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| 本文作者： 張偉 | 2018-07-13 14:21 | 專題：2018 CCF-GAIR 全球人工智能與機器人峰會 |
*安波福電氣分配系統亞太中心產品工程總監 、應用工程總監余寧
雷鋒網新智駕按：2018 全球人工智能與機器人峰會（CCF-GAIR）在深圳召開，峰會由中國計算機學會（CCF）主辦，雷鋒網、香港中文大學（深圳）承辦，得到了寶安區政府的大力指導，是國內人工智能和機器人學術界、工業界及投資界三大領域的頂級交流盛會，旨在打造國內人工智能領域最具實力的跨界交流合作平臺。
去年 9 月，安波福（Aptiv）從汽車零部件供應商德爾福拆分出來，專注于汽車電子、車聯網以及智能駕駛等業務領域。本屆 CCF-GAIR 智能駕駛專場，安波福電氣分配系統亞太中心產品工程總監 、應用工程總監余寧帶來演講，闡述了未來的智能汽車架構。
余寧提到，在目前的汽車電子電氣架構下，整車要添加一些簡單的信息娛樂系統，只需通過增加一些電路、處理器以及中央屏幕來實現，這對于現階段的汽車整體架構來說是完全可以支撐的。但是用戶的需求遠不止這些，所以現在很多車型都增加了各類主動安全系統，包括定速巡航、車道保持、行人避讓等，這些功能增加了傳感器，增加了各種回路。另外，諸多互聯功能的上車，讓如今汽車電子電氣架構已經接近于飽和。而針對未來的自動駕駛汽車，既要新增傳感器，還有增加中央處理器，這些內容足以讓目前的汽車電子電氣架構接近崩潰。
面對這樣的現狀，安波福提出了自己的面向未來的車輛智能電子電氣架構，余寧將該架構形容為“大腦”和“神經”的結合。
以下是是余寧在 CCF-GAIR 2018 智能駕駛論壇的演講全文（雷鋒網新智駕進行了不變原意的編輯）：
什么是汽車的電子電氣架構？大家可能聽說過很多術語，包括主機廠的 A 平臺、B 平臺，每個平臺都會有不同的電子電氣架構。
電子電氣架構簡單地說就是把汽車里的傳感器、中央處理器、電子電氣分配系統、軟件硬件通過技術手段整合在一起。電子電氣架構有三個重要的要素，分別是軟件的設計、硬件的設計，以及可靠的信號與動力分配系統，通過這個可靠的系統，整個汽車的運算、動力、能量的傳遞才能順利完成。
在目前的架構下，整車上要添加一些簡單的信息娛樂系統，只要通過增加一些電路、處理器，以及中央屏幕就能實現。但是用戶還有新的要求，比如他們希望車上有主動安全系統，包括定速巡航、車道保持以及行人避讓，這些功能在目前的電子電氣架構下可以通過增加傳感器、回路以及中央處理器來實現。在這個基礎之上，車上還要增加互聯功能，這讓車輛的電子電氣架構接近于飽和。
未來的電子電氣架構如何支持 L4 自動駕駛汽車所需要增加的功能？如果我們在整車里增加傳感器、中央處理器以及各種 L4 自動駕駛所需要的元器件之后，整個車輛電子電氣架構會發生什么？答案是接近于崩潰。
所以在這種情況下，安波福創造性地提出了未來的智能電子電氣架構，以適應自動駕駛的需求。
針對未來的智能電子電氣架構，安波福提出了“大腦”與“神經”結合的方案。
所謂的“大腦”指的是計算機、中央處理器。安波福的解決方案包含三個重要的中央處理器：安全網關處理器、自動駕駛處理器以及中央處理器，這三個處理器構成了安波福智能架構的“大腦”，它負責處理所有的運算，包括自動駕駛需要的運算，娛樂系統需要的運算，信息系統需要的運算，都由這個“超級大腦”來完成。
當然，這個“超級大腦”還需要大量的數據傳輸、能量傳輸，這就需要我們在這個架構當中引入“神經系統”的概念，我們將其分為兩類：一類是數據傳輸系統，負責數據傳輸的神經系統；另一類是傳遞能量的系統。
大家知道在整車自動駕駛或者目前的高級輔助駕駛車輛的架構中，會有很多的傳感器、執行機構以及中央運算機構，它需要有大量的數據傳輸，包括傳感器采集的數據要能夠及時傳遞到中央處理器，中央處理器發出的指令要及時到達各個執行機構，這個傳遞有非常高的可靠性要求，非常高的準時性要求，非常高的精確性要求，所以在這種情況下，安波福打造了“神經系統”，其任務就是把信號以準確的方式在準確的時間傳遞到準確的位置。
在未來的智能電子電氣架構中，還有另外一個很重要的因素就是整車需要進行能量的傳遞。我們的“神經系統”不光傳遞信號，還負責傳遞能量，我們在能量傳遞系統中，設置了備份系統，保證車輛在整個運作過程中能量不會丟失。
在設計整個智能電子電氣架構的時候，我們考慮了三大要素。
第一個是系統的靈活性。該設計是用來保證系統能夠適應不同的平臺、不同的車型順利實現自動駕駛的功能。
第二，引入了整個生命周期的概念。我們把硬件和軟件做了分離設計，在同樣的硬件下，軟件是可以持續更新的，就像我們的智能手機，硬件是固定的，但里面的應用軟件是可以根據客戶的需求，隨著時間的發展不斷更新。
還有一個很必備的要素就是容錯設計。大家都知道在車輛的運行過程中，難免會發生比如傳感器失效、網關失效或者是 GPS 信號丟失的情況。在這種情況下，自動駕駛車輛怎么能夠繼續保證車上乘客的安全？所以容錯設計的重要性就非常非常之高。
針對容錯設計，我們主要的設計理念是“三層安全失效設計”，它就包括三臺中央處理器中有一臺失效的情況下，也包括在網關失效或者動力系統有一部分失效的情況下，怎么保證車的安全。
舉兩個例子，我們曾經設計過這樣一個場景：當一輛有智能電子電氣架構的車輛以 80 公里時速在公路上行駛的時候，突然網關失效了，這時候車上的三臺計算機中的自動駕駛處理器跟位置處理器就會馬上通過程序判斷出網關失效，這兩臺計算機將完全接管車輛，通過計算機里的位置數據、地圖數據，能夠把車引導到安全的區域停車，讓乘客安全下車，在網絡修復之后，車輛再繼續前進。
還有另一種我們想象的失效場景是在整個車的駕駛過程中，某一個傳感器突然失效，比如說左邊的位置傳感器或者右邊的位置傳感器失效，這時候中央處理器也會經過計算和診斷，馬上判斷出失效的傳感器。在整個過程中，中央處理器會馬上完成車輛的接管，把車引導到 4S 店或是安全地帶，讓乘客安全下車。
總結來說，安波福希望給行業提供一個獨一無二的、方便的、高度集成的智能電子電氣架構，為中國和全世界的智能駕駛發展作出我們的貢獻。
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