自动驾驶系统冗余设计仪表盘

硬件冗余状态

当前系统采用 三重冗余 设计,关键硬件包括:

  • 传感器: 激光雷达、摄像头、毫米波雷达(每种至少3个)
  • 计算单元: 主计算单元、备用计算单元、FPGA加速单元
  • 执行器: 转向执行器、制动执行器、油门执行器(每种至少3个)

硬件冗余度: 300%

平均故障间隔时间 (MTBF): 10000小时

硬件冗余状态良好

软件冗余状态

当前系统采用 双重冗余 设计,关键软件模块包括:

  • 感知模块: 视觉感知、激光雷达感知、融合感知
  • 决策模块: 行为决策、路径规划
  • 控制模块: 横向控制、纵向控制

软件冗余度: 200%

自检覆盖率: 95%

感知模块存在潜在风险,建议进行进一步测试

异构设计展示

为了降低共因失效风险,系统采用多种异构设计方案:

1. 传感器异构

激光雷达

类型: 机械式激光雷达

优点: 精度高、测距远

缺点: 易受天气影响、成本高

摄像头

类型: 高清彩色摄像头

优点: 分辨率高、信息丰富

缺点: 易受光照影响、对遮挡敏感

毫米波雷达

类型: 远距离毫米波雷达

优点: 不受天气影响、穿透力强

缺点: 精度低、分辨率差

2. 计算单元异构

主计算单元

类型: 高性能CPU

优点: 通用性强、易于开发

缺点: 功耗高、计算效率相对较低

备用计算单元

类型: 低功耗CPU

优点: 功耗低、可靠性高

缺点: 计算能力有限

FPGA加速单元

类型: 可编程逻辑器件

优点: 计算效率高、延迟低

缺点: 开发难度大、灵活性差

失效风险全过程模拟

共因失效概率: 1%

资源争用导致性能下降: 10%

状态不一致概率: 5%

系统存在潜在的共因失效风险,请检查设计方案

独立电源和通信

冗余系统拥有独立的电源和通信链路,确保在主系统失效时,备用系统能够正常运行,防止相互干扰。

电源状态: 正常

通信链路状态: 正常

电源和通信链路状态良好

定期自检和维护

定期对冗余系统进行自检和维护,确保其正常工作。

上次自检时间: 2024-01-01 00:00:00

下次自检时间: 2024-01-08 00:00:00

请在下次自检时间前完成自检

测试数据展示

以下表格展示部分测试数据,用于验证系统的冗余性和可靠性。

测试项 测试结果 结果分析
传感器失效测试 切换时间:0.1秒,成功率:99.99% 符合设计要求
计算单元失效测试 切换时间:0.05秒,成功率:99.99% 符合设计要求
软件模块失效测试 切换时间:0.2秒,成功率:99.98% 符合设计要求
共因失效模拟 系统失效概率:0.01% 低于设计指标

功能点操作和交互

模拟共因失效

模拟共因失效,验证系统在极端情况下的表现。

切换冗余系统

手动切换冗余系统,验证切换过程的平滑性。

查看系统日志

查看系统日志,分析系统运行状态。

配置冗余级别

配置硬件和软件的冗余级别,优化系统性能。