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车载基础软件——AUTOSAR CP典型利用案例SOME/IP和TSN时候同步

发布日期:2024-09-28 15:43    点击次数:156

车载基础软件——AUTOSAR CP典型利用案例SOME/IP和TSN时候同步

车载基础软件——AUTOSAR CP典型利用案例SOME/IP和TSN时候同步我是穿拖鞋的汉子,魔都中坚合手长久主义的一个屌丝工程师!今天是2023年2月7日,上海还不才着雨,揣度是到了梅雨时节(提前到来?),真思说句我劝天公重安排,不让梅雨早时来!!!老法例共享一段可爱的笔墨,幸免我方成为高学问低文化的工科男:“

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”Return to today's topic!本章节将共享几个基于 AUTOSAR CP 基础条约栈的典型利用案例供读者参考。

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一、SOME/IP 利用案例在自动驾驶名堂中,整车和传感器通过 CAN 总线与自动驾驶域适度器的 MCU 进行交互,MCU 再将从 CAN 总线接管到的数据组包转发给 SOC 的各利用模块,MCU 与 SOC 之间则通过基于以太网的 SOME/IP 通讯条约进行交互。常用的 SOME/IP 以太网音问类型有:-> REQUEST;-> REQUEST_NO_RETURN;-> NOTIFICATION;-> RESPONSE。其中 REQUEST 为期待反映的央求,客户端有需求时才会向办事端发送央求,且客户端会恭候办事端反馈的完了。举例,客户端若是需要向办事端央求 VIN 码,则可发送 REQUEST 类型的音问。RESPONSE 则为反映音问,即办事端的用于反映客户端 REQUEST 类型的报文。举例:客户端向办事端央求 VIN 码,办事端则通过 RESPONSE 类型的音问给客户端回话 VIN 码。REQUEST_NO_RETURN 为不期待反映的央求,客户端有需求时才会向办事端发送央求,但客户端不关注完了。若客户端若是需要向办事端央求翻开车窗,客户端可发送 REQUEST_NO_RETURN 类型的音问。NOTIFICATION 为事件奉告,客户端先向办事端订阅音问,办事端当发现被订阅的音问发生变化时则主动奉告客户端。举例,客户端向办事端订阅车速信息,办事端若是发现车速变化则可发送 NOTIFICATION 类型的音问给客户端。在本案例中,由于 MCU 与 SOC 的通讯数据具稀有据量大、通讯数据类型笃定、数据周期性发送等特色,因此 SOME/IP 音问罗致 NOTIFICATION 类型。自动驾驶域适度器的软件架构如图 2.1-8 所示。

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MCU一侧基于AUTOSAR CP搭建利用软件, 主 要 包 括 三 个 应 用 模 块:VDC(Vehicle Data Center)将整车有关 CAN 数据作念预处理,此类 CAN 数据主要指 VCU、EPS、EPB 等适度器数据;XDC(X Sensor Data Center)将各传感器的 CAN 数据作念预处理,此类 CAN 数据主要指毫米波雷达、组合导航、智能录像头等传感器数据;IDC(Internal Data Center)将预处理后的 CAN 数据革新成以太网数据并通过 SOME/IP 条约发送到 SOC 一侧。

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SOC 一侧基于 AUTOSAR AP 搭建,其中 SDC(Service Date Center)将以太网数据革新为 SOC 利用模块所需要的数据。在 SOME/IP 通讯中,SOC 侧的 SDC 算作客户端,启动后即驱动订阅 MCU 侧的总计已知办事,MCU 一侧收到订阅后即驱动以固定周期向 SDC 侧发送订阅的报文,为保阐明时性,SOME/IP 的数据传输周期与 CAN 报文周期一致。SOME/IP 序列化神情罗致大端一字节对王人。因为一字节对王人是最浅易的对王人神情,大多编译器很容易终局;况且罗致一字节对王人,序列化后莫得冗尾数据,报文的灵验负载段都是有兴味的数据,是以总体传输成果获得了一定援救。另外,SOME/IP 通讯报文中的 Payload 也会添加时候戳和 Rolling Counter等信息,SOC 一侧的利用在使用 MCU 传来的数据之前,会先把时候戳取出来,并作数据校验、对王人、分等使命。SOME/IP 报文结构如下图所示。

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本案例中的 SOME/IP 条约均基于 UDP 条约建树,它在用户有需求的时候才发送报文,这种要领有以下几点上风:1、成果高。与 CAN 等周期性的汇集比拟,总线上不会出现过多无须要的数据,从而减少了资源浮滥,点对点的全双工传输样式也让通讯成果变得更高。2、通讯速率快。关于雷达这类较大的数据,需要 MCU 能在短时候内实时地将数据传输到 SOC,使用以太网是当今千般总线通讯中速率最快的,它最能温和大数据量的通讯需求。3、数据长度长。CAN-FD 报文数据长度最大 64 字节,LIN 报文数据长度最大 8 字节,单帧 Flexray 报文数据长度最大 254 字节,而基于 UDP 的以太网单帧报文长度可达 1500 字节,能温和大数据的通讯需求。4、终局较浅易。以太网已有老练的 TCP/IP 条约栈,基于 Linux 平台还有开源的 Vsomeip 条约栈,可径直移植使用。

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二、时候同步利用案例在智能驾驶中,时候是一个绝顶伏击的参数,各个系统中需要保证时候一致:-> 车云系统之间时候一致;-> 域控之间时候一致;-> 域控与各个 ECU 之间时候一致;-> ECU 与各个传感器之间时候一致等。车云系统为保证时候一致,常在车载 ECU 中加装 GPS 模块,ECU 通过 GPS 数据与云平台时候保合手一致。车内系统(域控之间、域控与 ECU 之间、ECU 与传感器之间)为保证时候一致主要罗致:PTP(PrecisionTime Protocol 高精度时候同步条约)、PPS(同步脉冲信号)、AUTOSAR CP 同步有缱绻等。如下图多传感器交融系统中,Camera ECU 通过高精度录像头集聚车说念线、按捺物、象征等信息;Radar ECU 通过毫米波雷达进行按捺物、按捺物速率等信息的集聚;Camera/Radar ECU 通过CAN-FD 将处理的数据交给 ADCU 进行数据交融,ADCU 中自带 GNSS 芯片保证与云表时候一致。由于该系统对数据实时性、真正性条目比较高,是以需要保证 Camera/Radar ECU 集聚的数据时候一致。为了达到该成见,如下图时候同步期间所示,本案例罗致了 AUTOSAR CP 时候同步措置有缱绻,即ADCU 算作 Time Master 实体,Camera/Radar ECU 算作 Time Slave 实体,由 ADCU 对 Camera/Radar ECU 进行时候同步。

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时候同步的期间与要领如下:1、ADCU 以 1s 为周期发送同步帧,即图中 t1 时刻发送 t0 时刻的时候戳。2、Camera/Radar ECU 在 t2 时刻收到同步帧后,纪录 t2 时刻的时候戳。3、ADCU 隔断固定时候(100ms)后发送伴随帧,发送践诺即 Δt0 时候。4、Camera/Radar ECU 在 t3 时刻接管到伴随帧后,进行完全时候计较并将完全时候更新到 ECU 中,公式为:t3 = t0 +Δt0 + t3–t2。

注:如上践诺仅是我方在查询贵寓作念的汇总,拱同业作念初学学习!

愿你我信服时候的力量,

作念一个长久主义者!

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