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AEBS、LKAS及BSDS驗證技術建立與國際交流
  • 發布年度:2018
  • 主要類別:試車場
  • 次要類別:電子報
  • 車輛中心 技術服務處 陳昱伸

    各車廠為了提升道路車輛行駛安全積極投入研發駕駛輔助系統,希望未來車輛皆能普及安裝先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)來輔助駕駛人;ADAS透過蒐集駕駛環境資料,於行駛過程中,將內、外部環境資料不斷更新並經過內部程式運算後,若偵測到危險,將給予駕駛人員警告訊號提醒,甚至車輛電腦直接介入控制駕駛行為,減低碰撞風險。常見的駕駛輔助系統包括:自動緊急煞車系統(Autonomous Emergency Braking Systems, AEBS)、盲點偵測系統(Blind Spot Detection Systems, BSDS)、車道維持輔助系統(Lane Keeping Assistance Systems, LKAS)、車道偏離警示系統(Lane Departure Warning Systems, LDWS)、主動車距控制巡航系統(Adaptive Cruise Control Systems, ACCS)等。

    因ADAS系統在各廠家設計與開發之功能不盡相同,在各個情境下採取的行為、閃避碰撞之風險程度也不同,因此應實際安裝於車輛上進行功能或性能之驗證測試,目前可參考如Euro NCAP、ISO等國際標準或規範來進行系統之評價測試。

    近年來,車輛中心(ARTC)已逐步建立ADAS實車搭載之道路測試驗證能量,並於2017年 7月透過國際合作之方式,與歐洲知名之專業檢測機構西班牙IDIADA進行相關之測試技術交流(圖1),包括Euro NCAP AEB 行人防撞系統、Euro NCAP & ISO 11270車道維持系統(LKAS)及ISO 17387盲點偵測系統(BSDS)等之測試驗證技術;ARTC藉由本次國外專家之技術交流與指導,除釐清相關國際標準或規範內文,更進而改善整體測試流程與細部執行步驟,提昇ADAS測試技術能力,達成與國際先進技術同步,並提供產業符合國際水準之系統開發驗證服務平台;以下就系統之驗證測試做說明:

    圖1. 與國外專家進行測試技術交流(理論講解及實際操作演練)

    自動緊急煞車系統(AEBS) 行人防撞系統之測試驗證
    針對AEBS之行人防撞功能評價,Euro NCAP擬定行人橫越的情境,為了精確模擬情境,使各系統於相同條件下比較性能,其規範條件控制十分嚴格,評價程序條文針對測試條件之要求如表1,由於控制精度條件要求相當嚴苛,如果測試車輛、人偶皆以人為進行操控,可能無法達到評價程序所要求之條件,因此必須利用車輛控制裝置將測試條件精準地控制在精度要求內,且事前須根據不同測試車輛特性進行參數輸入、設定及調校,才能呈現相同測試情境,進行AEBS之評價。經由本次與IDIADA進行驗證技術交流,於評價AEBS偵測行人穿越馬路或突然衝出情境之功能(圖2),學習到依照測試車速的不同,控制軟體可設定行人於測試情境中啟動的時間點,讓碰撞發生點能夠在同一位置,避免因為偵測位置不同造成AEBS判斷誤差,影響測試結果。情境測試完成後,利用後處理軟體計算測試車輛與人偶之碰撞時間關係(Time to collision, TTC)、AEBS警示時間、AEBS介入煞車時間,以及碰撞發生時的車輛速度,碰撞位置,以作為後續評價系統性能之依據。

    表1. Euro NCAP AEBS行人防撞功能之測試條件要求

     
    圖2. Euro NCAP AEBS行人防撞功能評價情境示意圖
    圖片來源: Euro NCAP

    車道維持系統(LKAS)之測試驗證
    LKAS針對駕駛者可能在行駛過程中精神不濟、打瞌睡,造成車道之偏移給予駕駛人警示、修正輔助;進行LKAS系統評價時,利用衛星定位系統及陀螺儀對車道進行精確定位,用以評估車輛偏出車道之距離及車輛修正之行為,車輛控制裝置可精確達到指定之車道偏移率並且維持穩定,提高重現性,於評價系統功能時給予客觀的測試條件,避免因為人為的操作表現不同而造成系統判斷誤差(圖3),造成系統測試結果不一致。藉由本次交流學習可利用衛星定位系統建構出一虛擬車道,此虛擬車道可與實際車道結合,由此方法可得知目前測試車輛與車道線之相對距離,透過測試數據後處理,便可得知警示訊號及測試車與車道線距離之相對關係,即可根據量測之數據對LKAS進行測試評價,車道偏移情境模擬如圖4。

    圖3. 車道偏移率控制比較圖

    圖4. 車道偏移情境
    圖片來源:Euro NCAP

     

    盲點偵測系統(BSDS)之測試驗證
    如圖5,BSDS偵測後視鏡看不見的死角,給予駕駛者一警示訊號,系統發出警示訊號時,代表行駛車輛周遭目前有移動之汽、機車,避免駕駛人造成不必要意外事故;BSDS根據ISO 17387之評價程序,有三大警示情境:(1)目標車輛於後方變換車道、(2)目標車由測試車兩側超車、(3)目標車相隔一車道距離進行超車或較小目標物(如機車、腳踏車)從測試車旁經過。於本次交流學習利用衛星定位系統設定軟體建立測試情境,並藉由資料擷取系統精準量測測試車與目標車相對距離或車速,擷取BSDS針對各種情境之判定給予駕駛者警示,於數據後處理中,亦學習到判定車輛警告訊號特性及如何利用儀器設備擷取之警告訊號(光訊號或聲音訊號)警示時機點,以判斷目標物與測試車輛之相對距離,利用客觀的數據來對系統進行評價。

    圖5. BSDS系統測試情境
    圖片來源:ISO 17387

    ARTC透過本次的國際合作,觀摩吸取國外專業檢測機構之技術訣竅(know-how),強化驗證能量與實務經驗,並從中瞭解未來ADAS相關之測試標準、規範與法規之趨勢或變革,期能跟上世界潮流與國際驗證技術同步。  
     

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