一种分布式安全气囊系统、控制方法和计算机设备与流程

本技术涉及汽车安全，尤其是涉及一种分布式安全气囊系统、控制方法和计算机设备。

背景技术：

1、汽车安全气囊系统是一种被动安全性的保护系统，它与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供有效的防撞保护。在汽车相撞时，汽车安全气囊可使头部受伤率减少25%，面部受伤率减少80%左右。随着人们安全意识的提高，技术水平的提升使气囊系统成本也有大幅下降，因此安全气囊的配置率、种类和数量也越来越多。

2、但在相关技术中，安全气囊系统的故障检测和点爆控制均由安全气囊控制器实现，为中央控制模式。该控制器主要由加速度传感器、点爆芯片和主控mcu组成，通过采集车辆加速度信号，判断碰撞过程中加速度大小决定是否发出点爆信号。但随着点爆回路数量增多，点爆芯片的驱动数量不足，气囊线束的长度、布线的复杂度增加，且新能源车型时更易受高压线束干扰影响等问题，易造成配置提升的瓶颈

技术实现思路

1、为了至少部分解决上述技术问题，本技术提供了一种分布式安全气囊系统、控制方法和计算机设备。

2、第一方面，本技术提供一种分布式安全气囊系统，采用如下的技术方案：

3、分布式安全气囊系统，应用于机动车辆，包括：

4、主控制模块、总线、多个安全气囊组件和多个点爆芯片；

5、所述主控制模块通过所述总线与多个所述点爆芯片电连接；

6、所述点爆芯片的数量与所述安全气囊组件的数量一一对应，一一对应的所述点爆芯片与所述安全气囊组件之间电连接；

7、所述主控制模块用于根据目标车辆的加速度，向所述点爆芯片发送点爆指令；

8、所述总线用于为所述点爆芯片供电和传递所述点爆指令；

9、所述点爆芯片用于在接收到所述点爆指令后，向对应的所述安全气囊组件发送点爆电流实现点爆。

10、通过采用上述技术方案，能够实现对各个安全气囊组件进行分布式控制，在相关技术中，点爆芯片通常集成于主控制器中，可控制的安全气囊组件的数量与点爆芯片自身的驱动数量有关，并且会增加安全气囊组件线束的长度和布线的复杂度，新增加安全气囊组件时的难度较高，在本技术中，使用总线连接主控制模块和多个点爆芯片，点爆芯片可直接安装于安全气囊组件上或就近位置，在进行控制时不受点爆芯片驱动数量限制，只需通过增加点爆芯片的数量即可实现增配，采用总线后，布线方式不局限于树状发散式，可有效降低布线复杂度和减少线束长度，当然，除了控制安全气囊组件，也可以对预紧式安全带组件进行控制，点爆芯片可以固定连接于与安全气囊组件/预紧式安全带组件的刚性部位连接，也可通过压铸一体化等方式内置或集成于安全气囊组件/预紧式安全带组件中。

11、可选的，所述总线包括电源线和地线，所述点爆指令为经过调制编码的电流，所述电流携带第一编码，多个所述点爆芯片分别预设有第二编码，所述第一编码与所述第二编码配合，以使所述点爆指令被指定的所述点爆芯片接收并向对应的所述安全气囊组件发送点爆电流实现点爆。

12、通过采用上述技术方案，在对各个安全气囊组件进行控制时仅需电源线和地线而无需信号线，可有效节省导线数量，同时，通过电流调制编码方式进行数据传输，采用的数字信号比采用信号线时的模拟信号抗干扰能力更强；

13、第一编码是主控制模块根据目标车辆的加速度生成的需要启动的安全气囊组件对应的二进制编码，第二编码则是各个安全气囊组件对应的点爆芯片中预设的二进制编码，如，在目标车辆中存在16个安全气囊组件，分别对应1号至16号，则第二编码为00001至10000，主控制模块根据目标车辆的加速度，判断1号和4号安全气囊组件需要启动，则对应的第一编码为00001和00100，电流经过调制后携带00001和00100两种编码，1号和4号安全气囊组件对应的点爆芯片接收后，则会向对应的1号和4号安全气囊组件发送点爆电流实现点爆。

14、可选的，所述主控制模块包括加速度传感器、总线芯片和主控制器，所述主控制器与所述总线芯片和所述加速度传感器均电连接；

15、所述加速度传感器用于采集目标车辆的加速度；

16、所述主控制器用于根据预设的标定参数、预设的算法和所述目标车辆的加速度，判断车辆事故发生时的碰撞强度等级，根据所述碰撞强度等级选择目标点爆芯片并控制所述总线芯片向所述目标点爆芯片发送所述第一编码，其中，所述目标点爆芯片被配置为需要进行点爆的一个或多个所述点爆芯片；

17、所述总线芯片用于对电流进行调制编码以生成所述第一编码。

18、通过采用上述技术方案，能够实现对指定的安全气囊组件进行控制，主控制器能够计算出需要进行点爆的一个或多个点爆芯片，再控制总线芯片生成对应的第一编码，点爆芯片的第二编码与第一编码匹配后，即可实现点爆，其中，预设的标定参数和预设的算法可以根据实际情况进行设定，如，碰撞强度较低时不启动任何安全气囊组件，检测座位上是否有乘客在碰撞强度较高时仅启动有乘客的座位上的安全气囊组件，一个座位上也可能设置多个安全气囊组件，根据横向加速度和纵向加速度的不同，启动一个座位上的一个或多个安全气囊组件。

19、可选的，所述第一编码由电流经过曼彻斯特编码、非归零编码、归零编码或差分曼彻斯特编码调制后得到。

20、通过采用上述技术方案，能够实现对电流进行调制编码以得到对应的第一编码，不同的编码方式具有各自的优点，可根据实际情况进行选取，如，曼彻斯特编码在每个位周期内都有一个电平变化，可以提供时钟同步，使接收端能够准确地恢复数据时钟，也具有较好的抗干扰能力，不容易受到噪声的影响，非归零编码在每个位周期内都有电平变化，可以提供时钟同步，类似于曼彻斯特编码，但只有一个电平变化，因此可以在相同带宽下传输更多的数据，提高传输效率，归零编码在每个位周期内都会回到零电平，可以提供时钟同步，与曼彻斯特编码和非归零编码相比，归零编码不需要额外的电平变化，因此可以在相同带宽下传输更多的数据，提高传输效率，差分曼彻斯特编码在每个位周期内都有电平变化，并且具有自同步性，即使时钟同步出现问题，接收端仍然能够正确解码数据，此外，差分曼彻斯特编码没有直流分量，可以减少信号的能量消耗。

21、可选的，还包括储能电容，所述储能电容被配置为在所述总线断开后为所述点爆芯片供电，所述储能电容与所述点爆芯片电连接。

22、通过采用上述技术方案，能够应对恶劣碰撞事故时可能出现的总线断开的情况，此时储能电容中的电量能够使点爆芯片维持一段时间的点爆功能，储能电容与点爆芯片可通过pcb板连接。

23、可选的，多个所述点爆芯片、所述主控制模块和所述总线构成环式链接布线结构的点爆回路。

24、通过采用上述技术方案，能够有效降低布线复杂度和线束长度，便于生产管控和降低成本，同时，由于新能源车型更易受高压线束干扰影响，采用环式链接布线结构的点爆回路能够通过合理布线，与高压线束保持合适的距离，以避免在发送点爆指令时受到干扰。

25、可选的，所述主控制模块还用于通过所述总线向所述点爆芯片发送故障状态请求指令和接收所述点爆芯片反馈的故障状态报文；

26、所述点爆芯片还用于监测点爆回路的故障情况并发送所述故障情况对应的所述故障状态报文。

27、通过采用上述技术方案，能够实现主控制模块和点爆芯片直接的双向通信。

28、可选的，所述总线芯片被配置为对所述电流进行调制编码以实现向所述点爆芯片发送故障状态请求指令和接收所述点爆芯片反馈的故障状态报文；

29、所述点爆芯片还被配置至少支持一路点火驱动、对点爆回路进行故障检测以及根据点爆回路的故障检测结果生成所述故障状态报文。

30、通过采用上述技术方案，对通过对调制后的电流进行编码和解码，除了准确地控制对应的点爆芯片外，还能够实现得到不同类型的报文，故障检测可以包括电阻值高/低、短路到电源/地等故障检测，当然，点爆芯片还可以支持多路点火，控制多个安全气囊组件。

31、第二方面，本技术提供一种分布式安全气囊控制方法，采用如下的技术方案：

32、分布式安全气囊控制方法，应用于第一方面的分布式安全气囊系统，包括：

33、采集目标车辆的加速度信号；

34、对所述目标车辆的加速度信号进行预处理，得到目标车辆的加速度参数；

35、根据所述目标车辆的加速度参数，判断车辆是否发生事故；

36、若否，则持续采集目标车辆的加速度信号；

37、若是，则根据预设的算法、预设的加速度参数阈值和所述加速度参数计算碰撞强度，得到碰撞参数；

38、根据所述碰撞参数，通过总线向指定的所述点爆芯片发送点爆指令；

39、指定的所述点爆芯片在接收到所述点爆指令后，向对应的所述安全气囊组件发送点爆电流，实现点爆。

40、第三方面，本技术提供一种计算机设备，采用如下的技术方案：

41、一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第二方面所述的分布式安全气囊控制方法。

42、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

43、使用总线连接主控制模块和多个点爆芯片，点爆芯片可直接安装于安全气囊组件上或就近位置，在进行控制时不受点爆芯片驱动数量限制，只需通过增加点爆芯片的数量即可实现增配；

44、采用总线后，布线方式不局限于树状发散式，可有效降低布线复杂度和减少线束长度。