《電子技術應用》
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用于檢測碰撞的聲音傳感器“CISS”
技術在線
摘要: 德國大陸(Continental)公司2010年7月7日公開了用于檢測汽車正面碰撞的新款傳感器“CISS”(Crash Impact Sound Sensing)的技術性能指標。CISS可根據車體變形時所傳出聲音的頻率,判定碰撞程度。其特點是,可在相當于以往加速度傳感器約一半時間的10~15ms內判定是否打開安全氣囊。
Abstract:
Key words :

      德國大陸(Continental)公司2010年7月7日公開了用于檢測汽車正面碰撞的新款傳感器“CISS”(Crash Impact Sound Sensing)的技術性能指標。CISS可根據車體變形時所傳出聲音的頻率,判定碰撞程度。其特點是,可在相當于以往加速度傳感器約一半時間的10~15ms內判定是否打開安全氣囊。

  CISS可像加速度傳感器一樣,將發生碰撞時的沖擊作為頻率檢測出來。不過,加速度傳感器使用0~400Hz的低頻,而CISS使用500Hz~20kHz的高頻。而且,CISS的帶寬是加速度傳感器的約50倍。該公司利用CISS檢測出來的頻率因碰撞沖擊及碰撞部位不同而異的特性,實現了對碰撞的高精度判定。

  德國大眾(Volkswagen)已在現行“高爾夫”中采用了CISS,用作判定正面碰撞的傳感器。為了確保可靠性,高爾夫同時使用加速度傳感器和CISS,但檢測正面碰撞所需要的傳感器只有兩個。與通常使用3個加速度傳感器來檢測正面碰撞相比,傳感器數量有所減少。

  高爾夫的車輛中央配置了氣囊用ECU(電子控制單元),該ECU上裝有CISS和加速度傳感器。以前,ECU內需要一個加速度傳感器,為了提高精度,還需要在車輛前方配置兩個加速度傳感器作為衛星傳感器。“高爾夫通過采用CISS,降低了配備傳感器的成本”(大陸公司高級副總裁Andreas Brand),這也是該產品的優勢之一。

  只依靠加速度傳感器來決定是否打開氣囊時會導致判定時間延長,這是因為有些情況下即使發生碰撞也不希望氣囊打開。在速度為10km~20km/h左右的低速碰撞等情況下,大多不需要打開氣囊。由于氣囊打開時會對乘員造成很大沖擊,因此只在必要時打開氣囊才是理想狀態。大陸表示,只使用加速度傳感器時,在碰撞時的速度為16km/h(不需要打開氣囊)和64km /h(需要打開氣囊)兩種情況下,前部的衛星傳感器檢測出來的波形相似,因此判定時間較長。而使用CISS時,上述兩種速度下發生碰撞時所檢測出來的波形差別較大,因此可在短時間內判斷出是否打開氣囊。

  CISS是建立在發生碰撞時車輛變形的聲音可傳遍車輛骨架的基礎上開發的。因此,為了盡量避免碰撞時的聲音衰減,并使其傳至車輛中央的ECU,采用CISS的車型需要從車輛設計階段就開始考慮避免聲音衰減問題。

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