自动驾驶域控功能安全设计的思考

全文概述

本文探讨了自动驾驶域控功能安全设计的关键要素，包括高级别自动驾驶场景、相关标准、系统设计和硬件设计。通过分析不同自动化级别的安全目标和架构，提出了实现可靠自动驾驶系统的策略，旨在提升道路和乘客的安全性。

自动驾驶场景和功能分析

高级别自动驾驶场景涵盖Robotaxi、Robotruck和末端无人配送等应用。Robotaxi提供全域全速领航和自主泊车功能，主要玩家有百度APOLLO、小马智行和文远知行。Robotruck用于干线物流，相关厂商包括图森未来、智加科技和嬴彻科技。末端无人配送则由美团和NURO等公司主导。

自动驾驶标准

自动驾驶领域的重要标准包括SAE J3016（定义自动驾驶分级）、ISO21448（预期功能安全）、ISO26262（汽车功能安全）和UNECE R157（L3级别自动驾驶系统）。这些标准为自动驾驶系统的安全性提供了规范指导。

系统设计思考

在系统设计中，L0到L2级需满足ASIL B级安全要求，而L3到L5级需达到ASIL D级。Fail-operational架构如1oo2D、2oo2D和2oo3架构确保系统在故障时仍能降级运行。Fallback系统则在主系统故障时接管控制，将车辆置于最小风险状态。

硬件设计

硬件设计需满足SPFM>99%、LPFM>90%和PMHF<10^-8的随机硬件度量指标。采用高可靠性元件、冗余设计、错误检测与纠正机制及严格的质量控制措施，以提高系统的容错能力和可靠性。