汽車(chē)安全氣囊的控制

1.前言

　　汽車(chē)碰撞安全性研究的目標(biāo)是盡可能地減低交通事故發(fā)生的后果。設(shè)計(jì)優(yōu)秀的汽車(chē)在碰撞事故發(fā)生時(shí)一方面可以確保人的生存空間，另一方面借助汽車(chē)的約束系統(tǒng)把產(chǎn)生在乘員上的負(fù)荷限制在人體可以承受的范圍之內(nèi)。

　　汽車(chē)的碰撞安全性基本上是由下面兩個(gè)因素決定的：

　　?汽車(chē)碰撞時(shí)的變形特性(汽車(chē)的減速度、乘員的生存空間等)

　　?車(chē)內(nèi)約束系統(tǒng)(安全帶、安全氣囊等)

　　2.安全氣囊的控制

　　汽車(chē)碰撞事故發(fā)生時(shí)，由于持續(xù)時(shí)間非常短(一般幾十毫秒)，汽車(chē)的約束系統(tǒng)(例如三點(diǎn)式安全帶、安全帶卷收器、氣囊等)必須很好地配匹起來(lái)才能最佳地保護(hù)乘客。這就要求約束系統(tǒng)必須能很快地識(shí)別碰撞，很快地決定是否、何時(shí)點(diǎn)爆氣囊或者安全帶卷收器(如果有的話(huà))。有些早期汽車(chē)的安全氣囊控制器安裝在轉(zhuǎn)向柱上，這樣雖然成本較低，但此處的加速度不穩(wěn)定，很難做到精確地控制氣囊是否、何時(shí)引爆。現(xiàn)代汽車(chē)的安全氣囊大多是通過(guò)裝在車(chē)內(nèi)中央通道上的點(diǎn)燃觸發(fā)控制器來(lái)控制的。當(dāng)今的控制器一般實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽車(chē)中央通道處的加速度變量大小，經(jīng)濾波積分等處理后同預(yù)先設(shè)置好的觸發(fā)門(mén)檻信號(hào)進(jìn)行比較，從而決定交通事故發(fā)生時(shí)安全氣囊的點(diǎn)爆。汽車(chē)中央通道上的碰撞響應(yīng)特性非常大地影響著汽車(chē)的碰撞安全保護(hù)，設(shè)計(jì)優(yōu)秀的汽車(chē)(主要是車(chē)身)將使得碰撞感應(yīng)很可靠、非常容易。事故發(fā)生時(shí)氣囊爆發(fā)的整個(gè)過(guò)程由信號(hào)傳輸、傳感器反應(yīng)分析、氣囊氣體發(fā)生器被點(diǎn)燃等組成。

　　但是當(dāng)今世界上汽車(chē)安全氣囊的引爆控制一般也只考慮了汽車(chē)本身在碰撞事故發(fā)生時(shí)的情況而沒(méi)有考慮到坐在車(chē)內(nèi)的乘客。

　　3.安全氣囊的危險(xiǎn)

　　毫無(wú)疑問(wèn)安全氣囊系統(tǒng)非常好地改善了汽車(chē)的碰撞安全性，它和安全帶一起充分地發(fā)揮了對(duì)人的保護(hù)效能。但是在乘員OoP狀態(tài)(Out of Position，非正常乘坐位置)下，安全氣囊也會(huì)對(duì)人造成傷害甚至致死亡，例如：

　　?由于氣囊的傳感系統(tǒng)沒(méi)有完全考慮到事故的真實(shí)情況，造成氣囊比較晚的被點(diǎn)燃引爆

　　?乘客由于恐慌等原因伏在安裝氣囊的方向盤(pán)或者儀表板上，或者座椅調(diào)節(jié)得太靠前，或者由于安全帶比較松甚至沒(méi)有帶安全帶造成緊急剎車(chē)時(shí)乘客身體前傾

　　?沒(méi)有注意到汽車(chē)上的警告，把嬰兒的座椅頭朝前地固定在副駕駛員位置上

　　在上述情況下，氣囊爆發(fā)時(shí)，很容易對(duì)人造成傷害。要解決這個(gè)問(wèn)題，就必須改善現(xiàn)有的碰撞傳感識(shí)別系統(tǒng)，要求通過(guò)這套系統(tǒng)一方面安全氣囊可以提供乘客在標(biāo)準(zhǔn)位置時(shí)的碰撞安全保護(hù)，另一方面也可以通過(guò)氣囊的不引爆或者減少氣囊爆炸時(shí)的壓力來(lái)減少乘客在偏離正常乘坐位置時(shí)可能產(chǎn)生的對(duì)人的傷害。