一、前言
当车辆靠边停车后,车内乘客由于视野盲区等因素无法准确判断车辆后方的危险情况,盲目打开车门后极易与后方驶来的机动车和非机动车发生碰撞,造成严重的人员和财产损失,即俗称的“开门杀”事故。根据有关资料表明[1],该类交通事故导致的伤残人数约占总交通事故伤残人数的11.6%,发生此类交通事故后,若车道内后续驶来的汽车来不及刹车容易发生碾压造成二次伤害,该类死亡人数大约占总死亡人数的5.4%。另外,由于恶劣天气、复杂路况等因素,“开门杀”事故对于交通安全的危害和潜在风险更加严重。
《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》[2]第六十三条第四款规定:机动车在道路上临时停车时,车辆停稳前不得开车门和上下人员,开关车门不得妨碍其他车辆和行人通行。已有的很多技术思路根据此要求设计出锁止门锁的预警方法,当传感器探测到车门外的危险物体时,车内人员便无法打开车门。但是,这种思路存在很多弊端,不能很好地解决“开门杀”事故这一难题。因此,设计一种适用于多场景的简易“开门杀”事故预警系统迫在眉睫。
二、国内外研究现状
2.1国内研究现状
目前国内一些大学和研究机构已经研究了类似的课题,比如河南科技大学[1]、东北林业大学[3]、贵阳学院[4]、扬州大学[5]等。但是,目前已有的研究都存在不同程度的弊端,不能完全应对多种情境下的“开门杀”事故。
王陆林[6]等人的一种低成本的车辆开门防撞预警系统,将系统功能开启条件设置为当车辆减速停车且车门允许打开时,此时如果车门未打开且有运动目标接近后方报警区域,系统首先通过LED报警灯进行一级视觉报警。如果此时驾乘人员欲开启车门准备下车,系统检测到车门把手转动信号,即通过蜂鸣器进行二级声觉报警。提醒驾乘人员此时开门可能有危险,需注意后方来车并分段打开车门。该技术用于在低成本的车辆上配置,具有一定的预警功能,可以在一定程度上保护车外人员和车内乘客,在定位是经济型的车辆品牌中具有一定的实用性和现实意义。但是,这样的预警方式存在很大的弊端:现实生活中,道路上的交通状况可能是十分复杂的。在很多情况下,由于车来车往的嘈杂声音,车内和车外的人员可能无法及时地对报警信号做出反应,即无法及时停止当前的运动状态,所以“开门杀”事故仍有较大概率会发生。根据实际情况,“开门杀”事故一般发生在较短时间内、事故双方来不及反应的情况下,所以仅有报警系统是不够的,还需要紧急制动系统来强制阻止“开门杀”事故的发生。
王飞奇[3]等人的强制式智能汽车开门防撞警示系统,利用单片机微处理器、毫米波雷达、电磁锁等组成独立单元进行工作:如车内人员下车,系统将会对汽车周围环境进行判断;如车辆后方来车对打开的车门造成威胁,系统将利用电磁锁离合器强制性使得车门的门把手空转,使车内乘客无法打开车门,从而起到汽车开门防撞的作用。该技术相比王陆林[6]等人的思路,增加了紧急制动系统。该技术在“开门杀”事故即将发生之前,不仅能够利用蜂鸣器和LED灯的声光报警来提醒车内车外人员,而且可以强制使得车门把手空转,避免车内乘客因来不及反应而打开车门引发“开门杀”事故。从这个角度来分析,该技术具有其先进性,能够在一定程度上减少“开门杀”事故的发生概率。但是,在现实生活中,高峰时段路况十分复杂,车流来往密集。如果采取锁止车门的紧急制动方式,有可能导致危险识别系统处于一直触发的状态,造成车门一直无法打开的尴尬局面。即使加装了声光报警装置,由于嘈杂的环境、不良的天气状况,快速通过的电动车、行人等也难以在短时间内理解车内人员的下车意图。此时,车内人员如果因为急于下车而盲目按下紧急按钮强制开门,则该技术便失去了保护作用,“开门杀”事故依旧会发生。另外,当车内乘客从车门虚掩状态下打开车门时,该技术思路也无法起到很好的保护作用。
丁红霞[7]等人的车门开启瞬间防撞预警系统研究,以停车视距作为检测范围,利用视频监测器作为传感器检测周围环境。当满足两个条件(外界有危险物体和车内乘客触摸门把手)时,车门门锁自动锁止,蜂鸣器发出报警,此时车内人员无法打开车门。该技术除了与王飞奇[3]等人的思路有着相同的弊端之外,还选择了视频监测器作为探测外界危险物体的传感器。视频图像处理技术在汽车和交通领域取得了广泛应用,采用该技术的汽车防撞预警系统在目标分辨上有更大的优势,而且图像识别技术近年来已相当成熟。但是,视频传感器的成本较高,其在黑夜、大雾等天气下的工作状况不良,而且它的探测距离相对较远。
贾蕴发[8]等人的基于多传感器的汽车防碰撞及行人保护预警设计中,当车内乘客要下车时,车门把手处的检测器被按下,超声波模块开启,后车窗两旁的车外报警器工作。当超声波模块检测到车后方安全距离内有车辆或行人时,车内的报警器开始工作,利用声光报警提醒车内车外人员。该技术除了有王陆林等人[6] 的不足之处外,还存在硬件选择上的不足。超声波传感器的探测范围和精度相对于毫米波雷达较小,并且它的工作状况受温度影响较大。
2.2国外研究现状
国外有关“开门杀”事故预警系统设计的相关论文较少,对于该事故的原因分析和数学模型建立较多。
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