自动驾驶中的“冗余”_汽车技术__汽车测试网 (auto-testing.net)

为什么需要冗余？

-起源于驾驶责任的划分

-L2及以下电子系统仅提供辅助功能，驾驶主体在驾驶员，当电子系统失效驾驶员可以通过机械系统直接操控来接管车辆。例如：博世的IPB具有机械备份制动。转向EPS系统是非解耦系统，助力失效后，还可以用纯机械方式无助力的进行转向操作。

-L3及以上，自动驾驶系统负责，尤其是车端无人的情况下，也只能有自动驾驶系统负责，此时如果电子系统A失效，车辆将失控（无人接管），因此诞生了引入电子系统B的需求，即冗余备份。

冗余的范围？

-控制器冗余（大脑）

-感知定位冗余（环境监控）

-执行器冗余（制动、转向）

-通讯冗余（控制信息传递）

-电源冗余（支撑失效降级）

常用冗余策略？

-控制器冗余（大脑）

主控制器ADCU+备份控制器RCU，架构如下，双ECU相互监控，当主控制器发生故障，RCU进行接管控制。

-感知定位冗余（环境监控）

ADS Sensor的冗余，通常是采用多种传感器的备份来实现，Radar/Camera双重覆盖，鲁棒性大大提升，定位层面也可以采用GNSS定位+感知环境重构的定位冗余。

-执行器冗余（制动、转向）

制动冗余，最经典的莫过于ESP+Ibooster方案了，如上面架构图所示，二者同时接受执行指令，一方失效另一方可补充制动，基本可以实现全速域的全制动冗余，目前Bosch还推出了最新的IPB+RBU的制动冗余方案。

两套电机，两套电源以及两套绕组的双EPS转向冗余，相当于完全独立的两套EPS硬件，相互独立，相互备份，整体成本较高，目前使用较少，有些OEM尝试采用四轮差速控制来实现转向效果，但实际应用也较少。

通讯冗余、电源冗余

-通讯冗余（控制信息传递）和电源冗余（支撑失效降级）

相对比较容易理解，通过架构设计的多链路通讯和供电设计即可满足。