GB/T 39323-2020 英文版(www.GB-GBT.cn): Performance requirement and testing method for lane keeping assist (LKA) system of passenger cars

GB/T 39323-2020: 乘用車車道保持輔助（LKA）系統性能要求及試驗方法

1 范圍

(相關資料圖)

本標準規定了乘用車車道保持輔助(LKA)系統的要求、試驗條件和試驗方法。

本標準適用于安裝有車道保持輔助(LKA)系統的 M1 類汽車,其他車輛可參照執行。

2 規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB 5768.3 道路交通標志和標線 第3部分:道路交通標線

GB/T 26773-2011 智能運輸系統 車道偏離報警系統 性能要求與檢測方法

GB/T 34590(所有部分) 道路車輛 功能安全

3 術語和定義

GB 5768.3、GB/T 26773-2011界定的以及下列術語和定義適用于本文件。為了便于使用,以下

重復列出了GB/T 26773-2011中的一些術語和定義。

3.1

車道

駕駛員不需改變行駛路徑的沒有任何固定障礙物干擾的行駛區域。

[GB/T 26773-2011,定義3.1]

3.2

車道邊線

用于確定車道邊界的可見道路交通標線。

3.3

車道偏離

車輛前輪的外緣超出或將要超出車道邊線。

3.4

偏離速度

車輛偏離車道邊線時速度的垂直分量。

3.5

車道保持輔助

在車輛行駛過程中,實時監測車輛與車道邊線的相對位置,持續或在必要情況下控制車輛橫向運

動,使車輛保持在原車道內行駛。

3.5.1

車道偏離抑制

在車輛行駛過程中,實時監測車輛與車道邊線的相對位置,在車輛將發生車道偏離時控制車輛橫向

運動,輔助駕駛員將車輛保持在原車道內行駛。

3.5.2

車道居中控制

在車輛行駛過程中,實時監測車輛與車道邊線的相對位置,持續自動控制車輛橫向運動,使車輛始

終在車道中央區域行駛。

4 要求

4.1 一般要求

4.1.1 系統應能在狀態良好的車道邊線環境下識別車輛與車道邊線的相對位置,輔助駕駛員將車輛保

持在原車道內行駛。

4.1.2 系統至少應具備車道偏離抑制或車道居中控制功能。

4.1.3 系統應具備開機自檢功能,能檢查LKA系統相關的主要電氣部件和傳感元件是否正常工作。

4.1.4 系統應具備手動開/關功能,且應避免駕駛員誤操作。

4.1.5 系統應監測自身狀態并向駕駛員提示清晰、易懂的狀態信息,包括系統故障、系統待機/激活、系統開/關等。其中,系統開/關信息可通過調取菜單等間接方式查看。

4.1.6 系統應設置功能抑制、失效、退出條件并通過機動車產品使用說明書予以說明。

4.1.7 系統的狀態轉換參見附錄A。

4.1.8 系統的功能安全要求應按照GB/T 34590(所有部分)制定,并滿足附錄B的要求。

4.2 性能要求

4.2.1 車道偏離抑制功能應確保車道偏離不超過車道邊線外側0.4m;車道居中控制功能應確保車道

偏離不超過車道邊線外側。

4.2.2 車道偏離抑制功能引起的車輛縱向減速度應不大于3m/s2,引起的車速減少量應不大于5m/s。

4.2.3 系統激活時引起的車輛橫向加速度應不大于3m/s2,車輛橫向加速度變化率應不大于5m/s3。

4.2.4 系統至少應在70km/h~120km/h的車速范圍內正常運行。

5 試驗條件

5.1 試驗環境要求

除特殊規定外,試驗環境要求如下:

a) 能見度大于1km;

b) 平均風速不大于3m/s,最大風速不大于5m/s;

c) 氣溫在-20℃~45℃;

d) 環境照度應在500lx以上并分布均勻;

e) 應避免車輛行駛方向與陽光直射方向平行。

5.2 試驗道路要求

試驗道路滿足以下條件:

a) 試驗道路應鋪設平坦、干燥并具有狀態良好的瀝青或混凝土表面,路面峰值摩擦系數應大于

0.8;

b) 試驗道路應足夠長以滿足試驗的需要;

c) 車道邊線的設置應遵守GB 5768.3的要求;車道邊線顏色應為白色或黃色,線型為實線或虛

線;車道邊線狀態良好,不存在破損、遮蔽等影響車道保持輔助系統感應的缺陷。

5.3 試驗車輛要求

試驗車輛的質量應處于整車整備質量加上駕駛員和測試設備的總質量(駕駛員和測試設備的總質

量不超過150kg)與最大允許總質量之間,試驗開始后不應改變試驗車輛的狀態。

5.4 試驗儀器要求

5.4.1 儀器測試參數

試驗車輛數據采集及記錄儀器的測試參數,包括但不限于以下內容:

a) 試驗車輛在整個測試過程中的車速;

b) 試驗車輛在整個測試過程中的偏離速度;

c) 試驗車輛在整個測試過程中的橫向加速度;

d) 試驗車輛在整個測試過程中相對于車道邊線的距離。

5.4.2 儀器測量精度要求

試驗車輛數據采集及記錄儀器應至少滿足以下精度要求:

a) 車速精度要求0.1km/h;

b) 偏離速度精度要求0.05km/h;

c) 橫向加速度精度要求0.1m/s2;

d) 與車道邊線相對距離精度要求不大于0.02m;

e) 所有動態數據的采樣和記錄頻率應不低于100Hz。

6 試驗方法

6.1 試驗類型

共有以下三種類型試驗:

a) 直道車道偏離抑制試驗;

b) 彎道車道偏離抑制試驗;

c) 車道居中控制試驗。

具備車道偏離抑制功能的車輛應進行直道車道偏離抑制試驗和彎道車道偏離抑制試驗,具備車道

居中控制功能的車輛應進行車道居中控制試驗。

6.2 直道車道偏離抑制試驗

試驗道路應為符合5.2要求的一段長直道。

試驗中,試驗車輛在車道內沿直線行駛,待試驗車輛達到并以(70±2)km/h的恒定車速行駛后,使

試驗車輛以(0.4±0.2)m/s的偏離速度向左或右進行偏離,如圖1所示。試驗過程應滿足4.2.1中的

要求。

6.3 彎道車道偏離抑制試驗

試驗道路為一段直道連接一段彎道,其中彎道的長度應保證車輛能夠行駛5s以上。彎道分為定

曲率部分和變曲率部分:定曲率部分的曲率為2×10-3m-1(半徑≤500m);變曲率部分為直道和定曲

率部分彎道的連接段,其曲率隨彎道長度從0線性增加到2×10-3m-1,曲率變化率dc/ds不超過4×

10-5m-2,如圖2所示。

6.4 車道居中控制試驗

試驗道路為一段直道連接一段彎道,其中彎道的長度要保證車輛能夠行駛5s以上。彎道分為定

曲率部分和變曲率部分:定曲率部分的曲率為2×10-3m-1(半徑≤500m);變曲率部分為直道和定曲

率部分彎道的連接段,其曲率隨彎道長度從0呈線性增加到2×10-3 m-1,曲率變化率dc/ds不超過

4×10-5m-2,如圖3所示。

附 錄 A

(資料性附錄)

系統狀態與轉換

系統狀態與轉換如圖A.1所示。

系統狀態及轉換關系表述如下:

a) LKA系統開啟、關閉可自動或手動進行。

b) 當處于待機狀態時,LKA系統應實時監測車輛運行狀態,但不執行任何車道保持操作。當運

行狀態滿足系統激活條件時,系統可自動或經駕駛員確認后由待機狀態轉換為激活狀態。

c) 當處于激活狀態時,LKA系統應實時監測車輛運行狀態,當滿足系統退出條件時,由激活狀態

退出為待機狀態。

d) 當LKA系統處于激活狀態時,如車輛發生非駕駛意愿的車道偏離,LKA系統應進行車輛橫

向運動控制以輔助駕駛員將車輛保持在原車道內行駛。除此之外,LKA系統可通過某些預先

設計的指令停止或減少非必要的車道保持動作。

附 錄 B

(規范性附錄)

功能安全要求

B.1 總則

車輛安全相關電子電氣系統發生功能異常時,將會導致潛在的危害事件(例如,車輛正常行駛過程

中,發生非預期的橫向運動,導致車輛碰撞)。GB/T 34590闡明了車輛安全相關電子電氣系統在安全

生命周期內應滿足的功能安全要求,以避免或降低系統發生故障而導致的風險。

本附錄規定了車道保持輔助(LKA)系統在功能安全方面的文件、故障策略及確認試驗的特殊

要求。

本附錄不針對車道保持輔助(LKA)系統的標稱性能,也不作為LKA系統功能安全開發的具體指

導,而是規定設計過程中應遵循的方法和系統驗證確認時應具備的信息,以證明系統在正常運行和故障

狀態下均能確保實現功能安全概念,并滿足本標準規定的、所有適用的性能要求。

B.2 文檔

B.2.1 要求

應具備相應的文檔來說明系統的功能概念、功能安全概念,并滿足以下要求:

a) 說明系統的功能概念、內外部接口、潛在的失效、風險及安全措施;

b) 證明系統設計考慮了潛在失效來源,包含隨機硬件失效和系統性失效,并應用了相關領域的

工程實踐;

示例:GB/T 34590.5-2017附錄E給出了針對隨機硬件失效的設計實踐。

c) 為支持確認試驗,說明如何對系統正常運行和失效模式下的工作狀態進行檢查。

B.2.2 相關項定義

B.2.2.1 應描述相關項的功能概念,提供功能描述清單。

注1:GB/T 34590.1中,相關項是指執行整車層面功能的一個或一組系統。如:LKA系統的相關項定義中可包含

前置攝像頭、電子控制單元(ECU)、轉向控制模塊、駕駛員警示系統等。

注2:描述從整車層面可感知的功能并細化。

B.2.2.2 應定義相關項的范圍,明確屬于相關項中的系統和要素,并識別與其存在交互關系的外部系

統或要素。

B.2.2.3 應定義相關項的運行條件和約束限制,針對相應的系統功能,說明有效工作范圍的界限。

示例:常見的運行條件有:供電、車速等;常見的約束限制有:環境溫度、濕度、振動等。

B.2.2.4 應提供示意圖(例如,模塊圖)說明相關項的架構及其內外部接口。在示意圖中以序號標明相

關項組件、外部接口系統、內外部接口通道,并提供明細清單,簡要說明清單中各組件、系統和接口的

功能。

注:若一個組件集成了多種功能,為了清晰和便于解釋,在示意圖中可用多個模塊表示。

B.2.2.5 應利用識別標志,清晰明確地識別相關項的每個組件(包含硬件和軟件),并確認其與所提供

的文檔的一致性。識別標志應明確硬件和軟件的版本,如版本變化引起本標準所述功能的改變,應對識

別標志作相應地改變。

B.2.3 危害分析和風險評估

B.2.3.1 應對相關項的功能性故障進行分析,并歸類。

示例:典型的分析方法,例如,危害與可操作性分析(HAZOP)。

B.2.3.2 應根據車輛目標使用場景及目標用戶,給出潛在危害清單,并定義相應的汽車安全完整性等

級(ASIL),參見GB/T 34590.3。

B.2.3.3 應針對潛在危害,定義安全目標,并進行歸類。

B.2.4 功能安全概念

B.2.4.1 應說明為確保系統發生失效時滿足相關安全目標而在設計時采取的安全措施(含外部措施)。

可采取如下安全措施:

a) 利用部分系統維持工作。如在發生特定失效時選擇維持部分性能的運行模式,應說明條件并

界定其效果。

b) 切換到獨立的備用系統。如選擇備用系統方式來實現安全目標,應對切換機制的原理、冗余

的邏輯和層級、備份系統檢查特征進行說明并界定備用系統的效果。

c) 通過關閉上層功能而進入安全狀態。如選擇關閉上層功能,應禁止與該功能有關的所有相應

的輸出控制信號,以此來限制干擾的傳播。

d) 通過警告駕駛員,將風險暴露時間降低到一個可接受的時間區間內。

B.2.4.2 LKA系統發生功能失效時,應通過警告信號或提示信息等方式警告駕駛員。

B.2.4.3 應解釋系統中軟件的架構概要并注明所使用的設計方法和工具。

B.2.5 安全分析

應通過安全分析從總體上說明對影響系統安全目標的故障或故障組進行了有效識別和處理,以此

來支持上述文檔。

分析可采用潛在失效模式及后果分析(FMEA)、故障樹分析(FTA)或適合系統安全分析的其他類

似方法。

B.2.6 確認試驗

應按照B.2中相關文檔的描述,進行下列試驗,對系統功能概念和功能安全概念進行確認:

a) 確認系統的功能概念

除非需要按照本標準或其他標準規定的專門試驗程序進行功能試驗,應按照B.2.2.1的功能概

念,執行車輛系統非故障狀態下的功能試驗,作為確定系統正常運行水平的方法。

b) 確認系統的功能安全概念

按照B.2.4的功能安全概念,應通過向系統電子電氣組件或機械組件施加相應的輸出信號,來

模擬組件內部故障的影響,以檢查系統在單個組件失效時的反應。

確認結果應與功能安全概念的結論一致,并說明相關安全概念及其實施效果的充分性。

關鍵詞：