智能车辆安全防护与实时跟踪系统的设计与实现

近年来，与非法活动密切相关的汽车盗窃案件激增，已成为日益令人担忧的问题。与此同时，面临石油短缺问题的国家纷纷转向将车辆改造为使用液化石油气（LPG）驱动，这给车主带来了新的安全挑战。本文介绍了一种新型集成智能系统，旨在解决汽车盗窃问题以及液化石油气驱动车辆相关的安全隐患。该系统将这些问题无缝整合到单一系统中，相较于传统报警系统，有望实现性能的显著提升。

所提出的系统主要由三个部分构成：汽车安全防护子系统、基于物联网（IoT）的汽车实时跟踪子系统以及汽车安全监测子系统。系统运用了多项关键技术，包括 Arduino 微控制器、蓝牙模块、振动传感器、键盘、电磁锁、GSM 模块、NodeMCU 微控制器、GPS 模块、MQ-4 气体传感器、火焰传感器、温度传感器以及另一蓝牙模块，力求为上述问题提供全面的解决方案。

此外，振动传感器在识别未经授权的车辆操作方面发挥着关键作用，其重要性在于能够检测到运行中发动机产生的振动。同时，其他模块和传感器则用于实时跟踪车辆并提升车辆安全性，这些措施包括防范燃气罐火灾或燃气泄漏等事故。最后，对该系统进行了集成编译和实际测试，测试结果表明系统运行良好。本文为提升车辆安全防护水平、防范盗窃以及解决燃气泄漏相关安全隐患提供了一些基础性步骤。

近年来，汽车盗窃案件发生率居高不下，给个人和社会带来了极大困扰。汽车盗窃案件增多可归因于多种因素，包括盗窃手段的不断翻新以及汽车黑市交易的扩张。与此同时，石油价格高企，且石油作为传统燃油汽车的主要燃料，在全球范围内供应紧张。由于石油资源稀缺，许多人开始考虑转向替代能源，如燃气汽车或电动汽车，以减少对化石燃料的依赖。汽车盗窃案件频发与解决石油短缺问题的迫切需求这一双重挑战，凸显了保障现有交通系统安全性和可持续性的重要性，也表明汽车行业亟需创新解决方案。

（一）汽车盗窃问题及其演变

如今，社会正面临汽车盗窃问题的困扰，这促使盗窃手段不断升级，同时也推动了防盗措施体系的发展。这种历史演变模式可追溯至 20 世纪初汽车开始普及的时期。最初，汽车盗贼主要采用简单的盗窃手段，如搭线（即短接开关）或强行进入（即砸破车窗）。然而，随着车辆技术不断升级以适配新型安全系统，盗窃犯罪手段也随之演变。

到了 20 世纪中期，汽车固定钥匙和点火系统成为标配。为应对日益严峻的盗窃威胁，汽车制造商推出了汽车报警系统等新产品，并出台了相关限制措施，以防范盗窃和未经授权的车辆进入行为。电子按键和智能钥匙的出现标志着一个新时代的到来，同时也带来了电子安全方面的挑战。犯罪分子利用技术手段拦截信号，这促使汽车行业进一步改进电子安全防护措施。

如今，最新的盗窃趋势是犯罪分子实施更为复杂的攻击，他们会干扰汽车发动机的关键信号，甚至入侵现代汽车的控制系统。执法部门、汽车制造商和科技公司共同协作，开发了一系列防范措施，如高级加密技术、双重身份验证以及强化的网络安全防护手段，旨在减少盗窃案件的发生。汽车盗窃的发展历程，见证了犯罪手段与安全技术之间持续不断的博弈，这也凸显了保持警惕并采取预防性措施以保障车辆安全的重要性。

（二）液化石油气驱动车辆及其安全防护需求

在汽车盗窃问题持续存在的同时，全球许多国家正面临传统石油基燃料短缺的问题，这一问题已影响到日常生活的多个方面。在此背景下，电动汽车和液化石油气（LPG）驱动车辆等替代方案逐渐受到关注。采用液化石油气作为汽车燃料具有诸多经济和环境效益。通常所说的燃气汽车，与使用传统燃料的汽车相比，燃料成本更低，对于注重经济性的驾驶者而言是一个理想选择。此外，液化石油气燃烧时产生的有害排放物更少，有助于改善空气质量，降低碳排放量。

然而，将传统燃油汽车改装为液化石油气驱动汽车的过程中存在诸多问题，尤其是盗窃风险 —— 这类改装车辆往往完全缺乏安全防护技术。因此，亟需为液化石油气驱动车辆开发安全防护和智能安保系统，以解决此类问题。一个融合物联网 connectivity 与实时分析功能的系统，不仅能确保这类车辆具备环境友好特性，还能有效防范盗窃，并保障车辆在行驶过程中的安全，为液化石油气交通方式的优势再添一层安全防护。

物联网是指物理设备、车辆、执行器以及其他具备传感器、软件和通信能力的联网物体。这些设备能够收集并交换数据，通常无需人工直接干预即可实现相互通信和交互。物联网架构涉及硬件组件、软件方法和通信系统的整合。物联网网络中的传感器和执行器负责从环境中收集数据，这些数据随后通过网络传输至物联网云平台，进行分析并辅助决策，具体架构如图 1 所示。

图 1、物联网系统的一般基本结构

物联网彻底改变了汽车及其他系统中安全防护系统的实现方式。通过整合物联网技术，安全防护系统能够实现实时分析、预测分析和人工智能等高级应用。汽车行业便是一个典型例子，基于物联网的安全防护系统能够实现对车辆的实时监控和远程状态监测。通过分析所收集的数据，可识别出可能表明车辆被盗或存在异常情况的异常行为或模式。此外，在极端情况下，集成物联网的安全防护系统还能启动自动响应措施，如自动锁门、关闭发动机或向警方发送警报。

本文接下来的部分将详细介绍所提出系统的方法，重点阐述三个重要方面：汽车安全防护、液化石油气驱动汽车的安全防护以及基于物联网技术的汽车实时跟踪。

本文设计并实现了一套针对液化石油气驱动汽车的智能安全防护系统。该系统主要由三个核心部分组成，具体概述如下：

系统的第一部分是汽车安全防护子系统。车主需通过键盘输入一个唯一密码，并通过专用安卓应用程序输入另一个密码。只有当两个密码均正确输入后，车辆才能正常启动使用。若键盘密码连续输入错误超过三次，或有人试图在未输入密码的情况下启动车辆，振动传感器会检测到车辆的异常移动和非法启动操作。随后，报警系统会被激活，电磁锁会自动锁闭车门，同时通过蓝牙模块和 GSM 技术向车主发送报警信息。

系统的第二部分是汽车跟踪子系统，该子系统借助物联网技术实现功能。此部分利用经过编程的安卓应用程序，结合 NodeMCU 微控制器和全球定位系统（GPS），实现对车辆的精准跟踪。

系统的第三部分是汽车安全监测子系统，主要用于监测燃气罐（通常位于后备箱）的液化石油气泄漏情况、火灾隐患以及温度升高问题。为了让读者快速、清晰地了解本系统的设计，本文绘制了图 2 作为直观示意。

图2、建议系统的图形化流程图

本节将详细概述用于设计该系统的硬件元件，包括 Arduino 微控制器、蓝牙模块、振动传感器、GSM 模块、NodeMCU 微控制器以及 GPS 模块。

（一）Arduino 微控制器

Arduino UNO 微控制器板是一款经济实惠的硬件平台，以 ATmega328P 微处理器为核心。该设备共提供 14 个数字输入 / 输出引脚，其中 6 个引脚支持脉冲宽度调制功能，此外还设有 6 个模拟输入通道。该电路板配备了 16MHz 陶瓷谐振振荡器、用于编程和通信的 USB 接口、用于外部供电的电源接口、用于进一步编程的在线串行编程（ISP）引脚以及复位按钮，具体如图 3 所示。

图 3、Arduino 微控制器套件

（二）蓝牙模块

HC-05 模块是一款性能出色的小型模块，能够在多种手持设备应用中实现室内或短距离全双工无线通信。该模块对于实现两个处理设备（如 Arduino 微控制器或任何支持蓝牙连接的微控制器）之间的连接具有重要价值。HC-05 模块通过通用同步异步收发传输器（USART）接口实现微控制器套件之间的通信，其典型波特率最高可达 9600。使用该模块还能简化与支持 USART 的微控制器套件兼容的接口配置过程。

（三）振动传感器

该传感器旨在监测和测量各类应用场景中的振动强度。振动传感器模块内置 SW-420 传感器和一个小型电位器，可用于调节传感器的灵敏度。此外，该模块还配备了一个小型 LED 指示灯，既可用作电源指示灯，又能直观显示数字输出值的状态。该模块采用简单的 3 引脚设计，分别为电源引脚（VCC）、接地引脚（GND）以及数字输出引脚（DO）或模拟输出引脚（AO）。

（四）MQ-4 气体传感器

MQ-4 气体传感器是一种小型设备，用于检测环境中的气体存在。该传感器基于气敏原理工作，能够准确检测液化石油气、天然气和甲烷等气体种类。这种小巧且可调节的传感器在多种应用场景的安全防护和环境监测中发挥着重要作用，例如燃气泄漏检测、工业安全防护以及空气质量监测。MQ-4 气体传感器包含三个主要引脚，其中两个用于供电，剩余一个为模拟输出引脚。

（五）GSM 模块

SIM900 是嵌入式系统领域中应用较为广泛的 GSM 扩展板之一。该扩展板能够使 Arduino 或其他微控制器通过 GSM/GPRS 接口与现有移动网络建立连接。借助该扩展板，Arduino 微控制器可以执行拨打电话或通过简单的 AT 指令发送短信等操作。

（六）NodeMCU

NodeMCU 微控制器套件是一款开源模块，主要用于开发物联网应用。该套件包含专门为乐鑫信息科技（Espressif Systems）的 ESP8266 Wi-Fi 系统级芯片（SoC）设计的固件，该芯片以内置形式集成在套件中。其硬件设计以 ESP-12 套件为基础。与 Arduino 微控制器套件类似，NodeMCU 能够读取外部环境的模拟信号和数字信号。

（七）GPS 模块

GPS（全球定位系统）是一种基于卫星的国际性导航系统，用于提供位置、速度和时间同步信息。GPS 系统可集成到汽车、智能手机甚至手表等设备中。该卫星系统由分布在 6 个地球中心轨道平面上的 24 颗卫星组成，每个轨道平面上有 4 颗卫星。这些卫星在距离地球 13000 英里（约 20000 公里）的高度运行，飞行速度达到每小时 8700 英里（约 14000 公里）。为直观展示构建本系统所使用的硬件组件，本文引入了图 4。

图4、所使用的硬件组件

本系统的实现主要依赖两款关键软件应用程序：一是 BlueTerm，用于实现智能手机与 HC-05 模块之间的蓝牙通信；二是 Arduino IDE，用于将代码编译后上传至 Arduino 开发板。以下是对这两款软件的简要介绍：

BlueTerm 是一款专为 Arduino 用户设计的多功能蓝牙应用程序。这款用户友好的应用程序简化了 Arduino 设备与智能手机或平板电脑之间蓝牙通信的建立过程。凭借其直观的界面，用户能够轻松地发送和接收数据，使其成为各类 Arduino 项目（如机器人技术实验、智能家居自动化或物联网应用开发）的理想工具。BlueTerm 简化了设备连接流程，为短距离室内通信场景下的 Arduino 使用体验带来了提升。

Arduino IDE 是一个专门为简化 Arduino 微控制器编程和代码上传流程而设计的软件平台。该平台的显著特点是拥有用户友好的界面，旨在提高用户操作的便捷性。软件提供了一个易于使用且功能全面的界面，能够满足不同技术水平用户的需求，因此适用于多种工业应用场景。Arduino IDE 通过提供多个预设代码和完整的文档资料，支持交互式设备和图形界面的开发。该平台的开源特性催生了一个充满活力的开发者社区，社区成员积极参与创意生成和技术研发。这种活跃的生态环境形成了一个多元化的创新空间，鼓励在电子领域进行创造性探索和高效问题解决。

本节介绍了所提出的车辆安全防护子系统的设计与实现，该子系统旨在保护车辆免受盗窃。这部分系统基于两块 Arduino UNO 微控制器板、一个 4×4 键盘、一个振动传感器、一个专门设计的蓝牙模块及配套安卓应用程序，最后还有一个 GSM 扩展板构建而成。

所有传感器和模块均连接到一块独立的 Arduino 板，而 GSM 模块则连接到另一块 Arduino 板。需要注意的是，GSM 模块功耗较大，需要稳定的电流供应才能正常工作。如果 Arduino 提供的电流即使有轻微下降，也可能导致模块与基站信号中断。此外，GSM 扩展板的性能还会受到环境温度、低电压产生的热量等外部因素影响，这些因素可能导致信号传输延迟，具体情况如图 5 所示。

为解决这些与供电相关的问题，本系统采用了一种解决方案：将 GSM 模块和振动传感器连接到单独的 Arduino UNO 套件上。这一改进显著提高了整个系统的可靠性，避免了系统对单一故障点的依赖。即使其中一个微控制器出现故障，系统的其他部分仍能正常运行。通过这种方式，有效应对了供电波动和外部环境因素带来的挑战。

图 5、温度对 GSM 模块性能的影响

当汽车发动机被非法启动时，会产生振动，振动传感器会立即检测到这些振动。检测到振动后，Arduino UNO 会向 GSM 扩展板发送指令，随后 GSM 模块会通过移动网络向车主的手机发送警告短信。该警报会告知车主有人试图非法启动车辆。

与此同时，与 GSM 模块连接的 Arduino UNO 会向第一块 Arduino UNO 套件发送一个逻辑信号 “1”。该信号会触发一系列操作，包括关闭汽车发动机、通过蓝牙向 BlueTerm 应用程序发送消息、激活汽车警报，以及启动电磁锁以将盗贼困在车内，从而进一步加强车辆的安全防护。

在正常使用车辆时，车主需要输入两个不同的密码：第一个通过 4×4 键盘输入，第二个通过安卓应用程序输入。只有当两个密码都正确输入后，车辆才能正常启动和使用。然而，如果键盘密码连续输入错误超过三次，或者未经授权人员试图在未输入正确密码的情况下操作车辆，系统会向 BlueTerm 应用程序发送警告消息，并再次执行上述安全防护流程。

该流程在防范各类现代汽车盗窃手段方面效果显著。系统建立了两层安全防护机制：第一层是通过键盘输入密码，第二层是通过安卓应用程序输入额外密码。这种双重安全防护机制确保只有车主才能操作车辆。图 6 至图 8 分别展示了汽车安全防护子系统的框图和实际实现效果。

图 6、汽车安全防护子系统框图

图 7、子系统内部实现视图

图 8、子系统外部实现视图

本小节概述了基于物联网的实时汽车跟踪子系统的设计和制作关键流程，该子系统通过 NodeMCU 微控制器、NEO-6M GPS 模块以及 Blynk 平台及其配套应用程序实现。

（一）Blynk 平台

Blynk 平台是专门为物联网应用设计的。通过该平台，用户可以创建各类应用程序，用于无线控制设备、显示来自不同传感器的数据、存储数据并以可视化形式呈现。Blynk 平台主要由三个核心组件构成：

1. 应用程序（Apps）：用户可借助平台提供的各种控件，根据自身项目需求设计多样化的界面。

2. 服务器（Server）：负责实现用户智能手机与硬件设备之间的所有通信。用户既可以选择使用 Blynk 云服务器（这是一种开源解决方案，能够轻松管理大量设备），也可以将 Blynk 服务器部署在树莓派（Raspberry Pi）开发板上，以获得更高的灵活性。

3. 库（Libraries）：包含一系列指令和软件，使用户能够在多种不同的开发板上有效运用该平台的功能。

（二）系统设计

该子系统的核心功能是实现汽车跟踪。子系统采用支持物联网技术的 NodeMCU 微控制器，通过 GPS 模块提供实时跟踪功能。如图 9 所示，本系统还利用 Blynk 平台开发了一个定制化安卓应用程序，该应用程序支持基于谷歌地图的车辆位置跟踪。

该应用程序会利用 GPS 模块获取的数据，显示车辆的行驶速度、行驶方向以及停车位置的经度和纬度信息。此外，应用程序还通过谷歌地图实时显示车辆的精确位置。图 10 和图 11 分别展示了实时汽车跟踪子系统的框图和推荐子系统的实际电路实现。

图 9、汽车实时跟踪编程应用程序

图 10、所提出的汽车实时跟踪子系统框图

图 11、实时汽车跟踪子系统实现效果

所提出系统的本节部分专门针对燃气驱动汽车设计，旨在保障汽车及其驾驶员的安全。该子系统基于 Arduino UNO 微控制器套件构建，配备了用于监测燃气罐周围环境温度的温度传感器、用于检测液化石油气泄漏的气体传感器、用于识别火灾的火焰传感器，以及一个蓝牙模块和配套安卓应用程序（用于无线接收所有传感器数据）。该子系统的结构组织可通过图 12 所示的图形框图清晰了解。

图 12、汽车安全监测部分图形框图

在该系统实现部分中，首先对汽车燃气罐的温度进行监测，然后通过短距离蓝牙技术将温度数据无线传输到智能手机。温度数据会显示在 BlueTerm 应用程序的用户界面上，该应用程序是一款免费开源软件，专门用于此数据显示功能。

此外，系统配备的火焰传感器用于检测液化石油气罐附近是否存在火灾。一旦检测到火灾，系统会立即向 BlueTerm 应用程序发送通知，及时告知车主可能存在的火灾风险。

同时，系统采用 MQ-4 气体传感器检测是否存在液化石油气泄漏情况。当检测到燃气泄漏时，系统会通过蓝牙向 BlueTerm 应用程序发送警告消息，再次提醒车主已检测到燃气泄漏。

在实际实现过程中，上述传感器被安装在一块 Ferro 板上，并使用导热胶和焊锡丝牢固连接，具体情况如图 13 所示。在实际使用时，这些传感器会被巧妙地布置在汽车燃气罐附近：温度传感器通过粘贴方式与燃气罐直接接触，以确保准确测量温度；气体传感器被放置在燃气罐的阀门附近；火焰传感器则针对性地朝向燃气罐，以便高效检测火焰。

图 13、汽车安全防护与安全监测系统实现效果

事实上，将所提出的系统划分为三个基本且相互独立的部分，极大地提高了系统的可靠性。这种设计方法确保系统不存在单一故障点。也就是说，即使其中一个组件或部分（例如微控制器或实时跟踪子系统中的某个元件）发生故障，系统的其他部分仍能正常运行。

通过为系统的每个部分配备独立的微控制器，实现了这种冗余设计和控制分散化，从而将智能控制功能有效地分布到系统的各个部分。

本节将展示对所提出系统各个组成部分（包括安全防护子系统、安全监测子系统以及基于物联网的实时跟踪子系统）进行实际测试后获得的结果。

（一）汽车安全防护子系统测试结果

对所提出系统已制作完成部分进行实际测试的流程如下：

振动传感器测试：为评估振动传感器的功能，我们对其安装位置附近区域进行敲击以产生冲击。随后，系统会切断发动机电源，从而关闭汽车发动机，同时警报系统启动并发出警告提示。与此同时，系统会通过 GSM 模块向车主的移动设备发送通知，并向 BlueTerm 应用程序发送消息。这种多层次的警报机制旨在及时告知车主可能发生的盗窃情况，具体如图 14 所示。

图14、检测到振动后收到警告信息

双重身份验证安全机制测试：该部分系统依赖 4×4 键盘和蓝牙模块实现安全验证。要使汽车发动机正常启动，需先通过键盘输入密码，此外还需从 BlueTerm 应用程序（即蓝牙应用程序）向 Arduino UNO 套件发送特定字符（如某个数字或字母）。只有当两个密码都成功输入后，汽车发动机才能正常运行，这一过程如图 15 所示。

图15、车辆的正常操作程序

若其中任意一个密码输入错误，汽车发动机都将无法启动。此外，如果键盘密码输入错误次数超过三次，警报会被激活，同时系统会向 BlueTerm 应用程序发送警报，告知车主存在可疑活动，具体情况如图 16 所示。

而且，系统还具备一项额外的安全防护措施：激活电磁锁以锁闭车门。该功能旨在将潜在盗贼困在车内，进一步提升车辆的安全防护水平。

图 16、密码输入错误时接收到的消息

（二）汽车实时跟踪子系统测试结果

当 NodeMCU 微控制器通电并与 Wi-Fi 信号源建立无线通信后，GPS 模块会启动与卫星的连接，以获取汽车精确的经度和纬度坐标。随后，获取到的位置数据会传输至 NodeMCU 微控制器，微控制器再将这些数据发送到 Blynk 云服务器。

Blynk 平台经过编程设置，可通过专用应用程序展示这些位置信息。该应用程序不仅会显示经度和纬度坐标，还会借助谷歌地图的功能，在交互式地图界面上直观地展示汽车的位置，具体示例如图 17 所示。

为验证所提出系统的正常功能，我们进行了一项测试：略微改变与系统配对的智能手机的位置，观察报告的经度和纬度值是否会相应变化。测试结果与预期一致，经度和纬度值随位置改变而发生了相应变化。

在测试过程中，智能手机使用伊拉克 Zain 公司的 4G LTE 网络进行通信连接，而 NodeMCU 微控制器则通过 TPLink 路由器的 Wi-Fi 连接到另一个独立的互联网网络。这种配置确保系统能够从全球任何位置跟踪汽车位置，充分彰显了其全球可访问性。

图 17、地图上显示的不同汽车位置

（三）汽车安全监测子系统测试结果

对所提出系统各组件进行实际测试的流程说明如下：

火焰传感器测试：为评估火焰传感器的功能，我们在传感器附近放置火源（如打火机火焰）。之后，传感器应能检测到火焰的存在。检测到火焰后，Arduino UNO 套件会启动警报系统，并通过蓝牙向 BlueTerm 应用程序发送警报消息。这种即时通知旨在提醒驾驶员可能存在火灾危险。为直观展示该测试过程，本文引入了图 18。

图 18、检测到火灾时接收到的消息

气体传感器测试：为评估 MQ-4 气体传感器的工作性能，我们在传感器附近放置了一个装有液化石油气的打火机（作为燃气源）。通过调节传感器背面的电位器来调整其灵敏度后，传感器应能对燃气的存在做出反应，启动其防护机制。

随后，Arduino UNO 套件中的警报系统会被激活，接着系统会通过蓝牙向 BlueTerm 应用程序发送消息。这种即时警报旨在告知驾驶员已检测到燃气泄漏。为直观呈现该测试过程，可参考图 19。

图 19、检测到燃气泄漏时接收到的消息

LM-35 温度传感器测试：为评估 LM-35 温度传感器的功能，我们在传感器附近放置热源（类似打火机或蜡烛火焰）。之后，传感器应能测量出周围环境的温度值。相应地，Arduino UNO 套件会启动警报系统，随后通过蓝牙向 BlueTerm 应用程序发送消息。这种即时通知旨在提醒驾驶员已检测到过热情况（尤其是当温度超过 50°C 时）。该测试过程可通过图 20 直观了解。

图 20、检测到过热时接收到的消息

所提出的系统在为液化石油气汽车提供全面且无缝集成的安全防护、安全监测和实时跟踪解决方案方面表现出色，通过物联网技术的应用实现了这一目标。系统成功整合了多种传感器、身份验证机制和先进的通信技术，能够提供更高水平的防护、即时通知以及便捷的用户体验。

这种高度整合的特性使其有别于传统的、集成度较低的系统 —— 传统系统往往缺乏所提系统所具备的先进功能和互联能力。为了定量比较所提出系统与其他现有解决方案的性能，我们在表 1 中展示了相关结果。

表 1、所提系统与现有解决方案的性能对比分析

汽车盗窃案件的不断增加以及液化石油气驱动车辆相关的安全隐患，已成为亟待解决的重要问题。所提出的集成系统的主要目标是通过实施实时跟踪、防盗措施和燃气相关事故防范策略，增强安全防护能力，从而解决这些问题。

具体而言，本文介绍并实现了一种旨在提升汽车安全防护水平的智能系统。该系统由三个部分组成，各部分功能相辅相成：第一部分主要用于防范盗窃案件；第二部分专门针对液化石油气驱动汽车设计，具备火焰检测、液化石油气泄漏识别以及燃气罐温度实时监测等多种功能；第三部分包含一个汽车实时跟踪子系统，通过整合物联网、GPS 和 Blynk 应用程序，在谷歌地图上显示汽车位置。

该系统的实现采用了多种组件，包括 Arduino 微控制器、蓝牙模块、振动传感器、键盘、电磁锁、GSM 模块、NodeMCU 微控制器、GPS 模块、MQ-4 气体传感器、火焰传感器、温度传感器以及另一个蓝牙模块。

在大量实际测试中，所提出的系统始终展现出极高的准确性和出色的性能。这些测试结果表明，该系统成功实现了提升汽车安全防护水平的目标。