安全气囊静态点爆试验数控电源硬件设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着科技的发展和人们对汽车安全重视程度的提高，在汽车被动安全技术中至关重要的安全气囊技术近年来也发展迅速，智能化、多安全气囊是今后安全气囊系统发展的趋势。但随着汽车保有量的增加，以及在各类交通事故中暴露出来的安全气囊的质量问题也日益增多。

安全气囊的保护能力除了与在发生碰撞时是否工作有关，还与安全气囊展开的过程与作用范围有关，有部分乘客在碰撞中受到的伤害来自于安全气囊本身的冲击。另外，安全气囊打开时，如有气袋碎片等杂物脱出，也会对乘客造成二次伤害。因此，对安全气囊展开的状态与过程的检测研究是极其必要的，有利于提高安全气囊工作过程中的安全性能。

2. 国内外研究现状分析

为了实现对乘员更全面的保护，各大汽车零部件公司都在不断地推出具有更多功能和更加智能化的安全气囊控制系统。2001年英国捷豹公司在XK8跑车装配了智能安全气囊引爆系统一一自适应被动安全技术系统(ARTS，该系统利用位于汽车A柱、B柱和天花板上的四个超声波传感器测量前座乘客身上和头部的位置和状态，座位重量传感器获取的乘员重量信息，座椅调节滑轨中的传感器获取的乘员与方向盘之间的距离信息，并结合安全带张力传感器和碰撞传感器等，测定安全气囊在事故中的展开程度;2004年，博世公司推出了智能安全气囊释放传感(iBolt)系统，该系统在座椅骨架上安装4个重量传感器，获取乘员的重量及其体重分布状态，结合车辆的碰撞情况，确定安全气囊的最佳释放时间与状态。2005年，博世公司推出利用双目立体视觉方法对乘员类型检测的乘员体征检测系统。西门子威迪欧公司利用座椅传感器和三维摄像机识别乘驾人员的位置和坐姿，研制了一种安全气囊引燃装置(VDOAutomotive，在车辆碰撞时自动调整乘员的位置、体型和坐姿。

尽管经过十几年的努力，我国安全气囊的研究与发展己初具规模，其中东方久乐汽车安全设备有限公司、锦州锦恒汽车安全系统有限公司、比亚达等公司也己经实现了气囊系统的批量生产，但是和世界先进水平相比还相距甚远，这些差距主要包含安全气囊法规、撞车实验系统、安全气囊的设计、制造和测试等方面。其次在安全气囊的核心技术方面，我们与国外企业还有很大的差距，特别是在气体发生器、传感器和安全气囊控制单元等方面。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：通过调查了解汽车安全气囊生产企业对安全气囊静态展开试验的试验要求，确定安全气囊静态展开试验装置的系统设计方案。在此基础上，研究安全气囊静态展开所需要的电源参数，设计可以对气囊点爆时间、电流大小参数可调的嵌入式电源系统；并同时可实现高速摄像机与灯光同步触发，实现智能化实验控制。

第1周-第3周了解安全气囊的工作原理，收集、阅读并归纳整理有关基于嵌入式控制的数控电源硬件设计的书籍及资料。

第4周-第7周掌握protel电路板制作软件，并设计出实际的控制器硬件电路。

4. 研究创新点

本设计针对安全气囊点爆时间、电压和电流大小参数的高精密可调的嵌入式电源系统；

并同时可实现高速摄像机与灯光同步触发，实现智能化实验控制。