自动驾驶系统(博世)冗余设计解析

自动驾驶系统(博世)冗余设计解析-有驾

1、全局冗余设计策略概述

博世自动驾驶系统在整个自动驾驶技术流程中均实施了冗余设计策略,包括环境感知、定位、决策规划以及执行等关键环节,均运用了冗余系统解决方案。

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2、各功能模块冗余设计细节

2.1 环境感知模块冗余设计

在自动驾驶的感知层面,博世采取了多元化的传感器组合方案,包括超声波传感器、毫米波雷达、摄像头以及激光雷达,以构建冗余的感知系统。每种传感器具有独特的工作原理和技术特性,适用于不同的应用场景,通过集成多种传感器,可以应对各种潜在场景,确保系统冗余性。

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2.2 定位模块冗余设计

博世采用了基于卫星信号的绝对定位和基于道路特征的相对定位相结合的冗余定位方案。在恶劣天气或遮挡等不利条件下,两种定位方式可以相互验证,确保车辆定位的精准性。

1)基于卫星信号的绝对定位:通过集成GNSS信号接收器、高精度惯导IMU及信号纠偏服务的卫星定位智能传感器(VMPS),可在多种工况下保持稳定的定位性能,定位精度可达20厘米以内。

2)基于道路特征的相对定位:通过车载传感器(如摄像头、雷达)采集道路特征数据,并与云端高精度地图进行实时比对,从而精确确定车辆在当前车道中的位置,实现厘米级定位精度。

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2.3 决策模块冗余设计

在L3级自动驾驶功能中,博世配备了两套核心运算单元(即域控制器),并与整车E/E架构进行冗余设计协同。从整车架构、功能定义到系统分解,再到部件的软硬件设计,均体现了冗余架构设计的理念。

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2.4 执行模块冗余设计

1)制动系统:博世通过结合ESP 9.3与iBooster,实现了双重制动保障。iBooster作为电控刹车系统,通过油压电控机构替代了传统真空助力泵,提升了刹车响应速度,并在ESP失效时提供安全刹车功能,防止车辆失控。

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2)转向系统:博世采用了最新的线控转向系统,该系统配备了两套电机、两套电源以及两套绕组。从控制角度来看,该系统实际上由两套完全独立的控制系统并行运行。一旦其中一套系统出现故障,另一套系统会立即接管控制功能,确保两套系统之间的独立性,避免相互干扰。

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