汽車智能檢測自救報警系統優化設計

李 苗，加克·烏云才次克，曹陽明

（新疆交通職業技術學院 汽車工程學院，新疆 烏魯木齊 831401）

隨著科技的進步和人們生活水平的不斷提高，汽車已成為現代生活中重要的交通工具，然而，人們在追求經濟、便利、高效的同時卻忽略了汽車中所存在的安全隱患。針對高溫、缺氧或有害氣體濃度過高等安全隱患，本課題研究小組進行了基于Proteus的車內智能檢測自救報警裝置的仿真設計，并取得一定的進展，但在實際應用中發現自救效果并不明顯。本文根據威馳車具體工況進行具體分析，在基于單片機多傳感器集成的智能自救裝置控制系統仿真模型的基礎上進行優化設計，優化后的系統能夠達到較好的自救效果。

1 設計思路

車內智能檢測自救報警系統利用單片機通過溫度傳感器、人體紅外感應傳感器、氧傳感器及一氧化碳傳感器傳輸的數據，計算并分析出車內是否有人、車內溫度是否過高、氧氣的濃度是否過低以及一氧化碳有害氣體的濃度是否超標，從而判斷是否完成解救任務。在實際應用中發現，在完成自救任務時智能檢測自救報警裝置的警報燈燈光亮度不夠并且揚聲器在報警時響度不夠，不足以引起他人的注意，從而無法實施營救。現針對裝置中警報燈和揚聲器問題進行優化，將威馳車上危險警報燈和汽車喇叭通過單片機控制實現報警功能，并增加通訊模塊，完成短信發送和撥打求救電話的功能。優化后系統功能模塊圖如圖1所示。

2 電路分析

威馳車電路圖如圖2所示，通過分析不難看出，當危險警報燈開關接通時，由蓄電池供電閃光繼電器通電，從而控制前、后、側面的轉向燈閃爍。另外，喇叭開關接通后，喇叭繼電器的線圈通電，繼電器開關吸合，從而喇叭發出聲響。換句話說危險警報燈和喇叭的控制與點火開關無關，那么通過STC89C51單片機可以實現危險警報燈和汽車喇叭的控制。

圖3是通過STC89C51單片機控制危險警報燈和汽車喇叭的優化電路圖。從圖3中可以看出，只要控制危險警報燈和汽車喇叭的搭鐵就可以直接完成對二者的控制。

圖1 系統功能模塊圖

3 仿真設計

3.1 程序設計

圖4是車內智能檢測自救報警裝置整體程序設計流程圖。第一步是使用人體紅外傳感器采集的數據來確定是否有人或動物在車內，若采集到人或動物的信號，則進行第二步診斷，判斷車內溫度是否大于等于T1，若溫度大于T1，則發出報警信號并降下車窗的1／4， 發 送短信并撥打求救電話；若溫度不大于T1，則執行第三步診斷，判斷氧氣的濃度是否低于Q1，若氧氣的濃度低于或等于Q1時，則發出報警信號并降下車窗的1／4，發送短信并撥打求救電話；若氧氣濃度不低于Q1，則進行第四步診斷，判斷車內一氧化碳濃度是否高于C1，若濃度超過C1，則發出報警信號并降下車窗的1／4，發送短信并撥打求救電話，若低于C1則處在安全狀態［1］。

圖4 程序控制流程圖

3.2 仿真電路

根據系統整體設計程序使用Proteus軟件進行仿真，通過STC89C51單片機監測并處理溫度傳感器、人體紅外感應傳感器、氧傳感器和一氧化碳濃度傳感器傳送的信號，來完成車窗升降、危險警報燈、喇叭的工作以及通訊模塊發送短信撥打求救電話動作。車內智能檢測自救報警系統控制仿真優化設計圖如圖5所示。車窗升降通過驅動電路控制直流電機的正反轉來實現，危險警報燈和喇叭的工作由開關控制電路控制其搭鐵來實現，發送短信撥打求救電話由短信電話模塊控制實現。

4 結束語

結合威馳車具體工況對智能檢測自救報警裝置進行優化設計，使智能檢測自救裝置自救功能進一步優化完善，最大程度地減少汽車的安全隱患，為安全出行增添保障。另外，該系統應用廣泛，除汽車外家庭商業防盜報警也可以使用。

圖5 車內智能檢測自救報警系統控制仿真優化設計圖