讓客車安全盲區“無處遁形”——對話森鵬首席功能安全專家衡雪麗

安全,公共交通文化最核心的關鍵詞。加強公交安全管理,確保安全運營是公交行業的工作重點,也是維護社會和諧穩定的關鍵因素。過去一年間,多起公交安全事故令行業繃緊了神經,其中部分事故矛頭指向一點——公交車輛安全盲區。如何減少大型車輛安全盲區?這對于全行業都是共性問題。

日前,中國客車網公共交通滿意度調研活動(小組)走進鄭州森鵬電子技術有限公司(簡稱:森鵬科技),與森鵬科技首席功能安全專家衡雪麗進行一番溝通交流,她向記者詳述了森鵬對于客車安全盲區的解決方案以及在車輛功能安全方面的經驗與思考。

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▲森鵬科技首席功能安全專家衡雪麗

 

何謂“功能安全”?初衷在于防患于未然

汽車行業大量的技術創新都來源于電子電器領域,由乘用車先行研發應用,后續輻射至商用車領域。汽車電子技術快速迭代,車身電子系統、動力傳動系統、駕駛員輔助系統等電子系統日趨復雜,與安全相關的軟、硬件出現任何故障或失效,都可能給人員、設備、環境造成嚴重后果。由此衍生出一個新的概念,即“功能安全”。

如何在產品設計階段就規避潛在的風險,已成為汽車制造商以及相關零部件供應商迫切需要解決的問題。對于汽車“功能安全”方面的設計經驗與思考,擁有15年汽車電子系統功能安全設計經驗的衡雪麗有發言權。

2005年,衡雪麗從北京大學畢業后進入比亞迪工作,從事車燈設計。在比亞迪工作5年后,2011年,衡雪麗進入全球五大汽車零部件供應商之一的德國大陸集團就職,側重整車及電機控制器的設計研發,在大陸集團就職后期,專注功能安全方面的工作。2018年6月,衡雪麗入職森鵬科技,任首席功能專家,主導森鵬第三代SuperViu™ Mirror電子后視鏡系統項目研發。

“之前在比亞迪和大陸集團,我主要研究方向是乘用車。相較商用車,乘用車各方面的技術標定與質量要求更高,森鵬拿乘用車的經驗去套商用車零部件的研發生產,能在很大程度上提高產品在可靠性方面的優勢。”衡雪麗向中國客車網表示,“功能安全”的本質是產品可靠性,要從設計階段將設備發生故障的概率降至最低。

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“2011年,我國出臺了ISO26262,這是一個功能安全標準,命名為‘道路車輛-功能安全’”。衡雪麗介紹,該標準從產品的整個生命周期進行評估,從需求開始,到概念設計、軟件設計、硬件設計,包括最終的生產、操作,整個生命周期都提出了嚴格的要求,來保證安全相關的電子產品的功能性失效不會造成危險的發生。

“電子產品的‘功能安全’不是說不允許出現故障,而是說一是發生故障的概率非常低,二是發生的故障能夠被駕駛員識別到。”衡雪麗介紹,以森鵬電子后視鏡為例,如果出現任何故障情況,會給予駕駛員聲音與燈光兩層的警示,讓駕駛員意識到設備存在問題,盡快靠邊停靠,避免事故的發生。”

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“‘功能安全’對于我國商用車領域還是一個比較新的概念。2011年國家標準發布之后,主機廠才開始慢慢關注功能安全,而乘用車領域其實很早就起步了。商用車領域也應該盡快把這個概念普及起來,這對于塑造安全的公共交通大環境是有很大幫助的。”衡雪麗說。

“V”模型開發流程多個技術難點依次攻關

任何工業產品從立項、研發到產出都要經歷漫長且復雜的過程。汽車及相關零部件產品由于具備人員承載功能的特殊性,這就要求其在研發、生產制造等流程必須科學、嚴謹,為產品受眾的生命財產安全負責。基于在大陸集團的履職經驗,衡雪麗同樣將世界領先的產品開發理念引入森鵬。

“‘V模型’,這是汽車產品開發過程中的一個重要模型,它能夠很好地保證產品每一條設計都有依據,每一條需求都可以追蹤。特別是像大陸集團、李爾公司這些世界汽車零部件巨頭,它們對于‘V模型’研發的流程貫徹的非常好,流程非常的成熟。森鵬科技的核心技術團隊也是出身于這些公司,同樣將‘V模型’的開發流程沿用到自身的產品研發當中。”

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衡雪麗表示,汽車產品開發的‘V模型’大體可以劃分為需求分析、概要設計、詳細設計、軟件編碼、單元測試、集成測試、系統測試、驗收測試等幾個流程,由于其模型構圖形似字母V,所以被稱為‘V模型’。

“綜合考慮ISO26262的功能安全要求,森鵬為產品定制了開發流程。以森鵬第三代電子后視鏡開發流程為例,從客戶需求分析到具體的設計,然后到產品樣品出來,到最后的測試驗證,都遵循‘V模型’開發流程。”衡雪麗介紹,從需求分析開始,電子后視鏡的需求相對比較明確,就是讓駕駛員看到傳統玻璃鏡看不到的盲區,再綜合法律法規以及客戶的個性化需求,把這個需求文件化,然后針對需求做產品的下階段設計。

“‘V’模型另一端是針對于產品的測試和驗證。電子鏡作為電子產品,一些司機可能會擔心它的可靠性和穩定性。”衡雪麗表示:“森鵬的產品在設計在實際階段會做非常多的分析,包括計算仿真,熱測試等,這樣能夠讓產品在設計階段的可靠性得到保證,后期還會做相應的一些耐久性、EMC(電磁兼容)方面的測試,保證產品的可靠性。”

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“目前,森鵬SuperViu™ Mirror電子后視鏡已經經過了三次產品迭代,我全程主持并參與了第三代產品的研發。”衡雪麗向中國客車網介紹,在電子后視鏡研發過程中,功能安全和熱管理這兩方面是技術攻關要點。

“作為電子件,一方面是它會受車上的電磁環境的干擾,要在產品抗擾能力上做設計,另外一方面其自身發出的輻射也會干擾整車其它的電子件的工作,這是我們在產品設計階段就有制定安全策略。”

衡雪麗介紹:“因為產品設計在相對緊湊的結構里面,散熱也是需要考慮的。森鵬在設計的時候會讓熱量盡可能均衡散布,結構方面同樣進行相應的散熱設計,這樣能夠保證器件在合理的工況下可靠性更高。”

國標出臺在即 電子鏡取代玻璃鏡是必然趨勢

“雨天開車我根本不敢變道,玻璃后視鏡和側窗上都水痕,沒法擦。尤其是夜里,實在看不清楚兩邊車道有沒有車輛。有些車知道開燈還好,有的車也不開燈,還有電動車、自行車就根本看不見。”一位擁有10多年駕齡的公交司機師傅如是說。

的確,傳統玻璃鏡片存在視覺變形大、需在多個后視鏡之間頻繁轉換視線、注意力分散、二次視覺盲區、受天氣、環境光線影響大等問題,能夠提供的目視效果遠低于視覺安全底線,易導致大型車輛出現行車安全事故。電子后視鏡則是正是針對這些運營“頑疾”的應對之策。

“電子后視鏡取代傳統玻璃鏡是一個趨勢,歐美、日本等技術領先的企業正在普遍采用電子后視鏡解決盲區問題。寶馬、奔馳、奧迪、雷克薩斯等乘用車,以及MAN、梅賽德斯、沃爾沃等大型商用車都采用了電子后視鏡來提供持續穩定良好的駕駛視野。”衡雪麗介紹,目前、歐美、日本等國家已有相關法律法規標定,電子后視鏡可以替代傳統玻璃鏡,我國也正在根據歐盟相關標準修訂相關國標。

2019年7月4日,《GB 15084-XXXX 機動車輛間接視野裝置性能和安裝要求》標準修訂工作組啟動會議在成都召開。作為森鵬商用車電子總線控制系統工程技術研究中心首席功能安全專家,衡雪麗同樣參與標準起草工作。

衡雪麗表示:“現行國標里把電子后視鏡叫‘間接視野裝置’,雖然也引入了一些電子后視鏡的概念,但傳統玻璃鏡依舊需要強制安裝。國標委也看到歐洲的趨勢,所以國標也在跟進,做相關的修訂,我本人也在參與新國標的起草工作。新標準預計明年4月份上報審批,在2020年底或2021年初發布。新國標發布之后,玻璃鏡不再是必須安裝的一個安全附件,電子后視鏡完全可以替代它。”

“電子后視鏡主要由三部分組成,一是攝像頭獲取外部景象,二是控制單元做信號處理,三是輸出到的顯示單元,也就是顯示屏幕。”衡雪麗介紹,“電子后視鏡相比傳統玻璃鏡優勢很明顯,一是消除視野盲區,駕駛員最關心。另一方面就是說電子后視鏡在雨天、霧天、光照弱的惡劣天氣下,成像效果遠優于玻璃鏡。”

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談及司機最擔心的電子后視鏡延遲與可靠性問題,衡雪麗向中國客車網表示,對于電子后視鏡的系統延遲,法規規定在常溫的情況下不能超過200毫秒。森鵬嚴格按照法規要求,延時盡可能做到100毫秒以內。關于清晰度,森鵬有兩方面保證,從圖像獲取的攝像頭端,我們采用高清晰攝像頭模組去捕捉外部視野,在顯示端,選用大尺寸、高分辨率的LCD顯示屏。

“目前,森鵬電子后視鏡產品已經到了第三代,新一代的產品也已經進入了我們的開發計劃。”衡雪麗表示:“下一代產品將在攝像頭、顯示屏以及圖像算法方面進一步優化,比如將用更大的顯示屏將二類視野與四類視野進行拼接,進一步優化駕駛員的駕駛視野。”

“森鵬并不擔心市場競爭者,有競爭才有進步。我們參與國標制定,選用最優的硬件,在可靠性和功能安全方面優勢明顯。對標大陸、博世等國際大廠,森鵬起步相對晚一點,但我們正在向他們靠攏。我相信經過幾年之后,森鵬的產品可以與國際品牌同場競技。”對于衡雪麗而言,電子后視鏡這個產品就像是自己的“兒子”,從立項、研發、批量生產到投放市場,為其付出了諸多艱辛,同樣也收獲了回報。談及產品的未來,衡雪麗充滿信心。

2019年9月23日 11:20
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