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冗余系统研究:智能汽车的最后安全防线

来源:佐思汽研冗余设计又称余度设计技术,是指在系统或设备完成任务起关键作用的地方,增加一套以上完成相同功能的功能通道、工作元件或部件,以保证当该部分出现故障时,系统或设备仍能正常工作,减少系统或设备的故障概率,提高系统可靠性。随着辅助驾驶等

出典:佐思汽研

冗馀设计也称为冗馀设计技术,在系统或设备完成任务的关键位置,添加一个或多个完成相同功能的功能通道、工作元件或部件,保证该部分发生故障时系统或设备正常工作,减少系统或设备的故障概率

提高系统的可靠性。

冗余系统研究:智能汽车的最后安全防线

随着辅助驾驶水平越来越高,驾驶主体逐渐从驾驶员转变为车辆系统,为了保证其始终处于运行状态,冗余系统是必不可少的。

未来实现L3以上驾驶辅助时,冗馀系统将成为标配。

目前,高级辅助运行的冗馀范围主要包括感知定位冗馀、控制器冗馀、执行器冗馀、通信冗馀、电源冗馀。

汽车高级辅助驾驶冗馀系统的范围和主流方法

资料来源:整理公开资料

目前,NOH、NGP、NOP等具有高级辅助驾驶功能的落地机型基本配备了全冗馀系统,包括长城魏牌摩卡、尼奥的ET系列机型、理想的L8/L7Max版本、沃尔沃EX90等。

长城汽车负责冗余系统的部门是咖啡智能,2020年发布了六个冗余系统。 包括感知冗馀、控制器冗馀、框架冗馀、电源冗馀、制动冗馀、转向冗馀,于2021年5月首次在魏牌摩卡上市。

那个:

感知冗余采用多源异构传感器方案,抑制L R V融合冗余采用双控制器,全时工作,相互备份; 制动冗馀采用博世ESP iBooster组合; 第三代智能转向产品冗余应用长城汽车蜂巢研发

包括双绕组电机、双电机位置传感器、CPU、双控制器; 通信冗馀采用双通信架构,有三个独立的物理通信链路,相互支撑; 电源冗余采用双电源供电、双电路“双保险”设计。

长城汽车六大冗馀系统

来源:长城汽车

2022年11月,沃尔沃发布纯电旗舰SUV EX90,是首款搭载安全冗余系统的量产机型,预计2024年年中在中国市场上市。

那个:

感知冗馀。 舱外采用激光雷达、毫米波雷达、相机、超声波雷达传感器方案。 激光雷达由Luminar提供,探测距离可达250米。 车厢内首次采用了DUS驾驶员感知系统。

由两个车内摄像头电容式手柄组成。控制器冗余,搭载两套并行协作计算平台,NVIDIA DRIVE Orin和NVIDIA Xavier芯片,计算力达286TOPS; 另外,

车辆在制动、转向、供电和通信方面进行了充分的冗馀设计。

随着智能汽车结构的不断发展,冗馀系统也在逐步升级。

例如,2022年6月,集中发布的JIDU ROBO-01搭载自主研发的高阶智能架构JET,融合电子电气架构EEA和SOA操作系统,其封装驱动器融合备份方案

基于高通骁龙8295芯片高达30 TOPS的AI计算能力,支持智能驾驶冗余。

如果遇到极端情况导致智能驾驶失效,智能机房可以第一时间接管驾驶任务,将车辆安全停放。

出典:集度自動車

从供应商来看,国外供应商冗余设计全面。

就像博世一样:

鲍勃制动系统冗馀设计方案

来源:博世

同时,国内制造商也在积极配置冗余系统。

例如,经纬恒润在2022年8月布局了自动驾驶L2-L4的冗馀EPS,为了满足自动驾驶L2-L4的需求,积极开发了具备全冗馀技术的R-EPS。

经纬润功能安全解决方案

出典:経緯恒潤