CN109632330A - 一种低成本的aeb***骑自行车人碰撞测试装置及其测试方法 - Google Patents

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赵霞
谷梦路
付锐
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Abstract

本发明公开了一种低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置，包括骑自行车人模型、速度控制模块、无线码表模块、触发信号传感器、无线发射模块、无线接收模块；骑自行车人模型包含假人模特、改装自行车和电动滑板；速度控制模块用于控制电动滑板的速度；无线码表模块用于实时记录改装自行车的速度；触发信号传感器设置于测试车辆行驶路线两侧的预定触发位置；无线发射模块用于接收触发信号传感器的感应信号并发出发射启动信号；无线接收模块用于接收启动信号并控制电动滑板的启动。还公开了一种AEB***骑自行车人碰撞测试方法。该碰撞测试装置成本低、易组装、结构牢靠，利于普及；该测试方法简便，可进行多次试验，测试结果可靠。

Description

一种低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置及其测试 方法
技术领域
本发明涉及汽车辅助功能测试技术领域，具体涉及一种低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置及其测试方法。
背景技术
AEB***即紧急刹车***，利用雷达侦测与前车或易受伤害道路使用者的距离，并经由ECU做出分析，根据不同的距离和速度做出警报，如果做出警报显示后驾驶者并不任何反应，当安全距离小于范围内AEB***就会启动，自动介入汽车的刹车***，借此降低和前车车辆/易受伤害道路使用者的碰撞机率。AEB***对提高车辆安全有很大的作用，根据美国公路安全保险协会的研究数据，AEB可以减少27％的交通事故。从2016年起，Euro-NCAP测试开始包含由假人代替真正骑自行车人的自动紧急制动测试。
由于测试中无法预料车辆的行为，为避免造成事故，在进行汽车AEB***测试时采用假车或假人等代替真实的目标。对于AEB***传感器而言，要求对测试目标的识别效果与真实目标一致，而且目标能按照设定的方式运动。更重要的是，在一定速度范围内撞上测试目标时，不会对测试车辆和目标造成破坏。
现有骑自行车人测试电轨装置所用的假人并没有根据真人的面部特征进行设计，无法衡量此***可以代替真实骑自行车人过马路行为的程度。且现有的AEB测试***价格昂贵，只有几家研究中心拥有，公司在进行AEB***测试时，资金和人力耗费大，不利于公司对于AEB***调整后的多次测试。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种低成本的AEB ***骑自行车人碰撞测试装置及其测试方法，该测试装置真人替代度更高，测试结果更加可靠；并且本发明中的测试装置简单，成本低，利于普及，测试方法简便，可方便进行多次试验，测试结果可靠。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
技术方案一：
一种低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置，包括：骑自行车人模型、速度控制模块、无线码表模块、触发信号传感器、无线发射模块、无线接收模块；骑自行车人模型包含假人模特、改装自行车和电动滑板；所述假人模特固定在所述改装自行车上，所述改装自行车固定在所述电动滑板上；用于模拟现实中的骑自行车人；速度控制模块设置于电动滑板中，用于控制电动滑板的速度；无线码表模块设置于所述改装自行车的前轮上，用于实时记录所述改装自行车的行驶速度；触发信号传感器设置于测试车辆行驶路线两侧的预定触发位置；无线发射模块设置于所述触发信号传感器的一侧，用于接收所述触发信号传感器的感应信号并向无线接收模块发射启动信号；无线接收模块设置于所述电动滑板中，用于接收所述无线发射模块发射的启动信号并控制电动滑板的启动。
本发明技术方案一的技术特点及进一步的改进在于：
所述假人模特具有仿真人的五官特征，身穿真实服装，并以骑行姿势固定于所述改装自行车上。
所述改装自行车通过刚性连接杆固定于所述电动滑板上，所述改装自行车的前、后车轮分别着地。
所述触发信号传感器为对射式光电传感器。
所述速度控制模块的速度设置的精度为0.2km/h。
所述电动滑板的离地高度不大于12cm。
技术方案二：
一种低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试方法，包括以下步骤：
步骤1，设定n个碰撞风险等级，分别记为TTC1，TTC2，TTC3，……， TTCn；其中，n为正整数；每个碰撞风险等级TTCn对应一个设定碰撞时间tn；
步骤2，确定测试车辆的预定触发位置，以及测试车辆与骑自行车人模型的拟定碰撞点；
步骤3，开始测试，测试车辆以设定速度驶入预定触发位置时，触发信号传感器触发启动信号，并通过无线发射模块发出启动信号；无线接收模块接收到启动信号之后，骑自行车人模型以预设速度启动并匀速前进，观察测试车辆和骑自行车人模型是否相撞，从而检测测试车辆的AEB***性能。
本发明技术方案二的技术特点及进一步的改进在于：
(1)步骤2中，还确定骑自行车人模型的起始位置和测试车辆的起始位置。
(2)步骤2包括以下子步骤：
子步骤2a，设定测试车辆的预设速度vb，启动测试车辆，并确定测试车辆从启动到加速至设定速度vb时，测试车辆所行驶的距离；
子步骤2b，确定测试车辆的起始位置和测试车辆的预定触发位置；
子步骤2c，设定骑自行车人模型的预设速度，启动骑自行车人模型，并确定骑自行车人模型从启动到加速至设定速度时，骑自行车人模型所行驶的距离；
子步骤2d，确定骑自行车人模型的起始位置；
子步骤2e，确定骑自行车人模型与测试车辆的拟定碰撞点。
(3)根据测试车辆的预设速度、测试车辆从启动到加速至设定速度时所行驶的距离、以及测试预设的碰撞风险等级，确定测试车辆的起始位置；
根据骑自行车人模型的预设速度、骑自行车人模型从启动到加速至设定速度时所行驶的距离、以及测试预设的碰撞风险等级，确定骑自行车人模型的起始位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置，成本低、易组装、速度可调、结构牢靠，利于普及，可适应中小企业对车辆测试的要求；并且采用具有真人五官特征的假人模特作为骑自行车人模型，可高度模拟现实中车辆对真人的识别，提高测试的准确性。本发明的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试方法简便，可方便进行多次试验，测试结果可靠。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置的骑自行车人模特的结构示意图；
图2是本发明的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试方法的整体实验场景示意图；
图3是本发明的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试方法的测试流程图。
以上图1-图3中，1假人模特；2改装自行车；3电动滑板；4刚性连接杆；5速度控制模块；6无线接收模块；7无线码表模块；8触发信号传感器；9无线发射模块。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
参考图1，本发明的实施例提供一种低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置，包括：骑自行车人模型，骑自行车人模型包含假人模特1、改装自行车2和电动滑板3；假人模特1以骑行姿势固定在改装自行车2上，改装自行车2 固定在电动滑板3上，用于模拟现实中的骑自行车人。
假人模特1具有仿真人的五官特征，接近真实场景下AEB***采集的骑自行车人的面部特征；假人模特1身穿真实服装，以检验真实驾驶场景下车辆对骑自行车人的识别率；假人模特1可由服装模特改装，具有不同的大小和尺寸，以满足试验中对不同身高百分位数的要求。
电动滑板3由传统的电动滑板3成品改装得到，在原有基础上加装了速度控制模块5和无线接收模块6，电动滑板3用于承载假人模特1移动，模拟骑自行车人的运动；电动滑板3的离地高度不大于12cm，以降低电动滑板3高度对车辆AEB***骑自行车人识别***的影响。
改装自行车2是拆掉常规自行车的链条，让自行车的前、后车轮着地，充当整个骑自行车人模型的从动轮。通过刚性连接杆4、固定螺母以及螺栓组件将假人模特1固定在改装自行车2上，改装自行车2固定在电动滑板3的支撑平面上。由于自行车在整个骑自行车人模型中属于从动轮部分，所以自行车前轮的速度可视为骑自行车人模型的速度。当电动滑板3运动时，用于模拟现实生活中的人骑自行车的行为。
其中，安装于电动滑板3上的速度控制模块5用于控制骑自行车人模型的速度，其速度设置的精度为0.2km/h；速度控制模块5中包含有速度调节子模块，速度调节子模块以键盘形式接受速度输入，并转化为电压信号传输给电动滑板3的驱动模块，实现电动滑板3的速度控制。
改装自行车2的前轮上还加装有无线码表模块7，无线码表模块7用于实时记录改装自行车2的行驶速度，改装自行车2的实际速度即为骑自行车人模型的实际速度。
安装于电动滑板3上的无线接收模块6用于接收无线发射模块9发射的启动信号并控制骑自行车人模型的启动。
参考图2，本发明的实施例提供的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置还包括触发信号传感器8和无线发射模块9，其中，触发信号传感器8设置于测试车辆行驶路线两侧的预定触发位置；无线发射模块9设置于触发信号传感器8的一侧，并与触发信号传感器8之间电连接。
本实施例中，触发信号传感器8为对射式光电传感器，当测试车辆驶入该预定触发位置时阻断光电信号，该传感器将触发启动信号，通过无线电将出发信号传递给电动滑板3上的无线电接收模块，控制电动滑板3的启动，以严格控制电动滑板3即骑自行车人模型的启动时间。
此外，本发明的实施例提供的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置，还可包括遮挡板，以模拟真实场景中遮挡骑自行车人的车辆，用于不同的碰撞风险等级场景的确定，遮挡板的大小及其设置位置根据测试需求设定。
基于上述低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置，本发明的实施例还提供了一种低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试方法，包括以下步骤：
步骤1，设定n个碰撞风险等级，分别记为TTC1，TTC2，TTC3，……，TTCn；其中，n为正整数；每个碰撞风险等级TTCn对应一个设定碰撞时间tn；本实施例中设定7个碰撞风险等级，分别记为TTC1、TTC2、TTC3、TTC4、TTC5、TTC6、 TTC7，分别对应0.5s、1.0s、1.5s、2.0s、2.5s、3.0s、3.5s。其中0.5s对应碰撞风险等级一级，表示为TTC1，3.5s对应碰撞风险等级七级表示为TTC7，以此类推。碰撞风险等级TTC的进一步解释为，测试车辆和骑自行车人模型同时出现在驾驶场景中，若两者保持各自速度继续行驶，两者将同时到达拟定碰撞点，即测试车辆将与骑自行车人模型相撞。TTC越大，试验风险等级越低，留给测试车辆的AEB***采取动作的时间越长。
步骤2，确定骑自行车人模型的起始位置，测试车辆的起始位置和预定触发位置，以及骑自行车人模型与测试车辆的拟定碰撞点；
具体包含以下子步骤：
子步骤2a，设定测试车辆V的预设速度vv，启动测试车辆V，并确定测试车辆V从启动到加速至设定速度vv时，测试车辆V所行驶的距离dB1；
子步骤2b，根据测试车辆V的预设速度vv、测试车辆V从启动到加速至设定速度vv时所行驶的距离dB1、以及测试预设的碰撞风险等级，确定测试车辆 V的起始位置B0和测试车辆V的预定触发位置B1；
子步骤2c，设定骑自行车人模型A的预设速度vA，启动骑自行车人模型 A，并确定骑自行车人模型A从启动到加速至设定速度vA时，骑自行车人模型 A所行驶的距离dA1；
子步骤2d，根据骑自行车人模型A的预设速度vA、骑自行车人模型A从启动到加速至设定速度vA时所行驶的距离dA1、以及测试预设的碰撞风险等级，确定骑自行车人模型A的起始位置A0；
子步骤2e，确定骑自行车人模型A与测试车辆V的拟定碰撞点P，拟定碰撞点P即为骑自行车人模型A与测试车辆V二者运动方向连线的交点。
步骤3，开始测试，测试车辆以设定速度驶入预定触发位置时，触发信号传感器触发启动信号，并通过无线发射模块发出启动信号；无线接收模块接收到启动信号之后，骑自行车人模型以预设速度启动并匀速前进，观察测试车辆和骑自行车人模型是否相撞，从而检测测试车辆的AEB***的骑自行车人预警功能和骑自行车人主动刹车功能。若测试车辆在未到达拟定碰撞点之前AEB骑自行车人预警***发出预警信号，则测试车辆骑自行车人预警功能达标，否则不达标；若测试车辆在试验过程中不与骑自行车人模型发生碰撞，则认为测试车辆的骑自行车人主动刹车***达标，否则不达标。
示例性的，
参考图2和图3，进一步描述本发明的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试方法，如下：
1)确定试验场地，确定测试车辆V的运动方向及试验假人***的运动方向，设定拟定碰撞点P为两者运动方向连线交点。
2)设定不同的碰撞风险等级，具体设为7个等级，分别对应0.5s、1.0s、 1.5s、2.0s、2.5s、3.0s、3.5s，其中0.5s对应碰撞风险等级一级，表示为TTC1， 3.5s对应碰撞风险等级七级，表示为TTC7，以此类推。碰撞风险等级的进一步解释为，以TTC1＝0.5s为例，
即：
测试车辆V从B0点出发，经加速阶段在B1点达到测试速度vv，运行距离dB1；
测试车辆V在B1点触发触发信号传感器8；
电动滑板启动，承载骑自行车人模型从A0加速，到A1点达到试验设定速度vA，运行距离dA1；
试验骑自行车人模型A被触发启动后，从A0加速，到A1点再以速度vA匀速至A2点这段时间内，测试车辆V以速度vv从B1点运行至B2点；然后，骑自行车人模型A和测试车辆V分别以速度vA和速度vv继续前行；此时，即测试车辆如不进行骑自行车人预警、骑自行车人自主刹车***不采取制动，再经过0.5s，测试车辆V将以速度vv与试验骑自行车人模型 A相撞。
3)为指定身高百分位的假人模特着装，服装为真实服装，并通过刚性杆、配套螺母、螺栓组件以骑行姿势固定于改装自行车和电动滑板上。
4)确定试验骑自行车人模型A的测试速度vA，并通过速度控制模块设定好试验骑自行车人模型的速度，计算
5)通过无线码表模块中的无线码表等设备确定试验骑自行车人模型A从启动到加速到指定试验测试速度vA所运行的距离dA1，并记录所用的时间tA01。
6)确定测试车辆V的测试速度vv，计算
7)在测试车辆上安装VBOX3i主机、GPS接收器和陀螺仪，根据GPS 地理位置信息和速度信息，确定测试车辆V从启动到加速至指定测试速度vv，车辆运行的距离dB1。
8)设以保证试验骑自行车人模型A能以速度vA稳定运行一段距离，同时基于计算简便需要，此处取dA2为3.6s内试验骑自行车人模型A 在设定测试速度vA下运行的距离；计算得到dB2＝(tA01+3.6)·vA/3.6。
9)按照以上得到的dB1、dB2、dB3以及dA1、dA2、dA3在试验场地布置测试车辆V、触发传感器、试验骑自行车人模型A，并根据试验需求设置遮挡板S。
10)启动测试车辆V，进行相应TTC风险等级、测试车辆V测试速度vv及试验骑自行车人模型vA下的车辆AEB骑自行车人预警***或骑自行车人自主刹车***的测试。
若在测试过程中，骑自行车人预警发出警报声，说明在相应的TTC风险等级下，该测试车辆V的骑自行车人预警***达标，否则不达标；若在测试过程中测试车辆V不与试验骑自行车人模型A发生碰撞，则该测试车辆V的骑自行车人自主刹车***达标，否则不达标。
虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置，其特征在于，包括：
骑自行车人模型，包含假人模特、改装自行车和电动滑板；所述假人模特固定在所述改装自行车上，所述改装自行车固定在所述电动滑板上；用于模拟现实中的骑自行车人；
速度控制模块，设置于电动滑板中，用于控制电动滑板的速度；
无线码表模块，设置于所述改装自行车的前轮上，用于实时记录所述改装自行车的行驶速度；
触发信号传感器，设置于测试车辆行驶路线两侧的预定触发位置；
无线发射模块，设置于所述触发信号传感器的一侧，用于接收所述触发信号传感器的感应信号并向无线接收模块发射启动信号；
无线接收模块，设置于所述电动滑板中，用于接收所述无线发射模块发射的启动信号并控制电动滑板的启动。
2.根据权利要求1所述的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置，其特征在于，所述假人模特具有仿真人的五官特征，身穿真实服装，并以骑行姿势固定于所述改装自行车上。
3.根据权利要求1所述的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置，其特征在于，所述改装自行车通过刚性连接杆固定于所述电动滑板上，所述改装自行车的前、后车轮分别着地。
4.根据权利要求1所述的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置，其特征在于，所述触发信号传感器为对射式光电传感器。
5.根据权利要求1所述的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置，其特征在于，所述速度控制模块的速度设置的精度为0.2km/h。
6.根据权利要求1所述的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试装置，其特征在于，所述电动滑板的离地高度不大于12cm。
7.一种低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，设定n个碰撞风险等级，分别记为TTC1，TTC2，TTC3，……，TTCn；其中，n为正整数；每个碰撞风险等级TTCn对应一个设定碰撞时间tn；
步骤2，确定测试车辆的预定触发位置，以及测试车辆与骑自行车人模型的拟定碰撞点；
步骤3，开始测试，测试车辆以设定速度驶入预定触发位置时，触发信号传感器触发启动信号，并通过无线发射模块发出启动信号；无线接收模块接收到启动信号之后，骑自行车人模型以预设速度启动并匀速前进，观察测试车辆和骑自行车人模型是否相撞，从而检测测试车辆的AEB***性能。
8.根据权利要求7所述的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试方法，其特征在于，步骤2中，还确定骑自行车人模型的起始位置和测试车辆的起始位置。
9.根据权利要求8所述的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试方法，其特征在于，步骤2包括以下子步骤：
子步骤2a，设定测试车辆的预设速度，启动测试车辆，并确定测试车辆从启动到加速至设定速度时，测试车辆所行驶的距离；
子步骤2b，确定测试车辆的起始位置和测试车辆的预定触发位置；
子步骤2c，设定骑自行车人模型的预设速度，启动骑自行车人模型，并确定骑自行车人模型从启动到加速至设定速度时，骑自行车人模型所行驶的距离；
子步骤2d，确定骑自行车人模型的起始位置；
子步骤2e，确定骑自行车人模型与测试车辆的拟定碰撞点。
10.根据权利要求9所述的低成本的AEB***骑自行车人碰撞测试方法，其特征在于，根据测试车辆的预设速度、测试车辆从启动到加速至设定速度时所行驶的距离、以及测试预设的碰撞风险等级，确定测试车辆的起始位置；
根据骑自行车人模型的预设速度、骑自行车人模型从启动到加速至设定速度时所行驶的距离、以及测试预设的碰撞风险等级，确定骑自行车人模型的起始位置。
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