[实用新型]面向汽车安全气囊控制系统开发的模拟碰撞信号发生装置

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及到汽车安全气囊领域，特指一种适用于汽车安全气囊开发的模拟碰撞信号发生装置。

背景技术

汽车发生碰撞时，车体与外界物体之间的碰撞称为一次碰撞，一次碰撞后汽车速度急剧变化，驾驶员和乘员因为惯性继续向前运动，与车内的转向盘、前挡风玻璃或仪表台等构件发生碰撞。这种碰撞称为二次碰撞。大量研究表明二次碰撞是导致驾驶员和乘员在车辆事故中遭受伤害的最主要原因。安全气囊(airbag)作为一种被动安全装置，是汽车乘员辅助保护系统 (supplemental restraint system, SRS)的重要组成部分，已成为汽车生产的标准配置。安全气囊控制系统的作用是：当汽车遭受碰撞导致车速急剧变化时，传感器将感知到的碰撞信号传输给气囊控制系统。控制系统综合多个传感器的信息对碰撞情况进行判别，决定是否发出点火信号。点火信号一旦发出，气体发生器将在规定的时间内产生大量的气体，迅速将气囊膨胀，在车内人员与车内构件之间迅速铺垫一个气垫。这样，人体直接接触的就是充满气体的气囊，利用气囊的阻尼作用来吸收惯性产生的动能，从而减轻人体伤害程度。如何在碰撞发生的短暂时间内准确及时地打开气囊，实现对驾驶员和乘客的安全保护，是安全气囊研制的主要内容。

为了实现安全气囊的准确实时控制，在安全气囊的算法研制过程中，需要进行大量的碰撞实验。通过反复的实验测试和对比，分析安全气囊点火控制的最佳电气参数，检验各种碰撞情况下安全气囊的稳定性，进行控制算法调整和算法可靠性验证。然而，实际碰撞实验费用高昂，如果在系统调试过程中完全依靠实际碰撞来调整控制算法，开发成本将难以接受。并且每次实车碰撞都需要专门的测试环境，需要大量的准备工作，提高了算法调试的门槛，延误实验进程。另外，进行实际碰撞测试很难模拟传感器故障等异常，从而难以测试控制算法对异常情况的处理效果。因此，在汽车安全气囊控制系统开发过程中，需要寻找一种简便可行的方法来模拟汽车碰撞情况，实现控制算法的快速调整。目前常用的是采用波形发生器的方法，通过波形发生器模拟出实际碰撞波形。但采用波形发生器的方法存在成本高、体积大、操作不方便等问题。并且每个波形发生器所拥有的通道数有限，而目前的许多中高档汽车上都安装了多个的碰撞传感器，采用波形发生器进行模拟时，会造成系统连线复杂，多个模拟信号之间难以同步等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种操作简便、可以根据不同需求模拟出各种汽车碰撞环境、便于安全气囊测试开发的面向汽车安全气囊控制系统开发的模拟碰撞信号发生装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种面向汽车安全气囊控制系统开发的模拟碰撞信号发生装置，包括两个以上的模拟加速度传感器，模拟加速度传感器包括处理器芯片、电源接口和控制开关、电源转换电路、下载电路、运算放大电路、同步电路、故障模拟电路以及输出接口，电源接口和控制开关通过电源线外接电源，输出接口通过排线与安全气囊的控制装置相连，同步电路用来使两个以上模拟加速度传感器在工作时实现同步，下载电路用来从上位机下载不同碰撞波形至处理器芯片并通过处理器芯片对碰撞波形进行模拟输出。

作为本实用新型的进一步改进：

故障模拟电路是通过开关电路采集外部输入的故障激励信号送至处理器芯片，处理器芯片对该信号进行识别判断后模拟出所对应的传感器故障现象。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型可以满足汽车安全气囊开发过程中的各种测试需求。由于汽车安全气囊设计过程中需要大量的碰撞实验来协助调整控制参数，针对安全气囊开发过程中的碰撞需求，本实用新型设计模拟加速度传感器硬件系统，然后对实际碰撞曲线进行转换，通过调整其时间、幅度等参数，在模拟加速度传感器上输出与碰撞曲线一致的加速度信号；最后对多个模拟加速度传感器进行时间同步，加入故障模拟，以实现汽车模拟碰撞装置。

（2）本实用新型能够对真实碰撞曲线进行分析，使不同碰撞信息之间同步以及实时监控反馈碰撞信息，并且具有构建方便、可扩展性强、灵活度高等特点，能够很好地满足汽车安全气囊开发过程中各种模拟碰撞需求。

附图说明

图1是本实用新型的框架结构示意图；

图2是具体实施例中运算放大电路的原理示意图；

图3是具体实施例中模拟加速度信号电路的原理示意图；

图4是本实用新型在具体应用实例中的工作流程示意图；