智能安全气囊及气囊式安全带ppt

轮胎压力监控预警系统
TPMS(汽车胎压监视系统）的基本原理
在轮胎的轮毂或气嘴上安装一个传感器，传 感器中包括感应气压的电桥式电子气压感应装置， 它将气压信号转换为电信号，通过无线发射装置 将信号发射出来。传感器发射出来的气压信息由 接收机接收处理后，在安装在驾驶台上的显示器 中显示出来，在行驶过程中实时地进行监视。驾 驶者从监视器上就可以清楚的知道每个轮胎的气 压值以及温度值；当轮胎的气压及温度有异于设 定的标准值时，监视器将自动报警。驾驶者从而 可以及时地对轮胎的异常情况进行处理，有效避 免事故发生。
开启自巡航系统时车内的标示
ACC系统工作示意图
间隙
目标车辆
前方车辆
ACC的4种典型操作
目 标 车 目 标 车
匀 速 80
匀速控制 （100km/h）
减速控制 （80km/h）
跟随控制 （80km/h）
加速控制 （100km/h）
预防碰撞安全系统工作流程图
汽车预防安全避撞系统不断对车辆行驶安 全程度计算
五、安全气囊系统工作原理
安全气囊工作过程
何为智能安全气囊
• 智能安全气囊就是在普通型的基础上增加 传感器，以探测出座椅上的乘员是儿童还 是成年人，他们系好的安全带以及所处的 位置是怎样的高度，通过采集这些数据， 由电子计算机软件分析和处理控制安全气 囊的膨胀，使其发挥最佳作用，避免安全 气囊出现无必要的膨胀，从而极大地提高 其安全作用。智能安全气囊比普通型主要 多了两个核心元件，即传感器及其与之配 套的计算机软件。
TPMS工作原理流程图
打开主驾驶室车门
控制单元初始化指令
控制单元轮胎压力监控发射 器G431~G434和天线R96个 分配一个Lin地址
天线
传感器
轮胎压力监控系统的主要类型
一种为间接式（Wheel-Speed Based TPMS，简 称WSB），这种系统是通过汽车ABS 系统的轮速 传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监测胎 压的目的。ABS通过轮速传感器来确定车轮是否抱 死，从而决定是否启动防抱死系统。当轮胎压力降 低时，车辆的重量会使轮胎直径变小，这就会导致 车速发生变化，这种变化即可用于触发警报系统来 向司机发出警告。
另一种是直接式（Pressure-Sensor Based TPMS，简称PSB），这种系统是 利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直 接测量轮胎的气压，利用无线发射器将压力 信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上的 系统，然后对各轮胎气压数据进行显示。当 轮胎气压太低或漏气时，系统会自动报警。
上图为直接式胎压监测系统
轮胎压 力传感 器
轮胎土 压力控 制单元
轮胎压 力监控 发射器
轮胎压 力监控 天线
轮胎压力监控系统的结构
轮胎压力传感器的组成和结构
压力传感器是由4部分组成即：发射天线、压力/ 温度传感器、测量与控制电子装置、锂亚电池 轮胎压力传感器的逻辑结构图：
RF射频发射芯片 天线 唤醒电路
锂 亚 电 池
信号处理MCU 智能传感器SOC
当系统判断当前状态是危险状态
系统首先关闭油门，若驾驶员没有采取相应的措施， 系统自动进行车辆的制动和转向，并调用其他相关 的系统（ABS、ESP等）
成功避让
系统对车辆控制 自动解除
无法避让
将根据危险程度的高低 和障碍物的类型选择最 优的被动安全措施
预防碰撞安全系统的元件图
侧面与倒车碰撞预防系统
工作原理： 根据安装在汽车后侧方和后部的传感器来检测邻道车辆和 汽车周围的障碍物然后以图像和声音的形式发出来，提醒驾驶 员避让，从而达到安全驾驶的目的。 辅助系统：这两项技术与汽车车道偏离警示系统（LDP)以及 车距控制辅助系统相配合，从整体上为汽车形成了一个“安全 盾”的概念，保证了行驶的车辆与周围车辆的和李安全距离， 帮助驾驶员防止多方面的碰撞危险，为汽车和驾驶员提供多角 度的保护。
智能安全气囊工作原理
• 用单片机对电子式加速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。 • 分级点爆装置：即气体发生器分两级点爆，第一级产生约 40%的气体容积，远低于最大压力，对人头部移动产生缓 冲作用，第二级点爆产生剩余气体，并且达到最大压力。 总的来说，两级点爆的最大压力小于单级点爆。这种形式， 压力逐步增加。
自巡航系统的工作过程
开启自适应巡航系统是一件非常简单的事，首先打开定速巡航系统，并 设置好所需时速。第二步按下自适应巡航按钮，并选择跟车距离。第三 步就是用余光快速检查下仪表盘，看看有无标志提示。确定没有问题后， 就可以享受它带来的便利了。 自适应巡航系统会通过传感器扫面前方路面情况，在前方无车情况下， 到达您预设时速。前方出现车辆，则按照您预设跟车距离行驶。如果前 车速度比您预设速度低，则自适应巡航系统只会按照您预设距离行驶， 如果前方车辆比您预设时速高，自适应巡航系统也不会“盲目跟进”， 超过您的预设时速。总之，这套系统就是在保证距离的情况下，按照您 设定的时速前进。 相比开启，自适应巡航的关闭则简单的多，只要您踩下制动踏板，自适 应巡航系统就会自动解除，当然您也可以使用按键手动关闭。如果想要 再次激活，您只需按下调节车速按键。
先进汽车安全技术
1102030209 王佩琴 1102030219李孟宇 1102030229党鱼跃
目录
1、轮胎压力监控预警系统 2、安全预警系统 3、智能安全气囊 4、气囊式安全带 5、乘员头颈保护系统
先进的汽车安全技术
基本工作原理： 结构与类型： 实际的应用： 存在的不足之处： 未来的发展趋势：
安全气囊
一、安全气囊的作用
• 安全气囊系统（SRS）也被称为辅助乘 员保护系统。当汽车遭受冲撞导致车速 急剧变化时，安全气囊迅速膨胀，承受 并缓冲驾驶员或乘员头部与身体上部和 膝盖部位的惯性力，减轻人体遭受伤害 的程度。从而达到保护乘客的目的。
二、安全气囊系统分类
• 按碰撞类型 正面防护安全气囊、侧面防护安全气囊 和顶部碰撞防护安全气囊。 • 按气囊数目 单气囊系统、双气囊系统、多气囊系统。 • 按控制方式分类 电子式与机械式
轮胎压力监控预警系统的展望
TPMS将是未来智能汽车技术不可缺少的功能要素之一，目前的技术还是属于初 级阶段的，随着不断地发展和不断地研究，此技术的发展趋势可概括一下几方面： TPMS向着功耗低、配重低、成本低方向发展。功耗和电池的使用寿命有着绝对 的关系，而配重又涉及到TPMS的发射模块的安装。因此，我们用内建MEMS电 源，至于配重和成本则是要整合压力传感器与MCU，再将RF发射曳包括在内， 最后也将MEMS也涉及进来。这样就不但可以节省成本还可以增加市场竞争性。 TPMS的多功能化。随着体积的减小、集成度高、功能多的新型传感器系统的出 现，TPMS还能反馈轮胎载荷、滑动摩擦因素、台面磨损、道路表面质量等参数， 进而更好的提高安全服务。 TPMS与其他汽车电子系统的融合。这种融合可以提升整车的性能，降低成本。 比如与ESP的结合可以改善汽车在任何情况下的稳定性。与ABS的结合，例如吉 利轿车专利（TPMBS）,可以在驾驶员无法反应的情况下自动实施制动，避免保 胎的危险。 TPMS的无源化。使得系统不依赖电池而工作，这是TPMS的重要发展方向。可 以使TPMS避免很多电池出现的问题。在目前的技术下，已经有了压电发电、磁 场电场耦合、声表面波等TPMS无源化设计方案的出现。
(a) 不工作状态 前碰撞传感器
(b) 工作状态
(2) 中央碰撞传感器 中央碰撞传感器半导体式应变电阻片。
中央碰撞传感器
(3) 保险传感器 也称触发传感器，其闭 合的减速度要稍小一些， 起保险作用，防止因碰撞 传感器短路而造成误膨开。 保险传感器有机械型和 汞开关型。 前碰撞传感器、中央 碰撞传感器、保险传感器 之间的关系： 各个前碰撞传感器与 中央碰撞传感器之间的关 系为“或”；前碰撞传感 器、中央碰撞传感器与保 险传感器之间的关系为 “与”。
1、常见传感器
1. 传感器按其结构可分为机电式和电子式两种 (1) 机电式传感器 机电式传感器采用机电结合的方式，将机械信号转化为电子信号，再利 用 电子信号点爆安全气囊。即具有机械式的优点，又能克服机械式传感器 本 身存在的缺陷，安装在车身上任何位置，以便得到较好的减速信号.
(2) 电子式传感器 电子式传感器利用半导体的压阻效应检测加速度，电子式加速度计对 汽车正向加速度进行连续测量，并将测量结果输送给ECU。 2. 传感器按其安装位置可分为前碰撞传感器、中央传感器和保险传感器 (1) 前碰撞传感器 2-4个，安装在汽车前端。
智能安全气囊常见传感器
• 目前使用的传感器主要有： 1、重量传感器，根据座椅上的重量感知是否有人，是大人 还是小孩； 2、电子区域传感器，能在驾驶室中产生一个低能量的电子 区域，测量通过该区域的电流测定乘员的存在和位置； 3、红外线传感器，根据热量探测人的存在，以区别于无生 命的东西； 4、光学传感器，如同一台照相机注视着座椅，并与存储的 空座椅的图像进行比较，以判别人体的存在和位置； 5、超声波传感器，通过发射超声波，然后分析遇到的物体 后的反射波探明乘员的存在和位置。
安全预警技术
自适应巡航系统是将自动巡航控制系统 自适应巡航控制系统的基本原理与结构： （CCS)与车辆向前撞击报警系统(FCWS) 有机的相结合在一起，既有自动巡航的 功能又有防止向前撞击的功能
自适应巡航结构
总的来讲，自适应巡航系统由传感器、数字信号处理 器以及控制模块三大部分组成。如果用人类做比喻， 传感器就类似于眼睛、耳朵、鼻子等器官，它负责感 知前车以及本车确切位置，目前市场上常见的传感器 有雷达传感器、红外光束以及视频摄像头等几种。信 号处理器负责将传感器接收到的信息进行数字处理， 最后由控制模块处理收集到的信息进行控制。系统判 断需要减速时，最终由abs系统对车轮实施制动或者变 速箱采用降挡的办法，将车速降低。
安全预警技术的展望
安全预警技术是集计算机、现代传感器、信息融合、通信、人工 智能及自动控制等术于一体的集成系统。是今后汽车技术的主流发展方 向。随着更加先进的传感器、快速响应的执行器、高性能ECU、先进的 控制策略、计算机网络、通信技术以及雷达技术、在汽车上的广泛应用， 安全预警技术更明显的向着集成化、智能化、网络化3个主要方向发展。 这项技术在事故的预防上有着显著的效果，已经成为世界各国终点研究 的汽车主动安全技术之一。 行驶车辆自适应巡航控制系统、车道保持辅助系统与车辆底盘一 体化控制技术协调控制，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化 的主动安全控制系统。先进的汽车主动安全控制技术将会整合和优化各 项杜丽丽的主动安全装置和措施，最终将会形成“人——车——路”三 者协同的主动安全技术使得汽车的安全性能达到一个更加高的水平，给 安全驾驶带来更多的方便。
• 还有一种复合式TPMS，它兼有上述两个系 统的优点，它在两个互相成对角的轮胎内 装备直接传感器，并装备一个4轮间接系统。 与全部使用直接系统相比，这种复合式系 统可以降低成本，克服间接系统不能检测 出多个轮胎同时出现气压过低的缺点。但 是，它仍然不能像直接系统那样提供所有4 个轮胎内实际压力的实时数据。
ຫໍສະໝຸດ Baidu机械型
保 险 传 感 器
(b)汞开关型
2、安全气囊组件
组成：主要由气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板组成。 (1) 气体发生器 组成：由上盖、下盖、充气剂(片状叠氮化钠)和金属滤网组成。
点火器引爆点火剂的瞬间，点火剂会产生大量热量，氮化钠受热立即 分解释放氮气，并从充气孔充入气囊。
(2) 点火器 当SRS ECU发出点火指令时，电热丝电路接通，电热丝迅速红热引爆 引药，引爆炸药瞬间爆炸产生热量，药筒内温度和压力急剧升高并冲破药 筒，使充气剂受热分解释放氮气充入气囊。
三、汽车对安全气囊的要求
• 可靠性高 安全气囊的使用年限为7-15年 • 安全可靠 能正确区分制动减速度和碰撞减速度的区别 • 灵敏度高 当汽车发生碰撞时，在二次碰撞前打开 • 有防误爆功能 减速度过低，轻微碰撞不能引爆 有自动诊断功能 • 电控安全气囊要有备用电源
四、智能安全气囊系统的组成
组成： 有传感器、气囊组件、警告灯及安全气囊ECU等组成。