Automaattisten hätäjarrutusjärjestelmien (AEB) testi- ja arviointimenetelmän kehitys

Abstract

Tämän insinöörityön aiheena oli kehittää Tekniikan Maailmalle (TM) automaattisten hätäjarrutusjärjestelmien (AEB) testi- ja arviointimenetelmä. Tavoitteena oli, että testi perustuu liikenteessä esiintyviin todellisiin vaaratilanteisiin ja tuottaa vertailukelpoisia tuloksia. Lisävaatimuksia olivat helppokäyttöisyys ja kustannustehokkuus. Tulevaisuudessa tapahtuvaa kehitystä ajatellen oli mahdollistettava testitilanteiden ja arviointikriteerien päivitys.

Työn aluksi perehdyttiin AEB-järjestelmien toimintaan sekä niissä hyödynnettävään anturitekniikkaan. Lisäksi perehdyttiin nykyisiin AEB-testeihin, joista Euro NCAP:n testit osoittautuivat kaikkein monipuolisimmiksi. Näiden lisäksi tutustuttiin tietoihin Suomen liikenneonnettomuuksista.

Tärkeä osa työn toteutusta olivat alustavien suunnitelmien perusteella tehdyt AEB-testit, joita tehtiin sekä talvi- että kesäolosuhteissa. Nämä käytännön testit nostivat esiin kysymyksiä sekä selkeästi parannusta vaativia seikkoja testimenetelmässä. Kysymyksiin jouduttiin etsimään vastauksia muun muassa haastattelemalla suomalaisia ja eurooppalaisia autoalan ammattilaisia.

Olennainen havainto työn aikana oli, että vuosittain Suomessa kuolee jalankulkijoiden ja henkilöautojen välisissä onnettomuuksissa merkittävästi enemmän ihmisiä kuin peräänajoissa. Siksi AEB-testiin on tärkeää sisällyttää jalankulkijatunnistusta testaavia tilanteita. Jalankulkijanuken on tuotettava ihmistä muistuttava heijaste tutkalle, sillä jalankulkijan tunnistuksessa hyödynnetään kameran lisäksi myös tutkaa. Oikeanlaisen jalankulkijanuken kehitys vaatii lisää työtä. Lisäksi autojen jalankulkijaa suojaavat turvalaitteet, kuten aktiivinen konepelti, on mahdollisesti kytkettävä pois käytöstä testin ajaksi.

Työn tuloksena valmistui testi- ja arviointimenetelmä AEB-järjestelmien testaamiseksi peräänajotilanteissa sekä talvi- että kesäolosuhteissa. Testimenetelmä otettiin käyttöön alkusyksystä 2018, ja ensimmäistä kertaa AEB-testi vaikuttaa arviointiin autojen vertailutestissä TM:n numerossa 20/2018.

The purpose of this thesis was to develop test protocol and evaluation criteria of Autonomous Emergency Braking systems (AEB) for the Finnish motoring magazine Tekniikan Maailma. The objective was that the test would be based on real-life accident scenarios. The results should also be comparable. Other objectives were that the test protocol should be cost-efficient and easy to use. The future development of AEB systems were taken into account so that testing and evaluating could be revised in the future.

The thesis began with a study of AEB systems and the sensors used. Other AEB test protocols were also studied. The AEB tests of the Euro NCAP proved to be the most versatile. In addition to these data of motoring accidents in Finland were also studied.

An important part of the thesis were the initial AEB tests in winter and summer conditions. These tests raised several questions and revealed problems in the initial testing protocol. To find answers to these questions many Finnish and European experts in the field of the automotive industry had to be interviewed.

An essential finding was that in the motoring accidents there are significantly more casualties in pedestrian accidents than in rear-end collisions. This is why it is important to include pedestrian testing in the test protocol. The pedestrian dummy has to represent a real pedestrian for camera and also radar due to sensor fusion. It means that camera makes the initial detection and radar confirms it. Therefore, the development of the pedestrian dummy needs more time. Also, the pedestrian protection systems, such as an active bonnet might have to be deactivated for the test.

As a result of this thesis a test protocol and evaluation criteria for AEB systems in rear-end crash situations were developed. The protocol was optimized for tests in both summer and winter conditions. The test was launched in autumn 2018. For the first time the AEB test results will have an effect on the overall evaluation in the vehicle comparison test in the Tekniikan Maailma issue 20/2018.