基于GSM/GPS 的汽車安全及事故報警系統(tǒng)的設(shè)計

厲 濤，姚俊紅

(德州學(xué)院，山東 德州 253000)

夏季公路路面溫度常常在60 ℃以上，長時間在炎熱夏天行駛的汽車，有損傷或存在薄弱處的輪胎很容易因胎壓過高導(dǎo)致爆胎。據(jù)我國衛(wèi)生部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在1 000 例交通事故傷者中，只有14.3%的傷者能及時乘坐救護車到達醫(yī)院，道路交通事故表明，如果在5 min 內(nèi)采用應(yīng)急救援措施，30 分鐘內(nèi)采用急診，至少可以使18%～25%的重傷者免于死亡。因各種原因汽車起火，發(fā)生盜竊現(xiàn)象頻頻發(fā)生。針對以上問題我們設(shè)計了基于GSM/GPS 的汽車安全及報警系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)以STC89C52 單片機為核心控制模塊，分別與溫度傳感器、舵機、灑水裝置來實現(xiàn)防爆胎的功能，從而避免交通事故的發(fā)生;利用三軸加速度傳感器、GSM 模塊、GPS 模塊來實現(xiàn)事故發(fā)生挽救功能，為搶救生命爭取時間;利用火焰?zhèn)鞲衅?、煙霧傳感器、人體紅外熱釋傳感器實現(xiàn)防火防盜功能。

2 功能及原理介紹

2.1 保護輪胎防止爆胎

單片機利用安裝在汽車輪胎上方的溫度傳感器檢測車胎溫度，當車胎溫度過高時，溫度傳感器將檢測到的電信號傳遞給單片機，單片機處理信號后，通過電機驅(qū)動模塊，控制舵機正轉(zhuǎn)180°，控制焊接在舵機上的灑水裝置的閥門打開，向溫度過高的輪胎灑水，使輪胎溫度降低，避免輪胎因高溫爆胎，從而防止交通事故的發(fā)生。當溫度降低到無爆胎危險后，舵機反轉(zhuǎn)180°，關(guān)閉灑水裝置閥門，停止灑水裝置向輪胎灑水。

2.2 事故發(fā)生報警功能

單片機與GPS 模塊、GSM 模塊、三軸加速度傳感器相連，利用GPS 模塊精確檢測汽車所在的經(jīng)緯度、利用三軸加速度傳感器精確檢測車體三個方向的加速度、利用GSM 模塊實現(xiàn)報警短信的發(fā)送。

西方交通管理部門為了交通安全，特制定了死亡加速度500 g 這一數(shù)值，以醒世人。意思是如果行車加速度超過此值，將有生命危險，那么大的加速度，一般情況下車輛是達不到的，但如果發(fā)生交通事故時，將會達到這一數(shù)值，因為，一般車輛碰撞的時間短，大多為毫秒級［1］。

當三軸加速度傳感器檢測到車體加速度大于500 g 時即判斷為發(fā)生交通事故，發(fā)生交通事故后，司機往往會因喪失報警能力，沒能及時得到搶救而釀成不可估量的后果。此系統(tǒng)當單片機檢測到三軸加速度傳感器超過500 g 的信號后，單片機控制GSM 模塊發(fā)送報警短信到提前設(shè)定的手機，報警短信內(nèi)容包含GPS 模塊檢測到的經(jīng)緯度，可以讓家人或救護人員確切及時的獲取交通事故發(fā)生的具體位置，從而盡可能的及時對傷者進行救助。

2.3 防盜及報警功能

人體紅外熱釋傳感器是基于熱電效應(yīng)原理的熱電型紅外傳感器，是一種能檢測到人體發(fā)射出的紅外線的高度靈敏的紅外探測元件。它能夠不接觸人體便能檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電信號輸出。將輸出的電信號傳遞給單片機，以實現(xiàn)后續(xù)功能［2］。

單片機與安裝在車內(nèi)的人體紅外熱釋傳感器相連，當司機離開車內(nèi)后手動打開防盜開關(guān)，人體紅外熱釋傳感器開始檢測貨箱內(nèi)是否有人進行盜竊，當檢測到盜竊事故發(fā)生時，單片機控制GSM 模塊發(fā)送報警短信“主人請注意防盜”到車主手機，告知司機可能發(fā)生了盜竊事故，提醒主人采取措施。GSM 模塊利用短信報警不會使司機因為距離車體過遠而無法獲知盜竊事故的發(fā)生，從而更有效的實現(xiàn)了盜竊報警功能。

2.4 防火及報警功能

煙霧傳感器通過監(jiān)測煙霧的濃度來實現(xiàn)火災(zāi)防范、火焰?zhèn)鞲衅骼眉t外線對火焰非常敏感的特點，使用特制的紅外線接收器來檢測火焰，然后把火焰的亮度轉(zhuǎn)化為高低發(fā)化的電平信號，輸入到單片機，單片機根據(jù)信號的發(fā)化做出相應(yīng)的程序處理［3］。

單片機與煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅飨噙B，利用煙霧傳感器及火焰?zhèn)鞲衅鳈z測車體是否發(fā)生火災(zāi)，當單片機檢測到發(fā)生火災(zāi)的電信號時，單片機控制GSM 模塊發(fā)送報警短信“主人請注意防火”到車主手機，使車主及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并采取補救措施，從而盡可能的將損失降到最低。

3 結(jié)束語

目前，因高溫爆胎引起的交通事故時有發(fā)生，交通事故發(fā)生后不能及時報警、實施搶救的現(xiàn)象也愈演愈烈?；贕SM/GPS 的汽車安全及事故報警系統(tǒng)集避免爆胎事故發(fā)生及事故發(fā)生報警功能于一身，不僅能防止車胎因高溫爆胎，還能在發(fā)生交通事故后發(fā)送帶有事故發(fā)生地點經(jīng)緯度的報警短信到指定手機，從而實現(xiàn)保護及挽救功能于一體，具有極大的市場價值。此系統(tǒng)還可以實現(xiàn)防火防盜及報警功能，為車主的財產(chǎn)安全也提供了有力的保護。此系統(tǒng)具有易組裝、易拆卸、經(jīng)濟實用的特點，可以廣泛推廣，市場前景十分廣闊。

［1］楊為.GPS-GSM 車載控制器的設(shè)計與實現(xiàn)［D］.武漢:武漢理工大學(xué)，2005.

［2］宋薇.基于GPS-GSM 車輛監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器設(shè)計與實現(xiàn)［D］.長春:吉林大學(xué)，2006.

［3］尹冬至.基于GSM/GPS 的汽車防盜系統(tǒng)的設(shè)計［D］.武漢:武漢理工大學(xué)，2007.