基于加速度的車禍報警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
摘要:為使汽車發(fā)生車禍時可在最短的時間內(nèi)得到援救,以達到減少車禍傷亡的目的,設(shè)計了一種基于加速度的車禍報警系統(tǒng),主要包括車栽終端和上位機。車載終端以AVR單片機作為核心,它具有兩個串行通訊口,一個接GPS模塊,另一個接GSM模塊。一旦判斷發(fā)生車禍,車栽終端會立即生成短信,通過GSM將信息發(fā)送至已設(shè)置的號碼,同時上位機會很快收到短信而獲得車禍的時間、地點、速度、加速度,接收號碼也可以設(shè)置多個。車載終端同時也支持手動報警和呼叫功能,即發(fā)生車禍后現(xiàn)場人員可通過車載終端與監(jiān)控中心聯(lián)系,讓監(jiān)控中心獲得更為詳細的車禍情報。
關(guān)鍵詞:加速度;車禍報警;GPS;GSM
隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,車禍也在頻繁發(fā)生,根據(jù)公安部交通管理局發(fā)布的2009年全國道路交通事故情況顯示,2009年,全國共發(fā)生道路交通事故238 351起,造成67 759人死亡、275125人受傷,直接財產(chǎn)損失9.1億元。所以,在我國減少交通事故、挽救人身財產(chǎn)安全已是迫在眉睫。
我國衛(wèi)生部提供的一份資料表明:在1000例交通事故傷害者中。只有14.3%是乘救護車到達醫(yī)院。另外,在我國車禍死亡者中只有大約40%是當場死亡,60%的人死于醫(yī)院或者送往醫(yī)院途中,其中約30%的受傷者因為搶救不及時而死亡。因此。如果能減少搶救時間,及時得到救助,將能在很大程度上減少傷亡。而很多時候車上人員在發(fā)生車禍時不知道自己具體的位置,或者是已失去的報警能力無法及時與救援部門聯(lián)系,耽誤了最佳的救援時間,從而導致傷害的增大。
基于加速度的車禍報警系統(tǒng)即當發(fā)生車禍之后,該系統(tǒng)能能立即讓監(jiān)控中心獲得車禍信息,并指引救援人員到達事故現(xiàn)場,及時展開救援工作,以達到盡量減少事故人員傷亡的目的。事實證明,國外將電子技術(shù)、無線電通訊技術(shù)應用于交通事故的自動呼救,可有效減少事故人員傷亡。
1 技術(shù)介紹
1.1 GPS定位
GPS系統(tǒng)由環(huán)繞地球運行的GPS衛(wèi)星組成,使得地面任一點都能觀測到4顆以上的衛(wèi)星,GPS信號接收機能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測衛(wèi)星,并跟蹤這些衛(wèi)星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號后,就可測量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率,解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算出用戶所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時間等信息。
1.2 GSM通信
GSM是一種廣泛應用于全世界的數(shù)字移動電話系統(tǒng)。GSM是目前3種數(shù)字無線電話技術(shù)(TDMA、GSM和CDMA)中使用最為廣泛的一種。用戶遍布140多個國家。許多GSM網(wǎng)絡(luò)擁有漫游協(xié)議,因此當?shù)狡渌麌一虻貐^(qū)之后,仍然可以繼續(xù)使用GSM通信。
2 車禍判斷
我國的汽車正面碰撞標準GB11551—2003《乘用車正面碰撞的乘員保護》是非等效采用ECE R94法規(guī)制定的。我國的法規(guī)要求是速度50 km/h下的100%正面碰撞,100%正面碰撞的意思就是,車輛正面完全撞在障礙物上,車頭的受力面為100%。表1為我國汽車制定主要測試項目,可見碰撞測試時速為50 km/h時要求汽車氣囊必須自動打開,說明汽車在50 km/h以下的速度發(fā)生碰撞還是比較安全的,而50 km/h以上的速度發(fā)生碰撞是很危險的。
汽車在發(fā)生車禍碰撞時持續(xù)變形時間一般為40~80 ms,并隨碰撞相對速度增加,碰撞持續(xù)時間逐漸減少。碰撞速度與時間的關(guān)系如表2所示。
根據(jù)公式:
得到碰撞速度與加速度的關(guān)系如表3所示。
從表3可以看出碰撞速度越大加速度越大。因此車上人員受傷的可能性就更大。從加速度對應的速度60 km/h、70 km/h、80 km/h關(guān)系可以近似:
得50 km/h碰撞的近似加速度為11 g,即當加速度達到11 g時足已證明發(fā)生了汽車嚴重的碰撞事故,很大機率能讓司乘人員受傷,甚至失去生命,所以應該立刻自動發(fā)出車禍報警。
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