CN105672785A - 一种车辆开门防撞系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种车辆开门防撞系统，系统设有控制单元，所述控制单元接收车辆总控门锁开关的信号，以及接收探测车辆侧后方障碍物信息的雷达模块的信号，所述控制单元经CAN总线连接BCM，并通过BCM输出控制信号至门锁机构。本系统能够防止在有危险的情况下驾乘人员在接收到报警信息后，因为报警延时或者报警信息没能被驾乘人员完全理解驾乘人员仍然开门导致的碰撞事故的发生。

Description

一种车辆开门防撞系统及控制方法

技术领域

本发明涉及汽车主动安全技术领域，具体涉及一种车辆开门防撞系统及控制方法。

背景技术

随着非机动车辆的不断增多和交通状况的不完善，导致大量的非机动车占用机动车道超速行驶，且大多数驾乘人员下车时不注意回头观测后方车况。导致了大量的由于非机动车撞到打开的车门而导致摔伤、摔残、以及遭到来车碾压的事故发生。车辆开门预警系统正是为了避免该类事故发生的一项主动安全技术。

目前开门预警系统，在系统检测到驾乘人员开门可能存在风险的情况下，通过视觉和声觉等方式进行危险提醒。但是这种提醒方式是否能够真正的将信息准确传递到驾乘人员，完全取决于驾乘人员。如果驾乘人员在接收到报警信号后，不明白为什么报警，仍然继续开门，则系统报警无效，此时系统无法避免碰撞事故的发生，尤其对老年人或者小孩等驾乘人员，该类情况尤为严重。该类报警方式在给驾乘人员传达信息是存在一定的随机性，无法保证足够安全。如果能够在系统检测到开门存在风险的情况下，能够阻止驾乘人员开门，则可以避免该类事故的发生，同时又能够避免与安全法规相违背，保证车辆发生碰撞事故时，逃生之门能够正常开启。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种更加安全可靠且能有效避免因开车门而发碰撞事故的系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种车辆开门防撞系统，系统设有控制单元，所述控制单元接收车辆总控门锁开关的信号，以及接收探测车辆侧后方障碍物信息的雷达模块的信号，所述控制单元经CAN总线连接BCM，并通过BCM输出控制信号至门锁机构。

系统设有系统开关,所述系统开关串联在系统供电电源线上.

所述控制单元通过CAN总线和ICM输出报警信号至蜂鸣器。

所述控制单元通过CAN总线获取的车速信号以及横向和纵向的加速度信号，通过雷达模块获得障碍物速度信号。

所述雷达模块包括采集车辆左右两侧前方和后方障碍物信息的侧雷达，以及采集车辆正后方障碍物信息的后雷达。

一种所述的车辆开门防撞系统的控制方法：

步骤1、检测到门锁开启；

步骤2、系统上电运行并完成初始化；

步骤3、判断车辆是否发生碰撞事故，若否则报警防护功能开启并执行下一步，若是则门锁解锁并关闭系统；

步骤4、若车速为0且接收到门锁解锁信号，则延时解锁指令并执行下一步；若否则返回步骤2；

步骤5、判断是否有超过预设速度阈值的障碍物接近车辆，若有则保持门锁上锁状态，并报警，之后执行下一步，若否则门锁解锁，并返回步骤2；

步骤6、判断设定时间内车门是否再次解锁，若是则返回步骤5；若否则关闭报警并返回步骤5。

所述步骤3中判断是否发生碰撞事故通过获取车辆当前车速、横向和纵向的加/减速度判断，若获取的车辆横向和纵向的加/减速度小于加/减速度阈值，且车速小于车速阈值，则判定为发生碰撞事故。

所述步骤5中若没有超过预设速度阈值的障碍物且门锁解锁后，则再判断车辆是否处于熄火状态，若否则返回步骤2，若是则再判断门锁是否锁上，若否则返回步骤2，若是则关闭系统。

所述步骤5中若有超过预设速度阈值的障碍物，则再检测解锁车门是否与障碍物位于同侧，若位于同侧则保持门锁上锁状态、报警并执行步骤6，若不位于同侧则车门解锁并返回步骤2.

当车速大于预设阈值时，车辆门锁自动开启。

本发明的优点在于：

1)系统克服了驾乘人员对视觉和声觉报警理解的随机性和不确定性，提高了系统的有效性，弥补了目前报警方式存在的不足；

2)减小视觉和声觉报警提醒方式对驾乘人员的干扰；

3)整车不增加或者不改动任何机械装置，只需车身控制器扩展各车门门锁控制接口即可；

4)报警方式采用仪表内置的蜂鸣器，取消每个车门上的LED报警装置，降低了系统成本的同时，不对整车做任何改动，适合整车后期加装和后装市场的推广。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：

图1为车辆开门防撞系统框图；

图2为车辆开门防撞系统控制流程图。

具体实施方式

如图1所示，车辆开门防撞系统包括控制单元、总控门锁开关、雷达模块、系统开关。控制单元用于信号处理，总控门锁开关连接控制单元，并将门锁开关的信号输送至控制单元。

雷达模块实时将返回的I，Q中频信号经过控制单元的中频处理电路处理后，经过控制单元处理器内置的A/D转换成数字信号，然后经过数字滤波和FFT变换，通过雷达算法识别并判断是否有目标进入车辆后方报警区域。雷达模块可获得障碍物速度信号，通过障碍物速度判断是否会发生碰撞，为提高采集精度，雷达模块设有多个，包括采集车辆左右两侧前方和后方障碍物信息的侧雷达，以及采集车辆正后方障碍物信息的后雷达，能够具体判断到障碍物所处的位置。

控制单元经CAN总线连接BCM(车身控制模块)，并通过BCM输出控制信号至门锁机构，如果有车辆进入正后方或者左侧报警区域则，控制单元发送门锁延迟开启指令给车身控制器单元，车身控制器单元控制门锁机构的左前门门锁电机、左后门门锁电机，给左侧前后车门门锁上锁或者保持上锁状态或者将已开启的门锁再次上锁，保证驾乘人员此时无法将左侧车门打开。

如果有车辆进入正后方或者右侧报警区域则，控制单元发送门锁延迟开启指令给车身控制器单元，车身控制器单元控制门锁机构的右前门门锁电机、右后门门锁电机，给右侧前后车门门锁上锁或者保持上锁状态或者将已开启的门锁再次上锁，保证驾乘人员此时无法将右侧车门打开。

控制单元通过CAN总线和ICM(点火控制模块)输出报警信号至蜂鸣器，这样在不解锁的同时可以给出报警提示，如果控制单元通过CAN总线接收到任意一个车门开启的信号，则系统通过蜂鸣器进行提醒，否则不通过蜂鸣器进行提醒。此时车门仍然无法开启。蜂鸣器由控制单元通过CAN总线发送控制指令给仪表控制单元ICM由ICM控制蜂鸣器报警。

如果没有车辆进入报警区域则，控制单元发送取消门锁延迟开启指令，车身控制器控制门锁机构解锁，车门可以打开。然后通过CAN总线接收系统电源状态开关信号，判断整车电源是否关闭，如果关闭。则继续通过CAN总线接收的车门总控门锁的状态信号，当判断车门门锁处于上锁状态后，认为驾乘人员下车离开，系统延迟设定的时间后，切断自身电源，系统关闭。

控制单元同时通过CAN总线获取的车速信号以及横向和纵向的加速度信号，控制单元通过CAN总线从整车获取的车速信号以及横向和纵向的加速度信号，判断如果车辆车速小于3Km/h且车辆减速度小于6.8m/ss，则报警防护功能开启。如果车速减速为0，车辆停止时，控制单元通过CAN总线接收车身控制器发送的车门门锁状态信息，如果判断驾乘人员操作了门锁解锁按钮开关，车身控制单元暂不执行解锁操作，等待控制单元发送此时开门是否危险的指令。

为了方便控制系统开关，该系统设有系统开关,系统开关串联在系统供电电源线上，驾乘人员也可以通过系统开关将系统关闭，通过切断控制单元的电源将系统关闭。

本申请是基于毫米波雷达以及与整车采用CAN通信交互方式，结合车门门锁装置实现的车辆开门防撞系统。针对采用其它雷达或者视觉等传感器实现目标检测的任意车辆开门防撞系统，该安全防护方法同样有效，都属于本专利保护范围。

如图2所示，基于上述车辆开门防撞系统的控制方法：

当车速大于预设阈值时，车辆门锁自动开启；

步骤1、检测到门锁开启，控制单元检测到总控门锁开关输出的门锁开关信号后，开启系统电源开关；

步骤2、系统上电运行并完成初始化；

步骤3、判断车辆是否发生碰撞事故，若否则报警防护功能开启并执行下一步，若是则门锁解锁并关闭系统；判断是否发生碰撞事故通过获取车辆当前车速、横向和纵向的加/减速度判断，若获取的车辆横向和纵向的加/减速度小于加/减速度阈值，且车速小于车速阈值，则判定为发生碰撞事故；

目前整车出于法规和安全考虑，当在车辆发生碰撞事故时，能够保证车门正常开启，所以在设计车门门锁时，即使车门锁上，驾乘人员也可以通过两次拉门把手或者解锁按钮将门开启。当本车虽然停止但是，如果突然出现纵向或者横向急加速或者急减速车辆减速度大于6.8m/s²时，则表明本车可能被别的车辆碰撞，此时车门门锁自动解锁。本车车速小于10km/h车速的状态下执行上锁或者延迟开锁的操作。当车速大于10km/h车速时，不执行此动作。防止车辆在高速行驶过程中发生碰撞事故时来不及将车门解锁导致车门无法打开的事情发生；

当车速小于3km/h且车辆减速度小于6.8m/s2时，系统防护报警功能开启；

步骤4、若车速为0且接收到门锁解锁信号，则延时解锁指令并执行下一步；若否则返回步骤2；

当车速为0且门锁处于开启状态时，如果系统检测到有车辆进入后方报警区域，则车门上锁或者保持上锁状态，并通过蜂鸣器报警装置进行危险提醒。当目标远离报警区域时，危险解除，车门解锁，此时车门才可以打开，蜂鸣器报警关闭；

延时解锁指令针对在车身控制器是否上电的情况下，均通过两次拉门把手都可以将门打开的情况下，第1次拉门把手将门锁解除。第2次拉门把手才可以将门打开。本方案采取的方法是，在驾乘人员第1次拉门把手将门解锁到第2次拉门把手的时间范围内，将门再次锁上，这样驾乘人员第2次拉门把手仍然是解锁，以此类推，可以实现延时开门，避免存在开门风险的情况下开门导致的碰撞事故的发生。

步骤5、判断是否有超过预设速度阈值的障碍物接近车辆，若有则保持门锁上锁状态，并报警，之后执行下一步；为了提高判断精度，若有超过预设速度阈值的障碍物，则再检测解锁车门是否与障碍物位于同侧，若位于同侧则保持门锁上锁状态、报警并执行步骤6，若不位于同侧则车门解锁并返回步骤2；若检测解锁车门具有多个且存在与障碍物位于同侧的车门，则仅保持该侧车门门锁闭合、报警并执行步骤6，另一侧车门门锁解锁。

若否(没有障碍物)则门锁解锁，则再判断车辆是否处于熄火状态，若否则返回步骤2，若是则再判断门锁是否锁上，若否则返回步骤2，若是则关闭系统；

针对门锁只通过车身控制器控制的情况，当开门存在风险的情况下，驾乘人员虽然通过开锁按钮执行了解锁操作，但是如果开门防撞系统通过雷达检测到有车辆进入后方报警区域，开门有风险的情况下，可以给车身控制器发送延迟开锁的指令，此时驾乘人员无法将车门开启。直到危险解除，或者驾驶员执行了总控解锁操作。

步骤6、判断设定时间内车门是否再次解锁，若是则返回步骤5；若否则关闭报警并返回步骤5。

这样当系统检测到有目标车辆进入报警区域，且符合报警条件时，系统在通过声觉报警的同时，通过临时将车门锁上或者保持上锁的方式，防止驾乘人员把车门打开，降低因开车门引发碰撞事故的概率。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆开门防撞系统，其特征在于：系统设有控制单元，所述控制单元接收车辆总控门锁开关的信号，以及接收探测车辆侧后方障碍物信息的雷达模块的信号，所述控制单元经CAN总线连接BCM，并通过BCM输出控制信号至门锁机构。

2.根据权利要求1所述的车辆开门防撞系统，其特征在于：系统设有系统开关,所述系统开关串联在系统供电电源线上。

3.根据权利要求1或2所述的车辆开门防撞系统，其特征在于：所述控制单元通过CAN总线和ICM输出报警信号至蜂鸣器。

4.根据权利要求3所述的车辆开门防撞系统，其特征在于：所述控制单元通过CAN总线获取的车速信号以及横向和纵向的加速度信号，通过雷达模块获得障碍物速度信号。

5.根据权利要求1所述的车辆开门防撞系统，其特征在于：所述雷达模块包括采集车辆左右两侧前方和后方障碍物信息的侧雷达，以及采集车辆正后方障碍物信息的后雷达。

6.一种基于权利要求1-5中任一项所述的车辆开门防撞系统的控制方法，其特征在于：

步骤1、检测到门锁开启；

步骤2、系统上电运行并完成初始化；

步骤3、判断车辆是否发生碰撞事故，若否则报警防护功能开启并执行下一步，若是则门锁解锁并关闭系统；

步骤4、若车速为0且接收到门锁解锁信号，则延时解锁指令并执行下一步；若否则返回步骤2；

步骤5、判断是否有超过预设速度阈值的障碍物接近车辆，若有则保持门锁上锁状态，并报警，之后执行下一步，若否则门锁解锁，并返回步骤2；

步骤6、判断设定时间内车门是否再次解锁，若是则返回步骤5；若否则关闭报警并返回步骤5。

7.根据权利要求6所述的车辆开门防撞系统的控制方法，其特征在于：所述步骤3中判断是否发生碰撞事故通过获取车辆当前车速、横向和纵向的加/减速度判断，若获取的车辆横向和纵向的加/减速度小于加/减速度阈值，且车速小于车速阈值，则判定为发生碰撞事故。

8.根据权利要求6或7所述的车辆开门防撞系统的控制方法，其特征在于：所述步骤5中若没有超过预设速度阈值的障碍物且门锁解锁后，则再判断车辆是否处于熄火状态，若否则返回步骤2，若是则再判断门锁是否锁上，若否则返回步骤2，若是则关闭系统。

9.根据权利要求8所述的车辆开门防撞系统的控制方法，其特征在于：所述步骤5中若有超过预设速度阈值的障碍物，则再检测解锁车门是否与障碍物位于同侧，若位于同侧则保持门锁上锁状态、报警并执行步骤6，若不位于同侧则车门解锁并返回步骤2。

10.根据权利要求6所述的车辆开门防撞系统的控制方法，其特征在于：当车速大于预设阈值时，车辆门锁自动开启。