[科普]汽車緊急呼叫系統eCall

2021-02-25 辣筆小星

很多朋友買了新車發現車頂多了一個紅色的按鈕,甚至有的紅色按鈕還被蓋板小心的保護著。便來問小星這個紅色按鈕的功能。其實這就是汽車緊急呼叫eCall按鈕。那麼今天讓我們聊聊汽車緊急呼叫系統eCall的技術細節吧。

 

什麼是汽車緊急呼叫系統eCall

↑汽車緊急呼叫系統的功能

車載互聯終端Telematics Box簡稱Tbox正在逐漸普及。配備4G甚至5G無線通訊能力的Tbox能以10Gb/s以上速率將汽車提升為移動的互聯終端,看電影和視頻通話都不在話下。Tbox不僅為車輛提供上網互聯功能,而且包含的緊急呼叫eCall功能則是汽車安全重要的一部分。

汽車緊急呼叫系統可在緊急情況發生時為用戶提供eCall救援服務(GPS定位和語音通話服務),支持手動觸發、自動觸發兩種方式。手動eCall功能可通過實體按鍵觸發;自動eCall功能指車輛發生碰撞後安全氣囊彈出的情況下,Tbox接收碰撞信號後自動撥通救援電話的一種功能。eCall撥通後,後臺會根據車輛位置,及時提供安排相應的救援服務。

 

↑汽車緊急呼叫系統是拯救生命的重要環節

汽車緊急呼叫系統eCall是拯救生命的重要環節。沃爾沃生命奇蹟俱樂部中就存在真實案例,車輛在側翻跌下路基後駕駛員在彌留之際因為應答中心的不斷交流鼓勵和及時的救援定位從生死線上挽救了回來。

在實際用車中,蓄電池脫落與否與車輛撞擊時的時速關係較大。時速越高,碰撞後蓄電池脫落風險越大。通常的合理行駛時速下,蓄電池可保障碰撞發生後的電力供應,不影響eCall功能實現。當車速過高且發生嚴重碰撞事故後,蓄電池脫落損壞或Tbox撞擊損壞無網時,eCall功能才會失效。

 

汽車緊急呼叫系統工作原理

↑汽車緊急呼叫系統國際標準

時間回溯到2005年,歐盟要求歐洲電信標準化協會ETSI開發一套基於移動通訊網絡的汽車事故緊急救援系統,結果eCall系統和相應國際標準TS 126 267應運而生。接著經過多次演進和大力推廣,歐盟最終在2017年底強制要求所有的上市新車配備汽車緊急呼叫系統eCall。具體來說,國際標準規範了eCall數字通道傳輸MAD (Minimum Set of Data最小數據集)包括位置、車型和事故嚴重度的數據格式,以及同步語音通道與PSAP(Public Safety Answer Point公共安全應答中心)的呼叫優先級。

國內相應從2012年開始推行eCall系統。目前國內並無強制eCall法規要求,各主機廠根據需求自行制定功能策略。內置備用電池、內置揚聲器和內置通訊天線作為安全冗餘設計出現,但並未成為業界標配。部分車廠為避免出現整車斷電無法撥打eCall的情況,會考慮增加備用電池、內置揚聲器和內置通訊天線來增強車載無線終端Tbox系統的健壯性。

 

汽車緊急呼叫系統組成和應用實例

↑汽車緊急呼叫系統組成

帶備用電池Tbox汽車緊急呼叫系統工作方式:

1、蓄電池供電正常時,Tbox由蓄電池供電:

電源模式ON時,支持手動物理按鍵的eCall撥打; 如車輛行駛過程中碰撞發生,Tbox在收到碰撞信號後,會觸發自動eCall功能;實現與後臺通話,後臺會根據Tbox上傳的位置信息,迅速安排救援服務。

2、當蓄電池撞擊受損無法供電時,Tbox切換至備用電池,此時收到碰撞信號,則觸發自動eCall功能。

不帶備用電池Tbox汽車緊急呼叫系統工作方式:

1、蓄電池供電正常時,Tbox由蓄電池供電。工作方式與上述相同。

2、當蓄電池撞擊受損無法供電時或連接線束斷開時,Tbox無法撥打eCall電話。

 

↑大眾高爾夫第八代OCU3控制器

大眾第八代高爾夫曾經因為提升汽車緊急呼叫系統eCall的穩定性大範圍更新軟體,成為行業熱議的話題。其中涉及軟體升級的是OCU3控制器,也就是Online Connectivity Unit互聯控制單元。它負責接收GPS位置信號、基於乙太網及CAN總線與中控觸控螢幕的交互功能和基於eSIM的2G/3G/4G/5G互聯通訊功能。當出現事故時,該控制器將激活緊急呼叫系統,通過車載麥克風揚聲器或者可選的內置備用電池、內置揚聲器和內置通訊天線與應答中心通話及上傳事故位置數據。

 

↑大眾OCU3控制器內部細節

奧迪A8L作為集團內的高端旗艦車型進一步提升了控制器的集成度。汽車緊急呼叫系統eCall被集成到了車身控制器BCM2中。這套汽車緊急呼叫系統由位於車頂的鯊魚鰭多功能天線(包含GPS天線、LTE數據天線1和緊急呼叫天線2)、位於後窗的薄膜天線(包含LTE數據天線2)、位於後保險槓的緊急呼叫天線、集成網關及緊急呼叫功能的車身控制器和信息娛樂系統電子裝置控制單元組成。

 

↑奧迪A8L汽車緊急呼叫系統組成

奧迪A8L車身控制器集成了網關和汽車緊急呼叫功能。該控制器通過天線接口與位於車頂的鯊魚鰭多功能天線(包含GPS天線、LTE數據天線1和緊急呼叫天線2)和位於後保險槓的緊急呼叫天線進行連接。在發生事故時,實現與應答中心通話並上傳位置信息從而迅速安排救援服務。

 

↑奧迪A8L車身控制器和鯊魚鰭天線

 

汽車緊急呼叫系統的未來趨勢

隨著全新的以域控制器為主的全新電氣架構的推行,汽車緊急呼叫系統eCall的功能也開始與域控制器進行適配。以大眾的End to End Electronic architecture即稱為E3架構的端到端電氣架構為例,它兼顧強大的軟體架構和軟體空中升級的需求。該架構整合原來分布在車身各處的70多個控制器構成由3-5個強大的車載應用伺服器ICAS構成的計算層和傳感器/執行器層。車載應用伺服器ICAS通過千兆乙太網和CAN總線與集成WLAN和藍牙的收發模塊以及負責接收GPS位置和氣囊信號、基於eSIM的2G/3G/4G/5G互聯通訊和通過汽車音頻總線A2B控制車載麥克風揚聲器的eCall控制器通訊。從而與應答中心通話及上傳事故位置數據。

 

↑全新電氣架構下的汽車緊急呼叫系統

綜上,今天我們介紹了汽車緊急呼叫系統eCall的工作原理和應用實例。Tbox包含的緊急呼叫eCall功能是汽車安全重要的一部分。目前主流eCall實現方案多種多樣,並且隨著大量應用將逐步完善並形成行業標準。

 

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