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原文传递具有主动安全性的汽车开门防撞预警方法及装置

专利名称：	具有主动安全性的汽车开门防撞预警方法及装置
摘要：	本发明公开一种具有主动安全性的汽车开门防撞预警方法及装置，安全性高、可靠性强。方法包括：(10)本车开门预警：综合本车车速、中控门锁状态、本车侧后方障碍物运动状态和车门驾乘人员开门意图，发出本车开门报警信号；(20)它车位置检测：检测本车附近的其它车辆及与本车的位置关系；(30)快速接近报警：当其它速度大于1.5m/s的车辆所处位置为快速接近报警区域时，发出快速接近报警信号；(40)接近碰撞预警：当其它车辆所处位置为接近碰撞预警区域时，根据行将碰撞时间及时间碰撞危险度，发出接近碰撞报警。装置包括车辆状态信息感知模块(1)、雷达传感器模块(2)、ECU模块(3)、预警执行模块(4)。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京理工大学
发明人：	王良模;孙会明;葛承强;鞠飞;封旗旗;王陶;张江帆
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910301740.1
公开号：	CN109987046A
代理机构：	南京理工大学专利中心
代理人：	吴茂杰
分类号：	B60R21/0132(2006.01);B;B60;B60R;B60R21
申请人地址：	210094 江苏省南京市孝陵卫200号
主权项：	1.一种具有主动安全性的汽车开门防撞预警方法，其特征在于，包括如下步骤： (10)本车开门预警：根据本车车速、中控门锁状态、本车侧后方障碍物状态和车门驾乘人员开门意图，当车外存在危险运动障碍物且车内驾乘人员试图打开车门时，发出本车开门报警信号； (20)它车位置检测：根据雷达探测信号，检测本车附近的其它车辆及与本车的位置关系； (30)快速接近报警：当其它速度大于1.5m/s车辆所处位置为快速接近报警区域时，发出快速接近报警信号； (40)接近碰撞预警：当其它车辆所处位置为接近碰撞预警区域或速度小于1.5m/s的目标处于快速接近预警区域内时，根据其与本车发生碰撞所需行将碰撞时间及时间碰撞危险度，发出接近碰撞报警。 2.根据权利要求1所述的防撞预警方法，其特征在于，所述(10)本车开门预警具体为：当本车车速为0、中控门锁状态为允许打开时，如车内驾乘人员打开车门，且侧后方存在危险目标时，发出本车开门报警信号。 3.根据权利要求1所述的防撞预警方法，其特征在于，所述(20)它车位置检测步骤包括： (21)目标存在探测：根据雷达回波信号，判断本车侧后方是否存在其它车辆； (22)目标位置区分：当本车侧后方存在其它车辆时，根据其它车辆与本车的纵向距离、横向距离以及目标速度，将其它车辆所处位置区分为快速接近报警区域或接近碰撞预警区域；所述快速接近报警区域是指：车后长为am，宽为d且目标速度大于1.5m/s的区域；所述接近碰撞预警区域是指：快速接近报警区域后长为bm，宽为c的区域范围；所述c为车门完全打开后占据的最大宽度即l，d为车门完全打开后占据的α倍最大宽度即αl。 4.根据权利要求1所述的防撞预警方法，其特征在于，所述(40)接近碰撞预警步骤包括： (41)接近碰撞时间计算：当其它车辆所处位置为接近碰撞预警区域时，根据它目标方向角、逃逸角，计算其与本车发生碰撞所需行将碰撞时间，对于快速接近预警区域内速度小于1.5m/s的目标直接按照匀速行将碰撞时间计算，不计逃逸角； (42)目标碰撞危险度的计算：根据对最短避撞时间的推算，结合上述的它目标行将碰撞时间和心理感应强度公式，综合计算目标的碰撞危险度； (43)接近碰撞预警发布：当它目标行将碰撞时间小于等于设定的时间预警阈值T即时间碰撞危险度大于0时，发出接近碰撞报警，包括车外危险提示和车内预警，所述车外危险提示为打开车尾双跳灯对外部车辆进行危险提示；所述车内预警根据碰撞的危险程度对车内开门驾乘人员予以分级预警提醒，包含LED灯、蜂鸣器和车门铰链处的阻尼器。 5.根据权利要求4所述的防撞预警方法，其特征在于，所述(41)接近碰撞时间计算步骤包括： (411)它目标方向角计算：按下式计算处于接近碰撞预警区域内的其它车辆的方向角： Ri为i时刻雷达测得与目标的相对距离，vri为i时刻雷达测得与目标的相对速度，θ为雷达测得的与目标的相对方位角。为目标运动的方向角，； (412)它目标的逃逸角计算：按下式计算处于接近碰撞预警区域内的其它车辆的逃逸角：为当车门打开到最大开角时，目标与车门边缘的在地面投影的连线与车身侧面在地面的投影的夹角； (413)它目标行将碰撞时间计算：根据处于接近碰撞预警区域内的其它车辆的运动状态为匀加速、匀速、匀减速分别计算其将与本车发生碰撞所需行将碰撞时间。 6.根据权利要求5所述的防撞预警方法，其特征在于，所述(413)它目标行将碰撞时间计算步骤包括： (4131)匀加速行将碰撞时间为： 1)目标在预警区域内达到最大速度，则碰撞时间为其中，vmax为设定最大速度，vxi是开门瞬间目标在x方向上的速度，axi为开门时刻目标在x方向上的平均加速度 2)目标在预警区域内未达到最大速度，则碰撞时间为 (4132)匀速行将碰撞时间为， (4133)匀减速行将碰撞时间为： 1)当减速距离大于等于目标与本车之间的纵向距离时，匀减速行将碰撞时间为： 2)减速距离小于目标与本车之间的纵向距离当目标速度减为0时，仍未与车门发生碰撞，即目标初始速度小于这种工况下，无需计算碰撞时间，由于目标在到达车门前已经停止。 7.根据权利要求4所述的防撞预警方法，其特征在于，所述(42)目标碰撞危险度的计算步骤包括： (421)最短避撞时间为 β为有理数，η为最大转向角 (422)心理感应强度公式 O＝k(h-h0)n O为心理感应强度；h为刺激量大小；k为常数，由心理感应强度的单位决定；n为一变量，其大小随不同感官而异； (423)时间碰撞危险度为 γ为系数值，T为时间预警阈值，当目标在预警区域内的停留时间小于等于tTCR时，即使目标采取避撞操作也无法避免发生碰撞，即此时开门是高度危险，定义此时的时间碰撞危险度为1。 8.一种具有主动安全性的汽车开门防撞预警装置，其特征在于，包括：车辆状态信息感知模块(1)，用于采集车速信号、中控门锁状态信号、开门信号；雷达传感器模块(2)，用于测量的目标物理量包含距离、速度、加速度、角度； ECU模块(3)，用于雷达发射波形控制、雷达中频信号滤波放大、雷达信号A/D采样的实现，以及用于目标距离、速度、加速度及角度的测量以及雷达天线前端控制接口、滤波放大电路自动增益控制、发射波形产生、A/D控制、数据接口处理；预警执行模块(4)，用于车门处的分级预警LED灯、车内的预警蜂鸣器、车尾双跳灯以及车门铰链处的阻尼器的执行控制；所述ECU模块(3)通过CAN总线与车辆状态信息感知模块(1)信号连接，通过信号电缆分别与雷达传感器模块(2)和预警执行模块(4)信号连接；所述ECU(3)在检测到车辆状态信息感知模块(1)的信号满足系统的开启条件时候，ECU(3)给雷达传感器模块(2)发送检测车后方目标的命令，雷达传感器在接收到ECU(3)的指令后，向外发射毫米波，雷达接收天线收集雷达的返回波，经中频处理后送入ECU(3)的信号调理模块，中频信号经信号调理模块滤波放大，采样后，传给DSP进行分析处理，综合判断目标的运动角度和碰撞时间来判断车内驾乘人员打开车门的危险性，并将预警信号传送给预警执行模块(4)来完成相应的预警操作。 9.根据权利要求8所述的汽车开门防撞预警装置，其特征在于：所述ECU模块(3)包括信号相连的信号调理子模块(301)和数字信号处理子模块(302)，所述信号调理子模块(301)，用于雷达发射波形控制、雷达中频信号滤波放大、雷达信号A/D采样的实现；所述数字信号处理子模块(302)，用于目标距离、速度、加速度及角度的测量以及雷达天线前端控制接口、滤波放大电路自动增益控制、发射波形产生、A/D控制、数据接口处理；所述信号调理子模块(301)通过信号电缆与雷达传感器模块(2)信号连接，数字信号处理子模块(302)通过信号电缆与预警执行模块(4)信号连接。 10.根据权利要求9所述的汽车开门防撞预警装置，其特征在于：所述数字信号处理子模块(302)采用DSP+FPGA架构， DSP作为主处理器，用于目标距离、速度、加速度及角度的测量； FPGA为协处理器，用于雷达天线前端控制接口、滤波放大电路自动增益控制、发射波形产生、A/D控制、数据接口处理以及与DSP数据交互；所述FPGA一方面与信号调理子模块(301)信号连接，另一方面与DSP连接。
所属类别：	发明专利