CN104424798A - 用于检测车辆发生碰撞事件的方法和控制中心设备 - Google Patents

Abstract

根据本发明，提出了一种用于检测车辆发生碰撞事件的方法，包括以下步骤：控制中心设备接收从车辆内的多个设备采集并上传的多个车辆运行状态数据；以及所述控制中心设备利用接收到的所述多个车辆运行状态数据来判定所述车辆是否发生碰撞事件。

Description

用于检测车辆发生碰撞事件的方法和控制中心设备

技术领域

本发明涉及一种用于检测车辆发生碰撞事件的方法和控制中心设备，其中所述控制中心设备利用车辆内的多个(即大于等于两个)设备(包括便携式设备、车载设备)采集并上传来的车内信息结合道路交通和通信的历史信息与实时信息来判断车辆的碰撞事件。

背景技术

车辆的碰撞会造成不同程度的人身伤害和财产损失。在撞车事件发生后，是否能及时地通知紧急救援中心成为了受伤人员，尤其对于在撞车中受伤严重的乘员能否生还的一个重要因素。传统撞车救援方式为撞车车辆的乘员或者事故附近人员通过手机或其他通信方式拨打救援电话，请求急救。但是，当乘员严重受伤后无法拨打电话或附近无其他人员可以拨打急救电话时，紧急救援就很难及时到达，而增加了伤员的伤亡几率。

在本领域的公知技术中，碰撞自动求助系统安吉星(OnStarTM)通过一个车载的车联网设备与中心结合解决了自动汇报车辆碰撞的问题。例如，装置在车内的安吉星系统会检测车辆安全气囊的状态，即安全气囊弹出为车辆已发生碰撞事件，当安吉星系统检测到碰撞时，系统会通过车辆内乘员的手机或系统内置的通信装置汇报信息到中心请求救援。此公知技术的不足是，在车辆碰撞时，单纯依靠单一的安全气囊很有可能失灵，从而使安吉星系统无法检测到已经发生的碰撞并发出救援；即使安吉星系统检测到了车辆的碰撞，如果通信装置损坏失灵或者在信号较差的区域失去通信信号，安吉星系统同样无法把车辆碰撞事件报告给中心。

另外，公知技术中，专利文献US6459988提出通过车辆内乘员的单一手机的加速度计检测这时候车辆的加速度，便携式设备自动做出车辆撞车的判断并将包括车辆位置在内的撞车信息发到中心。首先单一便携式设备基于加速度计对于碰撞进行判断，加速度计可能会失准，失灵或者损坏而导致判断失败或误报；其次，与安吉星的缺点相类似，当碰撞发生时，如果便携式设备的通信模块失灵或者车辆在通信信号盲点，中心同样无法收到救援请求。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷提出了本发明。本发明的目的之一是提供一种用于检测车辆发生碰撞事件的方法和控制中心设备，其中所述控制中心设备利用车辆内的多个(即大于等于两个)设备(包括便携式设备、车载设备)采集并上传来的车内信息结合道路交通和通信的历史信息与实时信息来判断车辆的碰撞事件。本发明尤其提高碰撞自动求助系统的可靠性和稳定性，确保车联网中心(以下称“中心”或“控制中心设备”)能够及时地判断车辆碰撞事件并请求救援。

为了实现上述目的，根据本发明，提出了一种用于检测车辆发生碰撞事件的方法，包括以下步骤：控制中心设备接收从车辆内的多个设备采集并上传的多个车辆运行状态数据；以及所述控制中心设备利用接收到的所述多个车辆运行状态数据来判定所述车辆是否发生碰撞事件，其中，所述多个设备包括车载设备和/或便携式设备。

优选地，所述车辆运行状态数据包括：车辆的通信信号数据、GPS位置数据、加速度计数据、陀螺仪数据、以及速度表数据中的至少一个。

优选地，在接收到的所述多个车辆运行状态数据是多个加速度计数据的情况下，所述控制中心设备：针对每个加速度计数据，根据对应的加速度计的量程赋予权重，当一个或多个加速度计数据超过阈值时，根据所赋予的权重，对超过阈值的所述一个或多个加速度计数据进行加权相加，仅在加权相加后的结果大于预先设定的值的情况下，判定所述车辆发生了碰撞事件。

优选地，在接收到的所述多个车辆运行状态数据是多个陀螺仪数据的情况下，所述控制中心设备：计算陀螺仪数据超过阈值的陀螺仪的数量，仅在所计算出的数量大于预先设定的数量的情况下，判定所述车辆发生了碰撞事件。

优选地，在接收到的所述多个车辆运行状态数据包括加速度计数据和陀螺仪数据两者的情况下，所述控制中心设备：分别根据加速度计数据和陀螺仪数据来判定所述车辆是否发生碰撞事件，在根据加速度计数据和陀螺仪数据两者中的一方判定所述车辆发生了碰撞事件而根据另一方判定所述车辆未发生碰撞事件的情况下，根据加速度计数据和陀螺仪数据两者中数量较多的一方的判定结果来最终判定所述车辆是否发生碰撞事件。

优选地，当在预定时间段内没有接收到来自所述车辆内的任一所述设备的数据时，所述控制中心设备发送查询所述车辆的各设备的状态的请求。

优选地，如果针对所述请求没有接收到响应，所述控制中心设备通过交通数据判断最后接收到的车辆的GPS位置是否在一个通信信号盲区附近，如果判定最后接收到的车辆的GPS位置处于所述通信信号盲区附近，所述控制中心设备根据所述通信信号盲区的拥堵状况的变化来判断所述车辆是否发生碰撞事件。

优选地，如果判定所述车辆并未通过所述通信信号盲区且所述通信信号盲区的当前拥堵状况相对于最后接收到车辆数据的时间点处的拥堵状况没有显著变化，则所述控制中心设备根据所述通信信号盲区内的车辆数或所述通信信号盲区内的其他车辆的通行状况来判断所述车辆是否发生碰撞事件。

另外，根据本发明还提出了一种用于检测车辆发生碰撞事件的控制中心设备，包括：接收单元，其接收从车辆内的多个设备采集并上传的多个车辆运行状态数据；以及判定单元，其利用接收到的所述多个车辆运行状态数据来判定所述车辆是否发生碰撞事件，其中，所述多个设备包括车载设备和/或便携式设备。

本发明提出的中心安全系统主要通过判断车辆内设备采集来的数据来判断车辆是否发生碰撞事件，这些数据例如包括：通信信号数据、GPS位置数据、加速度计数据、陀螺仪数据、以及速度表数据等，但不仅限于此。其中，车载设备指安装在车辆内的车载计算机设备，例如车载导航仪、车载信息娱乐系统等设备，但不仅限于此，此类设备可以通过车辆内部的CAN(控制器局域网)来访问车辆内的传感器；便携式设备指内置有可以检测到车辆碰撞事件传感器的、非固定安装在车辆内的设备，例如智能手机、便携式自动导航系统等，但不仅限于此。

此车辆安全系统分为三部分，分别是车内设备与中心注册部分、车内设备监控数据上传部分、以及中心判断撞车事件部分。

首先，根据以上提到的车内设备与中心注册部分，首先进入车辆的拥有通信模块及可检测车辆碰撞的传感器的设备通过自身的通信模块由无线网络在中心登记。中心分配给该设备一个“车辆ID”并记录。该设备收到此“车辆ID”后也进行记录。此“车辆ID”赋值也可以在设备出厂前预设或由用户预设。此后，当其他内置可以检测车辆碰撞传感器的设备进入车辆时，将自动通过有线或无线方式与拥有“车辆ID”的设备连接。此时新进入车辆的设备会从拥有“车辆ID”的设备处获得该车在中心注册的“车辆ID”。当中心收到此请求，中心分配一个“设备ID”给发送请求的设备，该设备收到中心的回复并记录。这个步骤使中心掌握每个注册的设备所在的车辆信息。此外，某个车载设备关闭或者便携式设备离开车辆时会通知中心，由中心注销该设备。

其次，根据以上提到的车内设备监控数据上传部分，在车辆行驶过程中，车内的设备(包括便携式设备、车载设备)收集撞车的传感器数据并将这些数据通过通信模块实时传到中心。

最后，根据以上提到的中心判断撞车事件部分，中心对收到的传感器数据进行实时监控。当中心收到的属于同一“车辆ID”的一个或多个传感器数据值超过预设的阈值时，中心判断是否发生车辆碰撞事件；当中心在一个规定时间内没有收到任何来自同一“车辆ID”的数据时，中心将发送请求到车内查询车载设备和便携式设备状态。如果始终没有来自车内设备的回复，中心将根据例如历史交通数据、实时交通数据与GIS数据等但不仅限于此，来分析该车辆是否在通信信号盲区，并判断车辆是否已经撞车。

附图说明

通过参考以下结合附图对所采用的优选实施方式的详细描述，本发明的上述目的、优点和特征将变得更显而易见，其中：

图1是根据本发明的系统装置图。

图2是根据本发明的一个实施方案的系统结构示意图；

图3详细示出了车内设备与中心注册的流程。

图4详细示出了车内设备监控数据上传时，车内设备选择上传数据的通信主设备的各步骤。

图5示出了车内设备监控数据上传时，车内设备收集传感器数据并由通信主设备上传到中心的各步骤。

图6示出了中心判断车辆发生事故时，在中心持续收到由车内上传的数据时，中心根据数据判断车辆碰撞事件的各步骤。

图7示出了中心判断车辆发生事故时，在中心无法收到由车内上传的数据时，中心判断车辆碰撞事件的各步骤。

图8示出了图7中根据第三方的实时交通数据、GIS数据等来判断车辆发生事故的详细步骤。

图9示出了在车辆没有安装车载设备而仅有便携式设备的情况下车内设备与中心注册的流程。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明的优选实施例。

<实施方式1>

图1示出本发明的示例性实施方案的系统结构，其中车载设备110与便携式设备120连接并在中心一车内设备注册设备处130注册，后由从110与120中选出的通信主设备将110与120采集到的车内数据传送到中心车辆事故判断设备140中，由140对数据进行监控并判断是否发生车辆碰撞事件。

如图2所示，此车辆安全系统分为三部分，分别是车内设备与中心注册部分200、车内设备监控数据上传部分210、以及中心判断车辆发生事故部分230。

图3描述了车内设备与中心注册的流程。此流程中，中心可获知每个便携式设备所处的车辆，以便于之后对车辆事故的判断。首先，在310阶段车载设备110发送车辆注册请求给中心120，在320阶段中心为请求的车载设备分配一个唯一的“车辆ID”。此处，车载设备的“车辆ID”也可以不经过中心请求而是在车载设备生产时预先设置。在330处中心将此ID保存在中心存储器并发送给车载设备。340处车辆内的车载设备将收到来自中心的“车辆ID”存储在车载设备的存储器中。当便携式设备140或150进入车辆时，会通过无线网络或者有线网络与车载设备连接并从车载设备处获得“车辆ID”。在370阶段，便携式设备将发送包含所在车辆的“车辆ID”的注册请求到中心。在380阶段，中心赋予每个请求的便携式设备一个“设备ID”并保存将此ID及其对应的“车辆ID”保存在中心存储器，并在390阶段发送到相应的便携式设备。在390阶段，便携式设备收到“设备ID”并存储在自身的存储设备中。

图4与图5示出了车内设备监控数据上传部分。首先，图4描述了车内设备如何选择通信主设备来上传收集的传感器数据的过程。由于本系统的大部分车内设备为便携式设备，由统一的主设备来上传传感器数据，能够节省数据流量和电量。在通讯电量消耗方面，由于蓝牙(Bluetooth)相比高速数据传输的蜂窝移动通讯技术(即3G)和Wi-Fi要小，并且蓝牙普遍应用于车载设备与各种类型的便携式设备，所以车内的便携式设备与车载设备通过蓝牙进行通信。在车内设备向中心传输数据时，则选择上传电量消耗比较小的3G来进行。在图4的400阶段，车载设备检查自身是否有3G通信模块，如果有则使用车载设备为通信主设备，所有便携式设备每秒将自身的收集的加速度计数据、陀螺仪数据、GPS位置数据，通过蓝牙传送到通信主设备。否则，在420、430及440阶段，每个便携式设备将其当前的充电状况、当前电量发送到车载设备；车载设备收集到所有便携式设备的信息后首先选择正在充电的设备，如果正在充电的便携式设备大于一个，则选择其中当前电量最高的；如果没有正在充电的设备，则选择当前剩余电量最高的便携式设备作为通信主设备。此后，车载设备将通信主设备的信息发给所有车内的便携式设备，车载设备与非通信主设备的便携式设备每隔一段时间(如每秒)将自身的收集的加速度计值、陀螺仪值、GPS坐标值(如图5所示)通过蓝牙传送到通信主设备。450阶段在本系统运行过程中，如果通信主设备的电量比其他设备低或者通信主设备没有响应时，图4所示流程将重新运行来选择新的通信主设备。

中心拥有判断车辆是否发生碰撞事件的决定权。图6、图7与图8示出中心判断车辆发生事故部分。如图6所述，中心在持续收到来自车辆内部的传感器数据的情况下，将对收到的数据(主要为加速度计数据和陀螺仪数据)进行监测，并通过综合每种传感器数据来判断是否发生碰撞事件。其中，加速度计被广泛用于通过测量短时间内的加速度/减速度变化来判断车辆碰撞；在监测加速度计数据时，车辆根据每个加速度计的量程赋予每个加速度计一个权重值；例如，中心收到来此车辆内的3个加速度计的数据(量程分别为20g、40g、40g)，则权重值分别为20/(20+40+40)＝0.2，40/(20+40+40)＝0.4，40/(20+40+40)＝0.4；当中心收到一个或者多个加速度计值超过一个阈值时(如设12g加速度值或减速度值)，中心将所有加速度值超过阈值的加速度计的权重相加；如果相加的值大于50％，则表示中心通过加速度计数据判定车辆发生碰撞事件。陀螺仪可以被用来判断车辆是否发生翻转，也就是说如果车辆被判断出在短时间内发生一定角度的翻转，车辆必然发生过碰撞事件；在监测陀螺仪计数据时，当中心收到的一个或者多个陀螺仪值超过一个阈值时(例如180°/秒)，如果超过阈值的陀螺仪的数量大于例如总量的一半，表示中心通过陀螺仪数据判定车辆发生碰撞事件。在680阶段，中心最终根据加速度计和陀螺仪的判定结果来判断车辆是否发生碰撞事件；当加速度计方面和陀螺仪方面同时判定车辆发生碰撞事件时，中心判定碰撞事件发生；当加速度计方面和陀螺仪方面仅一方判断撞车发生时，最终的结果与传感器数目多的一方保持一致；当加速度计方面和陀螺仪方面都没有判定发生车辆碰撞事件时，中心确定撞车事件未发生。当然，本发明也可以使用其他车辆行驶参数和车辆内可以采集到的参数来进行撞车事件的判断。

如图7所示，当中心在一段时间内没有收到来自车内设备的数据时，中心发送请求到车内查询车载设备和便携式设备状态。如果可以收到车内设备的回应，中心可继续接受来自车辆的传感器数据。否则，在800阶段即图8，中心通过第三方提供的通信信号盲区信息(交通数据)判断最后收到的车辆GPS位置是否在某个通信盲区附近(810阶段)。如果中心最终获得的车辆位置不在通信信号盲区附近(包括不在此通信信号盲区内部)，中心则暂时无法判断车辆是否发生事故。如果车辆最终位置在通信信号盲区附近，计算车辆在通信信号盲区内的时间一即当前时间与最后一次收到来自车内数据的时间的差(815、820和830阶段)。当这个时间差远大于第三方提供的平均通过该通信信号盲区的时间时(830阶段的“是”)，中心确定车辆暂时无法通过该通信信号盲区。中心比较最后收到来自车辆数据的时间点的该通信信号盲区的拥堵状况与最新更新的当前拥堵状况(835、845和850阶段)，如果当前拥堵状况远差于之前(850阶段的“是”)，则判定通信信号盲区发生了事故一该车辆可能发生碰撞事件(870阶段)。如果相比之下当前的拥堵状况没有明显的变化(850阶段的“否”)，中心也可以通过判断通信信号盲区内的车辆数来判断车辆事故。如图8中的852阶段所示，中心首先获得目前在此区域内的车辆数(N)。如果N的数目为1(853阶段的“否”)，则表示仅本车在此通信信号盲区内，而本车无法顺利通过此区域，必然是因为发生了事故。如果N大于1(853阶段的“是”)，说明此通信信号盲区内除本车外还有其他车辆。此时，中心判断是否存在一辆行驶方向与本车相同且在本车之后进入此通信信号盲区的车辆，而此车已经驶出此通信信号盲区(855阶段)。如果存在此种情况，表明本车停留在此通信信号盲区内，并非因为拥堵，而是因为事故(870阶段)。如果不存在(855阶段的“否”)，中心暂时无法判断车辆是否发生事故(865阶段)。

如果中心判定车辆发生事故，在图7的760阶段，中心将通知紧急救护中心。如果中心暂时未检测到车辆发生事故，中心需要等待车辆通过通信信号盲区。

<实施方式1的变形例1>

以上，对本发明的实施方式1进行了详细的说明，但该实施方式也可以进行如下变更。

具体而言，本变形例中车辆没有安装车载设备而仅有便携式设备。对比实施方式1，即可忽略图1所示的装置110的内容。

相应地，关于图3中车内设备与中心注册的流程，也要进行相应的改变，即如图9所示。进入车辆的便携式设备A首先通过Wi-Fi或者蓝牙在车内扫描，如果发现车内没有其他设备拥有“车辆ID”，则设备A在中心处注册并获得“车辆ID”，如步骤900所示。当便携式设备B进入车辆时，设备B可以扫描到拥有“车辆ID”的设备A，并由设备A处获得“车辆ID”。在906阶段，设备B在中心注册并获得“设备ID”。

此外，在车辆没有安装车载设备而仅有便携式设备的情况下，图4所示的车内设备如何选择通信主设备的流程应省去步骤400和步骤410。在车内设备收集并上传传感器数据时，相应地，图5所示的步骤500、步骤505、步骤515、步骤520应该被省去；因此车内仅有便携式设备收集并上传数据。

根据本变形例，即使在车内没有安装车载设备的情况下，本系统仍然可以获得车辆内部传来的传感器数据并对车辆碰撞事件做出判断。

尽管以上已经结合本发明的优选实施例示出了本发明，但是本领域的技术人员将会理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改、替换和改变。因此，本发明不应由上述实施例来限定，而应由所附权利要求及其等价物来限定。

Claims (9)

1.一种用于检测车辆发生碰撞事件的方法，包括以下步骤：

控制中心设备接收从车辆内的多个设备采集并上传的多个车辆运行状态数据；以及

所述控制中心设备利用接收到的所述多个车辆运行状态数据来判定所述车辆是否发生碰撞事件，

其中，所述多个设备包括车载设备和/或便携式设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述车辆运行状态数据包括：车辆的通信信号数据、GPS位置数据、加速度计数据、陀螺仪数据、以及速度表数据中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，

在接收到的所述多个车辆运行状态数据是多个加速度计数据的情况下，所述控制中心设备：

针对每个加速度计数据，根据对应的加速度计的量程赋予权重，

当一个或多个加速度计数据超过阈值时，根据所赋予的权重，对超过阈值的所述一个或多个加速度计数据进行加权相加，

仅在加权相加后的结果大于预先设定的值的情况下，判定所述车辆发生了碰撞事件。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，

在接收到的所述多个车辆运行状态数据是多个陀螺仪数据的情况下，所述控制中心设备：

计算陀螺仪数据超过阈值的陀螺仪的数量，

仅在所计算出的数量大于预先设定的数量的情况下，判定所述车辆发生了碰撞事件。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，

在接收到的所述多个车辆运行状态数据包括加速度计数据和陀螺仪数据两者的情况下，所述控制中心设备：

分别根据加速度计数据和陀螺仪数据来判定所述车辆是否发生碰撞事件，

在根据加速度计数据和陀螺仪数据两者中的一方判定所述车辆发生了碰撞事件而根据另一方判定所述车辆未发生碰撞事件的情况下，根据加速度计数据和陀螺仪数据两者中数量较多的一方的判定结果来最终判定所述车辆是否发生碰撞事件。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，

当在预定时间段内没有接收到来自所述车辆内的任一所述设备的数据时，所述控制中心设备发送查询所述车辆的各设备的状态的请求。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，

如果针对所述请求没有接收到响应，所述控制中心设备通过交通数据判断最后接收到的车辆的GPS位置是否在一个通信信号盲区附近，

如果判定最后接收到的车辆的GPS位置处于所述通信信号盲区附近，所述控制中心设备根据所述通信信号盲区的拥堵状况的变化来判断所述车辆是否发生碰撞事件。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，

如果判定所述车辆并未通过所述通信信号盲区且所述通信信号盲区的当前拥堵状况相对于最后接收到车辆数据的时间点处的拥堵状况没有显著变化，则所述控制中心设备根据所述通信信号盲区内的车辆数或所述通信信号盲区内的其他车辆的通行状况来判断所述车辆是否发生碰撞事件。

9.一种用于检测车辆发生碰撞事件的控制中心设备，包括：

接收单元，其接收从车辆内的多个设备采集并上传的多个车辆运行状态数据；以及

判定单元，其利用接收到的所述多个车辆运行状态数据来判定所述车辆是否发生碰撞事件，

其中，所述多个设备包括车载设备和/或便携式设备。