SDE推进自动驾驶研发

发布时间:2015-12-16 来源:东方汽车网

自动驾驶趋势正在改变汽车工业的发展。随着传感器、控制器和执行器的运行需要覆盖更广泛的场景和更长的时间段,研发需要新的思考方式,需要更加集中和灵活的方式来编程,集成也将拥有全新定义。
  一个中央控制单元,如ZF TRW的安全域电控单元SDE,为许多自动驾驶相关功能提供有力的支持。对自动驾驶来说,集中的体系结构是非常重要的。SDE可以整合并处理多种来源的数据,评估车辆周围的环境,做出适当的控制决策并发送到发动机、制动和转向执行器。
  关注系统集成
  “对ZF TRW而言,自动驾驶始于安全性,”ZF  TRW主动安全电子产品计划部的Whydell说,“如果驾驶员的双手将要离开转向盘,我们就需要多组独立传感器来严密监视车辆周围发生了什么。”使用SDE就是实现的方式。它可以整合来自所有传感器的数据,建立一个被称之为“环境模型”的图像——即车辆为实现自动驾驶而需知晓的每一件事。
  随着功能变得越来越复杂,系统架构日益集中化,最重要的是开发团队也要理解整个系统。ZF TRW已经迈出了重要的一步,包括创立主动安全和自动驾驶小组,该小组在工程方面由ZF TRW主动安全工程总监Hans-Gerd Krekels博士领衔,产品组合和经营策略方面则由副总裁Brian Loh领导。这个小组将帮助实现更高层面的自动驾驶发展。
  自动驾驶团队将所有ZF TRW的业务单元集合到一起:摄像头和雷达传感器、人机界面、制动和转向执行器。之后团队将他们与自动驾驶功能算法发展相结合,整合进安全域ECU。这项工作还包括了产品设计概念的发展,在自动驾驶功能激活的同时帮助保护乘员安全。
  发展一个更加集中的系统架构能为汽车制造商提供更好的灵活性。当汽车的功能被定义之后,汽车制造商在软件的获取上就有了很多选择。传统上,所有功能都被集成到传感器中,因此客户在软件方面的选择就很少。如今,他们可以决定是否自己来编写软件或直接找ZF TRW那样的供应商采购。
  这种方式的魅力在于汽车制造商可以与数家供应商合作,在几个汽车平台上使用相同的算法,提供独立于硬件的、具有一致性的驾驶体验。
  简化电子架构
  数据处理是自动驾驶的核心。随着汽车开始采用自动化功能,车辆周围的信息量越来越大,而这些信息需要在几分之一秒的时间内进行评估。这就要求车辆拥有一个高性能的控制单元,能够整合和集中处理所有数据。
  ZF TRW的安全域电控单元(SDE)作为一个中央集成的核心,处理来自环境传感器数以百万计字节的数据,这些数据有关车辆的状态和周围情况。通过与转向、制动和传动系统对接,SDE能实现众多功能。这也意味着车辆内部控制单元的数量可以减少,从而简化电子架构。
  这些中央控制单元经历了快速的增长。“在过去的两年中,高端车型对中央控制单元的需求增长得非常快,”ZF TRW主动安全工程总监 Hans-Gerd Krekels说道:“我们预计这一趋势还将继续,到2020年,这项技术甚至将成为大中车型的标准配置。”
  ZF TRW是第一家使用Autosar来执行这一概念的供应商。AUTOSAR是汽车软件架构标准,安全级别高,得到ISO 26262认证。该产品以AUTOSAR 4.0和以上版本为基础,设计结构灵活开放,能集成供应商和包括主机厂的第三方软件控制算法。这让车辆制造商有机会和多方供应商合作,在多个车辆平台上利用同一逻辑算法,不论硬件差异而供同样驾驶体验。
  第一代SDE于2013年底已经由一家欧洲大型汽车制造商投入批量生产。该中央控制单元帮助执行自动紧急制动和自适应巡航控制。同时,该系统解放了硬件与软件的联系,汽车制造商可以更容易地集成多种功能,且可以将它们交由不同的供应商来开发。举个例子,通过SDE,ZF TRW就可以将第三方供应商的软件模块作为单一实体进行集成,而其程序代码依旧是隐藏的。
  SDE的未来研发
  ZF TRW不久前宣布已获得北美和欧洲主机厂两大订单,为其生产第二代安全域电控单元SDE2,欧洲和美国量产将在2018年开始。SDE 2比前代产品性能更强,进一步满足自动驾驶的需求。其设计框架灵活开放,基于AUTOSAR 4.0或以上版本、能够快速处理更大数据量的强大四核处理器,以及以太网接口。
  “通过SDE 2,我们进一步提升了功能安全,实现了ASIL(Automotive Safety Integration Level,汽车安全完整性等级)最高等级D,我们可以积极地介入制动和转向系统,” Krekels说:“我们能得到来自各种动态处理系统、包括雷达、摄像头等在内的传感器、电子地图或车对车通讯的更多数据,从而生成一个周围环境的360°影像。”此外,SDE 2还能嵌入更多的微控处理器,比如ZF TRW摄像传感器的Mobileye芯片。
  研发还在进行。ZF TRW还与一家欧洲大型汽车制造商签订了研发合同,双方将共同开发一个能够满足2020年及以后要求的中央控制单元。“在实现自动驾驶的征途上,SDE拥有重大的战略意义。”Krekels说道:“在ZF TRW,安全性总是我们的焦点。当人们对自动驾驶汽车无比激动的同时,我们则专注于为实现尽可能的安全和可靠而设计所需要的关键技术。我们的目标不是让驾驶员可以在旅途中同时做些别的事情,首要任务是帮助提高道路安全。”