基于ECE R131法规检测的移动目标车设计与验证

张鹏程　吴波勇　汪祖国　李洋　汪晓旋

摘要：针对ECE R131法规、设计一种适用于侧面牵引测试的移动目标车，通过一系列各种难度的场景测试，证明该设计方案能够满足AEBS牲能的检测要求，还具有安全可靠、使用灵活、成本低廉的特点，设计达到预期目的。

关键词：AEBS；移动目标；侧面牵引

1.前言

随着中国汽车工业的飞速发展和汽车保有量的大幅提高，我国每年由于交通事故造成的人员伤亡和财产损失在大幅增加。因此，汽车安全性能越来越受到广大消费者的关注，更多的世界最新安全技术研究成果被引入中国，提前紧急制动系统（Advanced Emergency Bmking svstem，简称AEBS）就是受到广泛认可的一种主动安全技术。

AEBS依靠雷达、摄像头、GPS等各类传感器系统来监测前方车辆，实时获取本车与前方车辆之间的相对速度、距离等参数，并计算即将发生的情况。在危险情况下，AEBS可以自动采取适当策略对车辆进行预警或制动动作，以避免碰撞或减轻其影响。自2013年开始，这种系统已成为欧盟新设计车辆的标准，法规号为ECE R131。

2.ECE R131试验方法

根据ECE R131各条款解读可知，该法规的适用范围是装备AEBS系统的M2、N2、M3，N3类车型，同时也建议推广至其他车型。法规对AEBS的复合电子控制系统安全性要求和AEBS性能要求两方面都有明确规定。在实际检测过程中，对前者的检测主要采取文件审查的方式进行，由制造商向检测机构提供相应的技术文件予以阐明检测样车所装配的AEBS的各项技术参数和安全概念。对后者的检测则采取道路试验的方式进行，这是该法规检测中的关键部分。

关于AEBS性能要求，主要是检测试验样车对静态目标、动态目标和虚假目标的识别能力和预警制动能力，测试场景如表1所示。

ECE R131规定，AEBS工作时分为碰撞预警阶段和紧急制动阶段，两种阶段的预警时间、预警方式以及车速降低量等要满足表2、表3中的限值要求。法规还指出，用于测试AEBS的目标车必须是批量生产的M1类轿车或者类似结构的具有车辆特征的柔性目标。

3.移动目标车设计方案

根据法规认证的行业经验可知，在评估ECER131法规检测能力时，一款满足各种技术指标的移动目标车是该法规检测可操作性的重要环节。在对法规条文进行专业研读的基础上，通过对法规认证行业的市场调查发现，目前存在两种移动目标车的技术方案：一种是可遥控无人驾驶移动目标车，另外一种是用一辆汽车在其后方牵引一辆移动目标车行驶。

第一种方案体积小、机动性好，安全性较高，但结构复杂且成本超高，第二种方案成本稍低，但却存在如下缺陷：为了防止试验车辆与前方牵引汽车发生碰撞，中间需要长度超过30m长的牵引装置，整体结构庞大，安装连接不便；行驶稳定性差，只能以较低车速行驶；转弯不便，对试验场地要求苛刻，另外当试验车驾驶员操作不当时，试验车车轮易与牵引装置发生剐蹭或碾压造成翻车危险。

针对上述技术方案存在的问题，设计了一种利用侧面拖车模拟目标车的测试方案：首先，移动目标车可以摆放在测试通道上作为静态测试目标来使用；其次，移动目标车可以通过常用货车横向牵引行驶，移动目标车与牵引汽车之间通过牵引杆连接，利用电磁吸合装置可以控制牵引杆与移动目标车之间的吸合或断开。当试验车辆与移动目标车碰撞时，牵引杆能自动脱落，移动目标车与牵引汽车分离之后可与试验车辆一起向前行驶。

初步设想，期望该方案能够避免试验失败时可能产生的安全问题，同时要有安装方便、使用灵活和成本低廉的优势。

4.移动目标车的试验验证

根据法规的检测场景，同时考虑到新设计方案可能存在的风险，验证方案采取先易后难风险递增的方式进行，首先进行静态目标场景测试，然后进行动态目标场景的AEBS成功测试，最后进行动态目标场景的AEBS失败测试，测试结果如下：

4.1静态目标试验验证

如图1所示，把目标车摆放在测试通道上，试验车以80km/h的车速匀速接近目标车，利用专业的测试设备实时测量试验车的车速及其与目标车之间的距离，按照公式（1）计算碰撞时間，图2的测试曲线表明AEBS成功识别目标车并进行制动，测试过程未发生碰撞，具体结果见表4。

4.2AEBS测试成功的动态目标试验验证

如图3所示，牵引车辆以12km/h的车速拖拽目标车前行，试验车以80km/h的车速匀速接近目标车。图4的测试曲线表明AEBS成功识别目标车并进行制动，测试过程未发生碰撞，具体结果见表5。

4.3AEBS测试失败的动态目标试验验证

如图5所示，牵引车辆以12km/h的车速拖拽目标车前行，试验车以80km/h的车速匀速接近目标车。在测试过程中，试验车辆与移动目标车发生碰撞而导致AEBS测试失败，碰撞之前的瞬间牵引杆自动脱落，因此牵引车辆未受影响。目标车受撞击而向前驶去，由于目标车受碰撞的部位采用柔性设计，试验车辆也未受损伤。测试曲线见图6，具体结果见表6。

通过大量的测试数据，得出以下几点：

首先，本文所设计的移动目标车能够被试验样车正常识别，因此满足ECE R131条款6.3.1中关于AEBS特征探测的要求。

其次，该测试方案对牵引车辆、试验车辆均不会产生不利影响或损伤，即使AEBS测试失败，也不会产生安全问题。

最后，该测试方案结构简单可靠，可以反复利用，能够显著提高工作效率和经济效益。

综上所述，本文所设计的移动目标车满足各项技术指标，达到预期的设计目的。

5.结束语

本文设计了一种侧面牵引的移动目标车测试方案，经过反复的道路试验测试认为该方案能全面满足ECE R131的测试要求，同时还具有安全可靠、使用灵活、成本低廉的特点。该方案不仅能够应用于法规认证领域，而且对国内厂家自主开发车型的AEBS的性能研究与改进优化也具有良好的指导意义。