系統冗餘設計是一道坎兒

2020-12-27 中國汽車報社有限公司

系統冗餘設計是一道坎兒

2016年08月29日 09:27 中國汽車報 周到

   無人駕駛量產的藍圖雖然美好,但目前仍面臨重重現實障礙。筆者認為,首當其衝的便是完善技術帶來的挑戰。在向行業專家請教的過程中,冗餘方案的設計問題浮出水面。與個人電腦和智慧型手機中的「安全模式」類似,冗餘是無人駕駛系統發生故障時的一道安全防線。當前,如何為無人駕駛車輛配備合適的探測器(雷射雷達、攝像頭、毫米波雷達)、執行器(油門、制動、轉向)冗餘方案,已成為各家車企和零部件供應商需要花費大量時間和精力去克服的一大難題。只有具備了符合行駛安全要求的冗餘方案,無人駕駛汽車才能在遭遇突發系統故障時採取必要的措施,保障乘客和行人的安全。

  在系統遭遇攻擊或發生故障車輛無法正常運行時,探測器、執行器冗餘便會接管系統,操控汽車在路邊的安全地帶停下,解鎖車門並呼叫相關人員提供救援服務。在系統故障不嚴重時,執行器冗餘則需要操控汽車直接行駛到最近的服務區或修理廠。在此過程中,探測器冗餘還需要及時發現道路上的變化與突發情況,指引汽車按照安全的路線行駛。

 

  如果系統冗餘做得過於完善和全面,可能導致啟動過程緩慢,使其不能在發生故障的第一時間對系統進行接管。智慧型手機發生故障時,我們可以等待其緩慢重啟,電腦藍屏崩潰時,我們可以通過重啟進入安全模式下載漏洞補丁,但就算這種短則幾秒鐘的重啟對行駛中的汽車而言,也是不能接受的。

 

  同樣地,將系統冗餘做得過於簡單也不可取。一方面,系統工程師在開發過程中無法預測車輛發生故障時所面對的道路情況是否複雜。如果按照簡單路況或結構化道路為探測器設置系統冗餘,那遭遇複雜路況時就會有發生交通事故的風險;另一方面,目前監管部門對無人駕駛系統的安全性沒有明確標準,廠家無法制定合適的產品策略。

 

  目前,探測器和執行器的冗餘正由零部件廠商進行設計和生產,雖然企業已經意識到問題的必要性與緊迫性,但產品距離真正完善還需要進行大量的系統測試與驗證工作。再此之後,整車廠還要將功能和算法與系統進行適配,這樣才能保證車輛無人駕駛系統的安全。因此,不解決系統冗餘設計這一問題,無人駕駛汽車的量產無從談起。

 

責任編輯:封華
版權聲明:凡本網註明「來源:《中國汽車報》網」或「汽車網」的文字、圖片和視頻作品,版權均屬汽車網-《中國汽車報》網所有,任何媒體、網站或個人未經書面授權不得轉載、連結、轉帖或以其他方式使用;已經書面授權的,在使用時必須註明「來源:《中國汽車報》網」

相關焦點

  • Waymo自動駕駛系統的冗餘設計
    來自Waymo發布的自動駕駛安全性報告Waymo自動駕駛系統的冗餘設計包括:電源、定位、感知、控制器、執行器各個部分。1、冗餘電源系統每個關鍵的驅動系統都有兩個獨立的電源系統,當其中一個失效時,仍能確保關鍵的驅動組件正常運行。2、冗餘慣性測量系統慣性測量系統可以幫助車輛精確跟蹤它在道路上的行駛軌跡。
  • 產品設計:冗餘、安全與效率
    從公司運行系統來講,晨會和日報的制度,也是在 KPI、雙月績效之外的一種冗餘設計。所以,我又重新激發了對於冗餘的興趣,特別感興趣的是冗餘的必要性,以及它與效率之間的關係。冗餘機制如何設計冗餘?主動冗餘與被動冗餘都是常見的冗餘機制設計。主動冗餘指的是系統自動監控運行,一旦檢測到某個設備損壞,則會調整系統配置切換到正常設備上。
  • 基於N+1冗餘的更可靠的電力系統設計解決方案
    基於N+1冗餘的更可靠的電力系統設計解決方案 電子設計 發表於 2019-02-18 09:21:00 片上系統 (SoC) 設備可實現更高的集成度,而高密度現場可編程門陣列
  • 什麼是冗餘系統—記1515R冗餘編程組態調試
    >問題1:什麼是S7-1500R/H冗餘系統?在 STEP 7 中組態 IO 設備的介質冗餘角色和其它 PROFINET 設備。對於不使用系統冗餘 S2 的交換機,通過 Web 界面將介質冗餘角色設為「客戶端」。問題3:S7-1500標準系統和S7-1500R/H有什麼不同?
  • 雙冗餘設計:自動駕駛的正確「打開方式」
    那麼,真正的L3自動駕駛極高的電子控制系統如何實現安全要求呢?冗餘設計必不可少。同理,L3自動駕駛車輛即使一套系統出現問題,仍然可以在冗餘系統的支持下維持安全行駛,直到駕駛員接管車輛。比如感知冗餘,在主傳感器失效的情況下,自動駕駛系統依然可以依靠備份傳感器實現本車道內安全行駛並停車的功能,以免出現傳感器失效後引起的碰撞事故;再比如電源冗餘,電源冗餘的設計保證了在主電源失效的情況下,整車依然可以通過備份電源安全行駛,在自動駕駛過程中,如果發生主電源失效,則接入備份電源的控制器將接管車輛,實現本車道內安全停車。
  • 自動駕駛事故頻發,雙冗餘系統必不可少
    那麼,真正的L3自動駕駛極高的電子控制系統如何實現安全要求呢?冗餘設計必不可少。冗餘最早是飛機行業常用的技術術語,成熟的飛機自動駕駛,所有電子控制系統均有備份,簡單來說,就是有兩套系統,一套系統出了問題,另一套系統及時頂上,確保飛機可以安全飛行。同理,L3自動駕駛車輛即使一套系統出現問題,仍然可以在冗餘系統的支持下維持安全行駛,直到駕駛員接管車輛。
  • 特斯拉最新更新激活HW3雙重冗餘系統
    據外媒報導,似乎特斯拉開始更多了使用其定製版Hardware 3(HW3)計算機的功能,該款計算機專為實現全自動駕駛功能而設計。特斯拉社區的一位黑客@greentheonly,發現,特斯拉在最新更新的軟體中,激活了HW3的雙重冗餘系統。
  • PLC軟冗餘系統軟硬體組成及實現原理
    在工業自動化系統中,為了使系統長期穩定可靠地運行,大量選用可編程邏輯控制器(PLC)作為控制器,甚至在此基礎上組建冗餘系統進一步提高系統的可靠性。冗餘的分類方式很多。
  • PLC軟冗餘系統在城市汙水處理工程中的應用
    本文介紹西門子S7-300 PLC軟冗餘系統在安徽無為縣城汙水處理廠的成功應用,該系統既保證了系統的可靠性、穩定性和實時性,又降低了工程建設成本。設計要求出水水質達到GBl8918-2002國家一級B排放標準,汙水處理過程中產生的汙泥採用濃縮脫水處理後外運至垃圾填埋場填埋。
  • 做人要仗義善良,惟有女人當仁不讓——這是一道坎兒啊
    每個人心裡都有一道疤,揭開了就會疼,疼就會回憶,回憶就會惆悵,惆悵就會感傷……這一套連貫的動作,不是觸景生情,而是人——生來便有些許做作。生性不羈的浪者,也會因為愛情甘願放棄流浪,選擇姑娘~不是姑娘有多漂亮,而是愛就愛了,自古英雄難過美人關,明知道這是一道坎兒,就是邁不過去~李智有一首歌唱的好:你爸爸對你說過,做人要仗義善良,但唯有女人當仁不讓。
  • 一種高可用性的冗餘工業實時乙太網設計
    本文提出了一種新的冗餘至節點的工業乙太網冗餘方案,通過在報文中設計報文時間標籤、節點間互檢生成並實時維護網絡狀態映射表、次要報文在網絡狀態良好時採用雙網分散傳輸等措施,可有效降低了網絡的通信負荷,提高乙太網的穩定性與可靠性。2 冗餘通信結構設計2.1 網絡拓撲結構 本方案的冗餘通信網絡採用「冗餘至節點"的雙乙太網結構(如圖1)。
  • 冗餘時鐘的平滑時鐘切換——電子設計
    摘要:本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/271856.htm  檢測到時鐘丟失時平滑切換到冗餘時鐘源有助於避免系統運行中斷。  正文:  當今許多數據通信、網絡和計算機系統都需要實現時鐘冗餘。
  • 西門子S7-1500H冗餘系統硬體組態
    說明:X1接口的系統IP是兩個冗餘PLC的X1接口的公共設置,當通信時通過系統IP 始終訪問的是主PLC。示例中:PLC1 X1 IP:192.168.0.56PLC2 X1 IP:192.168.0.57X1 系統IP:192.168.0.55PLC1 X2 IP:192.168.1.56PLC2 X2 IP:192.168.1.57X2 系統IP:192.168.1.55①:X1接口IP位址
  • WinCC與S7-1500 冗餘系統的通信方法
    WinCC與S7-1500R/H冗餘系統通信有2種方式 以下為本次採用的軟體和硬體: 軟體: WinCC : SIMATIC WinCC V7.5 SP1 Step7:SIMATIC
  • 西門子S7-1500H冗餘系統硬體及網絡結構
    1.1 軟體及硬體要求SIMATIC S7-1500 R/H冗餘PLC的冗餘功能集成在冗餘PLC作業系統中,不需要安裝額外的冗餘包。軟體要求為STEP7 Professional V15.1。S7-1500冗餘PLC可通過PROFINET擴展支持PROFINET 系統冗餘(SR) NAP S2冗餘協議的IO設備,NAP S2原理如下圖所示:一個支持NAP S2冗餘協議的PROFINET IO設備可以同時與兩個PROFINET IO控制器建立通信關係(AR),區分主AP和備AR,同時只有主AR與IO設備進行正常的
  • DCS控制系統模件冗餘電源的實現
    冗餘技術是計算機系統可靠性設計中常採用的一種技術,是提高計算機系統可靠性的最有效方法之一。為了達到高可靠性和低失效率相統一的目的,我們通常會在控制系統的設計和應用中採用冗餘技術。合理的冗餘設計將大大提高系統的可靠性,但是同時也增加了系統的複雜度和設計的難度,應用冗餘配置的系統還增加了用戶投資。
  • S7-1500冗餘系統的組態方式,大家了解下吧
    為此,西門子開發出全新 SIMATIC S7-1500R/H 系列冗餘控制系統。基於標準型SIMATIC S7-1500CPU, SIMATIC S7-1500R/H 採用透明化編程方式,使用 TIA Portal STEP7程式語言進行編程,把程序從標準系統遷移到冗餘系統,無需額外工作。 SIMATIC S7-1500R/H憑藉其高可用性,能夠有效防止數據丟失以及避免停機。
  • UPS系統電路中並聯冗餘連接的方法
    打開APP UPS系統電路中並聯冗餘連接的方法 佚名 發表於 2018-01-13 07:23:00   UPS電源系統主要是由主路、旁路、電池等五部分電源輸入電路,進行AC/DC變換的整流器(REC),進行DC/AC變換的逆變器(INV),逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。今天小編主要來介紹一下UPS系統電路中的並聯冗餘連接方法及其可靠性。   UPS並聯冗餘連接克服了熱備份連接方法的不足,如圖1~4給出了兩臺UPS並聯連接的原理方框圖。
  • 西門子S7-1500H冗餘系統程序下載
    S7-1500H冗餘PLC通過同步光纖連接後會自動確定主備關係,通過PLC上的DISPLAY顯示面板可查看主備狀態,如下圖所示:P表示Primary,為主PLC,B表示Backup,為備PLC①:本PLC為主PLC
  • 做好冗餘備份,從容應對故障
    數據中心要做備份系統是老生常談了,重要性不言而喻。數據中心是由成千上萬臺電子設備組成的,這些設備難免運行中出現這樣那樣的問題,系統具備冗餘備份非常重要。比如一個擁有上萬臺伺服器的數據,幾乎每天可能都有伺服器損壞,要保證系統的運行不受影響,必須做備份,當一臺伺服器故障時,其它伺服器可以自動接管,業務不受任何影響。