自动驾驶汽车基于更好的传感器技术

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不同的传感器有不同的优点和缺点。一种方法是组合多种传感器，以实现对环境的更彻底的感知

在道路上有大量司机、行人、骑自行车的人和摩托车的密集大都市地区行驶，需要车辆在瞬间做出停车或转弯的决定，以避免撞到行人或其他车辆。因此，我们开始看到传感器融合发挥作用，在高级驾驶员辅助系统（ADAS）通过消耗和解释大量数据输入做出反应时，做出人类驾驶员可能无法做出的决定。

在传感器制造的初步阶段，汽车制造商必须遵守汽车功能安全标准，以防止芯片或软件故障。ISO 26262是汽车标准，规定了汽车OEM和供应商必须遵循的开发流程，并将其设备记录为功能安全。通过遵守ISO 26262，汽车原始设备制造商和供应商保证其设备在预期情况下能够正常工作。

传感器退化挑战

不断变化的传感器环境的另一个方面是传感器退化。传感器退化是自动驾驶汽车方程式的自然组成部分，特别是考虑到当今汽车的使用寿命通常为10至15年。退化的主要原因包括传感器的一般磨损、恶劣的操作环境以及其他电子系统元件的退化。

汽车制造商和技术提供商将需要考虑安装的传感器的功能，如激光雷达、摄像头、超声波等，以便在车辆的整个预期寿命内以与新车相同的水平（如果不是更高的水平）运行。他们还必须回答如果传感器开始故障会发生什么（即，如何提醒驾驶员、内置安全功能等）。为了防止退化，原始设备制造商需要对车辆内的半导体和其他部件进行建模和设计，以在许多不同的环境中创建预测故障率和替代方案。

网络安全问题

制作时需要考虑几个不同的因素确保自动驾驶车辆传感器安全黑客攻击自动驾驶汽车始终是一个值得关注的问题，应该予以解决，但另一个不太明显的安全因素是攻击者影响嵌入在汽车中的机器学习技术以恶意方式做出反应。

例如英国研究介绍了一个视频广告牌，该广告牌被篡改，只显示了短短一秒的停车标志。自动驾驶汽车会感应到停车标志并停止，因为它们能够捕捉到该图像，对其做出的反应与它们在道路上感应到停车信号时的反应相同。然而，如果前面的自动驾驶汽车在没有警告或明显原因的情况下突然停车，人类驾驶员将无法对图像做出反应，从而造成潜在危险。这些“幻影物体”可能会伤害驾驶员和行人，这只是汽车制造商在保持自动驾驶汽车安全方面面临的又一个挑战。

为了加强传感器的脆弱性，NHTSA建议汽车行业遵循国家标准与技术研究所（NIST）的文件网络安全框架该框架提出了网络安全的分层方法，该方法围绕以下关键功能构建：识别、保护、检测、响应和恢复。

系统设计者必须保护系统运行，同时在与驾驶员共享的警报方面取得适当的平衡。以ADAS为例，它旨在警告驾驶员道路上即将发生的危险以及潜在的系统故障。通常，由于安全漏洞导致的系统错误会触发召回，需要前往经销商处，并且对于车辆制造商来说，可能需要昂贵的修复。更好的方法是构建安全机制，以防止恶意行为首先导致错误。

随着这些设备的复杂性和能力的增加，发生网络安全攻击的不同途径也将相应增加。设计师和汽车制造商将需要更新防御措施，并管理这些类型的意外反应，以防止这些非传统网络攻击。防御的一部分应该是一个强大的软件生命周期管理计划，它允许组织应用从他们的经验中吸取的教训。同样的理念也适用于传感器自身的物理性能，以防止退化。

随着自动驾驶汽车变得越来越普遍，将有更多的法规和各种消费者习惯发挥作用，这将有助于塑造市场的未来。随着我们继续看到自动驾驶汽车进入主流，跟上传感器融合领域的进步是一项挑战，但也是必要的。

-Chris Clark是Synopsys汽车集团的高级经理。

>>这篇文章最初发表在我们的姐妹网站上，EE时间.