自動煞車如何測? ARTC 展示驗證技術

2018/10/09 16:00

近年來有越來越多新車搭載自動緊急煞車系統 (Automatic Emergency Braking, AEB) ,透過偵測器監視與前車間的距離,適時施加煞車,減少事故發生的機率。ARTC (財團法人車輛測試研究中心) 為了使民眾暸解國內如何測試 AEB ,安排了一場實際展示。

自動緊急煞車系統 (Automatic Emergency Braking, AEB) ,透過偵測器監視與前車間的距離,適時施加煞車,減少事故發生的機率。

 

ARTC 為了建置國內驗證 AEB 系統的環境,花費超過新台幣 4 千萬元購買設備,並派出工程師前往設備原廠所在國家受訓,也邀請包括西班牙 IDIADA 在內的國外專家前來協助調校,達成與 Euro NCAP 規範相同規格的驗證技術。 Euro NCAP 提出的車對車情境,涵蓋常見的車禍發生原因,包括測試車以 10~50km/h 或 30~80km/h 追撞前方靜止的目標車 CCRs (Car-to-Car Rear Stationary)、測試車以 30~80km/h 追撞前方較低速 20km/h 的目標車 CCRm (Car-to-Car Rear Moving) 及測試車追撞前方減速中的目標車 CCRb (Car-to-Car Rear Braking) 等。在精度要求上,測試車與目標車的車速為正負 1km/h 以內,而直線路徑偏差在 10 公分以內,跟車距離偏差則在 50 公分以內。

目前 ARTC 可依照 Euro NCAP 訂定的標準展開 AEB 車對車的防撞測試。

 

大型商用車因載重導致動量相當高,若未能保持安全距離,或一時疏忽而過晚煞車,對於小型車而言造成極大的威脅。交通部對此規定民國 108 年起新型式中重型商用車需搭載 AEB,而各型式中重型商用車則須於民國 110 年起搭載 AEB ,以提升道路安全。 ARTC 準備一部搭載 AEB 的大型車擔任測試車,實際以 80km/h 的車速向 12km/h 車速的目標車移動, 在 120 公尺的車距之內,成功將車速降低,完全煞停避免碰撞。

交通部規定規定民國 108 年起新型式中重型商用車需搭載 AEB,而各型式中重型商用車則須於民國 110 年起搭載 AEB ,維護用路人安全。

 

ARTC 使用搭載 AEB 的大型車擔任測試車,以時速 80km/h 行駛向前方時速 12km/h 的目標車接近,展示現行大型車 AEB 法規的測試標準。

 

大型車中的 AEB 先期進行警示,若駕駛未踩下煞車踏板,則系統會全力煞車,現場測試皆能煞停,避免碰撞。

 

目標車為可潰縮軟質進行模擬,前方以工作車連接滑軌拖行,若測試車之 AEB 未能確實煞停而撞上時,目標車將往前滑行,減緩衝擊。

 

為了安全起見, ARTC 仍安排工程師坐進大型測試車駕駛座監看,以免 AEB 失效而發生意外。


 

在馬路上相對弱勢的行人,容易因穿越道路時的疏忽,或是駕駛人未能即時注意,而遭到碰撞造成傷亡,近年越來越多新車搭載附行人偵測功能的 AEB ,為了確保系統可正確發揮功效, Euro NCAP 擬定防撞測試程序,以驗證 AEB 行人牽引系統精確度。測試 AEB 行人防撞時,依照不同情境設定不同車速和行人接近速度,在行人自遠處接近的情境中,成人速度為 8km/h ,與車速 20~60km/h 的測試車在前保桿中心交會。而近處接近情境中,成人以 5km/h 向車速 20~60km/h 的測試車接近,於前保桿偏置 25% 或 75% 處碰撞,兒童則以 5km/h 向車速 20~60km/h 的測試車接近,於前保桿中央碰撞,模擬常見的交通意外發生情形,檢視各車搭載的 AEB 是否可有效減速,甚至完全煞停,再依此評分。 

Euro NCAP 規劃的 AEB 行人防撞測試程序,包含成人遠處接近、兒童近處接近、成人近處接近 25% 偏置及成人近處接近 75% 偏置共 4 項情境。

 

為了確保行人人偶可在每次測試中接到達指定位置,須將包括車體尺寸、輪胎規格、車重等所有參數詳實輸進測試系統。

 

行人人偶 (Dummy) 因風速過強而無法登場, ARTC 改採交通錐象徵行人。

 

行人人偶由此控制站進行位置移動調整。

 

行人人偶控制站與設有即時運算電腦的工作車連接,工程師可在工作車內的電腦輸入測試所需情境的相關參數,並讀取測試結果。

 

ARTC 選擇未搭載 AEB 的測試車展示檢測方式,透過工程師控制油門煞車,證明行人人偶設施俱備極高的精確性,當車輛停止時可隨之停止,若車輛加速則立即加速,兩者總是可以同時到達預設撞擊點,與測試車頭正中央接觸。

 

測試車後座搭載 DGPS 進行定位,確保車輛依照設定路線行駛,並觸發行人人偶前進。

 

車載電腦可顯示撞擊倒數時間 Time to collision (TTC) ,確保測試假人可在車頭正中央接觸。

 

測試車在車頂裝有 DGPS 及通訊系統的天線模組。

 

展示多次行人人偶可完美的與測試車同步移動後, ARTC 工程師駕駛測試車直行前進撞擊交通錐,不止證明撞擊點符合規範,也展現了測試設備的保護機制。

 

一旦測試車撞擊行人人偶,牽引平板會立刻斷開繩索,確保控制元件不會隨著行人人偶一同被測試車拖走,造成損壞。

 

透過人為方式檢測車輛配備,可能會因技術、體型等因素而產生誤差,因此 ARTC 導入駕駛機器人,並設計路徑來展示其控制精確度。 ARTC 在測試車內安裝駕駛機器人,並由工程師控制油門與煞車,經過密集的調校與參數的輸入,使得機器人與車輛間擁有最佳化的控制邏輯,在底盤與輪胎極限之內,車輛可在各種車速依照規劃路線行駛。 ARTC 特別在轉彎處放置 2 組鑼,並由測試車頭安裝的木棒在每圈敲擊,證明誤差控制在極小的範圍 ,俱備精密檢測各車輛的基礎。

為了證明測試車完全由機器人控制轉向, ARTC 工程師刻意將雙手綑綁。

 

駕駛機器人並非想像中的人形,而是以無刷馬達帶動的環形裝置,可自主依照車速轉動方向盤

 

由機器人控制轉向的測試車,在底盤極限內的各時速行駛皆可保持每圈位置接近,皆可使用車頭的木棒敲鑼。

 

車身與鑼之間的距離僅約 10 餘公分,證明測試機器人俱備極高的精確度。

 

車內監看電腦顯示預設的行駛路線,加上車速與側向加速度等資訊。

 

ARTC 工程師負責油門與煞車的控制,轉向則交由機器人執行,受惠於車輛數據的完整最佳化,在底盤與輪胎極限內皆可隨車速而主動調整轉向幅度。

 

內含陀螺儀的 DGPS (前方則有目標車) 擁有誤差不到 2 公分的精確度,幫助實現機器人控制車輛。

 

ARTC 運用巧思展現其檢測 AEB 系統的能量,冀望未來能透過法規的要求,以及台灣 NCAP 的建置,及早在市售新車當中普及先進的安全配備。 
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