安全氣囊的發(fā)展與應(yīng)用

1、Xxxxxx學(xué)院 Xxxxxxx課程設(shè)計(jì) 題目：安全氣囊的發(fā)展與應(yīng)用 院 別 學(xué)科門(mén)類 專 業(yè) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 完成時(shí)間 年 月 日目 錄摘 要2ABSTRACT3第一章 安全氣囊的發(fā)展歷史51.1安全氣囊的發(fā)展51.1.1國(guó)外的安全氣囊發(fā)展歷程  51.1.2國(guó)內(nèi)的安全氣囊發(fā)展歷史51.2安全氣囊的功能簡(jiǎn)介61.2.1安全氣囊的使用原理61.2.2安全氣囊的工作過(guò)程   6第二章 安全氣囊的應(yīng)用現(xiàn)狀82.1安全氣囊的應(yīng)用82.1.1乘員探測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用82.1.2磁電式傳感器應(yīng)用82.1.3智能化控制系統(tǒng)應(yīng)用92.2安全氣囊改良10第三

2、章 安全氣囊的發(fā)展前景113.1安全氣囊的智能化113.2安全氣囊的綠色環(huán)?；?23.3安全氣囊的小型、輕型化12結(jié)論13參考文獻(xiàn)14摘 要在當(dāng)今社會(huì)隨著汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展和道路條件的改善，車(chē)流量越來(lái)越大，汽車(chē)的速度也變得越來(lái)越快。如此汽車(chē)帶給我們的安全隱患也隨之加重，交通事故頻頻出現(xiàn)。為了保障人們出行的人身和財(cái)產(chǎn)安全，確保行車(chē)過(guò)中的安全，解決行車(chē)過(guò)程中的人員安全漸漸地受到了我們的重視。以此汽車(chē)的安全也就隨之產(chǎn)生，隨后很快的出現(xiàn)了一系列的汽車(chē)安全系統(tǒng)。汽車(chē)的安全性分為主動(dòng)安全和被動(dòng)安全兩種，主動(dòng)安全是指汽車(chē)防止發(fā)生事故的能力，被動(dòng)安全是指在萬(wàn)一發(fā)生事故的情況下，目前主要有安全帶和安全氣囊防護(hù)系統(tǒng)等

3、。由于很多事故是難以避免的，因此被動(dòng)安全性是極其重要的，安全氣囊作為被動(dòng)安全性的研究成果，由于使用方便，效果顯著，成本低廉，得到了迅速的發(fā)展和普及?，F(xiàn)在，世界上許多汽車(chē)制造廠及專業(yè)生產(chǎn)廠都在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)安全氣囊。今天的氣囊已經(jīng)發(fā)展到可以在任意方向的碰撞中（包括側(cè)向碰撞）起保護(hù)乘員頭部、軀干和膝部的作用。此外還會(huì)向智能化、小型化、多樣化、無(wú)污染的方向發(fā)展的趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：安全氣囊；技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展AbstractIn today's society, with the development of automobile technology and the improvement of ro

4、ad conditions, the speed of the car becomes faster and faster, and the traffic flow is becoming bigger and bigger. This car has brought us more security risks, and traffic accidents occur frequently. In order to ensure the safety of people's travel and property and ensure the safety of driving,

5、we gradually pay attention to the safety of people in the process of driving. As a result, the safety of the car was also produced, and then a series of car safety systems appeared. Vehicle safety is divided into two kinds: active safety and passive safety. Active safety refers to the ability of car

6、s to prevent accidents. Passive safety means that in case of accidents, there are mainly safety belts and airbag protection systems. Because many accidents are unavoidable, passive safety is extremely important. As a research achievement of passive safety, airbag is easy to use, effective and inexpe

7、nsive, and has been rapidly developed and popularized. Now, many automobile manufacturers and professional manufacturers in the world are designing and producing airbags. Today's airbags have developed to protect the crew's head, trunk, and knees in any direction of collision (including late

8、ral collisions). In addition to the trend of intelligent, miniaturized, diversified and pollution-freeKeywords：airbag; technology; application; development第一章 安全氣囊的發(fā)展歷史1.1安全氣囊的發(fā)展1.1.1國(guó)外的安全氣囊發(fā)展歷程  安全氣囊使用到現(xiàn)在已有近30年了，它對(duì)減少撞車(chē)傷亡有舉足輕重的作用。美國(guó)“高速公路安全保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)”的報(bào)告指出，裝有安全氣囊的汽車(chē)在撞車(chē)時(shí)，死亡人數(shù)減少了23。安全氣囊使車(chē)禍中的駕駛員面部受傷

9、減少了75。安全氣囊最早是由赫特里克于1953年8月提出，并獲得了美國(guó)“汽車(chē)緩沖安全裝置”專利。由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平及人們觀念的限制，并沒(méi)有被廣泛接受或認(rèn)可，當(dāng)時(shí)的美國(guó)人更傾向于安裝安全帶。隨著各國(guó)車(chē)輛安全標(biāo)準(zhǔn)的制定，安全氣囊的裝備率越來(lái)越高。到現(xiàn)在歐洲及美、日等國(guó)家汽車(chē)上的安全氣囊的裝備率已達(dá)到近100%。60年代末，美國(guó)高速公路行車(chē)安全管理局（NHTSA）開(kāi)始顧慮汽車(chē)廠商發(fā)展安全囊。70年代美國(guó)通用、福特，德國(guó)奔馳 、日本豐田等汽車(chē)公司以及美國(guó) MONTON公司、TRW公 司、德 國(guó) TEMIC公司、ICT研究院、等均投入大量資金和人力研究與發(fā)展安全氣囊，最終1971年5月安全氣囊終于在德國(guó)的

10、一個(gè)研究小組成功誕生，并運(yùn)用于汽車(chē)生產(chǎn)當(dāng)中。這些綜合力量使安全氣囊的研究與展進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。1973年美國(guó)通用汽車(chē)公司開(kāi)始出售可供顧客選配的汽車(chē)氣囊系統(tǒng)。安全氣囊的靈感來(lái)源于他在1952年的一次事故。他在猛打方向盤(pán)的后，并進(jìn)行制動(dòng)，發(fā)現(xiàn)他和妻子都用手臂本能地保護(hù)坐在前座中間位置上的女兒。這次事故后他意識(shí)到必須有一個(gè)類似于軟墊子的東西來(lái)保護(hù)乘員，兩周之后他繪好了設(shè)計(jì)圖紙交給了代理人，這份圖紙確定了今天安全氣囊的雛形。  1984年，NHTSA在著名的“聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車(chē)安全標(biāo)準(zhǔn)”FMVSS（Federal Motor Vehicle Safety

11、0;Standard）208條乘員碰撞保護(hù)的提出為安全氣囊的提供了一個(gè)明確的法則及指導(dǎo)向，指導(dǎo)安全氣囊的發(fā)展和使用。1993年前后，美國(guó)政府規(guī)定從1995年9月1日以后出場(chǎng)的轎車(chē)前排座均應(yīng)備安全氣囊。除此以外1998年以后的新轎車(chē)都裝備駕駛者和乘客用的安全氣囊。于是安全氣囊在近幾年在美國(guó)首先得到飛速發(fā)展，其他國(guó)家紛紛開(kāi)始重視安全氣囊，這使得安全氣囊的價(jià)格大幅下降，裝備安全氣囊的轎車(chē)從過(guò)去的中高級(jí)轎車(chē)向中低級(jí)轎車(chē)發(fā)展。同時(shí)有些轎車(chē)前排安了雙氣囊，乘客用安全氣囊與駕駛員用安全氣囊相似。但所需的氣體要多一些，當(dāng)然氣囊的體積也要大一些。1.1.2國(guó)內(nèi)的安全氣囊發(fā)展歷史由于我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)起步較晚，所以我

12、國(guó)對(duì)汽車(chē)安全氣囊的研究起步晚于歐美等國(guó)家。上個(gè)世紀(jì)80年代末我國(guó)的一些汽車(chē)碰撞安全和軍工專家才開(kāi)始關(guān)注汽車(chē)安全氣囊的研究和發(fā)展。隨著世界汽車(chē)進(jìn)軍我國(guó)，我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展契機(jī)。1992年，我國(guó)自主研發(fā)的FS-01安全氣囊通過(guò)撞車(chē)試驗(yàn)。國(guó)家經(jīng)貿(mào)委和汽車(chē)行業(yè)在我國(guó)“九五”規(guī)劃和“十五”規(guī)劃中明確將安全氣囊列為我國(guó)汽車(chē)零配件三大重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目(電子噴油系統(tǒng)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng))之一, 尤其是1999年10月28日，國(guó)家機(jī)械工業(yè)局發(fā)布關(guān)于正面碰撞乘員保護(hù)的設(shè)計(jì)規(guī)則(CMVDR294)。這個(gè)設(shè)計(jì)規(guī)則明確提出對(duì)汽車(chē)乘員在發(fā)生汽車(chē)碰撞時(shí)所述的安全要求。CMVDR294的發(fā)布實(shí)

13、際上是地對(duì)汽車(chē)配置安全氣囊提出了國(guó)家級(jí)的新的要求,這是中國(guó)安全氣囊發(fā)展史上的一個(gè)進(jìn)步,這一法規(guī)的實(shí)施對(duì)中國(guó)的安全氣囊發(fā)展提供了方向，指明了道路，對(duì)我國(guó)的行車(chē)安全提供了保障，這也同樣相當(dāng)于對(duì)中國(guó)人民的安全表示重視。1.2安全氣囊的功能簡(jiǎn)介1.2.1安全氣囊的使用原理當(dāng)汽車(chē)在行駛過(guò)程中發(fā)生碰撞事故時(shí)，安全氣囊當(dāng)中的接收器接收撞擊號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行分析。當(dāng)達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，傳感器則發(fā)出信號(hào)。電子控制器接收到信號(hào)后，與其存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較，如果達(dá)到條件，驅(qū)動(dòng)電路就會(huì)向氣囊組件中的氣體發(fā)生器送信號(hào)。氣體發(fā)生器接到信號(hào)后引燃?xì)怏w發(fā)生劑，產(chǎn)生氣體，經(jīng)過(guò)濾后，再經(jīng)冷卻系統(tǒng)進(jìn)入氣囊，使氣囊成功實(shí)現(xiàn)在極短的時(shí)間內(nèi)突

14、破迅速展開(kāi)，在駕駛員或乘員的前部形成氣墊，從而有效地保護(hù)人體頭部和胸部，使之免于傷害或減輕傷害程度，這大大降低了人們行車(chē)生命安全的威脅程度。1.2.2安全氣囊的工作過(guò)程   安全氣囊的作用過(guò)程如下：外界的碰撞、碰撞傳感器、電子控制器、氣體發(fā)生器、氣囊展開(kāi)、乘員保護(hù)。安全感氣囊需要在汽車(chē)特定部位處裝置碰撞傳感器。碰撞傳感器受到足夠的撞擊沖量時(shí)，將觸發(fā)信號(hào)輸送到中央電子控制器。在中央電子控制器中，微處理器能夠?qū)鞲衅鬏斎氲挠|發(fā)信號(hào)立即進(jìn)行分析比對(duì)。如果碰撞沖量超過(guò)預(yù)先的設(shè)定值，中央電子控制器釋放出電火花，使氣體發(fā)生器中的雷管急速爆炸。雷管炸裂氣體發(fā)生器中的燃料盒，將燃

15、料點(diǎn)燃并產(chǎn)生高溫、高壓氣體（氮?dú)猓?，快速地?jīng)過(guò)濾器過(guò)濾冷卻后沖入安全氣囊。氣囊在極短的時(shí)間之內(nèi)膨脹至無(wú)法再增大為止，在乘員與車(chē)內(nèi)裝備之間形成一個(gè)氣墊。在同一瞬間，乘員因慣性力的作用，可能向前沖出一段距離，頭部、臉部和胸部會(huì)與迎面而來(lái)的氣囊相接觸。但高壓氣囊的膨脹，會(huì)把乘員打擊到座椅上，會(huì)使人員身體受到傷害。氣囊在后面還安裝的排氣孔，排氣孔打開(kāi)，由氣體的阻尼作用，吸收了碰撞產(chǎn)生的能量，減輕了乘員的壓力，使乘員陷入較柔軟的氣囊中。第二章 安全氣囊的應(yīng)用現(xiàn)狀2.1安全氣囊的應(yīng)用2.1.1乘員探測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用為了能夠使得氣囊對(duì)不同的乘員做出相應(yīng)的正確而有效的保護(hù)，我們現(xiàn)在已經(jīng)著手乘員座位上安裝一個(gè)探測(cè)系統(tǒng)

16、，這個(gè)探測(cè)系統(tǒng)針對(duì)車(chē)座上是否有人，乘員的體型大小，以及就座時(shí)偏離正中情況，還有撞車(chē)瞬間成員的身體反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行探測(cè)和計(jì)算。相當(dāng)于一個(gè)傳感器或者一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，計(jì)算和與預(yù)測(cè)的乘員乘坐信息，并傳遞給安全氣囊的中央電腦的總控制中心。在發(fā)生碰撞的時(shí)候，控制中心在對(duì)傳感器反饋過(guò)來(lái)的各種信息進(jìn)行判斷，分析，檢驗(yàn)，計(jì)算的同時(shí)綜合考慮探測(cè)系統(tǒng)探測(cè)所得的乘員乘坐信息。在這種情況下，安全氣囊系統(tǒng)就能針對(duì)駕駛員和乘員的乘坐情況適時(shí)適量適當(dāng)啟動(dòng)氣囊，完全理想的安全氣囊是可以針對(duì)各種不同的特殊情況對(duì)汽車(chē)的使用者進(jìn)行全方位周到的完美保護(hù)。安全氣囊的中央數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)盡可能多地收集和利用有關(guān)乘員形體位置信息及撞車(chē)類型和撞車(chē)速度的

17、數(shù)據(jù)，建立數(shù)字模型，對(duì)碰撞中乘員和車(chē)的有關(guān)信息進(jìn)行識(shí)別與判斷，調(diào)整安全約束系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)值，使人體獲得最佳的安全保護(hù)。要實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的應(yīng)用，科學(xué)家和各研究機(jī)構(gòu)正在行之有效的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，目前已經(jīng)取得較好的成果以及初步應(yīng)用，但是要普及和全面推動(dòng)還需要很大的財(cái)力物力人力，還需要國(guó)家乃至世界人民的齊心努力。2.1.2磁電式傳感器應(yīng)用傳感器的觸發(fā)有開(kāi)關(guān)式，純機(jī)械式，單點(diǎn)電子式，側(cè)撞式，應(yīng)變式等等多種多樣。全氣囊的傳感器觸發(fā)方式在整個(gè)國(guó)際上并沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，其種類繁多，而且由于觸發(fā)器裝于車(chē)身上不同位置其觸發(fā)的方式也不盡相同。為使傳感器能夠方便地安裝在各個(gè)部位，使其能夠正確適時(shí)地感應(yīng)碰撞。磁電式傳感器的應(yīng)用就顯得

18、尤為重要。只要稍微調(diào)整一下某些參數(shù)值，這種磁電式傳感器就可以安裝在車(chē)身上的任何位置，得其能夠識(shí)別任何時(shí)間脈沖為0-20 ms和峰值為0588 m/s的碰撞和速度信號(hào)。只要碰撞加速度峰值和時(shí)間脈沖寬度能夠同時(shí)滿足條件，就會(huì)向氣囊發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，展開(kāi)氣囊，對(duì)人體進(jìn)行保護(hù)。這種傳感器結(jié)構(gòu)由磁性材料，以及外殼和慣性體等非磁性材料組成，連接在慣性體上的軟鐵、支持和調(diào)節(jié)位移幅值的彈簧、安裝在與外殼連接的凸柱內(nèi)的永久磁鐵和繞制在軟鐵上的線圈及引線組成。當(dāng)傳感器受到碰撞加速度時(shí)，慣性體產(chǎn)生反向加速度，導(dǎo)致通過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，在線圈引線兩端產(chǎn)生鐘形脈沖信號(hào)，當(dāng)調(diào)整彈簧剛度時(shí)，可改變加速度信號(hào)的寬度。傳感器的

19、信號(hào)判別電路由三部分組成：信號(hào)幅度判別電路；信號(hào)寬度判別電路；有用、無(wú)用信號(hào)判別電路。通過(guò)對(duì)碰撞信號(hào)進(jìn)行多方位的判別，可使控制裝置獲取的碰撞信號(hào)更全面，發(fā)出的點(diǎn)火控制更準(zhǔn)確，從而確保安全氣囊在必要的情況下展開(kāi)。磁電式傳感器不僅電子判別電路出錯(cuò)率低，感應(yīng)碰撞信號(hào)的可信度高而準(zhǔn)確；而且通過(guò)標(biāo)錘落定實(shí)驗(yàn)可以調(diào)節(jié)它的感應(yīng)范圍寬度，滿足汽車(chē)碰撞產(chǎn)生脈沖的再現(xiàn)，從而還可以安裝于車(chē)身上任何部位。還有就是它設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，對(duì)絕大多數(shù)汽車(chē)使用者來(lái)說(shuō)都不再是望而卻步的奢侈品。2.1.3智能化控制系統(tǒng)應(yīng)用對(duì)安全氣囊控制系統(tǒng)的要求是準(zhǔn)確判斷事故的碰撞強(qiáng)度，控制氣囊的展開(kāi)，而決定這一要素的就是碰撞傳感器。碰撞傳感器

20、是安全氣囊系統(tǒng)中的重要部件，其功能是檢測(cè)、判斷汽車(chē)發(fā)生碰撞后的撞擊信號(hào)，以便決定是否展開(kāi)緩沖氣囊。碰撞傳感器主要有三種。機(jī)械式傳感器在早期的安全氣囊中使用較多，主要應(yīng)用慣性原理，利用傳感器中元件的慣性力克服彈簧力來(lái)觸發(fā)氣體發(fā)生器。機(jī)械式在加速度較低時(shí)保證不啟動(dòng)氣囊，可靠性較高；但只能單點(diǎn)傳感，對(duì)機(jī)械部件的品質(zhì)、精度和耐磨性要求極高。電子式傳感器是一種應(yīng)用最早的碰撞傳感器，根據(jù)電子原理，利用電信號(hào)來(lái)反映車(chē)身減速度，而后根據(jù)電信號(hào)來(lái)判別是否展開(kāi)緩沖氣囊。機(jī)電式傳感器采用機(jī)電結(jié)合的方式，將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)化為電子信號(hào)，再利用電是因?yàn)樽有盘?hào)點(diǎn)爆安全氣囊。即具有機(jī)械式的優(yōu)點(diǎn)，又能克服機(jī)械式傳感器本身存在的缺陷

21、，安裝在車(chē)身上任何位置，以便得到較好的減速信號(hào)，而且能夠在同位置多安裝傳感器。除了安全氣囊的控制系統(tǒng)以外，它的材質(zhì)也起到了至關(guān)重要的作用。緩沖氣囊一般由防裂性能好的聚酰胺織物制成，它是一種半硬的泡沫塑料類組織，能承受較大的壓力；經(jīng)過(guò)硫化處理，可減少氣囊沖氣膨脹時(shí)的慣性力；為使氣體密封，氣囊里面還涂有涂層材料。氣囊的大小、形狀、漏氣性能也是確定安全氣囊保護(hù)效果的重要因素，必須根據(jù)不同汽車(chē)的實(shí)際情況來(lái)確定。需要重點(diǎn)說(shuō)明的是，安全氣囊不代表絕對(duì)的安全，針對(duì)安全氣囊在使用中的缺陷如氣囊傷人、保護(hù)效果不佳或者浪費(fèi)等狀況，我們必須進(jìn)一步提高控制系統(tǒng)靈活性、準(zhǔn)確性，為此我們可以采用智能式控制系統(tǒng)。智能型氣囊

22、系統(tǒng)是安全氣囊系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員正在根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理進(jìn)行開(kāi)發(fā)的。它主要是模擬神經(jīng)末梢（即各種傳感器）將各自探索到的周?chē)h(huán)境的各種信息傳輸給中樞神經(jīng)（即電腦或微機(jī)）的運(yùn)行規(guī)律，將碰撞事故的碰撞類型，碰撞事故嚴(yán)重程度以及碰撞時(shí)的車(chē)速等信息一起傳遞給電腦，由電腦對(duì)這些信息進(jìn)行加工處理分析，做出相應(yīng)反應(yīng)，并執(zhí)行與這些信息相對(duì)應(yīng)的、正確的氣囊保護(hù)程序。智能式控制系統(tǒng)一般由兩部分組成，軟件部分和硬件部分。硬件部分主要由車(chē)載部分的電子控制單元（包括單片機(jī)、傳感器、點(diǎn)火電路等）和地面部分（包括串行通訊電路、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等）；軟件部分主要由單、片機(jī)部分和微機(jī)部分組成。2.2安全氣囊改良現(xiàn)有安全氣囊的設(shè)計(jì)目標(biāo)是用來(lái)對(duì)付嚴(yán)

23、重交通事故的，但是對(duì)于不太嚴(yán)重的事故中，反而容易對(duì)駕乘人員造成傷害。針對(duì)實(shí)際使用中存在的問(wèn)題，我們更希望在安全氣囊展開(kāi)之前，安全氣囊系統(tǒng)能夠精確感應(yīng)汽車(chē)發(fā)生的碰撞，并按照程序來(lái)判斷碰撞事故的嚴(yán)重程度，如果碰撞級(jí)別比較低的話，只需安全帶的防護(hù)措施即可；如果碰撞級(jí)別比較高，需要啟動(dòng)安全氣囊，則將點(diǎn)燃?xì)饽业闹噶顐鬟f給氣囊系統(tǒng)。這也就是要求安全氣囊系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地感應(yīng)所發(fā)生的碰撞事故；根據(jù)實(shí)際的碰撞程度來(lái)判別安全氣囊是否需要展開(kāi)，有一定靈活性；并且能夠針對(duì)不同體形的乘員適當(dāng)?shù)恼{(diào)整安全氣囊。對(duì)于氣體發(fā)生器，不僅要求其工作可靠， 性能穩(wěn)定，耐久性好，符合環(huán)保要求，而且要求盡量減輕其質(zhì)量和降低成本。尤其針對(duì)安

24、全氣囊氣體傷人的情況，更是要求對(duì)氣體發(fā)生器加以改進(jìn)。汽車(chē)上的氣囊系統(tǒng)大量采用以疊氮化物作為氣體發(fā)生物質(zhì)的推進(jìn)劑型氣體發(fā)生器，其他類型的氣體發(fā)生器，包括混合氣體型氣體發(fā)生器、液體（液態(tài)氣）型氣體發(fā)生器、壓縮空氣蓄能型氣體發(fā)生器和硝化纖維型氣體發(fā)生器等也在積極研制。如摩爾頓公司生產(chǎn)的一種低密度、無(wú)毒的氣體型氣體發(fā)生器，與現(xiàn)用的相比具有體積小、質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)；布雷德公司開(kāi)發(fā)的一種新型無(wú)鈉疊氮化物氣體發(fā)生器，耗用量不到鈉疊氮化物發(fā)氣劑的40%，而能產(chǎn)生等量的氣體，從而使其體積減小，質(zhì)量減輕。就是在普通型的基礎(chǔ)上增加傳感器，以探測(cè)出座椅上的乘員是兒童還是成年人，他們系好的安全帶以及所處的位置是怎樣的高度，

25、通過(guò)采集這些數(shù)據(jù)，由電子計(jì)算機(jī)軟件分析和處理控制安全氣囊的膨脹，使其發(fā)揮最佳作用，避免安全氣囊出現(xiàn)無(wú)必要的膨脹，從而極大地提高其安全作用。智能安全氣囊比普通型主要多了兩個(gè)核心元件，即傳感器及其與之配套的計(jì)算機(jī)軟件。第三章 安全氣囊的發(fā)展前景汽車(chē)安全系統(tǒng)的成長(zhǎng)速度非?？?。汽車(chē)的安全設(shè)計(jì)在整車(chē)設(shè)計(jì)中所占的比例也越來(lái)越大。汽車(chē)安全性分為主動(dòng)安全和被動(dòng)安全兩種，主動(dòng)安全系統(tǒng)旨在提高車(chē)輛行駛的穩(wěn)定性，防范事故于未然。被動(dòng)安全系統(tǒng)是事故發(fā)生后開(kāi)始起作用，以減緩事故嚴(yán)重程度。而汽車(chē)安全氣囊屬于被動(dòng)安全系統(tǒng)。在我國(guó)，2000年的時(shí)候曾經(jīng)實(shí)施了CMVDR 294關(guān)于正面碰撞乘員保護(hù)的設(shè)計(jì)規(guī)則法規(guī)，這法

26、規(guī)于歐洲ECER94法規(guī)有著異曲同工之妙。而我國(guó)的側(cè)面碰撞在今年也已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施。這一法規(guī)的實(shí)施將對(duì)我國(guó)車(chē)輛的碰撞安全性能和駕乘人員保護(hù)系統(tǒng)提出更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。隨著汽車(chē)安全法規(guī)體系的不斷完善，中國(guó)汽車(chē)電子市場(chǎng)的發(fā)展速度將會(huì)日趨迅猛。智能化、多安全氣囊是今后整體安全氣囊系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著科技的發(fā)展和人們對(duì)汽車(chē)安全重視程度的提高，安全氣囊技術(shù)近年來(lái)也發(fā)展得很快。新的技術(shù)可以更好地采取不同的保護(hù)措施，識(shí)別乘客類型。系統(tǒng)采用重量、超聲波、紅外等傳感器來(lái)判斷乘客與儀表板遠(yuǎn)近、重量、身高等各種因素，進(jìn)而在碰撞時(shí)判斷是否點(diǎn)爆氣囊、采用1級(jí)觸發(fā)還是2級(jí)乃至多級(jí)觸發(fā)、點(diǎn)爆力有多大，并與安全帶形成總體控制。網(wǎng)

27、絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用也是安全氣囊系統(tǒng)的發(fā)展方向。當(dāng)前安全氣囊新技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究可以概括為向著氣囊的智能化、綠色環(huán)?；?、虛擬技術(shù)化等方向發(fā)展。除此以外通過(guò)傳感器，氣囊系統(tǒng)還可以判斷出車(chē)輛當(dāng)前經(jīng)歷的碰撞形式，是正面碰撞還是角度碰撞，側(cè)面碰撞還是整車(chē)地翻滾運(yùn)動(dòng)，以便引爆車(chē)身不同位置的氣囊，形成對(duì)乘客的最佳保護(hù)。 3.1安全氣囊的智能化隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，更多的智能技術(shù)在汽車(chē)上得到推廣應(yīng)用，智能化安全氣囊就是其中之一。其主要原理是在普通安全氣囊的基礎(chǔ)上增設(shè)傳感器并且加上與之相配套的計(jì)算機(jī)軟件而制成。舉例說(shuō)明，重量傳感器的增加可以根據(jù)重量感知乘客的年齡，其紅外傳感能探測(cè)座椅上是人還是物品，超聲波

28、傳感器能探明乘員的存在，位置和應(yīng)對(duì)各種情況坐車(chē)的反應(yīng)等。計(jì)算機(jī)軟件則能根據(jù)乘客的各項(xiàng)屬性，是否系上了安全帶以及汽車(chē)碰撞速度，撞擊程度，剎車(chē)力度，車(chē)輛損毀成都等，及時(shí)調(diào)整氣囊的膨脹的時(shí)機(jī)、速度和程度，使安全氣囊對(duì)乘客提供最合理有效的保護(hù)。這種氣囊系統(tǒng)能夠在汽車(chē)碰撞的一瞬間，根據(jù)碰撞條件和乘員狀況來(lái)調(diào)節(jié)氣囊的工作性能。它解決了安全氣囊膨脹過(guò)快而對(duì)乘客造成的擠壓傷害問(wèn)題。在這種情況之下整個(gè)傳感器系統(tǒng)將由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。為保證精確地確定乘客的位置，采用了4個(gè)超聲波傳感器：來(lái)自這些傳感器的信息輸送給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，然后計(jì)算出乘客的體重和位置、衣服穿戴的類型等。還能確定他們的精確位置，身體向后仰還是向前傾?？刂葡?/p>

29、統(tǒng)和傳統(tǒng)的進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理的微處理器結(jié)合使用。3.2安全氣囊的綠色環(huán)?；?#160;迭氮化鈉是一種有毒物質(zhì)，然而這種迭疊化鈉現(xiàn)在被普遍用于安全氣囊中。其毒性是砷的30倍左右。一旦泄露，會(huì)對(duì)人體造成一定程度的傷害。此外，迭氮化鈉在被激活后釋放的氣體沖起氣囊的同時(shí)，還會(huì)生成固態(tài)的鈉，我們都知道鈉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，特別是在與水接觸時(shí)可以直接燃燒。因而，我們?yōu)楸苊馐褂糜袧撛谖ｋU(xiǎn)和有毒性的含鈉物質(zhì)，科學(xué)家采用了新型氣體發(fā)生技術(shù)，使之符合環(huán)境保護(hù)的要求，這是汽車(chē)安全氣囊發(fā)展的一個(gè)新方向。前不久TRW公司用非疊氮化合物替代了原來(lái)安全氣囊所用的固體氮化合物來(lái)作推進(jìn)劑動(dòng)力，也有公司研制采用空氣和氫的混合物的安

30、全氣囊，氫燃燒后產(chǎn)生的熱氣體，能以很快的速度充滿安全氣囊并且其產(chǎn)生的氣體是無(wú)毒性的水蒸氣；也有其他采用氦氣其膨脹的新型安全氣囊系統(tǒng)。而這些方法的宗旨更對(duì)都是從化學(xué)的角度保護(hù)人體的安全。3.3安全氣囊的小型、輕型化目前市場(chǎng)上流通的安全氣囊還存在體積大，重量大的缺陷。人們希望把安全氣囊變成采用小體積的新型氣體發(fā)生器，它采用壓縮混合式氣體氣體發(fā)生器及有機(jī)氣體的純氣體式氣體發(fā)生器。這就大大減輕了車(chē)頭的空間負(fù)擔(dān)。另外，德?tīng)柛鞲衅鞴緦⑼瞥隽耸澜缟献钚〉陌踩珰饽夷K，使方向盤(pán)既美觀簡(jiǎn)潔，又有足夠的空間來(lái)集成更多的控制系統(tǒng)。德?tīng)柛５募夹g(shù)使得囊系統(tǒng)的蓋板與方向盤(pán)的接縫非常細(xì)小，安裝的位置也比較獨(dú)特，且方向盤(pán)

31、看上去更漂亮。德?tīng)柛９镜倪@種技術(shù)使得安全氣囊向小而輕的方向發(fā)展，但是這種新型氣囊的安全性目前還不如以前較為笨重的氣囊。雖然如此有很多車(chē)輛生產(chǎn)公司對(duì)這種技術(shù)的前景表示看好。因?yàn)槿绻鉀Q了安全性的難題，這對(duì)汽車(chē)的銷量是一個(gè)正面的刺激。隨著科技的發(fā)展和人們對(duì)汽車(chē)安全重視程度的提高，汽車(chē)安全技術(shù)中的安全氣囊技術(shù)近年來(lái)也發(fā)展得很快，智能化、多安全氣囊是今后整體安全氣囊系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。新的技術(shù)可以更好地識(shí)別乘客類型，采取不同的保護(hù)措施。系統(tǒng)采用重量、紅外、超聲波等傳感器來(lái)判斷乘客與儀表板遠(yuǎn)近、重量、身高等因素，進(jìn)而在碰撞時(shí)判斷是否點(diǎn)爆氣囊、采用1級(jí)點(diǎn)火還是多級(jí)點(diǎn)火、點(diǎn)爆力有多大，并與安全帶形成總體控制。通過(guò)傳感器，氣囊系統(tǒng)還可以判斷出車(chē)輛當(dāng)前經(jīng)歷的碰撞形式，是正面碰撞還是角度碰撞，側(cè)面碰撞還是整車(chē)地翻滾運(yùn)動(dòng)，以便驅(qū)動(dòng)車(chē)身不同位置的氣囊，形成對(duì)乘客的最佳保護(hù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用也是安全氣囊系統(tǒng)的發(fā)展方向。在汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)中，有一種應(yīng)用面比較窄，但是非常重要的網(wǎng)絡(luò)即Safe-By-Wire。 Saf