乘用车车道保持辅助(LKA)系统性能要求及试验方法-报批稿.pdf

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乘用车车道保持辅助系统(LKA)性能要求及试验方法报批稿
乘用车车道保持辅助(LKA)系统性能要求及试验方法 范围 本标准规定了乘用车车道保持辅助(LKA)系统的术语和定义、要求、试验条件和试验方法。 本标准适用于安装有车道保持辅助(LKA)系统的M类汽车,其它车辆可参照执行。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB5768.3道路交通标志和标线 GB/T26773-2011智能运输系统车道偏离报警系统性能要求与检测方法 BT34590道路车辆功能安全 3术语和定义 GB5768.3、GB/T26773-2011界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复 列出GB/T26773-2011中的某些术语和定义 3.1 车道|ane 驾驶员不需改变行驶路径的没有仼何固定障碍物干扰的行驶区域 [GB/T26773-2011,定义3.1] 3.2 车道边线| ane boundary i ine 用于确定车道边界的可见道路交通标线 3.3 车道偏离 ane departure 车辆前轮的外缘超出或将要超出车道边线 3.4 偏离速度 rate of departure 车辆偏离车道边线时速度的垂直分量。 车道保持辅助 I ane keeping assist;LKA 实时监测车辆与车道边线的相对位置,持续或在必要情况下控制车辆横向运动,使车辆保持在原车 道内行驶。 GB/TXXXXX-XXXX 3.5.1 车道偏离抑制 ane departure prevent ion 实时监测车辆与车道边线的相对位置,在车辆将发生车道偏离时控制车辆横向运动,辅助驾驶员将 车辆保持在原车道内行驶。 3.5.2 车道居中控制| ane center ing control 实时监测车辆与车道边线的相对位置,持续自动控制车辆横向运动,使车辆始终在车道中央区域行 驶 4要求 4.1一般要求 4.1.1系统应能在车道边线状态良好的环境下识别车辆与车道边线的相对位置,辅助驾驶员将车辆保持 在原车道内行驶。 4.1.2系统至少应具备车道偏离抑制或车道居中控制功能。 4.1.3系统应具备开机自检功能,能检査LKA系统相关的主要电气部件和传感元件是否正常工作。 4.1.4系统应具备手动开/关功能,且应避免驾驶员误操作。 4.1.5系统应监测自身状态并向驾驶员提示清晰、易懂的状态信息,包括系统故障、系统待机/激活、 系统开/关等。其中,系统开/关信息可通过调取菜单等间接方式查看。 4.1.6系统应设置功能抑制、失效、退岀条件并通过机动车产品使用说明书予以说明。 4.1.7系统的状态转换参见附录A。 4.1.8系统的功能安全应符合附录B 4.2性能要求 4.2.1车道偏离抑制功能应确保车道偏离不超过车道边线外侧0.4m;车道居中控制功能应确保车道偏 离不超过车道边线外侧。 4.2.2车道偏离抑制功能引起的车辆纵向减速度应不大于3m/s2,引起的车速减少量应不大于5m/s。 4.2.3系统激活时引起的车辆横向加速度应不大于3m/s2,车辆横向加速度变化率应不大于5m/s3 42.4系统至少应在70km/h~120km/h的车速范围内正常运行。 5试验条件 5.1试验环境要求 除特殊规定外,试验环境要求如下: a)能见度大于1km; b)平均风速不大于3m/s,最大风速不大于5m/s; c)气温在-20℃~45℃之间; d)环境照度应在5001x以上并分布均匀 e)应避免车辆行驶方向与阳光直射方向平行。 5.2试验道路要求 GB/TXXXXX- XXXX 试验道路应满足以下条件: a)试验道路应铺设平坦、干燥并具有状态良好的沥青或混凝土表面,路面峰值摩擦系数应大于0.8 )试验道路应足够长以满足试验的需要; c)车道边线的设置应遵守GB5768.3的要求;车道边线颜色应为白色或黄色,线型为实线或虚线; 车道边线状态良好,不存在破损、遮蔽等影响车道保持辅助系统感应的缺陷 5.3试验车辆要求 试验车辆的质量应处于整车整备质量加上驾驶员和测试设备的总质量(驾驶员和测试设备的总质量 不超过150kg)与最大允许总质量之间,试验开始后不应改变试验车辆的状态。 54试验仪器要求 54.1仪器测试参数 试验车辆数据采集及记录仪器的测试参数,包括但不限于以下内容: a)试验车辆在整个测试过程中的车速; b)试验车辆在整个测试过程中的偏离速度 c)试验车辆在整个测试过程中的横向加速度; d)试验车辆在整个测试过程中相对于车道边线的距离。 54.2仪器测量精度要求 试验车辆数据采集及记录仪器应至少满足以下精度要求: a)车速精度要求0.1km/h b)偏离速度精度要求0.05km/h; c)横向加速度精度要求0.1m/s2; d)与车道边线相对距离精度要求不大于0.02m e)所有动态数据的采样和记录频率应不低于100Hz。 6试验方法 6.1试验类型 共有以下三种类型试验: a)直道车道偏离抑制试验; b)弯道车道偏离抑制试验; c)车道居中控制试验。 具备车道偏离抑制功能的车辆应进行直道车道偏离抑制试验和弯道车道偏离抑制试验,具备车道居 中控制功能的车辆应进行车道居中控制试验。 6.2直道车道偏离抑制试验 试验道路应为符合5.2要求的一段长直道 试验中,试验车辆在车道内沿直线行驶,待试验车辆达到并以(70±2)km/h的恒定车速行驶后,使 试验车辆以(0.4±0.2)m/s的偏离速度向左或右进行偏离,如下图1所示。试验过程应满足4.2.1中的要 求 GB/TXXXXX-XXXX 图1直道车道偏离抑制试验操作图示 6.3弯道车道偏离抑制试验 试验道路为一段直道连接一段弯道,其中弯道的长度应保证车辆能够行驶5s以上。弯道分为定曲率 部分和变曲率部分:定曲率部分的曲率为2×101/m(半径≤500m);变曲率部分为直道和定曲率部分 弯道的连接段,其曲率随弯道长度从0线性增加到2×101/m,曲率变化率/d不超过4×10°1/m,如 下图2所示: 曲率 51 距离 说明 S1——变曲率部分 S2——定曲率部分 图2弯道车道偏离抑制试验道路图示 试验中,试验车辆在车道中心区域内沿直线行驶,待试验车辆达到并以(70±2)km/h的恒定车速行 驶后,车辆从直道进入弯道并在弯道内行驶至少5s的时间。试验包括一次左弯道试验和一次右弯道试验, 试验过程中应满足4.2.1中的要求。当试验车辆达到并保持试验车速后,不应对车辆的转向进行人为干预。 6.4车道居中控制试验 试验道路为一段直道连接一段弯道,其中弯道的长度要保证车辆能够行驶5s以上。弯道分为定曲率 部分和变曲率部分:定曲率部分的曲率为2×1031/m(半径≤500m);变曲率部分为直道和定曲率部分 弯道的连接段,其曲率随弯道长度从0呈线性增加到2×1031/m,曲率变化率b/不超过4×10°1/m2, 如下图3所示: GB/TXXXXX XXXX 曲率 距离 说明: Sl变曲率部分; S2定曲率部分。 图3车道居中控制试验道路图示 试验中,车辆在车道中心区域沿直线行驶,待试验车辆达到并以(70±2)km/h的恒定车速行驶后, 车辆从直道进入弯道并在弯道内行驶至少5s的时间。试验包括一次左弯道试验和一次右弯道试验,试验 过程中应满足4.2.1中的要求。当试验车辆达到并保持试验车速后,不应对车辆的转向进行人为干预 GB/TXXXXX-XXXX 附录A (资料性附录) 系统状态与转换 系统状态与转换如图A.1所示 系统开启状态 开启 系统 关闭状态 系统 系统 待机状态 謝活状态 退出 图A.1系统状态与转换 a)LKA系统开启、关闭可自动或手动进行; b)当处于待机状态时,LKA系统应实时监测车辆运行状态,但不执行任何车道保持操作。当运行 状态满足系统激活条件时,系统可自动或经驾驶员确认后由待机状态转换为激活状态 c)当处于激活状态时,LKA系统应实时监测车辆运行状态,当满足系统退出条件时,由激活状态 退出为待机状态 d)当LKA处于激活状态时,如车辆发生非驾驶意愿的车道偏离,LKA系统应进行车辆横向运动控 制以辅助驾驶员将车辆保持在原车道内行驶。除此之外,LKA系统可通过某些预先设计的指令 停止或减少非必要的车道保持动作 6 GB/TXXXXX- XXXX 附录B (规范性附录) 对车辆安全相关电子电气系统的功能安全要求 B.1总则 车辆安全相关电子电气系统发生功能异常时,将会导致潜在的危害事件(例如,车辆正常行驶过程 中,发生非预期的车辆操控系统而引发事故风险)。GB/T34590阐明了车辆安全相关电子电气系统在安 全生命周期内应满足的功能安全要求,以避免或降低系统发生故障而导致的风险 本附录规定了车道保持辅助(LKA)系统在功能安全方面的文件、故障策略及确认试验的特殊要求。 本附录不针对车道保持辅助(LKA)系统的标称性能,也不作为LKA系统功能安全开发的具体指导, 而是规定设计过程中应遵循的方法和系统验证确认时应具备的信息,以证明系统在正常运行和故障状态 下均能确保实现功能安全概念,并满足本标准规定的、所有适用的性能要求。 B.2文档 B21要求 应具备相应的文件来说明系统的功能概念、功能安全概念,并满足以下要求: a)说明系统的功能概念、内外部接口、潜在的失效风险及安全措施 b)证明系统设计考虑了潜在失效来源,包含随机硬件失效和系统性失效,并应用了相关领域的工 程实践; 示例:GB/T34590.5-2017附录E给出了针对随机硬件失效的设计实践。 c)为支持确认试验,说明如何对系统正常运行和失效模式下的工作状态进行检査 B22相关项定义文件 B.22.1应描述相关项的功能概念,提供功能描述清单。 注1:GB/T34590.1中,相关项是指执行整车层面功能的一个或一组系统。如:LKA系统的相关项定义中可包含前置 摄像头、ECU、转向控制模块、驾驶员警示系统等。 注2:描述从整车层面可感知的功能并细化。 B.2.2.2应定义相关项的范围,明确属于相关项中的系统和要素,并识别与其存在交互关系的外部系统 或要素 B.2.2.3应定义相关项的运行条件和约束限制,针对相应的系统功能,说明有效工作范围的界限。 示例:常见的运行条件有:供电、车速等;常见的约束限制有:环境温度、湿度、振动等 B.22.4提供示意图(例如,模块图)说明相关项的架构及其内外部接口。在示意图中以序号标明相关 项组件、外部接口系统、内外部接口通道,并提供明细清单,简要说明淸单中各组件、系统和接口的功 能 注1:若一个组件集成了多种功能,为了清晰和便于解释,在示意图中可用多个模块表示。 GB/TXXXXX-XXXX B.22.5利用识别标志,清晰明确地识别相关项的每个组件(包含硬件和软件),并确认其与所提供的文 档的一致性。识别标志应明确硬件和软件的版本,如版本变化引起本标准所述功能的改变,应对识别标 志作相应地改变。 B23危害分析和风险评估 B.23.1应对相关项的功能性故障进行分析,并归类 示例:典型的分析方法,例如,危险与可操作性研究( HAZOP)。 B.23.2应根据车辆目标使用场景及目标用户,给岀潜在危害清单,并定义相应的汽车安全完整性等级 (ASIL),参见GB/T34590.3。 B.2.3.3应针对潜在危害,定义安全目标,并进行归类。 B.24功能安全概念 B.24.1应说明为确保系统发生失效时满足相关安全目标而在设计时采取的安全措施(含外部措施) 可采取如下安全措施: 利用部分系统维持工作。如在发生特定失效时选择维持部分性能的运行模式,应说明条件并界 定其效果。 b)切换到独立的备用系统。如选择备用系统方式来实现安全目标,应对切换机制的原理、冗余度 逻辑及水平和备份系统检査特征进行说明并界定备用系统的效果 )通过关闭上层功能而进入安全状态。如选择关闭上层功能,应禁止与该功能有关的所有相应的 输出控制信号,以此来限制过渡性干扰 d)通过驾驶员警告,将风险暴露时间降低到一个可接受的时间区间内。 B.2.4.2LKA系统发生功能失效时,应通过报警信号或提示信息等方式警告驾驶员。即使是由驾驶员主 动通过开关或专用方式切断功能来使LKA系统停止工作,系统仍应提供必要的警示。 B.2.4.3应解释系统中软件的概要结构并注明所使用的设计方法和工具。 B2.5安全分析 应通过安全分析从总体上说明对影响系统安全目标的故障或故障组进行了有效识别和处理,以此来 支持上述文件。 分析可采用潜在失效模式及后果分析(FMEA)、故障树分析(FTA)或适合系统安全分析的其它类似方 法 B2.6确认试验 应按照B.2中相关文档的描述,进行下列试验,对系统功能概念和安全概念进行确认: a)确认系统的功能概念 除非需要按照本标准或其他标准规定的专门试验程序进行功能试验,应按照B.2.2.1的功能概念,执 行车辆系统非故障状态下的功能试验,作为确定系统正常运行水平的方法。 b)确认系统的功能安全概念 按照B.2.4的功能安全概念,应通过向系统电子电气组件或机械组件施加相应的输出信号,来模拟组 件内部故障的影响,以检查系统在单个组件失效时的反应。 确认结果应与功能安全概念的结论一致,并说明相关安全概念及其实施效果的充分性。

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