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欧盟无人驾驶工业车辆新旧标准技术对比解析

2020-07-25 11:56 性质:转载 作者:机器人技术宅 来源: 苏州睿斯博特机器人有限公司
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操作模式

旧标准中仅提及了带操作人员的手动控制与手动步行柄舵控制两种模式下关于保护装置的一些要求;

新标准中除了保留了这些保护装置的要求之外,还增加了操作人员介入的自动模式、带乘员的自动模式以及维保模式下的具体要求。

新标准允许有多种操作模式,并有如下要求:

1. 各个模式之间的切换应通过专用的选择装置(物理或软键);

2. 应能够防止误用或者误触发(可锁的钥匙开关、密码等);

3. 选择某个模式之后,应有额外的确认操作来触发车辆在所选模式下运行;

4. 所选择的模式应清晰地显示出来;

5. 功能安全等级PLc;

操作人员介入的自动模式,或称为半自动模式,即在两个全自动运行任务之间需要操作者手动操作的一种模式;在该模式下:

1. 车辆停在指定的位置等待操作者的操作;

2. 所有的操纵件应为“点 – 动”式;

3. 一旦手动操纵装置被触发,车辆应无法开始自动模式下的下一任务;

4. 手动操纵装置中应有停止车辆所有动作的装置;

5. 操作者触及运动部件的防护;

6. 操作中不允许车辆进行自旋;

7. 下一任务的自动运行应由一确认操作来触发;

带乘员的自动模式,一般用于对车辆进行设置或长距离运输人员的场景下,在该模式下:

1. 车辆在指定位置自动停车;

2. 车辆上的乘员对车辆输入一个确认操作;

3. 应有用于检查乘员是否在指定位置的装置;

4. 当乘员在指定位置时,选择自动模式即可触发该模式;

5. 在乘员的可触及范围内,应有停车装置;

6. 乘员位置应避免危险情况,特别是要考虑车辆的加速及减速,比如提供座椅、安全带等;

7. 应有安全装置将乘员限制在指定位置,比如双手控制装置、脚踏开关或封闭的乘员座舱;

8. 一旦乘员离开指定位置,车辆应自动停车;

9. 乘员位置如果带起升功能,其起升高度不应超过2米;

如果设计了维保模式,在该模式下应满足:

1. 手动操纵装置应为“点 – 动”型,且具备防止误触功能;

2. 手动操装置应位于操作位置处;

3. 避障装置应持续有效,除非有授权人员的有意操作使其失效;

4. 可以有条件地对避障功能进行限制或屏蔽;

5. 除了行驶速度以外,其它动作(货叉升降、传输装置运行等)的速度均应能够被设置;

6. 可以对危险工况进行限制(比如基于货物提升高度的限速、上升限位等);

7. 退出该模式后不应自动触发自动模式。

功能安全

旧标准中对功能安全仅提出了安全回路架构的要求,并且安全功能的描述不够明确。

新标准中明确了几乎所有可能涉及的安全功能,并且针对这些安全功能给出了需要达到的PL等级。主要项目见下表:

序号安全功能要求的最低等级PLr备注
1制动系统d
2停车制动系统b
3超速检测系统c
4速度低于0.3 m/s时的速度监控功能c
5直线运动时,电敏避障装置的安全检测区域d若等级达不到d

应限速到0.3 m/s以下

6转向或自旋时,电敏避障装置的

安全检测区域(无限速情况)

d
7转向或自旋时,电敏避障装置的

安全检测区域(限速0..7 m/s以下)

c
8稳定性/见14
9自动充电系统下充电口的断电b充电口在物理防护撤离

之前断电、充电口在车

辆运行之前断电

10货物到位检测b
11承载装置的位置与动作b
12与第14项的稳定性相关/
13与第14项的稳定性相关/
14避免因速度、转向及负载造成的失稳c
15急停d
16人员检测(避障):行驶方向d
17人员检测(避障):间隙不足工况d保证最低

180 mm距离的检测

18手动模式或维保模式下对避障功能的屏蔽c
19避障功能的静默d
20叉尖防撞d
21避障装置的切区d
22转向或自旋时,避障装置的切区

(限速0..7 m/s以下)

c
23乘员检测d
24"点 - 动"功能c
25人员到达操作位置时自动解除自动功能c
26手动模式/
27自动模式下柄舵的位置c
28声、光报警a
29防止进入限定区域的外围防护装置d

电磁兼容

旧标准中不包含电磁兼容的要求,新标准中明确引用了工业车辆的电磁兼容标准EN 12895。

带输送装置的车辆

新标准中明确了带输送装置的车辆相关要求。如果车辆上带有输送装置,应满足如下要求:

1. 在车辆行驶之前,输送装置先停止动作;

2. 车辆上的急停应同时停止输送装置的动作;

3. 有措施保证负载在正确位置;

4. 辊式输送机或链条机应提供侧边防护;

5. 传送带的危险点应有固定式防护装置或防夹手装置;

测试与验证

新标准中明确了避障测试的测试条件与要求;

1. 障碍物A和B的表面反光率2% - 6%;吸光度22(比如黑色);

2. 在最差工况下进行测试;

3. 加载110%额定载荷,以最大速度运行;

4. 在多区域进行测试;

稳定性测试的要求变化见上文第4条;

增加了结构强度测试;车辆在水平地面上,加载125%额定载荷,保持15分钟,车辆应无肉眼可见的变形或破坏。

警示系统

旧标准中规定触发避障后撤离障碍,车辆即可在一定警示信号条件下自动恢复运行;新标准中对这一场景增加了撤离时间界限,即如果触发避障后10秒内撤离障碍,车辆可无条件自动恢复原运行状态。

另外,新标准中还明确的声、光警示信号的选择依据,即根据使用现场的噪音、照明及亮度情况进行选用合适的警示信号。

其它

新标准在说明书、警示标识及铭牌上均对旧标准作出了修订或补充,由于不涉及技术内容,这里不再赘述。

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