CN103021197B - 基于Android平台的解决车祸拥堵和紧急救援*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于Android平台的解决车祸拥堵和紧急救援***，包括车载***、用户Android手机和道路***。所述车载***包括撞车检测***及RFID标签；所述道路***包括入口节点***、出口节点***和公路服务台***。本发明结合电子信息技术，通过给汽车分配ID号，建立物联网网络，实现对汽车的智能管理，在提升交通安全的同时减缓甚至消除城市道路上的交通阻塞问题，以及发生交通事故后紧急救援问题。

Description

基于Android平台的解决车祸拥堵和紧急救援***

技术领域

本发明涉及智能交通***，特别涉及基于Android平台的解决车祸拥堵和紧急救援***。

背景技术

近年来，信息技术的综合运用深入城市生活的各个领域，数字化、网络化、智能化的趋势进一步加剧，从民生服务、产业应用到城市基础设施建设，囊括商业、政务、医疗、教育、交通、运输、能源、供水等城市***的核心领域。一个城市的交通对城市的发展起着至关重要的作用，而高速公路更是城市发展的命脉。只有交通顺畅，城市才能得以繁荣。而随着汽车普及率的节节攀升，城市交通治理难上加难。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基于Android平台的解决车祸拥堵和紧急救援***，实现了对汽车的智能管理，在提升交通安全的同时减缓甚至消除城市道路上的交通阻塞问题，以及发生交通事故后紧急救援问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

基于Android平台的解决车祸拥堵和紧急救援***，包括

车载***，安装于车辆内，包括撞车检测***及RFID标签；所述撞车检测***包括测距模块、加速度检测模块和车载射频通信模块；用于判别汽车是否发生碰撞与碰撞信息的传输；

用户Android手机，用于调用地图提示事故被封路段、进行消费及扣费记录查询、进行救援车最佳路段选择及导航救援车；

道路***，包括入口节点***、出口节点***和公路服务台***；用于对交通路段上的车辆进行实时监控并与车载***和用户Android手机进行信息传输；

所述入口节点***安装于公路的入口处，包括入口节点MCU、入口节点射频通信模块和入口节点RFID读卡模块，所述入口节点MCU分别与入口节点射频通信模块、入口节点RFID读卡模块连接；

所述出口节点***安装于公路的出口处，包括出口节点MCU、出口节点射频通信模块和出口节点RFID读卡模块；所述出口节点MCU分别与出口节点射频通信模块、出口节点RFID读卡模块连接；

公路服务台***包括服务台MCU、服务台射频通信模块和服务台GSM模块，所述服务台MCU分别与服务台射频通信模块、服务台GSM模块连接。

所述的基于Android平台的解决车祸拥堵和紧急救援***，还包括红绿灯节点***，所述红绿灯节点***安装于红绿灯处，包括红绿灯节点MCU，红绿灯节点射频通信模块、红绿灯节点RFID读卡模块，所述红绿灯节点MCU分别与红绿灯节点射频通信模块、红绿灯节点RFID读卡模块连接。

所述判别汽车是否发生碰撞，具体通过判断加速度在超过加速度阈值时汽车与障碍物的距离是否低于车距阈值。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

1.通过车辆与交通节点的通信，收集道路车辆速度与流量信息，分析出各路段交通拥堵情况；

2.车祸发生后，及时联系医院提供救护。通过检测车流量为救护车提供最佳救护路线，采取优先调度，减少救护车在十字路口的红灯等待时间。

4.在车载***上集成车祸检测模块，通过加速度与碰撞的识别判断车祸发生与否，克服了视频捕捉检测车祸的地点限制；

5.实现车祸地点的定位，以及对车祸路段车辆的智能管理，改善交通状况；

6.在红绿灯路口设置物联网网络节点，监控过往车辆，对闯红灯的车主进行扣费。

附图说明

图1为本发明基于Android平台的解决车祸拥堵和紧急救援***的整体框架图。

图2为入口节点***的组成框图。

图3为出口节点***的组成框图。

图4为红绿灯节点***的组成框图。

图5为公路服务台***的组成框图。

图6为用户Android手机的工作流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实施例基于Android平台的解决车祸拥堵和紧急救援***，包括车载***、用户Android手机和道路***。

1、车载***

车载***安装于车辆内用于判别汽车是否发生碰撞，包括撞车检测***及RFID标签；所述撞车检测***包括测距模块、加速度检测模块、车载射频通信模块。

测距模块在测试阶段测距模块采用超声波测距模块模拟，在真正投入运营时应该升级为更加快速的测距设备比如雷达等射频装置。超声波测距模块测得的距离：

测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2

如此不断的周期测,可以达到移动测量值。

加速度检测模块采用MMA7361模块，其具有+-1.5g及+-6g两种加速度检测模式，本实施例采用的是+-6g的宽范围模式，模块能将X，Y，Z三个轴的加速度转换成电压值，通过STM32的AD采样即可获得汽车的加速度值。

本实施例采用加速度检测模块和测距模块联合检测，通过判断加速度在超过加速度阈值时汽车与障碍物的距离是否低于车距阈值，若是，则便通过无线设备将信号发送到手机上，最后手机收到特殊信号并整合车祸地点信息通知公路服务台***。

2、道路***

道路***用于对交通路段上的车辆进行实时监控，包括入口节点***、出口节点***、红绿灯节点***和公路服务台***。

入口节点***安装于公路的入口处，如图2所示，包括入口节点MCU、入口节点射频通信模块和入口节点RFID读卡模块，所述入口节点MCU分别与入口节点射频通信模块、入口节点RFID读卡模块连接。

出口节点***安装于公路的出口处，如图3所示，包括出口节点MCU、出口节点射频通信模块和出口节点RFID读卡模块；所述出口节点MCU分别与出口节点射频通信模块、出口节点RFID读卡模块连接。

所述红绿灯节点***安装于红绿灯处，如图4所示，包括红绿灯节点MCU，红绿灯节点射频通信模块、红绿灯节点RFID读卡模块，所述红绿灯节点MCU分别与红绿灯节点射频通信模块、红绿灯节点RFID读卡模块连接。

如图5所示，公路服务台***包括服务台MCU、服务台射频通信模块和服务台GSM模块，所述服务台MCU分别与服务台射频通信模块和服务台GSM模块连接。

入口节点MCU、出口节点MCU、红绿灯节点MCU、服务台MCU均使用STM32作为主控芯片。

入口节点RFID读卡模块、出口节点RFID读卡模块、红绿灯节点RFID读卡模块均使用同欣智能科技生产的TX522RFID读写卡模块，具有读写速度快，准确度高的优点，同时只需要通过串口读写即可使用。自动寻卡配置为寻到卡后自动回发，UART接收中断，不需使用INT_OUT管脚。可减少IO口的使用，但使用UART接收中断而不使用中断管脚时，用户程序中的关中断时间不能大于20ms，因为TX522B模块在寻到卡后，主动向主机发送请求STX，如果在20ms内得不到应答就直接发送数据。

GSM模块在***组网过程中，实现人和服务台交互的作用。本实施例选用SIM300模块，它支持标准的AT指令，只需通过串口发送AT指令，即可对GSM模块进行操作。在全球范围内的EGSM 900MHz、DCS 1800MHz、PCS 1900MHz三种频率下工作，能够提供GPRS多信道类型多达10个，并且支持CS-1、CS-2、CS-3和CS-4四种GPRS编码方案。

射频通信模块采用NRF24L01射频模块，NRF24L01作为本发明实现节点间组网的部件，它将各个节点的车辆信息发送到公路服务台***，公路服务台***进行处理和分析之后，以中文短信的形式发送到车主手机进行提醒。NRF24L01采用SPI通信协议，通过产生中断进行数据收发检测。在速度要求不是很高的情况下，本设计放弃较为复杂的硬件SPI接口，而选用普通IO口来模拟SPI通信方式。接收与发送采用同种连接方式，其中8脚与单片机的外部中断1相连接。5-7脚与单片机的串口相连接，模块与单片机之间数据传送采用SPI通信。

3、用户手机

用户手机主要实现的功能主要有：交通事故被封路段提示(调用Google地图显示)、消费及扣费记录查询、救援车选择最佳路段并导航救援车以最短的时间到达事故发生点。

用户手机主要是通过蓝牙、短信以及GPS和外界进行数据交换，蓝牙设备主要负责和车载***进行通信，短信主要负责与收费站进行通信，使收费站能够及时的了解到每一辆汽车的具体情况以及使用户及时了解到前面路段是否拥挤和汽车在高速路的消费情况，GPS主要是为了获得汽车的具体经纬度，只要发生车祸就会将经纬度以短信的方式传给收费站。用户Android手机的工作流程图如图6所示，首先启动界面以及数据初始化，再和车上蓝牙连接建立通讯，再启动主界面。主界面可完成四项内容，分别是查询消费及扣费记录、在地图上显示被封路段、查询可行驶范围内加油站和救援车辆最优道路选择。

下面对其中几个过程进行描述。

（1）封闭路段显示过程：分为两部分，第一部分为当检测到车祸发生时，将所在车辆的经纬度信息以短信方式发到服务台，通过手机GPS进行定位，获得经纬度信息。第二部分为当这一路段的其他车辆收到服务台转发的车祸信息时，会以两种方式展示，第一种为传统的文本格式，第二种便是在地图上以特殊颜色标记出来。由于服务台转发的是信息是文本格式，并不是非常直观，首先通过信息内容转化为地图标注形式，然后通过覆盖不同的图层，最后地图上显示各种各样的标记，起点、终点都显示标注，将一张图标图像文件单独作为一个图层，盖在Google Map上，Google Map是最底层图层，其他所有图层除了图标的地方全部相对于下面所有层是透明的，所以最后显示效果为叠加的效果。在Google Map根据起点、终点画路线，需要调用Google Directions API。

（2）最佳救援路线选择过程：在指定起点终点生成多条路线，每条路线根据路段上的车辆平均速度、车流量标记为不同的颜色，以显示不同道路上的拥塞度，最后经过筛选得到一条用时最少的道路提供给救援车辆，然后如何从筛选出来的路线行驶到目的地进行语音播报。

流量、平均速度均来自于公路服务台***数据库，从中提取不同道路的信息，最后匹配到路线上，产生不同颜色标注，然后通过HTTP申请数据中距离算出用时多少，最后结合路段流量算出最省时的道路。在HTTP申请得到的数据中将html_instructions进行解析，即可得到路段行驶辅助信息。

本实施例的工作过程如下：

1、装有RFID标签的车辆通过公路入口节点，入口节点RFID读卡模块对其识别扫描，入口节点MCU将扫描信息通过入口节点射频通信模块传输到公路服务台***，公路服务台***对该车辆分配ID号。

2、若该车辆安全驶出公路段，出口节点RFID读卡模块对其进行识别扫描，出口节点MCU对扫描信息进行处理，该车辆ID号注销。

3、若该车辆在公路段发生车祸，车载***中的加速度检测模块和测距模块迅速准确检测到车祸发生，车载***通过车载射频通信模块将车祸信息发送到公路服务台***，公路服务台***收到信息后，通过服务台GSM模块向该公路节点中已分配ID号的每一辆车中的手机发送短信，提醒有车祸发生，注意避让。

同时，公路服务台***统计医院到事故点所有可行路段的平均车速、流量，通过服务台GSM模块发送到救援车辆手机上，Android手机上的紧急救援软件计算出一条用时最少的路段，供救援车辆导航显示。

4、该车辆行驶到该公路段的红绿灯节点，红灯时，红绿灯节点RFID读卡模块对闯红灯的车辆进行识别扫描。红绿灯节点MCU将扫描信息通过红绿灯节点射频通信模块发送到公路服务器，公路服务台***对信息进行储存，用于处罚该车辆。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.基于Android平台的解决车祸拥堵和紧急救援***，其特征在于，包括

车载***，安装于车辆内，包括撞车检测***及RFID标签；所述撞车检测***包括测距模块、加速度检测模块和车载射频通信模块；用于判别汽车是否发生碰撞与碰撞信息的传输；

用户Android手机，用于调用地图提示事故被封路段、进行消费及扣费记录查询、进行救援车最佳路段选择及导航救援车；

道路***，包括入口节点***、出口节点***和公路服务台***；用于对交通路段上的车辆进行实时监控并与车载***和用户Android手机进行信息传输；

红绿灯节点***，安装于红绿灯处；包括红绿灯节点MCU，红绿灯节点射频通信模块和红绿灯节点RFID读卡模块；所述红绿灯节点MCU分别与红绿灯节点射频通信模块、红绿灯节点RFID读卡模块连接；

所述入口节点***安装于公路的入口处，包括入口节点MCU、入口节点射频通信模块和入口节点RFID读卡模块，所述入口节点MCU分别与入口节点射频通信模块、入口节点RFID读卡模块连接；

所述出口节点***安装于公路的出口处，包括出口节点MCU、出口节点射频通信模块和出口节点RFID读卡模块；所述出口节点MCU分别与出口节点射频通信模块、出口节点RFID读卡模块连接；

公路服务台***包括服务台MCU、服务台射频通信模块和服务台GSM模块，所述服务台MCU分别与服务台射频通信模块、服务台GSM模块连接。

2.根据权利要求1所述的基于Android平台的解决车祸拥堵和紧急救援***，其特征在于，所述判别汽车是否发生碰撞，具体通过判断加速度在超过加速度阈值时汽车与障碍物的距离是否低于车距阈值。