物联网软件开发公司 近4万字看BMW L3智能驾驶系统
发布日期:2024-11-01 04:23 点击次数:147
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良马集团起劲于为客户提供喜跃东说念主心的驾驶体验,同期确保为扫数说念路使用者提供一个安全的移动生态系统。自动驾驶是车辆的下一个进化阶段,它为驾驶者提供了将驾驶中一些不太懆急的部分,如漫长的通勤时刻,交给自动驾驶系统的遴荐。2018年,BMW Vision iNEXT认识车在洛杉矶海外车展上初度亮相。良马的第一款以有条目的自动驾驶为功能的系列汽车--换句话说,良马的第一款系列汽车不错在莫得东说念主类驾驶员在设计范围内连接监控驾驶任务的情况下自动驾驶--将以这款iNEXT认识车为基础。良马集团以为,驾驶者应该有遴荐我方驾驶或被驾驶的权力。出于这个原因,BMW iNEXT将有两种模式:Boost模式和松驰模式。在Boost模式下,驾驶员不错保遗留统的规定方式,以传统的方式驾驶iNEXT。在松驰模式下,驾驶者不错激活自动驾驶系统,将眼神从说念路上移开,专注于其他举止。 这种类型的自动驾驶,被称为有条目的自动驾驶,代表了自动化的第一个头绪,在这种情况下,自动驾驶系统大略在一组特定的条目下履行齐全的动态驾驶任务(DDT);然而,当系统达到设计极限时,驾驶员必须准备好给与规定。这些设计极限被统称为设计运行域(ODD),代表了自动驾驶系统被设计为运行的物理和性能的规模。在iNEXT中实施的自动驾驶系统(以下简称SAE L3级BMW ADS)的设计限制包括:仅在最高速率为85英里/小时(或最高允许速率限制)的有限通说念高速公路上提供该功能,仅在天气和环境条目允许车辆的传感器不受毁伤的情况下运行,以过甚他类似情况。 本文将在以下各个方面详细先容好意思邦交通部2016年联邦自动驾驶汽车政策过甚后续改革中强调的自动驾驶的每个安全方面。主要从以下几个方面进行先容:东说念主机交互:解释了SAE L3级BMW ADS的驾驶界面是怎么设计的,以提供直不雅和安全的操作。方针和事件检测及反馈:详细说明系统怎么大略监测和打发其环境。设计运行限度(ODD):如上所述,将究诘系统的设计限制。联邦、州和地方法律:将究诘系统怎么纳入 "说念路功令"。给与:将解释在哪些情况下,当系统达到其设计极限时,系统怎么将动态驾驶任务的规定权交还给驾驶员,或怎么将车辆带到安全的静止状态。耐撞性及碰撞后的举止:将详细说明汽车的安全性,将详细先容车辆在碰撞过程中庸碰撞后的安全问题。数据记载和分享:将究诘系统网罗哪些信息以及怎么使用这些信息。系统安全:将详细说明车辆是怎么进行举座设计的,以确保即使在系统发生故障的情况下也能保证安全。相聚安全:将自大系统是怎么设计的,以幸免可能影响安全的主宰。考据和阐发:将究诘设计过程以及怎么考据和阐发系统达到其设计方针。消耗者教导和培训:将解释良马将怎么对其销售东说念主员、客户和公众进行谋划其系统的教导。总的来说,本文每一章将详细先容良马怎么确保扫数说念路使用者的安全。BMW对自动驾驶的异日充满期待,动作智能驾驶行业中的从业者,他山之石,不错攻玉,但愿本文不错为同业交流学习。概述:良马的SAE L3级自动驾驶系统先容自动驾驶汽车是期间上的一个重要跳动,有可能塑造异日的汽车,甚而改变异日的出行和交通方式。更高头绪的汽车期间自动化的主要驱能源是:- 安全:减少由东说念主类失实变成的车祸。- 效果和环境:通过新的城市交通科罚决策,提高交通系统效果,减少在拥堵的交通中的时刻。- 平定:减少司机的阐明包袱。- 社会包容:增多老年东说念主和残疾东说念主用户的使用契机。驾驶扶直和自动驾驶的主题在良马集团的异日战略中起着举足轻重的作用。在昔日几年中,良马集团在开发高档驾驶扶直系统(ADAS)与SAE L1级和L2级系统的资格基础上,正在采取一种进化的方法,向更高档别的自动驾驶系统(ADS)发展。BMW iNEXT将是BMW集团第一个提供SAE L3级(有条目自动驾驶)ADS的车型。自动驾驶汽车期间的开发主如果在德国慕尼黑隔邻的Unterschleißheim的良马集团自动驾驶园区进行的,该园区于2018年4月启用。图片
图1. 良马集团的ADAS和ADS的发展时刻线BMW愿景:BMW Vision iNEXTBMW Vision iNEXT提供了对异日个东说念主交通的细察力。动作良马集团最新的愿景汽车之一,iNEXT象征着驾驶乐趣新时期的到来,并在2018年洛杉矶车展上进行了全球首发。BMW Vision iNEXT将打破性的设计与公司战略NUMBER ONE > NEXT中界说的异日举止限度--自动驾驶、互联互通、电气化和服务(统称为 "ACES")相结合,并回答了这个问题。"当汽车不再需要由东说念主驾驶,但仍然不错由东说念主驾驶时,汽车将是什么神态?"汽车是东说念主们生计和资格的一个内在构成部分。简而言之,它是东说念主类的一个基本需要。因此,对于异日交通的究诘比以往任何时候都更多地围绕着东说念主、东说念主们的情绪以及交通需乞降偏好伸开。自动驾驶、电气化和越来越多的智能网联所提供的可能性,将在异日为全新的体验和汽车旅行方式翻开大门。同期,它们也有望改变东说念主们的渴望和生计民风。BMW Vision iNEXT的驾驶者不错遴荐我方驾驶(在 "Boost"模式下)或被驾驶(在 "Ease "模式下)。"Boost "模式使用电力驱动系统,提供高度动态和险些无声的驾驶体验,并终了零排放。在 "松驰 "模式下,车辆为驾驶者和乘客提供了一个空间,无论是车辆行驶照旧泊车情景下,使他们大略从事有瞻仰举止。在异日,智能期间将以越来越玄妙和不显眼的方式匡助东说念主们。在BMW Vision iNEXT中,这些期间保抓在配景和视野除外--因此被称为 " ShyTech"--只须在需要时或在驾驶员或乘客的要求下才会在车辆上应用。系列化坐褥的车辆:BMW iNEXT基于BMW Vision iNEXT(该品牌的新期间旗舰)的量产车型将在异日几年内干预坐褥。BMW iNEXT的坐褥车型将在德国丁格芬工场下线。跟着全电动BMW iNEXT的推出,良马集团将在自动驾驶(AD)的开发和买卖化方面迈出下一步。该车将提供一些高档驾驶扶直系统(ADAS,见图2)和SAE L3级BMW ADS动作可选套件。这些ADAS功能不错分为以下几个子类别。安全扶直功能、驾驶员平定功能和驾驶员信息。图片
图2.iNEXT中的先进驾驶扶直系统SAE L3级BMW ADS功能是为了在有限的高速公路上履行动态驾驶任务,包括自动变说念,最高速率可达85mph。因为它是SAE L3级功能,它允许驾驶员削弱,甚而从事其他事情。与扫数SAEL 3级功能一样,驾驶员/用户必须保抓充足的警惕性,以履行他/她动作准备给与用户的就业(见图3中的SAE L3级界说)。另一方面,驾驶员不错遴荐我方驾驶(在 "Boost "模式下使用iNEXT):车辆将像传统车辆一样运行,驾驶员将得到ADAS的扶直功能。图片
图3. 根据SAE J3016的SAE级别界说SAE L3级BMW ADS不错识别其性能极限(见设计运行域(ODD)),并向驾驶员发出给与央求(TOR),有充足的准备时刻让驾驶员在达到系统极限之前履行给与(TO)。在不太可能的情况下,如果驾驶员莫得在这段时刻内给与驾驶任务,SAE L3级BMW ADS会履行风险缓解操作,即尽可能安全地使车辆绝对住手(见给与(最小风险条目))。然而,有一些驾驶任务不属于SAE L3级系统的义务,因此仍将是驾驶员的就业的一部分。驾驶员将接受谋划这些就业的教导(见消耗者教导和培训)。这些就业包括,但不限于,以下义务:- 派司和驾驶证。- 确保莫得对车辆进行改装(如改装)。- 确保车辆有妥当那时驾驶条目的正确轮胎(冬季、夏日),况且这些轮胎处于精湛状态。- 确保车辆总体上处于精湛的驾驶状态(举例,雨刷片/挡风玻璃莫得裂痕)。- 驾驶员妥当操作车辆(莫得药物/乙醇毁伤,莫得打盹儿驾驶的风险)。- 驾驶员有充足的警惕性,在SAE L3级BMW ADS的领导下,大略给与驾驶任务。 1. 东说念主机交互"东说念主机界面 "不错界说为互动系统(软件或硬件)的扫数部分,它们为用户使用互动系统完成某项任务提供必要的信息和规定。应用于ADS,至少东说念主机界面应该大略通过各式指令器示知用户ADS:运行正常,当今正处于ADS模式,当今 "不可用",遭逢故障,和/或要求从ADS向用户进行规定转圜。SAEL3级BMW ADS是根据行业最好实践和尺度设计的。总之,东说念主机界面允许用户安全、平定地使用SAE L3级BMW ADS。 以下部分的范围是形色BMW怎么设计、开发、评估、测试和考据其SAE L3级BMW ADS的东说念主机界面(HMI)。几十年来,BMW一直在设计车辆的东说念主机界面的时候,遵从以客户为导向和无干扰的驾驶体验的原则。跟着SAE L3级BMW ADS的推出,用户的驾驶体验将得到进一步加强,当在SAE L3级BMW ADS的设计运行域(ODD)内操作时,他们有契机暂时将动态驾驶任务(DDT)打法给ADS。通过长久让用户了解SAE L3级BMWADS的状态以及他/她动作驾驶员和用户准备给与的就业,车辆的东说念主机界面是终了SAE L3级BMW ADS安全和平定使用的重要部件。在扫数这个词设计和开发过程中,BMW使用最先进的方法来确保终了这一愿景,从驾驶模拟器到试车场的驾驶测试和说念路交通的磋商。1.1 自愿领导、最好实践、行业尺度、设计原则、里面经由和公司政策除了谋划的尺度化文献和好意思邦交通部的联邦自动驾驶汽车政策领导中给出的尺度开发举止的空洞清单外,在BMW的东说念主机界面开发过程中,辩论并应用了一些谋划的领导、最好实践、行业尺度和设计原则(见表3)。这个里面清单连接更新,以辩论到最先进的科学视力。同期,BMW依靠我方的里面经由,基于车辆的自动化水讲理预期的驾驶员参与进程。根据SAE J3016,渴望为DDT准备给与的用户大略接受任何L3级BMW ADS发出的阻扰央求,并作出妥当的回报。当驾驶员给与驾驶任务时,SAE L3级BMW ADS应该传达扫数必要的交通和环境信息,以确保安全驾驶。因此,为L3级BMW ADS系统的HMI开发与考据提供一个量身定作念的过程。为了开发一个可领略的、容易使用的、安全的SAE L3级 ADS东说念主机界面,BMW依靠基于ISO 9241 "东说念主机交互的东说念主机工程学 "的反复以东说念主为本的设计过程,这也领导BMW的评估、测试和考据。这个过程的中枢是四个互相依赖的以东说念主为本的设计举止:1. 领略并指定使用的环境2. 指定用户需求3. 提议知足这些要求的设计决策4. 根据这些要求对设计进行评估咱们还试图通过积极促进自动驾驶的东说念主因磋商方法的发展,并参与科学和群众究诘,来膨大现存的常识基础。 1.2 东说念主机界面设计BMW领悟到,对于任何仍然依赖东说念主类操作家动作准备给与的系统(见SAE L3级界说),可能存在与驾驶员意志和参与谋划的东说念主为身分挑战。因此,BMW的东说念主机界面的可领略性是以安全为主要设计方针对扫数操作状态进行评估的。这是在扫数这个词设计和开发过程中,通过精深的东说念主机界面评估、资格性和非资格性数据来完成的。同样地,在必要的时候,与其他说念路使用者的换取也被磋商。为了支抓用户准备给与,系统包括一个驾驶员监测系统,以不雅察准备给与的用户是否清楚,是否坐在驾驶座上,是否系了安全带等。为了检测司机是否在TOR后给与了驾驶任务,司机监控系统还包括地点盘上的双手检测传感器、转向扭矩传感器和踏板位置传感器。如果驾驶员操作用户界面元素,翻开车门,或试图换挡,这也将被传统汽车中使用的尺度传感器检测到。BMW绝顶瞩目确保东说念主机界面大略传达每一种操作状态,以及扫数与驾驶员谋划的额外信息。在这种情况下,如果信息能知足以下一个或多个方针,就被界说为谋划信息。- 旨在改变用户举止的信息(举例,当前的系统状态,如 "L3级BMW ADS激活",用户不再负责履行动态驾驶任务)。在iNEXT中,SAE L3级BMWADS的激活将通过不同的渠说念进行换取。一朝SAE L3级BMW ADS被激活,样貌盘上将出现相应的状态信息(见图4)。当SAE L3级BMW ADS被激活时,地点盘将被点亮为蓝色。(请瞩目:扫数自大的图像、标记、图形、HMI元素和文本驾驶员禀报都是认识性的,在此仅作说明。)图片
图4. 激活SAE L3级BMW ADS(示范性形色) - 自大系统状态和可能的限制(举例,系统不可用和系统故障)或不同的可能操作模式(举例,SAE一级驾驶扶直或SAE二级ADAS)的信息,用户可能会遴荐。表2中转头了SAE L3级BMW ADS的一些重要状态。图片
表2.SAE L3级BMW ADS的状态- 使用户互动更直不雅的信息(举例,通过地点盘上的按钮图5(b)激活SAE L3级BMW ADS的说明,图5(a),以及阐发按下的按钮被接受,系统将被激活,图5(c))。图片
图5. 激活SAE L3级BMW ADS 正如BMW集成到系统中的其他功能一样,其开发方针是一个易于使用、直不雅的东说念主机界面,并稀罕强调驾驶员的安全。与现存的系统(SAE L0级到SAE L2级)比拟,驾驶员必须连接地监视这些功能,SAE L3级BMWADS可能--暂时--允许驾驶员从驾驶任务中转换瞩眼光,同期仍然要求他/她动作一个准备给与的用户。这意味着必须幸免出现这么的情况,即驾驶员以为SAE L3级BMW ADS是激活的,而事实上它并莫得。因此,BMW实施了以下的设计决策。- 在L3级激活时,地点盘的方式编码照明被使用(见图6),以使驾驶员在职何时候都能第一时刻意志到他们在驾驶任务中的就业。当SAE L3级BMW ADS处于激活状态并以全部智商运行时,地点盘会被照亮为蓝色。当SAE L3级BMW ADS向准备给与的用户发出TOR时,地点盘的照明在最先自大预警戒后变为黄色。如果驾驶员莫得实时反馈这个TOR,下一个警戒阶段将被触发,地点盘将被照亮为红色。图片
图6.TOR:通过使用发光的地点盘和禀报,让司机再行进入驾驶任务- 用户收效的TO也融会过不同的渠说念进行换取:地点盘的蓝色照明被关闭,并自大一条阐发停用的信息,提醒司机他/她的就业,见图7。图片
图7. 停用TO收效后,用户被示知系统的状态(提醒他们的就业) - 结合听觉和视觉元素(样貌盘上的图形动画,以及地点盘上猛烈彰着的照明模式),以确保主动的SAE L3级BMW ADS和扫数其他级别的自动化之间的过渡尽可能直不雅。- 针对用户所濒临的特定场景,优化东说念主机界面的感官部分。 1.3 与谋划利益方的换取和配合BMW起劲于连接优化其测试和考据方法,并与该限度世界最先的大众进行透明的究诘(见良马与行业伙伴在《自动驾驶安全第一》白皮书上的配合)。因此,与颓败的大学和磋商机构配合,并在会议和同业评议的科学杂志上发表BMW的测试和考据方法。还积极参与国度和海外资助的联合磋商策划,以鞭策和支抓共同认同的ADS HMI测试和评估方法,如欧盟资助的L3 Pilot款式。总之,这种方法和BMW的基本经由使其大略开发出L3级BMW ADS,大略在谋划操作条目下保抓安全,同期提供优质的用户体验。1.4 L3级的使用安全对于不同级别的自动化进程的车辆(SAE L0-5级),用户的驾驶任务和就业跟着自动化进程的提高而改变,也即是说,每个级别对用户提议了不同的要求(比较SAE J3016中按驾驶自动化级别分裂的东说念主类驾驶员和自动驾驶系统的扮装,如图8所示)。跟着SAE L3级自动驾驶系统的引入,模式发生了转变,因为这是第一次车辆使用者在自动驾驶系统启动时不需要监督它。因此,出现了就业分裂的情况,这就带来了模式杂沓词语的可能性。最重要的是,L2级和L3级很有可能被驾驶员遏抑,因为两者都影响纵向和横向规定--诚然一个需要抓续监督,另一个则不需要(见图9)。在具有不同自动化水平的车辆中(SAE L1级、L2级和L3级或更高),安全功能的一个绝顶重要和具有挑战性的方针是用户对本体驾驶模式过甚附庸就业和(驾驶)任务的正确解释:○ 在模式转圜的时刻。○在一定时刻内以雷同的自动化模式驾驶。图片
图8. 白皮书 "自动驾驶安全第一 "中形色的用户和ADS在不同驾驶自动化级别中的扮装 为了促进第三级功能的安全使用,应该知足以下东说念主机互动的重要要求:○ 在激活,尤其是停用某种驾驶模式期间,以及在(由驾驶员发起的)从L3级到较低的自动化水平的过渡期间,可靠地检测驾驶员的预期举止(尽量减少假阳性和假阴性)。这一要求是指扫数类型的HMI操作,包括汉典规定。○ 以绝不磨蹭和可领略的方式标明本体的驾驶模式和驾驶员的就业。○ 促进对本体驾驶模式的自动化的妥当信任。发出介意且易于领略的给与央求(举例,结合声息和视觉信号),使车辆使用者有充足的时刻给与东说念主工规定并再行赢得对风光的领悟。监视驾驶员的疲惫情状,并在给与不受驾驶员情状影响的情况下尽早发出给与央求。这些要求在功能开发和考据阶段被辩论在内。为了确保该功能妥当安全的东说念主机互动要求,对不熟悉自动驾驶的对象进行了精深磋商,以测试、评估和考据该认识。这意味着受试者对测试中的系统莫得资格或事前了解。每个要求都是通过妥当的使用来终了的。每个需求都通过合适的用例和测量尺度来终了,这些用例和尺度展示了用户如安在驾驶环境中处理任务。根据磋商问题和谋划用例,磋商在驾驶模拟器或信得过的汽车环境中进行。这些实证磋商与资格丰富的东说念主因磋商东说念主员的抓续大众评估沿路,有助于在开发阶段对认识进行稳步改进和优化,并为客户提供安全使用的功能。图片
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图9. 根据SAE J3016,ADS的作用2. 方针和事件检测与反馈正如东说念主类驾驶员所需要的那样,SAE L3级BMW ADS必须抓续监测并对驾驶环境作念出反应。在监测方面,车辆使用一些集成传感器来感知其周围环境,这些传感器包括录像头、毫米波雷达、激光雷达和超声波传感器。这些传感器互相等合,以便为车辆提供其周围环境的360°视图,然后将感知到的环境与高廓清度舆图进行对照,以细目车辆在说念路上的位置。这种感知还包括识别其他车辆和潜在的说念路危险,扫数这些都由车辆的车载处理系统进行分类,它不错对东说念主、车、各式物体和潜在的危险情况进行分类。当车辆的环境被感知和分类后,使用来自传感器的信息动作输入来策划妥当的下一步,然后车辆就按照这个策划的旅途行驶。扫数这些感应、策划和行动都是在几分之一秒内发生的,而且是连气儿发生的,这么就为安全、无缝的驾驶体验创造了一个连气儿的反馈回路。将机器东说念主和自动化战略中经典的 "感知、策划和行动 "框架改编为汽车ADS,该模子包括传感和感知(包括定位)、策划和规定以及履行和踏实,提供了一个与实施无关的一般不雅点。下图说明了这个一般的链路模子。图片
图10. OEDR过程 当SAE L3级BMW ADS在其界说的ODD中运行时,它负责抓续检测与它的驾驶任务谋划的ODD限制和对象,通过辩论其行驶旅途表里的不合谋划实体来决定妥当的反应,并履行正确的驾驶策划或与用户和其他说念路使用者互动。终端当今,单一的传感器并不具备同期提供可靠、精准的检测、分类、测量和对不利条目的踏实性的智商。为了确保全面的可探伤性,需要一个多模式的方法来涵盖扫数谋划实体的可探伤性。这些实体包括但不限于界说允许操作区域的基础设施、其他说念路使用者、阻滞物和交通率领符号或可见的车说念标记。为了说明必要的高精准度,SAE L3级BMW ADS正在使用一个高性能的设立,包括几个雷达、几个录像头、一个激光雷达、几个超声波传感器和一个高清舆图,以捕捉扫数外部的原地信息,并创建一个可靠的车辆周围世界的360°模子(见图11)。图片
图11. 传感器融会--多个传感器的组合,确保对周围环境的齐全感知 不同传感器的规格形色如下(也见图12):- 录像头:具有最高可索要信息含量的传感器,因为它大略捕捉到与东说念主类感知额外的可见陈迹。细目范围的精度有限,对不利条目的敏锐性高。- 激光雷达:对结构化和非结构化元素的高精度测量。对环境条目的敏锐性中等。- 毫米波雷达:对移动物体的高精度探伤和测量,在雷达操作范围内有妥当的反射率,对天气条目有很强的顺应性。- 超声波雷达:完善的近场传感器,大略探伤到与反射实体最近的距离。除了这套车载舱听说感器外,高清舆图被用作颓败的信息起首。它有助于提高功能的质地和可靠性,精准缠绵出汽车的位置,并提供谋划常识,举例,高速公路的额外、可驾驶的车说念或易受伤害的说念路使用者(VRU)概率增多的区域。这对于确保该功能只在其ODD中界说的说念路类型上弘扬作用是很重要的。图12给出了所使用的传感器的优点和污点的概述。图片
图12. 各个传感器的优点和污点 各式传感器对各式不利的天气条目有不同的敏锐度。通过使用沿路就业的传感器的组合,任何给定的传感器的局限性有可能被另一个传感器的上风所补充,从而允许增强功能,甚而在对任何给定的传感器可能具有挑战性的条目下。因此,不同传感器的融会将导致在很大范围内的恶劣天气条目下的举座优异落幕。在某些情况下,传感器大略在将数据传送到下一个处理单位之前,通过使用缠绵机视觉算法,用额外的信息丰富原始数据。举例,图13自大了经过处理的录像机数据,包括物体检测和分类,以及识别的交通符号和检测的车说念。图片
图13. 从录像机传感器数据中进行物体检测和分类通过将扫数这些传感器的输入和高清舆图的信息融会在一个处理单位中,ADS大略对周围的世界产生一个可靠的印象,这远远超出了单个传感器的范围。这种对当前环境的解释大略预测其他说念路使用者行将发生的举止。这极少很重要,因为如果不假定/预测其他交通参与者的异日位置,就不可能缠绵被控车辆的领悟。基于当今的环境模子过甚预测的进展,该功能根据动态变化的说念路和交通情状遴荐一种驾驶策略,举例,通过调治车辆的速率或轨迹。这使系统大略在辩论到驾驶员安全以过甚他说念路使用者的情况下,对当前的情况作念出妥当的决定。比如说:- 物体:只须莫得其他说念路使用者受到伤害,该功能就会幸免与可能带来安全危险的物体战争(即,只须不危过甚他说念路使用者,就会转向以幸免阻滞物)。- 易受伤害的说念路使用者(VRU)行东说念主:尽管并不渴望在高速公路上平素遭逢东说念主,但这种可能性老是存在的,因此,仍然要实施妥当的打发步调。如果一个东说念主位于车辆的方针车说念上,SAE L3级BMW的ADS通过转向和/或制动,在给定的系统限制内尽可能幸免碰撞。如果该功能在通过一个站在BMW标的车说念旁的东说念主时,该功能尽可能地扩大与该东说念主的横向距离,并根据与该东说念主的可终了的横向距离裁汰速率。- 易受伤害的说念路使用者(VRU)摩托车: 除了上头提到的行东说念主VRU,其他类别的弱势说念路使用者可能会在ODD内出现,包括摩托车。由于BMW集团亦然一家摩托车制造商,是以其横暴地意志到SAE L3级BMW的ADS在检测此类说念路使用者并作出妥当反应方面的特殊需求。BMW的传感器经过设计和考据,不错辩论到摩托车,包括摩托车独有的情况,如分说念行驶。- 汽车: SAE L3级BMW ADS有一个配合驾驶策略。举例,该功能裁汰其速率,以使其他汽车更容易加入高速路进口或出口的交通流。SAE L3级BMW ADS还不雅察其他车说念上的车辆以幸免横向碰撞。车辆的尾部由雷达和录像头监控,以促进安全变说念。如果在ODD内检测到不充分的条目,举例能见度差或风,该功能一般会裁汰速率,并增多与其他车辆的距离,如运行设计域(ODD)章节所述。此外,如果出现达到系统规模的情况,ADS会触发一个TOR给准备给与的用户,并为安全过渡笔直动驾驶分拨充足的时刻。3. 运行设计限度(ODD)运行设计域是一组设计参数,SAE L3级BMW ADS在这些参数范围内运行。运行设计域包括为了使SAE L3级BMW ADS可操作而必须知足的扫数条目。这些条目包括但不限于:地舆限制,举例,SAE L3级BMW ADS只可在有限的高速公路上使用;环境限制,举例,如果BMW车辆的传感器检测到恶劣天气,会妨碍准确感知环境的智商;以及东说念主类驾驶员的限制,举例,驾驶员必须系好安全带坐好,并保抓清楚,等等。当ODD的扫数条目得到知足时,SAE L3级BMW ADS大略代替东说念主类驾驶员照料驾驶任务。一朝车辆达到其ODD的极限,车辆将向东说念主类驾驶员发出给与央求,以示他们应该还原对驾驶任务的规定。不然,车辆将还原到最小风险状态,这将使车辆停驻来。 ODD指的是SAE L3级BMW ADS的运行条目。这些条目包括但不限于环境条目,如天气和时刻,地舆条目,如说念路类型和速率范围,以及法律要求。 在其地舆ODD范围内,SAE L3级BMW ADS只可在有限的高速公路上激活和运行,与交往车辆有连气儿的结构结巴,莫得径直交叉的交通或环岛。这种说念路类型的特色是行东说念主和自行车出现的概率很小。对这些激活条目的盲从将由车载传感器检测,举例,录像系统,该系统正在监测像 "高速公路额外 "这么的交通符号,况且还将通过高清舆图提供的信息得到保证。地舆上的ODD包括地舆围栏的规模和这些规模内区域的扫数适用的交通功令。辩论到法律要求等各式身分,举例,SAE L3级良马ADS被设计为在0至85mph的速率下运行。此外,自动驾驶车辆抓续监测环境条目(环境ODD),以确保在扫数条目下安全运行。举例,车辆的速率将根据一天中的时刻、后光条目、如果路面摩擦总共太小(举例,如果路面上有雪或冰)或风太强而调治(见图14)。如果规矩的条目发生变化,无法再终了安全驾驶,系统将自动向驾驶员发出TOR(如果合适),如果驾驶员莫得进行TO,则启动风险缓解操作。由于SAE L3级系统仍然要求驾驶员动作给与用户,系统提供了一种方法来检测驾驶员是否在驾驶座上并系好安全带,以及他/她是否大略在规矩的时刻内给与驾驶任务(举例,他/她莫得睡着),参见上述东说念主机界面(HMI)中形色的驾驶员准备状态监测。如果这些条目莫得得到知足,ADS将自动向驾驶员发出TOR,如果莫得发生TO,则转换到最小风险状态。此外,如果SAE 3级BMW ADS检测到策划道路上的任何特殊情况,如司机走错路或施工区,将向司机发出给与车辆规定权的央求。图片
图14.环境条目对OEDR的影响 为了正确检测这些界说ODD限制的不同条目,不同的机载传感器的输入与机外信息相结合。表4给出了ODD分类过程中使用的传感器和信息的概述。监测系统的功能是通过连接的自我会诊来保证的。条目传感器/监测旨趣示例驾驶速率轮速传感器说念路类型高清舆图,环境模子(车载传感器的融会)。摩擦总共来自环境模子的摩擦总共(融会车载传感器)。横风偏离预测轨迹,温度温度传感器路面和几何步地 环境模子(融会机载传感器),高清舆图(如歪斜度、横坡、坑洞等)环境模子(车载传感器的融会),雨量传感器雨、雪、雾BMW车外服务器极点天气条目车内录像头、座椅占用垫、安全带扣、踏板位置传感器、地点盘上的双手检测传感器、转向扭矩传感器表4. 在ODD分类过程中使用的传感器和机外信息由于BMW集团连接提高其居品的质地,方针是通过 "空中"(OTA)更新来连接扩大ODD的范围,以提高安全性和最好客户体验。与安全谋划的ODD的重要变化将触发本自愿安全自我评估的更新。 4.联邦、州和地方的法律和法例扫数在好意思国销售的BMW汽车在设计上都妥当联邦、州和地方对其设计、制造和性能的适用要求。iNEXT的坐褥版块将有传统的手动规定,将大略像其他BMW车辆一样驾驶,并将按照当今的要求制造。然而,由于SAE L3级BMW ADS将给与对驾驶任务的规定,在SAE L3级BMW ADS模式下操作时,它还将辩论到与车辆操作谋划的谋划州和地方法律,或 "说念路功令"。BMW领悟到,自动驾驶系统的法例正在制定过程中。因此,BMW正积极与利益谋划者战争,以分享BMW对ADS的作念法,并为潜在的新法例提供意见,这些法例将照料配备ADS的车辆的开发和部署到阛阓。在此期间,BMW正在根据谋划行业和政府组织制定的最好作念法,周至地部署其SAE L3级BMW ADS。举例,好意思国国度公路交通安全照料局("NHTSA")仍是在其联邦自动驾驶汽车政策("FAVP")中公布并更新了其对ADS测试和部署的领导。BMW公司根据NHTSA在FAVP和后续指南中提议的建议,提交了本自愿安全自我评估。由于监管框架条目可能跟着时刻的推移而改变,BMW正在为其ADS车辆配备空中(OTA)更新功能。这么,SAE L3级BMW ADS就不错在异日以安全和正当的方式运行。 盲从法律要求对BMW集团来说是最重要的。这包括盲从动作自我认证过程一部分的扫数认证要乞降盲从适用的说念路交通法。4.1 认证要求基于BMW iNEXT的量产车正在开发中,既不错动作传统车辆驾驶,也不错在SAE Level 3 BMW ADS提供的SAE L3条目自动驾驶模式下驾驶。由于该车仍然具有传统的地点盘和传统的规定装配,扫数适用的联邦无邪车安全尺度(FMVSS)都将得到知足。ADS的快速发展当今仍是特出了相应法例的发展。BMW集团积极与世界各地的谋划机构和利益谋划者配合,支抓ADS法例的制定。BMW还与行业团体和NHTSA配合,鞭策新的FMVSS的发展,这将(a)简化新安全期间的创新,(b)鞭策高度自动化汽车期间的安全。在异日,新的FMVSS和/或对现存FMVSS的修改可能会辩论到莫得传统规定或传统座椅位置的车辆。BMW在推动这些改革和新尺度的制定,并将络续与好意思邦交通部(USDOT)和NHTSA战争,因为他们正在寻求优先辩论、制定和实施这些尺度。BMW集团猛烈支抓制定联邦AV立法。一个宇宙性的期间中立的自动驾驶汽车监管框架将有助于加强NHTSA现存的安全监督,并将补充USDT在自动驾驶汽车政策领导方面的反复就业。此外,联邦反车辆立法将推动这些打破性的期间,同期支抓好意思国的磋商和投资。同期,BMW集团高度陈赞好意思邦交通部和NHTSA在《2016年联邦自动驾驶汽车政策》中发布了对于配备ADS的车辆的领导意见;更新的《2017年自动驾驶系统。安全愿景2.0》;2018年《自动驾驶汽车3.0》。为交通的异日作念准备;以及2020年的《确保好意思国在自动驾驶汽车期间方面的最先地位》。自动驾驶汽车4.0。这些文献为发展配备自动驾驶汽车的安全车辆提供了一个框架,并轨则了联邦和州在迎来这个个东说念主交通新时期中的妥当扮装。4.2 说念路法例说念路法例平素由州和地方政府制定。良马集团的有条目自动驾驶SAE 3级ADS的安全部署需要盲从这些法例,以促进与传统说念路使用者的互动。在L3级中,一朝SAEL3级BMW ADS干预使用,ADS将履行扫数的操作性驾驶任务,即SAE第3级功能在干预使用时也将负责盲从扫数适用的车辆操作功令。对于那些与车辆在交通中的操作莫得具体关系的交通法例(举例,确保货品被正确固定,并在需要时正确使用儿童安全座椅),驾驶员/落地准备用户仍将负责。盲从适用的说念路交通法是OEDR的一个重要部分。如同对自驾车系统举止的其他要求一样,咱们在自驾车系统内设立界限,以促进盲从适用的说念路功令。哪些说念路功令是适用的,也取决于ADS的ODD:由于BMW的SAE 3级BMW ADS被设计为只在有限的高速公路上运行,是以稀罕热心适用于高速公路情况的说念路交通法。因此,BMW的SAE 3级BMW ADS被设计为对路标、跟随距离和速率限制作出妥当的反应。像任何东说念主类一样,ADS在某些外部条目下需要优先辩论说念路功令,以珍惜交通安全。一个例子是,为了幸免撞车,不得不穿越实心车说念符号(举例,当两条高速路合并时)。在BMW的居品开发过程中,BMW将在SAE L3级BMW ADS系统推出之前,检查SAE L3级BMW ADS系统设计的每一条道路(见后文考据与阐发)。为此,BMW集团将部署配备传感器和录像头的测试车辆,以网罗数据,用于考据和完善操作其ADS平台的车辆软件。考据过程的一部分将是确保扫数的车辆系统和软件沿路就业,大略按照谋划的说念路交通法在其ODD内操作车辆。 此外,BMW的高清舆图还充实了其他信息,如特定地区的交通符号和速率限制。为了辩论到说念路交通法的地区各别,ADS根据其当前位置(地舆围栏)考查一个包含扫数适用说念路交通法的数据库。不一致的地方将被考查,如果需要,舆图数据将被相应更新。BMW也领悟到,"说念路功令"平素跟着时刻的推移而改变。因此,BMW集团将设计其自动驾驶车辆,以顺应因法律要求的变化而需要对其ADAS和ADS进行软件更新(包括在经销商处和通过OTA)。BMW将有一个评估团队负责抓续监测法律的潜在变化,并将与实施团队沿路参与实时的监管战争和提前缠绵,以确保知足适用的终末期限。 5. 给与(最小风险条目)对于SAE L3级系统,当接近ODD出口或出现ADS故障时,一个接受智商强的 "准备给与用户 "应准备好给与驾驶任务。在SAE L3级BMW ADS的情况下,BMW iNEXT车辆的坐褥版块将在车辆细目不再知足上文第3章中胪陈的条目时将车辆的规定权打法给东说念主类驾驶员。运行设计限度(ODD)不再知足,或者如果ADS系统出现故障,使SAE L3级BMW ADS不可绝对保抓对驾驶任务的规定。在系统需要给与时,SAE L3级BMW ADS将以视觉、听觉和触觉警报的步地向东说念主类驾驶员发出一连串的警戒,其进攻进程越来越高。这个警戒级联包括SAE L3级BMW ADS的给与央求,并哄骗上文第1章东说念主机交互界面中胪陈的HMI。如果准备给与的用户(即东说念主类驾驶员)不接受给与央求的警戒,SAE L3级BMW ADS将履行一个风险缓解操作。这浮浅地意味着,如果到达路肩不可行,举例在交通远程时,车辆将采取一种行动,直至并包括将车辆在硬路肩或交通车说念上安全泊车。 由于系统和ODD的限制(地舆和/或环境),可能会出现ADS的抓续安全运行不再可能的情况。这可能是由以下原因变成的:- 接近ODD的限制(上文第3章运行设计域(ODD))。- 通过连气儿监测谋划车辆数据检测到的ADS里面的故障。- 通过传感器自我会诊检测到的退化状态下的操作。一个SAE 3级系统的用户长久是回退准备用户。在上述条目下,SAE 3级BMW ADS将要求闪避准备的用户达到最小风险状态或给与驾驶任务。如果驾驶员在规矩的时刻内莫得回报这一央求,系统将履行一个风险缓解动作。在TO过程中,ADS将络续履行驾驶任务,可能是在有限的功能范围内(举例,在后视传感器故障的情况下不履行变说念)。为了在TO过程中支抓用户并确保抓续的安全驾驶,ADS会抓续监测准备给与的用户并在职何时候评估他/她的TO准备情况。警戒级别的特色顺应于情况的紧迫性。警戒级别的开发接纳了不同的模式和各式东说念主因磋商,方法各种,以确保妥当的驾驶员反应和对驾驶员的支抓(见图15)。图片
图15.减轻风险给与过程在接近ODD极限时,警戒级别包括一个初步/严慎的TOR(第一个警戒),在规矩的反适时刻事后,一个行将发生的TOR(第二个警戒)。跟着第一个警戒的发出,SAE L3级BMW ADS标记从绿色切换到黄色。此外,东说念主机界面自大出收拢地点盘的手。如果驾驶员不盲从要求,第二次警戒出现,地点盘的方式变为红色。这个视觉警戒伴跟着一个声息尘号。在第三阶段,通过自大一个耀眼的红色地点盘和一个声息尘号来发出警报。在不太可能发生的情况下,如果准备给与的用户不盲从TOR,仍是实施了一个风险缓解功能。在这种情况下,车辆在辩论到当前的交通情状、系统的剩余功能智商和情况的严重性的情况下,试图达到一个最小的风险状态。风险缓解策略可能根据这些条目而变化,根据情况可能包括停在路肩上或停在当前的车说念上(举例在交通堵塞中或如果失败的传感器不允许安全变说念)。良马汽车将根据情况找到一个妥当的科罚决策,将其他说念路使用者的风险降到最低。一朝车辆到达安全位置,危险灯就会翻开,并触发一个进攻招呼(eCall)。图片
图a 变说念泊车到路肩的功能 图b 在行车说念上停住的功能图16. 风险缓解过程的不同实施方式 如果激活的L3级BMW ADS检测到车辆行将与另一个说念路使用者或阻滞物发生碰撞的危险,况且莫得充足的准备时刻将规定权交还给驾驶员,那么ADS会在必要时延缓至绝对静止和/或自行履行自动规避动作,而无需驾驶员的额外输入。图片
图17.BMW iNEXT认识车中的冗余部分 此外,在评估风险时,触发给与的频率是至关重要的。BMW集团仍是实施了不同的安全步调,以尽可能地减少这种频率。除其他外,这包括让驾驶员为TO作念好准备的步调(见第1章。东说念主机界面(HMI)),照料安全TO的时刻预算,以及实施高水平的功能安全和冗余(见第9章,系统安全)。扫数安全操作车辆所需的安全系统都有备份系统(见图17)。正如其他功能一样,SAE 3级BMWADS后备系统将根据良马集团居品开发的高尺度进行开发,包括功能安全、使用安全以及考据和阐发。 6. 防撞性被迫安全对于任何车辆的设计都很重要,无论是否自动驾驶。此外,这款基于良马iNEXT的量产车将具有“双重用途”,既不错使用传统手动规定,也不错在良马SAE L3级ADS模式下终了自动驾驶。因此,iNEXT的被迫安全开发与良马其他车型的传统被迫安全开发经由莫得什么不同,并领有与良马其他车型雷同的高耐撞性。具体来说,良马辩论了联邦汽车安全尺度(FMVSS)规矩的设计要求,并辩论了好意思邦交通部的新车评臆度划(NCAP)和公路安全保障协会(IIHS)顶级安全奖等碰撞性能评估测试。由于SAE L3级的BMW ADS要求“备胎”用户大略接受再行赢得驾驶任务的规定权,是以坐褥版的BMW iNEXT认识车保抓了传统的座椅位置(即莫得旋转座椅)。同样,车辆为扫数其他乘客保抓雷同的传统安全机制(安全带、安全气囊等),这么无论车辆以何种方式行驶,都能提供保护。终末,坐褥车辆将在车内加入行东说念主保护步调,包括主动(自动进攻制动)和被迫(接纳能量的保障杠/引擎盖)。 客户的安全对良马集团来说至关重要。因此,在职何一款新车的居品开发过程中,“耐撞性”的话题都是重中之重。基于v型模子(见图18),在开发过程的一发轫,就对新车的耐撞性要求进行了界说。在界说需求时,咱们辩论了最新的磋商落幕、通用尺度测试、基于事故磋商的里面碰撞场景和里面资格,更无须说基于法例的测试和全球消耗者利益组织建议的测试。车辆层面的这些需求被转变为子系统的需求,并鄙人一步转变为单个组件的需求。在该过程的第二部分,对零部件、子系统和整车需求进行了考据。图片
图18 碰撞考据6.1 乘员保护可系列的坐褥版块的BMW iNEXT不错遴荐配备SAE L3级 BMW主动安全ADS系统。因为扫数良马汽车测试,以知足或特出他们的阛阓的安全法例包括FMVSS,以及辩论消耗者测试(NCAP)和良马集团的里面尺度,ADS和非ADS车辆都将以同样的方式保护车内东说念主员。由于SAE 3级车辆属于“双用途”车辆,因此乘员保护将知足扫数传统乘用车所需要知足的雷同监管要求。BMW集团领罕有十年的汽车开发资格,以知足FMVSS的要求,BMW iNEXT认识车的坐褥版块将哄骗这一资格。为了在ADS和非ADS车辆中提供雷同水平的乘员保护,两种车型都配备了雷同的尺度碰撞感应系统。此外,SAE L3级BMW ADS系统还配备了用于OEDR的更多传感器。这些额外的传感器专注于不雅察车辆外部发生的情况。增强的传感智商有助于增多ads车辆的主要上风——大略减少导致事故的重要情况的数目。BMW集团将络续磋商这些新式传感器在改善乘员保护方面的潜在克己,以及碰撞前算法的潜在增强。使用SAE L3级BMW ADS时,准备给与用户必须在很短的过渡时期履行给与扮装,因此改变尺度的座位位置和里面配置的设计允许司机在必要时连忙赢得规定权。因此,有条目的自动化捣毁了提供调动性的座位位置。在实施之前,即使是对座椅或地点盘位置进行渺小的调治以提供模式感知,也要评估它们在碰撞情况下对乘员负载的影响。良马SAE L3级ADS的激活要求之一即是要系好驾驶员的安全带。BMW iNEXT认识车的量产版将配备翻转传感器和惯性传感器、压力传感器,以启动不断系统和关闭高压电动系统。这些机制将在第7章碰撞后激励的举止中详细究诘。在儿童安全方面,坐褥BMW iNEXT汽车将达到或特出好意思国安全法例的要求,并辩论到全球的NCAPs。这包括在后排座椅的外侧位置的儿童不断系绳位置,以及安装儿童座椅评估在一些齐全的车辆碰撞测试。儿童座椅检测也集成到前排乘客座位位置,根据FMVSS 208尺度。6.2 结构齐全性结构齐全性是一项里面要求,适用于扫数碰撞测试的BMW集团车辆的发展。这些碰撞测试包括好意思国、欧洲经委会、日本、韩国、中国的官方规矩,以及全球消耗者组织的测试,以及良马集团我方的里面测试。辩论到这些测试的数目和种类,最终的车辆结构设计是为了均衡碰撞产生的能量漫衍和车辆的负载旅途,这些旅途的作用是分拨来自许多不同地点和角度的力。动作一款面向全球阛阓开发的汽车,因此需要接受精深监管机构的碰撞测试,坐褥出来的良马iNEXT汽车将领有刚劲的结构布局。在良马集团的工场进行第一次碰撞测试之前,基于仿竟然捏造版的BMW iNEXT汽车仍是经历了无数次的正面、侧面和后部碰撞。无论是从FMVSS 200或300系列尺度,照旧从消耗者组织测试,原型开发的多个阶段都有助于考据和考据模拟(参见图18)。诚然捏造测试提供了可贵的视力,但BMW也依赖于物理碰撞测试:在车辆到达第一个客户之前,仍是进行了100屡次齐全的车辆碰撞测试。疏漏性组件测试提供了一些谜底,以提高捏造世界的准确性。 FMVSS 208:乘员碰撞保护(前碰撞)图片
图19所示:正面碰撞FMVSS 301/305:燃料系统齐全性、电解液泄漏和电击保护(后碰撞)图片
图20:后碰撞FMVSS 214:侧面碰撞保护(侧面碰撞)图片
图21:侧向碰撞保护其他说念路使用者BMW iNEXT的坐褥车辆正在研发中,以保护行东说念主和其他脆弱的说念路用户以过甚他说念路车辆。自动进攻制动(AEB)和行东说念主自动制动(AEB)将成为好意思国阛阓上的iNEXT的标装居品,它能探伤行东说念主,并对行东说念主作念出反应,已被说明能有用地减少事故总额。即使ADS不在时,这些系统也处于举止状态。 主动安全安全扶直功能在耐撞性方面弘扬留意要作用:它们是第一说念防地,有助于幸免碰撞和/或减轻碰撞的严重进程。图2列出了当今BMW系列车辆的主动安全功能。通过现场有用性评估,量化了BMW当今在阛阓上的主动安全功能的有用性。评估2014年至2017年坐褥的BMW汽车,同期配备自动进攻制动和车说念偏离预警系统的车辆在配备至少一种不断系统的情况下,发生碰撞的可能性比未配备不断系统的车辆低23%。类似地,先前在图2(先容)中列出的其他ADAS安全扶直功能为BMW iNEXT提供了幸免或减轻碰撞的额外契机。2016年,BMW集团签署了一份对于实施AEB的见原备忘录(MoU), AEB提供了上前碰撞预警和碰撞进攻制动的结合。在这份见原备忘录中,BMW集团同意在好意思国坐褥的扫数轻型汽车中,至少95%配备AEB。该系统不错匡助驻防与静止的车辆或前边行驶的车辆,以及过路的行东说念主发闯祸故。在许厚情况下,如果无法驻防崩溃,系统会匡助裁汰碰撞速率。在许多危境情况下,驾驶员会收到对于可能发生碰撞的两阶段警戒(早期警戒和急性警戒),见图22。配合急性预警,车辆不错由系统延缓到最大的全延缓。根据不同的情况,车辆不错刹车到绝对停。图片
图22:AEB警报信号此外,警戒阶段的不同阶段会传达给司机:- 红色照明车辆:预先警戒-一级警戒,举例,在预测有碰撞危险或与前列车辆距离很近的情况下。- 红色耀眼带声信号的车辆:当该车辆以较高的差动速率接近其他物体时,可发出进攻警戒信号,以打刊行将发生碰撞的危险。 7. 碰撞后激励的举止良马iNEXT认识车的量产版将大略进行自我会诊,包括在碰撞后。如果车辆以为SAE 3级BMW ADS的功能无法以安全的方式珍惜,将向东说念主类驾驶员发出给与央求,SAE 3级BMW ADS将不再可能再行激活。对于更严重的事故,坐褥的iNEXT车辆将遵从与其他BMW车辆类似的范例。更具体地说,在碰撞前触发安全气囊保护乘客,设计合理的策略保证开门在碰撞后仍可翻开,断开高压电板,激活危险警戒灯,刹车以减少潜在的战争从事二次碰撞,和BMW发起进攻电话招呼中心等操作,保证车辆在发生碰撞后乘客及说念路使用者的安全。 BMW SAE L3级ADS的主要方针之一是,通过可靠的防卫性驾驶策略,减少与手动驾驶比拟发生严重车祸的可能性。如果系统预测行将发生的碰撞无法通过规避操作幸免(举例,因为有其他交通参与者),主动保护系统将以裁汰碰撞的严重性为先决条目。ADS和传统BMW车辆接纳的碰撞检测系统是雷同的,举例惯性领悟/加快、压力和侧翻传感器。这意味着将优先检测乘员受伤概率高的碰撞事故。诚然系统也不错检测到较低严重进程的碰撞事故,但检测和反馈这些碰撞的就业就落到了SAE L3级ADS的准备给与的用户身上。由于系统的反馈取决于影响的严重进程,坐褥BMW iNEXT车型根据严重进程接纳互补和肖似策略。7.1 自我会诊动作一个原则问题,ADS系统连接履行自检和考据,以确保安全运行。这包括(但不限于):- 传感器性能(举例,不对中,污垢)- 电子/电子元件的可用性和齐全性(如电源)- 机械齐全性(举例,轮胎压力,底盘对皆)如果车辆部件在碰撞过程中损坏,系统将尝试通过第9章中形色的冗余给与部件来履行指定的碰撞后举止。如果冲击对惯性传感器来说太低,这种自我会诊也会起作用。7.2 再行激活功能只须通过扫数检查才可能再行激活。这些检查发生在低或高严重影响,维修后,或只是在驾驶时。这些检查并不仅限于在崩溃之后才履行。如果碰撞损坏了任何组件(举例,损坏或错位的传感器),故障将由系统本人检测到,而不可能再行激活SAE L3级BMW ADS功能。无论怎么,在检测到碰撞后,如果莫得谋划的损坏,况且检测落幕精湛,则需要再行启动车辆进行扫数检查,并再行启用SAE L3级BMW ADS功能。对于任何旧例驾驶的车辆,SAE L3级车辆的驾驶员仍然有义务确保车辆在碰撞后的可行驶性。在珍惜或维修举止之后,不需要履行任何具体的举止。通过上述究诘的自会诊,确保了安全的激活和操作。任何莫得按照良马集团维修范例进行的维修或珍惜举止都可能导致故障的自我会诊。 7.3 事故后(包括安全气囊)除上述过程外,惯性传感器检测到碰撞后,ADS将履行以下设施:1)司机被提醒并发出一个TOR(参见第五章)。给与(最小风险条目))。2)如果驾驶员莫得或无法还原驾驶,辩论到对系统的毁伤,履行风险缓解策略,见第5章。给与(最低风险条目)3)履行了传统(非ads)驾驶的事故后机制。碰撞后策略示例:1. 自动开门。2. 高压电板断开。3. 启动危险警示灯。4. 触发/启动后碰撞AEB。5. eCall(见下文)。ADS的车载电源系统另一个事故后的步调,SAE L3级BMW ADS是断开其车载电源系统。如第9章所述。在系统安全方面,BMW集团以为有必要对SAE L3级的BMW ADS车载系统进行一定进程的冗余。当一个电源系统都出现故障时,第二个基将用于用户或者系统的给与,以使风险降到最低。良马SAE 3级ADS系统的失效是通过车辆通讯总线来履行的。碰撞禀报会翻开ADS电板中的一个半导体开关,并禁用/关闭ADS车载电源系统。进攻招呼(eCall)在某些条目下,如触发安全气囊,在相应严重进程的碰撞后,会立即发起自动进攻招呼的进攻央求。碰撞自动禀报不受按SOS键影响。当与良马反馈中心建立勾通时,eCall LED耀眼绿色。随后,良马济急中心与乘客取得谋划,并采取进一步步调匡助他们。即使车内的东说念主无法作念出反应,BMW反应中心也不错在特定情况下采取进一步的步调来匡助他们。为此,车辆确当前位置(如果有的话)等数据将被传输到BMW反馈中心,以细目必要的支撑步调。 8. 数据记载与分享扫数BMW汽车都配备了事件数据记载仪(edr),按照NHTSA的规矩,它就像航空中使用的“黑匣子”一样,记载事故中的谋划信息。除了传统的功能,居品的坐褥版块的BMW iNEXT认识车将配备膨大功能性情以及额外的数据采集开采来记载各式数据点,不错安全地送到BMW后台服务器用于异日的居品改进。客户的贵府阴私是最重要的。因此,BMW盲从扫数适用的数据阴私法律和领导方针,包括加州消耗者阴私法案和汽车制造约定约阴私领导方针。为了与这些尺度保抓一致,BMW为其客户提供了退出用于居品改进的数据网罗的契机。在发生碰撞的情况下,车辆会存储一些数据点,可能用于碰撞的重建和分析。存储在EDR上的数据是加密的,只须在车辆扫数者的明确许可下或在适用的法院号召下材干考查。用于居品改进主见而分享给良马后端的数据不会被个东说念主识别。 8.1 主见和概述扫数配备了高度自动化驾驶期间的BMW汽车,比如SAE L3级的BMW ADS,都具有精深的数据记载功能,不错准确地再现撞车谋划事件。这些事件不错分为两类:- 径直参与(举例,碰撞、接近碰撞或幸免碰撞的情况);- 迤逦参与(如二次碰撞引起的无邪车辆的驾驶时在自动模式下,物联网app开发尤其是司机不在环,也即是说,司机莫得瞩目到二次碰撞,因为他/她是从事其他允许任务而SAE L3级ADS)。为了终了这一主见,传统的事故数据记载仪(EDR)妥当事故数据记载的监管尺度,将配备一个额外的数据存储开采,用于记载车载系统、驾驶模子和环境数据的信息。该数据记载系统具有自会诊功能,并安全地存储数据,驻防数据丢失、操作和未经授权的考查,即使在碰撞的情况下也能保抓数据的齐全性。数据记载系统存储来自车辆的预界说数据集,包括传感器数据(也可能包括录像头数据)、车辆动作(OEDR)、任何给与举止和故障(举例:触发TOR的任缘何障和/或过渡到最低风险条目,以及任何与坠毁谋划的事件重建所需的其他信息)。BMW iNEXT车载和车载下的安全数据存储妥当适用的阴私法律和法例,举例联邦法律(如《阴私法》)和州法律(如加州消耗者阴私法)。此外,动作汽车制造约定约(现为汽车创新定约)的成员,良马集团遵从“汽车消耗者阴私保护原则”,该原则于2014年头度制定并于2018年更新。除了因为法律/就业原因而记载的车辆数据,数据网罗亦然SAE L3级BMW ADS抓续改进的一部分,举例提高舆图质地、识别说念路变化、向其他车辆通报进攻情况等。这些数据用于居品开发过程中,为客户提高各式功能的质地。为此,谋划数据被发送到安全的后端,并提供给开发部门进一步分析。客户被示知这些数据网罗举止,如果他们遴荐不支抓这些性情的开发,他们不错决定关闭日记记载功能。这些数据有助于了解功能的使用情况,并在经过绝对考据后与扫数这个词车队分享改进。8.2 数据记载(a)数据记载水平事件数据记载仪中的数据存储根据自动化进程分为以下几个部分:- Basic EDR:崩溃谋划事件的基本信息,用于崩溃算法的重建- DAS EDR:驾驶扶直系统(DAS)对碰撞谋划事件的影响- HAD EDR:高度自动化驾驶(HAD)SAE 3级+系统对车祸谋划事件的影响。与法律/就业谋划的碰撞数据被尽可能安全地存储在这些EDR片断中,在抗碰撞的长久内存存储中。 (b)记载数据 在发闯祸故的情况下,仅提供法律要求的数据和事故所必需的数据重定都储存在车内。这包括以下数据:- 车辆和乘客状态:指令灯、警示灯、乘员状态(座位占用、安全带状态、座位位置)、VIN等。- 不断系统状态:已部署安全气囊、安全带张紧器等。- 碰撞动态数据(从t = -100ms到t = 300ms):加快度值(x-, y-, z-轴),delta-v(纵向和横向,碰撞前车辆的矢量差,速率和碰撞后车辆速率),偏航率,偏航角等。- 碰撞前阶段数据存储在BasicEDR中(从t = -5s到t = 0s):车辆速率、油门踏板位置和刹车踏板激活、转向角度、转速、ABS、GPS位置和时刻、里程、转向灯、危险警示灯激活、DSC阻扰/状态等。- 碰撞时数据存储在DAS EDR (t = -12 t = 0):高档驾驶员扶直系统(ADAS)功能状态、警戒,手在央求(小时)/给与央求(TOR)手(HO) /给与(),最小的风险操作,车辆纵向阻扰和/或横向领导,等等。- 对于SAE L3级及以上的ADS,HAD EDR不错存储撞车前30秒的数据。 如果驾驶者莫得激活SAE L3级BMW ADS,则不会存储任何谋划SAE L3级BMW ADS的数据。遴荐ADS (SAE L3级及以上)谋划的驾驶数据会被记载并存储在车内,最长可达3个月,然后自动隐敝(缓冲区)。 当车辆达到以下触发阈值条目时,就会发生万古挂牵数据记载:- 幸免碰撞:幸免由AEB阻扰引起的碰撞(莫得损坏车辆)。- 近撞:车辆在x轴或y轴地点的速率变化不小于在150ms的停止内5mph(莫得部署不断系统开采)。- 碰撞:安全气囊或其他不断系统装配的伸开(举例,安全带张紧器)。只须在发生碰撞时,通过安全气囊或其他不断系统装配,长久挂牵中的记载数据才会被锁定,不会被进一步隐敝。不然记载的数据会被隐敝。(c)数据检索数据存储在车辆中,不错通过法院号召或车辆扫数者的央求(在车辆领有期间)通过OBD端口和/或径直从事件数据记载器组件(安全气囊规定单位)检索。汉典数据检索尚未终了。法律规矩的数据不错用可用的读出器具检索。扫数存储的数据都在每个EDR系统中加密。8.3 数据网罗 (一)基本原则 除了EDR系统除外,这些车辆还配备了一个基础开采和功能,不错根据需要网罗数据,举例,当使用某个功能时。一些功能,如进攻招呼或自动驾驶功能,需要一个后端勾通来发送和接收数据,这是其功能认识的一部分。这个通讯通说念使用的一个绝顶知名的性情是舆图上的交通讯息和舆图本人。为了AD的安全性,当车辆遭逢危境情况时,它不错禀报隔邻的车辆,使其大略连忙作念出反应。这是当今实施在BMW汽车,禀报其他BMW司机危险的交通条目,举例。 此外,需要从车辆的数据来提高功能的质地,稀罕是在不寻常的驾驶情况下。如果发生这么的事件,将向后端发送一组分析所需的数据。触发器条目和谋划数据是在开发过程中界说的,但不错在数据网罗过程中修改,以获取谋划信息。(b)数据保护和安全 网罗和发送到后端的数据经过仔细处理,以知够数据保护的扫数法律要求。这包括车辆和后端之间的加密传输,以及通过最终存储对扫数这个词数据链的依期评估。BMW集团建立了里面数据保护评估经由,确保车辆特定数据的所罕有据记载和处理举止的数据保护和安全。数据处理的变化将导致更新数据保护评估。(c) 匿名化 数据的匿名化是车辆从接收数据到存储数据的一个重要设施。一般而言,无须提供个东说念主贵府。因此,咱们只记载灰度图像数据,并将分辨率裁汰到所需的最小值。BMW不会使用在SAE L3级场景中网罗的任何数据来识别任何东说念主。举例,任何被视频捕捉到的东说念主都被浮浅地归类为“交通中的移动物体”。 9. 系统安全量产版的BMW iNEXT认识车将是,一般而言,就其系统的发展而言,莫得不同于任何其他BMW汽车。换句话说,BMW遵从雷同的开发经由,以确保扫数车辆的系统安全。这些经由包括功能安全性海外ISO尺度(ISO 26262)和预期功能安全性(ISO/PAS 21448)以过甚他刚劲的BMW里面经由。功能安全经由需要进行危害分析和安全风险评估,这赋予了汽车安全齐全性品级(ASIL)的属性。对于高度安全谋划的功能,仍是建立了特定的冗余,以便这些系统的故障不会变成分歧理的安全风险。这种情况不错分为三类:“故障操作”,即一个传感器可能出现故障,但冗余传感器不错络续安全运行系统;“故障左迁”,当故障发生时,系统仍可运行,但可能不具备全部功能;“故障安全”指的是系统不再运行,但故障不会变成不安全的情况。第5章究诘的风险缓解策略是SAE L3级BMW ADS故障安全主宰的一个例子:给与(最小风险条目))。跟着SAE L3级ADS的改进,一个刚劲的更新过程变得至关重要。iNEXT坐褥车辆将配备空中(OTA)更新智商。这些软件更新在开发、考据和部署策略方面遵从行业最好实践,以便实时委用给车辆。 BMW集团在安全创新方面有着悠久的历史,其开发过程基于终了系统安全的系统方法。 9.1 设计和考据过程 在昔日的几年里,越来越多的先进功能被引入到车辆中。这些先进的系统严重依赖于传感智商、复杂算法的处理,以及通过电气和/或电子(E/E)系统驱动。 BMW汽车的坚固性和可靠性都很高。这是独一可能的,因为踏实安全的设计是BMW集团的设计考据和考据过程的一个构成部分。对于安全谋划系统,这是最重要的。 为了确保过程和居品的安全性的最高可能的踏实性,BMW仍是纳入了外部和里面的安全尺度。BMW集团的设计经由包括ISO 26262功能安全、ISO/PAS 21448预期功能安全(SOTIF)的应用,以及一系列里面经由,包括但不限于开发范例框架“理念提供”和整车电动/电子集成经由。 车辆安全是“莫得因E/E系统故障而产生的分歧理风险”(ISO 26262)。ISO 26262进一步形色了危害分析和风险评估:危害分析和风险评估侧重于由部件故障引起的潜在风险。基于这一评估,不错界说裁汰这些风险的高档安全方针。此外,ISO 26262包含了驻防和减轻系统故障和立时硬件故障的要乞降建议,这些故障可能会对安全方针的终了产生影响。 即使一个系统依靠传感器来识别其周围环境,莫得任何ISO 26262中规矩的故障,预期的功能或系统的性能限制可能会导致潜在的危险举止。这就导致了SOTIF的界说:由于这些与此类限制谋划的潜在危险举止,不存在分歧理的风险。一个重要的安全身分是确保用户正确领略ADS,这将在第12章中详细究诘。消耗者教导。 扫数这些安全尺度都依赖于一个基本的安全认识:他们的方针是排斥不可接受的风险。ISO 26262为安全ADS的运转设计提供了有用的指南,以知足这一方针。因此,BMW集团将ISO 26262界说的“基于风险的方法”长久如一地联接于扫数这个词居品开发过程。图23自大了怎么使用风险裁汰方法的界说(根据ISO 26262的汽车安全齐全性品级(ASIL)) 该尺度分为五种不同的分类:QM、ASILA、ASIL B、ASIL C和ASIL D. 其中QM表示除了必要的尺度质地步调外,不需要接纳ISO 26262。齐全性的最高要求被分类为ASIL D:这一级别表示在发生故障的情况下,可能会变成严重的生命胁迫或致命伤害。因此,ASIL D设立最高阈值,以确保谋划的安全方针是妥当的,并已充分实施。图片
图23-基于ASIL的可容忍剩余风险的裁汰 自动驾驶功能的复杂性,再加上即使在高度自动化(SAE L3级以上)的情况下,驾驶员也有可能进行阻扰,这就增多了确保功能安全(不存在系统劣势)并采取妥当安全步调的必要性。因此,良马集团也为SAE 3级以上的功能实施了ISO/PAS 21448 SOTIF尺度。如第11章考据和阐发(V&V)所述,通过现场测试和考据来创建必要的“凭据”。 如果上述安全尺度不可涵盖某些系统安全方面,BMW集团将纳入其他安全尺度和其他工业部门的最好实践的元素,即IEC 61508。ISO 26262的一般基础IEC 61508不错匡助科罚可用性问题和相应的体捆绑构模子。 基于ISO 26262的自动驾驶系统安全评价的一部分,亦然对高清舆图等非车辆要素的安全评价。SAE L3级BMW ADS使用的高清舆图提供了一种机制,为SAE L3级BMW ADS提供行将到来的路段信息。这些信息与SAE 3L级BMW ADS的地舆ODD要求比拟较,是激活SAE L3级BMW ADS的必要前提,使得舆图输入与安全谋划。因此,高清舆图也被视为整车考据方法的一部分。 9.2 危害分析和安全风险评估BMW严格按照iso26262系统安全尺度进行危害分析和安全风险评估。对于上头究诘的ISO/PAS 21448 SOTIF,以类似的方式使用这种分析来界说使用的安全功能。 SOTIF评估平素会导致功能的调治,举例,性能的限制,以允许在无故障条目下的安全功能。功能体捆绑构,BMW集团区分期间SOTIF SOTIF和东说念主类身分,如所示的步调考据不错通逾期间设计决策(安全-设计)或由东说念主类举止的考据系统的安全运行(设计决策与评估风险)。在功能安全方面,还界说了驾驶功能的安全方针,并根据ISO 26262导出了功能和期间安全认识。 9.3 冗余设计在故障条目下,安全功能不错通过“故障操作”策略(冗余)、“故障左迁”策略(带左迁操作)或“故障安全”策略(使车辆安全泊车)来终了。遴荐哪种方法取决于故障条目下设计元素的性质和系统的剩余功能。 辩论到的设计安全身分包括:- 设计架构- 传感器- 履行器- 通讯失效- 潜在的软件失实 - 可靠性- 潜在的规定不及- 不良规定步调- 可能与环境物体过甚他说念路使用者发生碰撞- 可能由ADS操作引起的潜在碰撞- 离开车说念- 失去牵引力或踏实性- 违抗交通法例- 偏离正常/预期的驾驶方式 在辩论iso26262和IEC61508的要求并遴荐一个安全认识后,细目了设计要求,然后不错推导出自动驾驶系统的架构。 BMW集团看到了多元化冗余(各种性)的必要性:主通说念和次通说念本人都是冗余的,况且有我方的会诊单位。这允许检测故障下的通说念,并让其他通说念给与。当故障同期影响两个通说念时,第三个基本通说念将给与,以使风险降到最低。图24自大了终了的冗余认识的概览图片
图24:在良马ADS中终了冗余认识9.4 安全策略(ADS故障)终了冗余的方针是允许驾驶员动作后备用户给与驾驶任务。如果准备给与用户莫得给与驾驶任务,就会触发风险缓解策略(参见第5章)。风险缓解策略确保安全操作,直到达到故障安全状态(即驾驶员给与驾驶任务或车辆绝对住手)。当SAE L3级BMW ADS无法保证安全抓续运行时,将会履行,举例:如果尺度的TOR被司机忽略了-由于环境条目中的危险导致传感器或履行器性能着落(传感器致盲,低摩擦值等);而且,-由于车辆部件的故障(机械,E/E)。失败操作策略如图25所示。图片
图25:操作失败的策略9.5 软件开发过程 软件对车辆功能的影响正在稳步增多。为了体现这一日益增长的影响力,BMW集团开发了一系列经由,以规定扫数复杂的电子车辆规定系统在各个层面的研发(软件、硬件、子系统、系统和整车)。 软件开发过程基于ISO 26262的适用部分。这包括将安全方针瓦解为软件需乞降体捆绑构,如上所述。通过变更规定照料,这被分拨到扫数的开发部门(包括供应链),况且是扫数这个词系列开发过程的一部分。文献和变更照料经由是UNECE复杂电子车辆规定系统类型审批的旧例部分(UNECE R79附件6,UNECE R13H附件8)。在好意思国,自我认证也实施了类似的经由。 BMW集团的东说念主工智能(AI)安全战略是以故障退化认识为基础开发自动驾驶功能。这意味着,包括东说念主工智能算法在内的性能层老是由细目性开发的安全层来保护,该安全层负责扫数安全功能。在自动驾驶过程中,这些安全功能老是活跃的,并规定车辆的举止。安全功能绝对颓败于性能层。 9.6 软件更新过程 在车辆赢得认证后,甚而在初度注册后,更新车辆的软件越来越重要,举例,用于科罚安全问题,履行软件修正和支抓调回。根据异日联合国相聚安全和空中更新法例的认识(见联合国相聚安全和OTA问题就业队(CS/OTA)),BMW车辆的软件老是在相应的车辆级别上进行开发和考据。 经过开发和考据的软件更新仍然不错通过传统的、完善的系统通过零卖机构进行软件更新,而OTA软件更新仍是成为一个重要的遴荐。无论更新是通过经销商的物理勾通履行照旧通过汉典空中履行,它都不会在考据过程之前发布(参见第11章)考据和阐发(V&V))仍是完成。为确保软件妥当适用的安全尺度,该软件在委用客户车辆前,会在BMW测试车辆上由受过专科老师的安全司机进行测试。在检会场和群众说念路上测试新软件之前,BMW会进行一项辩论到安全司机扮装的风险分析,以确保说念路交通安全不受影响。 为照料软件更新而制订的主要范例和范例如下:-安全方面的谋划信息-谋划软件更新的文献化并安全存储在BMW集团;-识别运转和更新软件版块的信息,包括齐全性考据数据和安全谋划系统的谋划硬件组件;-细目更新后的系统与其他系统的互相依赖关系;-细目适用于软件更新的特定方针车辆;-在核实部署前,方针车辆的终末一种配置可能的软件/硬件配置是否与软件更新兼容;-评估、识别和记载软件更新是否会影响车辆安全抓续运行所需的其他安全谋划系统,或与注册时比拟,更新是否会增多或改变车辆的功能;-禀报车辆使用者谋划更新;-向谋划当局或期间部门提供贵府。更新过程当车辆登记后发生安全谋划软件更新(包括OTA更新)时,将接纳以下设施:1. 在实施更新之前,BMW集团将确保更新经由大略安全可靠地进行更新。如果调动了更新过程,则需要进行新的考据。2. BMW集团将评估软件更新是否会径直或迤逦影响车辆自我认证系统的审批,并记载落幕。3. 如果更新不会对任何自我认证系统的顺从性产生影响(举例,更新以开发软件bug),BMW集团仍将确保接纳的更新过程是安全的。4. 然后可能会进行更新,BMW集团将确保所接纳的更新过程是安全可靠的。BMW集团将依期考据所使用的经由的安全性。 10 相聚安全跟着车辆上电子系统数目的增多,可能试图考查车辆数据甚而主宰其系统的挫折载体也随之增多。为了减少相聚安全风险,BMW集团在安全开发生命周期的基础上开发车辆,其中包括设计、坐褥和监控扫数这个词车辆生命周期的硬件和软件。为此,BMW仍是实施了许多范例来处理相聚安全事件,分析胁迫谍报并与外部企业和磋商机构交流,以及开发和推出车辆的安全更新。BMW是汽车信息分享和分析中心(Auto- ISAC)的积极参与者,该中心是一个分享与汽车限度谋划的相聚安全胁迫和谍报信息的行业平台。对于扫数的车载和非车载系统,包括勾通开采和BMW后端,BMW仍是实施了一个安全架构,哄骗安全设计的方法,并基于最新的行业最好实践。对于扫数的相聚物理系统,仍是实施了基本的保护级别,这可能包括加密和认证。此外,对于车辆最重要的系统和数据,仍是实施了额外的保障步调,以终了对良马客户和扫数说念路使用者的更高保护水平。 为了打发相聚限度新出现的胁迫(如安全驾驶-谋划的干扰、主宰、盗窃),BMW集团仍是建立了一个全面的相聚安全策划。最先,了解车辆安全和相聚安全之间的主要区别是至关重要的。车辆安全(见第9章系统安全)绝顶重视齐全性,这平素意味着车辆信号只须在信得过、传输和接收正常的情况下才会被采取行动。安全的主要方针亦然车辆安全运行的可用性,平素要求系统是可靠的和故障安全的(即,冗余)。因此,相聚安全需要热心一个系统或信息的齐全性、隐讳性和可用性。因此,相聚安全评估一个系统是否不错被主宰,从而毁伤这些方面。自动驾驶(AD)正在迫使汽车行业濒临新的挑战,这些挑战是由自动驾驶汽车里面、多辆汽车之间以及它们运行的环境之间连接增长的勾通性变成的。这些挑战包括从知足安全监管要求到保护车队和客户免受相聚安全挫折。为了使车辆大略自动驾驶,更多的功能和更多的接口正在被添加,从而导致一个连接增长的车辆生态系统,如图26所示。其中一些接口处理来自外部的信息,如IT后端系统,其他接口大略规定车辆的驾驶功能。增多新的接口不仅增强了车辆的功能,而且还增多了期间的复杂性,导致坏心举止者的相聚挫折面扩大。简而言之,期间仍是发展到了一个水平,除非车辆也能安全运行,不然就无法保抓安全状态。最终,相聚安全原则和实践必须应用于居品开发过程,以确保坏心举止者或挫折者不可恣意规定车辆的驾驶系统。图片
软件开发图26.车辆生态系统在连接发展,变得越来越复杂,导致胁迫者的挫折面越来越大 跟着ADS的复杂性增多,潜在的相聚安全风险的可能性也在增多,因此需要妥当的相聚安全保护。说念路使用者和司机的安全依赖于系统的齐全性。因此,ADS必须提供充足的保护,驻防在扫数操作模式下的主宰和未经授权的考查,稀罕是驾驶功能。良马集团的首要任务是确保其居品的最高安全尺度,并以最好方式保护其安全和安保。从SAE L2级膨大到SAE L3+级车辆的相聚安全挑战在于,ADS变得越来越依赖外部数据源,如传感器信息、高清舆图或定位数据。如果这些数据的齐全性或信得过性受到毁伤,ADS的构件将使用不正确的数据来主宰车辆沿其道路行驶。这最终可能导致车辆定位在不正确或不存在的车说念上,无法识别阻滞物,或诬陷交通情状。因此,BMW集团有就业建安身够的相聚安全保障和规定步调,以妥当地保护自动驾驶汽车免受坏心挫折。10.1 BMW集团的相聚安全策划在本节中,将进一步先容BMW集团打发其居品濒临的不同胁迫的方法。此外,本节还概述了BMW集团用于设计和建造抗拒相聚挫折的自动驾驶系统的居品开发过程。安全必须被设计到一个系统中,以终了全面隐敝。一个严格的、绝对集成的安全工程经由是创建安全的、因而亦然安全的系统的基础。该过程有助于精细地整合各式安全规定和保障步调,这将在背面的章节中形色。传统的IT相聚安全重视不同的安全原则,其中一个最基本的原则被称为 "深度防卫"。BMW集团在许多其他相聚安全原则中接纳了深度防卫,以确保不同系统层的不同规定步调到位,因此车辆不只单依靠其控制来抗拒相聚挫折。在BMW集团的居品中有用哄骗相聚安全期间和功能是深刻防卫范式的落幕。 10.2 良马集团的安全开发生命周期方法该策划的重要要素是安全工程、安全期间和功能以及安全操作,如图27所示。诚然本节提供了重要要素的概述,但更多的细节不错在本章的深刻探讨部分找到。图片
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图27.良马集团的安全开发生命周期方法概述 在安全工程阶段,BMW仍是开发并实施了基于风险的汽车开发方法,基于安全设计的原则。动作安全工程过程的落幕,妥当的安全期间和功能被设计出来,以知足BMW的客户和其他说念路使用者的不同保护需求。在工程设计过程中,每个规定单位、功能或后端系统的设计都有一个基本的保护级别,并由BMW的安全大众进一步评估。如果评估发现存更高的保护需求,将设计膨大的保障步调来弥补这一差距。第三个要素--安全操作--在BMW集团的居品发布到阛阓上时发轫实施。它哄骗当代期间以及行业配合来识别新的车辆胁迫,分析其对居品的影响,并根据识别的风险触发后续经由,如车辆软件更新。汽车ISAC是汽车行业的主要平台,用于交流谋划新兴胁迫、事件处理和汽车相聚安全最好实践的可贵信息。一般来说,扫数的汽车相聚安全举止都是为了知足四个保护方针:安全,财产,阴私和数据安全,以及客户风景度。安全动作一个保护方针的重要性仍是在第9章中究诘过了。阴私和数据安全旨在保护客户和车辆数据,财产的保护方针波及扫数与客户和BMW集团的钞票赔本谋划的风险,举例,由盗窃或主宰变成的。终末但同样重要的是,客户风景度的保护方针是处理主宰和安全事件,加强公众对BMW集团居品的信任。在BMW集团,相聚安全是非常被爱好的,因此企业照料层负责终了汽车相聚安全方针,并在扫数这个词公司内建立包含相聚安全原则的经由,动作安全设计的一部分。这些原则的履行情况由咱们的职工进行追踪,他们参与了一个由全公司扫数谋划业务部门的相聚安全大众构成的相聚。 该方法结合了多个组织发布的相聚安全最好实践出书物,稀罕是好意思国国度运输安全局对于"自动驾驶系统(ADS):安全2.0的愿景"、"为交通的异日作念准备。自动驾驶汽车3.0(AV 3.0)"和 "当代汽车的相聚安全最好实践",扫数的Auto- ISAC最好实践指南,SAE的 "相聚物理车辆系统相聚安全指南J3061",以及ISO/SAE CD 21434 "说念路车辆-相聚安全工程",当今仍在开发中。在以下章节中,不错找到更多对于良马集团相聚安全策划的重要身分的细节。10.3 深刻探讨:安全工程BMW集团遵从一个结构廓清的居品开发经由。为了使每个保护方针达到妥当的安全水平,将汽车安全认识纳入居品开发过程的早期阶段是至关重要的。BMW集团以设计为导向的安全开发过程可分为五个基本阶段: 1. 设计阶段:建立汽车安全架构和界说有用的基本保护水平的要求,这与汽车相聚安全风险监测和胁迫建模相等合。2. 认识阶段:根据有用保障步调的新认识进行风险限制,这导致了额外的安全要求。扫数这些都是基于深度防卫和其他常见的安全原则。3. ECU和软件开发阶段:空洞缠绵和测量安全熟识度水平,举例通过实施认识和里程碑,稀罕是对于高度勾通的组件和AD功能。4. 集成和考据阶段:针对最初细主见风险以及开发生命周期中新发现的胁迫进行全面的安全测试和考据,包括浸透测试以纳入黑客的不雅点和源代码审查。5. 优化阶段:对安全设计和一般开发过程进行抓续的改进和更新。 BMW集团不仅对规定单位和车辆功能进行了扫数这些设施,还将其纳入车载相聚、通过无线电接口(如移动无线电、蓝牙)的外部车辆勾通以及扫数物理接入点(如OBD接口)的设计中。BMW集团的居品开发过程接纳了搀杂步地的瀑布模子,或前边提到的V型模子,与敏捷方法相搭配。一方面,扫数这个词车辆的开发遵从瀑布模子,另一方面,在开发不同的ECU软件部分(如AD功能)时接纳敏捷方法。这种搀杂方法使BMW集团大略结合两者的优点,使功能开发具有高度的灵活性,并为安全测试提供固定的里程碑。 BMW集团以为浸透测试是其开发过程中集成和考据阶段的一个基本要素:只须挫折者的不雅点材干提供对于系统设计和实施中存在劣势的有用信息。为了从黑客的信得过输入中受益,以达到考据和阐发的主见,BMW委用里面和外部的相聚安全照管人。考查落幕和随后的行动会在阛阓启动前反馈到开发就业经由中。浸透测试动作安全操作的一部分被重复进行,既要依期安排也要根据需要进行。 BMW居品相聚安全战略的另一个重要身分是手动源代码审查和自动代码扫描,以检查规定单位和咱们的服务器、应用范例和第三方服务上的软件重要点。 10.4 深刻探讨:安全期间和功能BMW集团在安全期间和功能方面的汽车安全方法,如图27底部所示,包括三个部分:-> 安全架构 - 遵从安全设计的方法,稀罕是深度防卫。-> 基本保护级别--由扫数规定单位、功能和系统组件的默许保障步调集界说;以及。-> 膨大保护级别--适用于高度敏锐的规定单位、功能和系统组件(如AD功能或汉典信息处理)的一套单独的高档保护步调。BMW集团的安全工程师评估了总体保护方针、谋划的挫折场景以及每个客户功能和车辆规定单位的挫折者特征,以细目必要的个东说念主保护级别并细目妥当的期间科罚决策。基本保护级别将适用于异日几代汽车的扫数车载系统规定单位。它包含的元素有:安全的板上和板下通讯技能,ECU、车辆和IT后端认证机制,以及密钥照料功能(密钥和认证照料),安全的OTA更新等等。咱们的工程师正在连接监测行业尺度和最好实践,以保抓基本保护水平的更新。除基本保护外,膨大的安全保护是在对车辆过甚生态系统的每个单独的规定单位、功能或系统组件的必要保护水平进行评估后开发和实施的。就车辆结构而言,安全功能被设计为多层深度防卫方法。深度防卫的基本想想是建立一个具有多个保护级别的系统,从而使车辆大略保抓一般的保护级别,抗拒挫折,即使在单个保护级别失败或被浸透的情况下也不会绝对被疏漏。基于这种方法,BMW集团建立了一个层级模子(见图28),包括六个与安全谋划的层级:-> 第三方-> IT后端-> Car2Backend勾通-> 车辆接口-> 车载相聚-> 电子规定单位 该层模子涵盖了车辆以过甚与车辆生态系统的战争点。基本的和膨大的保护级别都会影响到单独的层和上述层的多个层。在这些不同的安全层中正如实施扫数的保障步调,不错确保对单个保障步调的收效挫折不会毁伤扫数这个词系统的齐全性。为了进一步概述该层模子,图28自大了一个不同层怎么影响动作车辆和后端系长入部分的自动驾驶功能的例子。图片
图28.BMW集团的车辆安全架构的层模子 就AD而言,中枢功能,即传感器融会、驾驶策略和车辆领悟规定,位于多层架构的最内圈。在这种情况下,这些是车载相聚和ECU的层。外部数据亦然AD功能的一个重要构成部分。举例,高清舆图数据在AD操作中被使用。这些数据需要依期更新。然而,AD的中枢功能从未与任何车外实体径直通讯,反之亦然。相背,外部通讯是通过其他ECU和专用接口,按照最小权限原则进行代理和防火墙。在这个例子中,来自第三方舆图供应商的AD舆图更新将最先在其泉源得到认证,并转发到BMW集团的IT后端层。在那儿,最先进行质地检查以及数据融会。然后,通过互相认证和加密的车辆-后端邻接,车辆将在空中下载必要的舆图更新。然后,舆图数据在ECU上进行土产货解密,举例,在信息文娱限度,它被照料在一个专门的存储空间。最终,AD功能不错通过一个专门的车载相聚接口,通过一个防火墙网关导入数据,动作车载相聚的一部分。终末,ECU将在土产货检查来自IT后端的信得过性信息,以确保数据的端到端齐全性,然后再将其用于AD主见。五层中的每一层的扫数保障步调的结合,确保了在职何时候都不会有对抗性数据被注入,莫得任何数据改变不被发现,而且外部挫折者不可径直考查任何可能影响车辆AD功能安全运行的车辆领悟规定接口。 10.5 深刻磋商:安全操作在完成安全工程阶段后,车辆进入坐褥阶段并委用给客户。系统化的汽车安全方法涵盖了从设计阶段到车辆不错委用给客户的阛阓启动阶段。然而,连接变化的胁迫环境要求良马集团在客户委用后负重致远,跟上期间跳动和潜在的坏心举止者的举止。10.6 安全监控/胁迫谍报BMW集团监控全球安全事件,以保抓对其车辆和IT系统的新发展和挫折情况的了解。信息通过OEM官方渠说念和相聚安全大众在相聚安全和黑客会议上究诘。新的胁迫被评估为与公司居品的关联性。此外,良马集团隆重对待供应链安全,并与硬件和软件制造商刚毅了契约,以尽早提醒他们瞩目潜在的疏漏。对于胁迫谍报交发配合的更多细节将在后续章节中解释。10.7 事故照料与IT行业一样,在居品的扫数这个词生命周期中,范例的软件生命周期对于快速有用地弥补潜在的安全疏漏至关重要。此外,有必要辩论到老化的密码学、文凭肃除以及新的挫折性期间的快速发展。因此,BMW集团为处理汽车安全事故建立了明确的经由。处理事件的智商猛烈依赖于良马集团的供应商的支抓。传统的规定单位供应商的模式仍是不再可行,他们以为软件是扫数这个词系统的一个构成部分,不需要在系列推出后进行鄙俚的更新。BMW集团很廓清这个问题,并在其汽车价值链中科罚这个问题。主动的车辆软件支抓正在成为车辆开发的一个重要构成部分,使咱们大略在潜在的安全疏漏出刻下连忙作念出反应。这即是为什么BMW集团要求扫数为异日一代汽车提供部件的供应商保抓在短时刻内采取行动的智商,也要超越积极的开发阶段。10.8 相聚安全配合和伙伴关系(Auto-ISAC)BMW集团意志到,只须与合适的伙伴配合,材干达到较高的相聚安全水平,因此陈赞伙伴关系,积极参加各式配合,并促进胁迫信息的交流。BMW集团通过与其他汽车公司就相聚挫折和分享胁迫谍报进行配合,积极寻求相聚安全大众群体的支抓,同期仍然保抓在期间科罚决策上的竞争。在汽车相聚安全限度,饱读吹配合的一个重要的非渔利组织是Auto-ISAC,由汽车行业于2015年8月成立。Auto-ISAC通过分享对于新胁迫和信得过事件的信息,以及提供对于怎么改善汽车组织内相聚安全经由的最好实践,努力提高汽车行业的安全水平。BMW集团是Auto-ISAC的创举成员之一,从那时起就一直积极参与,起劲于制定各式相聚安全经由的最好实践指南,参加谋划当前相聚安全主题的行业会议,并分享谋划胁迫和疏漏信息。BMW集团的安全大众处意义Auto-ISAC谍报平台提供的胁迫谍报,并在必要时将其转发给工程师或事件反馈团队。就最好实践而言,BMW集团不仅积极与业界配合开发,而且还绝对内化了以下Auto-ISAC最好实践指南。安全开发生命周期、治理、事件反馈、第三方配合与参与、培训与意志、风险照料以及胁迫检测、分析和监控。本节所示的举座方法与扫数Auto-ISAC最好实践指南保抓一致,以收效确保居品的安全。除了Auto-ISAC除外,BMW集团还与许多IT安全公司建立了配合关系。如果配联合伴发现了安全疏漏,当需要进行时刻紧迫的援助时,事件反馈团队会对其进行妥当处理,安全工程团队也会对其进行长久安全设计改进。此外,与学术界和磋商界的依期谋划和交流有助于良马集团长久提高居品的相聚安全。BMW的失实赏金和疏漏走漏策划饱读吹颓败的安全磋商东说念主员(说念德黑客)向其论述发现的安全疏漏。同样重要的是,BMW集团正积极为ISO/SAE联合就业组21434 "说念路车辆-相聚安全工程 "作念出孝敬,并与全球汽车行业沿路,为每个汽车公司的安全工程就业制定合理的最低要求。10.9 安全的车辆数据考查BMW集团意志到其联网车辆所产生的数据越来越多,而用户和第三方也要求考查这些数据。BMW集团通过提供BMW和MINI CarData,确保了对车辆用户产生的数据的考查,以及对第三方数据的可移植性。BMW集团是最早引入这项服务的汽车制造商之一,并根据欧盟通用数据保护条例(EU-GDPR)履行这项服务。CarData是 "膨大的车辆方法 "的实施,该方法得到了德国汽车工业协会(VDA)的支抓。图28中的 "中立服务器"是该方法的一个重要构成部分,确保BMW集团为联网车辆的服务和数据保管高水平的相聚安全和数据阴私。通过BMW CarData,BMW集团为其客户提供了检察其车辆的采取汉典信息处理数据的契机,如果感瞻仰,还不错主动为他们信任的第三方发布这些数据。为了大略提供量身定作念的服务,数据考查许可的央求老是由第三方发起,然后由用户批准。 11. 考据和阐发(V&V)考据与阐发代表了前几节中提到的V型模子的右半部分。对于SAE L3级BMW ADS,这包括每个级别的V&V,包括。SW级(举例,代码隐敝率);组件级(举例,传感器);子系统级(举例,自动转向规定);系统级(举例,SAE L3级BMW ADS的功能逻辑)和车辆级(举例,SAE L3级BMW ADS与其环境的交互)。对于考据,每个级别都要根据V型模子左半部分的参考具体设计要求进行测试,这些要求知足各式尺度,举例之前在第9章系统安全中列出的尺度。对于阐发,SAE L3级BMW ADS还针对各式预先界说的施行场景和信得过世界的交通情况进行了不同级别的测试。在这种情况下,有几种器具被使用,包括。硬件/软件(HW/SW)开环再处理,HW/SW在环模拟(举例,包括最低风险条目的驾驶策略);驾驶模拟器中的客户磋商(举例,驾驶员与车辆的互动);信得过世界的开环试驾(举例,传感器性能)和闭环(举例,驾驶能源学)。终末,方针车辆中的闭环试车也用于全车考据,以确保系统在说念路上妥当地运行。在这个整车水平上,对SAE L3级良马ADS进行严格的测试,类似于对传统BMW汽车进行的测试。通过将上述配景下的模拟与车辆级别的测试相结合,SAE L3级BMW ADS正在开发中,以提供对其运行安全性的统计学信心。在SAE L3级BMW ADS初步部署后,通过网罗和分析在用车辆的匿名数据,抓续监测系统的安全性。如有必要,将相应提供所需的安全更新。 11.1 考据与阐发先容系统安全的考据和阐发是BMW集团的重中之重。因此,BMW集团正在积极磋商海外尺度(如ISO26262、ISO/PAS 21448),以进一步建立自动驾驶的安全架构、认识和考据。考据的一个重要款式是PEGASUS,这是一个德国磋商款式,旨在建立合适的考据方法,重心是SAE L3级公路驾驶,并策划开展后续款式(举例,SetLevel4至5和VV-Methoden)。BMW集团还在行业内配合,界说安全尺度以及妥当的器具和期间,这些都记载在白皮书 "自动驾驶的安全第一 "中。该白皮书中确立的不雅点和认识是BMW集团为SAE L3级BMW ADS进行考据和阐发举止的领导原则。基于BMW多年来为系列坐褥车辆开发高档驾驶扶直系统(最高为SAE L2级)所赢得的资格,仍是开发了考据和阐发经由和组织结构,以科罚功能的扫数谋划安全方面的考据,并在对自动驾驶系统有瞻仰的地方膨大这些经由、结构和方法。术语 "考据 "和 "阐发 "界说如下:- 考据:"通过提供客不雅凭据,阐发指定的要求仍是得到知足"[ISO 15288]。- 阐发:通过提供客不雅凭据,阐发特定用途或应用的要求已得到知足" [ISO 15288]。11.2 测试方针类别SAE L3级BMW ADS的安全谋划测试方针类别来自于《自动驾驶安全第一》白皮书的安全愿景章节中确立的12项原则。安全谋划的测试方针类别是:- 功能安全(ISO 26262)- 被控功能的期间安全(SOTIF)。- 东说念主为身分的被控功能安全(SOTIF)- 安全问题- 仿竟然考据这些类别也涵盖了第9章中形色的安全方针-系统安全。衔命ISO 26262,扫数的功能要求都从系统级追踪到软件级,并与相应的测试用例相谋划,以进行考据和阐发。11.3 一般方法一般来说,一个多设施的方法仍是被界说,以确保SAE 3级BMW ADS的安全部署和抓续运行(见图29)。1. 分析--设计的安全性。2. 考据--考据安全设计的要求。3. 阐发--通过重心测试进行统计说明。4. 现场操作--部署后的现场不雅察。图片
图29.核查和考据过程(参考:《自动驾驶的安全第一》白皮书)在开发过程中,需求来自于安全设计方法(分析),其中包括功能安全的危险和风险分析、期间SOTIF、东说念主为身分SOTIF和安全方面。除了需求除外,开发过程的质地审计或通过分析期间终了稳健的系统设计都是在分析阶段完成的。 考据设施确保通过安全设政策略得出的要求得到知足。这个设施确保已知的情况被隐敝,况且系统的举止妥当规矩。基于设计的安全原则是安全方法的基础。然而,只是将系统的安全性建立在一一安全设计的基础上是不够的,因为一些不安全的情况在开发阶段可能是未知的。因此,使用统计方法来说明安全性,包括开发过程中以前未知的情况,并有充足的信心建立一个妥当的统计论证(考据)。考据将经过考据的系统放在系统发布后在日常驾驶中可能遭逢的场景或情况下进行测试。为此,咱们建立了一个数据库,其中包含了在施行世界中发生的、具有高度代表性的场景,并辩论到了其重要进程。此外,还辩论了边缘案例,这些案例测试了系统在ODD规模的举止,并结合了极点/挑战性的测试参数。此外,还实施了量产应用后不雅察经由(现场操作)。这包括对ADS安全性能的现场监测,以及为科罚部署后发现的短处所需的任何更新。在这个设施中,ODD也被抓续监测,并根据先验假定进行考据。扫数设施的落幕都被反复反馈到ADS设计以及开发和测试过程中,以确保系统安全的扫数方面得到抓续改进。当需要对系统进行改变时,BMW遵从严格的改变照料过程,以确保系统的改变不会引入新的风险,如第九章系统安全所述。11.4 不同的测试平台和模拟为了测试系统本人和系统组件的谋划方面,BMW使用了表9中列出的不同测试平台。如《自动驾驶安全第一》白皮书中的测试平台一章所述,这些平台在捏造和信得过刺激的应用方面有所不同。测试平台缩写.形色例子软件在环(闭环)Software-in- the-Closed- Loop SiL部分方针SW是在原型硬件上履行的,而SW的决定影响了捏造生成的激励。E.g. MATLAB, Simulink model AUTOSAR Stack, C++ DLL软件反馈(开环)Software reprocessing (open loop)SWRepro方针SW在原型硬件上履行,而SW的决定对不影响激励。E.g.replayofsynthetic datatostimulateaCEM硬件在环Hardware-in- the-Closed- Loop HiL 方针SW在方针HW上履行,而HW输出影响HW输入。E.g. AUTOSAR Stack on Radar without frontend硬件反馈Hardware Reprocessing (Open Loop)HWRepro方针软件在方针硬件上履行,而硬件的输出并不影响硬件的输入。 E.g. monitor HiL驾驶员在环Driver-in-the- Loop DiL方针软件在方针车辆或模子中的原型或方针硬件上履行,环境被捏造刺激所改变,而驾驶员的反应会影响车辆的举止。E.g. driving simulator (augmented reality for safety critical maneuvers)车辆在环Vehicle-in-the- LoopVIL方针软件在方针车辆硬件上履行,环境被捏造刺激所改变,而驾驶员的反应会影响车辆的举止。E.g. driving simulator or ViL (augmented reality for safety critical maneuvers)扫数这些测试平台都用于考据和阐发SAE L3级BMW ADS的ODD内的OEDR。在每个平台内,仿真起留意要的作用,扫数这个词系统(如带有轮胎和AD功能的整车)、一个子系统(如一个履行器或一个硬件规定器)或一个部件(如一个传感器或一个通讯总线)不错被仿真。所使用的模子是对物理施行的抽象,并依赖于对施行世界中信得过复杂性的简化。为了达到仿真模子所需的准确度,BMW通过对车辆测试中的施行世界的边缘案例进行考据,连接改进咱们的仿真模子。11.5 车辆测试和数据网罗诚然仿真测试有助于考据许多不同的情况,但由于以下原因,在方针车辆中的本体驾驶亦然考据和阐发过程的一个重要部分。- 用于车辆和传感器模子考据的信得过世界数据:车辆数据和车辆传感器检测到的数据是量化和论证模子准确性的重要起首(举例,车辆能源学或模拟传感器模子)。- 用于场景积蓄的信得过世界数据:车队数据可用于细目最先模拟哪些谋划(边缘)案例。- 用于交通建模的信得过世界数据:在模拟中产生新的场景需要信得过的交通参与者举止,以便使捏造模拟保抓瞻仰和代表性。- 在预定的参考道路上的性能评估和目田道路测试:通过在好意思国不同地区(不同的州、特定的现象条目、说念路条目、基础设施和其他说念路使用者的举止)的预定参考道路上依期评估系统性能,咱们不错细目并辩论到地区各别。- 履行特定的测试案例:由于仿真环境的潜在劣势或模子的不完善,特定的测试案例可能需要在方针车辆上履行。 稀罕是,在SAE L3级BMW ADS的开发阶段,BMW正在履行世界范围内和好意思国特定的车辆测试(举例,详备测试和历久运行),以及应用部署后的现场监测(举例,用于考据开发期间假定的ODD)。在向客户发布SAE L3级BMW ADS之前,BMW将完成磋商,说明该系统可由驾驶员安全处理(举例,激活、停用和给与央求)。此外,BMW集团的开发车队正在全球范围内行驶数百万英里,在巨大的数据存储中心网罗PB级的车辆数据(和参考数据),用于开发和考据测试。这项举止也在北好意思进行,以确保在开发过程中辩论到好意思国ODD的特殊情况。来自世界范围和好意思国特定历久性运行的记载数据被用来考据功能逻辑的安全性(举例,安全谋划的性能指数),并考据咱们的仿真框架中使用的模子。另外,遭逢的信得过世界的情况被用来产生施行的模拟场景,稀罕是边缘的情况,然后不错通过谋划的参数来改变,以考据咱们的算法在系统安全方面的稳健性。 11.6 测试场景为了遴荐谋划的测试场景,BMW辩论了几个输入源(举例,车队监测、历久运行、目田绽开说念路测试和大众常识)。底下的列表概述了咱们在系统安全方面重心考据的驾驶场景特征。- 谋划的预期施行世界事件,基于等价类的方法(见测试策略)。- 在ODD中的边缘案例。- 当达到ODD的极限时的回退情况或可能导致故障操作或故障安全状态的系统故障。- 幸免碰撞的情况(NHTSA的ADS可测试案例框架 - DOT HS 812 623)。回退/最小风险举止是通过明确地产生SAE3级BMW ADS功能内的故障或组件的给与状态被仿真或SAE3级BMW ADS特地在ODD限制下运行的情况来考据和阐发的(见第5章。回落(最小风险条目))。这不错通过模拟或在测试轨说念上驾驶,并注入缺点或特地接近ODD极限来终了。此外,通过历久运行和现场不雅察网罗回退情况的信得过数据,并用于抓续改进给与策略和系统的坚固性。11.7 测试策略下图自大了上述测试平台的一个例子,用于考据和阐发被测试的系统元素与相应的测试方针类别谋划。图片
图30.测试方针过甚对应的测试平台和系统元素 在SAE L3级BMW ADS的考据中,重要的挑战之一是统计学上说明系统的安全性和莫得驾驶员阻扰的积极风险均衡(见白皮书《自动驾驶的安全第一》)。 在考据自动驾驶功能安全性的纯统计、黑箱方法中,"自动驾驶车辆必须行驶数亿英里,未必甚而数千亿英里,材干说明其在伤一火方面的可靠性"。为了以可行的努力打发这一挑战,要测试的影响身分的参数空间被分裂为所谓的等价类,正如《自动驾驶的安全第一》白皮书中提议的那样。等价类是指与它们对不安全落幕的影响比例谋划的身分类别。界说等效品级的尺度由知道进程、严重进程和可控性水平(如ISO 26262中的界说)支抓,动作操作情况的代表样本,将被归入等效品级。更详细的等价类界说,请参考白皮书 "自动驾驶的安全第一"。使用等价类的认识有助于在最重要的情况下(边缘案例)。通过这么作念,不错在驾驶和仿真考据的里程数与据此代表普通车辆经历的施行生计里程数之间产生一个杠杆总共。因此,专门遴荐的用于考据的里程数(施行世界的驾驶和模拟)不错代表客户在旧例驾驶条目下驾驶的更多里程数。将数百万英里的车辆信得过世界测试与包括场景变化在内的数百万英里的模拟相结合,再加上等值品级的认识,不错照料上述挑战,并在莫得驾驶员互动的情况下提供系统安全和积极风险均衡的统计说明。11.8 车辆-驾驶员交互为了考据车辆与驾驶员的互动认识(东说念主机界面、给与情况等),在开发过程中使用了驾驶员在环(DiL)和车辆在环测试。SAE 3级BMW ADS在预先界说的场景中对驾驶员的可控性水讲理预期的驾驶员反适时刻通过客户磋商得到考据。在与客户沿路上群众说念路之前,东说念主机界面与驾驶员的互动在驾驶模拟器磋商中得到考据,有代表性的客户、安全驾驶员和大众驾驶员在阻塞的检会场和目田说念路上驾驶。此外,通过历久运行和现场不雅察,网罗给与情况的信得过数据,并用于给与策略的抓续改进。11.9 安全谋划的高清舆图内容与安全谋划的高清舆图内容是通过与参考数据集的比较来考据的。系统测试是为了确保在舆图/施行世界不匹配的情况下,AD系统在统计学上是安全的。使用安全设计方法、仿真模拟和端到端考据,咱们确保舆图内容尽可能的准确。车队测试和现场监测也用于分析表示舆图可能是失实起首的舆图数据。 12 用户教导和培训诚然BMW的SAE L3级BMW ADS旨在为最终用户提供直不雅的体验,但对客户进行系统使用方面的教导,以及向公众宣传BMW的自动驾驶汽车方法仍然是成心的。对于客户来说,重要的是教导他们了解系统的功能,包括他们动作给与用户的扮装,以及教导客户了解系统的智商和限制。这种教导对于客户了解他们在使用该系统时的就业,以及幸免过度信任和/或糟践该系统绝顶重要。由于经销商是客户的主要战争点,BMW有就业为经销商的销售和服务提供妥当的资源,如教导器具和培训,以解释系统的功能、就业和限制。终末,对BMW来说,重要的是通过这种安全自我评估等器具向高大公众传达BMW对自动化的格调。 消耗者教导是建立公众信任和终了新HAD系统的全部后劲的重要身分。BMW集团将在客户在其车辆上体验SAE L3级BMW ADS之前向其提供谋划SAE L3级BMW ADS的信息。这将通过教导材料,以及通过消息通畅、鸿篇巨制的零卖和服务东说念主员来完成。然而,咱们的径直客户将不是咱们SAE 3级BMW ADS系统的独一用户- 预见了一些常见的使用情况,如出租汽车和其他将与SAE L3级BMW ADS规定的车辆互动的说念路使用者。因此,不仅要教导BMW的客户,而且要向公众提供信息,这极少很重要。12.1 对经销商的培训BMW的消耗者教导方法的第一个重要守旧是经过妥当培训的零卖东说念主员。鞭策移动性创新是咱们战略重心的一个中枢要素。提供最先的期间需要一个系统的方法来与BMW的经销商和客户换取,并对他们进行培训。为了最大限制地提高他们对BMW的居品和服务组合的风景度,在每次买卖发布时都会提供许多教导、信息和资源渠说念。在提供创新期间方面的历史和资格,为提供必要的教导器具以支抓推出SAE L3级BMW ADS奠定了基础。动作BMW集团举座教导理念的重要构成部分,BMW集团向扫数服务期间东说念主员提供期间培训,以确保BMW客户的车辆得到最高尺度的珍惜和修理。培训有多种步地,包括但不限于在线相聚课程、自学参考材料、期间视频以及教师领导的实践课程。BMW车辆的自动化将要求不仅要抵消耗者进行新期间的教导,而且要对BMW的服务期间东说念主员进行教导。动作第一步,仍是发轫对期间东说念主员进行驾驶扶直系统的教导,如盲点检测(BSD)、高档巡航规定和车说念保抓扶直,这只是BMW集团ADAS功能中的几个例子。教导期间东说念主员的一个重要部分是告诉他们在需要这些系统时怎么正确会诊和维修。跟着向更高水平的车辆自动化迈进,自动系统的会诊和维修将抓续弘扬重要作用。 12.2 对系统用户的教导消耗者教导方法的第二个重要守旧是对用户进行SAE L3级BMW ADS的教导。a) 用户教导的内容在用户教导过程中,将波及的内容有。- ADS的规矩使用/功能意图,以及用户动作 "给与准备用户 "的剩余就业(举例,进攻给与情况)。- 系统被设计为运行的条目,包括其ODD和传感器的限制;以及。- ADS的操作参数,如系统的正确使用(举例,激活/停用)。当车辆在SAE L3级BMW ADS模式下运行时,对驾驶员扮装的明确换取将是用户教导的中枢内容。根据BMW在SAE L2级ADAS的资格,以及从其他行业吸取的造就,BMW信托妥当的换取将对说念路安全产生很大影响。必须绝顶廓清地说明给与准备用户的就业。驾驶员必须大略在系统发出TOR后的较短时刻内还原驾驶任务。这也意味着,当车辆在SAE L3级BMW ADS模式下运行时,履行齐全的操作性驾驶任务时,驾驶员不应该,举例,睡着或受到任何影响。另一个重要问题是驾驶员的模式意志。这极少尤其重要,因为量产的BMW iNEXT车辆将同期配备SAE L3级BMW ADS功能以过甚他几个驾驶扶直系统(举例,车说念保抓扶直和变说念扶直)。为了让驾驶员在参与不同SAE扶直驾驶级别的系统时正确领略他/她的扮装,需要明确示知每个级别中驾驶员的就业,见表11和图31。 SAEL2级 SAE L3级ADAS履行OEDR的部单干作ADS履行齐全的OEDR驾驶员长久绝对负责司无邪作准备给与用户驾驶员的立即(自愿)反应过渡需求后的几秒钟驾驶员监控:重心热心瞩眼光司机监控:重视接受智商和基本警惕性司机必须盲从交通功令ADS必须盲从交通功令表11.SAE L2级和SAE L3级中驾驶员的就业图片
图31. 任务分拨和就业转换 b) 怎么教导用户从BMW的资格和磋商中,知说念心爱学习的方式因东说念主而异,举例取决于年事、性别,甚而是昔日的品牌资格(新的与以前的良马司机)等身分。为了知足个东说念主需求,创建了一个多渠说念的经销商和客户教导方法。这包括诸如以下渠说念:- 车主手册(印刷品、车外数字、车载数字、智高手机应用范例)- 车载智能个东说念主助理(IPA)。- 视频(快速操作、培训、营销)。- 紧凑的 "初学指南"(印刷或数字手册,以浮浅易懂的步地解释重要的车辆特征和功能)- 智高手机应用范例- 实践演示、教程和诊所- 体验式驾驶课程BMW提供的全面教导器具为SAE L3级BMW ADS的引申奠定了基础。自SAE L2级ADAS与BMW的驾驶扶直系统和驾驶扶直系统选项推出以来,BMW仍是接纳了与这些系统的主题大众的体验式学习举止。2015年,BMW集团发轫为职工提供启动前的演示课程和体验式驾驶课程。这些课程由主题大众主抓,为职工提供对于咱们首个买卖化的SAE L2级ADAS的信得过体验。从2018年发轫,BMW推出了更先进的SAE L2级ADAS,包括扶直驾驶Plus功能(有史以来第一个转向和交通堵塞扶直,不错在限制的 "交通堵塞 "条目下使用)。在买卖启动之前,BMW扩大了演示和体验式学习举止,包括公司外的利益谋划者,如营销机构配联合伴和车展东说念主员的举止。然后,这些体验式举止初度被纳入到汽车发布举止中。c) BMW Genius2013年推出的BMW天才策划是为了擢升零卖环境中的客户体验。该策划在经销商中缔造了一个新的扮装,其独一主见是动作一个非委用的居品大众。其主要职责是在购买之前、期间和之后协助客户。居品天才们在BMW居品以及客户服务方面都接受了密集的培训。在销售过程中,他们协助进行需求评估,使消耗者与特定的BMW车型和功能最匹配。售后方面,通过BMW EncoreTM款式处理委用过程和后续的 "委用",客户在未必刻体验车辆后不错回到经销商处赢得更多解释。12.3 以东说念主为本的ADS设计对至今天的公众来说,有条目的自动驾驶SAE L3级车辆是一个新认识。BMW信托,使消耗者大略与SAE L3级BMW ADS安全互动的最好方式是使用户体验尽可能直不雅,并围绕客户设计居品。莫得办法保证每个司机都能得到个别领导。诸如租车、二次销售,甚而像并吞家庭的多个司机这么浮浅的使用案例,说明了为什么BMW不可只是依靠径直的客户教导。这即是为什么BMW如斯爱好开发的车内系统。车辆的东说念主机界面--无论它们是否配备了ADS--都被设计成不言自明的,因此使用起来直不雅、浮浅,最重要的是安全。这是通过提供用户定位、可控性、反馈以及在与咱们的系统互动的过程中提供妥当的匡助来终了的。这使咱们大略提供高效、有用和令东说念主风景的用户体验,并在设计和开发过程中连接进行实证磋商测试。12.4 对公众的教导终末,在究诘消耗者教导的话题时,不可只热心BMW集团的客户。消耗者教导的一个方面亦然对扫数在日常通勤中会战争到BMW系统的公众的教导。这份安全评估论述是BMW将怎么向感瞻仰的公众传达SAE L3级BMW ADS的智商--同期亦然其局限性的一个例子。BMW信托NHTSA所设计的自愿安全自我评估是高度自动驾驶汽车系统的一个重要器具,不错传达谋划系统发展近况和剩余挑战的信息。 缩写ABSAntilockBrake SystemACES Automated- Connected - Electrified - SharedACSM AdvancedCrash- and Safety Management Control UnitAD AutomatedDrivingADAS AdvancedDriver Assistance SystemADSAutomatedDriving SystemAEBS AdvancedEmergency Braking SystemAI ArtificialIntelligenceASILAutomotiveSafety Integrity LevelAuto-ISAC AutomotiveInformation Sharing and Analysis CenterAUTOSAR AutomotiveOpen System ArchitectureAV AutomatedVehicleBSDBlindSpot DetectionBCPBasicCentral PlatformBMW BayerischeMotoren WerkeCD CommissionDraftCL Closed-LoopCS CybersecurityDC DirectCurrentDiL Driver-in-the-LoopDOT Departmentof TransportationDSC DynamicStability ControlE/E Electrics/ElectronicsECE EconomicCommission for EuropeECUElectronicControl UnitEDR EventData RecorderDAS DriverAssistance systems HAD HighlyAutomated Driving FMVSS: FederalMotor Vehicle Safety StandardFuSa FunctionalSafetyGB GigabyteGNSS GlobalNavigation Satellite SystemGPS GlobalPositioning SystemHD HighDefinitionHiL Hardware-in-the-LoopHMI HumanMachine InterfaceHO Hands-OnHOR Hands-OnRequestHW HardwareIEC InternationalElectrotechnical CommissionIPA IntelligentPersonal AssistantISO InternationalStandardization OrganizationISTQB InternationalSoftware Testing Qualifications BoardIT informationtechnologyL2 SAELevel 2L3 SAELevel 3L3+ SAELevel 3-5LED LightEmitting DiodeLIDAR LightDetection and RangingMB Megabyte MIL-STD Military StandardMISRA Motor Industry Software Reliability Association MoU Memorandum of UnderstandingMRC Minimal Risk ConditionNCAP New Car Assessment Program NFC Near FieldCommunicationNHTSA National Highway and Traffic Safety Administration NIST National Institute of Standards and TechnologyOBD On-Board-Diagnosis ODD Operational DesignDomainOEDR Object and Event Detection and Response OEM Original Equipment Manufacturer OL Open-Loop OTA Over-the-AirPAS Publicly Available Specification PEGASUS Project for the Establishment of Generally Accepted quality criteria, tools and methods as well as Scenarios and Situations for the release of highly-automated driving functions (Germanresearch project)PR PublicrelationsPR Hacker Hacker,who wants to generate PR with the publication of a hackSAE Society of Automotive EngineersSiL Software-in-the-LoopSOTIF Safetyof The Intended FunctionSW SoftwareTO TakeOverTOR TakeOver RequestU.S. UnitedStatesUN UnitedNationsUNECE UnitedNations Economic Commission for EuropeV&V Verificationand ValidationViL Vehicle-in-the-LoopVIN VehicleIdentification Number 本站仅提供存储服务,扫数内容均由用户发布,如发现存害或侵权内容,请点击举报。