汽车安全带状态识别及限速装置 毕业论文

《汽车安全带状态识别及限速装置 毕业论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、汽车安全带状态识别及限速装置摘要：本文在现有的汽车安全带未系提示系统的基础上，开发出安全带状态识别与安全带未系限速装置。通过分析安全带的结构，重新设计一套以安全带伸长量和安全带卡扣开关为信号的安全带状态识别传感器，其中安全带伸长量信号是通过新设计的一种机械装置识别不同的伸出长度且有不同厚度的安全带织带从而获取安全带的伸长量信号；基于STC89C52单片机和PCF8591AD/DA转换器使用C语言编程设计一套控制器，并以汽车安全带伸长量和安全带卡扣开关信号判断汽车安全带的工作状态从而控制汽车的电子油门踏板的输出电压值来控制进入气缸内的混合气的量，以实现车速控制（安全车速一般为20

2、～30Km/h），同时对反馈的车速传感器信号进行分析，达到精确的控制目的，从而提高行车安全性。文中设计的控制器和安全带状态识别传感器能够真实地模拟汽车前排乘员佩戴安全带的情况，若安全带未系或假系，则会触发声光报警且行车速度无法超过30Km/h。此装置有利于改进汽车被动安全带控制系统的开发。关键字：汽车安全带；状态识别；车速控制；被动安全。汽车作为人类使用最为广泛的交通工具之一，它给人类带来便利同时也带来了伤害。本文将以汽车安全带为出发点，限制车速为基础，提高汽车安全性能为目的，设计一套安全带未系限速装置，在一定程度上有效地减轻事故发生时乘客所受到的伤害。在汽车被动安全性能中安全

3、带无疑是最重要的，不使用安全带的人在碰撞事故发生后弹出车外的可能性，比使用安全带的人要高10倍；受伤后住院治疗时间要增加2-4倍。这充分说明了佩截安全带的重要性。可是仍然有很多乘员不愿在行车时佩戴安全带，针对这个问题，社会上在近几年也提出了很多解决不佩戴安全带驾驶汽车的防范措施和装置，如：强制使用安全带装—在不佩戴安全带时不允许机动车起动。可当今社会关于安全带的技术发展存在两个问题：①汽车在低速行驶时，不会出现由于没有佩戴安全带而造成的事故，反而会因为佩戴安全带给驾驶员造成不方便和不舒适感，所以这种强制装置不太受消费者青睐；②由于佩戴安全带的不舒适性往往会使驾驶员只将安全带插人

4、卡扣，而安全带并未处于正常工作状态，从而使这种装置失效[1]。针对以上的问题提出了一种新的解决方式——基于安全带状态识别的限速使用装置。其特点是基于安全第一的理念，在驾驶员未正确佩戴安全带的情况下，当汽车车速达到预先设定的某一安全值时，通过这一装置强制限制电子油门踏板的输出电压值，使汽车车速无法继续升高在安全车速范围内稳定行驶，同时该装置不影响汽车正常驾驶且与故障自诊断系统不冲突。1安全带状态识别传感器设计1.1安全带带扣锁紧传感器的作用带扣锁紧传感器的作用主要是识别安全带带扣锁舌与锁扣是否锁紧。如果安全带锁扣被锁紧，传感器将输出低电平信号（0.8V~2.0V），反之将输出高电

5、平信号（2.4V~3.5V）。1.2安全带织带伸长量传感器设计1.2.1织带伸长量传感器的作用织带伸长量传感器的作用是将织带的伸长长度转换为变化的电信号，电信号可以是模拟信号（变量随时间渐变的电信号），也可以是数字信号（变量随时间突变的电信号，例如开关信号），考虑到设计要求的控制精简，功能实用，原理简单，成本最低的原则，本设计采用数字信号式的织带伸长量传感器。1.2.2织带伸长量传感器的原理织带伸长量传感器的装配图如图1所示，当拉动不同厚度的织带在滚筒与壳体之间运动时，织带较厚区域将会使滚筒向上移动从而迫使滚筒顶块向上移动，最终顶块的顶片将金属弹性膜片隔开输出变化的电信号。控制

6、器将通过识别变化的电信号来判断安全带织带的伸长量。织带较厚区域的位置及较厚区域的长度将在安全带织带中作介绍。图1织带伸长量传感器1-塑料壳体；2-导线；3-金属弹性膜片；4-弹簧；5-滚筒顶块；6-滚筒；7-端盖总成；1.3安全带织带1.3.1织带加厚区域的确定为了使安全带伸长量传感器能够识别安全带的伸长量需要对安全带织带进行改造，织带加厚区域应在安全带织带最小伸长量之后，织带最小伸长量的确定：当汽车座椅未坐人时，调节座椅前后位置(从座椅最前到最后的位置取10个不同的位置即可)测量出不同位置时织带的伸长量；A，B，C级轿车各选5辆不同品牌的车，将各级轿车测得的10个数据取平均值

7、，最后求出各级轿车织带平均伸长量的最终平均值，最终平均值再乘以一个延后系数即为安全带织带的最小伸长量。公式如下：(1)=（为延后系数，=1.2~2.3）(2)：安全带织带统计最小伸长量；：安全带织带统计最小伸长量；A、B、C：不同级别轿车代号；：座椅在不同位置时测得的织带伸长量。测得的数据表1所示。1.3.2织带加厚厚度的确定图1中滚筒与壳体之间的距离G1=1.3mm，织带厚度h0=1.2mm，上滚筒顶块的顶片上端到弹性金属膜片触点的距离S1=2.3mm。则织带加厚厚度计算公式如下：=（3）