本实用新型涉及汽车安全技术领域，具体而言，涉及一种车辆报警装置及系统。
背景技术：
随着社会生产的发展，对于汽车保有量越来越大，在汽车的使用过程中，往往容易出现各种状况，比如车内人员突发疾病、车辆故障或者交通事故等(以下简称问题车辆)，传统的方式都是通过电话进行告警，但是电话告警传达的信息有限，比如车内人员并不知道当前所处位置，从而增加了车内人员的安全风险以及降低了救援效率，提高救援难度。
进一步地，靠驾驶员主动通过电话方式进行事故求助，消耗时间长，使救援时间较长，大大降低了救援反应速度。同时，如果驾驶员在车辆事故中受伤甚至是昏迷，从而无法靠自身力量主动向他人或相关部门求助。另一方面，如今汽车普及和道路建设越来越好，人们驾驶车辆进入人口密集程度低的区域进行旅游等活动的概率明显增大，而在景区发生事故时，车主无法自主求救时，很可能无法遇到帮忙报警求救的其他人员。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种车辆报警装置及系统，以改善上述问题。
本实用新型的实施例是这样实现的：
本实用新型提供了一种车辆报警装置，所述车辆报警装置包括无线传输模块、车辆定位模组、车辆姿态传感器和处理器。所述车辆定位模组用于获取所述车辆的定位信息，所述车辆姿态传感器包括用于检测车辆的加速度参数的加速度计，所述处理器与所述车辆定位模组、所述无线传输模块、所述加速度计连接，还通过所述车辆的车辆总线与所述车辆的雷达系统连接并获取所述车辆与障碍物的距离参数。其中，所述处理器在所述加速度参数大于第一预设阈值、所述距离参数小于第二预设阈值时控制所述无线传输模块向预设对象发送包含所述定位信息的报警信息。
在本实用新型可选的实施例中，所述车辆姿态传感器还包括用于获取所述车辆的倾角参数的陀螺仪，所述陀螺仪与所述处理器连接。
在本实用新型可选的实施例中，所述陀螺仪为微机械陀螺仪，所述加速度计为微机械加速度计。
在本实用新型可选的实施例中，所述车辆定位模组包括卫星定位模块。
在本实用新型可选的实施例中，所述车辆定位模组还包括射频定位模块，所述射频定位模块包括射频读写器和射频应答器。
在本实用新型可选的实施例中，所述射频读写器为有源射频读写器，所述射频应答器为有源射频应答器。
在本实用新型可选的实施例中，所述无线传输模块为4G通信模块。
在本实用新型可选的实施例中，所述处理器为微控制器。
在本实用新型可选的实施例中，所述车辆报警装置还包括声光报警器，所述声光报警器包括蜂鸣器和闪烁灯，所述蜂鸣器和所述闪烁灯均与所述处理器连接。
本实用新型还提供了一种车辆报警系统，所述车辆报警系统包括上述车辆报警装置和车辆报警服务器。所述车辆报警服务器与车辆报警装置连接，所述车辆报警服务器在接收到事故车辆的车辆报警装置的报警信息后向所述事故车辆附近的车辆报警装置发送预警信息，并向指定通讯设备发送报警求救信息。
本实用新型实施例的有益效果是：
本实用新型实施例提供了一种车辆报警装置及系统，所述车辆报警装置通过处理器判断车辆发生碰撞事故时控制无线传输模块自动向预设对象(通讯设备)发送报警信息，在车辆驾驶员受伤昏迷或因其他原因无法主动报警时确保及时发出报警信息，提高了救援反应速度。所述车辆报警装置通过所述雷达系统获得的距离参数、所述车辆姿态传感器获得的加速度参数以及所述陀螺仪获得的倾角参数对所述车辆是否发生碰撞或倾翻事故进行判断，多参数的对比和确认极大地提高了事故判断的精确性和可靠性。进一步地，所述车辆定位模组包括射频定位模块时，在某车辆发生事故时所述事故车辆上的射频应答器将向周围其他车辆的射频读写器发送警示求助信号，保障所述事故车辆周围的车辆行驶安全性，并在所述事故车辆由于无线传输模块等故障无法发送报警信息时，通过周围车辆的车辆报警装置发送所述报警信息。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰，在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
图1为本实用新型实施例提供的一种车辆报警装置的模块图；
图2为本实用新型实施例提供的一种射频定位模块的交互示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种报警信息处理方式的流程图；
图4为实用新型实施例提供的一种车辆报警系统的模块图。
图标：100-车辆报警装置；110-无线传输模块；120-车辆定位模组；122-卫星定位模块；124-射频定位模块；130-车辆姿态传感器；132-加速度计；134-陀螺仪；140-处理器；200-车辆报警系统；210-车辆报警服务器。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
第一实施例
经本申请人研究发现，随着汽车保有率的增长，我国的车祸事故数量也迅速增长，而人们处理车祸事故的处理经验不足，使车辆发生车祸事故后救援反应时间较长，存在更大的安全隐患。同时，驾驶员未携带手机，在车辆事故中受到严重创伤甚至是陷入昏迷状态，或是事故后行动能力受限无法主动进行电话报警呼救时，往往只能依靠周围获知此车辆事故的车辆驾驶员或行人代为报警求助。然而，随着我国道路基础建设和自驾游热度的提升，越来越多的人会自驾前往人口密集度较低的地区进行游玩，若汽车在此类区域发生事故，在驾驶员本身无法自主报警的情况下，很可能没有其他可以代替驾驶员报警求救的人员，存在重大安全隐患。为了解决上述问题，本实用新型实施例提供的一种车辆报警装置100。
请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的一种车辆报警装置的模块图。
车辆报警装置100包括无线传输模块110、车辆定位模组120、车辆姿态传感器130和处理器140。处理器140分别与无线传输模块110、车辆定位模组120、车辆姿态传感器130以及处理器140电连接。
无线传输模块110利用无线技术进行数据发送和接收，可选地，无线传输模块110可以是3G/4G/5G通信模块，也可以是ZigBee、LoRa或其他低功耗广域网通信模块。作为一种实施方式，考虑到无线传输模块110需要保证在尽可能广的区域范围内稳定可靠地保持网络连接，本实施例中的无线传输模块110采用现在覆盖范围最广和技术比较成熟的4G通信模块。具体地，4G是TD-LTE和FDD-LTE等网络制式的统称，其具有通信速度快、网络频谱宽和通信灵活等特点，4G通信模块即指硬件加载到指定频段，软件支持标准的LTE协议，软硬件高度集成模组化的一种产品的统称。其中，4G通信模块的硬件将射频、基带集成在一块PCB小板上，完成无线接收、发射、基带信号处理功能，从而使车辆报警装置100在保证通讯性能的同时其体积足够小，避免无线传输模块110在事故中被损坏，提高了车辆报警装置100的可靠性。
车辆定位模组120包括卫星定位模块122，其中，所述卫星定位模块122可以是适配北斗定位系统(BDS)、全球定位系统(GPS)或其他卫星定位系统的集成模块。其中，卫星定位模块122是集成了RF射频芯片、基带芯片和核心CPU并加上相关外围电路而形成的一个集成电路模块。进一步地，由于全球定位系统和北斗定位系统的定位范围广、精度高、适用性高，本实施例中车辆定位模组120中的卫星定位模块122采用BDS/GPS双模卫星定位模块，使车辆定位模组120既可以通过GPS进行定位，也可以通过BDS进行定位，还可以进行GPS和BDS同时兼容定位，从而极大地提高了车辆定位模组120的适用范围和运行稳定性。
请参考图2，图2为本实用新型实施例提供的一种射频定位模块的交互示意图。
可选地，车辆定位模组120还包括射频定位模块124，射频定位模块124包括射频读写器和射频应答器。所述射频读写器和所述射频应答器为射频识别系统中匹配对应的设备，射频识别(RFID)是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)，标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。电子射频标签与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。如今常用的RFID频率主要有135KHz、13.56MHz、43.3-92MHz、860-930MHz、2.45GHz以及5.8GHz，其射频信号读取距离和读取速度随RFID频率的增大而增大，因此本实施例中射频定位模块124采用的频率为2.45GHz或5.8GHz，以便车辆在卫星定位模块122无法进行准确定位时通过射频定位模块124的信号进行射频定位。
进一步地，不同车辆之间还可以通过射频定位模块124进行通信，例如车辆A发生事故，车辆A的车辆定位模组120中的射频应答器向附近车辆B的车辆定位模组120中的射频读写器发送示警信息，提高车辆B的行车安全程度。此外，车辆B的车辆报警装置100在对车辆B的驾驶员进行提示的同时向预设对象发送对应的报警信息，以保证救援单位等相关部门在车辆A的车辆报警装置100未能发送报警信息时也能及时收到车辆A发生事故的报警信息。可选地，为了保证射频定位模块124的通讯稳定性和数据传输速度，射频定位模块124采用有源射频应答器和有源射频读写器。
车辆姿态传感器130包括加速度计132和陀螺仪134。加速度计132是以牛顿惯性定律为理论基础的惯性器件，用来测量运载体的加速度值，陀螺仪134用于检测获得车辆的角动量变化进而获取所述车辆的倾斜角度。可选地，本实施例中的加速度计132为微机械陀螺仪，陀螺仪134为微机械加速度计。其中，微机械即为微电子机械系统技术(MEMS)，微电子机械系统(MEMS)技术是建立在微米/纳米技术(micro/nanotechnology)基础上的21世纪前沿技术，是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。本实施例提供的车辆报警装置100通过采用微机械陀螺仪和微机械加速度计进一步地减小了车辆报警装置100的体积，同时增强了可靠性，降低了整体成本。
应当理解的是，车辆在遭遇撞击时车身的瞬时加速度会急剧变化，在CNCAP测试中，汽车以50千米/小时的速度正面撞击刚性墙时，乘用车车身的加速度可达到30-50g，而急刹车时乘用车车身的加速度一般在1g左右。因此，可以根据车辆的加速度参数大小对车辆的行驶状态进行判断，在本实施例中，设置10g为第一预设阈值，在加速度计132获得的加速度参数大于10g时即可认定车辆发生碰撞事故。此外，还可以根据车辆的倾斜角度对车辆的行驶状态进行判断，作为一种实施方式，若车辆的倾角参数在短时间(可预设为1-5秒)变化超过第三预设阈值，即可认定车辆发生碰撞事故，其中，所述第三预设阈值一般大于60度，并可以根据具体车辆进行调整。
处理器140与无线传输模块110、卫星定位模块122、射频定位模块124、加速度计132以及陀螺仪134连接，还通过车辆的车辆总线与所述车辆的雷达系统连接。请参考图3，图3为本实用新型实施例提供的一种报警信息处理方式的流程图。处理器140从卫星定位模块122获取车辆的定位信息，从加速度计132获取所述车辆的加速度参数，从陀螺仪134获取所述车辆的倾角参数，从所述雷达系统获取表示所述车辆与障碍物距离的距离参数，并基于所述加速度参数、所述倾角参数和所述距离参数在所述车辆发生事故时生成表征所述车辆发生事故的报警指令，并根据所述报警指令控制无线传输模块110向预设对象发送包含所述定位信息的报警信息。其中，所述预设对象可以是个人手机、相关部门报警平台、相关部门报警电话等设备，所述报警信息可以是电话、短信、微信消息或其他类型的信息。应当注意的是，处理器140通过车辆总线从雷达系统获取的距离参数是所述加速度参数或所述倾角参数发生突变时的距离参数。
除了进行报警求助，事故车辆还应当考虑到现场行人和附近其他车辆的安全问题，因此本实施例中的车辆报警装置100还包括声光报警器，所述声光报警器包括蜂鸣器和闪烁灯，所述蜂鸣器和所述闪烁灯均与所述处理器连接，用于通过灯光闪烁和声音提醒事故现场的人员和车辆注意安全。
本实施例提供的车辆报警装置100的工作原理是：当车辆遭遇撞击时，处理器140判断加速度计132获取的所述车辆的加速度参数超过第一预设阈值或陀螺仪134获取的所述车辆的倾角参数在预设时间内超过第三预设阈值时，处理器140再判断从所述雷达系统获取的表示所述车辆与障碍物距离的距离参数是否小于第二预设阈值，在为是时，则判断所述车辆发生事故，处理器140通过无线传输模块110将利用卫星定位模块122获取的定位信息以及报警信息发送给预设对象进行报警求救。同时，所述车辆的射频定位模块124将相应的示警信息发送给事故现场的其他车辆，并且在事故车辆的无线传输模块110损坏无法给预设对象发送报警信息时通过射频定位模块124传输指令以使其他车辆的车辆报警装置100协助发送报警信息。
第二实施例
请参考图4，图4为实用新型实施例提供的一种车辆报警系统的模块图。
车辆报警系统200包括第一实施例中的车辆报警装置100，还包括车辆报警服务器210，车辆报警服务器210与车辆报警装置100连接。
车辆报警服务器210应该具备数据存储和运算功能，同时，车辆报警服务器210在接收到事故车辆的车辆报警装置100的报警信息后向所述事故车辆附近的车辆报警装置100发送预警信息，并向指定通讯设备发送报警求救信息。
综上所述，本实用新型实施例提供了一种车辆报警装置及系统，所述车辆报警装置通过处理器判断车辆发生碰撞事故时控制无线传输模块自动向预设对象(通讯设备)发送报警信息，在车辆驾驶员受伤昏迷或因其他原因无法主动报警时确保及时发出报警信息，提高了救援反应速度。所述车辆报警装置通过所述雷达系统获得的距离参数、所述车辆姿态传感器获得的加速度参数以及所述陀螺仪获得的倾角参数对所述车辆是否发生碰撞或倾翻事故进行判断，多参数的对比和确认极大地提高了事故判断的精确性和可靠性。进一步地，所述车辆定位模组包括射频定位模块时，在某车辆发生事故时所述事故车辆上的射频应答器将向周围其他车辆的射频读写器发送警示求助信号，保障所述事故车辆周围的车辆行驶安全性，并在所述事故车辆由于无线传输模块等故障无法发送报警信息时，通过周围车辆的车辆报警装置发送所述报警信息。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。