安全氣囊系統(tǒng)中專用總線解決方案--DSI BUS
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經(jīng)過二十多年的發(fā)展，一些中高端汽車中安全氣囊已經(jīng)遠遠不止駕駛員和副駕駛雙氣囊以及相應(yīng)位置的安全帶預(yù)緊裝置，側(cè)氣囊，后排乘客氣囊，膝部氣囊，簾式氣囊等等，通常會有八氣囊、十二氣囊甚至更多；氣囊系統(tǒng)的功能也越來越復(fù)雜，常見的有如發(fā)現(xiàn)駕駛員未系安全帶或前排副駕駛座位上有乘客，而乘客并未系安全帶，則發(fā)出提醒；一般的功能還有占位檢測，即通過傳感器判斷某個座位上是否有乘客，當發(fā)生碰撞時，無乘客的座位相應(yīng)的氣囊則不會彈出；有些氣囊系統(tǒng)甚至能通過測量座位上乘客體重來相應(yīng)調(diào)整氣囊彈出的壓力，為乘客提供更好的保護；同樣，氣囊的彈出算法也是越來越復(fù)雜，依據(jù)碰撞的類型會有不同的氣囊彈出，而且彈出時間也不同。這些不同的碰撞可能是正面碰撞，側(cè)面碰撞或角碰撞甚至翻滾。當然感應(yīng)這些不同的碰撞需要不同方向的、位于不同位置的加速度傳感器或壓力傳感器，將來可能還會用轉(zhuǎn)角傳感器來采集信號，然后通過ECU(電控單元)計算判斷后彈開相應(yīng)的氣囊。系統(tǒng)功能越來越復(fù)雜，這使得整個系統(tǒng)的傳感器數(shù)量變得可觀，這些傳感器分布在汽車的四周，根據(jù)傳感器和ECU連接的不同的方式，主要分為集中式控制架構(gòu)和分布式控制架構(gòu)。
系統(tǒng)控制架構(gòu)
集中式控制架構(gòu)是指分布在車身四周的傳感器和ECU采用點對點連接(如圖1)，這種結(jié)構(gòu)非常適合中低復(fù)雜程度的氣囊系統(tǒng)，ECU直接連接遠端的傳感器，成本較低,，元器件個數(shù)較少，供電簡單，程序控制起來也較容易。但對于較復(fù)雜系統(tǒng)來說，這種結(jié)構(gòu)會帶來傳感器接口復(fù)雜，布線成本增加，無法擴展等問題。分布式控制架構(gòu)是指通過專用總線將周邊傳感器連接起來(如圖2)，它的優(yōu)點是：對于一個較復(fù)雜系統(tǒng)，可以減少布線，更改系統(tǒng)只需要改變節(jié)點的配置和數(shù)量，方便擴展。例如：通過一條總線將2個傳感器串起來工作，而增加成3個傳感器僅需在總線上多串一個節(jié)點，這使系統(tǒng)構(gòu)建和變更起來更加靈活。同時也有不少開放的總線協(xié)議和集成芯片支持這種結(jié)構(gòu)如：PSI5、DSI BUS等，這使使用起來很方便。
圖1：安全氣囊集中式控制架構(gòu)
圖2：安全氣囊分布式控制架構(gòu)
在DSI BUS中，通過循環(huán)冗余校驗(CRC)和遠程自我診斷保證了系統(tǒng)的高可靠性。由于主節(jié)點發(fā)出命令，傳遞總線能量，從節(jié)點命令響應(yīng)都在同一時間完成，這樣就在一定的通訊速度下，實現(xiàn)了高信號密度。
圖3：DSI BUS連接方式
整個網(wǎng)絡(luò)為兩線制，Slave節(jié)點和總線可以用菊花鏈或并聯(lián)方式相聯(lián)。當Slave節(jié)點以菊花鏈形式連接，總線上電時需逐一配置Slave地址。如以并聯(lián)方式連接，Slave節(jié)點則需要事先配置好地址再與總線相連。每個DSI BUS最多可以接15個Slave節(jié)點，當整個系統(tǒng)較復(fù)雜時可使用多條DSI BUS總線。
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