實驗設備與簡介

由於環保意識抬頭，車輛能源與污染排放議題越來越受到關注，過去許多研究 利用車載量測系統(On-Board Emission Measurement System, OBS)進行能源油耗 的檢測與污染氣體的排放量測，車載量測系統雖功能較為完善，但是有體積龐大 攜帶不易與費用昂貴的缺點，而各廠牌車廠也有車輛動力計和工作台引擎測試等 推估車輛油耗方式，但是實驗室環境單純的量測環境，對於實際上車輛在操作時 會產生的油耗情形並不能完全有效掌握。因此本研究希望能夠取得貨運業者在平 日作業形態下的相關行車數據，考量成本與裝設的便利性，採用近幾年相當盛行 的OBD II 藍芽診斷器偵測行車電腦訊號，並使用平板電腦來接收行車相關資訊，

加上行車紀錄器畫面記錄當時之行車環境或特殊事件。

3.1.1 OBD II 簡介

由於現代車輛引擎與各系統間的控制已全面電腦化，從油料噴射、點火、排 氣、可變汽門正時與揚程，到增壓過程都由電腦控制，以達到高效率的燃料使用 與行車安全，而車輛內部各系統裝設著各種感知器 (sensors)，引擎轉速、進氣 量、燃油量以及引擎冷卻水溫等行車資訊，皆由各感知器轉換為電壓訊號後，傳 至電腦控制單元 (Electric Control Unit, ECU)，資料經過運算後，ECU 決定什麼 時候送出信號至作動器(Actuators) 以及信號持續的時間長短，由作動器來執行接 續的機械運作行動，相關作用機制如圖 4。

感知器 (Sensors)

中央控制單元 (ECU)

作動器 (Actuators)

圖 4 車用電腦控制機制

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OBD II的推廣是從美國加州大氣資源委員會（California Air Resources Board, CARB）首先在1985年發展出第一代車上診斷系統(On-board Diagnostics, OBD) 開始，當時候修法強制所有車輛都必須有此配備。OBD 透過標準RS232接頭，

能夠讀取車輛ECU記錄之資訊，起初是希望在車輛發生故障時，能即時警示駕駛 人，並於車輛進廠保養維修時，準確偵測所有相關的系統與零件，並輸出各種特 定情況下的故障碼，維修人員能更有效的判斷與維護。後因OBD能夠診斷的錯 誤有限，偵測線路敏感度也不足，美國加州空氣資源局於1990年後積極發展第二 代車上診斷系統(On-board Diagnostics II, OBD II)，加強車上各種感知器的感測能 力，而近年來更發展出輕便易攜的小型診斷器，透過辨識車輛的通訊協定 (protocol)，讀取各類感知器的數據與資料，更方便即時監控行車下引擎相關之油 耗、污染的數值，一般駕駛者也能便宜取得，而目前關於油耗的學術研究，也有 部分傾向以OBD II 診斷器作為媒介工具，取代原有不便的大型車載裝置，希望 能夠有效率的掌握油耗情形。OBD II 接頭位置多在車輛駕駛座附近可以找到，

圖5 即為本研究實車安裝情形。

圖 5 OBD II 車上安裝示意

3.1.2 行車紀錄器

行車紀錄器根據交通部運輸研究所初擬之數位行車紀錄器功能技術規範中 定義，係指安裝於車輛上能記錄、儲存、顯示車輛行駛速率、距離、時間，以及 其他狀態資訊之數位電子紀錄設備。車內裝設行車紀錄器，可記錄汽車行駛速度、

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距離、時間，以及引擎運轉、運行及停止等資料，可供了解車輛行駛及使用狀況，

對於交通事故的鑑定提供了一項科學的數據做為佐證資料，此外，也有助於檢測 疲勞駕駛、超速等不良駕駛行為，因此對於提昇交通管理水準、保障車輛運行安 全具有重要作用。目前國內各營業車隊、客運業者甚至許多自小客車皆普遍裝設 車輛行車紀錄器，作為肇事原因判斷與責任釐清，或是監督駕駛行車情形等用途，

目前國內已有多家廠商引進國外設備或自行開發行車紀錄器，然各廠規格與功能 不盡相同，資料輸出與呈現方式也由各廠研發團隊自行定義開發，缺乏共同技術 規範，除非自行開發設計，而本研究選用延勤科技生產之行車紀錄器，其包含行 車錄影、時間、速度、重力感測器、GPS 定位等功能，做為本研究對於貨運車輛 於行駛過程中輔助外在環境的記錄與判斷。

圖 6 行車紀錄器

3.1.3 設備裝設

台灣環保署自民國 97 年 1 月開始實施的汽油汽車第 4 期排放標準，強制規 定往後所有的汽車都必須配備 OBD II 系統，藉以監控車輛污染。車輛透過國際 標準定義之通訊協定與 OBD 診斷器做連結，與車上電腦控制單元 (Electric Control Unit, ECU) 做溝通，診斷器將規範內需提供之行車及引擎參數透過藍芽 發送，再以平板電腦接收資訊，並將資料記錄下來，資訊傳遞流程如圖 7。

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圖 7 OBD II 資訊接收示意圖

另外，本研究還加裝市售行車紀錄器於駕駛後照鏡附近，透過前鏡頭記錄車輛 運行時的車前環境，用以記錄其行車路線、車流環境、天氣以及當時之作業情形。

圖 8 行車紀錄器安裝示意圖