智能式汽车安全气袋控制系统的设计

摘 要： 介绍自行研制的智能式汽车安全气袋控制系统，该系统主要由单片机、传感器、点火电路等组成，使用点火控制算法对汽车加速度信号进行判断，输出点火脉冲。本系统具有体积小、可靠性高、抗干扰能力强、可进行自诊断等特点，在台车试验和实车试验中均取得了较好的效果。
关键词： 汽车安全气袋 控制系统 单片机 设计

在我国，随着汽车的普及，交通事故及伤亡人数也在逐年上升。如何在发生汽车碰撞事故时，有效地保护乘员生命就成为迫切需要解决的问题。作为与安全带配合使用的一种保护装置--安全气袋可以有效地保护乘员，已经在欧美等国得到普及，成为保护乘员的主要装备1，并已成功挽救了很多人的生命，显示了它的实用性。作为气袋系统部件的控制系统是各生产厂家严格保密的技术，因此研制自己的控制系统就成为我国发展汽车安全气袋、解决乘员保护问题的关键。
气袋控制系统的任务是准确判断出事故的碰撞强度，并点爆气袋。控制系统主要有机械式、模拟电子式、智能式几种1。、二代的机械式和模拟式控制系统，由于结构的局限，灵活性有很大限制，应用正在减少。现在大部分系统都采用第三代的带微处理器的智能控制系统。它使用单片机对电子式加速度传感器测得的信号进行计算，认为发生了碰撞并且达到一定强度时，输出点火脉冲引爆气体发生器，迅速产生大量气体充满气袋3。智能控制系统的控制算法由软件实现，极大地提高了算法的灵活性，而且具有记录事故信息和与计算机通讯等前两代控制系统无法实现的功能。
本文在对国外先进控制系统研究的基础上，提出了智能式控制系统的设计方案，并对其进行了台车和实车试验，证明该控制系统可以准确地判断撞车事故，点爆气袋。

该程序采用实时中断，每1ms执行。
联机通讯程序完成与微机的通讯，根据微机的指示完成事故数据上传、系统状态上传、清除EEPROM中保存的数据等工作。该程序采用中断方式处理。
1.4.2 微机软件
微机软件包括通讯程序和后处理，微机通过通讯程序指示单片机上传事故数据和系统状态，并对其结果进行分析、处理。

本文介绍了智能式气袋控制系统的设计，此设计实现了气袋控制系统的全部功能，包括气袋点爆、故障诊断指示、数据采集、联机通讯等。该控制系统已通过了国家验收，正在准备投入批量生产。它具有以下特点：
1实现了电路的自诊断，包括内存自检、传感器自诊断、点火电路自诊断和气袋自诊断等，并可通过指示灯显示和联机通讯两种方式通知给使用者。
2　设计了使用光电隔离和机械式安全传感器的点火电路，该电路可靠、抗干扰能力强，并且具有诊断气袋和点火电路的功能。
3　结合硬件设计了系统软件，完成了自诊断、数据采集、通讯等功能，并实现了点火控制。控制软件充分利用了单片机的软件中断功能，系统的功能切换不需要外部开关。
4　结构紧凑、体积小、耗电少。
5　设计了微机的软件，可以对碰撞数据进行深入地处理和研究，为控制系统的进一步发展打下了基础。