磐時(shí)技術(shù)專欄“SASEInsight”由一群深耕行業(yè)的磐時(shí)技術(shù)專家共同建設(shè)。他們將在此沉淀自己在多年行業(yè)歷練中積攢的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，分享對(duì)市場(chǎng)趨勢(shì)的深刻洞察和預(yù)見，進(jìn)行最新標(biāo)準(zhǔn)解讀，并挑選行業(yè)中的常見熱門話題，為一線工程師提供極具實(shí)踐意義的指南和案例參考。

本期嘉賓

周堂瑞

磐時(shí)預(yù)期功能安全工程師

同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院本碩畢業(yè)，主攻SOTIF方向；曾任職于上汽乘用車，參與建立數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的開發(fā)、測(cè)試及安全驗(yàn)證體系，熟悉多種安全分析方法，如：HARA、FTA、STPA，擁有豐富預(yù)期功能安全相關(guān)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，熟悉場(chǎng)景測(cè)試方法及預(yù)期功能安全分析方法。

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)教你系統(tǒng)識(shí)別 “潛在觸發(fā)條件”

智駕感知總“掉鏈子”？

FOREWORD

引 言

這類問題似乎并不少見：雨天里具備高等級(jí)駕駛輔助或自動(dòng)駕駛功能的汽車看不清紅綠燈，正午強(qiáng)光下把護(hù)欄誤認(rèn)成車輛，或是對(duì)遠(yuǎn)處行人 “視而不見”？這些預(yù)期功能安全問題—— 核心大都是環(huán)境感知系統(tǒng)在特定場(chǎng)景下“能力不達(dá)標(biāo)”。

雖然現(xiàn)行的 ISO 21448-2022、GB/T 43267-2023 等標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)搭建了預(yù)期功能安全的整體框架，但針對(duì) “環(huán)境感知系統(tǒng)” 的觸發(fā)條件分析、測(cè)試評(píng)價(jià)，一直缺乏具體規(guī)范。好在行業(yè)已有了針對(duì)性方案！由中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟（CAICV）提出，同濟(jì)大學(xué)等牽頭發(fā)起《智能網(wǎng)聯(lián)汽車 環(huán)境感知系統(tǒng)預(yù)期功能安全 第 1 部分：觸發(fā)條件分析與描述方法》CSAE標(biāo)準(zhǔn)已于2023年發(fā)布。

今天，我們就來詳解這一標(biāo)準(zhǔn)，教你怎么系統(tǒng)找到感知系統(tǒng)的 “潛在觸發(fā)條件”。

01

標(biāo)準(zhǔn)檔案

/ STANDARD ARCHIVES

標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)：T/CSAE 316.1-2023

牽頭單位：同濟(jì)大學(xué)、上海機(jī)動(dòng)車檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)研究中心、華為、地平線等19家單位

發(fā)布時(shí)間：2023年11月29日

02

標(biāo)準(zhǔn)介紹

/ STANDARD INTRODUCTION

1.

標(biāo)準(zhǔn)定位

規(guī)定了環(huán)境感知系統(tǒng)預(yù)期功能安全相關(guān)的觸發(fā)條件分析與識(shí)別、觸發(fā)條件評(píng)估、觸發(fā)條件描述方法以及包含觸發(fā)條件的感知系統(tǒng)測(cè)試場(chǎng)景構(gòu)建要求。

2.

適用范圍

適用于：智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知系統(tǒng)在開發(fā)與驗(yàn)證、測(cè)試與評(píng)價(jià)以及檢測(cè)與認(rèn)證的觸發(fā)條件分析；

不適用于：非感知任務(wù)直接相關(guān)因素如視野盲區(qū)、設(shè)計(jì)缺陷等造成的系統(tǒng)性功能不足。

3.

觸發(fā)條件分析與識(shí)別方法

想讓感知系統(tǒng)少出問題，關(guān)鍵是系統(tǒng)化識(shí)別 “哪些情況會(huì)觸發(fā)它掉鏈子”，標(biāo)準(zhǔn)給出了清晰的分析流程，如下圖所示。

圖1 觸發(fā)條件分析與識(shí)別流程

(1)給感知系統(tǒng) “畫個(gè)像” -- 環(huán)境感知系統(tǒng)定義

分析前得明確：我們要研究的感知系統(tǒng)到底是什么？即確定待分析的感知系統(tǒng)必須識(shí)別的要素范圍及適用條件。標(biāo)準(zhǔn)給出了環(huán)境感知系統(tǒng)定義要求，包括：

傳感器類型確定

預(yù)期感知要素范圍確定

預(yù)期感知功能確定

感知功能使用條件確定

(2)揪出 “風(fēng)險(xiǎn)觸發(fā)源” -- 觸發(fā)源列表構(gòu)建

這是關(guān)鍵的一步！標(biāo)準(zhǔn)把觸發(fā)源分成 3 大類，并提供了結(jié)構(gòu)化的組織框架，如下圖所示，避免遺漏。

實(shí)體要素類：如道路結(jié)構(gòu)、交通設(shè)施

干擾要素類：如傳感器表面污漬、導(dǎo)致信號(hào)干擾的建筑物

環(huán)境條件類：如降水、光照等

圖2 觸發(fā)源組織框架

除考慮單一觸發(fā)源的影響，還應(yīng)對(duì)各觸發(fā)源之間形成的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行分析，并描述各觸發(fā)源可能形成觸發(fā)條件的屬性或特征，形成觸發(fā)源列表。標(biāo)準(zhǔn)附錄A中提供了環(huán)境感知系統(tǒng)觸發(fā)源列表參考。

(3)確定“觸發(fā)過程” -- 觸發(fā)機(jī)制分析

找到觸發(fā)源后，還要搞清楚 “它怎么影響系統(tǒng)”“會(huì)導(dǎo)致什么問題”，這一分析過程包括：

觸發(fā)模式：對(duì)環(huán)境感知系統(tǒng)受觸發(fā)條件影響的方式進(jìn)行分析，應(yīng)考慮傳感器觸發(fā)、原始數(shù)據(jù)質(zhì)量觸發(fā)和目標(biāo)識(shí)別觸發(fā)三類

觸發(fā)因素：對(duì)傳感器不同觸發(fā)模式的影響因素進(jìn)行分析

觸發(fā)后果：根據(jù)環(huán)境感知系統(tǒng)的預(yù)期感知功能，對(duì)潛在的目標(biāo)識(shí)別錯(cuò)誤和參數(shù)識(shí)別錯(cuò)誤進(jìn)行分析

(4)得到結(jié)果 -- 梳理潛在觸發(fā)條件

按照以上分析過程，最終分析得到完整的潛在觸發(fā)條件，潛在觸發(fā)條件結(jié)果應(yīng)完整包含觸發(fā)源實(shí)例及其屬性，以及相匹配的觸發(fā)機(jī)制。

(5)給風(fēng)險(xiǎn) “打分” -- 觸發(fā)條件評(píng)估

不是所有觸發(fā)條件都要優(yōu)先解決，標(biāo)準(zhǔn)用兩個(gè)維度判斷優(yōu)先級(jí)：

觸發(fā)條件發(fā)生率O：觸發(fā)條件在其ODD內(nèi)出現(xiàn)的頻次或觸發(fā)源持續(xù)的時(shí)間占總運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)的比值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)

感知系統(tǒng)敏感度P：系統(tǒng)對(duì)觸發(fā)條件的容忍能力，可從觸發(fā)后果中目標(biāo)識(shí)別錯(cuò)誤和參數(shù)識(shí)別錯(cuò)誤兩個(gè)維度展開，分為P1-P3三個(gè)等級(jí)

結(jié)合兩個(gè)維度，就能確定測(cè)試優(yōu)先級(jí)——發(fā)生率高、敏感度低的場(chǎng)景，要優(yōu)先驗(yàn)證。

4.

觸發(fā)條件描述規(guī)范

觸發(fā)條件要 “說清楚、好復(fù)用”，標(biāo)準(zhǔn)給出 3 個(gè)層級(jí)的描述方式。根據(jù)在觸發(fā)條件分析階段和測(cè)試驗(yàn)證階段的不同需求，從抽象到具體，按照語義觸發(fā)條件、邏輯觸發(fā)條件和具體觸發(fā)條件進(jìn)行描述。

圖3 觸發(fā)條件描述示例

5.

感知系統(tǒng)測(cè)試場(chǎng)景構(gòu)建要求

找到觸發(fā)條件后，需根據(jù)潛在觸發(fā)條件，按照觸發(fā)條件描述規(guī)范，構(gòu)建相應(yīng)測(cè)試場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)試。標(biāo)準(zhǔn)明確了測(cè)試場(chǎng)景的構(gòu)建原則：

對(duì)于觸發(fā)源為實(shí)體要素的情況，觸發(fā)條件作為基礎(chǔ)場(chǎng)景中相應(yīng)實(shí)體要素的補(bǔ)充信息；

對(duì)于觸發(fā)源為干擾要素和環(huán)境條件的情況，觸發(fā)條件作為基礎(chǔ)場(chǎng)景的補(bǔ)充要素。

03

說明

/ INSTRUCTIONS

這款標(biāo)準(zhǔn)填補(bǔ)了 “環(huán)境感知系統(tǒng)觸發(fā)條件分析” 的規(guī)范空白 —— 之前行業(yè)多憑經(jīng)驗(yàn)分析，現(xiàn)在有了統(tǒng)一流程，能讓感知安全分析更全面、測(cè)試更高效。目前它已在量產(chǎn)智駕車型測(cè)試中應(yīng)用。

該標(biāo)準(zhǔn)屬于《智能網(wǎng)聯(lián)汽車團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)體系》基礎(chǔ)支撐關(guān)鍵技術(shù)板塊。具體細(xì)節(jié)可至CSAE官網(wǎng)查看標(biāo)準(zhǔn)全文。

目前，磐時(shí)已基于該標(biāo)準(zhǔn)方法，完成了典型觸發(fā)條件的體系化沉淀，并可提供相應(yīng)的工具鏈與咨詢服務(wù)，致力于賦能客戶高效達(dá)成SOTIF安全目標(biāo)。如您有相關(guān)需求，歡迎與我們交流。