ISO 19206-32021 道路车辆.主动安全功能评估用目标车辆 脆弱道路使用者和其他物体的试验装置.第3部分乘用车三维目标的要求标准立项发展报告

*道路车辆主动安全功能评估用目标车辆脆弱道路使用者和其他物体的试验装置第3部分:乘用车三维目标的要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Testdevicesfortargetvehicles,vulnerableroadusersandotherobjects,forassessmentofactivesafetyfunctions—Part3:Requirementsforpassengervehicle3Dtargets摘要随着全球汽车产业向智能化、网联化方向加速转型，以自动紧急制动（AEB）、自适应巡航控制（ACC）为代表的主动安全功能已成为提升道路安全性的核心技术。然而，这些功能的可靠性和有效性高度依赖于其在实际交通场景中对各类目标的识别与响应能力，尤其是对作为“脆弱道路使用者”的行人、自行车骑行者以及作为背景物体的乘用车的精确感知。在此背景下，国际标准化组织（ISO）制定了ISO19206系列标准，旨在为主动安全功能的测试与评估提供标准化的目标车辆、弱势道路使用者及其他物体的试验装置。本报告聚焦于该系列标准中的第三部分（ISO19206-3:2021），即“乘用车三维目标的要求”。该标准于2021年5月正式发布，为全球汽车行业提供了一套统一、科学、可重复的乘用车三维目标（即人造测试假车）的设计、制造和认证技术要求。本报告系统阐述了该标准的立项背景、核心技术内容、适用范围及其对提升主动安全测试一致性和公正性的重要意义。结论指出，ISO19206-3:2021作为现行国际标准，填补了乘用车作为测试目标在物理属性、雷达及光学特征等方面的标准空白，对于促进全球汽车主动安全技术的发展和法规协调具有里程碑式的价值。关键词主动安全功能；自动紧急制动；测试目标；脆弱道路使用者；乘用车三维目标；标准化；ISO19206Keywords:Activesafetyfunction;Automaticemergencybraking;Testdevice;Vulnerableroaduser;Passengercar3Dtarget;Standardization;ISO19206正文一、引言：智能驾驶时代的测试挑战伴随着汽车主动安全技术的飞速发展，以自动紧急制动（AEB）、智能车速辅助（ISA）、十字路口交通警示等为代表的功能，正从高端车型向中低端车型普及。这些系统的核心任务是准确感知并识别车辆行驶环境中的各类物体，包括其他车辆、行人、骑行者乃至静态障碍物。任何一个识别错误或响应延迟都可能导致严重事故。因此，在车辆研发和法规认证阶段，对这些主动安全功能进行标准化、可重复、高保真的测试至关重要。传统的道路测试虽具有真实性的优势，但存在着成本高昂、场景不可控、安全风险大以及测试结果难以复现等固有缺陷。为解决这些问题，行业逐渐转向使用“虚拟测试”与“物理测试”相结合的混合方法。其中，物理测试环节需要使用高度仿真的人造测试假人、假车等试验装置（即客观测试台车与假人，TestDevicesforActiveSafety）。这些测试装置必须具备与被模拟的真实物体高度一致的物理属性（如质量、尺寸、外形）、雷达反射截面（RCS）、红外热成像特征以及视觉（摄像头）特征。缺乏统一的标准化要求，不同制造商生产的测试装置可能导致完全不同的测试结果，从而削弱法规认证的公平性和技术发展的指导性。在此技术需求和产业背景下，ISO/TC22/SC33（道路车辆技术委员会/车辆动力学、底盘和行驶安全分技术委员会）启动了ISO19206系列标准的制定工作。二、ISO19206-3:2021标准核心技术内容ISO19206-3:2021《道路车辆主动安全功能评估用目标车辆脆弱道路使用者和其他物体的试验装置第3部分:乘用车三维目标的要求》是整个ISO19206系列标准的第三部分，专门针对用于测试主动安全功能的乘用车三维目标（即测试假车）提出要求。1.标准适用范围与对象该标准明确规定了用于评估主动安全功能的乘用车三维目标（3Dpassengercartarget）的主要技术要求。所谓“三维目标”，区别于早期的二维平板目标，是指在外观上具有接近真实汽车的立体结构、且具备模拟真实车辆在毫米波雷达、激光雷达和摄像头等多传感器融合感知下的光学、雷达和热学特性的测试装置。2.核心技术要求标准从多个维度对测试假车提出了详细要求，确保其能够真实复现真实A级、B级及C级乘用车的特征。-物理结构与尺寸：标准规定了测试假车的总体外形尺寸（长、宽、高）及关键特征点（如格栅、前大灯、后视镜、车轮拱板等）的尺寸公差。这些尺寸必须基于真实车辆的统计数据或特定参考车型（如ISO指定的标准参考车）。外观设计需保证在碰撞接触后对被测车辆的损坏最小化，且自身能够快速恢复或易于更换，以保证测试的连续性。-光学特征：针对摄像头视觉感知，标准对测试假车的颜色、反射率、表面纹理、对比度以及特征图案（如前大灯、尾灯、保险杠的视觉特征）提出了明确要求。要求表面材料在人造光源和自然光（日、暮、夜）下对人眼和摄像头传感器均能模拟真实车辆的视觉外观。特别是前大灯的模拟，其亮度、发光光谱和光源位置需满足标准要求，以确保在恶劣光照条件下（如雨、雾、逆光）的识别准确性。-雷达特征：针对毫米波雷达传感器，标准强制要求测试假车在指定的频率点（如24GHz、77GHz、79GHz）上的雷达反射截面（RCS）必须与被模拟的真实乘用车相匹配。标准不仅提出了RCS的总电平要求，还规定了其空间分布图，即测试假车在不同方位角、俯仰角下的反射特性应与真实车辆一致。这确保了雷达传感器能够正确识别目标的位置、速度和角度，而不会出现误报或漏检。-红外特征：考虑到夜间或低能见度条件下，红外热成像传感器也被部分高端车型使用，标准对测试假车的热特征也做出了规定。假车结构需能够模拟真实车辆发动机、轮胎和排气系统产生的典型热辐射分布图，这对于基于热成像的AEB系统测试至关重要。-机械与耐久性：标准要求测试假车必须足够坚固，能够在多次重复测试中（包括被车辆撞击）保持其外形和核心性能不发生不可逆的变形。其支撑结构（如拖车支架、内部框架）应设计为在碰撞时可控溃缩，以保护测试车辆和人员安全。同时，假车应便于快速安装、拆卸和运输。3.试验与验证方法ISO19206-3不仅仅是定义“要做什么”，更重要的是规定了“如何验证”。标准中详细描述了验证假车符合性所需的一系列试验方法：-电磁波特征验证：在微波暗室中，使用标准天线和传感器测量假车各关键区域的RCS。-光学特征验证：使用标准摄像头、标准照明光源和分光光度计测量假车表面的颜色、反射率和亮度对比。-尺寸与形状验证：使用三维激光扫描仪或光学测量仪对假车的几何尺寸和轮廓进行精密测量。-动力学验证：在动态测试中，使用高精度GPS、IMU（惯性测量单元）和运动捕捉系统验证假车在拖行或自行驱动下的运动轨迹、速度和姿态与真实车辆驾驶的一致性和复现性。三、标准修订的国内外主要参与单位介绍ISO19206-3:2021由国际标准化组织（ISO）下属的ISO/TC22/SC33/WG2（主动安全测试设备工作组）负责制定和修订。该工作组汇集了全球顶尖的汽车制造商、零部件供应商、认证机构、技术研发机构以及测试场运营商。在整个标准制定过程中，多家机构在其中扮演了关键的领导和技术支持角色。以下详细介绍其中一家重要的技术主导单位——德国联邦公路研究所。德国联邦公路研究所是德国联邦政府下属的、专门从事道路交通工程、车辆技术、道路安全与环境研究的权威机构。其总部位于贝尔吉施格拉德巴赫。BASt不仅是德国在ISO领域参与道路车辆标准制定的国家代表机构，同时也是ISO19206系列标准的核心技术推动者之一。-技术引领作用：BASt在主动安全测试领域具有深厚的积累。早在自动紧急制动系统（AEB）测试方法开始标准化之前，BASt就联合德国汽车工业协会（VDA）推动了多个基础研究项目（如“测试假人”系列项目），为中标准的制定奠定了坚实的理论基础。在ISO19206-3的编制过程中，BASt的专家团队主导了乘用车三维目标的RCS要求和光学特征要求的验证工作，提供了大量的实测数据支持。-主导关键试验环节：BASt利用其世界一流的测试设施（包括最新的微波暗室、动态测试场和视觉感知实验室），对多个候选的测试假车原型进行了全面的性能测试。这些测试包括不同天气条件（雨、雪、雾、夜间）下的目标识别能力评估。基于这些严谨的测试结果，BASt提出了对标准中“环境适应性”和“传感器反射特征一致性”的关键修订意见。-推动国际合作与协调：BASt在ISO/TC22/SC33/WG2中积极协调各方利益，尤其是协调北美、欧洲和亚洲在测试目标设计理念和材料选择上的差异。例如，在关于假车前大灯模拟的发光强度是否要区分美国FMVSS108和欧洲ECER48法规的问题上，BASt提出了一个折中方案，即要求假车具备可更换的发光模组，以满足全球不同地区的法规测试需求。这一方案最终被工作组采纳，显著提升了标准的全球适用性。-提供技术报告与白皮书：BASt在其年度研究报告中，会定期发布关于主动安全测试设备性能评估的报告。这些报告为ISO19206-3:2021的最终确立提供了重要的技术文献支撑，也帮助后进的研发机构更好地理解和应用该标准。四、结论与展望ISO19206-3:2021《道路车辆主动安全功能评估用目标车辆脆弱道路使用者和其他物体的试验装置第3部分:乘用车三维目标的要求》的发布与实施，标志着全球汽车主动安全测试技术进入了一个高度标准化、统一化的新阶段。该标准通过系统定义乘用车三维测试目标在物理尺寸、光学特征、雷达反射截面、红外特性及结构耐久性等方面的详细要求，从根本上解决了因测试设备不统一而导致的结果差异性问题，使不同国家、不同制造商、不同测试场之间进行的AEB等主动安全测试具备了真正的可比性和可重复性。这对于全球范围内汽车安全法规的协调统一（如欧盟NCAP、美国NHTSA、中国C-IASI等）以及跨国汽车企业开发全球车型的安全性能基准提供了坚实的技术基石。展望未来，该标准的进一步发展将聚焦于以下几个方面：1.融合更高阶的传感器模拟：随着激光雷达（LiDAR）在中高端车型上的普及，现有的三维目标虽然在光学和雷达特征上有所涵盖，但在模拟高分辨率LiDAR的点云特征（如不同材质表面的反射率、散射特性）方面仍有提升空间。未来的标准修订版本很可能会增加针对1540nm、905nm等主流LiDAR波长的专门要求，以及模拟车辆后部、侧面及顶部不规则曲面的详细反射特性。2.增加动态场景适应性：当前标准主要定义了静态目标的特征。未来，标准可能进一步涵盖动态测试场景，例如，模拟被测试车辆接近过程中，目标车辆自身的运动（如变道、加速、减速）以及目标车辆与被测车辆之间的相对运动对传感器感知的影响。这要求测试假车不仅要在外观上逼真，其搭载的运动机构（如电机、转向系统）也需要具备更精确的动态响应能力。3.数字化与虚拟测试的接口：为了降低成本并提升测试效率，混合测试法越来越被重视。未来ISO19206系列可能会扩展与VTD（虚拟测试驾驶）软件进行数据交互的接口标准，使得在数字孪生环境中进行的模拟测试结果能够与被物理验证的测试假车的性能参数进