《電子技術應用》
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高級駕駛輔助系統方案設計

2013-01-05
來源:互聯網

據研究顯示,駕駛輔助系統能夠對駕駛者駕駛行為和安全具有積極作用,另外還能保護環境,提高交通效率。隨著導航功能、交通信 息功能還有攝像系統、距離控制、航線保持等功能的飛速增長,系統功能之間已經不再獨立,而是呈現互相合作的關系,各功能之間的無縫集成更是追求的目標。

高 級駕駛輔助系統(ADASS)與許多不同的車載電子系統連接。和人體一樣,車內各輔助系統功能之間也必須互相配合:傳感器(雷達、攝像頭、超聲波);處理 單元;執行器(轉向盤、制動踏板、電子穩定控制、安全氣囊)。那么多系統使用起來情況繁雜,這就需要系統功能之間的信息交流,很明顯,充足的網絡基礎設施建設對提高駕駛輔助系統的效率是至關重要的。駕駛輔助系統的功能范圍正在逐漸擴大,并將成為E/E生態系統的組成部分。

為了駕駛輔助系統和娛樂信息系統的無縫連接協作,在網絡技術方面需要達到特定的要求。這些先決條件是需要高度集成多通道網絡;實時確認和低延遲性;靈活的可擴展性結構;高帶寬;安全性和穩定性。因此,具備固有同步性的多通道網絡是首選。
 
更進一步的優勢比如技術成熟度、成本效益、可靈活的拓撲結構以及媒體定向系統(MOST)中的參數。媒體定向傳輸系統能夠實現所有功能數據流的同時傳輸,這些服務功能數據均同步。
 
最新一代的媒體定向傳輸系統MOST150,能夠支持IP協議數據通信,提供為汽車準備的以太網通道,可配置帶寬從0到每秒150兆字節。通過這個方法,MOST為那些基于IP通信的應用提供了數據傳輸通道,其中包括無線網絡設備和C2C設備以及C2X設備。
 
MOST架構中采用功能模塊概念,包括功能明確的編程接口,這么做能使娛樂交互應用和傳感器接口標準化。
 
實現車載媒體導向傳輸系統的方案研究1
 
數據包傳輸
以太網連接適用于并不穩定的網絡連接情況下,連接到計算機系統,它能夠在較廣的范圍內達到數據傳輸的目的。每個數據包被封裝后經過重新尋址和控制信息到達目的地,并且傳輸速度非??臁?br />  
IP 地址連接給發送e-mail、瀏覽網頁和數據移動提供了很大幫助。以太網中帶有沖突檢測的載波偵聽多路存取(CSMA/CD)架構的問題是當有碰撞發生時 可能會被檢測到,并且當參與到以太網中的數據過多時,其傳輸速率會大大降低,有時會導致多次重新連接到網絡。該系統具有不確定性,網絡傳輸的延遲變化很大。音頻、視頻和其他需要持續運作的應用程序一旦被打斷則會嚴重影響使用感受,所以以太網連接的缺點很明顯。
 
控制信息數據必須在一個預定的 時間內到達,可以通過緩沖的形式保持網絡流暢,但是例如車載攝像頭或駕駛輔助系統中的傳感器等設備關系到駕駛安全,不允許任何的緩沖,一切數據必須是實時數據。折中方案需要一個額外的硬件,所謂數據緩沖的方法只是停留在理論階段,而不適用于真正的實時傳輸。
 
實現車載媒體導向傳輸系統的方案研究2
 
所有的網絡接口都需要連接到交換機,增加硬件設備和成本超過了目前的以太網收發器。以太網音頻視頻橋接(Audio Video Bridging)增加硬件來分配時鐘,提供分配每個時間包的時間戳消息,并提供預留帶寬和數據包優化功能機制。
 
流傳輸
IP數據包尋址傳送信息需要大量的開銷。加入尋址信息并且打斷數據包的傳送然后檢查通過一個設備的數據包,這么做浪費的大量的帶寬。數據包通過系統的延遲時間也不確定,他們需要將數據包解壓縮并且使數據進入持續的數據流中,通過A/V解碼器處理這些數據。
 
實現車載媒體導向傳輸系統的方案研究3
 
對于這類傳輸形式,流傳輸和媒體導向系統傳輸具有明顯的優勢。媒體導向系統傳輸控制通道用來將數據放于一幀內,其中一個渲染器可以隨時讀取這一幀的數據。一旦完成這種設置,只有A/V數據能夠被傳輸,沒有任何尋址傳輸或計時信息。
 
通過MOST150,將沒有必要強制所有的數據轉換成一個特定的格式,以適應單一的傳輸協議,因為它具有一個專用的以太網通道。這個通道能夠傳輸標準的以太網數據包,無需經過高級別的以太網堆棧,通過MOST網絡傳輸。
 
MOST150智能網絡接口控制器(INIC),甚至有以太網式的媒體訪問控制(MAC)地址,這樣以太網數據包能夠在正確的地方被提取并且傳遞給其他標準的以太網設備,這個過程不需要交換機或其它任何硬件設備。流數據可以并行傳送。
 
整個汽車網絡管理基礎設施建設的加強有助于汽車更好的利用以太網數據傳輸功能。面向汽車開發和制造系統的完整的工具鏈已經存在,并且準備在MOST中加入以太網功能。
 
MOST流通道不需要獨立的堆棧數據結構。數據可以只是被傳輸進網絡。傳輸延遲低對于自動數據采集系統是好事,終端到另一個終端的傳輸延遲,包括壓縮數據和解壓數據也只是幾毫秒的時間。
 
MOST包括所有的汽車行業的軟件層,并不需要新的汽車網絡管理堆棧數據結構。從技術角度來看,沒有必要將汽車所需的網絡基礎設施種類給定死。不論是數據包傳輸還是流傳輸都是可以適應的,設計師可以根據實際情況利用最佳的傳輸方案。

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