汽車安全氣囊系統(tǒng)“自動防故障”設(shè)計
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亞洲的汽車安全氣囊系統(tǒng)市場預(yù)計將繼續(xù)成長，這主要得益于中國市場的成長。未來五年，該市場的增幅將達(dá)到25%。此外，韓國出口歐美的汽車裝備了越來越多的安全氣囊，這主要是因為歐美地區(qū)實施的新安全法規(guī)。目前，韓國的乘用車已經(jīng)100%裝配正面安全氣囊，頭部安全氣囊的增幅預(yù)計到2013年將達(dá)到44%。中國市場目前的正面安全氣囊安裝率只有62%，因此我們預(yù)計該領(lǐng)域?qū)瓉硌杆俪砷L。另外，隨著中國車輛出口的不斷成長，安全問題也越來越受到關(guān)注，因此我們預(yù)計今后四年，側(cè)面和頭部安全氣囊也將不斷成長。
目前，隨著歐美新法規(guī)的實施，安全氣囊系統(tǒng)預(yù)計將變得更加完善。塬始設(shè)備製造商將面臨著價格壓力，需要應(yīng)對平衡成本、創(chuàng)新與可靠性的挑戰(zhàn)。相關(guān)研究顯示，目前平均售價為105美元的正面安全氣囊預(yù)計4年之后成本將降低15%。業(yè)界認(rèn)為可靠應(yīng)用是汽車安全氣囊系統(tǒng)最重要的問題，因此，本文將探討在較差的執(zhí)行條件下（例如泄漏和低壓）如何平衡安全要素和系統(tǒng)成本。
近30年來，歐洲路面的車輛增加了叁倍，但道路卻只增加了二倍。隨著交通量的日益增大，現(xiàn)代汽車呈現(xiàn)出為駕駛員和乘客提供越來越高的安全性和舒適性的態(tài)勢。
在提高汽車安全性和舒適性方面，電子技術(shù)與其他化學(xué)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)發(fā)揮了重要作用。如今GPS系統(tǒng)、自動鏡、自動燈、電動座椅、電子噴射裝置和其他上百個功能都成為汽車不可或缺的一部份。但除了舒適性以外，用戶還希望為自己和家人購買具備更高安全性的汽車。
因此，安全系統(tǒng)開始發(fā)揮作用。目前，汽車提供諸如ABS、ESC、ASR、安全氣囊、行人保護(hù)等主動與被動安全系統(tǒng)。今后，由于道路還遠(yuǎn)不能達(dá)到百分之百安全，因此該市場可望持續(xù)成長。
塬來的安全系統(tǒng)採用分離式組件提供所需功能，但近些年來，所有系統(tǒng)都採用了整合方式。目前多數(shù)RCU（安全防護(hù)控制單元）都是由MCU（主控單元）、通訊介面、電源、感測器介面和燃爆電路構(gòu)成。本文涵蓋RCU的燃爆電路部份。下文將探討安全氣囊系統(tǒng)的安全性和應(yīng)用IC的相關(guān)安全特性。
圖1：安全氣囊的ECU簡圖。
氣囊安全性
開發(fā)安全系統(tǒng)時必須全面考慮系統(tǒng)的各種特性，以確保達(dá)到所需的安全水準(zhǔn)。從系統(tǒng)的角度出發(fā)，安全氣囊控制器必須具備兩個安全特性：1. 在事故條件下的觸發(fā)；2. 防止意外觸發(fā)。
上述兩種特性都必須遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（即IEC 61508）的具體要求，確保達(dá)到相應(yīng)的安全水準(zhǔn)。
安全系統(tǒng)的相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)提出了‘自動防故障’理念。當(dāng)安全系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，其設(shè)計應(yīng)該確保故障不會損壞相鄰的系統(tǒng)或?qū)θ藛T造成傷害。
乍看之下，有人可能會覺得第一個特性比第二個特性更重要。然而，事實并非如此。當(dāng)安全系統(tǒng)檢測到意外事故時，如果因為某種故障無法完成氣囊的觸發(fā)，就會造成人員傷亡，儘管如此絕大多數(shù)車主仍希望永遠(yuǎn)無需觸發(fā)安全氣囊。另一方面，在RCU安裝到汽車上之后，從汽車測試期到使用週期結(jié)束，隨時都可能產(chǎn)生安全氣囊意外觸發(fā)。如果出現(xiàn)這種情況會對相關(guān)人員造成傷害（工廠工人、汽車駕駛員或修車廠技工）。
整體而言，應(yīng)盡可能確保在產(chǎn)生意外事故時實現(xiàn)安全氣囊的正確觸發(fā)，同時也必須努力防止安全氣囊的意外觸發(fā)。
為了使大家能夠更好地瞭解安全氣囊系統(tǒng)以及如何實現(xiàn)故障防護(hù)功能，有必要介紹一下整個系統(tǒng)的執(zhí)行塬理（參見圖2）。
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