孫勇 郭魁元 高明秋
(中國(guó)汽車技術(shù)研究中心,天津300300)
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自主緊急制動(dòng)系統(tǒng)在新車評(píng)價(jià)規(guī)程中的現(xiàn)狀與發(fā)展
孫勇郭魁元高明秋
(中國(guó)汽車技術(shù)研究中心,天津300300)
【摘要】自主緊急制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)避免碰撞或減輕碰撞傷害起到重要作用,已被納入多國(guó)新車評(píng)價(jià)規(guī)程中作為主動(dòng)安全的測(cè)試內(nèi)容。在分析自主緊急制動(dòng)系統(tǒng)的原理以及研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對(duì)各國(guó)新車評(píng)價(jià)規(guī)程中對(duì)其測(cè)試評(píng)價(jià)方法的差異進(jìn)行了對(duì)比,闡述了其在新車評(píng)價(jià)規(guī)程中的發(fā)展趨勢(shì)。結(jié)果表明,Euro NCAP測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格,在測(cè)試評(píng)價(jià)方法上更加全面具體,可為制定適合中國(guó)道路交通環(huán)境的自主緊急制動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試評(píng)價(jià)方法提供參考。
自主緊急制動(dòng)(Autonomous Emergency Braking,AEB)、電子穩(wěn)定性控制(Electronic Stability Control, ESC)與自適應(yīng)巡航控制(Adaptive Cruise Control, ACC)均同屬于汽車主動(dòng)安全領(lǐng)域的重要技術(shù),是未來(lái)車輛先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance System, ADAS)的重要組成部分。AEB系統(tǒng)能夠?qū)囕v前方潛在的碰撞危險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別,并給予駕駛員相應(yīng)的警告提示,緊急情況下還能對(duì)車輛自主施加制動(dòng)以避免或減輕碰撞危險(xiǎn),可有效降低碰撞交通事故的發(fā)生[1,2]。AEB作為一項(xiàng)重要的主動(dòng)安全技術(shù),在多國(guó)新車評(píng)價(jià)規(guī)程中已將其納入主動(dòng)安全的測(cè)試內(nèi)容,且各大公司均推出了自己的緊急制動(dòng)系統(tǒng),如威伯科的On Guard Plus、博世公司的PEBS(Predictive Emergency Braking System)、沃爾沃的City Safety、大眾的Front Assist、豐田的PCS、本田的CMBS、奔馳的Pre-safe等。由于各國(guó)道路交通情況及駕駛員駕駛習(xí)慣等存在差異,適用于各國(guó)的AEB系統(tǒng)測(cè)試評(píng)價(jià)方法也不盡相同,不同機(jī)構(gòu)提出的測(cè)試評(píng)價(jià)方法也有所區(qū)別,故有必要對(duì)AEB系統(tǒng)測(cè)試評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行研究。
有關(guān)研究表明,因駕駛員因素引發(fā)的車輛追尾事故中,31 %的事故是由于駕駛員瞌睡或注意力不集中而對(duì)潛在危險(xiǎn)沒有作出反映引起,49 %的事故是由于駕駛員對(duì)危險(xiǎn)的反映遲緩或采取的制動(dòng)強(qiáng)度不夠引起,20 %的事故是由于駕駛員以最大強(qiáng)度制動(dòng)但不夠及時(shí)[3]引起,如圖1所示。
由圖1可看出,駕駛員對(duì)前方危險(xiǎn)的反映快慢程度是避免車輛碰撞的直接因素,即若能預(yù)先判斷或?qū)囕v施加制動(dòng),碰撞傷害發(fā)生的概率將會(huì)大大降低。AEB系統(tǒng)即可解決上述問(wèn)題,該系統(tǒng)的實(shí)施分為前方碰撞預(yù)警、緊急制動(dòng)輔助和自主緊急制動(dòng)3個(gè)階段,如圖2所示。
圖1 因駕駛員因素引發(fā)的車輛追尾事故統(tǒng)計(jì)結(jié)果
圖2 AEB系統(tǒng)工作原理
前方碰撞預(yù)警(Forward Collision Warning,F(xiàn)CW)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)探測(cè)車輛前方障礙物并識(shí)別障礙物與車輛間的相對(duì)速度、距離,若兩者逐漸接近的速度、距離達(dá)到設(shè)置的碰撞閾值,F(xiàn)CW系統(tǒng)會(huì)給予駕駛員相應(yīng)的危險(xiǎn)警告,使駕駛員具有一定時(shí)間作出反映并采取措施控制車輛安全。當(dāng)駕駛員對(duì)碰撞危險(xiǎn)做出了反映,但是制動(dòng)強(qiáng)度不足以消除潛在的碰撞危險(xiǎn)時(shí),緊急制動(dòng)輔助(Emergency Braking Assist, EBA)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)加大制動(dòng)強(qiáng)度,輔助駕駛員避免碰撞或減輕碰撞傷害。在EBA基礎(chǔ)上,AEB系統(tǒng)可以通過(guò)自主制動(dòng)來(lái)讓駕駛員獲取更多的反映時(shí)間并引導(dǎo)駕駛員緊急制動(dòng),當(dāng)碰撞危險(xiǎn)不可避免時(shí),AEB系統(tǒng)會(huì)自主全力制動(dòng)車輛,保證車輛安全最大化。AEB系統(tǒng)還包括FCW和EBA的所有功能,是最高級(jí)工作階段。
3.1Euro NCAP評(píng)價(jià)
Euro NCAP(歐洲新車安全評(píng)鑒協(xié)會(huì))從2014年開始將AEB納入新車主動(dòng)安全的評(píng)價(jià)規(guī)程。AEB的測(cè)試規(guī)程包含了市區(qū)駕駛環(huán)境(AEB City)及郊區(qū)駕駛環(huán)境(AEB Inter-Urban)下的兩類試驗(yàn),并各自有不同的評(píng)分方法,分屬于成人乘員保護(hù)和安全輔助下的內(nèi)容[4],兩類試驗(yàn)用于測(cè)試評(píng)價(jià)的基本測(cè)試場(chǎng)景相同。Euro NCAP選定與實(shí)際M1類乘用車相同視覺、雷達(dá)、發(fā)射率屬性的充氣物體作為目標(biāo)車輛(Euro NCAP Vehicle Target,EVT),其內(nèi)部以氣體填充物做支撐,外部覆蓋繪有車輛特征的PVC材料。試驗(yàn)車輛(Vehicle Under Test,VUT)上AEB系統(tǒng)的功能測(cè)試場(chǎng)景如表1所列。
表1 用于AEB測(cè)試評(píng)價(jià)的Euro NCAP基本測(cè)試場(chǎng)景
3.1.1市區(qū)駕駛環(huán)境評(píng)價(jià)
市區(qū)駕駛環(huán)境是測(cè)試車輛低速行駛時(shí)AEB系統(tǒng)在CCRs工況下的工作情況,其獲得分值需要滿足兩個(gè)前提條件:一是前排座椅鞭打試驗(yàn)得分至少為1.5或Good;二是在20 km/h及以下速度試驗(yàn)中需保證完全避免碰撞。市區(qū)駕駛環(huán)境的測(cè)試評(píng)價(jià)包含AEB系統(tǒng)功能測(cè)試和人機(jī)界面測(cè)試(Human Machine Interaction, HMI)兩部分。
3.1.1.1AEB功能測(cè)試
AEB功能測(cè)試以接近碰撞的相對(duì)速度的降低量(碰撞前、后速度差)與每個(gè)測(cè)試速度的比值高低進(jìn)行評(píng)分。CCRs工況中每種測(cè)試速度下對(duì)應(yīng)的得分如表2所列。
表2 AEB系統(tǒng)功能測(cè)試評(píng)價(jià)速度得分(Euro NCAP)
對(duì)于無(wú)法完全避免碰撞發(fā)生的試驗(yàn),通過(guò)采用碰撞時(shí)相對(duì)速度和測(cè)試速度線性插值的方法來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)單個(gè)試驗(yàn)的得分,計(jì)算公式為:
單個(gè)試驗(yàn)得分=([測(cè)試速度-相對(duì)速度)/
測(cè)試速度]·測(cè)試速度得分(1)
3.1.1.2人機(jī)界面測(cè)試
為獲得HMI得分,AEB需要在車輛每次起動(dòng)時(shí)處于默認(rèn)開啟狀態(tài),如表3所列。
表3 HMI評(píng)價(jià)得分(市區(qū)駕駛環(huán)境)
市區(qū)駕駛環(huán)境總體分?jǐn)?shù)需要根據(jù)AEB功能測(cè)試得分及HMI得分并分別歸一化為百分比分?jǐn)?shù)后,再依照以下公式及權(quán)重計(jì)算總得分:
市區(qū)駕駛環(huán)境得分=(AEB得分×2.5)+(HMI得分×0.5)(2)
3.1.2效區(qū)駕駛環(huán)境評(píng)價(jià)
效區(qū)駕駛環(huán)境是測(cè)試車輛在所有駕駛環(huán)境下AEB系統(tǒng)的工作情況,涵蓋了CCRs、CCRm和CCRb等測(cè)試工況,可同時(shí)評(píng)價(jià)AEB系統(tǒng)及FCW系統(tǒng)所起的作用,其中CCRs工況只進(jìn)行FCW測(cè)試。獲得效區(qū)駕駛環(huán)境評(píng)分的前提條件是AEB系統(tǒng)或FCW系統(tǒng)可以在80 km/h的車速下正常工作。效區(qū)駕駛環(huán)境的評(píng)價(jià)分為人機(jī)界面測(cè)試、FCW系統(tǒng)功能測(cè)試和AEB系統(tǒng)功能測(cè)試三部分。
3.1.2.1人機(jī)界面測(cè)試
獲得HMI得分需滿足的條件是,AEB系統(tǒng)和/或FCW系統(tǒng)需在每次車輛起動(dòng)時(shí)默認(rèn)開啟,F(xiàn)CW系統(tǒng)(如果具備)的報(bào)警需清晰響亮。滿足以上條件后,依據(jù)表4所述進(jìn)行人機(jī)界面評(píng)價(jià)。
表4 HMI評(píng)價(jià)得分(AEB Inter-Urban)
3.1.2.2FCW、AEB功能測(cè)試
FCW、AEB的功能測(cè)試以接近碰撞的相對(duì)速度的降低量與每個(gè)測(cè)試速度的比值高低進(jìn)行評(píng)分。對(duì)于CCRb工況,試驗(yàn)的相對(duì)速度視為初始試驗(yàn)速度。
表5為在CCRs、CCRm、CCRb等3種測(cè)試場(chǎng)景下,不同試驗(yàn)車速時(shí)FCW、AEB功能測(cè)試得分。對(duì)于無(wú)法完全避免碰撞發(fā)生的試驗(yàn),同AEB City中功能測(cè)試一樣采用線性插值的方法來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)的單個(gè)試驗(yàn)得分。
表5 FCW、AEB功能測(cè)試評(píng)價(jià)得分(Euro NCAP)
根據(jù)AEB、FCW和HMI各項(xiàng)得分分別歸一化為百分比分?jǐn)?shù),依照以下公式及權(quán)重計(jì)算總得分:
3.2IIHS評(píng)價(jià)
美國(guó)公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)(Insurance Institute for Highway Safety,IIHS)自2013年10月起將前方防碰撞(Front Crash Prevention)系統(tǒng)評(píng)價(jià)納入新車評(píng)價(jià)規(guī)程中。前方防碰撞系統(tǒng)評(píng)價(jià)分為優(yōu)秀、高級(jí)和初級(jí)3個(gè)等級(jí)。從2014年開始,新車如果獲得IIHS評(píng)價(jià)規(guī)程中最高等級(jí)的高級(jí)+評(píng)級(jí),需要在前方防碰撞系統(tǒng)評(píng)價(jià)中至少獲得初級(jí)的評(píng)級(jí)。
前方防碰撞系統(tǒng)評(píng)價(jià)得分高低由車輛是否可以自動(dòng)制動(dòng)及制動(dòng)后車輛速度的降低量來(lái)決定。如果可以自主制動(dòng),測(cè)試車輛在給定的不同速度(低速19.3 km/h和中速40.2 km/h)測(cè)試工況下評(píng)定,評(píng)分準(zhǔn)則根據(jù)防碰撞系統(tǒng)能將車輛速度降低多少來(lái)給予相應(yīng)分值,車輛速度降低的越快,發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)性越小,得分就越高[5]。FCW系統(tǒng)功能評(píng)價(jià)依據(jù)NHTSA標(biāo)準(zhǔn)判定,即在3種測(cè)試場(chǎng)景的5~7次測(cè)試試驗(yàn)中,在指定時(shí)間之前發(fā)出預(yù)警,即只要具有碰撞提醒功能便可獲得一個(gè)分值。前方防碰撞系統(tǒng)評(píng)價(jià)分值最高為6分,分值評(píng)價(jià)準(zhǔn)則如表6所列。
3.3NHTSA評(píng)價(jià)
美國(guó)高速公路安全管理局(National Highway Traf?fic Safety Administration,NHTSA)在緊急制動(dòng)(Crash Im?minent Braking, CIB)方面做了大量的研究,針對(duì)行人、車的交通狀況確定了多種測(cè)試場(chǎng)景,但還未全部納入新車評(píng)價(jià)規(guī)程中[6]。目前評(píng)價(jià)規(guī)程僅針對(duì)最大總質(zhì)量為4 540 kg以下乘用車制定了FCW的測(cè)試規(guī)范,該評(píng)價(jià)分為3個(gè)測(cè)試場(chǎng)景[7],如表7所列。其中,SV(Subject Ve?hicle)代表本車,POV(Principal Other Vehicle)代表前方碰撞車輛。對(duì)每個(gè)測(cè)試場(chǎng)景需要重復(fù)進(jìn)行7次試驗(yàn),F(xiàn)CW功能至少在5次試驗(yàn)中起作用方可認(rèn)定該測(cè)試場(chǎng)景有效。如果前5次試驗(yàn)均有效,則不需要進(jìn)行額外的2次試驗(yàn)。
表6 前方防碰撞系統(tǒng)功能測(cè)試評(píng)價(jià)準(zhǔn)則
表7 用于FCW測(cè)試評(píng)價(jià)的NHTSA基本測(cè)試場(chǎng)景
3.3.1測(cè)試場(chǎng)景1
測(cè)試場(chǎng)景1主要測(cè)試FCW系統(tǒng)對(duì)前方靜止車輛的識(shí)別檢測(cè)功能。該測(cè)試場(chǎng)景要求至少在碰撞時(shí)間前2.1 s發(fā)出預(yù)警,測(cè)試從SV距POV前方150 m的距離開始,當(dāng)FCW系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警或碰撞時(shí)間降低到FCW系統(tǒng)預(yù)警最小容許范圍的90 %(1.9 s)以下時(shí)測(cè)試結(jié)束。
3.3.2測(cè)試場(chǎng)景2
測(cè)試場(chǎng)景2主要測(cè)試FCW系統(tǒng)對(duì)前方制動(dòng)車輛的識(shí)別功能,并向SV駕駛員提供預(yù)警。該測(cè)試場(chǎng)景要求至少在碰撞時(shí)間前2.4 s發(fā)出預(yù)警。測(cè)試時(shí)SV與POV 以72 km/h速度相距30 m行駛,某一時(shí)刻POV開始制動(dòng),POV在1.0~1.5 s內(nèi)達(dá)到0.3g的制動(dòng)減速度。當(dāng)FCW系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警或碰撞時(shí)間降低到FCW系統(tǒng)預(yù)警最小容許范圍的90 %(2.2 s)以下時(shí)測(cè)試結(jié)束。
3.3.3測(cè)試場(chǎng)景3
測(cè)試場(chǎng)景3主要測(cè)試FCW系統(tǒng)對(duì)前方速度更低車輛的識(shí)別功能,并向SV駕駛員提供預(yù)警。該測(cè)試場(chǎng)景要求至少在碰撞時(shí)間前2.0 s發(fā)出預(yù)警。測(cè)試時(shí)POV 以32 km/h的速度行駛,SV以72 km/h的速度接近POV,測(cè)試從兩者相距100 m開始,當(dāng)FCW系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警或者碰撞時(shí)間降低到FCW系統(tǒng)預(yù)警最小容許范圍的90 %(1.8 s)以下時(shí)測(cè)試結(jié)束。
3.4J-NCAP評(píng)價(jià)
日本于2014年10月將AEB系統(tǒng)納入J-NCAP的主動(dòng)安全評(píng)價(jià)中,J-NCAP采用FCW系統(tǒng)與AEB系統(tǒng)功能測(cè)試相結(jié)合的評(píng)價(jià)項(xiàng)目,其試驗(yàn)方法與Euro-NCAP保持協(xié)調(diào),采用CCRs和CCRm兩個(gè)測(cè)試場(chǎng)景進(jìn)行評(píng)價(jià),沒有產(chǎn)生新的試驗(yàn)方法,在此基礎(chǔ)上根據(jù)日本實(shí)際道路情況確定每個(gè)試驗(yàn)的分值分配[8],如表8所列。
表8 FCW和AEB功能測(cè)試評(píng)價(jià)得分(J-NCAP)
與Euro NCAP的速度分值計(jì)算方法一致,以接近碰撞的相對(duì)速度的降低量與每個(gè)測(cè)試速度的比值高低進(jìn)行評(píng)分;對(duì)于無(wú)法完全避免碰撞發(fā)生的試驗(yàn),使用線性插值的方法來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)的單個(gè)試驗(yàn)得分。
中國(guó)交通事故發(fā)生率遠(yuǎn)超發(fā)達(dá)國(guó)家,事故死亡率相對(duì)較高,對(duì)AEB系統(tǒng)具有潛在的需求。目前我國(guó)各汽車廠家已經(jīng)逐漸意識(shí)到AEB系統(tǒng)的安全潛力,但對(duì)AEB系統(tǒng)的研究多集中于理論及仿真方面,應(yīng)用于實(shí)際道路測(cè)試的研究較少,還未推出相應(yīng)的產(chǎn)品。
文獻(xiàn)[9]通過(guò)行駛記錄儀采集了中國(guó)實(shí)際道路交通駕駛危險(xiǎn)工況的實(shí)車數(shù)據(jù),以此為基礎(chǔ)進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)篩選并分類得到與ABE直接相關(guān)的道路碰撞危險(xiǎn)工況,利用駕駛員反應(yīng)時(shí)間確定了危險(xiǎn)開始時(shí)刻,進(jìn)而獲得相應(yīng)的測(cè)試場(chǎng)景基礎(chǔ)參數(shù),并依此提出了適合中國(guó)城市道路交通情況的4種測(cè)試場(chǎng)景(目標(biāo)車靜止、目標(biāo)車勻速、目標(biāo)車輕微制動(dòng)和目標(biāo)車緊急制動(dòng))。文獻(xiàn)[10]以上海道路實(shí)際發(fā)生碰撞危險(xiǎn)工況為依據(jù),采用聚類分析方法對(duì)碰撞危險(xiǎn)的道路數(shù)據(jù)加以分析處理,建立了5類具有典型危險(xiǎn)工況的測(cè)試場(chǎng)景,通過(guò)仿真測(cè)試模型評(píng)價(jià)了測(cè)試場(chǎng)景的有效性。文獻(xiàn)[11]針對(duì)中國(guó)道路環(huán)境下騎車人(包括自行車、摩托車以及電動(dòng)助力車)引發(fā)交通事故占交通事故總數(shù)的比例較大的情況,建立了7類危險(xiǎn)場(chǎng)景進(jìn)行虛擬測(cè)試,得到了涉及騎車人的典型危險(xiǎn)工況場(chǎng)景庫(kù)。文獻(xiàn)[12]提出了一種新的自主緊急制動(dòng)系統(tǒng)避撞策略,并進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證,但提出的AEB系統(tǒng)控制算法還有待實(shí)車驗(yàn)證。
我國(guó)部分企業(yè)已著手進(jìn)行車輛智能駕駛控制系統(tǒng)與應(yīng)用技術(shù)平臺(tái)的自主開發(fā),為ADAS技術(shù)的深入研究打下基礎(chǔ)[13]。自主品牌紅旗H7作為首次配備包含主動(dòng)安全AEB系統(tǒng)在內(nèi)的車輛,標(biāo)志著主動(dòng)安全產(chǎn)品在中國(guó)自主品牌汽車上快速發(fā)展的開端。隨著全球主動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)可靠性提升、生產(chǎn)成本和整車匹配費(fèi)用的下降,以及相關(guān)法規(guī)的推動(dòng),國(guó)內(nèi)AEB系統(tǒng)市場(chǎng)需求量在未來(lái)幾年將得到長(zhǎng)足發(fā)展。
目前AEB系統(tǒng)若在中國(guó)有所發(fā)展需要突破以下幾個(gè)技術(shù)層面。
4.1對(duì)道路環(huán)境及駕駛員行為的分析研究
深入理解和把握實(shí)際道路交通環(huán)境的碰撞事故和駕駛員的駕駛行為,將有助于對(duì)AEB系統(tǒng)的介入工作進(jìn)行更為合理和更加有效的狀態(tài)設(shè)計(jì),這需要大量的數(shù)據(jù)及長(zhǎng)時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)積累。中國(guó)道路環(huán)境及駕駛員的駕駛習(xí)慣與國(guó)外相差較大,因此國(guó)內(nèi)研發(fā)AEB系統(tǒng)必須要考慮中國(guó)道路交通環(huán)境的特點(diǎn)以及駕駛員的行為模式。國(guó)外的NHTSA、Euro FOT等機(jī)構(gòu)在這一領(lǐng)域的研究已走在前沿,對(duì)ADAS相關(guān)的技術(shù)系統(tǒng)的功能、駕駛者的行為及與這些系統(tǒng)相互作用進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集與分析,這對(duì)我國(guó)開發(fā)AEB系統(tǒng)有一定的借鑒意義。
4.2AEB系統(tǒng)研發(fā)的基礎(chǔ)理論技術(shù)
在獲得道路環(huán)境及駕駛員行為分析的數(shù)據(jù)研究結(jié)果后,ABE系統(tǒng)產(chǎn)品的研究與開發(fā)需要相關(guān)的基礎(chǔ)理論技術(shù),一般包括環(huán)境信息融合技術(shù)和ESC系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)兩方面。
a.環(huán)境信息融合技術(shù)。AEB系統(tǒng)需要對(duì)前方障礙物進(jìn)行識(shí)別并發(fā)出報(bào)警,故需要車輛對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行感知并融合環(huán)境信息為車輛行為決策提供依據(jù),目前AEB系統(tǒng)對(duì)周圍環(huán)境感知主要基于機(jī)器視覺和雷達(dá)探測(cè)等技術(shù)。機(jī)器視覺對(duì)物體的紋理、顏色有良好的感知能力,可以獲得相對(duì)豐富的道路環(huán)境、車輛運(yùn)行軌跡等信息,但對(duì)特殊復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性較差;雷達(dá)可對(duì)車輛周圍環(huán)境的位置信息進(jìn)行有效判斷,但抗干擾性相對(duì)較差?;谥袊?guó)特定的復(fù)雜交通環(huán)境,如何將周圍環(huán)境的多變量信息進(jìn)行整合、決策并讓車輛及時(shí)執(zhí)行相關(guān)操作,以及考慮中國(guó)路況和駕駛員駕駛習(xí)慣的適應(yīng)性匹配工作都是AEB系統(tǒng)在實(shí)際道路交通環(huán)境應(yīng)用中所面臨的重要問(wèn)題。
b. ESC系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)。當(dāng)駕駛員反應(yīng)時(shí)間不足或駕駛員的操作無(wú)法保證車輛避免碰撞事故的發(fā)生,AEB系統(tǒng)會(huì)及時(shí)主動(dòng)參與工作,在制動(dòng)主缸主動(dòng)建立油壓對(duì)車輛施加制動(dòng),這與ESC系統(tǒng)主動(dòng)建壓進(jìn)行橫擺穩(wěn)定性控制原理相同。從這一角度來(lái)說(shuō),未來(lái)主動(dòng)安全技術(shù)的發(fā)展都是基于ESC主動(dòng)建壓的技術(shù)基礎(chǔ)之上的。目前受限于ESC系統(tǒng)相關(guān)控制策略、閥體加工工藝等技術(shù),我國(guó)還未推出成熟穩(wěn)定的ESC系統(tǒng)產(chǎn)品,因此攻克ESC相關(guān)技術(shù)對(duì)于AEB系統(tǒng)的市場(chǎng)化以及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有促進(jìn)作用。
4.3AEB系統(tǒng)與未來(lái)ADAS技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)
隨著汽車科技的持續(xù)發(fā)展,面向未來(lái)ADAS的產(chǎn)品技術(shù)正不斷推出,如自適應(yīng)巡航控制、車道偏離報(bào)警、輔助車道變換、交通標(biāo)志識(shí)別、盲點(diǎn)檢測(cè)、疲勞駕駛偵測(cè)等,并將逐步過(guò)渡到未來(lái)無(wú)人自動(dòng)駕駛技術(shù),這都需要在車輛上增加大量的傳感器、控制器等,因而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的快速通信和數(shù)據(jù)共享、各控制系統(tǒng)之間的綜合協(xié)調(diào)控制將是在產(chǎn)品開發(fā)階段綜合考慮的因素。
a. AEB納入NCAP評(píng)價(jià)的范圍更加廣泛。隨著主動(dòng)安全技術(shù)發(fā)揮的作用越來(lái)越重要,AEB系統(tǒng)得到各大汽車廠商以及安全研究機(jī)構(gòu)的重視,各國(guó)逐漸加大對(duì)AEB系統(tǒng)測(cè)試方法與評(píng)價(jià)技術(shù)的研究。自2014年起,Euro NCAP要求新車型若要獲得五星安全認(rèn)定,車輛需裝配相關(guān)駕駛員輔助系統(tǒng),其中被列入備選項(xiàng)的主動(dòng)安全系統(tǒng)包括自主緊急制動(dòng)、智能速度輔助、車道偏離警告或車道保持支持等。主動(dòng)安全技術(shù)在NCAP中的權(quán)重會(huì)逐步提高,未來(lái)AEB系統(tǒng)納入各國(guó)NCAP評(píng)價(jià)的范圍也會(huì)更加廣泛。
b. AEB系統(tǒng)評(píng)價(jià)更注重道路環(huán)境與駕駛行為影響。AEB系統(tǒng)在實(shí)際道路防碰撞上發(fā)揮的作用越來(lái)越明顯,鑒于世界各國(guó)道路環(huán)境相差比較大,其作用靈敏度、參數(shù)匹配等與實(shí)際道路交通環(huán)境的聯(lián)系將更加緊密。中國(guó)的交通道路狀況太復(fù)雜,加之一些不良的駕駛行為導(dǎo)致的交通事故,比如頻繁隨意變道、突然并道切入、急加速急減速、車和行人爭(zhēng)道等現(xiàn)象,而一旦出現(xiàn)上述情況,AEB系統(tǒng)如何有效應(yīng)對(duì)如此復(fù)雜的交通行駛狀況是未來(lái)對(duì)AEB系統(tǒng)評(píng)價(jià)的重點(diǎn)內(nèi)容,未來(lái)NCAP會(huì)密切結(jié)合各自國(guó)家的道路交通特點(diǎn)對(duì)AEB系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)[14]。
c. AEB系統(tǒng)評(píng)價(jià)項(xiàng)目將更加嚴(yán)格、全面。從世界汽車產(chǎn)業(yè)范圍來(lái)看,NCAP的推出極大地促進(jìn)了汽車安全技術(shù)水平的升級(jí)提高,在未來(lái)NCAP的評(píng)價(jià)中,主動(dòng)安全技術(shù)將成為重要內(nèi)容,同時(shí)為進(jìn)一步提高以及保持NCAP對(duì)汽車安全等級(jí)評(píng)價(jià)的區(qū)分度,NCAP也將不斷提高自己的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[15]。目前各國(guó)NCAP所選取的評(píng)價(jià)項(xiàng)目以及測(cè)試場(chǎng)景都盡可能地體現(xiàn)真實(shí)典型的道路交通環(huán)境,但AEB系統(tǒng)在行人保護(hù)、夜晚道路環(huán)境等更高要求環(huán)境下的工作狀態(tài)將是未來(lái)研究的重點(diǎn),其評(píng)價(jià)也將更加全面、更加嚴(yán)格。
本文對(duì)Euro NCAP、IIHS、NHTSA和J-NCAP機(jī)構(gòu)在AEB及FCW的評(píng)價(jià)方法方面進(jìn)行了比較研究,Euro NCAP對(duì)AEB系統(tǒng)的評(píng)價(jià)考慮了低速城市工況以及中高速郊區(qū)工況,評(píng)價(jià)方法相對(duì)全面,測(cè)試規(guī)程也較具體詳細(xì);IIHS側(cè)重于碰撞速度的降低來(lái)評(píng)價(jià);NHTSA只對(duì)FCW進(jìn)行3個(gè)測(cè)試場(chǎng)景的評(píng)價(jià),對(duì)于AEB系統(tǒng)中自動(dòng)制動(dòng)的部分未有考慮;JNCAP評(píng)價(jià)方法與Euro NCAP方法相協(xié)調(diào),但在具體試驗(yàn)分值分配上考慮了日本實(shí)際道路狀況。
鑒于多國(guó)已經(jīng)對(duì)AEB系統(tǒng)評(píng)價(jià)推出不同的測(cè)試規(guī)程,而適用于中國(guó)道路交通環(huán)境的AEB系統(tǒng)測(cè)試評(píng)價(jià)規(guī)程還未建立。中國(guó)應(yīng)借鑒國(guó)外測(cè)試評(píng)價(jià)的方法與思路,研究中國(guó)實(shí)際道路交通環(huán)境,進(jìn)而得出適于中國(guó)國(guó)情的AEB系統(tǒng)測(cè)試評(píng)價(jià)方法。1Robert Anderson, Samuel Doecke, James Mackenzie, et al. Potential benefits of autonomous emergency braking based on in-depth crash reconstruction and simulation, Centre for Automotive Safety Research, University of Adelaide, Austra?lia, Paper Number 13-0152.
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(責(zé)任編輯文楫)
修改稿收到日期為2015年7月1日。
Status and Development of Autonomous Emergency Braking System for NCAP
Sun Yong, Guo Kuiyuan, Gao Mingqiu (China Automotive Technology and Research Center, Tianjin 300300)
【Abstract】Autonomous Emergency Braking (AEB) system plays an important role in avoiding collision or mitigating collision damage, and it has been included in active safety test of New Car Assessment Program (NCAP) in many countries. This paper discusses the principle, studies status of AEB, and compares the differences in testing and evaluation methods for NCAP, describes development tendency. The results show that Euro NCAP is rigorous and comprehensive, and they provide references for testing and evaluation method of AEB which is suitable for China road traffic environment.
Key words:AEB, NCAP, Testing, Evaluation
中圖分類號(hào):U467.1+4
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1000-3703(2016)02-0001-06
主題詞:自主緊急制動(dòng)新車評(píng)價(jià)規(guī)程測(cè)試評(píng)價(jià)