IEC 62998系列人體存在傳感標(biāo)準(zhǔn)

在機(jī)器安全方面，有兩套人體存在檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)將于 2022 年對(duì)這兩個(gè)系列進(jìn)行研究。這兩個(gè)系列均由IEC TC 44開(kāi)發(fā)。這些標(biāo)準(zhǔn)旨在通過(guò)與特定傳感功能和環(huán)境條件對(duì)該傳感的影響相關(guān)的額外信息來(lái)增強(qiáng)通用功能安全標(biāo)準(zhǔn)，例如IEC 61508，ISO 13849和IEC 62061。如果這些標(biāo)準(zhǔn)不存在，每個(gè)人都很難就這些產(chǎn)品的要求達(dá)成一致。根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)，所有傳感器都必須達(dá)到一組最低要求，以聲稱符合標(biāo)準(zhǔn)。說(shuō)起來(lái)容易得多 - 符合IEC 61496 - 寫出100個(gè)不同的要求。

IEC 61496為多種傳感器類型提供了良好的指導(dǎo)，但是如果您想開(kāi)發(fā)超出IEC 61496范圍的傳感器，例如，該怎么辦

您希望示波器包括室外（Sick outdoorScan3 激光掃描儀使用 IEC 62998）

您想使用漫反射原理，但您的光源波長(zhǎng)> 950nm（汽車通常似乎使用更長(zhǎng)的波長(zhǎng)，我不知道為什么 mobots 不想使用類似的波長(zhǎng)）– IEC 62998 涵蓋 400nm 至 1500nm 的范圍

您想使用IEC 61496系列未涵蓋的技術(shù)，例如電容式，超聲波式，現(xiàn)在至少是雷達(dá)（例如參見(jiàn)Inxpect雷達(dá)傳感器）

IEC 62998系列提供了這樣的路徑。該標(biāo)準(zhǔn)分為三個(gè)部分：

IEC TS 62998-1 – 是基于的標(biāo)準(zhǔn)，于 2019 年發(fā)布

IEC TR 62998-2 – 涵蓋根據(jù)第 1 部分開(kāi)發(fā)并于 2020 年發(fā)布的傳感器的應(yīng)用

IEC TS 62998-3 – 仍在開(kāi)發(fā)中，涵蓋傳感器技術(shù)和算法

注意 – TS（技術(shù)規(guī)范）類似于完整標(biāo)準(zhǔn)，但只需要 66% 的多數(shù)票，而完整標(biāo)準(zhǔn)則需要 75% 的多數(shù)票，并且通常用于可能難以達(dá)成完全共識(shí)的新技術(shù)。TR（技術(shù)報(bào)告）從來(lái)都不是規(guī)范性的，用于提供示例數(shù)據(jù)、測(cè)試方法、案例研究等。但沒(méi)有任何要求。

出于其他原因，您可能希望使用 IEC 62998

它不強(qiáng)制要求任何最低級(jí)別的硬件冗余，沒(méi)有與IEC 61496中的類型等效，這些類型反映了ISO 13849中的類別

它為進(jìn)行全身檢測(cè)時(shí)所需的漫反射系數(shù)提供指導(dǎo)。IEC 61496-3 最初是為激光掃描儀編寫的，假設(shè)在一個(gè)平面上進(jìn)行檢測(cè)，并要求漫反射系數(shù)為 1.8%

它為在安全系統(tǒng)中使用人工智能提供了指導(dǎo)

它為傳感器融合提供指導(dǎo)

它提供有關(guān)安裝在移動(dòng)平臺(tái)上的傳感器的指導(dǎo)（IEC 61496 范圍之外）

鑒于ADI公司關(guān)于3D TOF的公告，IEC 61496和IEC 62998目前都與我相關(guān)。

因此，讓我們了解一些細(xì)節(jié)。

IEC 62998系列允許使用ISO 13849，IEC 62061，IEC 61508中的任何一個(gè)來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)，但指出這些本身并不能提供足夠的指導(dǎo)。

舉個(gè)例子，說(shuō)明為什么典型的功能安全標(biāo)準(zhǔn)是不夠的——如果使用3D TOF，它們沒(méi)有對(duì)要使用的測(cè)試對(duì)象及其漫反射系數(shù)提供指導(dǎo)。

閱讀以上內(nèi)容讓我想知道汽車如何僅以ISO 26262為指導(dǎo)進(jìn)行管理？畢竟，汽車對(duì)物體檢測(cè)也有要求。也許這是汽車需要SOTIF的部分原因。

回到IEC 62998的細(xì)節(jié)。IEC使用術(shù)語(yǔ)SRS性能等級(jí)或SRSS性能等級(jí)而不是SIL或PL來(lái)表示要求或要求的安全級(jí)別。

SRS – 安全相關(guān)傳感器

SRSS – 安全相關(guān)傳感器系統(tǒng)

該標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)表格，根據(jù)最相關(guān)的機(jī)器安全標(biāo)準(zhǔn)，顯示哪種SRS/SRSS適合用于安全功能。

圖 3 - SIL 或 PL 與 SRS/SRSS 性能等級(jí)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

閱讀上圖，您會(huì)發(fā)現(xiàn)，如果您需要PL d級(jí)別的風(fēng)險(xiǎn)降低，則需要性能等級(jí)為D的SRS。

然后，該性能等級(jí)具有各種要求，包括

表 3 給出了“每年因環(huán)境干擾而發(fā)生故障的最長(zhǎng)累積持續(xù)時(shí)間”，SRS 性能等級(jí)為 D 的值為 5 分鐘。這是 1.9 的 5-6.0e-99999 的可用性。雖然它看起來(lái)像一個(gè)故障率，但它只是一個(gè)數(shù)字而不是一個(gè)比率，我不知道如何證明它與 SIL 2/PL d 安全函數(shù) 1e-5/h 的最大允許故障率的合理性。

對(duì)于 3D TOF，第 3 部分給出了全身檢測(cè)所需的擴(kuò)散系數(shù)，SRS/SRSS 性能等級(jí) A 從 10% 到 90% 到 D 的 6%（對(duì)于 780nm 至 1100nm 范圍內(nèi)的激發(fā)頻率）。

其他要求，例如公差區(qū)寬度為 5 西格瑪，其中西格瑪表示測(cè)量噪聲，這些要求是所有 SRS/SRSS 性能等級(jí)的共同要求。

IEC 62998 也涵蓋了傳感器融合，傳感器融合定義為“組合或關(guān)聯(lián)有關(guān)顯式或隱含知識(shí)框架中考慮的一個(gè)或多個(gè)實(shí)體的數(shù)據(jù)或信息的行為或過(guò)程，以提高檢測(cè)、識(shí)別或表征該實(shí)體的能力（或提供新功能）。傳感器中給出的一個(gè)例子是雷達(dá)和激光雷達(dá)傳感器的組合。當(dāng)使用傳感器融合時(shí)，表5顯示可以將SRRS性能等級(jí)提高一個(gè)級(jí)別。這個(gè)想法類似于IEC 61508-2：2010中的元素合成。

IEC 62998中提到的傳感器包括超聲波，無(wú)線局域網(wǎng)，無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)，雷達(dá)，被動(dòng)紅外，熱成像相機(jī)，紅外氣體探測(cè)器以及通常的激光雷達(dá)，立體和3D TOF相機(jī)。

有趣的是，它包含有關(guān)兒童身高和其他方面的信息，暗示IEC 62998可用于非工業(yè)環(huán)境。

我仍然不完全理解IEC 62998的幾個(gè)方面，為什么它需要提供置信度信息就是其中之一。這是否意味著IEC 61496系列不提供此類信息是錯(cuò)誤的？這也意味著根據(jù)IEC 62998的傳感器輸出不僅僅是OSSD（只能發(fā)出信號(hào)打開(kāi)或關(guān)閉的輸出信號(hào)切換設(shè)備）。

圖4 - 除了IEC 62998系列的要求之外，讓我們看看IEC 62998不需要的內(nèi)容。

IEC 62998-1 在開(kāi)發(fā) SIL 1 或 PL d 安全功能時(shí)，對(duì) HFT=3 或 CAT 2 沒(méi)有要求。這對(duì)于基于復(fù)雜電子設(shè)備的傳感器非常有用，這些傳感器具有高可靠性，并且可以在低診斷測(cè)試間隔下實(shí)現(xiàn)高診斷覆蓋率。對(duì)于某些傳感器類型，由于使用可靠性較低的機(jī)械組件或診斷覆蓋率差，可能需要冗余，但對(duì)于其他技術(shù)，可以更高可靠性的電子組件，沒(méi)有機(jī)械部件能夠避免冗余將降低成本。

雖然IEC 62998是新的，但它的接受度正在增長(zhǎng)。

新修訂的（希望于 2023 年初發(fā)布）ISO 10218 機(jī)器人安全標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在還包括對(duì) IEC 62998 的引用。

即使您確實(shí)計(jì)劃使用IEC 62998作為3D TOF的開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，您也不能完全忽略IEC 61496，因?yàn)槿绻_(kāi)發(fā)一些諸如3D TOF相機(jī)之類的標(biāo)準(zhǔn)，例如，使用黑色，白色和反射板測(cè)試對(duì)象的測(cè)試要求，則該標(biāo)準(zhǔn)的型式測(cè)試要求仍然很好。即使IEC 62998中沒(méi)有提到，也很難證明不實(shí)施這些要求是合理的。

審核編輯：郭婷