摘要：设计一款车辆防闷的安全控制装置以防止因父母及亲人的疏忽而导致儿童在车内被闷死事件的发生，确保儿童的安全。在提出相应设计方案后借用仿真软件对温度、重力等信号进行输人判断，在充分考虑车辆使用过程中的干扰因素后，实行对车辆车窗控制信号的有效输出，从理论上车窗可以安全有效地开启，确保车内人员的安全。

    据媒体公开报道，夏季由于父母、老师或驾驶员疏忽导致儿童被锁于车内发生窒息死亡的事件，从2006年到2015年，全国至少发生20多起，部分车辆使用者对车辆使用过程中的安全意识较为淡薄，正是由于父母监护义务的缺位及人们的粗心大意导致儿童在车内窒息死亡的事件频繁发生，这也从侧面反映了车辆在应对此类突发事件时无相应的结构来避免悲剧发生。
    目前车辆往往考虑自身的防盗因素较重，对该类事件采取的思路往往是通过求助人员在驾驶室内按响车辆喇叭来引起注意或者是通过拍打车窗来实现求助，不过这两种方法中存在的问题在于：①部分车辆熄火停车后，喇叭是无法发出声响的；②部分求助人员年龄十分幼小，根本无法实现主动求援的动作。因此，基于现有车辆的基本结构情况下，实现对车辆车窗有目的、有条件的控制，是减少夏季儿童被闷死在车辆内此类事件的有效手段之一。不过如何实现车辆处于停止状态下时，车窗有效、准确、安全地开闭正是需要思考的。

    1 设计方案
    夏季，车辆作为一密闭空间，经过一段时间的太阳直射后，车辆内的温度会远远大于外部环境温度，这一高温环境造成车内儿童体温上升、水分流失进而缺氧窒息。根据这一原因，构想当车辆车窗可以根据需要进行适度的开启，虽不能完全降低车内温度但可以在一定程度上缓解车辆内部温度过高情况，进而防止悲剧发生。根据试验数据，也证实这一猜想具有一定的可行性。
    试验测量仪器为红外式非接触测温枪，选取车内后排座椅为测量点进行测量，测量间隔时间为15 min，测量数据见表1。

    从表1中可以看出，当车窗进行适当开启后，会对车内的温度环境带来一定的影响。设计的主要参考对象属于年龄段较小、行为能力较弱的婴幼儿童，如何判断车内是否留有儿童是设计首要解决的任务。
    车辆使用者在习惯上的不同会给是否有儿童的判断带来一定的干扰，例如是否是与儿童质量相当的物品的干扰、被锁人员是否属于行为能力较弱的婴幼儿的干扰。所以为了有效判断被锁对象，没有采取单一信号源，而是采用了重力和红外线双重信号源进行判断。完成对车辆内是否留有人员的判断后，为确保车辆安全，不能盲目开窗造成财产受损，因此应对车内温度变化情况进行监测。
    为确保车窗控制是有针对性、必要性的开启，所以车内是否有人和车内温度是否到达限定值，这两个条件应该是逻辑与关系，缺一不可，设计方案如图1所示。其控制思路是当汽车处于熄火、车门紧闭的情况下，装置开始启动。装置首先通过重力和红外线传感器判断车内是否有儿童，如果没有儿童，装置会自动关闭，以便节省电源；如果有儿童在车内，装置继续监测车内温度的上升情况，车内上升到一定的温度，例如26℃后，传感器就会将监测到的温度传送给此装置的信号控制器，信号控制器会判断出此温度信号是否达到设定值，并进行运算与处理，然后输出执行命令，输出的命令直接控制车窗电机，电机根据指令要求控制车窗玻璃的下降。

[1] [2] [3]  下一页