CN202615566U

CN202615566U - 车载自动报警系统

Info

Publication number: CN202615566U
Application number: CN2012202732710U
Authority: CN
Inventors: 郁志纯; 郑维明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2022-06-11

Abstract

本实用新型公开一种车载自动报警系统，包含由撞击传感器(3)、定位报警系统(4)组成；其特征在于：所述的撞击传感器(3)由金属壳体(31)内封装金属球(32)制作而成，其内封装的金属球(32)采用上下两轻质弹簧(33)固定；金属壳体(31)和金属球(32)接入电路中而形成电路开关的两个触点；所述的定位报警系统(4)包含由单片机(1)、呼救信息发送模块(2)组成；所述的呼救信息发送模块(2)包含有短信模块(21)、手动按钮(22)和GPS模块组成(23)；所述的撞击传感器(3)可达到360°撞击敏感度，同时由于采用了用户控制的按钮和延时自动报警的双重报警系统，使得本实用新型在任何紧急情况下都能做到准确反映，从而消除了漏报误报的问题。

Description

车载自动报警系统

技术领域

本实用新型涉及一种车载自动报警系统，用于在车辆处在碰撞后危机车内乘客安全时向外界发出报警救援信号。

背景技术

经市场调研，目前国际上仅欧盟境内拥有车载自动报警系统，主要用于在汽车发生车祸、气囊弹出后立即自动拨打紧急电话，急救中心根据出事车内装载的卫星定位系统准确判断车祸的具体位置，并迅速派出急救队，但是由于这种报警系统较为昂贵，目前只有少数车上配备这种系统，再由于国外使用的信号采集方法为气囊弹出信号、发送信号为拨打紧急电话，在一些气囊不能弹出或者车上人员无法拨打电话的情况下，这种报警系统就失去了作用。

实用新型内容

为了解决上述信号采集不全面、报警不自动的问题，本实用新型提供一种车载自动报警系统，其采用一种新型的撞击传感器和定位报警系统，能够对各类突发情况准确作出反应。本实用新型的技术方案是：包含由撞击传感器、定位报警系统组成；所述的撞击传感器由金属壳体内封装金属球制作而成，金属壳体内壁形状为圆柱形，其内封装的金属球采用上下两轻质弹簧固定；金属壳体和金属球接入电路中而形成电路开关的两个触点，若两者接触，则电路接通。

当汽车速度发生变化时球由于惯性运动产生位移。若汽车受到猛烈撞击，球运动位移达到设定值即接触金属壳内壁，球和金属壳体作为导体接入电路中，两者接触时电路接通，从而发出撞击脉冲信号。

所述的定位报警系统包含由单片机、呼救信息发送模块组成；所述的呼救信息发送模块包含有短信模块、手动按钮和GPS模块组成；汽车碰撞时撞击传感器发出脉冲信号，经由D触发器转换为高频电流信号进入单片机，单片机执行已经编制好的程序采集GPS模块经纬度数据，由短信模块发送带有时间、地点等数据的事故信号到120急救中心或110的短信接收器上，等待救援。

传感器发出信号后，单片机接受到中断请求，红灯LED亮，用户通过按下确认报警按钮或取消报警按钮选择是否报警，不做选择15秒后自动报警，报警红灯LED不停闪烁，单片机向GPS发送指令，GPS接受指令后，将当前所定位置发送给单片机，单片机将接受的数据处理后发送给短信模块，通过短信模块向外发出求救信号。

本实用新型采用以上技术方案的有益效果是：所述的撞击传感器可达到360°撞击敏感度，通过分析计算可知，汽车发生剧烈碰撞时发出脉冲信号，而在正常行驶时急加速、急减速情况下球由于惯性运动产生的位移很小，远远小于设定值，球与金属壳体无法接触，电路处于断开状态，不发出脉冲，从而避免发生误报，同时由于采用了用户控制的按钮和延时自动报警的双重报警系统，使得本实用新型在任何紧急情况下都能做到准确反映，从而消除了漏报误报的问题。

附图说明

图1是本实用新型的撞击传感器的结构示意图。

图2是本实用新型的定位报警系统的模块示意图。

图3是本实用新型定位报警系统的电路图，其中，SB0为撞击传感器，SB1为确认报警按钮，跳过等待。SB2为取消报警按钮，防止误报。

图中，1单片机，2呼救信息发送模块，21短信模块，22手动按钮，23GPS模块，3撞击传感器，4定位报警系统，31金属壳体，32金属球，33轻质弹簧。

具体实施方式

本实用新型包含由撞击传感器3、定位报警系统4组成。

一、撞击传感器：

如图1所示，其由金属壳体31内封装金属球32制作而成，金属壳体31内壁形状为圆柱形，其内封装的金属球32采用上下两轻质弹簧33固定，金属壳体31和金属球32接入电路中而形成电路开关的两个触点，若两者接触，则电路接通。

汽车发生碰撞时瞬间会产生很大的加速度。根据国家汽车C-NCAP实验标准，认为汽车速度为50km/h(13.8m/s)以下事故为人为事故，不属于未知事故之列，也就是说汽车速度为50km/h以上发生的碰撞事故为未知事故。因此本传感器设计考虑汽车速度在50km/h以上的条件下发生剧烈碰撞时，传感器必须发出报警信号，而在正常加减速条件下，不发出报警信号。根据传感器的工作原理，必需保证汽车速度在50km/h以上发生碰撞条件下，球与金属壳体内壁接触。因此球与金属壳体之间的距离是设计的一个重要数据。而球的运动位移与球的质量、弹簧的刚度等参数有关。

本传感器设计的原始数据来源于国家汽车C-NCAP试验条件：

①正面100％重叠刚性碰撞试验：车辆100％重叠正面冲击固定刚性壁障。碰撞速度为50km/h～51km/h。

②车辆速度56km/h对可变形障壁40％重叠率的正面偏置碰撞。

③实验车辆40％重叠正面冲击固定可变形吸能壁障。碰撞速度为56Km/h-57Km/h(试验速度不得低于56km/h)，偏置碰撞车辆与可变形壁障碰撞重叠宽度应在40％车宽±20mm的范围内。

在满足以上工况条件下，通过仿真实验及计算分析球质量、球位移、弹簧刚度、弹簧原始长度、弹簧安装长度等参数之间的关系，从中找出一组最佳数据作为传感器各部分设计尺寸。

1)确定球位移与球质量的关系：

运用物理仿真实验室实验分析，得到参数如表1所示。

注：M球/kg(金属球质量)L弹/mm(弹簧的自由长度)L安/mm(弹簧的安装长度)K/(N/m)(弹簧的K值)S位移mm(金属球的位移)

由上述实验结果得，在L弹.、L安.、K.一定时，球的位移随质量的减小而减小。根据传感器总体尺寸要求，球质量为0.001Kg时更符合要求。

2)确定球位移与弹簧的预拉力、刚度之间的关系：

由表2的实验结果得出，在M球，L安.K.一定时，球的位移大小随弹簧预拉力的增大而减小。通过分析可知，弹簧自由长度每减少1mm，球位移相应减少1mm。由表3的实验结果得出，在M球、L弹、L安.一定时，球的位移随弹簧的K值的增大而减小。

考虑K值的影响，且满足弹簧预拉力大于球重力的10倍，在其他条件不变的情况下，取K值为900N/m时，观察弹簧的自由长度与位移之间的关系，由表4的数据综合分析，对比得出此组第2项数据符合要求。经验证实当速度超过56km/h侧碰时，在球质量为0.001kg、弹簧安装长度为20mm、自由长度为18mm，K值为900N/m时球运动的位移大于20mm，因此可以初步确定传感器结构尺寸：

①金属球质量m＝0.001kg，密度为ρ＝7.85kg/立方厘米，由此计算出金属球的半径为5mm

②上弹簧：安装长度：L安＝20mm 自由长度：L＝18mm 弹性系数：K＝900N/m

③下弹簧：安装长度：L安＝20mm 自由长度：L＝18mm 弹性系数：K＝900N/m

④球运动设定位移为20mm，金属壳体内腔半径为25mm(球运动位移加球半径)，内腔高46mm(上、下弹簧自由长度加金属球直径)。

此传感器的设计能够满足国家汽车标准碰撞试验条件下所测试的该类型小汽车碰撞事故的报警要求，即当有这种事故发生时，传感器能够准确的发出电信号给下一级元器件，在正常行驶急加速和刹车时传感器不能触发。

二、定位报警系统：

如图2、3所示，其由单片机1、呼救信息发送模块2组成；所述的呼救信息发送模块2包含有短信模块21、手动按钮22和GPS模块23组成；汽车碰撞时撞击传感器3发出脉冲信号，经由D触发器转换为高频电流信号进入单片机1，单片机1执行已经编制好的程序采集GPS模块23经纬度数据，由短信模块21发送带有时间、地点等数据的事故信号到120急救中心或110的短信接收器上，等待救援。传感器发出信号后，单片机1接受到中断请求，红灯LED亮，用户通过手动按钮SB1和SB2选择是否报警，不做选择15秒后自动报警，报警红灯LED不停闪烁，单片机1向GPS发送指令，GPS接受指令后，将当前所定位置发送给单片机1，单片机1将接受的数据处理后发送给短信模块21，通过短信模块21向外发出求救信号。

上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利公开的技术方案所做出的技术内容实质相同或等同的任何的变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

附表说明：

表1球的位移与球质量的关系，球初速度V＝13.8m/s

	M球/kg	L弹/mm	L安/mm	K/(N/m)	S位移mm
						1	0.006	20	20	900	40
2	0.005	20	20	900	38
						3	0.004	20	20	900	38
4	0.003	20	20	900	32
						5	0.002	20	20	900	28
6	0.001	20	20	900	22

表2球的位移与弹簧预拉力的关系，球初速度V＝13.8m/s

	M球/kg	L弹/mm	L安/mm	K/(N/m)	S位移mm
						1	0.001	20	20	1200	20
2	0.001	19	20	1200	19
						3	0.001	18	20	1200	18
4	0.001	17	20	1200	17
						5	0.001	16	20	1200	16

表3球的位移与弹簧K值的关系球初速度V＝13.8m/s

	M球/kg	L弹/mm	L安/mm	K/(N/m)	S位移mm
						1	0.001	20	20	500	27
2	0.001	20	20	700	24
						3	0.001	20	20	900	22
4	0.001	20	20	1100	21

5

0.001

20

1300

20

表4弹簧的自由长度与位移之间的关系

	M球/kg	L弹/mm	L安/mm	K/(N/m)	S位移mm
						1	0.001	19	20	900	21
2	0.001	18	20	900	20
						3	0.001	17	20	900	19
4	0.001	16	20	900	18
						5	0.001	15	20	900	17

Claims

1.一种车载自动报警系统，包含由撞击传感器(3)、定位报警系统(4)组成；其特征在于：所述的撞击传感器(3)由金属壳体(31)内封装金属球(32)制作而成，其内封装的金属球(32)采用上下两轻质弹簧(33)固定；金属壳体(31)和金属球(32)接入电路中而形成电路开关的两个触点；所述的定位报警系统(4)包含由单片机(1)、呼救信息发送模块(2)组成；所述的呼救信息发送模块(2)包含有短信模块(21)、手动按钮(22)和GPS模块组成(23)。

2.如权利要求1所述的车载自动报警系统，其特征在于：所述的金属壳体(31)内壁形状为圆柱形。

3.如权利要求1所述的车载自动报警系统，其特征在于：所述的手动按钮(22)有确认报警按钮和取消报警按钮两种。