摘要：隨著汽車(chē)的普及，人們對(duì)其安全技術(shù)提出了越來(lái)越高的要求，因此對(duì)汽車(chē)事件數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)（EDR）的研究和應(yīng)用具有重要意義。對(duì)GB 39732—2020中要求檢測(cè)的項(xiàng)目“駕駛操作數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行了詳細(xì)解讀，并為試驗(yàn)過(guò)程出現(xiàn)的一些問(wèn)題設(shè)計(jì)了相應(yīng)的試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)方法，有效解決了手動(dòng)操作的不足，提高了試驗(yàn)的效率和準(zhǔn)確率。

關(guān)鍵詞：事件數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)；駕駛操作數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)；設(shè)備；方法

中圖分類號(hào)：U472.6 收稿日期：2024-04-23

DOI：1019999/jcnki1004-0226202407031

1 前言

隨著汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展和智能化程度的不斷提升，汽車(chē)安全性問(wèn)題日益受到人們的關(guān)注。汽車(chē)事件數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)（EDR）作為現(xiàn)代汽車(chē)安全技術(shù)的重要組成部分，其研究和應(yīng)用對(duì)提升汽車(chē)安全性、優(yōu)化事故處理流程具有重大意義。

EDR是一種能夠記錄汽車(chē)在特定事件（如碰撞）發(fā)生前后一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)、安全系統(tǒng)狀態(tài)以及駕駛操作行為等信息的裝置。通過(guò)收集和分析這些數(shù)據(jù)，可以更加準(zhǔn)確地了解事故發(fā)生的經(jīng)過(guò)和原因，為事故調(diào)查、責(zé)任認(rèn)定提供有力支持。同時(shí)，EDR數(shù)據(jù)還可以用于汽車(chē)安全性能的提升、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的改進(jìn)以及駕駛行為的優(yōu)化等方面。

目前國(guó)際上已有多個(gè)國(guó)家和地區(qū)建立了EDR有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，其中以美國(guó) CFR 563[1]、SAE J1698[2]的應(yīng)用較為廣泛[3]。我國(guó)于2020年底發(fā)布了強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 39732—2020《汽車(chē)事件數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)》，并于2022年1月1日正式實(shí)施。法規(guī)要求2024年1月1日起，新申請(qǐng)型式批準(zhǔn)的車(chē)型應(yīng)滿足該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的全部要求。GB 39732—2020《汽車(chē)事件數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)》中要求檢測(cè)的項(xiàng)目分別是碰撞試驗(yàn)、駕駛操作數(shù)據(jù)試驗(yàn)和臺(tái)架試驗(yàn)，本文就駕駛操作數(shù)據(jù)試驗(yàn)的方法展開(kāi)了進(jìn)一步研究。

2 駕駛操作數(shù)據(jù)試驗(yàn)解讀

駕駛操作數(shù)據(jù)試驗(yàn)是指EDR系統(tǒng)在被觸發(fā)之后能夠記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)符合GB 39732—2020中的記錄要求，同時(shí)記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)要與車(chē)輛的設(shè)置狀態(tài)一致。具體試驗(yàn)過(guò)程中，車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)（純電動(dòng)汽車(chē)及混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)處于上電狀態(tài)），EDR所記錄的車(chē)輛電子電器系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置并保持在開(kāi)啟狀態(tài)[4]。主要的設(shè)置有：制動(dòng)和加速踏板要保持一定行程，避免處在空行程位置；轉(zhuǎn)向盤(pán)固定一個(gè)角度，也要避免空行程位置；安全帶應(yīng)系上；轉(zhuǎn)向燈處于開(kāi)啟狀態(tài)。然后對(duì)EDR進(jìn)行觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)方式主要有四種：撞擊車(chē)輛；用板車(chē)固定車(chē)輛，撞擊板車(chē)；物理觸發(fā)EDR系統(tǒng)；對(duì)EDR系統(tǒng)輸入觸發(fā)信號(hào)。根據(jù)試驗(yàn)成本，觸發(fā)閾值很難控制達(dá)到客戶需求等因素，一般試驗(yàn)都會(huì)選擇物理觸發(fā)EDR系統(tǒng)的方式進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)。

進(jìn)行駕駛操作數(shù)據(jù)試驗(yàn)時(shí)，因?yàn)橐獙⒃O(shè)置的制動(dòng)踏板和加速踏板角度與EDR記錄的角度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，要求記錄的數(shù)據(jù)與設(shè)置的數(shù)據(jù)一致，因此，在該試驗(yàn)過(guò)程中精確地測(cè)量踏板的滿量程數(shù)據(jù)以及將踏板固定在一個(gè)穩(wěn)定的開(kāi)度上關(guān)乎試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和正確性。

目前測(cè)量踏板開(kāi)度的方法通常依賴試驗(yàn)人員手動(dòng)操作，通過(guò)反復(fù)拆裝工裝和主觀感受踏板空行程位置與滿行程位置來(lái)進(jìn)行，該過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，精確度不高，而且人員操作時(shí)會(huì)有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)此問(wèn)題，本文提出了一種可以自動(dòng)進(jìn)行駕駛操作數(shù)據(jù)試驗(yàn)的設(shè)備和方法。

3 試驗(yàn)設(shè)備

為解決以上問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種可以自動(dòng)進(jìn)行駕駛操作數(shù)據(jù)試驗(yàn)的設(shè)備（圖1），該設(shè)備主要包括一種駕駛操作數(shù)據(jù)試驗(yàn)的模擬裝置、自動(dòng)標(biāo)定行程數(shù)據(jù)采集模塊、踏板數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)分析模塊。

這種駕駛操作數(shù)據(jù)試驗(yàn)的模擬裝置是通過(guò)固定底板將裝置放在汽車(chē)駕駛艙地板上，通過(guò)調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿調(diào)節(jié)高度，使方向盤(pán)夾能夠合適的固定住汽車(chē)方向盤(pán)。將連接拉壓力傳感器和角度傳感器的筆式推桿固定在制動(dòng)踏板和油門(mén)踏板上，起到模擬駕駛員踩剎車(chē)和油門(mén)的過(guò)程。

自動(dòng)標(biāo)定行程數(shù)據(jù)采集模塊?？梢钥刂岂{駛操作數(shù)據(jù)試驗(yàn)的模擬裝置進(jìn)行汽車(chē)制動(dòng)踏板和油門(mén)踏板的行程標(biāo)定，實(shí)時(shí)地采集踏板的壓力和角度，顯示在控制屏幕上。

踏板數(shù)據(jù)處理模塊。該模塊接收來(lái)自數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出踏板的總行程角度，以及可以設(shè)定一個(gè)固定值的角度之后，控制踏板運(yùn)行到該角度固定住，實(shí)現(xiàn)踏板數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

數(shù)據(jù)分析模塊。該模塊可以記錄踏板力和角度隨時(shí)間變化的曲線數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在控制器中，為后期試驗(yàn)人員分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性提供了依據(jù)。

該設(shè)備對(duì)應(yīng)的控制面板程序界面如圖2所示，可以設(shè)置各項(xiàng)調(diào)試參數(shù)，并且實(shí)時(shí)地顯示角度和力值的數(shù)據(jù)，在試驗(yàn)時(shí)，有實(shí)時(shí)的角度和壓力隨時(shí)間變化的曲線圖，方便觀察數(shù)據(jù)。

該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，可以有效地避免駕駛操作數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，提高試驗(yàn)的速度和準(zhǔn)確率。

4 試驗(yàn)方法

本文相應(yīng)地設(shè)計(jì)了一種使用上述設(shè)備的EDR駕駛操作數(shù)據(jù)試驗(yàn)方法。該方法包括以下步驟：

a將該設(shè)備安裝到目標(biāo)車(chē)輛上。

b使用控制器自動(dòng)測(cè)量加速踏板和制動(dòng)踏板的空擋和滿量程角度，具體方式包括以下幾點(diǎn)：

①設(shè)置拉-壓力傳感器的閾值：先用推拉力計(jì)測(cè)量出踏板的最大壓力值，再根據(jù)最大壓力值設(shè)定閥值。例如，剎車(chē)踏板空擋行程（即0%行程位置）的壓力為0，100%行程位置的壓力為500 N?？筛鶕?jù)車(chē)型隨時(shí)調(diào)整不同的閾值。壓力傳感器能夠置零以消除設(shè)備自重的影響。

②初始位置可以讓踏板置于0%～100%中間的任意的位置。

③控制器收回踏板，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)踏板壓力，當(dāng)壓力減少到0時(shí)，記錄角度儀數(shù)值為θ0，同時(shí)停止收回。然后推出踏板，當(dāng)壓力增加到500 N時(shí)，記錄角度數(shù)值為θ100，同時(shí)停止推出。θ100-θ0的絕對(duì)值即是踏板行程（滿量程角度）。該過(guò)程可重復(fù)若干次（可自行設(shè)定次數(shù)次），取平均值。

c進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，輸入需要設(shè)置的角度。例如要運(yùn)行到25%踏板位置，則控制踏板從0位置推出，當(dāng)角度儀數(shù)值達(dá)到θ0+025（θ100-θ0）停止即可。

d此外，設(shè)備上還有兩個(gè)點(diǎn)動(dòng)的控制按鈕，在特定條件下可手動(dòng)測(cè)量踏板的空擋和滿量程角度；具有過(guò)載保護(hù)功能，防止設(shè)備損壞：在試驗(yàn)過(guò)程中（自動(dòng)運(yùn)行模式），在角度儀數(shù)值不變的情況下，如果壓力（設(shè)置壓力閾值）突然劇變，則控制器嘗試收回推桿至0壓力位置。

圖3所示為加速踏板和制動(dòng)踏板的參數(shù)設(shè)定和控制界面，可以直觀地感受和理解該方法的操作。

圖4所示為踏板自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中的角度和力與時(shí)間的相關(guān)曲線，通過(guò)該曲線可以分析整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。

總的來(lái)說(shuō)，使用該方法控制設(shè)備進(jìn)行EDR駕駛操作數(shù)據(jù)試驗(yàn)可以自動(dòng)、實(shí)時(shí)地測(cè)量踏板壓力，并精準(zhǔn)地記錄和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。通過(guò)分析軟件，可以快速獲取試驗(yàn)過(guò)程中踏板開(kāi)度和反饋力的情況，為后續(xù)分析數(shù)據(jù)提供支持。

5 結(jié)語(yǔ)

在汽車(chē)事件數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)（EDR）的重要性愈發(fā)凸顯的今天，本文對(duì)GB 39732—2020要求檢測(cè)的三個(gè)項(xiàng)目之一的駕駛操作數(shù)據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了解讀，并對(duì)該試驗(yàn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了分析，提出了使用一種可以自動(dòng)進(jìn)行駕駛操作數(shù)據(jù)試驗(yàn)的設(shè)備和相應(yīng)的試驗(yàn)方法。該設(shè)備和方法在經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證之后，可以解決手動(dòng)測(cè)試的不足之處，優(yōu)化了試驗(yàn)流程，極大地提高了試驗(yàn)效率和準(zhǔn)確率。

參考文獻(xiàn)：

[1]NHTSA Event Data Recorders：49 CFR Part 563[S]Washington：NHTSA，2012

[2]SAE InternationalEvent Data Recorder：SAE J 1698-2017[S]Warrendale：SAE，2017

[3]張廣秀，孫枝鵬，常晏寧國(guó)內(nèi)外汽車(chē)事件數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)（EDR）標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)對(duì)比研究[J]中國(guó)汽車(chē)，2021（12）：52-59+45

[4]GB 39732—2020 國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)汽車(chē)事件數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)[S]北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2020

作者簡(jiǎn)介：

周鵬，男，1993年生，工程師，研究方向?yàn)槠?chē)被動(dòng)安全技術(shù)。