IEC 62998系列人體存在傳感標(biāo)準(zhǔn)

在機器安全方面，有兩套人體存在檢測標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)委員會將于 2022 年對這兩個系列進(jìn)行研究。這兩個系列均由IEC TC 44開發(fā)。這些標(biāo)準(zhǔn)旨在通過與特定傳感功能和環(huán)境條件對該傳感的影響相關(guān)的額外信息來增強通用功能安全標(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(dǎo)，但是如果您想開發(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> 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(shù)，例如電容式，超聲波式，現(xiàn)在至少是雷達(dá)（例如參見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 部分開發(fā)并于 2020 年發(fā)布的傳感器的應(yīng)用

IEC TS 62998-3 – 仍在開發(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)成完全共識的新技術(shù)。TR（技術(shù)報告）從來都不是規(guī)范性的，用于提供示例數(shù)據(jù)、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(jìn)行全身檢測時所需的漫反射系數(shù)提供指導(dǎo)。IEC 61496-3 最初是為激光掃描儀編寫的，假設(shè)在一個平面上進(jìn)行檢測，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)安裝在移動平臺上的傳感器的指導(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中的任何一個來降低風(fēng)險，但指出這些本身并不能提供足夠的指導(dǎo)。

舉個例子，說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，它們沒有對要使用的測試對象及其漫反射系數(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(xì)節(jié)。IEC使用術(shù)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(guān)傳感器

SRSS – 安全相關(guān)傳感器系統(tǒng)

該標(biāo)準(zhǔn)提供了一個表格，根據(jù)最相關(guān)的機器安全標(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 性能等級之間的對應(yīng)關(guān)系

閱讀上圖，您會發(fā)現(xiàn)，如果您需要PL d級別的風(fēng)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(huán)境干擾而發(fā)生故障的最長累積持續(xù)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(shù)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(shù) 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(kuò)散系數(shù)，SRS/SRSS 性能等級 A 從 10% 到 90% 到 D 的 6%（對于 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(guān)聯(lián)有關(guān)顯式或隱含知識框架中考慮的一個或多個實體的數(shù)據(jù)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(dá)和激光雷達(dá)傳感器的組合。當(dāng)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(wǎng)，無線個人局域網(wǎng)，雷達(dá)，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(dá)，立體和3D TOF相機。

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(jù)IEC 62998的傳感器輸出不僅僅是OSSD（只能發(fā)出信號打開或關(guān)閉的輸出信號切換設(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 在開發(fā) 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(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試間隔下實現(xiàn)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(shù)，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(fā)布）ISO 10218 機器人安全標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)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(fā)標(biāo)準(zhǔn)，您也不能完全忽略IEC 61496，因為如果開發(fā)一些諸如3D TOF相機之類的標(biāo)準(zhǔn)，例如，使用黑色，白色和反射板測試對象的測試要求，則該標(biāo)準(zhǔn)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