基于電渦流傳感原理的電感式乘員檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、在目前日益得到廣泛應(yīng)用的智能安全系統(tǒng)中，針對(duì)空座椅及嬰兒座椅與其他不同類型的成人乘員進(jìn)行區(qū)分是其中重要部分。而本系統(tǒng)采用電感式互感原理設(shè)計(jì)乘員存在檢測(cè)系統(tǒng)，可靠性高、壽命長(zhǎng)、節(jié)約材料、成本更低。
　　 本系統(tǒng)驗(yàn)證電感式電渦流感應(yīng)應(yīng)用于人體與座椅之間的距離感應(yīng)，進(jìn)而進(jìn)行乘員檢測(cè)的可行性。設(shè)計(jì)目標(biāo)即系統(tǒng)需求參照美國(guó)FMVSS208關(guān)于座椅乘員檢測(cè)系統(tǒng)區(qū)分乘員類型的要求。
　　 主要檢測(cè)原理及過(guò)程是將分布于座椅表面下的四個(gè)傳感

2、線圈感應(yīng)值的變化檢測(cè)到，在微控制器控制下，將感應(yīng)值變化反映出的電感電流變化進(jìn)行一系列轉(zhuǎn)化，然后通過(guò)一系列算法進(jìn)行計(jì)算并最終做出判斷，將空座椅及坐于嬰兒座椅內(nèi)的檢測(cè)判斷為“小”，百分之五女性及百分之五十男性坐于座椅上是要檢測(cè)判斷為“大”。輸出可視的判斷結(jié)果。
　　 本系統(tǒng)將包含電源，激勵(lì)源產(chǎn)生，電感驅(qū)動(dòng)，感應(yīng)電流電壓轉(zhuǎn)換檢測(cè)分離及放大，傳感線圈控制，微控制器等模塊構(gòu)成。傳感線圈控制模塊主要功能是采用時(shí)分復(fù)用的原理，微控制器通過(guò)控制

3、模擬開(kāi)關(guān)芯片，在不同傳感線圈之間進(jìn)行選擇，以實(shí)現(xiàn)微控制器對(duì)放大后的感應(yīng)電壓模擬輸入口在不同時(shí)間段讀取不同的電感線圈的感應(yīng)電壓和相位；感應(yīng)電流電壓轉(zhuǎn)換放大及鑒相處理模塊通過(guò)信號(hào)放大，直流偏置，頻率搬移，低頻濾波技術(shù)得到可識(shí)別的檢測(cè)信號(hào)；通過(guò)施密特觸發(fā)并與MCU內(nèi)部時(shí)鐘比較，得到相位差。正弦激勵(lì)源產(chǎn)生模塊是基于正反饋?zhàn)约ふ袷幵懋a(chǎn)生可調(diào)頻率且諧波或雜波盡可能少的正弦波激勵(lì)源，并同時(shí)供給外部電感線圈及參考電感回路。電源部分提供其他各部分所需電

4、壓及耗電流，還包括判定結(jié)果LED顯示電路。微控制器模塊選用瑞薩的16位單片機(jī)R8C系列R5F2123CJFP,主要功能為控制外部電感線圈回路的開(kāi)關(guān)以實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用；接收處理后的參考電感和外部電感線圈上的感應(yīng)電壓及相位信號(hào)，并進(jìn)行內(nèi)部運(yùn)算并作出乘員狀態(tài)判定并通過(guò)I/O口將判定結(jié)果輸出轉(zhuǎn)換為指示燈的亮滅。
　　 本課題主要工作是畫出每個(gè)模塊的電路圖，并對(duì)各個(gè)回路進(jìn)行計(jì)算或者仿真，對(duì)微控制器主要檢測(cè)算法做出流程圖并編寫代碼進(jìn)行仿真。通過(guò)