關于安全逃生的智能車窗控制系統

■文/林昊

關于安全逃生的智能車窗控制系統

■文/林昊

隨著城市化進程的高速發展，城鄉的交通運輸客流量也越來越大，其中的顯著特征是城市公交車業，以及中短程客運業蓬勃發展，由此帶來的在意外情況下自燃，碰撞等發生乘員傷亡事件驟然上升，引起了國家相關部門的高度重視。

2013年，客車行業總體運行環境良好，高速公路通車里程進一步增加，城鎮居民出游熱情居高不下，客車產品內在品質不斷提升，為此帶動了客車市場需求快速增長。據中國汽車工業協會匯總的98家客車生產企業數據顯示，2013年，客車銷售超過50萬輛，同比增速為近五年最高。

總體來看，2013年客車市場大致呈現出以下幾個方面的特點：第一，農村客車的發展空間較大。國家每年將組織城2-3個城鄉客運一體化示范工程，形成不同地域、不同類型的城鄉客運一體化發展模式并在全國積極推廣。

第二，城市公交客車市場仍將高速增長。按照《城市公共交通“十二五”發展規劃》，“十二五”末，全國公共汽電車保有總量達60萬輛，較2013年新增約20萬輛，有效緩解城市公交運力不足的問題。根據規劃，“十二五”期間，新增需求20萬輛，更新需求28萬輛，十二五期間公交客車的總需求約為48萬輛，平均年需求量將達到9.6萬輛，而目前公交客車的年銷售量僅在6萬輛左右，增長空間也十分可觀。

第三，新興客車市場的發展值得期待。有關資料顯示，美國目前有44萬輛校車，每天要接送2500萬名中小學生，占所有中小學生總數的54%。而中國的總人口數倍于美國，以美國為參照系，未來校車的需求總量將會使客車的市場空間至少擴張一倍。

據《中國汽車工業年鑒》資料表明，我國屬于汽車交通事故嚴重發生區，從每萬輛車輛保有量死亡的人數來看，我國高達到44.58人，美國僅1.83人，全球平均約4人。從1998年至2003年，因交通事故造成死亡累計達57.51萬人，受傷人數253.03萬人，直接經濟損失165.03億元。

近年發生的因不能緊急逃生而造成的大型客車事故有：2011年7月4日湖北仙桃市境內，一輛貨車在隨岳高速公路珠璣站附近，與一輛客車發生追尾事故，導致兩車翻至護欄外并起火，造成包括貨車司機在內的23人死亡，29人受傷；2012年8月26日包茂高速公路安塞段發生一起客車與運送甲醇貨運車輛追尾碰撞交通事故，引發甲醇泄漏起火，導致客車起火，事故造成36人死亡。

通過走訪參觀大型客運公司以及客車制造企業，我們調查到：大多數城鄉中、小型客車采用推拉式車窗，可通過推開的車窗以及車頂的逃生通道進行緊急逃生；城市公交車以及長途大型封閉式客車大多采用安全錘擊碎玻璃逃生的方法；少部分客車采用由司機進行控制的爆破式逃生車窗。

現有逃生方式缺點如下：推拉式車窗面積太過狹小，如果發生緊急情況疏散速度過于緩慢，且人的緊急狀況下的逃生欲望很可能使場面混亂并發生踩踏事件，產生二次傷害，易造成不必要的傷亡；城市公交車作為城市交通的主要工具，單次載人量很大，發生緊急情況的時候如果車輛沒有主動報警裝置以及主動地引導，很容易造成乘客的混亂，乘客不易正確操作逃生錘進行逃生；大型封閉型長途客車尤其是臥鋪客車很多在晚上行駛，若險情發生在晚上乘客睡覺時，則乘客容易造成混亂，難以正確采用安全錘逃生；安全錘的使用有特定的方法：拿起安全錘，錘擊鋼化玻璃的四個角的地方，不要敲擊中間部，中間部分最為結實。因為有些玻璃是有貼膜的，所以玻璃破碎以后不會立即脫落，我們可以用腳踹開。玻璃脫落以后要及時有序地跳出車體，轉移到安全的地方。關鍵是要用安全錘的尖端敲擊四個角，敲中間是不行的。然而很多人沒有掌握正確使用安全錘的技巧，導致了不必要的傷亡。在由司機控制的爆破式逃生車窗方面，一是如果發生嚴重事故，很難保證司機的狀況是否能夠進行爆破操作；二是車窗爆破的時候會產生大量的玻璃碎渣，無法控制碎渣飛濺的方向，很容易使乘客受到不必要的傷害。

本裝置是一種安全逃生的智能車窗控制裝置，包括客車的車窗、車窗電控陽極鎖開關單元、控制器、溫度傳感器、以及信號預處理單元、電控陽極鎖控制電路和電源單元。溫度傳感器通過溫度傳感器信號預處理單元與控制器相連。控制器將輸出指令通過輸出端傳送至電控陽極鎖控制電路，由繼電器直接控制陽極鎖的通斷電，實現車窗的自動打開和整體脫落。

本科技發明系統采用數據采集，環境傳感，結合微機自動化控制，實現了自動測試，智能控制，且適用范圍為封閉式大型客運車輛。

在客車遭受意外，威脅到乘客生命安全情況下，能夠實現自動報警，給乘客提供危險信號，封閉式車窗極短時間內自我打開整片脫落，從而引導乘客按秩序逃生；以使用的傳感器類型多樣，感知客車危險情況全面，包括了日常情況的所有意外狀況，如碰撞，傾斜翻倒，起火；電路結構簡單，適用環境條件廣泛，實用易維修，所需材料價格低廉，來源廣泛；控制器基于單片機技術，智能度及可靠性高，擴展性強；使用的車窗電控陽極鎖開關單元為繼電器和陽極鎖，斷電時斷開，即使車輛發生意外造成斷電而使單片機中心控制器停止工作，陽極鎖也可立即自行斷開，體現了面對意外情況的全方面考慮；車窗完全打開，為乘客提供寬敞的逃生通道，使乘客能在最短時間內完成逃生自救；車窗整片脫落，防止了對車窗玻璃就行擊碎、爆破過程中產生的玻璃碎屑飛濺，以免對乘客造成不必要的二次傷害。

本研究的價值在于，提供一種安全逃生的智能車窗控制裝置，能夠實現在客車發生緊急情況時，在極短的時間內，向乘客發出危險警告，并由控制器控制客車車窗自動整塊脫落，為乘客爭取安全逃生的機會。

（作者單位：長安大學汽車學院）