一种车辆碰撞自动救援报警系统的制作方法

本发明属于汽车安全技术领域，具体涉及一种车辆碰撞自动救援报警系统。

背景技术：

随着经济的发展和人民生活水平的提高，现代社会中汽车已成为不可或缺的交通工具。近年来，公路交通运输量日益增大，汽车工业的高速发展给人们带来方便的同时交通安全也成为人们日益关注的焦点问题。被动防护的安全技术已逐渐普及，而能够提供预警功能的汽车主动安全技术正在兴起。研究认为，危险路段、恶劣天气、驾驶员危险驾驶行为和反应能力等问题是造成事故的主要原因，车辆主动安全系统是解决这些问题的根本途径。而车载安全系统与汽车本身关系不大，其开发成本相对较低，并且适用环境广泛，因此正成为一个新研究的热点。

一直以来，人们所重视的交通安全是撞击安全，这是一种被动的安全，目的是在事故发生时将伤害程度降到最低。例如安全气囊、头部保护靠垫、安全带预拉伸和车身的撞击力吸收性能等。而今后的交通安全的发展趋势是“安全预防”，一种主动的安全，即“防患于未然”。现阶段，abs(防抱死制动系统)、vdc(车辆动态稳定控制系统)等已经开始投入使用。在车载安全系统的不断发展中，撞击警报系统、撞击减轻制动系统、ldws(车道驶离报警系统)、来自导航系统的道路信息警报系统等，都成为热门的前沿研究课题。

目前，一些高级车辆已具备相对成熟的主动安全技术，丰田推出的规避碰撞辅助套装就是将预碰撞安全系统(pcs)、车道偏离警示系统(lda)、动态雷达巡航控制系统(drcc)和自动调节远光灯系统(ahb)四种功能打包化、一体化。该系统采用了毫米波雷达+摄像头双传感器，提高了识别性和可靠性。其中车载摄像头的图像处理也是车载安全系统的其中一个重要研究方向，图像处理系统搭载包括行车线及前方车辆识别照相机、红外线照相机、后方车况照相机、瞬时检验照相等技术装置。将照相机送出的图像信号进行处理，进而取出必要的信号，通过分析图像的边缘部分，能检测前方的车辆和车道。通过道路检测，也可对车道驶离行为发出警报。将汽车与导航系统连动也是车载安全系统的另一前沿技术，高性能的汽车导航系统通过其存储的地图信息，在告知司机道路施工等信息的同时，能将在道路上行驶时车载电子控制系统检出的大的坡度、道路的波动、急转弯和连续转弯等信息记录在gps的信息库上，下次来到该位置附近就可以向司机发出警报。

中国实用新型专利cn205751184u公开了交通事故报警器，涉及汽车电子监控和安全保障领域，用于解决现有报警器无法让救援机构准确掌控事故现场状况信息，因而救援机构无法合理安排救援资源的问题。它包括壳体，位于壳体内部的信息收集模块、gps定位模块、无线通讯模块、控制器、供电模块，位于壳体外表面的可360°旋转的摄像头；信息收集模块、gps定位模块、无线通讯模块、供电模块、摄像头分别与控制器连接；信息收集模块包括分别与所述控制器连接的碰撞传感器、倾斜传感器、震动传感器、压力传感器；供电模块包括分别与控制器连接的内置电源和外接电源。该技术方案的实用新型可以向救援机构发送事故现场图片、可与救援机构进行实时沟通，使救援机构合理安排救援资源。

中国发明专利公开号cn107161097a公开了一种基于北斗导航系统的车辆行驶智能安全系统，包括车路成像模块、驾驶员危险行为等级评估模块、车祸预警模块和车祸报警模块。该发明在预防碰撞系统上新增了与车速相关的实时安全车距计算方法，预防追尾；将车路成像的功能从防撞衍生至对所跟车辆驾驶行为的评估，对危险路段的主动识别判断，丰富了对行车隐患的判断；在车祸后可向外推送车祸消息，有利于各类应急处置活动的进行，提高救援和现场处理效率；传感器实现功能全面，可以克服各类恶劣天气对设备运行的影响，同时具有判定车祸等级的功能，减少事故的发生；采用的北斗系统可以打破gps系统在该领域的垄断，将其精确定位和短报文通信功能结合于一体，具有多种优点。如图1所示，车祸报警模块为用户判断当前驾驶车距异常，如果存在车祸风险，将通过语音发出警报，提示用户注意保持距离或减速；当车距恢复正常，警报解除。车祸报警模块包括车祸碰撞程度测量功能、车辆翻侧状况测量功能、车辆损坏状况观测功能和推送车祸消息功能。车祸碰撞程度测量功能利用碰撞传感器实现，碰撞传感器可以检测汽车碰撞的强度信号。车祸报警模块将对汽车碰撞的强度信号进行处理，判断车祸状况。车辆侧翻状况测量功能利用mems陀螺仪和加速度计实现，mems陀螺仪和加速度计通过测量车辆的姿态，以实现对车辆侧翻状况的判断。车辆损坏状况观测功能由车载摄像头实现，车祸报警模块处理车载摄像头采集的图像，对车辆损坏状况进行判断。推送车祸消息功能通过结合车祸等级数据库、车联网系统和北斗系统实现，车祸报警模块将车祸碰撞程度、车辆翻侧状况和车辆损坏状况的数据进行综合性处理，评估车祸等级。车祸发生后，车祸报警模块利用车联网系统，为附近车辆推送车祸状况，其中包括车祸地点、时间、路段拥堵状况和车祸等级，提示用户绕开车祸路段，避免拥堵。当事故较为严重，车祸报警模块通过北斗短报文将车祸信息发送给警方及医疗系统，及时实施救援和车祸处理。

然而，上述现有技术中，车辆的碰撞传感器往往仅仅设在车头或者车尾部，数量有限，往往为一到两个，其对于车祸等级的判断比较粗糙，往往在第一时间对于车祸的严重等级预估不准确，可能会导致延误救援时间或者误报警。

技术实现要素：

为了解决上述车辆传感器数量很少，导致车祸判断不准确的问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

具体的，根据本发明的一个方面，提供了一种车辆碰撞自动救援报警系统，包括：

车载计算机控制处理中心，用于在车辆发生主动或被动碰撞后，启动碰撞传感器、红外探测传感器和监视摄像头；

碰撞传感器，用于提取碰撞点的信号，根据计算模型，评估车祸结果，向车载计算机控制处理中心发出相应的数据；

红外探测传感器，用于在启动后对车内检测，根据车内乘员的形体和动作状况，发出人员的状况信息供车载计算机控制处理中心做决策数据依据；

监视摄像头，用于在车内外对现场情景进行摄录，同步传输现场情况至云端服务器和后台数据处理中心；

信息报警处理器，根据车载计算机控制处理中心的指令发出相应的报警信号。

优选的，所述车祸结果包括以下情况的一种或多种：碰撞的位置、面积、碰撞损毁程度，相关位置是否有成员，成员数量，是否存在受伤的可能。

优选的，所述碰撞传感器有二十个以上。

优选的，所述碰撞传感器位于车身周围以及车辆内部。

优选的，所述碰撞传感器检测车辆受到的碰撞的力度和角度，根据碰撞的位置和冲击力、压力、速度等参数，为车祸的过程和严重程度建模。

优选的，所述系统进一步包括无线通讯模块，用于向云端服务器和后台数据处理中心发出对应的信息，根据车辆损坏和人员伤害的不同程度，根据需要和报警等级，分别向车辆定点维修店、车辆保险公司，120救护中心、122交通指挥中心、城市交通广播台发出车辆碰撞事故的信息。

优选的，所述信息报警处理器将现场的时间地点以及时间周期发送至云端大数据处理中心，存为事件记录档案。

优选的，所述计算模型为序次probit模型，根据所述模型对车辆和/或驾驶员损伤程度进行评估：

其中，为不可观测的驾驶员损伤程度的评估值；xji为第i组观测数据中的驾驶员、碰撞类型等影响驾驶员损伤程度的第j个解释变量；β0为截距，βj是与每一组观测数据中第j个解释变量对应的权重值；εi为遵循标准正态分布的随机误差值。

优选的，在车辆发生主动或被动碰撞0.03秒后，即启动碰撞传感器、红外探测传感器和监视摄像头。

优选的，所述二十个以上的碰撞传感器至少位于以下位置：车头、车尾、侧门、底仓、车顶、发动机舱、油路、车座、水箱、和/或油箱。

本发明的优点在于：由于采用了大量的碰撞传感器，本发明能够准确及时的将车辆事故的严重程度和现场情况通知相关单位，以尽快对事故车辆进行车辆或者人员救援，并对其他附近车辆发出相关预警，提高驾驶员的警惕性，避免进一步发生二次事故。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了现有技术中的车祸报警模块工作原理示意图；

附图2示出了根据本发明实施方式的车辆外型图；

附图3示出了根据本发明实施方式的车辆碰撞自动救援报警系统示意图。

附图4示出了本发明序次probit模型变量描述示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明的原理如下：如图2所示，本发明在车身周围(例如车头、车尾、侧门、底仓、车顶)以及车辆内部(例如发动机舱、油路、车座、水箱、油箱等)安装二十个以上的碰撞传感器。

当车辆行驶过程中，发生车辆碰撞事故时，车辆内置的碰撞传感器自动启动，检测车辆受到的碰撞的力度和角度，根据碰撞的位置和冲击力、压力、速度等参数，为车祸的过程和严重程度建模，向车载计算机传输数据，同时启动车内外录像功能，发车声光警报和语音提示。

车辆内置摄像机可以实时记录碰撞现场，远程监控系统可以查看现场人员状况以及车辆的损毁状况，提供决策依据。

车载计算机获取了碰撞数据后，根据计算模型，计算车辆现场的损毁等级，以及人员在不同位置的伤害情况，在30秒内向根据车辆损坏好人员伤害的不同程度，根据需要和报警等级，分别向车辆定点维修店、车辆保险公司，120救护中心、122交通指挥中心、城市交通广播台发出车辆碰撞事故的信息，通知相关人员进行救护，交通指挥绕行或减速等信息。以最快的速度对人员进行抢救，疏导交通。

实施例1

如图3所示，本发明的车辆碰撞自动救援报警系统，包括：

车载计算机控制处理中心：车辆发生主动或被动碰撞后的0.03秒，碰撞传感器启动，红外探测传感器和监视摄像头启动。

碰撞传感器，用于提取碰撞点的信号，根据计算模型，计算出碰撞的位置，面积，碰撞损毁程度，相关位置是否有成员，成员数量，是否存在受伤的可能，30秒计算后，向车载计算机发出相应的数据，收到数据指令后，车载计算机启动信息报警系统。

红外探测传感器和监视摄像头，用于红外探测传感器开始对车内检测，如果发现有成员在车内，根据成员的形体和动作状况，发出人员的状况信息供车载计算机做决策数据依据，同时车内外摄像头对现场情景进行摄录，同步传输现场情况至云端服务器和后台数据处理中心。

信息报警处理器，车载计算机在获取了现场的碰撞情形，红外探测以及现场录像数据的30秒内，启动无线通讯模块，通过无线局域网，电信网络等无线通讯信号，向云端服务器和后台数据处理中心发出对应的信息，根据车辆损坏和人员伤害的不同程度，根据需要和报警等级，分别向车辆定点维修店、车辆保险公司，120救护中心、122交通指挥中心、城市交通广播台发出车辆碰撞事故的信息，同时，信息报警处理器将现场的时间地点(通过gps定位)以及时间周期发送至云端大数据处理中心，存为事件记录档案。

实施例2

附图4示出了本发明序次probit模型变量描述示意图。

本实施例通过碰撞传感器及车载传感器等检测车身加速度和倾角信号，实时监测车辆碰撞事故的发生，并判断碰撞类型；根据序次probit模型，估计车辆和/或驾驶员发生轻微损伤或严重损伤的可能性。该系统可建立车载gprs/cdma移动网与呼救服务中心internet网络之间的双向连接，将车辆碰撞事故gps地点、驾驶员身份及其损伤程度估计等信息及时通知呼救服务中心，在googleearth中显示事故发生地。另外，事故服务中心可通过车载电话、摄像头等远程了解事故现场信息。

其中，车辆和/或驾驶员损伤程度估计根据常见车辆和/或驾驶员损伤情况，将车辆和/或驾驶员的损伤等级分为轻微损伤、严重损伤等。车辆和/或驾驶员损伤程度与车辆情况、驾驶员年龄、性别、碰撞类型、是否使用安全带等有很大关系，经编码后，如轻微损伤为0、严重损伤为1等，呈现明显的序次特征。

本实施例中，采用序次probit模型对车辆和/或驾驶员损伤程度进行评估：

其中，为不可观测的驾驶员损伤程度的评估值；xji为第i组观测数据中的驾驶员、碰撞类型等影响驾驶员损伤程度的第j个解释变量；β0为截距，βj是与每一组观测数据中第j个解释变量对应的权重值；εi为遵循标准正态分布的随机误差值。

具体来说，性别因素对驾驶员损伤程度估计水平具有较小的影响。使用安全带能从较大程度上降低驾驶员严重损伤程度的可能性，这与安全带降低第一次碰撞、避免第二次碰撞的约束作用密切相关。在碰撞类型中，近驾驶员端碰撞最易导致驾驶员严重损伤，其次是远驾驶员端碰撞，而尾向碰撞对驾驶员造成的损伤程度相对最低，这与多种碰撞速度下不同碰撞类型对乘员的损伤程度具有不同层级特点是一致的。在车辆类型分析中，大中型货车事故比乘用车事故更易造成驾驶员严重损伤，这与不同交通方式的事故统计数据相一致。用该模型验证sci数据库2011年事故案例和长沙交通事故案例库，准确率分别达到76.3％和63.1％。因此，使用序次probit模型来估计车辆或驾驶员损伤程度是可行的，得出的回归参数估计值也是有效的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。