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eCall的工作原理及发展阶段:这个能救命的红色按钮,你了解多少?


德国,我们时常会看到这样令人心痛的新闻:



一位汽车驾驶员在夜间行驶时不幸突发交通事故,他的车辆失控并冲入了路边的灌木丛。由于天色已晚,地广人稀且地处偏僻,事故发生时并没有被其他人及时发现。两天后,一位路人在野外散步时碰巧发现了事故现场和一具尸体残骸..


你可能会问:“现在人们出行都带着手机,在遇到危险时,直接拨打电话报警不就可以了嘛?”


正如上面我们所提及的交通事故,我们假设,也许这位驾驶员在突发事故时并没有立刻死亡,他还有生还的希望。即使这位不幸的司机当时还能保持清醒且行动不受阻碍,但是由于环境因素和事故本身,他可能无法移动,也没有办法在侧翻的汽车里找到自己的手机,并快速拨打报警电话求救。


又或者在极端情况下,当时的情况是:车辆发生严重车祸事故,驾驶员受伤严重已经陷入昏迷。同时路段黑暗,地广人稀,路边也没有目击者可以迅速帮忙报警!


而这样的悲剧,在我们身边仍然一天天重复上演着。


人们不禁要问,有没有更好更有效的方法可以有效预防此类悲剧的发生呢?难道,遇到这样的紧急事故,驾驶员只能充满恐惧的在车里面对死亡么?


答案当然是否定的!


在汽车驾驶舱的内部,我们可以看到许多的机械按钮开关。它们有的是用来调节音量的,有的是用来开启空调的,有的是用来设置导航的,有的是控制车窗的。这其中有一个很不起眼的按钮,我们大多数人甚至很少会注意到,但是它却能在危急关头为我们重新点燃生命的希望!


 它,就是「eCall」!「eCall」是「emergency call的缩写」,中文直译为「汽车紧急救援呼叫系统」。


关于eCall的来龙去脉和重要应用节点,我们简单总结一下:

eCall概念由欧洲公务员Luc Tytgat于1999年欧盟委员会伽利略定位系统项目启动期间提出。在那一年前,170名专家在委员会的邀请下于布鲁塞尔举行会议,分析欧洲对美国全球定位系统(GPS)的依赖,并同时收集了民用应用的意向。


2013年9月6日,汽车售后服务行业协会(如AIRC、CLEPA、FIA、FIGEAFA)对欧盟委员会的eCall倡议表示欢迎,并全力支持欧洲范围内的所有新型轿车和轻型商用车在2015年前强制性配备eCall。


2018年3月31日起,欧盟认证销售的所有新型号的9座以下乘用车以及3.5吨以下商用车(欧盟指令2007/46/EC中所列的M1、N1类),必须配备符合(EU)2015/758 法规且获取欧盟认证的(EC type approval)的112-based eCall设备。


2018 年7月19日起,紧急呼叫系统法规UN R144实行正式生效,这项法规的缔约方包括俄罗斯,日本,韩国等;


2018 年11月11日起,欧亚经济(包括俄罗斯、白俄罗斯、哈萨克斯坦、亚美尼亚和吉尔吉斯坦)根据法规TP TC 018/2011,要求所有的M类和N类车辆强制安装ERA-Glonass紧急呼叫系统或紧急呼叫设备;


2021年起,阿联酋所有小于3.5吨的乘用车和货车新车型都必须配备eCall 并满足UAE.S 5019:2018;



仅仅在2016年,eCall就在欧洲范围内从死神手中夺回了2500条鲜活的生命!


  • 「eCall」究竟是什么?我们在哪里可以找到它?

  • 「eCall」又是如何工作的?


今天,我们就来简单和大家聊聊,这个看似不起眼,却有可能在危机时刻拥有重要功能使命的红色按钮



一般情况下,在驾驶舱前挡风玻璃后视镜的位置上,你都会发现一个标有SOS的物理按键。



同样,在欧洲绝大多数的摩托车上你也可以快速的找到它!



它,便是我们要找的「eCall」



eCall是如何有效工作的?

下来,我们先来简单了解一下eCall的基本工作原理:


汽车紧急救援呼叫系统(eCall)基本上由三个重要系统组成

  • 车载电子系统(IVS,车载远程信息处理系统的组成部分)

  • 电话通信网络(移动电话加固定网络)

  • 紧急呼叫中心(公共安全应答点PSAP)


在紧急交通情况发生时,被触发的eCall系统会在利用车载GPS卫星定位系统获取车辆的位置信息的同时,激活TCU车载远程通信控制模块将包含车辆位置、行驶方向、事故发生时间、事故严重程度、车辆标识、燃油类别、乘客人数等重要信息,以不超过140byte大小的数据集(Minimum Set of Data)自动发送给距离事发地最近的救援中心PSAP(Public Safety Answering Point 公共安全应答点)。并同时利用车载通讯网络和PSPA救援中心的座席人员建立语音通话,PSAP的座席人员会根据其所判断的事故严重程度对乘员进行自救辅导,以便使得救援团队(警察,消防队和急救人员等)能够争取时间并在第一时间组织参与救援。此外,PSAP还会将相应的事故信息迅速输入欧洲交通监控中心的TMC数据库(Traffic Management Center),以便对事故发生现场周围的车辆发出预警信息。



此外,如果你是车祸事故现场的目击者,你也可以使用车辆自带的eCall系统报警。这样一来,你就不需要在紧急时刻还要向救援中心提供那些繁琐的定位信息。因为,在你eCall接通的那一刹那,救援中心就已经接收到了事故车辆的所有信息了。


可能有些细心的小伙伴要问了:

假设如果车子出了非常严重的交通事故,导致车载蓄电池已经损坏无法工作了该怎么办呢?这时的eCall功能是不是就自废武功了呢?

这个问题大家可以放心,工程师在研发eCall系统的时候早以考虑到了这个问题。因此,每个TCU模块都会装有一块BUB紧急备用电池(Back Up Battery)。这块备用电池便可以保证TCU模块在车载电池完全损坏的情况下依然能够发出求救讯号并传输数据集。有些TCU模块内甚至集成有内置的扬声器,以便确保事故车辆在完全断电的情况下依然能够保障驾驶员与PSAP工作人员的简短通话。


除此之外,为标准化数字通道传输以确保数据传输可以重用移动网络中成熟的、面向紧急呼叫的优先处理机制,欧盟逐步完善确立了车辆紧急呼叫业务的核心要求,核心内容包括


系统传送MSD应在4秒内可靠地完成;整个呼叫流程时长宜在分钟级,从而能为紧急救援调遣和施救留出更多时间。


MSD发送和报警语音通话宜在同一个呼叫会话中进行。它们应被路由到同一个公共安全应答点,以方便数据关联和救援处置。


MSD的发送和接收有确认机制。当需要时,救援平台能够控制和指示车载台重新发送更新的MSD


上面啰嗦了一大堆,下面我们在来简单了解一下eCall的触发方式:


首先,触发汽车紧急救援呼叫系统(eCall)功能,需要车内不同模块的共同协作才能实现。一般情况下,eCall功能的触发方式分为两种类型:


  1. 人为触发:通过人为按下红色按键激活


  2. 自动触发:由车内的碰撞传感器自动激活。其中自动激活eCall功能需要特定的前提条件,比如车辆安全气囊弹出,车辆发生翻滚碰撞等。


第一个触发方式很容易理解,我们就来着重回顾并分析一下自动触发类型的工作方式及其相关的解决方案:


首先,在GSM (2G)和UMTS (3G) 时代,eCall的主流解决方案是由美国高通公司提出的Circuit Switched eCall(In-band Modem)方案 :



整个CS eCall系统的架构包括支持电路域紧急呼叫语音业务的GSM & UMTS蜂窝网络、支持 eCall功能的IVS和支持eCall功能的PSAP。为了实现eCall功能,我们不需要网络升级,而只需要在IVS终端新增通过In-Band Modem发送MSD以及接收PSAP发送的相关In-Band控制指令的功能。并保证车上安装有GPS卫星定位系统,IVS和车载相关传感器连接可以感知交通事故的发生并获得相关数据;而PSAP端则需新增加通过In-band Modem接收车辆发送的MSD和通过In-band Modem发送相关控制指令的功能。


随后,随着4G LTE网络的广泛普及以及电路域网络技术的种种限制,CS eCall的局限性开始越发明显。由此,新的基于IMS(IP Multimedia System)紧急呼叫系统的NG-eCall(Next Generation eCall)解决方案开始逐步展露头脚



同CS eCall相比,NG-eCall利用IMS支持紧急呼叫业务的能力,可以大大缩短呼叫建立的时延,并且支持VoLTE语音和数据的并发,还可以在远程救援期间获取现场静态和动态的图像和音频信息。


其工作方式如下图所示:



整个CS eCall系统的架构包括支持基于IMS紧急呼叫的4G LTE移动蜂窝网络、支持NG-eCall功能的IVS和支持NG-eCall功能的PSAP。其中,NG-eCall在部署时除要求IVS支持NG-eCall外,只需对PSAP进行适当改造以支持IMS呼叫即可。



从上图中我们可以一目了然的了解NG eCall和CS eCall相比的优势!



当然,NG-eCall推广限制在于它的部署依赖于VoLTE和IMS紧急呼叫的成功实施和广泛覆盖。因此我们可以预计,在未来相当长的一段时间里,CS eCall和NG eCall会处在共存的状态下。这也意味着,IVS需要同时支持以上两种eCall模式,即当网络不支持NG-eCall时,可以回退到CS eCall模式,以保障前期部署的eCall IVS能够继续使用紧急救援服务。



么,在欧盟,俄罗斯,阿联酋等国家和地区作为硬性执行法规的eCall系统,它在中国目前处在一个怎样的发展阶段呢?


目前,由于政府尚未推行强制执行紧急救援的计划,因此大多数国内整车厂家并不热衷于开发这套系统,在自动紧急呼叫系统方面的发展也较为薄弱。中国品牌的大部分车型(尤其是30万元以下车型),几乎没有配备类似的系统装置。


但是,eCall系统相关的项目,在中国的发展也以由来已久:

2013年,在车载信息服务产业应用联盟(Telematics Industry Application Alliance)内,由华为、远盟、长安汽车、比亚迪汽车等联合电信企业,救援机构成立了”E-Call标准工作组”,开展中国E-call标准的研究和起草。


2014年6月,由远盟、长安汽车、比亚迪汽车、奇瑞汽车、江淮汽车等小组骨干企业,对E-call系统进行了四地联合演习,验证了国内自主E-call系统的稳定性和实践可用性,并于2015年年底正式发布了TIAA E-Call方案。


2016年,华为和远盟牵头,将车载信息服务产业应用联盟内研究的E-call内容,开始申报标准立项。


2017年12月,全国汽车标准化委员会汽车电子与电磁兼容分技术委员会,组织各大汽车生产商以及相关技术研究机构在大理召开”车载紧急呼叫专题技术研讨会”,在会上研讨了中国E-call的主要技术点和推动中国E-call标准的计划。


2018年1月,工信部网站公开征集对《车载事故紧急呼叫系统》强制性国家标准计划项目的意见。这是首次管理汽车行业的国家级部门对E-call标准做了明确定义——GB标准,即汽车行业的强制级国家标准。


在2018年中,德国博世集团和中国联通以及远盟达成三强合作模式,旨在共同推动eCall系统在中国的落地和普及。


2019年,由中国汽车技术研究中心有限公司牵头,组织召开多次关于”车载事故紧急呼叫系统”的研讨会,并于2019年10月,召开”车载事故紧急呼叫系统”标准起草筹备会,明确标准起草的主要内容和计划安排。


2020年,深圳发掘科技联合硅马(上海)科技、远盟组成”E-call三角联盟”,并于6月初发布国内第一款基于”三急一碰(急加速、急减速、急转弯、碰撞)”为触发条件的后装车载事故紧急呼叫系统”朱雀1号”。


随着国内车辆网和自动驾驶技术的高度推广,相信在不久的将来,eCall系统也会在国内迎来属于它自己的春天!


当然,虽然eCall这个功能很重要。


但是,我们还是由衷的希望,各位朋友车里的eCall永远都不会触发!


原创作者:王晓峰

作者微信:xiaofengwang8848

作者简介:十一年德国汽车行业质量管理经验,拥有VDA 6.1/6.3/6.5以及IATF 16949 二级审核员认证资质。曾先后服务于多家世界前十的汽配集团,负责过质量体系的开发和改进,以及供应商全球化体系的质量管理与审核。现任职于某德国顶级汽车供应商ADAS事业部,任职质量经理,负责多款主流车载传感器的项目对接,质量控制计划制定,产品工艺品控以及生产流程审核!

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About The Author
王晓峰
德国经济工程工学硕士 十一年德国汽车行业质量管理经验,拥有VDA 6.1/6.3/6.5以及IATF 16949 二级审核员认证资质。曾先后服务于多家世界前十的汽配集团,负责过质量体系的开发和改进,以及供应商全球化体系的质量管理与审核。现任职于某德国顶级汽车供应商ADAS商业单元,任职质量经理,负责多款主流车载传感器的项目对接,质量控制计划制定,产品工艺品控以及生产流程审核!
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