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1、 1 车控操作系统功能软件架构及接口要求 1 范围 本标准说明了智能网联汽车车控操作系统功能软件的总体架构,并规定了功能软件面向应用软件提供的针对驾驶自动化功能的配置接口、加载接口和数据交换接口要求。本标准适用于智能网联汽车车控操作系统功能软件的架构和驾驶自动化功能相关的设计与开发。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 39263-2020 道路车辆 先进驾驶辅助系统(ADAS)术语及定义T/CSAE 234-2021 智能网联汽车 线控转向及制动
2、系统数据接口要求 ISO 23150-2021 道路车辆 自动驾驶功能的传感器与数据融合单元之间的数据通信逻辑接口 (Road vehicles-Data communication between sensors and data fusion unit for automated driving functions-Logical interface)3 术语和定义 GB/T 392632020界定的术语和定义适用于本文件。3.1 车载智能计算基础平台on-board intelligent computing basic platform支撑智能网联汽车驾驶自动化功能等实现的软硬件一体化
3、平台,包括芯片、模组、接口等硬件以及系统软件和功能软件。3.2 车控操作系统vehicle-controlled operating system运行于车载智能计算基础平台硬件及汽车电子控制单元硬件之上,支撑智能网联汽车驾驶自动化功能实现和安全可靠运行的软件集合。车控操作系统由智能驾驶操作系统和安全车控操作系统组成。3.3智能驾驶操作系统intelligent driving operating system车控操作系统(3.2)中支撑智能网联汽车驾驶自动化功能实现的软件集合,包括系统软件和功能软件。3.4安全车控操作系统safety vehicle-controlled operating
4、system车控操作系统(3.2)中支撑智能网联汽车安全可靠运行的软件集合,包括系统软件和功能软件。23.5 系统软件system software车控操作系统中支撑驾驶自动化功能实现的嵌入式系统运行环境的软件集合,包括内核、虚拟化管理和中间件。3.6 功能软件function software车控操作系统中面向智能驾驶核心共性需求形成的智能驾驶共性服务软件集合,支撑驾驶自动化功能开发,包括数据抽象、功能软件通用框架、智能驾驶通用模型和应用软件接口。3.7 接口interface两个功能单元之间的共享边界,由与功能、物理互连、信号(3.9)交换和单元的其他特性相关的各种特性定义。3.8 逻辑接
5、口logical interface智能驾驶应用软件开发过程中功能软件提供的接口(3.7),由逻辑特性定义。注 1:逻辑是接口的语义描述;注 2:不包括机械和电气接口;注 3:本文件中的“逻辑接口”简称为“接口”。3.9 信号signal 由一个或多个值组成的实体,是逻辑接口(3.8)的基本组成。信号也称作逻辑信号。3.10逻辑信号组signal group一组逻辑信号,信号之间具有逻辑关系并有分组名称定义。具有逻辑关系和分组名称的一组逻辑信号(3.9)。4缩略语下列缩略语适用于本文件:ACC 自适应巡航控制Adaptive Cruise ControlAPA 自动泊车辅助系统Automati
6、c Parking AssistAPI 应用程序接口Application Programming InterfaceFOV 视场角Field of ViewGNSS 全球导航卫星系统Global Navigation Satellite SystemIMU 惯性测量单元Inertial Measurement UnitINS 惯性导航系统Inertial Navigation System LKA 车道保持辅助系统Lane Keeping AssistLQR 线性二次调节器linear quadratic regulatorMPC 模型预测控制Model Predictive Control
7、ODD 运行设计域Operational Design DomainOTA 空中下载Over the AirPID 比例积分导数Proportional Integral DerivativeRTK 载波相位差分技术Real-time kinematicSOA 面向服务的架构Service-Oriented ArchitectureUPA 超声波驻车辅助传感器Ultrasonic Parking AssistantUTM 通用横墨卡托网格系统Universal Transverse Mercator Grid System5 功能软件架构5.13总体架构 车控操作系统功能软件架构由应用软件接口
8、、智能驾驶通用模型、功能软件通用框架和数据抽象四部分组成,架构如图 1 所示。图 1车控操作系统功能软件架构5.2 应用软件接口应用软件是用户基于功能软件(也包括系统软件)提供的应用软件接口开发的智能驾驶功能,特别是差异化和扩展功能。应用软件一般基于功能软件提供的开发模板(应用开发模板)进行开发,开发模板定义了应用所需要的通用组件及其基本的拓扑关系,组件包括传感器、执行器、算法、应用状态机等,开发模板及组件通常也可以由应用开发者自行扩展定义。应用软件接口是基于车控操作系统的面向智能网联汽车应用软件开发所需要的开发接口,主要包括配置接口、加载接口和数据交换接口。其中,配置接口主要为传感器和执行器的适配和标定提供相应接口;加载接口主要为开发模板及组件的加载提供相应接口,可实现自定义组件的定制化开发,以及数据流框架的节点编排、部署和调度;数据交换接口实现应用软件与功能软件之间、功能软件内部算法之间的数据交换,应包括传感器接口、执行器接口、自车状态接口、地图接口、感知融合接口、定位接口、