车辆安全系统

车辆安全系统

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由Christine Graham，Systems Engineer

座位位置Sensing

图1.前端和侧面冲击气囊需要座椅和乘员位置的精确数据。

乘员安全是汽车设计中最关键的元素之一。因此，安全系统继续变得更加复杂，以限制，并最终在事故发生时造成人身伤害。

在安全系统中使用座椅位置感测，以确定乘员与方向盘相对于方向盘的位置，防止气囊展开有过大的力。

目前最常见的解决方案采用了传感离散座位位置区的双线，单极，霍尔效应开关。传感器IC必须以数字输出的形式中继该信息，以指示特定区域的控制器单元。此信息必须在车辆启动时正确，因此传感器IC输出必须在没有任何用户动作的情况下解码。

座椅轨道通常是能够中断霍尔效应传感器IC和磁体之间的磁场的铁金属材料。座椅轨道的黑色金属通过开关和磁体之间，导致开关打开或关闭，将座椅位置信息转换为控制器单元。传感器IC的输出状态的变化指示给座椅已经传递到特定区域的控制器单元。

根据每个座椅轨道的两个传感器IC，可以使用任何数量的区域，这取决于使用多少霍尔效应传感器IC，可以使用四个区域。由霍尔传感器IC提供的信息由控制器处理，以确定相对于方向盘的座椅位置。在方向盘上的一个更近的区域中的座椅将向控制器单元指示较低力部署是必要的。位于方向盘最远的后部区域中的座椅位置需要较高的力部署。控制器单元对霍尔效应传感器IC的输出状态进行解码，以确定座椅定位的区域。两个传感器IC将提供方便的灰码输出，如图2所示和下表。

图2.位置传感器IC在车辆上的整个时间到控制器单元的适当座椅位置。占用者没有意识到车辆正在自动制造生命或死亡决策，没有必需的用户界面。

广泛的霍尔效应传感器IC允许相同应用的不同解决方案。可能需要更高的分辨率来确定座椅始终始终的位置。最高分辨率的解决方案是使用线性的模拟霍尔传感器IC，其产生与磁场的强度成比例的电压输出。通过线性的逐个配置中的双极磁铁将产生从0伏的输出，并具有适当的设计。

霍尔效应技术高度可靠，相对便宜。如果需要自动感测，则解决方案必须可靠。

如果需要更高的精度，可提供可编程开关和线性设备，可以通过允许线路编程来最小化堆叠公差。

可以使用背偏偏置霍尔效应传感器IC来检测亚铁靶标。这些传感器IC在一个重叠的组件中包含霍尔电路和稀土颗粒。为开关和线性设计提供后偏置解决方案。这些组件简化了制造，并在单个超模包中提供优化的电气设计。

安全带扣感应

Save皮带扣，SBB是霍尔效应技术已被用作安全系统的一部分的另一个区域。双线，单极交换机再次是一个简单，但可靠的解决方案，该解决方案对于今天的许多汽车通用。霍尔效应装置（HED）的目的是保证扣扣的适当锁定，从而确保乘员在事故或突然停止时被适当地限制。

类似于座椅位置检测应用，安全带扣开关使用叶片中断概念进行操作。在这种情况下，由黑色材料制成的扣，负责中断磁体和霍尔效应装置之间的磁场。通常，当该字段中断时，设备输出开关打开，当扣式扣后，设备关闭。该信息被发送到控制器，然后将数据与来自座椅位置传感器IC和其他输出的数据一起处理，以便在发生事故时可靠地部署气囊。

申请障碍

• SBB传感器IC具有紧密的空间限制，使得使用印刷电路板难以。因此，将互连线焊接到铰接导线是更常见的方法，作为封装过程的一部分，以最小化尺寸。然而，焊接到引线采用焊接专业知识，并且通常在焊接设施中收缩。焊接霍尔效应装置中最常见的误差之一是允许到达IC的过度的热/电源，导致线键遭到灾难性损坏。新的焊接过程中看到的另一个常见错误是引线的夹紧不足，允许导致在与焊接尖端接触期间扭转或拉动。这也将对导线键造成灾难性的损坏。

除了空间约束之外，传感器IC经受高ESD水平并导致磁干扰：

• 车辆内的客户可访问点，如扣组件的舌头，
• 由于带扣组件的黑色性能，磁场上的磁场向传感器IC的分流效果，以及
• 机械扣组件的宽公差，导致撞击霍尔效应传感器IC的磁场的大变化。

Choosing the right sensor IC is critical to meeting all the application requirements.

应用解决方案

图3.安全带扣的典型机械组件，显示与霍尔效应传感器IC的电气连接。

• 通过在传感器IC供应和传感器IC接地之间使用0.1μF旁路电容来实现瞬态/ ESD保护。在PCB的情况下，除旁路电容之外，还使用了MOV，以防止传感器IC免受使用底盘接地的哈希斯EMC / ESD条件。当传感器IC对EMC / ESD稳健时，旁路电容器可能是足够的。
• 需要足够大的磁铁来克服由带扣组件本身引起的分流效果。SMCO和钕是阀带带扣应用中使用的常用磁铁材料。亚博尊贵会员它们提供大场级以补偿在SBB应用中看到的机械公差和可能的大空气间隙> 3 mm）。亚博尊贵会员
• 机械组件的公差可以在撞击传感器IC上的现场水平中引起大的高斯变化（数百个高斯）;因此，必须表征所有条件，以确保传感器IC切勿切换到不正确的状态。不得导致霍尔效应传感器IC的错误切换的条件如下：
  • 用舌头到位正常弯曲位置。
  • 舌头被移除了正常的羽毛位置。
  • 当被坐在它上的人或坐在扣上的人座上坐在扣组件上时，舌头过度旅行。
  • 假锁条件当th以外的东西e actual tongue is pushed in, holding the buckle in a falsely latched condition (popsicle stick, toy, etc).

  建议的设备

  Allegro™ 零件号	温度 范围	包装类型	磁带和卷轴 可用
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