一種基于車輛碰撞側(cè)翻檢測、自動呼救的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于車輛碰撞側(cè)翻檢測、自動呼救的裝置，它包括車載前端、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控終端，車載前端包括微控制器MCU、加速度傳感單元、車輛狀態(tài)監(jiān)測單元、BD/GPS接收單元、輸入輸出模塊和GPRS模塊，監(jiān)控終端包括多個用于監(jiān)控的客戶端，所述的車載前端通過通信網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控終端連接。本發(fā)明利用了故障發(fā)生時車輛所受加速度與正常情況下車輛所受加速度的變化量，并根據(jù)此變化量發(fā)生的持續(xù)時間、方向、大小和變化的歷史與特征，初步判定可能發(fā)生的行駛故障的類型、大小和方向；解決了傳統(tǒng)車載裝置無法進(jìn)行遠(yuǎn)程報警，以及事故發(fā)生時，無法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析的情況。
【專利說明】—種基于車輛碰撞側(cè)翻檢測、自動呼救的裝置及方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車載設(shè)備，特別是一種基于車輛碰撞側(cè)翻檢測、自動呼救的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車的使用極大地方便了人們的日常生活，然而隨著保有量的不斷增加，它所帶來的頻發(fā)的交通事故也嚴(yán)重威脅著人們的生命、財產(chǎn)安全。因此，及時地發(fā)現(xiàn)和處理行車事故，是保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全的重要保障。為了更好地保障車內(nèi)人員的安全國外眾多汽車廠商近年來投入大量人力物力來研發(fā)應(yīng)用于車輛事故的自動呼救系統(tǒng)，但一般都基于安全氣囊自動觸發(fā)或者人工按鈕來實現(xiàn)觸發(fā)。安全氣囊來出發(fā)呼救信號則會受制于國外的汽車廠商無法安裝在不同的車型上，并且在一些特殊角度的碰撞以及翻滾的情況下安全氣囊不會啟動。而人工按鈕來觸發(fā)報警或自救，也并不能完全適用。
[0003]本發(fā)明提供一種用于車載終端碰撞/側(cè)翻檢測、自動呼救系統(tǒng)的方法及裝置，依靠檢測故障發(fā)生時車輛所受加速度與正常情況下車輛所受加速度的變化量，并根據(jù)此變化量發(fā)生的持續(xù)時間、方向、大小和變化的歷史與特征，初步判定可能發(fā)生的行駛故障的類型、大小和方向，同時，基于以上所述，綜合車輛當(dāng)前狀態(tài)和行駛狀態(tài)歷史記錄，分析車輛發(fā)生行駛故障的原因和過程，并具有遠(yuǎn)程報警功能。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于車輛碰撞側(cè)翻檢測、自動呼救的裝置及方法，解決了傳統(tǒng)車載裝置無法進(jìn)行遠(yuǎn)程報警，以及事故發(fā)生時，無法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析的情況。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種基于車輛碰撞側(cè)翻檢測、自動呼救的裝置，它包括車載前端、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控終端，車載前端包括微控制器MCU、加速度傳感單元、車輛狀態(tài)監(jiān)測單元、BD/GPS接收單元、輸入輸出模塊和GPRS模塊，BD/GPS接收單元的信號輸出端與微控制器MCU的信號輸入端連接，微控制器MCU通過總線與加速度傳感單元、車輛狀態(tài)監(jiān)測單元以及輸入輸出模塊連接，監(jiān)控終端包括多個用于監(jiān)控的客戶端，所述的車載前端通過通信網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控終端連接；
微控制器MCU:集成運行程序應(yīng)有的處理器、內(nèi)存、外存、I/O 口和總線，能夠運行人為自定義的程序?qū)崿F(xiàn)其功能控制和基本運算；
加速度傳感單元:讀取加速度中斷標(biāo)記位，并采集汽車運行過程中的加速度值；
車輛狀態(tài)監(jiān)測單元:實時監(jiān)測車輛運行的狀態(tài)，一旦發(fā)生側(cè)翻或碰撞，則立即通過GPRS模塊示警；
BD/GPS接收單元:接收車輛碰撞位置的定位信息；
輸入輸出模塊:用于外接攝像頭、顯示屏和麥克風(fēng)設(shè)備；
GPRS模塊:用于將車輛狀態(tài)檢測單元和加速度傳感單元傳遞來的報警信息和加速度信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。
[0006]所述的通信網(wǎng)絡(luò)包括GPRS網(wǎng)絡(luò)、internet和服務(wù)器，GPRS網(wǎng)絡(luò)包括移動基站、SGSN、GGSN和防火墻，移動基站與SGSN、GGSN以及防火墻順次連接，防火墻通過internet與服務(wù)器連接，服務(wù)器與監(jiān)控終端連接。
[0007]一種基于車輛碰撞側(cè)翻檢測、自動呼救的方法，它包括有以下幾個步驟:
S1:微控制器從存儲器中讀取預(yù)先存儲在存儲器中的報警參數(shù)；
52:微控制器MCU判斷報警參數(shù)的正確性，當(dāng)報警參數(shù)不在合理設(shè)置范圍時，將參數(shù)恢復(fù)至默認(rèn)值；
53:啟動加速度傳感單元，其過程包括有以下子步驟:
SSl:微處理器通過數(shù)據(jù)總線讀取加速度傳感信號；
SS2:對加速度傳感信號的值是否異常進(jìn)行判斷，異常時重新啟動加速度計，重啟次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值時則啟動告警裝置告訴用戶，提示模塊故障，若正常，則進(jìn)入下一步；
54:讀取加速計中斷標(biāo)記位，判斷是否有超設(shè)定加速度中斷有中斷進(jìn)行標(biāo)記；
55:將獲取的加速度計信號，進(jìn)行濾波處理，因為容易受高斯白噪聲干擾，選取卡爾曼濾波算法對獲取的信息數(shù)值進(jìn)行濾波；
56:根據(jù)重力加速度在三個軸上投影的加速度分量，利用三角關(guān)系求出各軸與水平面的夾角，從而獲得側(cè)翻角度；
S7:根據(jù)上述步驟求出的角度和設(shè)定的側(cè)翻角度值進(jìn)行比較，超出設(shè)定值，并滿足超過重力分力加速度作用時間限值，判定是否有側(cè)翻發(fā)生，并進(jìn)行標(biāo)記；
S8:若有側(cè)翻發(fā)生，則根據(jù)GPS模塊的信息，利用GPRS模塊將報警向遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)送。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:利用了故障發(fā)生時車輛所受加速度與正常情況下車輛所受加速度的變化量，并根據(jù)此變化量發(fā)生的持續(xù)時間、方向、大小和變化的歷史與特征，初步判定可能發(fā)生的行駛故障的類型、大小和方向，同時，基于以上所述，綜合車輛當(dāng)前狀態(tài)和行駛狀態(tài)歷史記錄，分析車輛發(fā)生行駛故障的原因和過程，從而實現(xiàn)對車輛的碰撞、側(cè)翻進(jìn)行監(jiān)測、報警，具有安裝和實現(xiàn)容易，造價低的特點；并且，本發(fā)明的方法，可同時記錄車輛在發(fā)送碰撞、側(cè)翻故障的過程，其中包括位置、速度、方向、車輛狀態(tài)等，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將報警信號傳送到遠(yuǎn)方監(jiān)控端，對大中型工業(yè)用車的碰撞、側(cè)翻故障的及時救援和處理提供及時報警和數(shù)據(jù)分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意框圖；
圖2為本發(fā)明的外部網(wǎng)絡(luò)連接示意圖；
圖3為本發(fā)明的碰撞側(cè)翻檢測、自動呼救的方法流程。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0011]如圖1所示，一種基于車輛碰撞側(cè)翻檢測、自動呼救的裝置，它包括車載前端、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控終端，車載前端包括微控制器MCU、加速度傳感單元、車輛狀態(tài)監(jiān)測單元、BD/GPS接收單元、輸入輸出模塊和GPRS模塊，BD/GPS接收單元的信號輸出端與微控制器MCU的信號輸入端連接，微控制器MCU通過總線與加速度傳感單元、車輛狀態(tài)監(jiān)測單元以及輸入輸出模塊連接，監(jiān)控終端包括多個用于監(jiān)控的客戶端，所述的車載前端通過通信網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控終端連接；
微控制器MCU:集成運行程序應(yīng)有的處理器、內(nèi)存、外存、I/O 口和總線，能夠運行人為自定義的程序?qū)崿F(xiàn)其功能控制和基本運算；
加速度傳感單元:讀取加速度中斷標(biāo)記位，并采集汽車運行過程中的加速度值；
車輛狀態(tài)監(jiān)測單元:實時監(jiān)測車輛運行的狀態(tài)，一旦發(fā)生側(cè)翻或碰撞，則立即通過GPRS模塊示警；
BD/GPS接收單元:接收車輛碰撞位置的定位信息；
輸入輸出模塊:用于外接攝像頭、顯示屏和麥克風(fēng)設(shè)備；
GPRS模塊:用于將車輛狀態(tài)檢測單元和加速度傳感單元傳遞來的報警信息和加速度信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。
[0012]如圖2所示，所述的通信網(wǎng)絡(luò)包括GPRS網(wǎng)絡(luò)、internet和服務(wù)器，GPRS網(wǎng)絡(luò)包括移動基站、SGSN、GGSN和防火墻，移動基站與SGSN、GGSN以及防火墻順次連接，防火墻通過internet與服務(wù)器連接,服務(wù)器與監(jiān)控終端連接。
[0013]如圖3所示，一種基于車輛碰撞側(cè)翻檢測、自動呼救的方法，它包括有以下幾個步驟:
S1:微控制器從存儲器中讀取預(yù)先存儲在存儲器中的報警參數(shù)；
52:微控制器MCU判斷報警參數(shù)的正確性，當(dāng)報警參數(shù)不在合理設(shè)置范圍時，將參數(shù)恢復(fù)至默認(rèn)值；
53:啟動加速度傳感單元，其過程包括有以下子步驟:
SSl:微處理器通過數(shù)據(jù)總線讀取加速度傳感信號；
SS2:對加速度傳感信號的值是否異常進(jìn)行判斷，異常時重新啟動加速度計，重啟次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值時則啟動告警裝置告訴用戶，提示模塊故障，若正常，則進(jìn)入下一步；
54:讀取加速計中斷標(biāo)記位，判斷是否有超設(shè)定加速度中斷有中斷進(jìn)行標(biāo)記；
55:將獲取的加速度計信號，進(jìn)行濾波處理，因為容易受高斯白噪聲干擾，選取卡爾曼濾波算法對獲取的信息數(shù)值進(jìn)行濾波；
56:根據(jù)重力加速度在三個軸上投影的加速度分量，利用三角關(guān)系求出各軸與水平面的夾角，從而獲得側(cè)翻角度；
S7:根據(jù)上述步驟求出的角度和設(shè)定的側(cè)翻角度值進(jìn)行比較，超出設(shè)定值，并滿足超過重力分力加速度作用時間限值，判定是否有側(cè)翻發(fā)生，并進(jìn)行標(biāo)記；
S8:若有側(cè)翻發(fā)生，則根據(jù)GPS模塊的信息，利用GPRS模塊將報警向遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)
送。
【權(quán)利要求】
1.一種基于車輛碰撞側(cè)翻檢測、自動呼救的裝置，其特征在于:它包括車載前端、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控終端，車載前端包括微控制器MCU、加速度傳感單元、車輛狀態(tài)監(jiān)測單元、BD/GPS接收單元、輸入輸出模塊和GPRS模塊，BD/GPS接收單元的信號輸出端與微控制器MCU的信號輸入端連接，微控制器MCU通過總線與加速度傳感單元、車輛狀態(tài)監(jiān)測單元以及輸入輸出模塊連接，監(jiān)控終端包括多個用于監(jiān)控的客戶端，所述的車載前端通過通信網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控終端連接； 微控制器MCU:集成運行程序應(yīng)有的處理器、內(nèi)存、外存、I/O 口和總線，能夠運行人為自定義的程序?qū)崿F(xiàn)其功能控制和基本運算； 加速度傳感單元:讀取加速度中斷標(biāo)記位，并采集汽車運行過程中的加速度值； 車輛狀態(tài)監(jiān)測單元:實時監(jiān)測車輛運行的狀態(tài)，一旦發(fā)生側(cè)翻或碰撞，則立即通過GPRS模塊示警； BD/GPS接收單元:接收車輛碰撞位置的定位信息； 輸入輸出模塊:用于外接攝像頭、顯示屏和麥克風(fēng)設(shè)備； GPRS模塊:用于將車輛狀態(tài)檢測單元和加速度傳感單元傳遞來的報警信息和加速度信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于車輛碰撞側(cè)翻檢測、自動呼救的裝置，其特征在于:所述的通信網(wǎng)絡(luò)包括GPRS網(wǎng)絡(luò)、internet和服務(wù)器，GPRS網(wǎng)絡(luò)包括移動基站、SGSN、GGSN和防火墻，移動基站與SGSN、GGSN以及防火墻順次連接，防火墻通過internet與服務(wù)器連接，服務(wù)器與監(jiān)控終端連接。
3.一種基于車輛碰撞側(cè)翻檢測、自動呼救的方法，其特征在于:它包括有以下步驟: 51:微控制器從存儲器中讀取預(yù)先存儲在存儲器中的報警參數(shù)； 52:微控制器MCU判斷報警參數(shù)的正確性，當(dāng)報警參數(shù)不在合理設(shè)置范圍時，將參數(shù)恢復(fù)至默認(rèn)值； 53:啟動加速度傳感單元，其過程包括有以下子步驟: 551:微處理器通過數(shù)據(jù)總線讀取加速度傳感信號； 552:對加速度傳感信號的值是否異常進(jìn)行判斷，異常時重新啟動加速度計，重啟次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值時則啟動告警裝置告訴用戶，提示模塊故障，若正常，則進(jìn)入下一步； 54:讀取加速計中斷標(biāo)記位，判斷是否有超設(shè)定加速度中斷有中斷進(jìn)行標(biāo)記； 55:將獲取的加速度計信號，進(jìn)行濾波處理，因為容易受高斯白噪聲干擾，選取卡爾曼濾波算法對獲取的信息數(shù)值進(jìn)行濾波； 56:根據(jù)重力加速度在三個軸上投影的加速度分量，利用三角關(guān)系求出各軸與水平面的夾角，從而獲得側(cè)翻角度； 57:根據(jù)上述步驟求出的角度和設(shè)定的側(cè)翻角度值進(jìn)行比較，超出設(shè)定值，并滿足超過重力分力加速度作用時間限值，判定是否有側(cè)翻發(fā)生，并進(jìn)行標(biāo)記； 58:若有側(cè)翻發(fā)生，則根據(jù)GPS模塊的信息，利用GPRS模塊將報警向遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā) 送。
【文檔編號】G08B25/10GK103640533SQ201310668510
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月7日
【發(fā)明者】王春波, 張慶成 申請人:成都億盟恒信科技有限公司