智能网联汽车电子控制系统:从电子电气架构到控制系统的设计方法
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1.4.2 中国技术路线图

我国智能网联汽车以《中国制造2025》重点领域技术路线图为基础,提出我国智能网联汽车的发展愿景包括:①安全,大幅降低交通事故和交通事故伤亡人数;②效率,显著提升交通效率;③节能减排,有效降低交通能源消耗和污染排放;④舒适和便捷,提高驾驶舒适性,解放驾驶员;⑤人性化,使老年人、残疾人等都拥有驾车出行的权利。

智能网联乘用车分阶段发展目标与里程碑如图1-20所示。

图1-20 智能网联乘用车分段发展目标与里程碑

1)2016年左右,实现驾驶辅助级(Driver Asistance,DA)智能化。通过自主环境感知实现单项的驾驶辅助功能,其中典型系统包括自动紧急制动(AEB)、车道保持辅助(LKA)、自适应巡航(ACC)、辅助泊车(PA)等;

2)2018年左右,实现部分自动驾驶级(Partial Autonmous,PA)智能化。以自主环境感知为主,并能提供基于网联的智能化信息引导,其中典型系统包括车道内自动驾驶、自动泊车(AP)、换道辅助(LCA)等;

3)2022年左右,实现有条件自动驾驶级(Conditional Autonmous,CA)智能化。具备网联式环境感知能力,可适应较为复杂工况下的自动驾驶环境,其中典型系统包括高速公路自动驾驶(Highway Pilot)、城郊公路自动驾驶(Urban Pilot)、协同式队列行驶(CACC)、交叉口通行辅助等;

4)2025年以后,实现高度或完全(High Level Autonomous/Full Level Autonomous,HA/FA)智能化。具备车与其他交通参与者间的网联协同控制能力,实现高速公路、城郊公路和市区道路的自动驾驶,在此基础上,进一步实现全路况条件下的自动驾驶。

从技术路线图和未来发展趋势看,该领域的核心零部件将集中在车载视觉系统、车载雷达系统、高精度定位系统、高精度地图、智能终端等方面;其关键共享技术包括多源信息融合技术、车辆协同控制、通信与信息交互、信息安全、人机交互与共驾、集成与控制技术等方面。

从汽车电子控制系统的软件发展的趋势看,自动驾驶软件包括自动驾驶核心软件和智能网联应用软件。智能汽车的软件架构可以分为应用软件层和软件平台层。较高级别的应用软件层包含主要的认知软件功能(例如交通状况的高级识别、其他交通参与者行为的预测、车辆的操纵规划)用于自动驾驶。这部分体现出整车企业和零部件供应商的区别。软件平台层提供基本服务,例如软件功能之间的通信和具体计算硬件的抽象,这是两者之间无差别的部分。其中,软件平台层又分为平台基础层和平台服务层。平台基础层由公开API到应用软件组件的系统软件模块组成,并实现基本平台功能(如硬件抽象、大容量存储、网络通信、电源管理和过程控制)。此外,软件平台层还提供了诸如时间和空间隔离,强制访问控制和运行时监视等低级安全和其他安全机制。平台服务层由实现高级管理和监控功能的软件组件组成,如状态管理、空中更新、诊断和实时入侵检测。该层也应该使用开源方法实现,并应尽可能复用现有的软件。软件平台层还允许应用软件组件的分区,并提供防御恶意攻击,应对设计缺陷和硬件故障的弹性保护机制。

高级智能辅助系统(ADAS)作为车辆智能化的初级阶段产品,已率先普及并商业化。根据技术条件和产业化发展阶段判断,目前还处于辅助驾驶向半自动驾驶推进的阶段。主要的ADAS技术包括自适应巡航(ACC)、车道偏离预警(LDW)、车道保持辅助(LKA)、前装预警(FCW)、自动紧急制动(AEB)、盲点探测(BSD)、自动泊车(AP)等。可见随着汽车产业的快速发展,汽车将由过去的技术与性能为评价标准逐步转向软件定义汽车,软件将成为汽车差异化竞争的焦点。