在機器安全方面,有兩套人體存在檢測標準。標準委員會將于 2022 年對這兩個系列進行研究。這兩個系列均由IEC TC 44開發。這些標準旨在通過與特定傳感功能和環境條件對該傳感的影響相關的額外信息來增強通用功能安全標準,例如IEC 61508,ISO 13849和IEC 62061。如果這些標準不存在,每個人都很難就這些產品的要求達成一致。根據這些標準,所有傳感器都必須達到一組最低要求,以聲稱符合標準。說起來容易得多 - 符合IEC 61496 - 寫出100個不同的要求。
IEC 61496為多種傳感器類型提供了良好的指導,但是如果您想開發超出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> 950nm(汽車通常似乎使用更長的波長,我不知道為什么 mobots 不想使用類似的波長)– IEC 62998 涵蓋 400nm 至 1500nm 的范圍
您想使用IEC 61496系列未涵蓋的技術,例如電容式,超聲波式,現在至少是雷達(例如參見Inxpect雷達傳感器)
IEC 62998系列提供了這樣的路徑。該標準分為三個部分:
IEC TS 62998-1 – 是基于的標準,于 2019 年發布
IEC TR 62998-2 – 涵蓋根據第 1 部分開發并于 2020 年發布的傳感器的應用
IEC TS 62998-3 – 仍在開發中,涵蓋傳感器技術和算法
注意 – TS(技術規范)類似于完整標準,但只需要 66% 的多數票,而完整標準則需要 75% 的多數票,并且通常用于可能難以達成完全共識的新技術。TR(技術報告)從來都不是規范性的,用于提供示例數據、測試方法、案例研究等。但沒有任何要求。
出于其他原因,您可能希望使用 IEC 62998
它不強制要求任何最低級別的硬件冗余,沒有與IEC 61496中的類型等效,這些類型反映了ISO 13849中的類別
它為進行全身檢測時所需的漫反射系數提供指導。IEC 61496-3 最初是為激光掃描儀編寫的,假設在一個平面上進行檢測,并要求漫反射系數為 1.8%
它為在安全系統中使用人工智能提供了指導
它為傳感器融合提供指導
它提供有關安裝在移動平臺上的傳感器的指導(IEC 61496 范圍之外)
鑒于ADI公司關于3D TOF的公告,IEC 61496和IEC 62998目前都與我相關。
因此,讓我們了解一些細節。
IEC 62998系列允許使用ISO 13849,IEC 62061,IEC 61508中的任何一個來降低風險,但指出這些本身并不能提供足夠的指導。
舉個例子,說明為什么典型的功能安全標準是不夠的——如果使用3D TOF,它們沒有對要使用的測試對象及其漫反射系數提供指導。
閱讀以上內容讓我想知道汽車如何僅以ISO 26262為指導進行管理?畢竟,汽車對物體檢測也有要求。也許這是汽車需要SOTIF的部分原因。
回到IEC 62998的細節。IEC使用術語SRS性能等級或SRSS性能等級而不是SIL或PL來表示要求或要求的安全級別。
SRS – 安全相關傳感器
SRSS – 安全相關傳感器系統
該標準提供了一個表格,根據最相關的機器安全標準,顯示哪種SRS/SRSS適合用于安全功能。
圖 3 - SIL 或 PL 與 SRS/SRSS 性能等級之間的對應關系
閱讀上圖,您會發現,如果您需要PL d級別的風險降低,則需要性能等級為D的SRS。
然后,該性能等級具有各種要求,包括
表 3 給出了“每年因環境干擾而發生故障的最長累積持續時間”,SRS 性能等級為 D 的值為 5 分鐘。這是 1.9 的 5-6.0e-99999 的可用性。雖然它看起來像一個故障率,但它只是一個數字而不是一個比率,我不知道如何證明它與 SIL 2/PL d 安全函數 1e-5/h 的最大允許故障率的合理性。
對于 3D TOF,第 3 部分給出了全身檢測所需的擴散系數,SRS/SRSS 性能等級 A 從 10% 到 90% 到 D 的 6%(對于 780nm 至 1100nm 范圍內的激發頻率)。
其他要求,例如公差區寬度為 5 西格瑪,其中西格瑪表示測量噪聲,這些要求是所有 SRS/SRSS 性能等級的共同要求。
IEC 62998 也涵蓋了傳感器融合,傳感器融合定義為“組合或關聯有關顯式或隱含知識框架中考慮的一個或多個實體的數據或信息的行為或過程,以提高檢測、識別或表征該實體的能力(或提供新功能)。傳感器中給出的一個例子是雷達和激光雷達傳感器的組合。當使用傳感器融合時,表5顯示可以將SRRS性能等級提高一個級別。這個想法類似于IEC 61508-2:2010中的元素合成。
IEC 62998中提到的傳感器包括超聲波,無線局域網,無線個人局域網,雷達,被動紅外,熱成像相機,紅外氣體探測器以及通常的激光雷達,立體和3D TOF相機。
有趣的是,它包含有關兒童身高和其他方面的信息,暗示IEC 62998可用于非工業環境。
我仍然不完全理解IEC 62998的幾個方面,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誤的?這也意味著根據IEC 62998的傳感器輸出不僅僅是OSSD(只能發出信號打開或關閉的輸出信號切換設備)。
圖4 - 除了IEC 62998系列的要求之外,讓我們看看IEC 62998不需要的內容。
IEC 62998-1 在開發 SIL 1 或 PL d 安全功能時,對 HFT=3 或 CAT 2 沒有要求。這對于基于復雜電子設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試間隔下實現高診斷覆蓋率。對于某些傳感器類型,由于使用可靠性較低的機械組件或診斷覆蓋率差,可能需要冗余,但對于其他技術,可以更高可靠性的電子組件,沒有機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。
新修訂的(希望于 2023 年初發布)ISO 10218 機器人安全標準現在還包括對 IEC 62998 的引用。
即使您確實計劃使用IEC 62998作為3D TOF的開發標準,您也不能完全忽略IEC 61496,因為如果開發一些諸如3D TOF相機之類的標準,例如,使用黑色,白色和反射板測試對象的測試要求,則該標準的型式測試要求仍然很好。即使IEC 62998中沒有提到,也很難證明不實施這些要求是合理的。
審核編輯:郭婷
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