電車曼曼談:人命關天,汽車門鎖控制真有那么難?


最近,發生了兩起因汽車門鎖無法打開造成的悲劇。

7月份,一輛雷克薩斯出了車禍,這輛價值高達250萬元的豪華高端車,卻沒有執行本該成為標配的“碰撞解鎖”功能,最終的結果大家都知道了,熱心的過路人撬開了前門,搶在汽車燃燒起來之前救出了前排的兩個人,后排的那位最終喪身火海。

8月份,一個爸爸帶著三歲的兒子去加油,爸爸下了車,關了門,結果,車門自動落鎖了,更要命的是,車鑰匙還在車內。8月的高溫炙烤著車門車窗緊閉的汽車,三歲的孩子滿臉通紅,汗流浹背,拼命地拍打著車窗,最后還是聞訊趕來的民警敲碎了車窗玻璃,才把娃娃救了出來。

在無實體按鈕、自動駕駛、智能座艙、5D沉浸式體驗、旋轉大屏、情感車燈、尾翼無框車門等各種花里胡哨的東西撲面而來的時候,人們卻驚訝地發現,這么普通的門鎖控制功能,原來還存在著這么“要命”的隱患

那么,汽車門鎖控制真的那么難嗎?




門鎖控制


門鎖控制,是一項古老得不能再古老的功能了。具體來講,門鎖控制并不是單獨的一項功能,而是好幾個功能的組合體。

大致包括,車鑰匙機械解閉鎖(把車鑰匙插入鑰匙孔,旋轉解閉鎖)、中控解閉鎖(駕駛側有個中控按鈕)、分控解閉鎖(大部分汽車的副駕側和后側都有單獨的開關解閉鎖對應的車門)、加速自動落鎖(超過30km/h后車門自動閉鎖)、駐車自動解鎖(停車后車門自動解鎖)、遙控解閉鎖(通過遙控鑰匙上的解閉鎖按鍵)、無鑰匙被動解閉鎖(帶PEPS功能的車上,按門把手附近的解閉鎖開關)、碰撞解鎖。

這些功能,都是由車身控制模塊(BCM)實現的。除了門鎖控制外,BCM還承擔著車燈控制、雨刷控制、后視鏡控制、車窗控制、除霜控制、喇叭控制、安全防盜等一系列功能,在此不再展開。




碰撞解鎖


碰撞解鎖的功能邏輯比較簡單。

一般情況下,汽車會在左、右、中央這三個位置都布置上碰撞傳感器,在碰撞發生后,檢測到減速度帶來的慣性力,突破一定的閾值后,便會馬上產生碰撞信號。

這輛雷克薩斯更豪橫,一般汽車摳摳索索地只裝三個碰撞傳感器,而它分別在前部左右車頭、左右B柱以及左右后翼子板處布置了6個碰撞傳感器!

BCM檢測到有效的碰撞信號后,驅動門鎖電機解鎖車門,功能如此地簡單,對BCM的軟件工程師來說,就是幾行代碼的事。

電車曼曼談:人命關天,汽車門鎖控制真有那么難?的圖1

既然如此,為什么那輛雷克薩斯碰撞后沒有解鎖呢?難道是因為撞的姿勢不對,需要起來重撞?或者撞得太正,沒有撞到點子上

說歸說,笑歸笑,這次事件的發生,并不是因為豐田沒有能力實現碰撞解鎖這種基礎的功能,而是因為,車輛碰撞后車門是不是解鎖,完全是一種隨機事件。

原因可能是多方面的。比如,布置碰撞傳感器的地方并沒有感受到超出閾值的減速度,所以沒給BCM發出碰撞信號;或者BCM被撞壞了,沒有了執行碰撞解鎖功能的能力;又或者給門鎖電機或BCM供電的12V電瓶的電線脫落了,沒有電,自然無法執行要這項靠“電”才能執行的功能;又或者傳感器到BCM的那根線束斷了,或者門鎖電機被撞壞了,收不到信號或執行裝置壞了,BCM自然也無法執行解鎖功能。

可以這么說,碰撞后車門解鎖不解鎖,全看撞哪兒了,撞得多嚴重。至于有的車子碰撞后解鎖,有的不解鎖,全都是概率事件。

總之,結論就是,車輛碰撞后并不一定解鎖!!!

前幾天,某個最近火熱的不得了的整車廠,為其高端品牌首款車型造勢時,還出來碰瓷:“XXXX符合法規要求,發生碰撞時整車門鎖解鎖,至少一側門可打開”。

但是,即便做碰撞測試時能解鎖車門,但若是下一次運氣不好的話,也可能解不了鎖,解不了鎖咋辦,您可能只是被打了一下臉,鎖在車內的駕乘者可能就要付出生命的代價。

所以,不要再碰瓷了,還是拿著您對消費者安全的這份關愛,好好地想一想到底該怎樣確保真正做到碰撞后一定解鎖吧!

那么,到底怎么才能做到碰撞后車門一定解鎖呢?電子部件的失靈,可以通過機械系統的冗余,消除這種重大的安全隱患嗎?

說實話,灑家想破了腦袋,也沒有想出答案。

也許,這個世界上永遠不存在十全十美的事情吧,在車輛碰撞的那一瞬間,你能做的可能只是念一句阿彌陀佛!




自動落鎖


如果說,碰撞后自動解鎖這項功能可能因為碰撞位置、碰撞程度的“玄學”而失效,那么,在汽車鑰匙還在車內的情況下,關上車門后會自動落鎖,這就有點說不過去了。

這個自動落鎖跟BCM的關系不大,跟PEPS倒是脫不了干系。

PEPS,Passive Entry/Exit Passive Start/Stop,被動進入和啟動系統,或稱無鑰匙進入和啟動系統,其主要功能是在不掏鑰匙的情況下解閉鎖車門(Entry and Exit),管理車輛的點火熄火(燃油車)或高壓上下電(電動車)(Start and Stop)。

這個眼睜睜地把娃娃鎖在車內,險些釀成悲劇的詭異自動落鎖,應該就是PEPS惹的禍。

電車曼曼談:人命關天,汽車門鎖控制真有那么難?的圖2

按照PEPS的系統組成,一般會在車內布置兩個低頻傳感器,用于掃描車內有沒有鑰匙,同時,在車門門把手位置布置傳感器,掃描車外一定距離(有的車廠規定一米,有的規定一米半)內有沒有車鑰匙。

為了可以盡量掃描到車內每一個角落,PEPS的低頻傳感器會放置在車輛的中線位置,在車輛前端,中控臺的位置比較理想,在車輛后端,放在后排座椅正中比較合適。

按照正常的邏輯,司機下車關門后,車輛不會自動落鎖,落鎖的先決條件是司機按了或者觸摸到了門把手上的解閉鎖開關。

而且,即便司機有意無意間觸摸到了解閉鎖開關,車輛也不會馬上自動落鎖。

在自動解鎖或者閉鎖之前,PEPS會激活車內的低頻天線/傳感器,掃描車內有沒有鑰匙,如果鑰匙還在車內,PEPS會觸發聲光報警,給司機以提示。如果車內掃描不到鑰匙,PEPS才會向BCM發送PE閉鎖信號,由BCM執行門鎖閉鎖功能。

顯然,如果鑰匙明明在車內,但是車內的低頻傳感器卻沒有掃描到鑰匙的存在,便會造成把車鑰匙以及里面的人鎖在車內的悲劇。

可是,車鑰匙明明在車內,怎么可能掃描不到呢?或者說,什么情況會導致掃描不到車鑰匙呢?

一種可能是,車鑰匙掉在了門縫那個位置。

根據前述低頻傳感器的布置位置,門縫那里恰恰是低頻傳感器可以掃描的邊界。如果在對PEPS系統進行標定時,設置的判斷鑰匙是否在車內的信號強度(RSSI)閾值,并沒有完全覆蓋門縫那里的車鑰匙傳回來的信號強度區間,在特定的位置下就有可能誤認為車鑰匙不在車內。

第二種可能是,車鑰匙被一個金屬物遮擋住了,PEPS跟遙控鑰匙的一大區別就是,它的天線在進行掃描時,發出的信號是低頻信號,低頻信號的通過性很差,金屬物一擋,信號就可能通不過去了。

為了避免這一點,PEPS廠商一般會采取掃描兩次的做法,進行一次確認。

假設,單次掃描的正確率是95%,根據“土房哥”計算導彈攔截率的算法,兩次掃描的正確率便是95%x2=190%,遠遠超過了100%,妥妥地可以消除掃描的失誤了。

玩笑歸玩笑,兩次掃描確實可以大大降低掃描失誤的幾率。按照正確的算法,掃描正確率應該為1-5%*5%=99.75%。

也就是說,如果你粗心大意了100來回,把車鑰匙掉在了門縫那里,或者恰好被金屬物擋住了,可能會有一次把車鑰匙鎖在車內。

也許,這個事故的真正劇本是:這個粗心大意的爸爸開車時把鑰匙放在了口袋里,下車時滑落到了門縫里,下車后百無聊賴,又觸摸到了門把手上的閉鎖開關。又那么倒霉催地,車鑰匙沒有被車內的低頻天線掃描到,然后,PEPS便“忠實”地執行了車主自動落鎖的指令。

這不巧了么不是?可這世上的事情,從來都是無巧不成書,不是嗎?




寫在最后


在新能源汽車的新四化浪潮里,中美歐日韓對智能化、電動化、網聯化達成了共識,在第四化上卻產生了分歧。

中國廠商的第四化是“共享化”,歐美廠商的第四化是“安全化”。

這個分歧,反應了來自中國的新勢力和歐美傳統勢力對未來汽車不同的追求和側重點。具體到本文的門鎖控制上,如果更加注重功能安全,倘若重視系統級冗余等方案,也許,那位葬身火海的可憐人還能逃出生天。

在此,筆者希望汽車行業的同仁們,在追求各種舒適化功能、高大上體驗的同時,心中牢牢繃緊三根弦:

安全,安全,安全!

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