
图片
图片
良马集团戮力于为客户提供欢乐东谈主心的驾驶体验,同期确保为整个谈路使用者提供一个安全的迁移生态系统。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礼聘。2018年,BMW Vision iNEXT观念车在洛杉矶海外车展上初度亮相。良马的第一款以有条款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谈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观念车为基础。良马集团合计,驾驶者应该有礼聘我方驾驶或被驾驶的职权。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适度方式,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,将眼神从谈路上移开,专注于其他行径。 这种类型的自动驾驶,被称为有条款的自动驾驶,代表了自动化的第一个脉络,在这种情况下,自动驾驶系统大概在一组特定的条款下实施齐全的动态驾驶任务(DDT);关联词,当系统达到设计极限时,驾驶员必须准备好经受适度。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领域。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)的有限通谈高速公路上提供该功能,仅在天气和环境条款允许车辆的传感器不受毁伤的情况下运行,以过甚他雷同情况。 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造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:东谈主机交互:解释了SAE L3级BMW ADS的驾驶界面是如何设计的,以提供直不雅和安全的操作。主义和事件检测及反应:详细诠释系统如何大概监测和豪迈其环境。设计运行限度(ODD):如上所述,将参谋系统的设计限制。联邦、州和处所法律:将参谋系统如何纳入 "谈路王法"。经受:将解释在哪些情况下,当系统达到其设计极限时,系统如何将动态驾驶任务的适度权交还给驾驶员,或如何将车辆带到安全的静止状态。耐撞性及碰撞后的行径:将详细诠释汽车的安全性,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:将参谋系统网罗哪些信息以及如何使用这些信息。系统安全:将详细诠释车辆是如何进行全体设计的,以确保即使在系统发生故障的情况下也能保证安全。麇集安全:将高慢系统是如何设计的,以幸免可能影响安全的主宰。考证和阐明:将参谋设计过程以及如何考证和阐明系统达到其设计主义。耗尽者西宾和培训:将解释良马将如何对其销售东谈主员、客户和公众进行关联其系统的西宾。总的来说,本文每一章将详细先容良马如何确保整个谈路使用者的安全。BMW对自动驾驶的畴昔充满期待,手脚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技能上的一个紧要高出,有可能塑造畴昔的汽车,致使改变畴昔的出行和交通方式。更高脉络的汽车技能自动化的主要驱能源是:- 安全:减少由东谈主类失误形成的车祸。- 后果和环境:通过新的城市交通惩处决策,提高交通系统后果,减少在拥堵的交通中的时辰。- 满足:减少司机的解析包袱。- 社会包容:加多老年东谈主和残疾东谈主用户的使用契机。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。在夙昔几年中,良马集团在开发高档驾驶辅助系统(ADAS)与SAE L1级和L2级系统的阅历基础上,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(有条款自动驾驶)ADS的车型。自动驾驶汽车技能的开发主如若在德国慕尼黑近邻的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提供了对畴昔个东谈主交通的知悉力。手脚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将冲破性的设计与公司战略NUMBER ONE > NEXT中界说的畴昔行径限度--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谈主驾驶,但仍然不错由东谈主驾驶时,汽车将是什么形势?"汽车是东谈主们糊口和阅历的一个内在构成部分。简而言之,它是东谈主类的一个基本需要。因此,对于畴昔交通的参谋比以往任何时候都更多地围绕着东谈主、东谈主们的激情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方式大开大门。同期,它们也有望改变东谈主们的欲望和糊口民俗。BMW Vision iNEXT的驾驶者不错礼聘我方驾驶(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,并已毕零排放。在 "松驰 "模式下,车辆为驾驶者和乘客提供了一个空间,不管是车辆行驶如故泊车情景下,使他们大概从事有有趣行径。在畴昔,智能技能将以越来越奥妙和不显眼的方式匡助东谈主们。在BMW Vision iNEXT中,这些技能保抓在配景和视野以外--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(该品牌的新技能旗舰)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)的开发和生意化方面迈出下一步。该车将提供一些高档驾驶辅助系统(ADAS,见图2)和SAE L3级BMW ADS手脚可选套件。这些ADAS功能不错分为以下几个子类别。安全辅助功能、驾驶员满足功能和驾驶员信息。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实施动态驾驶任务,包括自动变谈,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。与整个SAEL 3级功能一样,驾驶员/用户必须保抓阔绰的警惕性,以履行他/她手脚准备经受用户的职责(见图3中的SAE L3级界说)。另一方面,驾驶员不错礼聘我方驾驶(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央求(TOR),有阔绰的准备时辰让驾驶员在达到系统极限之前实施经受(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会实施风险缓解操作,即尽可能安全地使车辆王人备住手(见经受(最小风险条款))。关联词,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职责的一部分。驾驶员将接受关联这些职责的西宾(见耗尽者西宾和培训)。这些职责包括,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款的正确轮胎(冬季、夏日),而且这些轮胎处于细密状态。- 确保车辆总体上处于细密的驾驶状态(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)。- 驾驶员有阔绰的警惕性,在SAE L3级BMW ADS的教唆下,大概经受驾驶任务。 1. 东谈主机交互"东谈主机界面 "不错界说为互动系统(软件或硬件)的整个部分,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适度。应用于ADS,至少东谈主机界面应该大概通过各式指令器呈文用户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向用户进行适度调动。SAEL3级BMW ADS是根据行业最好实践和轨范设计的。总之,东谈主机界面允许用户安全、满足地使用SAE L3级BMW ADS。 以下部分的范围是描写BMW如何设计、开发、评估、测试和考证其SAE L3级BMW ADS的东谈主机界面(HMI)。几十年来,BMW一直在设计车辆的东谈主机界面的时候,恪守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)派遣给ADS。通过永久让用户了解SAE L3级BMWADS的状态以及他/她手脚驾驶员和用户准备经受的职责,车辆的东谈主机界面是已毕SAE L3级BMW ADS安全和满足使用的要道部件。在整个这个词设计和开发过程中,BMW使用起初进的方法来确保已毕这一愿景,从驾驶模拟器到试车场的驾驶测试媾和路交通的研究。1.1 自愿携带、最好实践、行业轨范、设计原则、里面历程和公司政策除了干系的轨范化文献和好意思邦交通部的联邦自动驾驶汽车政策携带中给出的轨范开刊行径的详细清单外,在BMW的东谈主机界面开发过程中,考虑并应用了一些干系的携带、最好实践、行业轨范和设计原则(见表3)。这个里面清单连接更新,以考虑到起初进的科学观点。同期,BMW依靠我方的里面历程,基于车辆的自动化水和煦预期的驾驶员参与进程。根据SAE J3016,欲望为DDT准备经受的用户大概接受任何L3级BMW ADS发出的滋扰央求,并作出适当的修起。当驾驶员经受驾驶任务时,SAE L3级BMW ADS应该传达整个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开发与考证提供一个量身定作念的过程。为了开发一个可流通的、容易使用的、安全的SAE L3级 ADS东谈主机界面,BMW依靠基于ISO 9241 "东谈主机交互的东谈主机工程学 "的反复以东谈主为本的设计过程,这也携带BMW的评估、测试和考证。这个过程的中枢是四个相互依赖的以东谈主为本的设计行径:1. 流通并指定使用的环境2. 指定用户需求3. 提议满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谈主因研究方法的发展,并参与科学和环球参谋,来扩张现存的常识基础。 1.2 东谈主机界面设计BMW康健到,对于任何仍然依赖东谈主类操作家手脚准备经受的系统(见SAE L3级界说),可能存在与驾驶员坚强和参与关联的东谈主为成分挑战。因此,BMW的东谈主机界面的可流通性是以安全为主要设计主义对整个操作状态进行评估的。这是在整个这个词设计和开发过程中,通过普遍的东谈主机界面评估、阅历性和非阅历性数据来完成的。同样地,在必要的时候,与其他谈路使用者的疏通也被研究。为了支抓用户准备经受,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,大开车门,或试图换挡,这也将被传统汽车中使用的轨范传感器检测到。BMW特殊瞩目确保东谈主机界面大概传达每一种操作状态,以及整个与驾驶员干系的额外信息。在这种情况下,如果信息能满足以下一个或多个主义,就被界说为干系信息。- 旨在改变用户行径的信息(举例,当前的系统状态,如 "L3级BMW ADS激活",用户不再负责实施动态驾驶任务)。在iNEXT中,SAE L3级BMWADS的激活将通过不同的渠谈进行疏通。一朝SAE L3级BMW ADS被激活,姿色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。(请瞩目:整个高慢的图像、标记、图形、HMI元素和文本驾驶员呈文都是观念性的,在此仅作诠释。)图片
图4. 激活SAE L3级BMW ADS(示范性描写) - 高慢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,用户可能会礼聘。表2中转头了SAE L3级BMW ADS的一些关键状态。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的诠释,图5(a),以及阐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,其开发主义是一个易于使用、直不雅的东谈主机界面,并特别强调驾驶员的安全。与现存的系统(SAE L0级到SAE L2级)比较,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蜕变瞩眼力,同期仍然要求他/她手脚一个准备经受的用户。这意味着必须幸免出现这么的情况,即驾驶员合计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,标的盘的神采编码照明被使用(见图6),以使驾驶员在职何时候都能第一时辰坚强到他们在驾驶任务中的职责。当SAE L3级BMW ADS处于激活状态并以全部才智运行时,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,标的盘的照明在动身点高慢预警告后变为黄色。如果驾驶员莫得实时反应这个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呈文,让司机从头进入驾驶任务- 用户班师的TO也和会过不同的渠谈进行疏通:标的盘的蓝色照明被关闭,并高慢一条阐明停用的信息,提醒司机他/她的职责,见图7。图片
图7. 停用TO班师后,用户被呈文系统的状态(提醒他们的职责) - 结合听觉和视觉元素(姿色盘上的图形动画,以及标的盘上浓烈显然的照明模式),以确保主动的SAE L3级BMW ADS和整个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,优化东谈主机界面的感官部分。 1.3 与干系利益方的疏通和协作BMW戮力于连接优化其测试和考证方法,并与该限度世界最初的巨匠进行透明的参谋(见良马与行业伙伴在《自动驾驶安全第一》白皮书上的协作)。因此,与寂寞的大学和研究机构协作,并在会议和同业评议的科学杂志上发表BMW的测试和考证方法。还积极参与国度和海外资助的合股研究计议,以推动和支抓共同认同的ADS HMI测试和评估方法,如欧盟资助的L3 Pilot样貌。总之,这种方法和BMW的基本历程使其大概开发出L3级BMW ADS,大概在干系操作条款下保抓安全,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),用户的驾驶任务和职责跟着自动化进程的提高而改变,也等于说,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诀别的东谈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,出现了职责诀别的情况,这就带来了模式强大词语的可能性。最关键的是,L2级和L3级很有可能被驾驶员沾污,因为两者都影响纵向和横向适度--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),安全功能的一个特殊关键和具有挑战性的主义是用户对骨子驾驶模式过甚从属职责和(驾驶)任务的正确解释:○ 在模式调动的时刻。○在一定时辰内以相通的自动化模式驾驶。图片
图8. 白皮书 "自动驾驶安全第一 "中描写的用户和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,应该满足以下东谈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行径(尽量减少假阳性和假阴性)。这一要求是指整个类型的HMI操作,包括长途适度。○ 以绝不暧昧和可流通的方式标明骨子的驾驶模式和驾驶员的职责。○ 促进对骨子驾驶模式的自动化的适当信任。发出详细且易于流通的经受央求(举例,结合声息和视觉信号),使车辆使用者有阔绰的时辰经受东谈主工适度并从头赢得对步地的康健。监视驾驶员的疲惫现象,并在经受不受驾驶员现象影响的情况下尽早发出经受央求。这些要求在功能开发和考证阶段被考虑在内。为了确保该功能适当安全的东谈主机互动要求,对不熟悉自动驾驶的对象进行了普遍研究,以测试、评估和考证该观念。这意味着受试者对测试中的系统莫得阅历或预先了解。每个要求都是通过适当的使用来已毕的。每个需求都通过合适的用例和测量轨范来已毕,这些用例和轨范展示了用户如安在驾驶环境中处理任务。根据研究问题和干系用例,研究在驾驶模拟器或简直的汽车环境中进行。这些实证研究与阅历丰富的东谈主因研究东谈主员的抓续巨匠评估沿途,有助于在开发阶段对观念进行稳步改进和优化,并为客户提供安全使用的功能。图片
图片
图9. 根据SAE J3016,ADS的作用2. 主义和事件检测与反应正如东谈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澄澈度舆图进行对照,以细则车辆在谈路上的位置。这种感知还包括识别其他车辆和潜在的谈路危险,整个这些都由车辆的车载处理系统进行分类,它不错对东谈主、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手脚输入来计议适当的下一步,然后车辆就按照这个计议的旅途行驶。整个这些感应、计议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。将机器东谈主和自动化战略中经典的 "感知、计议和行动 "框架改编为汽车ADS,该模子包括传感和感知(包括定位)、计议和适度以及实施和康健,提供了一个与实施无关的一般不雅点。下图诠释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干系的ODD限制和对象,通过考虑其行驶旅途表里的不同干系实体来决定适当的反应,并实施正确的驾驶计议或与用户和其他谈路使用者互动。末端现在,单一的传感器并不具备同期提供可靠、精准的检测、分类、测量和对不利条款的康健性的才智。为了确保全面的可探伤性,需要一个多模式的方法来涵盖整个干系实体的可探伤性。这些实体包括但不限于界说允许操作区域的基础设施、其他谈路使用者、遮拦物和交通指点象征或可见的车谈标记。为了诠释必要的高精准度,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,以捕捉整个外部的原地信息,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全感知 不同传感器的规格描写如下(也见图12):- 录像头:具有最高可索要信息含量的传感器,因为它大概捕捉到与东谈主类感知特殊的可见陈迹。细则范围的精度有限,对不利条款的明锐性高。- 激光雷达:对结构化和非结构化元素的高精度测量。对环境条款的明锐性中等。- 毫米波雷达:对迁移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,对天气条款有很强的适当性。- 超声波雷达:完善的近场传感器,大概探伤到与反射实体最近的距离。除了这套车载舱传闻感器外,高清舆图被用作寂寞的信息来源。它有助于提高功能的质料和可靠性,精准筹画出汽车的位置,并提供关联常识,举例,高速公路的颠倒、可驾驶的车谈或易受伤害的谈路使用者(VRU)概率加多的区域。这对于确保该功能只在其ODD中界说的谈路类型上进展作用是很关键的。图12给出了所使用的传感器的优点和缺陷的概述。图片
图12. 各个传感器的优点和缺陷 各式传感器对各式不利的天气条款有不同的明锐度。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款下。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款下的全体优异斥逐。在某些情况下,传感器大概在将数据传送到下一个处理单位之前,通过使用筹画机视觉算法,用额外的信息丰富原始数据。举例,图13高慢了经过处理的录像机数据,包括物体检测和分类,以及识别的交通象征和检测的车谈。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整个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大概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概预测其他谈路使用者行将发生的行径。这少量很关键,因为如果不假定/预测其他交通参与者的畴昔位置,就不可能计议被控车辆的畅通。基于现在的环境模子过甚预测的进展,该功能根据动态变化的谈路和交通现象礼聘一种驾驶策略,举例,通过治愈车辆的速率或轨迹。这使系统大概在考虑到驾驶员安全以过甚他谈路使用者的情况下,对当前的情况作念出适当的决定。比如说:- 物体:只须莫得其他谈路使用者受到伤害,该功能就会幸免与可能带来安全危险的物体战斗(即,只须不危过甚他谈路使用者,就会转向以幸免遮拦物)。- 易受伤害的谈路使用者(VRU)行东谈主:尽管并不欲望在高速公路上经常遭受东谈主,但这种可能性老是存在的,因此,仍然要实施适当的豪迈措施。如果一个东谈主位于车辆的主义车谈上,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标的车谈旁的东谈主时,该功能尽可能地扩大与该东谈主的横向距离,并根据与该东谈主的可已毕的横向距离裁减慢度。- 易受伤害的谈路使用者(VRU)摩托车: 除了上头提到的行东谈主VRU,其他类别的弱势谈路使用者可能会在ODD内出现,包括摩托车。由于BMW集团亦然一家摩托车制造商,是以其利弊地坚强到SAE L3级BMW的ADS在检测此类谈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证,不错考虑到摩托车,包括摩托车独到的情况,如分谈行驶。- 汽车: SAE L3级BMW ADS有一个协作驾驶策略。举例,该功能裁减其速率,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还不雅察其他车谈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,以促进安全变谈。如果在ODD内检测到不充分的条款,举例能见度差或风,该功能一般会裁减慢度,并加多与其他车辆的距离,如运行设计域(ODD)章节所述。此外,如果出现达到系统辖域的情况,ADS会触发一个TOR给准备经受的用户,并为安全过渡顺利动驾驶分派阔绰的时辰。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可操作而必须满足的整个条款。这些条款包括但不限于: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才智;以及东谈主类驾驶员的限制,举例,驾驶员必须系好安全带坐好,并保抓清醒,等等。当ODD的整个条款得到满足时,SAE L3级BMW ADS大概代替东谈主类驾驶员料理驾驶任务。一朝车辆达到其ODD的极限,车辆将向东谈主类驾驶员发出经受央求,以示他们应该收复对驾驶任务的适度。不然,车辆将收复到最小风险状态,这将使车辆停驻来。 ODD指的是SAE L3级BMW ADS的运行条款。这些条款包括但不限于环境条款,如天气和时辰,地舆条款,如谈路类型和速率范围,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,与走动车辆有连气儿的结构艰苦,莫得顺利交叉的交通或环岛。这种谈路类型的特色是行东谈主和自行车出现的概率很小。对这些激活条款的顺从将由车载传感器检测,举例,录像系统,该系统正在监测像 "高速公路颠倒 "这么的交通象征,而且还将通过高清舆图提供的信息得到保证。地舆上的ODD包括地舆围栏的领域和这些领域内区域的整个适用的交通王法。考虑到法律要求等各式成分,举例,SAE L3级良马ADS被设计为在0至85mph的速率下运行。此外,自动驾驶车辆抓续监测环境条款(环境ODD),以确保在整个条款下安全运行。举例,车辆的速率将根据一天中的时辰、明后条款、如果路面摩擦总计太小(举例,如果路面上有雪或冰)或风太强而治愈(见图14)。如果章程的条款发生变化,无法再已毕安全驾驶,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手脚经受用户,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/她是否大概在章程的时辰内经受驾驶任务(举例,他/她莫得睡着),参见上述东谈主机界面(HMI)中描写的驾驶员准备状态监测。如果这些条款莫得得到满足,ADS将自动向驾驶员发出TOR,如果莫得发生TO,则蜕变到最小风险状态。此外,如果SAE 3级BMW ADS检测到计议路子上的任何特殊情况,如司机走错路或施工区,将向司机发出经受车辆适度权的央求。图片
图14.环境条款对OEDR的影响 为了正确检测这些界说ODD限制的不同条款,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。条款传感器/监测旨趣示例驾驶速率轮速传感器谈路类型高清舆图,环境模子(车载传感器的交融)。摩擦总计来自环境模子的摩擦总计(交融车载传感器)。横风偏离展望轨迹,温度温度传感器路面和几何款式 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款车内录像头、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集团连接提高其产物的质料,主义是通过 "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。与安全关联的ODD的紧要变化将触发本自愿安全自我评估的更新。 4.联邦、州和处所的法律和步伐整个在好意思国销售的BMW汽车在设计上都适当联邦、州和处所对其设计、制造和性能的适用要求。iNEXT的坐褥版块将有传统的手动适度,将大概像其他BMW车辆一样驾驶,并将按照现在的要求制造。关联词,由于SAE L3级BMW ADS将经受对驾驶任务的适度,在SAE L3级BMW ADS模式下操作时,它还将考虑到与车辆操作关联的干系州和处所法律,或 "谈路王法"。BMW康健到,自动驾驶系统的步伐正在制定过程中。因此,BMW正积极与利益干系者战斗,以分享BMW对ADS的作念法,并为潜在的新步伐提供意见,这些步伐将料理配备ADS的车辆的开发和部署到市集。在此期间,BMW正在根据干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料理局("NHTSA")也曾在其联邦自动驾驶汽车政策("FAVP")中公布并更新了其对ADS测试和部署的携带。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。由于监管框架条款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方式运行。 顺从法律要求对BMW集团来说是最关键的。这包括顺从手脚自我认证过程一部分的整个认证要乞降顺从适用的谈路交通法。4.1 认证要求基于BMW iNEXT的量产车正在开发中,既不错手脚传统车辆驾驶,也不错在SAE Level 3 BMW ADS提供的SAE L3条款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适度安装,整个适用的联邦活泼车安全轨范(FMVSS)都将得到满足。ADS的快速发展现在也曾高出了相应步伐的发展。BMW集团积极与世界各地的干系机构和利益干系者协作,支抓ADS步伐的制定。BMW还与行业团体和NHTSA协作,推动新的FMVSS的发展,这将(a)简化新安全技能的创新,(b)推动高度自动化汽车技能的安全。在畴昔,新的FMVSS和/或对现存FMVSS的修改可能会考虑到莫得传统适度或传统座椅位置的车辆。BMW在推动这些改造和新轨范的制定,并将络续与好意思邦交通部(USDOT)和NHTSA战斗,因为他们正在寻求优先考虑、制定和实施这些轨范。BMW集团浓烈支抓制定联邦AV立法。一个宇宙性的技能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携带方面的反复处事。此外,联邦反车辆立法将推动这些冲破性的技能,同期支抓好意思国的研究和投资。同期,BMW集团高度赞赏好意思邦交通部和NHTSA在《2016年联邦自动驾驶汽车政策》中发布了对于配备ADS的车辆的携带意见;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技能方面的最初地位》。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,并轨则了联邦和州在迎来这个个东谈主交通新期间中的适当扮装。4.2 谈路步伐谈路步伐闲居由州和处所政府制定。良马集团的有条款自动驾驶SAE 3级ADS的安全部署需要顺从这些步伐,以促进与传统谈路使用者的互动。在L3级中,一朝SAEL3级BMW ADS参加使用,ADS将实施整个的操作性驾驶任务,即SAE第3级功能在参加使用时也将负责顺从整个适用的车辆操作王法。对于那些与车辆在交通中的操作莫得具体关系的交通步伐(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。顺从适用的谈路交通法是OEDR的一个关键部分。如同对自驾车系统行径的其他要求一样,咱们在自驾车系统内设立界限,以促进顺从适用的谈路王法。哪些谈路王法是适用的,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,是以特别温柔适用于高速公路情况的谈路交通法。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。像任何东谈主类一样,ADS在某些外部条款下需要优先考虑谈路王法,以保养交通安全。一个例子是,为了幸免撞车,不得不穿越实心车谈象征(举例,当两条高速路合并时)。在BMW的产物开发过程中,BMW将在SAE L3级BMW ADS系统推出之前,检讨SAE L3级BMW ADS系统设计的每一条路子(见后文考证与阐明)。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,用于考证和完善操作其ADS平台的车辆软件。考证过程的一部分将是确保整个的车辆系统和软件沿途处事,大概按照干系的谈路交通法在其ODD内操作车辆。 此外,BMW的高清舆图还充实了其他信息,如特定地区的交通象征和速率限制。为了考虑到谈路交通法的地区互异,ADS根据其当前位置(地舆围栏)拜谒一个包含整个适用谈路交通法的数据库。不一致的处所将被考查,如果需要,舆图数据将被相应更新。BMW也康健到,"谈路王法"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,以适当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,并将与实施团队沿途参与实时的监管战斗和提前计议,以确保满足适用的临了期限。 5. 经受(最小风险条款)对于SAE L3级系统,当接近ODD出口或出现ADS故障时,一个接受才智强的 "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细则不再满足上文第3章中胪陈的条款时将车辆的适度权派遣给东谈主类驾驶员。运行设计限度(ODD)不再满足,或者如果ADS系统出现故障,使SAE L3级BMW ADS不行王人备保抓对驾驶任务的适度。在系统需要经受时,SAE L3级BMW ADS将以视觉、听觉和触觉警报的款式向东谈主类驾驶员发出一连串的警告,其艰苦进程越来越高。这个警告级联包括SAE L3级BMW ADS的经受央求,并应用上文第1章东谈主机交互界面中胪陈的HMI。如果准备经受的用户(即东谈主类驾驶员)不接受经受央求的警告,SAE L3级BMW ADS将实施一个风险缓解操作。这毛糙地意味着,如果到达路肩不可行,举例在交通劳作时,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谈上安全泊车。 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形成的:- 接近ODD的限制(上文第3章运行设计域(ODD))。- 通过连气儿监测干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级系统的用户永久是回退准备用户。在上述条款下,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修起这一央求,系统将实施一个风险缓解动作。在TO过程中,ADS将络续实施驾驶任务,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演叨施变谈)。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。警告级别的特色适当于情况的紧迫性。警告级别的开发采取了不同的模式和各式东谈主因研究,方法各种,以确保适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,东谈主机界面高慢出收拢标的盘的手。如果驾驶员不顺从要求,第二次警告出现,标的盘的神采变为红色。这个视觉警告伴跟着一个声消息号。在第三阶段,通过高慢一个明慧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从TOR,也曾实施了一个风险缓解功能。在这种情况下,车辆在考虑到当前的交通现象、系统的剩余功能才智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款而变化,根据情况可能包括停在路肩上或停在当前的车谈上(举例在交通堵塞中或如果失败的传感器不允许安全变谈)。良马汽车将根据情况找到一个适当的惩处决策,将其他谈路使用者的风险降到最低。一朝车辆到达安全位置,危险灯就会大开,并触发一个艰苦招呼(eCall)。图片
图a 变谈泊车到路肩的功能 图b 在行车谈上停住的功能图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谈路使用者或遮拦物发生碰撞的危险,而且莫得阔绰的准备时辰将适度权交还给驾驶员,那么ADS会在必要时减慢至王人备静止和/或自行实施自动规避动作,而无需驾驶员的额外输入。图片
图17.BMW iNEXT观念车中的冗余部分 此外,在评估风险时,触发经受的频率是至关关键的。BMW集团也曾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。东谈主机界面(HMI)),料理安全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)。整个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产物开发的高轨范进行开发,包括功能安全、使用安全以及考证和阐明。 6. 防撞性被迫安全对于任何车辆的设计都很关键,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适度,也不错在良马SAE L3级ADS模式下已毕自动驾驶。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历程莫得什么不同,并领有与良马其他车型相通的高耐撞性。具体来说,良马考虑了联邦汽车安全轨范(FMVSS)章程的设计要求,并考虑了好意思邦交通部的新车评臆想划(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”用户大概接受从头赢得驾驶任务的适度权,是以坐褥版的BMW iNEXT观念车保抓了传统的座椅位置(即莫得旋转座椅)。同样,车辆为整个其他乘客保抓相通的传统安全机制(安全带、安全气囊等),这么不管车辆以何种方式行驶,都能提供保护。临了,坐褥车辆将在车内加入行东谈主保护措施,包括主动(自动艰苦制动)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关键。因此,在职何一款新车的产物开发过程中,“耐撞性”的话题都是重中之重。基于v型模子(见图18),在开发过程的一起源,就对新车的耐撞性要求进行了界说。在界说需求时,咱们考虑了最新的研究斥逐、通用轨范测试、基于事故研究的里面碰撞场景和里面阅历,更无用说基于步伐的测试和全球耗尽者利益组织建议的测试。车辆层面的这些需求被漂浮为子系统的需求,并不才一步漂浮为单个组件的需求。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证。图片
图18 碰撞考证6.1 乘员保护可系列的坐褥版块的BMW iNEXT不错礼聘配备SAE L3级 BMW主动安全ADS系统。因为整个良马汽车测试,以满足或高出他们的市集的安全步伐包括FMVSS,以及考虑耗尽者测试(NCAP)和良马集团的里面轨范,ADS和非ADS车辆都将以同样的方式保护车内东谈主员。由于SAE 3级车辆属于“双用途”车辆,因此乘员保护将满足整个传统乘用车所需要满足的相通监管要求。BMW集团领罕有十年的汽车开发阅历,以满足FMVSS的要求,BMW iNEXT观念车的坐褥版块将应用这一阅历。为了在ADS和非ADS车辆中提供相通水平的乘员保护,两种车型都配备了相通的轨范碰撞感应系统。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。增强的传感才智有助于加多ads车辆的主要上风——大概减少导致事故的要道情况的数目。BMW集团将络续研究这些新式传感器在改善乘员保护方面的潜在平正,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扮装,因此改变轨范的座位位置和里面配置的设计允许司机在必要时赶紧赢得适度权。因此,有条款的自动化排除了提供翻新性的座位位置。在实施之前,即使是对座椅或标的盘位置进行轻细的治愈以提供模式感知,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的激活要求之一等于要系好驾驶员的安全带。BMW iNEXT观念车的量产版将配备翻转传感器和惯性传感器、压力传感器,以启动拘谨系统和关闭高压电动系统。这些机制将在第7章碰撞后激发的行径中详细参谋。在儿童安全方面,坐褥BMW iNEXT汽车将达到或高出好意思国安全步伐的要求,并考虑到全球的NCAPs。这包括在后排座椅的外侧位置的儿童拘谨系绳位置,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轨范。6.2 结构齐全性结构齐全性是一项里面要求,适用于整个碰撞测试的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,以及全球耗尽者组织的测试,以及良马集团我方的里面测试。考虑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步和车辆的负载旅途,这些旅途的作用是分派来自许多不同标的和角度的力。手脚一款面向全球市集开发的汽车,因此需要接受普遍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,基于仿确切编造版的BMW iNEXT汽车也曾经历了无数次的正面、侧面和后部碰撞。不管是从FMVSS 200或300系列轨范,如故从耗尽者组织测试,原型开发的多个阶段都有助于考证和考证模拟(参见图18)。诚然编造测试提供了难得的观点,但BMW也依赖于物理碰撞测试:在车辆到达第一个客户之前,也曾进行了100屡次齐全的车辆碰撞测试。零散性组件测试提供了一些谜底,以提高编造世界的准确性。 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:侧向碰撞保护其他谈路使用者BMW iNEXT的坐褥车辆正在研发中,以保护行东谈主和其他脆弱的谈路用户以过甚他谈路车辆。自动艰苦制动(AEB)和行东谈主自动制动(AEB)将成为好意思国市集上的iNEXT的标装产物,它能探伤行东谈主,并对行东谈主作念出反应,已被诠释注解能有用地减少事故总和。即使ADS不在时,这些系统也处于行径状态。 主动安全安全辅助功能在耐撞性方面进展提神要作用:它们是第一谈防地,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。通过现场有用性评估,量化了BMW现在在市集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,同期配备自动艰苦制动和车谈偏离预警系统的车辆在配备至少一种拘谨系统的情况下,发生碰撞的可能性比未配备拘谨系统的车辆低23%。雷同地,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额外契机。2016年,BMW集团签署了一份对于实施AEB的原宥备忘录(MoU), AEB提供了上前碰撞预警和碰撞艰苦制动的结合。在这份原宥备忘录中,BMW集团甘心在好意思国坐褥的整个轻型汽车中,至少95%配备AEB。该系统不错匡助留心与静止的车辆或前边行驶的车辆,以及过路的行东谈主发惹事故。在许厚情况下,如果无法留心崩溃,系统会匡助裁减碰撞速率。在许多危险情况下,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,车辆不错由系统减慢到最大的全减慢。根据不同的情况,车辆不错刹车到王人备停。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,在展望有碰撞危险或与前列车辆距离很近的情况下。- 红色明慧带声信号的车辆:当该车辆以较高的差动速率接近其他物体时,可发出艰苦警告信号,以豪迈行将发生碰撞的危险。 7. 碰撞后激发的行径良马iNEXT观念车的量产版将大概进行自我会诊,包括在碰撞后。如果车辆合计SAE 3级BMW ADS的功能无法以安全的方式保养,将向东谈主类驾驶员发出经受央求,SAE 3级BMW ADS将不再可能从头激活。对于更严重的事故,坐褥的iNEXT车辆将恪守与其他BMW车辆雷同的轨范。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大开,断开高压电板,激活危险警告灯,刹车以减少潜在的战斗从事二次碰撞,和BMW发起艰苦电话招呼中心等操作,保证车辆在发生碰撞后乘客及谈路使用者的安全。 BMW SAE L3级ADS的主要主义之一是,通过可靠的恶臭性驾驶策略,减少与手动驾驶比较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减碰撞的严重性为先决条款。ADS和传统BMW车辆采取的碰撞检测系统是相通的,举例惯性畅通/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,但检测和反应这些碰撞的职责就落到了SAE L3级ADS的准备经受的用户身上。由于系统的反应取决于影响的严重进程,坐褥BMW iNEXT车型根据严重进程采取互补和重迭策略。7.1 自我会诊手脚一个原则问题,ADS系统连接实施自检和考证,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,底盘对王人)如果车辆部件在碰撞过程中损坏,系统将尝试通过第9章中描写的冗余经受部件来实施指定的碰撞后行径。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 从头激活功能唯独通过整个检讨才可能从头激活。这些检讨发生在低或高严重影响,维修后,或只是在驾驶时。这些检讨并不仅限于在崩溃之后才实施。如果碰撞损坏了任何组件(举例,损坏或错位的传感器),故障将由系统自身检测到,而不可能从头激活SAE L3级BMW ADS功能。不管如何,在检测到碰撞后,如果莫得干系的损坏,而且检测斥逐细密,则需要从头启动车辆进行整个检讨,并从头启用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。在保养或维修行径之后,不需要实施任何具体的行径。通过上述参谋的自会诊,确保了安全的激活和操作。任何莫得按照良马集团维修表率进行的维修或保侍奉动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将实施以下才略:1)司机被提醒并发出一个TOR(参见第五章)。经受(最小风险条款))。2)如果驾驶员莫得或无法收复驾驶,考虑到对系统的毁伤,实施风险缓解策略,见第5章。经受(最低风险条款)3)实施了传统(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集团合计有必要对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实施的。碰撞呈文会大开ADS电板中的一个半导体开关,并禁用/关闭ADS车载电源系统。艰苦招呼(eCall)在某些条款下,如触发安全气囊,在相应严重进程的碰撞后,会立即发起自动艰苦招呼的艰苦央求。碰撞自动呈文不受按SOS键影响。当与良马反应中心建立联接时,eCall LED明慧绿色。随后,良马救急中心与乘客取得磋磨,并采取进一步措施匡助他们。即使车内的东谈主无法作念出反应,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反应中心,以细则必要的补助措施。 8. 数据纪录与分享整个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,纪录事故中的干系信息。除了传统的功能,产物的坐褥版块的BMW iNEXT观念车将配备扩张功能脾气以及额外的数据采集斥地来纪录各式数据点,不错安全地送到BMW后台服务器用于畴昔的产物改进。客户的而已秘密是最关键的。因此,BMW顺从整个适用的数据秘密法律和携带方针,包括加州耗尽者秘密法案和汽车制造约定约秘密携带方针。为了与这些轨范保抓一致,BMW为其客户提供了退出用于产物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,唯独在车辆整个者的明确许可下或在适用的法院大叫下才能拜谒。用于产物改进主义而分享给良马后端的数据不会被个东谈主识别。 8.1 主义和概述整个配备了高度自动化驾驶技能的BMW汽车,比如SAE L3级的BMW ADS,都具有普遍的数据纪录功能,不错准确地再现撞车干系事件。这些事件不错分为两类:- 顺利参与(举例,碰撞、接近碰撞或幸免碰撞的情况);- 转折参与(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,也等于说,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)。为了已毕这一主义,传统的事故数据纪录仪(EDR)适当事故数据纪录的监管轨范,将配备一个额外的数据存储斥地,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,留心数据丢失、操作和未经授权的拜谒,即使在碰撞的情况下也能保抓数据的齐全性。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)、任何经受行径和故障(举例:触发TOR的任因何障和/或过渡到最低风险条款,以及任何与坠毁干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适当适用的秘密法律和步伐,举例联邦法律(如《秘密法》)和州法律(如加州耗尽者秘密法)。此外,手脚汽车制造约定约(现为汽车创新定约)的成员,良马集团恪守“汽车耗尽者秘密保护原则”,该原则于2014岁首度制定并于2018年更新。除了因为法律/职责原因而纪录的车辆数据,数据网罗亦然SAE L3级BMW ADS抓续改进的一部分,举例提高舆图质料、识别谈路变化、向其他车辆通报艰苦情况等。这些数据用于产物开发过程中,为客户提高各式功能的质料。为此,干总计据被发送到安全的后端,并提供给开发部门进一步分析。客户被呈文这些数据网罗行径,如果他们礼聘不支抓这些脾气的开发,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,并在经过透顶考证后与整个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:崩溃干系事件的基本信息,用于崩溃算法的重建- DAS EDR:驾驶辅助系统(DAS)对碰撞干系事件的影响- HAD EDR:高度自动化驾驶(HAD)SAE 3级+系统对车祸干系事件的影响。与法律/职责干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 在发惹事故的情况下,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。- 拘谨系统状态: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滋扰/状态等。- 碰撞时数据存储在DAS EDR (t = -12 t = 0):高档驾驶员辅助系统(ADAS)功能状态、警告,手在央求(小时)/经受央求(TOR)手(HO) /经受(),最小的风险操作,车辆纵向滋扰和/或横向携带,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,则不会存储任何干联SAE L3级BMW ADS的数据。礼聘ADS (SAE L3级及以上)干系的驾驶数据会被纪录并存储在车内,最长可达3个月,然后自动消逝(缓冲区)。 当车辆达到以下触发阈值条款时,就会发生永劫驰念数据纪录:- 幸免碰撞:幸免由AEB滋扰引起的碰撞(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的阻隔内5mph(莫得部署拘谨系统斥地)。- 碰撞:安全气囊或其他拘谨系统安装的张开(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拘谨系统安装,永恒驰念中的纪录数据才会被锁定,不会被进一步消逝。不然纪录的数据会被消逝。(c)数据检索数据存储在车辆中,不错通过法院大叫或车辆整个者的央求(在车辆领有期间)通过OBD端口和/或顺利从事件数据纪录器组件(安全气囊适度单位)检索。长途数据检索尚未已毕。法律章程的数据不错用可用的读出器用检索。整个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系统以外,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,如艰苦招呼或自动驾驶功能,需要一个后端联接来发送和给与数据,这是其功能观念的一部分。这个通讯通谈使用的一个特殊有名的脾气是舆图上的交通讯息和舆图自身。为了AD的安全性,当车辆遭受危险情况时,它不错呈文近邻的车辆,使其大概赶紧作念出反应。这是现在实施在BMW汽车,呈文其他BMW司机危险的交通条款,举例。 此外,需要从车辆的数据来提高功能的质料,特别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。触发器条款和干总计据是在开发过程中界说的,但不错在数据网罗过程中修改,以获取干系信息。(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,以满够数据保护的整个法律要求。这包括车辆和后端之间的加密传输,以及通过最终存储对整个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历程,确保车辆特定数据的所罕有据纪录和处理行径的数据保护和安全。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给与数据到存储数据的一个关键才略。一般而言,无须提供个东谈主而已。因此,咱们只纪录灰度图像数据,并将分辨率裁减到所需的最小值。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谈主。举例,任何被视频捕捉到的东谈主都被毛糙地归类为“交通中的迁移物体”。 9. 系统安全量产版的BMW iNEXT观念车将是,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恪守相通的开发历程,以确保整个车辆的系统安全。这些历程包括功能安全性海外ISO轨范(ISO 26262)和预期功能安全性(ISO/PAS 21448)以过甚他刚劲的BMW里面历程。功能安全历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全性等第(ASIL)的属性。对于高度安全干系的功能,也曾建立了特定的冗余,以便这些系统的故障不会形成不对理的安全风险。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,但故障不会形成不安全的情况。第5章参谋的风险缓解策略是SAE L3级BMW ADS故障安全主宰的一个例子:经受(最小风险条款))。跟着SAE L3级ADS的改进,一个刚劲的更新过程变得至关关键。iNEXT坐褥车辆将配备空中(OTA)更新才智。这些软件更新在开发、考证和部署策略方面恪守行业最好实践,以便实时请托给车辆。 BMW集团在安全创新方面有着悠久的历史,其开发过程基于已毕系统安全的系统方法。 9.1 设计和考证过程 在夙昔的几年里,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才智、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。这是唯独可能的,因为康健安全的设计是BMW集团的设计考证和考证过程的一个构成部分。对于安全干系系统,这是最关键的。 为了确保过程和产物的安全性的最高可能的康健性,BMW也曾纳入了外部和里面的安全轨范。BMW集团的设计历程包括ISO 26262功能安全、ISO/PAS 21448预期功能安全(SOTIF)的应用,以及一系列里面历程,包括但不限于开发轨范框架“理念提供”和整车电动/电子集成历程。 车辆安全是“莫得因E/E系统故障而产生的不对理风险”(ISO 26262)。ISO 26262进一步描写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,不错界说裁减这些风险的高档安全主义。此外,ISO 26262包含了留心和减轻系统故障和当场硬件故障的要乞降建议,这些故障可能会对安全主义的已毕产生影响。 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行径。这就导致了SOTIF的界说:由于这些与此类限制干系的潜在危险行径,不存在不对理的风险。一个要道的安全成分是确保用户正确流通ADS,这将在第12章中详细参谋。耗尽者西宾。 整个这些安全轨范都依赖于一个基本的安全观念:他们的主义是遗弃不可接受的风险。ISO 26262为安全ADS的开动设计提供了有用的指南,以满足这一主义。因此,BMW集团将ISO 26262界说的“基于风险的方法”永久如一地聚积于整个这个词产物开发过程。图23高慢了如何使用风险裁减方法的界说(根据ISO 26262的汽车安全齐全性等第(ASIL)) 该轨范分为五种不同的分类:QM、ASILA、ASIL B、ASIL C和ASIL D. 其中QM清晰除了必要的轨范质料措施外,不需要采取ISO 26262。齐全性的最高要求被分类为ASIL D:这一级别清晰在发生故障的情况下,可能会形成严重的生命威迫或致命伤害。因此,ASIL D设立最高阈值,以确保干系的安全主义是适当的,并已充分实施。图片
图23-基于ASIL的可容忍剩余风险的裁减 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滋扰,这就加多了确保功能安全(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轨范。如第11章考证和阐明(V&V)所述,通过现场测试和考证来创建必要的“笔据”。 如果上述安全轨范不行涵盖某些系统安全方面,BMW集团将纳入其他安全轨范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不错匡助惩处可用性问题和相应的体紧缚构模子。 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要求比较较,是激活SAE L3级BMW ADS的必要前提,使得舆图输入与安全干系。因此,高清舆图也被视为整车考证方法的一部分。 9.2 危害分析和安全风险评估BMW严格按照iso26262系统安全轨范进行危害分析和安全风险评估。对于上头参谋的ISO/PAS 21448 SOTIF,以雷同的方式使用这种分析来界说使用的安全功能。 SOTIF评估闲居会导致功能的治愈,举例,性能的限制,以允许在无故障条款下的安全功能。功能体紧缚构,BMW集团区分技能SOTIF SOTIF和东谈主类成分,如所示的措施考证不错通过技能设计决策(安全-设计)或由东谈主类行径的考证系统的安全运行(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主义,并根据ISO 26262导出了功能和技能安全观念。 9.3 冗余设计在故障条款下,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)来已毕。礼聘哪种方法取决于故障条款下设计元素的性质和系统的剩余功能。 考虑到的设计安全成分包括:- 设计架构- 传感器- 实施器- 通讯失效- 潜在的软件失误 - 可靠性- 潜在的适度不及- 不良适度措施- 可能与环境物体过甚他谈路使用者发生碰撞- 可能由ADS操作引起的潜在碰撞- 离开车谈- 失去牵引力或康健性- 违背交通步伐- 偏离正常/预期的驾驶方式 在考虑iso26262和IEC61508的要求并礼聘一个安全观念后,细则了设计要求,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:主通谈和次通谈自身都是冗余的,而且有我方的会诊单位。这允许检测故障下的通谈,并让其他通谈经受。当故障同期影响两个通谈时,第三个基本通谈将经受,以使风险降到最低。图24高慢了已毕的冗余观念的概览图片
图24:在良马ADS中已毕冗余观念9.4 安全策略(ADS故障)已毕冗余的主义是允许驾驶员手脚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王人备住手)。当SAE L3级BMW ADS无法保证安全抓续运行时,将会实施,举例:如果轨范的TOR被司机忽略了-由于环境条款中的危险导致传感器或实施器性能下落(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加多。为了体现这一日益增长的影响力,BMW集团开发了一系列历程,以适度整个复杂的电子车辆适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。这包括将安全主义瓦解为软件需乞降体紧缚构,如上所述。通过变更适度料理,这被分派到整个的开发部门(包括供应链),而且是整个这个词系列开发过程的一部分。文献和变更料理历程是UNECE复杂电子车辆适度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,自我认证也实施了雷同的历程。 BMW集团的东谈主工智能(AI)安全战略是以故障退化观念为基础开发自动驾驶功能。这意味着,包括东谈主工智能算法在内的性能层老是由细则性开发的安全层来保护,该安全层负责整个安全功能。在自动驾驶过程中,这些安全功能老是活跃的,并适度车辆的行径。安全功能王人备寂寞于性能层。 9.6 软件更新过程 在车辆赢得认证后,致使在初度注册后,更新车辆的软件越来越关键,举例,用于惩处安全问题,实施软件修正和支抓调回。根据畴昔合股国麇集安全和空中更新步伐的观念(见合股国麇集安全和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证。 经过开发和考证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软件更新也曾成为一个关键的礼聘。不管更新是通过经销商的物理联接实施如故通过长途空中实施,它都不会在考证过程之前发布(参见第11章)考证和阐明(V&V))也曾完成。为确保软件适当适用的安全轨范,该软件在请托客户车辆前,会在BMW测试车辆上由受过专科进修的安全司机进行测试。在考验场和环球谈路上测试新软件之前,BMW会进行一项考虑到安全司机扮装的风险分析,以确保谈路交通安全不受影响。 为料理软件更新而制订的主要轨范和轨范如下:-安全方面的干系信息-干系软件更新的文献化并安全存储在BMW集团;-识别开动和更新软件版块的信息,包括齐全性考证数据和安全干系系统的干系硬件组件;-细则更新后的系统与其他系统的相互依赖关系;-细则适用于软件更新的特定主义车辆;-在核实部署前,主义车辆的临了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抓续运行所需的其他安全干系系统,或与注册时比较,更新是否会加多或改变车辆的功能;-呈文车辆使用者关联更新;-向关联当局或技能部门提供而已。更新过程当车辆登记后发生安全干系软件更新(包括OTA更新)时,将采取以下才略:1. 在实施更新之前,BMW集团将确保更新历程大概安全可靠地进行更新。如果更动了更新过程,则需要进行新的考证。2. BMW集团将评估软件更新是否会顺利或转折影响车辆自我认证系统的审批,并纪录斥逐。3. 如果更新不会对任何自我认证系统的折服性产生影响(举例,更新以成立软件bug),BMW集团仍将确保采取的更新过程是安全的。4. 然后可能会进行更新,BMW集团将确保所采取的更新过程是安全可靠的。BMW集团将依期考证所使用的历程的安全性。 10 麇集安全跟着车辆上电子系统数目的加多,可能试图拜谒车辆数据致使主宰其系统的袭击载体也随之加多。为了减少麇集安全风险,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、坐褥和监控整个这个词车辆生命周期的硬件和软件。为此,BMW也曾实施了许多轨范来处理麇集安全事件,分析威迫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限度干系的麇集安全威迫和谍报信息的行业平台。对于整个的车载和非车载系统,包括联接斥地和BMW后端,BMW也曾实施了一个安全架构,应用安全设计的方法,并基于最新的行业最好实践。对于整个的麇集物理系统,也曾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,也曾实施了额外的保障措施,以已毕对良马客户和整个谈路使用者的更高保护水平。 为了豪迈麇集限度新出现的威迫(如安全驾驶-干系的干扰、主宰、盗窃),BMW集团也曾建立了一个全面的麇集安全计议。动身点,了解车辆安全和麇集安全之间的主要区别是至关关键的。车辆安全(见第9章系统安全)特殊留意齐全性,这闲居意味着车辆信号唯独在简直、传输和给与正常的情况下才会被采取行动。安全的主要主义亦然车辆安全运行的可用性,闲居要求系统是可靠的和故障安全的(即,冗余)。因此,麇集安全需要温柔一个系统或信息的齐全性、守秘性和可用性。因此,麇集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连接增长的联接性形成的。这些挑战包括从满足安全监管要求到保护车队和客户免受麇集安全袭击。为了使车辆大概自动驾驶,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,其他接口大概适度车辆的驾驶功能。加多新的接口不仅增强了车辆的功能,而且还加多了技能的复杂性,导致坏心行径者的麇集袭击面扩大。简而言之,技能也曾发展到了一个水平,除非车辆也能安全运行,不然就无法保抓安全状态。最终,麇集安全原则和实践必须应用于产物开发过程,以确保坏心行径者或袭击者不行即兴适度车辆的驾驶系统。图片
图26.车辆生态系统在连接发展,变得越来越复杂,导致威迫者的袭击面越来越大 跟着ADS的复杂性加多,潜在的麇集安全风险的可能性也在加多,因此需要适当的麇集安全保护。谈路使用者和司机的安全依赖于系统的齐全性。因此,ADS必须提供阔绰的保护,留心在整个操作模式下的主宰和未经授权的拜谒,特别是驾驶功能。良马集团的首要任务是确保其产物的最高安全轨范,并以最好方式保护其安全和安保。从SAE L2级扩张到SAE L3+级车辆的麇集安全挑战在于,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简直性受到毁伤,ADS的构件将使用不正确的数据来主宰车辆沿其路子行驶。这最终可能导致车辆定位在不正确或不存在的车谈上,无法识别遮拦物,或污蔑交通现象。因此,BMW集团有职责建驻足够的麇集安全保障和适度措施,以适当地保护自动驾驶汽车免受坏心袭击。10.1 BMW集团的麇集安全计议在本节中,将进一步先容BMW集团豪迈其产物靠近的不同威迫的方法。此外,本节还概述了BMW集团用于设计和建造抗争麇集袭击的自动驾驶系统的产物开发过程。安全必须被设计到一个系统中,以已毕全面消逝。一个严格的、王人备集成的安全工程历程是创建安全的、因而亦然安全的系统的基础。该过程有助于细密地整合各式安全适度和保障措施,这将在背面的章节中描写。传统的IT麇集安全留意不同的安全原则,其中一个最基本的原则被称为 "深度恶臭"。BMW集团在许多其他麇集安全原则中采取了深度恶臭,以确保不同系统层的不同适度措施到位,因此车辆不只单依靠其附进来抗争麇集袭击。在BMW集团的产物中有用应用麇集安全技能和功能是深刻恶臭范式的斥逐。 10.2 良马集团的安全开发生命周期方法该计议的要道要素是安全工程、安全技能和功能以及安全操作,如图27所示。诚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深刻探讨部分找到。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也曾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。手脚安全工程过程的斥逐,适当的安全技能和功能被设计出来,以满足BMW的客户和其他谈路使用者的不同保护需求。在工程设计过程中,每个适度单位、功能或后端系统的设计都有一个基本的保护级别,并由BMW的安全巨匠进一步评估。如果评估发现存更高的保护需求,将设计扩张的保障措施来弥补这一差距。第三个要素--安全操作--在BMW集团的产物发布到市集上时起源实施。它应用当代技能以及行业协作来识别新的车辆威迫,分析其对产物的影响,并根据识别的风险触发后续历程,如车辆软件更新。汽车ISAC是汽车行业的主要平台,用于交流关联新兴威迫、事件处理和汽车麇集安全最好实践的难得信息。一般来说,整个的汽车麇集安全行径都是为了满足四个保护主义:安全,财产,秘密和数据安全,以及客户怡悦度。安全手脚一个保护主义的关键性也曾在第9章中参谋过了。秘密和数据安全旨在保护客户和车辆数据,财产的保护主义波及整个与客户和BMW集团的财富失掉关联的风险,举例,由盗窃或主宰形成的。临了但同样关键的是,客户怡悦度的保护主义是处理主宰和安全事件,加强公众对BMW集团产物的信任。在BMW集团,麇集安全瑕瑜常被爱好的,因此企业料理层负责已毕汽车麇集安全主义,并在整个这个词公司内建立包含麇集安全原则的历程,手脚安全设计的一部分。这些原则的实施情况由咱们的职工进行追踪,他们参与了一个由全公司整个干系业务部门的麇集安全巨匠构成的麇集。 该方法结合了多个组织发布的麇集安全最好实践出书物,特别是好意思国国度运载安全局对于"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 "当代汽车的麇集安全最好实践",整个的Auto- ISAC最好实践指南,SAE的 "麇集物理车辆系统麇集安全指南J3061",以及ISO/SAE CD 21434 "谈路车辆-麇集安全工程",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麇集安全计议的要道成分的细节。10.3 深刻探讨:安全工程BMW集团恪守一个结构澄澈的产物开发历程。为了使每个保护主义达到适当的安全水平,将汽车安全观念纳入产物开发过程的早期阶段是至关关键的。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,这与汽车麇集安全风险监测和威迫建模相等合。2. 观念阶段:根据有用保障措施的新观念进行风险限制,这导致了额外的安全要求。整个这些都是基于深度恶臭和其他常见的安全原则。3. ECU和软件开发阶段:详细计议和测量安全熟识度水平,举例通过实施观念和里程碑,特别是对于高度联接的组件和AD功能。4. 集成和考证阶段:针对最初细则的风险以及开发生命周期中新发现的威迫进行全面的安全测试和考证,包括渗入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集团不仅对适度单位和车辆功能进行了整个这些才略,还将其纳入车载麇集、通过无线电接口(如迁移无线电、蓝牙)的外部车辆联接以及整个物理接入点(如OBD接口)的设计中。BMW集团的产物开发过程采取了搀和款式的瀑布模子,或前边提到的V型模子,与敏捷方法相搭配。一方面,整个这个词车辆的开发恪守瀑布模子,另一方面,在开发不同的ECU软件部分(如AD功能)时采取敏捷方法。这种搀和方法使BMW集团大概结合两者的优点,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集团合计渗入测试是其开发过程中集成和考证阶段的一个基本要素:唯独袭击者的不雅点才能提供对于系统设计和实施中存在颓势的有用信息。为了从黑客的简直输入中受益,以达到考证和阐明的主义,BMW奉求里面和外部的麇集安全参谋人。考查斥逐和随后的行动会在市集启动前反馈到开发处事历程中。渗入测试手脚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产物麇集安全战略的另一个关键成分是手动源代码审查和自动代码扫描,以检讨适度单位和咱们的服务器、应用轨范和第三方服务上的软件要道点。 10.4 深刻探讨:安全技能和功能BMW集团在安全技能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 - 恪守安全设计的方法,特别是深度恶臭。-> 基本保护级别--由整个适度单位、功能和系统组件的默许保障措施集界说;以及。-> 扩张保护级别--适用于高度明锐的适度单位、功能和系统组件(如AD功能或长途信息处理)的一套单独的高档保护措施。BMW集团的安全工程师评估了总体保护主义、干系的袭击场景以及每个客户功能和车辆适度单位的袭击者特征,以细则必要的个东谈主保护级别并细则适当的技能惩处决策。基本保护级别将适用于畴昔几代汽车的整个车载系统适度单位。它包含的元素有:安全的板上和板下通讯妙技,ECU、车辆和IT后端认证机制,以及密钥料理功能(密钥和认证料理),安全的OTA更新等等。咱们的工程师正在连接监测行业轨范和最好实践,以保抓基本保护水平的更新。除基本保护外,扩张的安全保护是在对车辆过甚生态系统的每个单独的适度单位、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恶臭方法。深度恶臭的基本想想是建立一个具有多个保护级别的系统,从而使车辆大概保抓一般的保护级别,抗争袭击,即使在单个保护级别失败或被渗入的情况下也不会王人备被零散。基于这种方法,BMW集团建立了一个层级模子(见图28),包括六个与安全关联的层级:-> 第三方-> IT后端-> Car2Backend联接-> 车辆接口-> 车载麇集-> 电子适度单位 该层模子涵盖了车辆以过甚与车辆生态系统的战斗点。基本的和扩张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照实施整个的保障措施,不错确保对单个保障措施的班师袭击不会毁伤整个这个词系统的齐全性。为了进一步概述该层模子,图28高慢了一个不同层如何影响手脚车辆和后端系妥洽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、驾驶策略和车辆畅通适度,位于多层架构的最内圈。在这种情况下,这些是车载麇集和ECU的层。外部数据亦然AD功能的一个关键构成部分。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。关联词,AD的中枢功能从未与任何车外实体顺利通讯,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舆图更新将动身点在其泉源得到认证,并转发到BMW集团的IT后端层。在那处,动身点进行质料检讨以及数据交融。然后,通过相互认证和加密的车辆-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上进行腹地解密,举例,在信息文娱限度,它被料理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麇集接口,通过一个防火墙网关导入数据,手脚车载麇集的一部分。临了,ECU将在腹地检讨来自IT后端的简直性信息,以确保数据的端到端齐全性,然后再将其用于AD主义。五层中的每一层的整个保障措施的结合,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,而且外部袭击者不行顺利拜谒任何可能影响车辆AD功能安全运行的车辆畅通适度接口。 10.5 深刻研究:安全操作在完成安全工程阶段后,车辆进入坐褥阶段并请托给客户。系统化的汽车安全方法涵盖了从设计阶段到车辆不错请托给客户的市集启动阶段。关联词,连接变化的威迫环境要求良马集团在客户请托后任重道远,跟上技能高出和潜在的坏心行径者的行径。10.6 安全监控/威迫谍报BMW集团监控全球安全事件,以保抓对其车辆和IT系统的新发展和袭击情况的了解。信息通过OEM官方渠谈和麇集安全巨匠在麇集安全和黑客会议上参谋。新的威迫被评估为与公司产物的关联性。此外,良马集团追究对待供应链安全,并与硬件和软件制造商订立了左券,以尽早提醒他们瞩目潜在的裂缝。对于威迫谍报交流协作的更多细节将在后续章节中解释。10.7 事故料理与IT行业一样,在产物的整个这个词生命周期中,表率的软件生命周期对于快速有用地弥补潜在的安全裂缝至关关键。此外,有必要考虑到老化的密码学、文凭撤销以及新的袭击性技能的快速发展。因此,BMW集团为处理汽车安全事故建立了明确的历程。处理事件的才智浓烈依赖于良马集团的供应商的支抓。传统的适度单位供应商的模式也曾不再可行,他们合计软件是整个这个词系统的一个构成部分,不需要在系列推出后进行泛泛的更新。BMW集团很明晰这个问题,并在其汽车价值链中惩处这个问题。主动的车辆软件支抓正在成为车辆开发的一个关键构成部分,使咱们大概在潜在的安全裂缝出当前赶紧作念出反应。这等于为什么BMW集团要求整个为畴昔一代汽车提供部件的供应商保抓在短时辰内采取行动的才智,也要超越积极的开发阶段。10.8 麇集安全协作和伙伴关系(Auto-ISAC)BMW集团坚强到,唯独与合适的伙伴协作,才能达到较高的麇集安全水平,因此赞赏伙伴关系,积极参加各式协作,并促进威迫信息的交流。BMW集团通过与其他汽车公司就麇集袭击和分享威迫谍报进行协作,积极寻求麇集安全巨匠群体的支抓,同期仍然保抓在技能惩处决策上的竞争。在汽车麇集安全限度,饱读吹协作的一个关键的非牟利组织是Auto-ISAC,由汽车行业于2015年8月成立。Auto-ISAC通过分享对于新威迫和简直事件的信息,以及提供对于如何改善汽车组织内麇集安全历程的最好实践,努力提高汽车行业的安全水平。BMW集团是Auto-ISAC的首创成员之一,从那时起就一直积极参与,戮力于制定各式麇集安全历程的最好实践指南,参加关联当前麇集安全主题的行业会议,并分享干系威迫和裂缝信息。BMW集团的安全巨匠处旨趣Auto-ISAC谍报平台提供的威迫谍报,并在必要时将其转发给工程师或事件反应团队。就最好实践而言,BMW集团不仅积极与业界协作开发,而且还王人备内化了以下Auto-ISAC最好实践指南。安全开发生命周期、治理、事件反应、第三方协作与参与、培训与坚强、风险料理以及威迫检测、分析和监控。本节所示的全体方法与整个Auto-ISAC最好实践指南保抓一致,以班师确保产物的安全。除了Auto-ISAC以外,BMW集团还与许多IT安全公司建立了协作关系。如果协作伙伴发现了安全裂缝,当需要进行时辰紧迫的接济时,事件反应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磨和交流有助于良马集团永恒提高产物的麇集安全。BMW的失误赏金和裂缝败露计议饱读吹寂寞的安全研究东谈主员(谈德黑客)向其讲述发现的安全裂缝。同样关键的是,BMW集团正积极为ISO/SAE合股处事组21434 "谈路车辆-麇集安全工程 "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集团坚强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)实施这项服务。CarData是 "扩张的车辆方法 "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"是该方法的一个关键构成部分,确保BMW集团为联网车辆的服务和数据督察高水平的麇集安全和数据秘密。通过BMW CarData,BMW集团为其客户提供了巡逻其车辆的采选长途信息处理数据的契机,如果感有趣,还不错主动为他们信任的第三方发布这些数据。为了大概提供量身定作念的服务,数据拜谒许可的央求老是由第三方发起,然后由用户批准。 11. 考证和阐明(V&V)考证与阐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,代码消逝率);组件级(举例,传感器);子系统级(举例,自动转向适度);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)。对于考证,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,这些要求满足各式轨范,举例之前在第9章系统安全中列出的轨范。对于阐明,SAE L3级BMW ADS还针对各式预先界说的践诺场景和简直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,包括最低风险条款的驾驶策略);驾驶模拟器中的客户研究(举例,驾驶员与车辆的互动);简直世界的开环试驾(举例,传感器性能)和闭环(举例,驾驶能源学)。临了,主义车辆中的闭环试车也用于全车考证,以确保系统在谈路上适当地运行。在这个整车水平上,对SAE L3级良马ADS进行严格的测试,雷同于对传统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 考证与阐明先容系统安全的考证和阐明是BMW集团的重中之重。因此,BMW集团正在积极研究海外轨范(如ISO26262、ISO/PAS 21448),以进一步建立自动驾驶的安全架构、观念和考证。考证的一个要道样貌是PEGASUS,这是一个德国研究样貌,旨在建立合适的考证方法,重心是SAE L3级公路驾驶,并计议开展后续样貌(举例,SetLevel4至5和VV-Methoden)。BMW集团还在行业内协作,界说安全轨范以及适当的器用和技能,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观念是BMW集团为SAE L3级BMW ADS进行考证和阐明行径的携带原则。基于BMW多年来为系列坐褥车辆开发高档驾驶辅助系统(最高为SAE L2级)所赢得的阅历,也曾开发了考证和阐明历程和组织结构,以惩处功能的整个干系安全方面的考证,并在对自动驾驶系统专诚想风趣的处所扩张这些历程、结构和方法。术语 "考证 "和 "阐明 "界说如下:- 考证:"通过提供客不雅笔据,阐明指定的要求也曾得到满足"[ISO 15288]。- 阐明:通过提供客不雅笔据,阐明特定用途或应用的要求已得到满足" [ISO 15288]。11.2 测试主义类别SAE L3级BMW ADS的安全干系测试主义类别来自于《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。安全干系的测试主义类别是:- 功能安全(ISO 26262)- 被控功能的技能安全(SOTIF)。- 东谈主为成分的被控功能安全(SOTIF)- 安全问题- 仿确切考证这些类别也涵盖了第9章中描写的安全主义-系统安全。恪守ISO 26262,整个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磨,以进行考证和阐明。11.3 一般方法一般来说,一个多才略的方法也曾被界说,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. 考证--考证安全设计的要求。3. 阐明--通过重心测试进行统计诠释注解。4. 现场操作--部署后的现场不雅察。图片
图29.核查和考证过程(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、技能SOTIF、东谈主为成分SOTIF和安全方面。除了需求以外,开发过程的质料审计或通过分析技能已毕郑重的系统设计都是在分析阶段完成的。 考证才略确保通过安全设策略略得出的要求得到满足。这个才略确保已知的情况被消逝,而且系统的行径适当章程。基于设计的安全原则是安全方法的基础。关联词,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,使用统计方法来诠释注解安全性,包括开发过程中以前未知的情况,并有阔绰的信心建立一个适当的统计论证(考证)。考证将经过考证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,其中包含了在践诺世界中发生的、具有高度代表性的场景,并考虑到了其要道进程。此外,还考虑了边缘案例,这些案例测试了系统在ODD领域的行径,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历程(现场操作)。这包括对ADS安全性能的现场监测,以及为惩处部署后发现的缺点所需的任何更新。在这个才略中,ODD也被抓续监测,并根据先验假定进行考证。整个才略的斥逐都被反复反馈到ADS设计以及开发和测试过程中,以确保系统安全的整个方面得到抓续改进。当需要对系统进行改变时,BMW恪守严格的改变料理过程,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自身和系统组件的干系方面,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,这些平台在编造和简直刺激的应用方面有所不同。测试平台缩写.描写例子软件在环(闭环)Software-in- the-Closed- Loop SiL部分主义SW是在原型硬件上实施的,而SW的决定影响了编造生成的激励。E.g. MATLAB, Simulink model AUTOSAR Stack, C++ DLL软件反应(开环)Software reprocessing (open loop)SWRepro主义SW在原型硬件上实施,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 主义SW在主义HW上实施,而HW输出影响HW输入。E.g. AUTOSAR Stack on Radar without frontend硬件反应Hardware Reprocessing (Open Loop)HWRepro主义软件在主义硬件上实施,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主义软件在主义车辆或模子中的原型或主义硬件上实施,环境被编造刺激所改变,而驾驶员的反应会影响车辆的行径。E.g. driving simulator (augmented reality for safety critical maneuvers)车辆在环Vehicle-in-the- LoopVIL主义软件在主义车辆硬件上实施,环境被编造刺激所改变,而驾驶员的反应会影响车辆的行径。E.g. driving simulator or ViL (augmented reality for safety critical maneuvers)整个这些测试平台都用于考证和阐明SAE L3级BMW ADS的ODD内的OEDR。在每个平台内,仿真起提神要的作用,整个这个词系统(如带有轮胎和AD功能的整车)、一个子系统(如一个实施器或一个硬件适度器)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践诺的抽象,并依赖于对践诺世界中简直复杂性的简化。为了达到仿真模子所需的准确度,BMW通过对车辆测试中的践诺世界的边缘案例进行考证,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证许多不同的情况,但由于以下原因,在主义车辆中的骨子驾驶亦然考证和阐明过程的一个关键部分。- 用于车辆和传感器模子考证的简直世界数据: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关键来源(举例,车辆能源学或模拟传感器模子)。- 用于场景积贮的简直世界数据:车队数据可用于细则动身点模拟哪些干系(边缘)案例。- 用于交通建模的简直世界数据:在模拟中产生新的场景需要简直的交通参与者行径,以便使编造模拟保抓风趣风趣和代表性。- 在预定的参考路子上的性能评估和目田路子测试:通过在好意思国不同地区(不同的州、特定的阵势条款、谈路条款、基础设施和其他谈路使用者的行径)的预定参考路子上依期评估系统性能,咱们不错细则并考虑到地区互异。- 实施特定的测试案例: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主义车辆上实施。 特别是,在SAE L3级BMW ADS的开发阶段,BMW正在实施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,用于考证开发期间假定的ODD)。在向客户发布SAE L3级BMW ADS之前,BMW将完成研究,诠释注解该系统可由驾驶员安全处理(举例,激活、停用和经受央求)。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),用于开发和考证测试。这项行径也在北好意思进行,以确保在开发过程中考虑到好意思国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证功能逻辑的安全性(举例,安全干系的性能指数),并考证咱们的仿真框架中使用的模子。另外,遭受的简直世界的情况被用来产生践诺的模拟场景,特别是边缘的情况,然后不错通过干系的参数来改变,以考证咱们的算法在系统安全方面的郑重性。 11.6 测试场景为了礼聘干系的测试场景,BMW考虑了几个输入源(举例,车队监测、永恒运行、目田绽放谈路测试和巨匠常识)。底下的列表概述了咱们在系统安全方面重心考证的驾驶场景特征。- 干系的预期践诺世界事件,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/最小风险行径是通过明确地产生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故意在ODD限制下运行的情况来考证和阐明的(见第5章。回落(最小风险条款))。这不错通过模拟或在测试轨谈上驾驶,并注入舛讹或故意接近ODD极限来已毕。此外,通过永恒运行和现场不雅察网罗回退情况的简直数据,并用于抓续改进经受策略和系统的坚固性。11.7 测试策略下图高慢了上述测试平台的一个例子,用于考证和阐明被测试的系统元素与相应的测试主义类别关联。图片
图30.测试主义过甚对应的测试平台和系统元素 在SAE L3级BMW ADS的考证中,要道的挑战之一是统计学上诠释注解系统的安全性和莫得驾驶员滋扰的积极风险均衡(见白皮书《自动驾驶的安全第一》)。 在考证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,随机致使数千亿英里,才能诠释注解其在伤一火方面的可靠性"。为了以可行的努力豪迈这一挑战,要测试的影响成分的参数空间被诀别为所谓的等价类,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斥逐的影响比例关联的成分类别。界说等效等第的轨范由认识进程、严重进程和可控性水平(如ISO 26262中的界说)支抓,手脚操作情况的代表样本,将被归入等效等第。更详细的等价类界说,请参考白皮书 "自动驾驶的安全第一"。使用等价类的观念有助于在最要道的情况下(边缘案例)。通过这么作念,不错在驾驶和仿真考证的里程数与据此代表普通车辆经历的践诺糊口里程数之间产生一个杠杆总计。因此,专门礼聘的用于考证的里程数(践诺世界的驾驶和模拟)不错代表客户在旧例驾驶条款下驾驶的更多里程数。将数百万英里的车辆简直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,再加上等值等第的观念,不错料理上述挑战,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诠释注解。11.8 车辆-驾驶员交互为了考证车辆与驾驶员的互动观念(东谈主机界面、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煦预期的驾驶员反适时辰通过客户研究得到考证。在与客户沿途上环球谈路之前,东谈主机界面与驾驶员的互动在驾驶模拟器研究中得到考证,有代表性的客户、安全驾驶员和巨匠驾驶员在阻滞的考验场和目田谈路上驾驶。此外,通过永恒运行和现场不雅察,网罗经受情况的简直数据,并用于经受策略的抓续改进。11.9 安全干系的高清舆图内容与安全干系的高清舆图内容是通过与参考数据集的比较来考证的。系统测试是为了确保在舆图/践诺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证,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示意舆图可能是失误来源的舆图数据。 12 用户西宾和培训诚然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西宾,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,关键的是西宾他们了解系统的功能,包括他们手脚经受用户的扮装,以及西宾客户了解系统的才智和限制。这种西宾对于客户了解他们在使用该系统时的职责,以及幸免过度信任和/或奢华该系统特殊关键。由于经销商是客户的主要战斗点,BMW有职责为经销商的销售和服务提供适当的资源,如西宾器用和培训,以解释系统的功能、职责和限制。临了,对BMW来说,关键的是通过这种安全自我评估等器用向宽广公众传达BMW对自动化的格调。 耗尽者西宾是建立公众信任和已毕新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之前向其提供关联SAE L3级BMW ADS的信息。这将通过西宾材料,以及通过消息通达、游刃过剩的零卖和服务东谈主员来完成。关联词,咱们的顺利客户将不是咱们SAE 3级BMW ADS系统的唯独用户- 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适度的车辆互动的谈路使用者。因此,不仅要西宾BMW的客户,而且要向公众提供信息,这少量很关键。12.1 对经销商的培训BMW的耗尽者西宾方法的第一个关键相沿是经过适当培训的零卖东谈主员。推动迁移性创新是咱们战略重心的一个中枢要素。提供最初的技能需要一个系统的方法来与BMW的经销商和客户疏通,并对他们进行培训。为了最大限制地提高他们对BMW的产物和服务组合的怡悦度,在每次生意发布时都会提供许多西宾、信息和资源渠谈。在提供创新技能方面的历史和阅历,为提供必要的西宾器用以支抓推出SAE L3级BMW ADS奠定了基础。手脚BMW集团全体西宾理念的关键构成部分,BMW集团向整个服务技能东谈主员提供技能培训,以确保BMW客户的车辆得到最高轨范的保养和修理。培训有多种款式,包括但不限于在线麇集课程、自学参考材料、技能视频以及教师携带的实践课程。BMW车辆的自动化将要求不仅要抵耗尽者进行新技能的西宾,而且要对BMW的服务技能东谈主员进行西宾。手脚第一步,也曾起源对技能东谈主员进行驾驶辅助系统的西宾,如盲点检测(BSD)、高档巡航适度和车谈保抓辅助,这只是BMW集团ADAS功能中的几个例子。西宾技能东谈主员的一个要道部分是告诉他们在需要这些系统时如何正确会诊和维修。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进展要道作用。 12.2 对系统用户的西宾耗尽者西宾方法的第二个关键相沿是对用户进行SAE L3级BMW ADS的西宾。a) 用户西宾的内容在用户西宾过程中,将波及的内容有。- ADS的章程使用/功能意图,以及用户手脚 "经受准备用户 "的剩余职责(举例,艰苦经受情况)。- 系统被设计为运行的条款,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疏通将是用户西宾的中枢内容。根据BMW在SAE L2级ADAS的阅历,以及从其他行业吸取的教学,BMW信托适当的疏通将对谈路安全产生很大影响。必须特殊明晰地诠释经受准备用户的职责。驾驶员必须大概在系统发出TOR后的较短时辰内收复驾驶任务。这也意味着,当车辆在SAE L3级BMW ADS模式下运行时,实施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。另一个关键问题是驾驶员的模式坚强。这少量尤其关键,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辅助系统(举例,车谈保抓辅助和变谈辅助)。为了让驾驶员在参与不同SAE辅助驾驶级别的系统时正确流通他/她的扮装,需要明确呈文每个级别中驾驶员的职责,见表11和图31。 SAEL2级 SAE L3级ADAS实施OEDR的部单干作ADS实施齐全的OEDR驾驶员永久王人备负责司机手脚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:重心温柔瞩眼力司机监控:留意接受才智和基本警惕性司机必须顺从交通王法ADS必须顺从交通王法表11.SAE L2级和SAE L3级中驾驶员的职责图片
图31. 任务分派和职责蜕变 b) 如何西宾用户从BMW的阅历和研究中,知谈可爱学习的方式因东谈主而异,举例取决于年岁、性别,致使是夙昔的品牌阅历(新的与以前的良马司机)等成分。为了满足个东谈主需求,创建了一个多渠谈的经销商和客户西宾方法。这包括诸如以下渠谈:- 车主手册(印刷品、车外数字、车载数字、智高东谈主机应用轨范)- 车载智能个东谈主助理(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,以毛糙易懂的款式解释关键的车辆特征和功能)- 智高东谈主机应用轨范- 实践演示、教程和诊所- 体验式驾驶课程BMW提供的全面西宾器用为SAE L3级BMW ADS的扩充奠定了基础。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也曾采取了与这些系统的主题巨匠的体验式学习行径。2015年,BMW集团起源为职工提供启动前的演示课程和体验式驾驶课程。这些课程由主题巨匠主抓,为职工提供对于咱们首个生意化的SAE L2级ADAS的简直体验。从2018年起源,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 "条款下使用)。在生意启动之前,BMW扩大了演示和体验式学习行径,包括公司外的利益干系者,如营销机构协作伙伴和车展东谈主员的行径。然后,这些体验式行径初度被纳入到汽车发布行径中。c) BMW Genius2013年推出的BMW天才计议是为了升迁零卖环境中的客户体验。该计议在经销商中设立了一个新的扮装,其唯独主义是手脚一个非奉求的产物巨匠。其主要职责是在购买之前、期间和之后协助客户。产物天才们在BMW产物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,使耗尽者与特定的BMW车型和功能最匹配。售后方面,通过BMW EncoreTM样貌处理请托过程和后续的 "请托",客户在随机辰体验车辆后不错回到经销商处赢得更多解释。12.3 以东谈主为本的ADS设计对至今天的公众来说,有条款的自动驾驶SAE L3级车辆是一个新观念。BMW确信,使耗尽者大概与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,并围绕客户设计产物。莫得办法保证每个司机都能得到个别携带。诸如租车、二次销售,致使像肃清家庭的多个司机这么毛糙的使用案例,诠释了为什么BMW不行只是依靠顺利的客户西宾。这等于为什么BMW如斯爱好开发的车内系统。车辆的东谈主机界面--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、毛糙,最关键的是安全。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已毕的。这使咱们大概提供高效、有用和令东谈主怡悦的用户体验,并在设计和开发过程中连接进行实证研究测试。12.4 对公众的西宾临了,在参谋耗尽者西宾的话题时,不行只温柔BMW集团的客户。耗尽者西宾的一个方面亦然对整个在日常通勤中会战斗到BMW系统的公众的西宾。这份安全评估讲述是BMW将如何向感有趣的公众传达SAE L3级BMW ADS的才智--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关键器用,不错传达关磋磨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,整个内容均由用户发布,如发现存害或侵权内容,请点击举报。