張恒嘉　王驍　張明君　郭潤(rùn)清　郭魁元　崔曉川

摘要：該文介紹車(chē)輛自動(dòng)緊急制動(dòng)（AEB）系統(tǒng)的技術(shù)原理與控制方案，詳細(xì)分析歐盟頒布的ECE R131法規(guī)對(duì)商用車(chē)AEB性能的測(cè)試方法和要求，在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)商用車(chē)AEB性能測(cè)試系統(tǒng)和搭建測(cè)試場(chǎng)景，并依據(jù)ECE R131完成對(duì)商用車(chē)AEB性能的道路驗(yàn)證測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明：試驗(yàn)車(chē)輛完全符合ECE R131對(duì)AEB系統(tǒng)性能的要求，且基于77GHz毫米波雷達(dá)的商用車(chē)AEB系統(tǒng)更易于識(shí)別動(dòng)態(tài)目標(biāo)，AEB系統(tǒng)內(nèi)部的信號(hào)傳輸具有0.2～0.4s的延時(shí)，為國(guó)內(nèi)商用車(chē)AEB系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)的制定提供幫助。

關(guān)鍵詞：商用車(chē)；AEB系統(tǒng)；ECE R131；測(cè)試系統(tǒng)；驗(yàn)證

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-5124（2018）02-0140-07

0引言

車(chē)輛的追尾碰撞是道路交通中發(fā)生最頻繁的事故之一，誘因是駕駛員注意力的分散或是對(duì)交通狀況的誤判。AEB系統(tǒng)可自動(dòng)探測(cè)前方車(chē)輛、行人目標(biāo)，評(píng)估碰撞風(fēng)險(xiǎn)，必要時(shí)發(fā)出警報(bào)或自主施加制動(dòng)，在挽救生命及財(cái)產(chǎn)損失上有著突出效能。歐洲Euro-NCAP對(duì)實(shí)際道路下的AEB功能有效性進(jìn)行了研究，分析顯示配備AEB功能的車(chē)輛與未配備該功能的車(chē)輛相比，追尾事故減少了38%：如果所有汽車(chē)都配備AEB系統(tǒng)，那么交通意外率將會(huì)減少27%，每年約可以挽救8 000人的生命。在汽車(chē)安全要求日益嚴(yán)格的背景下，裝備AEB已成為趨勢(shì)。

商用車(chē)作為許多重大交通事故的源頭，其AEB技術(shù)的研究成為近年來(lái)各國(guó)關(guān)注的重點(diǎn)。聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)于2008年5月在整個(gè)歐洲范圍內(nèi)開(kāi)展FOT（field operation test）主動(dòng)安全項(xiàng)目研究，積累了大量實(shí)際路況及各速度、各場(chǎng)景下的AEB安全性能數(shù)據(jù)，于2012年首先制訂并公布了針對(duì)商用車(chē)的AEB法規(guī)ECE R131，對(duì)AEB的功能、試驗(yàn)方法等做了詳細(xì)規(guī)定；歐盟同年在ECE R131的基礎(chǔ)上，采用更嚴(yán)格的指標(biāo)約束形成（EU）No 347/2012指令并分階段對(duì)各成員國(guó)強(qiáng)制執(zhí)行。日本在2014年根據(jù)本國(guó)的交通事故發(fā)生頻率、交通限速狀況制定了針對(duì)客車(chē)和貨車(chē)的AEB法規(guī)TRIAS 12-J113。美國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)工程師學(xué)會(huì)在2015年發(fā)布了適用于總重超過(guò)4535kg的商用車(chē)AEB測(cè)試方法，版本號(hào)為J3029_2015。在我國(guó)GB 7258——2017《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》中已明確規(guī)定大于11m的客車(chē)需安裝AEB系統(tǒng)并符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，而我國(guó)有關(guān)商用車(chē)AEB系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)也正在制定中，這些都體現(xiàn)了我國(guó)對(duì)商用車(chē)AEB技術(shù)及其應(yīng)用的重視。

ECE R131作為世界上首個(gè)測(cè)試評(píng)價(jià)商用車(chē)AEB性能的標(biāo)準(zhǔn)，在世界范圍內(nèi)得到廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。本文首先介紹基于毫米波雷達(dá)的商用車(chē)AEB系統(tǒng)的技術(shù)原理和系統(tǒng)控制方案，然后詳細(xì)介紹ECER131對(duì)商用車(chē)AEB系統(tǒng)性能的測(cè)試方法和要求，研究開(kāi)發(fā)進(jìn)行商用車(chē)AEB性能測(cè)試的具體方案，最后進(jìn)行道路驗(yàn)證試驗(yàn)，以期為國(guó)內(nèi)商用車(chē)AEB系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供幫助。

1AEB技術(shù)原理與控制方案

1.1AEB技術(shù)原理

AEB系統(tǒng)通過(guò)傳感器對(duì)車(chē)輛前方障礙物及駕駛員指令進(jìn)行監(jiān)測(cè)，測(cè)定車(chē)輛與前方障礙物的相對(duì)距離、相對(duì)速度，估算車(chē)輛與前方障礙物的碰撞時(shí)間（time tocollision，TTC），評(píng)價(jià)車(chē)輛實(shí)際工況與駕駛員意圖的誤差，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果分階段向駕駛員發(fā)出制動(dòng)提醒并對(duì)車(chē)輛進(jìn)行不同程度的自主制動(dòng)。常用的傳感器多為雷達(dá)，其對(duì)目標(biāo)參數(shù)的測(cè)量分為定位參數(shù)和特征參數(shù)：定位參數(shù)與尺寸、位置有關(guān)，包括速度、加速度和三維空間坐標(biāo)：特征參數(shù)用于推導(dǎo)目標(biāo)的尺寸、形狀、姿態(tài)和電磁參數(shù)等信息用于識(shí)別目標(biāo)。目前在商用車(chē)上使用最為普遍的是毫米波雷達(dá)，其具有抗干擾能力強(qiáng)、可測(cè)距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。大多數(shù)車(chē)載毫米波雷達(dá)均采用調(diào)頻連續(xù)波方式，其測(cè)量原理如圖1所示。當(dāng)發(fā)射的連續(xù)調(diào)頻信號(hào)遇到前方目標(biāo)時(shí)會(huì)產(chǎn)生與發(fā)射信號(hào)相比有一定延時(shí)的回波，再通過(guò)雷達(dá)混頻器對(duì)回波進(jìn)行混頻處理，從而得到車(chē)輛與目標(biāo)的相對(duì)距離和相對(duì)速度等信息。毫米波雷達(dá)的測(cè)速和測(cè)距公式為

1.2AEB控制方案

以前方障礙物為靜態(tài)目標(biāo)為例，圖2列出了典型的AEB系統(tǒng)控制方案：t0時(shí)刻AEB系統(tǒng)通過(guò)車(chē)前的傳感器檢測(cè)到前方靜態(tài)目標(biāo)；車(chē)輛行進(jìn)到t1時(shí)刻，若駕駛員未采取較強(qiáng)的制動(dòng)以避免碰撞，AEB系統(tǒng)將向其發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并將車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)調(diào)整到預(yù)制動(dòng)狀態(tài)；t2時(shí)刻，若駕駛員仍未采取緊急制動(dòng)或避讓措施時(shí)，系統(tǒng)將通過(guò)限制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩實(shí)現(xiàn)瞬間緊急制動(dòng)（一般不會(huì)持續(xù)，僅用于向駕駛員提供一種觸覺(jué)報(bào)警信號(hào)）；t3時(shí)刻，若駕駛員仍未做出制動(dòng)反應(yīng)，系統(tǒng)判定已無(wú)法通過(guò)駕駛員人為操作避免碰撞時(shí)，將自主地利用車(chē)輛的基礎(chǔ)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行緊急制動(dòng)，以避免碰撞或降低碰撞時(shí)刻的車(chē)速。

2eCE R131對(duì)AEB性能的試驗(yàn)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.1試驗(yàn)方法

ECE R131規(guī)定的車(chē)輛適用范圍為M2、N2、M3、N3，其他商用車(chē)如O類(lèi)車(chē)等并不作考量。規(guī)定了靜態(tài)目標(biāo)的AEB預(yù)警與激活（靜態(tài)試驗(yàn)）、移動(dòng)目標(biāo)的AEB預(yù)警與激活（動(dòng)態(tài)試驗(yàn)）、AEB功能的誤觸發(fā)及AEB系統(tǒng)模擬失效共4項(xiàng)試驗(yàn)。對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)地也做了統(tǒng)一規(guī)定，要求在長(zhǎng)度超過(guò)800m的混凝土或?yàn)r青道路上進(jìn)行，路面狀況應(yīng)平坦、干燥、具有良好附著力，試驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度應(yīng)在0-45℃之間，風(fēng)速不影響試驗(yàn)正常開(kāi)展，水平能見(jiàn)度良好。

2.1.1靜態(tài)試驗(yàn)方法

如圖3（a）所示，靜態(tài)試驗(yàn)開(kāi)始前，目標(biāo)車(chē)輛應(yīng)靜置于和試驗(yàn)車(chē)輛所在的同一車(chē)道內(nèi)。為保證試驗(yàn)車(chē)輛能在正常范圍內(nèi)識(shí)別障礙物，ECE R131規(guī)定兩者的中心線距離<0.5m；為了給予試驗(yàn)車(chē)輛探測(cè)目標(biāo)車(chē)輛的時(shí)間，規(guī)定試驗(yàn)開(kāi)始前兩者應(yīng)保持>120m的縱向距離。正式試驗(yàn)時(shí)，駕駛員駕駛試驗(yàn)車(chē)輛以（80±2）km/h車(chē)速勻速直線駛向靜止的目標(biāo)車(chē)輛，為排除駕駛員人為因素干擾，ECE R131規(guī)定測(cè)試期間除輕微的方向修正外，不能對(duì)車(chē)輛做任何調(diào)整。AEB系統(tǒng)應(yīng)能檢測(cè)到前方障礙物并在適當(dāng)階段采取制動(dòng)，減輕碰撞。當(dāng)試驗(yàn)車(chē)輛與目標(biāo)車(chē)輛發(fā)生接觸或試驗(yàn)車(chē)輛車(chē)速為0則可認(rèn)為試驗(yàn)結(jié)束。

2.1.2動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法

和靜態(tài)試驗(yàn)類(lèi)似，如圖3（b）所示，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)開(kāi)始前也要求目標(biāo)車(chē)輛和試驗(yàn)車(chē)輛位于同一車(chē)道內(nèi)，中心線距離<0.5m且兩者縱向距離>120m，測(cè)試期間除輕微的方向修正外，駕駛員不能對(duì)車(chē)輛做任何調(diào)整。試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)車(chē)輛和目標(biāo)車(chē)輛分別以（80±2）km/h和（12±2）km/h（對(duì)表1中2#類(lèi)車(chē)型為（67±2）km/h）車(chē)速勻速直線行駛，AEB系統(tǒng)應(yīng)能檢測(cè)到前方移動(dòng)目標(biāo)并在一定階段采取制動(dòng)，避免碰撞。當(dāng)試驗(yàn)車(chē)輛與目標(biāo)車(chē)輛發(fā)生接觸、試驗(yàn)車(chē)輛車(chē)速為0或試驗(yàn)車(chē)輛車(chē)速小于目標(biāo)車(chē)輛則可認(rèn)為試驗(yàn)結(jié)束。

2.1.3AEB功能誤觸發(fā)試驗(yàn)方法

為了測(cè)試AEB系統(tǒng)在日常使用中是否會(huì)出現(xiàn)誤報(bào)警，ECE R131規(guī)定了AEB誤觸發(fā)試驗(yàn)方法，圖3（c）為該測(cè)試方法下的場(chǎng)景布置：將兩輛M1類(lèi)目標(biāo)車(chē)輛平行置于試驗(yàn)場(chǎng)地內(nèi)，兩車(chē)橫向間距為4.5m，尾部對(duì)齊，車(chē)頭朝向與試驗(yàn)車(chē)輛相同。試驗(yàn)開(kāi)始前試驗(yàn)車(chē)輛保持（50±2）km/h車(chē)速勻速直線行駛至少60m，試驗(yàn)時(shí)以該車(chē)速?gòu)膬赡繕?biāo)車(chē)輛正中軌道通過(guò)。

2.1.4AEB系統(tǒng)模擬失效檢驗(yàn)方法

ECE R131規(guī)定當(dāng)車(chē)輛正常啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)能啟動(dòng)一個(gè)連續(xù)的黃色光信號(hào)來(lái)提醒駕駛員AEB系統(tǒng)已經(jīng)啟動(dòng)并可正常工作。模擬AEB系統(tǒng)或其某一組件中出現(xiàn)線路或電力等故障而導(dǎo)致AEB功能失效（但不應(yīng)斷開(kāi)AEB系統(tǒng)與儀表的信號(hào)傳輸）時(shí)，車(chē)輛應(yīng)立即在儀表盤(pán)上向駕駛員提供該黃色光報(bào)警信號(hào)，要求當(dāng)車(chē)輛車(chē)速超過(guò)15km/h后的10s時(shí)間內(nèi)儀表盤(pán)上必須產(chǎn)生持續(xù)報(bào)警信號(hào)，且只要模擬失效仍存在則當(dāng)車(chē)輛重新點(diǎn)火時(shí)應(yīng)立即重新激活該報(bào)警信號(hào)。對(duì)于某些帶有關(guān)閉AEB功能按鈕的車(chē)型，當(dāng)駕駛員主動(dòng)關(guān)閉AEB功能時(shí)，應(yīng)提供與AEB功能失效報(bào)警形式不相同的報(bào)警信號(hào)，使駕駛員能夠區(qū)分。

2.2AEB性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

由于商用車(chē)在制動(dòng)技術(shù)上的差異性，ECE R131將M和N類(lèi)車(chē)輛按制動(dòng)系統(tǒng)類(lèi)型和最大總質(zhì)量（GVM）進(jìn)行分類(lèi)評(píng)價(jià)，但采用的測(cè)試方法是相同的，差別也僅限于技術(shù)指標(biāo)限值的不同。表1列出了各類(lèi)車(chē)輛的AEB靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)。定義T1、T2、T3、T4分別為第1次報(bào)警時(shí)刻、第2次報(bào)警時(shí)刻、達(dá)到緊急制動(dòng)時(shí)刻（a=0.4g）和試驗(yàn)結(jié)束時(shí)刻，TTC3為T(mén)3時(shí)刻的TTC時(shí)間，△T1、△T2分別為第1次和第2次報(bào)警時(shí)刻相對(duì)于緊急制動(dòng)時(shí)刻的時(shí)差，△v1為緊急制動(dòng)開(kāi)始（即T3）時(shí)刻試驗(yàn)車(chē)輛車(chē)速降低值，△v2為試驗(yàn)結(jié)束（即T4）時(shí)刻在AEB作用下試驗(yàn)車(chē)輛的速度降低值，其中動(dòng)態(tài)試驗(yàn)要求不得發(fā)生碰撞。△T1、△T2、△v1、△v2分別由式（2）～式（5）求得：

對(duì)于靜態(tài)試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，如果按觸發(fā)AEB功能的危險(xiǎn)工況發(fā)生的時(shí)間順序，可以定義試驗(yàn)車(chē)輛減速度（a=0.4g）時(shí)刻之前為報(bào)警階段，a=0.4g時(shí)刻之后為緊急制動(dòng)階段（見(jiàn)圖4、圖5）。ECE R131對(duì)AEB系統(tǒng)有效性的評(píng)價(jià)描述如下：在報(bào)警階段，當(dāng)AEB檢測(cè)到危險(xiǎn)并產(chǎn)生報(bào)警時(shí)，ECE R131認(rèn)為應(yīng)優(yōu)先提供駕駛員自主制動(dòng)避險(xiǎn)（而不是AEB系統(tǒng)干預(yù)制動(dòng)）的機(jī)會(huì)，因此ECE R131規(guī)定AEB系統(tǒng)的第1次報(bào)警時(shí)刻不得晚于緊急制動(dòng)激活前1.4s，第2次報(bào)警時(shí)刻不得晚于激活緊急制動(dòng)前0.8s：為了鼓勵(lì)A(yù)EB系統(tǒng)更友好地進(jìn)入到緊急制動(dòng)階段，不至于在報(bào)警階段降速過(guò)大而產(chǎn)生頓挫感，規(guī)定報(bào)警階段的速度降低值不得超過(guò)15km/h或30%△v2（取兩者中較大值）；在緊急制動(dòng)階段，為了給駕駛員足夠的時(shí)間發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)并采取制動(dòng)，規(guī)定AEB系統(tǒng)必須在TTC≤3s后才能觸發(fā)緊急制動(dòng)：為檢驗(yàn)AEB系統(tǒng)提供的自主緊急制動(dòng)起到的實(shí)際效果，ECE R131還規(guī)定在試驗(yàn)結(jié)束（TIC=0或目標(biāo)車(chē)輛車(chē)速大于試驗(yàn)車(chē)輛車(chē)速）時(shí)，靜態(tài)試驗(yàn)中的1#、2#類(lèi)車(chē)輛（見(jiàn)表1）的速度降低值分別不應(yīng)低于20km/h和10km/h，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中對(duì)1#、2#類(lèi)車(chē)輛的要求為試驗(yàn)車(chē)輛和目標(biāo)車(chē)輛不得發(fā)生碰撞。

對(duì)于誤觸發(fā)試驗(yàn)，ECE R131認(rèn)為AEB系統(tǒng)的報(bào)警信號(hào)不應(yīng)過(guò)早或過(guò)于頻繁，以免干擾駕駛員正常行駛，因此應(yīng)減少誤觸發(fā)幾率，其規(guī)定以單次誤觸發(fā)試驗(yàn)中AEB系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生誤報(bào)警為評(píng)價(jià)指標(biāo)，試驗(yàn)車(chē)輛若能正常通過(guò)圖3（c）所示測(cè)試場(chǎng)景而不產(chǎn)生額外的AEB報(bào)警信號(hào)即認(rèn)為符合要求。對(duì)于模擬失效檢驗(yàn)，要求符合2.1.4所述報(bào)警信號(hào)要求。

3商用車(chē)AEB性能測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試場(chǎng)景

3.1商用車(chē)AEB性能測(cè)試系統(tǒng)

由于誤觸發(fā)和模擬失效檢驗(yàn)屬于功能性驗(yàn)證試驗(yàn)，不需要使用額外儀器采集數(shù)據(jù)，因此不做敘述，僅介紹用于靜態(tài)試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的測(cè)試系統(tǒng)。根據(jù)ECE R13 1要求，為了完成對(duì)商用車(chē)AEB靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的測(cè)試與評(píng)價(jià)，需要測(cè)量試驗(yàn)車(chē)輛和目標(biāo)車(chē)輛的車(chē)速、相對(duì)距離、TTC以及試驗(yàn)車(chē)輛的減速度等數(shù)據(jù)。建立的商用車(chē)AEB性能測(cè)試系統(tǒng)主要由具有二次差分功能的高精度GPS測(cè)試系統(tǒng)、多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和臺(tái)車(chē)系統(tǒng)組成。

具有二次差分功能的高精度GPS測(cè)試系統(tǒng)主要由兩個(gè)移動(dòng)站和一個(gè)基準(zhǔn)站組成。基準(zhǔn)站固定在地面上，兩個(gè)移動(dòng)站分別安裝在試驗(yàn)車(chē)輛和目標(biāo)車(chē)輛上。在靜態(tài)試驗(yàn)中，由于目標(biāo)物靜止因此僅在試驗(yàn)車(chē)輛上安裝移動(dòng)站即可。一般要求，基準(zhǔn)站和移動(dòng)站放置在同一開(kāi)闊、無(wú)遮擋區(qū)域，且一旦基準(zhǔn)站放置完畢后不允許移動(dòng)?；鶞?zhǔn)站由電臺(tái)、GNSS接收機(jī)和控制器組成，主要用于產(chǎn)生差分GPS數(shù)據(jù)，并通過(guò)電臺(tái)向移動(dòng)站傳送，記錄GPS原始定位信息，通過(guò)電臺(tái)接收移動(dòng)站測(cè)試數(shù)據(jù)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)顯示等。移動(dòng)站由組合慣導(dǎo)系統(tǒng)、GNSS接收機(jī)、GPS接收天線、電臺(tái)等組成，主要用于接收GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)發(fā)送的實(shí)時(shí)位置、速度和姿態(tài)數(shù)據(jù)并進(jìn)行解析和組包以及接收基準(zhǔn)站發(fā)送的差分?jǐn)?shù)，記錄后通過(guò)電臺(tái)傳回基準(zhǔn)站，實(shí)現(xiàn)前后車(chē)輛之間相對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量。通過(guò)基準(zhǔn)站和移動(dòng)站的配合使用，可以控制位置精度在2cm以內(nèi)，速度精度達(dá)到1km/h，從而精確測(cè)量試驗(yàn)車(chē)輛和目標(biāo)車(chē)輛的車(chē)速、減速度以及兩車(chē)的相對(duì)距離、TTC。

多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)安裝在試驗(yàn)車(chē)輛上，用于采集試驗(yàn)車(chē)輛的數(shù)據(jù)和由目標(biāo)車(chē)輛移動(dòng)站經(jīng)基準(zhǔn)站經(jīng)電臺(tái)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)。

3.2商用車(chē)AEB性能測(cè)試場(chǎng)景

搭建的靜態(tài)試驗(yàn)場(chǎng)景如圖6（a）所示，將軟性目標(biāo)車(chē)和試驗(yàn)車(chē)輛置于同一測(cè)試車(chē)道內(nèi)，試驗(yàn)車(chē)輛位于軟性目標(biāo)車(chē)后部適當(dāng)距離，加速至（80±2）km/h車(chē)速后保持勻速行駛，當(dāng)車(chē)速穩(wěn)定后開(kāi)始數(shù)據(jù)記錄，以試驗(yàn)車(chē)輛撞上軟性目標(biāo)車(chē)或成功剎停為試驗(yàn)結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。需要說(shuō)明的是，試驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)通過(guò)GPS基準(zhǔn)站將軟性目標(biāo)車(chē)所處位置設(shè)置為零點(diǎn)位置并做好標(biāo)記，測(cè)試中試驗(yàn)車(chē)輛的各項(xiàng)數(shù)據(jù)將以該標(biāo)記點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)得。

搭建的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)場(chǎng)景如圖6（b）所示，采用一段較長(zhǎng)的導(dǎo)軌，兩端分別連接軟性目標(biāo)車(chē)和拖車(chē)，通過(guò)拖車(chē)拖動(dòng)軟性目標(biāo)車(chē)移動(dòng)而使得兩者具有相同的速度、減速度。在AEB性能測(cè)試中，為保證試驗(yàn)安全性，不能以真實(shí)車(chē)輛作為目標(biāo)車(chē)進(jìn)行試驗(yàn)，而是采用軟性目標(biāo)車(chē)來(lái)代替目標(biāo)車(chē)輛。該類(lèi)軟性目標(biāo)車(chē)具有與實(shí)際M1類(lèi)車(chē)輛相同的視覺(jué)、雷達(dá)和反射量屬性，且能承受最大50km/h的后部撞擊而不損壞。試驗(yàn)開(kāi)始后，前車(chē)以（12±2）km/h車(chē)速保持勻速行駛，試驗(yàn)車(chē)輛以（80±2）km/h車(chē)速追趕前車(chē)，以試驗(yàn)車(chē)輛撞上軟性目標(biāo)車(chē)或成功剎停為試驗(yàn)結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。

4商用車(chē)AEB性能驗(yàn)證試驗(yàn)

4.1試驗(yàn)車(chē)輛

采用某款國(guó)產(chǎn)長(zhǎng)途客車(chē)作為試驗(yàn)車(chē)輛，依據(jù)ECE R13 1要求進(jìn)行AEB系統(tǒng)性能測(cè)試。該試驗(yàn)車(chē)輛配備了某款基于77gHz毫米波雷達(dá)的主動(dòng)安全系統(tǒng)。該系統(tǒng)的工作車(chē)速范圍在15-125km/h，最多同時(shí)偵測(cè)6個(gè)目標(biāo)，能夠在全天候場(chǎng)景下快速感知0-200m范圍內(nèi)周邊環(huán)境物體距離、速度、方位角等信息。試驗(yàn)車(chē)輛參數(shù)見(jiàn)表2，可見(jiàn)其屬于M3類(lèi)車(chē)輛且采用氣壓制動(dòng)，在進(jìn)行AEB測(cè)試時(shí)應(yīng)按照表1所示的1#類(lèi)車(chē)型，參照ECE R131的要求進(jìn)行試驗(yàn)。

4.2試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)第2小節(jié)所述AEB性能測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試場(chǎng)景，進(jìn)行基于ECE R131的AEB靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)試道路試驗(yàn)，得到關(guān)鍵的試驗(yàn)結(jié)果如表3所示，完整的試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄見(jiàn)圖7～圖8。

結(jié)合表3和圖7～圖8對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，圖7～圖8中時(shí)間軸零點(diǎn)位置代表T1時(shí)刻。靜態(tài)試驗(yàn)中，報(bào)警階段維持1.45s后轉(zhuǎn)入緊急制動(dòng)階段，T3時(shí)刻前后車(chē)距離23.83m，TTC為1.22s，AEB系統(tǒng)控制車(chē)輛進(jìn)入緊急制動(dòng)，試驗(yàn)車(chē)輛減速度從0.4g迅速增大到0.7g左右，碰撞時(shí)刻在試驗(yàn)車(chē)輛車(chē)速已降至24km/h。動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中，目標(biāo)車(chē)輛以12km/h車(chē)速勻速行駛，試驗(yàn)車(chē)輛以80km/h車(chē)速追趕目標(biāo)車(chē)輛，報(bào)警階段維持1.49s，T3時(shí)刻前后車(chē)距離27.2m，TTC為1.69s，試驗(yàn)車(chē)輛減速度迅速增大到0.6g左右并維持了近2s，在這期間試驗(yàn)車(chē)輛車(chē)速迅速降低并接近目標(biāo)車(chē)輛，在第5.39s時(shí)試驗(yàn)車(chē)輛車(chē)速小于目標(biāo)車(chē)輛車(chē)速，成功避免碰撞。以上過(guò)程及結(jié)果符合表1中的評(píng)價(jià)指標(biāo)，由此認(rèn)為試驗(yàn)車(chē)輛AEB性能滿足ECE R13 1規(guī)定的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)要求。

對(duì)表3中數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，雖然靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的△T1和△T2接近，但動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中的TTC3時(shí)間大于靜態(tài)試驗(yàn)TTC3時(shí)間約1s。TTC3時(shí)間表示AEB系統(tǒng)達(dá)到緊急制動(dòng)狀態(tài)時(shí)刻的TTC時(shí)間，可從側(cè)面反映AEB系統(tǒng)識(shí)別物體的靈敏性，因此從表3結(jié)果可初步判斷采用毫米雷達(dá)波的AEB系統(tǒng)更易于識(shí)別動(dòng)態(tài)目標(biāo)。為進(jìn)一步驗(yàn)證此結(jié)論，選用5輛與本次試驗(yàn)車(chē)輛尺寸相仿的客車(chē)車(chē)型進(jìn)行AEB靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，5個(gè)車(chē)型均采用毫米雷達(dá)波做為AEB傳感器，結(jié)果如表4所示。可見(jiàn)各車(chē)型在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中的TTC3時(shí)間均高于靜態(tài)試驗(yàn)，平均高于TTC3靜 1.16s。

實(shí)際測(cè)試時(shí)還發(fā)現(xiàn)，車(chē)輛內(nèi)部?jī)x表信號(hào)和制動(dòng)指令的數(shù)據(jù)傳輸具有較大延遲，對(duì)測(cè)試結(jié)果影響很大。圖9給出了某次AEB動(dòng)態(tài)試驗(yàn)車(chē)輛的減速度-時(shí)間曲線。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示T1VEH比T1CAN延遲0.37s，T3VEH比T3CAN延遲0.22s，說(shuō)明在AEB系統(tǒng)檢測(cè)到碰撞報(bào)警后0.37s才能通過(guò)聲光信號(hào)傳遞給駕駛員，而AEB系統(tǒng)在做出緊急制動(dòng)判斷0.22s后車(chē)輛制動(dòng)機(jī)構(gòu)才能收到指令并執(zhí)行緊急制動(dòng)。結(jié)合表3的AEB驗(yàn)證試驗(yàn)中報(bào)警間隔時(shí)間△T1和△T2的測(cè)試結(jié)果僅略高于表1所示的標(biāo)準(zhǔn)要求0.02-0.09s?？梢钥闯觯绻盘?hào)延遲繼續(xù)增加則試驗(yàn)車(chē)型將不符合表1的限值要求，未來(lái)在車(chē)型實(shí)際道路駕駛時(shí)也極有可能因CAN總線負(fù)載過(guò)高延遲加大，造成AEB系統(tǒng)制動(dòng)不及時(shí)而產(chǎn)生危險(xiǎn)。車(chē)輛制造商應(yīng)采取措施減少車(chē)輛CAN總線信號(hào)傳輸延時(shí)，這對(duì)于提高AEB系統(tǒng)的功能有效性將有很大幫助。

5結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了全球商用車(chē)AEB系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及基于毫米波雷達(dá)的AEB系統(tǒng)的技術(shù)原理、控制方案，并詳細(xì)分析了ECE R131法規(guī)對(duì)商用車(chē)AEB系統(tǒng)性能的測(cè)試評(píng)價(jià)方法。開(kāi)發(fā)了一套用于測(cè)試評(píng)價(jià)商用車(chē)AEB性能的測(cè)試系統(tǒng)，并完成道路試驗(yàn)驗(yàn)證，為國(guó)內(nèi)商用車(chē)AEB系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定提供幫助。

通過(guò)分析道路驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相比于靜態(tài)目標(biāo)，搭載毫米雷達(dá)波的AEB系統(tǒng)更易于識(shí)別動(dòng)態(tài)目標(biāo)；AEB系統(tǒng)信號(hào)傳輸具有延時(shí)性，延時(shí)時(shí)間在0.2～0.4s，較大的延時(shí)時(shí)間不利于AEB系統(tǒng)的有效運(yùn)行。