L4/L5级自动驾驶低延时中间件意味着什么

2023-10-30 03:50

本文主要是介绍L4/L5级自动驾驶低延时中间件意味着什么,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

L4/L5级自动驾驶系统通常由感知、定位、融合、规划、控制等几个模块构成流式系统,如图1所示,而由中间件负责为各个模块之间提供通信通道,如ros的topic、Apollo cyberRT的channel等,不仅屏蔽了不同操作系统之间的差异,而且为自动驾驶系统各个模块提供了统一的通信接口,降低了模块间通信及模块开发的复杂性。相比多层次的服务型架构,流式系统架构减少了通信路程,减少了不必要的流向控制,降低了系统复杂度,减少了通信的时延。对高速自动驾驶,低通信时延则非常重要,通常意味着更高的控制频率、更高的安全性、较低的成本。

图1 自动驾驶系统架构图 

L4/L5自动驾驶端到端时延为:传感器发送数据到控制模块发出控制指令的时长,这个时延收到多种因素的影响而变化,如车辆周围环境等,主要分为两部分:模块计算时延和模块间的通信时延。在相同的硬件和相同控制频率下,通信时延越小,则模块计算时延可以越大,这就意味为着模块算法可以做更多的计算,有助于提高自动驾驶系统的安全性;若相同的硬件和相同的算法,即在相同的硬件和相同的模块计算时延的情况下,通信时延越小,则端到端的通信时延越小,即自动驾驶系统可以有更高的控制频率,这同样有助于提高系统的安全性;端到端时延越短,控制频率越高,也就是系统灵敏性越高,在出现意外情况时,自动驾驶车可以快速的做出响应保障车辆的安全性。自动驾驶车辆端到端的时延越大,为保证自动驾驶车辆的安全性,则应该与前车保持更远的安全车距(理论最小安全车距:当前车速对应的制动车距+响应时间*当前车速)。

减小端到端时延主要有三个方向,a:降低模块计算时延,使用更优的模块算法系统、使用更高更快算力设备或两者的结合;b:降低模块间的通信时延,即使用更加优越自动驾驶中间件;c:使用具有更高算力的硬件,但这通常会增加成本。由此可见高性能低延时的L4/L5自动驾驶中间件的重要性,不仅连接各个L4/L5级自动驾驶计算模块,更影响L4/L5级自动驾驶车辆的性能,尤其在高速场景下,L4/L5级自动驾驶车辆自身车速及周围车辆车速都非常高,L4/L5级自动驾驶系统必须具有非常高的响应速度,以保证即使出现突发情况L4/L5级自动驾驶车辆也可以迅速做出响应保障车辆的安全性,规避危险。在城市道路环境中,L4/L5级自动驾驶车辆车速不会太高,但城市道路中随时出现突发情况的可能性则更高,同样要求L4/L5级自动驾驶车辆必须具有更高的响应性,能够迅速对突发情况做出合理的响应,以保障自动驾驶车辆的安全性。

 

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