安全气囊控制算法
谈谈安全气囊(SRS)
安全气囊是美国人约翰-赫特里特（JohnHotrich）发明的。
他是一名自学成才的宾夕法尼亚工程师。
1952年，在一次车祸中，约翰为了躲避障碍物而猛打方向盘进行制动，他和妻子都用手臂很本能地保护坐在前排座位中间的女儿。
由此，约翰萌发了保护乘员的念头。
两周后，他绘好了图纸，交给了代理人，这份图纸就是气囊的雏形。
1953年8月18日，他获得了“汽车缓冲安全装置”的美国专利。
但是，由于当时技术水平的限制，还不能把这种想法或专利付诸实现。
到了1980年，德国梅赛德斯公司开始实现这种设想，它在自己生产的部分汽车上安装了安全气囊。
而从1985年起，在全部供应美国市场的汽车上都有安装了这种安全系统。
随后，又出现了第一个保护驾驶员旁前排座乘员头部的气囊。
现在，世界上许多汽车制造厂及专业生产厂都在设计和生产安全气囊，其中最大的是德国的波许（Bosch）公司。
今天的气囊已经发展到可以在任意方向的碰撞中（包括侧向碰撞）起保护乘员头部、躯干和膝部的作用。
目前，世界上很多国家都有要求在新车上必须安装气囊。
当前，安全气囊出现了两种发展趋势。
美国和日本的汽车公司正在努力增大气囊尺寸来保护乘员。
而欧洲一些汽车制造公司，如“梅赛德斯－奔驰”、“宝马”和“沃尔沃”等则认为，安全气囊本身决不是保障乘员的灵丹妙药，它必须在一个统一的汽车被动安全系统中才能有效地发挥作用，在这个系统中，一定要具备紧缩式安全带、结构可靠的座椅、儿童专用座椅和一系列其它部件。
而且，最好在车身结构设计开始时就考虑到这个安全系统所有必须的组成部件的安装。
安全气囊主要由碰撞传感器、气囊电脑、气体发生器和气袋等部件组成。
碰撞传感器和气囊电脑用以判断撞车程度，传递及发送信号；气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体向气袋充气，使气袋迅速膨胀，同时气袋背部设有安全阀，当充气过量或袋内压力超过一定值时会自动泄放部分气体，避免将乘客挤压受伤。
安全气袋所用的气体多是氮气。
SRS 安全气囊系统
OCS (乘客分类传感器)
CRS (儿童保护系统)
SRS AIR BAG
儿童勾股安全座椅)
1.
(中央孔)
(规则形状的孔)
CRS 根据以上逻辑检测儿童座椅的形状。以上信号输入OCS ECU 时，OCS ECU 根据上述形状确 认儿童座椅。
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OCS (乘客分类传感器)
SRS AIR BAG
1. 2. 3.
有 3 种乘客检测系统。第一个是 PPD (有无乘客检测) 第二个是OCS (乘客分类传感器) 和 PODS (被动乘客检测传感器)。 OCS 分为3 种类型：类型0 、类型1 、类型2 。 (cf : PPD 分为 2 种类型) 当OCS 失效时，应当更换座垫总成。
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5. 与搭铁电路短路 6. 故障
传感器
搭铁
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GB3469-83《文献型与文献载体代码》规定以单字母标识
根据GB3469-83《文献型与文献载体代码》规定，1、以单字母标识：M——专著（含古籍中的史、志论著）C——论文集N——报纸文章J——期刊文章D——学位论文R——研究报告S——标准P——专利A——专著、论文集中的析出文献Z——其他未说明的文献类型2、电子文献类型以双字母作为标识：DB——数据库CP——计算机程序EB——电子公告3、非纸张型载体电子文献，在参考文献标识中同时标明其载体类型：DB/OL——联机网上的数据库DB/MT——磁带数据库M/CD——光盘图书CP/DK——磁盘软件J/OL——网上期刊EB/OL——网上电子公告一、参考文献著录格式1 、期刊作者．题名〔J〕．刊名，出版年，卷(期)∶起止页码2、专著作者．书名〔M〕．版本(第一版不著录)．出版地∶出版者，出版年∶起止页码3、论文集作者．题名〔C〕．编者．论文集名，出版地∶出版者，出版年∶起止页码4 、学位论文作者．题名〔D〕．保存地点．保存单位．年份5 、专利文献题名〔P〕．国别．专利文献种类．专利号．出版日期6、标准编号．标准名称〔S〕7、报纸作者．题名〔N〕．报纸名．出版日期(版次)8 、报告作者．题名〔R〕．保存地点．年份9 、电子文献作者．题名〔电子文献及载体类型标识〕．文献出处，日期二、文献类型及其标识1、根据GB3469 规定，各类常用文献标识如下：①期刊〔J〕②专著〔M〕③论文集〔C〕④学位论文〔D〕⑤专利〔P〕⑥标准〔S〕⑦报纸〔N〕⑧技术报告〔R〕2、电子文献载体类型用双字母标识，具体如下：①磁带〔MT〕②磁盘〔DK〕③光盘〔CD〕④联机网络〔OL〕3、电子文献载体类型的参考文献类型标识方法为：〔文献类型标识/载体类型标识〕。
例如：①联机网上数据库〔DB/OL〕②磁带数据库〔DB/MT〕③光盘图书〔M/CD〕④磁盘软件〔CP/DK〕⑤网上期刊〔J/OL〕⑥网上电子公告〔EB/OL〕三、举例1、期刊论文〔1〕周庆荣，张泽廷，朱美文，等．固体溶质在含夹带剂超临界流体中的溶解度〔J〕．化工学报，1995(3)：317—323〔2〕Dobbs J M, Wong J M. Modification of supercritical fluid phasebehavior using polor coselvent〔J〕. Ind Eng Chem Res, 1987,26:56 〔3〕刘仲能，金文清.合成医药中间体4-甲基咪唑的研究〔J〕.精细化工，2002(2)：103-105〔4〕Mesquita A C, Mori M N, Vieira J M, et al ．Vinyl acetate polymerization by ionizing radiation〔J〕．Radiation Physics and Chemistry,2002, 63:4652、专著〔1〕蒋挺大．亮聚糖〔M〕．北京：化学工业出版社，2001．127〔2〕Kortun G．Reflectance Spectroscopy〔M〕．New York: Spring-Verlag,19693、论文集〔1〕郭宏，王熊，刘宗林．膜分离技术在大豆分离蛋白生产中综合利用的研究〔C〕．//余立新．第三届全国膜和膜过程学术报告会议论文集．北京：高教出版社，1999．421-425〔2〕Eiben A E, vander Hauw J K．Solving 3-SAT with adaptive genetic algorithms 〔C〕．//Proc 4th IEEE Conf Evolutionary Computation．Piscataway: IEEE Press, 1997．81-864、学位论文〔1〕陈金梅．氟石膏生产早强快硬水泥的试验研究（D）．西安：西安建筑科学大学，2000〔2〕Chrisstoffels L A J ．Carrier-facilitated transport as a mechanistic tool in supramolecular chemistry〔D〕．The Netherland：Twente University．19885、专利文献〔1〕Hasegawa, Toshiyuki, Yoshida,et al．Paper Coating composition 〔P〕．EP 0634524．1995-01-18〔2〕仲前昌夫，佐藤寿昭．感光性树脂〔P〕．日本，特开平09-26667．1997-01-28〔3〕Yamaguchi K, Hayashi A．Plant growth promotor and productionthereof 〔P〕．Jpn, Jp1290606．1999-11-22〔4〕厦门大学．二烷氨基乙醇羧酸酯的制备方法〔P〕．中国发明专利，CN1073429．1993-06-236、技术标准文献〔1〕ISO 1210-1982，塑料——小试样接触火焰法测定塑料燃烧性〔S〕〔2〕GB 2410-80，透明塑料透光率及雾度实验方法〔S〕7、报纸〔1〕陈志平．减灾设计研究新动态〔N〕．科技日报，1997-12-12(5)8、报告〔1〕中国机械工程学会．密相气力输送技术〔R〕．北京：19969、电子文献〔1〕万锦柔．中国大学学报论文文摘(1983-1993)〔DB/CD〕．北京：中国百科全书出版社，1996中南大学网络教育毕业论文（设计）任务书[1] 题目类型：①理论研究，②实验研究，③工程设计，④工程技术研究，⑤软件开发。
关于汽车安全气囊
） 才将这 压
安全装置用于美制汽车 。
ｉ ，由于 其高成 本和汽车生产商竞 相 年 对， 致这一革命性的创造 （ 已列人 导 现 ） 世纪汽车十大发明之一 ）未能在 发明
．
需体积 的气体 在这一过程 中， 气囊爆发
实质上是小型的内部爆炸。 １ 图 所示 的传 感器 与计算机相联 ，基于撞 车事 故的严 重程度 来决定是否肩动安 全气囊 。普通
旦人们对潜在 的危险有 了正确的
认 识 ．在权衡 安全 气囊和安 全带的利弊
不希 望受到安全气 囊的突然冲撞 。 一 般
情况 下，乘客 应该端然稳坐 并与 气囊安
得 失时，就会 发现安全带所 起的重要作 用。安全气囊与安 全带 作为间一 系统 的
那 些没有 系上安 全带 的乘客 ，并且这 保护是夫面积而强有 力的。 在车速超过 ３ ０ ｍ／ ２ ｋ ｈ时，安全气囊 爆 发过程约在 ０ ０ ｓ ．６ 内完成 因为典型
盘 多 。 危 睦就大一分。 分， 没有安全
气囊 的保护 ．车 前部 发生严 重碰 撞 时脸部极易撞上方向盘 。 大多数 １９ 年及 其后生产的汽 ９８ 车 已对安全气 囊进行 了技 术改进 ， 采用强度较小 的气胀器来降低受伤 几率 这种汽车不必再设置气囊开 关 ，驾驶者 甚至不需再 与方向盘保
维普资讯
所 这一过 程必须在这一 瞬间完成 另
圉２当身体无法与 方向盘保持 ２ ４ ｍ ５ｍ 距离时 ． 应该考虑
使 用 安 全 气 ■ 开
安全气囊最早应 用于 ２ 世纪７ 年代 ０ ０
）９年克莱斯勒公司迫于政府和消费者 ８
外， 当第 轮撞击仍在继续时 ， 第二 轮撞
安全气囊展开的三种数值模拟方法的对比
安全气囊展开的三种数值模拟方法的对比车凯凯;王美松【摘要】在安全气囊实际开发中，利用仿真技术可降试验成本，缩短开发周期。
针对控制体积法（CV）、任意Lagrange-Euler法（ALE）和粒子法（CPM）3种模拟方法，该文对比了各自的适用范围和优缺点，给出了各方法的理论模型以及有限元建模方法；结合某车型驾驶员侧折叠气囊，仿真对比了各方法的展开效果、温度、压力分布等主要参数。
结果表明：CV法更适用于在位情况下的气囊仿真分析；而ALE法和CPM法可分析离位情况下气囊流场分布，且在气囊展开初期可考虑到气流效应对乘员的影响。
该研究结果可为对气囊仿真方法的选择及气囊设计提供参考。
%Numerical simulation technology is an important tool to reduce cost and time for safety airbag development. Three prevalent principal methods, i.e. the Control Volume Method (CV), the Arbitrary Lagrangian Eulerian Method (ALE), and the Corpuscular Method (CPM), were compared for the application and the characteristics of airbag. The deployment process, the temperatures, and the pressures were simulated using mathematic theories and ifnite element model for a developing vehicle with a folded driver side airbag. The simulation results of these methods show that the CV method is more suitable for airbag simulation under in position (IP) condition, while the ALE method and the CPM method are perfect for analyzing the lfow ifeld and its effects on passengers of airbag deployment under out of position (OOP) condition when taking into account lfow effect at the initial stages of airbagdeployment. These results wil provide references for the selection simulation method and actual design for airbag deployment.【期刊名称】《汽车安全与节能学报》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】7页(P250-256)【关键词】汽车工程;被动安全;安全气囊展开;仿真模拟;控制体积法(CV);任意Lagrange-Euler法(ALE)和粒子法(CPM)【作者】车凯凯;王美松【作者单位】上海交通大学机械与动力工程学院，上海 200240，中国;深圳比亚迪汽车有限公司，深圳 518118，中国【正文语种】中文【中图分类】U461.91随着中国经济的发展，中国汽车销量逐年增加，并于2009年首次超越美国，成为世界汽车产销第一大国。
简述安全气囊系统的工作过程
简述安全气囊系统的工作过程一、安全气囊系统的概述安全气囊系统是现代汽车中的重要安全装置之一，主要用于在车辆发生碰撞时保护驾驶员和乘客。
该系统通过感应车辆的撞击程度并在必要时迅速展开，防止车内人员受到碰撞而受伤。
二、安全气囊系统的组成1. 气囊模块：由气囊和气体发生器组成，当发生碰撞时，气体发生器会迅速释放化学反应产生的高温高压气体，将气囊充满。
2. 碰撞传感器：用于检测车辆是否发生了碰撞，并将信号发送给控制单元。
3. 控制单元：接收碰撞传感器发送的信号，并根据信号判断是否需要展开气囊。
4. 电源：为整个系统提供电力。
三、安全气囊系统的工作过程1. 碰撞传感器检测到碰撞信号后，向控制单元发送信号。
2. 控制单元接收到信号后，会根据事先设定好的算法来判断是否需要展开气囊。
如果需要，则向气体发生器发送信号。
3. 气体发生器接收到信号后，会迅速释放化学反应产生的高温高压气体，将气囊充满。
4. 充满气体的气囊会在极短的时间内展开，并且将驾驶员和乘客包裹在其中，以减少碰撞时身体受到的冲击力。
展开的气囊也会通过撑开车内物品，保护车内人员不被其他物品伤害。
5. 在气囊展开后，控制单元会自动切断电源，以避免电路短路引起火灾等意外事故。
四、安全气囊系统的注意事项1. 安全气囊系统只能在发生碰撞时才能使用。
如果在正常行驶中误触动了安全气囊按钮，可能会导致意外事故。
2. 安全气囊系统需要定期检测和维护。
一旦出现故障或损坏，必须及时更换或修理。
3. 驾驶员和乘客在行驶过程中要正确使用安全带，并且尽量避免靠近安全气囊装置。
因为在安全气囊展开时，如果人员距离气囊太近，可能会受到气囊的冲击而导致受伤。
五、总结安全气囊系统是现代汽车中的重要安全装置之一。
该系统通过感应车辆的撞击程度并在必要时迅速展开，防止车内人员受到碰撞而受伤。
安全气囊系统由气囊模块、碰撞传感器、控制单元和电源等组成。
在工作过程中，碰撞传感器检测到碰撞信号后，向控制单元发送信号，控制单元根据事先设定好的算法来判断是否需要展开气囊，如果需要，则向气体发生器发送信号，充满气体的气囊会在极短的时间内展开，并且将驾驶员和乘客包裹在其中。
安全气囊的触发条件分析
目录摘要 (I)一、概述 (1)二、安全气囊的组成及分布 (1)（一）气囊总成和充气元件............................................ （二）传感器........................................................ （三）电子控制单元....................................................（四）气体发生器...................................................三、安全气囊触发 (2)（一）气囊点爆电流要求................................................（二）假人撞击气囊三轴力曲线..........................................（三）冲击头撞击气囊位移曲线..........................................四、安全气囊动作过程........................... .. (4)五、安全气囊系统的有效围....................................八. 结论 (8)参考文献 (8)辞 (9)摘要本文主要分析了汽车安全气囊的大致组成和气囊的弹开条件，该分析包括了气囊的种类，安全气囊的原理及结构，和碰撞传感器的种类，安全气囊现在所存在的缺陷等。
让人们正确的看待气囊所产生的作用。
所谓“生命诚可贵”，生命只有一次，为了保护我们珍贵的生命，一个有用的，可靠的安全气囊成了至关重要的保护伞。
理论上，只要碰撞等级达到了相对应的要求，气囊就会弹开，但是在现实中，气囊在很多情况下是不弹开的，就是在很严重的车祸中，气囊也不会弹开，这与安装在汽车上面的传感器，气囊的分类有很大的关系，相对应的撞击理论上是弹开相对应的保护人的气囊，但是气囊的缺陷有时候却是碰撞等级达到要求，而气囊也不弹开。
汽车安全气囊毕业论文
汽车安全气囊毕业论文摘要：一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车安全性能越来越受到人们的关注。
作为汽车安全系统的重要组成部分，安全气囊在提高汽车安全性能方面发挥着至关重要的作用。
安全气囊能够在汽车发生碰撞时迅速充气，形成一道缓冲屏障，有效减轻碰撞对乘员的伤害。
本文将围绕汽车安全气囊展开论述，探讨其发展历程、工作原理及其在提高汽车安全性能方面的作用。
二、汽车安全气囊的发展历程汽车安全气囊的起源可以追溯到20世纪60年代。
当时，美国汽车工程师约翰·赫特里特（John Hetrick）发明了世界上第一个安全气囊，并申请了专利。
然而，由于当时技术条件的限制，安全气囊并未得到广泛应用。
直到20世纪70年代，随着电子技术的进步和汽车工业的发展，安全气囊逐渐成为汽车安全系统的重要组成部分。
如今，安全气囊已经广泛应用于各类汽车中，成为提高汽车安全性能的关键技术之一。
三、汽车安全气囊的工作原理1. 传感器检测碰撞：当汽车发生碰撞时，传感器会检测到碰撞信号，并将信号传递给控制单元。
2. 控制单元判断碰撞严重程度：控制单元根据传感器传递的信号判断碰撞的严重程度，并决定是否启动安全气囊。
3. 点火器点燃气体发生器：如果控制单元判断需要启动安全气囊，点火器会点燃气体发生器，产生氮气。
4. 气体充入气囊：氮气通过气体发生器进入气囊，使气囊迅速膨胀。
5. 气囊保护乘员：气囊膨胀后，形成一道缓冲屏障，有效减轻碰撞对乘员的伤害。
四、汽车安全气囊的关键部件1. 传感器：传感器负责检测碰撞信号，并将信号传递给控制单元。
2. 控制单元：控制单元根据传感器传递的信号判断碰撞的严重程度，并决定是否启动安全气囊。
3. 点火器：点火器负责点燃气体发生器，产生氮气。
4. 气体发生器：气体发生器负责产生氮气，充入气囊。
5. 气囊：气囊是安全气囊的核心部件，负责在碰撞时迅速膨胀，形成一道缓冲屏障，保护乘员安全。
五、汽车安全气囊在提高汽车安全性能方面的作用1. 减少碰撞伤害：安全气囊能够在汽车发生碰撞时迅速充气，形成一道缓冲屏障，有效减轻碰撞对乘员的伤害。
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摘要本文论述了目前国内外汽车安全气囊控制的一些主要算法，并解释了该算法中的核心内容和研究特点。
在结合传统方法的同时，提出了两种新的算法——数据融合控制算法和模式识别控制方法。
关键词安全气囊；汽车碰撞；数据融合；模式识别1 引言汽车安全气囊的应用拯救了许多乘员的生命。
但随着汽车的应用越来越多，气囊错误弹出的情况也时有发生，这样反而会威胁到乘员的安全，所以必须提高安全气囊的控制性能。
因此，我们也需要进一步研究气囊控制算法。
汽车安全气囊技术发展到今天，其优劣已经不在于是否能够判断发生碰撞和实现点火，现代的安全气囊控制的关键在于能够在最佳时间实现点火和对于非破坏性碰撞的抗干扰。
只有实现最佳时间点火，才能够更好的保护驾驶员和乘客。
最佳时间的确定在于当汽车发生碰撞的过程中，乘员向前移动接触到气囊，此时气囊刚好达到最大体积，这样的保护效果最好。
如果点火慢了，则乘员在接触气囊的时候，气囊还在膨胀，这样会对乘员造成额外的伤害。
如果点火快了，乘员在接触到气囊的时候气囊已经可以萎缩，则气囊不能对乘员的碰撞起到最好的缓冲作用，也就不能很好的起到对乘员的保护作用。
图1 气囊示意图第二个是气囊的可靠性问题，也就是对于急刹车、过路坎和其他非破坏性碰撞时引起的冲击信号的抗干扰。
汽车在颠簸路面上行驶或以很低速度的碰撞产生的加速度信号可能会令气囊误触发，一个好的控制系统应该能够很好的识别这些信号，从而在汽车产生非破坏性碰撞时不会使气囊系统误打开。
第三个就是气囊控制技术的基本指标，包括避免以下情况：①气囊可能在很低的车速时打开。
车辆在很低车速行驶而发生碰撞事故时，只要驾驶员和乘员系上了安全带，是不需要气囊打开起保护作用的。
这时气囊的打开造成了不必要的浪费。
②当乘客偏离座位或座位上无人，气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用，还可能对乘客造成一定伤害[1]。
2 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判断是否点火的指标。
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。
2.1 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，得出一个判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判断碰撞的激烈程度. 气囊点火控制算法应在发生碰撞后20～30ms内做出点火判断，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)为双向合成积分量，n，f，k如上定义；ρ为合成因数，表征两个方向加速度在合成算法中的权重。
这种算法主要是考虑了汽车碰撞时的加速度因素，当加速度的积分达到一定值的时候，表示汽车的碰撞剧烈程度也到达一定值，会给乘员带来一定伤害。
而且这种算法对于判断最佳点火时刻也是很有优势的，经过实验，利用这种算法得出的点火时刻离汽车碰撞的最佳点火时刻（利用摄像得出）仅差几毫秒[2]，符合要求的精度。
但是这种算法也有其不足，例如没有考虑碰撞时的速度以及座位上有没有人的因素，这样当汽车低速运行的时候，还是有可能引起误触发。
如果将速度和座位上是否有人的信号引入，则可以进一步减少误触发的机会。
2.2 利用数据融合提出的改进算法由上面的叙述中我们可以知道，移动窗积分算法对于气囊弹出与否进行判断主要是根据积分量S，现在我们对积分量进行一些改造，可以克服上述缺点。
具体做法如下，加入以下几个观察量：（1）汽车碰撞时的水平方向速度v，v可以反映汽车碰撞时乘客的受伤害程度。
v越大，乘客的动能就越大，碰撞时受到的伤害就越大。
v是判断气囊是否应该打开的最直接的指标。
（2）坐位上是否有乘员的信号[5]。
坐位上无人时，当发生碰撞则可以不弹出气囊，这样做可以减少误触发的几率，同时避免对其他乘员的伤害。
引入函数，这个函数的波形为：图3 函数波形图当v超过30km/h的时候，y的值就大于1；反之就小于1。
现在普遍采用的标准是，安全带配合使用的气袋引爆车速一般为：低于20km/h正面撞击固定壁时，不应点爆。
而在大于35km/h碰撞时，必须点爆。
在20km/h和35km/h之间属于可爆可不爆的范围。
所以我们取v0＝30km/h为标准点，这样结合上面的移动窗积分算法，提出新的S1，则S1为：(4)这样当v>v0时，汽车点火引爆的灵敏度就比原来大了；而v<v0时，点火灵敏度就比原来小了。
再引入座位是否有人信号c，有人时c＝1，反之c＝0。
(5) S' 即为加入了v和c的双加速度合成积分量，其优点是可以减少气囊误触发的几率，更好的保护乘员的安全。
再考虑到v>v0时引爆气囊的灵敏度不需要太大，可以适当调整的系数为1/∏，此时y函数图形如图4。
由图4可看到，采用增加了速度函数的算法后，使到v>v0时的灵敏度适当增加，同时也有效的减少了v<v0（低速）时的误点火几率。
这个参数可以通过大量的碰撞实验来确定，使得点火效果最优。
2.3 利用模式识别的方法提出的控制算法上述利用数据融合改进的移动窗控制算法是一种利用直观概念进行设计的方法，采用的是实时计算得出碰撞判决指标，缺点是计算量比较大，控制系统的性能要求较高。
如果能够直接根据输入进行点火判断，则计算量会大大减少。
为了减少计算量，使点火控制速度更加迅速，可以采用模式识别的方法。
原理如下，在台车碰撞试验中采用第二节中提出的加入了速度函数的改进移动窗算法，对不同的输入（加速度和速度）及其结果进行判断，并将其记录下来，得到一个数据库。
再利用模式识别的方法，结合大量的记录，则可以求出某一车型的气囊点火判断的判别函数。
然后在实际应用中可以利用判别函数对输入的加速度和速度直接进行判别，对汽车状态（气囊弹出和气囊不弹出）进行分类，从而大大减少计算量。
图4 函数波形图3 设计判别函数原理气囊的弹出(w1)与不弹出( w2)可归结为通过对对象（汽车的碰撞）n组特征观察量（a1，a2....a n，v）的判断（这里取汽车碰撞的加速度和速度为特征观察量），从而对x＝[a1，a2....a n，v]进行归类。
在归类中，我们总是希望错误率最小，所以可以采用基于最小错误率的贝叶斯决策[6]。
通过对上述数据库的统计，我们可以得到气囊弹出的概率P( w1)，从而P(w2)=1－P(w1)。
要对x进行分类，还需要类条件概率密度。
p(x|w1)是气囊弹出状态下观察x的类条件概率密度；p(x|w2)是气囊不弹出状态下观察x的类条件概率密度。
这样我们可以算出w1和w2的后验概率，如式(6)：(6)基于最小错误率的贝叶斯决策规则为：如果P(w1|x)> P(w2|x)，则把x归类于弹出状态w1，反之P(w1|x)<P(w2|x)，则把x归类于不弹出状态。
把它设计成分类函数的形式，则可以直接利用分类函数进行判别。
如式(7)：(7) x是样本向量，w为权向量，w0是个常数。
在实际操作中，可以通过上述数据库中大量的样本来计算出w和w0。
得出g(x)后，则可以对实际中检测到的一组特征值进行评估，以决定是否引爆气囊。
二维的情况下g(x)的示意图如图５所示。
图5 分类函数示意图如图5所示，分类函数g(x)可以将两种状态（引爆气囊和不引爆气囊）很好地区分开来，实现了对汽车碰撞状态的即时判断。
而这种算法只要求系统进行一个查表的运算，大大减少计算量。
4 总结综上所述，移动窗算法对于低速的抗干扰方面存在不足；而加入了速度函数的改进算法，能够适当增加系统在高速时的灵敏度，又能减少低速时的气囊误触发几率，符合现代安全气囊的控制要求；模式识别的控制算法是建立在前面正确的控制算法的基础上，利用大量的历史数据得出判别函数，从而直接对气囊是否弹出进行判断，大大减少计算量。
参考文献[1]钟志华，杨济匡. 汽车安全气囊技术及其应用[J]．中国机械工程，2000年2月第11卷第1-2期[2]王建群等. 汽车安全气囊点火控制算法的研究[J]．汽车工程，1997年第1期[3]郑维等. 双向加速度合成气袋控制算法及其抗路面干扰特性[J]. 清华大学学报，2003年第43卷第2期[4]张金换等. 汽车安全气袋系统的研究[J]．清华大学学报，1997年第11期第69～72页[5]尹武良等. 一种基于电容传感的乘员感应装置[J]. 汽车技术，2000年第8期[6]边肇祺，张学工. 模式识别[M．清华大学出版社 2000，第1～100页。