Методы расшифровки данных ЭБУ при ДТП
Современные легковые автомобили, легкие и тяжелые грузовики все чаще используют Electronic Control Units (ECUs) для предоставления функций логического контроля своих электронных подсистем, включая двигатель, АБС, курсовой контроль, контроль стабильного положения, контроль защиты от опрокидывания и т.д. Когда ЭБУ сохраняет данные, связанные с событием аварии, которые в дальнейшем могут быть доступны для целей проведения расследования, часто упоминается Event Data Recorder (EDR). Пост аварийное расследование ДТП с участием транспортных средств, которые в той или иной мере используют технологии хранения данных различных систем EDR, позволяет точно определить положение транспортных средств и их скорости на всех стадиях ДТП. Данный раздел посвящен описанию методов получения данных с помощью технологии EDR, а так же описывает возможность применения полученных данных в судебных процессах. Возможность использования данных EDR в судебном процессе обосновано: 1) научной методологией, 2) повторяемостью другими исследователями – принцип проверяемости, 3) низким уровнем ошибок, 4) соответствием отраслевым стандартам, и 5) возможностью точного установления отношения к данному делу факта отраженного в данных EDR.
За последние десять лет наблюдается устойчивый рост электронных приложений блоков контроля автомобильной техники, в ближайшие десять лет мы увидим еще большее разнообразие в автомобильных сетевых интерфейсах и способах диагностики. Хороший обзор автомобильных диагностических сетевых систем можно посмотреть тут - Murthy, K Srirama, Satish, D A, Diagnostics for Automobiles—A Snapshot, Dearborn Electronics. Общая схема сети управления ЭБУ на пассажирских транспортных средств с помощью диагностической шины данных современных легковых автомобилей, показана на рисунке 1.
Почти все блоки управления транспортным средством имеют энергонезависимую память. Энергонезависимая память сохраняет данные, даже если аккумулятор отключен. Таким образом, она идеально подходит для сохранения данных об ошибках, и данные о событиях. Энергонезависимая память обычно представляет из себя перезаписываемую программируемую постоянную память (ПППП), которая используется, чтобы сохранить активные и архивные диагностические коды неисправностей и различные данные о событиях. Диагностические сканеры Дилер уровня, как правило, ограничены поиском данных о неисправностях, в то время как данные уровня ДТП, как правило, требуют портативный компьютер и доступ к интерфейсу сети транспортного средства. Схематический обзор типичного извлечения данных ПППП в шестнадцатеричном коде показан на рисунке 2.
Рис. 2 Прямое извлечение dump файла через кабель SOIC8 программатора
Электронный блок управления (ЭБУ) сохраняет данные связанные с событиями ДТП таким образом, что данные в дальнейшем могут быть доступны для целей проведения расследования, в специальной литературе их часто называют Event Data Recorder (запись данных о событиях). Таким образом, дополнительный аспект роста количества легковых автомобилей и грузовиков говорит в пользу использования данных ЭБУ в качестве компонента исследований ДТП, с участием транспортных средств и пешеходов. Такие исследования в Европе и США в настоящее время часто ссылаются на данные, хранящиеся в различных ЭБУ как со стороны транспортного средства виновного в ДТП, так и в транспортного средстве второго участника (в специализированной литературе часто используется термин «система пуля – цель») .
Наиболее распространенным методом для доступа к данным в EDR через стандартный сетевой интерфейс транспортного средства, порт SAE J1962 (также называемый разъем OBD-II или диагностический разъем Ссылка, DLC) для легковых автомобилей и грузовиков. Когда это будет сделано в рамках судебного процесса, при любом способе, ключевым фактором является надежность и последовательность выходных данных и сохранение исходных данных для других исследователей.
Наиболее распространенным методом для доступа к данным о ДТП является доступ через стандартный сетевой интерфейс транспортного средства, порт SAE J1962 (также называемый разъем OBD-II или диагностический разъем) на легковых автомобилях и грузовиках. К сожалению, соответствующее оборудование для доступа к этим данным пока ограничено в использовании на территории Российской Федерации лицензионными соглашениями американских производителей и компанией Bosh. Однако другие, не менее действенные, методы могут включать в себя прямой доступ через кабель к ЭБУ и прямой доступ через кабель к ПППП. Если эти операции будут производиться в рамках судебного процесса, при любом способе, ключевым фактором является надежность и последовательность выходных данных и сохранение исходных данных для других исследователей.
Для легковых автомобилей и грузовиков, есть специальные инструменты поиска которые могут обеспечить доступ к данным ЭБУ . Наиболее известным инструментом поиска данных , специально предназначенным для извлечения данных о ДТП является прибор компании Bosch / Vetronix . Этим инструментом пользуется большая часть экспертов по расследованию ДТП. Прибор работает с помощью присоединения к интерфейсу данных диагностической сети автомобиля ( см. рисунок 1) , использование этого прибора доступно для ограниченного набора программ ЭБУ транспортного средства . Существуют варианты извлечения данных через порт SAE J1962 (разъем OBD-II ) или от ЭБУ непосредственно , при использовании последовательного интерфейса передачи данных . Нынешний охват транспортных средств (Версия 3.3 является самой последней версией ) можно найти на www.cdr-system. com/pdf/3.3_Coverage.pdf. Тем не менее, есть данные в автомобилях чьи ЭБУ , не охваченных в набором приложений вышеупомянутого прибора , хотя многие эксперты сталкиваясь с автомобилями не охваченными возможностями данного инструмента , не считают нужным извлекать данные о ДТП из ПППП. Большая часть производителей и поставщиков может получить доступ к таким данным с использованием собственных инструментов извлечения данных , однако, доступ общественности к этим запатентованным средствам, как правило, равна нулю. Кроме того, производители и поставщики ЭБУ предоставляя данные для других партий автомобилей, могут запросто изменить коды и способ их шифровки, что может усложнить получение данных о ДТП ( или данные будут не полностью расшифрованы) .
Получение данных EDR
Способ 1. Через канал связи для передачи данных через диагностический порт. Через диагностический разъем автомобиля(SAE J1962, OBD-II, connector) как описано выше. Часто ограничен протоколом безопасности в протоколе доступа, для предотвращения нежелательного доступа к данным.
На рисунке 3 показано типичное подключение к порту данных транспортных средств (OBD-II порт или SAE J1962 порт).
На рисунке 4 показана типичная картина данных продольного ускорения в совокупности с данными по Дельта-V, полученные в результате переработки записей программного обеспечения ЭБУ, переведенные из шестнадцатеричной кодировки.
Способ 2. Через последовательный путь передачи данных, через кабель подключенный напрямую к целевой ECU. Альтернативные способы получения данных работают по принципу прямого подключения кабеля к EDR / самой ECU (включая также функцию безопасности доступа). Данный метод прямого присоединения ECU не соответствует требованиям с ASTM E2493-07,4 Это связано с тем, что в результате разборки возникает проблемма неполного системного окружения EDR / ECU что часто приводит к невозможности проверить вызванные разборкой изменения данных (например, генерирующие коды неисправностей для несуществующих датчиков, сквибов и т.д.). Такие нарушения методики ASTM E2493-07, когда расследование является частью судебного процесса, может привести к тому, что это считается "грабежом данных". Иллюстрирация неправильного и правильного получения данных из ECU:
На рисунке 5 показан нейтральный процесс (CDR прямое подключение к SRS ECU, без диагностического разъема).
На рисунке 6 показан стенд нагрузки (тест прибора) с четырьмя 2 омными резисторами, моделирующими фронтальные подушки безопасности и преднатяжители ремней. Это приспособление, для этого конкретного ECU, обеспечивает необходимые нагрузки на входах датчиков для проверки контроллера тестируемого ECM. Это позволяет работать с ЭБУ не затрагивая ощибки и, следовательно, диагностические коды неисправностей (DTC) не добавляются и не удаляются. Таким образом, данные о событии могут быть извлечены без изменения данных в ЕБУ, что делает данную методику применимой для судебных процессов.
Основной метод (3) для автомобилей производства Азии, Европы и России – прямое соединение через врезку в плату EDR, для извлечения необработанных двоичных кодов напрямую через контактные клеммы. Этот процесс является более трудоемким, чем методы 1 и 2, но преодолевает запрет системы безопасности, а также позволяет избежать проблемы проверяемости, вызванных изменением данных при подключении устройств. Таким образом, этот метод соответствует ASTM E2493-07. Поскольку эта методика работает независимо от серийных портов передачи данных, это особенно ценно для транспортных средств не оборудованных CDR. (См. принципиальную схему 3)