“圣城”耶路撒冷的驾驶文化以野性奔放而闻名。当白天城市的流光溢彩渐渐湮没于夜间的灯火阑珊，耶路撒冷的道路迎来了一位自信又果决的自动驾驶汽车。这辆不需要驾驶员的车辆自主完成了网约出租车服务的全过程，不仅行驶到多个目的地，还在需要接送乘客的地方自动停下。
日前，英特尔子公司Mobileye发布最新自动驾驶视频，这辆搭载了“真正冗余传感系统”的“聪明”汽车正是主角。正是因为搭载了该系统，这辆自动驾驶汽车才能够顺利完成网约车接驳服务。无独有偶，就在Mobileye发布视频后，集度智能驾驶技术方案首曝光，将纯视觉和双激光雷达双方案融合上车，预计在量产后实现“真冗余”。此前，新纳传感推出新型三重冗余传感器，用精确感知为自动驾驶安全保驾护航。在特斯拉“纯视觉”自动驾驶技术路线饱受诟病之时，冗余传感会是自动驾驶的未来吗？
自动驾驶车辆的两只“眼睛”
安全、成功地绕过乱穿马路的行人，并且在有多个交通信号灯的十字路口完成掉头……在Mobileye发布的未剪辑视频里，尽管夜间道路照明不佳、道路标志设计复杂，但Mobileye自动驾驶汽车依然成功完成了复杂的驾驶操作。
赋予Mobileye自动驾驶汽车“感知超能力”的系统，是其搭载的真正冗余传感系统。据Mobileye介绍，该系统包含两个独立的子系统，其中一个采用摄像头，另一个则采用激光雷达和雷达的结合。
车辆在搭载一个正常工作传感器的同时，还拥有一个备份传感器系统。Mobileye所说的冗余传感系统，其实就像是人们的两只眼睛。在接受《中国电子报》记者采访时，西安中星测控有限公司总经理谷荣祥如此生动形象地比喻：人们的左眼和右眼可以假设为两个图像传感器。当一只眼睛被遮挡住，另一只眼睛仍然可以正常地分辨物体，不影响正常生活。
新纳传感主管算法工程师董博以三重冗余IMU（惯性测量单元）模块为例，进一步向《中国电子报》记者说明，冗余传感系统是如何在自动驾驶领域发挥作用的。他表示，传统上，一个IMU模块包含一个三轴加速度计和一个三轴陀螺仪。当加速度计的任何一轴，或者陀螺仪的任何一轴发生故障时，整个IMU模块就会失效。新纳传感的三重冗余IMU模块集成了三个三轴加速度计和三个三轴陀螺仪，只有当超过一个三轴加速度计或者三轴陀螺仪故障时，整个IMU模块才会失效。
为了大幅提升高阶自动驾驶的安全性，冗余传感系统必不可少。赛迪顾问物联网产业研究中心高级分析师徐田雨向《中国电子报》记者表示，在自动驾驶的环境感知领域，超声波雷达、毫米波雷达、摄像头、激光雷达会形成至少双重360°的感知能力，即至少保证拥有两套传感器系统，每套均能够实现对自车四周360°无死角探测。在一套系统发生故障的时候，另一套设备能够自动切换并立即发挥作用，确保行车安全。
总体来说，基于安全性考量，自动驾驶车辆的视频传感器和毫米波雷达传感器必须做到冗余设计，而且要考虑多种传感器方案。谷荣祥解释道，这是因为路面和行驶环境具有复杂多变的特点，汽车本身的行驶状态也容易突然发生改变，因此自动驾驶系统的前端需要“眼观六路，耳听八方”。
绕不过的“推广考验”
目前，Mobileye搭载“真正冗余传感系统”的自动驾驶出租车计划在今年晚些时候投入小规模商用；集度汽车机器人通过加持冗余双系统与双激光雷达，在高阶自动驾驶之路上不断前行；此前，新纳传感推出新型三重冗余传感器，为自动驾驶安全保驾护航。
冗余传感系统纷纷“上车”，但在自动驾驶车辆安装冗余传感器之前，帮冗余传感器“找位”和“定位”并不是一件容易的事。谷荣祥表示，在安装冗余视频传感器时，首先要综合考量方向、清晰度、夜间行驶和刮风下雨沙尘暴等多种因素，再来确定该传感器的安装位置；在安装冗余毫米波雷达传感器时，则要考虑方向、雷达的感知距离和分辨率等多重因素。
冗余传感系统在车辆上的成功安装并不是自动驾驶事业的“终点”。要想实现完全自动驾驶，冗余传感系统还必须走向市场，实现大规模推广和应用。但需要看到的是，由于技术复杂和成本较高的原因，冗余传感系统正面临绕不过的“推广考验”。
首先是来自技术的考验。徐田雨谈道，在传感器微型化方面，只有传感器尺寸减小，才能保证冗余传感器系统的安装。针对传感器微缩，目前可以采用MEMS技术，将集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、接口等集成在一块芯片上，极大减小传感器的外形尺寸。
在冗余系统切换方面，需要考虑如何进行故障判断，如何实现切换过程中无需人为干预、主备切换无中断、切换过程无用户感知等问题。徐田雨说，这就需要采用边缘计算、边缘控制器来实现。
其次是来自成本的考验。激光雷达每台近1000美元价格，考虑冗余设计后车辆成本将显著增加。对此，徐田雨表示，如果出于降低车辆成本考虑，也可以采用半导体制造方法(MEMS等)，批量制造以降低单个传感器成本。
在谷荣祥看来，传感器关系到驾驶安全，因此必须将精度等要素考虑在内；传感器必须拥有非常高的安全等级，更需要综合、全面地考量外部环境因素、路面环境因素和车辆自身的状况，在复杂多变的内外部环境中进行精确感知。这对于传感器来说，无疑是非常大的技术挑战。而除了要提升精准、智能等性能方面的参数之外，传感系统的可靠性和环境适应性也是非常重要的。