汽車安全設(shè)計(jì)―開發(fā)完整的碰撞防護(hù)系統(tǒng)
在保護(hù)司機(jī)和行人的安全方面,電子產(chǎn)品扮演的角色日益重要。雖然車載安全系統(tǒng)具有防止碰撞的“防護(hù)及安全”功能,能將交通事故發(fā)生時(shí)的傷害減到最低,并具備提前預(yù)防事故能力,而這些功能,都可透過(guò)一些主要電子零件加以控制。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/197084.htm通常,汽車內(nèi)的“碰撞防護(hù)系統(tǒng)”需要高速、低噪聲和高可靠性的微控制器(MCU)。
汽車中的“碰撞防護(hù)系統(tǒng)”價(jià)值正日漸提升。為了將事故發(fā)生時(shí)的傷害降至最低,必須使用碰撞防護(hù)系統(tǒng),其中最具代表性的例子就是安全氣囊。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到碰撞時(shí),氣體產(chǎn)生裝置會(huì)啟動(dòng)并點(diǎn)燃,氣囊隨之利用產(chǎn)生的空氣迅速膨脹,乘客立即受到保護(hù),碰撞能量被吸收。這一系列動(dòng)作必須在200ms左右時(shí)間內(nèi)完成。
自1980年代起,安全氣囊開始成為豪華汽車配件,發(fā)展至今,它已成為多數(shù)汽車的標(biāo)準(zhǔn)配備。安全氣囊的安裝位置和形狀有很多種,不僅安裝在司機(jī)座位前方的儀表板內(nèi),也有安裝于車身側(cè)邊與車門的氣囊。
安全氣囊控制系統(tǒng)必須以固定周期,不斷地從安裝在儀表板和側(cè)邊的兩個(gè)或兩個(gè)以上撞擊檢測(cè)傳感器及加速傳感器獲得信息。這個(gè)檢測(cè)過(guò)程必須在數(shù)百微秒檢測(cè)周期內(nèi)以每秒數(shù)百次的頻率重復(fù)。這個(gè)檢測(cè)“沒(méi)有碰撞”信息,以防止氣囊被可忽略的撞擊引爆是極重要的步驟。當(dāng)檢測(cè)到必須引爆氣囊的碰撞時(shí),MCU應(yīng)能立即判斷觸發(fā)哪個(gè)氣囊、如何打開氣囊,并點(diǎn)燃?xì)怏w產(chǎn)生裝置。這個(gè)操作必須在數(shù)毫秒內(nèi)啟動(dòng),并在數(shù)十毫秒內(nèi)完成。安全氣囊控制系統(tǒng)需要高速M(fèi)CU,因?yàn)橄鄳?yīng)的傳感器數(shù)量不斷增加,必須涵蓋的碰撞形式越來(lái)越多,氣囊的種類和數(shù)量也持續(xù)提升。
某由于安全氣囊控制系統(tǒng)位于汽車中心,因此幅射噪聲必須夠低,才不會(huì)影響收音機(jī)、電視和車載導(dǎo)航系統(tǒng)的正常運(yùn)作。該系統(tǒng)必須具備高可靠性,因?yàn)樗芍苯佑绊懫嚨膲勖?/p>
汽車安全的關(guān)鍵組件
未來(lái),汽車“防護(hù)和安全”的重要性將越來(lái)越高,它可用來(lái)提前預(yù)防可能發(fā)生的事故。
ABSx車系統(tǒng)和用于車身穩(wěn)定性控制的車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)功能早已商用化。據(jù)統(tǒng)計(jì)80%~90%的交通事故是由于司機(jī)的判斷失誤所引起。未來(lái)的關(guān)鍵車載安全系統(tǒng)可透過(guò)將來(lái)自信息和導(dǎo)航系統(tǒng)(如傳感器和車載攝影機(jī))的道路信息傳送給司機(jī)、從而減少這種判斷失誤來(lái)避免交通事故。碰撞警示系統(tǒng)、LDWS(車道偏離警示系統(tǒng))和導(dǎo)航系統(tǒng)等道路信息警示系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)用將越來(lái)越廣泛。
支持FlexRay的LSI、用于處理車載攝影機(jī)影像的LSI、用于實(shí)現(xiàn)與導(dǎo)航系統(tǒng)同步的LSI等都是未來(lái)車載安全系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。
FlexRay網(wǎng)絡(luò)
作為支持未來(lái)車載安全系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)FlexRay已獲得業(yè)界極大關(guān)注。與目前主流的CAN相比,F(xiàn)lexRay具有高速高可靠性特點(diǎn)。FlexRay在構(gòu)建用于控制方向盤、x車和車身穩(wěn)定性等的車載電子控制系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,這種電子控制系統(tǒng)是未來(lái)車載安全系統(tǒng)的組成部分。為因應(yīng)此一趨勢(shì),瑞薩正計(jì)劃開發(fā)在單封裝中整合MCU和總線驅(qū)動(dòng)器的SiP組件。
車載攝影機(jī)影像處理技術(shù)
支持未來(lái)車載安全系統(tǒng)的另一項(xiàng)技術(shù),是車載攝影機(jī)影像處理技術(shù)。透過(guò)多種已安裝于汽車上的傳感器,如汽車距離傳感器與天氣狀態(tài)傳感器等,具備影像處理技術(shù)的攝影機(jī)將能夠處理未來(lái)車載攝影機(jī)的影像處理功能。
另外,車道和行駛車輛識(shí)別攝影機(jī)、紅外線攝影機(jī)、后視攝影機(jī)和盲區(qū)檢測(cè)攝影機(jī)等也已被廣泛安裝和使用,它們共同組成了未來(lái)的車載安全系統(tǒng)。為提高安全性,一輛汽車可能會(huì)安裝10臺(tái)以上的攝影機(jī),如車內(nèi)監(jiān)控?cái)z影機(jī)的瞌睡檢測(cè)警示功能,以及使用監(jiān)控?cái)z影機(jī)進(jìn)行導(dǎo)向的車道偏離警示系統(tǒng)等,也正由汽車制造商開發(fā)中。
此處便需要影像處理技術(shù)。必須對(duì)來(lái)自攝影機(jī)的影像訊號(hào)進(jìn)行處理,同時(shí)輸出必需的訊號(hào)。車輛前進(jìn)和車道可透過(guò)分析影像的邊緣部分進(jìn)行檢測(cè)。透過(guò)檢測(cè)車道影像可以發(fā)出車道偏離警告。
與導(dǎo)航系統(tǒng)同步
對(duì)駕駛來(lái)說(shuō),能提供路況信息并警示的“防護(hù)和安全”系統(tǒng)非常重要。當(dāng)汽車內(nèi)的電子控制系統(tǒng)檢測(cè)到道路信息變化時(shí),道路信息與汽車內(nèi)建的地圖信息便會(huì)傳送給駕駛,此時(shí)汽車確實(shí)行駛在道路上并接收來(lái)自于GPS的定位信息,因而駕駛?cè)藛T可獲得有效的導(dǎo)航警示信息。接下來(lái),若道路已修復(fù),則系統(tǒng)會(huì)再次發(fā)出更正信息給駕駛。
評(píng)論