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豐田從L2演進L3的自動駕駛系統(tǒng)Highway Teammate 1
2021-04-08 15:10:04· 來源：汽車電子設計 作者：朱玉龍
引 言最近豐田發(fā)布了兩篇文章（見最后的參考文獻），是豐田從L2逐步演進到L3的自動駕駛系統(tǒng)Lexus Teammate的一些系統(tǒng)性的介紹，包含硬件配置、軟件配置還有控制
引 言
最近豐田發(fā)布了兩篇文章（見最后的參考文獻），是豐田從L2逐步演進到L3的自動駕駛系統(tǒng)“Lexus Teammate”的一些系統(tǒng)性的介紹，包含硬件配置、軟件配置還有控制器方面的設計架構。我準備摘錄一部分重要的部分內容供大家參考。這是豐田首次采用NVIDIA芯片開發(fā)自動駕駛技術的計算平臺（基于NVIDIA Xavier），這套系統(tǒng)在主要的其余是按照L2設計的，而在2021年允許L3路試的局面下，通過OTA可以進行L3的系統(tǒng)性測試，也算是和本田的節(jié)奏保持同步。
圖1 豐田的高速公路 Teammate系統(tǒng)
01 Teammate的傳感器配置數(shù)據(jù)
豐田在傳感器的配置上，考慮傳感器的配置，一方面要應對環(huán)境的變化、識別道路環(huán)境和周圍物體的準確度，還要考慮冗余識別的功能。同時基于成本的限制，在實際操作中沒有使用大量的Lidar（如之前測試過程中使用的那樣），因此豐田的解決方案是基于之前的輔助駕駛系統(tǒng)的傳感器配置，增加最少的傳感器，如下圖所示。
1）ADAS基礎部件：豐田標配的系統(tǒng)主要包括Poramic View Monitor（PVM）環(huán)視攝像頭
2）LSS+A(Lexus Safety System + A)主動安全防護系統(tǒng)：這套系統(tǒng)是個基礎版本的L2的系統(tǒng)，包括前雙目攝像頭、前長距離毫米波雷達、4個環(huán)繞的毫米波雷達
3）新加入的傳感器：主要包括一個激光雷達、一個定位攝像頭和一個遠距離相機
圖2 豐田Teammate感知系統(tǒng)配置
這張圖里面紫色的感知傳感器部分是新加的，而紅色部分是復用原有的已經量產搭載的感知系統(tǒng)。
圖3 豐田Teammate感知系統(tǒng)的配置
這是新加入的感知傳感器的基本參數(shù)，遠距離攝像頭和激光雷達探測距離都設置為250米，感知的間隔為100ms。
表1 傳感器的配置
這里與測試條件相比，Lidar的使用縮減最為明顯，從前3后3實際量產只有前向的1個，從這個意義上來看，豐田也是依賴于傳感器融合和冗余，視覺是最主要的輸入?yún)⒖肌?br />
圖4 Teammate的激光雷達的配置
02 冗余和系統(tǒng)處理
在這里豐田做了一個很有趣的設計，這套系統(tǒng)是基于HEV來做的，也就是整車具備高壓電池，為了L2豐田配置了2個12V電池，分兩組進行供電。1） 執(zhí)行和通信部分：剎車+轉向都是雙冗余，雙供電；通信也是基于以太網(wǎng)和CAN進行兩種不同方式進行備份，并且供電也是分開的
2） 前向識別：其實能看得出來，豐田是分兩組進行前向和定位的分析，兩組輸入兩組處理冗余，并且進行了電源的供電分開的結構。
圖5 冗余的供電處理
下面這個圖看的更清晰，ADS-ECU是核心的處理器，輸入幾乎所有的感知傳感器，ADX-ECU（這個ECU也就是基于Xavier來做的）通過前向的攝像頭做一個冗余處理。
圖6 豐田開發(fā)的自動駕駛主域控制器
03 小結
先摘錄這么多，有空再補充，這個方向上面我們能看到主要的企業(yè)都在持續(xù)投入，也在獨立投入資源開發(fā)軟件
參考文獻：
1）Teammate Advanced Drive System Using Automated Driving Technology
2）System Architecture Design Suitable for Automated Driving Vehicle: Hardware Configuration and Software Architecture Design
最近豐田發(fā)布了兩篇文章（見最后的參考文獻），是豐田從L2逐步演進到L3的自動駕駛系統(tǒng)“Lexus Teammate”的一些系統(tǒng)性的介紹，包含硬件配置、軟件配置還有控制器方面的設計架構。我準備摘錄一部分重要的部分內容供大家參考。這是豐田首次采用NVIDIA芯片開發(fā)自動駕駛技術的計算平臺（基于NVIDIA Xavier），這套系統(tǒng)在主要的其余是按照L2設計的，而在2021年允許L3路試的局面下，通過OTA可以進行L3的系統(tǒng)性測試，也算是和本田的節(jié)奏保持同步。
圖1 豐田的高速公路 Teammate系統(tǒng)
01 Teammate的傳感器配置數(shù)據(jù)
豐田在傳感器的配置上，考慮傳感器的配置，一方面要應對環(huán)境的變化、識別道路環(huán)境和周圍物體的準確度，還要考慮冗余識別的功能。同時基于成本的限制，在實際操作中沒有使用大量的Lidar（如之前測試過程中使用的那樣），因此豐田的解決方案是基于之前的輔助駕駛系統(tǒng)的傳感器配置，增加最少的傳感器，如下圖所示。
1）ADAS基礎部件：豐田標配的系統(tǒng)主要包括Poramic View Monitor（PVM）環(huán)視攝像頭
2）LSS+A(Lexus Safety System + A)主動安全防護系統(tǒng)：這套系統(tǒng)是個基礎版本的L2的系統(tǒng)，包括前雙目攝像頭、前長距離毫米波雷達、4個環(huán)繞的毫米波雷達
3）新加入的傳感器：主要包括一個激光雷達、一個定位攝像頭和一個遠距離相機
圖2 豐田Teammate感知系統(tǒng)配置
這張圖里面紫色的感知傳感器部分是新加的，而紅色部分是復用原有的已經量產搭載的感知系統(tǒng)。
圖3 豐田Teammate感知系統(tǒng)的配置
這是新加入的感知傳感器的基本參數(shù)，遠距離攝像頭和激光雷達探測距離都設置為250米，感知的間隔為100ms。
表1 傳感器的配置
這里與測試條件相比，Lidar的使用縮減最為明顯，從前3后3實際量產只有前向的1個，從這個意義上來看，豐田也是依賴于傳感器融合和冗余，視覺是最主要的輸入?yún)⒖肌?br />
圖4 Teammate的激光雷達的配置
02 冗余和系統(tǒng)處理
在這里豐田做了一個很有趣的設計，這套系統(tǒng)是基于HEV來做的，也就是整車具備高壓電池，為了L2豐田配置了2個12V電池，分兩組進行供電。1） 執(zhí)行和通信部分：剎車+轉向都是雙冗余，雙供電；通信也是基于以太網(wǎng)和CAN進行兩種不同方式進行備份，并且供電也是分開的
2） 前向識別：其實能看得出來，豐田是分兩組進行前向和定位的分析，兩組輸入兩組處理冗余，并且進行了電源的供電分開的結構。
圖5 冗余的供電處理
下面這個圖看的更清晰，ADS-ECU是核心的處理器，輸入幾乎所有的感知傳感器，ADX-ECU（這個ECU也就是基于Xavier來做的）通過前向的攝像頭做一個冗余處理。
圖6 豐田開發(fā)的自動駕駛主域控制器
03 小結
先摘錄這么多，有空再補充，這個方向上面我們能看到主要的企業(yè)都在持續(xù)投入，也在獨立投入資源開發(fā)軟件
參考文獻：
1）Teammate Advanced Drive System Using Automated Driving Technology
2）System Architecture Design Suitable for Automated Driving Vehicle: Hardware Configuration and Software Architecture Design
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