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安全气囊控制模块工作原理
安全气囊控制模块是一种电子控制单元，用于控制车辆的安全气囊系统。
它的工作原理如下：
1. 检测撞击：安全气囊控制模块通过安装在车辆中的各种传感器来检测车辆是否发生了碰撞或撞击。
传感器可以包括加速度传感器、车辆碰撞传感器等。
2. 信号处理：一旦传感器监测到碰撞或撞击事件，它会将相应的信号发送给安全气囊控制模块。
安全气囊控制模块会对接收到的信号进行处理和分析，以确定是否需要激活安全气囊系统。
3. 决策逻辑：根据处理后的信号，安全气囊控制模块会根据预设的决策逻辑来判断是否需要部署安全气囊。
决策逻辑可以包括判断碰撞的严重程度、车辆的速度、是否有乘客等因素。
4. 激活安全气囊：如果安全气囊控制模块判断需要部署安全气囊，它会通过车辆电气系统发送信号给相应的安全气囊装置。
安全气囊装置接收到信号后会迅速充气，填充气囊，以保护车辆乘客免受碰撞产生的冲击。
5. 事件记录：安全气囊控制模块还可以记录与碰撞相关的数据，如撞击强度、车速、安全气囊是否正常部署等信息，以供事故调查和保险索赔等用途。
总的来说，安全气囊控制模块通过检测车辆的碰撞事件，并且
根据事先设定的决策逻辑来决定是否部署安全气囊，以确保车辆乘客在碰撞事故中得到保护。
nxp公司的S32K116是满足AEC-Q100规范的基于ARM® Cortex®-M4F和ARM® Cortex®-M0+核32位MCU,集成了128KB闪存,CAN/CAN-FD控制器,遵从SHE指标的安全模块,工作电压2.7 V 到 5.5 V, RUN模式工作温度-40℃到105℃,RUN模式工作温度-40℃到125℃,主要用在汽车电子如车身和底盘控制,信息娱乐系统连接模块,车内空调控制(HVAC),车窗/车门/天窗,动力总成配套芯片以及PMSM/BLDC电机控制,停车辅助系统,发动机防盗锁止系统,触摸感应,安防性应用,摩托车CDI/EFI,电池管理,安全气囊,尾气后处理以及网关以及高可靠性工业应用.本文介绍了S32K116主要特性,S32K14x和S32K11x系列高级架构框图,评估板S32K116EVB主要特性和电路图.S32K is a scalable family of AEC-Q100 qualified 32-bit Arm® Cortex®-M4F and Cortex-M0+ based MCUs targeted for general purposeautomotive and high-reliability industrial applications.The S32K1xx product series further extends the highly scalable portfolio of Arm®Cortex®-M0+/M4F MCUs in the automotive industry. It builds on the legacy of the KEA series, while introducing higher memory optionsalongside a richer peripheral set extending capability into a variety ofautomotive applications. With a 2.70–5.5 V supply and focus onautomotive environment robustness, the S32K product series devices are well suited to a wide range of applications in electrically harshenvironments, and are optimized for cost-sensitive applications offeringlow pin-count options.The S32K product series offers a broad range of memory, peripherals, and package options. It sharescommon peripherals and pin counts,allowing developers to migrate easily within anMCU family or among the MCU families to take advantage of more memory or feature integration. This scalability allows developers to use the S32K product series as the standard for their end product platforms, maximizing hardware andsoftware reuse and reducing time to market.sS32K116主要特性:• Operating characteristics– Voltage range: 2.7 V to 5.5 V– Ambient temperature range: -40℃ to 105℃ forHSRUN mode, -40℃ to 125℃ for RUN mode• Arm™ Cortex-M4F/M0+ core, 32-bit CPU– Supports up to 112 MHz frequency (HSRUN mode)with 1.25 Dhrystone MIPS per MHz– Arm Core based on the Armv7 Architecture andThumb?-2 ISA– Integrated Digital Signal Processor (DSP)– Configurable Nested Vectored Interrupt Controller(NVIC)– Single Precision Floating Point Unit (FPU)• Clock interfacesNXP S32K11632位ARM MCU通用汽车应用解决方案– 4 - 40 MHz fast external oscillator (SOSC) with upto 50 MHz DC external square input clock inexternal clock mode– 48 MHz Fast Internal RC oscillator (FIRC)– 8 MHz Slow Internal RC oscillator (SIRC)– 128 kHz Low Power Oscillator (LPO)– Up to 112 MHz (HSRUN) System Phased LockLoop (SPLL)– Up to 20 MHz TCLK and 25 MHz SWD_CLK– 32 kHz Real Time Counter external clock(RTC_CLKIN)• Power management– Low-power Arm Cortex-M4F/M0+ core withexcellent energy efficiency– Power Management Controller (PMC) with multiplepower modes: HSRUN, RUN, STOP, VLPR, andVLPS. Note: CSEc (Security) or EEPROM writes/erase will trigger error flags in HSRUN mode (112MHz) because this use case is not allowed toexecute simultaneously.The device will need toswitch to RUN mode (80 Mhz) to execute CSEc(Security) or EEPROM writes/erase.– Clock gating and low power operation supported onspecific peripherals.• Memory and memory interfaces– Up to 2 MB program flash memory with ECC– 64 KB FlexNVM for data flash memory with ECCand EEPROM emulation. – Up to 256 KB SRAM with ECC– Up to 4 KB of FlexRAM for use as SRAM orEEPROM emulation Note: CSEc (Security) orEEPROM writes/erase will trigger error flagsinHSRUN mode (112 MHz) because this use case isnot allowed to execute simultaneously. The devicewill need to switch to RUN mode (80 MHz)toexecute CSEc (Security) or EEPROM writes/erase.– Up to 4 KB Code cache to minimize performanceimpact of memory access latencies– QuadSPI with HyperBus™ support• Mixed-signal analog– Up to two 12-bit Analog-to-Digital Converter(ADC) with up to 32 channel analog inputs permodule– One Analog Comparator (CMP) with internal 8-bitDigital to AnalogConverter (DAC)• Debug functionality– Serial Wire JTAG Debug Port (SWJ-DP) combines– Debug Watchpoint and Trace (DWT)– Instrumentation Trace Macrocell (ITM)– Test Port Interface Unit (TPIU)– Flash Patch and Breakpoint (FPB) Unit• Human-machine interface (HMI)– Up to 156 GPIO pins with interrupt functionality– Non-Maskable Interrupt (NMI)• Communications interfaces– Up to three Low Power Universal Asynchronous Receiver/Transmitter(LPUART/LIN) modules with DMA supportand low power availability– Up to three Low Power Serial Peripheral Interface (LPSPI) modules with DMA support and low power availability– Up to two Low Power Inter-Integrated Circuit (LPI2C) modules with DMA support and low power availability– Up to three FlexCAN modules (with optional CAN-FD support)– FlexIO module for emulation of communication protocols and peripherals (UART, I2C, SPI, I2S, LIN, PWM, etc).– Up to one 10/100Mbps Ethernet with IEEE1588 support and twoSynchronous Audio Interface (SAI) modules.• Safety and Security– Cryptographic Services Engine (CSEc) implements a comprehensive set of cryptographic functions as described in theSHE (Secure HardwareExtension) Functional Specification. Note: CSEc (Security) or EEPROMwrites/erase willtrigger error flags in HSRUN mode (112 MHz) because this use case is not allowed to execute simultaneously.Thedevice will need to switch to RUN mode (80 MHz) to execute CSEc(Security) or EEPROM writes/erase.– 128-bit Unique Identification (ID) number– Error-Correcting Code (ECC) on flash and SRAM memories– System Memory Protection Unit (System MPU)– Cyclic Redundancy Check (CRC) module– Internal watchdog (WDOG)– External Watchdog monitor (EWM) module• Timing and control– Up to eight independent 16-bit FlexTimers (FTM) modules, offering up to 64 standard channels (IC/OC/PWM)– One 16-bit Low Power Timer (LPTMR) with flexible wake up control– Two Programmable Delay Blocks (PDB) with flexible trigger system– One 32-bit Low Power Interrupt Timer (LPIT) with 4 channels– 32-bit Real Time Counter (RTC)• Package– 32-pin QFN, 48-pin LQFP, 64-pin LQFP, 100-pin LQFP, 100-pin MAPBGA, 144-pin LQFP, 176-pin LQFP packageoptions• 16 channel DMA with up to 63 request sources usingDMAMUXapplications, which include but not limited to:• Exterior and interior lighting• HVAC• Door/Window/Wiper/Seat controller• BLDC/PMSM motor control• Park assistant• E-shifter• TPMS• Real time control in infotainment system• Battery management system• Human machine interface such as touch sense control • Secured vehicle data transfer• Safety controller• Over the air update图1:S32K14x系列高级架构框图图2:S32K11x系列高级架构框图。
分析汽车安全气囊控制分析汽车安全气囊控制1安全气囊点火控制的几种算法1)加速度法该算法是通过测量汽车碰撞时的加速度（减速度），当加速度超过预先设定的阈值就弹出安全气囊。
2)速度变量法该算法是通过对汽车加速度进行积分从而得到加速度变化量，当加速度变化量超过预先设定的阈值时就弹出安全气囊。
3)加速度坡度法该方法是对加速度进行求导得到加速度的变化量作为判断是否点火的指标。
4)移动窗积分算法[2]对加速度曲线在一定时间内进行积分，当积分值超过预先设置的阈值时，就发出点火信号。
1.1移动窗积分算法下面具体介绍一下移动窗积分算法，选定以下几个观察量作为气囊点火的条件指标。
①汽车碰撞时的水平方向加速度（或减速度）ax。
ax是直接反映碰撞激烈程度的信号，而且ax在最佳点火时刻的选取中起关键作用。
②汽车碰撞时垂直方向的加速度ay，气囊控制系统加入ay对非碰撞信号能起到很大的抗干扰作用，当汽车发生正向碰撞时，ay与ax有很大的不一致性[3]；而当汽车受到路面干扰，例如汽车与较高的台阶直接相撞时，ay与ax有很大的一致性[3]，可以由此来判别干扰信号。
结合这几个量，得出一个判断气囊点火的最佳指标。
需要采样一个时间段（从碰撞开始）ax的值，根据这一系列的值才能判断碰撞的激烈程度.气囊点火控制算法应在发生碰撞后20～30ms内做出点火判断，因为气囊膨胀到最大需要时间大概为30ms[4]，在碰撞初速度为28.4km/h时，人体向前移动5inch到达接触气囊的时间大概为70ms，则目标点火时刻为70－30＝40ms，所以气囊打开应该在碰撞后的40ms时刻，所以算法必须在20～30ms内做出点火决定。
这样可以采样碰撞后的20个加速度值（频率是1kHZ）作为算法的输入值。
而对于垂直方向也可以如此采样。
则可得两组值：ax(1)，ax(2)……ax(20)；ay(1)，ay(2)……ay(20).移动窗算法中对ax的处理为（1）式：(1)图2移动窗口算法示意图其中t为当前时刻，w为时间窗宽度（采样时间宽度），对ax(t)进行积分，得到指标S(t，w)，当S(t，w)超过预先设定值时，则发出点火信号。
汽车安全气囊系统汽车安全气囊系统的毕业论文［摘要］安全气囊是现代轿车上引人注U的新技术装置。
汽车安全气囊系统的包括传感器总成、充气、折叠气囊、点火器、固态氮、警告灯等。
当汽车受到前方一定角度内的高速碰撞时，装在车前端的碰撞传感器和装汽车中部的安全传感器，就可以检测到车突然减速，并将这一信号在0.01秒之内速度传递给安全气囊系统的控制电脑。
电脑在经过分析确认之后，立即引爆气囊包内的电热点火器（即电雷管），使其发生爆炸，这一过程一般只需0.05秒左右。
点火器引爆之后，固态氮粒迅速气化，大量氮气化，大量氮气立即吹涨气粪，并在强大的冲击力之下，气粪冲开方向盘上的盖而安全展开。
主要研究内容和章节有：安全气囊的作用、安全气囊的类型、两次动作的双气囊系统工作原理、系统主要部件中央传感器、安全传感器、电子控制器、安全气襄的功能、气囊在车内的标识、气囊系统的丄作原理、使用注意参项、安全气囊的维护等。
［关键词］安全气囊传感器安全［Abstract］The safe air sac is a modern car to ascend the new technique in eye-catcher equips・The safe air sac in car system includes to spread to feel the machine is total, the spirit of air , fold the air sac and order firearms, solid nitrogen, warning signa 1.・・etc・・When the car suffers the certain angle in front inside super-speed to hit, packing the collision in car head spreads to feel the machine spreads to feel with the safety that pack the car central part machine, can examine the car to deceleratesuddenly, combine this signal in 0. 01 control for inside speed delivering to safe air sac systems computer .The computer set off immediately after confirming through analysis the air sac electricity in the pack heat light the firearms （ give or get an electric shock namely thunder tube), making its occurrence exploded, the general in this processneeds 0.05 or so. After lighting the firearms set off, the solid nitrogen grain is quick to gasify, the nitrogen of large quantity gasifies, the large quantity nitrogen spirit blows to rise the air sac immediately, and in the mighty impact dint under, the air sac hurtles to open the co ver on the steer device but the safety launches・[Keywords] Safe air sac Spread to feel machine Safety目录刖言..................................................................... ....... 3 1概述..................................................................... ....... 4 1. 1安全气粪的作用........................................................... 4 1.2安全气囊的类型 (4)2两次动作的双气囊系统丄作原理.......................................... 5 3系统主要部件..................................................................... ..5 3. 1前方传感器 (5)3. 2中央传感器 ............................. (6)3. 3安全传感器 (6)3. 4电子控制器 (6)4安全气襄的功能................................................................. 8 5气粪在车内的标识 (9)5. 1气囊系统的工作原理 (9)5. 2使用注意参项.............................................................. 10 5.3安全气囊的维护........................................................... 11结论............ 12谢辞............ 13参考文献....................................................................... ..14前言安全气囊，也称辅助乘员保护系统。
安徽现代信息工程职业学院毕业论文题目：安全气囊的应用与发展姓名：赵开洋院系: 机电工程系专业：汽车检测与维修技术届别: 2013届学号：指导教师：张坤目录汽车安全气囊的发展与应用学生：赵开洋指导老师：张坤安信院机电系汽检1001班[摘要]安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。
汽车安全气囊系统的包括传感器总成、充气、折叠气囊、点火器、固态氮、警告灯等。
当汽车受到前方一定角度内的高速碰撞时，装在车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器，就可以检测到车突然减速，并将这一信号在0.01秒之内速度传递给安全气囊系统的控制电脑。
因此,确保汽车行驶的安全性,解决乘车人员的安全越来越受到人们的重视。
而在汽车上装配安全气囊就是一种有效的解决方法。
本文主要介绍安全气囊的作用、安全气囊的类型、安全气囊的发展、系统主要部件、气囊在车内的应用、气囊系统的工作原理、使用注意参项、安全气囊的维护等。
[关键词] 安全气囊；传感器；安全；发展；应用近几年来，汽车作为一种便捷的现代化交通工具,给人们带来了不少的方便，但是因为交通事故也给人们造成不少严重的损失。
因此汽车的安全问题便一直伴随在我们身边。
随着高科技的发展，新型的汽车安全部件诞生了，即汽车安全囊。
安全气囊对乘员的保护效果是非常明显的，被称为驾驶员的“救命袋”，它可以保护人在汽车发生事故所引发的安全问题，同时也给汽车工业带来了繁荣，而汽车安全气囊它在当今时代又如何的去发展和应用呢？一、汽车安全气囊的发展（一）、国外汽车安全气囊的发展最早发展安全气囊系统的国家是美国，是美国机械工程师约翰·赫缀克(John w．Hertrick)于1953年发明的，并获得了题为“汽车缓冲安全装置（Safety Cushion Assembly For Automotive Vehicles）”的美国专利US2649311。
它的发展历史过程可以概括为：发明于50年代，开发于60年代，应用于70年代，发展于80年代，推广与于90年代。
安全气囊毕业论文安全气囊毕业论文引言：安全气囊是汽车上的一项重要安全装置，它在车辆发生碰撞时能够迅速充气，为乘车人员提供有效的保护。
本文将从安全气囊的发展历程、工作原理、设计与制造等方面进行探讨，以期对安全气囊的研究和应用有更深入的了解。
一、安全气囊的发展历程安全气囊的概念最早可以追溯到20世纪50年代，当时美国汽车制造商开始研究如何在车辆碰撞时保护乘车人员。
在经历了几十年的发展和改进后，安全气囊逐渐成为现代汽车中不可或缺的安全装置。
二、安全气囊的工作原理安全气囊的工作原理主要基于碰撞传感器和气囊充气系统。
当车辆发生碰撞时，碰撞传感器会感知到碰撞的力度和方向，并将信号传输给气囊充气系统。
充气系统会迅速将气囊充满气体，形成一个保护屏障，减少乘车人员受伤的可能性。
三、安全气囊的设计与制造安全气囊的设计与制造需要考虑多个因素，如气囊的形状、材料选择、充气速度等。
在设计过程中，工程师们需要进行大量的模拟和测试，以确保气囊在各种碰撞情况下能够正常工作并提供有效的保护。
四、安全气囊的应用前景随着汽车工业的不断发展和技术的进步，安全气囊在未来的应用前景非常广阔。
除了在乘用车上的应用外，安全气囊还可以应用于其他交通工具，如公交车、火车等。
此外，随着智能汽车的兴起，安全气囊还可以与其他智能安全系统相结合，提供更全面的保护。
五、安全气囊的争议与挑战尽管安全气囊在保护乘车人员方面发挥着重要作用，但它也面临着一些争议和挑战。
例如，气囊的误触发问题、对乘车人员的伤害风险以及环境污染等。
因此，工程师们需要不断改进和创新，以解决这些问题并提高安全气囊的性能。
结论：安全气囊作为汽车上的重要安全装置，对于保护乘车人员的生命安全起着至关重要的作用。
通过对安全气囊的发展历程、工作原理、设计与制造等方面的探讨，我们可以更好地了解和认识安全气囊的重要性。
同时，我们也应该关注安全气囊所面临的争议和挑战，以期在未来的研究和应用中不断提高安全气囊的性能和可靠性，为乘车人员提供更有效的保护。
基于虚拟试验的汽车前碰撞安全气囊防护效率的研究当今世界上每年因汽车交通事故造成了巨大的人员伤亡和社会经济损失，汽车安全性问题引起了各个国家的高度重视。
实践表明安全气囊是乘员在汽车碰撞中重要、有效的保护设备，在欧美等工业化发达国家已经成为轿车必备的安全装置。
在我国，近年的新车基本上都安装了安全气囊。
然而，交通流行病学研究表明，前碰撞安全气囊在提供乘员保护的同时，也会给部分乘员，尤其是离位的矮个子女性乘员和儿童造成伤害，因此如何发挥安全气囊的最大保护效果，同时减小其不利作用是气囊约束系统研究需要解决的关键问题。
为此，本文主要研究了汽车前碰撞安全气囊的设计和匹配；并针对气囊对离位乘员的致伤问题，研究了气囊折叠方式对气囊展开作用的影响、以及气囊展开对头颈部损伤的影响。
本文介绍了汽车前碰撞安全气囊研究的主要方法和基础理论，以仿真软件MADYMO和DYNA为主要研究工具，建立验证了驾驶员侧和乘员侧安全气囊有限元模型，以及动态模拟汽车驾驶室变形的多刚体模型，研究了气囊体积、排气孔尺寸、气体质量流速和起爆时间等主要参数对乘员损伤的影响，利用优化软件MADYMIZER进行了模型的优化分析，在多个参数中找到了合理的最优值，并通过试验验证了优化模型的有效性。
通过气囊展开力学过程的虚拟试验，分析了影响气囊展开压力变化的因素。
在此基础上，提出了安全气囊的环向折叠方法，自行开发了基于初始矩阵法(IMM)算法的参考网格模型和映射网格模型自动生成程序。
实现了基于气袋直径、折叠次数、折叠环间距和网格密度等参数的参数化设计，并通过算例对建模过程和映射算法进行了验证。
建立了对称折叠、卷式折叠和环向折叠等折叠方式的气囊模型，并基于气囊静态起爆、碰块冲击和转向盘气囊总成等虚拟试验分析了各气囊折叠方式对应的气囊压力和相应的接触物体的动力学参数。
利用5百分位和50百分位的Hybrid Ⅲ假人进行了胸部靠近气囊总成和头部靠近气囊总成布置形式的离位乘员虚拟实验。
