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自动驾驶引领全球,美版NCAP却在拖ADAS的后腿

高工智能汽车 来源:工程师曾暄茗 2018-12-22 09:45 次阅读

2015年,美国的一份调查报告显示,33.4%的撞车事故涉及与另一辆车的追尾碰撞,这是撞车事故中排在第一位的危险事件。美国国家公路交通安全管理局NTHSA认为,DIB和CBS系统等先进的防撞和缓解技术可以为这一领域提供帮助。

NHTSA对该技术和相关性能测量的广泛研究表明,市场上现有的一些AEB系统能够在某些情况下避免或减少后端碰撞的严重性。

自2006年以来,美国的一些车型已经提供即将发生的制动和动态制动支持.CIB和DBS系统通常作为可选功能包含在安全技术包中。制造商在量产级AEB系统中使用了许多不同的传感器组合。该机构对多个系统进行了成本分析,发现系统成本根据所用传感器的类型和数量而有很大差异。

2016年NTHSA加入了汽车AEB的评测,OEM也承诺到2022年生产的所有新车都装配此系统。NTHSA对新车进行评测,并给于五星评级,但并不对先进的安全辅助驾驶(未来也会有高等级自动驾驶)技术进行评级,只对消费者进行推荐和鼓励使用。

NTHSA负责倾情推荐

美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)是美国交通部的机构,它进行安全测试,以确定新车在碰撞中如何保护司机和乘客良好的车辆抗侧翻能力,以及配备最新安全技术的车辆能否帮助司机避免侧翻完全崩溃。

每年,国家公路交通安全管理局都会对新车、卡车、运动型多用途车(suv)和货车进行测试,并对它们进行五星安全评级评级系统。

NTHSA的评级会在每一辆待售的车窗上贴出,以告知消费者车辆的安全等级。由于NTHSA会对美国的交通事故进行勘察分析,因此NTHSA的评级更有现实的参考性。

在NTHSA的评测中,除了基本的正向、侧向、翻滚等车辆安全性能测试,还有最新安全技术的测评。NTHSA鼓励用户购买装备了先进安全驾驶技术的车辆,比如在2017年的报告中,NTHSA就鼓励用户购买装备有FCW、AEB、LDW三项功能的车辆。

还有一些新技术未进入五星评测,但对安全驾驶同样重要。如LKS、PAEB(Pedestrian Automatic Emergency Braking行人AEB)、BSD

2018年的车型中,NTHSA对斯巴鲁、丰田凯美瑞、三菱、马自达、雷克萨斯、起亚、现代、卡迪拉克、本田、雪佛兰等车型做了CIB、DBS、FCW的测试,CIB (Crash Imminent Braking),和DBS (Dynamic Brake Support)实际上就是对应着AEB。其中Acura MDX、Ford Fusion、Hyundai Sonata、Lexus RX350、Subaru Outback、Toyota Camry均配置了这三项功能。

NTHSA鼓励用户购买带有五星级评测标志的车型,以及配备有以上辅助驾驶技术的车辆,这可以增加驾驶的安全性。但对于新的辅助驾驶技术,并没有给予评级,评级只含有正面、侧面、翻滚三项,相应也有报告,新技术只作为推荐的技术列出。

那么美国是否有针对新技术的评级呢?这就要引出另外一个机构——IIHS。

评级打分还要看IIHS

IIHS(The Insurance Institute for Highway Safety)公路安全保险协会是一个独立的非营利性科学和教育组织,由三大保险协会于1959年创立,代表着美国汽车保险市场的80%。

1992年,IIHS开设了VRC,这个最先进的设施位于弗吉尼亚州中部的山脚下,是IIHS进行碰撞测试的地方,这些测试构成了广泛咨询的车辆评级的基础。VRC测试可帮助消费者做出明智的决策。根据多项测试中的性能对车辆进行安全评级,表现最佳的车辆采用TOP SAFETY PICK +或TOP SAFETY PICK标识。

IIHS从1995年开始进行适度重叠正面碰撞试验,2003年开始进行侧面碰撞测试,2012年推出了小型重叠前沿测试,在2013年开始对前防撞车辆进行评级。能够警告即将发生的正面碰撞或启动自动制动的技术是越来越多的防撞功能的一部分,这些功能有可能将车辆安全性提升到新的水平。

IIHS于2013年推出了前防撞评级计划,该评级基于HLDI的研究,表明前方碰撞警告和自动制动系统可帮助驾驶员避免低速和中速的前后碰撞。根据三级评级计划,带有可选或标准前防撞系统的车型被评为优、良、及格。评级取决于车辆是否具有可用的自动制动器,如果是,则在12和25英里/小时的测试中如何表现?前向碰撞警告的可用性也被考虑在内。

被评为优的等级,车辆必须具备AEB系统,且在两项测试中能避免撞毁或大幅度减小速度。被评为良的等级,车辆也需要有AEB系统,并且在两项测试中至少有一项能够避免撞毁或者速度减少5英里/h。仅有FCW系统的车辆只能获得及格等级的评级,且系统必须符合NTHSA的标准。

唯有FCW& AEB

FCW系统使用传感器来检测速度较慢或静止的车辆,可监控车辆的速度,车辆前方的车速以及车辆之间的距离。如果由于后方车辆的速度车辆太靠近,FCW系统将通过声光电的方式警告驾驶员即将发生碰撞。

自动紧急制动(AEB)系统及时检测到另一辆车即将发生的前方碰撞,以避免或减轻碰撞。这些系统首先提醒驾驶员采取纠正措施并补充驾驶员的制动以避免碰撞。如果驾驶员没有响应,则AEB系统可以自动应用制动器以帮助防止或降低碰撞的严重性。

NHTSA认为这些技术代表了汽车安全潜在重大进步的下一波浪潮。AEB系统采用动态制动支撑(DBS)或即将发生制动(CIB),可减少道路上常见的中度和不太严重的后端碰撞。

如果驾驶员制动但不足以避免碰撞,DBS会自动补充驾驶员的制动以避免碰撞。如果驾驶员没有采取任何措施来避免碰撞,CIB会自动应用车辆制动器来减慢或停止车辆,避免碰撞或降低其严重性。

IIHS在车辆研究中心测试跑道上以12和25英里/小时的速度评估配备自动刹车的车辆的停止能力。由于遇到真正的汽车会使测试驾驶员面临风险并且价格昂贵,因此IIHS使用充气式目标作为替身,工程师将车辆直接驶向设计用于模拟汽车后部的静止目标。

在乙烯覆盖物下面,充气管和泡沫放置在金属框架上,然后将金属框架固定在轨道上的金属导轨上,以防止目标移动直到被测试车辆撞击。GPS系统和其他传感器监控测试车辆的车道位置,速度,碰撞时间,制动和其他数据。车载摄像头从驾驶员的角度捕捉每次测试运行,并监控前防撞系统发出的任何警告。

IIHS基于系统减慢车辆速度以避免撞上目标或减少两次测试中影响的严重程度来奖励积分。在不可避免的碰撞的情况下,降低撞击车辆的速度,可降低车辆结构和约束系统必须管理的碰撞能量。这样可以减少撞击和撞击车辆的损坏程度,并最大限度地减少对乘客造成的伤害。

要获得前向碰撞警告的得分,系统必须符合NHTSA标准。这意味着系统必须在三种情况下的7次测试试验中的5次中的指定时间之前发出警告。该机构将具有符合标准的系统的车辆识别为其在线评级的一部分。

防碰撞系统涵盖AEB和FCW,FCW满分1分,AEB满分5分,根据测试表现,会给予相应的分数。1分为及格、2-4分为良,5-6分为优。

自动驾驶引领全球,美版NCAP却在拖ADAS的后腿

在2018的测试中,有不少车型都获得了较高的评分,如2019款的 Honda Insight、Hyundai Elantra、Kia Niro hybrid、Toyota Avalon、BMW 5 series、Mercedes-Benz E-Class、Subaru Crosstrek、Lexus ES 350等较多的OEM车型都获得了防碰撞系统的满分。

即将推出PAEB

近日,IIHS与OEM制造商共享协议,用于评估行人自动紧急制动系统(PAEB pedestrian automatic emergency braking),该系统可以检测和制动行人,为2019年初发布的该功能的第一个IIHS评级做准备。

行人自动制动测试是该研究所安全测试中的第四次防撞评估,同时还包括前防撞,后防撞和前大灯等级。

IIHS工程师一直在用各种汽车和SUV进行研究测试,以便为新计划铺平道路。一组11辆2018-19型号小型SUV,将成为首批评级。大约三分之一的2019型号具有标准的自动制动系统,具有行人检测功能,另外三分之一的系统具有可响应行人的可选系统。

根据IIHS对前后碰撞预防的评级,基于他们在不同速度的轨道测试中避免或减轻行人假人碰撞的能力,车辆将被评为及格、良、优。

测试模拟了以下三种潜在的碰撞场景:成人行人从车辆右侧穿过街道并垂直于其路径,在自动制动器不干预的情况下,在车辆中心线和车辆前端右边缘之间的中间位置具有撞击位置;一名儿童行人从车辆右侧停放的两辆车后面穿过一条街道,在其中心线的前端有一个潜在的撞击位置;在靠近交通的道路边缘的车道上的成人行人,在车辆的中心线和右侧之间的中间。

根据白天在干燥路面晴天的五次重复试运行的平均速度降低来奖励积分。在垂直成人和儿童情景中以20(12英里/小时)和40公里/小时(25英里/小时)进行测试,并行成人情景中以40和60公里/小时(37英里/小时)进行测试。发出及时警告的系统在并行成人测试中获得1分。

研究中的LDW

车道偏离警告(LDW)系统是一种先进的安全技术,可在驾驶员意外地在没有转向信号的情况下漂移出车道时向驾驶员发出警报。

LDW系统使用摄像头监控车道标记并检测车辆何时从其车道偏离。当它检测到车辆偏离其车道时,音频,视觉或其他警报警告驾驶员无意的车道换档,因此驾驶员可以将车辆转回其车道。

每个系统的具体功能略有不同,但所有这些功能都旨在帮助避免由于意外的车道偏离而导致的车祸,这种情况可能在车手分心或昏昏欲睡时发生。

如果传感器在转向信号未被激活时检测到车辆接近车道标记,则系统用于通过自动转向或制动来重定向车辆。每个系统也可能试图通过听觉,视觉或触觉警告来引起驾驶员的注意。

2017年IIHS研究人员研究了福特,通用汽车,本田和沃尔沃车道偏离预防系统的特性,以评估相对于车道标记发生转向或制动的位置,以及这些努力是否成功地使车辆保持行驶状态车道。

测试车辆包括带车道保持辅助系统的雪佛兰Malibu,配备车道保持系统的福特Fusion和带有道路偏离减速系统的本田雅阁 - 所有2016款车型 - 以及带有车道保持辅助系统的2018型沃尔沃S90车型。

IIHS技术人员为所有车辆配备了两个外部和两个内部摄像头,以及一个带GPS天线的数据记录器,用于记录车辆的速度,纬度和经度,还记录了偏航率。

测试以50英里/小时的速度进行,巡航控制系统在四车道分道路上进行。在每辆车中,测试驾驶员通过将车辆直接驶入弯道而在左右弯道上引起40cm车道偏移,使车辆在相反方向上离开,并且通过轻微转向输入在直道上进行40车道偏移以将车辆引导至左侧和右车道标记。

研究人员使用来自舷外摄像机的视频和来自摄像头的瞄准方向盘的视频来评估车辆在任何试验中是否超过车道标记超过35厘米(约14英寸)。Malibu和S90系统都在车道内提供了比Accord和Fusion更多的转向输入,并且它们产生了偏航率中最低的平均峰值变化。在曲线和直线上,Malibu和S90避免了比Accord和Fusion更大比例的车道标记交叉超过35厘米。

在100%的试验中,S90避免穿过实心车道标记的内边缘超过35厘米,Malibu在80%的试验中避免这样做。相比之下,Accord和Fusion在不到20%的试验中避免了超过35厘米的车道标记。

IIHS研究指出,引导驾驶员在方向盘上稍微轻轻一点地停留在他们的车道上,并且一旦轮胎开始偏移而进行微妙制动,以及后来更加突然的干预可能是提高车道偏离预防系统使用的关键。

结语:

以上是美国版的NCAP,可以看出美国已经推出了部分AEB、FCW系统在新车安全评级中的体系,未来还将陆续将PAEB、LDW等功能引入新车星级评分体系中。

相比较而言,Euro NCAP走的最早,JNCAP、U.S. NCAP、C-NCAP次之。NCAP在全球总共有8个组织,欧洲NCAP、澳大利亚ANCAP、拉丁LATIN NCAP、日本JNCAP、韩国KNCAP、东盟ASEAN NCAP、美国道路安全管理局NHTSA(美国道路安全协会IIHS),还有全球的NCAP。后续还会盘点剩余几个组织的现状。

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原文标题:自动驾驶引领全球,美版NCAP却在拖ADAS的后腿 | GGAI视角

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