*安波福電氣分配系統(tǒng)亞太中心產(chǎn)品工程總監(jiān) 、應(yīng)用工程總監(jiān)余寧

雷鋒網(wǎng)新智駕按：2018 全球人工智能與機(jī)器人峰會(huì)（CCF-GAIR）在深圳召開(kāi)，峰會(huì)由中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（CCF）主辦，雷鋒網(wǎng)、香港中文大學(xué)（深圳）承辦，得到了寶安區(qū)政府的大力指導(dǎo)，是國(guó)內(nèi)人工智能和機(jī)器人學(xué)術(shù)界、工業(yè)界及投資界三大領(lǐng)域的頂級(jí)交流盛會(huì)，旨在打造國(guó)內(nèi)人工智能領(lǐng)域最具實(shí)力的跨界交流合作平臺(tái)。

去年 9 月，安波福（Aptiv）從汽車(chē)零部件供應(yīng)商德?tīng)柛２鸱殖鰜?lái)，專(zhuān)注于汽車(chē)電子、車(chē)聯(lián)網(wǎng)以及智能駕駛等業(yè)務(wù)領(lǐng)域。本屆 CCF-GAIR 智能駕駛專(zhuān)場(chǎng)，安波福電氣分配系統(tǒng)亞太中心產(chǎn)品工程總監(jiān) 、應(yīng)用工程總監(jiān)余寧帶來(lái)演講，闡述了未來(lái)的智能汽車(chē)架構(gòu)。

余寧提到，在目前的汽車(chē)電子電氣架構(gòu)下，整車(chē)要添加一些簡(jiǎn)單的信息娛樂(lè)系統(tǒng)，只需通過(guò)增加一些電路、處理器以及中央屏幕來(lái)實(shí)現(xiàn)，這對(duì)于現(xiàn)階段的汽車(chē)整體架構(gòu)來(lái)說(shuō)是完全可以支撐的。但是用戶的需求遠(yuǎn)不止這些，所以現(xiàn)在很多車(chē)型都增加了各類(lèi)主動(dòng)安全系統(tǒng)，包括定速巡航、車(chē)道保持、行人避讓等，這些功能增加了傳感器，增加了各種回路。另外，諸多互聯(lián)功能的上車(chē)，讓如今汽車(chē)電子電氣架構(gòu)已經(jīng)接近于飽和。而針對(duì)未來(lái)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)，既要新增傳感器，還有增加中央處理器，這些內(nèi)容足以讓目前的汽車(chē)電子電氣架構(gòu)接近崩潰。

面對(duì)這樣的現(xiàn)狀，安波福提出了自己的面向未來(lái)的車(chē)輛智能電子電氣架構(gòu)，余寧將該架構(gòu)形容為“大腦”和“神經(jīng)”的結(jié)合。

以下是是余寧在 CCF-GAIR 2018 智能駕駛論壇的演講全文（雷鋒網(wǎng)新智駕進(jìn)行了不變?cè)獾木庉嫞?/span>

什么是汽車(chē)的電子電氣架構(gòu)？大家可能聽(tīng)說(shuō)過(guò)很多術(shù)語(yǔ)，包括主機(jī)廠的 A 平臺(tái)、B 平臺(tái)，每個(gè)平臺(tái)都會(huì)有不同的電子電氣架構(gòu)。

電子電氣架構(gòu)簡(jiǎn)單地說(shuō)就是把汽車(chē)?yán)锏膫鞲衅?、中央處理器、電子電氣分配系統(tǒng)、軟件硬件通過(guò)技術(shù)手段整合在一起。電子電氣架構(gòu)有三個(gè)重要的要素，分別是軟件的設(shè)計(jì)、硬件的設(shè)計(jì)，以及可靠的信號(hào)與動(dòng)力分配系統(tǒng)，通過(guò)這個(gè)可靠的系統(tǒng)，整個(gè)汽車(chē)的運(yùn)算、動(dòng)力、能量的傳遞才能順利完成。

在目前的架構(gòu)下，整車(chē)上要添加一些簡(jiǎn)單的信息娛樂(lè)系統(tǒng)，只要通過(guò)增加一些電路、處理器，以及中央屏幕就能實(shí)現(xiàn)。但是用戶還有新的要求，比如他們希望車(chē)上有主動(dòng)安全系統(tǒng)，包括定速巡航、車(chē)道保持以及行人避讓?zhuān)@些功能在目前的電子電氣架構(gòu)下可以通過(guò)增加傳感器、回路以及中央處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這個(gè)基礎(chǔ)之上，車(chē)上還要增加互聯(lián)功能，這讓車(chē)輛的電子電氣架構(gòu)接近于飽和。

未來(lái)的電子電氣架構(gòu)如何支持 L4 自動(dòng)駕駛汽車(chē)所需要增加的功能？如果我們?cè)谡?chē)?yán)镌黾觽鞲衅鳌⒅醒胩幚砥饕约案鞣N L4 自動(dòng)駕駛所需要的元器件之后，整個(gè)車(chē)輛電子電氣架構(gòu)會(huì)發(fā)生什么？答案是接近于崩潰。

所以在這種情況下，安波福創(chuàng)造性地提出了未來(lái)的智能電子電氣架構(gòu)，以適應(yīng)自動(dòng)駕駛的需求。

針對(duì)未來(lái)的智能電子電氣架構(gòu)，安波福提出了“大腦”與“神經(jīng)”結(jié)合的方案。

所謂的“大腦”指的是計(jì)算機(jī)、中央處理器。安波福的解決方案包含三個(gè)重要的中央處理器：安全網(wǎng)關(guān)處理器、自動(dòng)駕駛處理器以及中央處理器，這三個(gè)處理器構(gòu)成了安波福智能架構(gòu)的“大腦”，它負(fù)責(zé)處理所有的運(yùn)算，包括自動(dòng)駕駛需要的運(yùn)算，娛樂(lè)系統(tǒng)需要的運(yùn)算，信息系統(tǒng)需要的運(yùn)算，都由這個(gè)“超級(jí)大腦”來(lái)完成。

當(dāng)然，這個(gè)“超級(jí)大腦”還需要大量的數(shù)據(jù)傳輸、能量傳輸，這就需要我們?cè)谶@個(gè)架構(gòu)當(dāng)中引入“神經(jīng)系統(tǒng)”的概念，我們將其分為兩類(lèi)：一類(lèi)是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳窠?jīng)系統(tǒng)；另一類(lèi)是傳遞能量的系統(tǒng)。

大家知道在整車(chē)自動(dòng)駕駛或者目前的高級(jí)輔助駕駛車(chē)輛的架構(gòu)中，會(huì)有很多的傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及中央運(yùn)算機(jī)構(gòu)，它需要有大量的數(shù)據(jù)傳輸，包括傳感器采集的數(shù)據(jù)要能夠及時(shí)傳遞到中央處理器，中央處理器發(fā)出的指令要及時(shí)到達(dá)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這個(gè)傳遞有非常高的可靠性要求，非常高的準(zhǔn)時(shí)性要求，非常高的精確性要求，所以在這種情況下，安波福打造了“神經(jīng)系統(tǒng)”，其任務(wù)就是把信號(hào)以準(zhǔn)確的方式在準(zhǔn)確的時(shí)間傳遞到準(zhǔn)確的位置。

在未來(lái)的智能電子電氣架構(gòu)中，還有另外一個(gè)很重要的因素就是整車(chē)需要進(jìn)行能量的傳遞。我們的“神經(jīng)系統(tǒng)”不光傳遞信號(hào)，還負(fù)責(zé)傳遞能量，我們?cè)谀芰總鬟f系統(tǒng)中，設(shè)置了備份系統(tǒng)，保證車(chē)輛在整個(gè)運(yùn)作過(guò)程中能量不會(huì)丟失。

在設(shè)計(jì)整個(gè)智能電子電氣架構(gòu)的時(shí)候，我們考慮了三大要素。

第一個(gè)是系統(tǒng)的靈活性。該設(shè)計(jì)是用來(lái)保證系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同的平臺(tái)、不同的車(chē)型順利實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的功能。

第二，引入了整個(gè)生命周期的概念。我們把硬件和軟件做了分離設(shè)計(jì)，在同樣的硬件下，軟件是可以持續(xù)更新的，就像我們的智能手機(jī)，硬件是固定的，但里面的應(yīng)用軟件是可以根據(jù)客戶的需求，隨著時(shí)間的發(fā)展不斷更新。

還有一個(gè)很必備的要素就是容錯(cuò)設(shè)計(jì)。大家都知道在車(chē)輛的運(yùn)行過(guò)程中，難免會(huì)發(fā)生比如傳感器失效、網(wǎng)關(guān)失效或者是 GPS 信號(hào)丟失的情況。在這種情況下，自動(dòng)駕駛車(chē)輛怎么能夠繼續(xù)保證車(chē)上乘客的安全？所以容錯(cuò)設(shè)計(jì)的重要性就非常非常之高。

針對(duì)容錯(cuò)設(shè)計(jì)，我們主要的設(shè)計(jì)理念是“三層安全失效設(shè)計(jì)”，它就包括三臺(tái)中央處理器中有一臺(tái)失效的情況下，也包括在網(wǎng)關(guān)失效或者動(dòng)力系統(tǒng)有一部分失效的情況下，怎么保證車(chē)的安全。

舉兩個(gè)例子，我們?cè)?jīng)設(shè)計(jì)過(guò)這樣一個(gè)場(chǎng)景：當(dāng)一輛有智能電子電氣架構(gòu)的車(chē)輛以 80 公里時(shí)速在公路上行駛的時(shí)候，突然網(wǎng)關(guān)失效了，這時(shí)候車(chē)上的三臺(tái)計(jì)算機(jī)中的自動(dòng)駕駛處理器跟位置處理器就會(huì)馬上通過(guò)程序判斷出網(wǎng)關(guān)失效，這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)將完全接管車(chē)輛，通過(guò)計(jì)算機(jī)里的位置數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)，能夠把車(chē)引導(dǎo)到安全的區(qū)域停車(chē)，讓乘客安全下車(chē)，在網(wǎng)絡(luò)修復(fù)之后，車(chē)輛再繼續(xù)前進(jìn)。

還有另一種我們想象的失效場(chǎng)景是在整個(gè)車(chē)的駕駛過(guò)程中，某一個(gè)傳感器突然失效，比如說(shuō)左邊的位置傳感器或者右邊的位置傳感器失效，這時(shí)候中央處理器也會(huì)經(jīng)過(guò)計(jì)算和診斷，馬上判斷出失效的傳感器。在整個(gè)過(guò)程中，中央處理器會(huì)馬上完成車(chē)輛的接管，把車(chē)引導(dǎo)到 4S 店或是安全地帶，讓乘客安全下車(chē)。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，安波福希望給行業(yè)提供一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的、方便的、高度集成的智能電子電氣架構(gòu)，為中國(guó)和全世界的智能駕駛發(fā)展作出我們的貢獻(xiàn)。

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