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冗余设计实战
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30章 · 安全机制全解析
1
安全基石：功能安全标准ISO 26262与预期功能安全SOTIF概述
标准框架 · 安全生命周期
2
系统架构：自动驾驶系统典型架构与ASIL分解
感知-决策-执行 · 安全等级
3
传感器冗余：摄像头/毫米波/激光/超声波冗余配置
多传感器互补 · 故障容错
4
计算平台冗余：主控与域控制器双冗余/三冗余
2oo3 · 2oo2架构
5
执行器冗余：线控制动/转向/油门冗余备份
安全执行 · 失效保护
6
电源冗余：双路独立电源与不间断供电(UPS)
电源管理 · 故障切换
7
通信冗余：CAN FD/以太网/FlexRay多通道冗余
故障切换 · 高可靠总线
8
时间同步冗余：IEEE 1588(PTP)与GPS时间备份
精确时间 · 冗余同步
9
定位冗余：GNSS+IMU+轮速计+高精地图融合
多源定位 · 故障检测
10
感知冗余：视觉+激光+毫米波异构融合与一致性校验
异构感知 · 交叉验证
11
决策规划冗余：主路径与备用路径热备份切换
热备份 · 降级规划
12
控制冗余：横向与纵向独立冗余通道
转向/速度独立容错
13
故障检测与诊断(FDD)：基于模型与信号方法
故障检测 · 诊断覆盖
14
安全状态管理：故障分级与降级/安全停车
轻微/严重/致命 · 策略
15
看门狗与健康监控：硬件/软件看门狗与心跳
系统健康 · 自愈机制
16
安全岛与独立监控单元：Infineon AURIX等
独立安全芯片 · 监控
17
数据记录与黑匣子：EDR与数据回放分析
事件记录 · 事故重建
18
OTA与安全更新：冗余分区与回滚机制
空中升级 · 安全容错
19
网络安全冗余：防火墙/IDS与安全协议冗余
纵深防御 · 冗余加密
20
人机交互(HMI)冗余：DMS与接管请求冗余
驾驶员监控 · TOR
21
仿真与测试冗余：HIL/SIL/VIL冗余验证
硬件在环 · 软件在环
22
故障注入测试：针对冗余系统的注入与覆盖率
故障注入 · 度量分析
23
冗余系统可靠性建模：马尔可夫链/FTA/RBD
建模分析 · 可靠性
24
冗余系统安全性分析：FMEA与HARA
失效模式 · 风险评估
25
冗余成本与性能权衡：安全等级与系统成本
经济性 · 优化平衡
26
案例研究1：Waymo冗余安全架构解析
行业标杆 · 深度拆解
27
案例研究2：特斯拉视觉主导冗余策略与争议
纯视觉 · 冗余博弈
28
案例研究3：华为ADS系统全冗余设计
全栈冗余 · 量产实践
29
未来趋势：V2X与云端冗余补充单车智能
车路协同 · 云冗余
30
课程总结：构建高安全自动驾驶核心原则
最佳实践 · 系统思维