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ELECTRONICS WORLD ・技术交流
本文介绍一种基于微波雷达和红外传感器的安全车门锁的构想、设计与实现的相关内容。安全车门锁的设计主要是为了解决由于人们的粗心而不正当的使用车门所造成的事故问题，通过微波雷达对周围物体进行测速测距分析及人体红外传感器作为微波雷达的补偿检测手段。该装置能够在危险发生前做出判断，并通过蜂鸣器的鸣叫声对车内人员进行提醒和采取强制控制车锁自锁的方式来保证人员的安全，从而避免因为“开车门”引起的交通事故。
1  研究背景与意义
从有代步交通工具开始，交通安全问题就是一个具有颇高关注度的话题。在诸多的交通事故案例中，有一匹黑马异军突起，它就是“事故门”，一个由不经意开车门而引起的交通事故。从无到有，在众多交通事故中，“事故门”占比越来越高。根据相关资料可以看出，在我国这几年的交通事故案例中源于人们未能有效地观察车辆周围情况而打开车门所引起的交通事故案例数量不断增加，就北京而论，在2019年由“开车门”造成的交通事故就有上千起。
造成“事故门”事故的原因，主要是人们对智能设备的使用频率和依赖性不断增加，智能设备也无时无刻不吸引着人们的注意力及在快节奏的生活方式驱使下人们的心理健康问题发生了变化，人们会出于着急、迫切的心理，在行为及心理的共同作用下，人们在打开车门时难免很难有意识去观察车外情况，因此引起了“事故门”的交通事故。目前政府已对相关法律进行完善，加强对人们的素质教育与法律教育。但仅仅从交通安全宣传教育层面上来降低交通事故是非常有限的。我们应从事情的源头进行考虑，并从技术层面着手解决此类问题。如果某种设备能够提前感知汽车周围情况并提醒车内人员，或是汽车自行采取相应的安全措施，这样就可以有效避免由于人们的粗心导致的交通事故的发生及其带来的损失。
2  汽车安全锁的研究现状
目前，市面上的汽车锁是以传统的汽车锁为主，其成本也比较低，符合人们的经济要求。在此基础上
人们对车锁进行的研究主要集中在进一步的优化、防盗方面，让车锁更加的耐用从而降低维修成本是所有生产者的目标，对其增加防盗功能从而来满足人们的需求以成为车辆销售亮点之一。毕竟在现有的车锁中，都未涉及到对周围物体的检测功能，检测周围物体的情况并做出实时的措施还是一个空白的区域。
在现今，想要进一步提升汽车行驶的安全性，汽车雷达技是必不可少的存在。通过雷达技术对目标进行观察并接收反馈信息，再利用测距测速原理，可计算出两车之间的安全距离，在汽车防撞系统中是考虑两车行驶时的相对状况进行分析并对驾驶员进行提醒，或采取相应的措施进行预防。相关研究资料表明，雷达技术并未在
汽车防撞系统中对汽车的车门锁进行有效的信息传递并提供有效的安全措施。目前汽车锁的自动化控制主要集中在使用时的便利及在车锁的防盗作用效果，但不存在临时停车时车内人员解锁后的安全问题，对于雷达技术与汽车锁结合的设备并未投放市场。当前市面上所使用的车门锁还是传统的解锁方式，在车内解锁时无法预知车外情况。随着雷达技术和自动控制技术的发展，可进一步将两者进行结合，从而构想并设计出相关的安全车门锁，避免他人的人身安全及降低车主的财产损失，并解决了因为不规范停车门所引发的事故问题。
3  应用案例及分析
随着经济的发展，车辆的使用率也在不断地增加，无疑给现有的交通系统造成了严重的负担，我们会遇到这样的情形：一辆车在路边临时停车，并未打开信号灯，由于下车时的行为及心理因素未观察周围车辆的行驶情况，在人员打开车门时被后方车辆撞上而导致交通事故的发生，面对此种突然开车门情况周围车辆也不能很好的进行车速控制；当一辆车在路边临时停车，车外正好有人员经过，车内人员由于工作压力、紧急情况等迫切因素在打开车门时未能观察周围情况而导致与目标物体相碰撞，从而引起了交通事故。造成以上现象的原因有两条：一是车内人员在现社会环境中造成的个人精神层面原因，在打开车门时未曾观察周围情况；另一原因是目标车辆驾驶员的粗心或心不在焉，未观察路况而选择变道行驶。有些交通事故的发生并非都是因为天灾等外界干扰，有时都源于肇事者的粗心，而为了解决人们粗心的问题，安全车门锁能够在一定程度上解决此类事故问题，从而降低交通事故的发生率。
4  设计
4.1  系统的总体构成汽车防撞系统
整个设计由微波雷达、红外传感器、自动控制芯片、蜂鸣器和自动锁构成，微波雷达监测系统主要是利用现有的微波雷达及其测距原理对后方车辆进行测距，并将距离信息传递给测速装置，微波雷达及测速装置将已整理好的信息整合传输到单片机；红外传感器则是对微波雷达不可测的区域进行检测，
即对车身两侧进行物体检测，并将信息传输到单片机；自动控制系统主要是采用AT89C51进行控制，将信息有类的进行分析、处理、判断，进而控制车锁和蜂鸣器工作。
在交通事故中，很大一部分因人为的粗心所引起，在实际交通中人们往往意识到危险存在已经太晚了，所以即使紧急避让还是不能幸免。本设计主要解决类似案例中所存在的问题，根据车辆间的位置、车速关系和车与周边行人的关系，提前判断出事故发生的可能性，如若在非安全范围内，那么系统将会强制控制车锁进行自锁，并通过蜂鸣器提示车内人员。当危险消除后将会恢复传统的车锁功能。
一种基于微波雷达和人体红外传感器的安全车门锁
广东理工学院电气与电子工程学院  彭楚翰  陈贵镔  李泽鸿  叶柳君