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          汽車安全設(shè)計—開發(fā)完整的碰撞防護系統(tǒng)

          作者: 時間:2012-03-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          在保護司機和行人的安全方面,電子產(chǎn)品扮演的角色日益重要。雖然具有防止碰撞的“防護及安全”功能,能將交通事故發(fā)生時的傷害減到最低,并具備提前預(yù)防事故能力,而這些功能,都可透過一些主要電子零件加以控制。

          通常,汽車內(nèi)的“”需要高速、低噪聲和高可靠性的微控制器(MCU)。

          汽車中的“”價值正日漸提升。為了將事故發(fā)生時的傷害降至最低,必須使用,其中最具代表性的例子就是安全氣囊。當(dāng)系統(tǒng)檢測到碰撞時,氣體產(chǎn)生裝置會啟動并點燃,氣囊隨之利用產(chǎn)生的空氣迅速膨脹,乘客立即受到保護,碰撞能量被吸收。這一系列動作必須在200ms左右時間內(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)邊的兩個或兩個以上撞擊檢測傳感器及加速傳感器獲得信息。這個檢測過程必須在數(shù)百微秒檢測周期內(nèi)以每秒數(shù)百次的頻率重復(fù)。這個檢測“沒有碰撞”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)檢測到必須引爆氣囊的碰撞時,MCU應(yīng)能立即判斷觸發(fā)哪個氣囊、如何打開氣囊,并點燃?xì)怏w產(chǎn)生裝置。這個操作必須在數(shù)毫秒內(nèi)啟動,并在數(shù)十毫秒內(nèi)完成。安全氣囊控制系統(tǒng)需要高速MCU,因為相應(yīng)的傳感器數(shù)量不斷增加,必須涵蓋的碰撞形式越來越多,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,才不會影響收音機、電視和車載導(dǎo)航系統(tǒng)的正常運作。該系統(tǒng)必須具備高可靠性,因為它可直接影響汽車的壽命。

          的關(guān)鍵組件

          未來,汽車“防護和安全”的重要性將越來越高,它可用來提前預(yù)防可能發(fā)生的事故。

          ABS剎車系統(tǒng)和用于車身穩(wěn)定性控制的車輛動態(tài)控制(VDC)功能早已商用化。據(jù)統(tǒng)計80%~90%的交通事故是由于司機的判斷失誤所引起。未來的關(guān)鍵可透過將來自信息和導(dǎo)航系統(tǒng)(如傳感器和車載攝影機)的道路信息傳送給司機、從而減少這種判斷失誤來避免交通事故。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)的實際運用將越來越廣泛。

          支持FlexRay的LSI、用于處理車載攝影機影像的LSI、用于實現(xiàn)與導(dǎo)航系統(tǒng)同步的LSI等都是未來的關(guān)鍵組件。

          FlexRay網(wǎng)絡(luò)

          作為支持未來車載安全系統(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。FlexRay在構(gòu)建用于控制方向盤、剎車和車身穩(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)是未來車載安全系統(tǒng)的組成部分。為因應(yīng)此一趨勢,瑞薩正計劃開發(fā)在單封裝中整合MCU和總線驅(qū)動器的SiP組件。

          車載攝影機影像處理技術(shù)

          支持未來車載安全系統(tǒng)的另一項技術(shù),是車載攝影機影像處理技術(shù)。透過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)的攝影機將能夠處理未來車載攝影機的影像處理功能。

          另外,車道和行駛車輛識別攝影機、紅外線攝影機、后視攝影機和盲區(qū)檢測攝影機等也已被廣泛安裝和使用,它們共同組成了未來的車載安全系統(tǒng)。為提高安全性,一輛汽車可能會安裝10臺以上的攝影機,如車內(nèi)監(jiān)控攝影機的瞌睡檢測警示功能,以及使用監(jiān)控攝影機進行導(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)。必須對來自攝影機的影像訊號進行處理,同時輸出必需的訊號。車輛前進和車道可透過分析影像的邊緣部分進行檢測。透過檢測車道影像可以發(fā)出車道偏離警告。

          與導(dǎo)航系統(tǒng)同步

          對駕駛來說,能提供路況信息并警示的“防護和安全”系統(tǒng)非常重要。當(dāng)汽車內(nèi)的電子控制系統(tǒng)檢測到道路信息變化時,道路信息與汽車內(nèi)建的地圖信息便會傳送給駕駛,此時汽車確實行駛在道路上并接收來自于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,若道路已修復(fù),則系統(tǒng)會再次發(fā)出更正信息給駕駛。



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