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自動(dòng)駕駛中的“冗余”

2021-11-27 19:51:42·  來(lái)源：自動(dòng)駕駛攻城獅  
　
為什么需要冗余？-起源于駕駛責(zé)任的劃分-L2及以下電子系統(tǒng)僅提供輔助功能，駕駛主體在駕駛員，當(dāng)電子系統(tǒng)失效駕駛員可以通過(guò)機(jī)械系統(tǒng)直接操控來(lái)接管車輛。-L3及
為什么需要冗余？
-起源于駕駛責(zé)任的劃分
-L2及以下電子系統(tǒng)僅提供輔助功能，駕駛主體在駕駛員，當(dāng)電子系統(tǒng)失效駕駛員可以通過(guò)機(jī)械系統(tǒng)直接操控來(lái)接管車輛。
-L3及以上，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)負(fù)責(zé)，尤其是車端無(wú)人的情況下，也只能有自動(dòng)駕駛系統(tǒng)負(fù)責(zé)，此時(shí)如果電子系統(tǒng)A失效，車輛將失控（無(wú)人接管），因此誕生了引入電子系統(tǒng)B的需求，即冗余備份。

（From Bosch）
冗余的范圍？
-控制器冗余（大腦）
-感知定位冗余（環(huán)境監(jiān)控）
-執(zhí)行器冗余（制動(dòng)、轉(zhuǎn)向）
-通訊冗余（控制信息傳遞）
-電源冗余（支撐失效降級(jí)）


（From Bosch）
常用冗余策略？
-控制器冗余（大腦）
主控制器ADCU+備份控制器RCU，架構(gòu)如下，雙ECU相互監(jiān)控，當(dāng)主控制器發(fā)生故障，RCU進(jìn)行接管控制。


-感知定位冗余（環(huán)境監(jiān)控）
ADS Sensor的冗余，通常是采用多種傳感器的備份來(lái)實(shí)現(xiàn)，Radar/Camera雙重覆蓋，魯棒性大大提升，定位層面也可以采用GNSS定位+感知環(huán)境重構(gòu)的定位冗余。


-執(zhí)行器冗余（制動(dòng)、轉(zhuǎn)向）
制動(dòng)冗余，最經(jīng)典的莫過(guò)于ESP+Ibooster方案了，如上面架構(gòu)圖所示，二者同時(shí)接受執(zhí)行指令，一方失效另一方可補(bǔ)充制動(dòng)，基本可以實(shí)現(xiàn)全速域的全制動(dòng)冗余，目前Bosch還推出了最新的IPB+RBU的制動(dòng)冗余方案。


兩套電機(jī)，兩套電源以及兩套繞組的雙EPS轉(zhuǎn)向冗余，相當(dāng)于完全獨(dú)立的兩套EPS硬件，相互獨(dú)立，相互備份，整體成本較高，目前使用較少，有些OEM嘗試采用四輪差速控制來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向效果，但實(shí)際應(yīng)用也較少。


-通訊冗余（控制信息傳遞）和電源冗余（支撐失效降級(jí)）相對(duì)比較容易理解，通過(guò)架構(gòu)設(shè)計(jì)的多鏈路通訊和供電設(shè)計(jì)即可滿足。 
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