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助力汽车安全避让
点击:16329来源: 贝加莱作者:贝加莱
时间:2021-09-11 14:58:25


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在涉及到机动车的碰撞中,通常是行人和骑自行车 者付出的代价最高。超过90%的交通事故是由人为过 失造成的,其后果往往是致命的。4activeSystems公 司由4a技术集团成立于2014年,专注于车辆主动安全 技术。在位于奥地利Traboch的工厂中,他们一直在开 发和制造移动式和固定式AEB(自动紧急制动)测试设 备,以及用于测试预测性防碰撞系统的碰撞试验假人。 贝加莱从一开始就被选中作为首选的自动化组件供应商。


4activeSystems公司总经理Martin Fritz对第一个项 目仍然记忆犹新:“我们开发的第一个系统是针对汽车 制造商奥迪的。我们的目标是设计和制造一个复杂的试 验装置,它由增强复合材料制成。”在该项目中,一个 碰撞试验假人会横穿马路,并在被车撞倒之前50毫秒 时,被蹦极绳以极快的速度向上拉起。“贝加莱拥有市 场上唯一可以完成该项任务的驱动和控制系统,”Fritz 说道。“正是在该项目期间,贝加莱赢得了我们的信 任。我们知道他们可以提供可靠的性能。”


从一开始就完美模拟

该项目提出了许多挑战。假人不仅需要尽可能像真 人一样,还必须确保所涉及的技术设备不会激活任何汽车上的传感器系统。优势显而易见:如果汽车和假人在测试过程中都没有损坏,那么它们就可以继续使用,这 一因素不容小觑,因为假人的花费高达15000欧元。“ 我们需要一种对雷达系统、红外和热成像都不可视的解 决方案,”Fritz说道。“这个系统原本打算作为原型使 用一到两年。然而,十一年后,奥迪仍然在使用它。”


除了看起来像行人的假人之外,4activeSystems公 司还生产和测试自行车、摩托车和汽车形式的两轮和四 轮假人。该公司是世界上唯一经认证的假人制造商。在 自行式平台领域内,在美国、英国和奥地利能够找到的 竞争对手相对较少。


主动保护驾驶者、骑自行车者和行人的3D汽 车假人

汽车制造商的安全法规非常严格。在发生交通事故 时,仅仅保护车内的乘客是不够的。在发生碰撞时,车 辆还必须尽可能地保护骑车人和行人。为此需要有能够 自动检测到人员的自动制动系统,以防发生碰撞。


这些系统是在特定场景下进行测试的,这些场景则 是根据事故统计数据确定的。这些场景包括,例如儿童 和成人从停放的车辆后面突然出现在街道上。汽车的自 动紧急制动系统必须能够在摄像机的帮助下,立即检测 并正确评估情况。为了测试这一点,4activeSystems 公司开发了其3D汽车假人4activeC2。这种逼真的汽车3D模型可以加速到85 km/h,并可承受65 km/h的撞击 而不会受到损坏。3D汽车假人重要的设计标准是用户 友好性以及每次测试碰撞后的快速重新组装能力。4ac- tiveC2在移动平台上行进时,会保持其形态。如果发生 碰撞,3D汽车假人会失去其形态,但是由两个人在两分 钟内通过使用拉链就能重新完成组装。

由GNSS控制的自行式平台4activeFB

假人物体(3D汽车假人或骑车人)应该现实地做出 反应,但是驱动它的设备必须对所有传感器都不可视。 为了实现这一目标,4activeSystems公司开发了驱动假 人的自行式平台,它被称为Freeboards。随着车辆以高 达每小时100公里的速度经过主动驱动平台,最大的一 个挑战是确保平台不会无意中变成斜坡。为了避免这种 情况发生,4activeSystems公司将Freeboards的最大 高度规定为5厘米。然而,这也意味着,所使用的任何 组件,包括驱动技术、控制技术和电池技术,必须不仅 适用于30至40毫米的紧密安装空间,而且还要具有出色 的热收缩性。在测试过程中,由于驱动器和电机会产生 大量热量,因此4activeSystems会竭尽全力确保散热, 以保证其主动驱动平台操作起来绝对安全。


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现有的被动措施正在通过主动保护行人得到加强。在4activeSystems,使 用逼真的汽车假人来测试防碰撞系统。


4activeSystems公司的最新亮点是其平台“4ac- tiveFB”,这是一个由GNSS/INS(全球导航卫星系 统)控制的极其平坦的自由空间,它由三个强大的 3x14 kW驱动单元驱动。当谈及Freeboards的仪器仪 表时,GNSS无法与智能手机和导航设备中使用的传统 GPS相媲美。虽然GPS系统在1-8m内非常精确,但是 GNSS的精度可低至1-2cm。它可以提供非常高的时钟 频率,并与加速系统相结合。两个GPS天线用于测量平 台的角度,并计算其位置。该信息对控制系统而言至关 重要。在测试过程中,车辆必须遵守规定的碰撞点,公 差为±5cm,并通过控制调整做出快速反应,因此,车辆与控制站之间的高速通信必不可少。 4activeFB平台通过导航系统进行控制,用于测试AEB VRU场景。该平台非常低矮坚固,商用车辆可以从 上边驶过。


4activeFB平台使用自动化专家贝加莱的Power Panel C70、带I/O的X20控制器和安全解决方案。贝加 莱X20系列的安全I/O模块提供各种故障保护的数字量和 模拟量输入。用于热电偶的强大的温度输入模块就是一 个完美的例子,它使得安全产品特别适合4activeSys- tems公司应用中的极热条件。“我们将这个项目中安全 功能的开发留给了贝加莱,”Fritz说道。“我们规定了 安全要求,然后贝加莱负责开发和实施。过程进展非常 顺利,贝加莱组件证明相当可靠,我们的规格要求始终 令我们感到满意,”Fritz说道。


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自动驾驶的未来

在不久的将来,4级和5级自动驾驶汽车将会出现在 日常交通中。该行业已经定义了五种不同级别的自动驾 驶汽车。4级适用于到2022年左右的全自动汽车。这些 汽车大部分时间都是自动驾驶的。它们将会自己停放, 沿着乡村公路或城市自动驾驶。这样可以让司机专注于 其它事情,无需一直关注交通情况。这些汽车还将与其 环境进行通信。例如,交通信号灯会在转为红色或绿色 之前发出信号,其它车辆会在更换车道时发出信号。为 了实现这一切,汽车必须能够进行通信和发出警告。车 辆还必须与周围环境实现交互。交通灯必须能够传输相 变,铁路交叉口的大门必须在关闭前发出信号,最重要 的是,公共交通系统也必须完全集成。车辆还必须知道 何时该向警车和紧急车辆避让。本质而言,整个交通环 境必须实现数字化。高分辨率地图必不可少,因为汽车 需要始终知道它们的位置。这一切听起来相当复杂,事实也确实如此。这意味着,世界上每一条街道都必须精 确测量到最后一厘米。5级自动驾驶汽车是如此自动, 以至于它们甚至不再需要配备方向盘。然而,这样的汽 车需要再过一段时间才会出现在道路上,现实的预估在 2025年左右。


自动驾驶将会伴随着我们的交通基础设施出现重大 变化。为了达到这些自动驾驶水平,必须首先测试无数 种交通场景。“我们的许多客户都参与了自动驾驶的研 究与开发,包括汽车制造商、供应商和知名的服务提供 商,”Fritz说道。


更长远的前景

无论是作为共享项目的合作伙伴还是组件供应商, 贝加莱都参与到了4activeSystems公司的每一个项目 中。“贝加莱对我们公司非常有价值 – 我们将其视为 真正的合作伙伴。从产品和交付到支持和售后,我们对 整体服务感到非常满意。我们高度重视奥地利制造的质 量,并试图从奥地利合作伙伴那里获得尽可能多的零部 件,”Fritz说道。


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4activeSystems GmbH 总经理 Martin Fritz

“贝加莱对我们公司非常有价值 – 我们将其视为真 正的合作伙伴。从产品和交付到支持和售后,我们 对整体服务感到非常满意。我们高度重视奥地利制 造的质量。”

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