助力汽车安全避让

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。"

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。

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。4activeC2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。

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。

4activeSystems公司的最新亮点是其平台"4activeFB"，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系统在一到八米内非常精确，但是GNSS的精度可低至一到两厘米。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±5厘米，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系列安全I/O模块提供了广泛的故障安全数字量和模拟量输入，例如用于热电偶的温度输入模块。这使得安全产品特别适合4activeSystems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。

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。

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。我们非常看重奥地利制造的质量，"Fritz说道。