在过去的十余年间,汽车安全工程界奉行着一条极其清晰的标准教条:全面遵循 ISO 26262 规范、在硬件上杜绝单点失效、为所有控制逻辑编写 100% MC/DC 覆盖率的单元测试,汽车就绝对安全无虞。然而,当深度神经网络接管方向盘与油门制动之后,多起轰动全球的自动驾驶致命事故在事后黑匣子排查中却表明:所有的芯片、所有的激光雷达、所有的刹车电机在事故发生的瞬间均处于 100% 毫无硬件损坏的完美工作状态!本文深入剖析“元器件故障引发的安全风险(ISO 26262)”与“算法性能极限引发的预期功能安全风险(ISO 21448)”之间的本质分水岭。
在 ISO 26262 框架下,系统危险来源于内部物理或逻辑失效:例如由于电迁移效应导致芯片微米级铜互连线断裂,或者堆栈溢出导致内存指针损坏,此时物理元器件严重偏离了其出厂规格书所承诺的电气特性。而在 ISO 21448 框架下,危险恰恰在所有元器件极其严谨地符合出厂规格书时爆发:车载 130 万像素高清摄像头完全符合调制传递函数(MTF)与信噪比(SNR)等全部标称车规指标,然而在暴雨黑夜中以 100km/h 高速行驶时,由于镜头光学衍射极限与雨滴透镜效应,它在物理光学原理上根本不可能解析出 60 米外湿滑沥青路面上静止的一块黑色破损轮胎皮!这种源于物理学客观世界不充分性引发的危机,必须依靠 SOTIF 框架下的多传感器互补冗余与 ODD 动态防御来化解。