一种车门开启防碰撞系统的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型公开了一种车门开启防碰撞系统，属于安装装置【技术领域】，包括超声波测距探头、超声波控制电路、测温传感器、电容式接近传感器、单片机、微分电路、门锁控制电路、警示电路、车门门锁电磁开关、蜂鸣器、显示器。根据渡越时间法算出后方移动目标距离车辆的距离，单片机算出距离后，再用微分电路对距离求导得到移动目标的速度，然后单片机根据距离和速度求出接近时间。提出了是否开门的距离与接近时间结合起来的判断方法，加强了安全性和有效性。
【专利说明】一种车门开启防碰撞系统【技术领域】
[0001]本实用新型属于安装装置【技术领域】，具体涉及一种车门开启防碰撞系统。
【背景技术】
[0002]当前随着经济的发展，汽车的拥有量迅速增加。人们享受汽车带来的方便、快捷的同时，汽车安全事故也不断增加。在城市道路两旁有大量的停车位，当车辆中的人打开车门下车时，很容易使车门与后方的来人或者来车发生碰撞，从而发生安全事故，造成财产甚至生命损失。
[0003]目前为解决上述问题，出现多种车门智能防碰撞系统，这些系统大多是以安全距离为判断标准，这种标准在多数情况下是合理的，但却忽略了危险移动目标的速度的高低，存在一定的安全隐患，对于车门开闭的判断效果不是特别理想。例如，当移动危险目标以高速行驶时，要是只考虑距离来判断是否开关车门很可能还会造成安全隐患。人们在道路行驶时也对安全有一定的警觉，所以车门防碰撞系统应该考虑到车门开启后人们的反应，以便达到更综合性的目的。
[0004]以前的通过对距离的测量，来判断是否开车门有一定的不合理性，例如，当后方来车距离较远，但速度很快，这时要是打开车门后人出来，是存在危险性的，要减少这种危险，就必然要扩大开启车门的临界距离，这样对于低速的目标又太浪费。
实用新型内容
[0005]本实用新型 的目的在于解决上述问题，提供一种车门开启防碰撞系统，该系统用于在车门开启时，防止后方来车、来人撞击的保护功能，它能对后方的移动物体进行位移、速度的测量，并算出移动物体到达车辆的时间，从而判断出是否开启车门。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:包括分别安装于车辆后部两侧的测距单元、安装于车门内的门锁单元、用于检测开门动作的电容式传感器、警示系统以及控制协调整个系统的单片机；测距单元、门锁单元、电容式传感器以及警示系统均与单片机相连。
[0007]还包括与单片机相连的测温传感器和用于计算目标移动速度的微分电路。
[0008]所述的测距单元包括与单片机相连的超声波控制电路，超声波控制电路上连接有超声波测距探头，超声波测距探头设置有两个，分别安装于车辆后部转向灯的旁边。
[0009]所述的电容式传感器的数量与车门数量相同，分别安装在车门的开门把手上。
[0010]所述的电容式传感器为电容式接近传感器。
[0011]所述的门锁单元包括安装在车门里的门锁控制电路以及用来控制车门启闭的门锁电磁开关；门锁电磁开关与门锁控制电路相连，门锁控制电路的控制信号输入端与单片机相连。
[0012]所述的警示系统包括与单片机相连的警示电路以及与警示电路相连的用于发出警告危险信号的蜂鸣器和显示器。[0013]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0014]本实用新型在车辆后部安装测距单元，车门上安装电容传感器和门锁单元，通过单片机的协调控制，当车辆后方出现移动目标时，判断车门开启是否安全，通过门锁单元控制车门的开启或保持锁住状态，保证了车门在开启时不会被车辆后方出现的危险目标撞击，加强了安全性。
[0015]进一步的，当单片机算出距离时，将距离输出给微分电路，使用微分电路对距离求导得到移动目标的速度，然后单片机根据距离和速度求出接近时间。并在后来以时间和距离共同来判断是否可以开启车门，提高了安全性和有效性。
[0016]进一步的，本实用新型使用了电磁开关来开锁，不通电时由于弹簧的作业处于关闭状态，通电时电磁力克服弹簧力是车门打开，门锁控制电路中有功率放大器，能提供足够的功率启动电磁开关工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型超声波测距探头安装位置的示意图；
[0018]图2为本实用新型的电气原理图；
[0019]图3为本实用新型门锁电磁开关安装位置示意图；
[0020]图4为本实用新型的控制流程图。
[0021]其中，I为门锁电磁开关。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明:
[0023]参见图1至图3，本实用新型包括分别安装于车辆后部两侧的测距单元、安装于车门内的门锁单元、用于检测开门动作的电容式传感器、警示系统以及控制协调整个系统的单片机，另外，还包括与单片机相连的用于计算后方移动目标距离车辆距离的测温传感器和用于计算目标移动速度的微分电路。如图2所示，测距单元、门锁单元、电容式传感器以及警示系统均与单片机相连。测距单元包括与单片机相连的超声波控制电路，超声波控制电路上连接有超声波测距探头，超声波测距探头设置有两个，分别安装于车辆后部转向灯的旁边，如图1所示。电容式传感器为电容式接近传感器，数量与车门数量相同，分别安装在车门的开门把手上。如图3所示，门锁单元包括安装在车门里的门锁控制电路以及用来控制车门启闭的门锁电磁开关I ;门锁电磁开关I与门锁控制电路相连，门锁控制电路的控制信号输入端与单片机相连。警示系统包括与单片机相连的警示电路以及与警示电路相连的用于发出警告危险信号的蜂鸣器和显示器。
[0024]本实用新型的工作原理:
[0025]当单片机检测到电容式接近传感器感知的开门动作，便驱动超声波控制电路工作，超声波控制电路向超声波探头送入一定频率的交变电压(通常为40KHz)。超声波探头是用压电晶片制成的，压电晶片的压电效应可以用来发射超声波。当压电晶片的两极外加超声频的交变信号时，压电晶片变形、振动，便产生超声波。反之，接收超声波时，反射回来的超声波信号可以挤压压电晶片，产生超声频的电信号，就成为超声波接收器。
[0026]超声波测距的常用方法是渡越时间法，由于超声波碰到物体之后产生回波，被探头收到。在空气中的声速为C，超声波的传播时间为t，则探头与障碍物之间的距离为
L = -,
2
[0027]对于距离的测量考虑到了温度的影响，其有测温传感器来检测空气的温度，当检测到从发射超声波到接收后方移动目标反射回超声波的时间和空气温度，就能根据渡越时间法算出后方移动目标距离车辆的距离，从而能够更加精确的得到位移，为后面的计算，做好准备。
[0028]在空气中的声速受温度的影响，声速的计算公式为
[0029]C = J2415 + rCn
V 243.5
[0030]CQ=331.6m/s，为基准声速，τ为空气的摄氏温度。
[0031]可知，当通过测温传感器获得空气温度和超声波探头测得从发射到接收到超声波的时间，便可得到所测距离。
[0032]本实用 新型主要采用的是以时间作为判断依据，用目标的距离和目标的移动速度，算出到达本车辆的时间，这种更加合理的判断标准。用临界时间作为标准，当所算的时间少于、等于临界时间时，门锁电磁开关不动作，使门锁保持锁住状态；当所算的时间大于临界时间时，门锁电磁开关通电动作，使车门门锁开启。为了避免速度较慢但相距很近的目标的威胁，再对距离进行判断，若过于近及时速度很慢仍然使门锁住，进一步加强安全性。
[0033]单片机算出所测距离后，然后将距离收入微分电路，对距离微分运算可得到目标的速度，然后将速度再返回单片机，利用距离和速度便可求出目标到达本车辆所用的时间。这时便可进行判断是否可以开启车门。若所测距离小于、等于临界距离或者到达时间小于、等于临界时间时，门锁电磁开关I不动作，使门锁保持锁住状态，并通过蜂鸣器和显示器警告危险；否则，门锁电磁开关(I)通电动作，使车门门锁开启。单片机通过门锁控制电路连接车门门锁电磁开关(1)，以便能够顺利的驱动门锁电磁开关I。其中，单片机中所采用的程序均为现有技术，具体的:
[0034]算术运算与关系运算算法:参照《51单片机C语言应用程序设计实例精讲》(第二版，戴佳戴卫恒刘博文编著电子工业出版社)第54和55页的运算符。
[0035]被比较量设定数据用赋值运算符“=”设定:参照《51单片机C语言应用程序设计实例精讲》(第二版，戴佳戴卫恒刘博文编著电子工业出版社)第56页。
[0036]选择算法:参照《51单片机C语言应用程序设计实例精讲》(第二版，戴佳戴卫恒刘博文编著电子工业出版社)第65页的选择语句的if-else语句。
[0037]循环算法:参照《51单片机C语言应用程序设计实例精讲》(第二版，戴佳戴卫恒刘博文编著电子工业出版社)第68页的循环语句的while语句。
[0038]转移算法:参照《51单片机C语言应用程序设计实例精讲》(第二版，戴佳戴卫恒刘博文编著电子工业出版社)第71页的转移语句的goto语句。
[0039]测温传感器采用数字化温度传感器DS1624，参照《51单片机C语言应用程序设计实例精讲》(第二版，戴佳戴卫恒刘博文编著电子工业出版社)程序参照189页的程序说明。
[0040]基于MAX197的A/D转换器，其硬件和程序参见:参照《51单片机C语言应用程序设计实例精讲》(第二版，戴佳戴卫恒刘博文编著电子工业出版社)的第八章，程序参照第139页。
[0041]当检测到左边有危险目标靠近，就锁住左边的两个车门，右边没有危险物靠近的话，可以打开右边的两个车门以方便人们从安全的方向出来。
[0042]本实用新型的工作过程如下:
[0043]1.如图4所示，当停车后，单片机检测装在车门开门把手上的电容式接近传感器，判断是否要开车门。若需要开门时，则控制需要下车一侧的超声波探头向后方发射超声波，来检测后方的威胁；同时测温传感器检测空气温度，为后来算出距离做好准备。
[0044]2.当检测到从发射超声波到接收后方移动目标反射回超声波的时间和空气温度，就能根据渡越时间法算出后方移动目标距离车辆的距离，单片机算出距离后，再用微分电路对距离求导得到移动目标的速度，然后单片机根据距离和速度求出接近时间。
[0045]3.有了距离和接近时间后，就可以判断是否可以开门。先进行距离判断，当得到的距离小于等于安全距离时，单片机不给门锁电磁开关I通电，使门保持关闭状态；当所算的距离大于安全距离时，再进行接近时间的判断。当所算的时间小于等于安全接近时间时，单片机不给门锁电磁开关I通电，使门保持关闭状态，当所算的时间大于安全接近时间时，单片机控制门锁控制电路给门锁电磁开关I供电，使车门打开，人安全出车。
[0046]4.所以只有在距离和时间同时达到安全指标时，车门才会打开的，大大提高了安全性。当有一项不达标时，单片机使电磁开关不动作，而控制蜂鸣器和显示器警告危险。当一侧危险，而打不开车门时，乘客可以试着打开另一侧的车门，要是检测另一侧是安全的，另一侧的车门便可打开。
[0047]以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种车门开启防碰撞系统，其特征在于:包括分别安装于车辆后部两侧的测距单元、安装于车门内的门锁单元、用于检测开门动作的电容式传感器、警示系统以及控制协调整个系统的单片机；还包括与单片机相连的测温传感器和用于计算目标移动速度的微分电路；测距单元、门锁单元、电容式传感器以及警示系统均与单片机相连；测距单元包括与单片机相连的超声波控制电路，超声波控制电路上连接有超声波测距探头，超声波测距探头设置有两个，分别安装于车辆后部转向灯的旁边。
2.根据权利要求1所述的车门开启防碰撞系统，其特征在于:所述的电容式传感器的数量与车门数量相同，分别安装在车门的开门把手上。
3.根据权利要求2所述的车门开启防碰撞系统，其特征在于:所述的电容式传感器为电容式接近传感器。
4.根据权利要求1所述的车门开启防碰撞系统，其特征在于:所述的门锁单元包括安装在车门里的门锁控制电路以及用来控制车门启闭的门锁电磁开关(I);门锁电磁开关(I)与门锁控制电路相连，门锁控制电路的控制信号输入端与单片机相连。
5.根据权利要求1所述的车门开启防碰撞系统，其特征在于:所述的警示系统包括与单片机相连的警示电路以及与警示电路相连的用于发出警告危险信号的蜂鸣器和显示器。
【文档编号】B60Q9/00GK203766618SQ201320830585
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】范帅, 刘欢, 黄浩, 张晶言, 屈孝和, 武宝宝, 胡新阳 申请人:长安大学