[发明专利]校车安全综合预警系统

权利要求书

1.校车安全综合预警系统，其特征在于：包括微控制单元、高温防中暑系统、烟雾报警系统、低温防冻系统、人员离车提醒系统、安全撤离指示系统、车内自动开门撤离系统、车外被动开门撤离系统；

微控制单元通过单总线的方式分别与高温防中暑系统、烟雾报警系统、低温防冻系统、人员离车提醒系统、安全撤离指示系统、车内自动开门撤离系统和车外被动开门撤离系统连接。

2.根据权利要求1所述的校车安全综合预警系统，其特征在于：烟雾报警系统包括烟雾传感器，烟雾传感器采用特殊的半导体材料，烟雾的浓度会影响此种半导体材料的电阻，微控制单元通过 A/D 转换采集烟雾传感器的输出引脚的电压，对其进行数值转换计算出烟雾的相对浓度，多次实验模拟计算，得出烟雾报警的临界值，依此理论，通过车内烟雾传感器对车内烟雾浓度进行实时监测，当烟雾的相对浓度高于该烟雾报警的临界值时，微控制单元指示车内和车外同时声光报警。

3.根据权利要求1所述的校车安全综合预警系统，其特征在于：高温防中暑系统和低温防冻系统均包括温度传感器和红外感应器，微控制单元和温度传感器以单总线的方式进行连接，温度传感器采用两种不同的半导体材料，在不同温度下，这两个半导体材料之间的接触电势不同，从而能采集获得车内温度；

当车内温度高于或低于人体最适温度值时，车内会语音提醒司机打开空调，调节车内温度；停车状态下，当红外感应器检测到车内有人且温度超过限制温度时，会启动车内、车外声光报警装置，进行报警，同时车门会自动打开；当车内温度超过上限制温度或低于下限制温度时，微控制单元指示车内和车外同时声光报警并通知车上人员撤离。

4.根据权利要求1所述的校车安全综合预警系统，其特征在于：人员离车提醒系统包括对射红外计数传感器，利用对射红外计数传感器能够准确的对上车人员计数，对射红外计数传感器具有发光器和收光器，使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，即车门的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就输出一个开关控制信号，从而计算上车下车学生数量；

声光提示学生离车：汽车正常熄火后，汽车音响会放出音乐提醒学生下车，同时有源灯光系统也会启动，声、光系统一齐工作提醒学生安全离车；微控制单元通过中断方式采集对射红外计数传感器的信号对人员离车的数量与上车的数量进行比对，若少于上车时采集的人数，则车门不会关闭，发出声光警报，提醒车内还有人员没有下车。

5.根据权利要求1所述的校车安全综合预警系统，其特征在于：当校车出现事故时，安全撤离指示系统通过CAN总线通知车门自动开门系统工作，安全撤离指示系统通过光敏传感器检测车内光线，光敏传感器能感应光线的明暗变化，输出电信号，通过简单电子线路放大处理，控制灯光自动开关，如果车内比较暗则打开灯光为学生照明，方便人员迅速撤离；安全撤离指示系统还包括具有工作时间长、吸光、蓄光功能的带箭头的夜光标牌，可以作为紧急撤离指示标志，在车内在光线暗的条件下自身发光，指示撤离道路。

6.根据权利要求3所述的校车安全综合预警系统，其特征在于：车内自动开门撤离系统需要时刻检测温度是否过高或者烟雾浓度过高，当出现紧急情况时，车内自动开门撤离系统需要迅速做出反应；在紧急情况下，车内自动开门撤离系统的相关比较变量放在register寄存器中，调用开门程序，车内自动开门撤离系统通过CAN总线通知校车出厂配置的开门模块，开门模块通过PWM波控制着开门的速度，车门快速打开，在有源灯光指示标志和夜光标牌指示撤离标志的指示下，使学生安全撤离。

7.根据权利要求6所述的校车安全综合预警系统，其特征在于：车内自动开门撤离系统启动具有三个条件：第一、停车状态下温度超过限制温度时，车内自动开门撤离系统立刻启动，车门会自动打开，第一时间指引未下车学生撤离；第二、烟雾报警系统一旦启动，汽车会紧急停止，车门会自动打开，车内自动开门撤离系统立刻启动，第一时间指引学生撤离；第三、当车门关闭后，红外感应器会立即启动，检测车内是否存在遗漏儿童，若检测到遗漏儿童后会启动声光报警装置，车内自动开门撤离系统立刻启动，同时车门会自动打开。

8.根据权利要求1所述的校车安全综合预警系统，其特征在于：车外被动开门撤离系统包括安装在车外的紧急营救按钮，按动紧急营救按钮，车门将会被动打开，方便车外人员进入车内施救；车外被动开门撤离系统为紧急备用系统，高温防中暑系统、低温防冻系统和烟雾报警系统任意一个系统发出报警后，车外被动开门撤离系统才可被使用；否则紧急营救按钮无效；

当出现紧急情况时车外被动开门撤离系统才能运行，车外被动开门撤离系统通过检测到温度是否过高/低或者烟雾浓度是否过高，来判断紧急按钮是否启动，紧急按钮启动后，能够在校车停止、车内无法打开车门的情况下，通过IO口引脚检测按钮电平变化，连接开门模块，在车外打开车门；另外通过微控制单元生成比较好的PWM波，通过产生不同的频率使蜂鸣器发生具有节奏的声音去提醒车内人员撤离；

微控制单元需要综合以上系统，当车辆正常运行时，下车过程中微控制单元会启用正常的安全离车程序；微控制单元判断到校车内温度过高或过低时，引脚产生信号提醒人员打开空调调温系统；车辆出现烟雾浓度超标或车内温度过高或过低时，微控制单元执行安全撤离指示程序。