联合国法规R175对油门防误踩功能ACPE的要求①

1.背景

2.范围&定义

3.技术要求

4.测试要求

5.电子控制系统安全方面的特殊要求

 

1. 背景

 

道路交通安全一直是全球性的重要议题，根据相关研究，油门误踩导致的交通事故占重大交通事故的比例相当高，约为12.6%。油门误踩事故通常导致严重的交通事故，包括追尾、碰撞等，此类事故不仅影响驾驶员和乘客的安全，还可能对其他道路使用者构成严重威胁，造成重大的人员伤亡和财产损失。

 

随着汽车保有量的增加和消费者对汽车安全性能的关注度提高，市场对油门防误踩技术的需求也在不断增加。汽车电子技术和智能驾驶技术的快速发展，使得市场上出现了多种防止油门误踩的技术和系统。例如，单踏板驾驶系统和油门防误踏装置等，这些技术通过改变操作逻辑或增加安全装置来降低油门误踩的风险。汽车制造商也纷纷在高端车型中配备油门防误踩系统，以满足消费者对安全的需求。

 

为了进一步减少油门误踩事故的发生，保障道路交通安全，为汽车制造商提供明确的指导和要求，推动油门防误踩技术的普及和应用，制定专门的油门防误踩法规显得尤为必要。

 

在上述背景下，联合国世界车辆法规协调论坛（WP.29）就自动驾驶、网联车辆和车辆安全等方面进行了广泛的讨论和研究，专门为踏板错误加速控制系统（油门防误踩技术）制定了本法规（草案）。

 

2.范围&定义

 

2.1 范围

 

本联合国法规适用于装有自动变速箱的M1类车辆的踏板错误加速控制系统（ACPE）的型式认证。

 

应制造商的要求，其他类别的车辆可根据本法规获得批准。

 

车辆安装的前向或后向探测设备与其在道路上的使用不相容，可以豁免遵守本法规的有关规定（前进/后退方向），具体需要根据认证机构的决定而定（例如只有前进档的车辆，无需后向油门防误踩功能）。

 

2.2 定义

 

就本法规而言：

 

“踏板错误加速控制Acceleration Control for Pedal Error（ACPE）”：是指检测驾驶员对加速踏板控制的错误应用并控制意外加速的系统。

 

“就其ACPE而言的车辆类型Vehicle Type with Regard to its ACPE”：是指在以下基本方面没有区别的一类车辆：

 

（a）显著影响ACPE性能的车辆特征；

 

（b）ACPE的类型和设计。

 

“公共空间Common space"：是指可以显示两个或多个信息功能（例如符号）但不能同时显示的区域（通常指仪表中间弹窗区域）。

 

“提供良好附着力的干燥道路Dry road affording good adhesion”：是指具有足够的标称峰值制动系数Peak Braking Coefficient（PBC）的道路，该系数将允许：

 

（a）平均充分减速度至少9m/s²；或者

 

（b）达到相关车辆的设计最大减速度；以较低者为准。

 

“足够的标称峰值制动系数Sufficient nominal Peak Braking Coefficient（PBC）”：是指路面摩擦系数为：

 

（a）0.9，当使用美国材料试验协会（ASTM）的E1136-19标准中的参考轮胎，按照E1337-19在40mph（约64km/h）的速度下测量时；

 

（b）1.017，当使用以下任一方法测量时：

 

（i）使用美国材料试验协会（ASTM）的F2493-20标准中的参考轮胎，按照E1337-19在40mph（约64km/h）的速度下测量时；或者

（ii）按照UN ECE R13H法规附件6附录2规定的测试方法。

 

（c）当使用UN ECE R13法规附件13附录2中的测试方法测量时，允许相关车辆达到最大设计减速度的要求值。

 

“自检Self-check”：是指至少在系统处于开启状态时连续检查系统故障的功能。

 

“障碍物"Obstacle”：指的是车辆或类似墙壁的结构。

 

“自动变速箱Automatic Transmission”：是指不需要驾驶员使用离合器控制来换挡的任何变速器（自动变速器包括例如单档变速器、无极变速器、带有自动离合器的变速器等）。

 

“车辆的运行质量Mass of a vehicle in running order”：是指带有车身的空载车辆的质量，包括冷却剂、机油、至少90%的燃料、100%的其他液体、驾驶员（75kg），但用过的水、工具、备胎除外。

 

3.技术要求

 

3.1 性能要求

 

以下性能要求应适用于无挂车联接、质量介于最大质量和运行质量之间且动力总成管理系统正常运行的车辆。

 

3.1.1

 

至少在以下场景下检测到驾驶员的加速器控制（油门踏板误踩）错误时，ACPE应能够限制车辆的意外加速：

 

（a）当驾驶方向被选择为前进时，当车辆前方存在障碍物时，以及

 

（b）当驾驶方向被选择为向后时，当车辆后方存在障碍物时。

 

3.1.2

 

当加速控制装置的速度至少为每秒400%，行程距离至少为总行程距离的70%，并且达到加速控制装置的最大位置的至少为90%，此时的加速器控制应用应被视为3.1.1段中的加速器控制错误应用。

 

3.1.3

 

尽管有第3.1.2段的规定，对于基于（加速踏板）力来触发ACPE的系统，大于触发阈值的加速器控制力应被视为加速器控制错误应用。制造商应证明触发阈值的合理性，以使型式批准机构满意。

 

3.1.4

 

当车辆从静止状态加速时，ACPE应控制加速。

 

3.1.5

 

ACPE应限制车辆加速度，以防止或减轻与车辆前方或后方的1.0m到1.5m之间的障碍物在车辆路径上的碰撞，前提是：

 

（a）车辆外部环境允许所需的加速抑制，例如：

（i）道路平坦、水平且干燥，具有良好的附着力。

（ii）天气条件不影响车辆的性能（例如没有暴风雨，不低于0°C）；

 

（b）车辆本身状态允许所需的加速抑制，例如：

 

（i）轮胎处于适当状态并胎压正常；

（ii）如果打算使用制动器，则制动器操作正常（制动器温度、制动片状况等）；

（iii）不存在严重的负载分布不均；

（iv）没有拖车连接到机动车辆，并且机动车辆的质量介于最大质量和行驶质量之间；

（v）车辆的动力总成管理系统正常运行；

 

（c）没有影响物理感知能力的外部影响，例如：

 

（i）环境照明条件至少为1000Lux，传感器没有极端致盲（例如阳光直射致盲、雷达高反环境）；

（ii）目标车辆在雷达散射截面Radar Cross Section（RCS）或形状/轮廓方面并不极端（例如，低于M1类车辆RCS的后5%）

（iii）没有显著影响车辆感知能力的天气条件（例如大雨、浓雾、雪、泥土等）。

（iv）车辆附近没有空中的障碍物。

 

（d）情况是明确的，例如：

 

（i）障碍物是静止的、没有遮挡的、与行驶方向上的其他物体明显分离；

（ii）障碍物中心线与车辆中心线的横向偏移不大于0.2 m；

（iii）测试车辆的行驶方向是直的，没有弯道，车辆没有在十字路口转弯并沿着车道行驶；

（iv）障碍物是M1类车辆，或宽度至少为2.0 m，高度至少为1.0 m的墙状结构。

 

当条件偏离上述条件时，系统不得停用或不合理地切换控制策略。这应由制造商根据第5章电子控制系统安全方面的特殊要求进行证明，如果认为合理，认证机构可以在偏离上述条件或第4章中的条件下进行测试。验证测试的基本原理和结果应附在测试报告中。

 

3.1.6

 

如不能防止碰撞，则在第3.1.2段所指触发条件下，碰撞速度不得高于8km/h。

 

此外，碰撞速度不得大于车辆在相同位置和相同情况下但没有任何ACPE干预时的速度的70%。

 

3.1.7

 

在任何干预期间，车辆加速应持续受到ACPE的限制。当不再检测到障碍物或驾驶员中断ACPE功能时，干预可能会结束。制造商应向技术服务部门声明ACPE持续条件。

 

3.1.8

 

ACPE应具有良好的电磁兼容性，功能的有效性不应受到磁场或电场的不利影响。这应通过满足UN ECE R10法规06修订版或后续系列修正案的过渡条款来证明。

 

3.1.9

 

应通过满足第5章的要求来证明ACPE符合电子控制系统的安全概念方面的考量。

 

3.1.10

 

ACPE应根据第3.4.2条款通知驾驶员其干预。

 

3.1.11

 

驾驶员中断ACPE：

 

（a）ACPE应为驾驶员提供中断其干预的方法。这种中断应由任何表明驾驶员已经认识到情况的有意行为开始；

 

（b）在保持加速器控制的中断（油门踏板为松开）情况下，车辆的速度不应迅速增加；

 

（c）作为第5章评估的一部分，在安全概念检查期间，制造商应记录并向批准机构证明这些要求的满足情况。

 

3.1.12

 

应使用第4章所述的试验程序验证性能要求。

 

3.2 停用

 

3.2.1 短期停用

 

当车辆配备了手动停用ACPE的装置时，油门防误踩功能ACPE应在任何新的上电周期开始时自动恢复（上电自启动）。

 

应至少在停用时发出停用警告。

 

3.2.2 长期停用

 

尽管有第3.2.1段的规定，车辆可配备长期停用装置，可以手动停用ACPE，在该情况下，该系统无须在每次上电周期开始时恢复。然而，该系统须以

（a）、（b）或（c）的方式向驾驶员提供信息：

 

（a）持续的光学警告信号应告知驾驶员ACPE已停用。第3.4.3段规定的黄色警告信号可用于此目的；

 

（b）应定期通知驾驶员ACPE已停用。在这种情况下，此信息应提供至少10秒或直到驾驶员确认；

 

此信息须最少每7天或每10次上下电提供一次，此信号须有别于第3.4.3段所指明的故障警告信号。

 

（c）如果停用仅针对一个操作方向（向前或向后），则在上电周期中首次选择相应的驱动方向时，应给出恒定的光学警告。

 

长期停用流程的设计应确保至少需要2次有意的操作才能停用。

 

3.2.3 自动停用

 

当车辆配备自动停用ACPE的装置时，例如在携带自行车架或拖车等情况下（拖挂模式），应酌情适用以下条件：

 

（a）车辆制造商应在型式批准时向技术服务机构提供ACPE自动停用的情况和相应标准清单，并将其附在测试报告中；

 

（b）一旦导致自动停用的条件不再存在，ACPE应自动重新激活；

 

（c）应至少在停用时发出停用警告，除非根据第3.3.3段发出故障警告。

 

当自动驾驶系统控制车辆或高级驾驶辅助系统处于激活模式（例如ALKS或A类ACSF功能处于激活状态）时，ACPE可以暂停或调整其控制策略，而无需向驾驶员指示，只要确保车辆提供至少与ACPE相同的加速抑制能力。ACPE的暂停或调整的控制策略应由制造商在安全概念检查期间记录并向批准机构证明，作为第5章评估的一部分。

3.3 故障检测/自检

 

3.3.1

当ACPE发生故障，导致无法满足本法规的要求时，应向驾驶员发出故障警告。警告应符合第3.4.3段的规定。

 

不需要向驾驶员提供故障警告信号以指示ACPE暂时不可用，例如由于恶劣天气条件。

 

3.3.2

每次ACPE自检之间不得有明显的时间间隔，在检测到故障的情况下，发出警告信号不得有延迟。

 

3.3.3

如果检测到非电气故障情况（例如传感器失明或传感器错位），也应向驾驶员发出故障警告，除非根据第3.2.3段给出停用警告。

 

3.2.4

如果检测到故障时车速大于10km/h，则应在下次车速低于10km/h时发出警告信号。

 

3.4 警告信号

 

3.4.1 一般要求

（a）光学警告信号在白天（日光直射）和晚上均应清晰可见；

（b）驾驶员在驾驶座位上验可以轻松看到警告信号；

（c）ACPE的光学警告信号应在上电自检期间点亮，此要求不适用于公共空间中显示的警告信号。

 

3.4.2 干预警告信号

 

应通过光学信号发出干预警告。此外，应向驾驶员提供触觉或声音信号，除非具有目标检测能力的其他车辆系统已经提供了这种信号（例如停车距离警告）。

 

光学警告信号可以是故障警告信号的闪烁。

 

车辆制造商应在型式认证时提供向驾驶员呈现的警告指示的描述，并记录在测试报告中。

 

3.4.3 故障警告信号

 

故障警告应为恒定的黄色光信号。

 

3.5 定期技术检查规定

 

3.5.1

在定期技术检查中，可以通过对故障警告信号状态的可见性观察来确认ACPE的正确运行状态。在“通电”（上电自检）和任何灯泡检查之后，如果在上一个上电周期结束时存在任何故障，则故障警告信号应保持亮起，除非检测到该故障不再存在。

 

在故障警告信号位于公共空间中的情况下，必须在故障警告信号状态检查之前观察公共空间的情况。

 

3.5.2

在型式批准时，制造商选择的防止故障警告信号被篡改的方法应保密地概述。或者，当检查ACPE正确运行状态的辅助方法可用时，可以满足此保护要求。