最新汽車安全系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)(編輯修改稿)
2025-08-25 06:55 本頁面
【文章內容簡介】 用的一種乘務員安全保護裝置。當車輛發(fā)生意外碰撞時，若碰撞沖擊力超過規(guī)定限度，位于轉向盤的駕駛員氣囊和乘客前側的乘客氣囊引爆張開，緩沖駕駛員和前乘員的碰撞沖擊，保護駕駛員和前乘員的安全。碰撞終了時，氣囊經排氣口排除其中氣體，解除對前駕駛員和前乘員的約束作用。（1） 基本類型：1單安全氣囊系統(tǒng)和雙安全氣囊系統(tǒng)2正面碰撞安全氣囊系統(tǒng)和側面碰撞安全氣囊系統(tǒng)3機械控制式和電子控制式安全氣囊系統(tǒng)4智能型安全氣囊系統(tǒng)和非智能型安全氣囊系統(tǒng)（2）基本組成：安全氣囊系統(tǒng)主要由碰撞傳感器、電子控制器（ECU）、氣囊組件、警告與診斷系統(tǒng)等部分組成。安全帶和安全氣囊是汽車碰撞事故中最有效的乘員保護設施。據有關數(shù)據表明，佩帶座椅安全帶可以使碰撞事故中乘員傷亡率減少15 %30 %。安全氣囊對駕駛員和乘員的頭部、頸部安全再發(fā)生正面碰撞時有著十分明顯的保護作用。 但是由于實際碰撞事故的復雜多樣性，無論是安全帶還是安全氣囊，其保護作用都有其局限性，而且如使用或設計不當還會帶來較大的負面影響。具體表現(xiàn)在： 當小規(guī)模事故發(fā)生時，氣囊對乘員的傷害很有可能超過事故本身。當駕駛員乘坐位置過于靠近方向盤時（out of position，即OOP），安全氣囊系統(tǒng)來內部氣體發(fā)生器約在30 ms內將氣袋充滿，巨大的沖擊力將對離氣囊組件很近并處于膨脹方向的乘員的頭部和頸部造成嚴重傷害；按標準位置乘員設計的氣囊系統(tǒng)，極有可能對離位乘員和小身材婦女甚至兒童造成傷害；對于大尺寸乘員來說，碰撞中常常會將氣囊壓扁后與轉向盤碰撞，也就是說普通氣囊難以對大尺寸乘員起到應有的防護作用。1設計概念： 1． 首先，據National Highway Traffic Safety administration(NHTSA)的調查， 大多數(shù)因安全氣囊受傷的乘員（aggressive air bag）都是由于不恰當?shù)某俗恢谩Ｐ碌闹悄馨踩到y(tǒng)通過MC33794電場成像芯片，實時監(jiān)控駕駛員的乘坐位置，在碰撞發(fā)生時，自動調節(jié)安全帶矯正乘員乘坐位置。若乘員是乘坐位置不當?shù)膬和瑸榱吮苊獍踩珰饽覀Τ藛T，氣囊將不展開。 其次，傳統(tǒng)的安全帶氣囊系統(tǒng)是建立在三種用于汽車碰撞的人模(Hydrid3)之上的： （1） 50%人模: （2） 95%人模: 包括95%. （3） 5%人模: 代表5%. 該統(tǒng)計未考慮體重小于5%人模的兒童。傳統(tǒng)的安全氣囊在打開時會對大多數(shù)的兒童頸部造成巨大壓強，根據NHTSA ，在242起由安全氣囊引起的受致命傷害的模型中，119起是兒童模型。同時大多數(shù)的在交通事故中死亡的兒童頸部都因使用安全氣囊而對頸部造成致命損傷。與之相對的是，大體型的乘員（提醒超過95%人模）在事故中又常常壓扁安全氣囊而撞到方向盤。 針對以上考慮，新開發(fā)的智能的安全系統(tǒng)能自動識別成員的體型，并將體型作為影響氣囊控制參數(shù)的一個因子，實現(xiàn)個人化的安全氣囊控制。 本次設計的目標是開發(fā)一種通用的不限車型的智能安全系統(tǒng)。該系統(tǒng)既能用作駕駛位安全汽囊控制系統(tǒng)，也能安裝在乘客位控制乘客位安全汽囊系統(tǒng)。利用單片機精確地控制安全氣囊的開放和安全帶的收緊程度，以此來避免因為安全氣囊的非必要或不充分打開而引起的人員傷亡。 本系統(tǒng)并不直接控制安全氣囊與安全帶，而是作為CAN總線內的一個節(jié)點，向實際控制安全氣囊和安全帶的微控制器發(fā)出部分控制參數(shù)。借以實現(xiàn)安全系統(tǒng)的智能化。系統(tǒng)應具備的功能： . ⑴智能氣囊開關控制（Automatic Air Bag OnOff Switches）。關鍵因素是碰撞發(fā)生時的加速度。在國家鑒定試驗中，碰撞瞬時的加速度約為40g；當由碰撞造成的減速度小于40g時氣囊不會打開。另外，考慮到氣囊并非針對兒童設計，當汽車發(fā)生碰撞時氣囊有可能對兒童造成致命傷害，故當乘員乘坐姿勢不當?shù)膬和w重小于30公斤）時，氣囊將永遠不會打開。（建議使用帶有兒童安全帶的反向安全座位）。 ⑵雙氣囊噴射口多級延時噴射 為了能夠實現(xiàn)在發(fā)生汽車碰撞時，不同體型的人受到不同膨脹程度的氣囊的保護， 我們采用了雙氣囊噴射口模型。并且通過控制每個噴射口相對碰撞時刻的延時長短來控制氣囊開始膨脹的時刻及最終膨脹程度。 采用上述的功能設計是因為經研究表明，并非在汽車發(fā)生碰撞之后立即打開氣囊就能取得最好的保護效果，而是要經過一段延時（典型值10ms）。延時具體值則取決于碰撞導致的汽車加速度和乘員體型的大小。安全帶預調整。 在發(fā)生碰撞時，汽車安全智能系統(tǒng)通過采樣MC33794電場成像器件檢測的各電極電壓值來獲取乘員的乘坐姿勢與位置，若乘客身體過于接近方向盤則提前收緊安全帶，減小OOP（out of position）程度，進一步保證乘客安全。 第4章. 汽車安全帶的重要性安全帶作用原理：當碰撞事故發(fā)生時，安全帶起作用，鎖止機構開始工作，安全帶被鎖緊，而不能自由地從卷收器中抽出，從而將乘員“束縛”在座椅上，力求使乘員的頭部、胸部不至于向前撞到轉向盤、儀表板及擋風玻璃上，減少乘員發(fā)生二次碰撞的危險，同時避免乘員在車輛發(fā)生滾翻等危險情況下被拋離座椅。 安全帶的應用：1907年，2點式安全帶獲得專利1963年，瑞典注冊了布蓮（Nils Bohlin）發(fā)明的“V”字形三點式安全帶。1967年，布蓮在美國發(fā)表了《28,000宗意外報告》，扭轉了美國對安全帶認識的轉變。1971年，澳洲的維多利亞省強制佩戴安全帶1975年，瑞典強制實施1993年7月，中國對小型客車的駕駛員和前排乘員強制佩戴安全帶美國現(xiàn)仍有部分州沒有強制實施按照安全帶使用的主動性，可以分為主動型安全帶及被動型安全帶兩類；按照安全帶的固定安裝方式，大致可分為三類：兩點式安全帶、三點式安全帶和全背式安全帶。：由織帶、卷收器、帶扣、上導向器、長度調整機構、預緊器和鎖緊裝置等發(fā)展方向：汽車座椅安全帶的發(fā)展方向是：1 更好的初始約束特性；2 更好的吸能特性；3 舒適性和方便性安全帶的技術發(fā)展:預拉緊器； 限荷器；腰帶部分折疊； 卷收器張力減小裝置； 高度調節(jié)器； 自動緊急鎖止裝置； 自動佩戴安全帶；充氣式安全帶。 第 設計概述 本次設計的目標是開發(fā)一種通用的不限
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