汽车开门预警系统及方法与流程

本发明涉及汽车电子技术领域，具体涉及汽车开门预警系统及方法。

背景技术：

随着车辆的普及，车辆越来越多，交通事故也随之增加，车辆的性能和安全也越来越受到人们重视。辅助驾驶系统能有效减少交通事故，但其往往用于对行驶时保持车道提供支持，而对驻车过程中的危险状况却不能有效避免。在驻车过程中，若车辆后方有车辆(包括汽车、摩托车等)经过，开门时不注意后方状况容易导致发生碰撞，而因为这一碰撞导致的事故率占总交通事故率的5％～10％，且事故严重，易造成二次事故。因此，研究一项驻车时进行开门预警的技术显得尤为重要。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种能够在驻车过程中根据路况进行开门预警的汽车开门预警系统及方法。

对于本发明一种汽车开门预警系统，其技术方案为，包括

主微波雷达：用于接收副微波雷达发送的目标车辆距离信息，根据目标车辆距离信息判断是否进行预警；

副微波雷达：用于检测目标车辆距自车的距离，并将该距离信息发送给主微波雷达；

警示灯：用于根据主微波雷达发送的预警控制信号进行点亮预警。

进一步的，还包括传感器，所述传感器用于判断乘客或驾驶员有无开门意图，并将该信号实时反馈给主微波雷达。

进一步的，还包括警示条，所述警示条用于根据主微波雷达的预警控制信号进行点亮预警。

进一步的，所述副微波雷达包括对称设置于车辆尾部左右两侧的左副微波雷达和右副微波雷达，所述警示灯包括对称设置于车辆门内护板的左侧警示灯和右侧警示灯，所述警示条包括对称设置于车辆门内护板的左侧警示条和右侧警示条。

对于本发明一种汽车开门预警方法，其技术方案为：

驻车时接收目标车辆与自车的距离信息，根据所述距离信息计算出目标车辆的车速V_B以及目标车辆与自车发生碰撞所需的行驶时间，根据目标车辆的车速V_B判断目标车辆的行驶方向，并将所述行驶时间与预警标定时间a进行比对，判断是否进行预警。

进一步的，在车门上设置左侧传感器和右侧传感器，根据左侧传感器和右侧传感器反馈的电压值U判断车内人员是否存在开门意图，并根据开门意图判断预警等级。

进一步的，所述有效区域为L_x≤Em；L_y≤Fm，所述L_x为目标车辆距离自车中心线的水平距离，所述L_y为目标车辆头部距离自车尾部的垂直距离，所述E取40-50，所述F取2-5。

进一步的，所述目标车辆与自车发生碰撞所需的行驶时间为目标车辆到达左副微波雷达的时间t₁和到达右副微波雷达的时间t₂，所述时间t₁和t₂的计算过程为：t₁＝L₁/V_B，t₂＝L₂/V_B，所述L₁＝c/2*T*(△f₁/B)，L₂＝c/2*T*(△f₂/B)，所述目标车辆的车速V_B＝(c/2f₀)*△f/2，所述L₁为目标车辆距自车左副微波雷达的距离，所述L₂为目标车辆距自车左副微波雷达的距离，所述△f₁为左副微波雷达发射信号与接收信号的频率差，所述△f₂为右副微波雷达发射信号与接收信号的频率差，B为副微波雷达的调制带宽，T为副微波雷达的调制信号周期，所述△f为左副微波雷达或右副微波雷达发射信号与接收信号的频率差，f₀为发射波的中心频率，c为光速。

进一步的，当所述V_B＜0或所述t₁＞t₂＞a或t₂＞t₁＞a时，不进行预警；

当所述V_B≥0、t₁＜t₂≤a且U＝0V时，进行一级左侧预警；

当所述V_B≥0、t₂＜t₁≤a且U＝0V时，进行一级右侧预警；

当所述V_B≥0、t₁＜t₂≤a且U＝bV时，进行二级左侧预警；

当所述V_B≥0、t₂＜t₁≤a且U＝bV时，进行二级右侧预警；

所述b为人手接近传感器时的电压输出值。

进一步的，所述一级左侧预警为点亮左侧警示灯，所述一级右侧预警为点亮右侧警示灯，所述二级左侧预警为点亮左前转向灯、左后转向灯、左侧警示灯、左侧警示条以及蜂鸣器报警，所述二级右侧预警为点亮右前转向灯、右后转向灯、右侧警示灯、右侧警示条以及蜂鸣器报警。

本发明的有益效果：采用微波雷达进行路况检测，探测距离远，探测精度高。增设更为显眼的警示条，当车内人员有开门意图时，点亮警示条进行预警，具有更强的视觉效果。采用电容传感器对开门意图进行检测，当人手接近时，能立刻将信号转化为电压值发送给主微波雷达，反应迅速，更有利于二级预警，提高驻车安全性。采用警示灯、警示条进行车内视觉预警，采用转向灯进行车外视觉预警，采用蜂鸣器进行听觉预警，针对驾驶员或来往车辆进行多方位预警，具有更高的安全性。

附图说明

图1为汽车开门预警连接原理图；

图2为有效区域示意图；

图3为微波雷达发射信号与接收信号的关系曲线图；

图4为汽车开门预警方法的控制流程图；

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

如图1所示，本发明包括主微波雷达、副微波雷达、警示灯、警示条、蜂鸣器。其中，副微波雷达包括对称安装与车尾两侧的左副微波雷达和右副微波雷达，警示灯包括对称设置于车辆门内护板的左侧警示灯和右侧警示灯，警示条包括对称设置于车辆门内护板的左侧警示条和右侧警示条。主微波雷达、副微波雷达之间通过CAN线通信。

如图4所示，车辆上电时，开门预警系统完成自检，当发现系统有故障时，主微波雷达控制警示灯与警示条以占空比50％，频率2Hz闪烁4次，系统正常时系统进入待机模式。当车辆停车时，通过网络信号检测车辆的状态，当判断车辆为驻车状态(自车车速为0，档位为P或空挡)时，开门预警系统激活开启，副微波雷达工作，并采用调频连续波FMCW探测移动物体的距离(如图3所示)。如图2所示，当有车辆进入有效区域时，将该车辆作为目标车辆，进行速度、与自车距离等参数进行计算。其中，有效区域为目标车辆距离自车中心线的水平距离L_x≤45m；目标车辆头部距离自车尾部的垂直距离L_y≤3m。目标车辆与自车发生碰撞所需的行驶时间为目标车辆到达左副微波雷达的时间t₁和到达右副微波雷达的时间t₂，时间t₁和t₂的计算过程为：t₁＝L₁/V_B，t₂＝L₂/V_B，L₁＝c/2*T*(△f₁/B)，L₂＝c/2*T*(△f₂/B)，目标车辆的车速V_B＝(c/2f₀)*△f/2，L₁为目标车辆距自车左副微波雷达的距离，L₂为目标车辆距自车左副微波雷达的距离，△f₁为左副微波雷达发射信号与接收信号(即反射信号)的频率差，△f₂为右副微波雷达发射信号与接收信号的频率差，B为副微波雷达的调制带宽，T为副微波雷达的调制信号周期，△f为左副微波雷达或右副微波雷达发射信号与接收信号的频率差，f₀为发射波的中心频率，c为光速。同时电容传感器检测出驾驶员或乘客的开门意图，当电容传感器检测到人手距离传感器的距离S≤10cm时，电容传感器经处理芯片输出U＝3.5V(即b取3.5)的电压给主微波雷达，判断为有开门的动作意图；否则，当检测到的距离S＞10cm时，电容传感器输出U＝0V，判断为无开门的动作意图。

在车辆处于停车状态，车辆进入有效的检测区域时，主微波雷达根据V_B、t₁、t₂、U的值综合判断进行分等级预警，过程如下：

当V_B＜0或t₁＞t₂＞3或t₂＞t₁＞3(即a取3)时，不进行预警；

当V_B≥0、t₁＜t₂≤3且U＝0V时，进行一级左侧预警，即点亮左侧警示灯；

当V_B≥0、t₂＜t₁≤3且U＝0V时，进行一级右侧预警，即点亮右侧警示灯；

当V_B≥0、t₁＜t₂≤3且U＝3.5V时，进行二级左侧预警，即点亮左前转向灯、左后转向灯、左侧警示灯、左侧警示条以及蜂鸣器报警；

当V_B≥0、t₂＜t₁≤3且U＝3.5V时，进行二级右侧预警，即点亮右前转向灯、右后转向灯、右侧警示灯、右侧警示条以及蜂鸣器报警。

其中，警示灯和警示条用于在车内点亮，对驾驶员或乘客进行视觉预警，蜂鸣器用于对驾驶员听觉预警，而转向灯用于在车外点亮，对路过的车辆或行人进行视觉预警。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。