下一代自動駕駛架構設計中已經傾向於以軟體定義汽車的方式集合，主要涉及中央集中處理單元的方式會存在較大的改變。這一改變主要體現在外圍感測單元將不再有單獨的分散式處理單元進行資料前端處理，而更多的是僅僅作為感知單元將相應的感知資料集中到中央處理單元中進行綜合處理。
概述
面向自動駕駛場景，高精度地圖讓自動駕駛車輛人性化地理解不斷變化的現實環境，透過雲端實時更新的多圖層高精度地圖資料，在自動駕駛車感知、定位、 規劃、決策等模組起到重要作用。當前高精度地圖的資料處理方式主要是放在自己單獨的地圖盒子裡面進行前端處理，包含將原始高精地圖的建圖資料進行有效的分析分解形成自動駕駛域控制器可用的資料。
這一過程我們通常稱之為EHP（Electronic Horizon Provider）資料到EHR（Electronic Horizon Reconstructor）資料的轉化。EHP是ADASIS協會的一個標準，這個標準它主要是為了解決在CAN總線上各模組異構的問題，能夠以CAN匯流排訊息的方式，向乙太網或者向CAN匯流排傳送這個地圖資料，告訴所ECU前方的情況是什麼樣。所以它也叫EHP，eHorizon也就是電子地平線。車輛透過EHP它就能夠知道前方的路況怎麼樣，前方是不是有比較大的彎道，前方限速是不是有變化或者是不是車輛馬上該出主路了等等。然後用EHP播發地圖時相當於把一個地圖的語言轉成一個汽車的語言。而實際上，在自動駕駛中央域控制器單元中，還是無法直接利用高精地圖地平線直接的播發EHP資料，而是需要在終端進行重構，重構後的Can資料才能真正的為自動駕駛系統所用。其中，該重構的過程包含了電子地平線資料的提取、儲存、同步和格式轉化等幾個過程，這個詳細的資料處理模組也正是放在高精度地圖盒子裡的。
下一代自動駕駛系統高精定位架構
為了適應下一代自動駕駛系統的開發需求，我們實際是把如上資料處理過程放入了中央控制單元進行。所有的開發演算法需要由自動駕駛AI/SOC晶片或者MCU晶片來承擔。由於將高精度地圖原始資料直接輸入至自動駕駛中央域控制器中，這就要求域控制器具備足夠高的處理能力，這裡我們通常考慮的指標包含了算力、頻寬、利用率等幾個因素。眾所周知，MCU作為決策規劃的高級別處理單元，對自動駕駛感測輸入端的結果資料處理是夠用的，但是對於以指數級別遞增的原始感測資料，則顯得無能為力。因此，我們在高精地圖資料處理及轉化中也通常會放到前端SOC晶片中，因為其算力、頻寬及融合演算法都是相對成熟的。如下圖表示了一種高精地圖集中式資料處理的結構圖。
本文將針對性講解自動駕駛域控制器如何將前端EHP資料轉化為後端可處理執行的EHR資料。
地圖資料播發與重構演算法分析
自動駕駛域控制器在針對高精地圖資料的集中式處理方式上主要是採用了緊耦合方式，其原理是將圖商提供的地圖原始資料EHP與AI晶片演算法需要使用的資料（主要包含感測器感知資料、IMU資料、輪速資料、RTK資料）進行有效融合，最終生成可以直接供自動駕駛域控制器邏輯處理單元MCU利用的高精度定位資訊EHR。屆時，資料定位與播發EHP，資料管理與重構EHR的任務都交給了中央域控制器內部處理單元進行，圖商只是提供眾包和生成的底圖。就內部資料傳輸而言，以上EHP與EHR兩者之間仍舊基於ADASIS V3協議進行通訊，自動駕駛控制演算法模組能夠直接利用的仍舊是EHR資訊，因此EHR仍舊需要解析以及向上層應用輸出統一介面（一般為直接的CAN資料）。
在我們針對EHP轉EHR的軟體設計中主要需要考慮如下一些設計原則，才能確保轉換後的資料是準確無誤的。
1、傳輸可靠性
地圖資料傳輸過程中需要嚴格按照ADASIS V3標準進行封裝，EHR在解析地圖資料包EHP時，需要嚴格按照ADASIS V3介面標準進行，保障地圖資料傳輸過程中的正確性。此外，EHR系統內部演算法需採用統一的資料模型，確保內部運算的穩定性。一般的EHP與EHR在控制器內部通訊協議中仍舊採用原始乙太網的方式進行。
2、演算法適應性
當前不同的圖商在地圖資料包的傳輸和內容封裝上都有各自不同的標準和格式。如何設計有效的演算法模型能夠作為基準讓所有的圖商適配這套EHR軟體系統是必須要考慮的問題。
3、軟體更新度
自動駕駛對於高精定位的需求不會是一層不變的，往往會隨著功能的迭代出現大幅的增加。軟體的可更新度就是可以儘量確保當有新的需求需要更改融合定位軟體時，無需更改軟體邏輯架構，而只是在已有軟體架構基礎上做一定的引數標定即可。實現方法是可以弱化軟體定位軟體模組間的耦合度，對外封裝單獨的標定引數介面。
有前文分析，EHR軟體模組可看成是一種簡單的TCP協議架構，主要包含物理層、資料鏈路層、資料過渡層以及介面封裝層四個層級，且每個層級都是為上一個層級服務的。如下圖所示是各個層級之間的關係圖。
如上圖所示的地圖資料轉換模型中，從下至上的資料模型構建分別可以起到的作用如下：
1、物理層：
負責地圖終端資料抽取，使用的網路協議主要為ethernet/SomeIp，抽取完成的資料應用ADASIS基本地圖協議進行初級解析，解析完成的資料放入資料緩衝池，作為資料中介軟體的資料來源。
物理層模組主要包含的處理要素分為如下：
2、資料鏈路層：
由於原始地圖資料提供的資料格式存在一定的差異，可能導致系統對於EHP到EHR的重構演算法失敗，因此資料鏈路層的主要任務是負責將原始地圖所表示的EHP資料轉換成上層系統所要求的資料格式，由此對資料過渡層提供統一的道路資料結構。
這裡需要注意物理層與資料鏈路層在進行模組資料處理（讀取和寫入）時，都採用了多執行緒的方式，因此各個處理模組之間是彼此獨立不影響的。
物理層模組主要包含的處理要素分為如下：
3、資料過渡層：
這是資料轉換中最重要的單元，資料過渡層主要負責高精地圖原始眾包資料EHP到EHR資料的實際轉化過程，同時，該過程融合了自車提供的導航資料資訊，生成了基於實車導航資料的高精度地圖資訊。其中，導航地圖（SD）完成道路級路徑規劃，輸出路徑地圖特徵資訊，在 高精地圖（HD）中完成道路路徑匹配，並規劃出相應的車道級路徑。
此外，由於ADSIS V3協議採用了增量更新策略。即，在地圖還原過程中需要引入多幀資料疊加才能確保還原效果，因此在資料過度層中設定高速資料Cache可以完美地保持住當前的輸入資料幀，並確保連續性。包含最佳化資料介面封裝層對資料訪問效率，提升資料鏈路層對資料應用介面層對資料的讀取效率。
資料過渡層模組主要包含的處理要素分為如下：
4、介面封裝層：
由於重構的EHR資料資訊可能在真實地整車級資料協議上存在不適配的情況，這就要求在資料封裝時進行介面適配和資料重整合。介面適配是需要使介面輸出模組對應於輸出協議，其重構的內容符合整車要求的訊號協議（如Can協議）。
介面封裝層模組主要包含的處理要素分為如下：
總結
下一代自動駕駛系統架構已經傾向於完全集中式設計方案，即將所有原始感測器處理的資料納入中央集中式處理，這一過程也涉及到將以前的高精地圖盒子所承載的資料轉化功能納入自動駕駛域控制器中進行。這裡我們需要明確地知道相關地圖資料的提取、轉化、緩衝以及封裝等各個重要單元的工作步驟、原理及關鍵點。ADASISV3協議作為高階駕駛員輔助系統介面規範，其定義了“ADAS Horizon”的概念，作為一種手段，可以精確地傳達部分道路網路及其特徵。因此，在我們做資料轉化過程中通常也都是基於ADASISV3協議進行的，並且，後續從上層角度出發實現資料轉換包的開發。這其中所有的演算法過程都需要後續嵌入到域控制器中。由此，我們在前期設計域控制器時，就需要從算力（包含AI算力以及邏輯算力）、頻寬、DDR、eMMC、介面資源需求以及功能安全需求等幾個方面充分考慮其是否能夠完全滿足高精定位系統的需求。
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