欧洲新车评价规程弱势道路使用者主动安全保护的测试评价方法
2024-01-14屈瑞飞薄涛
屈瑞飞 薄涛
关键词:弱势道路使用者;主动安全;测试评价;欧洲新车评价规程
0 前言
汽车安全是汽车性能的一项重要指标,一直以来都受到了人们的广泛关注,也已经成为汽车领域最重要的研究热点之一[1]。汽车安全既包含对车内乘员的保护,也包含对车外弱势道路使用者(VRU)的保护。伴随着汽车智能化、电动化、网联化等技术的不断发展[2],主动安全和自动驾驶在车内乘员保护、车外VRU 保护等方面扮演着越来越重要的角色。欧洲新车评价规程(Euro NCAP)作为汽车安全领域权威的评价规程,自2015 年首次将主动安全(安全辅助)模块引入评价规程以来,就一直非常重视主动安全技术的更新,在后续的规程中不断增加VRU 保护中主动安全相关的测试场景及分值权重[3]。新版Euro NCAP 已于2023 年1 月发布,其中对于VRU 主动安全部分提出了很多新的要求。通过重点分析并研究2023 版Euro NCAP中车对VRU 主动安全方面的变化,帮助汽车研发人员更加深刻地理解VRU 主动安全的新场景、新要求,更好地助力中国汽车产业的发展。
1 Euro NCAP VRU 主动安全评价简介
2023 版Euro NCAP 的VRU 主动安全部分主要对车辆的自动紧急制动系统(AEB)、紧急车道保持系统(ELK)的功能进行测试和评价,测试场景主要包含行人场景、两轮自行车场景、两轮摩托车场景。其中:行人场景包含行人横穿场景、行人直行场景、行人十字路口场景、行人倒车场景等;两轮自行车场景包含两轮自行车横穿场景、两轮车自行车直行场景、两轮自行车十字路口场景、两轮自行车开门预警(CBDA)场景;两轮摩托车场景包含摩托车静止(CMRs)场景、摩托车制动(CMRb)场景、摩托车十字路口(CMFtap)场景、ELK-摩托车迎面来车(ELK-CMoncoming)场景、ELK- 摩托车超车(ELK-CMovertaking)场景。不同场景的描述及变化见表1。
2 Euro NCAP VRU 主动安全评价解读
与2020 版相比,2023 版Euro NCAP VRU 主动安全部分分值比例增加,新增部分行人横穿夜间场景。另外,重点关注并增加了行人、两轮自行车十字路口场景及开门预警场景,并第一次引入对于两轮摩托车目标物相关场景。新场景的加入对于車辆的主动安全性能提出更高的要求。
2. 1 行人场景
在2023 版Euro NCAP 行人夜间场景中,增加了成年行人远端穿行场景和儿童行人近端穿行场景,分别如图1 和图2 所示。成年行人远端穿行场景行人速度为8 km/h,减少了车辆感知及减速反应的时间,增加了车辆碰撞的风险。目前,儿童行人近端穿行场景由于遮挡车辆的存在,在白天场景下得分率已经很低。由于该场景是目前现实中经常会遇到的高度危险场景,因此2023 版Euro NCAP将儿童行人近端穿行场景加入夜间工况中。遮挡物叠加夜间的双重因素在一定程度上对车辆的感知能力产生影响。夜间新增的2 种场景分值合计占到夜间场景分值的41.7 %。评分规则与日间评分规则保持一致,被测车辆车速在40 km/h 以下时,需要与目标物避撞该测试速度场景才能得满分;被测车辆车速在40 km/h 以上时,若速度降低量超过20 km/h,该测试速度场景得满分,否则不得分。
2023 版Euro NCAP 对行人十字路口场景进行了调整,新增了行人与车辆同向行驶场景,如图3所示。车辆在转弯前基本与行人目标处于同一位置,且转弯后要求车辆能准确识别到行人目标且能识别行人目标的速度。与行人对向行驶场景相比,行人同向场景对传感器的配置要求更高,如摄像头的市场角(FOV)、雷达的数量等。行人十字路口场景的分数从1 分增加到2 分。该场景评分规则与之前保持一致,只要被测车辆与目标物避撞,则该速度场景得分为满分,否则为0 分。
2. 2 两轮自行车场景
2023 版Euro NCAP 中两轮自行车场景新增了十字路口场景,如图4 所示。该场景类似于车对车场景中的十字路口转弯场景。该场景要求车辆在十字路口转弯场景下除了能识别车辆、行人之外还能识别两轮自行车。另外该场景的加入要求在进行两轮自行车场景测试时,也必须具备十字路口场景。该场景总分为2 分,分值占到整个自行车场景总分值的22.2 %。该场景评分规则与十字路口场景保持一致,只要被测车辆与目标物避撞,则该速度场景得分为满分,否则为0 分。
2023 版Euro NCAP 中两轮自行车场景中新增了CBDA 场景,如图5 所示。该场景中需要布置1 辆稍小型号的车辆置于被测车辆后部2 m 处,自行车行驶路径与车辆一侧边缘的横向距离为1 m。该测试需要在车辆停车熄火60 s 内进行,2025 年之后则需要在180 s 内进行。这就要求车辆的开门预警提醒系统在车辆熄火后至少60 s 内保持上电状态且功能保持正常,2025 年之后要求在车辆熄火后180 s 内功能保持正常。该场景满分为1 分。若得到满分,需要确保车辆具备视觉提醒、声音或触觉提醒、门锁保持等功能。
2. 3 两轮摩托车场景
2023 版Euro NCAP 中第一次引入了两轮摩托车的相关场景。目前,摩托车在欧洲地区道路上依然会经常出现,两轮摩托车、两轮电动车等发生交通事故且导致人员受伤甚至死亡的概率较高[4]。相对于两轮自行车,摩托车速度更高,其测试场景与车对车场景类似,包含CMRs、CMRb、CMFtap等场景,分别如图6~图8 所示。另外摩托车为目标物的ELK 场景与车辆为目标物的ELK 场景基本一致,ELK-CMoncoming 摩托车对向来车场景如图9 所示,ELK-CMovertaking 场景如图10 所示。
与车对车场景相比,摩托车目标物更难识别,且在ELK 场景中识别难度更大。摩托车目标物场景的总分为9 分,占到VRU 主动安全保护总分值的33.3%,因此想要在VRU 保护整个模块中达到五星要求,必须在摩托车场景中表现优秀。
3 结语
研究2023 版Euro NCAP VRU 主动安全保护更新的内容,梳理行人、两轮自行车、两轮摩托车等新增的场景,分析新增场景对车辆的新要求,可为相关技术人员提供参考。同时提出以下2 点建议:① VRU 主动安全保护应重视夜间场景和十字路口场景,2 种场景对车辆的要求高,但在Euro NCAP及其他规程中所占的比例越来越高,因此必须重点关注;② 摩托车场景的分值在新版Euro NCAP 中占比较高,若国内车企想获得较高的评级,必须针对摩托车场景进行重点开发。