1.2.5 功率约束

在以汽油为燃料的汽车中，电气系统通常由功率为1～2kW的汽车交流发电机提供。通常可以通过降低汽车的燃油热效率来增强电气系统，燃油确切的减少量取决于汽车的燃油热效率。但是，根据经验，对于汽油动力汽车，每增加400W的功耗，每加仑英里数（MPG）额定值将减小1（例如，额外的400W功耗，将使2017年奥迪A4轿车的MPG降低3.23%，原先为31MPG）。同样，由于电池容量有限，额外的功耗会减少电动汽车（Electrical Car，EV）总的行驶里程数。

自动驾驶系统的总功耗，包括计算系统的功耗，以及存储开销和冷却开销。虽然计算系统的功耗在很大程度上取决于计算平台，例如CPU（Central Processing Unit）、GPU（Graphics Processing Unit），但典型的存储系统的功耗约为8W，每3TB数据存储一次。为了消除系统产生的额外热量，典型的汽车空调约消耗77%的冷却负荷来散热（通常提供的有用的冷却负荷与工作所需的冷却负荷的比率被称为系统吸能的有效系数）。换言之，在一个100W的系统中施加77W的冷却开销，便可消除该系统产生的额外热量。

此外，本书尚未关注其他约束。例如，汽车上的任何设备都应能承受车辆的振动和冲击。突然的脉冲范围可能在50～500g之间（g用于测量脉冲，代表重力），振动可能高达15g和100～2000Hz。再者，硬件可靠性也是实时系统的一个重要约束，在实时系统中，对飞机而言，通常采用三模冗余来提供安全保证；但是对自动驾驶汽车的环境变化性（例如温度、大气压）而言，约束会比飞机少得多，这便使得诸如辐射所引起的错误之类的罕见事件发生的可能性较小。