Risultati del test: AEB combinato insieme alla termografia può salvare vite

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Alla fine del 2019 FLIR e VSI hanno unito le forze per far progredire l’uso delle termocamere per lo sviluppo di un sistema di frenata automatica di emergenza (AEB) più affidabile in tutte le condizioni.

A luglio 2020 siamo tornati in pista presso l’American Center for Mobility (ACM) per testare un sistema AEB combinato che includeva una termocamera, un radar, una telecamera a luce visibile e FLIR CNN. I test sono stati condotti insieme a quattro veicoli disponibili in commercio in condizioni difficili.

I risultati dei test dimostrano che il sistema AEB con termocamera aggiunta ha ottenuto prestazioni significativamente migliori rispetto ai sistemi AEB commerciali esistenti nel test supplementare degli spazi. Leggi il Riepilogo operativo dei risultati dei test qui sotto o scarica il white paper completo.

Riepilogo operativo: Miglioramento dell’efficacia AEB con la tecnologia di rilevamento termico

Condizioni attuali

Nel 2019 gli incidenti stradali negli Stati Uniti hanno ucciso più di 6.000 pedoni, il totale annuale più alto mai registrato, e ne hanno mandati più di 100.000 in ospedale con delle lesioni. Il 75% dei decessi segnalati si è verificato di notte. (1) Nell’ambito di uno sforzo continuo volto a rendere le strade più sicure venti case automobilistiche si sono impegnate di fronte al Congresso degli Stati Uniti a dotare tutte le auto e i camion di nuova produzione di sistemi AEB a partire dal 2022. Tuttavia le procedure di test attuali del Programma europeo di valutazione delle nuove auto (Euro New Car Assessment Programme, NCAP) non includono test per condizioni di guida comuni, come la guida al buio o con riflessi. L’AAA ha evidenziato i potenziali punti deboli negli attuali sistemi AEB in condizioni diurne e notturne nel suo articolo di ottobre 2019, Automatic Emergency Braking with Pedestrian Detection [Frenatura automatica di emergenza con rilevamento dei pedoni]. (2)

Per rilevare i pedoni, i sistemi AEB attuali si basano su telecamere a luce visibile, radar o entrambi. Nessuno utilizza attualmente le termocamere, che possono rilevare un pedone molto più lontano della portata di illuminazione dei fari tipici per una telecamera a luce visibile.

TEST DELLA TECNOLOGIA TERMICA NEI SISTEMI AEB

Questo articolo testa la teoria secondo cui l’aggiunta della tecnologia termica e della tecnologia a luce visibile al radar odierno può ridurre le collisioni con i pedoni in condizioni di guida comuni. Un’auto sponsorizzata da FLIR che utilizza un sistema AEB combinato che combina il rilevamento termico, radar e a luce visibile con una rete neurale convoluzionale (CNN) testata su quattro auto disponibili in commercio con sistemi AEB all’avanguardia. Sono stati sviluppati cinque casi di test sui protocolli di test Euro NCAP. I test includevano scenari non presenti attualmente nei test di rilevamento AEB positivi standard. Questi sono: di giorno quando gli abiti dei pedoni si confondono con lo sfondo, di giorno con pedoni in abiti ampi, guida notturna, guida con il riverbero solare e pedoni bambini e adulti di notte che emergono da dietro un’auto parcheggiata.

I risultati sono convincenti:
• Il sistema termico AEB combinato ha avuto successo in 25 test su 25 per prevenire efficacemente lesioni ai pedoni con solo due casi in cui il veicolo ha toccato, ma non ha abbattuto l’SPT (bersaglio pedonale morbido)
• I quattro sistemi AEB disponibili in commercio hanno avuto prestazioni positive nei test diurni (42 su 50 sono passati). Questi sistemi non hanno funzionato bene nei test notturni, colpendo l’SPT in tutti i casi di test tranne due.
• Per i produttori automobilistici, i fornitori di livello 1, le autorità di regolamentazione governative e le agenzie di test automobilistici esiste la possibilità di rendere più affidabile l’AEB espandendo i test di conformità AEB per includere tecnologie di rilevamento vitali come il rilevamento termico.

Introduzione

Per diversi anni FLIR Systems, Inc. (FLIR) ha collaborato con le case automobilistiche e i fornitori di primo livello per assistere nello sviluppo di sistemi ADAS e AV all’avanguardia con infrarossi termici (FIR) nella suite di sensori. FLIR ha incaricato VSI Labs (VSI) di sviluppare e testare la prima suite di sensori AEB combinati al mondo che utilizzava una termocamera a infrarossi a onde lunghe (LWIR), un radar, una telecamera visibile e una rete neurale convoluzionale (CNN).

VSI ha incorporato questo sistema in una Ford Fusion del 2018 e lo ha testato insieme a quattro veicoli del 2019 dotati di sistemi AEB all’avanguardia. Tutti i test sono stati condotti presso l’American Center for Mobility (ACM) di Ypsilanti nel Michigan. I test si sono basati su test di rilevamento positivi del Programma di valutazione delle nuove auto (NCAP) dell’Euro New Car Assessment Programme con test degli spazi aggiuntivi sviluppati da VSI per rappresentare condizioni di guida comuni come buio e riflessi del sole. Questi test della distanza rappresentano condizioni non testate attualmente da NCAP o da altre agenzie di test. VSI ha progettato i test per includere la guida verso un bersaglio pedonale morbido (SPT) riscaldato per simulare un essere umano a 40 km/h (25 mph). La premessa di FLIR era che i sistemi AEB attuali per i veicoli disponibili in commercio avrebbero faticato a identificare e reagire a un bersaglio pedonale in condizioni buie e di riverbero solare e con abbigliamento ampio di colori vivaci o scuri.

Questo documento descrive la metodologia, le procedure e i risultati dei test di VSI.

TECNOLOGIE DI RILEVAMENTO PER AEB

FLIR ritiene che non esista un singolo sensore in grado di abilitare un sistema di frenatura automatica di emergenza (AEB) affidabile. È solo la fusione di una combinazione di sensori che consente a un sistema AEB di funzionare con precisione in condizioni di guida comuni. Come dimostrano i risultati dei test mostrati in questo documento, una combinazione di sensori termici, radar e termici visibili con rilevamento dei pedoni ha il potenziale per farlo.

Metodologia

Le collisioni più comuni con pedoni si verificano quando un pedone attraversa una strada perpendicolarmente a un veicolo. La maggior parte dei casi di test Euro NCAP per AEB emula questo tipo di scenario. VSI ha basato i propri protocolli di test su questo scenario di attraversamento pedonale perpendicolare, con l’aggiunta di cinque test della distanza che includono test al buio, riverbero solare e abbigliamento alternativo indossato da un pedone. Gli standard NCAP sono stati seguiti nei test diurni con condizioni di strada asciutta, temperatura compresa tra 5° e 50° Celsius (41° e 122° Fahrenheit), luce diurna e visibilità nitida. Di notte sono state seguite le procedure chiave NCAP per emulare la posizione perpendicolare dell’auto con l’aggiunta delle funzioni notturne di test della distanza. Per ridurre il rischio di danni al veicolo o all’SPT con collisioni ripetute, ogni test è stato ripetuto cinque volte o fino a quando il veicolo in prova (VUT) non ha urtato l’SPT per un massimo di due volte.

Presso l’ACM la VSI Ford Fusion con i sensori termici, radar e a luce visibile combinati è stata sottoposta ai test Euro NCAP che le auto disponibili in commercio superano durante lo sviluppo e nell’ambito di un nuovo programma di valutazione delle auto. I test sono stati somministrati dal personale di monitoraggio ACM. La VSI Ford Fusion ha superato tutti i test; i risultati completi sono riportati nell’Appendice II di questo documento.

VEICOLI DISPONIBILI IN COMMERCIO CON AEB

VSI ha selezionato quattro veicoli disponibili in commercio (4) con i migliori sistemi AEB da testare insieme alla vettura di test VSI Ford Fusion che includeva il sistema AEB combinato. I modelli dei veicoli erano:

Tesla Modello 3 2019 con Autopilot™ 3.0

La Tesla Model 3 2019 è una berlina elettrica con Autopilot 3.0. Il sistema AEB di Tesla si basa su tre telecamere rivolte in avanti dietro il parabrezza nell’apertura dello specchietto retrovisore e su un radar rivolto in avanti di 160 metri. Scopri di più su Tesla Autopilot.

Toyota Corolla 2019 con Toyota Safety Sense™ 2.0

La Toyota Corolla 2019 è una berlina a quattro porte con il sistema di sicurezza Toyota Safety Sense 2.0, che include una telecamera a luce visibile integrata rivolta in avanti e un sistema radar montato su griglia progettato per mitigare una collisione con l’auto che precede o un pedone. Safety Sense 2.0 è il pacchetto ADAS di ultima generazione e garantisce un rilevamento migliore in condizioni di scarsa illuminazione. (5) Scopri di più su Toyota Safety Sense 2.0.

Subaru Forester 2019 con Subaru EyeSight®

La Subaru Forester 2019 è un SUV compatto dotato di tecnologia di assistenza al conducente Subaru EyeSight. Il sistema si basa su due telecamere rivolte in avanti montate dietro il parabrezza su entrambi i lati dello specchietto retrovisore. Scopri di più su Subaru EyeSight.

BMW X7 2019 con Mobileye®

La BMW X7 è un SUV full-size con modulo TriCam4 di Mobileye. Il sistema AEB con rilevamento pedoni e ciclisti si basa su tre telecamere rivolte in avanti con campo visivo di 28º, 52° e 150°. Scopri di più su BMW Driver Assistance.

VEICOLI TESTATI PRESSO ACM

Per leggere il resto del documento, fai clic sul link di download qui sotto:

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(1) https://www.ghsa.org/resources/news-releases/pedestrians20
(2) https://www.aaa.com/AAA/common/aar/files/Research-Report-Pedestrian-Detection.pdf
(3) M. Yanagisawa, E. Swanson, P. Azeredo, and W. Najm, "Estimation of potential safety benefits for pedestrian crash avoidance systems," National Highway Traffic Safety Administration, 2017
(4) Tutti i nomi di prodotti e società sono marchi commerciali™ o marchi registrati® dei rispettivi titolari. L’uso di qualsiasi prodotto o marchio aziendale non implica alcuna affiliazione con FLIR o VSI, né alcuna approvazione da parte dei titolari del marchio.
(5) https://www.toyota.com/content/ebrochure/CFA_TSS_2.pdf