一種EDR駕駛操作試驗的方法探究

摘要：隨著汽車的普及，人們對其安全技術提出了越來越高的要求，因此對汽車事件數據記錄系統（EDR）的研究和應用具有重要意義。對GB 39732—2020中要求檢測的項目“駕駛操作數據實驗”進行了詳細解讀，并為試驗過程出現的一些問題設計了相應的試驗設備和試驗方法，有效解決了手動操作的不足，提高了試驗的效率和準確率。

關鍵詞：事件數據記錄系統；駕駛操作數據實驗；設備；方法

中圖分類號：U472.6 收稿日期：2024-04-23

DOI：1019999/jcnki1004-0226202407031

1 前言

隨著汽車工業的快速發展和智能化程度的不斷提升，汽車安全性問題日益受到人們的關注。汽車事件數據記錄系統（EDR）作為現代汽車安全技術的重要組成部分，其研究和應用對提升汽車安全性、優化事故處理流程具有重大意義。

EDR是一種能夠記錄汽車在特定事件（如碰撞）發生前后一段時間內的運行數據、安全系統狀態以及駕駛操作行為等信息的裝置。通過收集和分析這些數據，可以更加準確地了解事故發生的經過和原因，為事故調查、責任認定提供有力支持。同時，EDR數據還可以用于汽車安全性能的提升、產品設計的改進以及駕駛行為的優化等方面。

目前國際上已有多個國家和地區建立了EDR有關的標準法規，其中以美國 CFR 563[1]、SAE J1698[2]的應用較為廣泛[3]。我國于2020年底發布了強制性國家標準GB 39732—2020《汽車事件數據記錄系統》，并于2022年1月1日正式實施。法規要求2024年1月1日起，新申請型式批準的車型應滿足該標準規定的全部要求。GB 39732—2020《汽車事件數據記錄系統》中要求檢測的項目分別是碰撞試驗、駕駛操作數據試驗和臺架試驗，本文就駕駛操作數據試驗的方法展開了進一步研究。

2 駕駛操作數據試驗解讀

駕駛操作數據試驗是指EDR系統在被觸發之后能夠記錄相應的數據，且數據符合GB 39732—2020中的記錄要求，同時記錄的相關數據要與車輛的設置狀態一致。具體試驗過程中，車輛發動機應處于運轉狀態（純電動汽車及混合動力電動汽車處于上電狀態），EDR所記錄的車輛電子電器系統應設置并保持在開啟狀態[4]。主要的設置有：制動和加速踏板要保持一定行程，避免處在空行程位置；轉向盤固定一個角度，也要避免空行程位置；安全帶應系上；轉向燈處于開啟狀態。然后對EDR進行觸發，實現方式主要有四種：撞擊車輛；用板車固定車輛，撞擊板車；物理觸發EDR系統；對EDR系統輸入觸發信號。根據試驗成本，觸發閾值很難控制達到客戶需求等因素，一般試驗都會選擇物理觸發EDR系統的方式進行該項試驗。

進行駕駛操作數據試驗時，因為要將設置的制動踏板和加速踏板角度與EDR記錄的角度數據進行對比，要求記錄的數據與設置的數據一致，因此，在該試驗過程中精確地測量踏板的滿量程數據以及將踏板固定在一個穩定的開度上關乎試驗的準確性和正確性。

目前測量踏板開度的方法通常依賴試驗人員手動操作，通過反復拆裝工裝和主觀感受踏板空行程位置與滿行程位置來進行，該過程費時費力，精確度不高，而且人員操作時會有一定的安全風險。針對此問題，本文提出了一種可以自動進行駕駛操作數據試驗的設備和方法。

3 試驗設備

為解決以上問題，設計了一種可以自動進行駕駛操作數據試驗的設備（圖1），該設備主要包括一種駕駛操作數據試驗的模擬裝置、自動標定行程數據采集模塊、踏板數據處理模塊和數據分析模塊。

這種駕駛操作數據試驗的模擬裝置是通過固定底板將裝置放在汽車駕駛艙地板上，通過調節電動推桿調節高度，使方向盤夾能夠合適的固定住汽車方向盤。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踏板和油門踏板上，起到模擬駕駛員踩剎車和油門的過程。

自動標定行程數據采集模塊。可以控制駕駛操作數據試驗的模擬裝置進行汽車制動踏板和油門踏板的行程標定，實時地采集踏板的壓力和角度，顯示在控制屏幕上。

踏板數據處理模塊。該模塊接收來自數據采集模塊的數據，對采集的數據進行處理，得出踏板的總行程角度，以及可以設定一個固定值的角度之后，控制踏板運行到該角度固定住，實現踏板數據的穩定和準確。

數據分析模塊。該模塊可以記錄踏板力和角度隨時間變化的曲線數據，數據存儲在控制器中，為后期試驗人員分析數據的準確性提供了依據。

該設備對應的控制面板程序界面如圖2所示，可以設置各項調試參數，并且實時地顯示角度和力值的數據，在試驗時，有實時的角度和壓力隨時間變化的曲線圖，方便觀察數據。

該設備具有結構簡單、自動化程度高等特點，可以有效地避免駕駛操作數據實驗過程中出現的問題，提高試驗的速度和準確率。

4 試驗方法

本文相應地設計了一種使用上述設備的EDR駕駛操作數據試驗方法。該方法包括以下步驟：

a將該設備安裝到目標車輛上。

b使用控制器自動測量加速踏板和制動踏板的空擋和滿量程角度，具體方式包括以下幾點：

①設置拉-壓力傳感器的閾值：先用推拉力計測量出踏板的最大壓力值，再根據最大壓力值設定閥值。例如，剎車踏板空擋行程（即0%行程位置）的壓力為0，100%行程位置的壓力為500 N。可根據車型隨時調整不同的閾值。壓力傳感器能夠置零以消除設備自重的影響。

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，實時監測踏板壓力，當壓力減少到0時，記錄角度儀數值為θ0，同時停止收回。然后推出踏板，當壓力增加到500 N時，記錄角度數值為θ100，同時停止推出。θ100-θ0的絕對值即是踏板行程（滿量程角度）。該過程可重復若干次（可自行設定次數次），取平均值。

c進行試驗時，輸入需要設置的角度。例如要運行到25%踏板位置，則控制踏板從0位置推出，當角度儀數值達到θ0+025（θ100-θ0）停止即可。

d此外，設備上還有兩個點動的控制按鈕，在特定條件下可手動測量踏板的空擋和滿量程角度；具有過載保護功能，防止設備損壞：在試驗過程中（自動運行模式），在角度儀數值不變的情況下，如果壓力（設置壓力閾值）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踏板的參數設定和控制界面，可以直觀地感受和理解該方法的操作。

圖4所示為踏板自動運行過程中的角度和力與時間的相關曲線，通過該曲線可以分析整個運動過程。

總的來說，使用該方法控制設備進行EDR駕駛操作數據試驗可以自動、實時地測量踏板壓力，并精準地記錄和存儲數據。通過分析軟件，可以快速獲取試驗過程中踏板開度和反饋力的情況，為后續分析數據提供支持。

5 結語

在汽車事件數據記錄系統（EDR）的重要性愈發凸顯的今天，本文對GB 39732—2020要求檢測的三個項目之一的駕駛操作數據試驗項目進行了解讀，并對該試驗過程中會出現的問題進行了分析，提出了使用一種可以自動進行駕駛操作數據試驗的設備和相應的試驗方法。該設備和方法在經過實際驗證之后，可以解決手動測試的不足之處，優化了試驗流程，極大地提高了試驗效率和準確率。

參考文獻：

[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，常晏寧國內外汽車事件數據記錄系統（EDR）標準法規對比研究[J]中國汽車，2021（12）：52-59+45

[4]GB 39732—2020 國家市場監督管理總局，國家標準化管理委員會汽車事件數據記錄系統[S]北京：中國標準出版社，2020

作者簡介：

周鵬，男，1993年生，工程師，研究方向為汽車被動安全技術。