屈瑞飛 薄濤
關(guān)鍵詞:弱勢(shì)道路使用者;主動(dòng)安全;測(cè)試評(píng)價(jià);歐洲新車評(píng)價(jià)規(guī)程
0 前言
汽車安全是汽車性能的一項(xiàng)重要指標(biāo),一直以來都受到了人們的廣泛關(guān)注,也已經(jīng)成為汽車領(lǐng)域最重要的研究熱點(diǎn)之一[1]。汽車安全既包含對(duì)車內(nèi)乘員的保護(hù),也包含對(duì)車外弱勢(shì)道路使用者(VRU)的保護(hù)。伴隨著汽車智能化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化等技術(shù)的不斷發(fā)展[2],主動(dòng)安全和自動(dòng)駕駛在車內(nèi)乘員保護(hù)、車外VRU 保護(hù)等方面扮演著越來越重要的角色。歐洲新車評(píng)價(jià)規(guī)程(Euro NCAP)作為汽車安全領(lǐng)域權(quán)威的評(píng)價(jià)規(guī)程,自2015 年首次將主動(dòng)安全(安全輔助)模塊引入評(píng)價(jià)規(guī)程以來,就一直非常重視主動(dòng)安全技術(shù)的更新,在后續(xù)的規(guī)程中不斷增加VRU 保護(hù)中主動(dòng)安全相關(guān)的測(cè)試場(chǎng)景及分值權(quán)重[3]。新版Euro NCAP 已于2023 年1 月發(fā)布,其中對(duì)于VRU 主動(dòng)安全部分提出了很多新的要求。通過重點(diǎn)分析并研究2023 版Euro NCAP中車對(duì)VRU 主動(dòng)安全方面的變化,幫助汽車研發(fā)人員更加深刻地理解VRU 主動(dòng)安全的新場(chǎng)景、新要求,更好地助力中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
1 Euro NCAP VRU 主動(dòng)安全評(píng)價(jià)簡(jiǎn)介
2023 版Euro NCAP 的VRU 主動(dòng)安全部分主要對(duì)車輛的自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEB)、緊急車道保持系統(tǒng)(ELK)的功能進(jìn)行測(cè)試和評(píng)價(jià),測(cè)試場(chǎng)景主要包含行人場(chǎng)景、兩輪自行車場(chǎng)景、兩輪摩托車場(chǎng)景。其中:行人場(chǎng)景包含行人橫穿場(chǎng)景、行人直行場(chǎng)景、行人十字路口場(chǎng)景、行人倒車場(chǎng)景等;兩輪自行車場(chǎng)景包含兩輪自行車橫穿場(chǎng)景、兩輪車自行車直行場(chǎng)景、兩輪自行車十字路口場(chǎng)景、兩輪自行車開門預(yù)警(CBDA)場(chǎng)景;兩輪摩托車場(chǎng)景包含摩托車靜止(CMRs)場(chǎng)景、摩托車制動(dòng)(CMRb)場(chǎng)景、摩托車十字路口(CMFtap)場(chǎng)景、ELK-摩托車迎面來車(ELK-CMoncoming)場(chǎng)景、ELK- 摩托車超車(ELK-CMovertaking)場(chǎng)景。不同場(chǎng)景的描述及變化見表1。
2 Euro NCAP VRU 主動(dòng)安全評(píng)價(jià)解讀
與2020 版相比,2023 版Euro NCAP VRU 主動(dòng)安全部分分值比例增加,新增部分行人橫穿夜間場(chǎng)景。另外,重點(diǎn)關(guān)注并增加了行人、兩輪自行車十字路口場(chǎng)景及開門預(yù)警場(chǎng)景,并第一次引入對(duì)于兩輪摩托車目標(biāo)物相關(guān)場(chǎng)景。新場(chǎng)景的加入對(duì)于車輛的主動(dòng)安全性能提出更高的要求。
2. 1 行人場(chǎng)景
在2023 版Euro NCAP 行人夜間場(chǎng)景中,增加了成年行人遠(yuǎn)端穿行場(chǎng)景和兒童行人近端穿行場(chǎng)景,分別如圖1 和圖2 所示。成年行人遠(yuǎn)端穿行場(chǎng)景行人速度為8 km/h,減少了車輛感知及減速反應(yīng)的時(shí)間,增加了車輛碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。目前,兒童行人近端穿行場(chǎng)景由于遮擋車輛的存在,在白天場(chǎng)景下得分率已經(jīng)很低。由于該場(chǎng)景是目前現(xiàn)實(shí)中經(jīng)常會(huì)遇到的高度危險(xiǎn)場(chǎng)景,因此2023 版Euro NCAP將兒童行人近端穿行場(chǎng)景加入夜間工況中。遮擋物疊加夜間的雙重因素在一定程度上對(duì)車輛的感知能力產(chǎn)生影響。夜間新增的2 種場(chǎng)景分值合計(jì)占到夜間場(chǎng)景分值的41.7 %。評(píng)分規(guī)則與日間評(píng)分規(guī)則保持一致,被測(cè)車輛車速在40 km/h 以下時(shí),需要與目標(biāo)物避撞該測(cè)試速度場(chǎng)景才能得滿分;被測(cè)車輛車速在40 km/h 以上時(shí),若速度降低量超過20 km/h,該測(cè)試速度場(chǎng)景得滿分,否則不得分。
2023 版Euro NCAP 對(duì)行人十字路口場(chǎng)景進(jìn)行了調(diào)整,新增了行人與車輛同向行駛場(chǎng)景,如圖3所示。車輛在轉(zhuǎn)彎前基本與行人目標(biāo)處于同一位置,且轉(zhuǎn)彎后要求車輛能準(zhǔn)確識(shí)別到行人目標(biāo)且能識(shí)別行人目標(biāo)的速度。與行人對(duì)向行駛場(chǎng)景相比,行人同向場(chǎng)景對(duì)傳感器的配置要求更高,如攝像頭的市場(chǎng)角(FOV)、雷達(dá)的數(shù)量等。行人十字路口場(chǎng)景的分?jǐn)?shù)從1 分增加到2 分。該場(chǎng)景評(píng)分規(guī)則與之前保持一致,只要被測(cè)車輛與目標(biāo)物避撞,則該速度場(chǎng)景得分為滿分,否則為0 分。
2. 2 兩輪自行車場(chǎng)景
2023 版Euro NCAP 中兩輪自行車場(chǎng)景新增了十字路口場(chǎng)景,如圖4 所示。該場(chǎng)景類似于車對(duì)車場(chǎng)景中的十字路口轉(zhuǎn)彎場(chǎng)景。該場(chǎng)景要求車輛在十字路口轉(zhuǎn)彎場(chǎng)景下除了能識(shí)別車輛、行人之外還能識(shí)別兩輪自行車。另外該場(chǎng)景的加入要求在進(jìn)行兩輪自行車場(chǎng)景測(cè)試時(shí),也必須具備十字路口場(chǎng)景。該場(chǎng)景總分為2 分,分值占到整個(gè)自行車場(chǎng)景總分值的22.2 %。該場(chǎng)景評(píng)分規(guī)則與十字路口場(chǎng)景保持一致,只要被測(cè)車輛與目標(biāo)物避撞,則該速度場(chǎng)景得分為滿分,否則為0 分。
2023 版Euro NCAP 中兩輪自行車場(chǎng)景中新增了CBDA 場(chǎng)景,如圖5 所示。該場(chǎng)景中需要布置1 輛稍小型號(hào)的車輛置于被測(cè)車輛后部2 m 處,自行車行駛路徑與車輛一側(cè)邊緣的橫向距離為1 m。該測(cè)試需要在車輛停車熄火60 s 內(nèi)進(jìn)行,2025 年之后則需要在180 s 內(nèi)進(jìn)行。這就要求車輛的開門預(yù)警提醒系統(tǒng)在車輛熄火后至少60 s 內(nèi)保持上電狀態(tài)且功能保持正常,2025 年之后要求在車輛熄火后180 s 內(nèi)功能保持正常。該場(chǎng)景滿分為1 分。若得到滿分,需要確保車輛具備視覺提醒、聲音或觸覺提醒、門鎖保持等功能。
2. 3 兩輪摩托車場(chǎng)景
2023 版Euro NCAP 中第一次引入了兩輪摩托車的相關(guān)場(chǎng)景。目前,摩托車在歐洲地區(qū)道路上依然會(huì)經(jīng)常出現(xiàn),兩輪摩托車、兩輪電動(dòng)車等發(fā)生交通事故且導(dǎo)致人員受傷甚至死亡的概率較高[4]。相對(duì)于兩輪自行車,摩托車速度更高,其測(cè)試場(chǎng)景與車對(duì)車場(chǎng)景類似,包含CMRs、CMRb、CMFtap等場(chǎng)景,分別如圖6~圖8 所示。另外摩托車為目標(biāo)物的ELK 場(chǎng)景與車輛為目標(biāo)物的ELK 場(chǎng)景基本一致,ELK-CMoncoming 摩托車對(duì)向來車場(chǎng)景如圖9 所示,ELK-CMovertaking 場(chǎng)景如圖10 所示。
與車對(duì)車場(chǎng)景相比,摩托車目標(biāo)物更難識(shí)別,且在ELK 場(chǎng)景中識(shí)別難度更大。摩托車目標(biāo)物場(chǎng)景的總分為9 分,占到VRU 主動(dòng)安全保護(hù)總分值的33.3%,因此想要在VRU 保護(hù)整個(gè)模塊中達(dá)到五星要求,必須在摩托車場(chǎng)景中表現(xiàn)優(yōu)秀。
3 結(jié)語(yǔ)
研究2023 版Euro NCAP VRU 主動(dòng)安全保護(hù)更新的內(nèi)容,梳理行人、兩輪自行車、兩輪摩托車等新增的場(chǎng)景,分析新增場(chǎng)景對(duì)車輛的新要求,可為相關(guān)技術(shù)人員提供參考。同時(shí)提出以下2 點(diǎn)建議:① VRU 主動(dòng)安全保護(hù)應(yīng)重視夜間場(chǎng)景和十字路口場(chǎng)景,2 種場(chǎng)景對(duì)車輛的要求高,但在Euro NCAP及其他規(guī)程中所占的比例越來越高,因此必須重點(diǎn)關(guān)注;② 摩托車場(chǎng)景的分值在新版Euro NCAP 中占比較高,若國(guó)內(nèi)車企想獲得較高的評(píng)級(jí),必須針對(duì)摩托車場(chǎng)景進(jìn)行重點(diǎn)開發(fā)。