一种基于功能安全的制动系统S和C评级装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于功能安全的制动系统S和C评级装置及方法，包括下述步骤中的至少一种：S1、定义危害事件，所述危害事件指汽车电子系统在驾驶场景中功能失效后非预期的表现导致对人员造成的伤害；S2、输入场景参数，所述场景参数指驾驶场景中交通参与者的动态行为设置为相应的数值；S3、计算S

【技术实现步骤摘要】
一种基于功能安全的制动系统S和C评级装置及方法


[0001]本专利技术属于汽车安全领域，尤其是涉及一种基于功能安全的制动系统S和C评级装置及方法。

技术介绍

[0002]随着智能网联汽车和自动驾驶汽车的快速发展，设计高可靠性和安全性的汽车电控系统日益受到各方关注，其中功能安全在制动系统设计中是必不可缺的一部分。功能安全概念阶段开发是评定ASIL等级的重要环节，为了得到合理的ASIL等级，严重度等级和可控性等级评定的正确性至关重要。通过大量的驾驶场景分析能够保证数据的可靠性，但是驾驶场景是无限的，可能造成的危害事件是无限的，对于严重度等级和可控性等级的评定耗时较长。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种基于功能安全的制动系统S和C评级装置及方法，为实现严重度等级和可控性等级的自动评定，提高功能安全概念阶段开发效率和可靠性，本专利技术通过场景参数的设定得到功能安全测试场景数据，采用数学模型的判断自动生成严重度等级和可控性等级，得到严重度和可控性分析表，经过全面的分析得到完备的测试场景数据库、严重度等级和可控性等级评定值。本专利技术提高了功能安全开发效率，为制动系统ASIL等级评定提供了参考依据，还为整车层级功能安全测试提供了测试场景数据的支持。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种基于功能安全的制动系统S和C评级装置及方法，包括下述步骤中的至少一种：
[0006]S1、定义危害事件，所述危害事件指汽车电子系统在驾驶场景中功能失效后非预期的表现导致对人员造成的伤害；
[0007]S2、输入场景参数，所述场景参数指驾驶场景中交通参与者的动态行为设置为相应的数值；
[0008]S3、计算S
自
，所述S
自
指在驾驶场景下，制动系统发生失效后的FTTI时间内自车实际行驶距离；
[0009]S4、计算S
前
，所述S
前
指在驾驶场景下，制动系统发生失效后前车所走距离与两车初始时刻的相对距离之和；
[0010]S5、计算S
前实
，所述S
前实
是指在驾驶场景下，制动系统发生失效后的FTTI时间内前车实际行驶距离；
[0011]S6、根据步骤S3、步骤S4和步骤S5，确定是否能够发生碰撞；
[0012]S7、计算相对碰撞速度ΔV，所述相对碰撞速度ΔV指在驾驶场景下，制动系统发生失效造成车辆发生碰撞时的相对碰撞速度；
[0013]S8、计算碰撞时间TTC，所述碰撞时间TTC指在驾驶场景中自车制动系统功能失效
后与前车发生碰撞的时间；
[0014]S9、根据步骤S1至步骤S8对严重度等级评定，所述严重度等级S指对可能发生在潜在危害事件中的一个或多个人员的伤害程度的预估；
[0015]S10、根据步骤S1至步骤S8对可控性等级评定，所述可控性等级C通过所涉及人员的及时反应避免特定的伤害或者损伤的能力；
[0016]S11、生成针对每个危害事件的严重度和可控性分析表；
[0017]S12、根据步骤S1至S11生成针对制动系统的危害事件的严重度和可控性分析表。
[0018]进一步的，在步骤S2中，涉及到公式如下：
[0019]V
T
＝V0+aT；
[0020]S＝V0T+aT2/2；
[0021]V
T2
‑
V
02
＝2aS；
[0022]制动系统的场景参数包括前车初始车速V
前
、a
前
、V
自
、a
自1
、a
自2
、ΔS、V
前末
、V
自末
、ΔV、T1、T2、S1、S
反
、S
动
、S
前刹停
、S
前实
、S
前
、S
自
、FTTI；
[0023]场景参数根据驾驶场景中的驾驶员动作、车辆状态、行驶区域和道路状态进行设定；
[0024]其中，
[0025]V
前
为前车初始在本车道行驶的车速；
[0026]a
前
为前车下一时刻的加速度；
[0027]V
自
为自车初始车速；
[0028]a
自1
为制动系统失效后驾驶员反应过程中的加速度；
[0029]a
自2
为制动系统失效后驾驶员动作过程中的加速度；
[0030]ΔS为两车初始时刻的相对距离；
[0031]V
前末
为前车末速度；
[0032]V
自末
为自车末速度；
[0033]ΔV为两车碰撞后的相对速度；
[0034]T1为驾驶员反应时间；
[0035]T2为驾驶员动作时间；
[0036]S1为前车行驶距离；
[0037]S
反
为驾驶员反应时间内自车行驶距离；
[0038]S
动
为驾驶员动作时间内自车行驶距离；
[0039]S
前刹停
为前车从初始到刹停的距离；
[0040]S
前实
为S
前刹停
与ΔS之和；
[0041]S
前
为S1与ΔS之和；
[0042]S
自
为自车在FTTI时间内的实际距离；
[0043]FTTI为T1与T2之和。
[0044]进一步的，在步骤S3中，根据步骤S2设定的场景参数V
自
、a
自1
、a
自2
、T1和T2，通过以下数学模型计算得到S
自
：
[0045]S
自
＝V
自
*T1+0.5a
自1
T
12
+(V
自
+a
自
*T1)*T2+0.5a
自2
T
22
。
[0046]进一步的，在步骤S5中，根据步骤S2设定的场景参数V
前
、V
前末
、a
前
和ΔS，通过以下数
学模型计算得到S
前实
：
[0047]S
前实
＝0.5(V
前
+V
前末
)*(V
前末
‑
V
前
)/a
前
+ΔS。
[0048]进一步的，具体判定如下：
[0049]在步骤S6中，根据驾驶员行驶状态和道路情况，给驾驶员反应时间T1赋定值，然后通过给变量T2赋值，根据公式分别计算S...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于功能安全的制动系统S和C评级方法，其特征在于，包括下述步骤中的至少一种：S1、定义危害事件，所述危害事件指汽车电子系统在驾驶场景中功能失效后非预期的表现导致对人员造成的伤害；S2、输入场景参数，所述场景参数指驾驶场景中交通参与者的动态行为设置为相应的数值；S3、计算S
自
，所述S
自
指在驾驶场景下，制动系统发生失效后的FTTI时间内自车实际行驶距离；S4、计算S
前
，所述S
前
指在驾驶场景下，制动系统发生失效后前车所走距离与两车初始时刻的相对距离之和；S5、计算S
前实
，所述S
前实
是指在驾驶场景下，制动系统发生失效后的FTTI时间内前车实际行驶距离；S6、根据步骤S3、步骤S4和步骤S5，确定是否能够发生碰撞；S7、计算相对碰撞速度ΔV，所述相对碰撞速度ΔV指在驾驶场景下，制动系统发生失效造成车辆发生碰撞时的相对碰撞速度；S8、计算碰撞时间TTC，所述碰撞时间TTC指在驾驶场景中自车制动系统功能失效后与前车发生碰撞的时间；S9、根据步骤S1至步骤S8对严重度等级评定，所述严重度等级S指对可能发生在潜在危害事件中的一个或多个人员的伤害程度的预估；S10、根据步骤S1至步骤S8对可控性等级评定，所述可控性等级C通过所涉及人员的及时反应避免特定的伤害或者损伤的能力；S11、生成针对每个危害事件的严重度和可控性分析表；S12、根据步骤S1至S11生成针对制动系统的危害事件的严重度和可控性分析表。2.根据权利要求1所述的一种基于功能安全的制动系统S和C评级方法，其特征在于，在步骤S2中，涉及到公式如下：V
T
＝V0+aT；S＝V0T+aT2/2；V
T2
‑
V
02
＝2aS；制动系统的场景参数包括前车初始车速V
前
、a
前
、V
自
、a
自1
、a
自2
、ΔS、V
前末
、V
自末
、ΔV、T1、T2、S1、S
反
、S
动
、S
前刹停
、S
前实
、S
前
、S
自
、FTTI；场景参数根据驾驶场景中的驾驶员动作、车辆状态、行驶区域和道路状态进行设定；其中，V
前
为前车初始在本车道行驶的车速；a
前
为前车下一时刻的加速度；V
自
为自车初始车速；a
自1
为制动系统失效后驾驶员反应过程中的加速度；a
自2
为制动系统失效后驾驶员动作过程中的加速度；ΔS为两车初始时刻的相对距离；V
前末
为前车末速度；
V
自末
为自车末速度；ΔV为两车碰撞后的相对速度；T1为驾驶员反应时间；T2为驾驶员动作时间；S1为前车行驶距离；S
反
为驾驶员反应时间内自车行驶距离；S
动
为驾驶员动作时间内自车行驶距离；S
前刹停
为前车从初始到刹停的距离；S
前实
为S
前刹停
与ΔS之和；S
前
为S1与ΔS之和；S
自
为自车在FTTI时间内的实际距离；FTTI为T1与T2之和。3.根据权利要求1所述的一种基于功能安全的制动系统S和C评级方法，其特征在于，在步骤S3中，根据步骤S2设定的场景参数V
自
、a
自1
、a
自2
、T1和T2，通过以下数学模型计算得到S
自
：S
自
＝V
自
*T1+0.5a
自1
T
12
+(V
自
+a
自
*T1)*T2+0.5a...

【专利技术属性】
技术研发人员：王喜洋，李鸿鹏，奚文霞，郑子健，秦跃，张殿明，郭伟，吴银淑，张伟，李波，付越，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：