汽车安全气囊控制分析论文 1 安全气囊点火控制的几种算法 1)加速度法 该算法是通过测量汽车碰撞时的加速度（减速度），当加速度超过预先设定的阈值就弹出安全气囊。 2)速度变量法 该算法是通过对汽车加速度进行积分从而得到加速度变化量，当加速度变化量超过预先设定的阈值时就弹出安全气囊。 3)加速度坡度法 该方法是对加速度进行求导得到加速度的变化量作为推断是否点火的指标。 4)移动窗积分算法[2] 对加速度曲线在一定时间内进行积分，当积分值超过预先设置的阈值时，就发出点火信号。 1.1 移动窗积分算法 下面具体介绍一下移动窗积分算法，选定以下几个观察量作为气囊点火的条件指标。①汽车碰撞时的水平方向加速度（或减速度）ax。ax 是直接反映碰撞激烈程度的信号，而且 ax 在最佳点火时刻的选取中起关键作用。②汽车碰撞时垂直方向的加速度 ay，气囊控制系统加入 ay 对非碰撞信号能起到很大的抗干扰作用，当汽车发生正向碰撞时，ay 与 ax 有很大的不一致性[3]；而当汽车受到路面干扰，例如汽车与较高的台阶直接相撞时，ay 与 ax 有很大的一致性[3]，可以由此来判别干扰信号。 结合这几个量，得出一个推断气囊点火的最佳指标。 需要采样一个时间段（从碰撞开始）ax 的值，根据这一系列的值才能推断碰撞的激烈程度.气囊点火控制算法应在发生碰撞后 20～30ms 内做出点火推断，因为气囊膨胀到最大需要时间大概为30ms[4]，在碰撞初速度为 28.4km/h 时，人体向前移动 5inch 到达接触气囊的时间大概为 70ms，则目标点火时刻为 70－30＝40ms，所以气囊打开应该在碰撞后的 40ms 时刻，所以算法必须在 20～30ms 内做出点火决定。这样可以采样碰撞后的 20 个加速度值（频率是 1kHZ）作为算法的输入值。而对于垂直方向也可以如此采样。则 可 得 两 组 值 ： ax(1) ， ax(2)……ax(20) ； ay(1) ， ay(2)……ay(20). 移动窗算法中对 ax 的处理为（1）式： (1) 图 2 移动窗口算法示意图 其中 t 为当前时刻，w 为时间窗宽度（采样时间宽度），对ax(t)进行积分，得到指标 S(t，w)，当 S(t，w)超过预先设定值时，则发出点火信号。 写成离散形式，如式(2)： (2) n 为当前时间点，k 为采样点数，f 为采样频率。 加上垂直加速度之后，可以提高对路面干扰的抗干扰能力[3]，形式如式(3)： (3) S(n，k，ρ)为双向合成积重量，n，f，k 如上定义；ρ 为合成因数，表征两个方向加速...
