[MIH Insights] 開發API通用介面,實現跨平台串接目標

近年來汽車行業的走勢除了朝向電氣化(Electrification)發展,探討最多的莫過於自動駕駛(Autonomous Driving,AD)技術了,因此在MIH開放電動車聯盟目前規劃的14個工作小組中,也包含了針對汽車自動駕駛趨勢而成立的Autonomy工作小組,研究自動駕駛以及先進駕駛輔助系統(Advanced Driving Assistance System,ADAS),本期月刊邀請了Autonomy工作小組專家與大家分享該工作小組的研究內容及目標 

  

相信大家對於美國汽車工程師協會(SAE)將駕駛自動化分為6個級別並不陌生:從Level 0的完全手動到Level 5的完全自主。進駕駛輔助系統歸類為有條件自動駕駛,這一級別意味著車輛可以通過ADAS技術控制其速度和轉向,但是駕駛者必須具有一定的主要控制權及接手,駕駛者必須觀察障礙物、評估路況並根據需要做出反應。而自動駕駛則無須駕駛者介入,最終實現全面的駕駛自動化。

 

身為開放電動車平台的領路人,MIH聯盟有三大DNA:跨平台替換(Agnostic)、開放式、以及去中心化,Autonomy工作小組在技術發展便是基於上述三大核心,必須具備可替換性、高度兼容的特色 

 

研究車控、環境感知

 

目前汽車行業的生態為各自為政,各車廠規格沒有統一,使得零組件的排他性高,而MIH的Agnostic策略就是與會員夥伴們一起制定跨平台的通用介面,這跨平台的通用介面好比智慧型手機的Android作業系統能夠應用在不同硬體上,進而較容易匹配不同業者的零組件,因此,MIH透過定義出的標準化通用介面能夠對接不同的零組件,產品就能先依照標準化通用介面先行設計及生產,進而快速導入,也同時降低開發及驗證的時間。 

  

想要串接不同型號或廠牌的汽車無疑是個大挑戰,MIH先採取的策略是開發對接的API(Application Programming Interface)做為車輛的控制及接收傳感器數據流等,特別是汽車行業正走向「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicles,SDV)的時代,透過開發軟體API來串接是最有利且符合趨勢的策略 

  

目前Autonomy工作小組先針對兩個部分下手:車控以及對環境的感知。首先,在車控中是對車的滑板底盤(Skateboard)控制,利用線控驅動 (Drive-by-Wire,DbW),對底盤進行縱向跟橫向的控制,縱向在於加減速跟煞車,橫向則為方向盤控制目前MIH工作小組已經完成DbW的API初版,後續可透過DbW API或中間層(Middleware)與不同車廠的底盤進行對接 

 

另一個重點則是對環境的感知,包括了不同的傳感器(Sensor),如:攝影機(Camera)、光達(LiDAR)、毫米波雷達(mmWave Radar)、超聲波感測器(Ultrasonic Sensor)和定位系統,例如衛星導航系統(Global Navigation Satellite System,GNSS)、高精地圖(HD Map)等,MIH 目前正著手與工作小組的會員夥伴們制定可對接不同傳感器的 Sensor API。  

 

MIH 的目標是打造跨平台的通用介面,可以適用不同業者的硬體,有了通用介面之後,汽車的軟硬體夥伴們就能夠大幅降低產品開發及驗證時間,因為車用產品的測試認證時間長,未來當 Autonomy 工作小組的通用介面建立完成後,也會與測試及驗證(Testing & Certification)小組合作,舉例來說,感測器放置於車輛的不同位置,如車內、車外,必須遵從不同的規範,例如車規級耐性及環境的測試,就需要兩個工作小組協力討論進行。 

 

盼更多夥伴加入,加速標準化制定

 

展望未來自動駕駛的發展趨勢,加上先進駕駛輔助系統趨於成熟,可以預見未來將更普遍支援空中下載技術(Over-the-Air Technology,OTA),透過無線網路進行更新或升級。而在Level 4以上,目前仍還有待技術的持續演進,主要是全自動駕駛的環境相當複雜,且現階段車廠只支援特定場景Level 3,並在低速條件下進行,而朝向高速駕駛場景仍在持續發展中。 

  

目前Autonomy工作小組與AWF (Autoware Foundation)合作,隸屬AWF旗下的Autoware為第一個實現自動駕駛汽車的All-in-One(即感知、規劃、控制)的開源軟體,雙方攜手將Autoware Open AD Kit並符合MIH Open EVKit平台要求的汽車級AD系統解決方案推向市場。 

  

汽車行業相對封閉,進入門檻高,MIH的遠景是期許在汽車從油轉電的重要時刻中能改變這樣的行業文化,才能加速電動車的普及,MIH期盼有更多不同領域及技術的夥伴加入,一同努力以加速實現標準化制定。 

 

 

 

陳國華,MIH 技術發展顧問

超過20年跨領域工作經歷,包括顯示器、伺服器及網路通訊之研發、製造以及產品企劃,通過ISO-26262車用功能安全認證,曾獲得16篇顯示器及控制系統之多國發明專利。曾任職於飛利浦半導體、緯創資通。