从安全的角度看自动驾驶
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  • 2020-12-30 12:51:29 1

智能驾驶在2020年取得了显著进展,各种先进技术层出不穷,展现出令人瞩目的发展前景。从超大显示屏的娱乐功能,到智能座舱的高度数字化,再到OTA远程升级和丰富的ADAS辅助驾驶功能,每一项创新都在不断提升驾驶体验。然而,随着无人驾驶这一终极目标的不断推进,市场热度逐渐降温,各大车企纷纷调整自动驾驶战略,智能汽车正朝着更加便捷和解放驾驶员的方向快速发展。

不过,智能汽车的核心价值不仅在于提供便利,更在于提升安全性,减少交通事故,为人类创造更美好的生活。如果智能汽车在解放驾驶员的同时,不能确保驾驶员的安全,那么这些黑科技的价值就会大打折扣,难以大规模推广。

智能驾驶技术的实现离不开先进的电子电气系统,而这些系统主要依赖于软件和硬件的支持。因此,智能驾驶的安全性在很大程度上取决于软件和硬件的安全性能。为了确保这两方面的安全,众多汽车工程师正在积极研究,并在合作过程中逐渐达成共识,认为需要从三个方面着手保障安全:

  1. 功能安全(Functional Safety)
  2. 预期功能安全(Safety of the Intended Functionality)
  3. 信息安全(Cyber Security)

未来的智能汽车在安全性方面取得突破的关键在于找到这三大方向在实际应用中的可行方案。然而,这三大方向的实施难度很大,反映出智能驾驶距离实现终极目标仍有很长的路要走。本文将对这三大方向及其发展现状进行简要介绍,探讨其实施难点,希望能为读者提供有价值的参考。

1. 功能安全(Functional Safety)

1.1 功能安全的定义

ISO 26262标准对功能安全的定义是:电子电气系统功能异常表现导致的危害不会产生不合理的风险。简言之,功能安全关注的是系统缺陷发生后的应对措施。功能安全的目标是避免对驾驶员或行人造成伤害。尽管不可能达到100%的安全,但可以通过控制危害的严重性和发生频率来实现可接受的风险水平。

1.2 功能安全的发展现状

功能安全标准ISO 26262自2011年发布以来,已逐步被汽车行业广泛接受。各大车企纷纷将其纳入研发流程,以确保辅助驾驶功能既安全又可靠。然而,随着自动驾驶技术的发展,功能安全面临更大的挑战。自动驾驶需要更高的安全标准,因为一旦发生故障,责任将由制造商而非驾驶员承担。这就要求系统具备更高的冗余性和可靠性,但这也增加了开发成本和复杂度。

2. 预期功能安全(SOTIF, Safety of the Intended Functionality)

2.1 SOTIF的定义

即使实现了功能安全,智能驾驶系统是否就足够安全了?以沃尔沃的召回事件为例,AEB系统因传感器局限无法识别某些场景而失效。ISO 26262标准侧重于电子电气系统的缺陷,而SOTIF则关注系统功能局限带来的风险。SOTIF分为四类场景:正常工作、误触发、漏触发和正常关闭。SOTIF的目标是减少误触发和漏触发的风险,从而提高系统的安全性。

2.2 SOTIF的发展现状

SOTIF标准ISO 21448目前仍处于草案阶段,预计将在2022年3月正式发布。SOTIF的核心问题在于如何处理未知的不安全场景(Area3)。解决这一问题的方法包括提高系统和零部件的功能可信度,以及通过大量实车路试和仿真测试积累数据,从而将未知场景转化为已知场景。然而,这些措施都需要大量的时间和资源投入,增加了智能驾驶安全开发的成本和难度。

3. 信息安全(Cyber Security)

3.1 信息安全的定义

信息安全不仅关注系统自身的缺陷,还包括外部威胁,如黑客攻击。2015年发生的吉普自由光被黑客入侵的事件,引发了对汽车信息安全的关注。信息安全的目标不仅是保护人身安全,还要防止财产损失和隐私泄露。

3.2 信息安全的发展现状

2020年发布的ISO 21434标准为车辆信息安全提供了指导。该标准涵盖了从车辆概念验证到产品开发的各个阶段的网络安全管理。虽然信息安全与功能安全和SOTIF有交集,但如何有机整合三者,目前还没有成熟的解决方案。

4. 结论与展望

智能驾驶的安全性是一项长期而艰巨的任务。随着技术的不断进步,智能汽车的安全性也在逐步提升。未来,智能驾驶将更加注重安全性,相信在不久的将来,安全可靠的智能汽车将普及到千家万户,为人们带来更加便捷和安全的出行体验。

    本文来源:图灵汇
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