Ключевые резервные технологии EPS для автономного вождения уровня L3

В системах независимого вождения рулевое управление является одним из ключевых компонентов, обеспечивающих нормальную работу автомобиля. Электрическая система управления рулевым управлением (EPS) с простой структурой, быстрым откликом и низким энергопотреблением широко используется в современных автомобилях, что делает ее идеальным выбором для систем независимого вождения. Однако в сложных дорожных условиях и различных сценариях вождения одна система EPS не может удовлетворить высоким требованиям безопасности и надежности для автономного вождения уровня L3. Поэтому внедрение резервных технологий EPS обеспечивает более высокую безопасность для систем автономного вождения.

Стратегии резервирования

В технологии резервного EPS стратегии резервирования имеют важное значение. Основные типы включают:

1. Аппаратное резервирование: проектирование двух или более идентичных аппаратных систем EPS для достижения аппаратного уровня резервирования. Когда одна система выходит из строя, другая может немедленно взять на себя управление, обеспечивая нормальную работу автомобиля.

2. Программное резервирование: реализация резервирования на программном уровне, включая контрольные алгоритмы и обработку данных. Проектируя несколько независимых алгоритмов управления и потоков обработки данных, обеспечивается нормальная работа других алгоритмов или потоков в случае возникновения проблем с одним из них.

3. Резервирование данных: сбор данных от нескольких датчиков и выполнение их слияния для достижения резервирования на уровне данных. Этот дизайн может повысить точность и надежность данных, снижая влияние ошибок от одного датчика.

4. Резервирование связи: использование нескольких каналов связи и протоколов между системой EPS и другими системами, чтобы обеспечить нормальное функционирование других каналов или протоколов в случае сбоя одного из них.

Анализ механизмов безопасности

Помимо стратегий резервирования, механизмы безопасности также являются важной частью технологии резервного EPS. Общие механизмы безопасности включают:

1. Механизм диагностики и предупреждения: мониторинг рабочего состояния системы EPS в режиме реального времени для выявления потенциальных неисправностей и своевременного выдачи предупреждений. При обнаружении неисправности система может автоматически переключиться на резервную систему или оповестить водителя о необходимости взять на себя управление.

2. Механизм снижения безопасности: в случае неисправности системы автономного вождения она может автоматически перейти в безопасное состояние, обеспечивая возможность безопасной остановки или продолжения движения автомобиля, тем самым избегая потенциальных опасностей, вызванных сбоями системы.

3. Механизм аварийного торможения: в экстренных ситуациях система может автоматически активировать функцию аварийного торможения, чтобы обеспечить быструю остановку автомобиля, тем самым избегая или снижая опасность, вызванную сбоями тормозной системы.

4. Механизм взаимодействия человека и машины: в процессе автономного вождения система должна взаимодействовать с водителем в реальном времени, чтобы обеспечить возможность водителю в любой момент взять на себя управление. Этот механизм может увеличить доверие водителя к системе автономного вождения и снизить риски во время переходов между человеком и машиной.

Двухпроцессорная архитектура резервного EPS

Резервная система EPS использует двухпроцессорную архитектуру, в которой и ECU A, и ECU B имеют полные контрольные функции. После инициализации питания система по умолчанию назначает роли ведущего и ведомого. В нормальных рабочих условиях обе системы рассчитывают команды по крутящему моменту, но ведомая система отвечает на команды по крутящему моменту, назначенные ведущей системой. В случае единичной неисправности двухпроцессорная система определяет, необходимо ли переключение ролей ведущего и ведомого на основе механизма диагностики и устранения неисправностей, при необходимости переключая ведомую систему на ведущую.

Реализуя вышеуказанные стратегии резервирования и механизмы безопасности, технология резервного EPS может обеспечить более надежную гарантию безопасности для систем автономного вождения, обеспечивая поддержание хороших эксплуатационных характеристик и безопасности автомобилей в различных сложных дорожных условиях.