产品描述
SAE J3116行人测试人体模型系列专为汽车主动安全、ADAS及行人预碰撞系统测试而设计。它为行人检测、预警和自动紧急制动功能的开发、验证和评估提供了高保真行人替代物。
该产品的开发参考了SAE J3116 主动安全行人测试假人建议本推荐规程定义了成人和儿童行人假人的规格,这些假人对于前视行人检测系统中使用的传感器而言,能够代表真实行人。本文件涵盖的行人假人适用于基于视觉、激光雷达和76–78 GHz雷达的行人预碰撞系统。
该假人提供逼真的行人尺寸、体型、外观、近红外反射率、76–78 GHz雷达截面特性以及关节肢体运动。它适用于评估基于摄像头、激光雷达、毫米波雷达和多传感器融合的行人检测系统。
运动配置
面向SAE J3116的行人假人采用6自由度关节运动配置以复现具有代表性的行人步态特征。
| 身体部位 | 运动类型 | 描述 |
|---|---|---|
| 左臂 | 主动 | 可编程前后摆动 |
| 右臂 | 主动 | 可编程前后摆动 |
| 左髋 | 主动 | 可编程腿部驱动运动 |
| 右髋 | 主动 | 可编程腿部驱动运动 |
| 左膝 | 被动式 | 通过机械联动跟随下肢运动 |
| 右膝 | 被动 | 通过机械联动跟随下肢运动 |
主动手臂和髋部模块产生受控的行人行走运动,而被动膝关节提供自然的下肢关节活动。这种结构有助于再现逼真的视觉步态特征和类似行人的雷达微多普勒特性。
SAE J3116 强调,关节连接会影响行人假人的表观尺寸、形状和雷达响应,并且腿部关节连接对于基于微多普勒的雷达检测尤为重要。该文件还指出,手臂关节连接是可选的,但若实现,应与自然人体运动保持一致。
主要特点
- 逼真的行人表示,用于主动安全和ADAS测试
- 参照SAE J3116开发
- 成人和6岁儿童假人配置
- 专为360°行人传感器感知而设计
- 具有代表性的视觉、激光雷达和76–78 GHz雷达特征
- 六自由度铰接运动系统
- 主动手臂摆动和主动髋部运动
- 用于自然步态行为的被动膝关节连接
- 可调节运动幅度和频率
- 类似行人的步态和雷达微多普勒响应
- 兼容PAD和PC软件控制
- 适用于AEB行人、FCW和PCS测试
- 轻量化且耐冲击的结构
- 兼容常见的行人目标载体系统
技术规格
| 项目 | 成人行人人体模型 | 儿童行人假人 |
|---|---|---|
| 标准参考 | SAE J3116 | SAE J3116 |
| 代表性测试对象 | 成人行人 | 6岁儿童行人 |
| 身高/高度 | 1715毫米 | 1201 毫米 |
| 肩部参考宽度 / 双肩宽 | 408 毫米 | 262毫米 |
| 双三角肌宽度 | 491毫米 | — |
| 髋关节枢轴高度 | 912毫米 | — |
| 膝关节枢轴高度 | 490 毫米 | — |
| 上臂长度 | — | 238毫米 |
| 大腿长度 | — | 272毫米 |
| 胸围 | 1030毫米 | — |
| 腰围 | 914毫米 | 541 毫米 |
| 臀围 | 1062毫米 | 595 毫米 |
| 上臂围 | 341 毫米 | 184毫米 |
| 大腿围 | 621毫米 | 328毫米 |
| 小腿围 | 386毫米 | — |
| 运动配置 | 6自由度 | 6自由度 |
| 主动关节 | 手臂和髋部 | 手臂和髋部 |
| 被动关节 | 膝盖 | 膝盖 |
| 传感器兼容性 | 视觉、激光雷达、76–78 GHz雷达 | 视觉、激光雷达、76–78 GHz雷达 |
| 控制方式 | PAD / PC软件 | PAD / PC 软件 |
| 推荐最大碰撞速度 | 最高60公里/小时 | 最高60公里/小时 |
| 推荐最大重量 | ≤ 7 公斤 | ≤ 4公斤 |
上述成人和儿童尺寸基于SAE J3116人体尺寸表。成人假人高度为1715毫米,而儿童假人代表一名6岁儿童,身高为1201毫米。该标准还建议成人假人重量不应超过7公斤,儿童假人重量不应超过4公斤,并且假人应避免坚硬表面或尖锐点,以减少在高达60公里/小时的测试中对车辆和乘员的损伤风险。
雷达与微多普勒特性
该人体模型旨在为行人预碰撞系统评估提供具有代表性的76–78 GHz雷达特征。SAE J3116规定,行人雷达响应受体型、形状、姿态、视角、与雷达的距离、衣物及肢体关节活动的影响。
对于成人假人,76–78 GHz 雷达散射截面(RCS)图案通常应呈现椭圆形分布,前后方向响应较强,侧面响应较低。对于儿童假人,RCS 图案预期更接近圆形,360° 平均 RCS 约为 -10 dBsm ± 5 dB在大于10米的距离处。
铰接式手臂和腿部有助于生成类似行人的微多普勒特征。对于使用微多普勒特征的雷达系统,SAE J3116指出,假人应具有与真实行走或跑步行人相似的肢体关节和步态周期,并且对于雷达微多普勒检测,腿部关节比手臂关节更为重要。
视觉和红外特性
假人未被衣物覆盖的身体部位应在视觉上接近真实人体皮肤和毛发。SAE J3116 建议采用冯·卢尚色阶中间三分之一的人体肤色,以及棕色或黑色模拟毛发。面部细节(如眼睛、鼻子、嘴巴和耳朵)并非必需,因为当前行人检测系统通常不依赖这些特征。
假人服装设计用于代表常见的行人外观。SAE J3116建议假人可穿着适当尺寸的现成服装。该文件还提供了成人和儿童假人的代表性服装颜色,包括成人的深色上衣/下装以及儿童的深色上衣搭配中蓝色下装。
对于与激光雷达相关的近红外响应,SAE J3116规定,人体皮肤在800–1100纳米波长范围内的反射率约为0.4至0.6,并建议用于近红外评估的服装织物反射率范围。
应用领域
SAE J3116行人测试假人系列适用于:
- 行人预碰撞系统测试
- AEB行人系统验证
- 前向碰撞预警评估
- 基于摄像头的行人检测测试
- 基于激光雷达的行人识别测试
- 基于76–78 GHz雷达的行人检测测试
- 雷达微多普勒算法验证
- 多传感器融合性能评估
- 成人行人横穿场景
- 儿童横穿马路场景
- 步行和跑步行人场景
- 360° 行人感知评估
- 封闭场地ADAS测试
- OEM开发和基准测试
- 行人感知算法的研究与验证
