汽車的“黑匣子”,你應該瞭解的 EDR

最近和同事討論車載攝像頭對EDR的支持。這個被稱為汽車的“黑匣子”的EDR馬上就要強制安裝了,今天跟大家介紹下。關於EDR你應該瞭解的,都在這裡。


汽車的“黑匣子”,你應該瞭解的 EDR


“黑匣子”是什麼


黑匣子(black box)是一種通俗的叫法,起源於航空領域,後發展至其他交通工具(輪船、列車等)上,指用於記錄其運行實時數據且抗損毀性能較高的一類設備,常用於事故原因的調查分析。


飛機“黑匣子”的安裝示意圖

汽車的“黑匣子”,你應該瞭解的 EDR

“黑匣子”並不黑,為了方便事故發生後的快速搜尋,其反而會被設計為明黃、橘紅等比較鮮豔的顏色


在汽車上,人們有時也將車載行車視頻記錄儀稱作“黑匣子”。早在2004年,國務院發佈的《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》就已經提出,營運商用車需安裝行駛記錄儀(公安部、交通部等主管部門相繼完善了管理規則,要求行駛記錄儀增加GPS定位功能及視頻監控功能),用以保障道路安全,為處理交通事故提供依據。


下圖為去年重慶墜江公交的行車記錄儀監控畫面,慘劇發生後,技術專家們將打撈出來的“黑匣子”進行還原,讓真相及時大白於天下

汽車的“黑匣子”,你應該瞭解的 EDR


乘用車暫無相關的法規要求,但很多車主也都自發給自己的愛車裝上車載行車記錄儀,以備還原事故真相。


某交通事故的行車記錄儀監控畫面

汽車的“黑匣子”,你應該瞭解的 EDR


然而,市面上各種“行車記錄儀”記錄的僅僅是簡單的GPS、視頻數據,沒有記錄事故發生時車輛運行的關鍵數據(車輛速度、方向盤的轉向角度、氣囊狀態、車輛制動狀態等)。


車載視頻記錄儀與“黑匣子”,其實根本不是一個概念。


什麼是EDR


EDR:即 Event Data Recorder


指汽車事件數據記錄系統,用於記錄車輛碰撞前、碰撞時、碰撞後三個階段中汽車的運行關鍵數據(速度、ABS狀態、安全帶狀態等)。

EDR才是汽車行業里名正言順的“黑匣子”。


汽車EDR的工作流程示意圖


汽車的“黑匣子”,你應該瞭解的 EDR


通用汽車於1974年首次在選定的車型中引入了EDR,主要用於控制和記錄安全氣囊的展開。從那時起,EDR增加了一些功能,現在,它能夠記錄和存儲與碰撞相關的數據——車速、發動機轉速、節氣門位置和制動開關電路狀態、安全帶使用狀態等。當下車輛的EDR一般都是和氣囊控制模塊集成在一起的,當然也有使用獨立的EDR ECU.


當然這裡要提一下,EDR 的Event 的觸發條件是車輛橫向或縱向的速度劇烈變化。參照美標閾值是125ms內8KM/h的變化。不過觸發並不意味著一定發生了碰撞或者事故,EDR標準還有一個鎖定標準,一旦鎖定,記錄數據則不可更改。中國EDR標準鎖定條件:不可逆約束裝置(一般就是指任何一個氣囊)展開;150ms 時間區間內在 X 軸方向上的車輛速度變化不小於 25km/h。


汽車的“黑匣子”,你應該瞭解的 EDR

EDR應用實例


事故調查:某多車相撞的嚴重交通,一方面,事發路段監控視頻顯示,肇事車輛事發時突然啟動,加速向前,連續撞擊路上車輛及行人;另一方面,肇事駕駛人回憶,事發前正停車等人,當時掛N檔、腳踩剎車,等了一會兒後,車輛突然向前衝,便用力將剎車踩到底,可車輛非但無法降速,還越來越快......雙方各執一詞。


鑑定專家對事故車輛安全氣囊電腦(ACU)中存儲的EDR數據進行讀取,結果如下:


EDR存儲的事故數據(時刻0秒為事故發生時刻)

汽車的“黑匣子”,你應該瞭解的 EDR


數據分析:肇事車輛在事故發生前,變速桿檔位始終處於D檔,油門踏板開度由33%迅速升至100%,隨後一直持續在最大開度;發動機轉速隨著油門踏板開度加大而上升,從3100RPM迅速升至4800 RPM;行駛車速從24km/h一直升至56km/h;制動踏板開關一直處於關閉狀態(即未踩制動踏板)。


調查結論:該起事故中,駕駛員誤把“油門當剎車”。


在類似案例中,如果沒有對EDR數據進行提取、分析,只是使用傳統的鑑定手段,至多得出“未發現車輛制動系統及轉向系統存在故障”等類似結論,而對於是否存在駕駛人的誤操作,並沒有更直觀的方式可以進行佐證。


EDR 模塊


EDR控制存儲單元應支持UDS診斷協議,滿足ISO14229—1,ISO15765—2要求。EDR系統存儲的數據應支持標準車載提取(SAEJl962診斷連接器)與非車載提取。在碰撞發生過程中,如車內供電迴路由於碰撞事件導致無法正常供電,EDR 系統自身應具有供電能力,此供電能力應滿足在單一方向發生碰撞的情況下,當所有相關點火迴路(如具備)在斷電後(150±10)ms 內全部展開時, EDR 系統應至少能滿足記錄 T0 之前的全部數據和 T0 到斷電之後(150±10)ms 的數據的需要,並滿足相應試驗要求。EDR一般採用超級電容做備用電源,成本比較低。


汽車的“黑匣子”,你應該瞭解的 EDR


EDR法規進展


美國汽車安全技術法規(FMVSS) CFR 第 49 篇第 563 部分(一般簡稱為CFR563),對碰撞事件數據記錄儀也提出了要求。美國國家道路交通安全管理局(NHTSA)要求 2014 年 9 月份之 後,美國境內所有銷售車輛都需要配備 EDR。CFR563標準起源於2006年的技術,僅要求最低數據,儘管NHTSA的意見是強制安裝,但最後並未施行。


歐洲的EDR標準與美國類似,要求於2022年3月新車強制安裝,2024年3月,存量車也要安裝。

韓國自2015年12月強制安裝(包括存量車),日本有獨立的EDR標準,不過未強制安裝。

不過在2019年美國上市的新車中99%都有EDR。2015年12月的政策規定,要導出EDR數據必須經過車主的許可。美國目前註冊有3.05億車輛,其中59%擁有EDR。

在2019年上市的新車87%的EDR系統讀取工具(CDR)都由博世提供,博世太強大了。在EDR數據導出分析中,53%是法律行為,41%是私屬事故重建,還有保險,政府,車隊等。

我國相關標準於2019年11月發佈,2021 年 1 月 1 日起實施。分為A B兩個階段。如下圖。

汽車的“黑匣子”,你應該瞭解的 EDR

觸發條件,基本參照美標。

汽車的“黑匣子”,你應該瞭解的 EDR


每個車廠也可以在滿足基本要求情況下做一些功能添加。


例如凱迪拉克具備超級巡航功能車輛的EDR增加了圖像記錄,事件發生前後4秒和事件發生時1秒最多3個攝像頭的圖像也會被記錄下來。


現代起亞則會記錄主缸壓力值。


德系車則支持Flexray總線,大眾或奧迪則記錄事件發生後單一攝像頭一分鐘內信息。


一貫無視車規的特斯拉的EDR數據是加密的,除特斯拉外的廠家都是不加密的,擁有EDR數據就擁有事故責任的解釋權,無論出任何事故,特斯拉總是一口咬定,不是車輛本身責任,也正是靠加密的EDR數據。特斯拉還有一個連續記錄的車輛動態數據記錄器(後續再跟大家介紹自動駕駛車輛的數據記錄)。


EDR結合ADAS攝像頭

如以上提到,現在隨著車載前視攝像頭模塊的普及,越來越多的OEM要求除了常規的車身數據外還要能調出事故前後攝像頭的數據。

汽車的“黑匣子”,你應該瞭解的 EDR


智能攝像頭模塊的視頻處理芯收到外部信號會開始log 攝像頭數據(當然是有像素縮減的)。把攝像頭數據N個frame作為一個block存在flash裡面。這樣N個block就組成了Event 前後的視頻數據,可以後續調出來查看。


汽車的“黑匣子”,你應該瞭解的 EDR


小結


EDR 確實是一個不錯的裝置,可以對事故的發生進行分析判定。以往的EDR的觸發事件是車輛加速度的變化閾值。很多時候這樣的觸發條件對有些事故是不能記錄下來的,比如低速碰撞到行人。因為有了智能攝像頭模塊的存在,EDR log的觸發條件就可以有更多的符合實際情況的設置了, 比如前面提到的低速狀態下的碰撞和突然橫向車道有車cut in的情況。


以上僅為個人觀點。

相關資料來源網絡。


如果覺得文章不錯,歡迎轉發分享~


分享到:


相關文章: