基于S32K的EDR解決方案

EDR全稱(chēng)為Event Data Recorder，作為一種監控數據記錄系統，該技術(shù)最先為大眾所知的是飛機上的“黑匣子”。 “黑匣子”能夠記錄飛機運行實(shí)時(shí)狀態(tài)，為飛機的事故原因的調查分析提供可靠而全面的數據。隨著(zhù)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，汽車(chē)上配置的電子設備越來(lái)越多，會(huì )使得汽車(chē)整體的軟硬件系統變得更加復雜。由于汽車(chē)運行的環(huán)境極其復雜，如果沒(méi)有可靠的安全監控數據記錄系統，事故究竟是駕駛員的操作失誤導致的，還是因為某個(gè)電子設備突然失效造成的事故或是汽車(chē)本身設計的缺陷產(chǎn)生的就變得難以分析。從汽車(chē)廠(chǎng)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)的數據，更快速的尋找出汽車(chē)設計的不足之處，為后續的設計改善，增強汽車(chē)可靠性的設計帶來(lái)極大的幫助。

當汽車(chē)間發(fā)生碰撞刮擦事故時(shí)候，可以常常見(jiàn)到雙方駕駛人各執一詞，喋喋不休爭辯。人會(huì )說(shuō)謊，而EDR卻是公正的事故敘述者。一個(gè)客觀(guān)真實(shí)的技術(shù)性判斷依據也有利于司法機關(guān)做出公正的判決。國家標準委員會(huì )下達了強制性國家標準《汽車(chē)事件記錄系統》制定計劃，EDR相關(guān)的法規預計開(kāi)始實(shí)施時(shí)間為2022年1月1號。國家政策的出臺，未來(lái)汽車(chē)配備EDR已成為必然。

圖1  發(fā)生碰撞事故的汽車(chē)

法規的完善，使得設計一款合格的汽車(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(xiàn)實(shí)時(shí)讀取并且記錄汽車(chē)的各個(gè)設備狀態(tài)數據。在車(chē)輛發(fā)生碰撞20ms內響應記錄碰撞狀態(tài)，并且記錄碰撞前10秒以及碰撞后5.3秒的狀態(tài)，做到對汽車(chē)每刻的狀態(tài)都了如指掌。

二、準確性

優(yōu)異的軟件算法結合高精度加速度傳感器，能夠識別橫向/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)的運行關(guān)鍵數據。精準判斷碰撞事件，避免無(wú)中生有，造成“烏龍事故記錄”。具有兩種數據記錄功能:A級數據（配備EDR系統車(chē)輛必須記錄的數據，如縱向加速度、防抱死制動(dòng)系統狀態(tài)、駕駛員安全帶狀態(tài)等），B級數據（配備EDR系統車(chē)輛對裝備的相關(guān)裝置必須記錄的數據，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)等數據信息存儲到Flash內。即使是發(fā)生嚴重的事故導致外部電源突然斷開(kāi)，EDR內置的備用電源也能保證EDR正常運行到數據的存儲完畢，無(wú)需擔心數據因突然掉電丟失。而所存儲的事故數據會(huì )判定為鎖定數據，不會(huì )被后續的事故數據所覆蓋。ZLG EDR解決方案電路板EMC性能優(yōu)異，保證了模塊在復雜的電磁環(huán)境中能夠可靠運行。

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或超級電容為電源。以從加速度傳感器獲取的數據作為碰撞判定的依據，讀取總線(xiàn)上所需記錄設備的實(shí)時(shí)信息，并且及時(shí)儲存到外掛的兩塊存儲芯片?？赏ㄟ^(guò)CAN接口將EDR的數據讀取出來(lái)。該方案擁有成熟的軟件和硬件基礎，能幫助車(chē)廠(chǎng)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)：

●   該方案芯片全是車(chē)規級芯片

●   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(guò)10S的緊急供電。

●   支持CAN通訊讀取EDR數據 

●   高精度的加速度傳感器

●   EMC性能優(yōu)異，抗干擾能力強

●   存儲冗余設計。

圖3 EDR解決方案demo板