一种汽车开门防撞系统的制作方法

本发明涉及交通安全技术领域，更具体的说是涉及一种汽车开门防撞系统。

背景技术：

目前，车辆安全越来越受到广大消费者的重视，不仅表现在对驾乘人员的保护方面，同时对交通环境中的人和非机动车辆的保护方面也在加强，特别是由于驾乘人员开门下车时不注意观察后方车况而急于开门，导致后面行驶的电动车、自行车躲避不及，晾成交通安全事故，甚至涉及生命危险。

开门防撞警示系统正是为了避免该类事故发生而开发的一项主动安全技术。目前开门防撞警示系统主要采用两种方式实现：一种是采用视觉摄像头通过视觉观察实现车辆后方区域探测，这种方式的探测距离有限，精度差且容易受各种环境因素影响；另外一种是采用雷达技术对车辆后方区域进行探测，该技术的探测距离远、精度高且不受环境因素的影响，目前绝大多数开门防撞警示系统都是采用调频连续波毫米波雷达实现目标的相对距离、方位角度和速度的测量，但是当前的这种基于雷达技术的开门防撞警示系统的控制系统设计太过复杂，且控制精度较差，多数情况下不能精准的进行防撞预警，而且价格较高，市场竞争力较差。

因此，如何提供一种安全度高的汽车开门防撞系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种汽车开门防撞系统，采用单片机在不改变汽车固有装置和电路的条件下，简化对车辆周围情况的探测，在本车车速低于设定的数值时，获取车后障碍物速度信息，并通过双闪、语音提示、车门门锁落下等方式组合运用的方法来保证车主及乘客的安全。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种汽车开门防撞系统，其特征在于，包括：

测量仪表，用于获取车内门把手的触碰信息及车后障碍物的速度信息；

微处理器，所述微处理器与所述测量仪表连接，用于将所述测量仪表获得触碰信息和速度信息的模拟信号转化为数字信号，并将所述速度信息的数字信号与其内设置的预设数值进行比较后输出警示执行信号；

警示装置，所述警示装置与所述微处理器连接，用于接收所述警示执行信号并启动警示装置。

采用上述方案的有益效果是，与现有技术相比，本发明所提供的汽车开门防撞系统创新基于车门触碰传感器获取触碰信息来控制警示执行信号的产生，并将本车车速作为整个防撞系统的开闭前提；并当触碰传感器获取到触碰信号时，微处理器开始将获取到的车后障碍物的速度信息与其内置的预设数值进行比较输出警示执行信号，警示装置接收警示执行信号并启动；本发明实现了高精度的开门防撞警示控制，不受环境因素的影响，提高了驾乘人员的安全等级。

优选的，所述测量仪表包括触碰传感器和超声波传感器，所述触碰传感器获取车内门把手的触碰信息；所述超声波传感器用于获取车后障碍物的速度信息。

优选的，所述微处理器包括单片机A、单片机B和单片机C，所述单片机A与所述触碰传感器连接，用于将获取车内门把手的触碰信息转化为触碰信息的数字信号；

所述单片机B与所述超声波传感器连接，用于将速度信息的模拟信号转化为数字信号；

所述单片机C接收所述单片机B采集速度信息的数字信号，并当接收到所述单片机A的触碰信息的数字信号时，将所述单片机B采集速度信息的数字信号与其内设置的预设数值进行比较后输出警示执行信号；

所述单片机C与警示装置连接，用于将接收警示执行信号并控制警示装置启动。

优选的，警示装置包括语音设备、车灯双闪控制电路和中控门锁控制电路，所述语音设备、车灯双闪控制电路和中控门锁控制电路与所述单片机B通讯连接。

优选的，所述防撞系统还设有显示器，所述显示器与所述所述单片机B连接，用于显示障碍物的距离及及其速度信息。

采用上述方案的有益效果是，驾乘人员在本车内通过显示模块可以清楚的看到车后的路况信息，进一步保证驾乘人员的安全。

一种汽车开门防撞系统进行的汽车开门防撞的方法，包括以下步骤：

S100：当本车行驶速度小于预设车速时，获取车内门把手的触碰信息及车后障碍物的速度信息；

S101：将所述测量仪表获得触碰信息和速度信息的模拟信号转化为数字信号；

S102:将触碰信息和速度信息的数字信号发送至所述微处理器；

S103:所述速度信息的数字信号与所述微处理器内设置的预设数值进行比较后输出警示执行信号；

S104：警示装置接收微处理器输出的警示执行信号并启动。

优选的，当所述障碍物的速度信息的数字信号大于所述预设数值时，警示装置执行本车车灯双闪、车内语音提示和中控门锁锁紧车门。

优选的，当所述障碍物的速度信息的数字信号小于所述预设数值时，警示装置执行本车车灯双闪或车灯双闪同时车内语音提示。

优选的，在S104之后还包括：重复执行S101至S104的判断，且当本车车速高于设定车速或停止状态下，关闭汽车开门防撞系统总开关，所述总开关控制测量仪表和微处理器的开启。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种汽车开门防撞系统，基于单片机装置和倒车雷达，在不改变车内电路的情况下，简化对车辆周围情况的探测，成本低且更加安全有保障。

本发明基于触碰传感器、倒车雷达结合单片机来控制警示执行信号的产生，并将本车的车速作为整个防撞系统的开闭前提，在检测到本车车速低于设定速度值时，汽车开门防撞系统启动，超声波传感器对车后障碍物的速度信息探测，单片机B将速度信息的模拟信号转化为数字信号，并且当触碰传感器获得触碰信号后，单片机B基于超声波发射器的超声波发射频率，时刻确定后方障碍物的速度信息，并将速度信息的数字信号与单片机C内设置的预设数值进行比较后输出警示执行信号，警示装置接收警示执行信号后启动，采取对应的措施达到对驾乘人员及车后障碍物的警示效果；相对于现有技术来说，本发明能够满足车辆的实际开门警示场景需求，将视觉报警和声觉报警相结合，且紧急情况下能自动落下门锁，提高了警示安全级别，更加确保了驾乘人员在完全安全的情况下开门下车，防止了车门碰撞事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种汽车开门防撞系统的流程框架图；

图2附图为本发明提供的一种汽车开门防撞系统的防撞方法流程图；

图3附图为本发明实施例提供的一种汽车开门防撞系统的结构框架图；

图4附图为本发明实施例提供的一种汽车开门防撞系统的使用状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明实施例汽车开门防撞系统，如图1-2所示，包括：

测量仪表1，用于获取车内门把手的触碰信息及车后障碍物的速度信息；

微处理器2，微处理器2与测量仪表1连接，用于将测量仪表1获得触碰信息和速度信息的模拟信号转化为数字信号，并将速度信息的数字信号与其内设置的预设数值进行比较后输出警示执行信号；

警示装置3，警示装置3与微处理器2连接，用于接收警示执行信号并启动警示装置。

在一些实施例中，测量仪表1可以包括触碰传感器11和超声波传感器12，触碰传感器11获取车内门把手的触碰信息；超声波传感器12用于获取车后障碍物的速度信息。

根据本发明实施例汽车开门防撞系统，微处理器2可以包括单片机A21、单片机B22和单片机C23，单片机A21与触碰传感器11连接，用于将获取车内门把手的触碰信息转化为触碰信息的数字信号；单片机B22与超声波传感器12连接，用于将速度信息的模拟信号转化为数字信号；单片机C23接收单片机B22采集速度信息的数字信号，并当接收到单片机A21的触碰信息的数字信号时，将单片机B22采集速度信息的数字信号与单片机C23内设置的预设数值进行比较后输出警示执行信号；单片机C23与警示装置3连接，用于将接收警示执行信号并控制警示装置3启动。

有利地，警示装置3可以包括语音设备31、车灯双闪控制电路32和中控门锁控制电路33，语音设备31、车灯双闪控制电路32和中控门锁控制电路33与单片机B22通讯连接；更有利地，语音设备31、车灯双闪控制电路32和中控门锁控制电路33为车体自身的固有的警示装置，由此，节约了成本简化了结构，有利于本发明的推广应用。

在一个实施例中，防撞系统还设有显示器4，显示器4与单片机B22连接，用于显示障碍物的距离及及其速度信息，由此，可以让驾驶者更方便准确的获知车后方障碍物信息。

如图3所示，本实施例汽车开门防撞方法，包括：

S100：当本车行驶速度小于预设车速时，获取车内门把手的触碰信息及车后障碍物的速度信息；

S101：将所述测量仪表获得触碰信息和速度信息的模拟信号转化为数字信号；

S102:触碰信息和速度信息的数字信号发送至所述微处理器；

S103:所述速度信息的数字信号与所述微处理器内设置的预设数值进行比较后输出警示执行信号；

S104：警示装置接收微处理器输出的警示执行信号并启动。

本实施例中，障碍物速度的预设数值为v≥6km/h，

当v≥6km/h执行，车灯双闪、车内语音提示和车门门锁落下锁紧车门；

当2＜v＜6km/h车灯双闪同时车内语音提示

当0＜v≤2km/h执行车灯双闪；

有利的，在S103之后还包括：重复执行S101至S104的判断，且当本车车速高于设定车速或停止状态下，关闭汽车开门防撞系统总开关，总开关控制测量仪表1和微处理器2的开启。。

如图4所示，汽车倒车雷达数据对于车后行人或车辆的速度测量的计算依据，基于倒车雷达的超声波发射器，结合单片机设计出超声波接收模块和单片机控制系统，实现对后方行人或车辆速度数据的收集和利用，进而实现对车后行人或车辆速度的测量。

本实施例中，由于车尾通常设有四个倒车雷达，将车位左侧的两个倒车雷达编为A组，右侧两个倒车雷达编为B组；倒车雷达最远探测距离为3m，最近为30cm,探测周期为0.005s，后视镜到车尾距离约2.5m，车后门打开时到车尾距离约1.5m。

在实际运行时，由倒车雷达测得一组共四个距离参数X1、X2、X3、X4，按数据大小依次排列，X1＜X2＜X3＜X4或X1＞X2＞X3＞X4，此时X1与X2、X3和X4必为同一组倒车雷达。

当选取A组两个距离参数时，车后物体位于汽车左侧。当选取B组距离参数时，车后物体位于汽车右侧。

如图4所示，车后行人或车辆的距车尾垂直距离h和距同侧车身水平距离s的计算公式为：

h＝X2.sinΦ

其中，a为最边缘雷达到同侧车边缘的距离，L1为相邻两个雷达距离，且L1＝L2。

车后行人或车辆的瞬时速度计算公式：

V＝Δh/Δt

两次测距之间车后行人或车辆的前进距离为：

Δh＝h1-h2

测量车后行人或车辆的速度公式为：

V＝Δh.f

f为倒车雷达超声波发射器探测频率。

通过上述公式测得车后行人或车辆的运动速度。

在一般的城市道路中，交通工具的速度小于60km/h，一级公路为80km/h，高速为130km/h，约为16.7m/s，一级公路22.2m/s,高速33.3m/s。

当车后物体未接近车尾最近探测距离30cm内时，在上述三种公路的每次探测周期内可行进距离依次分别为：

L1＝0.005s*16.7m/s＝0.0835m

L2＝0.005s*22.2m/s＝0.111m

L3＝0.005s*33.3m/s＝0.1665m

在城市交通公路约前进10cm，高速公路约前进17cm，小于车尾剩余可探测距离，单片机及电路系统工作时间可忽略，此情况下安全。

通过上述计算证明可以有效避免事故的发生。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关的之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。