一种客车事故数据记录装置的制作方法

本发明涉及数据记录，具体来说涉及一种客车事故数据记录装置。

背景技术：

1、车辆事件数据记录器（event data recorder，edr）用于记录车辆在碰撞等异常事件发生前后的车辆运行参数和事故数据，为事故分析、责任认定及安全管理提供数据依据。目前，车辆事件数据记录器通常集成于车载终端中，并通过软件标记方式对事故数据进行锁定；部分乘用车事故数据记录方案则依赖安全气囊、安全带预紧器等火工装置的触发信号作为事故锁定条件。

2、然而，对于m2、m3类无安全气囊配置的大中型城市公交、短途客运及团体营运客车，其通常采用24v电气架构，在发生碰撞、车身变形或侧翻事故时，可能出现蓄电池脱落、主线束断裂等情况，使事故数据记录装置突然失去整车供电，导致尚未完成写入的数据丢失。现有采用单一后备电源的记录装置，其后备供电能力及数据写入策略难以适应客车碰撞后的持续数据保存需求。

3、同时，现有事故数据记录装置多采用软件逻辑对事故数据进行标记或锁定，存储介质缺少针对事故数据存储区域的硬件级隔离和写保护机制，在设备维护、诊断或程序刷写过程中，事故数据存在被擦除或改写的可能；并且对于连续碰撞、追尾等多次事故，采用单一事故存储区域时，后发生的事故数据还可能覆盖先发生的事故数据。

4、此外，部分现有碰撞判定方式采用固定的减速度或速度变化量阈值，难以适应营运客车空载、满载等不同载荷状态，在山区颠簸、连续制动等工况下容易产生与真实事故相似的车辆动力学信号。同时，现有方案对于无安全气囊客车缺少基于惯性数据与底盘车辆状态信号进行联合判断的事故锁定机制，对侧翻事故的识别及事故全过程姿态数据的保存也不够完善。

5、因此，需要一种适用于营运客车的事故数据记录装置，以在无安全气囊触发信号的情况下基于车辆动力学信息及底盘状态信息进行事故判定，并结合客车24v供电架构、后备供电、硬件隔离存储及硬件写保护机制，对事故数据进行可靠记录和锁定。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种客车事故数据记录装置，通过24v分级冗余供电断电保全模块与两级串联超级电容模组配合，在客车碰撞导致主供电中断时维持事故数据记录，并结合分片断点续写机制降低数据丢失风险；通过六轴惯性测量单元与动力、底盘多源车辆状态数据联合判定碰撞事件，并基于客车载荷状态生成动态阈值，降低不同载荷及复杂行驶工况下的误锁定；同时采用nor flash物理分区及独立硬件写保护机制，对事故数据进行硬件隔离和锁定，避免多次事故数据相互覆盖及被擦除改写，并通过本地校验、哈希摘要及联盟链存证形成事故数据的完整证据链。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种客车事故数据记录装置，该方法包括：

4、包括独立式事故数据记录控制器，独立式事故数据记录控制器包括24v分级冗余供电断电保全模块、六轴惯性多源联合碰撞判定模块、多维度控制器局域网络信号采集模块、多扇区硬件隔离存储锁定模块以及本地加密校验及监管存证模块；

5、24v分级冗余供电断电保全模块连接客车的24v双蓄电池主回路、两级串联超级电容模组以及独立式事故数据记录控制器，用于检测24v双蓄电池主回路的供电状态，并在检测到24v双蓄电池主回路断电时控制两级串联超级电容模组为独立式事故数据记录控制器提供后备电源；

6、多维度控制器局域网络信号采集模块连接客车的动力控制器局域网络和底盘控制器局域网络，用于采集客车的动力参数和底盘状态数据，并将底盘状态数据输出至六轴惯性多源联合碰撞判定模块，底盘状态数据至少包括轮速、制动气压、安全带状态、车门状态、车身姿态和转向角；

7、六轴惯性多源联合碰撞判定模块与多维度控制器局域网络信号采集模块连接，六轴惯性多源联合碰撞判定模块包括六轴惯性测量单元，用于采集三轴加速度和角速度，并根据多维度控制器局域网络信号采集模块输出的轮速确定客车的总质量，根据总质量生成动态速度变化量触发阈值；

8、六轴惯性多源联合碰撞判定模块用于根据三轴加速度、角速度以及底盘状态数据确定碰撞状态，并在检测到冲击达到动态预触发阈值时向多扇区硬件隔离存储锁定模块发送预记录指令，以使多扇区硬件隔离存储锁定模块对六轴惯性测量单元输出的惯性数据以及多维度控制器局域网络信号采集模块输出的底盘状态数据进行高频采样并写入环形缓存扇区；

9、六轴惯性多源联合碰撞判定模块还用于在满足动力学基础条件中的至少一项且同时满足辅助校验条件中的至少两项时，向多扇区硬件隔离存储锁定模块发送永久锁定指令；

10、多扇区硬件隔离存储锁定模块与六轴惯性多源联合碰撞判定模块以及多维度控制器局域网络信号采集模块连接，包括车规非易失性存储器，车规非易失性存储器包括用于循环缓存数据的环形缓存扇区以及至少四组相互隔离的固化存储扇区，每组固化存储扇区分别设置有对应的硬件写保护引脚；多扇区硬件隔离存储锁定模块在接收到永久锁定指令后，将环形缓存扇区中的事故前后时序数据写入未锁定的固化存储扇区，并在数据写入完成后通过对应的硬件写保护引脚对固化存储扇区进行硬件锁定；

11、本地加密校验及监管存证模块与多扇区硬件隔离存储锁定模块连接，用于对写入固化存储扇区的事故数据进行帧级校验和事故数据摘要生成，并将事故数据摘要发送至客运监管联盟链；

12、其中，在24v双蓄电池主回路断电时，24v分级冗余供电断电保全模块控制两级串联超级电容模组向独立式事故数据记录控制器供电，独立式事故数据记录控制器在后备电源供电期间对尚未完成写入的事故数据执行分片断点续写。

13、本发明的有益效果在于：本发明通过24v分级冗余供电断电保全模块与两级串联超级电容模组配合，在客车碰撞导致主供电中断时维持事故数据记录，并结合分片断点续写机制降低数据丢失风险；通过六轴惯性测量单元与动力、底盘多源车辆状态数据联合判定碰撞事件，并基于客车载荷状态生成动态阈值，降低不同载荷及复杂行驶工况下的误锁定；同时采用nor flash物理分区及独立硬件写保护机制，对事故数据进行硬件隔离和锁定，避免多次事故数据相互覆盖及被擦除改写，并通过本地校验、哈希摘要及联盟链存证形成事故数据的完整证据链。

14、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

1.一种客车事故数据记录装置，其特征在于，包括独立式事故数据记录控制器，所述独立式事故数据记录控制器包括24v分级冗余供电断电保全模块、六轴惯性多源联合碰撞判定模块、多维度控制器局域网络信号采集模块、多扇区硬件隔离存储锁定模块以及本地加密校验及监管存证模块；

2.如权利要求1所述的客车事故数据记录装置，其特征在于，所述24v分级冗余供电断电保全模块包括防反接电路、防浪涌电路、母线电压监测电路和线束断路检测电路；

3.如权利要求2所述的客车事故数据记录装置，其特征在于，所述独立式事故数据记录控制器被配置为在所述24v双蓄电池主回路断电后按照预设写入优先级执行所述分片断点续写，所述预设写入优先级包括：

4.如权利要求1所述的客车事故数据记录装置，其特征在于，所述六轴惯性多源联合碰撞判定模块被配置为在所述三轴加速度、所述角速度或者根据所述三轴加速度确定的速度变化量达到所述动态预触发阈值时，控制所述多扇区硬件隔离存储锁定模块以500hz采样频率进行高频数据记录；

5.如权利要求4所述的客车事故数据记录装置，其特征在于，所述六轴惯性多源联合碰撞判定模块根据所述轮速计算客车的总质量，并根据所述总质量对所述动态预触发阈值和所述动态锁定阈值进行调整；

6.如权利要求1所述的客车事故数据记录装置，其特征在于，所述车规非易失性存储器为车规nor flash；

7.如权利要求6所述的客车事故数据记录装置，其特征在于，所述多扇区硬件隔离存储锁定模块被配置为在检测到连续发生的多次事故时，按照事故发生顺序从所述至少四组固化存储扇区中分别选择未锁定的固化存储扇区存储对应事故的事故数据；

8.如权利要求1所述的客车事故数据记录装置，其特征在于，所述多维度控制器局域网络信号采集模块包括第一控制器局域网络接口和第二控制器局域网络接口，所述第一控制器局域网络接口连接所述动力控制器局域网络，所述第二控制器局域网络接口连接所述底盘控制器局域网络；

9.如权利要求1所述的客车事故数据记录装置，其特征在于，所述本地加密校验及监管存证模块包括数据校验单元、摘要生成单元和鉴权单元；

10.如权利要求1所述的客车事故数据记录装置，其特征在于，所述独立式事故数据记录控制器还包括新能源客车电池数据采集模块，所述新能源客车电池数据采集模块通过控制器局域网络与新能源客车的电池管理系统建立通信连接；