CN111063140A - 一种交通事故检测预警报警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种交通事故检测预警报警系统，涉及检测报警系统，包括电源模块、控制模块、检测模块、人脸识别模块、信号传输模块、预警报警模块、云服务平台。本发明主要改进之处在于对交通事故的判断方式，通过检测模块中多种检测方式的信号汇总进行准确预警，并且通过云服务平台进行联动处理，对于保护车辆行驶安全，提高事故中的救援效率有重要意义。

Description

一种交通事故检测预警报警系统
技术领域
本发明属于汽车电子设备领域，具体涉及一种交通事故检测报警系统。
背景技术
我国现在已经迈入汽车大国，公安部统计数据显示，截至2018年底全国汽车保有量达2.4亿辆。我国的高速公路里程数也在飞速增长，中国高速公路通车总里程达到14万公里，其汽车数量与高速公里数连年增长，却让中国成为了交通事故死亡人数最多的国家，每年有 20万人因为交通事故死亡。由于中国幅员辽阔，导致很多路段人烟稀少，同时，在夜晚等人们休息时间，大部分道路人流量极小。汽车上有许多避免交通事故的装置，而交通事故发生后的求救装置却寥寥无几。发生事故时仅仅依靠人为报警求救，有时达不到最快的报警速度，或者当事故严重时，在车内人员昏迷且无路人的情况下，极有可能因此耽误伤者的救援时机。
中国专利公开号CN105946769B，专利申请名称为“基于STM32的高速车祸自动报警系统”。虽然该方法想通过摄像头传输车祸中的视频状况(假设车祸中摄像头是否会正常使用)，便于警察取证，但是该方法是采用GPRS通信网络进行数据传输，速度慢，且系统中采用的加速度计陀螺仪模块亦不是检测交通事故的最佳方案，其弊端为有效检测条件是高速行驶。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的技术缺陷，提供一种结构简单、及时性好，车祸检测率成功率高的交通事故检测预警报警系统。
为实现上述目的本发明采用以下技术方案：
本发明可分为电源模块、控制模块、检测模块、人脸识别模块、信号传输模块、预警报警模块、云服务平台组成。
所述的电源模块的输入为车辆内部+12V直流电池，上述的控制模块、检测模块、信号传输模块、人脸识别模块、预警报警模块五部分由电源模块供电。电源模块分为两部分，一部分为充电子模块，另一部分为充电电池。
所述的检测模块由五部分构成；第一部分为汽车车体内部红外传感器及微动开关组成的撞击传感器对安全气囊的检测，当红外传感器及微动开关共同检测到安全气囊弹出后，才可确定事故发生；第二部分为北斗/GPS双模定位模块，负责对交通事故发生地进行定位；第三部分为温湿度传感器，进行车辆是否起火的判断；第四部分为湿度传感器，判断车辆是否被淹没，从而进一步判断是否需要破窗；第五部分为车载姿态传感器的姿态信号，负责对汽车的姿态、加速度信息进行判断，当控制模块检测到：1、检测模块的车辆撞击信号后，控制汽车鸣笛、双闪灯向周围居民、行人等求救；车辆姿态传感器检测到车辆停止后，控制模块控制继电器开启门把手，并推开车门；2、根据温湿度度传感器检测车内温度，当温度超限时，自动启动灭火装置；3、接收到检测模块的车辆淹没信号后，及时进行碎窗，帮助车内人员逃生。
所述的信号传输模块负责交通事故发生时求救信号的发送。发送的方式为短信息、电话语音播报和GPRS数据发送到云服务平台，发送内容为车辆发生交通事故的位置(经纬度)、事故车辆的信息等。所述控制模块由微型控制器受电源模块供电，接收到检测模块的车辆撞击后将检测模块定位模块检测到的位置信息以及交通事故的信息发送到指定的紧急求救号码110、120及紧急联系人，联系人的联系号码通过程序写入保存至控制模块之中。
所述的人脸识别模块，捕捉视频流中的人脸信息，并对人脸进行识别和跟踪，检测人脸的三维角度信息，包含人脸三个空间角度：俯仰角(pitch)，横滚角(roll)，偏航角(yaw)用于驾驶时精神状态检测。
所述云服务平台与控制模块通过信号传输模块实时双向数据传输, 云平台实时显示车辆位置信息，提供简便直观的人机交互界面。交通事故时，提示报警信息；服务器的搭建主要是WEB服务器，WEB客户端，后台数据库，前端页面的设计，后台业务逻辑设计等，所述预警报警模块由微型控制器控制。
所述预警报警模块与车车内伺服系统相连，受系统控制模块的控制，车辆撞击后现场的声光报警、车门反锁打开，车辆被淹没时进行强制碎窗。
一种交通事故检测报警系统使用硅胶密封灌注工艺进行系统的保护，硅胶密封灌注工艺的防湿、防潮、防撞击保护性能极好，能够长时间且高效地保护恶劣条件下的交通事故检测预警报警系统。
本技术方案的原理如下：
整个系统由充电电池供电，由微型控制器AD采样完成电池电量的测量，当电池欠压时控制电池充电子模块充电，电源系统保证整个系统的正常工作。
当汽车行驶时，人脸识别系统，捕捉视频流中的人脸信息，并对人脸进行识别和跟踪，检测人脸的三维角度信息，用于驾驶状态检测。若驾驶人员出现驾驶疲劳注意力不集中时，系统首先进行预警提示，如果驾驶员没有解除预警提示，系统则进行报警并通过CAN模块控制车载ECU强制停车，从而预防疲劳驾驶和安全事故的发生。
当汽车行驶时，开发的云服务平台与控制模块通过信号传输模块实时双向数据传输,北斗定位模块实时定位，云服务平台实时显示车辆位置信息，提供简便直观的人机交互界面。交通事故发生时，云服务平台提示报警信息；
当交通事故发生时，汽车车体安全气囊弹出，本系统的撞击传感器发出撞击信号。控制模块接收到撞击信号后，发出声光报警提示，并延时20秒，等待人为解除报警。若车内人员无受伤情况，可通过按键自行中断该系统的自主求救。20秒延时结束后，如果没有人为干预，则认为车内人员昏迷，控制模块将交通事故发生的车祸时间、时间信息、位置信息通过信号传输模块发送至系统中设置好的紧急求救号码110、120及紧急联系人；与此同时姿态传感器(陀螺仪及角加速度传感器)判断车辆撞击后是否静止，待静止后控制模块控制汽车鸣笛、双闪灯进行声光报警，控制车门反锁装置打开车门，帮助救援。
若湿度传感器检测到车辆被淹没，发送淹没信号至控制模块，控制模块接收到淹没信号后，控制安装在汽车前后挡风玻璃处的电子碎窗器强制碎窗，帮助车内人员自救，防止汽车冲入河水中车内人员被困。
有益效果：
本发明同时做到了交通事故的预警、报警及自救。预警即车辆行驶中的对驾驶人员的疲劳检测，有效降低了事故发生率；报警即对车辆的撞击信息做出及时的检测，将求救报警信息及时的发送给紧急联系人及事故的紧急救助部门，同时利用声光报警向周围居民及行人求救，高效快速的救援可极大提高车祸中受害人的救治几率，有效保护车内人员的生命安全；自救即车辆撞击后打开反锁的车门、车辆冲入河水中及时强制碎窗、发生火灾时，自动启动灭火装置。
本发明同时开发了云服务平台，实时显示车辆位置信息，提供简便直观的人机交互界面，当交通事故发生时，云服务平台提示报警信息。
本发明的系统由充电电池供电，可保证在车祸中在车内电子系统受损情况下，本系统可正常运行；
本发明为保证系统的安全可靠性，使用硅胶密封灌注工艺进行系统的保护；
本发明检测到的交通事故信号来自出发安全气囊的撞击传感器，该传感器检测成功率100％，结构简单且可靠性高。
本发明为保证系统的求救信号的可靠性，在交通事故发生后进行 20S延时，无车内人员受伤时，可自主关闭求救报警，进一步优化了报警的可靠性。
附图说明：
图1是本发明提供的一种交通事故检测预警报警系统的系统架构图。
图2是本发明提供的一种交通事故检测预警报警系统主控架构图。
图3是本发明提供的一种交通事故检测预警报警系统的智能预警报警工作流程图。
其中，1-电源模块，1.1-充电电路，1.2-充电电池，2-控制模块， 3-检测模块，3.1-撞击传感器，3.2-定位模块，3.3-湿度传感器， 3.4-姿态传感器，4-人脸识别模块，5-信号传输模块，6-预警报警模块，6.1-预警，6.2-报警，6.3-车门开启，6.5-火警警示，7-云服务平台，8-紧急联系人，9-CAN模块。
具体实施方式
如图1所示车祸自动检测报警系统运行时由九部分组成：电源模块1给其他模块供电，包括为汽车电源系统到充电池的充电电路1.1 以及充电电池1.2，控制模块2：负责接收、处理外部信号、控制预警报警模块，检测模块3：包括撞击传感器3.1、定位模块3.2、温湿度传感器3.3、姿态传感器3.4，撞击传感器3.4负责检测车辆是否撞击，湿度传感器3.3通过检测车内湿度负责检测车辆是否冲入河水中被淹没，检测车内温度负责检测车辆是否起火，定位模块3.2负责检测撞击信号发生时的地理位置信息，姿态传感器3.4负责检测车辆的运动状态，信号传输模块4：负责将交通事故发生时的“时间”、“地点”、“车辆信息”的求救信号发送给110、120和紧急联系人8 和云服务平台7，紧急联系人8保存在EEPROM中，负责接收信号模块发送的信息，撞击信号：当外界有足够强度的撞击信号时，系统自动响应，人脸识别模块5：捕捉视频流中的人脸信息，并对人脸进行识别和跟踪，用于驾驶状态检测，预防疲劳驾驶和安全事故的发生，预警报警模块6：负责事故地点的就近求救，打开反锁的车门或者强制碎窗，云服务平台7：与控制模块2通过信号传输模块实时双向数据传输,实时显示车辆位置信息，提供简便直观的人机交互界面；交通事故时，提示报警信息，服务器的搭建主要包括WEB服务器，WEB 客户端，后台数据库，前端页面的设计及后台业务逻辑设计，后台业务逻辑设计采用ASP.NET和C#，云服务器采用百度云服务器，CAN模块9负责与车载行车电脑ECU通信，获取车辆状态，发生交通事故时，控制模块2通过ECU控制车门解锁、双闪开启等报警工作，电源模块 1中充电电池为5V充电锂电池，充电子电路1.1为5V、2.5A的充电线路，由微型控制器AD采样完成电池电量的测量，电池欠压时，对充电电池充电，定位模块3.2为北斗定位模块SKG12Q，信号传输模块4采用GSM/GPRS模块M35，微型控制器控制GSM/GPRS模块传送数据，其数据内容包括：车辆信息、车祸地点。
工作过程中本系统将融合到车辆电子系统中进行工作，当安全气囊的撞击传感器3.1检测到足够强度的撞击信号时，系统响应，先进行20S延时，若无人为干预，则系统信号传输模块4以电话、短信两种形式将求救信息发送给紧急联系人及相关部门，预警报警模块6通过声光报警向周围居民、路人求救，同时判断车辆静止后打开反锁的车门帮助救援，若检测到车辆冲入河水中，则系统控制预警报警模块 6强制碎窗，帮助人员逃生，若检测到车辆发生火灾，则系统控制灭火装置，自动灭火。
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域技术人员无实质性的改造应落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种交通事故检测预警报警系统，其特征在于包括：
电源模块(1)，包括充电子电路(1.1)与充电电池(1.2)；
控制模块(2)，使用微型控制器接收、处理信号数据；
检测模块(3)，接收车辆撞击传感器(3.1)信号判断车辆撞击，接收车辆姿态传感器信号判断车辆姿态，接收温湿度传感器(3.3)信号判断车辆是否起火，水淹等，使用定位模块(3.2)检测交通事故时地理位置，使用姿态传感器(3.4)检测行进时车辆状态；
信号传输模块(4)，采用GSM/GPRS模块，微型控制器控制GSM/GPRS模块传输数据，其数据内容包括：车辆信息、驾驶员状态、交通事故地点，其传送方式为GPRS上传报警数据到服务器、短信息发送和自动电话拨号并进行语音播报；
人脸识别模块(5)，捕捉视频流中的人脸信息，并对人脸进行识别和跟踪，用于驾驶状态检测；预防疲劳驾驶和安全事故的发生；
云服务平台(7),主控系统与云服务平台通过4G网络实时双向数据传输,实时显示车辆位置信息和驾驶员状态，提供简便直观的人机交互界面；交通事故时，提示报警信息；
预警报警模块(6)，与车内伺服系统相连受控制模块(2)控制，车辆撞击后现场的预警信号(6.1)、声光报警信号(6.2)、车门打开信号(6.3)、灭火报警信号(6.4)。
2.根据权利要求1所述的交通事故检测预警报警系统，其特征在于：充电电路(1.1)为5V、2.5A的充电线路，由微型控制器AD采样完成电池电量的测量，电池欠压时，对充电电池(1.2)充电，充电电池采用5V充电锂电池蓄电池。
3.根据权利要求1所述的交通事故检测预警报警系统，其特征在于信号传输模块(5)中的GSM/GPRS模块采用M35芯片，发送到紧急联系人的短信内容为：车辆信息、事故地点，播报到紧急联系人的语音内容为：车辆信息、事故地点。
4.根据权利要求1所述的交通事故检测预警报警系统，其特征在于：所述的控制模块(2)在接收到事故信号后进行20S延时，用于车内人员无受伤情况下自行中断该系统的自主求救。
5.根据权利要求1所述的交通事故检测预警报警系统，其特征在于：检测模块(3)包括姿态传感器(3.4)，其采用陀螺仪传感器和角加速度传感器，利用姿态传感器信息判断车辆静止、移动、翻车信息。
6.根据权利要求1所述的交通事故检测预警报警系统，其特征在于：人脸识别模块(5)捕捉视频流中的人脸信息，并对人脸进行识别和跟踪，检测人脸的三维角度信息，包含人脸三个空间角度：俯仰角，横滚角，偏航角用于驾驶状态检测，预防疲劳驾驶和安全事故的发生。
7.根据权利要求1所述的交通事故检测预警报警系统，其特征在于：云服务平台(7)与主控系统通过4G网络实时双向数据传输,实时显示车辆位置信息，提供简便直观的人机交互界面；交通事故时，提示报警信息。
8.根据权利要求1所述的交通事故检测预警报警系统，其特征在于：还包括解开车门反锁装置，其采用双继电器控制，其一开启门把手，其一推开车门。
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