“新苗人才计划”是浙江省大学生科技创新活动计划,该计划旨在积极倡导和鼓励大学生进行自主性学习和创新性研究,开展多种形式的创新创业实践。
经过调研发现,全国每年因为开车门导致的交通事故有近万起,造成了严重的人员伤亡和财产损失,于是我们组成项目组,申报了“新苗人才计划”,专题研究防止汽车“开门杀”的智能装置(以下简称“智能装置”)。
一、设计思路
智能装置利用车端已有设备和路端共享设备,大幅度降低车端感知装置成本,并结合国家近期大力发展的“车路云一体化”工程,通过“车路云”立体感知,提升智能装置的感知度,消除感知盲区,杜绝“开门杀”事故发生。
二、工作原理
当汽车减速趋于停止时,车速传感器监测到车速小于等于5 km/h时,智能装置开始工作,通过毫米波雷达监测汽车左右两侧和后方移动物体,并把该信息反馈给控制器。同时依托视觉传感器、毫米波雷达实时监测区域内各个移动物体,将感知到的信息通过路侧单元RSU经过处理后发送至车载OBU,再送至控制器。
装置控制器根据这两部分的信息反馈,综合判断汽车左右两侧和后方移动物体的速度、相对距离等参数,据此判断此时是否存在“开门杀”的可能性。若判断有可能,装置控制器迅速控制中控门锁系统,使车门处于锁止状态,车门无法打开,避免“开门杀”事故发生,同时通过语音报警系统,向车内人员报警。
三、设计过程
(一)智能装置结构
智能装置主要由车端和路端两部分组成。车端主要由装置控制器(AT89C51高效微控制器)、毫米波雷达、车速传感器、安全开关、语音报警系统等组成,如图1所示。
路端主要由视觉传感器、毫米波雷达、路侧单元RSU、中心云、车载OBU等部分组成,如图2所示。
(二)制作过程
项目组借助学校实训场地,以吉利汽车作为试验用车,对车内控制程序进行了以下改进与完善:
1.装置控制器接收到毫米波雷达信号时能够自动关闭中控门锁。
2.装置控制器通过人机交互系统对车内人员进行语音预警。
四、装置测试
将调试好的吉利汽车行驶至杭州智能网联汽车测试区,经技术人员调试后,实现车载OBU和路侧单元RSU通信连接。
经测试,得出以下结论:
1.驻车前、驻车时通过车端和路端的传感器协同感知,实时监测车辆后方区域,减小了感知盲区。
2.当监测到后方有移动物体靠近时,中控门锁能够及时锁止,并通过语音报警系统及时提醒驾乘人员。