中华民国第四十九届中小学科学展览会作品明书

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1、中華民國第四十九屆中小學科學展覽會作品說明書科別：電子、電機及資訊類組別：高職組作品名稱：智慧型汽車車窗安全控制系統關鍵詞：車窗、防盜、防夾編號：摘要社會上，因為單獨把孩童留在車內而發生生命危害之事件層出不窮。因此已立法規定，如將孩童單獨留在車內將處以3仟元以下罰款。雖然這樣規定，但還是有人為了求方便而重蹈覆轍。本研究利用8051單晶片接收車鑰匙、車鎖、人體紅外線及馬達電流之訊號以操控汽車車窗馬達，當駕駛者離開車子時，利用人體紅外線感測器偵測車內是否還有人，如有人則將車窗打開並蜂鳴警示以避免孩童被單獨留在車內。如沒有人則將車窗關閉而具智慧型防盜功能。而在一般操作時

2、，可防止夾傷甚至夾死孩童而具有防夾功能。我們利用感測馬達電流就可以得知車窗是否有夾到東西的原理，以判斷是否車窗已卡住。經實驗證明，當車窗往上並遇阻力或卡住時，流通馬達之電流會大於8A。因此，8051單晶片在接收大於8A之訊號後就是讓馬達停止，這樣就具有防夾、自動關閉及自動開啟之功能。所以裝上我們設計的車窗安全控制系統能有效避免駕駛者將孩童留在車內、能避免車窗在關閉中夾傷孩童、能避免駕駛者離開車子而忘記關閉車窗所造成之損失。壹：研究動機製作車窗安全控制系統之動機有3個，第1個動機為：防止孩裡被單獨留在車內：在車窗緊閉的情況下，車內會如悶燒鍋一樣溫度一直上升並且下降緩

3、慢。如果車內還有人被關在裡面則必然無法在高溫的環境下存活，而且如單獨把孩童留在車內可處3仟元罰款。第2個動機防盜：在夜晚時，一般駕駛者會因節約能源而將冷氣關掉並打開車窗，也因此常忽略在離開車子前將車窗再度關上。所以，就會讓小偷有機可趁。如果車子是停在外面並且遇到下雨，那車內必然積水。如要處理乾淨，必然要花費不少金錢了。第3個動機為防夾：小孩在車內常會將頭或手伸出車外，如又誤碰車窗開關則可能會導致夾到頭或手之意外傷害發生。娃娃車座位自從「川」式改成「非」式後，就曾發生好幾次娃娃車悶死幼裡事件。還記得民國94年的不倒翁托兒所孩童因為老師沒有點名的疏忽而被遺忘在車窗緊閉

4、的娃娃車裡，卻都沒人發現，直到娃娃車司機要去載小朋友回家才發現有位小朋友被悶死在車裡。電動車窗沒有防夾功能導致幼童被車窗夾死或夾傷的事件也成曾出不窮，民國94年苗栗一小男童和爸爸到苗栗市河濱公園看遙控飛機表演，開開心心看完後，兩人就坐上這輛車要回家，才開到一半，路人突然告訴父親，小朋友被後座的車窗夾住脖子，呼吸困難。幸好心肺復甦術加上心臟1按摩，總算把小男童從鬼門關前拉回來，媽媽心疼地抱在懷裡，直說家中的車是舊款式，沒有防夾裝置，發生這樣的事，她再也不敢讓小朋友獨自坐在後座了。在民國96年台中縣也發生私家車電動車窗夾死兒童悲劇，一名父親在接載四歲兒子放學返家途中，

5、因接聽手提電話而忽略兒子在後座玩弄電動車窗。該名父親講完八分鐘電話後，回頭赫見兒子像上吊般頸部被車窗緊緊夾住，送院後證實不治。另外，也有某位孩童的爺爺下車去便利商店買東西而把年幼的孫子單獨留在車裡，但小孩好奇的把頭伸出窗外又不小心誤觸電動窗開關，而被夾住頭，如果再拖久一點，孩童可能就窒息而死了，最後幸好爺爺及時的發現，而沒有造成遺憾。由此可見，車窗之安全是重要的，必須非常重視。貳：研究目的本研究目的是為了設計一個車窗安全控制系統，以避免單獨將孩童留在車上並具防夾、防盜之功能。參：研究設備及器材1.實習用汽車5.8051單晶片燒錄器2.個人電腦6.三用電錶3.電子實

6、習板7.馬達4.焊接工具組電子材料：電阻器、電容器、二極體、電晶體、焦電型紅外線感測器、蜂鳴器、繼電器IC：89S52、7805、ADC0804、OPA2904肆．研究過程或方法一、紅外線技術的基本概念自然界中一切溫度高於絕對溫度(-273℃)的物體都不斷的輻射著紅外線，這種現象稱為熱輻射。紅外線是一種人眼看不見的光波，它是由物質內部的分子、原子運動所產生的電磁輻射，是電磁頻譜的一部份，其波段介於可見光與微波波段之間(0.761~1,000微米)通常我們依波長把紅外光譜分成四個波段：近紅外光(0.76~3微米)。中紅外(3~6微米)。中遠紅外光(6~20微米)。遠

7、紅外光(20~1~1,000微米)。2一切物體都有其自身的紅外線輻射特性。為研究各種不同物體的紅外線輻射，人們用理想的輻射體一絕對黑體(簡稱黑體)作基準。能吸收全部入射的輻射而不會產生反射的物體稱為黑體。良好的吸收體必然也是良好的輻射體，因此，黑體的輻射率最高，將其輻射率比定為一，任何實際物體的輻射發射量與同一溫度下黑體的輻射發射量之比稱為該物體的輻射率比，其值必小於1。物體的輻射率比與該物體的材料種類、表面特性、溫度、波長等因素有關。黑體的輻射特性可用普朗克定律描述，該定律繪出以黑體作為溫度函數的光譜分佈。對某一溫度，輻射量最大的波長與其溫度的乘積為常數，這個關

8、係稱作維恩