电车曼曼谈:人命关天,汽车门锁控制真有那么难?


最近,发生了两起因汽车门锁无法打开造成的悲剧。

7月份,一辆雷克萨斯出了车祸,这辆价值高达250万元的豪华高端车,却没有执行本该成为标配的“碰撞解锁”功能,最终的结果大家都知道了,热心的过路人撬开了前门,抢在汽车燃烧起来之前救出了前排的两个人,后排的那位最终丧身火海。

8月份,一个爸爸带着三岁的儿子去加油,爸爸下了车,关了门,结果,车门自动落锁了,更要命的是,车钥匙还在车内。8月的高温炙烤着车门车窗紧闭的汽车,三岁的孩子满脸通红,汗流浃背,拼命地拍打着车窗,最后还是闻讯赶来的民警敲碎了车窗玻璃,才把娃娃救了出来。

在无实体按钮、自动驾驶、智能座舱、5D沉浸式体验、旋转大屏、情感车灯、尾翼无框车门等各种花里胡哨的东西扑面而来的时候,人们却惊讶地发现,这么普通的门锁控制功能,原来还存在着这么“要命”的隐患

那么,汽车门锁控制真的那么难吗?




门锁控制


门锁控制,是一项古老得不能再古老的功能了。具体来讲,门锁控制并不是单独的一项功能,而是好几个功能的组合体。

大致包括,车钥匙机械解闭锁(把车钥匙插入钥匙孔,旋转解闭锁)、中控解闭锁(驾驶侧有个中控按钮)、分控解闭锁(大部分汽车的副驾侧和后侧都有单独的开关解闭锁对应的车门)、加速自动落锁(超过30km/h后车门自动闭锁)、驻车自动解锁(停车后车门自动解锁)、遥控解闭锁(通过遥控钥匙上的解闭锁按键)、无钥匙被动解闭锁(带PEPS功能的车上,按门把手附近的解闭锁开关)、碰撞解锁。

这些功能,都是由车身控制模块(BCM)实现的。除了门锁控制外,BCM还承担着车灯控制、雨刷控制、后视镜控制、车窗控制、除霜控制、喇叭控制、安全防盗等一系列功能,在此不再展开。




碰撞解锁


碰撞解锁的功能逻辑比较简单。

一般情况下,汽车会在左、右、中央这三个位置都布置上碰撞传感器,在碰撞发生后,检测到减速度带来的惯性力,突破一定的阈值后,便会马上产生碰撞信号。

这辆雷克萨斯更豪横,一般汽车抠抠索索地只装三个碰撞传感器,而它分别在前部左右车头、左右B柱以及左右后翼子板处布置了6个碰撞传感器!

BCM检测到有效的碰撞信号后,驱动门锁电机解锁车门,功能如此地简单,对BCM的软件工程师来说,就是几行代码的事。

电车曼曼谈:人命关天,汽车门锁控制真有那么难?的图1

既然如此,为什么那辆雷克萨斯碰撞后没有解锁呢?难道是因为撞的姿势不对,需要起来重撞?或者撞得太正,没有撞到点子上

说归说,笑归笑,这次事件的发生,并不是因为丰田没有能力实现碰撞解锁这种基础的功能,而是因为,车辆碰撞后车门是不是解锁,完全是一种随机事件。

原因可能是多方面的。比如,布置碰撞传感器的地方并没有感受到超出阈值的减速度,所以没给BCM发出碰撞信号;或者BCM被撞坏了,没有了执行碰撞解锁功能的能力;又或者给门锁电机或BCM供电的12V电瓶的电线脱落了,没有电,自然无法执行要这项靠“电”才能执行的功能;又或者传感器到BCM的那根线束断了,或者门锁电机被撞坏了,收不到信号或执行装置坏了,BCM自然也无法执行解锁功能。

可以这么说,碰撞后车门解锁不解锁,全看撞哪儿了,撞得多严重。至于有的车子碰撞后解锁,有的不解锁,全都是概率事件。

总之,结论就是,车辆碰撞后并不一定解锁!!!

前几天,某个最近火热的不得了的整车厂,为其高端品牌首款车型造势时,还出来碰瓷:“XXXX符合法规要求,发生碰撞时整车门锁解锁,至少一侧门可打开”。

但是,即便做碰撞测试时能解锁车门,但若是下一次运气不好的话,也可能解不了锁,解不了锁咋办,您可能只是被打了一下脸,锁在车内的驾乘者可能就要付出生命的代价。

所以,不要再碰瓷了,还是拿着您对消费者安全的这份关爱,好好地想一想到底该怎样确保真正做到碰撞后一定解锁吧!

那么,到底怎么才能做到碰撞后车门一定解锁呢?电子部件的失灵,可以通过机械系统的冗余,消除这种重大的安全隐患吗?

说实话,洒家想破了脑袋,也没有想出答案。

也许,这个世界上永远不存在十全十美的事情吧,在车辆碰撞的那一瞬间,你能做的可能只是念一句阿弥陀佛!




自动落锁


如果说,碰撞后自动解锁这项功能可能因为碰撞位置、碰撞程度的“玄学”而失效,那么,在汽车钥匙还在车内的情况下,关上车门后会自动落锁,这就有点说不过去了。

这个自动落锁跟BCM的关系不大,跟PEPS倒是脱不了干系。

PEPS,Passive Entry/Exit Passive Start/Stop,被动进入和启动系统,或称无钥匙进入和启动系统,其主要功能是在不掏钥匙的情况下解闭锁车门(Entry and Exit),管理车辆的点火熄火(燃油车)或高压上下电(电动车)(Start and Stop)。

这个眼睁睁地把娃娃锁在车内,险些酿成悲剧的诡异自动落锁,应该就是PEPS惹的祸。

电车曼曼谈:人命关天,汽车门锁控制真有那么难?的图2

按照PEPS的系统组成,一般会在车内布置两个低频传感器,用于扫描车内有没有钥匙,同时,在车门门把手位置布置传感器,扫描车外一定距离(有的车厂规定一米,有的规定一米半)内有没有车钥匙。

为了可以尽量扫描到车内每一个角落,PEPS的低频传感器会放置在车辆的中线位置,在车辆前端,中控台的位置比较理想,在车辆后端,放在后排座椅正中比较合适。

按照正常的逻辑,司机下车关门后,车辆不会自动落锁,落锁的先决条件是司机按了或者触摸到了门把手上的解闭锁开关。

而且,即便司机有意无意间触摸到了解闭锁开关,车辆也不会马上自动落锁。

在自动解锁或者闭锁之前,PEPS会激活车内的低频天线/传感器,扫描车内有没有钥匙,如果钥匙还在车内,PEPS会触发声光报警,给司机以提示。如果车内扫描不到钥匙,PEPS才会向BCM发送PE闭锁信号,由BCM执行门锁闭锁功能。

显然,如果钥匙明明在车内,但是车内的低频传感器却没有扫描到钥匙的存在,便会造成把车钥匙以及里面的人锁在车内的悲剧。

可是,车钥匙明明在车内,怎么可能扫描不到呢?或者说,什么情况会导致扫描不到车钥匙呢?

一种可能是,车钥匙掉在了门缝那个位置。

根据前述低频传感器的布置位置,门缝那里恰恰是低频传感器可以扫描的边界。如果在对PEPS系统进行标定时,设置的判断钥匙是否在车内的信号强度(RSSI)阈值,并没有完全覆盖门缝那里的车钥匙传回来的信号强度区间,在特定的位置下就有可能误认为车钥匙不在车内。

第二种可能是,车钥匙被一个金属物遮挡住了,PEPS跟遥控钥匙的一大区别就是,它的天线在进行扫描时,发出的信号是低频信号,低频信号的通过性很差,金属物一挡,信号就可能通不过去了。

为了避免这一点,PEPS厂商一般会采取扫描两次的做法,进行一次确认。

假设,单次扫描的正确率是95%,根据“土房哥”计算导弹拦截率的算法,两次扫描的正确率便是95%x2=190%,远远超过了100%,妥妥地可以消除扫描的失误了。

玩笑归玩笑,两次扫描确实可以大大降低扫描失误的几率。按照正确的算法,扫描正确率应该为1-5%*5%=99.75%。

也就是说,如果你粗心大意了100来回,把车钥匙掉在了门缝那里,或者恰好被金属物挡住了,可能会有一次把车钥匙锁在车内。

也许,这个事故的真正剧本是:这个粗心大意的爸爸开车时把钥匙放在了口袋里,下车时滑落到了门缝里,下车后百无聊赖,又触摸到了门把手上的闭锁开关。又那么倒霉催地,车钥匙没有被车内的低频天线扫描到,然后,PEPS便“忠实”地执行了车主自动落锁的指令。

这不巧了么不是?可这世上的事情,从来都是无巧不成书,不是吗?




写在最后


在新能源汽车的新四化浪潮里,中美欧日韩对智能化、电动化、网联化达成了共识,在第四化上却产生了分歧。

中国厂商的第四化是“共享化”,欧美厂商的第四化是“安全化”。

这个分歧,反应了来自中国的新势力和欧美传统势力对未来汽车不同的追求和侧重点。具体到本文的门锁控制上,如果更加注重功能安全,倘若重视系统级冗余等方案,也许,那位葬身火海的可怜人还能逃出生天。

在此,笔者希望汽车行业的同仁们,在追求各种舒适化功能、高大上体验的同时,心中牢牢绷紧三根弦:

安全,安全,安全!

电动汽车

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