Nota: A National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) e o Departamento de Transporte emitiram um Aviso Prévio em novembro passado sobre um projeto para padronizar a segurança de carros autônomos. Pedimos a Egil Juliussen, um experiente analista automotivo e colunista do EE Times, que nos contasse sobre isso. Neste texto, ele vai nos explicar como a NHTSA define carros autônomos, o que é coberto por “padrões de segurança” e quais perguntas o governo está pedindo à indústria para melhorar sua conta.
Em 19 de novembro de 2020, NHTSA publicou uma versão preliminar de seu projeto de lei com padrões de segurança para veículos autônomos... Comentários e emendas a este documento serão aceitos até 1º de fevereiro de 2021. O trabalho neste documento marca o início da padronização das regras para a operação de carros autônomos. As recomendações neste documento podem se tornar algumas das mais importantes para a indústria automotiva nos próximos anos. O que a NHTSA está buscando e o que podemos esperar deste projeto?
O título do projeto de lei soa como "Fundamentos de segurança para sistemas de automação de veículos". A versão oficial do documento , com mais de 60 páginas, foi incluída no Federal Register em 3 de dezembro de 2020 (seção de 18 páginas em letras pequenas). Há também um link onde você pode ler comentários públicos e pode deixar os seus aqui .
A administração usa o termo Sistema de direção automatizado (ADS) para descrever o hardware e o software de veículos não tripulados. Mais adiante no texto, também irei me ater a esse termo.
Resumo do documento
O próximo parágrafo é um resumo da conta de ADS.
(ADS). , ADS, . , ADS . , , .
Os comentários por escrito devem ser enviados até 1º de fevereiro de 2021 para o portal federal de legislações eletrônicas: http://www.regulations.gov . Os comentários devem fazer referência ao caso número NHTSA-2020-0106.
Pré-requisitos para a criação de um projeto de lei
O Escritório começou a trabalhar neste documento depois de coletar grandes quantidades de dados e estatísticas na área de veículos não tripulados. As primeiras normas federais de segurança veicular foram adotadas em 1966 e, mesmo então, o departamento possuía estatísticas sobre acidentes rodoviários que permitiam estabelecer normas para reduzir o número de acidentes. Hoje, há muito mais dados sobre acidentes, mas não há dados suficientes para desenvolver sistemas de assistência ao motorista e outros sistemas de segurança.
O desenvolvimento de padrões para ADS é mais difícil por uma série de razões:
- Não há veículos com ADS que a administração possa testar e tirar conclusões
- Não há dados operacionais para a gestão analisar
- A tecnologia de automação de viagens está avançando rapidamente, o que pode tornar os padrões de segurança obsoletos em 10 anos.
- O departamento carece de conhecimentos técnicos para desenvolver seus próprios ADS
Desafios enfrentados pela NHTSA
A NHTSA, como dizem, está presa entre uma rocha e um lugar duro. Já há críticas na área pública, que diz que o documento divulgado pela secretaria é muito fraco, leal à indústria automotiva e não contém detalhes técnicos e normas de segurança.
Alguns desses comentários são válidos, mas não levam em consideração as restrições com as quais o departamento teve de lidar - restrições orçamentárias, falta de recursos técnicos e questões políticas.
A administração precisa contar com o apoio das empresas da Ride Automation porque elas têm experiência e conhecimento técnico e porque esse mercado continuará a crescer. A NHTSA estará no caminho certo ao trabalhar com os desenvolvedores de ADS para desenvolver padrões de segurança para ADS.
Uma abordagem de governança para o desenvolvimento de padrões
A NHTSA pesquisou a tecnologia de direção autônoma e publicou várias publicações sobre o assunto. A maioria dessas publicações é dedicada a quais requisitos estão relacionados à segurança de veículos com ADS. Além disso, o departamento está finalizando e adaptando procedimentos de teste para veículos com ADS.
Como a gestão define ADS
ADS é um hardware e software que juntos podem realizar a tarefa de direção dinâmica, independentemente das restrições das áreas de trabalho do veículo.
Em termos menos técnicos, o ADS fornece funções de direção e controle para as situações para as quais o sistema foi projetado.
Quais são os padrões de segurança para ADS?
O projeto de lei NHTSA é um documento complexo de 64 páginas com restrições regulatórias, detalhes técnicos, uma análise do que não funcionou, uma discussão sobre a estrutura ADS e regras de segurança que serão implementadas no futuro. O Escritório monitora de perto o impacto da inovação tecnológica e se esforça para não impedi-los.
A figura abaixo fornece uma visão geral do que está incluído nos padrões de segurança NHTSA ADS. O Escritório conta com a pesquisa e experiência de empresas ADS (automotivas e de alta tecnologia). O lado esquerdo mostra as ações realizadas pela administração (em preto) e, à direita, a contribuição das empresas do setor (em azul). O bloco vermelho no meio é um projeto de segurança ADS potencial.
Os blocos na figura acima correspondem ao conteúdo principal do documento. A conta pode ser dividida em dois segmentos principais: as tecnologias utilizadas no ADS e as medidas administrativas de implantação e controle desses sistemas. Esses segmentos têm subseções mostradas na figura:
- Estudos Técnicos de Gestão: Resultados de Pesquisa e Relatórios
- Pesquisa de tecnologia do setor: uma visão geral das principais tecnologias de autocondução
- Estudos técnicos da indústria: Estrutura proposta do projeto de segurança ADS
- Pesquisa de processos técnicos na indústria (normas)
- Mecanismos regulatórios administrativos
- Mecanismos administrativos: métodos de interação com a indústria
A agência quer contribuições da indústria e incluiu 25 perguntas nos comentários. Comentários são aceitos até 1º de fevereiro de 2021. As perspectivas de cada uma das seções são apresentadas na figura a seguir.
Controles técnicos
A NHTSA fez muitas pesquisas para se preparar para o desenvolvimento de padrões de segurança ADS. O Escritório emitiu quatro relatórios:
- AV 1.0: Aproximando-se da revolução da segurança no trânsito (setembro de 2016)
- AV 2.0: Conceitos de segurança (setembro de 2017)
- AV 3.0: Preparando-se para o Transporte do Futuro (outubro de 2018)
- AV 4.0: Protegendo a Indústria Americana Líder em Tecnologia de Auto-direção (janeiro de 2020)
A agência lançou sua Iniciativa de Transparência e Segurança de Veículos Autônomos (Teste AV) para fornecer ao público informações sobre o desenvolvimento de ADS. Este site ( AV TEST Initiative | Automated Vehicle Tracking Tool | NHTSA ) é um ambiente interativo que permite que você saiba quem está testando sistemas não tripulados e onde.
NHTSA lançou o Teste AV em junho de 2020 com o apoio de estados, governos locais e partes interessadas da indústria privada. O site fornece acesso a dados sobre atividades estaduais, leis, regulamentos e medidas em vigor para promover ADS, bem como dados de empresas envolvidas no desenvolvimento e teste de ADS.
O estudo da NHTSA se concentra em métricas de segurança de direção autônoma e visa identificar métodos, métricas e ferramentas para medir o desempenho do ADS. Essas estimativas incluem o desempenho e o comportamento dos sistemas em relação às áreas de trabalho declaradas e aos objetos neles contidos. Ele também avalia as capacidades de reconhecimento, métodos de resposta a vários eventos e tolerância a falhas ao sair da área de trabalho.
O Escritório desenvolveu vários modelos e métricas de segurança ADS. A métrica ISM (Instant Safety Metric) avalia todas as trajetórias fisicamente possíveis ao longo das quais um veículo e outros usuários da estrada podem se mover, levando em consideração um conjunto de suas possíveis ações. MPrISM (Predictable Instant Security Metric Model) é uma abordagem atualizada com base no ISM que complementa o método de pontuação usado nesta métrica.
Medição técnica de ADS na indústria: tecnologias-chave
Os veículos com ADS devem desempenhar todas as funções de condução que os condutores desempenham: “sentir” o comportamento dos outros utentes da estrada, perceber / compreender as suas acções, planear uma trajectória, construir um percurso, controlar o movimento, velocidade e estimar a distância de travagem. Muitas pesquisas no campo da direção autônoma visam encontrar as soluções certas para implementar essas funções.
Testes de Engenharia ADS por Indústria
O FDA analisou três modelos da indústria para segurança ADS. A Mobileye ofereceu seu modelo RSS (Segurança Responsável). RSS é um modelo matemático que inclui regras de bom senso para interagir com outros usuários da estrada. O objetivo deste modelo é minimizar a probabilidade de um acidente ao operar dentro das expectativas comportamentais normais.
A Nvidia ofereceu outro modelo chamado Safety Force Field . Este sistema emprega métodos numéricos para avaliar situações por meio de simulações - o sistema avalia se o ADS está gerenciando com sucesso a percepção e o controle do ambiente e se está realizando ações inadequadas.
Em 2018, Rand lançou um relatório que propôs modelos de segurança que procuraram maneiras de definir e medir a segurança ADS.
Padrões de segurança da indústria ADS
A ISO 26262 descreve métodos para avaliar a segurança funcional no projeto de sistemas elétricos e / ou eletrônicos. É o principal padrão para soluções ADAS e futuros ADS.
A norma ISO 21448 (ou "Segurança de funções pretendidas" - SOTIF) é projetada para avaliar funções para as quais a percepção da informação desempenha um papel decisivo (bem como para sistemas em que a percepção da informação é fornecida através do uso de sensores complexos e algoritmos de processamento, especialmente quando se trata de sistemas de emergência). SOTIF não se aplica a falhas especificadas na ISO 26262.
UL 4600 É um padrão de tecnologia que deve ser usado pelos fabricantes no desenvolvimento de ADS - foi desenvolvido para eles em primeiro lugar.
: ADS
AV 2.0, publicado pela agência, apresenta o conceito de autoavaliação voluntária de segurança (VSSA) Este documento identifica 12 fatores de segurança que os projetistas do ADS devem considerar ao projetar e testar seus sistemas. Em 14 de janeiro de 2021, 26 empresas enviaram seus relatórios (consulte Autoavaliação voluntária de segurança | NHTSA ) O
NCAP também desempenha um papel importante na padronização de segurança (especialmente ADAS). Faz sentido adicionar avaliações de segurança ADS em versões mais recentes dos padrões NCAP. Por exemplo, novas versões de seus documentos podem incorporar um teste de pista de obstáculos - os resultados serão úteis para os compradores de automóveis que participam do programa de certificação NCAP.
Atualmente, as perspectivas de desenvolvimento de tecnologia para ADS não são claras e dependem de muitos avanços e inovações futuras. Consequentemente, os indicadores de desempenho regulatório e limites de segurança correspondentes permanecem obscuros. É por isso que a NHTSA está comprometida em melhorar a segurança por meio de orientação voluntária em vez de regulamentos e requisitos rígidos.
Medidas administrativas: regulamentos
A NHTSA já tomou medidas para proteger as divulgações de dados e comunicações para isenções de regulamentos aplicáveis. Um exemplo de tal situação é o fato de que Nuro foi autorizado a implantar veículos ADS para o transporte de mercadorias.
A agência possui ampla autoridade legal na área de segurança veicular e pode utilizá-la para “reduzir o número de acidentes e mortes / lesões deles decorrentes”. A NHTSA acredita que a regulamentação dos ADSs se tornará necessária em algum momento e está explorando maneiras de fazê-lo. O Escritório pode criar novas regras ou alterar as existentes para regular os veículos não tripulados.
Normalmente, o departamento usava seus poderes de duas maneiras:
- Ou para obrigar as empresas a implementar tecnologias comprovadas de acordo com os padrões para atender aos requisitos de segurança, bem como para ajustar as tecnologias aos requisitos mínimos
- Ou para regular tecnologias introduzidas voluntariamente com requisitos mínimos de segurança
O departamento também está considerando a possibilidade de introduzir uma nova forma de regulamentação de padrões em conexão com as rápidas mudanças no campo da tecnologia automotiva (essas mudanças estão associadas ao desenvolvimento de software automotivo e à introdução de tecnologia de atualização por via aérea). Os padrões de segurança no trânsito da próxima geração devem fornecer aos desenvolvedores de veículos, sensores, software e outras tecnologias necessárias para ADS flexibilidade suficiente para alterar e melhorar seus produtos sem ter que adaptar regulamentos constantemente.
Perguntas da NHTSA para a indústria
A gerência quer que as empresas do setor estejam ativamente envolvidas no projeto e as convida a responder a 25 perguntas. O prazo para o envio de comentários à minuta publicada é 1º de fevereiro de 2021. Até 14 de janeiro, 16 comentários haviam sido enviados. Um comentário do CTA (organizador do CES 2021) solicitou uma extensão do prazo de envio até 3 de março de 2021. A indústria deve fazer mais para compartilhar sua experiência de condução autônoma com a administração e incorporá-la na nova fatura!
Evolução do design de segurança para ADS
A figura abaixo tenta descrever o futuro e fazer previsões sobre como o padrão de segurança NHTSA ADS pode evoluir. Vários blocos da figura anterior são mostrados à esquerda e as previsões para o futuro são destacadas em vermelho. Existem muitas questões para este projeto - elas são apresentadas em blocos vermelhos e verdes.
A grande questão é se este projeto será necessário em aplicações ADS como caminhões autônomos, táxis robóticos, transporte de mercadorias e, em última instância, ADS para consumidores. Há outra questão importante que diz respeito a como este projeto se desenvolverá de acordo com os padrões de segurança existentes. Acho que esses processos vão acontecer de acordo com a foto acima. Após a apresentação de Mobileye no CES 2021 (" Por que os planos para lançar um piloto automático do consumidor até 2025 são plausíveis " ) Eu adicionei ADS do consumidor ao esquema, mas apenas no contexto do nível 4. As decisões do nível 5 aparecerão muito mais tarde.
Outra questão diz respeito à lei de autogoverno aprovada pela Câmara de deputados (mas não o Senado) - qual o impacto que isso terá no futuro, quando / se for adotado?
Para resumir, acredito que o FDA tem investido grande esforço em pesquisar e promover seu sistema de avaliação de segurança em um ambiente desafiador Os representantes da indústria devem responder às 25 perguntas apresentadas no documento e aplicar sua experiência para melhorar o projeto de lei.
Em meus próximos textos, analisarei o documento sobre normas de segurança para veículos autônomos da NHTSA em todos os detalhes.
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