雷达传感器模组车门预警小型轿车车门防撞安全系统,根据相关部门的统计数据,到2020年,我国的民用汽车已达到2.6亿辆。从这2亿6千万辆汽车中不难看出,汽车在人们生产、工作中占有重要地位,人们的生活离不开汽车,特别是小型轿车,越来越受到人们的青睐,许多地方的汽车都进入了千家万户,甚至许多家庭都不只一辆。但与其相关的车辆使用安全问题也日益突出,如预测耗尽的石油能源,以及大量尾气污染环境问题,有些问题,如交通安全等,一直困扰着人们,其中交通安全问题,虽然目前汽车上都装有很多安全装置,虽然安全隐患得到解决,但从数据来看,事故还是接二连三,给家庭造成人身伤害,财产损失等更不可轻视。根据相关统计,2018年全国范围内发生交通事故24万起,死亡人数6万多人,直接财产损失13.8亿元。就汽车类型而言,因汽车引起的交通事故和死亡人数高,2018年我国汽车发生交通事故16万起,造成近5万多人死亡,多达16万多人受伤,直接财产损失超过1.2亿元。为避免这样的伤害,许多公司都在研究汽车安全系统,基于雷达传感器模组的安全看门方式应运而生。
澳大利公司,已经开发出一套开门防撞预警系统。开发一代产品,通过控制安全带实现预警,并利用灯光来提醒车内外人员,在车的后部装上报警灯,用于提醒车外人员。另一种产品,它将摄像机安装在后视镜里,检测到后面的移动障碍物,以判断危险状态。目前该公司通过其它途径向外界披露,这种技术与凯毅德公司采用的方法相似。以“门式制动器”为基础,德国公司开发了一种新的门控系统。它是一个基于传感器的安全设备。该设计旨在降低车门碰撞损失及危险状况。其设计目的是监控车门附近的障碍物,在后视镜下端安装摄像头,利用摄像头接收到的信息判断障碍物是否影响开门的安全性,以及是否下达指令,实施车门制动。一种基于视频技术的电磁门锁。利用控制,制动使门停开是本系统的优点,在整个开门过程中提高安全。
吉林大学、江苏大学、上海交通大学、扬州大学等国内众多的科研机构,各高等院校相继开展了汽车车门防撞性预警研究与开发,并开展了防撞系统控制的研究课题;当前国内汽车市场,尚未出现成功的产品可用于汽车。许多科研成果率高、科研项目多是在简单工况下进行试验研究,从目前各个科研机构和高校的研究成果来看,系统所采用的信号采集工具或研究方向简单分为以下几类:
1、基于超声波雷达的传感技术
目前超声雷达传感器模组技术成熟,精度更高,成本也更低,但其检测范围较小,只能在一个方向上检测,如果障碍物和传感器超出一定角度,就无法检测到,因此盲区较大。当前应用超声阵列多为应用,汽车上倒车雷达是目前应用较成功的超声传感器。
2、视频处理技术基础
当前视频处理技术的发展也比较成熟,但技术复杂,通过视频技术对图像进行采集,将数据传送到计算机内部,计算机内部通过,信号处理,模式识别,多种图像处理技术,如信号融合,分析得出,物体尺寸、位置距离、移动速度、角度等;计算作出判断预测对象是否有危险,因此,是否发出指示报警或锁车门等。但目前这一技术还没有在汽车上应用,因为它的复杂性高,成本很难降低,很难在家用轿车上实现。
3、毫米波雷达传感器模组技术
在障碍物检测中,无论是检测静止目标还是检测移动目标,都应使用毫米波雷达。均能较正确地检测出来,而毫米波雷达传感器模组对于速度、角度的计算都比较正确,性能也比较好,当前无人与辅助驾驶技术,也常采用这种传感器,这种传感器目前技术比较成熟,将技术融入到汽车监控系统中,减少对车辆的改装,可以降低成本。
防撞系统的总体设计思路本次设计的开门碰撞系统的设计思想为,针侧前,从侧面向移动对象和车门两边的障碍,以毫米波雷达传感器模组为基础,利用超声波传感器和传感器,对前方、后方运动目标复杂的目标进行测量与定位,对车辆和移动目标的碰撞进行了研究,利用超声雷达对其进行监控,采用工业控制计算机,判定是否发生危险碰撞;通过原车CAN-BUS系统进行汽车中央门锁及原车音响系统;在对可能发生危险碰撞的情况下,实施声光报警和门锁锁定控制。
利用超声波雷达传感器和毫米波传感器对其进行综合控制,使其工作可靠,性能稳定,能适应复杂的环境,性价比高。利用超声传感器探测汽车侧壁障碍,设置一定的安全阀限度,在右前角、左后角、右后角分别安装毫米波雷达传感器模组,用于检测左、右右前、左右两侧移动障碍物的距离、速度等信息,这次使用的毫米波传感器,该传感器功能强大,可以直接探测到移动障碍、距离、在精度高、探测距离远、抗干扰性好、性能价格比高等特点下,具有速度和方向角。
总体逻辑;首先,系统运行情况为,司机或乘客开启门锁;此时,ECU检测到解锁信号,ECU发出指令,控制超声传雷达感器和毫米波雷达传感器模组开始工作,将探测到的信号结果传到ECU,由ECU进行信号处理并判定车侧侧有无障碍物在1M以内,或左、右前方或左右两侧是否有移动物体,能否在10S之内到达距离车1M以内,如无则ECU认为安全的情况下,司机或乘客可直接将车门打开打开,下车。如果有障碍物位于车辆侧面1M以内,或者在侧后和侧边有移动障碍,预计在10S之内可以到达距离车体1M之内,当ECU通过CAN-BUS系统线路,向ECU发出指令控制汽车内部音响系统发出警报,并且控制车辆前后的灯光系统闪烁报警,报警时间设定在3S左右,同时控制中控门连续3S锁止车门,当乘客或司机不打开车门,3S后系统报警并锁定锁定,在乘客或司机观察情况下,再打开车门,ECU控制传感器停止工作。
对小轿车车门防撞系统进行研究,解决了系统的逻辑设计,即开闭模型设计,计算判断模型设计,雷达传感器模组小型客车车门防撞系统技术方案,在尽可能少的情况下,降低现有车辆的设计成本,对原装置进行了改进,增加了毫米波雷达传感器模组,实现了门的探测、判断、控制逻辑。系统预警可行性是显而易见的,我相信,在不远的将来,将出现更加安全、经济的系统,以保护驾驶员和乘客,避免悲剧事故的发生,保障车辆的安全。