L3-L5等級(jí)車輛的標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)苛。在這些等級(jí)中，人類不能有參與性，而且也沒(méi)有人員作為后援。ISO 26262 ASIL標(biāo)準(zhǔn)要求車輛具備新的功能和性能，以滿足日益增長(zhǎng)的安全要求。如今，設(shè)計(jì)用于失效保護(hù)的車輛系統(tǒng)功能安全性成為最前沿的技術(shù)。隨著L3-L5等級(jí)車輛的推進(jìn)，系統(tǒng)必須能夠在失效時(shí)運(yùn)行；即使發(fā)生故障，系統(tǒng)也需要保證功能完全可操作，或降級(jí)運(yùn)行。

因此，系統(tǒng)必須接受測(cè)試，以能夠處理所有“假設(shè)”的狀況。這表示需要設(shè)定結(jié)合了仿真和車輛級(jí)測(cè)試的多個(gè)測(cè)試場(chǎng)景，包括需要隨時(shí)就位的緊急制動(dòng)功能，以及當(dāng)車輛發(fā)生故障時(shí)能夠?qū)④囕v導(dǎo)航到最近安全停車地點(diǎn)的車輛控制裝置。還需要確定為了訓(xùn)練相關(guān)系統(tǒng)，需要收集多少數(shù)據(jù)才足夠使用；這些所收集的數(shù)據(jù)有助于解決所有的“假設(shè)”情況。

在動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境中，只有當(dāng)?shù)弥獢?shù)據(jù)來(lái)自同一時(shí)間點(diǎn)時(shí)，才能整合或比較來(lái)自不同來(lái)源的數(shù)據(jù)（用于診斷）。隨著越來(lái)越多的傳感器、雷達(dá)、攝像頭和LIDAR分布在整個(gè)車輛上，如何即時(shí)理解各種數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)聯(lián)是非常重要的。

中央控制單元要求收集實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來(lái)獲得所有需要的信息，從而以最低的延遲決定應(yīng)當(dāng)做什么操作。對(duì)于L3-L5等級(jí)自動(dòng)駕駛汽車所需的機(jī)器學(xué)習(xí)模型而言，精確的時(shí)間同步也是必不可少的。所以其挑戰(zhàn)在于所獲取的數(shù)據(jù)點(diǎn)可能來(lái)自以不同速度輸入的不同來(lái)源。以傳感器融合為例，與高級(jí)傳感器融合數(shù)據(jù)相比，提供行車環(huán)境詳細(xì)信息的底層傳感器融合數(shù)據(jù)需要更多的帶寬和更復(fù)雜的時(shí)間同步。時(shí)間同步標(biāo)準(zhǔn)也因網(wǎng)絡(luò)協(xié)議而異，這為汽車工程師帶來(lái)了更多的復(fù)雜性。以太網(wǎng)TSN（時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)）和以太網(wǎng)AVB（音頻視頻橋接）為汽車控制系統(tǒng)提供了一種實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的網(wǎng)絡(luò)方式。GNSS則是另一種方式，特別對(duì)于自主導(dǎo)航系統(tǒng)而言。

L1-L2等級(jí)的車輛仍需要人員的參與，而對(duì)于L3-L5等級(jí)車輛，攝像頭、雷達(dá)、LIDAR和其它傳感器必須充當(dāng)汽車的“眼睛”。因此，他們需要解決幾個(gè)問(wèn)題，包括來(lái)自多個(gè)來(lái)源和在多種環(huán)境條件下進(jìn)行操作的各種數(shù)據(jù)。傳感器和攝像頭必須能夠高精度地檢測(cè)到車輛周圍的多種特征，帶來(lái)一致、舒適、安全的駕駛體驗(yàn)。這包括人類駕駛員會(huì)看到并采取行動(dòng)的所有非正常道路情況，例如：意外跑到路上的動(dòng)物、不遵守交通規(guī)則的其它車輛、坑洼的路面，或從意想不到的地點(diǎn)過(guò)馬路的行人。視覺(jué)系統(tǒng)還必須在晴天、雨天、雪天、霧天等天氣條件下工作?；诟呔纫曈X(jué)處理和傳感器融合技術(shù)的視覺(jué)系統(tǒng)，以及為計(jì)算機(jī)視覺(jué)進(jìn)行優(yōu)化的高性能硬件，提供了所需的計(jì)算能力與軟件能力，以支持汽車中越來(lái)越多的傳感器和攝像頭所需的更復(fù)雜需求。

產(chǎn)量給成本帶來(lái)壓力，從而帶動(dòng)工程技術(shù)創(chuàng)新。當(dāng)談?wù)撟詣?dòng)駕駛車輛設(shè)計(jì)中計(jì)算能力面臨的挑戰(zhàn)時(shí)，也同時(shí)在探討功耗問(wèn)題。對(duì)于L3-L5等級(jí)的車輛，需要在滿足所需的成本要求及更低功耗的條件下，盡可能地加強(qiáng)計(jì)算性能。解決這一問(wèn)題的方法之一是通過(guò)優(yōu)化。例如，軟件是產(chǎn)生大量功耗的環(huán)節(jié)，而這與微處理器、GPU和其它芯片如何架構(gòu)有很大關(guān)系。功能安全需求的提高，帶來(lái)了額外的挑戰(zhàn)。故障操作需要三重冗余；故障靜默機(jī)制亦需要冗余系統(tǒng)；而汽車不能提供無(wú)限的動(dòng)力。高溫也是一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)闊岷纳㈦S著功耗的增加而增加。專用硬件加速器使處理器能夠以非常低的功耗滿足特定的應(yīng)用程序性能要求。了解未來(lái)系統(tǒng)的需求并專門(mén)針對(duì)這些需求設(shè)計(jì)硬件加速器，將可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效且節(jié)能的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。

隨著市場(chǎng)轉(zhuǎn)向互聯(lián)汽車，汽車產(chǎn)業(yè)界已圍繞主動(dòng)安全性功能的開(kāi)發(fā)與部署，建立了一個(gè)廣泛的專業(yè)知識(shí)庫(kù)。高級(jí)緊急制動(dòng)、自動(dòng)巡航控制、車道輔助、十字路口交通警報(bào)、環(huán)視系統(tǒng)、交通堵塞輔助和自動(dòng)停車：對(duì)于從入門(mén)到高端的各級(jí)別的汽車來(lái)說(shuō)，這些功能變得越來(lái)越普及。當(dāng)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)從測(cè)試和模型變?yōu)橹髁鳟a(chǎn)品時(shí)，它們也面臨著類似的挑戰(zhàn)。汽車行業(yè)可以利用先前的ADAS投資和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)來(lái)解決當(dāng)前的挑戰(zhàn)，允許不同程度的自動(dòng)駕駛級(jí)別存在，并最終實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛。