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使用 RT-Range 进行的 AEB 测试

应用说明2013 年 9 月 5 日

简介

自主紧急制动(AEB)对于现代车辆而言越来越重要。这些先进的驾驶员辅助系统(ADAS)可以识别前方的静止或减速车辆,在某些情况下还可以识别行人,并在驾驶员未能刹车的情况下制动,以避免或减轻事故。Oxford Technical Solutions (OxTS) 的 RT-Range 系统提供了测试和验证这些系统所需的所有必要工具和测量数据。

主动安全

AEB 系统是一种主动安全系统,可在检测到即将发生的碰撞时帮助驾驶员制动。它们可以帮助施加最大的制动能力,或者当驾驶员在出现紧急情况而没有采取制动措施时,可以独立实施制动。该系统利用雷达、LiDAR 和光学相机等传感器技术,可以识别其他车辆并确定是否会发生碰撞。现在,某些系统能够识别行人并有助于减轻潜在的致命碰撞。Euro NCAP 进行的研究表明,增加这些系统有望使事故率下降多达 27%,并可以显著减少伤害。

一些制造商已经在他们的新车中配置了 AEB 系统。然而,从 2014 年起,欧洲 NCAP 将在其评级方案中包括对系统的评估。这意味着,要使新车达到最高安全等级,实际上是需要 AEB 系统的。欧洲 NCAP 定义了测试协议和要求,以便对不同的系统进行对标分析。

在开发 AEB 系统时,汽车制造商需要评估其系统的有效性,并确保其符合欧洲 NCAP 设定的要求。RT-Range 系统是一个完整的工具,允许测试工程师验证其系统并生成一致、准确的结果。

AEB系统

AEB 系统分为三大类。某些系统可能属于多个类别,甚至可以满足所有三个系统的要求。类别包括 AEB City(市区)、AEB Inter-Urban(城间)和 AEB Pedestrian(行人保护)。

AEB 市区系统旨在避免或减少在相对较低速度下(低于 50 km/h)的碰撞。这些类型的碰撞通常严重程度较低,有轻微伤害和损伤,但非常频繁;沃尔沃对真实世界数据的研究表明,75% 的交通事故发生在 30 公里/小时以下。该系统使用激光雷达等短程传感器来监控车辆前方 6-8 米。

AEB 城间系统在更高的速度范围内运行,约为 50-80 km/h。当驾驶员在高速公路或双车道上分心时,它们可提供帮助,并有助于减少更严重的损坏和伤害。由于涉及更高的速度,系统使用远程传感器(如雷达)在车辆前方进一步观察,通常为 200 m。Inter-Urban 系统通常与正向碰撞警告(FCW)系统相结合,该系统提供某种音频、视觉或触觉警告,在 AEB 系统必须应用制动器之前提醒驾驶员可能发生事故。

AEB 行人保护系统是一项新兴技术。2012 年,欧洲 NCAP 进行的 AEB 装配调查显示,在接受调查的汽车制造商中,只有两家提供了能够检测行人的 AEB 系统。行人系统更为复杂,因为预测人类行为很困难,而且系统必须能够对有效威胁做出正确反应,但不会误报,例如当行人走到人行道边缘但停下来让汽车通过时。这些系统倾向于将摄像头与其他传感器(如雷达)结合使用。

AEB测试

为了评价 AEB 系统的有效性,欧洲 NCAP 开发了一种测试协议,用于在一系列特定情况下分析该系统,这些场景旨在表示最常见的真实碰撞设置。这些场景包括前车静止(CCRs)、前车匀速 (CCRm) 和前车制动(CCRb)。

在 CVR 测试中,目标车辆是静止的,测试车辆以 10-50 km/h 的速度接近目标,对于 AEB 城市系统,对于城市间系统,以 30-80 km/h 的速度接近。该测试旨在模拟驾驶员在路口或环形交叉路口接近静止车辆的情况。驾驶员可能会看到路口没有车辆,并期望前车离开却保持静止不动,从而导致潜在的碰撞。

CCRm 测试仅用于 AEB 城间系统。在这种情况下,目标车辆以 20 km/h 的速度行驶,测试车辆接近 30-80 km/h 的速度。此测试表示驾驶员可能分心且无法识别前方车辆降速或车速较慢的车辆已驶出的情况。

第三种测试是 CCRb,其中两辆车最初都以 50 km/h 的速度行驶,然后目标车辆以恒定减速度制动。该测试以 12 m 和 40 m 的前进距离以及 0.2 g 和 0.6 g 的目标减速度的组合进行。

欧洲 NCAP 规定测试必须使用软碰撞目标车辆进行。这样可以保护可能昂贵的原型测试车和测试驾驶员免受损坏或伤害。在 CCRm 和 CCRb 测试中,软碰撞目标可以通过带有雷达屏蔽的特殊牵引车辆在安全距离位置牵引,以免被测试系统检测到。OxTS GNSS 辅助惯性导航系统与软碰撞目标车辆兼容,因为它们可以安全地安装在牵引车辆中,同时输出可轻松转移到软碰撞目标。与 RT-Range 结合使用,相对距离精确到 2 厘米,可在测试车辆和软碰撞目标之间进行相对速度、碰撞时间测量以及其他更多的测量。

还推荐采用驾驶机器人,因为即使是经验丰富的测试驾驶员也会发现难以始终如一地满足执行测试所需的精确公差。例如,在 CCRb 测试中,目标的减速必须在 1 秒内达到,并且变化幅度不能超出所需水平的 ±0.25 m/s 2 。GNSS/INS 产品和 RT-Range 系列可与转向和踏板机器人(比如来自 Anthony Best Dynamics 的机器人)无缝集成,实现 2 cm 的精确路径跟随控制以及踏板执行器的速度和加速度反馈。

撰写 AEB 测试说明书

根据欧洲 NCAP 规定的 AEB 测试协议,需要精确测量测试和目标车辆速度、与设定路径的横向偏差以及相对距离。RT-Range 不仅计算所有这些参数和更多参数,而且还被欧洲 NCAP 成员 Thecham 和 ADAC 用来开发官方测试协议并定义通过 AEB 测试所需的要求。

用于验证 AEB 系统的测量设备必须以至少 100 Hz 的频率记录数据,并且精度至少为:

  • 测试和目标车辆速度精度达到 0.1 km/h;
  • 测试和目标车辆横向和纵向位置精度达到 0.03 m;
  • 测试和目标车辆偏航率精度达到 0.1°/s;
  • 测试和目标纵向加速度精度达到 0.1 m/s2

 

RT 产品(例如 RT2002)与 RT-Range 结合使用可轻松满足这些规格要求。由于它被用于制定官方程序,因此自动符合欧洲 NCAP 规定的要求。它还与其他测试设备(如软碰撞目标车辆和驾驶机器人)完全兼容。

AEB的未来

最初,欧洲 NCAP 评级方案中只对 AEB 市区和城间系统进行评估。然而,测试协议正在不断开发中,预计到 2016 年,2016 AEB 行人保护系统将被纳入评估。

RT-Range 已经包含使用 RT-Backpack 的行人检测功能。RT-背包重量轻、结构紧凑,能够由人佩戴,就像车辆目标一样,可以将准确的位置、速度和加速度传输到 RT-Range,以计算相对测量值。

RT-Range 软件使行人、目标车辆和静态目标能够表示为多边形而不是单点,从而提供更逼真的场景视图。这允许测试诸如从停放的汽车之间冒出的行人等场景。RT-Range 甚至可以计算传感器可见的目标百分比,使测试工程师能够准确定位其系统何时识别行人。

RT-Range 是一个值得信赖的解决方案,被用于制定测试 AEB 系统的官方要求,对于希望在未来几年内达到 5 星级安全等级的汽车制造商而言,RT-Range 是理想之选。

如需进一步了解 RT-Range,请访问 www.oxts.com/RT-Range 或联系 info@oxts.com 预约演示。

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