自动驾驶线控制动冗余方案黄金组合 黄金组合的裙子图片

作者 | 一骥绝尘

出品 | 焉知

自动驾驶与自动冗余

自动驾驶汽车的核心是冗余设计，这是业界达成的共识。

冗余设计并不是工业领域的新名词，飞机上的冗余设计已经非常成熟。大家都知道，飞机在高空运行的过程就是自动驾驶，机长是可以出去泡咖啡的。飞机的自动驾驶是怎么保证的呢？一方面要求关键部件的可靠性足够高，另一方面则依赖于冗余设计，比如飞机装备两台发动机系统，保证在一个发动机系统故障以后另一个仍能支持飞机安全降落。冗余设计在飞机上到处可见，比如两个独立运行的主控ECU，两套独立的供电系统等等。

回到汽车上，在SAE J3016对汽车自动驾驶分级标准基础上可以进行进一步归类：

辅助驾驶汽车 （包含Level1 / Level2） 自动驾驶汽车 （包含Level3 / Level4 / Level5）

SAE J3016对汽车自动驾驶分级标准

辅助驾驶汽车和自动驾驶汽车最大的区别在于系统故障导致事故的责任方的不同：

对于辅助驾驶，当系统出现故障以后，只要正确向驾驶员报告了故障，接下来能否脱险全看驾驶员的水平，出了事故责任方在驾驶员，汽车厂家是没有责任的。 对于自动驾驶，系统在出现故障之后，需要系统来自己操作避免事故（自动驾驶等级越高，驾驶员可以越晚介入接管甚至是完全不用接管），出了事故是汽车厂家的责任而不是驾驶员的责任。

基于此，自动驾驶汽车也需要和和飞机一样通过冗余设计才能在解放驾驶员的同时保证出现故障时系统仍能够接管直至进入安全状态。

目前业界普遍达成一致的是支持高速自动驾驶的汽车至少需要以下冗余：

通讯冗余：当单一链路出现信号中断，系统可实现信息的无缝安全衔接 低压电源冗余；主电源失效后，备份电源能够支撑ECU完成安全降级动作 大脑控制器冗余：两个大脑互相监督、互为备份，主大脑故障发生时，备份大脑及时接管 制动冗余：主制动系统失效后，备份系统依然提供一定的制动能力来维持制动控制及制动稳定性控制 转向冗余；如果故障发生后的安全状态定义为继续运行而不是刹停，那么当一路转向系统故障后，备份系统需要能够支持车辆完成接下来的运行场景中的转弯工况

在高速自动驾驶汽车要求的这些冗余设计中，现阶段最成熟的当属制动冗余。最主要的原因是如今越来越多的非自动驾驶汽车都标配了可以实现制动冗余的两个大家熟知的电控产品:

电子稳定性控制系统ESC（Electric Stability Controller） 电助力系统eBooster

不同于其他冗余设计，制动冗余无需额外增加电控产品，只要在现有的ESC和eBooster基础上稍加改动即可，既简洁又省钱。这种在现有配置上通过一定改动创造出新功能的设计可以说是工程师所追求的最完美的设计，有种“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”的工业浪漫。正因如此， ESC和eBooster成为了目前市场上支持自动驾驶的冗余制动方案的黄金组合，广泛运用于主流智能驾驶车型上，如Tesla全系、蔚来全系、小鹏P7、理想ONE、长安UN-T、长城摩卡以及即将上市的极氪001等。

即将上市的极氪001搭载Bosch ESP+iBooster冗余制动系统

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