郭鵬+邱昌+楊騰飛+姚洋

摘 要：產(chǎn)品基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和車載傳感器的安全氣囊定位系統(tǒng)，主要由汽車的安全氣囊、移動(dòng)終端、服務(wù)器組成。當(dāng)車禍發(fā)生致使氣囊彈出時(shí)，“C-Prox”檢測(cè)到氣囊開(kāi)啟便開(kāi)始工作。該產(chǎn)品與OBD接口相連，通過(guò)本裝置的GPS定位系統(tǒng)將汽車位置精確鎖定，并將汽車的經(jīng)緯度、顏色、車牌號(hào)、車主聯(lián)系方式等相關(guān)信息傳送給該地區(qū)的交警。當(dāng)有車禍信息傳送至交警的監(jiān)控網(wǎng)站時(shí)，指揮中心警鈴響起，交警可通過(guò)電話與車內(nèi)揚(yáng)聲器的連接，呼叫事故車車主，并通知最近的急救機(jī)構(gòu)?！癈-Prox”在車禍危害面前，對(duì)車主及乘客的安全有很好的保障。

關(guān)鍵詞：氣囊定位；OBD接口；GPS；GPRS；數(shù)據(jù)庫(kù)

1系統(tǒng)介紹

基于GPS技術(shù)的安全氣囊定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

圖1基于GPS技術(shù)的安全氣囊定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖

1.1作品結(jié)構(gòu)

C-Prox由氣囊、移動(dòng)終端、服務(wù)器三部分構(gòu)成。當(dāng)車禍發(fā)生致使氣囊彈出時(shí)，移動(dòng)終端從OBD接口讀取出數(shù)據(jù)，開(kāi)啟GPS進(jìn)行定位，將GPS的定位信息以及內(nèi)存卡里車主的基本信息，一并通過(guò)GPRS模塊發(fā)給服務(wù)器。服務(wù)器端可以根據(jù)TCP協(xié)議接收GPRS數(shù)據(jù)并將其存入數(shù)據(jù)庫(kù)，網(wǎng)站提取數(shù)據(jù)庫(kù)的信息顯示在網(wǎng)頁(yè)上，并將該地區(qū)發(fā)生車禍的所有信息進(jìn)行整合，便于該地區(qū)的交通安全管理。圖2所示是C-Prox的實(shí)物結(jié)構(gòu)圖。

1.2基本功能

隨著汽車擁有量迅速增長(zhǎng)，車禍也已成為社會(huì)公害。道路交通事故表明，在我國(guó)車禍死亡人數(shù)中，30%的傷者是因?yàn)閾尵炔患皶r(shí)而死亡的，尤其在夜晚或人員稀少的地方，發(fā)生車禍而沒(méi)有及時(shí)救援的情況極其容易發(fā)生。C-Prox能很好的解決這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)車禍發(fā)生，氣囊彈出，移動(dòng)終端開(kāi)始運(yùn)行工作。

（1）移動(dòng)終端

移動(dòng)終端主要是由GPRS、STM32F103RB、GPS、內(nèi)存卡組成，從OBD接口讀取出的數(shù)據(jù)經(jīng)STM32F103RB處理后，判斷氣囊是否打開(kāi)。如若打開(kāi)，便開(kāi)啟GPS定位系統(tǒng)，將GPS的定位信息，內(nèi)存卡里車主寫(xiě)好的汽車顏色、車牌號(hào)、車主聯(lián)系方式等相關(guān)信息，一并通過(guò)GPRS模塊發(fā)給服務(wù)器。

（2）服務(wù)器

移動(dòng)終端會(huì)將基本數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS發(fā)送至服務(wù)器上，觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)，交警監(jiān)控中心便可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)了解車禍信息，并可及時(shí)通知最近的救援機(jī)構(gòu)進(jìn)行緊急救護(hù)，有效地縮短救援時(shí)間。交警還可通過(guò)網(wǎng)站信息的整合，了解哪些地區(qū)極易發(fā)生車禍，采取有效地防范措施，保障乘車人員的人身安全。

2技術(shù)原理說(shuō)明

2.1C-Prox

C-Prox包括OBD接口、數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線收發(fā)模塊、定位模塊、和內(nèi)存卡。

2.1.1OBD接口

通過(guò)OBD可以查詢到車內(nèi)幾乎所有的情況，例如車速、油耗、車內(nèi)溫度、氣囊狀態(tài)等。查詢方法只需要將要查詢項(xiàng)對(duì)應(yīng)的AT指令按照標(biāo)準(zhǔn)的OBD-Ⅱ通信協(xié)議進(jìn)行發(fā)送，汽車即可將該AT指令對(duì)應(yīng)項(xiàng)回饋回來(lái)，控制芯片接收到消息后，再按照OBD-Ⅱ的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分心，便可分析出消息的內(nèi)容。對(duì)于判斷車禍，該裝置通過(guò)OBD接口發(fā)送查詢安全氣囊狀態(tài)的AT指令，控制芯片通過(guò)對(duì)汽車返回的信息進(jìn)行分析，當(dāng)分析出氣囊已經(jīng)打開(kāi)的信息時(shí)，開(kāi)始啟動(dòng)本裝置。圖3所示是OBD接口的實(shí)物圖。

圖2C-Prox的實(shí)物結(jié)構(gòu)圖圖3OBD接口

2.1.2數(shù)據(jù)處理模塊

本裝置采用的是STM32作為主控芯片。該芯片性能強(qiáng)，運(yùn)算速度快，并且抗干擾能力好，穩(wěn)定性好，功耗低，價(jià)格適中，資源豐富，很適合在汽車內(nèi)的電子產(chǎn)品使用。圖4所示是STM32芯片板的實(shí)物圖。

2.1.3無(wú)線收發(fā)模塊

本模塊采用的是GPRS，它的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)時(shí)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)，到指定的服務(wù)器的指定端口，并且可以實(shí)現(xiàn)接打電話以及發(fā)短信的功能，GPRS的所有操作都是通過(guò)串口接收AT指令完成操作，簡(jiǎn)單并且速度快。圖5所示是GPRS的實(shí)物模塊圖。

圖4STM32圖5 GPRS

當(dāng)GPS完成定位后，控制芯片將內(nèi)存卡里用戶寫(xiě)好的信息及保存的經(jīng)緯度，用GPRS通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到指定的域名和端口，服務(wù)器收到信息后將信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)網(wǎng)站檢測(cè)到數(shù)據(jù)庫(kù)里有新信息時(shí)，發(fā)出警報(bào)，并且將收到的最新信息顯示在網(wǎng)頁(yè)上，提示交警有新信息。交警可以撥通收到的手機(jī)號(hào)，當(dāng)GPRS接收到電話時(shí)，控制芯片自動(dòng)將電話接通，交警即可通過(guò)GPRS的揚(yáng)聲器和話筒與車內(nèi)人員進(jìn)行聯(lián)系，了解車內(nèi)人員的受傷情況，更方便醫(yī)護(hù)人員到場(chǎng)后采取更準(zhǔn)確的救治。

定位模塊：定位裝置采用的是GPS。優(yōu)點(diǎn)是全天隨時(shí)進(jìn)行定位，目前衛(wèi)星的覆蓋率已經(jīng)達(dá)到了98%,幾乎可以定位到任何地方。GPS同外部通信接口采用的是串口方式，輸出的GPS定位數(shù)據(jù)采用NMEA-0183協(xié)議,控制芯片將從串口接收到的消息按照NMEA-0183的協(xié)議進(jìn)行分析，便可得到精確地地理位置信息。圖6所示是GPS定位模塊的實(shí)物圖。

內(nèi)存卡：內(nèi)存卡應(yīng)用廣泛，用戶直接插入電腦自身的讀卡器就可以將信息寫(xiě)入，并可重復(fù)擦寫(xiě)，價(jià)格也十分便宜。用戶可以將車輛的車牌號(hào)、顏色和該裝置所用的SIM卡的手機(jī)號(hào)存儲(chǔ)在固定文件名的txt文件中?？刂菩酒浦擦耸址€(wěn)定的FATFS文件系統(tǒng)，對(duì)內(nèi)存卡進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶寫(xiě)在內(nèi)存卡里的關(guān)于車輛的信息進(jìn)行讀取。圖7所示是該系統(tǒng)中的內(nèi)存卡實(shí)物圖。

2.2交通指揮監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器

在全市建立一個(gè)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)群，只要汽車在有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方發(fā)生車禍，“C-Prox”就可以通過(guò)GPS定位并將數(shù)據(jù)發(fā)往離用戶最近的一個(gè)服務(wù)器，在交通指揮中心便會(huì)監(jiān)測(cè)到具體的車禍地點(diǎn)，并采取一系列措施。

圖6GPS圖7內(nèi)存卡

2.3交通指揮中心網(wǎng)站

為交警部門(mén)專門(mén)提供一個(gè)交通指揮中心網(wǎng)站，用來(lái)獲取全市發(fā)生車禍的相關(guān)信息，當(dāng)車禍發(fā)生時(shí)，C-Prox將車禍位置及有關(guān)信息發(fā)送至服務(wù)器端，網(wǎng)站實(shí)時(shí)監(jiān)控會(huì)獲取GPRS傳送過(guò)來(lái)的位置、車牌號(hào)、聯(lián)系方式等信息，在網(wǎng)站上顯示，并發(fā)出聲音警報(bào)。圖8所示是基于GPS技術(shù)的安全氣囊定位系統(tǒng)的實(shí)時(shí)應(yīng)用界面圖。

圖8基于GPS技術(shù)的安全氣囊定位系統(tǒng)的實(shí)時(shí)應(yīng)用界面圖

3創(chuàng)新點(diǎn)和應(yīng)用市場(chǎng)

隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，各種車輛和交通流量大幅度增長(zhǎng)，而我國(guó)交通事故死亡絕對(duì)人數(shù)一直是世界第一。急救車輛不能在“黃金半小時(shí)”趕到車禍現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援的問(wèn)題，不容忽視。人們對(duì)乘車安全愈發(fā)重視，本產(chǎn)品無(wú)疑是對(duì)人身安全的又一層保障，讓人們?cè)诔塑嚂r(shí)更安心。

“C-Prox”首次將定位系統(tǒng)與汽車安全氣囊緊密結(jié)合，無(wú)需外加傳感器。C-Prox僅通過(guò)汽車OBD接口即可讀取汽車信息，提高判斷車禍發(fā)生的準(zhǔn)確率。

“C-Prox”在車禍發(fā)生氣囊彈出時(shí)，便可進(jìn)行工作，穩(wěn)定性強(qiáng)。而應(yīng)用GPS定位系統(tǒng)，可將車禍發(fā)生所在地精準(zhǔn)定位，及時(shí)反饋至交警監(jiān)控中心，有效縮短救援時(shí)間。

“C-Prox”可以自動(dòng)接聽(tīng)交警打來(lái)的詢問(wèn)電話，方便車主與交警進(jìn)行溝通，將自身情況告知交警，以使交警能夠盡快采取相應(yīng)救援措施。

“C-Prox”應(yīng)用新的理念，是保障人們乘車安全的又一可靠系統(tǒng)。目前市場(chǎng)中并未有同類產(chǎn)品銷售，且有很大的市場(chǎng)需求，因此有廣闊的市場(chǎng)前景。

“C-Prox”投資小，收益大，成本低，技術(shù)成熟以及有良好的消費(fèi)群體，價(jià)格適宜，滿足了消費(fèi)者的需求。

摘 要：產(chǎn)品基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和車載傳感器的安全氣囊定位系統(tǒng)，主要由汽車的安全氣囊、移動(dòng)終端、服務(wù)器組成。當(dāng)車禍發(fā)生致使氣囊彈出時(shí)，“C-Prox”檢測(cè)到氣囊開(kāi)啟便開(kāi)始工作。該產(chǎn)品與OBD接口相連，通過(guò)本裝置的GPS定位系統(tǒng)將汽車位置精確鎖定，并將汽車的經(jīng)緯度、顏色、車牌號(hào)、車主聯(lián)系方式等相關(guān)信息傳送給該地區(qū)的交警。當(dāng)有車禍信息傳送至交警的監(jiān)控網(wǎng)站時(shí)，指揮中心警鈴響起，交警可通過(guò)電話與車內(nèi)揚(yáng)聲器的連接，呼叫事故車車主，并通知最近的急救機(jī)構(gòu)?！癈-Prox”在車禍危害面前，對(duì)車主及乘客的安全有很好的保障。

關(guān)鍵詞：氣囊定位；OBD接口；GPS；GPRS；數(shù)據(jù)庫(kù)

1系統(tǒng)介紹

基于GPS技術(shù)的安全氣囊定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

圖1基于GPS技術(shù)的安全氣囊定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖

1.1作品結(jié)構(gòu)

C-Prox由氣囊、移動(dòng)終端、服務(wù)器三部分構(gòu)成。當(dāng)車禍發(fā)生致使氣囊彈出時(shí)，移動(dòng)終端從OBD接口讀取出數(shù)據(jù)，開(kāi)啟GPS進(jìn)行定位，將GPS的定位信息以及內(nèi)存卡里車主的基本信息，一并通過(guò)GPRS模塊發(fā)給服務(wù)器。服務(wù)器端可以根據(jù)TCP協(xié)議接收GPRS數(shù)據(jù)并將其存入數(shù)據(jù)庫(kù)，網(wǎng)站提取數(shù)據(jù)庫(kù)的信息顯示在網(wǎng)頁(yè)上，并將該地區(qū)發(fā)生車禍的所有信息進(jìn)行整合，便于該地區(qū)的交通安全管理。圖2所示是C-Prox的實(shí)物結(jié)構(gòu)圖。

1.2基本功能

隨著汽車擁有量迅速增長(zhǎng)，車禍也已成為社會(huì)公害。道路交通事故表明，在我國(guó)車禍死亡人數(shù)中，30%的傷者是因?yàn)閾尵炔患皶r(shí)而死亡的，尤其在夜晚或人員稀少的地方，發(fā)生車禍而沒(méi)有及時(shí)救援的情況極其容易發(fā)生。C-Prox能很好的解決這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)車禍發(fā)生，氣囊彈出，移動(dòng)終端開(kāi)始運(yùn)行工作。

（1）移動(dòng)終端

移動(dòng)終端主要是由GPRS、STM32F103RB、GPS、內(nèi)存卡組成，從OBD接口讀取出的數(shù)據(jù)經(jīng)STM32F103RB處理后，判斷氣囊是否打開(kāi)。如若打開(kāi)，便開(kāi)啟GPS定位系統(tǒng)，將GPS的定位信息，內(nèi)存卡里車主寫(xiě)好的汽車顏色、車牌號(hào)、車主聯(lián)系方式等相關(guān)信息，一并通過(guò)GPRS模塊發(fā)給服務(wù)器。

（2）服務(wù)器

移動(dòng)終端會(huì)將基本數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS發(fā)送至服務(wù)器上，觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)，交警監(jiān)控中心便可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)了解車禍信息，并可及時(shí)通知最近的救援機(jī)構(gòu)進(jìn)行緊急救護(hù)，有效地縮短救援時(shí)間。交警還可通過(guò)網(wǎng)站信息的整合，了解哪些地區(qū)極易發(fā)生車禍，采取有效地防范措施，保障乘車人員的人身安全。

2技術(shù)原理說(shuō)明

2.1C-Prox

C-Prox包括OBD接口、數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線收發(fā)模塊、定位模塊、和內(nèi)存卡。

2.1.1OBD接口

通過(guò)OBD可以查詢到車內(nèi)幾乎所有的情況，例如車速、油耗、車內(nèi)溫度、氣囊狀態(tài)等。查詢方法只需要將要查詢項(xiàng)對(duì)應(yīng)的AT指令按照標(biāo)準(zhǔn)的OBD-Ⅱ通信協(xié)議進(jìn)行發(fā)送，汽車即可將該AT指令對(duì)應(yīng)項(xiàng)回饋回來(lái)，控制芯片接收到消息后，再按照OBD-Ⅱ的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分心，便可分析出消息的內(nèi)容。對(duì)于判斷車禍，該裝置通過(guò)OBD接口發(fā)送查詢安全氣囊狀態(tài)的AT指令，控制芯片通過(guò)對(duì)汽車返回的信息進(jìn)行分析，當(dāng)分析出氣囊已經(jīng)打開(kāi)的信息時(shí)，開(kāi)始啟動(dòng)本裝置。圖3所示是OBD接口的實(shí)物圖。

圖2C-Prox的實(shí)物結(jié)構(gòu)圖圖3OBD接口

2.1.2數(shù)據(jù)處理模塊

本裝置采用的是STM32作為主控芯片。該芯片性能強(qiáng)，運(yùn)算速度快，并且抗干擾能力好，穩(wěn)定性好，功耗低，價(jià)格適中，資源豐富，很適合在汽車內(nèi)的電子產(chǎn)品使用。圖4所示是STM32芯片板的實(shí)物圖。

2.1.3無(wú)線收發(fā)模塊

本模塊采用的是GPRS，它的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)時(shí)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)，到指定的服務(wù)器的指定端口，并且可以實(shí)現(xiàn)接打電話以及發(fā)短信的功能，GPRS的所有操作都是通過(guò)串口接收AT指令完成操作，簡(jiǎn)單并且速度快。圖5所示是GPRS的實(shí)物模塊圖。

圖4STM32圖5 GPRS

當(dāng)GPS完成定位后，控制芯片將內(nèi)存卡里用戶寫(xiě)好的信息及保存的經(jīng)緯度，用GPRS通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到指定的域名和端口，服務(wù)器收到信息后將信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)網(wǎng)站檢測(cè)到數(shù)據(jù)庫(kù)里有新信息時(shí)，發(fā)出警報(bào)，并且將收到的最新信息顯示在網(wǎng)頁(yè)上，提示交警有新信息。交警可以撥通收到的手機(jī)號(hào)，當(dāng)GPRS接收到電話時(shí)，控制芯片自動(dòng)將電話接通，交警即可通過(guò)GPRS的揚(yáng)聲器和話筒與車內(nèi)人員進(jìn)行聯(lián)系，了解車內(nèi)人員的受傷情況，更方便醫(yī)護(hù)人員到場(chǎng)后采取更準(zhǔn)確的救治。

定位模塊：定位裝置采用的是GPS。優(yōu)點(diǎn)是全天隨時(shí)進(jìn)行定位，目前衛(wèi)星的覆蓋率已經(jīng)達(dá)到了98%,幾乎可以定位到任何地方。GPS同外部通信接口采用的是串口方式，輸出的GPS定位數(shù)據(jù)采用NMEA-0183協(xié)議,控制芯片將從串口接收到的消息按照NMEA-0183的協(xié)議進(jìn)行分析，便可得到精確地地理位置信息。圖6所示是GPS定位模塊的實(shí)物圖。

內(nèi)存卡：內(nèi)存卡應(yīng)用廣泛，用戶直接插入電腦自身的讀卡器就可以將信息寫(xiě)入，并可重復(fù)擦寫(xiě)，價(jià)格也十分便宜。用戶可以將車輛的車牌號(hào)、顏色和該裝置所用的SIM卡的手機(jī)號(hào)存儲(chǔ)在固定文件名的txt文件中?？刂菩酒浦擦耸址€(wěn)定的FATFS文件系統(tǒng)，對(duì)內(nèi)存卡進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶寫(xiě)在內(nèi)存卡里的關(guān)于車輛的信息進(jìn)行讀取。圖7所示是該系統(tǒng)中的內(nèi)存卡實(shí)物圖。

2.2交通指揮監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器

在全市建立一個(gè)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)群，只要汽車在有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方發(fā)生車禍，“C-Prox”就可以通過(guò)GPS定位并將數(shù)據(jù)發(fā)往離用戶最近的一個(gè)服務(wù)器，在交通指揮中心便會(huì)監(jiān)測(cè)到具體的車禍地點(diǎn)，并采取一系列措施。

圖6GPS圖7內(nèi)存卡

2.3交通指揮中心網(wǎng)站

為交警部門(mén)專門(mén)提供一個(gè)交通指揮中心網(wǎng)站，用來(lái)獲取全市發(fā)生車禍的相關(guān)信息，當(dāng)車禍發(fā)生時(shí)，C-Prox將車禍位置及有關(guān)信息發(fā)送至服務(wù)器端，網(wǎng)站實(shí)時(shí)監(jiān)控會(huì)獲取GPRS傳送過(guò)來(lái)的位置、車牌號(hào)、聯(lián)系方式等信息，在網(wǎng)站上顯示，并發(fā)出聲音警報(bào)。圖8所示是基于GPS技術(shù)的安全氣囊定位系統(tǒng)的實(shí)時(shí)應(yīng)用界面圖。

圖8基于GPS技術(shù)的安全氣囊定位系統(tǒng)的實(shí)時(shí)應(yīng)用界面圖

3創(chuàng)新點(diǎn)和應(yīng)用市場(chǎng)

隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，各種車輛和交通流量大幅度增長(zhǎng)，而我國(guó)交通事故死亡絕對(duì)人數(shù)一直是世界第一。急救車輛不能在“黃金半小時(shí)”趕到車禍現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援的問(wèn)題，不容忽視。人們對(duì)乘車安全愈發(fā)重視，本產(chǎn)品無(wú)疑是對(duì)人身安全的又一層保障，讓人們?cè)诔塑嚂r(shí)更安心。

“C-Prox”首次將定位系統(tǒng)與汽車安全氣囊緊密結(jié)合，無(wú)需外加傳感器。C-Prox僅通過(guò)汽車OBD接口即可讀取汽車信息，提高判斷車禍發(fā)生的準(zhǔn)確率。

“C-Prox”在車禍發(fā)生氣囊彈出時(shí)，便可進(jìn)行工作，穩(wěn)定性強(qiáng)。而應(yīng)用GPS定位系統(tǒng)，可將車禍發(fā)生所在地精準(zhǔn)定位，及時(shí)反饋至交警監(jiān)控中心，有效縮短救援時(shí)間。

“C-Prox”可以自動(dòng)接聽(tīng)交警打來(lái)的詢問(wèn)電話，方便車主與交警進(jìn)行溝通，將自身情況告知交警，以使交警能夠盡快采取相應(yīng)救援措施。

“C-Prox”應(yīng)用新的理念，是保障人們乘車安全的又一可靠系統(tǒng)。目前市場(chǎng)中并未有同類產(chǎn)品銷售，且有很大的市場(chǎng)需求，因此有廣闊的市場(chǎng)前景。

“C-Prox”投資小，收益大，成本低，技術(shù)成熟以及有良好的消費(fèi)群體，價(jià)格適宜，滿足了消費(fèi)者的需求。

摘 要：產(chǎn)品基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和車載傳感器的安全氣囊定位系統(tǒng)，主要由汽車的安全氣囊、移動(dòng)終端、服務(wù)器組成。當(dāng)車禍發(fā)生致使氣囊彈出時(shí)，“C-Prox”檢測(cè)到氣囊開(kāi)啟便開(kāi)始工作。該產(chǎn)品與OBD接口相連，通過(guò)本裝置的GPS定位系統(tǒng)將汽車位置精確鎖定，并將汽車的經(jīng)緯度、顏色、車牌號(hào)、車主聯(lián)系方式等相關(guān)信息傳送給該地區(qū)的交警。當(dāng)有車禍信息傳送至交警的監(jiān)控網(wǎng)站時(shí)，指揮中心警鈴響起，交警可通過(guò)電話與車內(nèi)揚(yáng)聲器的連接，呼叫事故車車主，并通知最近的急救機(jī)構(gòu)。“C-Prox”在車禍危害面前，對(duì)車主及乘客的安全有很好的保障。

關(guān)鍵詞：氣囊定位；OBD接口；GPS；GPRS；數(shù)據(jù)庫(kù)

1系統(tǒng)介紹

基于GPS技術(shù)的安全氣囊定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

圖1基于GPS技術(shù)的安全氣囊定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖

1.1作品結(jié)構(gòu)

C-Prox由氣囊、移動(dòng)終端、服務(wù)器三部分構(gòu)成。當(dāng)車禍發(fā)生致使氣囊彈出時(shí)，移動(dòng)終端從OBD接口讀取出數(shù)據(jù)，開(kāi)啟GPS進(jìn)行定位，將GPS的定位信息以及內(nèi)存卡里車主的基本信息，一并通過(guò)GPRS模塊發(fā)給服務(wù)器。服務(wù)器端可以根據(jù)TCP協(xié)議接收GPRS數(shù)據(jù)并將其存入數(shù)據(jù)庫(kù)，網(wǎng)站提取數(shù)據(jù)庫(kù)的信息顯示在網(wǎng)頁(yè)上，并將該地區(qū)發(fā)生車禍的所有信息進(jìn)行整合，便于該地區(qū)的交通安全管理。圖2所示是C-Prox的實(shí)物結(jié)構(gòu)圖。

1.2基本功能

隨著汽車擁有量迅速增長(zhǎng)，車禍也已成為社會(huì)公害。道路交通事故表明，在我國(guó)車禍死亡人數(shù)中，30%的傷者是因?yàn)閾尵炔患皶r(shí)而死亡的，尤其在夜晚或人員稀少的地方，發(fā)生車禍而沒(méi)有及時(shí)救援的情況極其容易發(fā)生。C-Prox能很好的解決這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)車禍發(fā)生，氣囊彈出，移動(dòng)終端開(kāi)始運(yùn)行工作。

（1）移動(dòng)終端

移動(dòng)終端主要是由GPRS、STM32F103RB、GPS、內(nèi)存卡組成，從OBD接口讀取出的數(shù)據(jù)經(jīng)STM32F103RB處理后，判斷氣囊是否打開(kāi)。如若打開(kāi)，便開(kāi)啟GPS定位系統(tǒng)，將GPS的定位信息，內(nèi)存卡里車主寫(xiě)好的汽車顏色、車牌號(hào)、車主聯(lián)系方式等相關(guān)信息，一并通過(guò)GPRS模塊發(fā)給服務(wù)器。

（2）服務(wù)器

移動(dòng)終端會(huì)將基本數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS發(fā)送至服務(wù)器上，觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)，交警監(jiān)控中心便可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)了解車禍信息，并可及時(shí)通知最近的救援機(jī)構(gòu)進(jìn)行緊急救護(hù)，有效地縮短救援時(shí)間。交警還可通過(guò)網(wǎng)站信息的整合，了解哪些地區(qū)極易發(fā)生車禍，采取有效地防范措施，保障乘車人員的人身安全。

2技術(shù)原理說(shuō)明

2.1C-Prox

C-Prox包括OBD接口、數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線收發(fā)模塊、定位模塊、和內(nèi)存卡。

2.1.1OBD接口

通過(guò)OBD可以查詢到車內(nèi)幾乎所有的情況，例如車速、油耗、車內(nèi)溫度、氣囊狀態(tài)等。查詢方法只需要將要查詢項(xiàng)對(duì)應(yīng)的AT指令按照標(biāo)準(zhǔn)的OBD-Ⅱ通信協(xié)議進(jìn)行發(fā)送，汽車即可將該AT指令對(duì)應(yīng)項(xiàng)回饋回來(lái)，控制芯片接收到消息后，再按照OBD-Ⅱ的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分心，便可分析出消息的內(nèi)容。對(duì)于判斷車禍，該裝置通過(guò)OBD接口發(fā)送查詢安全氣囊狀態(tài)的AT指令，控制芯片通過(guò)對(duì)汽車返回的信息進(jìn)行分析，當(dāng)分析出氣囊已經(jīng)打開(kāi)的信息時(shí)，開(kāi)始啟動(dòng)本裝置。圖3所示是OBD接口的實(shí)物圖。

圖2C-Prox的實(shí)物結(jié)構(gòu)圖圖3OBD接口

2.1.2數(shù)據(jù)處理模塊

本裝置采用的是STM32作為主控芯片。該芯片性能強(qiáng)，運(yùn)算速度快，并且抗干擾能力好，穩(wěn)定性好，功耗低，價(jià)格適中，資源豐富，很適合在汽車內(nèi)的電子產(chǎn)品使用。圖4所示是STM32芯片板的實(shí)物圖。

2.1.3無(wú)線收發(fā)模塊

本模塊采用的是GPRS，它的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)時(shí)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)，到指定的服務(wù)器的指定端口，并且可以實(shí)現(xiàn)接打電話以及發(fā)短信的功能，GPRS的所有操作都是通過(guò)串口接收AT指令完成操作，簡(jiǎn)單并且速度快。圖5所示是GPRS的實(shí)物模塊圖。

圖4STM32圖5 GPRS

當(dāng)GPS完成定位后，控制芯片將內(nèi)存卡里用戶寫(xiě)好的信息及保存的經(jīng)緯度，用GPRS通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到指定的域名和端口，服務(wù)器收到信息后將信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)網(wǎng)站檢測(cè)到數(shù)據(jù)庫(kù)里有新信息時(shí)，發(fā)出警報(bào)，并且將收到的最新信息顯示在網(wǎng)頁(yè)上，提示交警有新信息。交警可以撥通收到的手機(jī)號(hào)，當(dāng)GPRS接收到電話時(shí)，控制芯片自動(dòng)將電話接通，交警即可通過(guò)GPRS的揚(yáng)聲器和話筒與車內(nèi)人員進(jìn)行聯(lián)系，了解車內(nèi)人員的受傷情況，更方便醫(yī)護(hù)人員到場(chǎng)后采取更準(zhǔn)確的救治。

定位模塊：定位裝置采用的是GPS。優(yōu)點(diǎn)是全天隨時(shí)進(jìn)行定位，目前衛(wèi)星的覆蓋率已經(jīng)達(dá)到了98%,幾乎可以定位到任何地方。GPS同外部通信接口采用的是串口方式，輸出的GPS定位數(shù)據(jù)采用NMEA-0183協(xié)議,控制芯片將從串口接收到的消息按照NMEA-0183的協(xié)議進(jìn)行分析，便可得到精確地地理位置信息。圖6所示是GPS定位模塊的實(shí)物圖。

內(nèi)存卡：內(nèi)存卡應(yīng)用廣泛，用戶直接插入電腦自身的讀卡器就可以將信息寫(xiě)入，并可重復(fù)擦寫(xiě)，價(jià)格也十分便宜。用戶可以將車輛的車牌號(hào)、顏色和該裝置所用的SIM卡的手機(jī)號(hào)存儲(chǔ)在固定文件名的txt文件中?？刂菩酒浦擦耸址€(wěn)定的FATFS文件系統(tǒng)，對(duì)內(nèi)存卡進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶寫(xiě)在內(nèi)存卡里的關(guān)于車輛的信息進(jìn)行讀取。圖7所示是該系統(tǒng)中的內(nèi)存卡實(shí)物圖。

2.2交通指揮監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器

在全市建立一個(gè)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)群，只要汽車在有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方發(fā)生車禍，“C-Prox”就可以通過(guò)GPS定位并將數(shù)據(jù)發(fā)往離用戶最近的一個(gè)服務(wù)器，在交通指揮中心便會(huì)監(jiān)測(cè)到具體的車禍地點(diǎn)，并采取一系列措施。

圖6GPS圖7內(nèi)存卡

2.3交通指揮中心網(wǎng)站

為交警部門(mén)專門(mén)提供一個(gè)交通指揮中心網(wǎng)站，用來(lái)獲取全市發(fā)生車禍的相關(guān)信息，當(dāng)車禍發(fā)生時(shí)，C-Prox將車禍位置及有關(guān)信息發(fā)送至服務(wù)器端，網(wǎng)站實(shí)時(shí)監(jiān)控會(huì)獲取GPRS傳送過(guò)來(lái)的位置、車牌號(hào)、聯(lián)系方式等信息，在網(wǎng)站上顯示，并發(fā)出聲音警報(bào)。圖8所示是基于GPS技術(shù)的安全氣囊定位系統(tǒng)的實(shí)時(shí)應(yīng)用界面圖。

圖8基于GPS技術(shù)的安全氣囊定位系統(tǒng)的實(shí)時(shí)應(yīng)用界面圖

3創(chuàng)新點(diǎn)和應(yīng)用市場(chǎng)

隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，各種車輛和交通流量大幅度增長(zhǎng)，而我國(guó)交通事故死亡絕對(duì)人數(shù)一直是世界第一。急救車輛不能在“黃金半小時(shí)”趕到車禍現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援的問(wèn)題，不容忽視。人們對(duì)乘車安全愈發(fā)重視，本產(chǎn)品無(wú)疑是對(duì)人身安全的又一層保障，讓人們?cè)诔塑嚂r(shí)更安心。

“C-Prox”首次將定位系統(tǒng)與汽車安全氣囊緊密結(jié)合，無(wú)需外加傳感器。C-Prox僅通過(guò)汽車OBD接口即可讀取汽車信息，提高判斷車禍發(fā)生的準(zhǔn)確率。

“C-Prox”在車禍發(fā)生氣囊彈出時(shí)，便可進(jìn)行工作，穩(wěn)定性強(qiáng)。而應(yīng)用GPS定位系統(tǒng)，可將車禍發(fā)生所在地精準(zhǔn)定位，及時(shí)反饋至交警監(jiān)控中心，有效縮短救援時(shí)間。

“C-Prox”可以自動(dòng)接聽(tīng)交警打來(lái)的詢問(wèn)電話，方便車主與交警進(jìn)行溝通，將自身情況告知交警，以使交警能夠盡快采取相應(yīng)救援措施。

“C-Prox”應(yīng)用新的理念，是保障人們乘車安全的又一可靠系統(tǒng)。目前市場(chǎng)中并未有同類產(chǎn)品銷售，且有很大的市場(chǎng)需求，因此有廣闊的市場(chǎng)前景。

“C-Prox”投資小，收益大，成本低，技術(shù)成熟以及有良好的消費(fèi)群體，價(jià)格適宜，滿足了消費(fèi)者的需求。