汽车用开门防撞预警方法及系统技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，具体而言，涉及一种汽车用开门防
撞预警方法及系统。
背景技术
随着生活水平的提高，机动车辆的数量也越来越多，家家户户基本
都有了车辆，人们出行的工具也从自行车、步行等方式，渐渐变成了汽
车。汽车的出行给人们的生活带来了很大的方便，不但节省了人们的时
间，减轻了人们出行的负担，但是车辆的出现却增加了交通事故的发生。
车辆停靠在路边，驾驶人下车的时候经常会给附件经过的车辆带来
影响，尤其是在天黑或者其它视线不良的情况下。当停靠车辆的驾驶员
或者乘客开门下车时，侧后方经过的其它车辆或行人容易看不清或者注
意不到停靠车辆车门的打开从而发生碰撞之类的交通事故。现实生活中
往往只能依靠驾驶员或者乘客在下车时自己注意。
中国专利授权公告号CN204077508U提供一种车门开启提示器，其
包括设置于车内的可编程控制器和电源装置、设置于车门外侧的语音播
放装置和投影显示灯、设置于车门与车身连接处的角度测量装置，所述
电源装置和可编程控制器相连接，可编程控制器还分别语音播放装置、
投影显示灯、角度测量装置相连接。该专利提供的车门开启提示器是通
过角度测量装置测量开门信号；当车辆停靠后，驾驶员或者乘客下车打
开车门时，通过语音播放装置播放警示语音，投影显示灯在车身外侧地
面上投影出警示灯光提示区域，提醒侧后方过往车辆注意。
针对现有的汽车用开门防撞预警技术，业界期望可以设计准确性更
高，效果更好的防撞预警提示方法。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种汽车用开门防撞预警方法，能
够给后方高速行驶中的人员预留充足的判断时间，以提高后方行驶人员
对车门开启进行判断的准确度。
为实现上述目的，本发明提供了一种汽车用开门防撞预警方法，包
括：通过车载探测器探测运动中的车外人员，以及车载检测器检测车门
开启信号；当，探测到车外人员正在接近某侧车门，并且，检测到车内
人员准备开启该侧车门；在该侧车门附近的路面上投影出开门警示区域。
进一步地，在判断出所述相对距离逐渐缩小时，并且符合如下任一
条件的，确定车外人员正在接近某侧车门的状态判断条件：探测到该车
外人员已进入预警区域内；或，探测到该车外人员已进入开门警示区域
的投影范围内。
进一步地，当检测到如下情况之一时，作为确定车内人员准备开启
该侧车门的动作判断条件：检测到档位信息为空档；检测到档位信息为
驻车档；检测到档位信息为低档时正在进行制动；检测到轮速信息小于
预定时速；检测到中控锁已打开；或，检测到某侧车门锁的开启被触发。
进一步地，所述在该侧车门附近的路面上投影出开门警示区域，包
括：探测该车外人员与汽车之间的相对距离；确定该相对距离的安全等
级；对不同种类的安全等级配置不同的显示颜色；在开门警示区域中用
配置的显示颜色投影出开门警示区域。
进一步地，所述该侧车门附近的路面包括：该侧车门的侧面和/或侧
后方。
进一步地，所述开门警示区域，包括：光线区域；或，可视化的图
像或符号。
进一步地，所述汽车用开门防撞预警方法还包括：在投影出开门警
示区域时，对车内人员发出预警声音或通过车尾信号灯闪烁进行提示，
以将车外人员接近信息提示给该车内人员。
本发明提供了一种汽车用开门防撞预警系统，包括：探测器，用于
探测运动中的车外人员的行驶状态；检测器，用于检测车门开启信号；
投影器，用于在路面上产生开门警示区域；微控制器，用于接收探测器
和检测器发送的信息，并且当接收到车外人员正在接近某侧车门且车内
人员准备开启该侧车门时，向投影器发送在该侧车门附近的路面上投影
出开门警示区域的指令。
进一步地，所述投影器设置在车门下方的车底盘上。
本发明提供的汽车用开门防撞预警方法和系统，通过探测车外人员
行驶状态和预估车内人员开门动作，将投影提示的时间大大提前，以能
够在车门开启之前就进行可视化的直观提示，从而给后方高速行驶中的
人员预留充足的判断时间，以提高后方行驶人员对车门开启进行判断的
准确度。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下
面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的
一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对
本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明涉及的四种距离参数的比较示意图；
图2是本发明一实施例的开门防撞预警方法的流程示意图；
图3是本发明一实施例的开门防撞预警方法的应用场景示意图；
图4是本发明一实施例的开门防撞预警系统的硬件模块示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图
和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明
的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或
类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面
通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能
解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形
式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，
本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、
操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、
整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元
件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，
或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无
线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出
项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术
语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人
员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那
些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并
且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
通过大量的案例分析和场景测试实验，本发明创造性的发现，现有
的这些技术方案不能很好的避免开门碰撞事故，原因在于：现有的采用
语音或灯光进行预警提示的方案中，在通过语音或灯光进行提示时车门
已经开启，这些方案预留给后方高速行驶的车外人员的判断时间太短。
图1是本发明涉及的四种距离参数的比较示意图。如图1所示，可视距
离是指行驶人员可以看到的最远目测距离；安全距离是指在车辆紧急制
动或停车时，行驶人员与车辆之间避免碰撞所预留的距离；相对距离是
指行驶人员与车辆之间的实际距离；投影距离是指车辆上配置的投影器
在预定区域内的投影与行驶人员之间的实际距离。
理论上，通常，可视距离＞安全距离≥投影距离；车外行驶人员与
某侧车门之间的相对距离是可变距离，当相对距离小于安全距离时，启
动本发明的开门防撞预警方法及系统。也就是说，可视距离是行驶人员
能够看到的最远距离，当汽车开门产生投影时，行驶人员可以在可视距
离范围内看到投影，这时候是理论上行驶人员最容易避免发生碰撞的距
离范围。在实际行车过程中，时而汽车减速，时而行人加速，使得汽车
与行人之间的相对距离时刻发生变化；本发明的开门防撞预警方法的一
种实施方式就是在连续探测汽车与行人之间的相对距离的基础上，比较
相对距离与安全距离的大小；当相对距离大于安全距离时，车辆不启动
本发明的开门防撞预警方法；而当相对距离小于安全距离时，则启动所
述方法。图2是本发明一实施例的开门防撞预警方法的流程示意图。图
3是本发明一实施例的开门防撞预警方法的应用场景示意图。如图2所
示，本发明提供一种车门开启警示方法，包括：探测到车外人员正在接
近某侧车门，并且，检测到车内人员正在开启该侧车门；在该侧车门附
近的路面上投影出开门警示区域。例如，配置本发明警示方法的车辆，
可以通过后车配置的雷达或距离探测器，获取某侧车门后方驾驶人员的
行驶信息(例如，位置、速度和/或方位等信息)，并提前分析出该车外
人员的行驶状况；接着，判断出该车外人员到达相应侧车门的预估时间；
接着，如图3所示，由于本发明方法可以提前预估出车外人员到达该侧
车门的时间，在发生撞门意外之前，通过车载激光器或投影装置在车门
附近的地面上投影出一个预定面积的光线区域(如图3所示的车外区域)，
使得车外行驶中的人员能够直观地获得某侧车门将要开启的警示信息。
作为一种实施例，开门警示区域可以是光线区域，例如，通过激光发生
器产生的激光线束构成的光线区域。作为另一种实施例，开门警示区域
可以是可视化的警示符号，例如，能够引起后方高速行驶中的车外人员
注意的各种符号，例如，X(叉型)、O(圆型)。作为另一种实施例，
开门警示区域可以是可视化的图像，例如，交警头像等。可以理解的是，
开门警示区域可以是上述几种实施例的结合，例如，在光线区域内增加
可视化的警示符号或图像，又例如，符号或图像的显示颜色采用与光线
区域的颜色对比度明显的颜色。
可以理解的是，本发明方法中采用的探测车外人员正在接近某侧车
门的步骤(例如，称为“步骤S1-1”)，需要配合检测到车内人员正在开
启该侧车门的步骤(例如，称为“步骤S1-2”)。作为一种实施例，步骤
S1-1和步骤S1-2采用多线程方式并行处理。例如，可以先进行步骤S1-1
的判断，然后进行步骤S1-2的判断，即，在探测到车外人员正在接近
某侧车门之后，开始检测车内人员是否正在开启该侧车门，若是，则触
发随后的警示区域的投影步骤。又例如，可以先进行步骤S1-2的判断，
然后进行步骤S1-1的判断，即，在检测到车内人员正在开启该侧车门
之后，开始探测车外人员是否正在接近某侧车门，若是，则触发随后的
警示区域的投影步骤。还例如，可以同时进行步骤S1-1和步骤S1-2的
判断。
由于人眼的可视距离远大500米，在行人高速行驶时，汽车通过本
发明提供的车门开启警示方法，通过预先设置的投影警示区域，就能够
让车外行驶中的人员预先获得车门将要开启的信息，使得车外行人有充
足的时间进行预判，以进行行驶速度或行驶方形的及时调整，避免发生
不必要的开门事故。
进一步地，在测算出车外人员与车门之间的相对距离，并且判断出
所述相对距离逐渐缩小时，并且符合如下任一条件的，确定车外人员正
在接近某侧车门的状态判断条件：
接近状态判断条件1、探测到该车外人员已进入预警区域内；
接近状态判断条件2、探测到该车外人员已进入开门警示区域的投
影范围内。
所谓“接近状态判断条件”是一类预先设置的辅助判断条件，用于在
车辆探测到车外人员与将要开启的车门之间的相对距离，并且判断出所
述相对距离逐渐缩小时，结合探测到的车外人员的行驶状态，例如，车
外人员的运动方向、与车门之间的相对距离以及行驶速度等物理量，判
断车外人员是否正在接近将要开启的某侧车门。
作为一种实施例，可以采用车载雷达探测器判断相对距离是否逐渐
缩小的，例如，雷达可以根据任意两个时间节点分别对应的运动方向和
行驶速度，通过比较可以计算出车外人员与将要开启的车门之间的相对
距离的变化值，如果变化值是在不断减小，则确定相对距离不断缩小。
作为一种实施例，在运用接近状态判断条件1的情况中，根据该车
外人员的方位D和行驶速度V，确定该车外人员与汽车之间的相对位置
P；当相对位置P位于预警区域内，且相对距离不断缩小时，确定车外
人员正在接近某侧车门。
作为另一种实施例，在运用接近状态判断条件2的情况中，根据该
车外人员的方位D和行驶速度V，确定该车外人员与汽车之间的相对位
置P；当相对位置P位于开门警示区域的投影范围内，且相对距离不断
缩小时，确定车外人员正在接近某侧车门。
可以理解的是，上述确定车外人员正在接近某侧车门的条件，可以
根据不同的应用场景进行组合设计，并且不同的判断方法可以与检测开
门步骤组合成不同的触发方案。为了简化描述，这里省略检测开门的步
骤，但其仍然是与确定车外人员正在接近某侧车门的条件相配合的触发
投影操作必须具备的条件之一。
进一步地，当检测到如下情况之一时，作为确定车内人员准备开启
该侧车门的动作判断条件：
动作判断条件1、检测到档位信息为空档；
动作判断条件2、检测到档位信息为驻车档；
动作判断条件3、检测到档位信息为低档时正在进行制动；
动作判断条件4、检测到轮速信息小于预定时速；
动作判断条件5、检测到中控锁已打开；或，
动作判断条件6、检测到某侧车门锁的开启被触发。
所谓“动作判断条件”是指在车辆检测到车内人员的操作状态后，根
据驾驶人员的刹车动作、换档动作、车内人员拉门把手等动作量判断车
内人员是否准备开启某侧车门。
作为一种实施例，在运用动作判断条件1的情况中，当检测到档位
信息为空档(N档)时，可以判断出车辆已经在做减速或停止；当出现
这种情况时，车辆可以接着检测哪侧车门锁已经打开，从而确定出需要
打开的车门。
作为另一种实施例，在运用动作判断条件2的情况中，当检测到档
位信息为驻车档(P档)时，可以判断出车辆已经停止；当出现这种情
况时，车辆可以接着检测哪侧车门锁已经打开，从而确定出需要打开的
车门。
作为另一种实施例，在运用动作判断条件3的情况中，当检测到档
位信息为低档且汽车进行制动时，可以判断出车辆已经减速；当出现这
种情况时，车辆可以接着检测哪侧车门的开门键被触发，从而确定出需
要打开的车门。
作为另一种实施例，在运用动作判断条件4的情况中，当检测到轮
速信息小于预定时速时，可以判断出车辆已经做减速；当出现这种情况
时，车辆可以接着检测哪侧车门的开门键被触发，从而确定出需要打开
的车门。
作为另一种实施例，在运用动作判断条件5的情况中，当检测到中
控锁已打开时，可以判断出车辆已经停止；当出现这种情况时，车辆可
以接着检测哪侧车门锁已经打开，或者检测哪侧车门的开门键被触发，
从而确定出需要打开的车门。
作为另一种实施例，在运用动作判断条件6的情况中，当检测到某
侧车门锁的开启被触发时，车内人员要打开哪侧车门的信息就会产生，
并将开门信息放在车内CAN总线上，并且在车门打开之前就被如图4
所示的检测器获取，从而确定出需要打开的车门。
可以理解的是，与现有的预警技术相比，本发明方案中设计的重要
区别特在之一在于：在某侧车门开启之前，本发明方法就进行车门开启
动作的预判断，并结合车外人员行驶状态的判断。本发明方法采用这种
设计的优点在于：能够将预警时间大大提前，为车辆后方行驶中的车外
人员提供更多的预警时间，以便给后方高速行驶中的人员预留充足的判
断时间，从而提高后方行驶人员对车门开启进行判断的准确度并做出充
分的躲闪或避让准备。
作为一种实施方式，相对距离与安全距离的大小比较结果可以用作
触发本发明提出开门防撞预警方法的判断条件。投影距离是在硬件发光
设备发射出的光源所能达到的最大距离范围内，车辆根据车外人员与车
门的相对距离的远近，而将光线以距离远近可变化的方式投射到路面上。
当车外人员与汽车之间的相对距离越小，光线投射的距离(投影区域的
位置)就越近；反之，当车外人员与汽车之间的相对距离越大，光线投
射的距离就越远。这样可以使得车外人员能够及时准确的获取投影区域
的警示信息。
作为另一种实施例，可以将安全距离转换为安全时间，通过设定安
全时间，当行驶人员按行驶速度撞上车门的相对时间小于安全时间时，
可以触发本发明提出开门防撞预警方法，即将相对时间与安全时间的大
小比较结果作为防撞预警的触发方式。例如，检测该车外人员接近车辆
的行驶速度，并且，根据公式投影距离S＝行驶速度V×时间T确定投影
距离，其中：时间T为根据安全标准设置的预定数值。
进一步地，当该车外人员与汽车之间的相对距离或相对时间发生变
化时，所述预警区域中的显示颜色随之相应改变。作为一种实施例，在
探测到该车外人员的行驶速度之后，根据行驶速度计算该车外人员与汽
车之间的相对距离；比较该相对距离与预设安全距离，根据比较结果确
定相对距离的安全等级的种类，并对不同种类的安全等级配置不同的显
示颜色；在预警区域中用配置的显示颜色投影出开门警示区域。例如，
通常，安全距离的范围是固定数值，因此，可以将相对距离分为：对应
危险等级的第一距离范围、对应预警等级的第二距离范围和对应接近等
级的第三距离范围，其中：第一距离范围＜第二距离范围＜第三距离范
围，并且，当计算出的相对距离处于第一距离范围内时，在预设投影区
域中用红色显示该开门警示信号；当计算出的相对距离处于第二距离范
围内时，在预设投影区域中用黄色显示该开门警示信号；当计算出的相
对距离处于第三距离范围内时，在预设投影区域中用绿色显示该开门警
示信号。
类似地，也可以将相对时间分为危险、预警和接近三级，并分别对
应红、黄和绿三种投影显示颜色，例如，可以将相对时间分为：对应危
险等级的危险时间范围、对应预警等级的预警时间范围和对应接近等级
的提示时间范围，其中：危险时间范围＜预警时间范围＜提示时间范围，
并且，通过车外人员的行驶速度可以计算出车外人员到达某侧车门的相
对时间，当计算出的相对时间处于危险时间范围内时，在预设投影区域
中用红色显示该开门警示信号；当计算出的相对时间处于预警时间范围
内时，在预设投影区域中用黄色显示该开门警示信号；当计算出的相对
时间处于提示时间范围内时，在预设投影区域中用绿色显示该开门警示
信号。
由上可知，本发明的创造性设计思路在于将现有技术中开车门后再
进行预警提示的操作，改变为在发现车外人员进入预警区域的同时，进
行预估车门人员的开车门动作，并在开车门前进行投影预警提示，从而
能够给后方高速行驶中的人员预留充足的判断时间，以提高后方行驶人
员对车门开启进行判断的准确度。
图4是本发明一实施例的开门防撞预警系统的硬件模块示意图。如
图4所示，本发明提供了一种汽车用开门防撞预警系统，包括：探测器，
用于探测运动中的车外人员；检测器，用于检测车门开启信号；投影器，
用于在路面上产生开门警示区域；微控制器，用于接收探测器和检测器
发送的信息，并且当接收到车外人员正在接近某侧车门且车内人员准备
开启该侧车门时，向投影器发送在该侧车门附近的路面上投影出开门警
示区域的指令。
如图4所示，探测器包括发射端、接收端和放大滤波器，以探测车
外人员的行驶状态。例如，探测器可以包括左右两侧的雷达，左侧雷达
包括左发射端、左接收端和第一放大滤波器，并且右侧雷达包括右发射
端、右接收端和第二放大滤波器。雷达的发射端、接收端分别连接放大
滤波器左侧的输出端和输入端。雷达中的发射端不断地向外发出无线电
波，当探测到有车外人员接近汽车时，通过接收端可以接收到被测人员
反射回来的电波信号。
如图4所示，微控制器(MCU)包括发射端、接收端、触发端、投
影器开关和模式。微控制器中的发射端、接收端连接探测器中放大滤波
器的右侧的输入端和输出端。例如，微控制器中的第一发射端连接至第
一放大滤波器右侧的输入端，以向探测器发送雷达控制信号；探测器中
的左发射端连接至第一放大滤波器左侧的输出端；第一放大滤波器将接
收到的控制信号经过滤波并放大后发送给与其左侧输出端相连的左发
射端；左发射端向左侧车门外发射探测信号；探测器中的左接收端连接
至第一放大滤波器左侧的输入端，当左侧车门后有车外人员接近左侧车
门时，探测器中的左接收端接收到反射回的探测信号，并将反射回的探
测信号发送至第一放大滤波器；第一放大滤波器将接收到的探测信号经
过滤波并放大后发送给与其右侧输出端相连的微控制器中的第一接收
端。
如图4所示，检测器可以接收到车内形成左前门开关状态、左后门
开关状态、右前门开关状态、右后门开关状态、档位状态、车速状态和
中控锁开关状态，等信息。例如，当车辆档位处于空档且右后门的门把
手被拉动时，检测器获取这些信息后判断出车内人员要打开右后门；检
测器连接微控制器的触发端，并将开门信号发送给微控制器。
在上文描述的基础上，如图4所示，当微控制器同时收到右后门侧
有正在靠近且高速行驶中的车外人员的探测信号和右后侧车门将要打
开的开门信号时，触发投影器的开启；随后，在右后门打开之前，投影
器便已在右后门外侧的预定投影区域内投影出警示区域。进一步地，如
图4所示，微控制器还可以连接警报器，通过投影和声音两种信号提示
后方行驶人员。进一步地，微控制器还可以控制车尾配置的信号灯，当
产生投影区域时，车尾信号灯可以通过闪烁进行警示。
例如，探测器可以是超声波雷达硬件，设置在汽车的后视镜位置处。
例如，微控制器可以是单片机硬件，设置在汽车的前仓位置处，例如，
空调附近的位置或者手套箱附近的位置。例如，投影器可以是激光投影
硬件，设置在任一侧车门下方的车底盘上。
开门警示区域可以包括：光线区域；或，可视化的图像或符号。例
如，通过开门侧车底盘上配置的车载激光发射器产生激光束；通过将激
光束射向预设投影区域，并形成可视化的开门警示区域。又例如，可以
在开门警示区域中进一步投影出可视化的图像或符号(如图3所示)。
作为另一种实施例，在投射预警影像时，对车内人员发出预警声音提示，
以将车外人员接近信息提示给该车内人员。
本发明创新之一在于本发明提供的汽车用开门防撞预警方法和系
统，通过探测车外人员行驶状态和检测车内人员开门动作，将投影提示
的时间大大提前，以能够在车门开启之前就进行可视化的直观提示，从
而给后方高速行驶中的人员预留充足的判断时间，以提高后方行驶人员
对车门开启进行判断的准确度。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干
改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。