1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着汽车工业的快速发展，以及汽车行驶性能的不断提高，汽车的安全性越来越为人们所重视。据世界卫生组织报告表明：近年来，每年交通事故造成超过120万人死亡，伤残人数达5000万。其中，由于驾乘人员开门下车时不注意观测后方车况导致的车门和后方驶来的自行车、摩托车发生碰撞并将人撞飞导致二次伤害的伤残人数约占总伤残人数的11.6%，甚至被车道内驶来的机动车来不及刹车而碾压造成死亡人数约占总死亡人数的5.3%。当前，车辆安全越来越受到广大消费者的重视，其中主动安全技术在车辆安全方面发挥的作用越来越突出，不仅表现在对驾乘人员的保护方面，同时在对交通环境中的人和非机动车辆的保护方面也在加强。

在交通事故中，车辆开门时车门和后方接近的自行车、摩托车发生碰撞的事故也占有较大比重，开门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。目前用于整车配置的开门警示系统还未普及。在国内和一些不发达国家中，由于交通状况差、大量非机动车缺乏严格管理，在机动车道上任意穿行，经常出现非机动车与开启的汽车车门发生碰撞的事故。为了有效降低由于车门开启引发的交通事故的概率，但依靠改善交通状况和规范驾乘人员开车门的习惯，在现实中是很难在短时间内取得成效的。那么，最有效的方法是在车辆上加装车门开启防撞预警系统，利用防撞信息检测系统来判断驻车时车辆的周围环境，在驾乘人员打开车门之前对其进行有效提醒，使其注意观测后方车况，当碰撞危险可能发生时，通过执行锁定车门和发出声光报警来提醒驾驶员。当前的大多数车载防撞系统都由主控芯片和传感器两部分组成，传感器到主控芯片的连接基本上都为有线传输，这些线路的长短由传感器在车身上的安装位置和主控芯片的设置位置有关。根据检测需要，车载防撞系统的传感器通常在车身轮廓的四角上都有设置。设置在后保险杠上的测距传感器通常用来检测后方来车或障碍物；设置在前保险杠上的测距传感器用来检测与前车的距离防止追尾；设置在侧边车门上的传感器通常用来检测经过的行人或者自行车摩托车防止碰擦。这些传感器设置分散，在车身上分布较广，如果用有线将其与主控芯片进行连接，那么车内的排线将较为复杂，也不利于日后的维护和检修。并且在走线问题上，如果不是在车辆出厂前就安装好防撞系统，那么在日后安装此类系统时，线路必然会暴露在外，影响车内饰美观，目前整车在出厂前就配置开门警示系统或其他车载防撞系统的车型在国内外都还比较少。如果要强行将线路隐藏在车身内部，那么在改造过程中将不可避免地对车身或内饰装潢造成一定的损伤。

本设计的研究意义就是通过采用蓝牙无线传输技术改善传统汽车开门防撞系统的传感器和主控芯片的传输方式，简化系统安装，减少走线对车辆的损伤。并利用多种传感器安装在车辆不同的位置来满足车门开启防撞预警的各种需求。本设计采用蓝牙4.0技术作为模块间的无线传输手段，并利用超声波测距传感器、红外对射测距传感器和热释电人体感应传感器组成的传感器模块进行驻车环境检测。非商用的class b类蓝牙通讯距离大约在 8~30m 之间，一般通常是10米左右，一般的家用轿车长度为4m左右，宽度为2m左右，十分适合使用蓝牙。通过本设计的改进，驾驶员可以在对车体损伤最小的情况下改造加装开门防撞预警系统，并获得全方位的检测范围来规避风险。

国内外研究现状

全球范围内的汽车保有量的增加，交通事故逐年增多、消费者安全意识逐步提高、各国政府安全法规愈加严格、各企业之间的激烈竞争等都促进了汽车安全性研究的发展。随着汽车设计和制造技术的不断进步，汽车安全技术早已经步入了崭新的时代，许多新安全技术的出现，使得拥有众多主动被动安全防护的汽车似乎已能最大程度地确保驾驶者以及行人的人身安全。

2. 研究的基本内容

针对驾驶员驻车时由于车门开启不当造成同向行驶的非机动车、行人撞上车门或者车门蹭到墙，且现有汽车防撞类系统布线复杂、安装时对车身损害较大等问题，本论文设计一个基于蓝牙技术的汽车开门防撞预警系统。

本预警系统在防撞检测的功能上，首先需要判断车子是否熄火，在判断车子熄火后本系统开始工作，在汽车停车位置不当导致开门会蹭到墙时，或者路边停车开门时有同向行驶的非机动车和行人出现时，该系统能主动提醒驾驶员。

在检测驻车环境所用的传感器选择上，本系统采用超声波传感器作为信息采集器用于对后方来车测距和测速，采用红外对射测距传感器作为信息采集器用于对车门可能蹭上的墙面测距并利用红外热释电人体感应器感知附近的行人。采集汽车驻车信息输送至单片机，分析判断后发出工作指令，控制超声波感应系统和人体感应系统启动，同时将传感器的感测距离限定在一定范围内，当在范围内检测到有行人或物体向车靠近即发出“请注意”的提醒声，同时单片机利用测得的移动物体的速度从而计算出其将到达车门的时间，当时间小于所设定的值（这个值大概为开门所需时间的1/3，只要大于这个时间，即使门已经稍微开启，后方驶来的电动车/自行车也来得及避让），要求发出电平信号使车门在一段时间内无法打开，并向驾驶员预警。同时红外测距传感器开始工作，红外传感器将根据车门开启半径设定好一定的功率，这个功率要求当距离大于车门开启半径时红外线能衰减至无法返回信号，如果返回了信号，表明车门开启时可能会蹭到墙，要求发出信号提醒驾驶员，并从单片机向汽车中控返回锁门信号，使车门无法打开，提醒驾驶员重新驻车，调整车辆位置。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

本汽车开门防撞预警系统设计如下：

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4. 参考文献

[1] 张凯瑞,吴军,郑小军.超声波测距技术的研究[j]. 科技信息. 2013(10)

[2] 王维斌.超声波测距系统的设计[j]. 电子技术. 2009(05)

[3] 侯智新,胡建军,张世义.汽车红外线防碰撞控制系统设计[j]. 重庆工学院学报(自然科学版). 2007(02)