RO138100A2 - Cutie neagră pentru vehicule electrice, cu stocare criptată a datelor pe card sd - Google Patents
Cutie neagră pentru vehicule electrice, cu stocare criptată a datelor pe card sd Download PDFInfo
- Publication number
- RO138100A2 RO138100A2 ROA202200690A RO202200690A RO138100A2 RO 138100 A2 RO138100 A2 RO 138100A2 RO A202200690 A ROA202200690 A RO A202200690A RO 202200690 A RO202200690 A RO 202200690A RO 138100 A2 RO138100 A2 RO 138100A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- vehicle
- battery
- electronic
- electronic device
- microcontroller
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003518 caustics Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 claims description 2
- 230000003862 health status Effects 0.000 claims 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 235000020299 breve Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un dispozitiv electronic de tip cutie neagră destinat a fi utilizat în vehicule electrice. Dispozitivul, conform invenţiei, cuprinde o cutie metalică personalizată, rezistentă la apă, uleiuri, combustibili şi alţi agenţi corozivi, în care este dispus un microcontroler (1), care recepţionează mesaje de interes de pe magistrala de comunicaţie CAN a vehiculului, prin intermediul unui transceiver CAN (2) şi al unui controler CAN (3), şi care comunică cu un senzor accelerometru (4) pentru detectarea acceleraţiei şi înclinării vehiculului faţă de carosabil şi cu un receptor GPS (5) pentru identificarea poziţiei vehiculului şi recepţionarea timpului universal sau cu un ceas RTC (6) pentru citirea timpului real, datele recepţionate fiind multiplexate de către microcontroler (1), apoi criptate şi securizate cu o cheie privată prin intermediul unui circuit dedicat de criptare (7), iar în final salvate pe un card de memorie nevolatilă SD (8) de mare capacitate, alimentarea dispozitivului realizându-se atât de la bateria vehiculului, prin intermediul unor convertoare (9, 12), cât şi de la o baterie internă Li-ion (11) prin intermediul unui circuit dedicat de încărcare (10).
Description
j PENTR' de breve
HÂRCII 3 CUTIE NEAGRĂ PENTRU VEHICULE ELECTRICE, CU STOCARE CRIPTATĂ A DATELOR PE CÂRD SD
OpOZit
Invenția se referă la un dispozitiv electronic de tipul cutie neagră, indestructibil și infailibil, care se montează pe un vehicul electric, și care permite achiziția de pe magistrala de comunicație CAN (Controller Area NetWork) a parametrilor de funcționare a unităților electronice de control ECU (Electronic Control Units), precum și stocarea criptată a datelor pe un suport de memorie nevolatilă, de mare capacitate, de tipul unui cârd SD (Secure Digital), pentru o analiză, interpretare și diagnosticare ulterioară a vehiculului.
în domeniul industriei auto, există mai multe tipuri sisteme de achiziție și stocare a parametrilor de funcționare ai vehiculelor, fiecare sistem fiind destinat unui anumit scop.
în eforturile sale de a stabili date științifice uniforme privind accidentele, necesare pentru a face ca transportul auto și pe autostradă să fie mai sigur și pentru a reduce numărul de decese, IEEE a lansat standardul IEEE 1616, ce specifică caracteristicile minime de performanță pentru dispozitivele de memorie de la bordul autovehiculelor, care să fie inviolabile și rezistente la accidente, pentru toate tipurile și clasele de autovehicule rutiere.
Regulamentul 160 al Comisiei Economice a Organizației Națiunilor Unite (UNECE) prevede obligativitatea ca din 6 iulie 2022 producătorii auto să instaleze la bordul vehiculelor dispozitive de înregistrare a datelor evenimentelor EDR (Event Data Recorder). Aceste dispozitive vor stoca un set foarte limitat de date (viteză vehicul, turație motor, poziție pedale de accelerație / frână și volan, locație geografică, poziție și accelerație vehicul, stări ale dispozitivelor de securitate airbag, centuri de siguranță, etc.), pentru o perioadă scurtă de timp de 30 de secunde înainte și după un accident. Datele de pe aceste dispozitive vor fi utilizate doar pentru cercetarea și analiza accidentelor auto. De asemenea, regulamentul prevede securitatea datelor cu caracter personal, astfel că datele colectate de dispozitivele EDR pot fi accesate doar de producătorul vehiculului, trebuie să fie anonime și nu pot identifica identitatea șoferului vehiculului.
Un alt dispozitiv asemănător mai este și Electronic Logging Device (ELD), care este de fapt un tahograf electronic, destinat vehiculelor comerciale, pentru a înregistra atât orele conduse și timpii de odihnă ai șoferului, cât și starea vehiculului (locația geografică, distanța parcursă, funcționarea motorului, coduri de eroare, deplasarea vehiculului). Sistemul poate conține un dispozitiv care se montează pe vehicul, un soft de management de flote și o aplicație mobilă.
în stadiul tehnicii, sunt cunoscute mai multe documente la nivel național și internațional:
• RO122235B1 prezintă o invenție despre un sistem de înregistrare a parametrilor funcționali pentru autovehicule rutiere, care achiziționează semnale analogice și digitale direct de la senzorii vehiculului, prin linii de comunicații filare.
Dezavantajul major al acestei invenții este multitudinea de cabluri care trebuie conectate la senzori și limitarea din punct de vedere hardware și software pentru o adaptare pe alte vehicule.
• RO130878 și RO132947 prezintă o invenție despre un dispozitiv care colectează parametrii de funcționare ai unui autovehicul prin magistrala CAN a vehiculului, îi interpretează și îi transmite în timp real către un server în cloud, unde sunt stocați și monitorizați de către clienți prin aplicații html accesibile de pe terminale mobile.
Dezavantajul principal al soluției prezentate constă în complexitatea sistemului, ce necesită infrastructuri electronice de calcul de tip Cloud și de comunicații mobile, care, în unele cazuri, nu sunt accesibile în teren, nu sunt utilizabile sau care nu asigură o viteză suficientă de transmisie pentru un volum mai mare de date.
• RO134381 descrie o invenție despre un dispozitiv care preia prin magistrala CAN parametrii dinamici ai vehiculului de la sistemele EPS (Electric Power Steering) și ESP (Electronic Stability Program), locația de la un modul GPS propriu, imagini de la camere video și date de la senzori radar, pag. 1 / 9 analizează manevrele de depășire, ia decizii, generează semnale de atenționare optică și acustică și memorează manevrele conducătorului auto. /
Dezavantajul principal al soluției este limitarea numărului de parametri achiziționați la doar două unități electronice ale vehiculului, EPS și ESP.
Problema tehnică pe care o rezolvă soluția propusă, conform invenției, constă în realizarea unui dispozitiv electronic de tipul cutie neagră pentru achiziția și stocarea locală, criptată, pe termen lung, pe un cârd de memorie SD de mare capacitate, a parametrilor de funcționare ai unui vehicul electric, cu scopul analizei și interpretării ulterioare a datelor achiziționate.
Datorită stocării pe termen lung a datelor, aplicația principală a dispozitivului electronic cutie neagră, conform invenției, poate fi mentenanța predictivă în cazul reviziilor sau inspecțiilor tehnice periodice ale vehiculului. Alte aplicații secundare pot fi determinarea cauzelor, contextului și dinamicii producerii unui accident, monitorizarea flotelor de vehicule, etc.
Dispozitivul electronic cutie neagră, conform invenției, este util atât companiilor care dețin flote auto, companiilor de asigurări, cât și producătorilor de autovehicule sau utilizatorilor privați.
Dispozitivul electronic cutie neagră, conform invenției, este particularizat pentru un vehicul electric, care are în arhitectura sa mult mai multe unități electronice de control (controler motor electric, sistem management baterii, încărcător baterii, convertoare de curent continuu de putere, etc.), care generează un volum de date mai mare, comparativ cu un vehicul clasic cu motor termic.
Parametrii de interes achiziționați de la unitățile electronice ale vehiculului electric și stocați criptat în memoria dispozitivului electronic cutie neagră, conform invenției, pot fi următorii, dar nu sunt limitați la:
parametri generali pentru vehicul: locație geografică, viteză, unghi volan, accelerație inerțială, temperatura mediului ambiant, stări semnalizare direcție și avarii, lumini, frână de mână, centuri siguranță, uși deschise, airbag-uri, stări sisteme ABS, ESP;
parametri controler motor electric: poziție pedale accelerație și frână, turație, tensiune, curent, frecvență și temperatură motor electric, temperatură controler, stări ventilator răcire, releu principal de alimentare;
parametri sistem management baterii (BMS): stare de încărcare, stare de sănătate, tensiune, curent, temperatură pachet baterii, tensiuni și rezistențe interne ale celulelor individuale, temperatură BMS, stare balansare;
parametri încărcător baterii: curent și tensiune de încărcare, temperatură încărcător, stare ștecher de alimentare Type2, stări de eroare;
parametri convertor DC-DC: tensiune și curent baterie joasă tensiune, tensiune și curent baterie înaltă tensiune, temperatură convertor.
Dispozitivul electronic cutie neagră cu stocare criptată a datelor pe cârd SD, conform invenției, are schema bloc ilustrată în Fig. 1.
Componenta principală a dispozitivului electronic cutie neagră cu stocare criptată a datelor pe cârd SD este unitatea centrală de procesare (1) de tipul microcontroler, care recepționează mesaje de pe magistrala CAN a vehiculului prin intermediul transceiverului CAN (2), cu rol de conversie a nivelelor de tensiune, și a controlerului CAN (3), cu rol de decodare și filtrare a mesajelor CAN. După identificarea mesajelor de interes, microprocesorul (1) decodează parametrii de funcționare și stările diferitelor unități electronice ale vehiculului electric, precum și codurile de defect asociate. Prin intermediul senzorului accelerometru și giroscop (4), microcontrolerul (1) identifică accelerația și înclinarea vehiculului față de carosabil. Cu ajutorul receptorului de localizare a poziției geografice GPS (5), microcontrolerul (1) identifică locația vehiculului și recepționează timpul universal. Dacă receptorul GPS nu primește semnale de la sateliți, atunci microprocesorul (1) citește timpul de la ceasul de timp real RTC (6). Toate informațiile recepționate de la vehicul prin magistrala CAN (2) pag 2 / 9 (3), de la senzorul accelerometru (4), de la receptorul GPS (5) și de la ceasul RTC (6) sunt multiplexate de către microcontroler, apoi sunt criptate și securizate cu o cheie privată prin intermediul circuitului dedicat de criptare (7), în final fiind salvate pe cârdul de memorie nevolatilă^/? SD (8), de mare capacitate. Alimentarea dispozitivului de la bateria vehiculului de 12V este asigurată atât permanent, cât și prin intermediul cheii de contact, prin intermediul a două convertoare DC-DC de 5V (9) și 3,3V (12), de înaltă eficiență. în cazul decuplării bateriei vehiculului sau a unor defecte pe circuitul de alimentare, dispozitivul se alimentează prin intermediul unui circuit dedicat de încărcare (10) de la o baterie internă, reîncărcabilă, de tip Li-ion de 3,7V (11), care se reîncarcă pe durata alimentării dispozitivului electronic.
Dispozitivul electronic cutie neagră cu stocarea criptată a datelor pe cârd SD, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:
• integrare pe orice vehicul care dispune de magistrala de comunicație CAN între unitățile electronice de control, fără a fi necesară instalarea de senzori dedicați sau de cabluri pentru comunicație filară. Sunt necesare doar modificări minore asupra programului pentru microcontroler, pentru a putea decoda și parametrii de la vehicule cu motoare termice.
• spațiu de stocare foarte mare, în funcție de cârdul SD utilizat. Pentru un vehicul de pasageri de clasă medie, debitul tuturor datelor achiziționate de pe magistrala CAN de la 5 unități electronice poate fi de maxim 10 kBps. Un cârd SD uzual de 32 GB poate asigura stocarea datelor achiziționate pentru o durată de funcționare a vehiculului de peste 900 ore, echivalent unei distanțe medii de peste 42.000 km în ciclu WLTP sau 30.000 km în ciclu NEDC;
• asigurarea confidențialității, integrității și securității datelor stocate pe cârdul SD, prin utilizarea de algoritmi de criptare SHA-256, cu cheie privată, cunoscută doar de părțile interesate. Pentru a degreva microcontrolerul principal de operațiile de criptare de complexitate crescută, se utilizează un circuit integrat dedicat, care are în plus facilități hardware de stocare a cheilor de criptare, ce este o metodă mult mai sigură decât stocarea software a cheilor;
• pentru a stoca date relevante doar în cazul unor evenimente de interes și nu în mod continuu, se pot aplica algoritmi de inteligență artificială (Machine Learning) pentru detecția evenimentelor periculoase (temperatură mare a pachetului de baterii, acționarea bruscă a frânei sau volanului), care pot pune în pericol vehiculul, viața șoferului sau a celorlalți participanți la trafic;
• printr-o utilizare adecvată, cu ajutorul unui modul de comunicație radio de mare viteză, în concordanță cu sistemele de comunicații 3G/4G, dispozitivul electronic cutie neagră se poate integra într-un sistem de monitorizare de la distanță a vehiculului electric;
• consum de energie foarte mic, datorită alegerii unor componente electronice cu consum redus de energie și a funcțiilor software de punere în adormire a circuitelor componente;
• în cazul unor evenimente rutiere, prin interpretarea datelor stocate pe cârdul microSD se poate reface cu ușurință contextul și dinamica acestora;
• din perspectiva utilizatorilor de vehicule electrice, în cadrul operațiilor de întreținere periodică, prin analiza predictivă a datelor stocate pe memoria dispozitivului se pot identifica din timp și prezice defecte care pot să apară în viitor, reducându-se astfel costurile cu reparația vehiculului, de exemplu creșterea rezistențelor interne ale celulelor pachetului de baterii, creșterea temperaturilor celulelor sau a unităților electronice, scăderea stării de sănătate a bateriei, creșterea vibrațiilor motorului electric;
• din perspectiva producătorilor de autovehicule, prin analiza predictivă a datelor stocate pe memoria dispozitivului se pot identifica deficiențe de fabricație, de exemplu pe pachetul de pag. 3 / 9 baterii. Astfel, se pot formula și elabora metode și soluții de fabricație îmbunătățite pentru,^ / creșterea siguranței și fiabilității vehiculelor; e / • simplitate constructivă, atât din punct de vedere hardware, cât și software, ce duc la un cost de producție redus;
• siguranță în funcționare, datorită alegerii unor componente electronice cu domeniu extins de temperaturi și vibrații, ce sunt certificate pentru domeniul auto conform cu standardele AECQ100, AEC-Q101, AEC-Q200;
• pentru protecția la interferențe electromagnetice (EMI), ce sunt cauzate de sistemul de aprindere al vehiculelor cu motor termic sau de diferite convertoare DC-DC sau AC-DC prezente pe vehiculele electrice, modulul electronic este asamblat într-o carcasă metalică sau din aluminiu, conectată la șasiul vehiculului;
• pentru protecția la umezeală și vibrații, cablajul imprimat și componentele electronice sunt acoperite cu lac protector special pentru circuite electronice;
• pentru protecția la lovituri mecanice, modulul electronic este încastrat într-o carcasă metalică, turnată din aliaje speciale, care este prevăzută pe exterior cu caneluri și aripioare pentru o rezistență mecanică crescută la lovituri;
• pentru protecția la praf, apă, uleiuri, combustibili și alți agenți corozivi, conform cu standardul IP65, carcasa și conectorul electric sunt închise etanș, cu garnituri de cauciuc sau silicon;
• pentru protecția la temperaturi înalte, cablajul imprimat trebuie să fie realizat pe substrat de ceramică, iar lipirea componentelor electronice se poate face cu aliaje de lipit având temperaturi înalte de topire.
Modul de funcționare al dispozitivului electronic cutie neagră pentru achiziția parametrilor de funcționare ai unui vehicul și stocarea criptată a acestora pe un cârd SD, ce respectă diagrama bloc din Figura 1, este descris în continuare. Având în vedere cerințele de funcționare pentru acest dispozitiv electronic, el se va instala pe vehicul și va achiziționa, în mod continuu și independent, parametrii de funcționare ai vehiculului electric.
Programarea microcontrolerului se poate face într-un limbaj de programare de nivel înalt, integrat într-un mediu de dezvoltare software, care permite și încărcarea programului pe microcontroler. în funcție de tipul de microcontroler, parametrii care trebuie aleși în program sunt pinii microcontrolerului utilizați pentru comunicarea cu toate celelalte circuite periferice. în funcție de dispozitivele periferice alese, în program se pot modifica librăriile și numele funcțiilor asociate. Indiferent de tipul microcontrolerului și dispozitivelor periferice alese, funcționalitatea dispozitivului cutie neagră va respecta organigrama din Figura 2.
La descuierea vehiculului din telecomandă, dispozitivul electronic cutie neagră se alimentează odată cu celelalte calculatoare ale vehiculului, iar microcontrolerul va începe să funcționeze conform organigramei din Figura 2. Mai întâi, sunt incluse librăriile pentru controlerul CAN, accelerometrul, receptorul GPS, circuitul ceas în timp real RTC, circuitul de criptare și cârdul de memorie SD, ca apoi să fie definite variabilele globale necesare pentru rularea programului. în funcția Setup() de configurări inițiale, se inițializează comunicația cu controlerul CAN și cârdul SD prin magistrala SPI, cu receptorul GPS prin magistrala UART și cu accelerometrul, ceasul RTC și circuitul de criptare prin magistrala l2C. Apoi, se citesc informații de timp de la circuitul RTC, se creează pe cârdul SD un fișier nou având numele dat de data și ora curentă, se deschide fișierul respectiv, iar pe prima linie se vor scrie criptat numele parametriilor de interes achiziționați de la vehicul.
Pe durata funcționării vehiculului, funcția principală Loop() a programului pentru microcontroler se va rula în buclă infinită, până când apare o întrerupere externă microcontrolerului. Deoarece unele mesaje se transmit pe magistrala CAN periodic, la intervale de timp diferite, iar alte mesaje se transmit o singură dată, la momente de timp aleatorii, programul trebuie să se bazeze pe evenimente ^Y^c^ pag. 4 / 9 de recepție a mesajelor, semnalizate microcontrolerului printr-un pin de întrerupere dedicat ar controlerului CAN. La o iterație, dacă s-a recepționat un nou mesaj CAN, atunci microcontrolerul va citi acest mesaj de la controlerul CAN, va decoda parametrii de interes ai vehiculului din acel mesaj, va reactualiza variabilele globale cu valorile de la iterația curentă, apoi, în funcție de existența semnalului GPS, fie se vor citi datele de localizare ale vehiculului și ora curentă, fie se va citi doar ora curentă de la ceasul RTC. Periodic, de la accelerometru se vor citi informații privind accelerația și înclinarea vehiculului față de carosabil. Pentru a asigura o rezoluție spațială foarte bună, informațiile de localizare și accelerație pot fi eșantionate la o rată variabilă, în funcție de viteza de deplasare a vehiculului. în final, toate datele sunt multiplexate de microcontroler și apoi criptate de circuitul dedicat, ca apoi să fie stocate pe cârdul de memorie SD de mare capacitate.
După ce vehiculul a fost încuiat din telecomandă, calculatoarele vehiculului vor începe să intre în așteptare și nu vor mai transmite mesaje pe magistrala CAN, stare care va fi detectată de microcontroler și acesta va intra într-un mod de așteptare (stand-by) pentru un consum redus de energie, dar și o pornire foarte rapidă la următoarea descuiere a vehiculului.
Printr-o programare adecvată a microcontrolerului dispozitivului electronic cutie neagră, în concordanță cu mesageria CAN a vehiculului care se dorește a fi monitorizat, se poate achiziționa de pe magistrala CAN și stoca pe memoria de mare capacitate orice parametru de funcționare, care este transmis pe magistrala CAN, a oricărei unități electronice de control ECU a vehiculului.
în continuare, este ilustrat un exemplu de realizare simplificat a invenției detaliat în Figura 3, care reprezintă: Dispozitivul electronic cutie neagră pentru achiziția parametrilor de funcționare ai unui vehicul electric și stocarea criptată a acestora pe cârd SD este alcătuit dintr-un microcontroler (1) ATmega328P care achiziționează mesajele de pe magistrala de comunicație CAN prin intermediul transceiverului CAN (2) TJA1050 și a controlerului CAN (3) MCP2515 cu interfață SPL De asemenea, microcontrolerul (1) comunică cu ceasul în timp real RTC (6) PCF8563 prin interfața l2C. Toate datele recepționate de microcontroler (1) sunt multiplexate și salvate pe cârdul SD (8), ce comunică cu microcontrolerul (1) prin intermediul interfeței SPI și a unui convertor de nivel NTS0104PW. Stabilizatorul de tensiune NCV7805 asigură tensiunea de alimentare de 5V necesară pentru toate circuitele, iar stabilizatorul LM1117-3.3 asigură o tensiune de 3.3V necesară doar pentru alimentarea cârdului de memorie microSD.
Modulul electronic se alimentează cu o tensiune nominală de 12V, gama de tensiuni de alimentare pentru o funcționare sigură fiind de 7-30V, specifică domeniului auto. Curentul consumat cu cârdul microSD conectat este de 50mA la 12V, rezultând o putere consumată de 0,6W. Modulul electronic mai dispune de o baterie cu Litiu de 3V, tipul CR2032, necesară pentru alimentarea permanentă a circuitului ceas în timp real RTC, având o durată de viață de 5 ani.
Conectorul DB9 al modulului electronic asigură atât alimentarea dispozitivului prin cheia de contact de la bateria autovehiculului, cât și conectarea la magistrala de comunicație CAN a acestuia. Pentru o versatilitate cât mai mare, prin conectorul DB9 se poate conecta și rezistența de terminare de 120 Ohmi pentru magistrala CAN. Dimensiunile modulului electronic asamblat sunt de 55x100x15mm, iar greutatea acestuia este de 180g.
Figura 3 prezintă un exemplu de schemă electronică, Figura 4 ilustrază un exemplu de realizare a cablajului imprimat, iar Figura 5 exemplifică modulul electronic asamblat.
fa pag. 5 / 9
Claims (6)
1. Dispozitiv electronic de tip cutie neagră, indestructibil și infailibil, care se montează pe un vehicul electric și care permite achiziția de pe magistrala de comunicație CAN a parametrilor de funcționare ale unităților electronice de control, precum și stocarea criptată a datelor pe un suport de memorie nevolatilă, de tipul unui cârd SD, pentru o analiză, interpretare și diagnosticare ulterioară a vehiculului.
2. Dispozitiv electronic conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, circuitul electronic este alcătuit dintr-un microcontroler (1) care recepționează mesajele de interes de pe magistrala de comunicație CAN a vehiculului prin intermediul transceiverului CAN (2) și a controlerului CAN (3), iar apoi decodează parametrii de funcționare și stările diferitelor unităților electronice ale vehiculului electric. De asemenea, microcontrolerul (1) mai comunică cu senzorul accelerometru (4) pentru a detecta accelerația și înclinarea vehiculului față de carosabil și cu receptorul GPS (5) pentru a identifica locația vehiculului și a recepționa timpul universal sau cu ceasul RTC (6) pentru a citi timpul real. Datele recepționate sunt multiplexate de către microcontroler (1), apoi sunt criptate și securizate cu o cheie privată prin intermediul circuitului dedicat de criptare (7), iar în final sunt salvate pe cârdul de memorie nevolatilă SD (8) de mare capacitate. Alimentarea dispozitivului de la bateria vehiculului de 12V este asigurată atât permanent, cât și prin intermediul cheii de contact, prin intermediul a două convertoare DC-DC de 5V (9) și 3,3V (12), de înaltă eficiență. în cazul decuplării bateriei vehiculului sau a unor defecte pe circuitul de alimentare, dispozitivul se alimentează prin intermediul unui circuit dedicat de încărcare (10) de la o baterie internă reîncărcabilă Li-ion (11), care se reîncarcă pe durata alimentării dispozitivului electronic.
3. Dispozitiv electronic conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că, microcontrolerul (1) trebuie să fie programat adecvat pentru a îndeplini sarcinile menționate anterior: recepția mesajelor de pe magistrala CAN a vehiculului și decodarea parametrilor de interes, măsurarea accelerației și înclinării vehiculului, identificarea locației geografice ale vehiculului, citirea momentului de timp universal, multiplexarea și criptarea tuturor datelor și salvarea datelor criptate pe cârdul de memorie de mare capacitate.
4. Dispozitiv electronic conform revendicărilor 1, 2 și 3, caracterizat prin aceea că, modulul electronic este acoperit cu un lac protector special pentru circuite electronice, pentru a asigura protecția la umezeală și vibrații, este încastrat într-o cutie metalică turnată din aliaje speciale, care este închisă etanș pentru a fi rezistentă la apă, uleiuri, combustibili și alți agenți corozivi, care este prevăzută pe exterior cu caneluri și aripioare pentru o rezistență mecanică crescută la lovituri, precum și cu o fantă pentru conectorul electric.
5. Dispozitiv electronic conform revendicărilor 1, 2, 3 și 4, caracterizat prin aceea că, este destinat unui vehicul electric, ce are în componență diverse unități electronice de control particulare (controler motor electric, sistem management baterii, charger baterii, convertoare de curent continuu de putere, etc.), pentru care parametrii de funcționare pot fi următorii, dar nu sunt limitați la: poziție pedale accelerație și frână, turație, tensiune, curent, frecvență și temperatură motor electric, temperatură controler, stări ventilator răcire, releu principal de alimentare, stare de încărcare, stare de sănătate, tensiune, curent, temperatură pachet baterii, tensiuni și rezistențe interne ale celulelor individuale ale pachetului de baterii, temperatură BMS, stare balansare, curent și tensiune de încărcare baterie, temperatură încărcător, stare ștecher de alimentare Type2, stări de eroare încărcător.
pag.
6 / 9
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ROA202200690A RO138100A2 (ro) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | Cutie neagră pentru vehicule electrice, cu stocare criptată a datelor pe card sd |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ROA202200690A RO138100A2 (ro) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | Cutie neagră pentru vehicule electrice, cu stocare criptată a datelor pe card sd |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RO138100A2 true RO138100A2 (ro) | 2024-04-30 |
Family
ID=90825833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ROA202200690A RO138100A2 (ro) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | Cutie neagră pentru vehicule electrice, cu stocare criptată a datelor pe card sd |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RO (1) | RO138100A2 (ro) |
-
2022
- 2022-10-27 RO ROA202200690A patent/RO138100A2/ro unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5820190B2 (ja) | イベント監視用車載器 | |
US9508201B2 (en) | Identifying the origins of a vehicular impact and the selective exchange of data pertaining to the impact | |
US10985940B2 (en) | Configurable OBD isolation | |
US20100211259A1 (en) | Driver mentoring to improve vehicle operation | |
GB2522728A (en) | Monitoring device | |
ES2913057T3 (es) | Un método para estimar el tiempo de viaje de un vehículo basándose en la determinación del estado del vehículo | |
KR20030087964A (ko) | 표시 기능을 갖는 키, 표시 방법 및 표시 프로그램을기록한 기록 매체 | |
KR20010108297A (ko) | 자동차 이동 검출 및 기록 방법 및 장치 | |
US20090210736A1 (en) | Multi-function battery monitor system for vehicles | |
CN104217470A (zh) | 行车管理系统、行车记录装置和管理方法 | |
KR20130047595A (ko) | 차량의 재충전가능한 에너지 저장 시스템에 대한 주행 가능 거리 예측 | |
CN109689445B (zh) | 用于基于来自车载电气系统的电压值的曲线来识别和辨别机动车辆的系统以及由所述系统实现的对应的识别方法 | |
CN201311668Y (zh) | 行车记录器 | |
JP3217361U (ja) | 車載情報提供装置 | |
CN205149659U (zh) | 一种车载电子后视镜 | |
CN110341625A (zh) | 防止车辆电池寄生电流消耗的方法 | |
RO138100A2 (ro) | Cutie neagră pentru vehicule electrice, cu stocare criptată a datelor pe card sd | |
CN219017024U (zh) | 一种车辆行驶数据记录仪 | |
CN201842052U (zh) | 司机电子身份识别器及系统 | |
CN113442728A (zh) | 一种电动车辆的行驶里程综合管理系统 | |
ES2680579T3 (es) | Un método para determinar si un vehículo ha sido robado y un sistema para el mismo | |
WO2015049522A1 (en) | Vehicle monitoring device | |
ES2797384T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para la determinación de datos relacionados con el rendimiento en el desplazamiento de uno o varios vehículos | |
CN210515030U (zh) | 用于车联网的后台汽车监控系统及监测器 | |
Constantinescu et al. | Challenges in safety, security, and privacy in the development of vehicle tracking systems |