关于安全逃生的智能车窗控制系统

■文/林昊

关于安全逃生的智能车窗控制系统

■文/林昊

随着城市化进程的高速发展，城乡的交通运输客流量也越来越大，其中的显著特征是城市公交车业，以及中短程客运业蓬勃发展，由此带来的在意外情况下自燃，碰撞等发生乘员伤亡事件骤然上升，引起了国家相关部门的高度重视。

2013年，客车行业总体运行环境良好，高速公路通车里程进一步增加，城镇居民出游热情居高不下，客车产品内在品质不断提升，为此带动了客车市场需求快速增长。据中国汽车工业协会汇总的98家客车生产企业数据显示，2013年，客车销售超过50万辆，同比增速为近五年最高。

总体来看，2013年客车市场大致呈现出以下几个方面的特点：第一，农村客车的发展空间较大。国家每年将组织城2-3个城乡客运一体化示范工程，形成不同地域、不同类型的城乡客运一体化发展模式并在全国积极推广。

第二，城市公交客车市场仍将高速增长。按照《城市公共交通“十二五”发展规划》，“十二五”末，全国公共汽电车保有总量达60万辆，较2013年新增约20万辆，有效缓解城市公交运力不足的问题。根据规划，“十二五”期间，新增需求20万辆，更新需求28万辆，十二五期间公交客车的总需求约为48万辆，平均年需求量将达到9.6万辆，而目前公交客车的年销售量仅在6万辆左右，增长空间也十分可观。

第三，新兴客车市场的发展值得期待。有关资料显示，美国目前有44万辆校车，每天要接送2500万名中小学生，占所有中小学生总数的54%。而中国的总人口数倍于美国，以美国为参照系，未来校车的需求总量将会使客车的市场空间至少扩张一倍。

据《中国汽车工业年鉴》资料表明，我国属于汽车交通事故严重发生区，从每万辆车辆保有量死亡的人数来看，我国高达到44.58人，美国仅1.83人，全球平均约4人。从1998年至2003年，因交通事故造成死亡累计达57.51万人，受伤人数253.03万人，直接经济损失165.03亿元。

近年发生的因不能紧急逃生而造成的大型客车事故有：2011年7月4日湖北仙桃市境内，一辆货车在随岳高速公路珠玑站附近，与一辆客车发生追尾事故，导致两车翻至护栏外并起火，造成包括货车司机在内的23人死亡，29人受伤；2012年8月26日包茂高速公路安塞段发生一起客车与运送甲醇货运车辆追尾碰撞交通事故，引发甲醇泄漏起火，导致客车起火，事故造成36人死亡。

通过走访参观大型客运公司以及客车制造企业，我们调查到：大多数城乡中、小型客车采用推拉式车窗，可通过推开的车窗以及车顶的逃生通道进行紧急逃生；城市公交车以及长途大型封闭式客车大多采用安全锤击碎玻璃逃生的方法；少部分客车采用由司机进行控制的爆破式逃生车窗。

现有逃生方式缺点如下：推拉式车窗面积太过狭小，如果发生紧急情况疏散速度过于缓慢，且人的紧急状况下的逃生欲望很可能使场面混乱并发生踩踏事件，产生二次伤害，易造成不必要的伤亡；城市公交车作为城市交通的主要工具，单次载人量很大，发生紧急情况的时候如果车辆没有主动报警装置以及主动地引导，很容易造成乘客的混乱，乘客不易正确操作逃生锤进行逃生；大型封闭型长途客车尤其是卧铺客车很多在晚上行驶，若险情发生在晚上乘客睡觉时，则乘客容易造成混乱，难以正确采用安全锤逃生；安全锤的使用有特定的方法：拿起安全锤，锤击钢化玻璃的四个角的地方，不要敲击中间部，中间部分最为结实。因为有些玻璃是有贴膜的，所以玻璃破碎以后不会立即脱落，我们可以用脚踹开。玻璃脱落以后要及时有序地跳出车体，转移到安全的地方。关键是要用安全锤的尖端敲击四个角，敲中间是不行的。然而很多人没有掌握正确使用安全锤的技巧，导致了不必要的伤亡。在由司机控制的爆破式逃生车窗方面，一是如果发生严重事故，很难保证司机的状况是否能够进行爆破操作；二是车窗爆破的时候会产生大量的玻璃碎渣，无法控制碎渣飞溅的方向，很容易使乘客受到不必要的伤害。

本装置是一种安全逃生的智能车窗控制装置，包括客车的车窗、车窗电控阳极锁开关单元、控制器、温度传感器、以及信号预处理单元、电控阳极锁控制电路和电源单元。温度传感器通过温度传感器信号预处理单元与控制器相连。控制器将输出指令通过输出端传送至电控阳极锁控制电路，由继电器直接控制阳极锁的通断电，实现车窗的自动打开和整体脱落。

本科技发明系统采用数据采集，环境传感，结合微机自动化控制，实现了自动测试，智能控制，且适用范围为封闭式大型客运车辆。

在客车遭受意外，威胁到乘客生命安全情况下，能够实现自动报警，给乘客提供危险信号，封闭式车窗极短时间内自我打开整片脱落，从而引导乘客按秩序逃生；以使用的传感器类型多样，感知客车危险情况全面，包括了日常情况的所有意外状况，如碰撞，倾斜翻倒，起火；电路结构简单，适用环境条件广泛，实用易维修，所需材料价格低廉，来源广泛；控制器基于单片机技术，智能度及可靠性高，扩展性强；使用的车窗电控阳极锁开关单元为继电器和阳极锁，断电时断开，即使车辆发生意外造成断电而使单片机中心控制器停止工作，阳极锁也可立即自行断开，体现了面对意外情况的全方面考虑；车窗完全打开，为乘客提供宽敞的逃生通道，使乘客能在最短时间内完成逃生自救；车窗整片脱落，防止了对车窗玻璃就行击碎、爆破过程中产生的玻璃碎屑飞溅，以免对乘客造成不必要的二次伤害。

本研究的价值在于，提供一种安全逃生的智能车窗控制装置，能够实现在客车发生紧急情况时，在极短的时间内，向乘客发出危险警告，并由控制器控制客车车窗自动整块脱落，为乘客争取安全逃生的机会。

（作者单位：长安大学汽车学院）