基于S32K的EDR解決方案

EDR全稱為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)。隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，汽車上配置的電子設(shè)備越來越多，會(huì)使得汽車整體的軟硬件系統(tǒng)變得更加復(fù)雜。由于汽車運(yùn)行的環(huán)境極其復(fù)雜，如果沒有可靠的安全監(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本身設(shè)計(jì)的缺陷產(chǎn)生的就變得難以分析。從汽車廠家的角度看，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)汽車可靠性的設(shè)計(jì)帶來極大的幫助。

當(dāng)汽車間發(fā)生碰撞刮擦事故時(shí)候，可以常常見到雙方駕駛?cè)烁鲌?zhí)一詞，喋喋不休爭辯。人會(huì)說謊，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。國家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)下達(dá)了強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《汽車事件記錄系統(tǒng)》制定計(jì)劃，EDR相關(guān)的法規(guī)預(yù)計(jì)開始實(shí)施時(shí)間為2022年1月1號(hào)。國家政策的出臺(tái)，未來汽車配備EDR已成為必然。

圖1  發(fā)生碰撞事故的汽車

法規(guī)的完善，使得設(shè)計(jì)一款合格的汽車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

在汽車啟動(dòng)后，EDR上電工作，通過CAN總線實(shí)時(shí)讀取并且記錄汽車的各個(gè)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)。在車輛發(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。記錄車輛碰撞前，碰撞時(shí)，碰撞后三個(gè)階段中汽車的運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)。精準(zhǔn)判斷碰撞事件，避免無中生有，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

在汽車發(fā)生碰撞的瞬間，即刻鎖定事件，記錄車輛行駛速度，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，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。

圖2  汽車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^CAN接口將EDR的數(shù)據(jù)讀取出來。該方案擁有成熟的軟件和硬件基礎(chǔ)，能幫助車廠快速進(jìn)行汽車EDR方面的開發(fā)。

下面是方案主要特點(diǎn)：

●   該方案芯片全是車規(guī)級(jí)芯片

●   具有寬電壓輸入的DC-DC芯片；

●   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；

●   合理的備用電源供電，超過10S的緊急供電。

●   支持CAN通訊讀取EDR數(shù)據(jù) 

●   高精度的加速度傳感器

●   EMC性能優(yōu)異，抗干擾能力強(qiáng)

●   存儲(chǔ)冗余設(shè)計(jì)。

圖3 EDR解決方案demo板