基于ECER131法規檢測的移動目標車設計與驗證

洪威 鄒卓 張玉東 任冠欣

摘要：ECE R131法規對于移動目標車的檢驗和測試來講是十分具有效果的，在設計之中。它適用于側面牽引測試的移動目標車，并可以通過一系列的、不同難度的場景達到測試要求，以達到理想的設計目的。其中，滿足性能的相關檢測要求、符合安全可靠的設計原則、成本價格合理等要求，也可以證明其設計夠滿足AEBS性能的檢測要求。

關鍵詞：AEBS性能;移動目標;側面牽引;ECE R131法規

引言

當今中國的汽車工業正在快速而穩定地進行著發展，同時汽車的質量與數量也在不斷上升。雖然前景蒸蒸日上，但是隨之而來的問題也很多，比如，逐年增長的汽車交通事故數量等。人員的傷亡與財產的損失在不斷增加，因此汽車本身的安全問題不斷被廣大消費者甚至非消費者進行重視。為了應對這種問題，中國汽車市場引入了大量的世界最新安全技術研究成果;而在這么多技術成果之中，提前緊急制動系統（Advanced Emergency Braking System），簡稱AEBS得到的關注和認可是最多的。這主要得益于它本身強大的主動安全特性。這種特性是依靠雷達、攝像頭、各種傳感器等多種系統來對前方的車輛的速度、距離等進行監測，然后由電腦進行計算即將發生的狀況。如果系統判定為安全，那么可以繼續正常行駛;如果系統判定為危險，那么系統可以自動通過AEBS提供的策略進行車輛預警或制動，以免碰撞。這種系統前些年在歐洲得到了廣泛的使用。

1 ECE R131的試驗方法

在檢驗移動目標車時，要在基于ECE R131法規的前提下進行。按照該系統自身的功能條款可知，該法規適用于裝備系統的有限車型，當然，現在還在努力推廣到其他車型上。但是從法規中可以得到，對AEBS控制系統的多方面性能都提出了硬性要求與明確規定，其中安全性是最重要的。

檢測過程也是十分重要的，對AEBS系統的檢測主要是書面進行，通過審閱文件的合理性進行檢測，其對照標準是由制造商提供的各項技術參數和安全概念，當然，這些數據所闡明的測試樣車報告對檢測機構來講同樣是以文件的形式進行。而對AEBS系統來講，實地檢測是十分必要的，因為道路分析實驗對檢測數據十分重要，是該法規檢測的關鍵步驟。那么，到底這一系列的性能結果測試的主要目的與意義在于什么地方呢？主要是在于檢測實驗樣車AEBS系統干預下的總體性能，包括對動態目標的反應，對靜態目標的識別能力以及對非真實目標的鑒別能力，是否能正確預警危險以及進行合理制動也是十分重要的。

在系統的工作時間里，設計人員主要將系統設計成了以下幾個部分：碰撞預警階段、緊急制動階段，這兩個階段的各種參數值滿足基本設計表中的需求，預警時間和方法，車速控制、性能優化選擇等都按照標準數值表中的數值進行。當然，對測試用目標車的選擇也是比較講究的，必須是轎車類型，性能普遍化，結構簡單，M1車型左右的偏向柔性的目標車，主要是為了保持測試時的普遍適應性。

2移動目標車設計方案

當前的移動目標車的設計方法主要是有兩種，一種是無人駕駛移動目標車，通過遠距離操縱進行測試;一種是利用一輛汽車在前面牽拉著目標車進行前進測試。在法規認證的行業市場調研中顯示，雖然第一種性能方案更優秀，體積小，機動性也比較好，安全性也比較可靠，但是無奈造價太高，，而且相比而言操作也更加復雜;但是第二種在成本低的前提下卻存在很多漏洞與缺陷，比如：在牽引過程中目標車輛很容易與前面的牽引車輛進行碰撞，所以為了避免這種情況就需要至少三十米長的繩子，這也側面反映了測試距離，安裝、測試等十分不方便，行駛過程中穩定性也很差，所以車速不高，很具有限制性;另外由于是牽引行進，所以要求場地盡量平整，盡量減少彎道;對駕駛員的挑選也應該是有經驗的人員來進行，目標車的車輪很容易與牽引裝置發生摩擦，導致翻車。

所以，二者單獨利用哪個都是不夠完美的，為了對這個問題進行解決，工作人員設計了一種綜合性的對目標車進行側面拖車的實驗方案。首先，設置一條平整的直路，將目標車放在上面，此時目標車保持靜止;然后，通過其他車輛對目標車進行橫向牽引，值得注意的是，為了避免兩車碰撞，也為了保證實驗的有效性，在牽引車之間采用電磁牽引連桿裝置，通過電磁的吸與合控制目標車的距離，避免相撞。當兩車最終相撞時，牽引桿會自動脫落，保證目標車輛在牽引車輛的帶動下繼續向前行駛。這個方案的可行性較高，主要是為了避免高成本以及增加實驗可靠性，使用靈活性，并且要方便進行，牽引桿方便回收，即便實驗過程中碰撞速度有誤也可以保證其安全性。

3移動目標車的試驗驗證

3.1 AEBS靜態目標驗證

在驗證開始之前必須要認清這樣一個事實：考慮到法規所規定的檢測要求，再加上綜合方案可能存在的危險性，所以在實驗的過程中應該由簡到難，逐步掌控隨之增加的風險。在實驗順序上我們采取先靜態再動態的實驗順序，以便能更加精準地掌控在AEBS系統要求下的動態實驗。那么究竟得到了怎樣的測試結果呢？

實驗過程如下：我們準備一條較為平整的道路，將目標車輛放置在道路上，而另外準備一個試驗車輛，以大概八十米每秒的均勻車速靠近目標車輛，然后對試驗車輛和目標車輛之間的距離進行測量。值得注意的是，測量的過程應該由專業的測量設備進行測量，而不是簡單的人工測量。得到距離數據之后，利用公式“碰撞時間=LngRsv - tg1/LngSsv - tg1”得到碰撞時間。為了讓二者之間的關系更加清楚地看到，我們最好用函數坐標圖的方式將其繪制出來。最后，如果根據曲線反映出目標車輛在控制AEBS系統的過程中未發生碰撞，則實驗基本成功。

3.2 AEBS動態目標驗證

動態實驗的驗證方法與靜態試驗大體準備工作相同，在平直道路上依舊讓試驗車輛八十米每秒的速度向前靠近，而牽引車輛則以十二米每秒的速度拖拽目標車向前行駛。通過逐步檢測兩車之間的距離，判斷目標車輛在逐步縮短距離到幾米的程度下會進行緊急制動反應，并將這一測量結果繪制成曲線。實驗過程中注意目標車輛與試驗車輛避免相撞。

3.3 AEBS撞擊測試的動態目標試驗驗證

方法同上。依舊是讓試驗車輛在牽引車輛以十二米每秒的速度拖拽目標車進行前進的情況下，用八十米每秒的速度向其靠近。但是這一次，試驗車與目標車輛要發生碰撞導致實驗失敗，而失敗原因則有很多種，但是核心原因還是AEBS系統的失靈。我們要記錄下失靈的原因和失靈后對車輛的反應，與實驗二進行比對，找出AEBS系統靈敏性、有效性的特性。在這個過程中，對目標車的材質設計應該選用柔性材質，避免試驗車輛由于撞擊而毀壞。記錄數據。

通過以上三次實驗，再加上大量的實驗數據，我們可以得到以下幾點結論：首先，在實驗過程中要想讓制動系統正常運行，就必須保證目標車輛能被試驗車輛正常識別出來，以滿足其AEBS系統探測特征特性的要求;其次，測試過程中保證安全，對車輛的保護措施要做到位，以免產生損傷，影響測試結果;最后，該測試在滿足以上兩個要求的前提下，是十分可行的，操作方便簡單，結果可信度很高，符合經濟效益和工作效益，能夠達到實驗預期。

4結束語

綜上所述，這種側面牽引的移動目標車測試方案，在經過反復的道路試驗測試后，認為該方案能全面滿足ECE R131的測試要求，同時還具有安全可靠、使用靈活、成本低廉的特點。這個結論對國內自主掌握AEBS系統具有很大的意義與幫助。

參考文獻

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