性爱经历 近4万字看BMW L3智能驾驶系统
发布日期:2025-06-27 06:57 点击次数:58
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良马集团悉力于为客户提供激昂东说念主心的驾驶体验,同期确保为通盘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错愕的部分,如漫长的通勤时辰,交给自动驾驶系统的采用。2018年,BMW Vision iNEXT见地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无间监控驾驶任务的情况下自动驾驶--将以这款iNEXT见地车为基础。良马集团以为,驾驶者应该有采用我方驾驶或被驾驶的权益。出于这个原因,BMW iNEXT将有两种模式:Boost模式和平缓模式。在Boost模式下,驾驶员不错保遗留统的限度气象,以传统的气象驾驶iNEXT。在平缓模式下,驾驶者不错激活自动驾驶系统,将眼神从说念路上移开,专注于其他步履。 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档次,在这种情况下,自动驾驶系统无意在一组特定的条目下扩展齐备的动态驾驶任务(DDT);但是,当系统达到设计极限时,驾驶员必须准备好经受限度。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范围。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,以过火他类似情况。 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火后续更正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的驾驶界面是怎样设计的,以提供直不雅和安全的操作。筹办和事件检测及反馈:详细讲解系统怎样无意监测和应酬其环境。设计运行鸿沟(ODD):如上所述,将扣问系统的设计限制。联邦、州和场所法律:将扣问系统怎样纳入 "说念路法令"。经受:将解释在哪些情况下,当系统达到其设计极限时,系统怎样将动态驾驶任务的限度权交还给驾驶员,或怎样将车辆带到安全的静止状态。耐撞性及碰撞后的步履:将详细讲解汽车的安全性,将详细先容车辆在碰撞过程中庸碰撞后的安全问题。数据纪录和分享:将扣问系统网罗哪些信息以及怎样使用这些信息。系统安全:将详细讲解车辆是怎样进行举座设计的,以确保即使在系统发生故障的情况下也能保证安全。集合安全:将自大系统是怎样设计的,以幸免可能影响安全的驾驭。考据和说明:将扣问设计过程以及怎样考据和说明系统达到其设计筹办。破钞者老师和培训:将解释良马将怎样对其销售东说念主员、客户和公众进行关系其系统的老师。总的来说,本文每一章将详细先容良马怎样确保通盘说念路使用者的安全。BMW对自动驾驶的畴昔充满期待,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时期上的一个要紧朝上,有可能塑造畴昔的汽车,致使改变畴昔的出行和交通气象。更高等次的汽车时期自动化的主要驱能源是:- 安全:减少由东说念主类失实酿成的车祸。- 收尾和环境:通过新的城市交通科罚决策,提高交通系统收尾,减少在拥堵的交通中的时辰。- 惬意:减少司机的阐明职守。- 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。驾驶辅助和自动驾驶的主题在良马集团的畴昔战略中起着举足轻重的作用。在以前几年中,良马集团在开发高级驾驶辅助系统(ADAS)与SAE L1级和L2级系统的经历基础上,正在采取一种进化的方法,向更高级别的自动驾驶系统(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。自动驾驶汽车时期的开发主若是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的发展时辰线BMW愿景:BMW Vision iNEXTBMW Vision iNEXT提供了对畴昔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象征着驾驶乐趣新期间的到来,并在2018年洛杉矶车展上进行了全球首发。BMW Vision iNEXT将破碎性的设计与公司战略NUMBER ONE > NEXT中界说的畴昔步履鸿沟--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,汽车将是什么表情?"汽车是东说念主们生涯和经历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,对于畴昔交通的扣问比以往任何时候都更多地围绕着东说念主、东说念主们的厚谊以及交通需乞降偏好张开。自动驾驶、电气化和越来越多的智能网联所提供的可能性,将在畴昔为全新的体验和汽车旅行气象掀开大门。同期,它们也有望改变东说念主们的渴望和生涯民俗。BMW Vision iNEXT的驾驶者不错采用我方驾驶(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,提供高度动态和确切无声的驾驶体验,并终了零排放。在 "平缓 "模式下,车辆为驾驶者和乘客提供了一个空间,不管是车辆行驶如故泊车情景下,使他们无意从事有意思意思步履。在畴昔,智能时期将以越来越玄妙和不显眼的气象匡助东说念主们。在BMW Vision iNEXT中,这些时期保握在配景和视野除外--因此被称为 " ShyTech"--唯独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(该品牌的新时期旗舰)的量产车型将在畴昔几年内参加坐褥。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。该车将提供一些高级驾驶辅助系统(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。安全辅助功能、驾驶员惬意功能和驾驶员信息。图片
图2.iNEXT中的先进驾驶辅助系统SAE L3级BMW ADS功能是为了在有限的高速公路上扩展动态驾驶任务,包括自动变说念,最高速率可达85mph。因为它是SAE L3级功能,它允许驾驶员平缓,致使从事其他事情。与通盘SAEL 3级功能一样,驾驶员/用户必须保握饱和的警惕性,以履行他/她动作准备经受用户的处事(见图3中的SAE L3级界说)。另一方面,驾驶员不错采用我方驾驶(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的辅助功能。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)),并向驾驶员发出经受肯求(TOR),有饱和的准备时辰让驾驶员在达到系统极限之前扩展经受(TO)。在不太可能的情况下,如果驾驶员莫得在这段时辰内经受驾驶任务,SAE L3级BMW ADS会扩展风险缓解操作,即尽可能安全地使车辆全都住手(见经受(最小风险条目))。但是,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处事的一部分。驾驶员将接受关系这些处事的老师(见破钞者老师和培训)。这些处事包括,但不限于,以下义务:- 执照和驾驶证。- 确保莫得对车辆进行改装(如改装)。- 确保车辆有得当那时驾驶条目的正确轮胎(冬季、夏日),况兼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)。- 驾驶员得当操作车辆(莫得药物/乙醇毁伤,莫得打盹儿驾驶的风险)。- 驾驶员有饱和的警惕性,在SAE L3级BMW ADS的教导下,无意经受驾驶任务。 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)的通盘部分,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限度。应用于ADS,至少东说念主机界面应该无意通过万般指令器禀报用户ADS:运行正常,现在正处于ADS模式,现在 "不可用",遭受故障,和/或要求从ADS向用户进行限度转机。SAEL3级BMW ADS是根据行业最好实践和圭臬设计的。总之,东说念主机界面允许用户安全、惬意地使用SAE L3级BMW ADS。 以下部分的范围是描画BMW怎样设计、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)布置给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经受的处事,车辆的东说念主机界面是终了SAE L3级BMW ADS安全和惬意使用的要道部件。在通盘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研究。1.1 自愿率领、最好实践、行业圭臬、设计原则、里面进程和公司政策除了联系的圭臬化文献和好意思邦交通部的联邦自动驾驶汽车政策率领中给出的圭臬开发步履的笼统清单外,在BMW的东说念主机界面开发过程中,酌量并应用了一些联系的率领、最好实践、行业圭臬和设计原则(见表3)。这个里面清单无间更新,以酌量到最先进的科学见地。同期,BMW依靠我方的里面进程,基于车辆的自动化水和善预期的驾驶员参与进程。根据SAE J3016,渴望为DDT准备经受的用户无意接受任何L3级BMW ADS发出的侵略肯求,并作出适当的恢复。当驾驶员经受驾驶任务时,SAE L3级BMW ADS应该传达通盘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。为了开发一个可清爽的、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,这也率领BMW的评估、测试和考据。这个过程的中枢是四个相互依赖的以东说念主为本的设计步履:1. 清爽并指定使用的环境2. 指定用户需求3. 建议娇傲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研究方法的发展,并参与科学和人人扣问,来扩展现存的学问基础。 1.2 东说念主机界面设计BMW相识到,对于任何仍然依赖东说念主类操作家动作准备经受的系统(见SAE L3级界说),可能存在与驾驶员意志和参与关系的东说念主为成分挑战。因此,BMW的东说念主机界面的可清爽性是以安全为主要设计筹办对通盘操作状态进行评估的。这是在通盘这个词设计和开发过程中,通过大都的东说念主机界面评估、经历性和非经历性数据来完成的。同样地,在必要的时候,与其他说念路使用者的交流也被研究。为了支握用户准备经受,系统包括一个驾驶员监测系统,以不雅察准备经受的用户是否清醒,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后经受了驾驶任务,司机监控系统还包括标的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,掀开车门,或试图换挡,这也将被传统汽车中使用的圭臬传感器检测到。BMW至极注意确保东说念主机界面无意传达每一种操作状态,以及通盘与驾驶员联系的相当信息。在这种情况下,如果信息能娇傲以下一个或多个筹办,就被界说为联系信息。- 旨在改变用户步履的信息(举例,当前的系统状态,如 "L3级BMW ADS激活",用户不再负责扩展动态驾驶任务)。在iNEXT中,SAE L3级BMWADS的激活将通过不同的渠说念进行交流。一朝SAE L3级BMW ADS被激活,姿首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,标的盘将被点亮为蓝色。(请注意:通盘自大的图像、标记、图形、HMI元素和文本驾驶员禀报都是见地性的,在此仅作讲解。)图片
图4. 激活SAE L3级BMW ADS(示范性描画) - 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一级驾驶辅助或SAE二级ADAS)的信息,用户可能会采用。表2中追溯了SAE L3级BMW ADS的一些要害状态。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,通过标的盘上的按钮图5(b)激活SAE L3级BMW ADS的讲解,图5(a),以及说明按下的按钮被接受,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,其开发筹办是一个易于使用、直不雅的东说念主机界面,并罕见强调驾驶员的安全。与现存的系统(SAE L0级到SAE L2级)比拟,驾驶员必须无间地监视这些功能,SAE L3级BMWADS可能--暂时--允许驾驶员从驾驶任务中迁徙注意力,同期仍然要求他/她动作一个准备经受的用户。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,标的盘的热情编码照明被使用(见图6),以使驾驶员在职何时候都能第一时辰意志到他们在驾驶任务中的处事。当SAE L3级BMW ADS处于激活状态并以全部智商运行时,标的盘会被照亮为蓝色。当SAE L3级BMW ADS向准备经受的用户发出TOR时,标的盘的照明在最先自大预警告后变为黄色。如果驾驶员莫得实时反馈这个TOR,下一个警告阶段将被触发,标的盘将被照亮为红色。图片
图6.TOR:通过使用发光的标的盘和禀报,让司机重新进入驾驶任务- 用户见效的TO也融会过不同的渠说念进行交流:标的盘的蓝色照明被关闭,并自大一条说明停用的信息,提醒司机他/她的处事,见图7。图片
图7. 停用TO见效后,用户被禀报系统的状态(提醒他们的处事) - 结合听觉和视觉元素(姿首盘上的图形动画,以及标的盘上是非彰着的照明模式),以确保主动的SAE L3级BMW ADS和通盘其他级别的自动化之间的过渡尽可能直不雅。- 针对用户所靠近的特定场景,优化东说念主机界面的感官部分。 1.3 与联系利益方的交流和协调BMW悉力于无间优化其测试和考据方法,并与该鸿沟世界最初的人人进行透明的扣问(见良马与行业伙伴在《自动驾驶安全第一》白皮书上的协调)。因此,与沉寂的大学和研究机构协调,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结合研究筹办,以鼓励和支握共同认同的ADS HMI测试和评估方法,如欧盟资助的L3 Pilot名目。总之,这种方法和BMW的基本进程使其无意开发出L3级BMW ADS,无意在联系操作条目下保握安全,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),用户的驾驶任务和处事跟着自动化进程的提高而改变,也即是说,每个级别对用户建议了不同的要求(比较SAE J3016中按驾驶自动化级别折柳的东说念主类驾驶员和自动驾驶系统的变装,如图8所示)。跟着SAE L3级自动驾驶系统的引入,模式发生了调动,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,出现了处事折柳的情况,这就带来了模式零散的可能性。最要害的是,L2级和L3级很有可能被驾驶员浑浊,因为两者都影响纵向和横向限度--天然一个需要握续监督,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),安全功能的一个至极要害和具有挑战性的筹办是用户对实际驾驶模式过火附庸处事和(驾驶)任务的正确解释:○ 在模式转机的时刻。○在一定时辰内以一样的自动化模式驾驶。图片
图8. 白皮书 "自动驾驶安全第一 "中描画的用户和ADS在不同驾驶自动化级别中的变装 为了促进第三级功能的安全使用,应该娇傲以下东说念主机互动的要道要求:○ 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步履(尽量减少假阳性和假阴性)。这一要求是指通盘类型的HMI操作,包括辛苦限度。○ 以绝不纰漏和可清爽的气象标明实际的驾驶模式和驾驶员的处事。○ 促进对实际驾驶模式的自动化的适当信任。发出瞩目且易于清爽的经受肯求(举例,结合声息和视觉信号),使车辆使用者有饱和的时辰经受东说念主工限度并重新取得对场合的相识。监视驾驶员的倦怠景况,并在经受不受驾驶员景况影响的情况下尽早发出经受肯求。这些要求在功能开发和考据阶段被酌量在内。为了确保该功能合适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大都研究,以测试、评估和考据该见地。这意味着受试者对测试中的系统莫得经历或事前了解。每个要求都是通过适当的使用来终了的。每个需求都通过合适的用例和测量圭臬来终了,这些用例和圭臬展示了用户如安在驾驶环境中处理任务。根据研究问题和联系用例,研究在驾驶模拟器或真确的汽车环境中进行。这些实证研究与经历丰富的东说念主因研究东说念主员的握续人人评估沿途,有助于在开发阶段对见地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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色偷偷色偷偷色偷偷在线视频图9. 根据SAE J3016,ADS的作用2. 筹办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必须握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。这些传感器相互配合,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自大度舆图进行对照,以详情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,通盘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、万般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筹办适当的下一步,然后车辆就按照这个筹办的旅途行驶。通盘这些感应、筹办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、筹办和行动 "框架改编为汽车ADS,该模子包括传感和感知(包括定位)、筹办和限度以及扩展和幽静,提供了一个与实施无关的一般不雅点。下图讲解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,它负责握续检测与它的驾驶任务联系的ODD限制和对象,通过酌量其行驶旅途表里的不同联系实体来决定适当的反应,并扩展正确的驾驶筹办或与用户和其他说念路使用者互动。甘休现在,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幽静性的智商。为了确保全面的可探伤性,需要一个多模式的方法来涵盖通盘联系实体的可探伤性。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、遮拦物和交通蛊惑标志或可见的车说念标记。为了讲解必要的高精准度,SAE L3级BMW ADS正在使用一个高性能的树立,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,以捕捉通盘外部的原地信息,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. 传感器交融--多个传感器的组合,确保对周围环境的齐备感知 不同传感器的规格描画如下(也见图12):- 录像头:具有最高可索求信息含量的传感器,因为它无意捕捉到与东说念主类感知相等的可见踪迹。详情范围的精度有限,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适当的反射率,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,无意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,高清舆图被用作沉寂的信息开头。它有助于提高功能的质料和可靠性,精准盘算出汽车的位置,并提供关系学问,举例,高速公路的尽头、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施展作用是很要害的。图12给出了所使用的传感器的优点和谬误的概述。图片
图12. 各个传感器的优点和谬误 万般传感器对万般不利的天气条目有不同的敏锐度。通过使用沿途处事的传感器的组合,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,致使在对任何给定的传感器可能具有挑战性的条目下。因此,不同传感器的交融将导致在很大范围内的恶劣天气条目下的举座优异收尾。在某些情况下,传感器无意在将数据传送到下一个处理单位之前,通过使用盘算机视觉算法,用相当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,以及识别的交通标志和检测的车说念。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通盘这些传感器的输入和高清舆图的信息交融在一个处理单位中,ADS无意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无意预测其他说念路使用者行将发生的步履。这少量很要害,因为如果不假定/预测其他交通参与者的畴昔位置,就不可能筹商被控车辆的通畅。基于现在的环境模子过火预测的进展,该功能根据动态变化的说念路和交通景况采用一种驾驶策略,举例,通过颐养车辆的速率或轨迹。这使系统无意在酌量到驾驶员安全以过火他说念路使用者的情况下,对当前的情况作念出适当的决定。比如说:- 物体:只消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斗殴(即,只消不危过火他说念路使用者,就会转向以幸免遮拦物)。- 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经常遭受东说念主,但这种可能性老是存在的,因此,仍然要实施适当的应酬措施。如果一个东说念主位于车辆的筹办车说念上,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,是以其机敏地意志到SAE L3级BMW的ADS在检测此类说念路使用者并作出适当反应方面的特殊需求。BMW的传感器经过设计和考据,不错酌量到摩托车,包括摩托车私有的情况,如分说念行驶。- 汽车: SAE L3级BMW ADS有一个协调驾驶策略。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,如果出现达到系统范围的情况,ADS会触发一个TOR给准备经受的用户,并为安全过渡获胜动驾驶分拨饱和的时辰。3. 运行设计鸿沟(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可操作而必须娇傲的通盘条目。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,并保握清醒,等等。当ODD的通盘条目得到娇傲时,SAE L3级BMW ADS无意代替东说念主类驾驶员顾问驾驶任务。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经受肯求,以示他们应该还原对驾驶任务的限度。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,如天气和时辰,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,与交游车辆有连气儿的结构阻隔,莫得平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。对这些激活条目的顺服将由车载传感器检测,举例,录像系统,该系统正在监测像 "高速公路尽头 "这么的交通标志,况兼还将通过高清舆图提供的信息得到保证。地舆上的ODD包括地舆围栏的范围和这些范围内区域的通盘适用的交通法令。酌量到法律要求等万般成分,举例,SAE L3级良马ADS被设计为在0至85mph的速率下运行。此外,自动驾驶车辆握续监测环境条目(环境ODD),以确保在通盘条目下安全运行。举例,车辆的速率将根据一天中的时辰、明后条目、如果路面摩擦总共太小(举例,如果路面上有雪或冰)或风太强而颐养(见图14)。如果章程的条目发生变化,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经受用户,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/她是否无意在章程的时辰内经受驾驶任务(举例,他/她莫得睡着),参见上述东说念主机界面(HMI)中描画的驾驶员准备状态监测。如果这些条目莫得得到娇傲,ADS将自动向驾驶员发出TOR,如果莫得发生TO,则迁徙到最小风险状态。此外,如果SAE 3级BMW ADS检测到筹办道路上的任何特殊情况,如司机走错路或施工区,将向司机发出经受车辆限度权的肯求。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无间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(车载传感器的交融)。摩擦总共来自环境模子的摩擦总共(交融车载传感器)。横风偏离瞻望轨迹,温度温度传感器路面和几何气象 环境模子(交融机载传感器),高清舆图(如歪斜度、横坡、坑洞等)环境模子(车载传感器的交融),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、标的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集团无间提高其居品的质料,筹办是通过 "空中"(OTA)更新来无间扩大ODD的范围,以提高安全性和最好客户体验。与安全关系的ODD的要紧变化将触发本自愿安全自我评估的更新。 4.联邦、州和场所的法律和端正通盘在好意思国销售的BMW汽车在设计上都合适联邦、州和场所对其设计、制造和性能的适用要求。iNEXT的坐褥版块将有传统的手动限度,将无意像其他BMW车辆一样驾驶,并将按照现在的要求制造。但是,由于SAE L3级BMW ADS将经受对驾驶任务的限度,在SAE L3级BMW ADS模式下操作时,它还将酌量到与车辆操作关系的联系州和场所法律,或 "说念路法令"。BMW相识到,自动驾驶系统的端正正在制定过程中。因此,BMW正积极与利益联系者斗殴,以分享BMW对ADS的作念法,并为潜在的新端正提供意见,这些端正将顾问配备ADS的车辆的开发和部署到商场。在此期间,BMW正在根据联系行业和政府组织制定的最好作念法,成全地部署其SAE L3级BMW ADS。举例,好意思国国度公路交通安全顾问局("NHTSA")已经在其联邦自动驾驶汽车政策("FAVP")中公布并更新了其对ADS测试和部署的率领。BMW公司根据NHTSA在FAVP和后续指南中建议的建议,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辰的推移而改变,BMW正在为其ADS车辆配备空中(OTA)更新功能。这么,SAE L3级BMW ADS就不错在畴昔以安全和正当的气象运行。 顺服法律要求对BMW集团来说是最要害的。这包括顺服动作自我认证过程一部分的通盘认证要乞降顺服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标的盘和传统的限度安设,通盘适用的联邦活泼车安全圭臬(FMVSS)都将得到娇傲。ADS的快速发展现在已经特出了相应端正的发展。BMW集团积极与世界各地的联系机构和利益联系者协调,支握ADS端正的制定。BMW还与行业团体和NHTSA协调,鼓励新的FMVSS的发展,这将(a)简化新安全时期的创新,(b)鼓励高度自动化汽车时期的安全。在畴昔,新的FMVSS和/或对现存FMVSS的修改可能会酌量到莫得传统限度或传统座椅位置的车辆。BMW在推动这些更正和新圭臬的制定,并将不绝与好意思邦交通部(USDOT)和NHTSA斗殴,因为他们正在寻求优先酌量、制定和实施这些圭臬。BMW集团是非支握制定联邦AV立法。一个宇宙性的时期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率领方面的反复处事。此外,联邦反车辆立法将推动这些破碎性的时期,同期支握好意思国的研究和投资。同期,BMW集团高度缓助好意思邦交通部和NHTSA在《2016年联邦自动驾驶汽车政策》中发布了对于配备ADS的车辆的率领意见;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》。为交通的畴昔作念准备;以及2020年的《确保好意思国在自动驾驶汽车时期方面的最初地位》。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,并规则了联邦和州在迎来这个个东说念主交通新期间中的适当变装。4.2 说念路端正说念路端正泛泛由州和场所政府制定。良马集团的有条目自动驾驶SAE 3级ADS的安全部署需要顺服这些端正,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参加使用,ADS将扩展通盘的操作性驾驶任务,即SAE第3级功能在参加使用时也将负责顺服通盘适用的车辆操作法令。对于那些与车辆在交通中的操作莫得具体关系的交通端正(举例,确保货色被正确固定,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。顺服适用的说念路交通法是OEDR的一个要害部分。如同对自驾车系统步履的其他要求一样,咱们在自驾车系统内树立界限,以促进顺服适用的说念路法令。哪些说念路法令是适用的,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,是以罕见柔和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、奴婢距离和速率限制作出适当的反应。像任何东说念主类一样,ADS在某些外部条目下需要优先酌量说念路法令,以调理交通安全。一个例子是,为了幸免撞车,不得不穿越实心车说念标志(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(见后文考据与说明)。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通盘的车辆系统和软件沿途处事,无意按照联系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,如特定地区的交通标志和速率限制。为了酌量到说念路交通法的地区各别,ADS根据其当前位置(地舆围栏)拜谒一个包含通盘适用说念路交通法的数据库。不一致的场所将被探员,如果需要,舆图数据将被相应更新。BMW也相识到,"说念路法令"经常跟着时辰的推移而改变。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握续监测法律的潜在变化,并将与实施团队沿途参与实时的监管斗殴和提前筹商,以确保娇傲适用的终末期限。 5. 经受(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 "准备经受用户 "应准备好经受驾驶任务。在SAE L3级BMW ADS的情况下,BMW iNEXT车辆的坐褥版块将在车辆详情不再娇傲上文第3章中胪陈的条目时将车辆的限度权布置给东说念主类驾驶员。运行设计鸿沟(ODD)不再娇傲,或者如果ADS系统出现故障,使SAE L3级BMW ADS不可全都保握对驾驶任务的限度。在系统需要经受时,SAE L3级BMW ADS将以视觉、听觉和触觉警报的气象向东说念主类驾驶员发出一连串的警告,其紧要进程越来越高。这个警告级联包括SAE L3级BMW ADS的经受肯求,并运用上文第1章东说念主机交互界面中胪陈的HMI。如果准备经受的用户(即东说念主类驾驶员)不接受经受肯求的警告,SAE L3级BMW ADS将扩展一个风险缓解操作。这浅薄地意味着,如果到达路肩不可行,举例在交通冗忙时,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的握续安全运行不再可能的情况。这可能是由以下原因酿成的:- 接近ODD的限制(上文第3章运行设计域(ODD))。- 通过连气儿监测联系车辆数据检测到的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将要求躲避准备的用户达到最小风险状态或经受驾驶任务。如果驾驶员在章程的时辰内莫得恢复这一肯求,系统将扩展一个风险缓解动作。在TO过程中,ADS将不绝扩展驾驶任务,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扩展变说念)。为了在TO过程中支握用户并确保握续的安全驾驶,ADS会握续监测准备经受的用户并在职何时候评估他/她的TO准备情况。警告级别的特色顺应于情况的紧迫性。警告级别的开发领受了不同的模式和万般东说念主因研究,方法万般,以确保适当的驾驶员反应和对驾驶员的支握(见图15)。图片
图15.减轻风险经受过程在接近ODD极限时,警告级别包括一个初步/严慎的TOR(第一个警告),在章程的反适时辰事后,一个行将发生的TOR(第二个警告)。跟着第一个警告的发出,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标的盘的手。如果驾驶员不顺服要求,第二次警告出现,标的盘的热情变为红色。这个视觉警告伴跟着一个声消息号。在第三阶段,通过自大一个能干的红色标的盘和一个声消息号来发出警报。在不太可能发生的情况下,如果准备经受的用户不顺服TOR,已经实施了一个风险缓解功能。在这种情况下,车辆在酌量到当前的交通景况、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适当的科罚决策,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,危险灯就会掀开,并触发一个紧要呼唤(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气象 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遮拦物发生碰撞的危险,况兼莫得饱和的准备时辰将限度权交还给驾驶员,那么ADS会在必要时延缓至全都静止和/或自行扩展自动规避动作,而无需驾驶员的相当输入。图片
图17.BMW iNEXT见地车中的冗余部分 此外,在评估风险时,触发经受的频率是至关要害的。BMW集团已经实施了不同的安全措施,以尽可能地减少这种频率。除其他外,这包括让驾驶员为TO作念好准备的措施(见第1章。东说念主机界面(HMI)),顾问安全TO的时辰预算,以及实施高水平的功能安全和冗余(见第9章,系统安全)。通盘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圭臬进行开发,包括功能安全、使用安全以及考据和说明。 6. 防撞性被迫安全对于任何车辆的设计都很要害,不管是否自动驾驶。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限度,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进程莫得什么不同,并领有与良马其他车型一样的高耐撞性。具体来说,良马酌量了联邦汽车安全圭臬(FMVSS)章程的设计要求,并酌量了好意思邦交通部的新车评计算划(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”用户无意接受重新取得驾驶任务的限度权,是以坐褥版的BMW iNEXT见地车保握了传统的座椅位置(即莫得旋转座椅)。同样,车辆为通盘其他乘客保握一样的传统安全机制(安全带、安全气囊等),这么不管车辆以何种气象行驶,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措施,包括主动(自动紧要制动)和被迫(给与能量的保障杠/引擎盖)。 客户的安全对良马集团来说至关要害。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),在开发过程的一入手,就对新车的耐撞性要求进行了界说。在界说需求时,咱们酌量了最新的研究收尾、通用圭臬测试、基于事故研究的里面碰撞场景和里面经历,更无用说基于端正的测试和全球破钞者利益组织建议的测试。车辆层面的这些需求被迁徙为子系统的需求,并不才一步迁徙为单个组件的需求。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不错采用配备SAE L3级 BMW主动安全ADS系统。因为通盘良马汽车测试,以娇傲或特出他们的商场的安全端正包括FMVSS,以及酌量破钞者测试(NCAP)和良马集团的里面圭臬,ADS和非ADS车辆都将以同样的气象保护车内东说念主员。由于SAE 3级车辆属于“双用途”车辆,因此乘员保护将娇傲通盘传统乘用车所需要娇傲的一样监管要求。BMW集团领罕有十年的汽车开发经历,以娇傲FMVSS的要求,BMW iNEXT见地车的坐褥版块将运用这还是历。为了在ADS和非ADS车辆中提供一样水平的乘员保护,两种车型都配备了一样的圭臬碰撞感应系统。此外,SAE L3级BMW ADS系统还配备了用于OEDR的更多传感器。这些相当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——无意减少导致事故的要道情况的数目。BMW集团将不绝研究这些新式传感器在改善乘员保护方面的潜在公道,以及碰撞前算法的潜在增强。使用SAE L3级BMW ADS时,准备经受用户必须在很短的过渡时期履行经受变装,因此改变圭臬的座位位置和里面配置的设计允许司机在必要时速即取得限度权。因此,有条目的自动化淹没了提供立异性的座位位置。在实施之前,即使是对座椅或标的盘位置进行眇小的颐养以提供模式感知,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见地车的量产版将配备翻转传感器和惯性传感器、压力传感器,以启动敛迹系统和关闭高压电动系统。这些机制将在第7章碰撞后激励的步履中详细扣问。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端正的要求,并酌量到全球的NCAPs。这包括在后排座椅的外侧位置的儿童敛迹系绳位置,以及安装儿童座椅评估在一些齐备的车辆碰撞测试。儿童座椅检测也集成到前排乘客座位位置,根据FMVSS 208圭臬。6.2 结构齐备性结构齐备性是一项里面要求,适用于通盘碰撞测试的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、中国的官方章程,以及全球破钞者组织的测试,以及良马集团我方的里面测试。酌量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分散和车辆的负载旅途,这些旅途的作用是分拨来自许多不同标的和角度的力。动作一款面向全球商场开发的汽车,因此需要接受大都监管机构的碰撞测试,坐褥出来的良马iNEXT汽车将领有苍劲的结构布局。在良马集团的工场进行第一次碰撞测试之前,基于仿确凿凭空版的BMW iNEXT汽车已经经历了无数次的正面、侧面和后部碰撞。不管是从FMVSS 200或300系列圭臬,如故从破钞者组织测试,原型开发的多个阶段都有助于考据和考据模拟(参见图18)。天然凭空测试提供了贵重的见地,但BMW也依赖于物理碰撞测试:在车辆到达第一个客户之前,已经进行了100屡次齐备的车辆碰撞测试。破碎性组件测试提供了一些谜底,以提高凭空世界的准确性。 FMVSS 208:乘员碰撞保护(前碰撞)图片
图19所示:正面碰撞FMVSS 301/305:燃料系统齐备性、电解液显露和电击保护(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火他说念路车辆。自动紧要制动(AEB)和行东说念主自动制动(AEB)将成为好意思国商场上的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,已被讲授能灵验地减少事故总和。即使ADS不在时,这些系统也处于步履状态。 主动安全安全辅助功能在耐撞性方面施展隆要害作用: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列出了现在BMW系列车辆的主动安全功能。通过现场灵验性评估,量化了BMW现在在商场上的主动安全功能的灵验性。评估2014年至2017年坐褥的BMW汽车,同期配备自动紧要制动和车说念偏离预警系统的车辆在配备至少一种敛迹系统的情况下,发生碰撞的可能性比未配备敛迹系统的车辆低23%。类似地,先前在图2(先容)中列出的其他ADAS安全辅助功能为BMW iNEXT提供了幸免或减轻碰撞的相当契机。2016年,BMW集团签署了一份对于实施AEB的原谅备忘录(MoU), AEB提供了上前碰撞预警和碰撞紧要制动的结合。在这份原谅备忘录中,BMW集团同意在好意思国坐褥的通盘轻型汽车中,至少95%配备AEB。该系统不错匡助谨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滋事故。在许厚情况下,如果无法谨防崩溃,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告(早期警告和急性警告),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,车辆不错刹车到全都停。图片
图22:AEB警报信号此外,警告阶段的不同阶段会传达给司机:- 红色照明车辆:预先警告-一级警告,举例,在瞻望有碰撞危险或与前线车辆距离很近的情况下。- 红色能干带声信号的车辆:当该车辆以较高的差动速率接近其他物体时,可发出紧要警告信号,以应酬行将发生碰撞的危险。 7. 碰撞后激励的步履良马iNEXT见地车的量产版将无意进行自我会诊,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气象调理,将向东说念主类驾驶员发出经受肯求,SAE 3级BMW ADS将不再可能重新激活。对于更严重的事故,坐褥的iNEXT车辆将遵从与其他BMW车辆类似的瓜代。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掀开,断开高压电板,激活危险警告灯,刹车以减少潜在的斗殴从事二次碰撞,和BMW发起紧要电话呼唤中心等操作,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的主要筹办之一是,通过可靠的防守性驾驶策略,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车辆领受的碰撞检测系统是一样的,举例惯性通畅/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。天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处事就落到了SAE L3级ADS的准备经受的用户身上。由于系统的反馈取决于影响的严重进程,坐褥BMW iNEXT车型根据严重进程领受互补和访佛策略。7.1 自我会诊动作一个原则问题,ADS系统无间扩展自检和考据,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备性(如电源)- 机械齐备性(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章中描画的冗余经受部件来扩展指定的碰撞后步履。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 重新激活功能唯独通过通盘检查才可能重新激活。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扩展。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,而不可能重新激活SAE L3级BMW ADS功能。不管怎样,在检测到碰撞后,如果莫得联系的损坏,况兼检测收尾精湛,则需要重新启动车辆进行通盘检查,并重新启用SAE L3级BMW ADS功能。对于任何惯例驾驶的车辆,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。在调理或维修步履之后,不需要扩展任何具体的步履。通过上述扣问的自会诊,确保了安全的激活和操作。任何莫得按照良马集团维修法式进行的维修或调理步履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将扩展以下身手:1)司机被提醒并发出一个TOR(参见第五章)。经受(最小风险条目))。2)如果驾驶员莫得或无法还原驾驶,酌量到对系统的毁伤,扩展风险缓解策略,见第5章。经受(最低风险条目)3)扩展了传统(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措施,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经受,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扩展的。碰撞禀报会掀开ADS电板中的一个半导体开关,并禁用/关闭ADS车载电源系统。紧要呼唤(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,会立即发起自动紧要呼唤的紧要肯求。碰撞自动禀报不受按SOS键影响。当与良马反馈中心建立团结时,eCall LED能干绿色。随后,良马济急中心与乘客取得磋议,并采取进一步措施匡助他们。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措施来匡助他们。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,以详情必要的支持措施。 8. 数据纪录与分享通盘BMW汽车都配备了事件数据纪录仪(edr),按照NHTSA的章程,它就像航空中使用的“黑匣子”一样,纪录事故中的联系信息。除了传统的功能,居品的坐褥版块的BMW iNEXT见地车将配备扩展功能脾性以及相当的数据采集斥地来纪录万般数据点,不错安全地送到BMW后台服务器用于畴昔的居品改进。客户的贵寓阴事是最要害的。因此,BMW顺服通盘适用的数据阴事法律和率领方针,包括加州破钞者阴事法案和汽车制造约定约阴事率领方针。为了与这些圭臬保握一致,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,唯独在车辆通盘者的明确许可下或在适用的法院大喊下能力拜谒。用于居品改进主义而分享给良马后端的数据不会被个东说念主识别。 8.1 主义和概述通盘配备了高度自动化驾驶时期的BMW汽车,比如SAE L3级的BMW ADS,都具有大都的数据纪录功能,不错准确地再现撞车联系事件。这些事件不错分为两类:- 平直参与(举例,碰撞、接近碰撞或幸免碰撞的情况);- 辗转参与(如二次碰撞引起的活泼车辆的驾驶时在自动模式下,尤其是司机不在环,也即是说,司机莫得注意到二次碰撞,因为他/她是从事其他允许任务而SAE L3级ADS)。为了终了这一主义,传统的事故数据纪录仪(EDR)合适事故数据纪录的监管圭臬,将配备一个相当的数据存储斥地,用于纪录车载系统、驾驶模子和环境数据的信息。该数据纪录系统具有自会诊功能,并安全地存储数据,谨防数据丢失、操作和未经授权的拜谒,即使在碰撞的情况下也能保握数据的齐备性。数据纪录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)、任何经受步履和故障(举例:触发TOR的任因何障和/或过渡到最低风险条目,以及任何与坠毁联系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合适适用的阴事法律和端正,举例联邦法律(如《阴事法》)和州法律(如加州破钞者阴事法)。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“汽车破钞者阴事保护原则”,该原则于2014岁首度制定并于2018年更新。除了因为法律/处事原因而纪录的车辆数据,数据网罗亦然SAE L3级BMW ADS握续改进的一部分,举例提高舆图质料、识别说念路变化、向其他车辆通报紧要情况等。这些数据用于居品开发过程中,为客户提高万般功能的质料。为此,联总共据被发送到安全的后端,并提供给开发部门进一步分析。客户被禀报这些数据网罗步履,如果他们采用不支握这些脾性的开发,他们不错决定关闭日记纪录功能。这些数据有助于了解功能的使用情况,并在经过透澈考据后与通盘这个词车队分享改进。8.2 数据纪录(a)数据纪录水平事件数据纪录仪中的数据存储根据自动化进程分为以下几个部分:- Basic EDR:崩溃联系事件的基本信息,用于崩溃算法的重建- DAS EDR:驾驶辅助系统(DAS)对碰撞联系事件的影响- HAD EDR:高度自动化驾驶(HAD)SAE 3级+系统对车祸联系事件的影响。与法律/处事联系的碰撞数据被尽可能安全地存储在这些EDR片断中,在抗碰撞的永恒内存存储中。 (b)纪录数据 在发滋事故的情况下,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。- 敛迹系统状态: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位置和时辰、里程、转向灯、危险警示灯激活、DSC侵略/状态等。- 碰撞时数据存储在DAS EDR (t = -12 t = 0):高级驾驶员辅助系统(ADAS)功能状态、警告,手在肯求(小时)/经受肯求(TOR)手(HO) /经受(),最小的风险操作,车辆纵向侵略和/或横向率领,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,则不会存储任何关系SAE L3级BMW ADS的数据。采用ADS (SAE L3级及以上)联系的驾驶数据会被纪录并存储在车内,最长可达3个月,然后自动掩盖(缓冲区)。 当车辆达到以下触发阈值条目时,就会发生永劫悲伤数据纪录:- 幸免碰撞:幸免由AEB侵略引起的碰撞(莫得损坏车辆)。- 近撞:车辆在x轴或y轴标的的速率变化不小于在150ms的间隔内5mph(莫得部署敛迹系统斥地)。- 碰撞:安全气囊或其他敛迹系统安设的张开(举例,安全带张紧器)。唯独在发生碰撞时,通过安全气囊或其他敛迹系统安设,永恒悲伤中的纪录数据才会被锁定,不会被进一步掩盖。不然纪录的数据会被掩盖。(c)数据检索数据存储在车辆中,不错通过法院大喊或车辆通盘者的肯求(在车辆领有期间)通过OBD端口和/或平直从事件数据纪录器组件(安全气囊限度单位)检索。辛苦数据检索尚未终了。法律章程的数据不错用可用的读出器用检索。通盘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斥地和功能,不错根据需要网罗数据,举例,当使用某个功能时。一些功能,如紧要呼唤或自动驾驶功能,需要一个后端团结来发送和接收数据,这是其功能见地的一部分。这个通讯通说念使用的一个至极驰名的脾性是舆图上的交通讯息和舆图本人。为了AD的安全性,当车辆遭受危境情况时,它不错禀报隔邻的车辆,使其无意速即作念出反应。这是现在实施在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料,罕见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。触发器条目和联总共据是在开发过程中界说的,但不错在数据网罗过程中修改,以获取联系信息。(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,以娇傲数据保护的通盘法律要求。这包括车辆和后端之间的加密传输,以及通过最终存储对通盘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进程,确保车辆特定数据的所罕有据纪录和处理步履的数据保护和安全。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要害身手。一般而言,无须提供个东说念主贵寓。因此,咱们只纪录灰度图像数据,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浅薄地归类为“交通中的移动物体”。 9. 系统安全量产版的BMW iNEXT见地车将是,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遵从一样的开发进程,以确保通盘车辆的系统安全。这些进程包括功能安全性海外ISO圭臬(ISO 26262)和预期功能安全性(ISO/PAS 21448)以过火他苍劲的BMW里面进程。功能安全进程需要进行危害分析和安全风险评估,这赋予了汽车安全齐备性品级(ASIL)的属性。对于高度安全联系的功能,已经建立了特定的冗余,以便这些系统的故障不会酿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,但冗余传感器不错不绝安全运行系统;“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,但故障不会酿成不安全的情况。第5章扣问的风险缓解策略是SAE L3级BMW ADS故障安全驾驭的一个例子:经受(最小风险条目))。跟着SAE L3级ADS的改进,一个苍劲的更新过程变得至关要害。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,以便实时委派给车辆。 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 在以前的几年里,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,因为幽静安全的设计是BMW集团的设计考据和考据过程的一个构成部分。对于安全联系系统,这是最要害的。 为了确保过程和居品的安全性的最高可能的幽静性,BMW已经纳入了外部和里面的安全圭臬。BMW集团的设计进程包括ISO 26262功能安全、ISO/PAS 21448预期功能安全(SOTIF)的应用,以及一系列里面进程,包括但不限于开发瓜代框架“理念提供”和整车电动/电子集成进程。 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进一步描画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级安全筹办。此外,ISO 26262包含了谨防和减轻系统故障和速即硬件故障的要乞降建议,这些故障可能会对安全筹办的终了产生影响。 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中章程的故障,预期的功能或系统的性能限制可能会导致潜在的危险步履。这就导致了SOTIF的界说:由于这些与此类限制联系的潜在危险步履,不存在分歧理的风险。一个要道的安全成分是确保用户正确清爽ADS,这将在第12章中详细扣问。破钞者老师。 通盘这些安全圭臬都依赖于一个基本的安全见地:他们的筹办是排斥不可接受的风险。ISO 26262为安全ADS的启动设计提供了有用的指南,以娇傲这一筹办。因此,BMW集团将ISO 26262界说的“基于风险的方法”长久如一地连结于通盘这个词居品开发过程。图23自大了怎样使用风险裁汰方法的界说(根据ISO 26262的汽车安全齐备性品级(ASIL)) 该圭臬分为五种不同的分类:QM、ASILA、ASIL B、ASIL C和ASIL D. 其中QM线路除了必要的圭臬质料措施外,不需要领受ISO 26262。齐备性的最高要求被分类为ASIL D:这一级别线路在发生故障的情况下,可能会酿成严重的生命恐吓或致命伤害。因此,ASIL D树立最高阈值,以确保联系的安全筹办是适当的,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侵略,这就增多了确保功能安全(不存在系统颓势)并采取适当安全措施的必要性。因此,良马集团也为SAE 3级以上的功能实施了ISO/PAS 21448 SOTIF圭臬。如第11章考据和说明(V&V)所述,通过现场测试和考据来创建必要的“把柄”。 如果上述安全圭臬不可涵盖某些系统安全方面,BMW集团将纳入其他安全圭臬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联系。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系统安全圭臬进行危害分析和安全风险评估。对于上头扣问的ISO/PAS 21448 SOTIF,以类似的气象使用这种分析来界说使用的安全功能。 SOTIF评估泛泛会导致功能的颐养,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集团区分时期SOTIF SOTIF和东说念主类成分,如所示的措施考据不错通过期期设计决策(安全-设计)或由东说念主类步履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筹办,并根据ISO 26262导出了功能和时期安全见地。 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。采用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。 酌量到的设计安全成分包括:- 设计架构- 传感器- 扩展器- 通讯失效- 潜在的软件失实 - 可靠性- 潜在的限度不及- 不良限度措施- 可能与环境物体过火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- 失去牵引力或幽静性- 违犯交通端正- 偏离正常/预期的驾驶气象 在酌量iso26262和IEC61508的要求并采用一个安全见地后,详情了设计要求,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(万般性)的必要性:主通说念和次通说念本人都是冗余的,况兼有我方的会诊单位。这允许检测故障下的通说念,并让其他通说念佛受。当故障同期影响两个通说念时,第三个基本通说念将经受,以使风险降到最低。图24自大了终了的冗余见地的概览图片
图24:在良马ADS中终了冗余见地9.4 安全策略(ADS故障)终了冗余的筹办是允许驾驶员动作后备用户经受驾驶任务。如果准备经受用户莫得经受驾驶任务,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(即驾驶员经受驾驶任务或车辆全都住手)。当SAE L3级BMW ADS无法保证安全握续运行时,将会扩展,举例:如果圭臬的TOR被司机忽略了-由于环境条目中的危险导致传感器或扩展器性能下跌(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集团开发了一系列进程,以限度通盘复杂的电子车辆限度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。这包括将安全筹办认识为软件需乞降体捆绑构,如上所述。通过变更限度顾问,这被分拨到通盘的开发部门(包括供应链),况兼是通盘这个词系列开发过程的一部分。文献和变更顾问进程是UNECE复杂电子车辆限度系统类型审批的惯例部分(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进程。 BMW集团的东说念主工智能(AI)安全战略是以故障退化见地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详情趣开发的安全层来保护,该安全层负责通盘安全功能。在自动驾驶过程中,这些安全功能老是活跃的,并限度车辆的步履。安全功能全都沉寂于性能层。 9.6 软件更新过程 在车辆取得认证后,致使在初度注册后,更新车辆的软件越来越要害,举例,用于科罚安全问题,扩展软件修正和支握调回。根据畴昔结合国集合安全和空中更新端正的见地(见结合国集合安全和OTA问题处事队(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软件更新已经成为一个要害的采用。不管更新是通过经销商的物理团结扩展如故通过辛苦空中扩展,它都不会在考据过程之前发布(参见第11章)考据和说明(V&V))已经完成。为确保软件合适适用的安全圭臬,该软件在委派客户车辆前,会在BMW测试车辆上由受过专科教师的安全司机进行测试。在考试场和人人说念路上测试新软件之前,BMW会进行一项酌量到安全司机变装的风险分析,以确保说念路交通安全不受影响。 为顾问软件更新而制订的主要瓜代和瓜代如下:-安全方面的联系信息-联系软件更新的文献化并安全存储在BMW集团;-识别启动和更新软件版块的信息,包括齐备性考据数据和安全联系系统的联系硬件组件;-详情更新后的系统与其他系统的相互依赖关系;-详情适用于软件更新的特定筹办车辆;-在核实部署前,筹办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、识别和纪录软件更新是否会影响车辆安全握续运行所需的其他安全联系系统,或与注册时比拟,更新是否会增多或改变车辆的功能;-禀报车辆使用者关系更新;-向关系当局或时期部门提供贵寓。更新过程当车辆登记后发生安全联系软件更新(包括OTA更新)时,将领受以下身手:1. 在实施更新之前,BMW集团将确保更新进程无意安全可靠地进行更新。如果蜕变了更新过程,则需要进行新的考据。2. BMW集团将评估软件更新是否会平直或辗转影响车辆自我认证系统的审批,并纪录收尾。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集团仍将确保领受的更新过程是安全的。4. 然后可能会进行更新,BMW集团将确保所领受的更新过程是安全可靠的。BMW集团将依期考据所使用的进程的安全性。 10 集合安全跟着车辆上电子系统数目的增多,可能试图拜谒车辆数据致使驾驭其系统的障碍载体也随之增多。为了减少集合安全风险,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、坐褥和监控通盘这个词车辆生命周期的硬件和软件。为此,BMW已经实施了许多瓜代来处理集合安全事件,分析恐吓谍报并与外部企业和研究机构交流,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鸿沟联系的集合安全恐吓和谍报信息的行业平台。对于通盘的车载和非车载系统,包括团结斥地和BMW后端,BMW已经实施了一个安全架构,运用安全设计的方法,并基于最新的行业最好实践。对于通盘的集合物理系统,已经实施了基本的保护级别,这可能包括加密和认证。此外,对于车辆最要道的系统和数据,已经实施了相当的保障措施,以终了对良马客户和通盘说念路使用者的更高保护水平。 为了应酬集合鸿沟新出现的恐吓(如安全驾驶-联系的干扰、驾驭、盗窃),BMW集团已经建立了一个全面的集合安全筹办。最先,了解车辆安全和集合安全之间的主要区别是至关要害的。车辆安全(见第9章系统安全)至极看重齐备性,这泛泛意味着车辆信号唯独在真确、传输和接收正常的情况下才会被采取行动。安全的主要筹办亦然车辆安全运行的可用性,泛泛要求系统是可靠的和故障安全的(即,冗余)。因此,集合安全需要柔和一个系统或信息的齐备性、守秘性和可用性。因此,集合安全评估一个系统是否不错被驾驭,从而毁伤这些方面。自动驾驶(AD)正在迫使汽车行业靠近新的挑战,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无间增长的团结性酿成的。这些挑战包括从娇傲安全监管要求到保护车队和客户免受集合安全障碍。为了使车辆无意自动驾驶,更多的功能和更多的接口正在被添加,从而导致一个无间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,其他接口无意限度车辆的驾驶功能。增多新的接口不仅增强了车辆的功能,而且还增多了时期的复杂性,导致坏心步履者的集合障碍面扩大。简而言之,时期已经发展到了一个水平,除非车辆也能安全运行,不然就无法保握安全状态。最终,集合安全原则和实践必须应用于居品开发过程,以确保坏心步履者或障碍者不可淘气限度车辆的驾驶系统。图片
图26.车辆生态系统在无间发展,变得越来越复杂,导致恐吓者的障碍面越来越大 跟着ADS的复杂性增多,潜在的集合安全风险的可能性也在增多,因此需要适当的集合安全保护。说念路使用者和司机的安全依赖于系统的齐备性。因此,ADS必须提供饱和的保护,谨防在通盘操作模式下的驾驭和未经授权的拜谒,罕见是驾驶功能。良马集团的首要任务是确保其居品的最高安全圭臬,并以最好气象保护其安全和安保。从SAE L2级扩展到SAE L3+级车辆的集合安全挑战在于,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。如果这些数据的齐备性或真确性受到毁伤,ADS的构件将使用不正确的数据来驾驭车辆沿其道路行驶。这最终可能导致车辆定位在不正确或不存在的车说念上,无法识别遮拦物,或扭曲交通景况。因此,BMW集团有处事建安身够的集合安全保障和限度措施,以适当地保护自动驾驶汽车免受坏心障碍。10.1 BMW集团的集合安全筹办在本节中,将进一步先容BMW集团应酬其居品靠近的不同恐吓的方法。此外,本节还概述了BMW集团用于设计和建造顽抗集合障碍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,以终了全面掩盖。一个严格的、全都集成的安全工程进程是创建安全的、因而亦然安全的系统的基础。该过程有助于缜密地整合万般安全限度和保障措施,这将在后头的章节中描画。传统的IT集合安全看重不同的安全原则,其中一个最基本的原则被称为 "深度防守"。BMW集团在许多其他集合安全原则中领受了深度防守,以确保不同系统层的不同限度措施到位,因此车辆不只单依靠其左近来顽抗集合障碍。在BMW集团的居品中灵验运用集合安全时期和功能是潜入防守范式的收尾。 10.2 良马集团的安全开发生命周期方法该筹办的要道要素是安全工程、安全时期和功能以及安全操作,如图27所示。天然本节提供了要道要素的概述,但更多的细节不错在本章的潜入探讨部分找到。图片
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已经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收尾,适当的安全时期和功能被设计出来,以娇傲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,每个限度单位、功能或后端系统的设计都有一个基本的保护级别,并由BMW的安全人人进一步评估。如果评估发现存更高的保护需求,将设计扩展的保障措施来弥补这一差距。第三个要素--安全操作--在BMW集团的居品发布到商场上时入手实施。它运用当代时期以及行业协调来识别新的车辆恐吓,分析其对居品的影响,并根据识别的风险触发后续进程,如车辆软件更新。汽车ISAC是汽车行业的主要平台,用于交流关系新兴恐吓、事件处理和汽车集合安全最好实践的贵重信息。一般来说,通盘的汽车集合安全步履都是为了娇傲四个保护筹办:安全,财产,阴事和数据安全,以及客户欢乐度。安全动作一个保护筹办的要害性已经在第9章中扣问过了。阴事和数据安全旨在保护客户和车辆数据,财产的保护筹办波及通盘与客户和BMW集团的资产赔本关系的风险,举例,由盗窃或驾驭酿成的。终末但同样要害的是,客户欢乐度的保护筹办是处理驾驭和安全事件,加强公众对BMW集团居品的信任。在BMW集团,集合安全是至极被青睐的,因此企业顾问层负责终了汽车集合安全筹办,并在通盘这个词公司内建立包含集合安全原则的进程,动作安全设计的一部分。这些原则的扩展情况由咱们的职工进行追踪,他们参与了一个由全公司通盘联系业务部门的集合安全人人构成的集合。 该方法结合了多个组织发布的集合安全最好实践出书物,罕见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"、"为交通的畴昔作念准备。自动驾驶汽车3.0(AV 3.0)"和 "当代汽车的集合安全最好实践",通盘的Auto- ISAC最好实践指南,SAE的 "集合物理车辆系统集合安全指南J3061",以及ISO/SAE CD 21434 "说念路车辆-集合安全工程",现在仍在开发中。在以下章节中,不错找到更多对于良马集团集合安全筹办的要道成分的细节。10.3 潜入探讨:安全工程BMW集团遵从一个结构自大的居品开发进程。为了使每个保护筹办达到适当的安全水平,将汽车安全见地纳入居品开发过程的早期阶段是至关要害的。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灵验的基本保护水平的要求,这与汽车集合安全风险监测和恐吓建模相配合。2. 见地阶段:根据灵验保障措施的新见地进行风险限制,这导致了相当的安全要求。通盘这些都是基于深度防守和其他常见的安全原则。3. ECU和软件开发阶段:笼统筹商和测量安全老到度水平,举例通过实施见地和里程碑,罕见是对于高度团结的组件和AD功能。4. 集成和考据阶段:针对最初详情的风险以及开发生命周期中新发现的恐吓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握续的改进和更新。 BMW集团不仅对限度单位和车辆功能进行了通盘这些身手,还将其纳入车载集合、通过无线电接口(如移动无线电、蓝牙)的外部车辆团结以及通盘物理接入点(如OBD接口)的设计中。BMW集团的居品开发过程领受了搀杂气象的瀑布模子,或前边提到的V型模子,与敏捷方法相搭配。一方面,通盘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)时领受敏捷方法。这种搀杂方法使BMW集团无意结合两者的优点,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:唯独障碍者的不雅点能力提供对于系统设计和实施中存在颓势的灵验信息。为了从黑客的真确输入中受益,以达到考据和说明的主义,BMW托福里面和外部的集合安全参谋人。探员收尾和随后的行动会在商场启动前反馈到开发处事进程中。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居品集合安全战略的另一个要害成分是手动源代码审查和自动代码扫描,以检查限度单位和咱们的服务器、应用瓜代和第三方服务上的软件要道点。 10.4 潜入探讨:安全时期和功能BMW集团在安全时期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,罕见是深度防守。-> 基本保护级别--由通盘限度单位、功能和系统组件的默许保障措施集界说;以及。-> 扩展保护级别--适用于高度敏锐的限度单位、功能和系统组件(如AD功能或辛苦信息处理)的一套单独的高级保护措施。BMW集团的安全工程师评估了总体保护筹办、联系的障碍场景以及每个客户功能和车辆限度单位的障碍者特征,以详情必要的个东说念主保护级别并详情适当的时期科罚决策。基本保护级别将适用于畴昔几代汽车的通盘车载系统限度单位。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,以及密钥顾问功能(密钥和认证顾问),安全的OTA更新等等。咱们的工程师正在无间监测行业圭臬和最好实践,以保握基本保护水平的更新。除基本保护外,扩展的安全保护是在对车辆过火生态系统的每个单独的限度单位、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守方法。深度防守的基本念念想是建立一个具有多个保护级别的系统,从而使车辆无意保握一般的保护级别,顽抗障碍,即使在单个保护级别失败或被浸透的情况下也不会全都被破碎。基于这种方法,BMW集团建立了一个层级模子(见图28),包括六个与安全关系的层级:-> 第三方-> IT后端-> Car2Backend团结-> 车辆接口-> 车载集合-> 电子限度单位 该层模子涵盖了车辆以过火与车辆生态系统的斗殴点。基本的和扩展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通盘的保障措施,不错确保对单个保障措施的见效障碍不会毁伤通盘这个词系统的齐备性。为了进一步概述该层模子,图28自大了一个不同层怎样影响动作车辆和后端系和谐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,即传感器交融、驾驶策略和车辆通畅限度,位于多层架构的最内圈。在这种情况下,这些是车载集合和ECU的层。外部数据亦然AD功能的一个要害构成部分。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。但是,AD的中枢功能从未与任何车外实体平直通讯,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起源得到认证,并转发到BMW集团的IT后端层。在那处,最先进行质料检查以及数据交融。然后,通过相互认证和加密的车辆-后端连结,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,在信息文娱鸿沟,它被顾问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集合接口,通过一个防火墙网关导入数据,动作车载集合的一部分。终末,ECU将在土产货检查来自IT后端的真确性信息,以确保数据的端到端齐备性,然后再将其用于AD主义。五层中的每一层的通盘保障措施的结合,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,而且外部障碍者不可平直拜谒任何可能影响车辆AD功能安全运行的车辆通畅限度接口。 10.5 潜入研究:安全操作在完成安全工程阶段后,车辆进入坐褥阶段并委派给客户。系统化的汽车安全方法涵盖了从设计阶段到车辆不错委派给客户的商场启动阶段。但是,无间变化的恐吓环境要求良马集团在客户委派后任重道远,跟上时期朝上和潜在的坏心步履者的步履。10.6 安全监控/恐吓谍报BMW集团监控全球安全事件,以保握对其车辆和IT系统的新发展和障碍情况的了解。信息通过OEM官方渠说念和集合安全人人在集合安全和黑客会议上扣问。新的恐吓被评估为与公司居品的关联性。此外,良马集团肃肃对待供应链安全,并与硬件和软件制造商刚烈了公约,以尽早提醒他们注意潜在的破绽。对于恐吓谍报交流协调的更多细节将在后续章节中解释。10.7 事故顾问与IT行业一样,在居品的通盘这个词生命周期中,法式的软件生命周期对于快速灵验地弥补潜在的安全破绽至关要害。此外,有必要酌量到老化的密码学、文凭肃除以及新的障碍性时期的快速发展。因此,BMW集团为处理汽车安全事故建立了明确的进程。处理事件的智商是非依赖于良马集团的供应商的支握。传统的限度单位供应商的模式已经不再可行,他们以为软件是通盘这个词系统的一个构成部分,不需要在系列推出后进行凡俗的更新。BMW集团很自大这个问题,并在其汽车价值链中科罚这个问题。主动的车辆软件支握正在成为车辆开发的一个要害构成部分,使咱们无意在潜在的安全破绽出面前速即作念出反应。这即是为什么BMW集团要求通盘为畴昔一代汽车提供部件的供应商保握在短时辰内采取行动的智商,也要超越积极的开发阶段。10.8 集合安全协和谐伙伴关系(Auto-ISAC)BMW集团意志到,唯独与合适的伙伴协调,能力达到较高的集合安全水平,因此缓助伙伴关系,积极参加万般协调,并促进恐吓信息的交流。BMW集团通过与其他汽车公司就集合障碍和分享恐吓谍报进行协调,积极寻求集合安全人人群体的支握,同期仍然保握在时期科罚决策上的竞争。在汽车集合安全鸿沟,饱读舞协调的一个要害的非牟利组织是Auto-ISAC,由汽车行业于2015年8月成立。Auto-ISAC通过分享对于新恐吓和真确事件的信息,以及提供对于怎样改善汽车组织内集合安全进程的最好实践,发奋提高汽车行业的安全水平。BMW集团是Auto-ISAC的独创成员之一,从那时起就一直积极参与,悉力于制定万般集合安全进程的最好实践指南,参加关系当前集合安全主题的行业会议,并分享联系恐吓和破绽信息。BMW集团的安全人人处情理Auto-ISAC谍报平台提供的恐吓谍报,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协调开发,而且还全都内化了以下Auto-ISAC最好实践指南。安全开发生命周期、治理、事件反馈、第三方协调与参与、培训与意志、风险顾问以及恐吓检测、分析和监控。本节所示的举座方法与通盘Auto-ISAC最好实践指南保握一致,以见效确保居品的安全。除了Auto-ISAC除外,BMW集团还与许多IT安全公司建立了协调关系。如果协调伙伴发现了安全破绽,当需要进行时辰紧迫的救助时,事件反馈团队会对其进行适当处理,安全工程团队也会对其进行永恒安全设计改进。此外,与学术界和研究界的依期磋议和交流有助于良马集团永恒提高居品的集合安全。BMW的失实赏金和破绽败露筹办饱读舞沉寂的安全研究东说念主员(说念德黑客)向其敷陈发现的安全破绽。同样要害的是,BMW集团正积极为ISO/SAE结合处事组21434 "说念路车辆-集合安全工程 "作念出孝敬,并与全球汽车行业沿途,为每个汽车公司的安全工程处事制定合理的最低要求。10.9 安全的车辆数据拜谒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拜谒这些数据。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拜谒,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)扩展这项服务。CarData是 "扩展的车辆方法 "的实施,该方法得到了德国汽车工业协会(VDA)的支握。图28中的 "中立服务器"是该方法的一个要害构成部分,确保BMW集团为联网车辆的服务和数据督察高水平的集合安全和数据阴事。通过BMW CarData,BMW集团为其客户提供了稽查其车辆的遴选辛苦信息处理数据的契机,如果感意思意思,还不错主动为他们信任的第三方发布这些数据。为了无意提供量身定作念的服务,数据拜谒许可的肯求老是由第三方发起,然后由用户批准。 11. 考据和说明(V&V)考据与说明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,代码掩盖率);组件级(举例,传感器);子系统级(举例,自动转向限度);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,这些要求娇傲万般圭臬,举例之前在第9章系统安全中列出的圭臬。对于说明,SAE L3级BMW ADS还针对万般预先界说的现实场景和真确世界的交通情况进行了不同级别的测试。在这种情况下,有几种器用被使用,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研究(举例,驾驶员与车辆的互动);真确世界的开环试驾(举例,传感器性能)和闭环(举例,驾驶能源学)。终末,筹办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适当地运行。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,握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 考据与说明先容系统安全的考据和说明是BMW集团的重中之重。因此,BMW集团正在积极研究海外圭臬(如ISO26262、ISO/PAS 21448),以进一步建立自动驾驶的安全架构、见地和考据。考据的一个要道名目是PEGASUS,这是一个德国研究名目,旨在建立合适的考据方法,要点是SAE L3级公路驾驶,并筹办开展后续名目(举例,SetLevel4至5和VV-Methoden)。BMW集团还在行业内协调,界说安全圭臬以及适当的器用和时期,这些都纪录在白皮书 "自动驾驶的安全第一 "中。该白皮书中确立的不雅点和见地是BMW集团为SAE L3级BMW ADS进行考据和说明步履的率领原则。基于BMW多年来为系列坐褥车辆开发高级驾驶辅助系统(最高为SAE L2级)所取得的经历,已经开发了考据和说明进程和组织结构,以科罚功能的通盘联系安全方面的考据,并在对自动驾驶系统有景仰的场所扩展这些进程、结构和方法。术语 "考据 "和 "说明 "界说如下:- 考据:"通过提供客不雅把柄,说明指定的要求已经得到娇傲"[ISO 15288]。- 说明:通过提供客不雅把柄,说明特定用途或应用的要求已得到娇傲" [ISO 15288]。11.2 测试筹办类别SAE L3级BMW ADS的安全联系测试筹办类别来自于《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。安全联系的测试筹办类别是:- 功能安全(ISO 26262)- 被控功能的时期安全(SOTIF)。- 东说念主为成分的被控功能安全(SOTIF)- 安全问题- 仿确凿考据这些类别也涵盖了第9章中描画的安全筹办-系统安全。罢免ISO 26262,通盘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磋议,以进行考据和说明。11.3 一般方法一般来说,一个多身手的方法已经被界说,以确保SAE 3级BMW ADS的安全部署和握续运行(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. 说明--通过要点测试进行统计讲授。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、时期SOTIF、东说念主为成分SOTIF和安全方面。除了需求除外,开发过程的质料审计或通过分析时期终了稳健的系统设计都是在分析阶段完成的。 考据身手确保通过安全设战略略得出的要求得到娇傲。这个身手确保已知的情况被掩盖,况兼系统的步履合适章程。基于设计的安全原则是安全方法的基础。但是,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,使用统计方法来讲授安全性,包括开发过程中以前未知的情况,并有饱和的信心建立一个适当的统计论证(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受的场景或情况下进行测试。为此,咱们建立了一个数据库,其中包含了在现实世界中发生的、具有高度代表性的场景,并酌量到了其要道进程。此外,还酌量了边际案例,这些案例测试了系统在ODD范围的步履,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进程(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缺陷所需的任何更新。在这个身手中,ODD也被握续监测,并根据先验假定进行考据。通盘身手的收尾都被反复反馈到ADS设计以及开发和测试过程中,以确保系统安全的通盘方面得到握续改进。当需要对系统进行改变时,BMW遵从严格的改变顾问过程,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联系方面,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,这些平台在凭空和真确刺激的应用方面有所不同。测试平台缩写.描画例子软件在环(闭环)Software-in- the-Closed- Loop SiL部分筹办SW是在原型硬件上扩展的,而SW的决定影响了凭空生成的激励。E.g. MATLAB, Simulink model AUTOSAR Stack, C++ DLL软件反馈(开环)Software reprocessing (open loop)SWRepro筹办SW在原型硬件上扩展,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 筹办SW在筹办HW上扩展,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筹办软件在筹办硬件上扩展,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筹办软件在筹办车辆或模子中的原型或筹办硬件上扩展,环境被凭空刺激所改变,而驾驶员的反应会影响车辆的步履。E.g. driving simulator (augmented reality for safety critical maneuvers)车辆在环Vehicle-in-the- LoopVIL筹办软件在筹办车辆硬件上扩展,环境被凭空刺激所改变,而驾驶员的反应会影响车辆的步履。E.g. driving simulator or ViL (augmented reality for safety critical maneuvers)通盘这些测试平台都用于考据和说明SAE L3级BMW ADS的ODD内的OEDR。在每个平台内,仿真起隆要害的作用,通盘这个词系统(如带有轮胎和AD功能的整车)、一个子系统(如一个扩展器或一个硬件限度器)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现实的抽象,并依赖于对现实世界中真确复杂性的简化。为了达到仿真模子所需的准确度,BMW通过对车辆测试中的现实世界的边际案例进行考据,无间改进咱们的仿真模子。11.5 车辆测试和数据网罗天然仿真测试有助于考据许多不同的情况,但由于以下原因,在筹办车辆中的实际驾驶亦然考据和说明过程的一个要害部分。- 用于车辆和传感器模子考据的真确世界数据: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要害开头(举例,车辆能源学或模拟传感器模子)。- 用于场景蓄积的真确世界数据:车队数据可用于详情最先模拟哪些联系(边际)案例。- 用于交通建模的真确世界数据:在模拟中产生新的场景需要真确的交通参与者步履,以便使凭空模拟保握景仰和代表性。- 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、特定的征象条目、说念路条目、基础设施和其他说念路使用者的步履)的预定参考道路上依期评估系统性能,咱们不错详情并酌量到地区各别。- 扩展特定的测试案例:由于仿真环境的潜在颓势或模子的不完善,特定的测试案例可能需要在筹办车辆上扩展。 罕见是,在SAE L3级BMW ADS的开发阶段,BMW正在扩展世界范围内和好意思国特定的车辆测试(举例,详细测试和永恒运行),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将完成研究,讲授该系统可由驾驶员安全处理(举例,激活、停用和经受肯求)。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。这项步履也在北好意思进行,以确保在开发过程中酌量到好意思国ODD的特殊情况。来自世界范围和好意思国特定永恒性运行的纪录数据被用来考据功能逻辑的安全性(举例,安全联系的性能指数),并考据咱们的仿真框架中使用的模子。另外,遭受的真确世界的情况被用来产生现实的模拟场景,罕见是边际的情况,然后不错通过联系的参数来改变,以考据咱们的算法在系统安全方面的稳健性。 11.6 测试场景为了采用联系的测试场景,BMW酌量了几个输入源(举例,车队监测、永恒运行、目田怒放说念路测试和人人学问)。底下的列表概述了咱们在系统安全方面要点考据的驾驶场景特征。- 联系的预期现实世界事件,基于等价类的方法(见测试策略)。- 在ODD中的边际案例。- 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/最小风险步履是通过明确地产生SAE3级BMW ADS功能内的故障或组件的经受状态被仿真或SAE3级BMW ADS专门在ODD限制下运行的情况来考据和说明的(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,并注入舛讹或专门接近ODD极限来终了。此外,通过永恒运行和现场不雅察网罗回退情况的真确数据,并用于握续改进经受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,用于考据和说明被测试的系统元素与相应的测试筹办类别关系。图片
图30.测试筹办过火对应的测试平台和系统元素 在SAE L3级BMW ADS的考据中,要道的挑战之一是统计学上讲授系统的安全性和莫得驾驶员侵略的积极风险均衡(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,有时致使数千亿英里,能力讲授其在伤一火方面的可靠性"。为了以可行的发奋应酬这一挑战,要测试的影响成分的参数空间被折柳为所谓的等价类,正如《自动驾驶的安全第一》白皮书中建议的那样。等价类是指与它们对不安全收尾的影响比例关系的成分类别。界说等效品级的圭臬由流露进程、严重进程和可控性水平(如ISO 26262中的界说)支握,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"。使用等价类的见地有助于在最要道的情况下(边际案例)。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现实生涯里程数之间产生一个杠杆总共。因此,专门采用的用于考据的里程数(现实世界的驾驶和模拟)不错代表客户在惯例驾驶条目下驾驶的更多里程数。将数百万英里的车辆真确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,再加上等值品级的见地,不错顾问上述挑战,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讲授。11.8 车辆-驾驶员交互为了考据车辆与驾驶员的互动见地(东说念主机界面、经受情况等),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和善预期的驾驶员反适时辰通过客户研究得到考据。在与客户沿途上人人说念路之前,东说念主机界面与驾驶员的互动在驾驶模拟器研究中得到考据,有代表性的客户、安全驾驶员和人人驾驶员在禁闭的考试场和目田说念路上驾驶。此外,通过永恒运行和现场不雅察,网罗经受情况的真确数据,并用于经受策略的握续改进。11.9 安全联系的高清舆图内容与安全联系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/现实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线路舆图可能是失实开头的舆图数据。 12 用户老师和培训天然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老师,以及向公众宣传BMW的自动驾驶汽车方法仍然是有意的。对于客户来说,要害的是老师他们了解系统的功能,包括他们动作经受用户的变装,以及老师客户了解系统的智商和限制。这种老师对于客户了解他们在使用该系统时的处事,以及幸免过度信任和/或忽地该系统至极要害。由于经销商是客户的主要斗殴点,BMW有处事为经销商的销售和服务提供适当的资源,如老师器用和培训,以解释系统的功能、处事和限制。终末,对BMW来说,要害的是通过这种安全自我评估等器用向浩瀚公众传达BMW对自动化的作风。 破钞者老师是建立公众信任和终了新HAD系统的全部后劲的要道成分。BMW集团将在客户在其车辆上体验SAE L3级BMW ADS之前向其提供关系SAE L3级BMW ADS的信息。这将通过老师材料,以及通过消息通畅、行云活水的零卖和服务东说念主员来完成。但是,咱们的平直客户将不是咱们SAE 3级BMW ADS系统的独一用户- 猜想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限度的车辆互动的说念路使用者。因此,不仅要老师BMW的客户,而且要向公众提供信息,这少量很要害。12.1 对经销商的培训BMW的破钞者老师方法的第一个要害复旧是经过适当培训的零卖东说念主员。鼓励移动性创新是咱们战略要点的一个中枢要素。提供最初的时期需要一个系统的方法来与BMW的经销商和客户交流,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欢乐度,在每次买卖发布时都会提供许多老师、信息和资源渠说念。在提供创新时期方面的历史和经历,为提供必要的老师器用以支握推出SAE L3级BMW ADS奠定了基础。动作BMW集团举座老师理念的要害构成部分,BMW集团向通盘服务时期东说念主员提供时期培训,以确保BMW客户的车辆得到最高圭臬的调理和修理。培训有多种气象,包括但不限于在线集合课程、自学参考材料、时期视频以及教师率领的实践课程。BMW车辆的自动化将要求不仅要抵破钞者进行新时期的老师,而且要对BMW的服务时期东说念主员进行老师。动作第一步,已经入手对时期东说念主员进行驾驶辅助系统的老师,如盲点检测(BSD)、高级巡航限度和车说念保握辅助,这只是BMW集团ADAS功能中的几个例子。老师时期东说念主员的一个要道部分是告诉他们在需要这些系统时怎样正确会诊和维修。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握续施展要道作用。 12.2 对系统用户的老师破钞者老师方法的第二个要害复旧是对用户进行SAE L3级BMW ADS的老师。a) 用户老师的内容在用户老师过程中,将波及的内容有。- ADS的章程使用/功能意图,以及用户动作 "经受准备用户 "的剩余处事(举例,紧要经受情况)。- 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,对驾驶员变装的明确交流将是用户老师的中枢内容。根据BMW在SAE L2级ADAS的经历,以及从其他行业吸取的教会,BMW信托适当的交流将对说念路安全产生很大影响。必须至极自大地讲解经受准备用户的处事。驾驶员必须无意在系统发出TOR后的较短时辰内还原驾驶任务。这也意味着,当车辆在SAE L3级BMW ADS模式下运行时,扩展齐备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。另一个要害问题是驾驶员的模式意志。这少量尤其要害,因为量产的BMW iNEXT车辆将同期配备SAE L3级BMW ADS功能以过火他几个驾驶辅助系统(举例,车说念保握辅助和变说念辅助)。为了让驾驶员在参与不同SAE辅助驾驶级别的系统时正确清爽他/她的变装,需要明确禀报每个级别中驾驶员的处事,见表11和图31。 SAEL2级 SAE L3级ADAS扩展OEDR的部单干作ADS扩展齐备的OEDR驾驶员长久全都负责司活泼作准备经受用户驾驶员的立即(自愿)反应过渡需求后的几秒钟驾驶员监控:要点柔和注意力司机监控:看重接受智商和基本警惕性司机必须顺服交通法令ADS必须顺服交通法令表11.SAE L2级和SAE L3级中驾驶员的处事图片
图31. 任务分拨和处事迁徙 b) 怎样老师用户从BMW的经历和研究中,知说念可爱学习的气象因东说念主而异,举例取决于年级、性别,致使是以前的品牌经历(新的与以前的良马司机)等成分。为了娇傲个东说念主需求,创建了一个多渠说念的经销商和客户老师方法。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、智高手机应用瓜代)- 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,以浅薄易懂的气象解释要害的车辆特征和功能)- 智高手机应用瓜代- 实践演示、教程和诊所- 体验式驾驶课程BMW提供的全面老师器用为SAE L3级BMW ADS的扩展奠定了基础。自SAE L2级ADAS与BMW的驾驶辅助系统和驾驶辅助系统选项推出以来,BMW已经领受了与这些系统的主题人人的体验式学习步履。2015年,BMW集团入手为职工提供启动前的演示课程和体验式驾驶课程。这些课程由主题人人主握,为职工提供对于咱们首个买卖化的SAE L2级ADAS的真确体验。从2018年入手,BMW推出了更先进的SAE L2级ADAS,包括辅助驾驶Plus功能(有史以来第一个转向和交通堵塞辅助,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步履,包括公司外的利益联系者,如营销机构协调伙伴和车展东说念主员的步履。然后,这些体验式步履初度被纳入到汽车发布步履中。c) BMW Genius2013年推出的BMW天才筹办是为了擢升零卖环境中的客户体验。该筹办在经销商中树立了一个新的变装,其独一主义是动作一个非托福的居品人人。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,使破钞者与特定的BMW车型和功能最匹配。售后方面,通过BMW EncoreTM名目处理委派过程和后续的 "委派",客户在有时辰体验车辆后不错回到经销商处取得更多解释。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级车辆是一个新见地。BMW驯服,使破钞者无意与SAE L3级BMW ADS安全互动的最好气象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率领。诸如租车、二次销售,致使像合并家庭的多个司机这么浅薄的使用案例,讲解了为什么BMW不可只是依靠平直的客户老师。这即是为什么BMW如斯青睐开发的车内系统。车辆的东说念主机界面--不管它们是否配备了ADS--都被设计成不言自明的,因此使用起来直不雅、浅薄,最要害的是安全。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适当的匡助来终了的。这使咱们无意提供高效、灵验和令东说念主欢乐的用户体验,并在设计和开发过程中无间进行实证研究测试。12.4 对公众的老师终末,在扣问破钞者老师的话题时,不可只柔和BMW集团的客户。破钞者老师的一个方面亦然对通盘在日常通勤中会斗殴到BMW系统的公众的老师。这份安全评估敷陈是BMW将怎样向感意思意思的公众传达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要害器用,不错传达关系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,通盘内容均由用户发布,如发现存害或侵权内容,请点击举报。