一種汽車事故自動識別損傷與尋救裝置

蘇旭 李碧玉

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人均汽車保有量的不斷增長，隨之而來的交通安全問題也日益嚴(yán)峻。在汽車駕駛安全保護(hù)裝置應(yīng)用中，計算機自動識別技術(shù)在汽車安全保障裝置中發(fā)揮著不可或缺的作用。但由于計算機自動識別技術(shù)的相對有限并且受客觀因素的制約，存在誤報警、不及時等問題。鑒于此，提出一種汽車事故自動識別損傷與尋救裝置，通過定位單元與緊急撥號單元建立駕駛員與交通部門及救援部門之間的通信聯(lián)系，從而達(dá)到汽車發(fā)生事故后自動識別損傷和報警。

關(guān)鍵詞：交通事故;自動識別損傷;圖像識別;自動報警

背景：

根據(jù)有關(guān)部門調(diào)查資料顯示，我國因交通事故率居高不下成為世界上交通事故死亡人數(shù)最多的國家。法國的實踐表明，對于交通事故重傷者，在30分鐘內(nèi)獲救，其生存率為80%，在90分鐘內(nèi)獲救，其生存率僅為10%以下。若在發(fā)生事故后能夠在有效的時間內(nèi)得到救援，可以提高患者的存活率。因此，車內(nèi)人員遇到危險的時候，救援效率是影響救援成功的重要因素，但是很多駕駛員往往因為不能及時發(fā)布求救信號而延誤了救援時機。本文即是針對這一需要，提出了一種汽車事故自動報警尋救裝置，可以在發(fā)生事故后系統(tǒng)自動檢測事故的類型再做出判斷是否需要報警求救，有效保證救援工作的及時性和有效性。

國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：

利用安全氣囊模塊、GPS定位系統(tǒng)、動態(tài)辨識、控制技術(shù)與方法提高的主動安全性，是科技發(fā)展以來汽車車載自主援助系統(tǒng)的主要研究內(nèi)容。世界各大汽車公司、大學(xué)在政府的鼓勵支持下，都開展了相關(guān)研究：

美國早在1995年實行OnStar安吉星計劃，當(dāng)時的Onstar安吉星是基于美國國內(nèi)的模擬移動信號網(wǎng)絡(luò)而開發(fā)出的汽車碰撞報警系統(tǒng)，當(dāng)車輛發(fā)生較為嚴(yán)重的碰撞時，車輛將自動聯(lián)系安吉星客服中心，通用開創(chuàng)了這種在線實時服務(wù)的先河。

歐盟則在2001年啟動eSafety計劃，目的在于通過通訊技術(shù)，加速智能化安全系統(tǒng)發(fā)展，以降低事故發(fā)生率與傷亡率，發(fā)生事故后，通過通訊技術(shù)，協(xié)助公安部門提供實時性道路救援以降低傷亡率。

縱觀國內(nèi)，我國汽車自動救援體系的研究開發(fā)同國外發(fā)達(dá)國家相比，存在較大差異，國內(nèi)目前只有通用旗下的安吉星信息服務(wù)有限團(tuán)隊作為美國OnStar的子團(tuán)隊在從事此項研究，而相關(guān)的汽車安全保障裝置少之又少，所以，需要進(jìn)一步研究，基于此提出了一款汽車事故自動報警尋救裝置。

汽車事故自動報警尋救裝置實現(xiàn)意義：

事故傷害已成為對人類生命安全的嚴(yán)重威脅，建立一個快速、高效的自動報警系統(tǒng)，推動我國交通事故應(yīng)急救援模式的轉(zhuǎn)變，具有重大的現(xiàn)實意義：

1.節(jié)省救援時間，最大限度的搶救生命。當(dāng)汽車發(fā)生意外事故時，緊急自動報警系統(tǒng)會在第一時間進(jìn)行信息收集與分析，把求救信號發(fā)送到相應(yīng)的救援機構(gòu)，救援機構(gòu)則會以最快速度到達(dá)定位事故現(xiàn)場進(jìn)行救援，在事故發(fā)生后傷者能盡早得到治療，減少損傷。

2.完善應(yīng)急體系，舒緩交通壓力。當(dāng)汽車發(fā)生事故時，裝置及時向外界發(fā)布信息，相關(guān)救助醫(yī)療機構(gòu)及有關(guān)交通部門能夠及時趕到，可以挽救傷者的生命，也減輕了交通部門工作人員的負(fù)擔(dān)，有助于工作人員客觀公正的處理事故，及時排除隱患。

項目可行性分析：

人們對汽車安全保護(hù)裝置給予的合理期望，及與日俱增的安全保護(hù)需求使得該裝置的市場前景廣闊。據(jù)統(tǒng)計，交通事故死亡人數(shù)里有60%都是因為救援不及時導(dǎo)致的。而該項目就是為了提供汽車緊急自動報警服務(wù)。

1.通過采取的線上線下市場問卷調(diào)查統(tǒng)計，其中有效1832份問卷中我們得出有87.3%的調(diào)查對象認(rèn)為需要此裝置，此項目具有可行性。

2.已具產(chǎn)品雛形。在此項目形成初期，我們即已進(jìn)行產(chǎn)品的可行性研發(fā)。截止目前，我們的成果設(shè)計出了產(chǎn)品雛形?？梢詫崿F(xiàn)通信撥號、聲音與燈光信號警示、碰撞反饋、信息處理等的功能。

3.中國汽車產(chǎn)業(yè)市場結(jié)構(gòu)在改革開放后不斷得到優(yōu)化升級，隨著人們生活水平的提高，對汽車的安全性能也提出了更高的要求。隨著國內(nèi)汽車保有量不斷增長，國內(nèi)汽車生廠商在生產(chǎn)汽車時，添加該裝置所帶來的利潤空間是巨大的。

本項目創(chuàng)新點：

利用安全氣囊模塊、壓力傳感器、車內(nèi)圖像采集器、音頻采集器等判斷汽車車體所受碰撞的程度，車內(nèi)人員的傷亡情況，據(jù)計算機自動識別汽車損傷的程度自動觸發(fā)報警裝置工作。利用GPS定位，能實時顯示位置信息，將儲存的位置信息通過定位單元上傳給報警服務(wù)器。一旦發(fā)生交通事故，能第-時間發(fā)送位置求救信號，信號分別發(fā)給最近的醫(yī)院、交管部門和自己的親人，通知他們前來救援。具體為：

1.傳統(tǒng)的交通事故的檢測只是通過對交通流的宏觀檢測或者通過視頻判定事故的發(fā)生情況，并不能夠做到實時的判別交通事故中車輛及人員受損傷的程度。而本裝置則利用圖片處理軟件很好的解決了這一問題。在發(fā)生車禍時，當(dāng)壓力傳感器收集到車體所受撞擊強度達(dá)到2200KG、音頻采集器所收集的噪音達(dá)到120分貝、氣囊模塊檢測氣囊彈出時，微處理中心打開攝像頭，首先攝像頭采集車內(nèi)碰撞事故后的人員的情況和數(shù)量，其次利用廣角攝像頭對車內(nèi)現(xiàn)場進(jìn)行短時間內(nèi)前后拍照，并傳輸?shù)絾纹瑱C（Raspberry 3B+）保存圖像，同時單片機（Raspberry 3B+）將圖像與上個時間點拍攝保存的圖像采用圖像對比算法進(jìn)行比較判斷。如果車內(nèi)人員處于昏迷狀態(tài)，那么時間間隔內(nèi)的兩張圖像的相似度會很高。當(dāng)圖像經(jīng)圖像對比算法處理后得出的相似度值大于預(yù)設(shè)的闕值，判斷車內(nèi)人員處于昏迷狀態(tài)。同時通過人臉識別算法進(jìn)行車內(nèi)人員的數(shù)量的計算微處理中心打開報警開關(guān)，做到自動識別損傷并最后通過無線通信單元和定位單元將會自動撥打電話和發(fā)送定位信息給救援機構(gòu)或援救人員。

2.傳統(tǒng)的汽車事故報警裝置靠車內(nèi)人員自動觸發(fā)報警按鍵因而不能及時作出自動報警并及時處理交通事故與救援受傷人員。而本裝置當(dāng)汽車發(fā)生事故時或者當(dāng)乘駕人感受到自身處于損傷狀態(tài)時，可通過報警開關(guān)輸入觸發(fā)指令，報警開關(guān)開啟，將微處理控制中心與報警單元相連接。報警單元啟動并進(jìn)入保護(hù)模式，實時監(jiān)測。

項目發(fā)展前景：

1.消費市場前景廣闊。汽車普及率的提高和國內(nèi)汽車市場的高速發(fā)展雖然給交通安全帶來了嚴(yán)重壓力，卻也為汽車自動報警新技術(shù)及其產(chǎn)品提供了廣闊的市場前景。通過調(diào)查問卷得知：在1980-1990年出生的這部分人群是汽車購買的主力軍，而安全性則是他們購買汽車的首要標(biāo)準(zhǔn)，自動報警尋救系統(tǒng)一類的產(chǎn)品市場正逐漸顯露商機，未來汽車安全保障裝置的發(fā)展也成為了一種必然趨勢。

2.國家創(chuàng)新政策的大力支持。國家激勵政策的推出，大大激發(fā)了車企創(chuàng)新的熱情。國家大力推動著計算機自動化的發(fā)展，使汽車事故自動報警裝置的產(chǎn)生和運用成為一種可能。

總結(jié)：

本項目為達(dá)到車輛在發(fā)生車禍時，可以在乘駕人發(fā)生危及生命安危情況時實現(xiàn)自動求救，減少了延誤、浪費最佳急救時間的風(fēng)險，受害者能夠在最短時間內(nèi)獲得救助，將傷亡情況降低到最低限度。其有效地綜合運用于生命救援、車輛制造、服務(wù)控制、車輛追蹤，從而形成一種保障生命安全、提高救援和破案效率的自動報警尋救裝置。

[參考文獻(xiàn)]

[1]樊杰. 基于GPS和GPRS的車載緊急報警系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D].成都理工大學(xué)，2014.

[2]朱春波. 基于GIS城市道路交通事故救援路線選擇[D].西南交通大學(xué)，2010.

基金項目：2020年度廣東省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項資金（“攀登計劃”專項資金）：“車智囊”——事故自動識別損失與尋救裝置（項目編號：pdjh2020b0707）

（作者單位：廣東理工學(xué)院，廣東 肇慶 526000）