汽車轉(zhuǎn)彎盲區(qū)安全報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

趙文娟 賈雨航

摘 要：本文針對(duì)汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)因盲區(qū)存在而造成交通事故的危害，設(shè)計(jì)了汽車轉(zhuǎn)彎盲區(qū)安全報(bào)警系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)傳感器檢測(cè)車速和轉(zhuǎn)彎信號(hào)，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)開(kāi)啟車兩側(cè)的車速傳感器，對(duì)周圍障礙物進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到危險(xiǎn)時(shí)進(jìn)行報(bào)警，提升車輛的安全性能。

關(guān)鍵詞：汽車轉(zhuǎn)彎;盲區(qū);傳感器

0 引言

隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車保有量日益增多，汽車在行駛過(guò)程中駕駛員良好的視野是保證汽車安全的前提條件。但駕駛員在駕駛汽車時(shí)又不可避免的受汽車本身遮擋而造成視野盲區(qū)的影響。在之前的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員通常把汽車整個(gè)行駛過(guò)程都設(shè)計(jì)在內(nèi)，設(shè)計(jì)繁瑣，而且造成了很多不必要的繁雜報(bào)警。汽車在實(shí)際工作中，在拐彎的過(guò)程尤為危險(xiǎn)，視野都會(huì)被“A柱”及“B柱”部分遮擋，如圖1所示，特別是轉(zhuǎn)彎時(shí)，駕駛員視野盲區(qū)成倍擴(kuò)大，被稱之為“生命盲區(qū)”，易引發(fā)始料未及的交通安全事故[1-2]。

本文汽車轉(zhuǎn)彎盲區(qū)安全報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)減少了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)因盲區(qū)擴(kuò)大而引起的交通事故，同時(shí)避免了汽車直線行駛和汽車變道時(shí)繁雜的報(bào)警。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)構(gòu)想

安全報(bào)警裝置硬件包括超聲波傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器、報(bào)警器和控制器等。

本文所用超聲波傳感器是將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器，選用它是因?yàn)槌暡▊鞲衅骶哂蓄l率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好等特點(diǎn);轉(zhuǎn)角傳感器，是測(cè)量或監(jiān)控物體轉(zhuǎn)動(dòng)角度的傳感器，通過(guò)調(diào)節(jié)傳感器的位置，達(dá)到最佳測(cè)量角度，實(shí)時(shí)監(jiān)控被測(cè)體的轉(zhuǎn)角;車速傳感器是用來(lái)檢測(cè)電控汽車的車速等。

超聲波傳感器共有若干個(gè)，若干個(gè)所述的超聲波傳感器沿水平方向排列在車身的側(cè)面，控制器控制連接報(bào)警器如圖2。在汽車轉(zhuǎn)向盤處安裝檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的傳感器和驅(qū)動(dòng)橋殼內(nèi)安裝檢測(cè)車速的傳感器，然后當(dāng)汽車處于行駛時(shí)，控制器模塊開(kāi)啟，時(shí)時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)向信號(hào)和車速信號(hào)，將接受到的轉(zhuǎn)向信號(hào)和車速信號(hào)時(shí)時(shí)傳遞給控制器模塊。控制器模塊會(huì)根據(jù)傳遞來(lái)的轉(zhuǎn)角信號(hào)和車速信號(hào)判斷車輛是否在轉(zhuǎn)彎，若轉(zhuǎn)彎控制器控制超聲波傳感器開(kāi)啟對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，然后超聲波傳感器將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)返回給控制器模塊，控制器模塊分析之后若危險(xiǎn)則傳給報(bào)警器發(fā)出警報(bào)提醒駕駛員注意安全。

2 汽車轉(zhuǎn)彎和盲區(qū)檢測(cè)方法

汽車轉(zhuǎn)彎和盲區(qū)檢測(cè)方法流程圖如圖3所示，分為兩個(gè)判斷模塊。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)提前設(shè)計(jì)好方向盤轉(zhuǎn)角閾值、車速閾值和距離閾值。

2.1 汽車轉(zhuǎn)彎?rùn)z測(cè)方法

汽車起步行駛，控制器模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)角傳感器信號(hào)，當(dāng)控制器模塊檢測(cè)到汽車轉(zhuǎn)角信號(hào)大于設(shè)定的轉(zhuǎn)角閾值時(shí)，說(shuō)明汽車正在轉(zhuǎn)彎或者超車，轉(zhuǎn)彎的車速要低于超車的車速，如果控制器檢測(cè)到車速信號(hào)大于設(shè)定的車速閾值，說(shuō)明汽車正在高速超車，此時(shí)系統(tǒng)不開(kāi)啟工作，如果控制器檢測(cè)到車速信號(hào)小于設(shè)定的車速閾值，說(shuō)明汽車正在低速轉(zhuǎn)彎的，此時(shí)系統(tǒng)開(kāi)啟工作，對(duì)盲區(qū)進(jìn)行檢測(cè)[3]。

2.2 汽車盲區(qū)檢測(cè)方法

汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，布置在汽車兩側(cè)的超聲波傳感器模塊開(kāi)啟，檢測(cè)車兩側(cè)的物體，如果檢測(cè)到物體距離車的距離小于提前設(shè)定的距離閾值，則系統(tǒng)報(bào)警，否則不報(bào)警。

2.3 系統(tǒng)工作過(guò)程設(shè)想

此系統(tǒng)的工作流程如圖3所示，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)角信號(hào)大于設(shè)定的轉(zhuǎn)角閾值且車速信號(hào)小于設(shè)定的車速閾值時(shí)，開(kāi)啟超聲波傳感器模塊對(duì)車周圍物體進(jìn)行距離檢測(cè)，若檢測(cè)到左側(cè)物體距離車的距離小于提前設(shè)定的距離閾值，此時(shí)左側(cè)系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，報(bào)警五秒后結(jié)束，相應(yīng)的若檢測(cè)到右側(cè)物體距離車的距離小于提前設(shè)定的距離閾值，此時(shí)右側(cè)系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，報(bào)警五秒后結(jié)束，若檢測(cè)到兩側(cè)物體距離車的距離小于提前設(shè)定的距離閾值，此時(shí)兩側(cè)系統(tǒng)均報(bào)警，報(bào)警五秒后結(jié)束。其他情況，不開(kāi)啟超聲波傳感器模塊，系統(tǒng)不會(huì)報(bào)警。當(dāng)轉(zhuǎn)彎結(jié)束時(shí)，超聲波傳感器模塊關(guān)閉。

當(dāng)然對(duì)于本文使用到的轉(zhuǎn)角閾值、車速閾值、距離閾值具體數(shù)值的選用還需要大量實(shí)驗(yàn)來(lái)確定，本文不進(jìn)行介紹。

3 結(jié)論

為了實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)盲區(qū)對(duì)視線阻擋引起的交通事故，且避免汽車超車時(shí)繁雜的且不必要的報(bào)警，本文設(shè)計(jì)了一種汽車轉(zhuǎn)彎盲區(qū)安全報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的安全起到了十分積極的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王敏，周樹(shù)道，等.基于超聲波傳感器的汽車盲區(qū)檢測(cè)系統(tǒng)研究[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2017（03）：110-112.

[2]論汽車盲區(qū)的危害[J].中國(guó)機(jī)械，2016（06）：49-51.

[3]曹菁，荊君，等.關(guān)于低速電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)向燈自動(dòng)開(kāi)啟系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)想[J].科技創(chuàng)新，2018（05）：18.