最近一年的时间,做ADAS主动安全功能时候,没少和法规打交道。
之前对NCAP的法规进行了详细的阅读,后来又在测试场跟过测试,算是把法规的东西又实践了一遍,对主动安全的功能也有了更深的理解。
今年,C-NCAP发布了新的2024版本,替代过去的2021版本,E-NCAP也由2020版替换为2023版。
这也是我平时用的工具文,何谓“工具文”——原文冗长不精炼,找点内容费劲,自己总结的东西想起啥来查啥速度更快。
1. 概述
NCAP-New Car Assessment Program新车评价规程,主要是由半政府、非营利性组织为背景的测试机构。最早由美国公路交通安全协会在1978年发起,后续扩展到全球。全球的成员包括:EuroNCAP欧洲、C-NCAP中国、NHTSA/US-NCAP美国、Global-NCAP全球、Latin-NCAP拉丁美洲、Asean-NCAP东盟、A-NCAP澳大利亚、K-NCAP韩国、J-NCAP日本。
NCAP的全球分布
*美国国家公路交通安全协会NHTSA - National HighwayTraffic Safety Association,隶属于美国交通部,主导US-NCAP的标准;
*中国汽车技术研究中心有限公司CATARC - China Automotive Technology&Research Center Co. Ltd为中国央企,主导C-NCAP标准与测试;
C-NCAP国内的组织单位是天津的中汽研(此处需区分重庆的中国汽研,即发布i-Vista的那个)。顺带一提,中汽研针对针对主动安全、驾驶辅助、环保分别发布了不同的标准,后面也会写文章分析一下。
缩写 全称 中文 C-NCAP(主动安全功能)
China New Car Assessment Programme
中国新车评价规程
C-ICAP(驾驶辅助功能)
China Intelligent-connected Car Assessment Programme
中国智能网联汽车技术规程
C-GCAP(车辆健康、能效)
China Green Car Assessment Programme
中国绿色汽车评价规程
中汽研官网的三个专区 1.1 C-NCAP版本信息 CNCAP版本 测试功能 实施时间 2018
AEB
2018年7月1日 ~ 2021年12月31日
2021
2022年1月1日 ~ 2024年6月30日
2024
测试:FCW/AEB, LKA, ELK, DMS 审核:TSR, LDW, ISLS, BSD, DOW, RCTA
2024年7月1日 ~ (未知)
(2027)
(未知)
(未知)
*注:
1.C-NCAP规定三年更新一次版本,自2006年,发布有2006/2009/2012/2015/2018/2021/2024版本;涉及ADAS功能的主动安全测评于2018版加入,随版本迭代比重持续上升;
2.当前在其他机构,例如中保研 主导的C-IASI的竞争压力下,中汽研主导的C-NCAP已经不接受厂家的送检车辆(厂家送检需承担测试费用),而是从市场上自己采购车辆测试,车辆选择的最终决定权在C-NCAP手中; 3.NCAP认证与车型绑定,C-NCAP认证是OEM和中汽研之间的事务,测试前中汽研会召OEM人员到场确认; 4.对于ADAS供应商,CNCAP不会单独给Tier1/Tier2的ADAS系统进行认证或颁布星级,供应商说“我们获得了CNCAP五星认证”,其含义是:“XX年的XX车型搭载了某供应商研发的ADAS系统,该车型获得了五星评级”,或者“其VRU保护系统或ADAS主动安全系统 满足五星标准”; 1.2 知识基础 1.各项功能定义如AEB、LKA、TSR等缩写的含义; 2.一些业内常用术语、缩写如VRU-Vulnerable Road User、C2C-Car to Car、TW-Two Wheeler、TTC-Time to Collision,V_{rel,impact}-碰撞相对速度等概念,自行查阅标准原文,不做赘述; 1.3 原文筛选 原文有十几个文档,ADAS从业者只需要关注其中4个文档即可,其他与ADAS无关。 1.4 写在前面的一些结 论 1.C-NCAP 2024于24年7月实施。因此23年启动的新项目,应当直接按照24版C-NCAP标准执行测试; 2.C-NCAP主动安全总得分24分,想要获得>85%的“五星+”安全标准,可选审核项的6分会比较重要。BSD、DOW、RCTA的分数必须配备后角雷达/侧后视/后视相机才能实现。可能单纯的前视方案拿到五星会逐渐变得困难; 3.拿高分的关键仍然是:测速精度(横向+纵向)、测距精度(横向+纵向)、测角精度(heading)、以及整体系统延迟; 2. 2024版 测试场景解读 2.1 与C-NCAP2021对比更改/新增项 板块 更新 测试项 更改
1. AEB针对VRU的测试项,包含AEB VRU_Ped,AEB VRU_TW,与行人保护头型试验、腿型试验合并,作为一个单独板块; 2. AEB C2C的部分则仍然留在主动安全板块;
VRU Protection
新增
AEB VRU 新增交叉路口场景:左转、右转+近端、远端;
VRU Protection
新增
已有试验增加障碍物与儿童目标:CPNCO-25(儿童鬼探头)
Safety Assist 主动安全
新增
1. AEB C2C新增叉路口场景:C2C SCP、C2C SCPO、CCFT; 2. 新增高速公路追尾场景:CCRH; 3. 新增AEB误作用场景:10个场景;
Safety Assist 主动安全
新增(*可选审核项)
LSS车道支持系统:新增弯道偏离预警LDW(*可选审核项)和紧急车道保持ELK功能场景测试;
Safety Assist 主动安全
新增(*可选审核项)
DOW开门预警系统评价项目
Safety Assist 主动安全
新增(*可选审核项)
RCTA后方交通穿行预警系统评价项目
Safety Assist 主动安全
新增(*可选审核项)
DMS驾驶员监控系统评价项目
Safety Assist 主动安全
新增(*可选审核项)
ADB自适应远光灯评价项目
2.2 AEB自动紧急制动 + FCW前向碰撞预警 *注意:在CNCAP2024和ENCAP2023中,将AEB_Ped和AEB_TW分在了VRU Protection板块,而AEB Car2Car则与其他功能(LKA、DMS、TSR等)分在了Safety Assist板块。为阅读方便,个人叙述时候会按照功能来区分;
1.不涉及横穿、转弯场景的,Longitudinal纵向碰撞场景,都会测试FCW&AEB功能,其余的都是测试AEB; 2.目标速度:远端行人6.5km/h,近端行人5km/h,电动自定车15km/h,踏板摩托20km/h;
全称: Car-to-Pedestrian Longitudinal Adult 25% 车辆 - 成年行人 纵向碰撞场景,25%偏置率; 测试功能: FCW&AEB (*Longitudinal的场景会做FCW); 测试车速: AEB:20km/h、40km/h,FCW:60km/h、80km/h(20km/h梯度上升) 难点分析: 无路灯,经过实测,逆光车辆会对VUT前视成像造成干扰,导致检测失效;如装备Radar则会好很多;
全称: Car-to-Pedestrian Farside Adult with Obstruction 25% 车辆 - 远端横穿成年行人 障碍物遮挡,25%偏置率; 远端与近端: 车辆靠右行驶,因此车辆左侧目标为“远端Farside”目标,车辆右侧目标为“近端Nearside”; 测试车速: 20km/h、40km/h、60km/h(20km/h梯度上升) 1.行人目标的横向距离、速度、加速度测量,轨迹预测需要精确; 2.该场景对FOV需求并不大,因为行人被OV遮挡,大FOV并不能提早发现目标; 3.夜晚灯光照射范围应当能够覆盖行人,否则容易漏检;
全称: Car-to-Pedestrian Nearside Child with Obstruction 25% 车辆 - 近端横穿儿童行人 障碍物遮挡,25%偏置率 测试车速: 20km/h、40km/h、60km/h(20km/h梯度上升) 因视野被遮挡,无法提前发现目标。儿童假人出现在VUT视野范围内时,纵向距离已经非常近; 因此系统的整体时间延需要非常低(实测,感知-PNC链路需要控制在150ms以内甚至更低); 整车刹车系统性能需要好;(制动信号到制动压力达峰延迟小,制动减速度1g以上); 对于儿童目标,在近距离下极易处于相机感知盲区,无Radar情况下困难; 有盲区感知的sensor ,如侧视、角雷达、鱼眼(行车时开启),效果更好;
全称: Car-to-Pedestrian Left Turning Nearside Adult 50% 车辆左转 - 近端成年行人,50%偏置率 测试车速: 10km/h、20km/h、30km/h(10km/h梯度上升) 难度指数: ⭐⭐⭐(LN和RF),⭐⭐⭐⭐(LF和RN) 难点分析: 车辆左转-近端穿行 LN、车辆右转-远端穿行 RF场景较为简单,因为穿行目标基本一直在VUT的可视范围内;而车辆左转-远端穿行 LF、车辆右转-近端穿行 RN(CNCAP2024不测RN)则相对困难,行人大部分时间在车辆盲区,仅依靠前视的话,达成困难; 该场景下:FOV变大(如120°)会存在优势;如有侧视相机、环视相机、角雷达效果则更好;且转弯场景下,对自车、目标的轨迹预测要求较高;
CPTA-LN-50 场景图例:注意不同速度的转弯半径和轨迹不同 全称: Car-to-Pedestrian Left Turning Farside Adult 50% 车辆左转 - 远端成年行人,50%偏置率 测试车速: 10km/h、20km/h、30km/h(10km/h梯度上升)
全称: Car-to-Pedestrian Right Turning Farside Adult 50% 车辆右转 - 远端成年行人,50%偏置率
AEB VRU_TW 测试项,红色为原文刊误校正(看来NCAP校对也不是那么严谨。。。) 全称: Car-to- Electric Bicyclist Near side Adult with Obstruction 50% 车辆 - 近端电动自行车 障碍物遮挡,50%偏置率 测试车速: 20km/h、40km/h、60km/h(*20km/h梯度上升) 1.同行人探头,由于遮挡原因,锁定目标后距离较近,因此需要整体链路时延较小,车辆制动器性能要好; 2.Bicycle目标的横向距离、速度、加速度测量,轨迹预测需要精确; 场景对FOV需求不大,因为TW被OV1遮挡,较大的FOV并不能更早发现目标;
全称: Car-to-Scooter Farside Adult with Obstruction 50% 车辆 - 远端踏板摩托 障碍物遮挡,50%偏置率 测试车速: 20km/h、40km/h、60km/h(*20km/h梯度上升) 难点分析: 与CBNAO基本一致,Scooter速度更快,反应时间并不多;
全称: Car-to-Electric Bicyclist Longitudinal Adult 25% 车辆 - 纵向电动自行车,25%偏置率 测试功能: FCW&AEB (*Longitudinal场景会做FCW) 测试车速: AEB:20km/h、40km/h,FCW:60km/h、80km/h(*20km/h梯度上升) 难度指数: ⭐ 无难度,这个过不了就别做ADAS啦~
全称: Car-to-Scooter Left Turning Nearside Adult 50% 车辆左转 - 近端踏板摩托,50%偏置率 测试车速: 10km/h、20km/h、30km/h 难点分析: 和C2P场景同理,LN、RF场景较为简单,而LF、RN则相对困难。
全称: Car-to-Scooter Right Turning Nearside Adult 车辆右转 - 近端踏板摩托,右前端无偏置
全称: Car to Car Rear Stationary VUT - 静止车辆追尾,±50偏置碰撞 测试功能: FCW&AEB (*Longitudinal会做FCW) 测试车速: AEB:20km/h(-50%)、30km/h(+50%) 、40km/h(-50%);FCW:50km/h(+50%)、60km/h(-50%)、70km/h(+50%)、80km/h(-50%) 难点分析: 80kph下无难度,业界目前会追求更高速度的刹停,如120设置130kph,需要有更远的检出、锁定距离,此时一般需要采用8M 窄FOV的sensor以提升感知距离;
全称: High Speed Car to Car Rear 高速VUT - 静止目标车辆追尾,100%重叠正碰 测试功能: FCW (*高速场景不求做到制动,只需报警) 难点分析: 本身该场景是考察车辆配备V2X下的性能,但许多车辆并不具备V2X,仅依靠自车感知。当VT cut-out时,系统应当能快速检测、并锁定前方目标,对感知的链路延迟、以及CIPV选择的准确性有一定要求;
VUT车速80km/h:A = 50m,B = 49m时,VT切出,切出过程2.2s。VUT车速120km/h:A = 100m,B = 73m时,VT切出车道,切出过程2.2s 全称: Car-to-Car Straight Crossing Path 交叉路口:VUT直行 - GVT垂直穿行 侧碰 测试车速VUT: FCW:50km/h、60km/h,AEB:30km/h、40km/h 目标速度GVT: FCW:20km/h、30km/h,AEB:40km/h、50km/h 难点分析: 横穿目标的位置、速度测量以及轨迹预测精度;
*执行该测试场景时候,需要平板+气球车,CCRs、CCRb、CCRm、CCRH用的车尾模型已经不再适用
全称: Car-to-Car Straight Crossing Path with Obstruction 障碍物遮挡的交叉路口:VUT直行 - GVT垂直穿行 侧碰 难点分析: VT对GVT严重遮挡,VUT需要在20~25m内完成感知-报警过程;系统延迟需要很低;同样,对横穿目标的位置、速度、heading测量以及轨迹预测需要准确;而对于存在遮挡,只露出部分车身的目标而言,做到精准的测距、测速、测角是存在客观困难的。
VT1、VT2、VT3 为静止车辆,轴距2.3m~2.9m 全称: Carto-Car Front Turn-Across-Path VUT在交叉路口转向 - GVT直行,斜碰; 测试车速VUT: 10km/h、20km/h、30km/h 目标物速度GVT: 20km/h、40km/h、50km/h 难点分析: 转弯场景,对测距、测速、测heading、轨迹预测要求较高;LN场景的盲区较小,GVT基本处于前视相机视野中,不构成难点;
*我会将相似的场景会放在一块,不一定按CNCAP文件顺序; *AEB的误触发场景十分有代表性,很多case就是在开发阶段经常遇到的case; 误触发1. 车辆直行经过前方运动行人 VUT: 30km/h,Ped: 5km/h 误触发2. 车辆直行经过对向运动二轮车,VUT: 30km/h,TW: 15km/h 误触发3. 车辆直行经过单侧顺序停放的车辆,VUT: 40km/h,VT: 0km/h,Ped: 0km/h; 误触发4. 车辆直行经过双侧顺序停放的车 VUT: 20km/h,VT: 0km/h 1~4场景描述备注: 以上所有0.5m、0.8m的X向距离均不含后视镜; 1~4难点分析: 主要难点在于横向的测距、测速、以及测角;尤其是测速、测角不准时候,系统会判定“VUT存在侵入行车路线的趋势”,进而导致误制动。 一般驾驶员遇到上面的场景,一般会做出“减速慢行”或“轻微转向避让”的动作,以避免行人做出突然的横穿动作、两轮车做出突然的转向动作、或车辆做出启动动作导致的潜在碰撞风险,这才是最符合驾驶逻辑的动作。然而,AEB的逻辑策略不足以覆盖此类场景并做出上述合理决策,这是高阶智驾城市NOA系统具备决策能力之后的行为。 因此,AEB不做制动的真正逻辑是:“AEB无法覆盖此场景,因此什么都不做,将决策权交给驾驶员”,而不是“此场景没有风险,所以不刹车”。 误触发5. 车辆转弯经过弯道外侧行人 VUT: 30km/h,Ped: 0km(护栏外) VUT进入弯道前制动减速,在开始转弯时,车速≥22km/h,对静止行人目标的 TTC≤1.6s; 在弯道中,VUT行驶在外侧车道中间。之后,VUT继续以≥22km/h 的恒定速度在弯道内转弯; VUT 与行人目标的重叠率变为 0%时,对行人目标的 TTC≤1.1s。 误触发6. 车辆直行前方行人横穿终止,VUT: 30km/h,Ped: 5km/h 行人以 5km/h移动,接近护栏时停止,停止后外缘距离VUT 0.5m。行人停止时,VUT对行人的TTC≤1.4s; 行人路径总长度为 5m,加速段和减速段各1m,匀速3m; 误触发7. 车辆弯道行驶超越相邻车道车辆 VUT: 25km/h,VT: 0km/h VUT距离弯道起始处 50m时试验开始,VUT完全经过VT时结束。
误触发8. 车辆直行避让本车道前方静止车辆,VUT: 40km/h,VT: 0km/h
VUT与VT的重叠率为 0%时,对VT的TTC≤3.3s; 误触发9. 车辆交叉路口左转遇到前方静止车辆,VUT: 30km/h,VT: 0km/h VT左前侧与其车道线外缘平齐,目标车与其车道线的夹角为20±10°; VUT开始左转时,制动减速至≥16km/h,与VT的 TTC ≤ 2.8s; VUT与VT重叠率变为 0%时,与VT的TTC≤1.7s。
误触发10. 车辆直行遇到前方右转车辆 VUT: 40km/h,GVT: 40km/h
VT左前侧与其车道线外缘平齐,目标车与其车道线的夹角为20±10°; VUT开始左转时,制动减速至≥16km/h,与VT的 TTC ≤ 2.8s; VUT与VT重叠率变为 0%时,与VT的TTC≤1.7s。 8~10难点分析:VUT位姿-VT位姿的综合判定需要准确(仍然是测距、测速、测角);系统时间延迟需要小(*测试过程中,VUT、VT、GVT任一参与者,存在cut-in,cut-out等切换车道行为时,时间延迟都需要小)。 2.3 LSS车道辅助:LKA、ELK VUT横向偏离速度: 0.3m/s、0.5m/s (*无意识偏离)
VUT横向偏离速度: 0.6m/s(*驾驶员有意识,有转向行为的偏离)
*如ELK系统无反应,VT前缘与VUT的撞击点位于VUT的后轴(黄色点) 2.4 DMS驾驶员监控:DFM、DAM 1.记录驾驶员身高、眼睑缝隙等参数后坐在驾驶位,调节试验车辆座椅; 2.启动车辆至DMS最低运行速度,完成测试,并记录系统是否在规定时间内报警; 2.5 审核项:TSR、LDW、ISLS、BSD、DOW、RCTA *注意:C-NCAP的TSR指的是业界所说的TLR-Traffic Light Recg. 交通灯识别,而交通标牌识别则被称为“ISLD-Intelligent Speed Limit Det.智能限速检测” 1. TSR直行 VUT: 40km/h、50km/h、60km
场景分析: 根据《GB 14887-2011道路交通信号灯》5节,一般的交通信号灯发光盘的尺寸为 Φ400mm,对于现行主流的2MP 100°相机而言,基本的检出距离在40m左右,8M 120°相机的检出距离60m, VUT横向偏离速度: 0.6m/s、0.7m/s (*无意识的偏离)
*试验标准:任意一个场景的任意速度点试验的结果被判定不通过后,则为系统功能不合格,停止试验。 2.5.3 ISLS 智能速度辅助:ISLD、ISLI
当任意一个场景的任意速度点试验的结果被判定不通过后,则为系统功能不合格,停止试验。 车辆尾部距离限速牌至少100m 时试验开始,车辆尾部平面越过限速标志牌时试验结束 盲区的定义: 纵向为人眼到车尾后距离3m;横向为车侧0.5m~3m范围(不含后视镜);
1. BSD C2C 超越 VUT: 50km/h,VT:60km/h 两车纵向距离33m时,试验开始;当VT前缘超越VUT C-C线3m时,试验结束; 2. BSD C2C 并道 VUT: 50km/h,VT:50km/h
当VT越过B线,且完全在C线之后时,以(0.5±0.25)m/s 的侧向速度从VUT侧后方进行变道,直至两车横向距离为 1.5m。 变道完成后,确保目标车辆仍然越过B线并且完全在C线之后,VT至少保持直线行驶300ms,然后 变道返回最初车道线,试验结束; 3. BSD C2TW 超越 VUT: 30km/h,TW:40km/h 4. BSD C2TW 并道 VUT: 25km/h,TW:25km/h
当TW越过B线,且完全在C线之后时,以(0.5±0.25)m/s的侧向速度从VUT侧后方进行变道,直至TW的最外缘(不含后视镜)与VUT中心线之间的横向距离为2.5m; 变道完成后,确保目标车辆仍然越过B线并且完全在C线之后,TW至少保持直线行驶 300ms,然后变道返回最初车道线,试验结束。 报警范围定义: 纵向为外后视镜后端,横向为车侧0m~1.5m范围(不含后视镜);
1. VT_车辆直线超越 VT: 30km/h
测试时VUT处于熄火或下电状态,且所有安全带处于未扣紧状态下开始试验; 车辆熄火或下电状态后 3min 内,DOW 系统功能应处于激活状态; VUT和障碍车中心轴线平行,且最外缘(不包括后视镜)平齐,VUT和障碍车纵向距离为 2±0.2m; VUT最外缘与VT最外沿的横向距离 1±0.2m(不含后视镜); 车辆驾驶员位车门开启,且车门与车身夹角尽量最小并保持静止时。目标超越试验车辆A线3±0.5m时,试验结束; 2. 试验车辆驾驶员位、右后侧乘员位车门开启且车门与车身夹角尽量最小并保持静止; 3. 上述两点与VT超越场景的4、6条不同,其他条件相同;
1. Ped_儿童穿行,穿行速度:5km/h(*VUT静止)
1.VUT与障碍车OV的外缘(不包括后视镜)距离为0.7±0.05m; 2.障碍车OV后端与VUT后端沿X轴方向的距离为0.5±0.05m; 3.试验车辆居中静止在车位,挂倒档,方向盘处于零位自由行程范围内; 2. TW_踏板摩托穿行,穿行速度: 20km/h(*VUT静止) 3. TW_电动自行车穿行,穿行速度: 15km/h(*VUT静止)
2.6 相关项:智能大灯(略) 3. 2024版评分标准解读 *得分标准采用自顶向下的拆解方式;(个人觉得更易读) 3.1 星级评定方法 以上四列“最低得分率”要求是“与 &”的关系,即需要同时满足才能拿到对应星级; 星级评定只针对某一车型,是综合了乘员保护、VRU保护和主动安全后得出来的结论。对于主动安全,只能说“满足了五星的得分要求” 3.2 VRU AEB得分标准与权重 *评分标准按照板块划分,而不是如前面一样按照功能划分; *总分值24分,与3.1节AEB VRU部分的满分对应; 1.只有FCW报警而无AEB制动时,AEB VRU_Ped整个系统不得分; 2.AEB VRU_Ped系统应能从10km/h的车速开始工作(报警或制动); *场景速度权重到最终的场景分值按照得分率的加权和计算;该规则适用所有板块 3.3 主动安全 ADAS得分标准与权重
1.对于任一场景:AEB和FCW均不触发为通过,AEB或FCW触发则为不通过。 3.每个测试点按组进行试验,每组重复开展三次试验,三次试验均通过,则判定该测试点通过。且每个测试点最多开展两组试验;
2. 每个测试点重复三次试验,三次均通过则该测试点通过得分,每个测试点最多两组试验; 1.VUT 与 GVT 避免碰撞得分,发生碰撞不得分。 3.3.4 DMS得分标准与权重
1.系统在2-4s内发出报警,则单次场景测试通过; 2.完成动作后1s不发出报警,则单次场景测试不通过; *对于审核项:OEM在具备资质的第三方机构按照C-NCAP颁布规则进行试验,提交报告经审查后,可得相应的得分。 4. Backups 1. 精读C-NCAP24之后,其他的标准如E-NCAP、UNECE、i-Vista基本也是一个路数。后面有空我会逐渐更新这些内容。 2. 实际的日常产品工作中,无非是利用这些东西指标去进行产品对标,跟进测试,推动研发解决重难点场景,偶尔拿着指标跟客户吹吹牛。不过做这些事情的基础,还是要从读懂、记住、并理解C-NCAP测试场景开始,如果有机会去实车测试,尽量跟几次。