CN109188024A - 一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置，其特征在于：包括传感器单元、微控制器、GSM模块、报警单元和用户移动终端，所述传感器单元的输出端与微控制器的输入端连接，所述微控制器的输出端分别与GSM模块和报警单元连接，微控制器与用户移动终端之间通过GSM模块利用移动通讯网络进行信息通讯。本发明的监测装置针对不同的物体的运动状态，采集和统计不同运动状态对应的右方、前方和上方三个方向的加速度信息，分析正常运动状态和发生碰撞、倾翻、被盗情况下加速度值的差别和范围，确定正常运动状态下三个方向的加速度边界值，用于在实时监测中判断物体是否发生碰撞、倾翻和被盗等异常的监测装置。

Description

一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置

技术领域

本发明涉及监控装置技术领域，具体涉及一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置。

背景技术

2004年世界卫生组织公布的交通事故死亡报告中显示：中国汽车总量仅占全球汽车总量的1.9%，交通事故死亡人数占世界交通事故死亡人数的百分比却高达15％。对大量交通死亡事故进行调查分析发现，死亡人员中除少数在事故现场外，大多数是重伤无法得到及时救护而死亡的。一般情况下交通事故受伤者的死亡发生在三个不同时期。第一死亡高峰发生在碰撞瞬间，约占所有车祸损伤的5％；第二死亡高峰发生在事故后1~2个小时之内，主要取决于是否能够得到及时救护医治；第三个死亡高峰是在入院后30天内，主要原因有脑死亡、器官功能衰竭和无法控制的败血症。第一和第三个阶段很难用医疗手段来改变其死亡率；在我国现有医疗救护条件下，约有近80％的事故死亡是在第二个死亡高峰阶段。法国民防部门曾做过这样一个统计，同样伤势的重伤员，在30分钟内获救，其生存率为80％，在60分钟内获救，生存率为40％，在90分钟内获救，其生存率仅为10％以下。因此尽早采取正确的救护措施可提高生存率。

另外，随着我国人民生活水平日益提高，汽车日益成为人们生活中不可缺少的交通工具，车辆被盗的现象时有出现，对用户生活带来了很大的损失和不便。采取有效的防盗监测报警措施能够有效的遏制此类事件的发生，防止对用户生活造成不良影响。目前市场上普遍使用的电子防盗报警装置通常是误报频率过高，影响报警的准确率，对用户的警惕性有非常消极的影响，而且频繁的误报会非常影响周围居民的生活。

因此，在车辆行驶过程中发生碰撞倾翻等情况时，实时监测并采取紧急报警呼救措施十分关键，实时监测和及时报警能够提高事故救援的响应速度和急救效率，明显减少事故人员伤亡。而且，高准确率高可靠性的报警措施和有效的防盗措施能够更加有效的预防车辆被盗事件的发生。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置，针对不同的物体运动状态，采集和统计不同运动状态对应的右方、前方和上方三个方向的加速度信息，分析正常运动状态和发生碰撞、倾翻、被盗情况下加速度值的差别和范围，确定正常运动状态下三个方向的加速度边界值，用于在实时监测中判断物体（如车辆）是否发生碰撞、倾翻和被盗等异常的监测装置。

本发明的技术方案如下：

一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置，其特征在于：包括传感器单元、微控制器、GSM模块、报警单元和用户移动终端，所述传感器单元的输出端与微控制器的输入端连接，所述微控制器的输出端分别与GSM模块和报警单元连接，微控制器与用户移动终端之间通过GSM模块利用移动通讯网络进行信息通讯，所述传感器单元、微控制器、GSM模块和报警单元安装在被监测物体上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述传感器单元为测量物体加速度值的三轴传感器；在不同运动状态下，物体各个方向加速度信号的变化特点和输出值范围不同，所述三轴传感器测量物体右方、前方、上方三个方向的碰撞、倾翻、行驶信号。

作为本发明的一种优选技术方案，所述GSM模块包括GSM射频芯片、基带芯片、存储器和功放器件。

作为本发明的一种优选技术方案，所述微控制器对传感器单元采集的信号进行数据收集，然后进行计算处理，对比正常状态下的加速度指标和阈值，分析判断物体状态是否发生异常，并区别发生了哪种异常状况，并在异常状况发生时，做出相应的反应措施，输出控制信号，控制GSM模块进行通信，完成报警通知短信的发送，并控制报警单元进行报警提示。

作为本发明的一种优选技术方案，所述微控制器与用户移动终端之间通过GSM模块实现短信息通讯，微控制器发送指令控制GSM模块通过移动通信网络将微控制器发出的通知短信发送到固定的用户移动终端上，实现短信报警通知，用户移动终发送的控制信息通过GSM模块传输至微控制器上，以供微控制器依照指令做出控制反应。

作为本发明的一种优选技术方案，所述报警单元为声光报警模块，声光报警模块接收微控制器发出的报警信号后进行声光警示。

本发明的优点是：

本发明的基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置，针对不同的物体（如车辆）运动状态，采集和统计不同运动状态对应的右方、前方和上方三个方向的加速度信息，分析正常运动状态和发生碰撞、倾翻、被盗情况下加速度值的差别和范围，确定正常运动状态下三个方向的加速度边界值，用于在实时监测中判断物体是否发生碰撞、倾翻和被盗等异常，并在异常状况发生时，做出相应的反应措施，输出控制信号，控制GSM模块进行通信，完成报警通知短信的发送，并控制声光报警器进行报警提示。

附图说明

图1是本发明的一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置的工作流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置作进一步的说明。

实施例1

如图1所示，本发明的一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置，包括传感器单元、微控制器、GSM模块、报警单元和用户移动终端，所述传感器单元的输出端与微控制器的输入端连接，所述微控制器的输出端分别与GSM模块和报警单元连接，微控制器与用户移动终端之间通过GSM模块利用移动通讯网络进行信息通讯，所述传感器单元、微控制器、GSM模块和报警单元安装在被监测物体上。

所述传感器单元为测量物体加速度值的三轴传感器；在不同运动状态下，物体各个方向加速度信号的变化特点和输出值范围不同，所述三轴传感器测量物体右方、前方、上方三个方向的碰撞、倾翻、行驶信号。

所述GSM模块包括GSM射频芯片、基带芯片、存储器和功放器件。

所述微控制器对传感器单元采集的信号进行数据收集，然后进行计算处理，对比正常状态下的加速度指标和阈值，分析判断物体状态是否发生异常，并区别发生了哪种异常状况，并在异常状况发生时，做出相应的反应措施，输出控制信号，控制GSM模块进行通信，完成报警通知短信的发送，并控制报警单元进行报警提示。

所述微控制器与用户移动终端之间通过GSM模块实现短信息通讯，微控制器发送指令控制GSM模块通过移动通信网络将微控制器发出的通知短信发送到固定的用户移动终端上，实现短信报警通知，用户移动终发送的控制信息通过GSM模块传输至微控制器上，以供微控制器依照指令做出控制反应。

所述报警单元为声光报警模块，声光报警模块接收微控制器发出的报警信号后进行声光警示。

车辆碰撞倾翻的监控：

车辆行驶或停放时的运动状态可以简单分为静止、匀速水平直线运动，变速水平直线运动，转弯，爬坡几种情况，对应右前上三个方向不同的加速度值，在右向，在直线行驶时加速度为0，转弯时有向心加速度；在前向，静止和匀速时加速度为0，变速时有前向加速度；在上下方向上，水平运动时加速度为0，爬坡时有加速度分量。车辆正常行驶状态下，各个方向的加速度保持在正常的阈值范围内，若车辆发生碰撞，发生碰撞的瞬间车辆受到巨大的冲击力，在受到碰撞的方向上的加速度会瞬间增大，超出正常范围；若车辆发生倾翻，倾翻方向上加速度大小方向会发生变化。车辆碰撞的巨大冲击力和倾翻导致的重心变化会对用户的生命安全造成极大威胁，后果十分严重。

车辆防盗的监控：

车辆在正常停放状态下，运动状态时是静止的，此时，车辆的加速度和速度均为0；若车辆在非正常情况下被盗用，原本静止停放的车辆发生移动，车辆的运动状态发生了变化，存在改变车辆运动状态的加速度。

汽车作为人们不可或缺的代步工具，一旦被盗丢失，不仅会给用户带来很大的财产损失，也会给用户的日常生活造成很大的不便，因此采取防盗措施十分必要。然而不同的防盗措施报警准确率和可靠性也不尽相同，准确率低的防盗报警措施非但不能有效的防止被盗，还会因高概率的误报造成用户麻痹大意，警惕性降低，增加被盗风险，而且误报的警报声还会影响周围环境居民的日常生活，有扰民之嫌。

根据车用传感远程控制报警器的功能需求，***通过利用三轴传感器监测车辆的运动状态来获取车辆的行驶平衡状态和安全状态，分别实时监测利用微控制器对三轴传感器采集的信号进行处理分析，做出实时判断，判断车辆是否发生碰撞倾翻，车辆是否被盗用，若判断发现车辆发生异常情况，则通过GSM网络向固定号码发送报警短信，同时发送控制信号，采取对应的控制防护措施；***通过接受和处理用户发送的控制指令，开启相应车载设备的开关，实现车载设备的智能化远程控制。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置，其特征在于：包括传感器单元、微控制器、GSM模块、报警单元和用户移动终端，所述传感器单元的输出端与微控制器的输入端连接，所述微控制器的输出端分别与GSM模块和报警单元连接，微控制器与用户移动终端之间通过GSM模块利用移动通讯网络进行信息通讯，所述传感器单元、微控制器、GSM模块和报警单元安装在被监测物体上。

2.根据权利要求1所述的一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置，其特征在于：所述传感器单元为测量物体加速度值的三轴传感器；在不同运动状态下，物体各个方向加速度信号的变化特点和输出值范围不同，所述三轴传感器测量物体右方、前方、上方三个方向的碰撞、倾翻、行驶信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置，其特征在于：所述GSM模块包括GSM射频芯片、基带芯片、存储器和功放器件。

4.根据权利要求1所述的一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置，其特征在于：所述微控制器对传感器单元采集的信号进行数据收集，然后进行计算处理，对比正常状态下的加速度指标和阈值，分析判断物体状态是否发生异常，并区别发生了哪种异常状况，并在异常状况发生时，做出相应的反应措施，输出控制信号，控制GSM模块进行通信，完成报警通知短信的发送，并控制报警单元进行报警提示。

5.根据权利要求1所述的一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置，其特征在于：所述微控制器与用户移动终端之间通过GSM模块实现短信息通讯，微控制器发送指令控制GSM模块通过移动通信网络将微控制器发出的通知短信发送到固定的用户移动终端上，实现短信报警通知，用户移动终发送的控制信息通过GSM模块传输至微控制器上，以供微控制器依照指令做出控制反应。

6.根据权利要求1所述的一种基于三轴传感器的碰撞倾翻防盗监测装置，其特征在于：所述报警单元为声光报警模块，声光报警模块接收微控制器发出的报警信号后进行声光警示。