作品名稱:基于 AI 技術的汽車開門防撞裝置
學校名稱:內蒙古農業大學職業技術學院
參賽隊伍:創跡團隊
參賽學生:郭健 葛宇灝 柳振宇
指導老師:牛文學 劉志強
產品概述
汽車停車開門時由于駕駛員不正確的開門方式和行人觀察不周發生多起交通事故,為了避免發生這樣的事故,可以對駕駛人或乘車人進行安全培訓,但是效率很低,對此我們發明了一種“汽車開門防撞裝置”,它可以有效的避免這種事故的發生。門側如果有電動車等駛來時,語言提示的同時,汽車的車門無法通過內扣手打開,等駛離檢測區域即可正常打開車門,如果想緊急下車或門側物體對駕駛員沒有構成威脅時,按一下誤判開關即可打開車門,語音提示及警示燈提示可以單獨控制關閉和打開,取決于駕駛員習慣
整體構造
本產品汽車開門防撞系統包括電源模塊、探測模塊和執行模塊, 所述電源模塊為探測模塊和執行模塊管理供電,所述探測模塊安裝在車身,且用于探測汽車周圍物體,并產生用于控制執行模塊的電信號, 所述執行模塊安裝在車拉手與車門鎖閉器之間的拉線上;執行模塊根據探測模塊傳送的信號可以分別執行閉合或分離的動作,進而分別控制。
執行機構
執行機構有兩個滑動齒條,一個滑蓋,一個推拉式電磁鐵吸盤和外殼組成。滑蓋的上端與推拉電磁盤相連,推拉電磁盤供電,可以實現電磁盤將滑蓋提起,脫離粘合。下端與上齒條相連,上齒條上有兩個凹槽分別在滑蓋里的凸起里可以滑動,下齒條兩側的凸起在殼體的凹槽里可以滑動,殼體的凹槽長度經過測量設計,正好為內扣手和鎖閉器的行程,順便達到限位作用,以防止產生較大的自由間隙,為了減少摩擦力,兩者采用軸承連接。上齒條的后端與外殼通過拉簧連接,可以實現回位作用,前端與內扣手拉線相連,下齒條的后端與鎖閉器拉線相連,另一端與拉簧相連,以實現齒條帶動拉線使鎖閉器運作和回位作用。
攝像頭模塊
我們加入攝像頭進行測距、往后還會加入行車記錄儀、后視鏡電子顯示等功能,采用一側三攝無死角,通過openmv 測距擴展板進行距離檢測,誤差不超過 1mm,并且一旦在攝像頭識別 400mm 以內出現不明物體時,會有發出警報并且伴有紅燈閃爍。執行模塊負責執行相應的運作,我們的仿真測試,通過算法來讓攝像頭探測達到測距的效果,而且我們加裝攝像頭后可以在倒車時實現輔助倒車 360 度無死角,在行車時還有行車記錄儀功能,顯示屏設置在反光鏡的角落里,我們也可以隨時觀察交通信息,但是我們的基礎功能是通過攝像頭來測量非機動車距離,從而來控制我們的執行器,在下車開門時非機動車進入威脅區域時,控制執行器斷開,我們此時無法打開車門,等到非機動車離開威脅區域時可以正常打開車門,但是想緊急下車我們還設置了誤判開關,此開關啟動后 5S 內可以開啟車門。
語音模塊
語音模塊有 12 個端口可以實現 12 種語言,提示“小心門側車輛, 以防發生事故”“注意門側安全”語音輸入程序。當推拉電磁盤工作時,其上的語音繼電器也閉合提示“小心門側車輛,以防發生事故”。當誤判開關開啟時,電能將推拉電磁盤的常閉繼電器啟動,推拉電磁盤電路斷路,不會運作,其上的語音繼電器閉合,提示“注意門側安全”以實現語音提示功能。其上有揚聲器開關和音量調節旋鈕,當不想開啟語音提示時可以關閉,當聲音大小不適時可以進行調節。
誤判開關
誤判開關是一個延時開關(1s-2min 延時可調開關),下車開車門時當檢測到門側物體時,控制吸拉電磁盤提起,但是想緊急下車時, 按下此鍵,5S 內吸拉電磁盤的常閉繼電器開啟,形成斷路了,吸拉電磁盤不工作,此時可以開啟鎖閉器。
限位開關
限位開關安裝在內扣手軸附近,它是串聯到雷達探測模塊到吸拉電磁盤中的電路之間,當雷達探測模塊檢測到物體時,電壓信號是傳不到吸拉電磁閥的,只有開車門時內扣手在自由行程旋轉一定角度時,限位開關導通此時吸拉電磁盤才工作。可以減少電能消耗和吸拉電磁盤工作頻率。
工作原理
下車開車門時當攝像頭沒有檢測到障礙物體時,無輸出電壓,吸拉電磁盤電路不運作,執行器不工作,可以實現正常開車門。
下車開車門時當攝像頭模塊檢測到有物體靠近時,輸出電壓信號,推拉電磁盤電路導通,將滑塊和上齒條吸起,此時內扣手的拉力是空載,拉力不經過齒條傳給鎖閉器,處于控制狀態,駕駛員無法打開車門。
當攝像頭模塊檢測到物體靠近,但是駕駛員遇到緊急情況或門側物體不對駕駛員造成威脅時,可以按下誤判開關,這時誤判開關給吸拉電磁盤常閉繼電器供電,繼電器觸電斷開,推拉電磁盤回位,車門可以正常打開,