碰撞传感器流程图、电路原理图、检测注意事项详解

　　碰撞传感器是安全气囊系统中的控制信号输入装置。其作用是在汽车发生碰撞时，由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号，并将信号输入安全气囊电脑，安全气囊电脑根据碰撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。

　　安全气囊SRS（SupplementalRestraint Systems）是汽车上一种常见的被动安全装置。气囊的作用是在驾驶员与方向盘之间、前座乘员与仪表板间形成一个缓冲软垫，避免硬性撞击而受伤。

　　碰撞传感器流程图

　　碰撞传感器电路原理图

　　安全气囊系统（SRS）也被称为辅助乘员保护系统。当汽车遭受冲撞导致车速急剧变化时，安全气囊迅速膨胀，承受并缓冲驾驶员或乘员头部与身体上部和膝盖部位的惯性力，减轻人体遭受伤害的程度。从而达到保护乘客的目的。安全气囊控制过程原理图如下所示：

安全气囊控制过程原理图
 

　　图9-2是雷克萨斯LS400型轿车的安全气囊系统，图9-3是雷克萨斯LS400型轿车安全气囊系统电路结构图，雷克萨斯IS400型轿车采用了驾驶员席和副驾驶员席都有安全气囊的双安全气囊系统。

碰撞传感器电路原理图之举例说明：一

  安全气囊中最重要的装置就是碰撞传感器，碰撞传感器是安全气囊系统中的控制信号输入装置。其作用是在汽车发生碰撞时，由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号，并将信号输入安全气囊电脑，安全气囊电脑根据碰撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。碰撞传感器多数采用惯性式机械开关结构，相当一只控制开关，其工作状态取决于汽车碰撞时加速度的大小。如图所示，各个不同的碰撞传感器所在的位置。

各个传感器所在的位置

如下图所示：宝马系列轿车安全气囊系统，宝马车系自1996年9月采用BAE/ZAE-I/AZE-II/MRS-S/MRS-II五种型号的安全气囊控制电脑，MRSII系统电脑采用了50PIN脚黑色接头外，并具备下列功能：

　　a、增加左、右各一个安全气囊（驾驶侧及前乘客测）

　　b、提供车辆碰撞信号至中央门锁模组（使车辆在碰撞时开启所有车门）

　　c、具有车辆撞后保护措施（车门、油泵、电源等）

碰撞传感器电路原理图之举例说明：二

　　以飞思卡尔的硅电容加速度传感器MMA7260为例。它具有信号放大调理、低通滤波和补偿功能。该器件的零加速度偏置、满量程范围和滤波特性均由制造厂家调定，不需要外接无源元件。由于该传感器制作工艺上的高集成度和可靠性，最大程度地降低了外界的干扰。MMA7260直接采用IC集成封装，可直接焊在PCB板上，调试方便。

　　LM3S1138处理器内置8通道10位ADC，采样速率可达1M/s，精度足够用于安全气囊。传感器测得加速度后，从相应的输出管脚输出电压值。通过LM3S1138处理器内置的ADC对电压值进行模数转换，再存入到软件设定的数组中。加速度测量电路的硬件原理图如图2所示。

　　本系统只使用MMA7260三轴加速度传感的X和Z两轴来进行水平方向的碰撞判断。X轴方向测量汽车正面碰撞的加速度，Z轴方向测量汽车垂直方向的加速度。当汽车高速驶过沟、坎路面时，会导致传感器即使在没有发生碰撞的情况下，也产生较大信号。此信号叠加在低速碰撞的碰撞波形上，导致微控制器误认为高速碰撞，进而发生误启爆。鉴于此，当汽车Z轴（垂直方向）产生较大的加速度时，无论X轴方向加速度如何，安全气囊均设计为不启爆。避免了因为汽车高速驶过地面路障时，安全气囊引爆所造成的不必要的损失，增强了路面抗干扰性。

　　点火触发电路

　　由于气囊气体发生器的点爆时需20mA电流脉冲。若直接用LM3S1138的I/O口输出高电平进行引爆，驱动过小，无法满足要求。系统选用电磁式继电器，在LM3S1138输出口的控制下可驱动大功率的负载。由于继电器会产生较明显的干扰，故在继电器周围加抗干扰电路的同时与光电耦合器配合使用，使得处理器与触发电路光电隔离。当碰撞发生时，安全气囊对身材过于矮小的成年人或儿童不但没有保护作用，引爆的巨大冲击力甚至会将其弹死。为了更好地实现安全点火和智能化点火，系统在触发回路上设置一个座位压力感应装置。如果有成年人入座，则装置闭合，点火电路可正常工作。相反，如果装置断开，则表明无人入座或只有矮小成年人或儿童入座，触发电路不能形成回路。此时，即使汽车发生碰撞且算法发出点火信号，安全气囊也不爆破。这样，既防止在无人入座的状态下引爆气囊而造成的经济损失，又避免了气囊对矮小成年人和儿童造成的伤害。点火触发电路的原理图如图3所示。

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