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自动驾驶事故频发,哪些电子零件在保障安全?

2018-06-14 01:04 来源: 中国电子报

自动驾驶事故频发,哪些电子零件在保障安全?

由德国联邦教育与研究部资助的连网与自动驾驶车辆安全(Security For Connected, Autonomous Cars,SecForCARs)计划近期启动,15个来自德国业界与学术单位的计划成员将于未来三年携手合作,钻研自动驾驶车辆IT安全的新方法,SecForCARs的研究重点在于自动驾驶车辆。对于自动驾驶车辆来说,虽然其驾驶便捷性很吸引人,但是近期陆续传出的自动驾驶事故给了业内当头棒喝,自动驾驶安全问题被罩上了红框,在满足人们对于驾驶便捷性要求的同时,要如何保障安全?

多项电子零件是安全基础

在经过封闭测试场训练、自动驾驶能力评估和专家评审等系列程序后,百度获得了有关部门发放的北京市首批自动驾驶测试试验用临时号牌。北京成为了继上海之后第二个自动驾驶上路测试的城市,开放测试道路均选在五环外,避开了人流活动频繁的地区,道路上安装了明显的自动驾驶测试路段指示标志,自动驾驶车辆上也粘贴了“自动驾驶测试”的车身标识。上路测试,成为自动驾驶车辆上路的第一大关,那么上路测试的是自动驾驶车辆的哪些性能呢?以及为保障安全性,汽车有哪些部件起到重要作用呢?

与传统车辆相比,自动驾驶对车辆周边的信息采集和处理具有更高的要求,以此保证车辆的安全行驶。随着采集数据工作量的增大,车身装载的传感器数目也逐渐增多,对中央电子控制单元(ECU)的性能要求也会愈发严格。例如一辆正常行驶的自动驾驶车辆,在遇到违规行人、酒驾等突发事件时,整个系统需要处理的数据会呈现指数增长。

“自动驾驶系统是由诸多次系统组成,每个次系统都是通过不同类型的传感器,来搜集车内外信息,并将之转换为电子讯号,传输至电子控制单元(ECU)进行运算与决策,再透过执行器进行车辆控制。”集邦拓墣产业研究院分析师林雅惠说。

“传感器用来监测外界环境,比如说温度、路面状况、与车之间的距离、车速等。摄像头用于捕捉周围的车辆、行人或者其他物体的情况,分析这些物体的速度、距离等情况。传感器和摄像头捕捉到的信号会统一通过车辆的中央处理系统来进行数据分析,再来判定车是否处于安全环境。”IHS首席分析师何晖说。

电子控制单元是车辆的中央处理系统中重要的一个部分,其主要功能用于数据的处理和分析,当电子控制单元得到的数据与中央处理系统的预设标准不符时,会产生紧急命令,发送至执行器。“自动驾驶车辆周围环境低于中央处理系统预设标准,或者说不在标准范围内时,整个系统会做出预警的处理,例如产生危险信号,并根据紧急命令产生操作,比如紧急刹车、减速或者是改变方向,这些都是有可能的。”何晖说。

总的来说,自动驾驶系统的安全性需要通过感测、运算与决策、车辆控制三个流程来保障。从感测所需要搭载的激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、车载镜头模块,以及数据运算与决策处理需要的ECU、CPU、GPU,再到执行时的核心算法以及软硬件协同方案,整个过程使用到的产品种类繁杂。

“在感测环节需要大量的硬件传感器搜集环境与车身数据,才能再结合自动驾驶核心算法进行运算与决策,进而到车辆控制;亦即感测环节硬件所能实现的量测精准度将影响后续运算与决策,而自动驾驶核心算法的功能也需透过前端硬件搜集到的感测信息,加以硬件运算能力的提升才能发挥效用,故自动驾驶的软硬件发展可谓相辅相成。”林雅惠说。

自动驾驶安全是整套系统

在感测、运算与决策、车辆控制三个流程的基础之上,自动驾驶车辆根据功能细分为七大系统(电子稳定控制系统ESP、轮胎压力检测系统、疲劳驾驶预警系统、车辆防撞系统、泊车系统、高级驾驶辅助系统),使得车辆在完成智能化行驶的同时,提高自身安全性。

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