汽车智能检测自救报警系统优化设计

李 苗，加克·乌云才次克，曹阳明

（新疆交通职业技术学院 汽车工程学院，新疆 乌鲁木齐 831401）

随着科技的进步和人们生活水平的不断提高，汽车已成为现代生活中重要的交通工具，然而，人们在追求经济、便利、高效的同时却忽略了汽车中所存在的安全隐患。针对高温、缺氧或有害气体浓度过高等安全隐患，本课题研究小组进行了基于Proteus的车内智能检测自救报警装置的仿真设计，并取得一定的进展，但在实际应用中发现自救效果并不明显。本文根据威驰车具体工况进行具体分析，在基于单片机多传感器集成的智能自救装置控制系统仿真模型的基础上进行优化设计，优化后的系统能够达到较好的自救效果。

1 设计思路

车内智能检测自救报警系统利用单片机通过温度传感器、人体红外感应传感器、氧传感器及一氧化碳传感器传输的数据，计算并分析出车内是否有人、车内温度是否过高、氧气的浓度是否过低以及一氧化碳有害气体的浓度是否超标，从而判断是否完成解救任务。在实际应用中发现，在完成自救任务时智能检测自救报警装置的警报灯灯光亮度不够并且扬声器在报警时响度不够，不足以引起他人的注意，从而无法实施营救。现针对装置中警报灯和扬声器问题进行优化，将威驰车上危险警报灯和汽车喇叭通过单片机控制实现报警功能，并增加通讯模块，完成短信发送和拨打求救电话的功能。优化后系统功能模块图如图1所示。

2 电路分析

威驰车电路图如图2所示，通过分析不难看出，当危险警报灯开关接通时，由蓄电池供电闪光继电器通电，从而控制前、后、侧面的转向灯闪烁。另外，喇叭开关接通后，喇叭继电器的线圈通电，继电器开关吸合，从而喇叭发出声响。换句话说危险警报灯和喇叭的控制与点火开关无关，那么通过STC89C51单片机可以实现危险警报灯和汽车喇叭的控制。

图3是通过STC89C51单片机控制危险警报灯和汽车喇叭的优化电路图。从图3中可以看出，只要控制危险警报灯和汽车喇叭的搭铁就可以直接完成对二者的控制。

图1 系统功能模块图

3 仿真设计

3.1 程序设计

图4是车内智能检测自救报警装置整体程序设计流程图。第一步是使用人体红外传感器采集的数据来确定是否有人或动物在车内，若采集到人或动物的信号，则进行第二步诊断，判断车内温度是否大于等于T1，若温度大于T1，则发出报警信号并降下车窗的1／4， 发 送短信并拨打求救电话；若温度不大于T1，则执行第三步诊断，判断氧气的浓度是否低于Q1，若氧气的浓度低于或等于Q1时，则发出报警信号并降下车窗的1／4，发送短信并拨打求救电话；若氧气浓度不低于Q1，则进行第四步诊断，判断车内一氧化碳浓度是否高于C1，若浓度超过C1，则发出报警信号并降下车窗的1／4，发送短信并拨打求救电话，若低于C1则处在安全状态［1］。

图4 程序控制流程图

3.2 仿真电路

根据系统整体设计程序使用Proteus软件进行仿真，通过STC89C51单片机监测并处理温度传感器、人体红外感应传感器、氧传感器和一氧化碳浓度传感器传送的信号，来完成车窗升降、危险警报灯、喇叭的工作以及通讯模块发送短信拨打求救电话动作。车内智能检测自救报警系统控制仿真优化设计图如图5所示。车窗升降通过驱动电路控制直流电机的正反转来实现，危险警报灯和喇叭的工作由开关控制电路控制其搭铁来实现，发送短信拨打求救电话由短信电话模块控制实现。

4 结束语

结合威驰车具体工况对智能检测自救报警装置进行优化设计，使智能检测自救装置自救功能进一步优化完善，最大程度地减少汽车的安全隐患，为安全出行增添保障。另外，该系统应用广泛，除汽车外家庭商业防盗报警也可以使用。

图5 车内智能检测自救报警系统控制仿真优化设计图