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(hù)車到達(dá)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(hù)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(dāng)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(dāng)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(dá)不到的，但如果發(fā)生交通事故時，將會達(dá)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(dāng)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(dāng)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(hù)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(jìn)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(dāng)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(jìn)行盜竊，當(dāng)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(yuǎn)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(dāng)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。基于GSM/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(hù)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(hù)。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.