整車碰撞過程在 0.1–0.2 秒內完成，從正面撞擊到安全氣囊完全展開不超過 30 ms，車身結構潰縮在 50 ms 內達到最大形變量。高速攝影機是汽車主動安全與被動安全研發不可或缺的量測工具：法規認證（ECE R94/R95、NCAP）需要完整影像記錄，工程師需要逐幀分析安全氣囊展開時序、乘員動態、和車身結構能量吸收路徑。
碰撞測試各場景幀率需求
| 測試場景 | 建議幀率 | 量測目的 | 推薦機型 |
|---|---|---|---|
| 整車碰撞全場記錄 | 1,000–4,000 fps | 車身結構潰縮路徑、乘員移動全程記錄（ECE R94/R95 法規影像） | AOS M-PRI 4000 / AOS L-PRI |
| 安全氣囊展開分析 | 10,000–50,000 fps | 展開時序（<30 ms）、氣囊破布速度、折疊路徑偏差、捲縮風險分析 | DITECT HAS-U1 |
| 安全帶預緊器觸發 | 5,000–20,000 fps | 爆炸式預緊器觸發時序、勁縮量分析 | AOS M-PRI / Mega Speed MS180K V2（降 ROI） |
| 側柱碰撞（MPDB） | 2,000–5,000 fps | 車門侵入量、B 柱形變、乘員頭部移動 | AOS M-PRI / AOS L-PRI |
| 行人碰撞（Pedestrian Protection） | 1,000–3,000 fps | 引擎蓋形變時序、腿部撞擊角度（ECE R78 / GTR No.9） | AOS L-PRI / AOS M-PRI |
| 電池包衝擊 / 側柱貫穿（EV 安全） | 5,000–50,000 fps | 電池模組形變、電弧、熱失控初期判定（UN ECE R100） | DITECT HAS-U1 / Mega Speed MS180K V2 |
台灣汽車安全測試機構
| 機構 | 測試能力 | 已知設備規格 |
|---|---|---|
| ARTC 車輛研究測試中心（鹿港） | 台灣唯一全尺寸實車碰撞中心；ECE R94/R95/R32、NCAP 認證 | 最高 200,000 fps @ 2560×1920；標準機 87,000 fps；微型機 100,000 fps（依公開資料整理，實際規格以官方公告為準） |
| VSCC 車輛安全審驗中心 | 碰撞安全合規審驗、型式認證 | 1,000–4,000 fps（整車法規影像記錄） |
| 整車廠 R&D 部門（未具名，國內乘用車廠） | 內部開發驗證測試（非法規認證） | 500–5,000 fps（工程驗證等級） |
| 電動機車廠（未具名，國內電動機車業者） | 電池包衝擊測試、ECE R100（EV 電池） | 5,000–50,000 fps（電池形變 + 熱失控偵測） |
相關法規與影像記錄要求
碰撞測試法規對影像記錄的要求日趨嚴格，以下為常見法規的高速攝影機應用：
- ECE R94（正面碰撞）：需記錄完整碰撞過程，建議最低 1,000 fps；安全氣囊展開分析需 ≥10,000 fps
- ECE R95（側面碰撞）：側柱入侵量逐幀記錄，2,000–5,000 fps
- Euro NCAP / ANCAP：鼓勵高解析度影像（支援 1080p @ 1,000fps 以上），用於事後 CGI 動畫重建
- UN ECE R100（電動車電池安全）：電池包衝擊後需記錄熱失控初期（ms 量級），建議 ≥5,000 fps
- FMVSS 208（美規安全氣囊）：氣囊展開影像需全程記錄，至少覆蓋撞擊後 100 ms
安全氣囊展開——典型量測設定
安全氣囊從觸發到完全展開僅約 25–30 ms，是碰撞測試中幀率需求最高的場景：
- 觸發訊號：與碰撞加速規 TTL 同步，觸發延遲 <1 ms
- 幀率：建議 10,000–30,000 fps（確保 25 ms 展開過程有 250 幀以上）
- 解析度：至少 800×600，能清楚辨識氣囊布料折疊細節
- 光源：閃光燈同步或持續光源（避免滾動快門影像偏斜）— 建議 Global Shutter 機型
- 記錄模式：Ring Buffer（衝擊前 50 ms + 後 200 ms）
推薦機型選型
| 機型 | 幀率 | 解析度 | 碰撞測試適用場景 |
|---|---|---|---|
| AOS M-PRI 4000 | 4,000 fps（全）/ 85,360 fps（最小 ROI） | 1280×800 | 整車全場記錄、側柱碰撞、法規影像 |
| AOS L-PRI | 3,530 fps（全）/ 76,400 fps（最小 ROI） | 1920×1080 Full HD | 法規 Full HD 合規影像、乘員動態分析 |
| Mega Speed MS180K V2 | 1,000 fps @ 4K / 7,300 fps（8-bit，640×480） | 3840×2160 | 4K 超高解析度氣囊展開分析、壓縮後可交 NCAP CGI |
| SSZN SH6-113 | 最高 1,000,000 fps | 1280×1024 @ 13,800fps | 安全氣囊展開極高速分析、EV 電池熱失控記錄 |
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選型常見問題
軍規高速攝影機有哪些認證？
AOS VIT/EM 系列通過 MIL-STD-810 衝擊振動測試，可承受 150g 以上衝擊。適用於彈道追蹤、車輛碰撞測試、安全氣囊展開分析等高衝擊環境。
碰撞測試攝影機需要什麼規格？
車輛碰撞測試（NCAP/FMVSS 標準）建議 1,000-5,000fps，軍規防護（150g+），記憶體 16GB 以上。AOS M-VIT 系列最高 4,451fps，專為碰撞測試設計。
作者：陳聖鑫 Alex Chen
東茂儀器科技有限公司｜業務窗口
10 年高速攝影機產業經驗，代理 AOS Technologies（瑞士）、SinceVision SSZN（中國）、DITECT（日本）、Mega Speed（加拿大）四大品牌，服務台灣半導體、汽車測試、學術研究客戶。