周昊洋 丁麗娜 陳奕宏 盧家樂(lè) 胡超然 王建強(qiáng)

(大連海洋大學(xué) 遼寧大連 116000)

1 項(xiàng)目介紹

隨著社會(huì)中對(duì)女性的刑事類(lèi)犯罪與日俱增，女性失蹤、被性侵事件也越來(lái)越多。2013 年《中國(guó)婦女發(fā)展綱要（2011—2020年）》實(shí)施情況統(tǒng)計(jì)報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，在2013 年對(duì)女性的刑事類(lèi)犯罪顯著增加。此類(lèi)案件中受害者中女性的比例由2010 年的33.3%提高到35.8%。幼年女性被性侵、年輕女性失蹤，女性被犯罪分子進(jìn)行暴力傷害等案件層出不窮。為全面調(diào)查《中國(guó)婦女發(fā)展綱要（2011—2020 年）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《綱要》）落實(shí)情況，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局根據(jù)相關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)的資料和數(shù)據(jù)，對(duì)《綱要》提出的婦女在7 個(gè)領(lǐng)域2013 年的實(shí)施情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)，包含健康、教育、經(jīng)濟(jì)、決策和管理、社會(huì)保障、環(huán)境及法律。檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，女性在不同地區(qū)之間的差距依舊很明顯。其中為了應(yīng)對(duì)年輕女性失蹤、女性被暴力傷害，市面上衍生出了各式各樣針對(duì)女性安全防衛(wèi)的用品，其中以防狼噴霧以及防狼電棍居多。但是這兩樣產(chǎn)品相對(duì)來(lái)說(shuō)是不易攜帶的，而且在使用過(guò)程中也極易使對(duì)方察覺(jué)從而激怒犯罪分子。面對(duì)這一情況，研究人員想研究出一個(gè)便于攜帶且隱蔽性更高的一款防身用品，給女性更好的保護(hù)。

基于以上幾個(gè)方面，在比較了市面上的幾款防身用品之后，研究人員計(jì)劃將手機(jī)殼改造成電擊器[1]，對(duì)該款產(chǎn)品的設(shè)計(jì)計(jì)劃如下。

（1）該款產(chǎn)品產(chǎn)生的電流會(huì)使人局部失去行動(dòng)能力5～10 min，從而可以趁機(jī)獲得逃離時(shí)間。

（2）在其中加入GPS 定位系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)[2]，這樣一方面可以在遇到危險(xiǎn)時(shí)能夠及時(shí)發(fā)出求救信號(hào)，來(lái)得到家人、朋友或警方的救援；另一方面也有效減少了不法分子利用它來(lái)實(shí)施犯罪的一個(gè)可能性[3]。

這里分為兩種情況。對(duì)于普通的“混混”來(lái)講，報(bào)警系統(tǒng)就足以對(duì)他們產(chǎn)生威懾，使他們放棄進(jìn)一步的違法行為；而對(duì)于一些窮兇極惡的犯罪分子，GPS系統(tǒng)可以幫助警方更好地確定受害者的位置來(lái)實(shí)行救援。

（3）該產(chǎn)品的保險(xiǎn)功能或是防誤觸，研究人員打算使用機(jī)械裝置來(lái)控制整個(gè)裝備的通電和斷電，使用指紋裝置來(lái)控制裝備的啟動(dòng)與停止。這樣設(shè)計(jì)當(dāng)對(duì)方搶奪過(guò)去的時(shí)候它只能夠打開(kāi)控制設(shè)備通電的機(jī)械解鎖裝置并不能夠啟動(dòng)電擊器，然而一旦不法分子打開(kāi)機(jī)械解鎖裝置后，整個(gè)裝置的警報(bào)裝置和GPS 定位裝置也會(huì)隨之一并啟動(dòng)，這樣一來(lái)這個(gè)電擊器對(duì)于不法分子來(lái)說(shuō)就是一個(gè)會(huì)隨時(shí)暴露其自身的“定時(shí)炸彈”。這樣設(shè)計(jì)可以有效地防止當(dāng)裝置被搶之后，對(duì)方使用裝置對(duì)人們?cè)斐蓚4]。

2 硬件介紹

2.1 電容式傳感器

電容式傳感器是以各種類(lèi)型的電容器作為傳感元件，將被測(cè)物理量或機(jī)械量轉(zhuǎn)換成為電容量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)際上就是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。電容式傳感器廣泛用于位移、角度、振動(dòng)、速度、壓力、成分分析、介質(zhì)特性等方面的測(cè)量。最常用的是平行板型電容器或圓筒型電容器[5]。

2.2 電擊器原理

電擊器本防身武器的主體是由BG1、BG2、B1構(gòu)成交、直流變換器，B1升壓后經(jīng)QL 橋式整流向C2充電。BG3、BG4組成中空系數(shù)大的多諧振蕩器，它輸出脈沖觸發(fā)可控硅3CT5 導(dǎo)通。電容C2 經(jīng)3CT5 和B2、B3、B4的初級(jí)放電。于是B2、B3、B4 各次級(jí)相串聯(lián)輸出近萬(wàn)伏高壓。電擊器原理圖具體見(jiàn)圖1。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，研究人員會(huì)通過(guò)調(diào)整使電流保持在0.000 6～0.02 A 之間，這樣可以保證電擊器只會(huì)使人短暫地失去知覺(jué)，并不會(huì)致人昏迷甚至死亡，從根源上杜絕了防衛(wèi)過(guò)當(dāng)?shù)目赡苄浴?/p>

圖1 電擊器原理示意圖

2.3 GPS系統(tǒng)

GPS 系統(tǒng)在此設(shè)備中起到報(bào)警和定位的作用，這里研究人員將GPS系統(tǒng)裝入手機(jī)殼電擊器中它主要是由GPS 天線(xiàn)、CPU、存儲(chǔ)器等部分構(gòu)成，GPS 結(jié)構(gòu)圖具體見(jiàn)圖2。這里的GPS系統(tǒng)不同于手機(jī)上自帶的定位。當(dāng)按下機(jī)械解鎖裝置給設(shè)備通電時(shí)，GPS 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)并發(fā)送使用者的位置到使用者預(yù)設(shè)的手機(jī)上并且定位會(huì)實(shí)時(shí)更新。同時(shí)為了保證定位的準(zhǔn)確以及覆蓋范圍，我們的GPS會(huì)采用Wi-Fi定位的方式。

圖2 GPS結(jié)構(gòu)圖

3 原理介紹

根據(jù)圖3、圖4情況可知，該產(chǎn)品帶有兩個(gè)開(kāi)關(guān)，一個(gè)是普通開(kāi)關(guān)，控制整個(gè)電路的通電與否，按下后GPS及報(bào)警模塊接通，GPS工作并發(fā)出警報(bào)聲，在一定程度下能夠威嚇住對(duì)方。若對(duì)方仍要繼續(xù)行兇，則按下帶指紋識(shí)別功能的開(kāi)關(guān)，指紋解鎖流程圖具體見(jiàn)圖5，若指紋與錄入一致，則電擊器工作釋放出電流，為自己爭(zhēng)取逃離時(shí)間。若與錄入指紋不一致則電擊器模塊不啟動(dòng)，這樣能在一定程度上保證使用者的安全，以及避免電擊器被對(duì)方搶奪之后反過(guò)來(lái)對(duì)付自己。同時(shí)裝置啟動(dòng)時(shí)警報(bào)器會(huì)工作，并且發(fā)出尖銳的警報(bào)聲引來(lái)附近的人，在一定程度上可能使不法分子打消繼續(xù)行兇的念頭，如果沒(méi)能打消不法分子繼續(xù)行兇的念頭，那么電擊器啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，也會(huì)對(duì)不法分子起到震懾的作用，使他不敢輕舉妄動(dòng)[6]。

圖3 原理介紹圖

圖4 產(chǎn)品流程圖

圖5 指紋解鎖流程圖

4 項(xiàng)目特點(diǎn)

4.1 威懾性

該產(chǎn)品在具有手機(jī)殼的功能外，還具有防身功能，啟動(dòng)時(shí)的警報(bào)器能夠?qū)?duì)方起到一定的威懾作用，若對(duì)方仍要行兇則可以啟動(dòng)電擊器，并且電擊器采用的電壓會(huì)低于市面上常見(jiàn)的電壓，作用于人體后會(huì)造成局部麻痹，但是不會(huì)致暈。

4.2 安全性

具有報(bào)警裝置，產(chǎn)品通電后GPS 直接發(fā)送求救信號(hào)，手機(jī)殼內(nèi)設(shè)報(bào)警裝置，如遇危險(xiǎn)按動(dòng)手機(jī)殼上的開(kāi)關(guān)即可發(fā)出求救信號(hào)。可預(yù)設(shè)多個(gè)特定求救號(hào)碼，例如110 和父母的電話(huà)。按鈕裝置是整個(gè)裝置的總開(kāi)關(guān)，點(diǎn)擊器開(kāi)關(guān)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇是否開(kāi)啟。

（1）內(nèi)設(shè)GPS 系統(tǒng)，定位GPS 系統(tǒng)連接報(bào)警裝置，使用者的實(shí)時(shí)位置能夠被緊急聯(lián)系人的手機(jī)定位，且它能自動(dòng)撥打預(yù)定的號(hào)碼，使收到信息的人能及時(shí)進(jìn)行救援。

（2）極好的偽裝性，不易察覺(jué)，手機(jī)殼型的電擊器在平時(shí)與普通手機(jī)殼無(wú)差別，但在功能上卻集合了自衛(wèi)和求救功能。

（3）便攜性。產(chǎn)品以手機(jī)殼作為載體套在手機(jī)上能極大地減少外出忘帶情況的發(fā)生，同時(shí)也可以在手機(jī)殼上添加其他的一些功能，例如手機(jī)支架等，來(lái)豐富產(chǎn)品的實(shí)用性。

（4）安全性。在天黑獨(dú)行時(shí)，如遇可疑人靠近或尾隨，可以按下總開(kāi)關(guān)，使手機(jī)殼發(fā)出警報(bào)聲，打消他的行兇意圖。如有可疑男子靠近又有了不軌行為，則可點(diǎn)擊器模塊開(kāi)關(guān)，造成對(duì)方局部麻痹，自己則趁機(jī)逃跑。

5 結(jié)語(yǔ)

長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，任何一項(xiàng)科技產(chǎn)品的研發(fā)和評(píng)估都需要經(jīng)歷漫長(zhǎng)和艱苦的過(guò)程，不可能在短時(shí)間內(nèi)一蹴而就。為女性防身研制的電擊器作為自衛(wèi)武器的一種，具有方便攜帶、隱蔽性高、效果顯著、危害性相對(duì)較小等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)其技術(shù)特征、效果、安全性及可靠性研究和評(píng)估需要采取科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，并根據(jù)我國(guó)國(guó)情和人群特性，從實(shí)際出發(fā)積極促進(jìn)論證和研發(fā)。在研究和評(píng)估的過(guò)程中積累經(jīng)驗(yàn)，擇優(yōu)汰劣，去偽存真，從理論上為不斷完善相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系提供重要的科學(xué)依據(jù)，確保能夠在法律法規(guī)的規(guī)范下給女性更好的防護(hù)。