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作品名称：驾驶护航者——车辆安全防护系统
学校名称：烟台大学
参赛队伍：保驾护航
参赛学生：葛平海张家珅
指导老师：姜春晓

详细说明

1.项目背景
近年来随着我国经济快速增长和城市化进程不断加快，城市人口和车辆不断增加，

城市的规模与结构都处于在大变化之中，现在便捷的交通运输的发展在给人们带来便利

的同时，也带了很多负面的影响，比如车辆安全，车辆事故等。

2.实施效果

①为了实现车辆落水后的自动破窗,系统设置了电子控制器模块、危险报警模块、水位传感器模块、和破窗器模块。

车辆落水之后,在车门内外形成水位压力差,这个时候靠人力打开车门几乎不可能,尤其是女性及体弱的儿童、老人,更不可能打开车门,也使得从车窗逃生破窗变成车辆落

水后逃生的唯一办法。“驾驶护航者”－汽车智能车辆安防及破窗系统在落水时有自备电源，可以自动快速破窗。
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②由于冬天过于寒冷时，在车上有空调就会关闭车窗开空调取暖，车内空间狭小会导致有害气体增加，使车内人员晕厥或者窒息，导致交通事故的发生。“驾驶护航者”－

汽车智能车辆安防及破窗系统具有自动检测车内环境功能，当车内环境某一指标超标异常时，就主动发出警报声，让车内人员开窗透气。

③若车辆起火自燃，会导致车门与车身相融，导致车门无法打开，若破窗过程发生意外，则无法进行有效逃生，导致驾驶人及乘车人无法逃生。“驾驶护航者”－汽车智能车辆安防及破窗系统将温度作为自动破窗的一个检测指标，在车辆自燃时可以自动破窗，以便车内人员逃生。

④车内被困人员通常为儿童老人，在车辆电源切断的情况下，打开车门、窗几乎不可能,也使得从破窗逃生变成车辆儿童窒息、中暑逃生的唯一办法。市场上所有的破窗器

包括普通破窗器及手动自动一体化破窗器都不具备远程监控车内环境及控制破窗功能。“驾驶护航者”－汽车智能车辆安防及破窗系统具备智能远程破窗的功能，可及时解救老年人和儿童的生命。

3.工作原理
①“驾驶护航者”——汽车智能车辆安防及破窗系统是基于stm32 单片机控制及多个传感器的汽车智能车辆安防及破窗系统。产品功能是实现对车内环境安全的监测，实时反馈给车主，同时在紧急时刻实现自动破窗为车辆内人员增大逃生几率。

②设备内设有烟雾传感器、温湿传感器、CO2 浓度传感器、CO 浓度传感器、CH4 浓度传感器等气体浓度传感器，当 CO2 浓度达 3%，CO 达 150ppm、CH4浓度达 25%、温度大于 32℃或小于 10℃、湿度：大于 80%或小于 30%时，

只要其中一个值不符合预设范围，设备将启动自动报警功能，实现产品报警功能精准化。
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③系统采用自动控制破窗模式和人工介入破窗模式两种工作模式相结合的方式。自动控制破窗模式是采用逻辑门限值控制算法，将瞬时水位数字量与设计的水位危险阀值进行对比的方式来判断水位高低,以提醒乘员车辆出现落水险情并控制破窗器破窗帮助车内人员逃生。人工介入模式是自动控制破窗模式的补充，是用于车内乘员主动发现险情时，车内乘员通过使用车内手动开关帮助车内乘员 29破窗逃生。采用两种模式相结合达到控制最优化，两种破窗模式相互联系又相互独立，当由于车内乘员主动发现险情，无需采用自动破窗模式损坏车辆时，车内人员可直接通过使用车内手动开关，采用人工介入模式防止车辆损坏，使“驾驶护航者”－车辆安全防护系统达到破窗更加精准化。

④系统设有语音模块，当温度、湿度、CO2、CO、CH4等气体等浓度的具体某个值超过预定数值时，该系统直接通过语音进行数值提醒，实现语音提醒功能精准化。

⑤系统研发手机端“驾驶护航者”－汽车智能车辆安防及破窗系统 APP，用户进行自助注册登录后可查看车内多个探测数据，并可手动进行车辆载有的语音检验及系统检验,车主通过该 APP 可直接在本地和云端（手机 APP/网页）对车内具体数据进行实时监测，包括车内空气质量、烟雾浓度、甲烷及一氧化碳浓度等具体数据，且数据自动同步，自动在 APP 页面显示。其次通过该 APP 可查看车辆是否发生碰撞及是否有人被锁在车内，车内各项传感器时刻更新数据，精准探测信息，实现产品功能智能化。
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