安全氣囊系統(tǒng)中專用總線解決方案--DSI BUS
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經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展，一些中高端汽車(chē)中安全氣囊已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止駕駛員和副駕駛雙氣囊以及相應(yīng)位置的安全帶預(yù)緊裝置，側(cè)氣囊，后排乘客氣囊，膝部氣囊，簾式氣囊等等，通常會(huì)有八氣囊、十二氣囊甚至更多；氣囊系統(tǒng)的功能也越來(lái)越復(fù)雜，常見(jiàn)的有如發(fā)現(xiàn)駕駛員未系安全帶或前排副駕駛座位上有乘客，而乘客并未系安全帶，則發(fā)出提醒；一般的功能還有占位檢測(cè)，即通過(guò)傳感器判斷某個(gè)座位上是否有乘客，當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)，無(wú)乘客的座位相應(yīng)的氣囊則不會(huì)彈出；有些氣囊系統(tǒng)甚至能通過(guò)測(cè)量座位上乘客體重來(lái)相應(yīng)調(diào)整氣囊彈出的壓力，為乘客提供更好的保護(hù)；同樣，氣囊的彈出算法也是越來(lái)越復(fù)雜，依據(jù)碰撞的類型會(huì)有不同的氣囊彈出，而且彈出時(shí)間也不同。這些不同的碰撞可能是正面碰撞，側(cè)面碰撞或角碰撞甚至翻滾。當(dāng)然感應(yīng)這些不同的碰撞需要不同方向的、位于不同位置的加速度傳感器或壓力傳感器，將來(lái)可能還會(huì)用轉(zhuǎn)角傳感器來(lái)采集信號(hào)，然后通過(guò)ECU(電控單元)計(jì)算判斷后彈開(kāi)相應(yīng)的氣囊。系統(tǒng)功能越來(lái)越復(fù)雜，這使得整個(gè)系統(tǒng)的傳感器數(shù)量變得可觀，這些傳感器分布在汽車(chē)的四周，根據(jù)傳感器和ECU連接的不同的方式，主要分為集中式控制架構(gòu)和分布式控制架構(gòu)。
系統(tǒng)控制架構(gòu)
集中式控制架構(gòu)是指分布在車(chē)身四周的傳感器和ECU采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接(如圖1)，這種結(jié)構(gòu)非常適合中低復(fù)雜程度的氣囊系統(tǒng)，ECU直接連接遠(yuǎn)端的傳感器，成本較低,，元器件個(gè)數(shù)較少，供電簡(jiǎn)單，程序控制起來(lái)也較容易。但對(duì)于較復(fù)雜系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這種結(jié)構(gòu)會(huì)帶來(lái)傳感器接口復(fù)雜，布線成本增加，無(wú)法擴(kuò)展等問(wèn)題。分布式控制架構(gòu)是指通過(guò)專用總線將周邊傳感器連接起來(lái)(如圖2)，它的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)于一個(gè)較復(fù)雜系統(tǒng)，可以減少布線，更改系統(tǒng)只需要改變節(jié)點(diǎn)的配置和數(shù)量，方便擴(kuò)展。例如：通過(guò)一條總線將2個(gè)傳感器串起來(lái)工作，而增加成3個(gè)傳感器僅需在總線上多串一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這使系統(tǒng)構(gòu)建和變更起來(lái)更加靈活。同時(shí)也有不少開(kāi)放的總線協(xié)議和集成芯片支持這種結(jié)構(gòu)如：PSI5、DSI BUS等，這使使用起來(lái)很方便。
圖1：安全氣囊集中式控制架構(gòu)
圖2：安全氣囊分布式控制架構(gòu)
在DSI BUS中，通過(guò)循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)和遠(yuǎn)程自我診斷保證了系統(tǒng)的高可靠性。由于主節(jié)點(diǎn)發(fā)出命令，傳遞總線能量，從節(jié)點(diǎn)命令響應(yīng)都在同一時(shí)間完成，這樣就在一定的通訊速度下，實(shí)現(xiàn)了高信號(hào)密度。
圖3：DSI BUS連接方式
整個(gè)網(wǎng)絡(luò)為兩線制，Slave節(jié)點(diǎn)和總線可以用菊花鏈或并聯(lián)方式相聯(lián)。當(dāng)Slave節(jié)點(diǎn)以菊花鏈形式連接，總線上電時(shí)需逐一配置Slave地址。如以并聯(lián)方式連接，Slave節(jié)點(diǎn)則需要事先配置好地址再與總線相連。每個(gè)DSI BUS最多可以接15個(gè)Slave節(jié)點(diǎn)，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)較復(fù)雜時(shí)可使用多條DSI BUS總線。
評(píng)論