本發(fā)明涉及汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及汽車開門預(yù)警系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著車輛的普及，車輛越來越多，交通事故也隨之增加，車輛的性能和安全也越來越受到人們重視。輔助駕駛系統(tǒng)能有效減少交通事故，但其往往用于對(duì)行駛時(shí)保持車道提供支持，而對(duì)駐車過程中的危險(xiǎn)狀況卻不能有效避免。在駐車過程中，若車輛后方有車輛(包括汽車、摩托車等)經(jīng)過，開門時(shí)不注意后方狀況容易導(dǎo)致發(fā)生碰撞，而因?yàn)檫@一碰撞導(dǎo)致的事故率占總交通事故率的5％～10％，且事故嚴(yán)重，易造成二次事故。因此，研究一項(xiàng)駐車時(shí)進(jìn)行開門預(yù)警的技術(shù)顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種能夠在駐車過程中根據(jù)路況進(jìn)行開門預(yù)警的汽車開門預(yù)警系統(tǒng)及方法。

對(duì)于本發(fā)明一種汽車開門預(yù)警系統(tǒng)，其技術(shù)方案為，包括

主微波雷達(dá)：用于接收副微波雷達(dá)發(fā)送的目標(biāo)車輛距離信息，根據(jù)目標(biāo)車輛距離信息判斷是否進(jìn)行預(yù)警；

副微波雷達(dá)：用于檢測(cè)目標(biāo)車輛距自車的距離，并將該距離信息發(fā)送給主微波雷達(dá)；

警示燈：用于根據(jù)主微波雷達(dá)發(fā)送的預(yù)警控制信號(hào)進(jìn)行點(diǎn)亮預(yù)警。

進(jìn)一步的，還包括傳感器，所述傳感器用于判斷乘客或駕駛員有無開門意圖，并將該信號(hào)實(shí)時(shí)反饋給主微波雷達(dá)。

進(jìn)一步的，還包括警示條，所述警示條用于根據(jù)主微波雷達(dá)的預(yù)警控制信號(hào)進(jìn)行點(diǎn)亮預(yù)警。

進(jìn)一步的，所述副微波雷達(dá)包括對(duì)稱設(shè)置于車輛尾部左右兩側(cè)的左副微波雷達(dá)和右副微波雷達(dá)，所述警示燈包括對(duì)稱設(shè)置于車輛門內(nèi)護(hù)板的左側(cè)警示燈和右側(cè)警示燈，所述警示條包括對(duì)稱設(shè)置于車輛門內(nèi)護(hù)板的左側(cè)警示條和右側(cè)警示條。

對(duì)于本發(fā)明一種汽車開門預(yù)警方法，其技術(shù)方案為：

駐車時(shí)接收目標(biāo)車輛與自車的距離信息，根據(jù)所述距離信息計(jì)算出目標(biāo)車輛的車速V_B以及目標(biāo)車輛與自車發(fā)生碰撞所需的行駛時(shí)間，根據(jù)目標(biāo)車輛的車速V_B判斷目標(biāo)車輛的行駛方向，并將所述行駛時(shí)間與預(yù)警標(biāo)定時(shí)間a進(jìn)行比對(duì)，判斷是否進(jìn)行預(yù)警。

進(jìn)一步的，在車門上設(shè)置左側(cè)傳感器和右側(cè)傳感器，根據(jù)左側(cè)傳感器和右側(cè)傳感器反饋的電壓值U判斷車內(nèi)人員是否存在開門意圖，并根據(jù)開門意圖判斷預(yù)警等級(jí)。

進(jìn)一步的，所述有效區(qū)域?yàn)長(zhǎng)_x≤Em；L_y≤Fm，所述L_x為目標(biāo)車輛距離自車中心線的水平距離，所述L_y為目標(biāo)車輛頭部距離自車尾部的垂直距離，所述E取40-50，所述F取2-5。

進(jìn)一步的，所述目標(biāo)車輛與自車發(fā)生碰撞所需的行駛時(shí)間為目標(biāo)車輛到達(dá)左副微波雷達(dá)的時(shí)間t₁和到達(dá)右副微波雷達(dá)的時(shí)間t₂，所述時(shí)間t₁和t₂的計(jì)算過程為：t₁＝L₁/V_B，t₂＝L₂/V_B，所述L₁＝c/2*T*(△f₁/B)，L₂＝c/2*T*(△f₂/B)，所述目標(biāo)車輛的車速V_B＝(c/2f₀)*△f/2，所述L₁為目標(biāo)車輛距自車左副微波雷達(dá)的距離，所述L₂為目標(biāo)車輛距自車左副微波雷達(dá)的距離，所述△f₁為左副微波雷達(dá)發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的頻率差，所述△f₂為右副微波雷達(dá)發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的頻率差，B為副微波雷達(dá)的調(diào)制帶寬，T為副微波雷達(dá)的調(diào)制信號(hào)周期，所述△f為左副微波雷達(dá)或右副微波雷達(dá)發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的頻率差，f₀為發(fā)射波的中心頻率，c為光速。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述V_B＜0或所述t₁＞t₂＞a或t₂＞t₁＞a時(shí)，不進(jìn)行預(yù)警；

當(dāng)所述V_B≥0、t₁＜t₂≤a且U＝0V時(shí)，進(jìn)行一級(jí)左側(cè)預(yù)警；

當(dāng)所述V_B≥0、t₂＜t₁≤a且U＝0V時(shí)，進(jìn)行一級(jí)右側(cè)預(yù)警；

當(dāng)所述V_B≥0、t₁＜t₂≤a且U＝bV時(shí)，進(jìn)行二級(jí)左側(cè)預(yù)警；

當(dāng)所述V_B≥0、t₂＜t₁≤a且U＝bV時(shí)，進(jìn)行二級(jí)右側(cè)預(yù)警；

所述b為人手接近傳感器時(shí)的電壓輸出值。

進(jìn)一步的，所述一級(jí)左側(cè)預(yù)警為點(diǎn)亮左側(cè)警示燈，所述一級(jí)右側(cè)預(yù)警為點(diǎn)亮右側(cè)警示燈，所述二級(jí)左側(cè)預(yù)警為點(diǎn)亮左前轉(zhuǎn)向燈、左后轉(zhuǎn)向燈、左側(cè)警示燈、左側(cè)警示條以及蜂鳴器報(bào)警，所述二級(jí)右側(cè)預(yù)警為點(diǎn)亮右前轉(zhuǎn)向燈、右后轉(zhuǎn)向燈、右側(cè)警示燈、右側(cè)警示條以及蜂鳴器報(bào)警。

本發(fā)明的有益效果：采用微波雷達(dá)進(jìn)行路況檢測(cè)，探測(cè)距離遠(yuǎn)，探測(cè)精度高。增設(shè)更為顯眼的警示條，當(dāng)車內(nèi)人員有開門意圖時(shí)，點(diǎn)亮警示條進(jìn)行預(yù)警，具有更強(qiáng)的視覺效果。采用電容傳感器對(duì)開門意圖進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)人手接近時(shí)，能立刻將信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓值發(fā)送給主微波雷達(dá)，反應(yīng)迅速，更有利于二級(jí)預(yù)警，提高駐車安全性。采用警示燈、警示條進(jìn)行車內(nèi)視覺預(yù)警，采用轉(zhuǎn)向燈進(jìn)行車外視覺預(yù)警，采用蜂鳴器進(jìn)行聽覺預(yù)警，針對(duì)駕駛員或來往車輛進(jìn)行多方位預(yù)警，具有更高的安全性。

附圖說明

圖1為汽車開門預(yù)警連接原理圖；

圖2為有效區(qū)域示意圖；

圖3為微波雷達(dá)發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的關(guān)系曲線圖；

圖4為汽車開門預(yù)警方法的控制流程圖；

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

如圖1所示，本發(fā)明包括主微波雷達(dá)、副微波雷達(dá)、警示燈、警示條、蜂鳴器。其中，副微波雷達(dá)包括對(duì)稱安裝與車尾兩側(cè)的左副微波雷達(dá)和右副微波雷達(dá)，警示燈包括對(duì)稱設(shè)置于車輛門內(nèi)護(hù)板的左側(cè)警示燈和右側(cè)警示燈，警示條包括對(duì)稱設(shè)置于車輛門內(nèi)護(hù)板的左側(cè)警示條和右側(cè)警示條。主微波雷達(dá)、副微波雷達(dá)之間通過CAN線通信。

如圖4所示，車輛上電時(shí)，開門預(yù)警系統(tǒng)完成自檢，當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有故障時(shí)，主微波雷達(dá)控制警示燈與警示條以占空比50％，頻率2Hz閃爍4次，系統(tǒng)正常時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)模式。當(dāng)車輛停車時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)信號(hào)檢測(cè)車輛的狀態(tài)，當(dāng)判斷車輛為駐車狀態(tài)(自車車速為0，檔位為P或空擋)時(shí)，開門預(yù)警系統(tǒng)激活開啟，副微波雷達(dá)工作，并采用調(diào)頻連續(xù)波FMCW探測(cè)移動(dòng)物體的距離(如圖3所示)。如圖2所示，當(dāng)有車輛進(jìn)入有效區(qū)域時(shí)，將該車輛作為目標(biāo)車輛，進(jìn)行速度、與自車距離等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。其中，有效區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)車輛距離自車中心線的水平距離L_x≤45m；目標(biāo)車輛頭部距離自車尾部的垂直距離L_y≤3m。目標(biāo)車輛與自車發(fā)生碰撞所需的行駛時(shí)間為目標(biāo)車輛到達(dá)左副微波雷達(dá)的時(shí)間t₁和到達(dá)右副微波雷達(dá)的時(shí)間t₂，時(shí)間t₁和t₂的計(jì)算過程為：t₁＝L₁/V_B，t₂＝L₂/V_B，L₁＝c/2*T*(△f₁/B)，L₂＝c/2*T*(△f₂/B)，目標(biāo)車輛的車速V_B＝(c/2f₀)*△f/2，L₁為目標(biāo)車輛距自車左副微波雷達(dá)的距離，L₂為目標(biāo)車輛距自車左副微波雷達(dá)的距離，△f₁為左副微波雷達(dá)發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)(即反射信號(hào))的頻率差，△f₂為右副微波雷達(dá)發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的頻率差，B為副微波雷達(dá)的調(diào)制帶寬，T為副微波雷達(dá)的調(diào)制信號(hào)周期，△f為左副微波雷達(dá)或右副微波雷達(dá)發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的頻率差，f₀為發(fā)射波的中心頻率，c為光速。同時(shí)電容傳感器檢測(cè)出駕駛員或乘客的開門意圖，當(dāng)電容傳感器檢測(cè)到人手距離傳感器的距離S≤10cm時(shí)，電容傳感器經(jīng)處理芯片輸出U＝3.5V(即b取3.5)的電壓給主微波雷達(dá)，判斷為有開門的動(dòng)作意圖；否則，當(dāng)檢測(cè)到的距離S＞10cm時(shí)，電容傳感器輸出U＝0V，判斷為無開門的動(dòng)作意圖。

在車輛處于停車狀態(tài)，車輛進(jìn)入有效的檢測(cè)區(qū)域時(shí)，主微波雷達(dá)根據(jù)V_B、t₁、t₂、U的值綜合判斷進(jìn)行分等級(jí)預(yù)警，過程如下：

當(dāng)V_B＜0或t₁＞t₂＞3或t₂＞t₁＞3(即a取3)時(shí)，不進(jìn)行預(yù)警；

當(dāng)V_B≥0、t₁＜t₂≤3且U＝0V時(shí)，進(jìn)行一級(jí)左側(cè)預(yù)警，即點(diǎn)亮左側(cè)警示燈；

當(dāng)V_B≥0、t₂＜t₁≤3且U＝0V時(shí)，進(jìn)行一級(jí)右側(cè)預(yù)警，即點(diǎn)亮右側(cè)警示燈；

當(dāng)V_B≥0、t₁＜t₂≤3且U＝3.5V時(shí)，進(jìn)行二級(jí)左側(cè)預(yù)警，即點(diǎn)亮左前轉(zhuǎn)向燈、左后轉(zhuǎn)向燈、左側(cè)警示燈、左側(cè)警示條以及蜂鳴器報(bào)警；

當(dāng)V_B≥0、t₂＜t₁≤3且U＝3.5V時(shí)，進(jìn)行二級(jí)右側(cè)預(yù)警，即點(diǎn)亮右前轉(zhuǎn)向燈、右后轉(zhuǎn)向燈、右側(cè)警示燈、右側(cè)警示條以及蜂鳴器報(bào)警。

其中，警示燈和警示條用于在車內(nèi)點(diǎn)亮，對(duì)駕駛員或乘客進(jìn)行視覺預(yù)警，蜂鳴器用于對(duì)駕駛員聽覺預(yù)警，而轉(zhuǎn)向燈用于在車外點(diǎn)亮，對(duì)路過的車輛或行人進(jìn)行視覺預(yù)警。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。