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2021-12-27 15:39:48

望衡汽车 | 智能驾驶核心技术规范—决策层

望衡汽车

本期看点

智能驾驶技术规范

决策层



引言

随着智能汽车产业技术的不断创新和发展,提高自动化驾驶技术已经成为汽车领域的技术标志和发展方向。决策规划技术作为智能汽车最重要的科研技术之一,是决定智能汽车能否平稳运行、安全驾驶的关键因素。该技术需依据传感器输入的各种参数形成路径,并将相应的控制量提供给后续控制器,控制器根据决策下达的指令控制汽车,从而实现车辆自动驾驶。


但截至目前,我国尚未就智能汽车自动驾驶功能的决策层技术颁布专门的法律法规或规章,仅发布了行业共识文件、国家标准和团体标准。具体如下:


01

行业共识

2017年10月,中国人工智能协会发布了《中国人工智能系列白皮书——智能驾驶2017》(“《白皮书》”)。其中,将决策规划功能以轨迹决策的角度考虑分为了两个规划,即全局规划和局部规划


全局规划的任务是根据全局地图数据库信息规划出自起始点至目标点的一条无碰撞、可通过的路径。但此仅为粗略的路径规划,不考虑方向、宽度、路障等细节因素,亦不考虑路况等干扰因素。而局部规划是根据全局规划,在一些局部环境信息基础上,利用自身传感器感知周边环境,避免撞上障碍物,规划出理想的局部路径。


《白皮书》还将决策系统的开发和集成基于递阶系统的层次性特征分为四个环节,即信息融合、任务决策、轨迹规划和异常处理。信息融合是将多个传感器输出的信息数据进行关联和融合,建立周边环境模型;任务决策是将已接收到经融合的信息通过智能算法计算,从全局角度规划行驶任务;轨迹规划是根据不同局部环境,为提升车辆行驶安全性能考虑,对车辆的运动轨迹进行规划;异常处理是智能驾驶系统的故障预警和预留安全机制,对于复杂路面容易造成的车辆安全隐患,及时通过预警进行提示和自纠正。


02

国家标准

为指导整车厂、零部件供应商、软件供应商等企业更好地开展车载信息交互系统信息安全技术的设计开发、验证与生产等工作,国家市场监督管理总局与中国国家标准化管理委员会共同制定以下国家标准。(注:部分标准暂未正式颁布,我们基于征求意见稿进行分析。)


1、《电动汽车远程服务与管理系统信息安全技术要求及试验方法》-GB/T 40855-2021

该标准于2021年10月11日发布,将于2022年5月1日实施。该标准制定了电动汽车远程服务与管理信息安全总体结构(详见下图)。车载终端应保证硬件、固件、软件系统、数据存储、网络端口传输、远程升级、日志和系统的信息安全,满足保密性、完整性、可用性的基本要求。电动汽车远程服务和管理系统除应当满足前述的基本要求外,还应在登入客户端平台之前,和服务端平台进行双向身份鉴别。车载终端到平台的通信不仅应满足双向身份鉴别和前述基本要求,还应按照规定进行加密处理。


2、《车载信息交互系统信息安全技术要求及试验方法》-GB/T 40856-2021

该标准于2021年10月11日发布,将于2022年5月1日实施。该标准规定了车载信息交互系统硬件、通信协议与接口、操作系统、应用软件、数据的信息安全技术要求与试验方法。关于该技术需满足的要求归纳如下:

(1)硬件安全:应满足车载信息交互系统所用芯片的测试性能要求;

(2)通信协议与接口:应满足对外通信安全(包括通信连接、通信传输、通信终止响应、远程通信协议、短距离通信协议)、内部通信安全以及车内、外通信接口安全的测试性能要求;

(3)操作系统:应满足操作系统安全配置要求,并具备安全调用控制能力;

(4)应用软件:应满足应用软件基础、代码、访问、运行、通信、日志安全的测试性能要求;

(5)数据:应满足信息的采集、存储、传输、销毁的测试性能要求。


3、《轻型汽车电子稳定性控制系统性能要求及试验方法》-GB/T 30677-2014

该标准均于2014年12月31日发布,已于2015年7月1日实施。该等标准适用于最大设计总质量不大于3500kg的M类和N类车辆的电子稳定性控制系统。该系统实时监控车辆运行状态,根据需要调节制动力和发动机扭矩以改变车辆横摆力矩,使车辆按驾驶员意图行驶的主动安全系统。该功能需满足的要求归纳如下:

(1)能够按照某种控制逻辑对四个车轮单独施加制动力矩;

(2)除驾驶员关闭ESC或车速低于20km/h外,在加速、滑行以及减速(包括制动)等整个行驶的各个阶段都能正常工作;

(3)系统自检已经完成且车辆处于试验方式规定的驱动状态下不大于2min;

(4)车辆处于倒车状态;

(5)即使在防抱制动系统(ABS)或牵引控制系统(TCS)作用期间也不影响本功能的适用。


4、《智能运输系统车道偏离报警系统性能要求与检测方法》-GB/T 26773-2011

该标准于2011年7月20日发布,已于2011年12月1日实施。该标准涉及的系统为车载系统,可采用光学、电磁学、卫星定位系统或其他传感器技术,发出与路面可见车道标识一致的偏离报警,为驾驶员提供车道偏离报警功能,但不涉及与其他车辆碰撞时的预警或车辆运行控制功能。关于该技术需满足的要求归纳如下:

(1)监测系统状态,包括系统故障、系统失效、系统的开/关状态(如有开关);

(2)向驾驶员提示系统当前的状态;

(3)探测车辆相对于车道边界的横向位置;

(4)判断是否满足报警条件;

(5)发出报警。


5、《乘用车后部交通穿行提示系统性能要求及试验方法》(征求意见稿)-20205125-T-339

该标准于2020年12月28日制定完成,现处于批准程序中。该标准适用于安装有后部交通穿行提示系统的M1类车辆。该系统按照最小识别目标可分成Ⅰ型、Ⅱ型两种类型,该功能需满足的要求归纳如下:

(1)在车辆倒车时,Ⅰ型RCTA系统至少实时监测车辆后方横向接近的汽车、摩托车、两轮车,并在可能发生碰撞危险时发出警告信息;

(2)在车辆倒车时,Ⅱ型RCTA系统至少实时监测车辆后方横向接近的汽车、摩托车、两轮车和行人,并在可能发生碰撞危险时发出警告信息。


6、《汽车智能限速系统性能要求及试验方法》(征求意见稿)-20203961-T-339

该标准于2020年11月23日下达,现仍处于征求意见期间。该标准适用于装备了智能限速系统的M类、N类汽车。该功能需满足的要求归纳如下:

(1)系统应能识别GB 5768.2中规定的限制速度标志,在感知到限制速度时发出限速提示,在车速表速度超过限制速度后发出超速警告信号,并具备智能限速控制的系统应将车速控制在限速范围内;

(2)系统应在上电后进行自检,并至少具备相关电气部件及相关传感原件是否正常运行的自检功能;

(3)若系统自检及运行期间发生故障,系统应发出故障指示信息;

(4)系统应在车辆启动后默认开启,并至少具备 1 种方式供驾驶员开启和关闭全部或部分功能,驾驶员主动关闭后应发出提示信息;

(5)系统不得因电磁干扰而影响功能;

(6)具备智能限速控制的系统功能安全性应符合《功能安全要求》;

(7)系统应允许驾驶员主动干预系统的超速警告信号及智能限速控制。


03

团体标准

2021年9月24日,由中国汽车芯片产业创新战略联盟、电动汽车产业技术创新战略联盟联合提出,北京国家新能源汽车技术创新中心有限公司牵头联合行业力量编制的《纯电动乘用车车规级芯片一般要求》等九个团体标准正式发布。


1、《纯电动乘用车车规级芯片一般要求》-T/CSAE 222-2021

该标准适用于纯电动乘用车车规级芯片中控制芯片和通讯芯片的选择评价或适用时的认证评价,其他车规级芯片的一般要求可依具体情况参照执行。标准中规定了纯电动乘用车车规级芯片应满足的一般要求,应以产品零缺陷为目标,涵盖设计、制造、封装、测试、应用过程,应符合汽车行业质量管理体系标准要求;全生命周期应符合汽车安全完整性等级的功能安全要求;通过基于应力失效机理的可靠性测试应符合规定温度登记下的可靠性要求;应考虑信息安全等安全性要求。此外,还规定了标识、包装、运输和存储等要求。


2、《纯电动乘用车控制芯片功能安全要求及测试方法》-T/CSAE 223-2021与《纯电动乘用车通讯芯片功能安全要求及测试方法》-T/CSAE 224-2021

该等标准适用于纯电动乘用车车用控制芯片/内部通讯用通讯芯片(QM等级芯片除外),其他类型电动汽车车用控制/通讯芯片可参照执行。标准中规定了芯片的功能安全要求和功能安全测试方法。要求及方法的设立系基于SEooC的概念,需要在开发阶段对系统层级设计提出一系列假设条件。


针对技术安全领域,芯片应正确提供计算功能/正确提供消息接收功能,当由于故障而造成功能失效时,应当在故障处理时间间隔进入安全状态,在故障退出、消除条件未满足时,不应退出安全状态。


3、《纯电动乘用车控制芯片功能环境试验方法》-T/CSAE 225-2021与《纯电动乘用车通讯芯片功能环境试验方法》-T/CSAE 226-2021

该等标准适用于纯电动乘用车三电系统中的电子控制单元/内部用通讯物理层收发芯片和网关交换芯片遵照AEC-Q100标准执行可靠性试验前、中、后的功能测试,芯片设计验证、芯片量产筛选、使用方芯片选型等环节的测试活动可参照使用。


标准中规定了纯电动乘用车控制/通讯芯片完成规定功能的试验方法,芯片所能执行的规定功能及环境条件由芯片供货方、芯片送测方、芯片使用方商议决定。功能集合除微控制器类/通讯芯片通用的功能,送测芯片可根据自身特性增加自声明的功能,并应确保该功能可被外部设备测量,可通过功能层级逐级映射的方式确定规定功能。


4、《纯电动乘用车控制芯片整车环境舱试验方法》-T/CSAE 227-2021与《纯电动乘用车通讯芯片整车环境舱试验方法》-T/CSAE 228-2021

该等标准适用于纯电动乘用车整车控制/网关通讯芯片,纯电动乘用车其他控制/网关通讯芯片可参考执行。标准中规定了纯电动乘用车整车控制芯片/网关通讯芯片搭载整车环境舱试验方法,以及实验过程中整车控制/网关通讯芯片测试数据采集的要求和方法。


测试分高温试验和低温试验两部分,实验过程中应选用车辆的标准行驶模式(除非另有约定)进行综合工况和高速等速工况的试验,但要求在此行驶模式下车速能跟上CLTC-P工况曲线,若跟不上曲线则采用其他能跟上曲线的行驶模式。


5、《纯电动乘用车控制芯片整车道路试验方法》-T/CSAE 229-2021与《纯电动乘用车通讯芯片整车道路试验方法》-T/CSAE 230-2021

该等标准适用于纯电动乘用车整车控制/网关通讯芯片,纯电动乘用车其他控制/网关通讯芯片可参考执行。标准中规定了纯电动乘用车整车控制芯片/网关通讯芯片搭载整车测试的整车道路试验方法,以及试验过程中整车控制/网关通讯芯片测试数据采集的要求和方法。


试验方法分为静态操作及动态操作,静态操作分为车辆上下电操作、车辆档位操作、车辆附件操作、车辆充电步骤,动态操作分为车辆蠕行、匀速行驶、工况行驶、强化坏路行驶步骤,以及测试里程的实验内容。


以上分析仅供参考,不构成我们正式的专业法律意见。如据此进行商业或诉讼安排而产生的任何损失,我们不承担任何责任。


-END-


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