專利名稱：一種基于智能手機(jī)的行車安全保障裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及行車安全保障裝置，尤其涉及綜合利用智能手機(jī)提供行車安全記錄以及遇險(xiǎn)自動(dòng)報(bào)警的裝置。
背景技術(shù)：
隨著轎車在普通家庭的日益普及，行車安全的保障措施和裝置備受消費(fèi)者關(guān)注。 例如市場(chǎng)上近年出現(xiàn)的行車記錄儀，它集成了攝影、錄音、全球定位系統(tǒng)(GPQ接收機(jī)、加速度傳感器等功能，能將汽車行駛位置軌跡和現(xiàn)場(chǎng)影像、聲音以及車速等信息完整地記錄下來(lái)，并可通過(guò)專用軟件在電腦上回放、再現(xiàn)。特別是當(dāng)有意外發(fā)生時(shí)，行車記錄儀內(nèi)置的加速度傳感器便會(huì)感應(yīng)到緊急剎車、突然撞擊等情況，觸發(fā)記錄保存發(fā)生意外前后一段時(shí)間的情況，如車速、加速度、現(xiàn)場(chǎng)影像和聲音、位置坐標(biāo)等等。此類裝置雖然在行車安全保障方面起到一定作用，但它主要應(yīng)用在一些城市內(nèi)碰擦事故的責(zé)任認(rèn)定，對(duì)于一些重大事故的安全自救功能則比較欠缺，這主要是由于此類產(chǎn)品并沒有無(wú)線通信功能，在事故發(fā)生后只能靠人為干預(yù)才能完成報(bào)警自救、事故數(shù)據(jù)提取回放等工作。然而一些重大事故若造成當(dāng)事人嚴(yán)重傷亡而周圍又沒有其它人的情況，此時(shí)行車記錄儀不能自動(dòng)完成事故后報(bào)警就會(huì)造成嚴(yán)重后果，況且在發(fā)生嚴(yán)重交通事故的情況下，行車記錄儀內(nèi)部保存的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)很可能也會(huì)受損傷甚至完全被破壞。市場(chǎng)上亦有相關(guān)報(bào)道表明一些廠商已經(jīng)或正在開發(fā)車輛內(nèi)置的行車記錄儀產(chǎn)品，此類產(chǎn)品集成了移動(dòng)通信模塊，并且和汽車內(nèi)部電子控制總線相連，可直接獲取汽車行駛相關(guān)數(shù)據(jù)，可以說(shuō)采集數(shù)據(jù)來(lái)源更可靠。但由于成本原因，目前只在一些高端配置的轎車上得到應(yīng)用。
考慮到目前智能手機(jī)的普及率正日益提高，而且相當(dāng)多的智能手機(jī)中已經(jīng)內(nèi)置了加速度感應(yīng)和GPS定位功能等功能，并且提供了二次開發(fā)的應(yīng)用程序接口(API)，因此完全可以基于智能手機(jī)完成行車記錄儀的基本功能和遇險(xiǎn)自動(dòng)報(bào)警、數(shù)據(jù)自動(dòng)遠(yuǎn)程備份等擴(kuò)展功能。
本發(fā)明即針對(duì)這一市場(chǎng)需求，提出一種基于智能手機(jī)的行車安全保障裝置。采用該裝置普通消費(fèi)者使用自己的智能手機(jī)不僅可以實(shí)現(xiàn)一般行車記錄儀的基本功能，而且還可以實(shí)現(xiàn)遇險(xiǎn)自動(dòng)報(bào)警、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程備份等功能。實(shí)施該發(fā)明可以在基本不增加成本的情況下提高行車安全性，具有推廣價(jià)值。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種保障行車安全的裝置，所述裝置包括一個(gè)智能手機(jī)和利用卡槽固定該手機(jī)的支架，該支架固定在汽車駕駛艙儀表臺(tái)上，且可調(diào)節(jié)手機(jī)前傾角度θ并通過(guò)支架底座上的刻度讀出此角度值；該手機(jī)持續(xù)記錄行車前方影像信息、周圍聲音信息、車輛位置坐標(biāo)、車速，同時(shí)監(jiān)測(cè)行車方向以及與此垂直的水平側(cè)向和縱向瞬時(shí)加速度％ /aY, / ax,，并通過(guò)碰撞檢測(cè)算法判定此時(shí)是否發(fā)生嚴(yán)重碰撞事故，如是則自動(dòng)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)開始報(bào)警自救。
所述行車方向以及與此垂直的水平側(cè)向和縱向瞬時(shí)加速度知/aY, /ax,是由一部智能手機(jī)通過(guò)如下運(yùn)算得到
az, = azcos θ +axsin θ ；
aY. = aY ；
ax, = axcos θ -azsin θ ；
其中，ax/aYAiz通過(guò)智能手機(jī)內(nèi)嵌的三軸加速度傳感器獲得，該智能手機(jī)通過(guò)一個(gè)帶手機(jī)卡槽的支架固定在車內(nèi)前擋風(fēng)玻璃下方的儀表臺(tái)上，支架采用底部吸盤固定，且可調(diào)節(jié)手機(jī)前傾角度，具體角度θ可由支架底座上的刻度值讀出。
所述碰撞檢測(cè)算法包括如下步驟
a)分別檢測(cè)街，/aY, /ax,的絕對(duì)值是否超過(guò)報(bào)警閾值h/Ay/Ax，若三項(xiàng)均未超過(guò)閾值，則判定此時(shí)沒有碰撞發(fā)生，否則認(rèn)為發(fā)生碰撞事故，轉(zhuǎn)下一步進(jìn)一步判定事故性質(zhì)；
b)根據(jù)az, /aY, /ax,是否大于0，即各加速度的方向來(lái)判定碰撞方向；
c)參考最近時(shí)段車速變化情況最后判定事故性質(zhì)。
所述報(bào)警自救行為包括
A)建立與報(bào)警中心之間的通信連接，立即發(fā)送報(bào)警信息，內(nèi)容包括事故類型、發(fā)生時(shí)間、位置坐標(biāo)和事故前車速；
B)建立至報(bào)警中心的語(yǔ)音呼叫并將智能手機(jī)輸出音量調(diào)至最大；
C)向報(bào)警中心上傳事故發(fā)生時(shí)刻及其前后的行車前方影像和周圍聲音記錄信息。
所述行車前方影像和周圍聲音由智能手機(jī)攝像頭和MIC采集，經(jīng)過(guò)數(shù)字壓縮處理并加上時(shí)間標(biāo)簽，然后在手機(jī)存儲(chǔ)器一個(gè)固定長(zhǎng)度的存儲(chǔ)空間里循環(huán)保存，即當(dāng)存儲(chǔ)的信息到達(dá)該空間尾部時(shí)，后續(xù)的信息將重新從該空間的頭部開始寫入，覆蓋原先較早時(shí)間的數(shù)據(jù)。
所述車輛位置坐標(biāo)和車速信息通過(guò)智能手機(jī)內(nèi)置GPS周期性獲取，加上時(shí)間標(biāo)簽后保存在智能手機(jī)存儲(chǔ)空間中，所述獲取周期預(yù)先設(shè)定。
所述報(bào)警閾值h/Ay/Ax根據(jù)路況、天氣情況和車輛狀況預(yù)先設(shè)定。
所述無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)是指任何一種提供廣域覆蓋的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，包括CDMA網(wǎng)絡(luò)、 GSM網(wǎng)絡(luò)、CDMA2000/EVD0網(wǎng)絡(luò)、WCDMA網(wǎng)絡(luò)、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)、WiMAX網(wǎng)絡(luò)、LTE網(wǎng)絡(luò)或者它們?cè)诮窈蟮难葸M(jìn)網(wǎng)絡(luò)。
結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。


圖1是本發(fā)明裝置一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景示意圖2是本發(fā)明裝置一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)軟件架構(gòu)圖3是本發(fā)明裝置一個(gè)實(shí)施例的應(yīng)用軟件架構(gòu)框圖4是本發(fā)明裝置一個(gè)實(shí)施例的硬件示意圖5是本發(fā)明裝置中使用的坐標(biāo)系示意圖6是本發(fā)明裝置中車輛碰撞判定算法流程框圖7是本發(fā)明裝置一個(gè)實(shí)施例的流程框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的應(yīng)用場(chǎng)景示意圖，運(yùn)行著行車安全保障應(yīng)用軟件的智能手機(jī)位于行駛的汽車內(nèi)，通過(guò)無(wú)線鏈路接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，在發(fā)生嚴(yán)重碰撞事故時(shí)通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)與報(bào)警中心建立通信連接進(jìn)行報(bào)警自救處理。該智能手機(jī)定時(shí)采集GPS 位置信息、車輛行駛速度、車輛行駛前方的影像信息以及周圍的聲音信息等，這些信息在車輛正常行駛時(shí)可存儲(chǔ)在智能手機(jī)內(nèi)置存儲(chǔ)器中；同時(shí)通過(guò)內(nèi)置的加速度傳感器監(jiān)測(cè)車輛的瞬時(shí)加速度，并經(jīng)過(guò)一個(gè)碰撞檢測(cè)算法判定此時(shí)是否發(fā)生碰撞事故，一旦判定車輛發(fā)生嚴(yán)重碰撞事故，該智能手機(jī)將自動(dòng)建立至報(bào)警中心的通信連接，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息并且將事故發(fā)生之前一段時(shí)間的檢測(cè)數(shù)據(jù)上傳到報(bào)警中心備份。
下面以Android智能手機(jī)系統(tǒng)為例，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的思路。如圖2所示的一個(gè)Android智能手機(jī)系統(tǒng)軟件架構(gòu)中
硬件平臺(tái)多以多媒體處理器SOC為核心提供基礎(chǔ)運(yùn)算能力和外部接口，外圍輔以通信、GPS、傳感器、攝像頭、MIC、顯示屏以及觸摸屏等單元；
· Linux 2. 6是硬件抽象層，并負(fù)責(zé)設(shè)備的管理；
系統(tǒng)服務(wù)層提供各種系統(tǒng)庫(kù)，所有系統(tǒng)服務(wù)，如顯示、網(wǎng)頁(yè)瀏覽和存儲(chǔ)等均由系統(tǒng)庫(kù)管理；
應(yīng)用程序開發(fā)框架提供應(yīng)用程序編程接口(API)，供上層應(yīng)用程序調(diào)用硬件平臺(tái)的各項(xiàng)能力；
智能手機(jī)對(duì)于用戶的所有功能都被視為應(yīng)用，如電話應(yīng)用、娛樂(lè)應(yīng)用和信息處理應(yīng)用等。
由此可見，對(duì)于一個(gè)智能手機(jī)，可以通過(guò)如圖3所示的一個(gè)行車安全應(yīng)用APP來(lái)實(shí)現(xiàn)普通行車記錄儀的功能，并且由于智能手機(jī)本身具備的移動(dòng)通信功能，該APP還具有緊急情況自動(dòng)報(bào)警、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程備份的功能。該APP包括行車安全UI、應(yīng)用邏輯、底層接口 API 和硬件能力層
行車安全UI通過(guò)軟件界面呈現(xiàn)各項(xiàng)用戶功能，包括基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)置、各項(xiàng)功能啟動(dòng)、停止等；通過(guò)觸摸屏接收用戶的操作指令，執(zhí)行應(yīng)用邏輯運(yùn)算，然后通過(guò)底層接口 API 調(diào)用接口能力實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)業(yè)務(wù)功能。
應(yīng)用邏輯層是該APP的核心部分，它從UI層接收用戶的配置參數(shù)和操作指令， 按照預(yù)先設(shè)計(jì)的應(yīng)用邏輯通過(guò)底層接口 API調(diào)用物理層能力實(shí)現(xiàn)行車安全監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，在發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)自動(dòng)完成報(bào)警和關(guān)鍵數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程備份動(dòng)作；
底層接口 API為UI層和應(yīng)用邏輯層提供調(diào)用物理層各項(xiàng)能力的接口 ；
硬件能力層
■調(diào)用觸摸屏能力接收用戶操作指令；
■調(diào)用IXD能力用于呈現(xiàn)各項(xiàng)功能和操作結(jié)果；
■調(diào)用音頻接口能力實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)輸入輸出；
■調(diào)用攝像頭接口實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)攝像功能；
■調(diào)用存儲(chǔ)能力實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的存儲(chǔ)和查詢；
■調(diào)用通信模塊實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入以及與報(bào)警中心之間的連接管理；
■調(diào)用GPS模塊實(shí)現(xiàn)定位和車速監(jiān)測(cè)；
■調(diào)用傳感單元實(shí)現(xiàn)加速度監(jiān)測(cè)。
為了方便影像監(jiān)測(cè)以及GPS信號(hào)接收，智能手機(jī)可采用如圖4所示的支架固定在車內(nèi)前擋風(fēng)玻璃下方的儀表臺(tái)上。支架采用底部吸盤Al或其它夾具等方式固定，而手機(jī)則通過(guò)卡槽A2固定在支架上。為便于手機(jī)監(jiān)測(cè)車輛行駛前方影像，手機(jī)攝像頭朝著車輛行駛正前方，且可通過(guò)支架調(diào)節(jié)手機(jī)前傾角度，具體角度可由支架底座A3上的刻度值A(chǔ)4確定。 當(dāng)手機(jī)前傾角度調(diào)整合適后，可通過(guò)鎖緊裝置固定此角度，使得手機(jī)牢固地固定在支架上不至隨車輛加速、減速而晃動(dòng)。假設(shè)手機(jī)前傾角度為θ，定義手機(jī)屏幕長(zhǎng)度方向?yàn)閄軸、寬度方向?yàn)閅軸、攝像頭拍攝方向?yàn)閆軸，車輛行駛方向?yàn)閂軸、而V軸和Y’軸構(gòu)成與行駛方向垂直的平面，如圖5所示。智能手機(jī)內(nèi)嵌的加速度傳感器通常為三軸傳感器，根據(jù)其輸出可得到X、Y、Z三個(gè)方向的加速度數(shù)值^/ / ，由圖5可知此時(shí)在車輛行駛方向V以及與之垂直的方向X’、Y’上的加速度分別為
以上三個(gè)參數(shù)將做為行駛中的車輛是否發(fā)生碰撞事故的主要依據(jù)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易理解，正常情況下一輛高速行駛的汽車在X’軸(垂直于汽車底盤)方向上的加速度絕對(duì)值|ax, I應(yīng)接近于0，在Y’軸方向上的加速度絕對(duì)值|aY, I應(yīng)遠(yuǎn)小于重力加速度 g，在Z’軸方向上的加速度絕對(duì)值1 , I不應(yīng)顯著大于重力加速度g，而發(fā)生行駛中的碰撞事故時(shí)，在碰撞方向的瞬時(shí)加速度往往高達(dá)十幾g以上。由此設(shè)計(jì)碰撞判定算法如圖6所
a)實(shí)時(shí)采集手機(jī)加速度傳感器輸出數(shù)值^ / / ；
b)由上述公式(1)、⑵、(3)計(jì)算 ax, /aY, /az,；
c)若I ax, I > Ax或| aY, | > Ay或| az, | > Az則判定發(fā)生碰撞事故；
d)進(jìn)一步判斷
1) ax, I > Ax表明可能發(fā)生翻滾或墜落事故；
2)若aY, > 0，則判定發(fā)生左側(cè)碰撞；否則若aY, < 0，則判定發(fā)生右側(cè)碰撞；
3)若az, > 0，則判定發(fā)生后車追尾；否則若az, < 0，則判定發(fā)生前方碰撞；
e)綜合上述結(jié)果，并參考最近一段時(shí)間的車速變化信息，最后判斷事故性質(zhì)。
上述加速度安全閾值參數(shù)Ax、Ay、^可根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、理論計(jì)算獲得推薦初始值， 并可由用戶在行車安全APP軟件的配置界面根據(jù)將要行駛的路況進(jìn)行調(diào)整。比如在高等級(jí)公路上，Ax應(yīng)接近0，如設(shè)置為0. lg-0. 3g，而在比較顛簸的路上則可相應(yīng)調(diào)高此閾值或者取消此閾值判斷。正常行駛時(shí)aY,主要由彎道行駛時(shí)的向心加速度造成，可根據(jù)車輛正常行駛時(shí)的彎道向心加速度和車輛性能參數(shù)中的橫向G值來(lái)設(shè)定Ay。根據(jù)我國(guó)公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)， 高速公路在平原和丘陵地帶的最小彎道半徑為650米，在山區(qū)為250米。假設(shè)一輛汽車以 120公里/小時(shí)的速度通過(guò)半徑為650米的高速公路彎道，則利用物理學(xué)基本原理經(jīng)過(guò)計(jì)算可知此時(shí)汽車的向心加速度為1. 7m/s2,即大約0. 17g，如果該汽車以80公里/小時(shí)的速度通過(guò)半徑為250米的山區(qū)公路彎道，則其向心加速度為1. 97m/s2，即0. 2g。而一輛普通
ar = axcos θ -azsin θ
aY, = aY
az, = BzCos θ +axsin θ(1) ⑵⑶小汽車在拐彎時(shí)能夠承受的離心力極限一般為0. 7g-l. 2g。因此Ay可據(jù)此設(shè)置為0. 5g左右，并可根據(jù)天氣情況、車況進(jìn)行調(diào)整，如遇到雨雪天氣應(yīng)降低此告警閾值。經(jīng)驗(yàn)和大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，一般小轎車的正向加速度在啟動(dòng)時(shí)最大，大約為0. 5g-0. 7g左右，緊急剎車時(shí)的最大反向加速度通常為Ig左右，而發(fā)生撞車事故時(shí)車輛的加速度往往達(dá)到IOg以上。因此Az可據(jù)此設(shè)定為8g左右。
智能手機(jī)中的行車安全APP在用戶設(shè)置了手機(jī)前傾角θ并考慮車況、路況、天氣等因素調(diào)整了 Ax/Ay/Az閾值設(shè)置后，由用戶通過(guò)UI界面的啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)運(yùn)行。之后APP 將如圖7所示，同時(shí)啟動(dòng)三個(gè)進(jìn)程
a)周期采集GPS位置信息和車速信息，并保存最近的若干次數(shù)據(jù)，采集周期和數(shù)據(jù)保存長(zhǎng)度可通過(guò)初始參數(shù)配置設(shè)定，保存的數(shù)據(jù)均加上時(shí)間標(biāo)簽。
b)打開智能手機(jī)攝像頭，開始拍攝并記錄車輛前進(jìn)方向的影像信息；同時(shí)打開手機(jī)MIC功能，開始錄制聲音信號(hào)；為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，以上聲音和圖像信息經(jīng)過(guò)數(shù)字壓縮處理并加上時(shí)間標(biāo)簽，在一個(gè)固定長(zhǎng)度的存儲(chǔ)空間里循環(huán)保存，即當(dāng)存儲(chǔ)的信息到達(dá)該空間尾部時(shí)，后續(xù)的信息將重新從該空間的頭部開始寫入，覆蓋原先較早時(shí)間的數(shù)據(jù)。這樣就可保證存儲(chǔ)空間中一直保存有最近一段時(shí)間的信息。
c)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加速度傳感器輸出數(shù)據(jù)，并根據(jù)如上所述的算法判定車輛是否發(fā)生嚴(yán)重碰撞；如果發(fā)生嚴(yán)重碰撞，則從a)、b)進(jìn)程獲取此時(shí)的位置信息、車速變化信息、最近一段時(shí)間的影像和聲音信息，然后開始報(bào)警
1)首先建立與報(bào)警中心之間的通信連接，立即發(fā)送優(yōu)先級(jí)最高的報(bào)警信息，包括事故類型、發(fā)生時(shí)間、位置坐標(biāo)和事前車速等；
2)然后建立到報(bào)警中心的語(yǔ)音呼叫，同時(shí)將手機(jī)音頻輸出調(diào)至最大，便于報(bào)警中心工作人員與車上人員直接對(duì)話，進(jìn)一步了解、判斷事故現(xiàn)場(chǎng)情況；
3)建立語(yǔ)言呼叫的同時(shí)，開始上傳事故發(fā)生前后的影像和聲音信息，為節(jié)省上傳時(shí)間，以事故發(fā)生時(shí)刻為中心零點(diǎn)，依次提取記錄影像和聲音的存儲(chǔ)空間中零點(diǎn)、"t時(shí)刻、 t時(shí)刻、_2t時(shí)刻、2t時(shí)刻……的數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳，即首先上傳；零時(shí)刻的數(shù)據(jù)，然后上傳_t時(shí)刻的數(shù)據(jù)，接著上傳t時(shí)刻數(shù)據(jù)，如此重復(fù)直到手機(jī)電源耗盡或APP被強(qiáng)制終止運(yùn)行。這樣處理的好處是在事故發(fā)生的同時(shí)，馬上遠(yuǎn)程備份事故發(fā)生前后的重要數(shù)據(jù)，有利于事后的事故原因分析和責(zé)任認(rèn)定。
上述智能手機(jī)建立至報(bào)警中心的通信連接以及語(yǔ)音呼叫是指智能手機(jī)通過(guò)接入任何一種提供廣域覆蓋的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，并使用其提供的數(shù)據(jù)以及語(yǔ)音通信業(yè)務(wù)建立至報(bào)警中心的TCP/IP連接或者語(yǔ)音通話。所述無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)包括CDMA網(wǎng)絡(luò)、GSM網(wǎng)絡(luò)、 CDMA2000/EVD0網(wǎng)絡(luò)、WCDMA網(wǎng)絡(luò)、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)、WiMAX網(wǎng)絡(luò)、LTE網(wǎng)絡(luò)或者它們?cè)诮窈蟮难葸M(jìn)網(wǎng)絡(luò)。
上述碰撞事故判定算法還可做進(jìn)一步優(yōu)化，比如將Ax、Ay、Az進(jìn)一步細(xì)分為預(yù)警和報(bào)警閾值，當(dāng)監(jiān)測(cè)的加速度數(shù)值超過(guò)預(yù)警閾值時(shí)，先在本地給出警示信號(hào)，包括通過(guò)手機(jī)顯示屏給出警示信息、發(fā)出警示語(yǔ)音等等；而當(dāng)加速度數(shù)值超過(guò)報(bào)警閾值時(shí)，則按照上述流程進(jìn)行報(bào)警和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份。再如，Az還可分為Az+和h-，即前進(jìn)(正)方向和反方向的加速度報(bào)警閾值，根據(jù)上述分析，前進(jìn)方向的安全閾值A(chǔ)z+應(yīng)小于反方向安全閾值h-。
報(bào)警中心包括自動(dòng)接警服務(wù)器和人工座席，自動(dòng)接警服務(wù)器接收注冊(cè)手機(jī)發(fā)送的報(bào)警信息，并通過(guò)人機(jī)界面突出顯示這些信息，以提醒人工座席采取干預(yù)措施；自動(dòng)接警服務(wù)器還負(fù)責(zé)保存報(bào)警手機(jī)上傳的事故發(fā)生前后的影像和聲音信息，供事后檢索查閱。人工座席負(fù)責(zé)處理接警服務(wù)器出現(xiàn)的報(bào)警信息，并通過(guò)語(yǔ)音通道直接和事故車內(nèi)人員對(duì)話，進(jìn)一步判斷事故現(xiàn)場(chǎng)狀況。
本發(fā)明實(shí)施成本低廉，充分利用智能手機(jī)的運(yùn)算能力和通信能力，在不增加用戶成本的情況下通過(guò)下載智能手機(jī)應(yīng)用軟件即可實(shí)現(xiàn)普通行車記錄儀的基本功能，并且具有遇險(xiǎn)自動(dòng)報(bào)警并遠(yuǎn)程備份關(guān)鍵影像和聲音數(shù)據(jù)的功能，具有很好的推廣價(jià)值。
不脫離本發(fā)明的范圍和構(gòu)思，上述發(fā)明裝置可以做出多種改變和變形，很多變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。本發(fā)明的描述是為了示例而給出的，并不是無(wú)遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說(shuō)明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書確定。
權(quán)利要求
1.一種保障行車安全的裝置，其特征在于，所述裝置包括一個(gè)智能手機(jī)和利用卡槽固定該手機(jī)的支架，該支架固定在汽車駕駛艙儀表臺(tái)上，且可調(diào)節(jié)手機(jī)前傾角度θ并通過(guò)支架底座上的刻度確定此角度值；該手機(jī)持續(xù)記錄行車前方影像信息、周圍聲音信息、車輛位置坐標(biāo)、車速，同時(shí)監(jiān)測(cè)行車方向以及與此垂直的水平側(cè)向和縱向瞬時(shí)加速度％ /aY, / ax,，并通過(guò)碰撞檢測(cè)算法判定此時(shí)是否發(fā)生嚴(yán)重碰撞事故，如是則自動(dòng)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)開始報(bào)警自救。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述行車方向以及與此垂直的水平側(cè)向和縱向瞬時(shí)加速度/aY, /ax,是由所述智能手機(jī)通過(guò)如下運(yùn)算得到ar = azcos θ +axsin θ ；Βγ' — Βγ ；ar = axcos θ -azsin θ ；其中，ax/aY/az通過(guò)智能手機(jī)內(nèi)嵌的三軸加速度傳感器獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述碰撞檢測(cè)算法包括如下步驟A)分別檢測(cè)％/aY, /ax,的絕對(duì)值是否超過(guò)報(bào)警閾值h/Ay/Ax，若三項(xiàng)均未超過(guò)閾值， 則判定此時(shí)沒有碰撞發(fā)生，否則認(rèn)為發(fā)生碰撞事故，轉(zhuǎn)下一步進(jìn)一步判定事故性質(zhì)；B)根據(jù)az,Av / ,是否大于0，即各加速度的方向來(lái)判定碰撞方向；C)參考最近時(shí)段車速變化情況最后判定事故性質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述報(bào)警自救行為包括A)建立與報(bào)警中心之間的通信連接，立即發(fā)送報(bào)警信息，內(nèi)容包括事故類型、發(fā)生時(shí)間、位置坐標(biāo)和事故前車速；B)建立至報(bào)警中心的語(yǔ)音呼叫并將智能手機(jī)輸出音量調(diào)至最大；C)向報(bào)警中心上傳事故發(fā)生時(shí)刻及其前后的行車前方影像和周圍聲音記錄信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述行車前方影像和周圍聲音由智能手機(jī)攝像頭和MIC采集，經(jīng)過(guò)數(shù)字壓縮處理并加上時(shí)間標(biāo)簽，然后在手機(jī)存儲(chǔ)器一個(gè)固定長(zhǎng)度的存儲(chǔ)空間里循環(huán)保存，即當(dāng)存儲(chǔ)的信息到達(dá)該空間尾部時(shí)，后續(xù)的信息將重新從該空間的頭部開始寫入，覆蓋原先較早時(shí)間的數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述車輛位置坐標(biāo)和車速信息通過(guò)智能手機(jī)內(nèi)置GPS周期性獲取，加上時(shí)間標(biāo)簽后保存在智能手機(jī)存儲(chǔ)空間中，所述獲取周期預(yù)先設(shè)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述報(bào)警閾值h/Ay/Ax根據(jù)路況、天氣情況和車輛狀況預(yù)先設(shè)定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)是指任何一種提供廣域覆蓋的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，包括CDMA網(wǎng)絡(luò)、GSM網(wǎng)絡(luò)、CDMA2000/EVD0網(wǎng)絡(luò)、WCDMA網(wǎng)絡(luò)、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)、WiMAX網(wǎng)絡(luò)、LTE網(wǎng)絡(luò)或者它們?cè)诮窈蟮难葸M(jìn)網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于智能手機(jī)的行車安全保障裝置。該裝置包括一個(gè)智能手機(jī)和利用卡槽固定該手機(jī)的支架，所述支架固定在汽車駕駛艙儀表臺(tái)上，且可調(diào)節(jié)手機(jī)前傾角度并通過(guò)支架底座上的刻度確定此角度。所述智能手機(jī)中運(yùn)行的行車安全應(yīng)用持續(xù)記錄行車前方的影像、周圍聲音、GPS坐標(biāo)、車速等信息，并利用內(nèi)嵌三軸加速度傳感器監(jiān)測(cè)三個(gè)方向上的加速度，通過(guò)與預(yù)先設(shè)定的報(bào)警閾值比較并分析加速度方向來(lái)判定是否發(fā)生碰撞事故以及碰撞方向等事故性質(zhì)。一旦判定事故發(fā)生則自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警自救，包括發(fā)送報(bào)警信息、自動(dòng)呼叫報(bào)警中心、上傳關(guān)鍵影像和聲音信息等。本發(fā)明實(shí)施簡(jiǎn)單易行，可實(shí)現(xiàn)普通行車記錄儀的一般功能和遇險(xiǎn)自動(dòng)報(bào)警自救、關(guān)鍵數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程備份等擴(kuò)展功能。
文檔編號(hào)G08B25/10GK102542747SQ20121005161
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者胡樂(lè)樂(lè) 申請(qǐng)人:胡樂(lè)樂(lè)