CN102930691A - 一种基于gps的交通事故智能求救系统 - Google Patents

Abstract

一种基于GPS的交通事故智能求救系统包括信号采集、信号处理、系统定位三部分，信号采集部分包括：将物理信号转化成电信号的压力传感器、用于微弱的电信号进行放大处理的信号放大电路、用于对信号进行编码发射的无线信号发射模块；信号处理部分包括：对编码后的信号进行接收并解码处理的无线信号接收模块、对无线信号接收模块处理后的信号进行电平转换的电平转换电路、将经电平转换后的信号进行处理的MCU模块；系统定位部分由启动GPS模块的开关电路、定位及发送求救信息的GPS模块构成。该系统实现了对求救信号的采集，处理，发送的功能，在很大程度上解决了交通事故求救、定位、救援难的问题，完成了各个分立功能一体化的转变。

Description

一种基于GPS的交通事故智能求救系统

技术领域

本发明涉及一种交通事故智能求救系统，特别一种基于GPS的交通事故智能求救系统。

背景技术

随着社会的发展，中国的汽车拥有量也急剧上升，根据2011年中国公安部交管局发布的数据显示中国汽车保有量首次突破1亿辆大关仅次于美国2.8亿位居世界第二。由于社会经济实力的快速发展和生活水平的提高，中国汽车化进程不断加快，汽车保有量将持续快速增长。随着汽车保有量的增长，交通安全状况也面临着巨大挑战，交通事故已成为“世界第一害”，而中国是世界上交通事故死亡人数最多的国家之一，因交通事故死亡人数每年均超过10万人，已经连续十余年居世界第一。其中一个重要的原因是中国人口众多，交通事故死亡人数也相对较多，另一个重要的原因是救助系统的不完善而造成交通事故死亡人数居高不下。为了改善目前的交通安全现状，设计了这样的一个基于GPS的交通事故智能求救系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于GPS的交通事故智能求救系统，用于改善目前国内的交通安全现状。

为了实现以上目的本发明采用如下技术方案：一种基于GPS的交通事故智能求救系统，由信号采集、信号处理、系统定位三个部分组成，其特征在于，所述信号采集部分包括：将物理信号转化成电信号的压力传感器、用于微弱的电信号进行放大处理的信号放大电路、用于对信号进行编码发射的无线信号发射模块；所述信号处理部分包括：对编码后的信号进行接收并解码处理的无线信号接收模块、对无线信号接收模块处理后的信号进行电平转换的电平转换电路、将经电平转换后的信号进行处理的MCU模块；所述系统定位部分由启动GPS模块的开关电路、定位及发送求救信息的GPS模块构成；所述信号采集部分与信号处理部分相连，信号处理部分与系统定位部分相连。

作为本发明的优选方式所述信号处理部分MCU模块以STC89C52单片机为核心，还包括蜂鸣器报警电路与指示灯电路，单片机分别蜂鸣器报警电路、指示灯电路相连。所述GPS模块是由用来对当前位置信息的定位的GPS接收器、具有发送SMS短信及语音通话功能的GSM电路组成。所述无线信号发射模块是由编码芯片、声表面谐振器、电阻、电容组成。所述无线信号接收模块由解码芯片，电阻、线圈共同组成。所述压力传感器为压阻式传感器，安装在易发生碰撞和挤压的车头、车尾或车辆侧面部位。所述信号放大电路放大范围为1到1000倍。

本系统的优点：本设计系统在车辆发生交通事故时，能够实现及时求救、及时定位的目的，大大降低了发生交通事故时不能够及时求救的机率，在事故救援中能够及时、准确开展救治工作，为救援工作降低了难度。该系统可运用于多种类型的汽车，符合现代汽车的制造工艺，不影响汽车的整体外观，且价格低廉，具有较大的市场价值。

附图说明

图1为发明的基于GPS的交通事故智能求救系统的总体方案示意图。

具体实施方式

本系统主要可分为三个部分：信号采集部分、信号处理部分、系统定位部分，由压力传感器、信号放大电路，无线信号发射模块、无线信号接收模块、MCU、开关电路、电平转换电路、GPS模块等组成，以实现及时求救和精确定位的目的。

信号采集方案：

（1）压力传感器所采用的是压阻式传感器，其原理是运用扩散工艺制作等值电阻应变元件构成惠斯顿电桥，根据电桥的平衡性对压力信号进行采集。该传感器在受到外部压力作用时，电阻产生形变，从而根据电桥的平衡性获得一个压差，进而将物理信号转化成电信号。该类传感器具有承受压力大，灵敏度高，反应时间快的优点，广泛运用于生产生活中。本系统根据压力传感器的这一特性用于检测在发生交通事故所产生碰撞、挤压的物理因素并将其转化成相应的电信号。

（2）信号放大电路是由AD620芯片及外围元件组成，具有高增益的特点，放大范围为1到1000倍，能够对微伏级的电压进行放大，适合对压力传感器的后级放大。

（3）无线信号发射模块是由编码芯片HS2262A-R4、声表面谐振器、电阻、电容组成。HS2262A-R4芯片是由CMOS工艺制造的编码电路，具有功耗低、外围电路少、地址码丰富等特点，广泛的应用于各类电路中。该模块主要用于对压力传感器所得到的信号进行编码发射。 

信号处理方案：

（1）无线信号接收模块由解码芯片HS2272A-R4、电阻、线圈共同组成，具有外部元器件少、应用范围广的特点，能够对HS2262A-R4的编码信号进行接收，解码处理。

（2）对于由无线信号接收模块处理的信号需经过电平转换电路进行电平转换，方可被下一级的MCU进行检测和处理。电平转换电路是由三极管8050及电阻元件组成，具有转换速度快且准确的优点。

（3）MCU模块以STC89C52单片机为核心，包含蜂鸣器报警电路、指示灯电路。STC89C52使用方便，成本低廉，应用广泛，处理能力相对较强，能够很好的满足该部分对信号的处理。蜂鸣器报警电路是由蜂鸣器、电阻元件组成，用于对求救信号发射时的提示作用，当信号接收时报警，提示用户系统正在处理信号，在发生交通事故时也具有呼救的功能。指示灯电路是由发光二极管组成，用于提示用户求救信号正在发射中。

系统定位方案：

（1）STC89C52单片机对信号处理之后，开始执行求救信号发送指令经开关电路，启动GPS模块，进行求救及定位信息的发送。开关电路是由三极管8050和电阻元件组成，该电路结构简单，性能优越。用于MCU和GPS模块的衔接作用。

（2）GPS模块是由GPS接收器、GSM等电路组成，GPS接收器是全球卫星定位系统（GPS）用于接收实时位置处经纬度信息的一种接收器，用来对当前位置信息的定位。GSM具有发送SMS短信，语音通话，GPRS数据传输的基本功能。当启动GPS模块之后，GPS接收器接收来至卫星定位的经纬信息，经过GPS接收器和GSM的数据交互，GSM向服务中心发送经纬信息（GPS模块由专门的厂家制作而成，根据运行厂家所提供的帐号到相应的网站注册之后，在开通GPRS服务的情况下可正常的运行，即在触发该模块的求救功能后，就可交互信息，发送信息），服务中心在接收到服务请求后，向指定用户（该模块经初始手动设置指定的求救用户之后，在触发该模块求救功能时便可根据设置拨打相应的用户，指定的求救用户可根据用户的需要实时进行更改）发送实际的地理位置信息（如江西省南昌市老福山）和精确的经纬度，之后求救用户向指定的用户循环的拨打电话进行求救。该模块的作用是发送精确的定位信息和拨打求救电话进行求救，完成最终的求救和定位工作。

本发明的实现步骤如下：

车辆在行驶中发生交通事故时产生碰撞和挤压，触发安装在易发生碰撞和挤压部位，如车头、车尾、车辆侧面部位的压力传感器产生微弱的电压变化，将物理因素转换成电信号的形式进入系统。

系统获得信号之后，对其微弱的电信号进行放大处理，以供下一级电路处理。

无线信号发射模块对接收到的放大信号进行编码，以315MHz无线信号的形式向空间辐射，以达到安装方便，易于接收的效果。

安装于驾驶员前方的信号处理部分通过无线信号接收模块接收空间的编码信号，并对其解码，同时获得一个电平信号经电平转换电路向STC89C52单片机进行传输。

STC89C52单片机的I/O口接收到由上一级所获得的电平信号时，响起警报声，寻求事故发生地周围人的救助，若发生交通事故时，驾驶员及乘客均处于昏迷或神智不清醒状态则警报声为求救提供另一种重要的途径。车辆在行进的过程中若发生轻微的交通事故时，亦可引发系统执行求救任务，此时驾驶员若无意求救，则可通过按钮取消求救指令，以达到系统的人性化处理的效果。

MCU在获得电平信号后，会等待用户是否取消求救任务的指令，若用户按下取消按钮则不再执行求救任务指令，系统也不再执行后面的任务。若用户没有按下取消求救任务的指令，则开始启动开关电路。

开关电路被执行之后，开始执行GPS模块的求救和定位的功能。

GPS模块的GPS接收器，接收卫星的经纬数据，通过GSM部分向服务中心请求服务，服务中心向指定的求救用户发送精确的地理位置信息，同时向指定的求救用户循环拨打电话，等待救援。

系统通过以上的操作，实现了及时求救、精确定位的功能，较好的解决了求救和定位两难的问题。

Claims (9)

1.一种基于GPS的交通事故智能求救系统，由信号采集、信号处理、系统定位三个部分组成，其特征在于，

所述信号采集部分包括：将物理信号转化成电信号的压力传感器、用于微弱的电信号进行放大处理的信号放大电路、用于对信号进行编码发射的无线信号发射模块；

所述信号处理部分包括：对编码后的信号进行接收并解码处理的无线信号接收模块、对无线信号接收模块处理后的信号进行电平转换的电平转换电路、将经电平转换后的信号进行处理的MCU模块；

所述系统定位部分由启动GPS模块的开关电路、定位及发送求救信息的GPS模块构成；

所述信号采集部分与信号处理部分相连，信号处理部分与系统定位部分相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于GPS的交通事故智能求救系统，其特征在于，所述信号处理部分MCU模块以单片机为核心，还包括蜂鸣器报警电路与指示灯电路，单片机分别蜂鸣器报警电路、指示灯电路相连。

3.根据权利要求2所述的一种基于GPS的交通事故智能求救系统，其特征在于，所述单片机为STC89C52单片机。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于GPS的交通事故智能求救系统，其特征在于，所述GPS模块是由用来对当前位置信息的定位的GPS接收器、具有发送SMS短信及语音通话功能的GSM电路组成。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于GPS的交通事故智能求救系统，其特征在于，所述无线信号发射模块是由编码芯片、声表面谐振器、电阻、电容组成。

6.根据权利要求1或2所述的一种基于GPS的交通事故智能求救系统，其特征在于，所述无线信号接收模块由解码芯片，电阻、线圈共同组成。

7.根据权利要求1所述的一种基于GPS的交通事故智能求救系统，其特征在于，所述压力传感器为压阻式传感器。

8.根据权利要求1或7所述的一种基于GPS的交通事故智能求救系统，其特征在于，所述压力传感器安装在易发生碰撞和挤压的车头、车尾或车辆侧面部位。

9.根据权利要求1所述的一种基于GPS的交通事故智能求救系统，其特征在于，所述信号放大电路放大范围为1到1000倍。

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