原创 再谈丰田召回

再谈丰田召回

我们又见到报网新闻：自去年宣布召回直至今年1月，丰田才承认一些因意外加速造成的死亡事故与汽车质量有关。1月初，国外媒体报道称，一辆2008款丰田Avalon因意外加速造成交通事故，导致车上4人死亡。警方发现汽车脚垫被放在行李箱里。这样看来，意外加速可能和脚垫存在的问题没有必然联系。
     美国高速公路交通安全管理局（简称NHTSA）也不认同丰田的说法。该机构对丰田电子节气门控制系统的品质存疑，但目前还没有找到相关证据。NHTSA汽车安全中心主任克莱伦斯·迪特罗说：“有些事故原因的惟一解释就是电控系统出现故障。丰田却极力否认。对此，我们无法认同。”

由于知识产权的限制，没有自愿提供的ECU的源码，无法推定控制算法，就难以确定可靠程度，NHTSA要或得证据是很难的，从这个角度，看来黑匣子是要的，保险公司也会要求有黑匣子。另一方面，丰田如何证明自己是清白的也十分难。近日美国众参二院的听证对丰田将是难关，不得已而公开源代码将开破知识产权之先河，对所有车厂是一种双刃剑，它们将来会被逼公开吗？再说，公开了能保证没问题吗？如不公开，不就是承认自己理亏，准备满足用户的索赔要求吗？从这个角度，若丰田有一个黑匣子也要好些。再说，有黑匣子也是解决问题取得技术进步的条件。

多位朋友对讨论丰田召回的帖子发表了意见，我就此再谈一下看法：

智能控制虽然难度大，但总是要克服困难向前进，因为有些事是人力或纯机械液压难以完成的。就说发动机电喷那些曲线就是无CPU不成的。人类总在不断前进，阿波罗登月时的计算能力远不如今天的手机，一般地说，我们无法等待性能十全十美，因为其它方面的考量更重：谁落后就要挨打。但是为了安全可靠，作事必须十分谨慎，如履薄冰，特别是对已经公知的安全隐患，不能听之任之，那样被人视为漠视生命。

关于黑匣子的想法，我想是要有一个现场的记录，分辨责任时谁主张谁举证，有了它有助于举证。但是真正判时要根据证据链，去伪存真。例如这次丰田声称的踏板问题，如果纪录到踏板没回来，并不能代表是踏板故障，谁知道脚回来没有（也许将来会有更多的传感器记录人的动作）；如果记录到踏板回来了（信号多次有冗余），而仍有突然加速（发动机转速或轮速，信号有冗余），那么肯定不是踏板问题而是其他问题了。

关于黑匣子可信性方面，当然要详加研究技术方案，不是三言两语能说清的，也是将来不同生产者竞争所在之处，但就现在的技术与合理成本应该可以做到，其结构不会十分复杂。我认为这是一个商机，它不同于以前的黑匣子，随着应用与通信重要性的增加，要记录的内容就增加了。还没有看到此类民用产品，希望早日有人能托它。
     CAN的CRC检验受位填充规则干扰，有效性大为下降。接收节点根据收到的位值判断是否有填充位，如果传送中出错，本来发送有填充位，接收没了填充位，就判不出，就将填充位视作信息位，位流增多一位，本来无填充位，却判有填充位，删去一个信息位。这样在有二位传送错时，位流就移动一位，如果移动后的位流与原位流的差（XOR）正好是CAN CRC多项式的倍数，CRC就检查不出了。据分析，较小的可能出漏检错的位流段长度是27位，以图为例，这27位中有0/1交换与右移/左移4种漏检实例，漏检比例达2^-25=2.9*10^-8,这27位在64位数据域中可在任一位置（*（64-27）=37），还有其它可能出漏检的位流长度,如28、29…到64位,较长段长中的漏检实例不止4种，还有不同的5种基本类型,还要考虑多bit错情况，所以远远不是Bosch CAN2.0标准所声称的那样小。这就是错帧漏检，远达不到可以忽略不计的程度。我对此进行了研究，详情以后发表。

用数学分析可以重构出填充位干扰CRC检验的实例：图中错码序列Ec是CAN的CRC多项式的倍数。U=x6+x4+x3+1, Ec=U*G=(1110，1111，0101，1010，0000，01)

2009年12月22日上海轨交1号线发生两辆列车侧面冲橦事故中，信号系统出错的原因是编码电路配线出错，还好是人为硬件故障，较快找到问题。如果类似问题是CAN中错帧漏检而形成，查起来就不会那么快了。即使有黑匣子，这样的故障的排障，要求更为细致的安全与记录设计，例如在每一段线上预设限速，超速时有报警返回控制中心，记录中应查到有否报禁等等。像地铁这种应用，可靠性要求是特别高的，想想上海早高峰时拥挤的情形，一列车可能要载一二千人，不要说擦碰，就是急刹车也是会死不少人的。

对于CAN,数年前我写过“CAN的局限“一文，近年来又发现了若干问题（有兴趣的朋友可见本博客所上载文章或在“单片机与嵌入式系统应用”杂志中查到一些），这些问题远比“CAN的局限“一文中的严重，我觉得这些问题的解决是有办法的，我仍然认为CAN是好的协议，有改的必要，有改好上一个台阶的可能。我还没有看到国外厂商废弃CAN的症兆。现在FlexRay的宣传就像若干年前对CAN的宣传一样，只说好的不说局限。一个协议能否长存，还是内因起决定作用，开始时的宣传不能左右其前途，例如在汽车上有一家著名车厂也曾使用过TTP/C，现在已无音讯了。所以不要迷信，要独立思考，我们中国人能作这类工作。我们不是很羡慕国外的先进技术吗，那么临渊羡鱼，不如退而结网，只要踏踏实实在，不抱急功近利、一夜暴富的心态，从每一个细节出发，积累我们的知识，我们能找到答案的。