能識(shí)別乘員類型的安全氣囊控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及安全氣囊技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及能識(shí)別乘員類型的安全氣囊控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車安全氣囊自誕生以來已經(jīng)拯救了無數(shù)乘員的生命，根據(jù)2001年美國審計(jì)署(United States GovernmentAccountabiIity Office, US-GA0)的一份報(bào)告顯不，在汽車發(fā)生前部碰撞時(shí)，單獨(dú)使用前部氣囊可以降低乘員14%的重傷率，而同時(shí)使用安全帶和安全氣囊可以降低乘員50%的重傷率。但是，由于安全氣囊是基于50百分位成年男性進(jìn)行開發(fā)的，在起爆過程中無法對(duì)所有類型乘員起到最佳的保護(hù)效果。
[0003]當(dāng)高速碰撞未佩戴安全帶時(shí)安全氣囊起爆對(duì)乘員有傷害，但是如果沒有安全氣囊乘員勢(shì)必與汽車內(nèi)飾碰撞，同樣會(huì)造成嚴(yán)重傷害。而當(dāng)汽車發(fā)生低速或中低速碰撞時(shí)，未佩戴安全帶時(shí)安全氣囊的起爆對(duì)乘員是有保護(hù)作用的，總的來說單獨(dú)使用氣囊比不使用氣囊和安全帶所造成的重傷率低。
[0004]在美國，1990— 2000年間，由于安全氣囊的誤起爆共造成162名乘員死亡，其中包括38名未系安全帶的駕駛員，6名未系安全帶的成人乘員，78名O?11歲的兒童，18名嬰兒。為此，美國聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車安全法規(guī)(Federal Motor Vehicle Safety StandardsandRegulat1ns，F(xiàn)MVSS)最新的FMVSS 208條款規(guī)定:當(dāng)乘員類型為嬰兒和小于6歲的兒童時(shí)，需抑制安全氣囊的展開。因此，各國對(duì)智能安全氣囊展開了大量研究。MichaelE.Farmer等人將乘員檢測(cè)加入到安全氣囊的控制中，將乘員特征識(shí)別分為乘員類型識(shí)別和乘員位置追蹤兩類。中國吉林大學(xué)對(duì)乘員檢測(cè)進(jìn)行了深入的研究，建立了基于低成本CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，complementary metal oxide semiconductor)攝像機(jī)的汽車乘員分類視覺檢測(cè)系統(tǒng)及其智能模式識(shí)別算法。但上述智能安全氣囊只是通過關(guān)閉安全氣囊來減少安全氣囊對(duì)乘員的傷害，這樣乘員可能無法避免與內(nèi)飾件發(fā)生二次碰撞，從而對(duì)乘員造成嚴(yán)重傷害。
[0005]傳統(tǒng)的安全氣囊通過外部加速度傳感器采集加速度信號(hào)，然后經(jīng)過特定的算法計(jì)算，達(dá)到起爆的條件后就會(huì)引爆安全氣囊。這種安全氣囊有著以下缺點(diǎn):
[0006]I)無法識(shí)別乘員類型，導(dǎo)致誤起爆造成乘員嚴(yán)重?fù)p傷；
[0007]2)無法感知安全帶狀況，造成乘員嚴(yán)重傷亡；
[0008]3)無法動(dòng)態(tài)調(diào)整氣囊參數(shù)，不能達(dá)到對(duì)各類乘員的最優(yōu)保護(hù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型是為了提供一種能識(shí)別乘員類型，然后動(dòng)態(tài)改變安全氣囊的起爆參數(shù)，從而達(dá)到對(duì)乘員的最優(yōu)保護(hù)效果的的安全氣囊控制系統(tǒng)。
[0010]該能識(shí)別乘員類型的安全氣囊控制系統(tǒng)，包括安全氣囊ECU，安全氣囊ECU分別與圖像處理單元、加速度傳感器、安全帶扣件傳感器、坐墊壓力傳感器、車倆速度傳感器、安全帶預(yù)緊器、主副安全氣囊相連接和外部電源。
[0011]安全氣囊E⑶包括主控芯片，主控芯片分別與A/D轉(zhuǎn)換器、傳感器采集模塊、電源管理模塊、點(diǎn)火控制模塊和安全氣囊參數(shù)控制模塊連接；圖像處理單元與主控芯片連接，加速度傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器連接；傳感器采集模塊分別與安全帶扣件傳感器、坐墊壓力傳感器和車倆速度傳感器連接；電源管理模塊與外部電源連接；點(diǎn)火控制模塊與安全帶預(yù)緊器、主副安全氣囊相連接連接。
[0012]點(diǎn)火控制模塊還與安全示警裝置連接。
[0013]安全氣囊E⑶還包括通訊模塊，主控芯片通過通訊模塊與外部網(wǎng)絡(luò)連接。
[0014]本系統(tǒng)采用圖像傳感技術(shù)識(shí)別乘員類型，并融合多路外部傳感器信息，使電控單元能夠根據(jù)不同乘員類型以及傳感器信息自動(dòng)調(diào)整安全氣囊泄氣孔大小、起爆時(shí)刻、質(zhì)量流率、拉帶長度等參數(shù)，從而在碰撞事故中對(duì)不同類型乘員均達(dá)到最佳保護(hù)效果。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0017]如圖1所示，該能識(shí)別乘員類型的安全氣囊控制系統(tǒng)，包括安全氣囊ECU，安全氣囊ECU分別與圖像處理單元、加速度傳感器、安全帶扣件傳感器、坐墊壓力傳感器、車倆速度傳感器、安全帶預(yù)緊器、主副安全氣囊相連接和外部電源。
[0018]安全氣囊E⑶包括主控芯片，主控芯片分別與A/D轉(zhuǎn)換器、傳感器采集模塊、電源管理模塊、點(diǎn)火控制模塊和安全氣囊參數(shù)控制模塊連接；圖像處理單元與主控芯片連接，加速度傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器連接；傳感器采集模塊分別與安全帶扣件傳感器、坐墊壓力傳感器和車倆速度傳感器連接；電源管理模塊與外部電源連接；點(diǎn)火控制模塊與安全帶預(yù)緊器、主副安全氣囊相連接連接。
[0019]點(diǎn)火控制模塊還與安全示警裝置連接。
[0020]安全氣囊E⑶還包括通訊模塊，主控芯片通過通訊模塊與外部網(wǎng)絡(luò)連接。
[0021]E⑶的主芯片采用飛思卡爾(Freescale)的16位微處理器，該處理器集成了 A/D轉(zhuǎn)換單元、通訊單元以及存儲(chǔ)單元。加速度傳感器采用飛思卡爾的雙軸加速度傳感器，可以同時(shí)檢測(cè)X軸方向和Y軸方向的加速度。點(diǎn)火單元采用了德國英飛凌(Infineon)的安全氣囊專用點(diǎn)火芯片，它包含電源管理和點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)兩個(gè)功能。
[0022]圖像處理模塊。包括了攝像機(jī)與視頻處理芯片。攝像機(jī)采用市場(chǎng)上常見的紅外單目電荷親合元件陣列攝像機(jī)(Charge-coupled Device, CCD)，分辨率為750X480，白天采集的圖像為彩色圖像，晚上采集的圖像為灰度圖像。視頻處理芯片采用美國德州儀器公司(Texas Instruments, TI)的數(shù)字信號(hào)處理(digital signalprocessing, DSP)芯片，600MB的內(nèi)部時(shí)鐘周期，同時(shí)該芯片外圍集成了非常完整的音頻、視頻和網(wǎng)絡(luò)通信等設(shè)備及接口，特別適用于機(jī)器視覺、數(shù)字視頻以及圖像處理等高速DSP應(yīng)用領(lǐng)域。
[0023]外部傳感器模塊。包括車輛外部碰撞傳感器、安全帶帶扣傳感器、坐墊壓力傳感器以及車速傳感器。由于車輛發(fā)生碰撞過程中，主要是由車輛兩邊縱梁吸收能量，因此車輛外部傳感器安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)支架外側(cè)。
[0024]未佩戴安全帶是安全氣囊造成成人傷亡的主要原因。安全帶帶扣傳感器使用干簧管進(jìn)行感知，當(dāng)安全氣囊ECU檢測(cè)到乘員未佩戴安全帶時(shí)，應(yīng)調(diào)整安全氣囊的外部參數(shù)或者抑制安全氣囊的起爆，從而避免對(duì)乘員造成不必要的傷害。坐墊壓力傳感器可以感知座椅上的乘員，防止誤起爆造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。車速傳感器檢測(cè)碰撞前車輛的運(yùn)行速度，對(duì)安全氣囊加速度算法進(jìn)行輔助計(jì)算。
[0025]安全氣囊參數(shù)改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通過軟件仿真可以知道，當(dāng)達(dá)到最優(yōu)保護(hù)時(shí)，不同乘員類型所要求的安全氣囊參數(shù)并不完全相同。所以，將每一個(gè)乘員類型所要求的最優(yōu)參數(shù)寫入到安全氣囊控制單元中。在車輛運(yùn)