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五万字一文读懂 汽车自动紧急制动系统(AEB)下篇
五万字一文读懂 汽车自动紧急制动系统(AEB)上篇
4.车辆追尾自动紧急制动系统(AEB CCR)试验
4.1 车辆坐标系
VUT和VT均采用ISO8855:1991中所指定的惯性坐标系,其中 x 轴指向车辆前方,y 轴指向驾驶员左侧,z 轴指向上(右手坐标系)。从原点向x、y、z 轴的正向看去,绕x、y 和z 轴顺时针方向旋转是侧倾角、俯仰角和横摆角。左舵和右舵试验车辆皆采用此坐标系。
4.2  侧向偏移量
侧向偏移量是指 VUT 车头(或 VT车尾)中心位置与规划路径之间的水平距离。如下图所示是 VUT 侧向偏移量和VT 侧向偏移量示意图。
4.3  测试设备和目标车辆
4.3.1  测试设备
4.3.1.1  测试设备要满足动态数据的采样及储存,采样和存储的频率至少为 100Hz。VT及 VUT之间使用 DGPS 时间进行数据同步。
4.3.1.2  VUT和 VT 在试验过程中数据采集和记录设备的精度至少应满足以下要求。
a)VUT、VT速度精度 0.1km/h;
b)VUT、VT横向和纵向位置精度 0.03m;
c)VUT、VT横摆角速度精度0.1°/s;
d)VUT、VT纵向加速度精度0.1m/s2;
e)VUT方向盘角速度精度 1.0°/s;
4.3.2  数据滤波
4.3.2.1 位置和速度采用原始数据,不进行滤波;
4.3.2.2  加速度采用 12极无阶巴特沃斯滤波器过滤,截止频率为 10Hz;
4.3.2.3  横摆角速度采用 12 极无阶巴特沃斯滤波器过滤,截止频率为10Hz;
4.3.2.4  踏板力采用 12极无阶巴特沃斯滤波器过滤,截止频率为 10Hz;
4.3.3  目标车辆要求
4.3.3.1VT用于替代实际 M1 乘用车(包含视觉、雷达、激光雷达和 PMD属性),且可以承受最高达 50km/h 速度的撞击而不会对 VUT 和 VT 造成损害。
4.3.3.2 对于VT规格的要求,与Euro-NCAP要求一致,参看“Euro-CAPTEST PROTOCOL-AEB systems Version1.1 June2015 ANNEXAEVT SPECIFICATIONS”。“津C.ATARC”logo的标志贴在VT车辆的车牌处。如图所示。
C-NCAP VT 外观图
4.3.3.3  如果企业认为 VT不能满足 VUT传感器对目标的要求,请直接联系 C-NCAP管理中心。
4.4   试验条件
4.4.1  试验场地要求
4.4.1.1  试验路面要求干燥、表面无可见水分、平整、坚实,坡度单一且保持在水平至 1%之间,峰值制动力系数大于 0.9;
4.4.1.2  试验路面要求压实并且无可能造成传感器异常工作的不规则物(如大的倾角、裂缝、井盖或是具有反射能力的螺栓等)。车道中心线到道路两侧的宽度不小于 3.0m。试验结束点的前方有至少 30m的预留道路;如图所示。
测试区域范围
4.4.1.3 试验道路允许有车道标线,但在AEB触发及FCW报警后的制动区域内,需保证车道标线不与试验轨迹交叉。
4.4.2 试验天气要求
4.4.2.1  天气干燥,没有降水,降雪等情况;
4.4.2.2  水平方向上的能见度不低于 1km;
4.4.2.3 风速不大于 10m/s;
4.4.2.4 对于在自然光条件下进行的试验,整个试验区域内的照明情况一致、光照强度不低于2000Lux。除由于VUT和VT所造成的影响,在整个区域内不应有明显的阴影区域。试验不在朝向或背离阳光直射的方向上进行。
4.5 VUT准备工作
4.5.1  轮胎状态确认
使用与厂家指定轮胎配置(供应商、型号、大小、速度及载荷等级)一致的全新原厂轮胎来进行试验。在确保与厂家指定轮胎配置(供应商、型号、大小、速度及载荷等级)相同的情况下,可以允许换用厂家或厂家指定代理商所提供的替代轮胎。将轮胎充气至厂家推荐的标准冷态气压,此冷态气压至少适用于普通载荷状态。
4.5.2  整车状态确认
4.5.2.1 加注至少90%油箱容积的燃油。
4.5.2.2 检查全车油水,并在必要时将其加至最高限值。
4.5.2.3 确保试验车辆内已载有备胎(如果有此配置)和随车工具。车内不应再有其他物品。
4.5.2.4 确保已依照厂家推荐的当前载荷状态下的轮胎压力对所有轮胎充气。
4.5.2.5 测量车辆前后轴荷并计算车辆总质量,将此重量视为整车整备质量并记录。
4.5.3  制动系统磨合
试验车辆以80km/h为磨合初速度,以3m/s2的减速度制动直至车辆停止,重复此过程200次。初始制动温度65℃~100℃,每两次制动之间要将温度冷却到65℃~100℃或行驶 2km。
4.5.4 设备安装及配载
4.5.4.1 安装试验用仪器设备。
4.5.4.2 根据配载质量要求(200kg扣除试验驾驶员及测试设备质量)对车辆进行配载,安装牢靠。
4.5.4.3 在包含驾驶员的情况下,测量车辆前后轴荷。
4.5.4.4 将其与车辆整备质量做比较。
4.5.4.5 测得的车辆总质量与整备质量+200kg之间的差距应在±1%之内,前后轴荷分布与满油空载车辆轴荷分布之间的差距应小于 5%,如果车辆实际情况不符合此要求,在对车辆性能没有影响的情况下对配载进行调整,并在调整之后确保固定牢靠。
4.5.4.6  重复2.5.4.3到2.5.4.5直至车辆前后轴荷和总质量可以达到2.5.4.6中的要求。仔细调整配载尽可能的接近车辆原厂属性,记录最终轴荷。
4.6  试验过程
4.6.1 VUT试验预处理
4.6.1.1 AEB功能和FCW功能设置
针对有不同报警级别的AEB系统和/或FCW系统,试验开始之前,将报警级别设置为中间级别或中间级别的更高一级(同样条件下,报警更晚的配置)。如图所示。
AEB 系统报警级别设置
4.6.1.2 主动机罩系统
当车辆安装有“主动机罩系统”时,试验前关闭此系统。
4.6.1.3 试验前制动准备
4.6.1.3.1在56km/h的初速度下、以0.5g~0.6g的平均减速度将车辆制动到静止,共进行10次。
4.6.1.3.2 在完成初速度为56km/h的系列制动后,立即在72km/h的初速度下全力制动使车辆停车, 共进行3次。
4.6.1.3.3 在进行 2.6.1.3.2规定的制动时,应在制动踏板上施加足够的制动力,使车辆的 ABS在每次制动过程中的主要阶段都处于工作状态。
4.6.1.3.4  在完成2.6.1.3.2的最后一次制动后,以72km/h的车速行驶 5min对制动器进行冷却。
4.6.1.3.5 在完成制动准备工作之后的两个小时内开始进行试验。
4.6.1.4  试验前轮胎准备
4.6.1.4.1  驾驶试验车辆沿直径为30m的圆环顺时针方向行驶 3圈,然后按逆时针方向行驶3圈;行驶速度应使车辆产生约0.5g~0.6g的侧向加速度。
4.6.1.4.2采用频率为1Hz的正弦转向输入、以56km/h的车速进行试验,转向盘转角峰值时应使车辆产生0.5g~0.6g的侧向加速度。共进行4次试验,每次试验由10个正弦循环组成。
4.6.1.4.3 在进行最后一次试验的最后一个正弦循环时,其转向盘转角幅值是其它循环的两倍。所有的试验之间允许的最长时间间隔为5min。
4.6.1.5 AEB/FCW系统检查
试验开始前,以系统被触发的最低车速进行最多10次试验,用以确保系统能正常工作。
4.6.2 试验场景
4.6.2.1AEB CCR系统性能测试场景
AEBCCR 系统性能有三种测试场景:CCRs、CCRm 和CCRb。如下图 a)、图 b)和图c)所示。
a)CCRs 场景
b)CCRm 场景
c)CCRb 场景
CCRs:将 VT放在 VUT行驶路径上,VUT按照规划路径行驶。如图 74a)所示。VUT分别以 20km/h,30km/h 和 40km/h 的速度测试 AEB 功能,以 35km/h,45km/h,55km/h 和75km/h 的速度测试 FCW 功能。
CCRm:VUT 和 VT 沿规划路径行驶,如图 74b)所示。VT 以 20km/h 的速度匀速行驶,VUT 分别以30km/h,45km/h 和 65km/h 的速度测试 AEB 功能,以 50km/h,60km/h 和 75km/h 的速度测试 FCW 功能。
CCRb:VUT 和 VT 均以 50km/h 速度沿规划路径行驶,车距分别为 12m 和 40m,如图 74c)所示。
VT 需在 1s 内将减速度达到4m/s2,并且直到试验结束,误差不超过±0.25m/s2。4.6.2.2 AEB CCR系统误作用测试场景
4.6.2.2.1 相邻车道车辆制动试验
试验由 VUT、MLV 和 DLV 三辆车组成,车速均为 40km/h。轮胎外缘与中间车道线间距保持在(0.9±0.1)m范围内,MLV和DLV之间保持并排行驶。如图 所示。VUT车头与 MLV 车尾之间的距离保持(15±1.2)m 至少 3s后,DLV 以(3±0.3)m/s2 的减速度进行制动。
相邻车道车辆制动试验
4.6.2.2.2  铁板试验
VUT 分别以 40km/h 和 72km/h 的速度匀速驶向放置在测试道路上的钢板。钢板尺寸为3.7m×0.025m,车辆行驶路径与钢板长度方向中心线一致。
本试验如果有 FCW 报警,则按照本章 2.8 中所述施加制动力,并添加对比试验。
对比试验方法:在没有铁板的情况下,VUT以同样的速度行驶,依据本章2.8中所述施加制动力。对比两次试验中车辆的减速度大小,判定是否有DBS介入。
铁板试验
4.6.2.3AEB CCR 测试场景总
表 36是 AEB CCR测试场景的总结,进行FCW系统试验时,在 TFCW 之后1.2s施加制动。制动特性曲线由厂家提供,200ms内完成制动行程,最大速率 400mm/s,在非紧急制动情况下,产生的制动减速度在-4 m/s2至-4.25m/s2范围内。若减速度超过该范围或企业没有提供制动力特性曲线,按照本章 2.8中的过程进行施加制动力。
表 AEBCCR测试场景
测试场景
误作用
试验项目
CCRs
CCRm
CCRb
AEB
FCW
AEB
FCW
AEB
FCW
相邻车道车辆制动试验
铁板试验
车速
20km/h
35km/h
30km/h
50km/h
50km/h
(12m,  4m/s2)
50km/h
(12m,4m/s2)
40km/h
40km/h
30km/h
45km/h
45km/h
60km/h
40km/h
55km/h
65km/h
75km/h
50km/h
(40m, 4m/s2)
50km/h
(40m,4m/s2)
72km/h
75km/h
4.6.3   试验要求
4.6.3.1 挡位选择及车辆控制
自动挡测试车辆选择 D 挡,手动挡测试车辆将变速器挂至在试验速度下发动机转速至少达到1500RPM 的最高挡位。可以使用 VUT 上的限速或是巡航装置来保持试验车速,除非厂家指出这些功能影响 AEB 系统的工作。在必要时可以通过轻微转动方向盘来保持VUT 沿规划路径行驶。
4.6.3.2  时间间隔
轮胎准备完成后 90s至 10min内开始第一次试验,随后每次试验的结束和下次试验的开始间隔同样为 90s至 10min,如果超过 10min,需再次进行轮胎准备工作。试验间隔内,除非发生严重影响车辆安全的特殊情况,否则VUT的速度不应超过 50km/h,且不应进行激烈的加速、减速以及转向操作。
4.6.3.3  试验精度
将VUT和VT(如果需要)加速至所需的试验车速。试验要在 T0 至TAEB/TFCW 时间范围内满足以下条件:
a)  VUT(GPS速度):测试车速+1.0km/h;
b)  VT(GPS速度):测试车速±1.0km/h;
c)侧向偏移量:0±0.1m;
d)VUT 与 VT 的相对距离(CCRb 场景下):12m/40m±0.5m;
e)横摆角速度:0±1.0 °/s;
f)方向盘转角速度:0±15.0°/s;
注:CCRb 场景下,“VT 速度”和“VUT 与 VT 的相对距离”只考察 T0时刻。
4.6.3.4单次试验结束条件
以下条件之一发生时,试验结束:a)VVUT=0km/h;
b)  VUT<VVT,并且本次试验没有碰撞的可能;
c)VUT与 VT之间发生接触。
4.6.3.5  测试场景结束条件
如果 VUT 的速度减少量<5km/h 或Vrel-impact>50km/h,终止本测试场景试验。
4.6.3.6  注意事项
对于手动或自动油门控制,需要确保系统在自动紧急制动过程中,油门踏板不会导致对自动紧急制动作用的接管,当 AEB系统使试验车辆初始速度降低 5km/h时,释放加速踏板。试验中不得有其他驾驶控制操作,例如控制离合器或制动踏板等。
4.6.3.7   试验现场拍照及视频记录
在开展测试之前,对 VUT进行外部全方位拍照,对车辆的 VIN码进行拍照。在车辆外部放置录像机,对整个试验过程进行全程录像。保证每次录像的清晰度便于后期回放查看。录像机放置高度适中,不应采用悬挂的形式布置。车内安装录像机,用来进一步记录车辆行为。
4.7 AEB系统试验有效性判断方法
4.7.1  如企业未提交预估结果,则每个试验点只开展一次试验。
4.7.2  如企业提交预估结果,则 C-NCAP依据预估结果及现场试验情况判定试验最后结果。
4.7.3 C-NCAP按下面的流程判断试验结果:
4.7.3.1开展第一次试验,如第一次试验结果与预估结果之间无差异 a,则以此试验结果为最终试验结果,如与预估结果之间有差异 b,则进行第二次试验;
注:a:无差异:试验结果与预估结果之间、试验结果之间速度差异≤5kph 或误作用试验结果与预估结果相同。
b:有差异:试验结果与预估结果之间、试验结果之间速度差异>5kph 或误作用试验结果与预估结果不同。
4.7.3.2  开展第二次试验,如此次试验结果与预估结果之间无差异,则取第二次试验为最终结果;如第二次试验结果与预估结果之间有差异但与第一次试验结果之间无差异,则取第一次和第二次试验结果的平均值为最终结果;否则,进行第三次试验。
4.7.3.3  开展第三次试验,如三次试验结果中有两项无差异,则取此两项结果平均值为最终结果;如三次试验结果皆有差异,则中止试验并在分析原因后重新试验。
4.7.3.4  单次试验最终结果与预估结果有差异计为单次无效,累计 5次无效后将不再继续使用预估结果,后续试验只进行单次试验。
试验有效性判定流程
4.8 FCW 制动施加方法
制动特性曲线是用来确定达到某一车辆减速度(普通驾驶员在应对日常紧急状况的典型车辆减速度)时所需的制动踏板位移及踏板力。
4.8.1  定义
TBRAKE——制动踏板位移首次达到5mm的时刻。
T——纵向加速度首次小于-6m/s2的时刻。
T-2m/s2,T-4m/s2定义同T-6m/s2。
4.8.2  制动特性曲线标定
首先依照本规程 2.6.1.3 和 2.6.1.4 中所述进行制动磨合和轮胎预处理,且在预处理结束后10min 以内开始进行标定。
4.8.2.1标定过程
4.8.2.1.1  对制动踏板进行全行程触动而后释放。
4.8.2.1.2  将VUT加速至 85km/h以上,自动挡选择 D挡,手动挡选择在 85km/h时转速不低于 1500RPM 的最高挡位。
4.8.2.1.3  松开加速踏板使车辆滑行,在(80±1.0)km/h时以(20±5)mm/s行程速率施加制动, 直至车辆纵向加速度达到-7m/s2。针对手动挡车辆,在发动机转速低于 1500转时踩下离合器,车辆达到-7m/s2 时试验结束。
4.8.2.1.4  进行 3次上述试验,每次试验时间间隔为90s至 10min,如果时间超过 10min,需要重新进行制动磨合和轮胎预处理后,再继续标定。
4.8.2.1.5 利用上面 3 次重复试验的结果,在 T-2m/s2到 T-6m/s2范围内使用二阶曲线拟合和最小二乘法计算出 T-4m/s2时的踏板行程,该行程为 D4。
4.8.2.1.6 利用上面 3次重复试验的结果,在 T-2m/s2到 T-6m/s2范围内使用二阶曲线拟合和最小二乘法计算出 T-4m/s2时的制动力, 该制动力为F4。
4.8.2.2 F4确认方法
将VUT加速至 85km/h以上,自动挡选择 D挡,手动挡选择在 85km/h时转速不低于 1500RPM 的最高挡位。
根据2.8.3中步骤施加制动力,计算 Tbrake+1s到 Tbrake+3s的平均加速度,如果加速度超出了-4m/s2至-4.25m/s2范围,对制动力进行适当调整,如果连续三次试验,制动加速度都满足该范围要求,则确认该制动力为最终 F4。确认试验时间间隔为 90s至 10min,如果超过了 10min,需重新进行制动磨合和轮胎预处理。
4.8.3  制动特性曲线施加方法
4.8.3.1 FCW试验过程中,TFCW+1秒时刻释放加速踏板。
4.8.3.2 在TFCW+1.2s 时刻,以 5×D4mm/s 和 400mm/s 之间的较小值作动制动踏板。
4.8.3.3 在上述作动过程中,使用(20~100)Hz的二阶带通滤波器对踏板力进行滤波并采集。
4.8.3.4 当以下任一条件先满足时,切换为目标为 F4的制动力控制,该时刻记为 Tswitch。
a)制动踏板的行程达到 2.8.2.1.5中定义的 D4。
b)制动踏板的制动力达到 2.8.2.1.6中定义的F4。
4.8.3.5 制动力最迟应在 Tswitch+0.2s 前达到稳定,且保持在(1±25%)×F4 的范围内。期间,允许AEB 的介入而引起制动力超出该范围,但持续时间应小于200ms。
4.8.3.6 从 TFCW+1.4s直至试验结束的整个过程中,制动力平均值应在 F4±10N的范围内。
4  行人自动紧急制动系统(AEBVRU_Ped)试验
4.1  车辆坐标系
AEB VRU_Ped 系统试验的“车辆坐标系”参照本章中的 2.1。
4.2  侧向偏移量
侧向偏移量是指车头中心位置与规划路径之间的水平距离。如图是 VUT 侧向偏移量示意图。
侧向偏移量
4.3  碰撞位置确定
围绕VUT的车头外廓确定一条虚拟轮廓线。在车宽每侧减去 50mm之后,将七个点平均分配在剩余宽度上,用直线连接即为虚拟轮廓线。如下图所示。
VUT车头虚拟轮廓线
企业需提交VUT虚拟轮廓线信息(A,B,C 值)并由C-NCAP试验室进行确认,如图所示。
虚拟边框位置图
在PTA的周围定义一个虚拟的矩形框,图中H点高度为(923±20)mm,如图所示。在VUT的虚拟轮廓线与PTA 的虚拟框接触时,判定碰撞发生,如图所示。
  PTA 虚拟边框的大小
PTA 与 VUT 碰撞发生确认
4.4 测试设备和目标假人
4.4.1 测试设备
4.4.1.1 测试设备要满足动态数据的采样及储存,采样和存储的频率至少为 100Hz。PTA及VUT之间使用 DGPS时间进行数据同步。
4.4.1.2 VUT和PTA在试验过程中数据采集和记录设备的精度至少应满足以下要求:
a)VUT速度精度 0.1km/h;
b)PTA速度精度 0.01km/h;
c)VUT横向和纵向位置精度0.03m;
d)PTA横向位置精度0.03m;
e)VUT横摆角速度精度0.1°/s;
f)VUT纵向加速度精度0.1m/s2;
g)VUT方向盘角速度1.0°/s;
4.4.2  数据滤波
4.4.2.1  位置和速度采用原始数据,不进行滤波;
4.4.2.2  加速度采用采用12极无阶巴特沃斯滤波器过滤,截止频率为10Hz;
4.4.2.3  横摆角速度采用采用12极无阶巴特沃斯滤波器过滤,截止频率为10Hz;
4.4.3  目标假人
PTA用于代替行人(包含视觉、雷达、激光雷达和 PMD属性)。
4.4.3.2 对于PTA的具体要求,参看“Euro-NCAPTESTPROTOCOL-AEB VRU systemsVersion1.0.1June 2015 ANNEXA EPTSPECIFICATIONS”。
厂家可以选用固定腿行人目标或是移动腿行人目标。下图是固定腿行人目标示意图。
C-NCAP PTA 外观图
如果企业认为PTA不能满足VUT传感器对目标的要求,请直接联系C-NCAP管理中心。
4.5 试验条件
4.5.1 试验场地要求
4.5.1.1 试验路面要求干燥、表面无可见水分、平整、坚实,坡度单一且保持在水平至 1%之间,峰值附着系数大于0.9;
4.5.1.2 在距离试验路径中心线驾驶员侧6m、乘员侧4m内,试验结束点前方30m的试验区域内不应有可能引发传感器异常工作的其他车辆、高速公路设施、障碍物、人或是其他突出物;如图 。
测试区域范围
4.5.1.3 试验道路允许有车道标线,但在 AEB触发及 FCW报警后的制动区域内,需保证车道标线不与试验轨迹交叉。
4.5.2 试验天气要求
AEB VRU_Ped 试验的“试验天气要求”参照本章中的 2.4.2。
4.6 VUT 准备工作
AEB VRU_Ped 试验的“VUT准备工作”参照本章中的 2.5。
4.7 试验过程
4.7.1 VUT试验预处理
AEB VRU_Ped 试验的“VUT 试验预处理”参照本章中的 2.6.1。
4.7.2 试验场景
4.7.2.1 AEB VRU_Ped 系统性能测试场景
4.7.2.1.1 AEB VRU_Ped系统有CVFA-25、CVFA-50、CVNA-25和CVNA-75四种测试场景,如a) 和b)所示,行人路径与车辆路径垂直。
a)远端场景示意图(CVFA-25、CVFA-50)
b)近端场景示意图(CVNA-25、CVNA-75)
4.7.2.1.2 远端场景下,行人以 6.5km/h的速度以与车辆行驶方向垂直的方向移动。VUT 分别以20km/h,30km/h,40km/h,50km/h 和 60km/h 的速度测试。碰撞位置在 25%和 50%处,对应图 85a) 中的“M”和“L”点。
4.7.2.1.3 近端场景下,行人以 5km/h的速度以与车辆行驶方向垂直的方向行驶。VUT 分别以 20km/h,30km/h,40km/h,50km/h 和 60km/h 的速度测试。碰撞位置在 25%和 75%处,对应图 85b)中的“M” 和“K”点。
4.7.2.2 AEBVRU_Ped测试场景总结
表AEBVRU_Ped系统测试场景
测试场景
行人速度
车辆速度
CVFA-25
6.5km/h
20km/h-60km/h
(10km/h 间隔)
CVFA-50
6.5km/h
CVNA-25
5km/h
CVNA-75
5km/h
CVNA-75 场景还要增加以下试验:
a)试验车速为 20km/h,PTA速度为 3km/h;
b)试验车速为 10km/h 和15km/h,PTA 速度为 5km/h;
c)试验车速为 45km/h时,PTA速度为 5km/h。
4.7.3 试验要求
4.7.3.1 挡位选择及车辆控制
自动挡测试车辆选择D挡,手动挡测试车辆将变速器挂至在试验速度下发动机转速至少达到1500RPM 的最高挡位。可以使用VUT上的限速或是巡航装置来保持试验车速,除非厂家指出这些功能影响AEB系统的工作。在必要时可以通过轻微转动方向盘来保持VUT 沿规划路径行驶。
4.7.3.2 时间间隔
轮胎准备完成后 90s至10min内开始第一次试验,随后每次试验的结束和下次试验的开始间隔同样为 90s至10min,如果超过10min,需再次进行轮胎准备工作。试验间隔内,除非发生严重影响车辆安全的特殊情况,否则 VUT的速度不应超过50km/h,且不应进行激烈的加速、减速以及转向操作。
4.7.3.3 试验精度
将VUT和VT(如果需要)加速至所需的试验车速。VUT要在T0至TAEB/TFCW 时间范围内满足以下条件:
a)VUT的速度(GPS速度):测试车速+0.5km/h;
b)VUT 的侧向偏移量:0±0.05m;
c)横摆角速度:0±1.0°/s;
d)方向盘转角速度:0±15.0°/s;
同时,PTA距离车辆中心线3m(近端场景)/4.5m (远端场景)处到碰撞时刻;行人速度应满足以下要求:
a)CVFA 时PTA 的速度:6.5±0.2km/h;
b)CVNA 时PTA 的速度:5±0.2km/h;
4.7.3.4 单次试验结束条件
以下条件之一发生时,试验结束:a)VVUT =0km/h;
b)VUT 和 PTA 之间发生接触;
c)PTA离开VUT行驶路径;
4.7.3.5 测试场景结束条件
对 VVUT>40km/h 的试验,车速减少量<20km/h 或厂商预测其没有性能时,停止试验。
4.7.3.6 注意事项
对于手动或自动油门控制,需要确保在自动紧急制动过程中,油门踏板不会导致对制动作用的接管,当自动紧急制动使试验车辆初始速度降低 5km/h时,释放加速踏板。试验中不得有其他驾驶控制操作,例如离合器或制动踏板。
4.7.3.7 试验现场拍照及视频记录
“试验现场拍照及视频记录”参照本章相关内容。
4.8 AEB VRU_Ped系统试验有效性判断方法
“AEB VRU_Ped 系统试验有效性判断方法”参照本章相关内容。
5.AEB相关国标
GBT 38186-2019 商用车辆自动紧急制动性能(AEBS)试验方法及要求
1 范围
本标准规定了商用车辆自动紧急制动系统(AEBS)的术语和定义、技术要求、试验方法。
本标准适用于安装有自动紧急制动系统(AEBS)的M2、M3和N类车辆。
《JT/T 1242-2019 营运车辆自动紧急制动系统性能要求和测试规程》法规分析
关键词释义
1、营运车辆:
机动车行驶证上的车辆使用性质为“营运”。
《公路运输管理暂行条例》规定:公路运输分为营业性、非营业性两种。营业性运输指为社会提供劳务、发生各种方式费用结算的公路运输;非营业性运输则指为本单位生产、生活服务,不发生费用结算的公路运输。
2、能见度:
色温为2700K的白炽灯发出的非扩散光束的照度减少到初始值5%时所通过的路径长度。
3、紧急制动阶段:
AEBS向自车发出制动指令要求,自车以至少4m/s²的减速度开始减速的阶段。
4、距离碰撞时间(TTC):
Time To Collision
在t时刻,自车与目标障碍物发生碰撞所需的时间,计算方法如下:
5、强化距离碰撞时间(ETTC):Enhanced Time To Collision当自车与目标车的加速度不相等,假定该加速度保持不变,且其车速、加速度及车间距离满足
的条件时,计算方法如下:
营运车辆自动紧急制动系统性能要求
6.UN R131 法规
1 概述
2012年11月,UNECE已采纳新的关于AEB和车道偏离预警系统 (LDW)的UN法规, 并于2013年7月正式实施。按照车型分类的不同, 对性能要求进行分类并分阶段实施。
2 定义及适用范围
自动紧急制动系统 (AEB) 指可自动检测潜在前碰撞危险并可激活车辆制动系统以进行减速来避免或缓解碰撞危险的系统。适用范围:M2、 M3、 N2、 N3 类车辆。
3 一般要求
UN R131中, 对AEB系统的基本要求:
(1) 必须装配符合UN R131性能要求的ABS;
(2) 探测到报警后应通过声音、 触觉、 光学中至少两种模式进行;
(3) 报警之后应为紧急制动阶段;
(4) 该系统应可关闭;
(5) 目标车应为批量生产的M1类普通乘用车, 或者由 “ 软目 标车” 代替, 其特性应适于试验中AEB传感器。
6.自动紧急制动系统(AEB)国内外标准对比
按照探测目标物的不同, AEB主要分为车辆、 行人、 两轮车等三类, 目前市面上绝大多数AEB都是只针对车辆, 对车辆的探测 ( 即车对车追尾工况) 一直为各国标准和法规关注的焦点, 本文只针对车跟车追尾工况进行AEB 标准和法规的分析研究。
(三) AEB 标准及法规对比分析总结
01
关键技术指标对比分析通过对AEB的工作原理和国内外AEB标准及法规进行归纳总结, 特别是对重点法规UN R131法规、Euro NCAP规程和US NCAP规程的深入研究, 对AEB的测试方法、 测试场景、 测试设备以及评价方法进行仔细的梳理, 归纳出AEB标准及法规关键技术指标, 如下表所示。
UN R131中的性能要求和试验方法主要从法规角度提出了门槛性要求, 针对目标车静止和移动等典型情况做出规定, 同时也规定了一个典型误作用 场景的试验方法;Euro NCAP对AEB的测试评价考虑了低速城市工况以及 中高速郊区工况, 测试规程也较具体详细, 评价方法相对全面;NHTSA中CIB系统评价试验有四个场景:前车静止、 前车慢行、 前车制动及铁板误 作用。
在下一步的AEB国家标准研究制定过程中, 将对其进行重点试验验证, 并作为制定国家标准技术指标限值的重要参考。
02
AEB能够很大程度地提高汽车主动安全性, 全球已开始大范围研发并陆续投入量产, 产业化推进处于加速阶段,亟待相关标准出台进行引导和规范。
商用车AEB已在世界范围内陆续立法:联合国法规UN R131发布实施;欧盟指令采用且有更严格的指标约束且分阶段实施;日本已参照立法;美国正在进行立法的前期研究。在中国, 针对大型商用车辆疲劳驾驶事故频 发且后果严重的情况, 工信部安全生产司多次建议强制安装AEB, 新版GB 7258也在考虑将AEB列入强制安装要求。
乘用车AEB尚无法规出台, 但各国NCAP评价中纳入乘用车AEB要求, 中国C⁃NCAP评也已出台评价规程, 促进发展和应用, 这些前期工作可作为中国乘用车 AEB国标制定的基础。由于国家标准和NCAP评性质不同、 目的不同、 评价手段不同, 限值等指标也需要通过试验验证积累更多的数据。
现阶段AEB标准及法规里针对系统的测试评价方法主要基于将其视作执行系统, 即系统在特定场景下起作用, 测试时找出 对应的典型场景 进行检测;有代表性的典型测试方法往往是根据实际情况下积累的事故 发生率统计而来, 要求在特定情况下车辆AEB能够达到减轻和避免事故 发生的目 的。试验过程中 能在一定的 测 试场景下模拟车辆状态, 验证AEB的功能和性能, 但也存在测试场景无法全面覆盖真实道路状况千变万化的缺点。
虽然乘用车和商用车种类、 用途、 技术水平和使用条件不同, 但乘用车和商用车 AEB原理和关键技术相同;深入分析UN R131法规、 Euro NCAP和US NCAP规程, 商用车和乘用车在试验设备、 应用场景及评价手段上有共性部分, 也在设备精度、 考核指标上存在一定的差别。因此建议乘用车AEB和商用车AEB国家标准的研究制定同步进行, 在共性基础上开展差异化工作。
7.汽车自动紧急制动(AEB)行人检测系统的开发与测试
AEB的场地测试能复现真实道路中的典型危险场景,是验证和评价AEB系统的有效手段。4active System公司的AEB行人检测装置采用伺服电机驱动,驱动端集成了电机及电源等,结构紧凑但相对比较沉重,不便于实验的准备。这两个公司开发的AEB行人检测装置均是针对欧美等行人测试场景开发,如仅满足“新车评价规程(New Car Assessment Program, NCAP)”的测试要求,不能满足中国道路危险场景行人测试的要求,并且设备采购和维护成本高,不利于中国车辆AEB行人系统的开发和验证。
因此,本文开发了一套AEB行人检测系统,包含软体假人目标、假人驱动装置及其控制系统,装置可满足C-NCAP的测试需求,同时系统测试条件可调,以满足我国危险场景的测试要求,最后采用实验验证测试系统的有效性。
01 系统方案设计
1.1 AEB行人系统测试场景
C-NCAP测试规程(2018)中针对AEB行人系统共规定了4个测试场景:远端碰撞场景(car-to-VRU farside adult, CVFA) CVFA-50、CVFA-25和近端碰撞场 景 (car-to-VRU nearside adult, CVNA) CVNA-25,CVNA-75;其中:VRU为弱势道路使用者(vulnerable road users)的简称。
图1 测试场景示意图
如图1所示,假人目标距离测试车辆中心线的水平距离为D = 6 m (远端)和4 m (近端)。测试车辆行驶速度vv为20、30、40、50、60 km/h;假人目标行走速度vp为5 km/h和6.5 km/h两种,两者运动方向相互垂直;碰撞位置在车辆宽度的25%处 (M点)、50%(L点)和75% (K点)处;参考点为假人目标的起始位置。测试车辆和假人目标的速度精度分别为+0.5 km/h和±0.2 km/h。测试对象为成人和儿童。
表1 中国测试场景设计参数
由于C-NCAP测试规程主要是参照欧盟的E-NCAP (European New Car Assessment Program,) 建立,其AEB行人测试场景是基于欧美国家交通事故统计数据获得,并不能完全适用于中国。为此,刘颖等在中国大陆采集了52例车与行人冲突的工况样本,利用统计学分析方法归纳了4种行人测试场景,如表1所示。
由于文献等未给定车辆左转的路径要求及照明条件,并且行人测试中测试车辆是由驾驶机器人操控故不考虑驾驶员视野是否有遮挡,因此可认为测试场景C1、C2和C3较接近。为使AEB行人系统实验具有较高的重复性和可操作性,本研究设定了2种适合中国的测试场景:
1) 近 距 测 试 场 景 (car-to-pedestrian nearside,CPN):测试车辆速度5 ~25 km/h,以5 km/h为间隔,行人与车辆的距离为7 m;
2) 远 距 测 试 场 景 (car-to-pedestrian farside,CPF):测试车辆速度10 ~60 km/h,以10 km/h为间隔,行人与车辆的距离为20 m(该距离是C1、C2和C3测试场景按其覆盖危险比例的加权平均值)。测试车辆直线行驶,行人行走速度为5.4 km/h,碰撞位置为车辆的50%处,假人目标与测试车辆的水平距离通过行人行走速度、车辆行驶速度以及测试车辆与行人的距离计算得到。
1.2 系统方案
根据C-NCAP和中国行人测试场景的要求,行人检测系统要满足以下功能:可替代行人的目标假人,可带动假人按一定速度直线行走的驱动系统,可控制车辆按照设定轨迹、速度行驶的驾驶机器人,并且要实现假人目标和车辆之间的通讯,以满足两者在指定位置发生碰撞的要求。
为满足以上测试要求,系统原理方案设计如图2所示。假人目标固定在托板上,托板两端连接牵引带,牵引带在驱动端和随动端之间形成回路,并在驱动端的驱动下带动托板及其上的假人直线行走,驱动端和测试车辆上装有通讯设备,通过实时动态(real-time kinematic, RTK)基准站实现两者位置、速度信息的交互,满足测试场景中对两者相对运动的要求。
系统原理方案
综合C-NCAP和中国行人测试场景可知,假人目标运动速度分别为5、5.4、6.5 km/h,测试车辆行驶速度范围5~60 km/h,测试车辆垂直于假人目标的行走轨迹行驶。由于测试车辆的运动速度和运动轨迹是由驾驶机器人控制,因此不在本研究的讨论范围之内。本研究重点考虑的是假人目标、假人目标的运动速度和位置控制及假人目标与测试车辆的通讯。
02 系统硬件设计
2.1 假人目标设计
本研究按照C-NCAP中规定的成人和儿童尺寸开发了两种身材的假人目标,并重点考虑了假人目标的视觉和红外特性。通过在假人面料上涂抹近红外反射二氧化钛IR-1000,提高布料的红外反射率,使假人衣服和皮肤材料满足在850~910nm之间其红外反射率在40%~60%之间的要求。假人的胯部设置支撑杆,以支撑假人直立行走。开发的成人和儿童假人目标如下图所示。
假人目标
2.2 假人目标驱动系统
假人目标驱动系统包括托板、牵引带、牵引带驱动端和随动端。托板上设置磁铁单元,假人支撑杆可通过磁性连接在托板上,实现托板对假人的支撑,而当测试碰车辆撞到假人目标时,磁性连接失效,假人从托板上脱离,避免碰撞导致整个系统的损坏。另外,托板两端设置卡扣,实现牵引带与托板的连接。托板示意图如下图所示。
托板及牵引带
牵引带驱动端包括无线通讯模块、控制器、电机和电源等,如下图所示。
驱动端结构示意图
无线通讯模块接收测试车辆行驶(速度和位置)信息,并传递至控制器,控制器控制电机,实现对牵引带的驱动,进而带动假人目标行走。牵引带随动端完成牵引带运动的转向,形成完整回路。假人目标驱动系统如下图所示。
假人目标驱动系统
03控制系统开发
3.1 系统控制策略
在开展AEB行人系统测试时,驾驶机器人系统与AEB行人检测系统协同工作。根据当前测试场景,自动驾驶机器人控制测试车辆按照设定轨迹行驶,自动驾驶机器人配备了惯性导航仪和差分精确定位模块,惯性导航仪实时采集测试车辆的速度、加速度以及偏航角,差分精确定位模块可以实时确定测试车辆的具体位置,惯性导航仪和差分精确定位模块将实时测得的信息通过无线的方式发送给AEB行人检测系统的控制系统。
AEB行人检测控制系统根据测试场景对测试车辆行走速度、假人行走速度和碰撞位置的要求,判定假人的启动时刻,即测试车辆相对行人检测装置行驶至预定位置的时刻。
当系统侦测到测试车辆位置信息满足假人的启动条件后,系统驱动假人行走。驱动系统按照测试场景对假人行走速度和碰撞位置的要求,控制电动机启动、加速、减速、制动,最终实现测试车辆与假人目标相对运动的要求。行人检测系统通讯及功能模块如下图所示。
          AEB行人检测通讯及控制模块、
自动驾驶机器人和AEB行人检测系统之间的无线通讯包含2个通讯通道。
实时动态(RTK)基准站将接收到的全球定位系统(global positioning system,GPS) 定位信息以915 MHz无线通信信道发送给AEB行人检测系统和自动驾驶机器人系统,而自动驾驶机器人系统将测试车辆的位置、速度信息通过2.4 GHz通信信道发送给AEB行人检测系统。无线通讯模块为Nordic公司研制的NRF24L01芯片。
3.2 差分定位模块设计
由于普通GPS定位误差超过3m,达不到实验测试的要求,因此本研究通过差分定位来实现系统的准确定位。差分定位模块由RTK基准站和移动站两部分组成,其中RTK基准站固定在空旷无遮挡位置,移动站固定在测试车辆和行人测试装置上。通过RTK基准站采集稳定的GPS定位信息,并将信息发送给移动站,移动站结合基准站的定位信息和自身采集的GPS信号,进行载波相位差分解算,从而使移动站获得cm级相对定位信息。通过差分定位模块,即可实现对测试车辆和假人目标运动的精准定位,进而控制行人驱动系统及测试车辆的驾驶机器人,实现两者准确的相对运动要求。
3.3 行人驱动控制器设计
AEB行人检测系统控制器实时接收自动驾驶机器人系统发送的测试车辆的速度、位置信息,通过对比测试车辆的实时位置是否与AEB行人检测系统控制器计算出的系统测试触发点位置一致,确定是否触发假人运动。假人运动触发后,AEB行人控制器调用对应测试场景的电机控制算法以控制电机的转速,从而控制假人的移动。控制器芯片分主控芯片(STM32F767)和被控芯片(STM32F103),主控芯片负责接收各模块传递的信息并进行信息的分析、处理,被控芯片负责对驱动电机加减速的精确控制。控制器的结构如下图所示。
                                                    控制器结构示意图
3.4 驱动控制算法
在测试过程中,假人需经历加速、匀速和减速过程,假人驱动系统在控制假人运动速度的同时,需精准控制假人的运动位置,以实现测试过程中通过托板将假人运载至指定的位置。本研究设计了S型曲线加减速控制方法,将加减速划分为:加加速、减加速、匀速、加减速以及减减速等5个阶段,如图所示。在加加速、减加速、加减速、减减速这4个过程中,加速度变化率J的绝对值恒定,加减速模式在任意位置的加速度都连续变化,速度曲线平滑,可避免柔性冲击。
下图中t1到t3为各个阶段的运行时间。由于J为恒定值,在加速阶段和减速阶段之间,速度应保持不变,则加加速、减加速、加减速与减减速经历的时间大小相同,即t1 = t2。
S型曲线加减速控制方法
设vs为初速度,ve为末速度,由运动学关系计算,可得假人的运动加速度a、速度v、位移S的计算公式如下表所示。
加速度、速度、位移计算公式
3.5 系统联动控制
1) 计算系统触发点。启动AEB行人检测系统的差分精确定位系统,利用行人检测系统移动站测得P0(假人目标初始位置)、P1(碰撞点位置)坐标(x1,y1)和(x2,y2)。另外,利用测试车辆移动站获得测试车辆车头中点处坐标V1(x3,y3)及车辆航向角R。由车速v及行人行走至碰撞点所需时间T(D1 / Vp),换算得到系统触发点M的坐标(x4,y4)。
2) 测试车辆姿态和位置调整。计算车头中心点V1与直线
的距离D2以及车辆航向角R与
的夹角δ。驾驶机器人实时判断D2和δ的数值变化,通过正向或反向转动方向盘,实时更新测试车辆航向角与位置,使得车辆的纵向中心线与测试路线重合,完成测试车辆位置、姿态调整。
3) 系统联动测试。驾驶机器人系统实时更新车辆车头中心点V1(x3,y3)的坐标值,并通过无线模块发送给AEB行人检测系统,AEB行人检测系统实时将V1点与M点坐标值进行比对,当x3= x4且y3 = y4时,AEB行人检测系统触发假人目标移动,行人驱动控制器控制假人目标按该测试场景调节电机转速,最终实现测试车辆行驶到P1点时,假人行走到P1点。系统联动控制逻辑如下图所示。
系统联动控制简图
04系统测试
4.1 测试实验
为了验证AEB行人检测系统的功能,本研究按照C-NCAP(2018版)规定的行人测试场景和我国行人测试场景共6种测试场景,开展了行人危险工况复现实验,主要用于检测AEB行人检测系统对假人目标速度、位置的控制能力,以及AEB行人检测系统与测试车辆的无线通讯性能。
首先开展的是单调测试,即没有与驾驶机器人进行联合控制,只运行AEB行人测试装置,测试在不同测试场景下电机加减速控制算法对假人目标的运动距离和平均速度的控制能力,如下图所示。
AEB行人测试现场
每种测试场景各开展3次实验,而由于国内行人测试场景不同速度下假人目标与测试车辆的水平距离均不相同,因此共开展了(4+11)×3 = 45次实验,试验结果如下表所示,其中不符合测试要求的试验结果在表内加粗显示。由试验结果计算可得AEB行人检测系统对假人行走距离和速度控制的准确度为96%(准确度=符合要求的试验次数/总试验测试)。由此可知,AEB行人检测系统可按照试验要求准确的控制假人目标的运动。
假人目标行走距离和速度测试
注:距离有效范围为假人目标与测试车辆的水平距离与车辆横向偏移量精度±50 mm之和。速度有效范围为假人目标行走速度与其速度精度±0.2 km/h之和。
完成系统单调测试后,开展AEB行人检测系统与驾驶机器人的联动实验,检验AEB行人检测系统与测试车辆的无线通讯功能。测试车辆选用长城vv7s,将其AEB功能关闭,以检测不同的测试场景下,假人对车辆的碰撞点是否满足不同测试场景的要求。实验现场如下图所示。
系统联动测试实验
按照CNCAP(2018版)和国内AEB行人测试场景开展实验,其中根据CNCAP(2018版)测试要求共开展20次实验(测试车辆速度为20 ~60 km/h,以10 km/h为间隔,每种测试场景对应5次实验),按照国内测试场景开展11次实验,共31次实验,实验结果如表4所示,表内数据表示第几次实验时该测试场景实验成功,即与驾驶机器人联动时碰撞位置、速度、距离都达到实验要求。
由下表可见:以上实验1次成功率90%,重复2次成功率达到100%。
AEB行人检测系统联动实验次数
注:数据为空,表示无实验
在测试假人目标的运动距离和行走速度的实验中,AEB行人测试系统对假人速度控制的准确度,假人与车辆碰撞位置的准确度达到96%,2次出现(45次实验)误差超过精度有效范围的情况(近距测试场景车速为25 km/h,远距测试场景车速为50 km/h),误差主要是由于地面摩擦力不均及牵引带的弹性造成。然而,考虑到误差较小,可以认为电机加减速控制算法的控制性能良好,能够满足试验要求。
另外,在AEB行人检测系统和驾驶机器人的联动实验中,小概率(3/31)出现测试车辆到达预定位置而假人目标未行走的情况,这主要是因为两者通讯出现异常。由于本系统与驾驶机器人的无线通讯采用2.4 GHz通信信道,部分无线局域网、蓝牙也采用了这一信道,可能对设备通讯产生干扰。因此,开展AEB行人测试实验要求实验场地空旷无干扰。通过对实验场地无线通讯设备的控制,系统可较好的完成与驾驶机器人设备的联动实验。
通过以上分析可知:本研究开发的AEB行人检测系统可较好的复现CNCAP和中国行人测试场景。相较于国外开发的AEB行人检测系统,本研究开发的测试系统具有以下3个优点:
1) 控制系统自主开发,控制参数可调,可满足国内行人测试场景的测试要求;
2) 系统采用中文操作,便于国内检测人员的使用;
3) 系统成本降低,使其可被更多的AEB行人系统研发单位使用,有助于推动AEB行人系统的检测及其性能的提升。
然而,本研究也存在着不足。例如,本研究开发的假人目标仅考虑了假人的红外反射特性而未考虑其雷达反射特性;另外,本研究未考虑系统对欧洲新车评估规程(Euro-New Car Assessment Program, ENCAP)。等其它测试规程的适用性。由于ENCAP(2018版)中对道路骑行人的保护提出了要求,进而对AEB行人检测系统的驱动性能提出了更高的要求。今后将重点研究软体目标假人衣服的雷达反射特性并进一步研究国外AEB行人测试要求和方法,提高系统的适用范围及可靠性。8.汽车自动紧急制动测试
对于自动辅助驾驶ADAS汽车想必很多人是既陌生又熟悉的,大都会在意它的可靠性,安全性,以及舒适性等因素,现阶段确保自动辅助驾驶汽车上路的安全应该是最为重要的。由于国内很多自动驾驶企业还需要发展,相关政策还没十分完善,结合到国内对于自动驾驶的推动相对保守,所以对于自动辅助驾驶的测试具有十分严格的要求。自动驾驶车辆必须全面通过要求工况的测试,才能允许其在规定的开放测试道路上进行测试并且安排专业的安全员随时应对突发状况,进行人工接管,充分保证自动驾驶车辆上路的安全。
自动紧急制动是自动驾驶测试中极为重要的一部分。那么自动驾驶紧急制动AEB功能)测试时如何进行的呢?
首先需要让自动驾驶测试工程师在自动驾驶车辆上安装调试好专业的测试设备后方才能开始严谨的自动驾驶测试。
AEB测试实例:
前车紧急制动测试
自动驾驶车辆与目标车辆保持一定的相对距离行驶,在达到要求车速后目标车刹停,测试自动驾驶车辆是否能触发AEB并且是否会与目标假车发生碰撞。在自动驾驶前车制动测试中,测试工程师会时刻关注并记录两车运动过程中的速度、加速度、横纵向相对距离以及判断触发AEB时刻起到最后刹停时自动驾驶车辆的加速度,刹停时相对于假车的相对距离等高精度数据是否满足《重庆市自动驾驶道路测试准入测试规范》中的测试要求。
行人横穿紧急制动测试
自动驾驶车辆以要求车速在测试车道上行驶,行人会在适当的时机横穿测试道路,测试自动驾驶车辆是否能触发AEB并且是否会与行人发生碰撞。在自动驾驶行人横穿紧急制动测试中,测试工程师会根据自动驾驶车辆行驶的速度,准确的让行人以一定速度横穿测试道路,同时时刻关注并记录车辆运动过程中的速度、加速度、横纵向相对距离、以及判断触发AEB时刻起到最后刹停时自动驾驶车辆的加速度,刹停时相对于假人的相对距离等高精度数据是否满足《重庆市自动驾驶道路测试准入测试规范》中的测试要求。
在整个测试过程中测试驾驶员不得踩踏制动踏板或转动方向盘,且自动驾驶车辆不得与前方车辆及行人发生碰撞。
后期数据分析处理
在完成封闭场地测试后,测试工程师们会对测试数据进行后期分析处理,并绘制非常直观的数据分析图。可以从分析后的数据中看出自动驾驶车辆与目标是否发生碰撞,自动驾驶车辆在以一定的加速度减速至速度为0时与目标之间是否还有一定的安全距离,其是否满足《重庆市自动驾驶道路测试准入测试规范》中对于自动紧急制动的要求。
9.自动刹车系统碰撞测试
(1)重庆中国汽车工程研究院最近组织了一个智能驾驶汽车挑战赛,其中AEB测试算是最重头也是最有看点的了。
测试模拟了真实的道路环境,并且分为个人组和专业组,只要车上带有AEB功能都可以报名参加。结果出乎很多人的意料,因为在大多数人心目中,AEB不就是应该能刹住车的么!?
奔驰 E200 Coupe
沃尔沃 V60
小鹏 G3
(2)东风日产奇骏自动刹车“失误”撞人的小视频在汽车圈里疯传。
一场关于自动刹车是否靠谱的讨论不可避免地火了!没有实测就没有发言权,最好是在相同条件下进行一场横向对比实测,虽然暂时没找到事件的主角“东风日产奇骏”,但还是一口气找来了5台带AEB功能的车型。
先来看东风标致4008和东风雪铁龙C6的表现。
实验目的
1、检验被测车型是否能识别静止大面积障碍物并预警;
2、检验被测车型是否能识别静止人形障碍物并预警;
3、检验被测车型是否能避免或减轻碰撞。
实验方法
驾驶被测车辆分别以不同速度去撞预先设置好的静止大面积障碍物(纸箱墙)、静止人形障碍物。达到预定速度后,驾驶员松开油门、方向盘、不踩刹车,检验自动刹车系统的反应。
实验对象
实验过程
纸箱强测试
分别以时速20km/h、30km/h、40km/h的速度进行多次测试,系统都没有发出预警,也没有进行刹车。
充气娃娃测试
以时速30km/h的速度进行多次测试,被测车都能发出预警并自动实施紧急制动,可以避免撞上充气娃娃。
人形泡沫板测试
4008自动刹车实测视频
以时速30km/h的速度进行多次测试,系统都能发出预警并自动实施紧急制动,可以避免撞上人形泡沫板。
纸箱墙测试
分别以时速20km/h、30km/h、40km/h的速度进行多次测试,系统都会发出声音、图像(仪表)预警,并进行点刹提醒司机,即将撞上障碍物时有轻微刹车减速,但不能刹停,会撞上。
充气娃娃测试
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以时速30km/h的速度进行多次测试,系统都会发出声音、图像(仪表)预警,并进行点刹提醒司机,即将撞上充气娃娃时有较重刹车、减速明显,但不能刹停,会撞上。
人形泡沫板测试
C6自动刹车实测视频
以时速30km/h的速度进行多次测试,系统都会发出声音、图像(仪表)预警,并进行点刹提醒司机,即将撞上充气娃娃时有较重刹车、减速明显,但不能刹停,会撞上。表现跟撞充气娃娃一样。
再次测试
听取了专家的建议后在纸箱上贴了一层锡纸再次进行了测试
从实测结果来看,两台车的表现跟之前一致:东风标致4008不能发出预警,也没有刹车动作;东风雪铁龙C6有预警、点刹、轻微刹车等动作,刹车力度跟之前一样。
接着又在人形泡沫塑料板上贴了一层锡纸,对东风雪铁龙C6进行了测试。
加锡纸后的实测视频
结果跟没贴锡纸是一样的,不能刹停。
实验结果
实验结论
它们的主动刹车系统虽然硬件基本相同,但两者的工作逻辑却完全不同。东风标致4008对人形障碍物反应迅速,能刹停,但对墙体这样的障碍物却完全没反应。东风雪铁龙C6对所测障碍物都能预警、刹车,虽然对人形障碍物更为敏感,但都不能刹停。
AEB能让人完全安心的扔掉刹车踏板了?不可以。为啥?尽管大多数AEB通过监管机构测试的系统在测试的条件范围内是可靠的,但它的实际效果还存在很多偏差。AEB会用到自车安装的传感器信息从而达到最佳性能,所有的传感器都需要正常进行物体探测,雷达也好、影像辨别模块也好,都有一个致命缺陷:在前方障碍物较多时无法正确识别,其工作范围和准确性方面还需完善。AEB系统更多的是捕捉前方移动车辆目标,对于较小的目标或者较复杂的场景效果并不明显,遇到湿滑路面、视线不佳的时候,AEB系统仍然起不到完美的保护作用。这也是当前很多AEB系统失效的原因,当系统性能下降时,驾驶员将无法得知,在当前的技术条件下还不能完全信赖一个主动安全性配置,即使车辆配备AEB系统。
AEB还存在一些安全技术的局限性,比如在光线暗的晚上,或者恶劣的天气条件。中距离雷达需要特殊性能以探测相关目标,不可能在所有情况下都探测到前方的危险障碍物,如雨,雪,雾等,会导致系统性能下降,部分目标将无法被系统探测,或探测过晚;当受到干扰环境的影响时探测性能将下降,例如在电场作用下或目标自身原因;中距离雷达的位置在车辆受到撞击或强烈震动时可能会产生偏移,从而导致系统性能下降或增加误触发率,严重时系统会有故障提示;中距离雷达及前方摄像头外表面需保持清洁,否则将会影响系统性能,严重时会导致AEB系统无法工作。
AEB对相关目标作出反应的前提是,该目标必须在中距离雷达的视野中且被识别。对于切入目标、自身车辆变道后才探测的目标以及急转弯道路中的目标,系统性能将受到很大限制,如系统可能不会对动物、迎面而来及横穿的车辆进行反应;某些场景会对中距离雷达的探测造成影响,如有防护栏的道路、隧道内、前方车辆驶入 / 驶出、急转弯道路。误触发分类
由于不同的驾驶员对于车辆操作的不统一以及不同厂家的AEB系统的限制条件和激活、关闭条件不同,很多时候AEB系统很难决定是否以及如何将车辆控制权交还给驾驶员。
一些自动紧急制动系统用于行人检测,而另一些只用于车辆试图完全避免碰撞,而大多数系统的设定目标只是让汽车减速和减少碰撞的影响。要让AEB真正发挥正向作用还需要“一些时间”,尤其是新车测试标准的要求提高以及覆盖场景的增加,比如引入类似自动驾驶测试的模拟仿真系统。九 使用注意事项
大多数购车消费者认为所购买的新款车型配置里配有自动紧急制动系统后,车辆行驶时就会更加安全,一旦前方突然出现障碍物或者行人时无需驾驶员干预,就可以完全避免碰撞,这样的想法是非常可怕的。上面号称装配了AEB的车,以30公里每小时的测试时速都没能刹住车,撞上去了,就知道各家的AEB系统不能100%的避免碰撞,任何一家车企都不会这么宣传。注意看上面的动图,每辆车在快要撞上障碍物的时候,都有一个明显的刹车动作。这个动作不是人为的,而是AEB介入的结果,除了少数一点减速都没有的骗骗人的AEB,多数车型的AEB还是有的。通常AEB系统在后台工作,不会被驾驶员察觉,自动紧急制动系统仅仅是一个辅助的驾驶安全系统,只能提供报警及制动辅助,可以在特别的危险情况下辅助驾驶员,当系统识别到有危险时,会警示或采取制动来保护乘员,其最大的作用是帮助驾驶员降低事故发生的几率和风险,只要它能有一次产生作用 —— 把碰撞时的时速降低,那么就是重伤变轻伤,轻伤变剐蹭,这就是AEB的意义所在。AEB跟安全带、安全气囊一样,其作用在于可以提供更高的容错性,在犯错的时候提供更高的生存概率,它根本就不是为了扔掉刹车踏板而生的,就好比拿一辆装了ABS和ESP的车去冰面上玩急刹和麋鹿测试还硬是要求车子不能打滑,这就强人所难了。
客观上来说,目前AEB的整体水平是比较差的,所以再强大的自动刹车系统都只是辅助,在自动驾驶能完全替代掉人之前,所有的驾驶安全还得靠驾驶员本身,认真开车,安全驾驶。因为无论车辆前进还是停止,只有驾驶员才是车辆驾驶的唯一主导因素。但驾驶员不能过分依赖该系统的帮助,不能将“安全驾驶”和“交通法规”抛之脑后,如果过于依靠AEB,缺乏安全意识,只会引发更大的安全隐患。需要时刻保持警惕,并对如何驾驶以及如何避免危险情况发生负责,良好的驾驶习惯和操作要点需要时刻记在脑海里。为了自己和他人的生命安全还是要谨慎安全驾驶。那AEB是必要还是鸡肋?每个人都会有不同的看法,即使是同一个人,在不同的使用阶段也会有不同的看法。
自动刹车系统对于车辆安全性的提升是毋庸置疑的,在一些大意疏忽或者紧急状况下,可以主动作出判断,减少事故的发生。但是,也不能对这些先进的科技产生依赖性,一切都听系统的,因为系统也有误判和失效的可能。从这些事故中可以看出,虽然科技发展的很快,主动安全技术足够的先进,但这些都不能够保证绝对的安全可靠,最安全的系统,还是驾驶员的安全意识。
出于安全原因考虑,在驾驶员未关闭车门或未系安全带的情况下,系统不能工作;AEB系统的实现需要ESP系统的支持,当驾驶员选择关闭ESP功能后,AEB系统将不能工作;由于系统性能限制,可能存在误触发。
十 发展趋势
通过观察与梳理可以发现,AEB技术的发展呈现出如下几大趋势:
1.逐渐成为新车型标准配置,欧洲立法先行
随着Euro NCAP在新技术引入上的不断前行,AEB作为主动安全技术中的重中之重,已在欧洲新生产的乘用车上具备较高的装配率。近年来,作为联合国道路安全十年行动的一部分,“Stop the Crash”项目也在全球范围内对AEB-City及AEB-Interurban技术进行全面推广,以对消费者进行安全技术的教育普及。
2017年,北美20家汽车制造商自发地组织了“2022年新车标配AEB技术”的倡议。除了已对商用车进行AEB强制立法已外,继ESP(电子稳定控制系统)之后,欧盟近日也正式将于2021—2022年在所有新车型上强制配备AEB。
对于中国而言,AEB技术在自主品牌上的配备也已相当可观。除了像长城WEY这样标配AEB技术的品牌外,其他如吉利、长安、广汽、上汽以及以价格主打市场的宝骏等中国汽车制造商与汽车品牌也在新车型上相继装配AEB技术。AEB技术在中国的发展,势必会带来车辆安全技术不断提升,推动如ESP等相关技术的立法强标进程。
2.实现AEB技术的形式呈多样化、差异化,但融合为主要技术发展趋势
实现AEB的技术形式是多样化的。随着市场的不断发展以及整车成本的差异化,在满足基本法规及评价规程要求之外,AEB技术的实现形式必然是多样化的,无论是注重成本的经济型车型上的单传感器(如通过单雷达或单目摄像头)实现AEB技术,又或是高端车型上应用诸如双目摄像头实现AEB技术的方案……
未来出于对于AEB性能稳定性以及防止误作用等因素的考量,数据融合方案(多指毫米波雷达与视觉摄像头的数据融合)将会越来越多地成为主机厂实现AEB功能的主要技术形式。数据融合的好处,在于可以利用各自传感器的优势,如毫米波雷达对于多种天气条的适应性,以及摄像头对于物体识别的优点,大大提高AEB功能在复杂路况下的性能及可靠性,降低误作用风险。而在数据融合中引入毫米波雷达,也可大大提高功能的可用性,特别是当摄像头因天气或环境因素视野受阻、性能降低的情况下,也为行车安全提供双保险。随着未来自动驾驶技术的发展,多传感器融合将会极大的提高AEB功能在场景应用上的扩展以及可靠性。
3.主动安全技术发展促进传统被动安全技术与之融合
主动安全技术的出现,是在事故发生前对潜在的风险进行预防,以避免事故发生,但并不意味着不再需要传统的被动安全技术。主被动安全融合技术的出现,正是在传统被动安全的基础之上,对主动安全加以利用,从而更好的实现对于事故的避免。如采埃孚公司的OSS乘员安全系统以及博世的ISS智能安全系统,都是在传统的碰撞安全技术中,引入了主动安全传感器的信号,如针对卡车追尾安全气囊点爆率,气囊点爆时间优化,以及针对有AEB的车辆在碰撞中对乘员姿态的优化等应用场景。这些都是主被动安全技术不断融合的产物。
4.最后,随着近年来自动驾驶技术的不断发展,有些观点认为未来车辆将不需要安全技术。无论是被动安全,还是主动安全,安全永远是汽车产业的生存之本。当完全自动驾驶技术到来之时,安全技术仍是最重要的那根“稻草”。以安全为本的技术开发,才是中国汽车产业实现智能网联弯道超车的不二法门。
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