交通事故監(jiān)測報(bào)警裝置及其報(bào)警方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種交通事故監(jiān)測報(bào)警裝置及其報(bào)警方法，一種交通事故監(jiān)測報(bào)警裝置包括微控制器、第一加速度傳感器、第二加速度傳感器和通信模塊，第一加速度傳感器和第二加速度傳感器分別獲取第一加速度值和第二加速度值，第一加速度傳感器中設(shè)有第一設(shè)定值，微控制器中設(shè)有第二設(shè)定值；一種交通事故監(jiān)測報(bào)警方法，通過第一加速度檢測模式獲取護(hù)欄的第一加速度值，與第一設(shè)定值比較，當(dāng)大于等于第一設(shè)定值時(shí)，啟動第二加速度檢測模式獲取第二加速度值，與第二設(shè)定值比較，當(dāng)大于等于第二設(shè)定值時(shí)，發(fā)送交通事故信號。本發(fā)明能及時(shí)對交通事故進(jìn)行初步判別并向監(jiān)控中心發(fā)送報(bào)警信息，電池供電，解決了在公路沿線供電難題，通過觸發(fā)方式，降低了功耗。
【專利說明】交通事故監(jiān)測報(bào)警裝置及其報(bào)警方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子檢測及報(bào)警【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種交通事故監(jiān)測報(bào)警裝置及其報(bào)警方法。

【背景技術(shù)】
[0002]我國道路交通事故死亡人數(shù)連續(xù)10年排名世界第一，平均每天死亡人數(shù)約有300人，致死率達(dá)到17%，比發(fā)達(dá)國家的2%高出近9倍。交通事故發(fā)生后，特別是偏遠(yuǎn)山區(qū)和省國道人煙稀少的地方，普通的護(hù)欄并不具備撞擊檢測及報(bào)警功能，在護(hù)欄遭到撞擊時(shí)，工作人員很難及時(shí)得到消息。由于不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)交通事故，及時(shí)地報(bào)警，及時(shí)救護(hù)，車禍致死率更高，統(tǒng)計(jì)表明救護(hù)人員在60分鐘內(nèi)到達(dá)的只有14.3%，約有60%死于等待救援途中。碰撞護(hù)欄事故往往會造成交通事故，公路護(hù)欄板碰撞事故發(fā)生后，尤其遇有次生交通事故發(fā)生時(shí)往往會造成交通擁堵，一般情況下交管人員只能被動獲取事故的報(bào)警信息。導(dǎo)致事故處理人員無法迅速抵達(dá)現(xiàn)場也無法未抵達(dá)前在事故區(qū)域內(nèi)采取警示其他交通參與者注意安全的辦法。
[0003]目前，在高速路上通常采用視頻監(jiān)控監(jiān)測交通事故，但由于成本高，很難實(shí)現(xiàn)全路段覆蓋。因此需要設(shè)計(jì)一種交通事故監(jiān)測報(bào)警裝置，以合理的成本實(shí)現(xiàn)全路段覆蓋，判斷發(fā)生事故的嚴(yán)重程度，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測交通事故(特別是偏遠(yuǎn)山區(qū)和省國道)，以便有關(guān)部門及時(shí)做出反應(yīng)，從而快速準(zhǔn)確的到達(dá)事故地點(diǎn)，防止二次事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)及時(shí)報(bào)警、及時(shí)救護(hù)，降低交通事故致死率目的。
[0004]由于在公路沿線采用有線供電需要安裝大量線纜，成本太高，不方便后期維護(hù)。由于公路灰塵大，太陽能電池板表面會覆蓋上厚厚的灰塵，導(dǎo)致太陽能板效率降低，所以要求經(jīng)常進(jìn)行清洗維護(hù)，導(dǎo)致維護(hù)成本太高，太陽能供電方式也不太適合，因此需要選擇一種供電方便的監(jiān)測裝置，同時(shí)為了使電源有較長的供電壽命，需要監(jiān)測裝置為低功耗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種交通事故監(jiān)測報(bào)警裝置及其報(bào)警方法，能夠?qū)ψo(hù)欄碰撞進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、并及時(shí)向監(jiān)控中心發(fā)送報(bào)警信號，同時(shí)實(shí)現(xiàn)整個(gè)監(jiān)測過程的低功耗。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種交通事故監(jiān)測報(bào)警裝置，包括:
[0007]第一加速度傳感器，設(shè)置在需監(jiān)測的公路路段的護(hù)欄上，用于監(jiān)測護(hù)欄在碰撞時(shí)振動的加速度，并得到第一加速度值；
[0008]第二加速度傳感器，設(shè)置在需監(jiān)測的公路路段的護(hù)欄上，用于監(jiān)測護(hù)欄在碰撞時(shí)振動的加速度，并得到第二加速度值；
[0009]微控制器，分別與所述第一加速度傳感器和第二加速度傳感器連接，適于將第一設(shè)定值設(shè)定在第一加速度傳感器內(nèi)，以及啟動所述第二加速度傳感器或?qū)⑺龅诙铀俣葌鞲衅鞔龣C(jī)，且所述微控制器內(nèi)設(shè)有第二設(shè)定值，并適于將所述第二加速度值與所述第二設(shè)定值比較；
[0010]通信模塊，與所述微控制器連接，適于接受所述微控制器的控制信號，被微控制器啟動或關(guān)閉；
[0011]其中，所述第一加速度傳感器適于將第一加速度值與所述第一設(shè)定值比較，并在第一加速度值大于所述第一設(shè)定值時(shí)，觸發(fā)所述微控制器進(jìn)入工作狀態(tài)，并使得所述微控制器啟動第二加速度傳感器；第一設(shè)定值即為觸發(fā)門限值，第一加速度傳感器產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)脈沖，喚醒微控制器進(jìn)入工作狀態(tài)，微控制器控制第二加速度傳感器工作，進(jìn)入采樣模式，即啟動第二加速度傳感器；
[0012]當(dāng)?shù)诙铀俣戎荡笥谒龅诙O(shè)定值時(shí)，所述微控制器判斷發(fā)生交通事故，啟動通信模塊，并發(fā)出控制信號給通信模塊，使所述通信模塊發(fā)送報(bào)警信息；
[0013]所述第一加速度傳感器的功耗小于所述第二加速度傳感器的功耗。
[0014]由于現(xiàn)有的加速度傳感器，功耗低的測量范圍較窄，采樣速度略慢，而測量范圍寬的功耗高、采樣速度要快，一般功耗為幾個(gè)微安的加速度傳感器其檢測范圍通常為Sg以內(nèi)，功耗在一百多微安的加速度傳感器其檢測范圍為200g以內(nèi)，而通常的護(hù)欄碰撞事故其加速度為幾到幾十微安不等，因此僅僅用一個(gè)加速度傳感器不能兼顧低功耗和較寬測量范圍的要求，所以本發(fā)明中使用一個(gè)低功耗檢測范圍窄的第一加速度傳感器和一個(gè)檢測范圍寬功耗較高的第二加速度傳感器，微控制器處于低功耗的待機(jī)狀態(tài)，第一加速度傳感器一直處于開啟狀態(tài)，第二加速度傳感器處于待機(jī)狀態(tài)，通信模塊處于斷電關(guān)閉狀態(tài)，這樣一直處于工作狀態(tài)的只有第一加速度傳感器，該第一加速度傳感器起觸發(fā)功能，觸發(fā)微控制器工作，微控制器控制第二加速度傳感器工作或待機(jī)，通信模塊也是需要觸發(fā)才通電工作的，如此可以大大降低監(jiān)測裝置系統(tǒng)的功耗，裝置工作分成待機(jī)模式和報(bào)警模式兩種模式，待機(jī)模式監(jiān)測碰撞發(fā)生，報(bào)警模式處理碰撞報(bào)警，由于碰撞是非常低概率的事件，待機(jī)模式工作時(shí)間超過99%以上，只要保證待機(jī)模式的超低功耗，就能降低整體功耗，在使用時(shí)可以將整個(gè)裝置安裝在護(hù)欄上。
[0015]作為優(yōu)選:所述微控制器還適于在檢測第一加速度值時(shí)，控制所述第二加速度傳感器和微控制器待機(jī)，控制所述通信模塊處于斷電關(guān)閉狀態(tài)；在所述第二加速度傳感器開始工作時(shí)，控制所述通信模塊處于斷電關(guān)閉狀態(tài)；在所述報(bào)警信息發(fā)送后，控制所述通信模塊斷電，所述第二加速度傳感器待機(jī)，第一加速度傳感器工作，并且所述微控制器待機(jī)。
[0016]通信模塊常態(tài)時(shí)處于斷電狀態(tài)，可以最少的消耗電能，進(jìn)行信號發(fā)射沒有進(jìn)行加速度檢測緊迫，因此可以在后面觸發(fā)后才通電啟動，延遲幾秒發(fā)射影響不大，而第二加速度傳感器處于待機(jī)狀態(tài)，而不是斷電狀態(tài)，是因?yàn)樵诘谝患铀俣葌鞲衅饔|發(fā)后，需要通過微控制器喚醒第二加速度傳感器立即進(jìn)入工作模式，以免時(shí)間延遲造成測量不準(zhǔn)確。
[0017]作為優(yōu)選:所述第一加速度傳感器和第二加速度傳感器為電容式加速度傳感器。所述第一加速度傳感器可以用振動傳感器代替，采用測量護(hù)欄加速度的方式來判斷其碰撞情況，也可以通過測位移的方式來實(shí)現(xiàn)。
[0018]作為優(yōu)選:還包括電源、穩(wěn)壓模塊和開關(guān)單元，所述電源經(jīng)穩(wěn)壓模塊與所述微控制器連接，所述開關(guān)單元連接在所述電源與所述通信模塊之間，所述開關(guān)單元還與所述微控制器連接。微控制器發(fā)出控制信號至開關(guān)單元，控制通信模塊的通電和斷電，開關(guān)單元可采用場效應(yīng)管。
[0019]通過觸發(fā)方式，解決了低功耗問題，整個(gè)裝置在電池供電方式能工作五年以上，采用電池供電，克服了電力線供電成本高、后期維護(hù)不方便和太陽能供電的不足，解決了在公路沿線供電困難的難題，降低成本。
[0020]作為優(yōu)選:所述電源由鋰電池和復(fù)合電容并聯(lián)組成，所述通信模塊為ZIGBEE、WIF1、RF433M或GPRS模塊，采用無線通信。
[0021]本發(fā)明還提供一種交通事故監(jiān)測報(bào)警方法，包括以下步驟:
[0022]步驟一:采用第一加速度檢測模式實(shí)時(shí)獲取護(hù)欄振動的加速度，并獲得第一加速度值；
[0023]步驟二:將步驟一中獲得的第一加速度值與預(yù)設(shè)的第一設(shè)定值進(jìn)行比較；若第一加速度值大于等于第一設(shè)定值，則進(jìn)入步驟三，若第一加速度值小于第一設(shè)定值，則返回步驟一；
[0024]步驟三:采用第二加速度檢測模式獲取護(hù)欄振動的加速度，并獲得第二加速度值；
[0025]步驟四:將所述第二加速度值與預(yù)設(shè)的第二設(shè)定值進(jìn)行比較；若所述第二加速度值大于等于第二設(shè)定值，則判定為交通事故，進(jìn)入步驟五，若第二加速度值小于第二設(shè)定值，則返回步驟一；
[0026]步驟五:發(fā)送交通事故信號，護(hù)欄碰撞信號發(fā)出后停止所述第二加速度檢測模式和停止發(fā)送交通事故信號；
[0027]其中，所述第一加速度檢測模式中采用第一加速度傳感器進(jìn)行，所述第二加速度檢測模式中采用第二加速度傳感器進(jìn)行，且所述第一加速度傳感器的功耗小于所述第二加速度傳感器的功耗。
[0028]作為優(yōu)選:進(jìn)行步驟一時(shí)，停止所述第二加速度檢測模式和停止發(fā)送交通事故信號。
[0029]作為優(yōu)選:所述步驟二中，第一設(shè)定值為6g。
[0030]6g中的g表示重力加速度，6g表示6倍重力加速度值。
[0031]作為優(yōu)選:所述步驟三中，第二加速度傳感器對護(hù)欄振動的加速度進(jìn)行測量的連續(xù)采樣時(shí)間至少為I秒鐘。
[0032]作為優(yōu)選:所述步驟四中，至少連續(xù)10毫秒的第二加速度值大于第二設(shè)定值，則判定為發(fā)生了交通事故。
[0033]上述測量過程需要對一段時(shí)間內(nèi)的加速度值進(jìn)行連續(xù)測量，通過連續(xù)的加速度參數(shù)來進(jìn)行判斷和比較，而不是只測試一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的值，避免瞬時(shí)值影響測量結(jié)果。
[0034]所述步驟五中，發(fā)送交通事故信號后等待一段時(shí)間，停止所述第二加速度檢測模式和停止發(fā)送交通事故信號。
[0035]等待一段時(shí)間以保證交通事故信號的發(fā)出，停止所述第二加速度檢測模式和停止發(fā)送交通事故信號，可以降低功耗，使其工作在第一加速度檢測模式的低功耗狀態(tài)下。
[0036]作為優(yōu)選:所述第二設(shè)定值大于所述第一設(shè)定值，所述第二設(shè)定值為25g。
[0037]第一設(shè)定值為6g，第二設(shè)定值為25g是根據(jù)大量的采樣實(shí)驗(yàn)而得出的結(jié)果，不同的傳感器可能會在這個(gè)值上有波動，但是其檢測方法是相同的。
[0038]—般功耗為幾個(gè)微安的加速度傳感器其檢測范圍通常為8g以內(nèi)，功耗在一百多微安的加速度傳感器其檢測范圍為200g以內(nèi)，因此可以使第一加速度檢測模式低功耗工作。
[0039]如上所述，本發(fā)明的有益效果是:1、利用加速度傳感器監(jiān)測碰撞時(shí)護(hù)欄的振動、位移等特征，間接監(jiān)測交通事故碰撞激烈程度以及護(hù)欄的損壞程度。通過該裝置和方法能及時(shí)的對交通事故進(jìn)行初步判別并同時(shí)向監(jiān)控中心發(fā)送報(bào)警信息，以便相關(guān)部門進(jìn)行及時(shí)處理和救援，從而避免因不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故和救援不及時(shí)造成的人民生命財(cái)產(chǎn)損失的事故發(fā)生。2、通過觸發(fā)方式，解決了低功耗問題，整個(gè)裝置在電池供電方式能工作五年以上，采用電池供電，解決了在公路沿線供電困難的難題，降低成本。3、通過無線通信，解決了有線通信方式需要單獨(dú)布線的難題，降低成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1為本發(fā)明的技術(shù)方案中提供的實(shí)施例1的電氣原理圖；
[0041]圖2為本發(fā)明的技術(shù)方案中提供的實(shí)施例2的流程圖。
[0042]零件標(biāo)號說明
[0043]I微控制器
[0044]2 電池
[0045]3第一加速度傳感器
[0046]4第二加速度傳感器
[0047]5通信模塊
[0048]6穩(wěn)壓模塊
[0049]7開關(guān)單元

【具體實(shí)施方式】
[0050]以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0051]實(shí)施例1
[0052]如圖1所示，本發(fā)明提供一種交通事故監(jiān)測報(bào)警裝置，包括:
[0053]第一加速度傳感器3，設(shè)置在需監(jiān)測的公路路段的護(hù)欄上，用于檢測護(hù)欄在碰撞時(shí)振動的加速度，并得到第一加速度值；
[0054]第二加速度傳感器4，設(shè)置在需監(jiān)測的公路路段的護(hù)欄上，用于檢測護(hù)欄在碰撞時(shí)振動的加速度，并得到第二加速度值；
[0055]微控制器1，分別與第一加速度傳感器3和第二加速度傳感器4連接,適于將第一設(shè)定值設(shè)定在第一加速度傳感器3內(nèi)，以及啟動第二加速度傳感器4或?qū)⒌诙铀俣葌鞲衅?待機(jī)，且微控制器I內(nèi)設(shè)有第二設(shè)定值，并適于將所述第二加速度值與所述第二設(shè)定值比較；
[0056]通信模塊5，與所述微控制器I連接，適于接受所述微控制器I的控制信號，被微控制器I啟動或關(guān)閉；
[0057]其中，所述第一加速度傳感器3適于將第一加速度值與第一設(shè)定值比較，并在第一加速度傳感器3判斷第一加速度值大于第一設(shè)定值時(shí)，第一設(shè)定值即為觸發(fā)門限值，第一加速度傳感器3產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)脈沖，喚醒微控制器I進(jìn)入工作狀態(tài)，并使得微控制器I控制第二加速度傳感器4工作，進(jìn)入采樣模式，即啟動第二加速度傳感器4 ；
[0058]當(dāng)?shù)诙铀俣戎荡笥诘诙O(shè)定值時(shí)，微控制器I判斷發(fā)生交通事故，啟動通信模塊5，并發(fā)出控制信號給通信模塊5，使通信模塊5發(fā)送報(bào)警信息；
[0059]第一加速度傳感器3的功耗小于第二加速度傳感器4的功耗。
[0060]所述微控制器I還適于在檢測第一加速度值時(shí)，控制第一加速度傳感器3工作,第二加速度傳感器4和微控制器I待機(jī)，控制通信模塊5處于斷電關(guān)閉狀態(tài)；在所述第二加速度傳感器4開始工作時(shí)，控制所述通信模塊5處于斷電關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)判斷發(fā)生交通事故后，啟動通信模塊5，發(fā)送報(bào)警信息；在所述報(bào)警信息發(fā)送后，控制通信模塊5斷電，所述第二加速度傳感器4待機(jī)，第一加速度傳感器3工作，并且所述微控制器I待機(jī)。
[0061]還包括電源2，穩(wěn)壓模塊6和開關(guān)單元7，電源2經(jīng)穩(wěn)壓模塊6后連接微控制器1，開關(guān)單元7連接在通信模塊5與穩(wěn)壓芯片微控制器I之間，開關(guān)單元7還與微控制器1，微控制器I可發(fā)出控制信號至開關(guān)單元7，控制通信模塊5的通電和斷電，電源2由鋰電池和復(fù)合電容并聯(lián)組成。穩(wěn)壓模塊6采用TPS78233型穩(wěn)壓芯片，本例中開關(guān)單元7選用場效應(yīng)管(MOSFET)，其型號為 CSD25302Q2。
[0062]所述第一加速度傳感器3的功耗小于所述第二加速度傳感器4的功耗。本例中通信模塊5為GPRS以及與之連接的天線和SIM卡，在其他實(shí)施例中可以為ZIGBEE、WIF1、RF433M等無線通訊方式，第一加速度傳感器3型號采用ADXL362、第二加速度傳感器4型號采用ADXL375，微控制器I為單片機(jī)(MCU)，型號為EFM32G222FX。
[0063]該交通事故監(jiān)測報(bào)警裝置的工作方式為:第一加速度傳感器3 —直處于工作狀態(tài)，第一加速度傳感器3實(shí)時(shí)監(jiān)測并獲取護(hù)欄的第一加速度值，將獲得的第一加速度值與預(yù)設(shè)在第一加速度傳感器3內(nèi)的第一設(shè)定值比較，第一設(shè)定值是在初始化時(shí)通過MCU設(shè)定到第一加速度傳感器3的，若第一加速度值小于第一設(shè)定值，則第一加速度傳感器3繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測；若第一加速度值大于等于第一設(shè)定值，第一加速度傳感器3產(chǎn)生碰撞中斷信號至MCU, MCU檢測到碰撞中斷號時(shí)從待機(jī)模式進(jìn)入正常工作模式，并啟動處于待機(jī)狀態(tài)的第二加速度傳感器4，進(jìn)行加速度值的測量，微控制器I通過SPI總線與第二加速度傳感器4通信，第二加速度傳感器4將測得的第二加速度值傳送至微控制器1，微控制器I將該第二加速度值與預(yù)設(shè)的第二設(shè)定值進(jìn)行比較；若第二加速度值小于第二設(shè)定值，則第一加速度傳感器3繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測，不執(zhí)行其他動作；若該第二加速度值大于等于第二設(shè)定值，則判定為交通事故，微控制器I輸出控制信號至開關(guān)單元7，使通信模塊5通電，即啟動GPRS、SM卡、天線通電，發(fā)送報(bào)警信息，報(bào)警信息發(fā)出后通信模塊5斷電、第二加速度傳感器4和微控制器I均待機(jī)，進(jìn)行下一次的監(jiān)測。其中第二設(shè)定值為判定是否是交通事故的臨界值，由多次實(shí)驗(yàn)而得出，第一設(shè)定值一般為幾個(gè)重力加速度。
[0064]由于現(xiàn)有的加速度傳感器，功耗低的測量范圍較窄，采樣速度略慢，而測量范圍寬的功耗高、采樣速度要快，一般功耗為幾個(gè)微安的加速度傳感器其檢測范圍通常為Sg以內(nèi)，功耗在一百多微安的加速度傳感器其檢測范圍為200g以內(nèi)，而通常的護(hù)欄碰撞事故其加速度為幾到幾十微安不等，因此僅僅用一個(gè)加速度傳感器不能兼顧低功耗和較寬測量范圍的要求，所以本發(fā)明中使用一個(gè)低功耗檢測范圍窄的第一加速度傳感器3和一個(gè)檢測范圍寬功耗較高的第二加速度傳感器4,微控制器I處于低功耗的待機(jī)狀態(tài),第一加速度傳感器3 —直處于開啟狀態(tài)，第二加速度傳感器4處于待機(jī)狀態(tài)，通信模塊5處于斷電關(guān)閉狀態(tài)，這樣一直處于工作狀態(tài)的只有第一加速度傳感器3，該第一加速度傳感器3起觸發(fā)功能，觸發(fā)微控制器I和第二加速度傳感器4工作，通信模塊5也是需要觸發(fā)才通電工作的，如此可以大大降低監(jiān)測裝置系統(tǒng)的功耗，第一加速度傳感器3用作碰撞觸發(fā)開關(guān)，第二加速度傳感器4用作數(shù)據(jù)采樣，通過觸發(fā)方式，解決了低功耗問題，整個(gè)裝置在電池供電方式能工作五年以上，采用電池供電，克服了電力線供電成本高、后期維護(hù)不方便和太陽能供電的不足，解決了在公路沿線供電困難的難題，降低成本。
[0065]裝置工作分成待機(jī)模式和報(bào)警模式兩種模式，待機(jī)模式監(jiān)測碰撞發(fā)生，報(bào)警模式處理碰撞報(bào)警，由于碰撞是非常低概率的事件，待機(jī)模式工作時(shí)間超過99%以上，只要保證待機(jī)模式的超低功耗，就能降低整體功耗，在使用時(shí)可以將整個(gè)裝置安裝在護(hù)欄上。
[0066]其中第二加速度傳感器4處于待機(jī)狀態(tài)表示第二加速度傳感器4內(nèi)部采樣電路停止工作，但模擬電路保持供電，其目的是為了將功耗降到最低，同時(shí)在收到啟動信號時(shí)能夠快速恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。
[0067]其中微控制器I處于待機(jī)狀態(tài)表示微控制器I內(nèi)部只有少量電路(比如中斷喚醒電路等)保持供電和正常工作狀態(tài)，其它大部分外設(shè)模塊關(guān)斷電源，其目的是將功耗降到最低，同時(shí)在收到啟動信號時(shí)能夠快速恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。
[0068]通信模塊5常態(tài)時(shí)處于斷電狀態(tài)，可以最少的消耗電能，進(jìn)行信號發(fā)射沒有進(jìn)行加速度檢測緊迫，因此可以在后面觸發(fā)后才通電啟動，延遲幾秒發(fā)射影響不大，而第二加速度傳感器4處于待機(jī)狀態(tài)，而不是斷電狀態(tài)，是因?yàn)樵诘谝患铀俣葌鞲衅?觸發(fā)后，需要喚醒第二加速度傳感器4立即進(jìn)入工作模式，以免時(shí)間延遲造成測量不準(zhǔn)確。
[0069]本例中所述第一加速度傳感器3為檢測范圍小于Sg的電容式加速度傳感器，所述第二加速度傳感器4為檢測范圍在200g以內(nèi)的電容式加速度傳感器，其中作為觸發(fā)開關(guān)的第一加速度傳感器3，也可以采用振動傳感器等。采用測量護(hù)欄加速度的方式來判斷其碰撞情況，也可以通過測位移的方式來實(shí)現(xiàn)，只是位移測量的設(shè)備比較昂貴，而且目前還沒有能夠用來測量的元件。
[0070]實(shí)施例2
[0071]如圖2所示，本發(fā)明還提供一種交通事故監(jiān)測報(bào)警方法，包括以下步驟:
[0072]步驟一:采用第一加速度檢測模式實(shí)時(shí)獲取護(hù)欄的加速度，并獲得第一加速度值；
[0073]步驟二:將步驟一中獲得的第一加速度值與預(yù)設(shè)的第一設(shè)定值進(jìn)行比較；該第一設(shè)定值為6g，若第一加速度值大于等于第一設(shè)定值，則進(jìn)入步驟三，若第一加速度值小于第一設(shè)定值，則返回步驟一；
[0074]步驟三:采用第二加速度檢測模式獲取護(hù)欄的加速度，并獲得第二加速度值；
[0075]步驟四:將所述第二加速度值與預(yù)設(shè)的第二設(shè)定值進(jìn)行比較；本例中第二設(shè)定值為25g，若所述第二加速度值大于等于第二設(shè)定值，則判定為交通事故，進(jìn)入步驟五，若第二加速度值小于第二設(shè)定值，則返回步驟一；
[0076]步驟五:發(fā)送交通事故信號，護(hù)欄碰撞信號發(fā)出后停止所述第二加速度檢測模式和停止發(fā)送交通事故信號，然后返回步驟一，繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測；
[0077]其中，所述第一加速度檢測模式中采用第一加速度傳感器進(jìn)行，所述第二加速度檢測模式中采用第二加速度傳感器進(jìn)行，且所述第一加速度傳感器的功耗小于所述第二加速度傳感器的功耗。
[0078]第一加速度檢測模式的加速度值檢測范圍小于等于8g，本例中第二加速度檢測模式的加速度值檢測范圍小于等于200g，當(dāng)然也可以擴(kuò)大到更高的檢測范圍，一般功耗為幾個(gè)微安的加速度傳感器其檢測范圍通常為Sg以內(nèi)，功耗在一百多微安的加速度傳感器其檢測范圍為200g以內(nèi)，檢測范圍越大的通常功耗越高，因此可以使第一加速度檢測模式低功耗工作。
[0079]進(jìn)行步驟一時(shí)，利用第一加速度檢測模式的低功耗一直工作，而停止所述第二加速度檢測模式和發(fā)送交通事故信號的大功耗。
[0080]6g中的g表不重力加速度，6g表不6倍重力加速度值,第一設(shè)定值為6g,第二設(shè)定值為25g是根據(jù)大量的采樣實(shí)驗(yàn)而得出的結(jié)果，不同的傳感器可能會在這個(gè)值上有波動，但是其檢測方法是相同的。
[0081]第二加速度檢測模式對護(hù)欄的加速度進(jìn)行測量的連續(xù)采樣時(shí)間至少為I秒鐘，本例優(yōu)選為I秒鐘，通過對I秒鐘采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如果至少有連續(xù)10毫秒以上的第二加速度值大于第二設(shè)定值，則判定為發(fā)生了交通事故。上述測量過程需要對一段時(shí)間內(nèi)的加速度值進(jìn)行連續(xù)測量，通過連續(xù)的加速度參數(shù)來進(jìn)行判斷和比較，而不是只測試一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的值，避免瞬時(shí)脈沖過高而影響測量結(jié)果，造成誤判。
[0082]步驟五中，發(fā)送交通事故信號后等待一段時(shí)間，停止所述第二加速度檢測模式和停止發(fā)送交通事故信號。
[0083]等待一段時(shí)間以保證交通事故信號的發(fā)出，停止所述第二加速度檢測模式和停止發(fā)送交通事故信號，可以降低功耗，使其工作在第一加速度檢測模式的低功耗狀態(tài)下。
[0084]如上所述，本發(fā)明的有益效果是:1、利用加速度傳感器監(jiān)測碰撞時(shí)護(hù)欄的振動、位移等特征，間接監(jiān)測交通事故碰撞激烈程度以及護(hù)欄的損壞程度。通過該裝置和方法能及時(shí)的對交通事故進(jìn)行初步判別并同時(shí)向監(jiān)控中心發(fā)送報(bào)警信息，以便相關(guān)部門進(jìn)行及時(shí)處理和救援，從而避免因不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故和救援不及時(shí)造成的人民生命財(cái)產(chǎn)損失的事故發(fā)生。2、通過觸發(fā)方式，解決了低功耗問題，整個(gè)裝置在電池供電方式能工作五年以上，可以延長電池壽命，采用電池供電，解決了在公路沿線供電困難的難題，降低成本。3、通過無線通信，解決了有線通信方式需要單獨(dú)布線的難題，降低成本。
[0085]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種交通事故監(jiān)測報(bào)警裝置，其特征在于，包括: 第一加速度傳感器，設(shè)置在需監(jiān)測的公路路段的護(hù)欄上，用于檢測護(hù)欄在碰撞時(shí)振動的加速度，并得到第一加速度值； 第二加速度傳感器，設(shè)置在需監(jiān)測的公路路段的護(hù)欄上，用于檢測護(hù)欄在碰撞時(shí)振動的加速度，并得到第二加速度值； 微控制器，分別與所述第一加速度傳感器和第二加速度傳感器連接，適于將第一設(shè)定值設(shè)定在第一加速度傳感器內(nèi)，以及啟動所述第二加速度傳感器或?qū)⑺龅诙铀俣葌鞲衅鞔龣C(jī)，且所述微控制器內(nèi)設(shè)有第二設(shè)定值，并適于將所述第二加速度值與所述第二設(shè)定值比較； 通信模塊，與所述微控制器連接，適于接受所述微控制器的控制信號，被微控制器啟動或關(guān)閉； 其中，所述第一加速度傳感器適于將第一加速度值與所述第一設(shè)定值比較，并在第一加速度值大于所述第一設(shè)定值時(shí)，觸發(fā)所述微控制器進(jìn)入工作狀態(tài)，并使得所述微控制器啟動第二加速度傳感器； 當(dāng)?shù)诙铀俣戎荡笥谒龅诙O(shè)定值時(shí)，所述微控制器判斷發(fā)生交通事故，啟動通信模塊，并發(fā)出控制信號給通信模塊，使所述通信模塊發(fā)送報(bào)警信息； 所述第一加速度傳感器的功耗小于所述第二加速度傳感器的功耗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通事故監(jiān)測報(bào)警裝置，其特征在于:所述微控制器還適于在檢測第一加速度值時(shí)，控制所述第二加速度傳感器和微控制器待機(jī)，控制所述通信模塊處于斷電關(guān)閉狀態(tài)；在所述第二加速度傳感器開始工作時(shí)，控制所述通信模塊處于斷電關(guān)閉狀態(tài)；在所述報(bào)警信息發(fā)送后，控制所述通信模塊斷電，所述第二加速度傳感器待機(jī)，第一加速度傳感器工作，并且所述微控制器待機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交通事故監(jiān)測報(bào)警裝置，其特征在于:還包括電源、穩(wěn)壓模塊和開關(guān)單元，所述電源經(jīng)穩(wěn)壓模塊與所述微控制器連接，所述開關(guān)單元連接在所述電源與所述通信模塊之間，所述開關(guān)單元還與所述微控制器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交通事故監(jiān)測報(bào)警裝置，其特征在于:所述電源由鋰電池和復(fù)合電容并聯(lián)組成，所述通信模塊為ZIGBEE、WIF1、RF433或GPRS模塊。
5.一種交通事故監(jiān)測報(bào)警方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:采用第一加速度檢測模式實(shí)時(shí)獲取護(hù)欄振動的加速度，并獲得第一加速度值； 步驟二:將步驟一中獲得的第一加速度值與預(yù)設(shè)的第一設(shè)定值進(jìn)行比較；若第一加速度值大于等于第一設(shè)定值，則進(jìn)入步驟三，若第一加速度值小于第一設(shè)定值，則返回步驟 步驟三:采用第二加速度檢測模式獲取護(hù)欄振動的加速度，并獲得第二加速度值； 步驟四:將所述第二加速度值與預(yù)設(shè)的第二設(shè)定值進(jìn)行比較；若所述第二加速度值大于等于第二設(shè)定值，則判定為交通事故，進(jìn)入步驟五，若第二加速度值小于第二設(shè)定值，則返回步驟一； 步驟五:發(fā)送交通事故信號，交通事故信號發(fā)出后停止所述第二加速度檢測模式和停止發(fā)送交通事故信號； 其中，所述第一加速度檢測模式中采用第一加速度傳感器進(jìn)行，所述第二加速度檢測模式中采用第二加速度傳感器進(jìn)行，且所述第一加速度傳感器的功耗小于所述第二加速度傳感器的功耗。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交通事故監(jiān)測報(bào)警方法，其特征在于:進(jìn)行步驟一時(shí)，停止所述第二加速度檢測模式和停止發(fā)送交通事故信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交通事故監(jiān)測報(bào)警方法，其特征在于:所述步驟三中，第二加速度傳感器對護(hù)欄振動的加速度進(jìn)行測量的連續(xù)采樣時(shí)間至少為I秒鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交通事故監(jiān)測報(bào)警方法，其特征在于:所述步驟四中，至少連續(xù)10毫秒的第二加速度值大于第二設(shè)定值，則判定為發(fā)生了交通事故。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交通事故監(jiān)測報(bào)警方法，其特征在于:所述第二設(shè)定值大于所述第一設(shè)定值，第一設(shè)定值為6g，所述第二設(shè)定值為25g。
【文檔編號】G08B21/00GK104134311SQ201410369805
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】李毅東, 黃云彪, 劉小強(qiáng) 申請人:中國四聯(lián)儀器儀表集團(tuán)有限公司, 重慶安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展集團(tuán)有限公司