一种紧急救援信息传输方法及装置与流程

1.本发明涉及车联网技术领域，尤其涉及一种紧急救援信息传输方法及装置。


背景技术：

2.ecall是一种用于汽车出现事故后的紧急呼叫系统，可让汽车在发生事故特别是在车内人员无法自主呼救时自动发送呼救信息给相应救援机构前往施救，当然ecall也可通过按键手动激活。目前的ecall只具备通过移动数据网络进行数据上传、语音通话的功能，也有通过摄像头上传图片的功能。但是，如果车辆处于无信号区域，或者信号区域非常微弱，系统无法及时上传数据，也无法拨通语音通话，这会浪费宝贵的救援时间。
3.本提案为克服现有ecall终端只能在有移动网络的状态下上传信息或者视频及语音通话的不足，在ecall系统中植入北斗导航系统，在出现无移动网络时，启用北斗信息上传的功能，发送事故信号（包括位置、时间、车辆特征等）。


技术实现要素：

4.本发明提供一种紧急救援信息传输方法及装置，旨在解决现有技术中的缺陷，实现车载紧急救援系统在各种信号条件下都能与服务端建立通讯连接，提高紧急救援的可靠性。
5.为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：本发明一方面提供一种紧急救援信息传输方法，包括：步骤1、获取当前设备的第一信号强度、第二信号强度，所述第一信号为卫星信号，所述第二信号为移动网络信号；步骤2、根据所述第一信号强度、第二信号强度确定所述当前设备的位置及向服务端发送所述位置或/和建立救援信息传输的通讯通道。
6.具体地，所述步骤2包括：步骤201、设置第一信号的触发阈值、判决计数器；步骤202、判断所述第二信号强度是否大于第二预设信号强度阈值，是则判断所述第一信号强度是否大于第一预设信号强度阈值，并进入下一步，否则进入步骤208；步骤203、根据预设融合规则确定所述当前设备的位置，并通过所述第二信号发送所述位置或/和建立视频连接，否则进入下一步；步骤204、根据所述第二信号确定所述当前设备的位置，并通过所述第二信号发送所述位置或/和建立视频连接；步骤205、监测所述第一信号强度，当所述第一信号强度等于或大于所述触发阈值时，初始化所述判决计数器；步骤206、在预设时长内以预设采样率持续监测所述第一信号强度，若下一次采样接收到的至少2个不同的第一信号强度等于或大于第一预设信号强度阈值，则控制所述判决计数器以预设步进累加，否则控制所述判决计数器以预设倍率减少，并返回步骤204；
步骤207、判断所述判决计数器是否大于判决阈值，是则进入步骤203，否则返回步骤205；步骤208、判断所述第一信号强度是否大于第一预设信号强度阈值，是则根据所述第一信号确定所述当前设备的位置，并通过所述第一信号发送所述位置或/和建立视频连接，否则提示定位失败。
7.具体地，所述预设融合规则包括：步骤a、获取第一信号、第二信号；步骤b、根据所述第一信号获取所述当前设备的第一初始位置，根据所述第二信号获取所述当前设备的第二初始位置；步骤c、判断所述第一初始位置与所述第二初始位置的误差是否小于预设误差，是则使用所述第一初始位置、第二初始位置中任意一个位置作为所述当前设备的位置，否则进入下一步；步骤d、将所述第一初始位置、第二初始位置按照预设映射规则映射到导航地图的路段上，分别得到第一地图匹配点、第二地图匹配点，并获取所述第一地图匹配点、第二地图匹配点对应的第一地理特征、第二地理特征；步骤e、获取本车的全景图像，通过图像识别获取本车周围的第三地理特征；步骤f、将所述第一地理特征、第二地理特征中与所述第三地理特征最匹配的地理特征对应的位置作为所述当前设备的位置。
8.具体地，所述预设映射规则包括：步骤d1、获取初始位置在地图上对应的原始位置点；步骤d2、获取以所述原始位置点为中心、预设长度为边长的正方形区域内所有路段，并求所述原始位置点到各路段的最短垂直距离；步骤d3、获取本车当前的行驶方向，并求所述行驶方向与各路段的夹角；步骤d4、根据匹配关系式计算所述初始位置与各路段的匹配值；步骤d5、将所述匹配值中最小者对应的路段确定为匹配路段。
9.具体地，所述匹配关系式为：k(i)={max(l
ꢀ‑
2d(i)/l,0)}*d(i)+{max(1-2|α(i)|/π,0)}*|α(i)|，其中，k(i)表示匹配值，max{}表示取较大者运算，l为预设边长，d(i)表示原始位置点到各路段的最短垂直距离，α(i)表示本车当前的行驶方向与各路段的夹角。
10.进一步地，在所述步骤2之后，还包括：步骤3、监测所述当前设备的电池的剩余使用时间；步骤4、若所述剩余使用时间低于预设时间值，则以预设频率获取车内图片通过当前的通讯通道发送给服务端。
11.具体地，所述步骤3包括：步骤301、读取所述当前设备的电池的初始电压、初始电流和温度；步骤302、获取所述初始电压对应的初始放电程度；步骤303、计算净电荷转移量；步骤304、获取所述电池的最大容量，并根据预设第一关系式计算当前放电程度；步骤305、根据预设第二关系式计算所述电池的当前内阻；
步骤306、获取开路电压与放电深度、温度的关系式，通过对预设第三关系式进行迭代得到当前总运行时间；步骤306、根据预设第四关系式得到剩余使用时间。
12.具体地，预设第一关系式为d(t)=d(0)+q(t)/qmax，其中d(t)表示当前放电程度，d(0)表示初始放电程度，q(t)表示净电荷转移量，qmax表示电池的最大容量；所述预设第二关系式为：r(t)=a(t)*e
[b(t)*t]
，其中，r(t)表示当前内阻，a(t)表示t时刻与当前放电程度d(t)相关的阻抗系数，b(t)表示t时刻与温度t相关的阻抗系数，e是自然数；所述预设第三关系式为：vc(d(t),t(t))-i(t)*r(t)=vmin，其中，vmin表示系统最低工作电压，d(t)表示当前放电程度，t(t)表示当前温度，i(t)表示当前电流，r(t)表示当前内阻；所述预设第四关系式为：t'=t_total-t，其中t'表示剩余使用时间，t_total表示当前总运行时间，t表示积分时间。
[0013]
本发明另一方面提供一种紧急救援信息传输装置，包括：传输链路模块，以及与所述传输链路模块连接的第一信号模块、第二信号模块、信号监测模块、图像获取模块、位置确定模块，所述信号监测模块还与所述第二信号模块连接；映射模块，以及与所述映射模块连接的第一初始位置模块、第二初始位置模块，所述第一初始位置模块还与所述第一信号模块连接，所述第二初始位置模块还与所述第二信号模块连接，所述映射模块还与所述位置确定模块连接；以及与所述图像获取模块连接的图像识别模块，所述图像识别模块还与所述位置确定模块连接；所述第一信号模块，用于接收第一信号，根据传输链路模块的第一控制信号与服务端建立救援信息传输通道；所述第二信号模块，用于接收第二信号，根据传输链路模块的第二控制信号与服务端建立救援信息传输通道；所述信号监测模块，用于监测所述第二信号强度，并发送给传输链路模块；所述传输链路模块，用于接收救援信息，并根据所述第二信号强度选择对应的救援信息传输通道，所述救援信息包括位置信息、图像获取模块发送的多媒体数据；所述第一初始位置模块，用于根据所述第一信号确定当前设备的第一初始位置；所述第二初始位置模块，用于根据所述第二信号确定当前设备的第二初始位置；所述映射模块，用于将所述第一初始位置、第二初始位置映射到导航地图上，生成第一地图匹配点、第二地图匹配点，获取对应的第一地理特征、第二地理特征；所述图像获取模块，用于获取车身周围及车内的视频或图像信息；所述图像识别模块，用于根据图像获取模块获取的图像识别本车的第三地理特征；所述位置确定模块，用于根据第一信号或第二信号或融合第一地理特征、第二地理特征、第三地理特征确定当前设备的位置。
[0014]
进一步地，所述紧急救援信息传输装置还包括：与图像获取模块连接的电量监测模块，所述电量监测模块用于计算电池剩余使用时间，所述图像获取模块根据所述电池剩余使用时间选择图像获取模式。
[0015]
本发明的有益效果在于：本发明通过获取当前设备的第一信号强度、第二信号强度，并根据第一信号强度、第二信号强度确定当前设备的位置及向服务端发送位置或/和建立救援信息传输的通讯通道，并能在系统电量不足的情况下自动切换图像的获取模式，实现了车载紧急救援系统在各种信号条件下都能与服务端建立通讯连接，提高了紧急救援的可靠性。
附图说明
[0016]
图1是本发明的紧急救援信息传输方法的流程示意图；图2是本发明的紧急救援信息传输装置的结构示意图；图3是本发明的紧急救援信息传输装置的另一结构示意图。
具体实施方式
[0017]
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
[0018]
在本发明的说明书、权利要求书或附图中描述的流程中，包含各个步骤的序号（如步骤10、20等），所述序号仅用于区分开各个步骤，所述序号本身不代表任何的执行顺序。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，仅用于区分描述对象等，不代表先后顺序，也不表示“第一”、“第二”等是不同的类型。
[0019]
实施例1步骤1、获取当前设备的第一信号强度、第二信号强度，所述第一信号为卫星信号，所述第二信号为移动网络信号。
[0020]
在本实施例中，所述卫星信号不仅可以提供定位信号，还可以传输多媒体通讯信号（例如视频连接）。
[0021]
在本实施例中，所述卫星信号优选为北斗卫星信号，当然也可以是能够满足上述功能的其它卫星信号。
[0022]
步骤2、根据所述第一信号强度、第二信号强度确定所述当前设备的位置及向服务端发送所述位置或/和建立救援信息传输的通讯通道。
[0023]
在本实施例中，所述步骤2包括：步骤201、设置第一信号的触发阈值w0、判决计数器c(n)，n表示采样次数。
[0024]
步骤202、判断所述第二信号强度是否大于第二预设信号强度阈值，是则判断所述第一信号强度是否大于第一预设信号强度阈值，并进入下一步，否则进入步骤208。
[0025]
步骤203、根据预设融合规则确定所述当前设备的位置，并通过所述第二信号发送所述位置或/和建立视频连接，否则进入下一步。
[0026]
步骤204、根据所述第二信号确定所述当前设备的位置，并通过所述第二信号发送所述位置或/和建立视频连接。
[0027]
步骤205、监测所述第一信号强度，当所述第一信号强度等于或大于所述触发阈值w0时，初始化所述判决计数器c(n)。
[0028]
在具体实施时，所述初始化所述判决计数器c(n)即是令n=0，c(0)=0。
[0029]
步骤206、在预设时长内以预设采样率持续监测所述第一信号强度，若下一次采样
接收到的至少2个不同的第一信号强度等于或大于第一预设信号强度阈值，则控制所述判决计数器c(n)以预设步进（例如1）累加，否则控制所述判决计数器c(n)以预设倍率k减少，并返回步骤204。
[0030]
在具体实施时，在预设时长内可以是10秒，所述预设采样率可以是每秒10次。所述判决计数器c(n)以预设步进（例如1）累加，即是c(n+1)=c(n)+1；所述判决计数器c(n)以预设倍率k减少，即是c(n+1)=c(n)*k(0《k《1，例如0.4~0.6)。
[0031]
步骤207、判断所述判决计数器c(n)是否大于判决阈值t（例如60），是则进入步骤203，否则返回步骤205。
[0032]
步骤208、判断所述第一信号强度是否大于第一预设信号强度阈值，是则根据所述第一信号确定所述当前设备的位置，并通过所述第一信号发送所述位置或/和建立视频连接，否则提示定位失败。
[0033]
在本实施例中，所述预设融合规则包括：步骤a、获取第一信号、第二信号。
[0034]
步骤b、根据所述第一信号获取所述当前设备的第一初始位置，根据所述第二信号获取所述当前设备的第二初始位置。
[0035]
步骤c、判断所述第一初始位置与所述第二初始位置的误差是否小于预设误差，是则使用所述第一初始位置、第二初始位置中任意一个位置作为所述当前设备的位置，否则进入下一步。
[0036]
步骤d、将所述第一初始位置、第二初始位置按照预设映射规则映射到导航地图的路段上，分别得到第一地图匹配点、第二地图匹配点，并获取所述第一地图匹配点、第二地图匹配点对应的第一地理特征、第二地理特征。
[0037]
步骤e、获取本车的全景图像，通过图像识别获取本车周围的第三地理特征。
[0038]
步骤f、将所述第一地理特征、第二地理特征中与所述第三地理特征最匹配的地理特征对应的位置作为所述当前设备的位置。
[0039]
例如，如果所述第一地理特征、第二地理特征分别为左车道、右车道，而图像识别到的第三地理特征为右车道，则将第二地理特征对应的第二地图匹配点确定为所述当前设备的位置。
[0040]
在本实施例中，所述预设映射规则包括：步骤d1、获取初始位置在地图上对应的原始位置点p0。
[0041]
步骤d2、获取以所述原始位置点p0为中心、预设长度l为边长的正方形区域内所有路段r(i)，并求所述原始位置点p0到各路段r(i)的最短垂直距离d(i)。
[0042]
步骤d3、获取本车当前的行驶方向，并求所述行驶方向与各路段r(i)的夹角α(i)。
[0043]
在本实施例中，所述夹角α(i)以正北方向为0度，顺时针方向变化范围为[0, π]，逆时针方向变化范围为[0,
ꢀ‑
π]。
[0044]
步骤d4、根据匹配关系式计算所述初始位置与各路段r(i)的匹配值k(i)。
[0045]
在本实施例中，所述匹配关系式为：k(i)={max(l-2d(i)/l,0)}*d(i)+{max(1-2|α(i)|/π,0)}*|α(i)|，其中，k(i)表示匹配值，max{}表示取较大者运算，l为预设边长。
[0046]
步骤d5、将所述匹配值k(i)中最小者对应的路段r(j)确定为匹配路段。
[0047]
实施例2与实施例1不同的是，本实施例在所述步骤2之后，还包括：步骤3、监测所述当前设备的电池的剩余使用时间。
[0048]
步骤4、若所述剩余使用时间低于预设时间值，则以预设频率获取车内图片通过当前的通讯通道发送给服务端。
[0049]
本步骤通过在当前设备的电量过低时，将与服务端的实时视频连接改为传输图片的方式，可有效降低系统的耗电量，延长设备使用时间。
[0050]
在本实施例中，所述步骤3包括：步骤301、读取所述当前设备的电池的初始电压v(0)、初始电流i(0)和温度t。
[0051]
在具体实施时，通过电池内置的adc读取电池的电压v、电流i和温度t等相关参数。
[0052]
步骤302、获取所述初始电压v(0)对应的初始放电程度d(0)。
[0053]
步骤303、计算净电荷转移量q(t)。
[0054]
在本实施例中，所述步骤303包括：通过对所述初始电流i(0)对时间t进行积分得到净电荷转移量，即q(t)=i(0)*t，其中t为积分时间。
[0055]
步骤304、获取所述电池的最大容量，并根据预设第一关系式计算当前放电程度。
[0056]
在本实施例中，预设第一关系式为d(t)=d(0)+q(t)/qmax，其中d(t)表示当前放电程度，d(0)表示初始放电程度，q(t)表示净电荷转移量，qmax表示电池的最大容量。
[0057]
步骤305、根据预设第二关系式计算所述电池的当前内阻。
[0058]
在本实施例中，所述预设第二关系式为：r(t)=a(t)*e
[b(t)*t]
，其中，r(t)表示当前内阻，a(t)表示t时刻与当前放电程度d(t)相关的阻抗系数，b(t)表示t时刻与温度t相关的阻抗系数，e是自然数。
[0059]
在具体实施时，可以在数据库中设置参数组[d(t),a(t);t,b(t)]用来保存各个放电程度、温度下的系数a(t)、b(t)。
[0060]
步骤306、获取开路电压vc与放电深度d(t)、温度t的关系式vc(d(t),t(t))，通过对预设第三关系式进行迭代得到当前总运行时间t_total。
[0061]
在本实施例中，所述预设第三关系式为：vc(d(t),t(t))-i(t)*r(t)=vmin，其中，vmin表示系统最低工作电压。
[0062]
在具体实施时，所述关系式vc(d(t),t(t))可以通过标定得到。
[0063]
步骤306、根据预设第四关系式得到剩余使用时间。
[0064]
所述预设第四关系式为：t'=t_total-t，其中t'表示剩余使用时间，t_total表示当前总运行时间，t表示积分时间。
[0065]
实施例3如图2所示，本实施例提供一种紧急救援信息传输装置，包括：传输链路模块，以及与所述传输链路模块连接的第一信号模块、第二信号模块、信号监测模块、图像获取模块、位置确定模块，所述信号监测模块还与所述第二信号模块连接；映射模块，以及与所述映射模块连接的第一初始位置模块、第二初始位置模块，所述第一初始位置模块还与所述第一信号模块连接，所述第二初始位置模块还与所述第二信号模块连接，所述映射模块还与所述位置确定模块连接；以及与所述图像获取模块连接的图像识别模块，所述图像识别模块还与所述位置确定模块连接；
所述第一信号模块，用于接收第一信号，根据传输链路模块的第一控制信号与服务端建立救援信息传输通道；所述第二信号模块，用于接收第二信号，根据传输链路模块的第二控制信号与服务端建立救援信息传输通道；所述信号监测模块，用于监测所述第二信号强度，并发送给传输链路模块；所述传输链路模块，用于接收救援信息，并根据所述第二信号强度选择对应的救援信息传输通道，所述救援信息包括位置信息、图像获取模块发送的多媒体数据；所述第一初始位置模块，用于根据所述第一信号确定当前设备的第一初始位置；所述第二初始位置模块，用于根据所述第二信号确定当前设备的第二初始位置；所述映射模块，用于将所述第一初始位置、第二初始位置映射到导航地图上，生成第一地图匹配点、第二地图匹配点，获取对应的第一地理特征、第二地理特征；所述图像获取模块，用于获取车身周围及车内的视频或图像信息；所述图像识别模块，用于根据图像获取模块获取的图像识别本车的第三地理特征；所述位置确定模块，用于根据第一信号或第二信号或融合第一地理特征、第二地理特征、第三地理特征确定当前设备的位置。
[0066]
在本实施例中，所述第一信号模块为北斗卫星模块，第二信号模块为移动数据模块。
[0067]
本实施例的紧急救援信息传输装置的工作方法如实施例1所示，不再赘述。
[0068]
实施例4如图3所示，与实施例3不同的是，本实施例的紧急救援信息传输装置还包括：与图像获取模块连接的电量监测模块，所述电量监测模块用于计算电池剩余使用时间，所述图像获取模块根据所述电池剩余使用时间选择图像获取模式。
[0069]
本实施例的紧急救援信息传输装置的工作方法如实施例2所示，不再赘述。
[0070]
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。