專利名稱：一種車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國(guó)汽車(chē)保有量不斷增加，但交通事故及其造成的人員傷亡仍居高不下。2010年，我國(guó)發(fā)生道路交通事故3906173起，造成65225人死亡、2M075 人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失9. 3億元。其中一次死亡10人以上特大道路交通事故增多，高速公路事故增多。為了提高事故救援水平，目前歐美國(guó)家以開(kāi)發(fā)出車(chē)輛事故緊急自動(dòng)呼救系統(tǒng)并得到了較好應(yīng)用，如美國(guó)通用公司的OnSfar，德國(guó)奔馳公司的Teleaid、法國(guó)標(biāo)致公司的緊急呼救系統(tǒng)和沃爾沃公司的OnCall等。車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)一般包括車(chē)輛狀態(tài)監(jiān)測(cè)控制模塊、無(wú)線通信模塊、事故監(jiān)測(cè)服務(wù)器模塊以及相應(yīng)的救援隊(duì)伍等，涉及到車(chē)輛安全技術(shù)、 導(dǎo)航定位技術(shù)和通信技術(shù)等。國(guó)內(nèi)交通事故緊急救援工作剛剛起步，對(duì)事故緊急救援的體系結(jié)構(gòu)和服務(wù)功能的研究和開(kāi)發(fā)取得了基本的研究成果。但仍存在著不少問(wèn)題，如道路交通事故緊急呼救過(guò)程人工化，主要采用非自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，大多是基于路旁的緊急電話或者交警巡邏發(fā)現(xiàn)事故，延誤最佳救援時(shí)機(jī)；事故救援缺乏高效的聯(lián)動(dòng)和協(xié)調(diào)救援策略問(wèn)題，尤其是(1)當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)需要消防部門(mén)和交通管理部門(mén)協(xié)力救助；(2)當(dāng)車(chē)輛發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞或乘員陷入困境時(shí)， 需要專門(mén)的拖曳、解體、切割工具等有針對(duì)性的救援措施。國(guó)內(nèi)在車(chē)輛事故緊急救援系統(tǒng)方面的研究尚處于起步階段，只有少量專利和研究論文，還不能形成專業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)。專利號(hào)為CN101917531A的緊急事故呼救方法和呼救系統(tǒng)，闡述了緊急交通事故救援的一般過(guò)程，但沒(méi)有涉及(1)車(chē)輛事故等級(jí)分類(lèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容和事故發(fā)生后車(chē)內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)狀況，不便于車(chē)輛事故的針對(duì)性緊急救援；( 全球定位模塊的位置數(shù)據(jù)是全球經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)，該發(fā)明并沒(méi)有闡述服務(wù)中心獲取事故發(fā)生地點(diǎn)信息的方法；C3)該系統(tǒng)的遠(yuǎn)程呼救模塊只能通過(guò)通信服務(wù)商等向事故呼救中心單方面?zhèn)鬏斒鹿市畔ⅲ狈κ鹿受?chē)輛和事故呼救中心間的雙向互動(dòng)，限制了其使用效率，不能滿足人性化需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)， 利用移動(dòng)網(wǎng)和因特網(wǎng)的交通事故緊急呼救系統(tǒng)，對(duì)交通事故后乘員傷害程度和車(chē)輛損傷程度進(jìn)行判斷，獲取事故發(fā)生地點(diǎn)的直觀信息，與事故車(chē)輛和事故呼救中心進(jìn)行雙向互動(dòng)，贏取最佳救援時(shí)機(jī)，滿足人性化需求。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)，包括最小化控制系統(tǒng)、加速度傳感器、GPS接收機(jī)、藍(lán)牙音頻輸出適配器、藍(lán)牙USB適配器、藍(lán)牙免提電話、攝像機(jī)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、駕駛員信息IC卡、安裝有Google Earth軟件的呼救中心服務(wù)器，所述最小化控制系統(tǒng)包括DSP控制單元、串口轉(zhuǎn)換芯片、IO模擬串口芯片、
3音頻編解碼芯片，串口轉(zhuǎn)換芯片、IO模擬串口芯片、音頻編解碼芯片與DSP控制單元雙向連接，GPS接收機(jī)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊各通過(guò)一塊串口轉(zhuǎn)換芯片與DSP控制單元雙向連接，攝像機(jī)通過(guò)IO模擬串口芯片與DSP控制單元雙向連接，駕駛員信息IC卡通過(guò)IC卡讀卡器、 IO模擬串口芯片與DSP控制單元連接，加速度傳感器接入控制系統(tǒng)，音頻編解碼芯片的耳機(jī)口與藍(lán)牙音頻輸出適配器連接，藍(lán)牙音頻適配器、藍(lán)牙免提電話、藍(lán)牙USB適配器依次連接，藍(lán)牙USB適配器與音頻編解碼芯片的輸入口連接，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與呼救中心服務(wù)器通信。作為優(yōu)選方案，所述DSP控制單元采用DSP 5509A系列芯片；所述藍(lán)牙免提電話型號(hào)為語(yǔ)航者BTHF102 ；所述藍(lán)牙音頻輸出適配器型號(hào)為BTAV101 ；所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元型號(hào)為華為CM320 ；所述IO模擬串口芯片為MAX3232芯片；所述串口轉(zhuǎn)換芯片為SP3232芯片；所述音頻編解碼芯片為T(mén)LV320AIC2;3B芯片。駕駛員信息IC卡內(nèi)包含內(nèi)容為駕駛員姓名編碼、駕駛員行車(chē)證ID、駕駛員血型、 駕駛員緊急聯(lián)系人號(hào)碼等必要信息；當(dāng)事故發(fā)生后，以上內(nèi)容與車(chē)輛當(dāng)前GPS地點(diǎn)信息一并發(fā)送到服務(wù)中心。本發(fā)明的系統(tǒng)創(chuàng)新地采用Google Earth技術(shù)獲取事故發(fā)生地點(diǎn)直觀信息，使事故車(chē)輛和事故呼救中心之間能夠雙向互動(dòng)，提高了呼救中心的使用效率，滿足了人性化需求， 本發(fā)明使用藍(lán)牙免提電話作為揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)，能夠和事故呼救中心實(shí)時(shí)通話，并配備車(chē)載Camera模塊，方便事故呼救中心觀察車(chē)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)狀況。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)事故決策流程圖。圖3為本發(fā)明一實(shí)施例車(chē)輛碰撞速度變化量與MAIS3+傷害指標(biāo)的關(guān)系示意圖；圖4為本發(fā)明一實(shí)施例最小化系統(tǒng)TMS320VC5509A芯片引腳原理圖；圖5為本發(fā)明一實(shí)施例藍(lán)牙音頻適配器電路原理圖；圖6為本發(fā)明一實(shí)施例串口轉(zhuǎn)換芯片電路原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明一實(shí)施例包括兩個(gè)部分車(chē)載設(shè)備和呼救中心，車(chē)載設(shè)備包括最小化控制系統(tǒng)、加速度傳感器、GPS接收機(jī)、藍(lán)牙音頻輸出適配器、藍(lán)牙USB適配器、藍(lán)牙免提電話、攝像機(jī)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、駕駛員信息IC卡，呼救中心包括安裝有 GoogleEarth軟件的呼救中心服務(wù)器，所述最小化控制系統(tǒng)包括DSP控制單元、串口轉(zhuǎn)換芯片、IO模擬串口芯片、音頻編解碼芯片，串口轉(zhuǎn)換芯片、IO模擬串口芯片、音頻編解碼芯片與DSP控制單元雙向連接，GPS接收機(jī)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊各通過(guò)一塊串口轉(zhuǎn)換芯片與DSP 控制單元雙向連接，攝像機(jī)通過(guò)IO模擬串口芯片與DSP控制單元雙向連接，駕駛員信息IC 卡通過(guò)IC卡讀卡器、IO模擬串口芯片與DSP控制單元連接，加速度傳感器接入控制系統(tǒng)， 音頻編解碼芯片的耳機(jī)口與藍(lán)牙音頻輸出適配器連接，藍(lán)牙音頻適配器、藍(lán)牙免提電話、藍(lán)牙USB適配器依次連接，藍(lán)牙USB適配器與音頻編解碼芯片的輸入口連接，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與呼救中心服務(wù)器通信。
車(chē)載設(shè)備中基于DSP5509A芯片的最小化控制系統(tǒng)單元，以TMS320VC5509A芯片為核心，主要配備GPIO端口、SPI總線接口、IIC總線接口、McBSP端口 (含LINE IN JACKl和耳機(jī)JACK2音頻口 )、UART串行端口、SDRAM、FLASH、晶振時(shí)鐘、電源&上電復(fù)位單元等。藍(lán)牙免提電話采用語(yǔ)航者BTHF102藍(lán)牙免提電話；藍(lán)牙音頻輸出適配器型號(hào)為 BTAV101 ；所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元型號(hào)為華為CM320 ；所述IO模擬串口芯片為MAX3232芯片；所述串口轉(zhuǎn)換芯片為SP3232芯片；所述音頻編解碼芯片為T(mén)LV320 AIC23B芯片。本系統(tǒng)監(jiān)測(cè)安全氣囊系統(tǒng)的碰撞加速度傳感器數(shù)據(jù)，當(dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞事故時(shí)，加速度數(shù)據(jù)急劇變化，當(dāng)超過(guò)一定閥值時(shí)可以認(rèn)為有事故發(fā)生，同時(shí)對(duì)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間積分，判斷速度變化值△ V，并結(jié)合MAIS3+乘員傷害等級(jí)分類(lèi)表判斷乘員的傷害程度，結(jié)合最大變形侵入量和最大加速度與碰撞前速度Vtl關(guān)系表判斷車(chē)身變形指數(shù)VDI和車(chē)身?yè)p傷等級(jí)。當(dāng)確定有事故發(fā)生時(shí)，DSP5509A控制芯片判斷車(chē)身碰撞方向，并啟動(dòng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元，通過(guò)GPRS或CDMA網(wǎng)絡(luò)接入hternet并向固定IP服務(wù)器端申請(qǐng)建立socket連接。連接成功后，DSP芯片控制無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元(客戶端)與服務(wù)器端進(jìn)行雙向通信。加速度傳感器通常布置在車(chē)輛前引擎蓋下方和左右前后車(chē)門(mén)中央，加速度數(shù)字信號(hào)通過(guò)SPI總線或 IIC總線傳輸至控制系統(tǒng)單元。車(chē)載設(shè)備中最小化控制系統(tǒng)單元監(jiān)測(cè)加速度傳感器數(shù)據(jù)， 依據(jù)加速度變化情況并對(duì)其時(shí)間積分，判斷碰撞過(guò)程中速度的變化量△ V和加速度方向數(shù)據(jù)，由此判斷乘員的可能傷害程度和車(chē)身變形損傷等級(jí)。圖2為本實(shí)施例系統(tǒng)的事故決策流程圖，車(chē)輛損傷嚴(yán)重等級(jí)通常根據(jù)車(chē)身變形量來(lái)衡量，是根據(jù)碰撞位置、碰撞方向和變形侵入深度等描述汽車(chē)的損傷程度，車(chē)身變形指數(shù) VDI和車(chē)身變形損傷等級(jí)具體參照美國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)(SAE)標(biāo)準(zhǔn)J2M受損車(chē)輛分類(lèi)方法; 碰撞事故中乘員的可能傷害程度有四種形式前向碰撞、尾部碰撞、近乘員側(cè)側(cè)面碰撞和遠(yuǎn)乘員側(cè)側(cè)面碰撞。乘員傷害等級(jí)采用美國(guó)車(chē)輛醫(yī)學(xué)委員會(huì)制定的簡(jiǎn)明傷害定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)AIS，針對(duì)以上四種碰撞分析不同碰撞速度變化量Δν下的乘員傷害等級(jí)在MAIS3+以上的可能性， AIS指標(biāo)用于界定車(chē)輛碰撞事故中的乘員損傷嚴(yán)重程度，AIS用數(shù)字區(qū)別不同程度的損傷， 例如AIS0無(wú)損傷，AIS2輕度損傷，AIS 3中度損傷，AIS 4重度損傷，AIS5致命損傷，AIS6 死亡或明顯不能救活等。評(píng)價(jià)人體多處損傷時(shí)的一種做法是，以某一部位最大的AIS值作為全局損傷程度的指標(biāo)，記為MAIS，在碰撞損傷研究中經(jīng)常使用；在評(píng)估乘員傷害等級(jí)時(shí)， 盡管乘員傷害嚴(yán)重程度受到諸多因素影響，如碰撞車(chē)輛質(zhì)量比、碰撞角度等，但業(yè)內(nèi)普遍采用碰撞過(guò)程中速度變化值做為最便捷實(shí)用的乘員傷害等級(jí)判斷依據(jù)。具體表達(dá)圖見(jiàn)圖3，車(chē)輛碰撞速度變化量與MAIS3+傷害指標(biāo)的關(guān)系；碰撞事故中車(chē)身侵入變形量\ ^ 0. 014V0, 最大減速度A 0. 57%。根據(jù)推斷出的當(dāng)量速度變化量和碰撞前車(chē)速Vtl，可以求出車(chē)身變形量，進(jìn)而獲得車(chē)身變形指數(shù)VDI和車(chē)身變形損傷等級(jí)。車(chē)載設(shè)備中GPS接收機(jī)以串口形式輸出數(shù)據(jù)，包含經(jīng)緯度信息、速度信息等。車(chē)載設(shè)備中無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元(英文縮寫(xiě)DTU)，采用華為無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊(型號(hào)CM320)，通過(guò)AT+I命令對(duì)該無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元進(jìn)行命令控制，具體有啟動(dòng)hternet 控制器，請(qǐng)求與服務(wù)器端建立SOCKET連接，發(fā)送事故數(shù)據(jù)幀，接收事故數(shù)據(jù)幀，關(guān)閉SOCKET 連接等。車(chē)載設(shè)備中Camera模塊傳輸圖片格式為JPEG格式，圖像像素640*480，探測(cè)角度不小于120度，布置在車(chē)輛后視鏡處。
呼救中心中基于windows系統(tǒng)的電腦作為事故監(jiān)測(cè)服務(wù)器，配備麥克風(fēng)和音響系統(tǒng)。該服務(wù)器具有可靠的公共網(wǎng)絡(luò)連接(教育網(wǎng)除外)，具有固定IP地址，并安裝Google Earth軟件。呼救中心服務(wù)器端運(yùn)行的事故監(jiān)測(cè)程序由C語(yǔ)言編寫(xiě)，是具有MFC界面的Release 版本。該監(jiān)測(cè)程序監(jiān)測(cè)到事故信號(hào)時(shí)，能通過(guò)響鈴信號(hào)通知服務(wù)人員，并自動(dòng)連接車(chē)載設(shè)備進(jìn)行雙向語(yǔ)音通信。在必要時(shí)還可遠(yuǎn)程激活車(chē)載設(shè)備的Camera模塊觀察車(chē)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)狀況。呼救中心服務(wù)器端運(yùn)行的事故監(jiān)測(cè)程序接收到事故發(fā)生地GPS數(shù)據(jù)、乘員傷害等級(jí)數(shù)據(jù)和碰撞類(lèi)型后，通過(guò)Google API函數(shù)調(diào)用GoogleEarth，定位顯示事故發(fā)生地點(diǎn)。根據(jù)乘員傷害等級(jí)數(shù)據(jù)和碰撞類(lèi)型啟動(dòng)相應(yīng)救援措施。本發(fā)明一實(shí)施例最小化控制系統(tǒng)TMS320VC5509A芯片引腳圖見(jiàn)圖4.本發(fā)明一實(shí)施例藍(lán)牙音頻適配器電路原理圖見(jiàn)圖5。本發(fā)明一實(shí)施例最小化控制系統(tǒng)中串口轉(zhuǎn)換芯片電路原理圖見(jiàn)圖6。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)，包括最小化控制系統(tǒng)、加速度傳感器、GPS接收機(jī)、藍(lán)牙音頻輸出適配器、藍(lán)牙USB適配器、藍(lán)牙免提電話、攝像機(jī)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、駕駛員信息 IC卡、安裝有GoogleEarth軟件的呼救中心服務(wù)器，其特征在于，所述最小化控制系統(tǒng)包括 DSP控制單元、串口轉(zhuǎn)換芯片、IO模擬串口芯片、音頻編解碼芯片，串口轉(zhuǎn)換芯片、IO模擬串口芯片、音頻編解碼芯片與DSP控制單元雙向連接，GPS接收機(jī)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊各通過(guò)一塊串口轉(zhuǎn)換芯片與DSP控制單元雙向連接，攝像機(jī)通過(guò)IO模擬串口芯片與DSP控制單元雙向連接，駕駛員信息IC卡通過(guò)IC卡讀卡器、IO模擬串口芯片與DSP控制單元連接，加速度傳感器接入控制系統(tǒng)，音頻編解碼芯片的耳機(jī)口與藍(lán)牙音頻輸出適配器連接，藍(lán)牙音頻適配器、藍(lán)牙免提電話、藍(lán)牙USB適配器依次連接，藍(lán)牙USB適配器與音頻編解碼芯片的輸入口連接，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與呼救中心服務(wù)器通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)，其特征在于，所述DSP控制單元采用DSP 5509A系列芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)，其特征在于，所述藍(lán)牙免提電話型號(hào)為語(yǔ)航者BTHF102。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)，其特征在于，所述藍(lán)牙音頻輸出適配器型號(hào)為BTAV101。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元型號(hào)為華為CM320。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)，其特征在于，所述IO模擬串口芯片為 MAX3232 芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)，其特征在于，所述串口轉(zhuǎn)換芯片為 SP3232 芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)，其特征在于，所述音頻編解碼芯片為 TLV320AIC23B 芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種車(chē)輛事故呼救系統(tǒng)，包括最小化控制系統(tǒng)、加速度傳感器、GPS接收機(jī)、藍(lán)牙音頻輸出適配器、藍(lán)牙USB適配器、藍(lán)牙免提電話、攝像機(jī)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、駕駛員信息IC卡、安裝有Google Earth軟件的呼救中心服務(wù)器，本發(fā)明的系統(tǒng)創(chuàng)新地采用Google Earth技術(shù)獲取事故發(fā)生地點(diǎn)直觀信息，使事故車(chē)輛和事故呼救中心之間能夠雙向互動(dòng)，提高了呼救中心的使用效率，滿足了人性化需求，本發(fā)明使用藍(lán)牙免提電話作為揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)，能夠和事故呼救中心實(shí)時(shí)通話，并配備車(chē)載Camera模塊，方便事故呼救中心觀察車(chē)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)狀況。
文檔編號(hào)G08B25/10GK102521946SQ201210014389
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者宋曉琳, 張偉偉, 曹昊天, 歐陽(yáng)維力, 王文濤 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)