一种车门运动干预式防撞控制方法技术

本发明专利技术公开了本发明专利技术设计开发了一种车门运动干预式防撞控制方法，通过安装在后视镜部位的小束角超声波雷达对汽车后方的运动物体进行检测，根据车体后方运动物体运动情况，对车门进行锁死控制，采用激光三角测距原理对车身两侧的障碍物进行检测，并根据两侧的障碍物位置限制车门的开启位置，以避免开门时车门与障碍物发生碰撞，解决了驻车开门这一问题过度依赖人的弊病，并采用自动化机构完成安全规避，因此实现单靠人难以完成的信息交互。

【技术实现步骤摘要】
一种车门运动干预式防撞控制方法
本专利技术涉及汽车车门防护
，具体涉及一种车门干预式防撞系统的控制方法。
技术介绍
随着汽车产业迅速发展，汽车的保有量和使用率日益升高，针对汽车安全系统研究也越来越受到人们重视。人们意识中一直以为行驶状态中的汽车才可能对路人造成伤害，但事实上停驶的车辆，如果在不恰当的地点、不恰当的时间，以不恰当的方式打开车门，也会具有很大的杀伤力。因为车门不合时宜的开启所造成的事故屡见不鲜，其中包括主要两类事故：第一种，由于车门开启，后方移动非机动车由于躲闪不及，撞向车门所造成的人员伤亡事故；第二种，由于驾乘人员未注意车侧方固定障碍物，而引起的车门刮擦。这两种造成的财产损失、人员伤亡应当引起足够的重视，为此基于上述由于车门的不恰当打开所造成的事故，开发提醒和避免驾驶员、乘员不恰当打开车门的车门电控限位安全辅助系统非常有必要。目前开发出的车门开启安全监测系统大都基于探测到的后方车辆信号对车门进行锁死控制，提醒驾乘人员后方有来驶车辆，控制策略比较单一，未全面考虑车门侧方及后方的实际路况。与本专利技术进行相比，本专利技术所考虑的环境因素更为全面，既包含固定的障碍物，也包含运动的物体，明显优于已有产品，并且由于本专利技术拟将电磁限位销引入到车门限位器的研究中，因此还可以根据障碍物的距离进行不同角度的车门开启控制。这套基于单片机开发设计汽车车门电控运动干预式安全辅助装置，有效防止开启车门时与外界障碍物及后方来驶车辆发生碰撞，更好地提高汽车的安全性能，减少人员伤亡和经济损失。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是采用步进电机云台带动小束角超声波雷达，可以对车体后方运动物体运动情况，对车门进行锁死控制。本专利技术还有一个目的是采用激光三角测距方法，对车体侧方障碍物进行探测，并根据两侧的障碍物位置限制车门的开启位置，以避免开门时车门与障碍物发生碰撞。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种车门运动干预式防撞系统控制方法，包括以下步骤：步骤一：在后视镜下方安装小束角超声波雷达，正向转动时探测到车侧后方运动物体，并记录车身后方运动物体与小束角超声波雷达的距离S1和干预式防撞系统运行时间t1,反向转动再次探测到该运动物体，运动物体与小束角超声波雷达的距离S2和干预式防撞系统运行时间t2，并根据下述公式计算出运动物体的行进速度ν，其中，ω为所述小束角超声波雷达的转动速度，θ所述为小束角超声波雷达的最大转角；步骤二：将运动物体的行进速度ν与人类的步行速度ν′进行比较，当ν≤ν′时，执行步骤三，进一步判定距离；当ν＞ν′时，执行步骤四，说明当前速度和距离物体有碰撞车门的危险，需根据公式计算物体是否有足够时间规避；步骤三：将运动物体与汽车C柱之间的距离Lc与根据干湿地面不同摩擦系数所选取的安全距离Ss进行比较，当Lc≥Ss时，说明物体物体与汽车的距离较大，开启车门没有撞到后方行进物体的危险；当Lc＜Ss时，说明物体与汽车的距离较小，开门有可能碰撞到物体，此时车内外发出提示信息，车门限位提示灯亮起；步骤四：将运动物体与汽车C柱之间的距离Lc与为根据运动物体行进速度计算出的刹车距离Sr进行比较，当Lc≥Sr时，车内外发出提示信息，车门限位提示灯亮起；当Lc＜Sr时，此时物体有极大可能没有足够时间规避开门动作而碰撞车门，控制限位系统锁紧前后车门锁死，警示灯亮起。优选的是，还包括横向探测部分，步骤一：采用激光三角测距方法，测得车门侧方障碍物与车身的距离Dσ，其中，ε1为激光从发出到被反射探测器接收所用时间，ωp为平面镜的转动速度，ε2为激光从发出到被测量探测器接收所用时间，γ0为激光器与平面镜中心的距离，β为激光器与水平方向的夹角，δ2为反射探测器与测量探测器的夹角，D1为左前门与侧方障碍物间距，D2为左后门与侧方障碍物间距，D3右前门与侧方障碍物间距，D4为右后门与侧方障碍物间距；步骤二：判断车门侧方障碍物与车身的距离Dσ与车门的长度Fb进行比较，当Dσ＞Fb时，开启车门不会撞到侧方障碍物，程序结束；当Dσ≤Fb时，车门开至最大位置会撞到侧方障碍物，此时需要进行限位，步骤三：，判定Dσ所在范围进而确定限位位置；当时，车门开启一定会撞到侧方障碍物，控制限位系统锁紧车门，并进行锁死警示；当时，电磁线圈通电，限位销卡在限位齿形拉杆第k个凹槽内，同时对应的车门限位提示灯亮起，其中，n为限位齿形拉杆的凹槽数量，k≤n且k为正整数；步骤四，当乘车人员关闭车门时，电磁线圈断电，对应的车门限位提示灯熄灭。优选的是，还包括安装在车门把手处的光电传感器，当乘车人员开门时，光电传感器检测到光线遮挡，触发所述车门运动干预式防撞系统进行工作。优选的是，所述的小束角超声波雷达在步进电机的带动下匀速转动。优选的是，所述的小束角超声波雷达的探测距离为500m～1000m。优选的是，所述的小束角超声波雷达的探测角度为30°～60°。优选的是，所述的激光器为红外波段半导体激光器。优选的是，所述的激光器与水平方向的夹角为50°～58°。优选的是，所述的平面镜的旋转角度为20°～55°。优选的是，还包括系统关闭按钮，当按下系统关闭按钮后，系统停止工作，乘客可以自由开关车门。本专利技术现有技术相比的有益效果1、本专利技术所述的汽车车门运动干预式防撞控制方法在开启车门时，通过控制车门锁死或车门开启的位置，有效防止车门撞上后方来驶非机动车辆和侧方障碍物，避免人员伤亡和汽车损失。2、本专利技术所考虑的环境因素更为全面，既包含固定的障碍物，也包含运动的物体，解决了驻车开门这一问题过度依赖人的弊病，并采用自动化机构完成安全规避，因此实现单靠人难以完成的信息交互。3、本专利技术所述的汽车车门运动干预式防撞控制方法的控制策略简易有效，可有效避免雷达所在一侧驻车开门所带来的安全隐患。4、本专利技术所述的限位装置通过对拉杆式限位器结构的改进，实现了在开门时根据周边障碍物情况限制车门开启位置，而且在关门时不影响车门关闭动作的功能。5、本专利技术所述的汽车车门运动干预式防撞控制方法通过在仪表盘上设置仪表提示灯和车外警示灯，提醒驾乘人员和车外来驶车辆，避免了由于开车门所造成的危险。同时也方便驾驶员了解系统工作信息，避免迷惑。6、本专利技术所述的汽车车门运动干预式防撞控制方法结构简单，安装方便、成本较低。可用于各种汽车车门，本系统中模型参数可针对不同的情况进行灵活调整，拓宽了模型的适用面，具有较强的市场推广性。附图说明图1为本专利技术所述的汽车车门运动干预式防撞系统的结构框图。图2为本专利技术所述的汽车车门运动干预式防撞系统的车身外部安装位置示意图。图3为本专利技术所述的汽车车门运动干预式防撞系统的车身内部安装位置示意图。图4为本专利技术所述的汽车车门运动干预式防撞系统的后方车辆预警模块装配示意图。图5为本专利技术所述的限位执行机构安装位置示意图。图6为本专利技术所述的汽车车门运动干预式防撞系统工作示意图；图7为图6轴向分解结构图；图8为图6剖面正视结构图；图9为本专利技术所述的半导体激光器测距装置工作原理图。图10为本专利技术所述的汽车车门运动干预式防撞系统后方车辆预警模块的探测原理示意图；图11为后方车辆预警模块测速原理示意图；图12为本专利技术所述的汽车车门运动干预式防撞系统的仪表提示灯效果图。图13为本专利技术所述的汽车车门运动干预式防撞系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车门运动干预式防撞系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在后视镜下方安装小束角超声波雷达，正向转动时探测到车侧后方运动物体，并记录车身后方运动物体与小束角超声波雷达的距离S1和干预式防撞系统运行时间t1,反向转动再次探测到该运动物体，运动物体与小束角超声波雷达的距离S2和干预式防撞系统运行时间t2，并根据下述公式计算出运动物体的行进速度ν，ν=S12+S22-2S1S2cos(2θ-ω·t1-ω·t2)/(t2-t1)]]>其中，ω为所述小束角超声波雷达的转动速度，θ所述为小束角超声波雷达的最大转角；步骤二：将运动物体的行进速度ν与人类的步行速度ν′进行比较，当ν≤ν′时，执行步骤三，进一步判定距离；当ν＞ν′时，执行步骤四，说明当前速度和距离物体有碰撞车门的危险，需根据公式计算物体是否有足够时间规避；步骤三：将运动物体与汽车C柱之间的距离Lc与根据干湿地面不同摩擦系数所选取的安全距离Ss进行比较，当Lc≥Ss时，说明物体物体与汽车的距离较大，开启车门没有撞到后方行进物体的危险；当Lc＜Ss时，说明物体与汽车的距离较小，开门有可能碰撞到物体，此时车内外发出提示信息，车门限位提示灯亮起；步骤四：将运动物体与汽车C柱之间的距离Lc与为根据运动物体行进速度计算出的刹车距离Sr进行比较，当Lc≥Sr时，车内外发出提示信息，车门限位提示灯亮起；当Lc＜Sr时，此时物体有极大可能没有足够时间规避开门动作而碰撞车门，控制限位系统锁紧前后车门锁死，警示灯亮起。...

【技术特征摘要】
1.一种车门运动干预式防撞系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在后视镜下方安装小束角超声波雷达，正向转动时探测到车侧后方运动物体，并记录车身后方运动物体与小束角超声波雷达的距离S1和干预式防撞系统运行时间t1,反向转动再次探测到该运动物体，运动物体与小束角超声波雷达的距离S2和干预式防撞系统运行时间t2，并根据下述公式计算出运动物体的行进速度ν，其中，ω为所述小束角超声波雷达的转动速度，θ所述为小束角超声波雷达的最大转角；步骤二：将运动物体的行进速度ν与人类的步行速度ν′进行比较，当ν≤ν′时，执行步骤三，进一步判定距离；当ν＞ν′时，执行步骤四，说明当前速度和距离物体有碰撞车门的危险，需根据公式计算物体是否有足够时间规避；步骤三：将运动物体与汽车C柱之间的距离Lc与根据干湿地面不同摩擦系数所选取的安全距离Ss进行比较，当Lc≥Ss时，说明物体物体与汽车的距离较大，开启车门没有撞到后方行进物体的危险；当Lc＜Ss时，说明物体与汽车的距离较小，开门有可能碰撞到物体，此时车内外发出提示信息，车门限位提示灯亮起；步骤四：将运动物体与汽车C柱之间的距离Lc与为根据运动物体行进速度计算出的刹车距离Sr进行比较，当Lc≥Sr时，车内外发出提示信息，车门限位提示灯亮起；当Lc＜Sr时，此时物体有极大可能没有足够时间规避开门动作而碰撞车门，控制限位系统锁紧前后车门锁死，警示灯亮起；还包括横向探测部分，步骤一：采用激光三角测距方法，测得车门侧方障碍物与车身的距离Dσ，其中，ε1为激光从发出到被反射探测器接收所用时间，ωp为平面镜的转动速度，ε2为激光从发出到被测量探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军年，王彦哲，杨倩，任傲，王景天，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22