一种汽车事故自动识别损伤与寻救装置

苏旭 李碧玉

摘 要：随着我国经济的快速发展，人均汽车保有量的不断增长，随之而来的交通安全问题也日益严峻。在汽车驾驶安全保护装置应用中，计算机自动识别技术在汽车安全保障装置中发挥着不可或缺的作用。但由于计算机自动识别技术的相对有限并且受客观因素的制约，存在误报警、不及时等问题。鉴于此，提出一种汽车事故自动识别损伤与寻救装置，通过定位单元与紧急拨号单元建立驾驶员与交通部门及救援部门之间的通信联系，从而达到汽车发生事故后自动识别损伤和报警。

关键词：交通事故;自动识别损伤;图像识别;自动报警

背景：

根据有关部门调查资料显示，我国因交通事故率居高不下成为世界上交通事故死亡人数最多的国家。法国的实践表明，对于交通事故重伤者，在30分钟内获救，其生存率为80%，在90分钟内获救，其生存率仅为10%以下。若在发生事故后能够在有效的时间内得到救援，可以提高患者的存活率。因此，车内人员遇到危险的时候，救援效率是影响救援成功的重要因素，但是很多驾驶员往往因为不能及时发布求救信号而延误了救援时机。本文即是针对这一需要，提出了一种汽车事故自动报警寻救装置，可以在发生事故后系统自动检测事故的类型再做出判断是否需要报警求救，有效保证救援工作的及时性和有效性。

国内外研究现状：

利用安全气囊模块、GPS定位系统、动态辨识、控制技术与方法提高的主动安全性，是科技发展以来汽车车载自主援助系统的主要研究内容。世界各大汽车公司、大学在政府的鼓励支持下，都开展了相关研究：

美国早在1995年实行OnStar安吉星计划，当时的Onstar安吉星是基于美国国内的模拟移动信号网络而开发出的汽车碰撞报警系统，当车辆发生较为严重的碰撞时，车辆将自动联系安吉星客服中心，通用开创了这种在线实时服务的先河。

欧盟则在2001年启动eSafety计划，目的在于通过通讯技术，加速智能化安全系统发展，以降低事故发生率与伤亡率，发生事故后，通过通讯技术，协助公安部门提供实时性道路救援以降低伤亡率。

纵观国内，我国汽车自动救援体系的研究开发同国外发达国家相比，存在较大差异，国内目前只有通用旗下的安吉星信息服务有限团队作为美国OnStar的子团队在从事此项研究，而相关的汽车安全保障装置少之又少，所以，需要进一步研究，基于此提出了一款汽车事故自动报警寻救装置。

汽车事故自动报警寻救装置实现意义：

事故伤害已成为对人类生命安全的严重威胁，建立一个快速、高效的自动报警系统，推动我国交通事故应急救援模式的转变，具有重大的现实意义：

1.节省救援时间，最大限度的抢救生命。当汽车发生意外事故时，紧急自动报警系统会在第一时间进行信息收集与分析，把求救信号发送到相应的救援机构，救援机构则会以最快速度到达定位事故现场进行救援，在事故发生后伤者能尽早得到治疗，减少损伤。

2.完善应急体系，舒缓交通压力。当汽车发生事故时，装置及时向外界发布信息，相关救助医疗机构及有关交通部门能够及时赶到，可以挽救伤者的生命，也减轻了交通部门工作人员的负担，有助于工作人员客观公正的处理事故，及时排除隐患。

项目可行性分析：

人们对汽車安全保护装置给予的合理期望，及与日俱增的安全保护需求使得该装置的市场前景广阔。据统计，交通事故死亡人数里有60%都是因为救援不及时导致的。而该项目就是为了提供汽车紧急自动报警服务。

1.通过采取的线上线下市场问卷调查统计，其中有效1832份问卷中我们得出有87.3%的调查对象认为需要此装置，此项目具有可行性。

2.已具产品雏形。在此项目形成初期，我们即已进行产品的可行性研发。截止目前，我们的成果设计出了产品雏形。可以实现通信拨号、声音与灯光信号警示、碰撞反馈、信息处理等的功能。

3.中国汽车产业市场结构在改革开放后不断得到优化升级，随着人们生活水平的提高，对汽车的安全性能也提出了更高的要求。随着国内汽车保有量不断增长，国内汽车生厂商在生产汽车时，添加该装置所带来的利润空间是巨大的。

本项目创新点：

利用安全气囊模块、压力传感器、车内图像采集器、音频采集器等判断汽车车体所受碰撞的程度，车内人员的伤亡情况，据计算机自动识别汽车损伤的程度自动触发报警装置工作。利用GPS定位，能实时显示位置信息，将储存的位置信息通过定位单元上传给报警服务器。一旦发生交通事故，能第-时间发送位置求救信号，信号分别发给最近的医院、交管部门和自己的亲人，通知他们前来救援。具体为：

1.传统的交通事故的检测只是通过对交通流的宏观检测或者通过视频判定事故的发生情况，并不能够做到实时的判别交通事故中车辆及人员受损伤的程度。而本装置则利用图片处理软件很好的解决了这一问题。在发生车祸时，当压力传感器收集到车体所受撞击强度达到2200KG、音频采集器所收集的噪音达到120分贝、气囊模块检测气囊弹出时，微处理中心打开摄像头，首先摄像头采集车内碰撞事故后的人员的情况和数量，其次利用广角摄像头对车内现场进行短时间内前后拍照，并传输到单片机（Raspberry 3B+）保存图像，同时单片机（Raspberry 3B+）将图像与上个时间点拍摄保存的图像采用图像对比算法进行比较判断。如果车内人员处于昏迷状态，那么时间间隔内的两张图像的相似度会很高。当图像经图像对比算法处理后得出的相似度值大于预设的阙值，判断车内人员处于昏迷状态。同时通过人脸识别算法进行车内人员的数量的计算微处理中心打开报警开关，做到自动识别损伤并最后通过无线通信单元和定位单元将会自动拨打电话和发送定位信息给救援机构或援救人员。

2.传统的汽车事故报警装置靠车内人员自动触发报警按键因而不能及时作出自动报警并及时处理交通事故与救援受伤人员。而本装置当汽车发生事故时或者当乘驾人感受到自身处于损伤状态时，可通过报警开关输入触发指令，报警开关开启，将微处理控制中心与报警单元相连接。报警单元启动并进入保护模式，实时监测。

项目发展前景：

1.消费市场前景广阔。汽车普及率的提高和国内汽车市场的高速发展虽然给交通安全带来了严重压力，却也为汽车自动报警新技术及其产品提供了广阔的市场前景。通过调查问卷得知：在1980-1990年出生的这部分人群是汽车购买的主力军，而安全性则是他们购买汽车的首要标准，自动报警寻救系统一类的产品市场正逐渐显露商机，未来汽车安全保障装置的发展也成为了一种必然趋势。

2.国家创新政策的大力支持。国家激励政策的推出，大大激发了车企创新的热情。国家大力推动着计算机自动化的发展，使汽车事故自动报警装置的产生和运用成为一种可能。

总结：

本项目为达到车辆在发生车祸时，可以在乘驾人发生危及生命安危情况时实现自动求救，减少了延误、浪费最佳急救时间的风险，受害者能够在最短时间内获得救助，将伤亡情况降低到最低限度。其有效地综合运用于生命救援、车辆制造、服务控制、车辆追踪，从而形成一种保障生命安全、提高救援和破案效率的自动报警寻救装置。

[参考文献]

[1]樊杰. 基于GPS和GPRS的车载紧急报警系统的研究与设计[D].成都理工大学，2014.

[2]朱春波. 基于GIS城市道路交通事故救援路线选择[D].西南交通大学，2010.

基金项目：2020年度广东省科技创新战略专项资金（“攀登计划”专项资金）：“车智囊”——事故自动识别损失与寻救装置（项目编号：pdjh2020b0707）

（作者单位：广东理工学院，广东 肇庆 526000）