2015年,美國的一份調查報告顯示,33.4%的撞車事故涉及與另一輛車的追尾碰撞,這是撞車事故中排在第一位的危險事件。美國國家公路交通安全管理局NTHSA認為,DIB和CBS系統等先進的防撞和緩解技術可以為這一領域提供幫助。
NHTSA對該技術和相關性能測量的廣泛研究表明,市場上現有的一些AEB系統能夠在某些情況下避免或減少后端碰撞的嚴重性。
自2006年以來,美國的一些車型已經提供即將發生的制動和動態制動支持.CIB和DBS系統通常作為可選功能包含在安全技術包中。制造商在量產級AEB系統中使用了許多不同的傳感器組合。該機構對多個系統進行了成本分析,發現系統成本根據所用傳感器的類型和數量而有很大差異。
2016年NTHSA加入了汽車AEB的評測,OEM也承諾到2022年生產的所有新車都裝配此系統。NTHSA對新車進行評測,并給于五星評級,但并不對先進的安全輔助駕駛(未來也會有高等級自動駕駛)技術進行評級,只對消費者進行推薦和鼓勵使用。
NTHSA負責傾情推薦
美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)是美國交通部的機構,它進行安全測試,以確定新車在碰撞中如何保護司機和乘客良好的車輛抗側翻能力,以及配備最新安全技術的車輛能否幫助司機避免側翻完全崩潰。
每年,國家公路交通安全管理局都會對新車、卡車、運動型多用途車(suv)和貨車進行測試,并對它們進行五星安全評級評級系統。
NTHSA的評級會在每一輛待售的車窗上貼出,以告知消費者車輛的安全等級。由于NTHSA會對美國的交通事故進行勘察分析,因此NTHSA的評級更有現實的參考性。
在NTHSA的評測中,除了基本的正向、側向、翻滾等車輛安全性能測試,還有最新安全技術的測評。NTHSA鼓勵用戶購買裝備了先進安全駕駛技術的車輛,比如在2017年的報告中,NTHSA就鼓勵用戶購買裝備有FCW、AEB、LDW三項功能的車輛。
還有一些新技術未進入五星評測,但對安全駕駛同樣重要。如LKS、PAEB(Pedestrian Automatic Emergency Braking行人AEB)、BSD。
2018年的車型中,NTHSA對斯巴魯、豐田凱美瑞、三菱、馬自達、雷克薩斯、起亞、現代、卡迪拉克、本田、雪佛蘭等車型做了CIB、DBS、FCW的測試,CIB (Crash Imminent Braking),和DBS (Dynamic Brake Support)實際上就是對應著AEB。其中Acura MDX、Ford Fusion、Hyundai Sonata、Lexus RX350、Subaru Outback、Toyota Camry均配置了這三項功能。
NTHSA鼓勵用戶購買帶有五星級評測標志的車型,以及配備有以上輔助駕駛技術的車輛,這可以增加駕駛的安全性。但對于新的輔助駕駛技術,并沒有給予評級,評級只含有正面、側面、翻滾三項,相應也有報告,新技術只作為推薦的技術列出。
那么美國是否有針對新技術的評級呢?這就要引出另外一個機構——IIHS。
評級打分還要看IIHS
IIHS(The Insurance Institute for Highway Safety)公路安全保險協會是一個獨立的非營利性科學和教育組織,由三大保險協會于1959年創立,代表著美國汽車保險市場的80%。
1992年,IIHS開設了VRC,這個最先進的設施位于弗吉尼亞州中部的山腳下,是IIHS進行碰撞測試的地方,這些測試構成了廣泛咨詢的車輛評級的基礎。VRC測試可幫助消費者做出明智的決策。根據多項測試中的性能對車輛進行安全評級,表現最佳的車輛采用TOP SAFETY PICK +或TOP SAFETY PICK標識。
IIHS從1995年開始進行適度重疊正面碰撞試驗,2003年開始進行側面碰撞測試,2012年推出了小型重疊前沿測試,在2013年開始對前防撞車輛進行評級。能夠警告即將發生的正面碰撞或啟動自動制動的技術是越來越多的防撞功能的一部分,這些功能有可能將車輛安全性提升到新的水平。
IIHS于2013年推出了前防撞評級計劃,該評級基于HLDI的研究,表明前方碰撞警告和自動制動系統可幫助駕駛員避免低速和中速的前后碰撞。根據三級評級計劃,帶有可選或標準前防撞系統的車型被評為優、良、及格。評級取決于車輛是否具有可用的自動制動器,如果是,則在12和25英里/小時的測試中如何表現?前向碰撞警告的可用性也被考慮在內。
被評為優的等級,車輛必須具備AEB系統,且在兩項測試中能避免撞毀或大幅度減小速度。被評為良的等級,車輛也需要有AEB系統,并且在兩項測試中至少有一項能夠避免撞毀或者速度減少5英里/h。僅有FCW系統的車輛只能獲得及格等級的評級,且系統必須符合NTHSA的標準。
唯有FCW& AEB
FCW系統使用傳感器來檢測速度較慢或靜止的車輛,可監控車輛的速度,車輛前方的車速以及車輛之間的距離。如果由于后方車輛的速度車輛太靠近,FCW系統將通過聲光電的方式警告駕駛員即將發生碰撞。
自動緊急制動(AEB)系統及時檢測到另一輛車即將發生的前方碰撞,以避免或減輕碰撞。這些系統首先提醒駕駛員采取糾正措施并補充駕駛員的制動以避免碰撞。如果駕駛員沒有響應,則AEB系統可以自動應用制動器以幫助防止或降低碰撞的嚴重性。
NHTSA認為這些技術代表了汽車安全潛在重大進步的下一波浪潮。AEB系統采用動態制動支撐(DBS)或即將發生制動(CIB),可減少道路上常見的中度和不太嚴重的后端碰撞。
如果駕駛員制動但不足以避免碰撞,DBS會自動補充駕駛員的制動以避免碰撞。如果駕駛員沒有采取任何措施來避免碰撞,CIB會自動應用車輛制動器來減慢或停止車輛,避免碰撞或降低其嚴重性。
IIHS在車輛研究中心測試跑道上以12和25英里/小時的速度評估配備自動剎車的車輛的停止能力。由于遇到真正的汽車會使測試駕駛員面臨風險并且價格昂貴,因此IIHS使用充氣式目標作為替身,工程師將車輛直接駛向設計用于模擬汽車后部的靜止目標。
在乙烯覆蓋物下面,充氣管和泡沫放置在金屬框架上,然后將金屬框架固定在軌道上的金屬導軌上,以防止目標移動直到被測試車輛撞擊。GPS系統和其他傳感器監控測試車輛的車道位置,速度,碰撞時間,制動和其他數據。車載攝像頭從駕駛員的角度捕捉每次測試運行,并監控前防撞系統發出的任何警告。
IIHS基于系統減慢車輛速度以避免撞上目標或減少兩次測試中影響的嚴重程度來獎勵積分。在不可避免的碰撞的情況下,降低撞擊車輛的速度,可降低車輛結構和約束系統必須管理的碰撞能量。這樣可以減少撞擊和撞擊車輛的損壞程度,并最大限度地減少對乘客造成的傷害。
要獲得前向碰撞警告的得分,系統必須符合NHTSA標準。這意味著系統必須在三種情況下的7次測試試驗中的5次中的指定時間之前發出警告。該機構將具有符合標準的系統的車輛識別為其在線評級的一部分。
防碰撞系統涵蓋AEB和FCW,FCW滿分1分,AEB滿分5分,根據測試表現,會給予相應的分數。1分為及格、2-4分為良,5-6分為優。
在2018的測試中,有不少車型都獲得了較高的評分,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等較多的OEM車型都獲得了防碰撞系統的滿分。
即將推出PAEB
近日,IIHS與OEM制造商共享協議,用于評估行人自動緊急制動系統(PAEB pedestrian automatic emergency braking),該系統可以檢測和制動行人,為2019年初發布的該功能的第一個IIHS評級做準備。
行人自動制動測試是該研究所安全測試中的第四次防撞評估,同時還包括前防撞,后防撞和前大燈等級。
IIHS工程師一直在用各種汽車和SUV進行研究測試,以便為新計劃鋪平道路。一組11輛2018-19型號小型SUV,將成為首批評級。大約三分之一的2019型號具有標準的自動制動系統,具有行人檢測功能,另外三分之一的系統具有可響應行人的可選系統。
根據IIHS對前后碰撞預防的評級,基于他們在不同速度的軌道測試中避免或減輕行人假人碰撞的能力,車輛將被評為及格、良、優。
測試模擬了以下三種潛在的碰撞場景:成人行人從車輛右側穿過街道并垂直于其路徑,在自動制動器不干預的情況下,在車輛中心線和車輛前端右邊緣之間的中間位置具有撞擊位置;一名兒童行人從車輛右側停放的兩輛車后面穿過一條街道,在其中心線的前端有一個潛在的撞擊位置;在靠近交通的道路邊緣的車道上的成人行人,在車輛的中心線和右側之間的中間。
根據白天在干燥路面晴天的五次重復試運行的平均速度降低來獎勵積分。在垂直成人和兒童情景中以20(12英里/小時)和40公里/小時(25英里/小時)進行測試,并行成人情景中以40和60公里/小時(37英里/小時)進行測試。發出及時警告的系統在并行成人測試中獲得1分。
研究中的LDW
車道偏離警告(LDW)系統是一種先進的安全技術,可在駕駛員意外地在沒有轉向信號的情況下漂移出車道時向駕駛員發出警報。
LDW系統使用攝像頭監控車道標記并檢測車輛何時從其車道偏離。當它檢測到車輛偏離其車道時,音頻,視覺或其他警報警告駕駛員無意的車道換檔,因此駕駛員可以將車輛轉回其車道。
每個系統的具體功能略有不同,但所有這些功能都旨在幫助避免由于意外的車道偏離而導致的車禍,這種情況可能在車手分心或昏昏欲睡時發生。
如果傳感器在轉向信號未被激活時檢測到車輛接近車道標記,則系統用于通過自動轉向或制動來重定向車輛。每個系統也可能試圖通過聽覺,視覺或觸覺警告來引起駕駛員的注意。
2017年IIHS研究人員研究了福特,通用汽車,本田和沃爾沃車道偏離預防系統的特性,以評估相對于車道標記發生轉向或制動的位置,以及這些努力是否成功地使車輛保持行駛狀態車道。
測試車輛包括帶車道保持輔助系統的雪佛蘭Malibu,配備車道保持系統的福特Fusion和帶有道路偏離減速系統的本田雅閣 - 所有2016款車型 - 以及帶有車道保持輔助系統的2018型沃爾沃S90車型。
IIHS技術人員為所有車輛配備了兩個外部和兩個內部攝像頭,以及一個帶GPS天線的數據記錄器,用于記錄車輛的速度,緯度和經度,還記錄了偏航率。
測試以50英里/小時的速度進行,巡航控制系統在四車道分道路上進行。在每輛車中,測試駕駛員通過將車輛直接駛入彎道而在左右彎道上引起40cm車道偏移,使車輛在相反方向上離開,并且通過輕微轉向輸入在直道上進行40車道偏移以將車輛引導至左側和右車道標記。
研究人員使用來自舷外攝像機的視頻和來自攝像頭的瞄準方向盤的視頻來評估車輛在任何試驗中是否超過車道標記超過35厘米(約14英寸)。Malibu和S90系統都在車道內提供了比Accord和Fusion更多的轉向輸入,并且它們產生了偏航率中最低的平均峰值變化。在曲線和直線上,Malibu和S90避免了比Accord和Fusion更大比例的車道標記交叉超過35厘米。
在100%的試驗中,S90避免穿過實心車道標記的內邊緣超過35厘米,Malibu在80%的試驗中避免這樣做。相比之下,Accord和Fusion在不到20%的試驗中避免了超過35厘米的車道標記。
IIHS研究指出,引導駕駛員在方向盤上稍微輕輕一點地停留在他們的車道上,并且一旦輪胎開始偏移而進行微妙制動,以及后來更加突然的干預可能是提高車道偏離預防系統使用的關鍵。
結語:
以上是美國版的NCAP,可以看出美國已經推出了部分AEB、FCW系統在新車安全評級中的體系,未來還將陸續將PAEB、LDW等功能引入新車星級評分體系中。
相比較而言,Euro NCAP走的最早,JNCAP、U.S. NCAP、C-NCAP次之。NCAP在全球總共有8個組織,歐洲NCAP、澳大利亞ANCAP、拉丁LATIN NCAP、日本JNCAP、韓國KNCAP、東盟ASEAN NCAP、美國道路安全管理局NHTSA(美國道路安全協會IIHS),還有全球的NCAP。后續還會盤點剩余幾個組織的現狀。
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原文標題:自動駕駛引領全球,美版NCAP卻在拖ADAS的后腿 | GGAI視角
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