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(tǒng)性能要求及試驗方法

1 范圍

(相關(guān)資料圖)

本標準規(guī)定了乘用車車道保持輔助(LKA)系統(tǒng)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(tǒng)的 M1 類汽車,其他車輛可參照執(zhí)行。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)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(tǒng) 車道偏離報警系統(tǒng) 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(shù)語和定義

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

重復(fù)列出了GB/T 26773-2011中的一些術(shù)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(qū)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?qū)⒁鲕嚨肋吘€。

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(jiān)測車輛與車道邊線的相對位置,持續(xù)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(nèi)行駛。

3.5.1

車道偏離抑制

在車輛行駛過程中,實時監(jiān)測車輛與車道邊線的相對位置,在車輛將發(fā)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(nèi)行駛。

3.5.2

車道居中控制

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

終在車道中央?yún)^(qū)域行駛。

4 要求

4.1 一般要求

4.1.1 系統(tǒng)應(yīng)能在狀態(tài)良好的車道邊線環(huán)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(nèi)行駛。

4.1.2 系統(tǒng)至少應(yīng)具備車道偏離抑制或車道居中控制功能。

4.1.3 系統(tǒng)應(yīng)具備開機自檢功能,能檢查LKA系統(tǒng)相關(guān)的主要電氣部件和傳感元件是否正常工作。

4.1.4 系統(tǒng)應(yīng)具備手動開/關(guān)功能,且應(yīng)避免駕駛員誤操作。

4.1.5 系統(tǒng)應(yīng)監(jiān)測自身狀態(tài)并向駕駛員提示清晰、易懂的狀態(tài)信息,包括系統(tǒng)故障、系統(tǒng)待機/激活、系統(tǒng)開/關(guān)等。其中,系統(tǒng)開/關(guān)信息可通過調(diào)取菜單等間接方式查看。

4.1.6 系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置功能抑制、失效、退出條件并通過機動車產(chǎn)品使用說明書予以說明。

4.1.7 系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換參見附錄A。

4.1.8 系統(tǒng)的功能安全要求應(yīng)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(yīng)確保車道偏離不超過車道邊線外側(cè)0.4m;車道居中控制功能應(yīng)確保車道

偏離不超過車道邊線外側(cè)。

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

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

4.2.4 系統(tǒng)至少應(yīng)在70km/h~120km/h的車速范圍內(nèi)正常運行。

5 試驗條件

5.1 試驗環(huán)境要求

除特殊規(guī)定外,試驗環(huán)境要求如下:

a) 能見度大于1km;

b) 平均風(fēng)速不大于3m/s,最大風(fēng)速不大于5m/s;

c) 氣溫在-20℃~45℃;

d) 環(huán)境照度應(yīng)在500lx以上并分布均勻;

e) 應(yīng)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(yīng)鋪設(shè)平坦、干燥并具有狀態(tài)良好的瀝青或混凝土表面,路面峰值摩擦系數(shù)應(yīng)大于

0.8;

b) 試驗道路應(yīng)足夠長以滿足試驗的需要;

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

線;車道邊線狀態(tài)良好,不存在破損、遮蔽等影響車道保持輔助系統(tǒng)感應(yīng)的缺陷。

5.3 試驗車輛要求

試驗車輛的質(zhì)量應(yīng)處于整車整備質(zhì)量加上駕駛員和測試設(shè)備的總質(zhì)量(駕駛員和測試設(shè)備的總質(zhì)

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

5.4 試驗儀器要求

5.4.1 儀器測試參數(shù)

試驗車輛數(shù)據(jù)采集及記錄儀器的測試參數(shù),包括但不限于以下內(nèi)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(shù)據(jù)采集及記錄儀器應(yīng)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(tài)數(shù)據(jù)的采樣和記錄頻率應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)為符合5.2要求的一段長直道。

試驗中,試驗車輛在車道內(nèi)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(yīng)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(yīng)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(tǒng)狀態(tài)與轉(zhuǎn)換

系統(tǒng)狀態(tài)與轉(zhuǎn)換如圖A.1所示。

系統(tǒng)狀態(tài)及轉(zhuǎn)換關(guān)系表述如下:

a) LKA系統(tǒng)開啟、關(guān)閉可自動或手動進行。

b) 當(dāng)處于待機狀態(tài)時,LKA系統(tǒng)應(yīng)實時監(jiān)測車輛運行狀態(tài),但不執(zhí)行任何車道保持操作。當(dāng)運

行狀態(tài)滿足系統(tǒng)激活條件時,系統(tǒng)可自動或經(jīng)駕駛員確認后由待機狀態(tài)轉(zhuǎn)換為激活狀態(tài)。

c) 當(dāng)處于激活狀態(tài)時,LKA系統(tǒng)應(yīng)實時監(jiān)測車輛運行狀態(tài),當(dāng)滿足系統(tǒng)退出條件時,由激活狀態(tài)

退出為待機狀態(tài)。

d) 當(dāng)LKA系統(tǒng)處于激活狀態(tài)時,如車輛發(fā)生非駕駛意愿的車道偏離,LKA系統(tǒng)應(yīng)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(nèi)行駛。除此之外,LKA系統(tǒng)可通過某些預(yù)先

設(shè)計的指令停止或減少非必要的車道保持動作。

附 錄 B

(規(guī)范性附錄)

功能安全要求

B.1 總則

車輛安全相關(guān)電子電氣系統(tǒng)發(fā)生功能異常時,將會導(dǎo)致潛在的危害事件(例如,車輛正常行駛過程

中,發(fā)生非預(yù)期的橫向運動,導(dǎo)致車輛碰撞)。GB/T 34590闡明了車輛安全相關(guān)電子電氣系統(tǒng)在安全

生命周期內(nèi)應(yīng)滿足的功能安全要求,以避免或降低系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致的風(fēng)險。

本附錄規(guī)定了車道保持輔助(LKA)系統(tǒng)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(tǒng)的標稱性能,也不作為LKA系統(tǒng)功能安全開發(fā)的具體指

導(dǎo),而是規(guī)定設(shè)計過程中應(yīng)遵循的方法和系統(tǒng)驗證確認時應(yīng)具備的信息,以證明系統(tǒng)在正常運行和故障

狀態(tài)下均能確保實現(xiàn)功能安全概念,并滿足本標準規(guī)定的、所有適用的性能要求。

B.2 文檔

B.2.1 要求

應(yīng)具備相應(yīng)的文檔來說明系統(tǒng)的功能概念、功能安全概念,并滿足以下要求:

a) 說明系統(tǒng)的功能概念、內(nèi)外部接口、潛在的失效、風(fēng)險及安全措施;

b) 證明系統(tǒng)設(shè)計考慮了潛在失效來源,包含隨機硬件失效和系統(tǒng)性失效,并應(yīng)用了相關(guān)領(lǐng)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(shè)計實踐。

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

B.2.2 相關(guān)項定義

B.2.2.1 應(yīng)描述相關(guān)項的功能概念,提供功能描述清單。

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

前置攝像頭、電子控制單元(ECU)、轉(zhuǎn)向控制模塊、駕駛員警示系統(tǒng)等。

注2:描述從整車層面可感知的功能并細化。

B.2.2.2 應(yīng)定義相關(guān)項的范圍,明確屬于相關(guān)項中的系統(tǒng)和要素,并識別與其存在交互關(guān)系的外部系

統(tǒng)或要素。

B.2.2.3 應(yīng)定義相關(guān)項的運行條件和約束限制,針對相應(yīng)的系統(tǒng)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(huán)境溫度、濕度、振動等。

B.2.2.4 應(yīng)提供示意圖(例如,模塊圖)說明相關(guān)項的架構(gòu)及其內(nèi)外部接口。在示意圖中以序號標明相

關(guān)項組件、外部接口系統(tǒng)、內(nèi)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(tǒng)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(yīng)利用識別標志,清晰明確地識別相關(guān)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(yīng)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(yīng)對識

別標志作相應(yīng)地改變。

B.2.3 危害分析和風(fēng)險評估

B.2.3.1 應(yīng)對相關(guān)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(yīng)根據(jù)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(yīng)的汽車安全完整性等

級(ASIL),參見GB/T 34590.3。

B.2.3.3 應(yīng)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(yīng)說明為確保系統(tǒng)發(fā)生失效時滿足相關(guān)安全目標而在設(shè)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(tǒng)維持工作。如在發(fā)生特定失效時選擇維持部分性能的運行模式,應(yīng)說明條件并

界定其效果。

b) 切換到獨立的備用系統(tǒng)。如選擇備用系統(tǒng)方式來實現(xiàn)安全目標,應(yīng)對切換機制的原理、冗余

的邏輯和層級、備份系統(tǒng)檢查特征進行說明并界定備用系統(tǒng)的效果。

c) 通過關(guān)閉上層功能而進入安全狀態(tài)。如選擇關(guān)閉上層功能,應(yīng)禁止與該功能有關(guān)的所有相應(yīng)

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(fēng)險暴露時間降低到一個可接受的時間區(qū)間內(nèi)。

B.2.4.2 LKA系統(tǒng)發(fā)生功能失效時,應(yīng)通過警告信號或提示信息等方式警告駕駛員。

B.2.4.3 應(yīng)解釋系統(tǒng)中軟件的架構(gòu)概要并注明所使用的設(shè)計方法和工具。

B.2.5 安全分析

應(yīng)通過安全分析從總體上說明對影響系統(tǒng)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(tǒng)安全分析的其他類

似方法。

B.2.6 確認試驗

應(yīng)按照B.2中相關(guān)文檔的描述,進行下列試驗,對系統(tǒng)功能概念和功能安全概念進行確認:

a) 確認系統(tǒng)的功能概念

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

念,執(zhí)行車輛系統(tǒng)非故障狀態(tài)下的功能試驗,作為確定系統(tǒng)正常運行水平的方法。

b) 確認系統(tǒng)的功能安全概念

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

模擬組件內(nèi)部故障的影響,以檢查系統(tǒng)在單個組件失效時的反應(yīng)。

確認結(jié)果應(yīng)與功能安全概念的結(jié)論一致,并說明相關(guān)安全概念及其實施效果的充分性。

關(guān)鍵詞：