第1章緒論1.1研究背景及意義1.1.1研究背景隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展以及居民消費(fèi)水平的提升,汽車(chē)已經(jīng)成為一件普通的大宗消費(fèi)品進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)，尤其是二、三線(xiàn)城市和農(nóng)村地區(qū)的消費(fèi)者。他們希望通過(guò)擁有一輛汽車(chē)來(lái)方便出行。依據(jù)公安部門(mén)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2023年9月末，我國(guó)汽車(chē)的總保有量已攀升至4.3億輛，這其中包括了3.3億輛傳統(tǒng)汽車(chē)以及1800萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē)。此外，機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)说臄?shù)量也達(dá)到了5.2億名，其中汽車(chē)駕駛?cè)苏急雀哌_(dá)4.8億。這一趨勢(shì)表明，隨著汽車(chē)和駕駛員數(shù)量的急劇上升，可能引發(fā)的交通安全隱患也將隨之增多。突然開(kāi)門(mén)引發(fā)的交通事故是最為常見(jiàn)的事故類(lèi)型，如圖案列1.1，在今年3月，云南省昆明市的一條道路上，一輛停在路邊的車(chē)發(fā)生了開(kāi)車(chē)門(mén)事故。幸運(yùn)的是，電動(dòng)車(chē)上的三人只受了輕傷。盡管沒(méi)有造成嚴(yán)重傷害，但這一事件仍然讓人深感震驚。如圖案列1.2，在同年7月，廣東省中山市，一名女子駕駛電動(dòng)車(chē)行駛在路上。然而，一輛停在路邊的小轎車(chē)的司機(jī)沒(méi)有留意車(chē)外情況，突然開(kāi)車(chē)門(mén)下車(chē)，女子無(wú)法及時(shí)避讓?zhuān)采狭塑?chē)門(mén)，女子因頭部著地導(dǎo)致顱腦損傷，盡管經(jīng)過(guò)搶救，最終還是不幸身亡。圖1.1事故案列圖1.2事故案列這兩起事件背后有一些共同的反思點(diǎn)：一是不注意交通安全：在這兩起事故中，車(chē)輛?？吭诼愤叺乃緳C(jī)似乎沒(méi)有足夠的留意來(lái)往車(chē)輛和行人。二是文明行車(chē)意識(shí)不足：事故的發(fā)生突顯了遵循交通法規(guī)和進(jìn)行文明駕駛的重要性。遵循規(guī)定的停車(chē)和開(kāi)車(chē)門(mén)程序可以避免不必要的危險(xiǎn)。這兩起開(kāi)車(chē)門(mén)事故帶來(lái)了悲痛和傷痛，同時(shí)也引發(fā)了對(duì)于交通安全和文明行車(chē)的深刻反思。遵守交通規(guī)則，關(guān)注路況，并尊重他人的道路權(quán)利是我們每個(gè)人的責(zé)任。通過(guò)更好的交通教育和自身的警覺(jué)性，我們可以共同創(chuàng)造更安全和文明的道路環(huán)境。因此，一種防汽車(chē)“開(kāi)門(mén)殺”事故的監(jiān)測(cè)裝置設(shè)計(jì)將汽車(chē)開(kāi)門(mén)時(shí)起到十分重要的作用，從而減少開(kāi)門(mén)時(shí)與非機(jī)動(dòng)車(chē)或行人發(fā)生碰撞，以此避免人員傷亡或不必要的經(jīng)濟(jì)損失。1.1.2研究意義車(chē)門(mén)意外開(kāi)啟導(dǎo)致的交通事故正呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，這一微不足道之舉往往釀成大禍，不僅威脅行人及其他車(chē)輛安全，甚至造成重大交通傷亡事件。相比于其他交通事故類(lèi)別，其對(duì)個(gè)體身心健康與生命安全的沖擊尤為嚴(yán)峻。盡管傳統(tǒng)汽車(chē)在車(chē)門(mén)開(kāi)啟時(shí)缺乏警示功能，部分新型車(chē)輛配置的前后左右方向燈光閃爍雖可作為提醒，但依舊無(wú)法徹底根除此類(lèi)事故?；谇笆隼碛?，此研究提出了一種汽車(chē)開(kāi)門(mén)主動(dòng)防撞預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念[1,2]。隨著汽車(chē)的普及,其相關(guān)的電子技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快,汽車(chē)上安裝越來(lái)越多的電子產(chǎn)品來(lái)保證人們與汽車(chē)的安全。本文將結(jié)合現(xiàn)有的防碰撞預(yù)警，設(shè)計(jì)出一種方便實(shí)用、獨(dú)立創(chuàng)新的智能汽車(chē)開(kāi)門(mén)防撞警示系統(tǒng)。駕乘人員即將下車(chē)時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)測(cè)距雷達(dá)采集周邊信息，若探測(cè)到后方來(lái)車(chē)威脅，則通過(guò)微處理器抑制電磁鎖操作,從而導(dǎo)致車(chē)門(mén)的把手處在鎖定狀態(tài),駕乘人員無(wú)法開(kāi)啟車(chē)門(mén)[3]。同時(shí)，車(chē)內(nèi)的警報(bào)器和指示燈工作，警示乘客在當(dāng)前時(shí)刻打開(kāi)車(chē)門(mén)可能會(huì)遇到風(fēng)險(xiǎn)，目的是降低因停車(chē)后開(kāi)門(mén)而可能導(dǎo)致的事故發(fā)生。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀近年來(lái)，與汽車(chē)開(kāi)門(mén)相關(guān)的安全事故數(shù)量呈現(xiàn)出上升的態(tài)勢(shì)，使得國(guó)內(nèi)外各大高校、研究院以及相關(guān)的科技公司與汽車(chē)巨頭公司都開(kāi)展了關(guān)于汽車(chē)開(kāi)車(chē)門(mén)防碰撞相關(guān)研究[4,5]。其中，美國(guó)、歐洲、日本這些發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面研究中已經(jīng)擁有良好的基礎(chǔ)。雖然我國(guó)起步晚，但是在現(xiàn)如今科技高速發(fā)展的情況下，我國(guó)在這方面也卓有成效。1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀（1）美國(guó)1974年，美國(guó)政府通過(guò)幾年的摸索過(guò)程，開(kāi)始了汽車(chē)碰撞防護(hù)雷達(dá)的研制工作，在國(guó)際上已處于領(lǐng)先地位。1993年，美國(guó)政府再次研制出EVT-300防撞雷達(dá)預(yù)警系統(tǒng)[6]。這套控制系統(tǒng)采用了不同的告警方式,而根據(jù)不同的車(chē)間距離,該包括了語(yǔ)音告警或燈光報(bào)警二個(gè)方法。Delphi公司于1998年發(fā)布了一款車(chē)輛碰撞保護(hù)產(chǎn)品[7]。這款碰撞防護(hù)產(chǎn)品包含了自適應(yīng)巡航和汽車(chē)碰撞防護(hù)預(yù)警，其中碰撞預(yù)警系統(tǒng)包含了該系統(tǒng)所采用的技術(shù)以超聲波和雷達(dá)為主前、后、左、右方向可能產(chǎn)生的碰撞[8]。2009年7月，德?tīng)柛y手福特推出創(chuàng)新的預(yù)啟動(dòng)制動(dòng)電子掃描雷達(dá)技術(shù),加強(qiáng)對(duì)駕駛者的反應(yīng),再以語(yǔ)音警告的方式引起駕駛者注意,由于整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)尺寸較小,而更能有效保障行車(chē)安全[9,10]。（2）歐洲20世紀(jì)70年代，德國(guó)GE與Bosch攜手打造了35GHz的非相關(guān)脈沖雷達(dá)，用以汽車(chē)門(mén)防碰撞，該技術(shù)以高精度測(cè)量、遠(yuǎn)探測(cè)距離及優(yōu)異距離分辨率著稱(chēng)。此后，GE聯(lián)合密歇根大學(xué)，開(kāi)發(fā)了10.525GHz超短脈沖雷達(dá)，采用喇叭天線(xiàn)技術(shù)，脈沖壓縮至1納秒，縮短了射頻發(fā)射工作時(shí)間，峰值功率為10mW，主要用于探測(cè)超近距目標(biāo)，其測(cè)距范圍只有0到6米，無(wú)法進(jìn)行目標(biāo)高度和方位角的測(cè)量[11]。在集成電路與雷達(dá)信號(hào)傳輸技術(shù)進(jìn)步下，推動(dòng)了20世紀(jì)90年代毫米波雷達(dá)射頻前端芯片化，由軍用拓展至民用。自此之后，在人們使用的汽車(chē)中開(kāi)始出現(xiàn)雷達(dá)，其一直致力于為人們的行車(chē)安全做出重要的貢獻(xiàn)[12,13]。具體如圖1.3所示,與此同時(shí)，歐洲其他國(guó)家也致力于這方面的研究。圖1.3德國(guó)凱毅德門(mén)鎖系統(tǒng)（3）日本日本對(duì)汽車(chē)駕駛車(chē)門(mén)防撞系統(tǒng)的研究已經(jīng)進(jìn)行了這么多年，技術(shù)水平比其他國(guó)家都要高，也研究出了相應(yīng)的產(chǎn)品。例如，日本伊東沃ad公司就對(duì)防撞汽車(chē)?yán)走_(dá)進(jìn)行了研究，其使用跨度可達(dá)120米，雷達(dá)使用頻率為60GHz。豐田集團(tuán)總部研制出了CCD攝像機(jī)技術(shù)，這套視覺(jué)系統(tǒng)結(jié)合了毫米波雷達(dá)，使兩車(chē)之間的車(chē)距可以通過(guò)視覺(jué)圖像處理來(lái)實(shí)現(xiàn)[14]。首先要設(shè)置一個(gè)相對(duì)安全的長(zhǎng)度，當(dāng)兩個(gè)車(chē)間距小于或等于這個(gè)長(zhǎng)度時(shí)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。本田公司則致力于激光雷達(dá)的研究，利用扇形激光束雷達(dá)傳感器對(duì)整個(gè)車(chē)道進(jìn)行全方位的掃描，當(dāng)汽車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)啟的時(shí)候輛可以監(jiān)測(cè)到車(chē)子與前后車(chē)子之間的間距信息[15。汽車(chē)的控制模塊根據(jù)間距信息來(lái)判斷此時(shí)開(kāi)門(mén)是否存在風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)程度來(lái)決定是否需要做出危險(xiǎn)報(bào)警，從而啟動(dòng)防撞預(yù)警[16]。1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀中國(guó)相對(duì)于國(guó)外一些國(guó)家來(lái)講，汽車(chē)工業(yè)的開(kāi)展起步較晚，跟國(guó)外一些制造商相比較而言，有著一百多年的時(shí)間差距，這也就導(dǎo)致了汽車(chē)在技術(shù)發(fā)展方面暫時(shí)性落后。但是我國(guó)科技和制造業(yè)發(fā)展速度迅速，并且擁有很多實(shí)力強(qiáng)勁的高校和研究所，再加上我國(guó)汽車(chē)開(kāi)車(chē)門(mén)防碰撞問(wèn)題的重視，所以我國(guó)在汽車(chē)開(kāi)車(chē)門(mén)防碰撞相關(guān)技術(shù)方面的潛力很大[17-18]。自2013年起，中國(guó)開(kāi)始引進(jìn)24GHz毫米波雷達(dá)技術(shù)，并逐漸展開(kāi)研究，促進(jìn)了該技術(shù)的快速發(fā)展[19]。24GHz毫米波雷達(dá)已經(jīng)占據(jù)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，并形成了完善的供應(yīng)鏈體系。受核心技術(shù)問(wèn)題的制約，截至到2014年，北京行易道、北京經(jīng)緯恒潤(rùn)、蕪湖森思泰克等公司是國(guó)內(nèi)少數(shù)能量產(chǎn)77GHz毫米波雷達(dá)的先驅(qū)。且這些公司在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的份額僅占小部分，還有其他的公司在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行深入研究[20]。北京行易道與北汽公司合作之后，成為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)毫米波雷達(dá)首批與汽車(chē)制造廠(chǎng)合作的制造商[21]。到2021年，蕪湖森思泰克的開(kāi)門(mén)避障雷達(dá)已經(jīng)獲得了國(guó)際汽車(chē)制造商全球售賣(mài)車(chē)型的定點(diǎn)，標(biāo)志著我國(guó)自主生產(chǎn)毫米波雷達(dá)產(chǎn)品已逐漸接近國(guó)際先進(jìn)水平[22-23]。2022年，北京經(jīng)緯恒潤(rùn)與江鈴汽車(chē)完成了合作，成功實(shí)現(xiàn)了防碰撞毫米波雷達(dá)的量產(chǎn)。由于國(guó)外科技公司壟斷了毫米波雷達(dá)的專(zhuān)利和制造工藝等知識(shí)產(chǎn)權(quán)，因此國(guó)內(nèi)缺乏高新技術(shù)和專(zhuān)利支持，導(dǎo)致77GHz毫米波雷達(dá)芯片研發(fā)進(jìn)展緩慢[24]。中科院微電子研究所和加特蘭微電子等創(chuàng)新型企業(yè)則承擔(dān)了該領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)責(zé)任。并量產(chǎn)77GHz毫米波雷達(dá)，未來(lái)，毫米波雷達(dá)的發(fā)展趨勢(shì)將是高分辨率、低功耗、高度集成和多傳感器融合。交通環(huán)境的復(fù)雜程度要求毫米波雷達(dá)帶寬要大、高分辨力、抗干擾能力要出色。由于毫米波雷達(dá)具有得天獨(dú)厚的全天候特性，未來(lái)它將成為市場(chǎng)主流[25]。1.3主要研究?jī)?nèi)容與方法1.3.1研究?jī)?nèi)容（1）通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，了解汽車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)啟監(jiān)測(cè)裝置設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析裝置的功能需求；（2）與現(xiàn)有汽車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)啟監(jiān)測(cè)裝置設(shè)計(jì)進(jìn)行分析對(duì)比，對(duì)現(xiàn)有裝置的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、及特點(diǎn)展開(kāi)研究；（3）確定汽車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)啟監(jiān)測(cè)裝置設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)方案，信號(hào)采集部分是收集雷達(dá)采集的數(shù)據(jù)，信號(hào)處理是對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，防撞預(yù)警根據(jù)處理的結(jié)果乘客正常打開(kāi)車(chē)門(mén)把手，或者LED警示燈亮起并蜂鳴器發(fā)出聲音，同時(shí)車(chē)門(mén)把手進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài)；（4）采用毫米波雷達(dá)，其具有探測(cè)性能比較穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)，穿透性強(qiáng)，測(cè)量距離廣[25]。依托于STM32微控制器芯片的控制模塊，具備了高效穩(wěn)定性和成本效益的雙重優(yōu)點(diǎn)。報(bào)警部分主要通過(guò)蜂鳴器和LED警示燈來(lái)完成。使用編程軟件對(duì)控制模塊進(jìn)行編程，使其完成各種工作命令；（5）進(jìn)行小裝置研制，通過(guò)測(cè)試來(lái)驗(yàn)證汽車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)啟監(jiān)測(cè)裝置設(shè)計(jì)的防撞預(yù)警功能能否順利完成。1.3.2研究方法（1）文獻(xiàn)檢索法。通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)搜尋關(guān)于汽車(chē)開(kāi)車(chē)門(mén)防碰撞研究的相關(guān)碩士論文和期刊等，對(duì)國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了解，再對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的裝置進(jìn)行對(duì)比，充分了解汽車(chē)開(kāi)車(chē)門(mén)防碰撞技術(shù)存在的不足并且考慮改進(jìn)方案。（2）比較分析法。通常是從兩個(gè)及以上數(shù)據(jù)分析對(duì)比之后出現(xiàn)不同的問(wèn)題。本文主要通過(guò)分析汽車(chē)開(kāi)車(chē)門(mén)防碰撞中關(guān)于數(shù)據(jù)，找出其隱藏的問(wèn)題，分析其產(chǎn)生的原因，以便采取對(duì)策，趨利避害。（3）案例分析法。通過(guò)汽車(chē)開(kāi)車(chē)門(mén)防碰撞的裝置進(jìn)行分析，再尋找每個(gè)裝置所對(duì)應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)，從而方便進(jìn)行總結(jié)和細(xì)節(jié)的分析，最后，找到優(yōu)化和改進(jìn)該系統(tǒng)的方法。

第2章典型汽車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)啟監(jiān)測(cè)裝置分析2.1停車(chē)時(shí)車(chē)門(mén)開(kāi)啟預(yù)警燈裝置2.1.1停車(chē)時(shí)車(chē)門(mén)開(kāi)啟預(yù)警燈裝置原理在該系統(tǒng)中，當(dāng)車(chē)輛停穩(wěn)后，駕駛員或乘客欲開(kāi)門(mén)下車(chē)之際，要明確的警示信號(hào)。在車(chē)門(mén)被向外推時(shí)啟動(dòng)，并持續(xù)至開(kāi)門(mén)過(guò)程結(jié)束，旨在提醒操作者應(yīng)隨時(shí)關(guān)注車(chē)輛外部的潛在威脅，以確保人員安全。同時(shí)也能夠在第一時(shí)間去提醒后方行駛的汽車(chē)、電動(dòng)車(chē)和行人注意避讓。它主要是針對(duì)人的感官特點(diǎn)，以及我們一般人對(duì)警示方式的應(yīng)激反應(yīng)能力，對(duì)車(chē)門(mén)開(kāi)啟的駕駛員或乘坐者，采用容易引起注意的聲源警示；在道路交通環(huán)境中，紅黃色閃爍信號(hào)的可見(jiàn)性和辨識(shí)度高，警示效果好，以確保對(duì)所有車(chē)輛和行人的有效提醒。采用紅色和黃色光源主要是因?yàn)閮煞N顏色穿透力強(qiáng)，在同等惡劣天氣下傳播的距離會(huì)更遠(yuǎn)，警示效果也會(huì)更好。為了便于其他車(chē)輛的駕駛員和行人觀察，在汽車(chē)的四個(gè)車(chē)門(mén)外側(cè)的門(mén)把手分別安裝一個(gè)預(yù)警燈，同時(shí)在四個(gè)車(chē)門(mén)內(nèi)側(cè)的門(mén)邊框上，也就是鎖芯旁邊設(shè)置一個(gè)防撞燈，其目的是為了駕乘人員在開(kāi)門(mén)前發(fā)出預(yù)警信號(hào)，在開(kāi)門(mén)后進(jìn)行不斷提示。具體如圖2.1所示。圖2.1燈源安放位置示意圖警告燈的工作狀態(tài)主要表現(xiàn)為：當(dāng)駕乘人員準(zhǔn)備開(kāi)門(mén)下車(chē)時(shí)，人們通過(guò)車(chē)門(mén)內(nèi)側(cè)車(chē)門(mén)把手開(kāi)啟，之后在控制電路的綜合控制下，預(yù)警燈會(huì)先于車(chē)門(mén)解鎖前開(kāi)啟，并一直持續(xù)到人們把車(chē)門(mén)重新關(guān)閉前，當(dāng)車(chē)門(mén)打開(kāi)后，車(chē)門(mén)打開(kāi)的駕駛員或乘坐者下車(chē)?yán)?chē)門(mén)把手，相對(duì)應(yīng)的車(chē)門(mén)內(nèi)側(cè)，位于鎖芯旁邊的防撞燈會(huì)開(kāi)啟，并持續(xù)到車(chē)門(mén)關(guān)閉。這個(gè)裝置主要就是利用人們的視覺(jué)功能其通過(guò)兩個(gè)警示燈的警示作用起到駕乘人員下車(chē)時(shí)提醒周?chē)?chē)輛作用。2.1.2停車(chē)時(shí)車(chē)門(mén)開(kāi)啟預(yù)警燈裝置分析在對(duì)這個(gè)裝置綜合分析之后，發(fā)現(xiàn)該裝置最大優(yōu)勢(shì)在于較低的成本實(shí)現(xiàn)車(chē)門(mén)開(kāi)啟防撞預(yù)警功能，該功能的實(shí)現(xiàn)主要是依靠人們的視覺(jué)功能，但是裝置不足之處也很明顯。一是在白天時(shí)，后方的車(chē)輛或騎車(chē)人員可能因?yàn)樘?yáng)光線(xiàn)的原因難以發(fā)現(xiàn)預(yù)警燈，不能夠及時(shí)的看到預(yù)警信息；二是在雨雪天氣中，人們主要精力集中于道路安全，不能及時(shí)注意到預(yù)警燈；三是開(kāi)門(mén)的司機(jī)或者乘客下車(chē)不注意交通安全，肆意打開(kāi)車(chē)門(mén)，后方車(chē)輛不能夠及時(shí)的避讓?zhuān)瑥亩l(fā)交通事故。綜上所述，這個(gè)裝置還需要再次改進(jìn)，盡可能實(shí)現(xiàn)汽車(chē)車(chē)門(mén)防碰撞預(yù)警功能，減少此類(lèi)事故的發(fā)生。2.2攝像頭監(jiān)測(cè)主動(dòng)防碰撞裝置2.2.1攝像頭監(jiān)測(cè)主動(dòng)防碰撞裝置原理防碰撞控制系統(tǒng)車(chē)輛中央控制器防碰撞控制系統(tǒng)車(chē)輛中央控制器車(chē)鎖右側(cè)攝像頭左側(cè)攝像頭門(mén)把手警示燈門(mén)把手傳感器蜂鳴器圖2.2控制流程示意圖2.2.2攝像頭監(jiān)測(cè)主動(dòng)防碰撞裝置分析這個(gè)裝置是一種基于攝像頭的汽車(chē)側(cè)門(mén)主動(dòng)防碰撞方法及系統(tǒng)。主要利用攝像頭對(duì)車(chē)身側(cè)后方進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到開(kāi)門(mén)側(cè)后方危險(xiǎn)區(qū)域有同向汽車(chē)行駛而來(lái)的車(chē)輛、電動(dòng)車(chē)和行人之后，在控制模塊的處理之后，進(jìn)行危險(xiǎn)報(bào)警同時(shí)車(chē)門(mén)會(huì)鎖止。如果沒(méi)有監(jiān)測(cè)到側(cè)后方有同向而來(lái)的車(chē)輛或行人時(shí)，系統(tǒng)會(huì)認(rèn)為此時(shí)為安全狀態(tài)，不會(huì)觸發(fā)報(bào)警機(jī)構(gòu)。這個(gè)裝置最大的特點(diǎn)是通過(guò)門(mén)鎖車(chē)內(nèi)人員的開(kāi)門(mén)，最大限度地減小車(chē)門(mén)開(kāi)啟引發(fā)碰撞的情況。但是也有需要改進(jìn)的方面，裝置中的攝像頭在雨雪天氣中被其他物體覆蓋，同時(shí)在夜晚采集圖像不清晰，兩個(gè)情況都會(huì)引起控制系統(tǒng)的錯(cuò)誤指令，車(chē)上人員在這個(gè)時(shí)候打開(kāi)車(chē)門(mén)就有可能引發(fā)交通事故；再者攝像頭對(duì)距離無(wú)法做出判斷，后方車(chē)輛或行人可能對(duì)該車(chē)輛開(kāi)車(chē)門(mén)不會(huì)產(chǎn)生影響，但是控制系統(tǒng)就可能發(fā)出危險(xiǎn)信號(hào)，開(kāi)啟防碰撞功能，反而不利于人們的使用。2.3毫米波雷達(dá)預(yù)警裝置2.3.1毫米波雷達(dá)預(yù)警裝置原理安放在車(chē)輛尾部的毫米波雷達(dá)車(chē)載娛樂(lè)設(shè)備安放在車(chē)輛尾部的毫米波雷達(dá)車(chē)載娛樂(lè)設(shè)備揚(yáng)聲器車(chē)身控制器車(chē)內(nèi)電子鎖開(kāi)門(mén)預(yù)警報(bào)警燈（兩側(cè)外視鏡鏡片上）氛圍燈（四個(gè)車(chē)門(mén)內(nèi)飾板上）車(chē)內(nèi)門(mén)把手感應(yīng)器圖2.3控制流程示意圖報(bào)警方案描述為：當(dāng)駕乘人員準(zhǔn)備下車(chē)?yán)?chē)內(nèi)門(mén)把手時(shí)（通過(guò)布置在車(chē)內(nèi)門(mén)把手內(nèi)的電容傳感器，可以迅速檢測(cè)駕乘人員的開(kāi)門(mén)動(dòng)作），CAN總線(xiàn)上同時(shí)存在開(kāi)門(mén)預(yù)警信號(hào)及車(chē)內(nèi)門(mén)把手拉動(dòng)信號(hào)，由車(chē)身控制器發(fā)出命令使汽車(chē)兩側(cè)外后視鏡上的指示燈點(diǎn)亮，同時(shí)驅(qū)動(dòng)四個(gè)車(chē)門(mén)內(nèi)飾板上的氛圍燈點(diǎn)亮（紅色）并呈現(xiàn)閃爍狀態(tài)，并且伴隨著車(chē)載娛樂(lè)主機(jī)總成驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出“下車(chē)危險(xiǎn)”的提示語(yǔ)。同時(shí)車(chē)身控制器驅(qū)動(dòng)車(chē)內(nèi)電子鎖啟動(dòng)，之后全車(chē)車(chē)門(mén)進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài)，禁止用戶(hù)打開(kāi)車(chē)門(mén)。2.3.2毫米波雷達(dá)預(yù)警裝置分析這個(gè)裝置采用毫米波雷達(dá)，主要是使用汽車(chē)現(xiàn)有的設(shè)備，不會(huì)產(chǎn)生額外的成本，不同于前面停車(chē)預(yù)警燈和攝像頭主動(dòng)監(jiān)測(cè)后方這兩個(gè)設(shè)備，其擁有者探測(cè)精度高的優(yōu)勢(shì)。但是如果能在這個(gè)裝置中安裝攝像頭那么可能在汽車(chē)開(kāi)門(mén)防碰撞預(yù)警中產(chǎn)生更好的效果。

第3章裝置總體方案確定3.1汽車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)啟監(jiān)測(cè)裝置總體思路確定裝置的確定裝置的總體方案設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)裝置總體思路信號(hào)處理部分防撞預(yù)警部分+裝置硬件組成和軟件的設(shè)計(jì)探測(cè)雷達(dá)STM32單片機(jī)芯片控制模塊小裝置研制模擬功能的實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集部分蜂鳴器和LED燈使用編程軟件進(jìn)行編程通過(guò)查找資料了解汽車(chē)開(kāi)門(mén)防碰撞的背景與現(xiàn)狀分析現(xiàn)有裝置結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及不足之處圖3.1裝置總體思路圖（3）確定裝置總體方案設(shè)計(jì)，其中包括信號(hào)采集部分、信號(hào)處理部分及防撞預(yù)警部分；3.2汽車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)啟監(jiān)測(cè)裝置總體結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)裝置總體結(jié)構(gòu)采集數(shù)據(jù)模塊監(jiān)測(cè)裝置總體結(jié)構(gòu)采集數(shù)據(jù)模塊芯片控制模塊防撞預(yù)警模塊測(cè)距雷達(dá)LED燈蜂鳴器車(chē)門(mén)鎖止圖3.2裝置總體結(jié)構(gòu)圖此監(jiān)測(cè)裝置主要分為三個(gè)部分。第一部分是采集數(shù)據(jù)模塊，其使用測(cè)距雷達(dá)監(jiān)測(cè)汽車(chē)后方動(dòng)態(tài)目標(biāo)或靜態(tài)目標(biāo)，傳輸距離到芯片控制模塊。第二部分為芯片控制模塊，STM32單片機(jī)芯片控制模塊用來(lái)處理雷達(dá)傳遞來(lái)的距離信息，并其做出綜合判斷，有危險(xiǎn)時(shí)防撞預(yù)警部分將會(huì)啟動(dòng)；當(dāng)周?chē)踩珪r(shí)，防撞預(yù)警功能進(jìn)入默認(rèn)安全狀態(tài)。第三部分是防撞預(yù)警模塊，主要使用蜂鳴器和LED警示燈，同時(shí)還利用汽車(chē)本身的車(chē)鎖。3.3汽車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)啟監(jiān)測(cè)裝置總體原理汽車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)啟監(jiān)測(cè)裝置，主要依托于狀態(tài)信息監(jiān)測(cè)、測(cè)距雷達(dá)、信號(hào)處理程序及防撞預(yù)警，高效配合實(shí)施對(duì)駕乘人員開(kāi)門(mén)行為的安全保障。在這套系統(tǒng)中，狀態(tài)信息感測(cè)模塊通過(guò)解析車(chē)輛內(nèi)部控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN總線(xiàn)）的數(shù)據(jù)流以激活預(yù)警機(jī)制；其次，測(cè)距雷達(dá)負(fù)責(zé)向周邊環(huán)境釋放探測(cè)信號(hào)，并捕獲鄰近靜態(tài)或動(dòng)態(tài)物體的距離信息。之后將所采集的信息轉(zhuǎn)交至信號(hào)處理模塊。該模塊處理雷達(dá)反饋的信號(hào)，從而判定潛在的碰撞危險(xiǎn)。在檢測(cè)到威脅時(shí)，信號(hào)處理模塊指開(kāi)始雷達(dá)監(jiān)測(cè)信息信號(hào)處理程序目標(biāo)距離小于等于30cm防撞預(yù)警啟動(dòng)YN開(kāi)始雷達(dá)監(jiān)測(cè)信息信號(hào)處理程序目標(biāo)距離小于等于30cm防撞預(yù)警啟動(dòng)YNLED燈亮、蜂鳴器發(fā)出聲音及車(chē)門(mén)鎖止YN結(jié)束系統(tǒng)狀態(tài)圖3.3裝置控制流程圖當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始工作后，系統(tǒng)首先會(huì)進(jìn)行一個(gè)自檢程序，當(dāng)系統(tǒng)確認(rèn)沒(méi)有任何故障后進(jìn)行下一步驟，如果系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障，汽車(chē)的駕乘人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并重新開(kāi)始流程。之后會(huì)啟用雷達(dá)監(jiān)測(cè)部分，其監(jiān)測(cè)汽車(chē)后方的靜態(tài)目標(biāo)和動(dòng)態(tài)目標(biāo)，其中包括車(chē)輛、電瓶車(chē)和行人等，對(duì)他們的距離信息傳輸?shù)叫盘?hào)處理程序。該步驟會(huì)對(duì)所有的靜態(tài)或目標(biāo)距離判斷，當(dāng)目標(biāo)距離小于等于30cm時(shí)，防撞預(yù)警功能將會(huì)啟動(dòng)危險(xiǎn)狀態(tài)，預(yù)警提示主要包括LED警示燈常亮、蜂鳴器持續(xù)性的發(fā)出聲音以及汽車(chē)的四個(gè)車(chē)門(mén)都會(huì)進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài)，防止司乘人員不顧報(bào)警功能肆意開(kāi)車(chē)門(mén)，造成危險(xiǎn)事故，當(dāng)司乘人員確認(rèn)安全之后再打開(kāi)車(chē)門(mén)進(jìn)行下車(chē)。相反，如果目標(biāo)距離大于30cm時(shí)，防撞報(bào)警功能會(huì)進(jìn)入默認(rèn)安全狀態(tài)，預(yù)警提示不會(huì)啟動(dòng)，司乘人員會(huì)隨意打開(kāi)車(chē)門(mén)上下車(chē)?？傮w而言，這個(gè)研究實(shí)現(xiàn)后不僅顯著提升了車(chē)輛用乘安全，減少了同類(lèi)型事故發(fā)生的概率，提高了道路安全，而且增強(qiáng)了現(xiàn)代車(chē)輛與日趨復(fù)雜交通環(huán)境之間的互動(dòng)能力。

第4章裝置硬件及軟件設(shè)計(jì)4.1汽車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)啟監(jiān)測(cè)裝置硬件設(shè)計(jì)4.1.1基于STM32單片機(jī)芯片控制模塊在此次研究中，選用了STM32F103C8T6的單片機(jī)，具體如圖4.1所示，主要因?yàn)槠鋼碛幸韵聝?yōu)點(diǎn)：1.強(qiáng)大的性能：STM32單片機(jī)基于ARMCortex-M處理器核心，提供高性能的計(jì)算能力和快速的指令執(zhí)行速度。2.豐富的外設(shè)接口：STM32提供了豐富的外設(shè)接口，包括通用IO口、串行通信接口（UART、SPI、I2C）、模擬輸入輸出、定時(shí)器、中斷控制器、模擬轉(zhuǎn)換器（ADC、DAC）等。這些多樣的外圍設(shè)備接口能夠?qū)崿F(xiàn)與其他設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)交換，適應(yīng)各種應(yīng)用場(chǎng)景的需求。3.低功耗設(shè)計(jì)：STM32單片機(jī)特點(diǎn)是擁有低功耗，其可以根據(jù)人們需求隨意地控制功耗。它提供了多種低功耗模式，可以將處理器調(diào)設(shè)進(jìn)入低功耗狀態(tài)，以延長(zhǎng)電池壽命或降低功耗消耗。4.全面的開(kāi)發(fā)工具和支持：STM32微控制器系列以其全方位的開(kāi)發(fā)工具鏈而聞名，涵蓋了集成式開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE、調(diào)試工具及編譯器等。圖4.1芯片展示圖4.1.2毫米波雷達(dá)根據(jù)電磁波在大氣層傳播的這些特性，國(guó)際學(xué)界對(duì)其深入研究。普遍將電磁波分為24GHz、47GHz、77GHz等中心頻率，并根據(jù)其電磁波傳播的特點(diǎn)，以此應(yīng)用于汽車(chē)碰撞預(yù)警系統(tǒng)。綜上所述，并結(jié)合雷達(dá)的具體使用環(huán)境和功能，本人選擇24GHz頻率作為此次研究的車(chē)載雷達(dá)頻率，這其中主要包括了成本原因和價(jià)格原因。測(cè)距雷達(dá)是本次研究?jī)?nèi)容的核心部件，因此選取適宜的雷達(dá)運(yùn)作頻率需權(quán)衡眾多要素，具體如圖4.2所示，（1）候選頻段須具備優(yōu)于通常條件的抗干擾特性，尤其是對(duì)煙塵等懸浮微粒的滲透能力。這項(xiàng)能力確保車(chē)輛搭載雷達(dá)在惡劣氣象環(huán)境中如陰雨、降雪、濃霧及沙暴等依舊保持功能性。（2）相較于米波、分米波，所選頻率波長(zhǎng)更短，促使天線(xiàn)設(shè)計(jì)既緊湊又高增益，實(shí)現(xiàn)細(xì)致波束控制。這種波束的高解析度，在目標(biāo)辨認(rèn)和追蹤上提高了辨識(shí)精度，減小了干擾。（3）該頻率區(qū)間下的天線(xiàn)能夠更加小型化，滿(mǎn)足車(chē)載雷達(dá)體積緊湊的設(shè)計(jì)需求。（4）選定頻段的多普勒效應(yīng)顯著，有益于提升速度檢測(cè)的準(zhǔn)確性。圖4.2雷達(dá)展示圖在考慮停車(chē)時(shí)汽車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)開(kāi)啟時(shí)，實(shí)現(xiàn)防撞預(yù)警關(guān)鍵在于測(cè)距功能是在于雷達(dá)系統(tǒng)，這是此次研究中非常重要的內(nèi)容。若測(cè)距界限過(guò)廣泛，則可能導(dǎo)致資源的浪費(fèi)且無(wú)益；相反，若測(cè)距太近，則會(huì)削弱其預(yù)警的有效性。本研究在精心權(quán)衡雷達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)用條件與實(shí)際功能需求后，確定了一個(gè)范圍為0.1至30米的合理測(cè)距區(qū)間。針對(duì)汽車(chē)開(kāi)門(mén)的主動(dòng)防撞預(yù)警系統(tǒng)，本系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)必須滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)要求：（1）道路環(huán)境適用性：該系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景主要為城市或鄉(xiāng)下道路，即周?chē)?chē)輛的低俗環(huán)境；（2）多氣候適應(yīng)性：在多方驗(yàn)證中，該系統(tǒng)能夠在任何惡劣的天氣中進(jìn)行使用，其中包括了最為常見(jiàn)的雨雪天氣、黃沙冰雹等其他氣象災(zāi)害的環(huán)境中均能穩(wěn)定運(yùn)行；（3）目標(biāo)物識(shí)別能力：能夠準(zhǔn)確辨認(rèn)包括人、墻壁、道路安全錐標(biāo)、植被、臺(tái)階、鏈條、車(chē)輛、消防栓、自行車(chē)、電動(dòng)車(chē)、收費(fèi)站臂桿、路緣石等在內(nèi)的多種障礙物；（4）智能互動(dòng)警示：伴隨車(chē)門(mén)的啟閉過(guò)程，預(yù)警雷達(dá)會(huì)向車(chē)載控制系統(tǒng)傳達(dá)門(mén)開(kāi)啟的安全角度，并在車(chē)門(mén)撞擊障礙物成為可能性之際，第一時(shí)間發(fā)生停止命令，防止碰撞事故的產(chǎn)生。4.1.3蜂鳴器和LED燈振動(dòng)電路放大振動(dòng)電路放大取樣反饋振動(dòng)系統(tǒng)電源輸入聲音輸出圖4.3工作原理圖發(fā)光二極管（LED）技術(shù)得益于固態(tài)半導(dǎo)體的本質(zhì)。在消耗功率方面，LED顯著優(yōu)于傳統(tǒng)照明設(shè)備，僅為白熾燈能量消耗的十分之一，比節(jié)能燈高效四倍。此外，LED光源的響應(yīng)時(shí)間幾乎瞬間，一旦電流通過(guò)，光芒便即刻綻放，遠(yuǎn)較傳統(tǒng)節(jié)能燈快捷。相對(duì)來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)照明產(chǎn)品在啟動(dòng)階段往往緩慢升溫直至達(dá)到完全亮度，從而在照明速度上屈居下風(fēng)。4.2汽車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)啟監(jiān)測(cè)裝置軟件設(shè)計(jì)4.2.1基于STM32控制系統(tǒng)單片機(jī)的型號(hào)為STM32F103C8T6，自帶電壓穩(wěn)壓芯片，防止調(diào)試時(shí)因電壓?jiǎn)栴}出現(xiàn)其他問(wèn)題，使用了USB接口，方便連接相應(yīng)的電路對(duì)設(shè)備的開(kāi)發(fā)，利用其設(shè)計(jì)的原理4.4如圖所示。圖4.4控制原理圖這其中包括了對(duì)雷達(dá)傳感器，蜂鳴器，LED燈和實(shí)現(xiàn)鎖止功能的繼電器等四個(gè)部分的設(shè)計(jì)原理圖。根據(jù)原理圖可知，每個(gè)設(shè)備的具體引腳連接如下：在超聲波中：Echo接PA0、Trig接PA1，蜂鳴器：I/O接PA2，LED燈：負(fù)極接PA3，繼電器：IN接PA44.2.2物體監(jiān)測(cè)功能設(shè)計(jì)軟件部分是整個(gè)系統(tǒng)的血液部分，是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的基礎(chǔ)，在較為固定的硬件配置下，軟件為系統(tǒng)的優(yōu)化和功能實(shí)現(xiàn)提供了便利。該功能主要利用測(cè)距雷達(dá)用來(lái)監(jiān)測(cè)車(chē)輛后方的靜止目標(biāo)與運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。并完成目標(biāo)物體與車(chē)輛的距離測(cè)量，并將信息傳輸至控制模塊。為實(shí)現(xiàn)雷達(dá)傳感器探測(cè)功能的控制部分如下：程序首先進(jìn)入一個(gè)switch語(yǔ)句，根據(jù)變量measure_Cnt的值來(lái)執(zhí)行不同的操作。measure_Cnt是一個(gè)計(jì)數(shù)器，用于控制程序的流程。當(dāng)measure_Cnt的值為1時(shí)，程序執(zhí)行以下步驟：設(shè)置一個(gè)名為T(mén)RIG的信號(hào)為高電平狀態(tài)。再使用delay_us函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)30微秒的延時(shí)。之后將TRIG信號(hào)設(shè)置回低電平狀態(tài)。最后measure_Cnt的值增加1，用于下一次判斷。當(dāng)measure_Cnt的值為3時(shí)，程序執(zhí)行以下步驟：計(jì)算并存儲(chǔ)在measure_Buf數(shù)組中的第一個(gè)和第二個(gè)值之間的差值，這個(gè)差值代表高電平時(shí)間。打印出高電平時(shí)間的值。根據(jù)高電平時(shí)間計(jì)算距離，這里使用的是聲速（假設(shè)為34厘米/微秒）的一半，因?yàn)槁暡ㄍ狄淮?。打印出?jì)算得到的距離值，保留兩位小數(shù)。將measure_Cnt重置為0，準(zhǔn)備下一次測(cè)量。整體而言，這段代碼通過(guò)控制信號(hào)的發(fā)送和接收，利用定時(shí)器捕獲信號(hào)的時(shí)間差，進(jìn)而計(jì)算出距離，并將結(jié)果輸出到控制部分。主要應(yīng)用場(chǎng)景在于汽車(chē)駐車(chē)后，在駕乘人員準(zhǔn)備將車(chē)門(mén)打開(kāi)的時(shí)候，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)門(mén)0.1-30m范圍內(nèi)的靜止目標(biāo)與運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。針對(duì)目標(biāo)物體的距離，及時(shí)將距離信息傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)中，控制模塊再以此做出相應(yīng)的主動(dòng)防撞策略，防止車(chē)輛與行人或者其他物體與目標(biāo)車(chē)輛發(fā)生事故。4.2.3信號(hào)處理功能設(shè)計(jì)雷達(dá)獲取周?chē)?chē)輛和人員信息識(shí)別超聲波信息雷達(dá)獲取周?chē)?chē)輛和人員信息識(shí)別超聲波信息單片機(jī)根據(jù)所獲取的信息及動(dòng)靜態(tài)目標(biāo)距離判斷是否滿(mǎn)足開(kāi)門(mén)條件。圖4.5信號(hào)處理流程圖該流程圖可以更好的反應(yīng)裝置對(duì)信號(hào)處理的過(guò)程：在車(chē)輛停穩(wěn)、乘員準(zhǔn)備離開(kāi)座艙下車(chē)時(shí)，車(chē)載系統(tǒng)通過(guò)集成的測(cè)距雷達(dá)獲取四周靜態(tài)目標(biāo)或動(dòng)態(tài)目標(biāo)的距離信息，之后傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)部分。最后單片機(jī)根據(jù)所獲取的信息及動(dòng)靜態(tài)目標(biāo)距離綜合判斷是否滿(mǎn)足開(kāi)門(mén)條件。若滿(mǎn)足開(kāi)門(mén)條件，則正常打開(kāi)；若不滿(mǎn)足開(kāi)門(mén)條件，則開(kāi)啟防碰撞預(yù)警。4.2.4報(bào)警功能設(shè)計(jì)危險(xiǎn)判斷安全危險(xiǎn)判斷安全駕乘人員下車(chē)危險(xiǎn)報(bào)警裝置啟動(dòng)警示燈蜂鳴器車(chē)門(mén)鎖止圖4.6危險(xiǎn)判斷流程圖危險(xiǎn)判斷程序調(diào)用SRo4_GetData()函數(shù)，這個(gè)函數(shù)用來(lái)獲取傳感器數(shù)據(jù)，接下來(lái)，程序檢查變量distant的值，這個(gè)變量代表從傳感器獲取的距離數(shù)據(jù)。具體的設(shè)定如下：如果distant的值小于或等于30厘米，則執(zhí)行以下操作：調(diào)用LED_ON()函數(shù)，用來(lái)點(diǎn)亮一個(gè)LED燈。調(diào)用Buzzer_ON()函數(shù)，用來(lái)激活蜂鳴器發(fā)出聲音。調(diào)用Relay_ON()函數(shù)，用來(lái)激活繼電器，從而控制某個(gè)外部設(shè)備。如果distant的值不滿(mǎn)足上述條件（即大于30厘米），則執(zhí)行以下操作：調(diào)用LED_OFF()函數(shù)，關(guān)閉LED燈。調(diào)用Buzzer_OFF()函數(shù)，關(guān)閉蜂鳴器。調(diào)用Relay_OFF()函數(shù)，關(guān)閉繼電器。整體而言，這段代碼是一個(gè)基于距離判斷的控制系統(tǒng)，當(dāng)檢測(cè)到的距離小于或等于30厘米時(shí)，會(huì)激活LED燈、蜂鳴器和繼電器，反之則關(guān)閉它們。這種類(lèi)型的程序可以用于安全系統(tǒng)、自動(dòng)控制設(shè)備等多種應(yīng)用場(chǎng)景?？刂撇糠种饕淼暮x為：當(dāng)雷達(dá)探測(cè)車(chē)輛后方靜動(dòng)態(tài)目標(biāo)的距離信息小于等于30cm時(shí)，汽車(chē)開(kāi)門(mén)的防撞預(yù)警功能進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，車(chē)內(nèi)的蜂鳴器發(fā)出聲音，LED警示燈會(huì)發(fā)光，繼電器打開(kāi)；相反，當(dāng)距離信息大于30cm時(shí)，汽車(chē)開(kāi)門(mén)的防撞預(yù)警功能默認(rèn)為安全狀態(tài)。駕乘人員正常打開(kāi)車(chē)門(mén)上下車(chē)。

第5章實(shí)物展示及功能驗(yàn)證5.1整體實(shí)物展示基于前文所介紹該裝置的具體構(gòu)成及各部分的控制邏輯，這部分主要為實(shí)物展示部分，以此來(lái)證明研究的進(jìn)展。具體如圖5.1所示。圖5.1裝置展示圖此裝置主要由模擬小車(chē)、測(cè)距雷達(dá)、STM32單片機(jī)芯片控制模塊、繼電器、電源、蜂鳴器、LED燈和若干導(dǎo)線(xiàn)組成。5.2功能驗(yàn)證5.2.1樣機(jī)實(shí)驗(yàn)部分本實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證防汽車(chē)“開(kāi)門(mén)殺”事故的監(jiān)測(cè)裝置在實(shí)際應(yīng)用中的有效性。實(shí)驗(yàn)主要分為兩個(gè)部分：第一部分是為了驗(yàn)證雷達(dá)監(jiān)測(cè)情況，主要測(cè)試?yán)走_(dá)測(cè)距精度和能否識(shí)別到周?chē)矬w。第二部分為檢測(cè)單片機(jī)能否根據(jù)數(shù)據(jù)信息做出正確判斷，從而驗(yàn)證汽車(chē)停車(chē)開(kāi)門(mén)時(shí)防撞預(yù)警功能能否實(shí)現(xiàn)。根據(jù)文章提出的防撞系統(tǒng)進(jìn)行目標(biāo)物體的判斷。主要進(jìn)行分類(lèi)實(shí)驗(yàn)。（1）與試驗(yàn)車(chē)靠近的對(duì)象。將車(chē)輛停在桌面保持靜止，當(dāng)開(kāi)啟車(chē)門(mén)監(jiān)測(cè)裝置后，測(cè)得運(yùn)動(dòng)物體逐漸靠近車(chē)輛；當(dāng)小于安全距離時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲音，LED警示燈會(huì)發(fā)光，同時(shí)繼電器啟動(dòng)，說(shuō)明該系統(tǒng)能夠檢測(cè)到該運(yùn)動(dòng)物體。該實(shí)驗(yàn)如下圖5.2所示。圖5.2裝置功能試驗(yàn)圖（2）與試驗(yàn)車(chē)遠(yuǎn)離的對(duì)象。當(dāng)開(kāi)啟車(chē)門(mén)防撞系統(tǒng)后，測(cè)得的運(yùn)動(dòng)物體會(huì)逐漸遠(yuǎn)離車(chē)輛，當(dāng)大于安全距離時(shí)，將車(chē)輛停在桌面上作為靜止?fàn)顟B(tài)，并且防撞預(yù)警功能會(huì)進(jìn)入靜默狀態(tài)。該實(shí)驗(yàn)如下圖5.3所示。圖5.3裝置功能試驗(yàn)圖5.2.2樣機(jī)實(shí)驗(yàn)總結(jié)經(jīng)過(guò)精確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與對(duì)監(jiān)測(cè)裝置的細(xì)致測(cè)試，我們得以確認(rèn)系統(tǒng)所采用的芯片選擇及其外圍電路設(shè)計(jì)均顯現(xiàn)出相當(dāng)?shù)姆€(wěn)健性，同時(shí)軟件編程亦顯示出合理性。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，本裝置在實(shí)際操作中的適用性獲得了初步但肯定的驗(yàn)證，為未來(lái)更深入的應(yīng)用研究奠定了基礎(chǔ)。裝置能夠在車(chē)輛停車(chē)開(kāi)門(mén)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)到后方的車(chē)輛或行人，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，有效預(yù)防了可能的碰撞事故。如果應(yīng)用在實(shí)際中，接下來(lái)就需要驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

第6章結(jié)論與展望6.1結(jié)論行車(chē)安全中一個(gè)最常被忽視的環(huán)節(jié)是停車(chē)后開(kāi)門(mén)時(shí)的后方交通情況。基于此原因，本文提出一種汽車(chē)停車(chē)時(shí)開(kāi)門(mén)防撞預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)在車(chē)輛停穩(wěn)后持續(xù)監(jiān)控后方狀況，在車(chē)輛后方出現(xiàn)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)障礙物可能威脅到駕乘人員打開(kāi)車(chē)門(mén)的時(shí)候，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，有效預(yù)防因開(kāi)門(mén)引發(fā)的交通意外。故本文成果在工程實(shí)踐上顯得尤為寶貴。本文的主要研究工作及結(jié)論分為以下幾點(diǎn)：（１）通過(guò)查找相關(guān)資料，對(duì)汽車(chē)開(kāi)門(mén)監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)，確定了本次研究核心部件測(cè)距雷達(dá)和控制芯片，以及防撞預(yù)警部分所需要的相關(guān)零部件選用工作；（２）設(shè)定預(yù)警區(qū)域的范圍，以適應(yīng)實(shí)際的預(yù)警需求，是構(gòu)建汽車(chē)開(kāi)門(mén)防撞預(yù)警系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。該過(guò)程主要依靠控制芯片模塊來(lái)評(píng)估駕乘人員當(dāng)前開(kāi)門(mén)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，并據(jù)此確定是否應(yīng)當(dāng)激活防撞預(yù)警系統(tǒng)；（３）經(jīng)過(guò)試驗(yàn)部分的模擬測(cè)試得到了測(cè)距雷達(dá)的精準(zhǔn)度和芯片選擇的合理性，同時(shí)也展現(xiàn)出編程部分的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面，樣機(jī)能完成預(yù)期任務(wù)，為后續(xù)研制工作奠定基礎(chǔ)。6.2展望本項(xiàng)研究已初步構(gòu)建并完成汽車(chē)開(kāi)門(mén)防撞預(yù)警系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)，攻克了此次研究的核心技術(shù)難題——防撞預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建并完成邏輯功能的驗(yàn)證。然而，由于時(shí)間的原因，還有一些細(xì)節(jié)需要完善。在之后的時(shí)間，研究的方向主要是以下幾個(gè)內(nèi)容：一是進(jìn)一步識(shí)別并分類(lèi)潛在風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)，并創(chuàng)建目標(biāo)特征識(shí)別庫(kù)以提升預(yù)警的針對(duì)性；二是提高目標(biāo)動(dòng)態(tài)參數(shù)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，縮小誤差邊界，并優(yōu)化碰撞預(yù)測(cè)模型以提升系統(tǒng)響應(yīng)速率；三是探討有效的在車(chē)門(mén)開(kāi)啟期間，如何為車(chē)內(nèi)乘員提供避險(xiǎn)策略。最后，需承認(rèn)由于研究者本身能力所限，裝置的嵌入式系統(tǒng)研究尚顯淺薄，未來(lái)工作將在此領(lǐng)域?qū)で笊钊胪卣埂?/p>

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