در بخش دوم این مجموعه، مهم‌ترین آزمون‌های استاندارد ارزیابی عملکرد سامانه کنترل پایداری الکترونیکی (ESC) و نقش آن‌ها در بررسی رفتار دینامیکی خودرو معرفی شد. با این حال، نتایج این آزمون‌ها تنها زمانی معتبر و قابل استناد خواهند بود که داده‌های دینامیکی خودرو با دقت بالا اندازه‌گیری و ثبت شوند.

به همین دلیل، مراکز آزمون خودرو، خودروسازان و شرکت‌های توسعه‌دهنده سامانه‌های ایمنی از تجهیزات پیشرفته‌ای برای اندازه‌گیری، ثبت و تحلیل اطلاعات استفاده می‌کنند. این تجهیزات امکان ارزیابی دقیق عملکرد سامانه ESC، بررسی رفتار خودرو در مانورهای مختلف و تحلیل عملکرد الگوریتم‌های کنترلی را فراهم می‌کنند.

در این بخش، مهم‌ترین تجهیزات مورد استفاده در آزمون‌های ESC شامل سامانه‌های INS/GNSS، ربات فرمان، ربات پدال، سیستم‌های ثبت داده (DAQ)، تحلیل اطلاعات شبکه CAN و سایر تجهیزات اندازه‌گیری تخصصی معرفی شده و نقش هر یک در فرآیند ارزیابی عملکرد سامانه کنترل پایداری بررسی می‌شود.

تجهیزات اندازه‌گیری، ثبت داده و ارزیابی عملکرد سامانه کنترل پایداری الکترونیکی (ESC)

اعتبار نتایج آزمون‌های دینامیکی خودرو تنها به نحوه اجرای مانور وابسته نیست، بلکه دقت تجهیزات اندازه‌گیری نیز نقش تعیین‌کننده‌ای در ارزیابی عملکرد سامانه کنترل پایداری الکترونیکی (ESC) دارد. در آزمون‌های استاندارد، پارامترهای دینامیکی خودرو با دقت بسیار بالا و در نرخ‌های نمونه‌برداری زیاد ثبت می‌شوند تا رفتار واقعی خودرو با رفتار مورد انتظار مقایسه شود.

امروزه خودروسازان، مراکز آزمون، آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و شرکت‌های توسعه‌دهنده سامانه‌های ایمنی از مجموعه‌ای از تجهیزات پیشرفته شامل سامانه‌های ناوبری اینرسی، ربات‌های کنترل خودرو، سیستم‌های ثبت داده و تجهیزات تحلیل شبکه CAN استفاده می‌کنند. این تجهیزات امکان اندازه‌گیری دقیق متغیرهای دینامیکی و بررسی عملکرد سامانه‌های کنترلی را در شرایط واقعی رانندگی فراهم می‌کنند.

۱. سامانه ناوبری اینرسی و موقعیت‌یابی ماهواره‌ای (INS/GNSS)

مهم‌ترین تجهیز مورد استفاده در آزمون‌های ESC، سامانه ناوبری اینرسی (Inertial Navigation System – INS) است که معمولاً همراه با یک گیرنده سامانه‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی (Global Navigation Satellite System – GNSS) به کار می‌رود. ترکیب این دو فناوری امکان اندازه‌گیری و برآورد بسیار دقیق وضعیت حرکتی خودرو را حتی در مانورهای شدید فراهم می‌کند.

سامانه INS از مجموعه‌ای از ژیروسکوپ‌ها و شتاب‌سنج‌های دقیق تشکیل شده است که تغییرات سرعت زاویه‌ای و شتاب خطی خودرو را اندازه‌گیری می‌کنند. گیرنده GNSS نیز اطلاعات موقعیت، سرعت و مسیر حرکت خودرو را از ماهواره‌ها دریافت می‌کند. با تلفیق داده‌های این دو سامانه (Sensor Fusion)، اطلاعات بسیار دقیق و پایدار درباره وضعیت خودرو به دست می‌آید.

مهم‌ترین پارامترهایی که توسط این سامانه اندازه‌گیری یا برآورد می‌شوند عبارت‌اند از:

• موقعیت سه‌بعدی خودرو
• سرعت طولی و جانبی
• شتاب طولی
• شتاب جانبی
• نرخ گردش حول محور عمودی (Yaw Rate)
• نرخ رول و پیچ
• زاویه رول و پیچ
• زاویه لغزش جانبی (Sideslip Angle) (معمولاً به‌صورت برآورد شده)
• مسیر حرکت خودرو (Trajectory)

در آزمون‌های حرفه‌ای، دقت اندازه‌گیری موقعیت معمولاً با استفاده از فناوری RTK-GNSS به چند سانتی‌متر می‌رسد و نرخ نمونه‌برداری تجهیزات می‌تواند بین 100 تا 1000 هرتز باشد که برای تحلیل مانورهای دینامیکی سریع کاملاً مناسب است.

۲. ربات فرمان (Steering Robot)

یکی از مهم‌ترین تجهیزات مورد استفاده در آزمون‌های استاندارد، ربات فرمان است. این تجهیز مستقیماً روی غربیلک فرمان نصب می‌شود و قادر است زاویه فرمان را با دقت بسیار بالا، مطابق پروفایل تعیین‌شده در استاندارد، اجرا کند.

از آنجا که هیچ راننده‌ای نمی‌تواند یک مانور را با سرعت، زاویه و زمان‌بندی کاملاً یکسان بارها تکرار کند، استفاده از ربات فرمان شرط لازم برای دستیابی به نتایج قابل تکرار در بسیاری از آزمون‌های استاندارد است.

ویژگی‌های اصلی ربات‌های فرمان عبارت‌اند از:

• کنترل دقیق زاویه فرمان
• کنترل نرخ چرخش فرمان
• اجرای خودکار پروفایل‌های آزمون
• تکرارپذیری بسیار بالا
• حذف خطای ناشی از راننده

شرکت AB Dynamics یکی از شناخته‌شده‌ترین تولیدکنندگان ربات‌های فرمان در صنعت خودرو است و تجهیزات آن در بسیاری از مراکز آزمون معتبر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۳. ربات کنترل پدال (Pedal Robot)

برای اطمینان از یکسان بودن شرایط اولیه آزمون، از ربات‌های کنترل پدال استفاده می‌شود. این تجهیزات قادرند پدال گاز، ترمز و در برخی موارد کلاچ را با دقت بالا کنترل کنند.

وظایف اصلی این ربات‌ها عبارت‌اند از:

• ثابت نگه داشتن سرعت اولیه خودرو
• اعمال دقیق فرمان ترمز
• اعمال پروفایل‌های استاندارد شتاب‌گیری و کاهش سرعت
• حذف خطای ناشی از عملکرد راننده

ترکیب ربات فرمان و ربات پدال باعث می‌شود تمام آزمون‌ها با شرایط اولیه یکسان و قابلیت تکرار بسیار بالا انجام شوند.

۴. سیستم ثبت داده (Data Acquisition System – DAQ)

تمام اطلاعات اندازه‌گیری‌شده توسط حسگرها، سامانه‌های INS/GNSS و شبکه داخلی خودرو باید به‌صورت هم‌زمان ثبت شوند. این وظیفه بر عهده سیستم ثبت داده (DAQ) است.

یک DAQ پیشرفته قادر است صدها کانال اطلاعاتی را به‌صورت هم‌زمان و با نرخ نمونه‌برداری بالا ذخیره کند. داده‌های ثبت‌شده پس از پایان آزمون برای تحلیل عملکرد خودرو و سامانه ESC مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نمونه‌هایی از تجهیزات متداول در این حوزه عبارت‌اند از:

• Dewesoft
• HBK QuantumX (نام جدید HBM)
• National Instruments (NI)
• imc Test & Measurement

این سیستم‌ها قابلیت همگام‌سازی داده‌های حسگرها، دوربین‌ها، سامانه‌های ناوبری و اطلاعات شبکه CAN را نیز دارند.

۵. تحلیل اطلاعات شبکه CAN

علاوه بر اندازه‌گیری‌های خارجی، اطلاعات داخلی خودرو نیز از طریق شبکه CAN (Controller Area Network) استخراج می‌شود. این اطلاعات امکان بررسی نحوه عملکرد سامانه ESC و سایر واحدهای کنترل الکترونیکی را فراهم می‌کند.

بسته به معماری خودرو و سطح دسترسی به داده‌ها، اطلاعات زیر ممکن است از شبکه CAN قابل استخراج باشند:

• سرعت هر چرخ
• زاویه فرمان
• نرخ گردش (در برخی خودروها)
• فشار مدار ترمز یا اطلاعات مرتبط با سامانه ترمز
• وضعیت فعال یا غیرفعال بودن ESC
• میزان مداخله ESC
• وضعیت سیستم ABS
• وضعیت سیستم کنترل کشش (TCS)
• گشتاور موتور
• وضعیت دریچه گاز
• شتاب طولی و جانبی (در برخی خودروها)

با مقایسه داده‌های CAN و اطلاعات اندازه‌گیری‌شده توسط سامانه INS/GNSS، مهندسان می‌توانند صحت عملکرد الگوریتم کنترلی، زمان شروع مداخله سامانه، شدت ترمزگیری و نحوه کنترل گشتاور موتور را با دقت بسیار بالا ارزیابی کنند.

۶. سایر تجهیزات مورد استفاده در آزمون‌های ESC

در آزمون‌های توسعه‌ای و پژوهشی، بسته به اهداف پروژه، تجهیزات دیگری نیز به کار گرفته می‌شوند، از جمله:

• Wheel Force Transducer (WFT): برای اندازه‌گیری نیروها و گشتاورهای وارد بر چرخ‌ها.
• Steering Torque Sensor: برای اندازه‌گیری گشتاور اعمال‌شده به فرمان.
• Optical Speed Sensor: برای اندازه‌گیری دقیق سرعت خودرو، به‌ویژه در شرایطی که اطلاعات سرعت چرخ‌ها ممکن است تحت تأثیر لغزش قرار گیرند.
• دوربین‌های پرسرعت (High-Speed Cameras): برای تحلیل بصری مانورها و رفتار خودرو.
• سیستم‌های اندازه‌گیری ارتفاع و جابه‌جایی سیستم تعلیق: برای بررسی انتقال بار و حرکت بدنه در آزمون‌های پیشرفته.

این تجهیزات به‌ویژه در مراحل توسعه محصول و تحقیقات دانشگاهی نقش مهمی در تحلیل دقیق رفتار دینامیکی خودرو دارند.

نقش IIHS و Euro NCAP در ارزیابی ESC

یکی از برداشت‌های نادرست این است که مؤسسه IIHS آزمون مستقلی برای تأیید عملکرد سامانه ESC انجام می‌دهد. در واقع، IIHS آزمونی معادل FMVSS No.126 ندارد و عملکرد ESC را به‌طور مستقیم ارزیابی نمی‌کند.

در ایالات متحده، تأیید عملکرد ESC بر اساس الزامات FMVSS No.126 انجام می‌شود و خودروسازان باید نشان دهند که خودرو این الزامات را برآورده می‌کند. پس از آن، خودرو ممکن است در برنامه‌های ارزیابی ایمنی IIHS نیز مورد آزمون قرار گیرد.

به همین ترتیب، Euro NCAP نیز به‌طور مستقیم آزمون مستقلی برای تأیید عملکرد پایه ESC مطابق UNECE R140 اجرا نمی‌کند، اما وجود و عملکرد صحیح این سامانه یکی از پیش‌نیازهای مهم برای دستیابی به رتبه‌های بالای ایمنی است. افزون بر این، Euro NCAP در سال‌های اخیر تمرکز خود را بر ارزیابی سامانه‌های پیشرفته کمک‌راننده (ADAS) و عملکرد آن‌ها در کنار ESC افزایش داده است.

در نتیجه، هرچند IIHS و Euro NCAP مرجع قانونی تأیید عملکرد ESC نیستند، نتایج آزمون‌های آن‌ها به‌طور غیرمستقیم نشان‌دهنده سطح یکپارچگی و کارایی سامانه‌های ایمنی فعال خودرو است.

جمع‌بندی

سامانه کنترل پایداری الکترونیکی (ESC) یکی از مهم‌ترین فناوری‌های ایمنی فعال در خودروهای امروزی است که با استفاده از حسگرهای متعدد، مدل‌های دینامیکی خودرو و الگوریتم‌های کنترلی پیشرفته، از بروز بسیاری از ناپایداری‌های ناشی از کم‌فرمانی، بیش‌فرمانی و لغزش جلوگیری می‌کند. این سامانه با اعمال ترمز انتخابی بر روی چرخ‌ها و مدیریت گشتاور موتور، گشتاور اصلاحی لازم را ایجاد کرده و به حفظ مسیر مورد نظر راننده کمک می‌کند.

با توجه به اهمیت این سامانه، عملکرد آن باید در شرایط مختلف و مطابق با استانداردهای بین‌المللی مورد ارزیابی قرار گیرد. استانداردهای FMVSS No.126 و UNECE R140 چارچوب‌های اصلی ارزیابی عملکرد ESC را مشخص می‌کنند و مانورهایی مانند Sine with Dwell، Double Lane Change، Fishhook و J-Turn ابزارهای مهمی برای بررسی رفتار دینامیکی خودرو در شرایط بحرانی هستند.

اجرای دقیق این آزمون‌ها بدون استفاده از تجهیزات پیشرفته امکان‌پذیر نیست. سامانه‌های INS/GNSS، ربات‌های فرمان و پدال، سیستم‌های ثبت داده، تجهیزات اندازه‌گیری نیرو و تحلیل شبکه CAN، امکان ثبت و تحلیل دقیق رفتار خودرو و عملکرد سامانه ESC را فراهم می‌کنند. نتایج این آزمون‌ها علاوه بر اخذ تأییدیه‌های قانونی، نقش مهمی در توسعه خودروهای ایمن‌تر، بهبود الگوریتم‌های کنترلی و کاهش تلفات ناشی از تصادفات جاده‌ای دارند.

نویسنده: زهرا شیربند – کارشناس امور بین‌الملل ISQI

منابع:

1. National Highway Traffic Safety Administration, *Federal Motor Vehicle Safety Standard No. 126: Electronic Stability Control Systems*. U.S. Department of Transportation. [Online]. Available: https://www.nhtsa.gov. Accessed: Aug. 2, 2026. [euroncap](https://www.euroncap.com/protocols/)
2. United Nations Economic Commission for Europe, *UN Regulation No. 140: Uniform Provisions Concerning the Approval of Passenger Cars with Regard to Electronic Stability Control (ESC) Systems*. Geneva, Switzerland. [Online]. Available: https://unece.org. Accessed: Aug. 2, 2026. [euroncap](https://www.euroncap.com/publications-guidelines/)
3. International Organization for Standardization, *ISO 3888-1:2018, Passenger Cars — Test Track for a Severe Lane-Change Manoeuvre — Part 1: Double Lane-Change*. Geneva, Switzerland: ISO, 2018. [mlit.go](https://www.mlit.go.jp/jidosha/anzen/02assessment/foreignCountries.html)
4. Rajamani, *Vehicle Dynamics and Control*, 2nd ed. New York, NY, USA: Springer, 2012. [euroncap](https://www.euroncap.com/)
5. D. Gillespie, *Fundamentals of Vehicle Dynamics*. Warrendale, PA, USA: SAE International, 1992. [euroncap](https://www.euroncap.com/how-are-cars-tested-for-safety/)