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丰田从L2演进L3的自动驾驶系统Highway Teammate 1
2021-04-08 15:10:04· 来源：汽车电子设计 作者：朱玉龙
引 言最近丰田发布了两篇文章（见最后的参考文献），是丰田从L2逐步演进到L3的自动驾驶系统Lexus Teammate的一些系统性的介绍，包含硬件配置、软件配置还有控制
引 言
最近丰田发布了两篇文章（见最后的参考文献），是丰田从L2逐步演进到L3的自动驾驶系统“Lexus Teammate”的一些系统性的介绍，包含硬件配置、软件配置还有控制器方面的设计架构。我准备摘录一部分重要的部分内容供大家参考。这是丰田首次采用NVIDIA芯片开发自动驾驶技术的计算平台（基于NVIDIA Xavier），这套系统在主要的其余是按照L2设计的，而在2021年允许L3路试的局面下，通过OTA可以进行L3的系统性测试，也算是和本田的节奏保持同步。
图1 丰田的高速公路 Teammate系统
01 Teammate的传感器配置数据
丰田在传感器的配置上，考虑传感器的配置，一方面要应对环境的变化、识别道路环境和周围物体的准确度，还要考虑冗余识别的功能。同时基于成本的限制，在实际操作中没有使用大量的Lidar（如之前测试过程中使用的那样），因此丰田的解决方案是基于之前的辅助驾驶系统的传感器配置，增加最少的传感器，如下图所示。
1）ADAS基础部件：丰田标配的系统主要包括Poramic View Monitor（PVM）环视摄像头
2）LSS+A(Lexus Safety System + A)主动安全防护系统：这套系统是个基础版本的L2的系统，包括前双目摄像头、前长距离毫米波雷达、4个环绕的毫米波雷达
3）新加入的传感器：主要包括一个激光雷达、一个定位摄像头和一个远距离相机
图2 丰田Teammate感知系统配置
这张图里面紫色的感知传感器部分是新加的，而红色部分是复用原有的已经量产搭载的感知系统。
图3 丰田Teammate感知系统的配置
这是新加入的感知传感器的基本参数，远距离摄像头和激光雷达探测距离都设置为250米，感知的间隔为100ms。
表1 传感器的配置
这里与测试条件相比，Lidar的使用缩减最为明显，从前3后3实际量产只有前向的1个，从这个意义上来看，丰田也是依赖于传感器融合和冗余，视觉是最主要的输入参考。
图4 Teammate的激光雷达的配置
02 冗余和系统处理
在这里丰田做了一个很有趣的设计，这套系统是基于HEV来做的，也就是整车具备高压电池，为了L2丰田配置了2个12V电池，分两组进行供电。1） 执行和通信部分：刹车+转向都是双冗余，双供电；通信也是基于以太网和CAN进行两种不同方式进行备份，并且供电也是分开的
2） 前向识别：其实能看得出来，丰田是分两组进行前向和定位的分析，两组输入两组处理冗余，并且进行了电源的供电分开的结构。
图5 冗余的供电处理
下面这个图看的更清晰，ADS-ECU是核心的处理器，输入几乎所有的感知传感器，ADX-ECU（这个ECU也就是基于Xavier来做的）通过前向的摄像头做一个冗余处理。
图6 丰田开发的自动驾驶主域控制器
03 小结
先摘录这么多，有空再补充，这个方向上面我们能看到主要的企业都在持续投入，也在独立投入资源开发软件
参考文献：
1）Teammate Advanced Drive System Using Automated Driving Technology
2）System Architecture Design Suitable for Automated Driving Vehicle: Hardware Configuration and Software Architecture Design
最近丰田发布了两篇文章（见最后的参考文献），是丰田从L2逐步演进到L3的自动驾驶系统“Lexus Teammate”的一些系统性的介绍，包含硬件配置、软件配置还有控制器方面的设计架构。我准备摘录一部分重要的部分内容供大家参考。这是丰田首次采用NVIDIA芯片开发自动驾驶技术的计算平台（基于NVIDIA Xavier），这套系统在主要的其余是按照L2设计的，而在2021年允许L3路试的局面下，通过OTA可以进行L3的系统性测试，也算是和本田的节奏保持同步。
图1 丰田的高速公路 Teammate系统
01 Teammate的传感器配置数据
丰田在传感器的配置上，考虑传感器的配置，一方面要应对环境的变化、识别道路环境和周围物体的准确度，还要考虑冗余识别的功能。同时基于成本的限制，在实际操作中没有使用大量的Lidar（如之前测试过程中使用的那样），因此丰田的解决方案是基于之前的辅助驾驶系统的传感器配置，增加最少的传感器，如下图所示。
1）ADAS基础部件：丰田标配的系统主要包括Poramic View Monitor（PVM）环视摄像头
2）LSS+A(Lexus Safety System + A)主动安全防护系统：这套系统是个基础版本的L2的系统，包括前双目摄像头、前长距离毫米波雷达、4个环绕的毫米波雷达
3）新加入的传感器：主要包括一个激光雷达、一个定位摄像头和一个远距离相机
图2 丰田Teammate感知系统配置
这张图里面紫色的感知传感器部分是新加的，而红色部分是复用原有的已经量产搭载的感知系统。
图3 丰田Teammate感知系统的配置
这是新加入的感知传感器的基本参数，远距离摄像头和激光雷达探测距离都设置为250米，感知的间隔为100ms。
表1 传感器的配置
这里与测试条件相比，Lidar的使用缩减最为明显，从前3后3实际量产只有前向的1个，从这个意义上来看，丰田也是依赖于传感器融合和冗余，视觉是最主要的输入参考。
图4 Teammate的激光雷达的配置
02 冗余和系统处理
在这里丰田做了一个很有趣的设计，这套系统是基于HEV来做的，也就是整车具备高压电池，为了L2丰田配置了2个12V电池，分两组进行供电。1） 执行和通信部分：刹车+转向都是双冗余，双供电；通信也是基于以太网和CAN进行两种不同方式进行备份，并且供电也是分开的
2） 前向识别：其实能看得出来，丰田是分两组进行前向和定位的分析，两组输入两组处理冗余，并且进行了电源的供电分开的结构。
图5 冗余的供电处理
下面这个图看的更清晰，ADS-ECU是核心的处理器，输入几乎所有的感知传感器，ADX-ECU（这个ECU也就是基于Xavier来做的）通过前向的摄像头做一个冗余处理。
图6 丰田开发的自动驾驶主域控制器
03 小结
先摘录这么多，有空再补充，这个方向上面我们能看到主要的企业都在持续投入，也在独立投入资源开发软件
参考文献：
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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