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ATTC技术分享丨K-NCAP紧急转向辅助系统
2025-07-08 13:17:30

紧急转向辅助系统(Emergency Steering Assist,简称 ESA)是现代汽车主动安全技术的重要组成部分,其功能重要性主要体现在规避碰撞风险、提升操控稳定性、增强驾驶安全性等多个关键层面,以下是具体分析

紧急转向辅助系统的核心作用是在驾驶员面临突发危险(如前方突然出现障碍物、行人或车辆急刹)时,通过传感器(雷达、摄像头等)实时监测路况,并在驾驶员做出转向动作时,自动计算最优避障路径,同时通过电控助力转向系统施加额外转向力,帮助车辆更精准、更快速地完成避险操作。

在自动驾驶技术尚未完全普及的当下,ESA 作为 “人机共驾” 时代的关键安全技术,正成为衡量车辆主动安全性能的核心指标之一。

一、术语定义

1.1 越线行驶

指车辆在行驶过程中,当轮胎接触车道线的外侧边缘且超出该车道外侧边界线的那一瞬间(即越线瞬间)。在右转(或左转)测试时,若车辆偏离左(或右)车道线亦视为越线行驶。此外,“车道越线距离”是指如下图所示,自轮胎接触车道线外边缘至越出车道外侧边界线的垂直距离进行测量。

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左图为车辆越线瞬间,右图为车辆越线距离。

1.2 紧急转向系统的触发时间点

(1)制造商指定的装置生效时间,并可通过某种信号确认该时点;

(2)若在测试前未提供相关信号信息,则应以被测车辆在测试过程中横向速度开始连续上升的那一瞬间作为触发时间点。

 

1.3 目标物选择

(1)目标车辆:目标车辆使用Euro NCAP Vehicle Target。

(2)目标假人:目标假人使用Euro NCAP VRU Test Protocol(ver. 1.0.1)中规定的成人行人腿关节固定模型。

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二、测试条件

2.1 测试车道与车道线

2.1.1

    测试应在宽度为 3.5 m ± 0.1 m 的直线车道上进行。

 

2.1.2

    为测试设置的车道线如图所示,左侧和右侧用作测试的车道线的种类,可以随意选择。

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2.1 测试车道与车道线

2.1.1

    测试应在宽度为 3.5 m ± 0.1 m 的直线车道上进行。

 

2.1.2

    为测试设置的车道线如图所示,左侧和右侧用作测试的车道线的种类,可以随意选择。

2.2 环境条件 🌤️

2.2.1 

      测试时的环境温度应在 0℃ 至 45℃ 之间,风速不超过 5 m/s;其中,朝向被测车辆行驶方向的垂直风速应不超过 3 m/s。

(Euro NCAP 规定干燥环境下风速应低于 10 m/s;风速超过 5 m/s 时,是否有效由实验室根据厂商预期性能决定)

2.2.2 

       在下雨、下雪、大雾、大霾、积水等不良天气条件下,不得进行测试。测试应在白天且气象条件良好的环境中实施。

2.2.3 

      若太阳高度角低于水平面 15° 时,不应在直面太阳或背对太阳的方向进行测试。

2.3 测试车辆条件

2.3.1 载荷状态

(1) 测试时车辆应处于“适载状态”,前后轴的载荷分布应按照制造商建议的轴载分配进行。

(2)如因安装测试设备等原因无法应用制造商规定的轴载分布,则应在不超过制造商设计允许载荷的范围内进行测试。

2.3.2 变速箱挡位

(1)自动变速车应使用 “D” 挡;

(2)手动变速车应选择能维持测试所需速度的最高挡位。

2.3.3 轮胎胎压

轮胎充气压力应根据制造商推荐的冷胎压设定,依据当前载荷状况进行调整。

2.3.4 控制界限设置

如驾驶者可调节紧急转向系统的介入阈值,应设定为最敏感(最早介入)的可选设置。

2.3.5 若驾驶者可调节自动紧急制动系统(如 AEB/LSS)的触发性能,应将该调节装置设置于中间档位。若无法设置为中间档,则应使用慢一档触发的设定值。

2.3.6自适应巡航系统(ACC)若装配 ACC,系统应保持开启测试状态。

2.3.6.1 设置目标速度:若不能精确设为测试速度,应选择最接近且不低于测试速度的档位。

2.3.6.2 若 ACC 无法稳定保持车速,或系统将影响紧急转向系统介入,则应暂停或禁用 ACC。

2.3.7若紧急转向系统与其他系统存在联动结构,应在测试时同时激活所有相关联的系统。

2.4 测试设备规格

2.4.1 采样频率

用于数据采集的采样频率需至少100 Hz。

2.4.2 速度传感器类型及刷新率

车速可使用接触式或无接触式传感器,若使用 GPS 传感器,其刷新率(refresh rate)同样需达到或超过 100 Hz。

2.4.3测试设备精度规范

类别

输出

测量范围

精度要求

准确度

车速传感器

测试车辆速度

0.1-100km/h

≥0.1km/h

±0.25%FS

位置传感器

横向纵向位置

纵向0-200m

横向0-10m

±2cm

小于±2cm

警报传感器

时间、声学、光学、触发信号

/

/

响应时间≤5ms

2.4.4 设备选择

气象仪表等设备必须完好,要有足够的精度,温度计的准确度应在±1℃;

RT3000*2、摄像头*3、加速度传感器*1、声音传感器*1、DEWE、ADV3

三、测试与评估方法

3.1 静止目标车避让

 

3.1.1 一般要求

3.1.1.1紧急转向系统必须启动并进行避让碰撞方向的操作(即车辆应通过操控转向或制动自发规避路径上的静止目标)。

3.1.1.2紧急功能启动前或同时,必须至少使用两种不同警告方式(至少视觉+听觉)提前向驾驶员发出警告。例如可组合视觉提示、声音警示、触觉反馈;也可采用如车道偏离警报、碰撞预警等系统的警示手段。

示例组合包括:视觉+声音、视觉+触觉或视觉+声光触觉等多方式警告

3.1.1.3紧急操控完成触发后,在系统介入结束之瞬间,不应发生车辆越出原车道动作。即在系统主动控制结束时,车辆仍须保持在车道范围内。

3.1.1.4若测试中仅利用紧急转向系统或与其他自动辅助系统共同作用实现碰撞规避,均视为符合本规范要求。

3.1.1.5在若干测试中,应至少触发一次避让操控。若车辆确实具备避让功能但在试验情景中未必触发,制造商应提供触发方式以便进行触发验证。

 

3.1.2 测试方法

3.1.2.1在目标静止车辆(目标车)行驶方向抵达 65 ± 3 km/h 的点时,开始测试。从该触发点起,测试车辆以200 m 的距离为限。将目标车辆放置在100±1m的位置具体如下图。且测试车辆的行驶轨迹偏差应保持在 ± 0.1 m 范围内。

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两车重叠率为20%

3.1.2.2 将被测车辆加速至65±3km/h后保持匀速行驶,直至到达目标车辆所在位置后。

3.1.2.3 试验开始时保证紧急转向系统保持激活状态,当与目标车距离达到100m时,开始记录测试数据。主要记录测试车辆车速、横向速度、测试车辆与左右车道线的距离以及紧急转向系统的报警信号。

3.1.2.4 以上步骤执行3轮测试,若在TTC0.8秒前,系统未发出任何预警或未执行避让动作,则视为试验失败,并进行下一轮测试

3.1.3.1若满足 第 3.1.1 条 所列所有要求,则根据第 3.1.3.2 条的碰撞次数为测试结果计分。

3.1.3.2 根据测试中发生的碰撞次数,得分规则如下:

碰撞次数 得分
0 次 6 分
1 次 5 分
2 次 4 分
3 次 3 分
4 次 2 分
≥ 5 次 0 分(若系统确实具备避撞能力,且在执行第 3.1.1.2 所定的预警后发生 ≥ 3 次回避操控,或 ≥ 6 次触发第 3.1.1.2 所列警告,则仍记为 3 分)

3.2 行人避让

3.2.1 一般标准

3.2.1.1 紧急操控装置必须启动并向避让碰撞方向进行操作,以避免与行人的碰撞。

3.2.1.2紧急操控装置在启动前或启动瞬间,必须对驾驶员发出至少两种类型的警告(必须包含视觉警示),如听觉、触觉、或其他形式。可使用诸如车道偏离警告、前碰撞警示等系统来实现。

示例组合包括:视觉+声音、视觉+触觉、甚至视觉+声光+触觉等混合警示。

3.2.1.3在紧急操控装置介入后,当其控制动作结束时,不得发生行驶路径偏离车道或其他越线行为。

3.2.1.4若行人避让是在系统单独起作用或与其他辅助系统联动下发生,均视作符合本规范要求。

3.2.1.5全部测试次数中,紧急操控装置必须至少触发一次回避操作。若系统具备规避功能,但根据本规范的测试方法未实际触发回避操作,制造商应提供系统触发该功能的方法,以验证其实际运作能力。

3.2.2 试验方法

3.2.2.1根据200m的测试段,将目标假人放置在100±1m的位置,具体如下图。同时确保目标车辆的行驶轨迹偏差控制在±0.1m内

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目标假人与测试车辆重叠率为20%

3.2.2.2将被测车辆加速至65±3km/h后保持匀速行驶,直至到达目标车辆所在位置后。

3.2.2.3试验开始时保证紧急转向系统保持激活状态,当与目标车距离达到100m时,开始记录测试数据。主要记录测试车辆车速、横向速度、测试车辆与左右车道线的距离以及紧急转向系统的报警信号。

3.2.2.4以上步骤执行3轮测试,若在TTC0.8秒前,系统未发出任何预警或未执行避让动作,则视为试验失败,并进行下一轮测试

3.2.2.5若满足 所列所有要求,则根据第 3.2.3.2条的碰撞次数为测试结果计分。

3.2.3评价方法

3.2.3.1若满足3.2.1中所有基本要求,则进行下一步评分

3.2.3.2根据行人避让测试中发生的碰撞次数,赋予对应分数:

碰撞次数 得分
0 次 9 分
1 次 8 分
2 次 6 分
3 次 4 分
4 次 2 分
≥ 5 次 0 分*

*若系统执行了 ≥3 次避让操控,或产生了 ≥6 次第 4.2.1.2 条所述警告,即使发生 ≥5 次碰撞,仍可记为 3 分,不予 0 分处罚(碰撞次数不再影响评分)。

六、总结

紧急转向辅助系统(ESA)作为现代汽车主动安全技术的关键构成,通过传感器实时监测路况,在驾驶员遭遇前方障碍物、行人横穿等突发危险并做出转向动作时,自动计算最优避障路径并施加额外转向力,精准快速地辅助避险。它不仅能弥补人类反应局限、减少二次事故风险,还能自适应调节转向助力,增强车辆操控稳定性。同时,ESA 与 AEB、LDW、ESP 等系统协同,构建全方位安全防护网络。随着法规推动与技术成本降低,这项功能正从高端车型向中端普及,在人机共驾时代,是提升行车安全、降低事故率不可或缺的重要配置 。