專利名稱：一種車用主動式智能安全監(jiān)控儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車電子和人工智能領(lǐng)域。具體公開一種車用主動式智能安全監(jiān)控儀 器及其監(jiān)控方法，用于汽車主動安全檢測和報警求助?？蛇_到GPS/GSM集成移動定位、高速 公路超速報警、車輛定位防盜自動報警、車輛定位防搶報警、防疲勞駕駛警示、重大交通事 故自動定位報警求助等功能。
背景技術(shù)：
汽車電子發(fā)展的一大趨勢是安全性。市場對于能夠保證駕駛更加安全的技術(shù)和產(chǎn) 品有著龐大的需求?，F(xiàn)在已經(jīng)在被動安全技術(shù)取得了重大的進展，如碰撞傳感器、氣囊、安 全帶、隨動轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)、以及金屬板沖撞區(qū)等產(chǎn)品。但是，最新的發(fā)展方向是主動安全性，通過 采用傳感器、嵌入式系統(tǒng)等技術(shù)，用于提醒駕駛者安全控制汽車、防盜、防搶、自動求助。國內(nèi)外的相關(guān)研究主要集中在定位、防疲勞駕駛、電子防盜技術(shù)三方面，不過都是 單一功能和單一產(chǎn)品。歐盟在交通事故求助報警方面有些研究。1、定位技術(shù)。移動定位技術(shù)目前廣泛應(yīng)用的是GPS，但GPS在建筑物密集的城市 基本起不到作用。為彌補這個不足，在城市定位中還應(yīng)用了 GPS0NE，據(jù)說定位精度可達到 5-50米，但實際應(yīng)用開發(fā)誤差極大，有時達到1000米以上，技術(shù)不夠成熟。2、防疲勞駕駛技術(shù)。國外對于這種技術(shù)都在研究中，開發(fā)出了一些產(chǎn)品，但需要 改裝汽車或重新設(shè)計且價格高昂，目前已經(jīng)有部分高級轎車在應(yīng)用。如美國Attention Technologies公司推出的Driver Fatigue Monitor (DD850)通過紅外攝像頭采集駕駛?cè)搜?部信息，采用PERCL0S作為疲勞報警指標，可直接安裝在儀表盤上，但只有晚上才有效，且 眼部信息采集誤差極大，對于眼睛很小的人或戴墨鏡的駕駛員幾乎不起作用；美國Digital Installations開發(fā)的S. A. M.疲勞報警裝置利用置于方向盤下方的磁性條檢測方向盤轉(zhuǎn) 角，如果一段時間內(nèi)駕駛員沒有對方向盤進行任何修正操作，則系統(tǒng)推斷駕駛員進入疲勞 狀態(tài)，并觸發(fā)報警。但如果在蛇形路、連續(xù)彎道、盤山路、環(huán)形路中誤報非常嚴重。國內(nèi)對駕駛?cè)税踩珷顟B(tài)監(jiān)測技術(shù)的研究起步較晚，相關(guān)研究主要在大學(xué)等研究機 構(gòu)進行。相關(guān)領(lǐng)域的研究主要集中在基于視頻信號的駕駛?cè)搜鄄可硖卣鞯难芯糠矫?，?目前各種算法在識別精度、可靠性、實時性等基礎(chǔ)性能方面尚存在問題。3、電子防盜技術(shù)。國內(nèi)外電子防盜器主要有三種。中控式防盜比較實用，擁有特 殊鎖緊螺母的防盜器可以應(yīng)付一般的偷車賊；單向防盜器具有遙控鎖車功能，遇到異常震 動時會報警；雙向防盜器進行了改進，能夠在遙控器上顯示車輛狀態(tài)，更為直觀。但當車主 用遙控器開關(guān)車門時，藏在附近的偷車賊可以用接收器盜取信號并解碼。目前無論哪種防 盜技術(shù)，車主遠離汽車后都失控，且車被盜后無蹤可覓。4、交通事故自動報警。目前國內(nèi)尚無此方面的研究和相關(guān)產(chǎn)品。歐盟有一種求助 系統(tǒng)是發(fā)生碰撞安全氣囊打開而觸發(fā)報警。如果安全氣囊不爆出，如墜落、多數(shù)車側(cè)碰等， 則無法實現(xiàn)。本發(fā)明設(shè)計思想來源于汽車主動安全儀器的實際需求，目前為國內(nèi)外第一款功能集成性汽車主動安全監(jiān)控儀器。本發(fā)明集多種實用功能于一體，且功能并不是簡單累加，而 是關(guān)鍵技術(shù)相互補充，達到一加一大于二的效果。所采用、集成和創(chuàng)新的技術(shù)提高了安全監(jiān) 控效果且價格低廉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種車用主動式智能安全監(jiān)控儀器及其監(jiān)控方法。該儀器利 用GPS實現(xiàn)定位、位移防盜、測速、計時，利用GSM實現(xiàn)輔助定位、SMS自動報警，利用CCD結(jié) 合模式識別監(jiān)控疲勞駕駛、盜竊、搶劫和交通事故狀態(tài)，利用加速度傳感器檢測交通事故強 度。本發(fā)明可達到GPS/GSM集成移動定位、高速公路超速報警、車輛定位防盜自動報警、車 輛定位防搶報警、防疲勞駕駛警示、重大交通事故自動定位報警求助等功能。本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是車用主動式智能安全監(jiān)控儀器(簡稱安監(jiān)儀)，其特征在于包括嵌入式系統(tǒng)(以 嵌入式微處理器為核心，監(jiān)控程序和相關(guān)算法固化在芯片中)、GPS模塊、GSM模塊、SIM卡 讀卡器、蜂鳴警報器、CCD攝像頭、多軸加速度傳感器、供電系統(tǒng)(包括鋰離子電池、太陽能 電池、電源適配器接口)、機殼(含鋰電池和SIM卡蓋)、功能板(位于機殼上，含電源指示 燈、防盜遙控接收器、防搶遙控接收器、警報器中斷按鍵)、集成電路板，無線電防盜遙控器、 卡扣式無線電防搶遙控器、電源適配器。嵌入式系統(tǒng)以嵌入式微處理器為核心，監(jiān)控程序和相關(guān)算法固化在芯片中，通過 集成電路與GPS模塊、GSM模塊、蜂鳴警報器、CCD攝像頭、多軸加速度傳感器、供電系統(tǒng)、功 能板、鋰電池和SIM卡蓋連接，接收GPS、GSM、(XD、多軸加速度傳感器、功能板和鋰電池和 SIM卡蓋的信息，并發(fā)送控制信號給GSM、蜂鳴警報器；GPS模塊通過集成電路與嵌入式微處理器和供電系統(tǒng)連接，接收衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)并 將格式數(shù)據(jù)(含經(jīng)度、緯度、日期、時間、速度、方位角等)不斷傳送給嵌入式微處理器；GSM模塊通過集成電路與嵌入式微處理器、供電系統(tǒng)和SIM卡讀卡器連接，接受嵌 入式系統(tǒng)的指令以SMS方式通過SIM卡向特定接收人發(fā)送報警求助信息，或通過SIM卡接 受外部定位指令，GSM利用基站三角定位法通過AT指令(需在移動服務(wù)提供商處開通)將 所在區(qū)域的位置信息以SMS發(fā)送給外部接收人；SIM卡讀卡器通過連接電路與GSM模塊連接，容納SIM卡片；蜂鳴警報器通過集成電路與嵌入式微處理器和供電系統(tǒng)連接，接收嵌入式系統(tǒng)的 控制指令發(fā)出警報鳴叫；(XD攝像頭通過連接電路與集成電路板之嵌入式微處理器、供電系統(tǒng)連接，將采集 到的視頻信號傳送給嵌入式系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)利用模式識別技術(shù)和算法進行信息處理和信 號檢測，判定環(huán)境狀態(tài)，當達到設(shè)定閥值則向相應(yīng)部件發(fā)出控制信號；多軸加速度傳感器通過集成電路與嵌入式微處理器和供電系統(tǒng)連接，將檢測到的 各軸向加速度或減速度變化轉(zhuǎn)化成電壓值送給嵌入式系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)利用模式識別技術(shù) 和算法進行信息處理和信號檢測，判定環(huán)境狀態(tài)，當達到設(shè)定閥值則向相應(yīng)部件發(fā)出控制 信號；供電系統(tǒng)通過輸電電路與鋰電池和SIM卡蓋、功能板、集成電路板連接，通過集成 電路板與嵌入式微處理器、GPS模塊、GSM模塊、蜂鳴警報器、CCD攝像頭、多軸加速度傳感器連接起來，提供所需電力。供電系統(tǒng)由鋰離子電池和太陽能電池構(gòu)成，可用電源適配器接口 連接電源適配器通過車內(nèi)點煙器接口給鋰離子電池充電或直接使用車載蓄電池電力；機殼為安監(jiān)儀外殼，所述功能板位于機殼上，通過連接電路和集成電路板上的嵌 入式微處理器、供電系統(tǒng)連接。防盜遙控接收器接收防盜遙控器啟動指令并傳送給嵌入式 系統(tǒng)，啟動防盜程序，車輛進入布防狀態(tài)；防盜遙控接收器接收防盜遙控器關(guān)閉指令并傳送 給嵌入式系統(tǒng)，關(guān)閉防盜程序，車輛進入撤防狀態(tài)；防搶遙控接收器接收卡扣式防搶遙控器 報警指令并傳送給嵌入式系統(tǒng)，啟動防搶程序，GSM模塊在嵌入式系統(tǒng)控制下向特定接收人 發(fā)出搶劫報警信息；按壓警報器中斷按鍵被則繼電器斷開，蜂鳴警報器停止鳴叫；電源燈 直接和供電系統(tǒng)連接，有電紅燈長亮，低電紅燈閃爍，沒電燈熄滅；鋰電池和SIM卡蓋位于機殼上，設(shè)置常開電路，通過連接電路和供電系統(tǒng)、集成電 路板上的微處理器連接，當車處于布防狀態(tài)時，鋰電池和SIM卡蓋被打開則常開電路中斷， 嵌入式系統(tǒng)檢測到該信號啟動防盜報警程序；當車處于撤防狀態(tài)時，鋰電池和SIM卡蓋常 開電路處于中斷狀態(tài)；集成電路板承載嵌入式微處理器、GPS模塊、GSM模塊、多軸加速度傳感器、蜂鳴警 報器和其它一些輔助電氣元件，通過印刷電路與各部件邊為一體；無線電防盜遙控器，由芯片、觸發(fā)電路、按鈕、鈕扣電池和發(fā)射器組成，布防和撤防 時按相應(yīng)按鈕。無線電遙控可進行編碼設(shè)計，保證一機一碼；卡扣式無線電防搶遙控器，可卡在方向盤左手邊，以利于駕駛員在緊急情況下隱 蔽觸發(fā)，由芯片、觸發(fā)電路、按鈕、鈕扣電池和發(fā)射器組成，搶劫發(fā)生時按下按鈕，可發(fā)射無 線電信號進而啟動安監(jiān)儀的防搶程序。無線電遙控可進行編碼設(shè)計，保證一機一碼；電源適配器由儀器接口、電路、變壓器和車載點煙器接口組成，將點煙器12V輸入 電壓轉(zhuǎn)換需要的輸出電壓，在安監(jiān)儀低電或無電時進行充電或直接給安監(jiān)儀供電。所述的車用主動式智能安全監(jiān)控儀器(XD采用紅外攝像頭，俯仰角度和左右角度 可在一定范圍內(nèi)調(diào)整。所述的車用主動式智能安全監(jiān)控儀器多軸加速度傳感器是線加速度計。所述的車用主動式智能安全監(jiān)控儀器無線電防盜遙控器可與車鑰匙一體化設(shè)計， 鎖車則啟動防盜程序進入布防狀態(tài)，開門則關(guān)閉防盜程序進入撤防狀態(tài)。所述的車用主動式智能安全監(jiān)控儀器可以吸盤方式安裝于汽車前擋風(fēng)玻璃左上 部或中間下部，亦可以粘貼方式安裝于操作臺頂部中間。本發(fā)明所述的監(jiān)控方法特征在于，根據(jù)安監(jiān)儀的不同功能，其監(jiān)控方法不同，安監(jiān) 儀具有GPS/GSM集成移動定位、高速公路超速報警、定位防盜自動報警、定位防搶報警、防 疲勞駕駛警示、重大交通事故自動定位報警求助等6種功能及監(jiān)控方法，其中GPS/GSM集成移動定位監(jiān)控方法如下(1)車輛通過安監(jiān)儀GPS模塊將自身有關(guān)信息傳送給監(jiān)控中心的監(jiān)控計算機；(2)監(jiān)控中心的監(jiān)控計算機將有關(guān)信息轉(zhuǎn)換到GIS系統(tǒng)或存儲的電子地圖中；(3)GIS或電子地圖根據(jù)坐標數(shù)據(jù)顯示車輛具體位置；(4)若在城市等建筑物密集區(qū)，GPS無法定位時，監(jiān)控中心通過短消息廣播請求各 監(jiān)控對象位置；(5)車輛通過安監(jiān)儀GSM模塊(三角定位法)將自身信息以SMS全部發(fā)送到短消息業(yè)務(wù)中心；(6)監(jiān)控中心通過中繼線路(如DDN)從短消息業(yè)務(wù)中心獲取數(shù)據(jù)并利用GIS或電 子地圖確定車輛具體位置。高速公路超速報警監(jiān)控方法如下(1)安監(jiān)儀根據(jù)不同區(qū)域高速公路對不同種類車輛限速標準設(shè)定超速閥值(如遼 寧省高速公路轎車限速120km/h，客車限速110km/h，貨車限速100km/h)； (2)車輛通過安監(jiān)儀GPS模塊采集相對位移速度并傳送給嵌入式系統(tǒng)；(3)當車輛行駛速度超過設(shè)定閥值，嵌入式系統(tǒng)發(fā)送報警控制信號給蜂鳴警報器 邏輯電路繼電器；(4)繼電器接通電路蜂鳴警報器鳴叫，車輛降到閥值速度以下，在嵌入式系統(tǒng)控制 下30秒后斷開電路，亦可人工按壓警報器中斷按鍵斷開電路，停止鳴叫；(5)車輛降到閥值速度以下后，安監(jiān)儀啟動新一輪超速報警程序。定位防盜自動報警監(jiān)控方法如下(1)車輛停泊，司機鎖車或按下防盜遙控器啟動按鈕；(2)安監(jiān)儀接收無線指令啟動防盜程序，車輛布防；(3)GPS/GSM標定初始坐標并向嵌入式系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)；(4)(XD進入監(jiān)控狀態(tài)記錄視野內(nèi)初始畫面并向嵌入式系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)；(5)鋰電池和SIM卡蓋常開電路接通；(6)嵌入式系統(tǒng)記錄初始數(shù)據(jù)、檢測常開電路狀態(tài)并進入防盜程序；(7)如果車輛被移動，GPS/GSM坐標發(fā)生變化；(8)嵌入式系統(tǒng)將新坐標與初始坐標進行比對，當發(fā)生變化則向GSM模塊發(fā)出防 盜報警指令；(9)如果竊賊將安監(jiān)儀撤除，(XD視野內(nèi)畫面發(fā)生變化(10)嵌入式系統(tǒng)將新畫面與初始畫面進行比對，當發(fā)生變化則向GSM模塊發(fā)出防 盜報警指令；(11)如果竊賊將安監(jiān)儀電池和SIM卡蓋打開把電池或SIM卡拔出，則常開電路中 斷；(12)嵌入式系統(tǒng)檢測到電池和SIM卡蓋常開電路中斷則向GSM模塊發(fā)出防盜報警 指令；(13)GSM模塊接受防盜報警指令以SMS向特定接收人發(fā)出報警信息(theft+坐標 +速度+時間)(14)特定接收人收到信息可迅速查明情況或報警；(15)在車輛被非法移動情況中，安監(jiān)儀將間隔一定時間向特定接收人發(fā)出報警信 息，可追蹤車輛位置，為破案和尋車提供直接線索。定位防搶報警監(jiān)控方法如下(1)當搶劫發(fā)生，司機可隱蔽按下卡在方向盤左手邊的防搶遙控器按鈕；(2)安監(jiān)儀接收無線指令并傳送給嵌入式系統(tǒng)；(3)嵌入式系統(tǒng)啟動防搶程序并向GPS/GSM請求定位數(shù)據(jù)；(4)嵌入式系統(tǒng)定時向GSM模塊發(fā)送防搶報警指令和最新數(shù)據(jù)；
(5)GSM模塊接受指令以SMS不斷向特定接收人發(fā)出報警信息(rob+坐標+速度+ 時間)(6)特定接收人收到信息可迅速報警并跟蹤和標定位置，為解救被劫持者、緝拿犯 罪嫌疑人贏得時間和機會；防疲勞駕駛警示監(jiān)控方法如下(1)防盜程序關(guān)閉，防疲勞駕駛程序啟動；(2) C⑶攝像頭采集司機頭部狀態(tài)進行視頻處理并將處理后的數(shù)據(jù)傳送給嵌入式 系統(tǒng)(疲勞駕駛時，司機會出現(xiàn)瞌睡打盹、點頭的規(guī)律動作，實驗發(fā)現(xiàn)點頭的動作和瞌睡有 非常好的相關(guān)性)；(3)當司機長時間駕駛，出現(xiàn)疲勞打盹點頭狀態(tài)；(4)嵌入式系統(tǒng)采用模式識別技術(shù)和算法提取特征并與疲勞駕駛特征庫進行特征 比對；(5)GPS將坐標、速度信息不斷并傳送給嵌入式系統(tǒng)；(6)如果連續(xù)一定時間坐標無變化或速度為零則嵌入式系統(tǒng)判定車輛處于停泊狀 態(tài)，(7)如果停泊狀態(tài)被打破則嵌入式微處理器開始計時，記錄連續(xù)駕駛時間(8)嵌入式系統(tǒng)檢測駕駛持續(xù)時間；(9)當點頭視頻數(shù)據(jù)特征比對符合疲勞駕駛且持續(xù)駕駛時間檢測值達到或超過設(shè) 定閥值，嵌入式系統(tǒng)判定司機疲勞駕駛；(10)嵌入式系統(tǒng)控制接通繼電器，蜂鳴警報器接通電路并持續(xù)鳴叫；(11)司機可人工按壓警報器中斷按鍵關(guān)閉警報器，停車休息；(12)當警報器被關(guān)閉后，嵌入式系統(tǒng)啟動新一輪疲勞駕駛檢測。重大交通事故自動定位報警求助監(jiān)控方法如下(1)車輛行駛或停泊中；(2)發(fā)生嚴重碰撞或墜落事故；(3)多軸加速度傳感器檢測各軸向加速度或減速度并將變化值轉(zhuǎn)換成電壓信號傳 送給嵌入式系統(tǒng)(4)嵌入式系統(tǒng)判斷電壓值是否達到或超過閥值(5) (XD攝像頭采集畫面信息；(6)當發(fā)生重大交通事故時，車輛產(chǎn)生巨大振動，(XD攝像頭采集的畫面發(fā)生劇烈 抖動，該視頻信息經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換傳送給嵌入式系統(tǒng)；(7)嵌入式系統(tǒng)采用模式識別技術(shù)和相應(yīng)算法提取特征值并與特征庫進行比對， 判斷是否出現(xiàn)劇烈振動；(8)當嵌入式系統(tǒng)判定某軸向加速度傳感器輸出電壓達到或超過設(shè)定閥值而且監(jiān) 控畫面出現(xiàn)劇烈振動則啟動重大交通事故自動定位報警求助程序；(9)嵌入式系統(tǒng)發(fā)送交通事故報警控制信號給蜂鳴警報器邏輯電路繼電器；(10)繼電器接通電路蜂鳴警報器并持續(xù)鳴叫；(11)無論司機清醒與否，在15秒之內(nèi)蜂鳴警報器沒有關(guān)閉，嵌入式系統(tǒng)向GSM發(fā) 出事故報警求助指令和坐標數(shù)據(jù)；
(12)GSM模塊接受指令以SMS向特定接收人發(fā)出報警信息(S0S+坐標+速度+時 間)，每隔3分鐘發(fā)送一條信息，共發(fā)送3條信息；(13)特定接收人收到信息可迅速報警并跟蹤和標定位置，為救助事故傷者贏得時 間和機會；(14)若15秒內(nèi)蜂鳴警報器被關(guān)閉，則嵌入式系統(tǒng)不發(fā)出求助指令。本發(fā)明的有益效果在于(1)本發(fā)明設(shè)計思想來源于汽車主動安全儀器的實際需求，目前為國內(nèi)外第一款 功能集成性汽車主動安全監(jiān)控儀器。本發(fā)明集多種實用功能于一體，所采用和創(chuàng)新的技術(shù) 提高了安全監(jiān)控效果且價格低廉。產(chǎn)品功能并不是簡單累加，而是關(guān)鍵技術(shù)相互補充，達到 一加一大于二的效果。嵌入式系統(tǒng)是核心，用于所有功能；GPS即用于定位監(jiān)控，還用于定 位防盜、防搶定位，交通事故定位、防疲勞駕駛計時、超速警示測速；GSM即用于無線定位， 還用于防盜SMS報警、防搶SMS報警、交通事故SMS報警；CCD和模式識別即用于防疲勞駕 駛警示，還用于防盜監(jiān)控，(XD還可用來對搶劫監(jiān)視，交通事故中的駕駛員狀態(tài)監(jiān)視。(2) GPS/GSM集成移動定位技術(shù)使定位更全面準確。GPS在城市建筑密集區(qū)將無法 定位，GSM定位利用成熟的GSM通信網(wǎng)絡(luò)，采用基站三角定位方法，精度可達到300米，越發(fā) 達的城市基站越多，定位精度越高。而且GSM還具有短信收發(fā)功能，通信成本低。實驗結(jié)果 表明，這種GPS/GSM集成移動定位技術(shù)可達到準確、實時、全天候、無盲點定位。(3)主動防盜技術(shù)縮短了車輛被盜時的報警響應(yīng)時間，增加了監(jiān)控點，可使車主在 最短的時間內(nèi)得到信息并可以隨時跟蹤被盜車輛，為偵破提供最直接的線索，提高偵破效 率。(4)主動防搶技術(shù)為被搶劫司機提供了隱蔽的報警手段，贏得了被救援的時間和 機會，同時能夠使警方隨時跟蹤被劫持車輛，為實施救援和抓獲犯罪嫌疑人提供支持。(5)疲勞駕駛頭部視頻檢測技術(shù)提高了疲勞駕駛判別率。目前國內(nèi)外在疲勞駕駛 視頻檢測技術(shù)中廣泛使用的是對駕駛員眼部的檢測，如眨眼次數(shù)、瞳孔掃描，或是對車道標 線掃描。眼部檢測很不準確，眼睛掃描面積小，對于眼睛很小的人或戴墨鏡的駕駛員幾乎不 起作用；車道標線掃描受環(huán)境限制很大，在雨、雪、霧天氣或車道標線很不清晰、無標線道路 基本不起作用。本發(fā)明采用駕駛員頭部狀態(tài)掃描、圖像模式識別的方法和相應(yīng)算法、特征 庫，能夠大大提高對疲勞駕駛的判斷，疲勞駕駛時，司機會出現(xiàn)瞌睡打盹、點頭的規(guī)律動作。 實驗發(fā)現(xiàn)點頭的動作和瞌睡有非常好的相關(guān)性。頭部掃描面積大、點頭信息容易采集，算法 容易設(shè)計，特征庫容易建立，而且不受氣候、環(huán)境和司機個體差異的影響。(6)重大交通事故自動報警技術(shù)使求助時間大大縮短。目前國內(nèi)尚無此方面的研 究。歐盟的求助系統(tǒng)是發(fā)生碰撞安全氣囊打開而觸發(fā)報警。如果安全氣囊不爆出，如墜落、 多數(shù)車側(cè)碰等，則無法實現(xiàn)。本項目開發(fā)的自動報警技術(shù)利用三軸加速度傳感器，在正、側(cè) 碰或墜落情況下，減速度達到設(shè)計值，安監(jiān)儀輔助CCD視頻抖動參量來判定發(fā)生重大車禍， 準確性和實用性更高。據(jù)預(yù)測，利用這種自動報警技術(shù)可以使救助時間平均縮短50%。


圖1是車用主動式智能安全監(jiān)控儀器結(jié)構(gòu)框2是GPS/GSM集成移動定位技術(shù)原理圖
圖3是定位防盜自動報警技術(shù)原理4是高速公路超速警示技術(shù)原理5是定位防搶報警技術(shù)原理6是防疲勞駕駛警示技術(shù)原理7是(XD視頻監(jiān)控+模式識別+連續(xù)駕駛時間檢測數(shù)據(jù)流程8是重大交通事故自動定位報警求助技術(shù)原理圖
具體實施例方式如圖1所示，為本發(fā)明設(shè)計的儀器結(jié)構(gòu)圖。由機殼、集成電路板、供電系統(tǒng)、CCD攝 像頭、無線電防盜遙控器、卡扣式防搶了遙控器、電源適配器等幾部分組成。機殼是儀器的 外殼，設(shè)有功能板，用于顯示電源狀態(tài)、接收無線電信號、中斷警報；還有鋰電池和SIM卡 蓋，設(shè)有常開電路，用于防止竊賊卸下鋰電池和SIM卡。集成電路板是儀器的核心，承載嵌 入式微處理器、GPS模塊、GSM模塊、多軸加速度傳感器、蜂鳴警報器和其它一些輔助電氣元 件，嵌入式微處理器是處理中心，通過印刷電路與各部件連為一體，接收并處理信息，發(fā)出 指令。供電系統(tǒng)由可充電鋰離子電池、太陽能電池和車載直流電(通過電源適配器連接點 煙器接口)組成并提供不間斷供電。CCD攝像頭用來進行視頻監(jiān)控和采集并將信息提供給 嵌入式系統(tǒng)。無線電防盜遙控器由鈕扣式電池供電，用來發(fā)出編碼的無線電指令進行車輛 布防和撤防，可與汽車遙控鑰匙一體化設(shè)計，鎖門布防，開門撤防?？凼椒罁屃诉b控器由 鈕扣式電池供電，用來發(fā)出編碼的無線電指令觸發(fā)防搶報警程序。電源適配器可為供電系 統(tǒng)鋰離子電池充電或直接連接利用車載12V直流電供電。如圖2所示，為本發(fā)明GPS/GSM集成移動定位技術(shù)原理圖。定位系統(tǒng)由監(jiān)控中心 (這個監(jiān)控中心也可以是特定接收人)和車載定位終端(安監(jiān)儀)兩部分構(gòu)成，安監(jiān)儀中 GSM模塊不但與監(jiān)控中心通過短消息進行通信之外還要通過STK從移動運營商獲得位置服 務(wù)的信息。安監(jiān)儀以短消息的形式將GPS位置信息或從GSM網(wǎng)絡(luò)獲得的定位信息發(fā)送至監(jiān) 控中心。監(jiān)控中心集成GIS地圖，依靠接收的短消息中的定位信息來完成移動單元與電子 地圖的匹配及一些導(dǎo)航、控制、報警、求助指令等。如圖3所示，為本發(fā)明是定位防盜自動報警技術(shù)原理圖。當安監(jiān)儀功能板防盜遙 控接收器接收到遙控器的啟動指令，將此信息傳送給嵌入式微處理器，嵌入式系統(tǒng)啟動防 盜程序。處理器記錄此時從GPS模塊或GSM模塊獲得的坐標數(shù)據(jù)為初始坐標并寫入歷史數(shù) 據(jù)庫。從GPS模塊和GSM模塊獲得的坐標信息不斷寫入處理器內(nèi)存，經(jīng)相應(yīng)的算法處理與 初始坐標進行比對，并將處理結(jié)果存入實時數(shù)據(jù)庫。布防時CCD攝像頭采集視野內(nèi)畫面信 息并傳送給嵌入式微處理器，處理器記錄此時畫面為初始畫面并寫入歷史數(shù)據(jù)庫。從(XD 獲得的畫面信息不斷寫入處理器內(nèi)存，經(jīng)相應(yīng)的算法處理與初始畫面進行比對，并將處理 結(jié)果存入實時數(shù)據(jù)庫。布防時鋰電池和SIM卡蓋常開電路接通，處理器記錄此時狀態(tài)為初 始狀態(tài)并寫入歷史數(shù)據(jù)庫，同時不斷檢測常開電路狀態(tài)并寫入實時數(shù)據(jù)庫。供電系統(tǒng)處理 工作狀態(tài)，白天可由太陽能電池供電，夜間可由鋰電池或連接電源適配器由車載蓄電池供 電。當坐標、監(jiān)控畫面和常開電路狀態(tài)中任何一個數(shù)據(jù)發(fā)生變化則系統(tǒng)判定車輛被盜，從而 向GSM模塊發(fā)出報警指令。GSM模塊通過SIM卡以SMS向最近的基站發(fā)出報警信息(theft+ 坐標+速度+時間)，并由基站轉(zhuǎn)發(fā)將信息發(fā)送給特定接收人。特定接收人亦可使用AT命令經(jīng)過中轉(zhuǎn)基站和移動服務(wù)商隨時了解車輛的位置信息。當安監(jiān)儀功能板防盜遙控接收器 接收到遙控器的關(guān)閉指令，將此信息傳送給嵌入式微處理器，嵌入式系統(tǒng)關(guān)閉防盜程序。如圖4所示，為本發(fā)明高速公路超速警示技術(shù)原理圖。防盜報警程序關(guān)閉，高速公 路超速警示程序啟動，存在歷史數(shù)據(jù)庫中的預(yù)設(shè)限速值被讀入內(nèi)存。供電系統(tǒng)處理工作狀 態(tài)，白天可由太陽能電池供電，夜間可由鋰電池或連接電源適配器由車載蓄電池供電。嵌入 式微處理器記錄從GPS模塊獲得的相對位移速度數(shù)據(jù)為初始速度并寫入實時數(shù)據(jù)庫。從 GPS模塊獲得的速度信息不斷寫入處理器內(nèi)存，經(jīng)相應(yīng)的算法處理與預(yù)設(shè)限速值進行比對， 并將處理結(jié)果存入實時數(shù)據(jù)庫。當最新速度數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)限速值則系統(tǒng)判定車輛超速，處 理器控制繼電器接通蜂鳴警報器電路，警報器鳴叫。警報狀態(tài)下當最新速度數(shù)據(jù)低于預(yù)設(shè) 限速值則系統(tǒng)判定車輛已不超速，處理器控制繼電器斷開蜂鳴警報器電路，警報器停止鳴 叫。警報器可人工斷開，人工斷開后警報器不再呼叫，當最新速度數(shù)據(jù)低于預(yù)設(shè)限速值則系 統(tǒng)判定車輛已不超速，系統(tǒng)啟動新一輪超速報警程序。如圖5所示，為本發(fā)明定位防搶報警技術(shù)原理圖。當安監(jiān)儀功能板防搶遙控接收 器接收到遙控器的報警指令，將此信息傳送給嵌入式微處理器，嵌入式系統(tǒng)判定車輛遭到 搶劫從而啟動防搶程序。供電系統(tǒng)處理工作狀態(tài)，白天可由太陽能電池供電，夜間可由鋰電 池或連接電源適配器由車載蓄電池供電。從GPS模塊和GSM模塊獲得的坐標、速度、時間信 息不斷寫入處理器內(nèi)存，存入實時數(shù)據(jù)庫。嵌入式微處理器向GSM模塊發(fā)出報警指令。GSM 模塊通過SIM卡以SMS向最近的基站發(fā)出報警信息(rob+坐標+速度+時間)，并由基站轉(zhuǎn) 發(fā)將信息發(fā)送給特定接收人。特定接收人亦可使用AT命令經(jīng)過中轉(zhuǎn)基站和移動服務(wù)商隨 時了解車輛的位置信息。如圖6所示，為本發(fā)明防疲勞駕駛警示技術(shù)原理圖。防盜報警程序關(guān)閉，防疲勞駕 駛警示程序啟動。供電系統(tǒng)處理工作狀態(tài)，白天可由太陽能電池供電，夜間可由鋰電池或連 接電源適配器由車載蓄電池供電。CCD攝像頭采集駕駛員頭部動作，將此信息傳送給嵌入式 微處理器。嵌入式微處理器對視頻數(shù)據(jù)利用相應(yīng)算法進行特征提取、分類并登記特征在庫。 從CCD獲得的視頻數(shù)據(jù)不斷寫入處理器內(nèi)存，經(jīng)相應(yīng)的算法處理與歷史數(shù)據(jù)庫中的特征庫 疲勞駕駛特征進行比對，并將處理結(jié)果存入實時數(shù)據(jù)庫。從GPS模塊的坐標、速度信息不斷 寫入處理器內(nèi)存，存入實時數(shù)據(jù)庫。如果連續(xù)一定時間坐標無變化或速度為零則嵌入式系 統(tǒng)判定車輛處于停泊狀態(tài)，當停泊狀態(tài)被打破則嵌入式微處理器開始計時，記錄連續(xù)駕駛 時間，并將計時信息不斷寫入實時數(shù)據(jù)庫。當司機頭部監(jiān)控視頻特征比對符合疲勞駕駛且 被記錄的連續(xù)駕駛時間達到或超過設(shè)定閥值，則系統(tǒng)判定司機疲勞駕駛，處理器控制繼電 器接通蜂鳴警報器電路，警報器鳴叫。司機可人工按下警報器中斷按鈕停止鳴叫并停車休 息。若停止鳴叫后司機不停車休息，只要頭部監(jiān)控視頻特征比對符合疲勞駕駛則系統(tǒng)判定 司機疲勞駕駛，處理器再次控制繼電器接通蜂鳴警報器電路，警報器鳴叫。司機停車休息后 系統(tǒng)進入新一輪防疲勞駕駛程序。如圖7所示，為本發(fā)明C⑶視頻監(jiān)控+模式識別+連續(xù)駕駛時間檢測數(shù)據(jù)流程圖。 根據(jù)車內(nèi)照明情況，CCD攝像頭進行光圈調(diào)節(jié)和控制，被采集到的駕駛員頭部運動狀態(tài)模擬 數(shù)據(jù)經(jīng)降噪、濾波、放大等視頻處理后進行模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式，通過與嵌入式系統(tǒng)的輸入 輸出接口傳送給嵌入式微處理器，處理器調(diào)用防疲勞駕駛程序，對捕獲的頭部運動數(shù)字圖 像進行點頭動作的分離與檢測，即模式識別。程序調(diào)用模式識別算法對獲得的點頭動作數(shù)
13據(jù)進行特征值計算并提取特征值，提取的特征登記到疲勞駕駛特征庫并進行分類。每次提取的分類特征與特征庫中的設(shè)定值進行比對，比對結(jié)果存入實時數(shù)據(jù)庫等待決策。GPS不斷 從衛(wèi)星獲得坐標、速度數(shù)據(jù)并輸入嵌入式系統(tǒng)，處理器根據(jù)相應(yīng)的算法記錄連續(xù)駕駛時間 并寫入實時數(shù)據(jù)庫等待決策。 如圖8所示，為本發(fā)明重大交通事故自動定位報警求助技術(shù)原理圖。安監(jiān)儀上電， 重大交通事故自動定位報警求助程序啟動。供電系統(tǒng)處理工作狀態(tài)，白天可由太陽能電池 供電，夜間可由鋰電池或連接電源適配器由車載蓄電池供電。多軸加速度傳感器檢測各軸 向加速度或減速度變化，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換不斷輸送給嵌入式微處理器，嵌入式系統(tǒng)將得到的數(shù) 據(jù)與歷史數(shù)據(jù)庫中的加速度變化設(shè)定閥值進行比對，并將結(jié)果存入實時數(shù)據(jù)庫。CCD攝像頭 采集視頻信息經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換不斷輸送給嵌入式微處理器，嵌入式系統(tǒng)將得到的視頻數(shù)據(jù)進行 視頻抖動異常檢測，并將結(jié)果存入實時數(shù)據(jù)庫。當某一個軸向的加速度或減速度變化達到 或超過設(shè)定閥值且同時系統(tǒng)檢測到視頻抖動出現(xiàn)異常，則判定車輛出現(xiàn)重大交通事故，從 而向GSM模塊發(fā)出報警求助指令。GSM模塊通過SIM卡以SMS向最近的基站發(fā)出報警求助 信息(S0S+坐標+速度+時間)，每隔3分鐘發(fā)一次，共發(fā)3次，并由基站轉(zhuǎn)發(fā)將信息發(fā)送給 特定接收人，從而報警或救援。特定接收人亦可使用AT命令經(jīng)過中轉(zhuǎn)基站和移動服務(wù)商隨 時了解車輛的位置信息。
權(quán)利要求
車用主動式智能安全監(jiān)控儀器(簡稱安監(jiān)儀)，其特征在于包括嵌入式系統(tǒng)(以嵌入式微處理器為核心，監(jiān)控程序和相關(guān)算法固化在芯片中)、GPS模塊、GSM模塊、SIM卡讀卡器、蜂鳴警報器、CCD攝像頭、多軸加速度傳感器、供電系統(tǒng)(包括鋰離子電池、太陽能電池、電源適配器接口)、機殼(含鋰電池和SIM卡蓋)、功能板(位于機殼上，含電源指示燈、防盜遙控接收器、防搶遙控接收器、警報器中斷按鍵)、集成電路板，無線電防盜遙控器、卡扣式無線電防搶遙控器、電源適配器。所述嵌入式系統(tǒng)以嵌入式微處理器為核心，監(jiān)控程序和相關(guān)算法固化在芯片中，通過集成電路與GPS模塊、GSM模塊、蜂鳴警報器、CCD攝像頭、多軸加速度傳感器、供電系統(tǒng)、功能板、鋰電池和SIM卡蓋連接，接收GPS、GSM、CCD、多軸加速度傳感器、功能板和鋰電池和SIM卡蓋的信息，并發(fā)送控制信號給GSM、蜂鳴警報器；所述GPS模塊通過集成電路與嵌入式微處理器和供電系統(tǒng)連接，接收衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)并將格式數(shù)據(jù)(含經(jīng)度、緯度、日期、時間、速度、方位角等)不斷傳送給嵌入式微處理器；所述GSM模塊通過集成電路與嵌入式微處理器、供電系統(tǒng)和SIM卡讀卡器連接，接受嵌入式系統(tǒng)的指令以SMS方式通過SIM卡向特定接收人發(fā)送報警求助信息，或通過SIM卡接受外部定位指令，GSM利用基站三角定位法通過AT指令(需在移動服務(wù)提供商處開通)將所在區(qū)域的位置信息以SMS發(fā)送給外部接收人；所述SIM卡讀卡器通過連接電路與GSM模塊連接，容納SIM卡片；所述蜂鳴警報器通過集成電路與嵌入式微處理器和供電系統(tǒng)連接，接收嵌入式系統(tǒng)的控制指令發(fā)出警報鳴叫；所述CCD攝像頭通過連接電路與集成電路板之嵌入式微處理器、供電系統(tǒng)連接，將采集到的視頻信號傳送給嵌入式系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)利用模式識別技術(shù)和算法進行信息處理和信號檢測，判定環(huán)境狀態(tài)，當達到設(shè)定閥值則向相應(yīng)部件發(fā)出控制信號；所述多軸加速度傳感器通過集成電路與嵌入式微處理器和供電系統(tǒng)連接，將檢測到的各軸向加速度或減速度變化轉(zhuǎn)化成電壓值送給嵌入式系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)利用模式識別技術(shù)和算法進行信息處理和信號檢測，判定環(huán)境狀態(tài)，當達到設(shè)定閥值則向相應(yīng)部件發(fā)出控制信號；所述供電系統(tǒng)通過輸電電路與鋰電池和SIM卡蓋、功能板、集成電路板連接，通過集成電路板與嵌入式微處理器、GPS模塊、GSM模塊、蜂鳴警報器、CCD攝像頭、多軸加速度傳感器連接起來，提供所需電力。供電系統(tǒng)由鋰離子電池和太陽能電池構(gòu)成，可用電源適配器接口連接電源適配器通過車內(nèi)點煙器接口給鋰離子電池充電或直接使用車載蓄電池電力；所述機殼為安監(jiān)儀外殼，所述功能板位于機殼上，通過連接電路和集成電路板上的嵌入式微處理器、供電系統(tǒng)連接。防盜遙控接收器接收防盜遙控器啟動指令并傳送給嵌入式系統(tǒng)，啟動防盜程序，車輛進入布防狀態(tài)；防盜遙控接收器接收防盜遙控器關(guān)閉指令并傳送給嵌入式系統(tǒng)，關(guān)閉防盜程序，車輛進入撤防狀態(tài)；防搶遙控接收器接收卡扣式防搶遙控器報警指令并傳送給嵌入式系統(tǒng)，啟動防搶程序，GSM模塊在嵌入式系統(tǒng)控制下向特定接收人發(fā)出搶劫報警信息；按壓警報器中斷按鍵被則繼電器斷開，蜂鳴警報器停止鳴叫；電源燈直接和供電系統(tǒng)連接，有電紅燈長亮，低電紅燈閃爍，沒電燈熄滅；所述鋰電池和SIM卡蓋位于機殼上，設(shè)置常開電路，通過連接電路和供電系統(tǒng)、集成電路板上的微處理器連接，當車處于布防狀態(tài)時，鋰電池和SIM卡蓋被打開則常開電路中斷，嵌入式系統(tǒng)檢測到該信號啟動防盜報警程序；當車處于撤防狀態(tài)時，鋰電池和SIM卡蓋常開電路處于中斷狀態(tài)；所述集成電路板承載嵌入式微處理器、GPS模塊、GSM模塊、多軸加速度傳感器、蜂鳴警報器和其它一些輔助電氣元件，通過印刷電路與各部件邊為一體；所述無線電防盜遙控器，由芯片、觸發(fā)電路、按鈕、鈕扣電池和發(fā)射器組成，布防和撤防時按相應(yīng)按鈕。無線電遙控可進行編碼設(shè)計，保證一機一碼；所述卡扣式無線電防搶遙控器，可卡在方向盤左手邊，以利于駕駛員在緊急情況下隱蔽觸發(fā)，由芯片、觸發(fā)電路、按鈕、鈕扣電池和發(fā)射器組成，搶劫發(fā)生時按下按鈕，可發(fā)射無線電信號進而啟動安監(jiān)儀的防搶程序。無線電遙控可進行編碼設(shè)計，保證一機一碼；所述電源適配器由儀器接口、電路、變壓器和車載點煙器接口組成，將點煙器12V輸入電壓轉(zhuǎn)換需要的輸出電壓，在安監(jiān)儀低電或無電時進行充電或直接給安監(jiān)儀供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用主動式智能安全監(jiān)控儀器，其特征在于CCD采用紅外攝 像頭，俯仰角度和左右角度可在一定范圍內(nèi)調(diào)整。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用主動式智能安全監(jiān)控儀器，其特征在于所述的多軸加 速度傳感器是線加速度計。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用主動式智能安全監(jiān)控儀器，其特征在于無線電防盜遙 控器可與車鑰匙一體化設(shè)計，鎖車則啟動防盜程序進入布防狀態(tài)，開門則關(guān)閉防盜程序進 入撤防狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用主動式智能安全監(jiān)控儀器，其特征在于車用主動式智 能安全監(jiān)控儀器可以吸盤方式安裝于汽車前擋風(fēng)玻璃左上部或中間下部，亦可以粘貼方式 安裝于操作臺頂部中間。
6.權(quán)利要求1所述的車用主動式智能安全監(jiān)控儀器的監(jiān)控方法，其特征在于，根據(jù)安 監(jiān)儀的不同功能，其監(jiān)控方法不同，安監(jiān)儀具有GPS/GSM集成移動定位、高速公路超速報 警、定位防盜自動報警、定位防搶報警、防疲勞駕駛警示、重大交通事故自動定位報警求助 等6種功能及監(jiān)控方法，其中GPS/GSM集成移動定位監(jiān)控方法如下(1)車輛通過安監(jiān)儀GPS模塊將自身有關(guān)信息傳送給監(jiān)控中心的監(jiān)控計算機；(2)監(jiān)控中心的監(jiān)控計算機將有關(guān)信息轉(zhuǎn)換到GIS系統(tǒng)或存儲的電子地圖中；(3)GIS或電子地圖根據(jù)坐標數(shù)據(jù)顯示車輛具體位置；(4)若在城市等建筑物密集區(qū)，GPS無法定位時，監(jiān)控中心通過短消息廣播請求各監(jiān)控 對象位置；(5)車輛通過安監(jiān)儀GSM模塊(三角定位法)將自身信息以SMS全部發(fā)送到短消息業(yè) 務(wù)中心；(6)監(jiān)控中心通過中繼線路(如DDN)從短消息業(yè)務(wù)中心獲取數(shù)據(jù)并利用GIS或電子地 圖確定車輛具體位置。高速公路超速報警監(jiān)控方法如下(1)安監(jiān)儀根據(jù)不同區(qū)域高速公路對不同種類車輛限速標準設(shè)定超速閥值(如遼寧省 高速公路轎車限速120km/h，客車限速110km/h，貨車限速100km/h)；(2)車輛通過安監(jiān)儀GPS模塊采集相對位移速度并傳送給嵌入式系統(tǒng)；(3)當車輛行駛速度超過設(shè)定閥值，嵌入式系統(tǒng)發(fā)送報警控制信號給蜂鳴警報器邏輯 電路繼電器；(4)繼電器接通電路蜂鳴警報器鳴叫，車輛降到閥值速度以下，在嵌入式系統(tǒng)控制下 30秒后斷開電路，亦可人工按壓警報器中斷按鍵斷開電路，停止鳴叫；(5)車輛降到閥值速度以下后，安監(jiān)儀啟動新一輪超速報警程序。 定位防盜自動報警監(jiān)控方法如下(1)車輛停泊，司機鎖車或按下防盜遙控器啟動按鈕；(2)安監(jiān)儀接收無線指令啟動防盜程序，車輛布防；(3)GPS/GSM標定初始坐標并向嵌入式系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)；(4)CCD進入監(jiān)控狀態(tài)記錄視野內(nèi)初始畫面并向嵌入式系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)；(5)鋰電池和SIM卡蓋常開電路接通；(6)嵌入式系統(tǒng)記錄初始數(shù)據(jù)、檢測常開電路狀態(tài)并進入防盜程序；(7)如果車輛被移動，GPS/GSM坐標發(fā)生變化；(8)嵌入式系統(tǒng)將新坐標與初始坐標進行比對，當發(fā)生變化則向GSM模塊發(fā)出防盜報 警指令；(9)如果竊賊將安監(jiān)儀撤除，(XD視野內(nèi)畫面發(fā)生變化(10)嵌入式系統(tǒng)將新畫面與初始畫面進行比對，當發(fā)生變化則向GSM模塊發(fā)出防盜報 警指令；(11)如果竊賊將安監(jiān)儀電池和SIM卡蓋打開把電池或SIM卡拔出，則常開電路中斷；(12)嵌入式系統(tǒng)檢測到電池和SIM卡蓋常開電路中斷則向GSM模塊發(fā)出防盜報警指令；(13)GSM模塊接受防盜報警指令以SMS向特定接收人發(fā)出報警信息(theft+坐標+速 度+時間)(14)特定接收人收到信息可迅速查明情況或報警；(15)在車輛被非法移動情況中，安監(jiān)儀將間隔一定時間向特定接收人發(fā)出報警信息， 可追蹤車輛位置，為破案和尋車提供直接線索。定位防搶報警監(jiān)控方法如下(1)當搶劫發(fā)生，司機可隱蔽按下卡在方向盤左手邊的防搶遙控器按鈕；(2)安監(jiān)儀接收無線指令并傳送給嵌入式系統(tǒng)；(3)嵌入式系統(tǒng)啟動防搶程序并向GPS/GSM請求定位數(shù)據(jù)；(4)嵌入式系統(tǒng)定時向GSM模塊發(fā)送防搶報警指令和最新數(shù)據(jù)；(5)GSM模塊接受指令以SMS不斷向特定接收人發(fā)出報警信息(rob+坐標+速度+時間)(6)特定接收人收到信息可迅速報警并跟蹤和標定位置，為解救被劫持者、緝拿犯罪嫌 疑人贏得時間和機會；防疲勞駕駛警示監(jiān)控方法如下(1)防盜程序關(guān)閉，防疲勞駕駛程序啟動；；(2)CCD攝像頭采集司機頭部狀態(tài)進行視頻處理并將處理后的數(shù)據(jù)傳送給嵌入式系統(tǒng) (疲勞駕駛時，司機會出現(xiàn)瞌睡打盹、點頭的規(guī)律動作，實驗發(fā)現(xiàn)點頭的動作和瞌睡有非常好的相關(guān)性)；(3)當司機長時間駕駛，出現(xiàn)疲勞打盹點頭狀態(tài)；(4)嵌入式系統(tǒng)采用模式識別技術(shù)和算法提取特征并與疲勞駕駛特征庫進行特征比對；(5)GPS將坐標、速度信息不斷并傳送給嵌入式系統(tǒng)；(6)如果連續(xù)一定時間坐標無變化或速度為零則嵌入式系統(tǒng)判定車輛處于停泊狀態(tài)，(7)如果停泊狀態(tài)被打破則嵌入式微處理器開始計時，記錄連續(xù)駕駛時間(8)嵌入式系統(tǒng)檢測駕駛持續(xù)時間；(9)當點頭視頻數(shù)據(jù)特征比對符合疲勞駕駛且持續(xù)駕駛時間檢測值達到或超過設(shè)定閥 值，嵌入式系統(tǒng)判定司機疲勞駕駛；(10)嵌入式系統(tǒng)控制接通繼電器，蜂鳴警報器接通電路并持續(xù)鳴叫；(11)司機可人工按壓警報器中斷按鍵關(guān)閉警報器，停車休息；(12)當警報器被關(guān)閉后，嵌入式系統(tǒng)啟動新一輪疲勞駕駛檢測。 重大交通事故自動定位報警求助監(jiān)控方法如下(1)車輛行駛或停泊中；(2)發(fā)生嚴重碰撞或墜落事故；(3)多軸加速度傳感器檢測各軸向加速度或減速度并將變化值轉(zhuǎn)換成電壓信號傳送給 嵌入式系統(tǒng)(4)嵌入式系統(tǒng)判斷電壓值是否達到或超過閥值(5)(XD攝像頭采集畫面信息；(6)當發(fā)生重大交通事故時，車輛產(chǎn)生巨大振動，C⑶攝像頭采集的畫面發(fā)生劇烈抖 動，該視頻信息經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換傳送給嵌入式系統(tǒng)；(7)嵌入式系統(tǒng)采用模式識別技術(shù)和相應(yīng)算法提取特征值并與特征庫進行比對，判斷 是否出現(xiàn)劇烈振動；(8)當嵌入式系統(tǒng)判定某軸向加速度傳感器輸出電壓達到或超過設(shè)定閥值而且監(jiān)控畫 面出現(xiàn)劇烈振動則啟動重大交通事故自動定位報警求助程序；(9)嵌入式系統(tǒng)發(fā)送交通事故報警控制信號給蜂鳴警報器邏輯電路繼電器；(10)繼電器接通電路蜂鳴警報器并持續(xù)鳴叫；(11)無論司機清醒與否，在15秒之內(nèi)蜂鳴警報器沒有關(guān)閉，嵌入式系統(tǒng)向GSM發(fā)出事 故報警求助指令和坐標數(shù)據(jù)；(12)GSM模塊接受指令以SMS向特定接收人發(fā)出報警信息(S0S+坐標+速度+時間)， 每隔3分鐘發(fā)送一條信息，共發(fā)送3條信息；(13)特定接收人收到信息可迅速報警并跟蹤和標定位置，為救助事故傷者贏得時間和 機會；(14)若15秒內(nèi)蜂鳴警報器被關(guān)閉，則嵌入式系統(tǒng)不發(fā)出求助指令。全文摘要
本發(fā)明涉及汽車電子和人工智能領(lǐng)域，具體公開一種車用主動式智能安全監(jiān)控儀器及其監(jiān)控方法。包括嵌入式系統(tǒng)(含微處理器，監(jiān)控程序和相關(guān)算法固化在芯片中)、GPS模塊、GSM模塊、SIM讀卡器、警報器、CCD攝像頭、多軸加速度傳感器、供電系統(tǒng)(鋰電池、太陽能電池、電源適配器接口)、集成電路板、機殼(含功能板和電池蓋)、防盜遙控器、卡扣式防搶遙控器、電源適配器。該儀器利用GPS實現(xiàn)定位、位移防盜、測速、計時，利用GSM實現(xiàn)輔助定位、SMS自動報警，利用CCD結(jié)合模式識別監(jiān)控疲勞駕駛、盜、搶和車禍狀態(tài)，利用加速度傳感器檢測車禍狀態(tài)。本發(fā)明可達到移動定位、超速報警、定位防盜自動報警、定位防搶報警、防疲勞駕駛警示、交通事故自動定位報警求助等功能。
文檔編號G08B19/00GK101857008SQ20101015974
公開日2010年10月13日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者王立穎, 路軍 申請人:路軍