注:“/”前后分別對應(yīng)上?下衣?

4.1.1 測試車輛

測試車輛選用TeslaModel3,長?寬?高分別為4694?1850?1443mm?該型號車輛配有前置?側(cè)方和車尾8個視覺攝像頭,視野范圍達(dá)360°,是其自動輔助駕駛系統(tǒng)Autopilot中最重要的傳感器,能夠有效檢測顏色變化帶來的影響?被測車輛安裝高精度慣導(dǎo)設(shè)備,用于采集測試車輛實時位置?移動速度以及加速度等信息?

4.1.2 測試目標(biāo)物

目標(biāo)物分為行人目標(biāo)物與二輪車目標(biāo)物,如圖6所示,目標(biāo)物著裝衣服顏色為本文第3節(jié)結(jié)果推薦的黑色/黑色組合,外形基于中國成年男性平均身高設(shè)定為172cm?目標(biāo)物被安置于高分子工程塑料制成的移動平臺之上,移動平臺由放置于路側(cè)的牽引系統(tǒng)驅(qū)動?行人目標(biāo)物具有4個主動自由度,2個被動自由度,行動時具有完全自然的類人行走步態(tài)?二輪車目標(biāo)物選用26寸山地車,行動時具有可調(diào)節(jié)速度的完全腳蹬動作?目標(biāo)物實時運(yùn)動數(shù)據(jù)和車輛的實時運(yùn)動數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交換,數(shù)據(jù)采集頻率為100Hz?

圖6 行人測試目標(biāo)物和自行車騎行者測試目標(biāo)物

4.2 試驗場景4.2.1場景分類

目前,中國對于自動緊急制動(AEB)實車測試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要包括2類?一類是由中國汽車技術(shù)研究中心發(fā)布的新車評價規(guī)程(China-NewCarAssessmentProgramme,C-NCAP)?一類是由交通運(yùn)輸部發(fā)布的JT1242/T行人AEB測試方法?本研究主要依據(jù)C-CNAP進(jìn)行?據(jù)C-NCAP(2021)規(guī)定,面向VRU的AEB測試典型危險場景分為行人目標(biāo)物場景(AEBVRU_Ped)與二輪車目標(biāo)物場景(AEBVRU_TW)?圖7為行人目標(biāo)物測試場景,橫向場景中車輛駛向穿越街道的行人,未制動情況下在預(yù)定碰撞位置相撞?D為目標(biāo)物從出發(fā)點行走至預(yù)定碰撞處所需距離,遠(yuǎn)端場景下該距離為6m,近端場景下為4m?F為目標(biāo)物加速距離,目標(biāo)物通過該距離實現(xiàn)從起步到勻速的過渡,遠(yuǎn)端場景下為1.5m,近端場景下為1m?“M”和“L”點分別對應(yīng)測試車輛前端結(jié)構(gòu)25%與50%碰撞位置,C為二者碰撞位置偏移量?縱向場景下,G為行人目標(biāo)物加速距離,長度為1m,S為行人目標(biāo)物勻速距離,長度為10m?“N”點為測試車輛前端結(jié)構(gòu)50%碰撞位置?遠(yuǎn)端場景下目標(biāo)物勻速行進(jìn)速度為6.5km·h-1,近端與縱向場景下勻速行進(jìn)速度為5km·h-1?每組場景測試車輛分別以20?30?40?50?60km·h-1的速度進(jìn)行測試?

圖7 行人目標(biāo)物測試場景示意

圖8為自行車目標(biāo)物測試場景?在未采取制動措施的情況下,測試車輛與近端橫穿的自行車發(fā)生碰撞,碰撞位置E在車輛前端結(jié)構(gòu)50%處?自行車加速距離C后速度達(dá)到15km·h-1,隨后勻速行進(jìn),勻速行駛距離D為17m?縱向場景下測試車輛與目標(biāo)物同方向前行,自行車加速距離Q為3.5m,勻速行駛距離S為28m,勻速時速度為15km·h-1?碰撞位置在50%處,對應(yīng)圖8中U點?

圖8 自行車目標(biāo)物測試場景示意

4.2.2 場景搭建

實車測試在200m×50m的封閉地上開展?試驗路面干燥,表面無可見水分且平整?堅實?天氣干燥,無降水?降雪等情況,能見度良好?測試在自然光條件下進(jìn)行,整個試驗區(qū)域內(nèi)照明情況一致,無明顯陰影區(qū)域,試驗不在朝向或背離陽光直射的方向上進(jìn)行?橫向測試場景中,測試車輛與目標(biāo)物運(yùn)動路徑相互垂直,其交點設(shè)為事故預(yù)定碰撞點,也是記錄位置信息時平面直角坐標(biāo)系的原點?設(shè)測試車輛與目標(biāo)物初始位置為兩軸的正半軸,前進(jìn)方向為兩軸的負(fù)方向?縱向測試場景中測試車輛與目標(biāo)物同向前行,目標(biāo)物初始位置為坐標(biāo)軸原點,行進(jìn)方向為負(fù)方向?每組測試于車輛啟動前至停車穩(wěn)定后記錄測試車輛的速度與位置數(shù)據(jù)?目標(biāo)物在車輛行駛一定距離后觸發(fā),并開始記錄信息,按場景規(guī)定加速?勻速運(yùn)動相應(yīng)路程,若未受碰撞則保持當(dāng)前速度繼續(xù)勻速運(yùn)動1m,終止信息記錄,隨后減速至停止,該過程與啟動時加速運(yùn)動相反?受場地因素制約,測試中橫向場景車速最大為40km·h-1,縱向場景最大車速為30km·h-1,同一場景下每組車速測試一次,若車輛AEB系統(tǒng)有效識別前方目標(biāo)物并控制車輛制動避免碰撞即為成功?

4.3試驗結(jié)果

測試車輛依次按C-NCAP中規(guī)定的7種場景進(jìn)行AEB系統(tǒng)測試,檢測身著代表顏色上下衣的目標(biāo)物能否被識別并使車輛及時制動,記錄車輛與目標(biāo)物速度和位移信息?圖9為碰撞位置為25%的行人橫向遠(yuǎn)端場景?如圖10所示,CPFA-25共進(jìn)行3組測試,測試車速依次為20?30?40km·h-1?3組測試均成功制動但后2組車速下降相對平緩,表明測試車輛較早發(fā)現(xiàn)目標(biāo)物并提前開始減速?

圖9 CPFA-25實車測試場景

圖11為碰撞位置為50%的行人橫向遠(yuǎn)端場景?如圖12所示,CPFA-50共進(jìn)行3組測試,車速依次為20?30?40km·h-1均成功制動?圖13為碰撞位置為25%的行人橫向近端場景?如圖14所示,CPNA-25共進(jìn)行3組測試,測試車速依次20?30?40km·h-1?3組測試均成功制動,對比可見測試車速為20km·h-1時車輛智能駕駛系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)物時間較晚,需采取緊急制動?圖15為碰撞位置為75%的行人橫向近端場景?如圖16所示,CPNA-75共進(jìn)行3組測試,測試車速依次20?30?40km·h-1?3組測試均成功制動,隨著測試車速增加,車輛識別目標(biāo)物的時間也逐漸提前,從而更早地進(jìn)行制動?圖17為碰撞位置為50%的行人縱向場景?如圖18所示,CPLA-50共進(jìn)行2組測試,測試車速依次20km·h-1與30km·h-1?2組測試均成功制動,目標(biāo)物處于縱向場景時,行進(jìn)方向上同向不如交向便于傳感器多角度探測,動作幅度上背影不如側(cè)面邁步便于感知,因此給系統(tǒng)識別和制動造成了一定影響?

圖10 CPFA-25場景下測試車輛與目標(biāo)物速度位移曲線

圖11 CPFA-50實車測試場景

圖12 CPFA-50場景下測試車輛與目標(biāo)物速度位移曲線

圖13 CPNA-25實車測試場景