نام و نام خانوادگی:حسن افیونی چیان
عنوان پایان نامه: طراحی و ارزيابی سیستم كیسه هوای خارجی خودرو با استفاده از FPGA
رشته تحصیلی:مهندسی برق – مدارهای مجتمع الکترونیک
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر عبدالحسین رضائی
چکیده:
امنيت خودروهاي ساخته شده تاکنون، به مرور زمان پيشرفت هاي چشمگيري داشته است که يکي از مهمترين عوامل آن کيسه هوا يا ايربگ است. سيستم کيسه ي هوا وسيله اي براي جلوگيري از ضربه خوردن سرنشين با محيط خودرو از جمله داشبورد است. يکي از اجزاء اصلي آن سنسور است که در جاهاي مختلف ماشين کارگذاشته مي شود. در لحظه تصادف سنسور تحريک شده و با اعمال سيگنال به مرکز کنترل، دستور باز شدن کيسه ي هوا داده مي شود کيسه هاي هوا براي به کارگيري در نقاط مختلف خودرو، مدلهاي مختلفي دارند که مي توان به ايربگ داخل فرمان، ايربگ هاي داخل ستون، ايربگ هاي پرده اي و ايربگ هاي مياني اشاره کرد يکي از انواع آسيب ها در تصادفات، آسيب ناشي از تصادف عابر پياده با خودرو مي باشد. آسيب هاي جسمي ناشي از تصادف بين عابر پياده و خودرو را مي توان به دو قسمت تقسيم کرد:
الف- آسيب و جراحت در اثر برخورد با جلوي خودرو
ب- صدمات بعد از برخورد با خودرو و پرتاب شدن شخص به زمين
درصد اين آسيب ها در تصادفات اکثرا بستگي به سرعت و شکل جلوي خودرو دارد . در اين پايان نامه سعي بر آن مي شود تا با طراحي و معرفي سيستم پيشنهادي از وارد شدن آسيب ها و جراحات در قسمت الف تا حد زيادي جلوگيري شود. مسئله اي که اکنون به آن پرداخته مي شود به حداقل رساندن آسيب جسمي در تصادفات بين خودرو و عابر پياده است. براي اين کار کيسه هوايي در زير سپر جلو کارگذاشته مي شود که توسط پردازنده مديريت مي شود. اين کيسه هوا اين امکان را ايجاد ميکند که تا قبل از برخورد انسان با خودرو باد شده و بين عابر و خودرو قرارگيرد تا از آسيب ها و صدمات جدي که براي عابرپياده اتفاق مي افتد جلوگيري کند . لازم به ذکر است که کيسه هواي پيشنهادي، عابر پياده را در لحظه تصادف به صورت کامل جذب نمي کند.
سيستم پيشنهادي از سه قسمت اصلي تشکيل شده است :
1 -تشخيص عابر پياده که روبروي خودرو قرار گرفته است (توسط دوربين و پردازش تصوير)
2 -تشخيص فاصله ي عابر پياده تا خودرو (توسط سنسورهاي فاصله سنج)
3 -فرمان دادن به کمپرس کيسه هوا با توجه به در نظر گرفتن سرعت خودرو
اين سيستم به صورت اتوماتيک توسط پردازش تصوير، عابر پياده را که روبروي خودرو قرار گرفته است تشخيص مي دهد ؛ همزمان توسط سنسورهاي تعبيه شده در جلوي سپر، فاصله عابر پياده تا خودرو را اندازه گيري مي کند . سپس سرعت خودرو در پردازشگر محاسبه مي شود؛ حال در صورتي که سيستم عابر را تشخيص دهد و همچنين سنسورها فاصله عابر را در محدوده ي فاصله خطرناک تشخيص دهند(اين فاصله مقداري است که عابر زماني براي نجات خود ندارد مثال 2 تا 3 متر) و نيز سرعت خودرو از حد مجاز تعريف شده بيشتر باشد ، پردازنده دستور باز شدن کيسه ي هوا را مي دهد. سيستم کيسه هواي خودرو شامل کيسه هايي در اطراف خودرو مي باشد که روز به روز در حال اضافه شدن و بهبود است که تمرکز بر سلامت سرنشينان خودرو دارد. هدف از ارائه اين پروژه طراحي و اضافه کردن کيسه هوايي در خارج از اتاق خودرو براي جلوگيري و به حداقل رساندن صدمات جسمي عابرپياده در تصادفات بين عابرپياده و خودرو مي باشد . امروزه با استفاده از تکنولوژي مي توان اين سيستم ايمني را طراحي نمود. در اين پروژه از کيسه هوا تا برنامه نويسي، اعم از پردازش تصوير توسط پايتون و محاسبه فاصله و پردازش نهايي براي عملکردن کيسه هوا توسط FPGA طراحي مي شود که خروجي نهايي توسط FPGA مشخص ميشود و فرمان به کيسه هوا مي دهد. به طور خالصه اين پروژه بر طراحي يک کيسه هوا براي حفاظت بيشتر از عابرپياده در هنگام تصادف و چگونگي عملکرد آن با به کار گيري FPGA تمرکز دارد. لازم به ذکر است که سيستم پيشنهادي براي اولين بار ارائه، طراحي و مورد بررسي قرار مي گيرد.
کلیدواژه: کيسه هوا – پردازش تصوير – امنيت – تصادف خودرو – آرايه گيت برنامه پذير ميداني