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RT-Rangeを使用したAEB試験

アプリケーションノート 2013年9月5日

はじめに

自動緊急ブレーキ(AEB)は、現代の車両にとってますます重要な機能です。これらの先進運転支援システム(ADAS)は、前方の静止車両または減速車両、場合によっては歩行者を特定し、ドライバーが事故の回避や軽減のためにブレーキをかけなかった場合に代わりにブレーキを作動させます。Oxford Technical Solutions (OxTS) のRT-Rangeシステムは、これらのシステムの試験と検証に必要なすべてのツールと測定を提供します。

予防安全

AEBシステムは、差し迫った衝突が検出されたときにドライバーがブレーキをかけるのを支援する予防安全システムの一種です。最大ブレーキ能力を適用するのを支援するか、状況が深刻になる前にドライバーがブレーキをかけない場合はブレーキを独自に作動させることができます。システムはレーダー、LiDAR、光学カメラなどのセンサ技術を利用して他の車両を識別し、衝突の可能性があるかどうかを判断することができます。歩行者を認識できるシステムもあり、致命的な衝突の可能性を軽減するのに役立ちます。Euro NCAPが実施した調査によると、これらのシステムの追加により事故が最大27%減少し、負傷者の大幅な減少につながる可能性が期待されています。

いくつかのメーカーは、すでに新しいモデルにAEBシステムを搭載しています。しかし2014年からEuro NCAPは、その格付けスキームにこのシステムの評価を含めることになりました。これは新車が最高の安全評価を達成するためにAEBシステムが実質的に必要になることを意味します。Euro NCAPは、異なるシステムをベンチマークするために必要な試験プロトコルと要件を定義しました。

AEBシステムを開発する際、自動車メーカーはシステムの有効性を評価し、Euro NCAPが定める要件を満たす必要があります。RT-Rangeシステムは試験エンジニアがシステムを検証し、一貫した正確な結果を生成することを可能にする完全なツールです。

AEBシステム

AEBシステムは3つの主要なタイプに分類されます。システムによっては複数のカテゴリに分類されたり、3つすべての要件を満たす場合もあります。カテゴリは、市街地走行(AEB City)と市街地間走行(AEB Inter-Urban)および対歩行者(AEB Pedestrian)です。

AEB市街地走行システムは、時速50km以下の比較的低速での衝突を回避または緩和するように設計されています。これらのタイプの衝突は通常、軽傷や損傷を伴う深刻度の低いものですが、非常に頻繁に発生します。ボルボによる実世界のデータの調査によると、道路の衝突の75%は時速30km未満で発生しています。このシステムは、LiDARなどの短距離センサを使用して、車両の6〜8m先を監視します。

AEB市街地間システムは、より高速な約50〜80km/hで動作します。ドライバーが高速道路や二車線車道を走行中に注意力が散漫になった場合や、より深刻な損傷や怪我を減らすのに役立ちます。より高速な速度のため、レーダーなどの長距離センサを使用して車両のさらに前方、一般的に200mを観測します。都市間システムは、AEBシステムがブレーキをかける前にドライバーに潜在的な事故を警告する、何らかの音響、視覚、または触覚警告を提供する前方衝突警告(FCW)システムと組み合わされることが多くあります。

AEB対歩行者システムは新しい技術です。Euro NCAPが2012年に実施したAEB装備率調査では、調査対象の自動車メーカーのうち2社だけが歩行者を検出できるAEBシステムを提供しています。人間の行動を予測することは困難であり、システムは正当な脅威に適切に反応する必要がありますが、例えば歩行者が歩道の端まで歩いたものの車が通過できるように停止した場合など、誤検知には反応しないようにしなければならないためより複雑になっています。これらのシステムは、レーダーなどの他のセンサと組み合わせてカメラを使用する傾向があります。

AEB試験

AEBシステムの有効性を評価するために、Euro NCAPは、最も頻繁に起こりうる実世界の衝突設定を反映するために設計された一連のシナリオでシステムを分析するための試験プロトコルを開発しました。これらのシナリオは、対停止車両(CCRs)、対定速走行車両(CCRm)、および対減速車両(CCRb)です。

CCRs試験では、静止したターゲット車両にAEB市街地走行システムでは10~50km/h、市街地間走行システムでは30~80km/hの速度で試験車両が近づきます。この試験は、ドライバーが交差点またはラウンドアバウト交差点で静止車両に接近する状況をシミュレートするように設計されています。ドライバーが、交差点に障害物がないと思い、前方の車が動くと考えていたのに、実際には静止したままだと衝突につながる可能性があります。

CCRm試験は、AEB市街地走行システムでのみ使用されます。このシナリオでは、ターゲット車両は20km/hで走行し、試験車両は30~80km/hの速度で接近します。この試験は、ドライバーの注意力が散漫で、前方の交通が減速した、もしくはより遅い車両が車線から出たことを認識できない状況を想定しています。

3番めのタイプの試験は、2台の車両が最初に50km/hで走行し、その後ターゲット車両がブレーキをかけて減速し続けるCCRbです。試験は12および40mの車間距離および0.2と0.6gの目標減速の組合せで行われます。

Euro NCAPは、試験がソフトクラッシュターゲット車両で行われなければならないことを指定します。これは高価なプロトタイプ試験車両と試験ドライバーを損傷や負傷から保護するためのものです。CCRmおよびCCRb試験では、ソフトクラッシュターゲットは、試験中のシステムに検出されないように、レーダーシールドを備えた特別な牽引車両によって安全な距離から牽引することができます。OxTS GNSS支援慣性ナビゲーションシステムは、牽引車に安全に取り付け、出力をソフトクラッシュターゲットに容易に移動させることができるので、ソフトクラッシュターゲット車と互換性があります。RT-Rangeと組み合わせて使用すると、試験車両とソフトクラッシュターゲットの間の2cmまでの相対距離や相対速度、TTC、そしてさらに多くの測定が可能になります。

また、経験豊富な試験ドライバーであっても、試験の実行に必要である正確な許容値を一貫して満たすことが困難であるため、運転ロボットの使用も推奨されます。例えば、CCRb試験のターゲットの減速は1秒以内に到達しなければならず、希望のレベルの ±0.25 m/s2以上変動することはできません。GNSS/INS製品のRTシリーズとRT-Rangeは、Anthony Best Dynamicsの製品のようなステアリングロボットやペダルロボットとシームレスに統合し、2cmの正確な経路追従制御と、ペダルアクチュエーターの速度と加速のフィードバックを可能にします。

AEB試験の手順書作成に使用されたツール

Euro NCAPによって指示されているAEB試験プロトコルでは、試験車両およびターゲット車両の速度の正確な測定、設定された経路からの横のずれおよび相対距離が要求されます。RT-Rangeはこれらすべてのパラメータを計算するだけでなく、Euro NCAPメンバーのThatchamとADACが公式の試験プロトコルを開発し、AEB試験に合格するために必要な要件を定義するために実際に使用されています。

AEBシステムの検証に使用する測定装置は、最低でも100Hzの周波数でなければならず、少なくとも以下の精度でデータを記録する必要があります。

  • 試験車両とターゲット車両の速度は0.1 km/hまで
  • 試験車両およびターゲット車両の横方向および縦方向位置は0.03mまで
  • 試験車両とターゲット車両のヨーレートは0.1°/sまで
  • 試験車両とターゲット車両の縦方向の加速度は0.1 m/s2まで

 

RT-RangeはRT2002などのRT製品と組み合わせて使用することで、これらの仕様を容易に満たします。公式の手順を開発するために使用されているため、自動的にEuro NCAPによって設定された要件に準拠しています。また、ソフトクラッシュターゲット車や運転ロボットなどの他の試験装置とも完全な互換性があります。

AEBの将来

当初、Euro NCAP格付けスキームでは、AEB市街地走行と市街地間システムのみが評価されます。しかし現在も試験プロトコルの開発が進行中であり、2016年までにAEB対歩行者システムが評価に含まれることが期待されています。

RT-Rangeには、RTバックパックを使用した歩行者検出機能が既に搭載されています。軽量でコンパクトなRTバックパックは人が着用でき、車両ターゲットと同様に正確な位置、速度、加速度をRT-Rangeに送信して相対測定値を算出することができます。

RT-Range用ソフトウェアを使用すると、歩行者、ターゲット車両、および静止ターゲットを一点ではなくポリゴンとして表現できるため、シーンをよりリアルに表示できます。これにより、駐車中の車の間から出てくる歩行者などのシナリオを試験することができます。RT-Rangeは、センサに見えるターゲットの割合を計算することさえでき、試験エンジニアはシステムが歩行者を認識する時期を正確に特定することができます。

AEBシステムを試験するための公式要件を開発するために使用された信頼できるソリューションであるRT-Rangeは、今後数年間で5つ星の安全性能評価を達成しようとしている自動車メーカーにとって完璧な製品です。

RT-Rangeの詳細については、www.oxts.com/RT-Rangeをご参照いただくか、デモンストレーションのご予約はinfo@oxts.comまでご連絡ください。

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