《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于S32K的EDR解決方案

2020-12-04
來(lái)源:ZLG立功科技·致遠(yuǎn)電子

摘要:現(xiàn)今汽車(chē)的普及度越來(lái)越高,而各類(lèi)的汽車(chē)的事故層出不窮,汽車(chē)的安全性受到廣泛的關(guān)注。不管從汽車(chē)設(shè)計(jì)的角度還是司法判決方面,了解事故的發(fā)生的原因變得尤其重要,汽車(chē)EDR技術(shù)為此誕生。

EDR全稱(chēng)為Event Data Recorder,作為一種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)記錄系統(tǒng),該技術(shù)最先為大眾所知的是飛機(jī)上的“黑匣子”。 “黑匣子”能夠記錄飛機(jī)運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài),為飛機(jī)的事故原因的調(diào)查分析提供可靠而全面的數(shù)據(jù)。隨著汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展,汽車(chē)上配置的電子設(shè)備越來(lái)越多,會(huì)使得汽車(chē)整體的軟硬件系統(tǒng)變得更加復(fù)雜。由于汽車(chē)運(yùn)行的環(huán)境極其復(fù)雜,如果沒(méi)有可靠的安全監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)記錄系統(tǒng),事故究竟是駕駛員的操作失誤導(dǎo)致的,還是因?yàn)槟硞€(gè)電子設(shè)備突然失效造成的事故或是汽車(chē)本身設(shè)計(jì)的缺陷產(chǎn)生的就變得難以分析。從汽車(chē)廠家的角度看,能夠獲取真實(shí)可靠而全面的事故時(shí)器件狀態(tài)的數(shù)據(jù),更快速的尋找出汽車(chē)設(shè)計(jì)的不足之處,為后續(xù)的設(shè)計(jì)改善,增強(qiáng)汽車(chē)可靠性的設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的幫助。

當(dāng)汽車(chē)間發(fā)生碰撞刮擦事故時(shí)候,可以常常見(jiàn)到雙方駕駛?cè)烁鲌?zhí)一詞,喋喋不休爭(zhēng)辯。人會(huì)說(shuō)謊,而EDR卻是公正的事故敘述者。一個(gè)客觀真實(shí)的技術(shù)性判斷依據(jù)也有利于司法機(jī)關(guān)做出公正的判決。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)下達(dá)了強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《汽車(chē)事件記錄系統(tǒng)》制定計(jì)劃,EDR相關(guān)的法規(guī)預(yù)計(jì)開(kāi)始實(shí)施時(shí)間為2022年1月1號(hào)。國(guó)家政策的出臺(tái),未來(lái)汽車(chē)配備EDR已成為必然。

 

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圖1  發(fā)生碰撞事故的汽車(chē)

法規(guī)的完善,使得設(shè)計(jì)一款合格的汽車(chē)EDR有法可依。今日我們?yōu)榇蠹曳治鯶LG EDR解決方案的特點(diǎn)。

一、實(shí)時(shí)性

在汽車(chē)啟動(dòng)后,EDR上電工作,通過(guò)CAN總線實(shí)時(shí)讀取并且記錄汽車(chē)的各個(gè)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)。在車(chē)輛發(fā)生碰撞20ms內(nèi)響應(yīng)記錄碰撞狀態(tài),并且記錄碰撞前10秒以及碰撞后5.3秒的狀態(tài),做到對(duì)汽車(chē)每刻的狀態(tài)都了如指掌。

二、準(zhǔn)確性

優(yōu)異的軟件算法結(jié)合高精度加速度傳感器,能夠識(shí)別橫向/縱向的碰撞事故。記錄車(chē)輛碰撞前,碰撞時(shí),碰撞后三個(gè)階段中汽車(chē)的運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)。精準(zhǔn)判斷碰撞事件,避免無(wú)中生有,造成“烏龍事故記錄”。具有兩種數(shù)據(jù)記錄功能:A級(jí)數(shù)據(jù)(配備EDR系統(tǒng)車(chē)輛必須記錄的數(shù)據(jù),如縱向加速度、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)、駕駛員安全帶狀態(tài)等),B級(jí)數(shù)據(jù)(配備EDR系統(tǒng)車(chē)輛對(duì)裝備的相關(guān)裝置必須記錄的數(shù)據(jù),如橫向加速度、制動(dòng)板位置、最大記錄橫向delta-V等)。

三、安全性

在汽車(chē)發(fā)生碰撞的瞬間,即刻鎖定事件,記錄車(chē)輛行駛速度,制動(dòng)狀態(tài)等數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)到Flash內(nèi)。即使是發(fā)生嚴(yán)重的事故導(dǎo)致外部電源突然斷開(kāi),EDR內(nèi)置的備用電源也能保證EDR正常運(yùn)行到數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)完畢,無(wú)需擔(dān)心數(shù)據(jù)因突然掉電丟失。而所存儲(chǔ)的事故數(shù)據(jù)會(huì)判定為鎖定數(shù)據(jù),不會(huì)被后續(xù)的事故數(shù)據(jù)所覆蓋。ZLG EDR解決方案電路板EMC性能優(yōu)異,保證了模塊在復(fù)雜的電磁環(huán)境中能夠可靠運(yùn)行。

 

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圖2  汽車(chē)EDR收集信息示圖

四、功能邏輯

以MCU FS32KX為核心,以外部12V或超級(jí)電容為電源。以從加速度傳感器獲取的數(shù)據(jù)作為碰撞判定的依據(jù),讀取總線上所需記錄設(shè)備的實(shí)時(shí)信息,并且及時(shí)儲(chǔ)存到外掛的兩塊存儲(chǔ)芯片??赏ㄟ^(guò)CAN接口將EDR的數(shù)據(jù)讀取出來(lái)。該方案擁有成熟的軟件和硬件基礎(chǔ),能幫助車(chē)廠快速進(jìn)行汽車(chē)EDR方面的開(kāi)發(fā)。

下面是方案主要特點(diǎn):

l 該方案芯片全是車(chē)規(guī)級(jí)芯片

l 具有寬電壓輸入的DC-DC芯片;

l 優(yōu)異的軟件邏輯算法,極速判斷碰撞事故, 20ms即可鎖定事故;

l 合理的備用電源供電,超過(guò)10S的緊急供電。

l 支持CAN通訊讀取EDR數(shù)據(jù) 

l 高精度的加速度傳感器

l EMC性能優(yōu)異,抗干擾能力強(qiáng)

l 存儲(chǔ)冗余設(shè)計(jì)。

 

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圖3 EDR解決方案demo板


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