汽車安全開門及遠近燈光切換裝置

戴思镕 何軒

今無人駕駛興起，如何避免因為左側開門撞倒后方電動車與遠近光燈不恰當切換，從而保證行車安全，特研究制作汽車安全開門及遠近燈光切換裝置。

隨著科技不斷進步發展，無人駕駛變身香餑餑，巨頭紛紛試水，目前雖然市場對無人駕駛相對謹慎，但是從長期來看，無人駕駛的市場前景不容小覷。為此我們思考如何更好地減少這些因素的影響，實現無人駕駛和傳統駕駛并存的安全駕駛。特取頻發事故的左側開門撞倒后方行人及許多司機行車過程最容易遺忘的遠近燈光切換進行研究，制作汽車安全開門及遠近燈光切換裝置。

原理樣機的研究

汽車開全開門原理及硬件組裝。項目原理樣機的主控連接著激光雷達，3D雙目攝像頭與汽車主控。激光雷達監測汽車周邊移動物體與汽車的距離反饋給原理樣機的主控，當達到與裝置距離8m，角度為20°時，原理樣機的主控打開3D雙目攝像頭進行環境掃描拍攝，將所獲得的圖像信號（即物體的形狀）傳輸回原理樣機的主控加強判斷該物體是否為來人或來車，避免因其它沒有危險的物體導致車門誤鎖；如果確定該物體是來人或者來車，原理樣機的主控就發送信號給汽車主控，令汽車主控強制關閉原理樣機自帶的鎖，避免車上的人因為沒有意識到后方來車或者來人而突然下車導致的危險。外置安全開關車門程序流程如圖1所示。

遠近燈光自動切換原理及硬件組裝。原理樣機的主控上也連接著GPS衛星導航模塊，2.4GUART串口轉數傳收發無線模塊。GPS衛星導航模塊可以不斷更新汽車所在位置，將位置信息實時發送回原理樣機的主控，原理樣機的主控再將汽車的自身的信息通過UART光感模塊傳輸給周邊安裝同款原理樣機的汽車，同時接收周邊也安裝了同款原理樣機汽車的位置、航向、速度等信息。當接受到本車與周邊汽車的位置后計算兩車距離和仰角，在危險范圍時，原理樣機的主控就強制汽車主控將遠光燈切換為近光燈，會車結束后再自動將近光燈切換為遠光燈，避免因不恰當開啟遠光燈而導致的事故。外置近遠光燈切換系統流程如圖2所示。

項目總結

綜上所述，汽車安全開門及遠近燈光切換外設原理樣機實現了：

（1）實現了雙標判斷安全開車門障礙。通過激光雷達和3D雙目攝像頭兩重配合來判斷車門后方一定角度內會碰到的障礙是否為安全物體，如果不為安全物體則強制關閉車門直到危險解除，雙重識別減少誤判，提高精準度和效率。

（2）實現了交互會車信息，預判角度和距離，強制遠近燈光切換。為了避免外界環境的干擾，采用GPS衛星導航深度判斷汽車方位和速度，并通過2.4G無線收發模塊交流信息，讓原理樣機的主控及時預判遠近燈光切換的最佳時刻，讓遠近燈光切換更及時準確。

（3）以上兩個功能實現汽車安全的外設裝置的研究，避免因車主疏忽而導致遠光燈的安全隱患，也避免了車主手動開關近遠光燈切換原理樣機此段反應時間中可能發生的

（4）我們即將進入無人駕駛與傳統駕駛并存的時代，這項汽車安全開門及遠近燈光切換裝置能補充無人駕駛關于安全上下車及遠近燈光切換的安全設置，給無人駕駛增加安全系數提供一定的參考作用。

目前本項目已通過教育部科技查新工作站的查新，項目原理樣機也已經通過了泉州市一鳴交通電器有限公司的質量檢測，并已與泉州市一鳴交通電器有限公司簽訂開發協議，還獲得了國家實用新型專利授權。