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SAE J3016:駕駛自動化分級(2021年4月,中文版)

2021-05-25 00:16:42·  來源:北京市高級別自動駕駛示范區(qū)  
 
3.13
車隊運營[功能]

支持無人駕駛操作的ADS車輛車隊管理的活動,包括但不限于:

•確保運營準備。
•在無人駕駛的情況下調度配備ADS的車輛(即,在將車輛投入公共道路服務之前,使用ADS)。
•批準每次行程(例如,付款、出行路線選擇)。
•為使用中的車輛提供車隊資產管理服務(例如,管理緊急情況、根據(jù)需要呼叫或提供遠程協(xié)助、響應客戶請求和故障)。
•在車輛使用期間,作為執(zhí)法、應急響應和其他機構的責任代理人。
•在服務結束時斷開ADS。
•根據(jù)需要進行車輛維修和保養(yǎng)。

3.14
車輛橫向運動控制

DDT子任務包括實時、持續(xù)調節(jié)車輛運動y軸分量所需的活動(見圖9)。

注:車輛橫向運動控制包括檢測車輛相對于車道邊界的定位,并應用轉向和/或差速制動輸入來保持適當?shù)臋M向定位。

3.15
車輛縱向運動控制

DDT子任務包括實時、持續(xù)調節(jié)車輛運動x軸分量所需的活動(見圖9)。

注:根據(jù)使用規(guī)范,車輛縱向運動控制可能包括向前和向后方向性。

車輛運動軸示意圖
圖9-車輛運動軸示意圖(SAE J670)

3.16
最小風險條件

當給定的行程不能或不應繼續(xù)時,用戶或ADS可在執(zhí)行DDT回退后將車輛平穩(wěn)停車,以降低碰撞風險。

注1:在1級和2級,車內駕駛員應根據(jù)需要達到最低風險條件。

注2:在3級,考慮到ADS或車輛與DDT執(zhí)行相關的系統(tǒng)故障,當其確定有必要時,DDT后備就緒用戶應達到最低風險條件,或者在車輛可操作的情況下執(zhí)行DDT。

注3:在4級和5級,ADS能夠在必要時自動達到最低風險條件(即,由于ODD退出,如適用,或由于ADS或車輛執(zhí)行DDT相關系統(tǒng)故障)。在4級和5級自動實現(xiàn)最低風險條件的特征將根據(jù)系統(tǒng)故障的類型和程度、有關ADS功能的ODD(如果有)以及發(fā)生系統(tǒng)故障或ODD退出時的特定操作條件而有所不同。可能需要自動將車輛停在其當前行駛路徑內,或者可能需要更大范圍的機動,以便將車輛從活動車道上移開和/或自動將車輛駛回調度設施。

示例1:設計用于在高速公路上高速駕駛車輛的4級ADS功能遇到DDT執(zhí)行相關的系統(tǒng)故障,并在停車前自動將車輛從活動車道上挪移。

示例2:安裝4級ADS的車輛在其主電源系統(tǒng)中遇到DDT執(zhí)行相關系統(tǒng)故障。ADS使用備用電源,以達到最低風險條件。

3.17
[DDT執(zhí)行相關]系統(tǒng)故障

駕駛自動化系統(tǒng)和/或其他車輛系統(tǒng)中的故障,妨礙駕駛自動化系統(tǒng)持續(xù)可靠地執(zhí)行其部分DDT,包括其本應執(zhí)行的完整DDT。

注1:本定義適用于車輛故障條件和駕駛自動化系統(tǒng)故障,這些故障會妨礙駕駛自動化系統(tǒng)按照設計意圖以最大能力運行。

注2:這一術語不適用于1級或2級駕駛員支持功能因固有設計限制而導致的性能暫時失效,并且不會妨礙系統(tǒng)持續(xù)執(zhí)行部分DDT。
示例1:執(zhí)行DDT橫向車輛運動控制子任務的1級駕駛員支持功能在其一個攝像頭中遇到DDT執(zhí)行相關的系統(tǒng)故障,這使其無法可靠地檢測車道標記。該功能使故障指示信息顯示在中控臺上,同事該功能自動斷開,要求駕駛員立即恢復執(zhí)行DDT的橫向車輛運動控制子任務。
例2: 3級ADS的一個雷達傳感器出現(xiàn)DDT執(zhí)行相關的系統(tǒng)故障,這使其無法可靠地檢測車輛路徑中的物體。ADS通過向DDT備用用戶發(fā)出干預請求來作出響應。ADS繼續(xù)執(zhí)行DDT,同時降低車速,持續(xù)數(shù)秒,以便DDT后備就緒用戶有時間有序地恢復車輛運行。
例3:一輛配有激活的3級ADS車輛突然爆胎,導致車輛操控性非常差,給后備就緒用戶提供充足的知覺反饋,表明車輛故障需要干預。備用支援用戶通過恢復執(zhí)行DDT、打開危險指示燈并將車輛停到最近的路肩上來做出響應,從而實現(xiàn)最小的風險狀況。
例4: 4級ADS的一個計算模塊發(fā)生DDT執(zhí)行相關系統(tǒng)故障。ADS通過使用冗余計算模塊來實現(xiàn)最小風險條件,從而過渡到DDT后備。

3.18
監(jiān)視器

描述一系列功能,包括實時人或機器感知和處理用于操作車輛或支持車輛運行的數(shù)據(jù)的一個通用術語。
注1:當通用術語“監(jiān)視器”及其衍生工具不夠精確時,應使用以下術語來描述監(jiān)控類型。
注2:以下四個術語(1-監(jiān)控用戶,2-監(jiān)控駕駛環(huán)境,3-監(jiān)控車輛性能,4-監(jiān)控駕駛自動化系統(tǒng)性能)描述了監(jiān)控的類別(見主要參與者的范圍)。
注3:駕駛員接受DDT執(zhí)行相關系統(tǒng)故障警報或其他指標的狀態(tài)或條件,如第3級所述,不是一種監(jiān)測形式。接受能力和監(jiān)控能力之間的區(qū)別最好用一個例子來說明:一個意識到火警或電話鈴響的人不一定一直在監(jiān)控火警或電話。同樣,意識到拖車掛接裝置脫落的用戶不一定一直在監(jiān)視拖車掛接裝置。相比之下,配備主動1級自適應巡航控制(ACC)系統(tǒng)的車輛上的駕駛員需要同時監(jiān)控駕駛環(huán)境和ACC性能,否則就不會等待警報提醒他/她注意需要響應的情況(見3.22)。

3.18.1 監(jiān)視用戶

設計用于評估用戶是否以及在多大程度上執(zhí)行為其指定的角色的活動和/或自動化例程操作。
注1:駕駛自動化環(huán)境下的用戶監(jiān)控最有可能被部署為對駕駛自動化系統(tǒng)的誤用或濫用(包括因自滿而過度依賴)的對策,但也可用于其他目的。
注2:用戶監(jiān)控主要適用于2級和3級,因為來自現(xiàn)場的關于1級功能使用的證據(jù)尚未確定濫用或濫用駕駛自動化技術的重大發(fā)生率,并且在這些級別以上,根據(jù)定義,ADS能夠自動達到最低風險條件。
3.18.2 監(jiān)控駕駛環(huán)境

根據(jù)車輛運行的需要,完成實時道路環(huán)境目標和事件檢測、識別、分類和響應準備(不包括實際響應)的活動和/或自動化例程。
注:當駕駛未配備ADS的傳統(tǒng)車輛時,駕駛員在視覺上對道路場景進行充分采樣,以充分執(zhí)行DDT,同時執(zhí)行需要短時間眼睛離開道路的次要任務(例如,調整座艙舒適度設置、掃描道路標志、調校收音機等)。因此,監(jiān)控駕駛環(huán)境并不一定需要駕駛員持續(xù)用眼觀察道路。
3.18.3 監(jiān)測車輛性能[與DDT執(zhí)行相關的系統(tǒng)故障]

根據(jù)車輛運行的需要,完成車輛性能實時評估和響應準備的活動和/或自動化例程操作。
注意:執(zhí)行DDT時,4級和5級ADSs監(jiān)測車輛性能。然而,對于3級ADSs以及1級和2級駕駛自動化系統(tǒng),假設人類駕駛員能夠接受對執(zhí)行DDT產生不利影響的車輛條件(見3.22)。
示例1:當2級駕駛員支持功能在擁堵交通中工作時,制動卡鉗故障會導致車輛在踩下制動器時稍微向左拉。人類駕駛員觀察到車輛偏離其車道,并糾正車輛的橫向位置或完全斷開此功能。
示例2:當4級ADS處于走走停停時,制動卡鉗故障會導致車輛在制動時向左拉。ADS識別此偏差,校正車輛的橫向位置,并轉換到跛行模式,直到達到最低風險狀態(tài)。
3.18.4 監(jiān)控駕駛自動化系統(tǒng)性能

用于評估駕駛自動化系統(tǒng)是否正確執(zhí)行部分或全部DDT的活動和/或自動化例程。
注1:術語“監(jiān)控駕駛自動化系統(tǒng)性能”不應代替“監(jiān)控”,它包括執(zhí)行DDT所需的監(jiān)控和響應,因此更為全面。
注2:識別駕駛自動化系統(tǒng)發(fā)出的干預請求并不是監(jiān)控駕駛自動化系統(tǒng)性能的一種形式,而是一種接受性的形式。
注3:在1級和2級,作為監(jiān)控的一部分,駕駛員監(jiān)控駕駛員支持功能的執(zhí)行情況。
注4:在更高級別的駕駛自動化(3至5級)中,ADS監(jiān)控其完整DDT的執(zhí)行。
示例1:車內駕駛員監(jiān)控一個激活的ACC功能,以驗證其在彎道中跟隨前車時是否保持了適當?shù)拈g隙。
示例2:正使用2級自動泊車功能的遠程駕駛員監(jiān)控車輛路徑,以驗證該功能是否對行人和障礙物做出響應。

3.19
目標和事件檢測與響應(OEDR)

DDT的子任務包括監(jiān)控駕駛環(huán)境(檢測,識別和分類目標和事件并準備根據(jù)需要進行響應),并對這些對象和事件執(zhí)行適當?shù)捻憫锤鶕?jù)需要完成 DDT 和/或 DDT召回)。

3.20
操作[機動車輛]

在行程中由(人)駕駛員(有或沒有 1 級或 2 級駕駛自動化功能的支持)或 ADS(3-5級)執(zhí)行給定車輛的整個 DDT 的活動。
注 1:本文檔中不使用術語“駕駛”,雖然在許多情況下,可以正確使用它來代替“操作”。
注 2:雖然術語“操作”)的使用意味著存在“操作員”,但是本文件中未定義或使用該術語,對各種類型配備 ADS 的車輛用戶提供了非常具體的術語和定義( 見 3.32)。

3.21
操作設計域(ODD)

特定駕駛自動化系統(tǒng)或功能的運行條件,是專門用于運行設計的;包括但不限于環(huán)境,地理和時間限制,以及某些必要或不必要存在的交通或道路特征。
注1:雖然3級和4級ADS功能/車輛設計為僅在各自的操作設計域(ODD)范圍內運行,但在道路運行期間,一些ODD條件會發(fā)生快速變化(例如,惡劣天氣、車道線模糊)。操作環(huán)境中的這種瞬時變化不一定代表“ODD退出”,因為ADS確定這種條件變化何時需要回退性能(無論是由后備就緒用戶還是ADS)。
注2:第 6 節(jié)討論 ODD 在駕駛自動化等級體系的重要性。
示例1: 1級ACC駕駛員支持功能設計用于在晴朗天氣條件下,在完全進入控制的高速公路上為駕駛員提供縱向車輛運動控制支持。
示例 2: 設計 ADS 功能在高速公路的低速交通擁堵中操作車輛,而且是晴朗的天氣條件和最佳的道路維護條件下(例如,良好的車道標記,而且不在建設中)。
示例 3: 設計 ADS 專用車輛僅在地理范圍明確的軍事基地內運行,并且僅在白天以不超過 25 英里/小時的速度運行。
示例 4: 設計 ADS 專用商用卡車用于從地理圍欄的海港中獲取零件,并通過特定路線將其運送到 30 英里外的配送中心。車輛的 ODD 僅限于指定海港內的日間以及連接海港與配送中心之間的特定道路運行。
示例5:3級ADS高速功能(具有清晰可見車道線的ODD要求)遇到一段短的車道線模糊的道路。ADS功能能夠通過其他方式(例如,傳感器融合、數(shù)字地圖、引導車輛跟馳)補償短暫褪色或丟失的車道標記,并在車道線再次清晰可見之前繼續(xù)對車輛進行短暫的操作。不久之后,車道線再次變得模糊,并保持更長時間,導致ADS功能向后備就緒用戶發(fā)出干預請求。

3.22
感知[用戶]

意識的一個方面,其特征在于一個人能夠可靠和適當?shù)丶凶⒁饬響獙Υ碳ぁ?br /> 注 1:在 0-2 級的駕駛自動化中,司機有望感受明顯的車輛系統(tǒng)故障,例如斷桿。
注 2:在第 3 級駕駛自動化中,DDT 召回后備用戶被認為能接受干預請求,和/或感知明顯的車輛系統(tǒng)故障,無論車輛系統(tǒng)故障時 ADS 是否發(fā)出請求。
示例 1:當?shù)?3 級 ADS 在停停走走交通中執(zhí)行 DDT 時,左前胎突然爆胎。DDT后備就緒用戶能夠接受車輛明顯向左拉的動覺提示,并進行干預,以便將車輛移到路肩上。
示例 2:當 3 級 ADS 在高速公路上執(zhí)行 DDT 時,左側鏡玻璃從殼體中脫落。DDT召回后備人員,在感知狀態(tài),但沒有也不會注意到這個故障,因為它不明顯,并且不會對ADS執(zhí)行動態(tài)駕駛任務(DDT)產生不利影響。

3.23
遠程輔助

由遠程人員(見3.31.5)向無人駕駛的ADS車輛提供事件驅動的信息或建議,以便在ADS遇到無法處理情形助力行程繼續(xù)。
注1:遠程輔助不包括遠程駕駛員執(zhí)行實時DDT或后備支援。更確切地說,ADS執(zhí)行全部DDT和/或回退,即使是在遠程人類的協(xié)助下。
注2:遠程輔助可能包括向ADS提供修改后的目標和/或任務。
注3:遠程輔助功能不包括提供有關目的地選擇或行程啟動時間(即調度功能)的戰(zhàn)略指示,即使同一個人同時執(zhí)行遠程協(xié)助和調度功能。
示例1: 4級ADS-DV在其ODD范圍內遇到未通知的道路施工區(qū)域。ADS-DV與遠程人員通信,表明其無法在施工現(xiàn)場進行。遠程人員為車輛提供了一條新的路徑,使ADS-DV能夠繞施工區(qū)域自動行駛并完成行程。
示例2: 4級ADS-DV檢測到車道上的物體看起來太大,無法駛過并停車。遠程助理使用車輛的攝像頭來識別物體是一個可以安全通過/越過的空袋子,并向ADS-DV提供繼續(xù)操作的指令。
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