CN113799723A - 一种车辆落水救援定位系统及方法 - Google Patents

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姜镇军
王锦琨
付勇
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Abstract

本发明公开了一种车辆落水救援定位系统，其包括：车辆落水检测模块，所述车辆落水检测模块用于检测车辆是否落水；定位浮标，所述定位浮标安装车身上，当车辆落水后所述定位浮标自动浮出水面，所述定位浮标与所述车身通过牵引绳连接，所述定位浮标上设有GPS定位模块和无线通信模块，所述GPS定位模块用于通过GPS信号对定位浮标进行定位，所述无线通信模块用于向外界发送救援信号。该救援定位系统将GPS定位模块设置在定位浮标上，当车辆入水后，定位浮标将自动漂浮在水面上，这样GPS信号就不会受到水的干涉，这样就能实现车辆的精确定位，从而达到快速救援的目的。

Description

一种车辆落水救援定位系统及方法
技术领域
本发明涉及一种救援定位系统，特别涉及一种当车辆落水后，在对车辆进行打捞救援时使用的定位系统。
背景技术
随着社会的发展以及人们生活水平的不断提高，汽车已成为人们日常生活中常用的一种交通工具，安全驾驶就显得极为重要。但在日常生活中仍不可避免的会有交通事故发生，特别是当车辆落水事故后，需要进行紧急救援来打捞落水的车辆和人员。对于水深较深的区域，有时很难发现车辆落水的实际位置，这样就会延长打捞时间，错过最佳抢救时间，严重时甚至会使落水人员失去生命。
目前，汽车的定位多采用GPS，如发明专利（专利号：201510042687X）公开了一种汽车落水逃生系统，包括防水外壳、电源模块、单片机、应急灯、光电报警器、GSM模块、水分传感器、GPS定位模块、电机驱动电路以及手动防水开关；电源模块、单片机、GSM模块、GPS定位模块以及电机驱动电路均安装在防水外壳内；应急灯安装在防水外壳上，且应急灯的接线端位于防水外壳内；光电报警器安装在防水外壳上，且光电报警器的接线端位于防水外壳内；水分传感器安装在防水外壳上，且水分传感器的探头位于防水外壳外，接线端位于防水外壳内；手动防水开关安装在防水外壳上，且手动防水开关的接线端位于防水外壳内。该汽车落水逃生系统采用GPS模块对车辆进行定位，但由于车辆落水后，GPS模块一同进入水中，因为GPS依赖的卫星信号会折射会反射, 信号衰减严重，这样就会对水下定位造成不利影响，因此这种方式定位效果很差，在救援过程中很难起到有效的定位作用。
发明内容
为克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于设计一种能够在救援过程中实现车辆精确定位的系统及方法。
一种车辆落水救援定位系统，其包括：车辆落水检测模块，所述车辆落水检测模块用于检测车辆是否落水；定位浮标，所述定位浮标安装车身上，当车辆落水后所述定位浮标自动浮出水面，所述定位浮标与所述车身通过牵引绳连接，所述定位浮标上设有GPS定位模块和无线通信模块，所述GPS定位模块用于通过GPS信号对定位浮标进行定位，所述无线通信模块用于向外界发送救援信号。
优选的，所述车辆落水检测模块包括水分传感器和压力传感器。
优选的，所述车身上设置有浮标固定装置，所述浮标固定装置用于将所述定位浮标固定在所述车身上，当所述车辆落水检测模块检测到车辆落水后，所述浮标固定模块打开使所述定位浮标自动浮出水面。
优选的，所述定位浮标上还设有红外线感应模块，所述红外线感应模块用于检测所述定位浮标是否脱离车身。
优选的，所述车身上还设置有救援照明灯。
优选的，所述无线通信模块为GSM通信模块。
优选的，所述车身中还设有超声波信号发射器，所述定位浮标上设有超声波信号接收器，所述超声波信号发射器与所述超声波信号接收器通信连接。
本专利还公开了一种实现车辆落水救援定位的方法，其包括如下步骤：当车辆落水后，车辆落水检测模块发送信号给浮标固定装置，浮标固定装置解锁使定位浮标自动漂浮到水面上；定位浮标通过GPS定位模块实现定位浮标的位置定位，并通过无线通信模块将定位浮标的位置及救援信息发送给外界。
优选的，车身上设有超声波信号发射器，定位浮标上设有超声波信号接收器，车辆的位置信息通过超声波发射器发出信号给定位浮标上的超声波接收器，以获得车辆与定位浮标距离、位置信息。
优选的，所述GPS定位模块在进行位置定位时，通过测量GPS卫星发射的测距码信号到达GPS定位模块接收机的传播时间，从而求出的GPS定位模块到卫星的几何距离，在同时捕获三个及以上卫星的空间坐标的情况下，将三组及以上卫星与GPS定位模块的几何距离参数代入同一直角坐标下的欧式坐标距离方程组，解出GPS定位模块的空间坐标，进而确定GPS定位模块的位置。
上述技术方案具有如下有益效果：该救援定位系统将GPS定位模块设置在定位浮标上，当车辆入水后，定位浮标将自动漂浮在水面上，这样GPS信号就不会受到水的干涉，这样就能实现车辆的精确定位，从而达到快速救援的目的。
附图说明
图1为本发明实施例的工作原理示意图。
图2为本发明实施例中定位浮标的系统框图。
元件标号说明：1、定位浮标；11、红外线感应模块；12、控制模块；13、GPS定位模块；14、无线通信模块；2、车辆；3、卫星。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本发明的各方面变得模糊。
如图1所示，本专利公开了一种车辆落水救援定位系统其主要包括车辆落水检测模块和定位浮标1两部分。车辆落水检测模块用于检测车辆是否落水，作为一种具体实施方式，车辆落水检测模块主要包括水分传感器和压力传感器两部分，水分传感器用于检测车辆内是否入水，压力传感器用于检测入水后车辆里的压力，从而判定汽车落水的深度。定位浮标1安装车身上，当车辆落水后定位浮标1能自动浮出水面，定位浮标1与车身2通过牵引绳连接，这样通过定位浮标的位置就可大概判断落水后汽车的位置。
定位浮标1上设有GPS定位模块13和无线通信模块14，GPS定位模块13用于通过GPS信号对定位浮标进行定位，无线通信模块14用于向外界发送救援信号，救援信号包括GPS定位模块的位置信息及求救信息。
如图2所示，作为一种具体实施方式，定位浮标1上还设有红外线感应模块11、控制模块12、电源模块15，红外线感应模块11用于检测定位浮标1是否脱离车身。电源模块15与红外线感应模块11、控制模块12、GPS定位模块13和无线通信模块14连接，用于对各模块进行供电。电源模块15采用锂电池，无线通信模块14可采用GSM通信模块。该定位浮标1在使用时，如定位浮标1未脱离车身，则GPS定位模块13、无线通信模块14处于关闭状态，而当定位浮标1从车身脱离后，红外线感应模块11发送反馈信号给控制模块12，控制模块12控制GPS定位模块13、无线通信模块14启动进行定位。采用这种方式，能节约定位浮标1的用电量，保证定位浮标能长时间工作。
作为一种优选实施方式，还可在定位浮标1上设置超声波信号接收器，在车身上设置超声波信号发射器，超声波信号发射器与所述超声波信号接收器通信连接，超声波接收器与控制模块12连接。这样当车辆入水后，超声波信号发射器会发生超声波信号给超声波信号接收器，这样就可计算出车辆2与定位浮标1之间的距离，从而实现更精确的定位。
作为一种优选实施方式，定位浮标1可通过浮标固定装置固定在车身上，浮标固定装置与车辆落水检测模块连接，当车辆落水检测模块检测到车辆落水后，车辆落水检测模块发送反馈信号给浮标固定模块，使浮标固定模块打开，这样定位浮标可自动浮出水面。浮标固定装置只需能达到固定定位浮标，并且在接收到车辆落水检测模块反馈信号后能实现定位浮标自动上浮的结构都在本专利保护范围之内。如浮标固定装置可采用电磁机构将定位浮标1吸引在车身上，当车辆落水后，可将电磁机构断电，这样定位浮标1就可实现自动上浮。
作为本发明的一种具体实施例，车身上还设置有救援照明灯，同时车辆内也设置有备用电源，备用电源用于给救援照明灯供电。这样当车辆入水后，备用电源可以给救援照明灯供电，这样既可方便实现车辆定位，有可为乘客逃脱提供照明。
本专利还公开了一种实现车辆落水救援定位的方法，其具体步骤如下：当车辆落水后，车辆落水检测模块发送信号给浮标固定装置，浮标固定装置解锁使定位浮标自动漂浮到水面上；定位浮标通过GPS定位模块实现定位浮标的位置定位，并通过无线通信模块将定位浮标的位置及救援信息发送给外界。
为了能够实现精确定位，车身上设有超声波信号发射器，定位浮标上设有超声波信号接收器，车辆的位置信息通过超声波发射器发出信号给定位浮标上的超声波接收器，以获得车辆与定位浮标距离、位置信息。
GPS定位模块在进行位置定位时，可采用如下方法：通过测量GPS卫星3发射的测距码信号到达GPS定位模块13接收机的传播时间，从而求出的GPS定位模块到卫星3的几何距离，在同时捕获三个及以上卫星的空间坐标的情况下，将三组及以上卫星与GPS定位模块的几何距离参数代入同一直角坐标下的欧式坐标距离方程组，解出GPS定位模块的空间坐标，进而确定GPS定位模块的位置。
该救援定位系统将GPS定位模块设置在定位浮标上，当车辆入水后，定位浮标将自动漂浮在水面上，这样GPS信号就不会受到水的干涉，这样就能实现车辆的精确定位，从而达到快速救援的目的。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种车辆落水救援定位系统，其特征在于，其包括：
车辆落水检测模块，所述车辆落水检测模块用于检测车辆是否落水；
定位浮标，所述定位浮标安装车身上，当车辆落水后所述定位浮标自动浮出水面，所述定位浮标与所述车身通过牵引绳连接，所述定位浮标上设有GPS定位模块和无线通信模块，所述GPS定位模块用于通过GPS信号对定位浮标进行定位，所述无线通信模块用于向外界发送救援信号。
2.根据权利要求1所述的车辆落水救援定位系统，其特征在于，所述车辆落水检测模块包括水分传感器和压力传感器。
3.根据权利要求1所述的车辆落水救援定位系统，其特征在于，所述车身上设置有浮标固定装置，所述浮标固定装置用于将所述定位浮标固定在所述车身上，当所述车辆落水检测模块检测到车辆落水后，所述浮标固定模块打开使所述定位浮标自动浮出水面。
4.根据权利要求1所述的车辆落水救援定位系统，其特征在于，所述车身中还设有超声波信号发射器，所述定位浮标上设有超声波信号接收器，所述超声波信号发射器与所述超声波信号接收器通信连接。
5.根据权利要求1所述的车辆落水救援定位系统，其特征在于，所述定位浮标上还设有红外线感应模块，所述红外线感应模块用于检测所述定位浮标是否脱离车身。
6.根据权利要求1所述的车辆落水救援定位系统，其特征在于，所述车身上还设置有救援照明灯。
7.根据权利要求1所述的车辆落水救援定位系统，其特征在于，所述无线通信模块为GSM通信模块。
8.一种车辆落水救援定位方法，其特征在于，其包括如下步骤：
当车辆落水后，车辆落水检测模块发送信号给浮标固定装置，浮标固定装置解锁使定位浮标自动漂浮到水面上；
定位浮标通过GPS定位模块实现定位浮标的位置定位，并通过无线通信模块将定位浮标的位置及救援信息发送给外界。
9.根据权利要求8所述的车辆落水救援定位方法，其特征在于，车身上设有超声波信号发射器，定位浮标上设有超声波信号接收器，车辆的位置信息通过超声波发射器发出信号给定位浮标上的超声波接收器，以获得车辆与定位浮标距离、位置信息。
10.根据权利要求8所述的车辆落水救援定位方法，其特征在于，所述GPS定位模块在进行位置定位时，通过测量GPS卫星发射的测距码信号到达GPS定位模块接收机的传播时间，从而求出的GPS定位模块到卫星的几何距离，在同时捕获三个及以上卫星的空间坐标的情况下，将三组及以上卫星与GPS定位模块的几何距离参数代入同一直角坐标下的欧式坐标距离方程组，解出GPS定位模块的空间坐标，进而确定GPS定位模块的位置。
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