王永橋

貴州大學(xué)明德學(xué)院電氣工程學(xué)系 貴州貴陽(yáng) 550025

近年來(lái)隨著人們的交通安全的重視程度逐漸提高，對(duì)于酒駕的懲罰力度也在加大，但酒駕的行為依然難以禁止，需要采取其他有效的方法加以輔助。有種方法可以防止醉酒人員啟動(dòng)車輛，從而防止醉酒駕駛，即智能駕駛員醉酒駕駛自動(dòng)鎖定系統(tǒng)，這種車載乙醇檢測(cè)器連接到汽車的啟動(dòng)裝置，故能夠較好地保障駕駛?cè)藛T的安全，具有較大的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用空間。本文主要分析了酒駕自動(dòng)鎖車系統(tǒng)的目前應(yīng)用情況，并對(duì)自動(dòng)鎖車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析，對(duì)于提高酒駕鎖車系統(tǒng)的推廣應(yīng)用具有一定的意義。

1 駕駛員酒駕自動(dòng)鎖車系統(tǒng)

酒駕鎖車系統(tǒng)一般分為民用型和專業(yè)型，民用型主要供自用安裝用戶使用，功能相對(duì)簡(jiǎn)單。作為專業(yè)類型的酒駕鎖車系統(tǒng)，它增加了各種功能，以防止作弊。 當(dāng)用戶打擊時(shí)，相機(jī)監(jiān)控相機(jī)和面部識(shí)別，可以確保被測(cè)試的人自己是駕駛員并且解決了替代檢測(cè)的漏洞。汽車啟動(dòng)后，鎖車系統(tǒng)仍將隨機(jī)要求駕駛員進(jìn)行測(cè)試以防止駕駛員在駕駛的過(guò)程中出現(xiàn)飲酒的行為[1]。所有包括測(cè)試結(jié)果，照片，GPS定位和各種汽車信息的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)將通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳到服務(wù)器，以便于監(jiān)控車輛。作弊記錄允許任何未通過(guò)打擊測(cè)試的驅(qū)動(dòng)器實(shí)時(shí)記錄和上傳，防止駕駛員通過(guò)非法手段跳過(guò)測(cè)試，此外數(shù)據(jù)分析可以通過(guò)收集大數(shù)據(jù)來(lái)分析相關(guān)的行為，保證鎖車系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 駕駛員酒駕自動(dòng)鎖車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 自動(dòng)鎖車系統(tǒng)的控制原理

在自動(dòng)鎖車系統(tǒng)中，可以通過(guò)采用酒精傳感器，當(dāng)該酒精傳感器的使用人員使用時(shí)，對(duì)著進(jìn)行吹氣，就可以測(cè)試駕駛?cè)藛T是否具有酒駕的行為。當(dāng)車輛被自動(dòng)鎖車系統(tǒng)鎖死之后，可以通過(guò)其他的方式給朋友發(fā)生求助信息，并采取相應(yīng)的措施前往接送。一般而言，駕駛員自動(dòng)鎖車系統(tǒng)是由主機(jī)、副機(jī)、攝像頭三部分組成，主機(jī)負(fù)責(zé)酒精測(cè)試；副機(jī)負(fù)責(zé)汽車控制，攝像頭監(jiān)控。工作原理為在汽車啟動(dòng)前，司機(jī)必須先向無(wú)線手持設(shè)備呼氣，結(jié)合汽車和酒檢測(cè)器的反酒后駕駛終端可以通過(guò)酒精氣敏點(diǎn)火自鎖裝置采用高精度的酒測(cè)量系統(tǒng)和無(wú)線通訊技術(shù)，從而防止酒駕者駕車[2]。此外設(shè)備采用先進(jìn)的傳感器，可判別非人外部氣體，能有效防止駕駛員利用打氣筒噴氣來(lái)逃避檢測(cè)，配合攝像頭監(jiān)控駕駛員吹氣圖像，確保被測(cè)者是司機(jī)本人，防止作弊。

2.2 自動(dòng)鎖車系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)

在駕駛員酒駕自動(dòng)鎖車系統(tǒng)中，首先需要配置檢測(cè)電路，這是判斷駕駛員是否發(fā)生酒駕的前提條件，其次是酒精傳感器和中央處理電路。當(dāng)將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后，發(fā)生駕駛員具備了酒駕的行為，則將啟動(dòng)動(dòng)作電路。利用酒精傳感器的含有酒精氣體檢測(cè)裝置，當(dāng)在車內(nèi)檢測(cè)到酒精濃度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，電路中繼電器動(dòng)作，切斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，使汽車不能開動(dòng)[3]。此電路控制簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)只要車內(nèi)酒精濃度超標(biāo)則會(huì)動(dòng)作，所以應(yīng)用存在局限性，如出租車就不適合。

2.3 自動(dòng)鎖車系統(tǒng)的算法設(shè)計(jì)

檢測(cè)電路分為兩部分，包括對(duì)酒精的檢測(cè)電路和酒精傳感器，其中酒精傳感器它是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，具有高靈敏度和對(duì)酒精的快速響應(yīng)。但它缺點(diǎn)是由于有電加熱絲壽命較短，我們可以利用第二部分的車內(nèi)人體紅外檢測(cè)電路來(lái)控制它的工作。所以第二部分功能為車內(nèi)人體紅外檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到有人體時(shí)，首先給酒精傳感器通0.5-2S的大電流使傳感器快速加熱，從而迅速進(jìn)入正常工作狀態(tài)（如正常加熱傳感器需要預(yù)熱1-2分鐘，才能正常工作），然后啟動(dòng)相應(yīng)電路。在酒精的檢測(cè)電路涉及到從模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換過(guò)程，因?yàn)橹挥袛?shù)字量才可以傳入到自動(dòng)鎖車系統(tǒng)中進(jìn)行控制，而為了實(shí)現(xiàn)從模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，需要采用一定的傳感器設(shè)備，通過(guò)檢測(cè)到酒精濃度較高的情況，則啟動(dòng)鎖車系統(tǒng)中的鎖車回路。

中央處理電路是采用單片機(jī)進(jìn)行智能處理，控制語(yǔ)音提醒和保護(hù)等。中央處理電路是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，當(dāng)處理電路檢測(cè)到酒精濃度較高的信息時(shí)，則將啟動(dòng)動(dòng)作電路，此時(shí)可能會(huì)切斷汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖車的目的，自動(dòng)鎖車系統(tǒng)在其他的應(yīng)用場(chǎng)合中也具有較好的適應(yīng)性。對(duì)于自動(dòng)鎖車系統(tǒng)的控制算法，可以采用多種控制算法，如PID控制、數(shù)字控制技術(shù)等。在對(duì)控制算法的選取中，應(yīng)該需要考慮控制算法的實(shí)現(xiàn)的難度，一般而言PID控制的性能較好，能夠在大多數(shù)的場(chǎng)合中適用，對(duì)于駕駛員自動(dòng)鎖車系統(tǒng)可以采用PID控制算法。在駕駛員自動(dòng)鎖車系統(tǒng)中，具有的多個(gè)電路模塊應(yīng)能相互間協(xié)調(diào)運(yùn)行，保證控制系統(tǒng)中各個(gè)軟件和硬件模塊之后的正常運(yùn)行。

3 駕駛員酒駕自動(dòng)鎖車系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 自動(dòng)鎖車系統(tǒng)的應(yīng)用效果

駕駛員酒駕自動(dòng)鎖車系統(tǒng)一般是放置于汽車之中，但不應(yīng)影響其他控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，汽車的司機(jī)通過(guò)呼氣可檢測(cè)是否具有酒駕的行為。酒駕自動(dòng)鎖車系統(tǒng)的檢測(cè)應(yīng)該較為靈敏，一旦檢測(cè)出確實(shí)具備酒駕行為，應(yīng)該立即啟動(dòng)汽車鎖車程序。駕駛員自動(dòng)鎖車系統(tǒng)一旦在社會(huì)上進(jìn)行推廣，則將有利于降低酒駕事故的發(fā)生，對(duì)于保證駕駛員和交通系統(tǒng)的安全將發(fā)揮較大的作用，這也可以從根源上避免了酒駕。

今后汽車如果要上市，需要做好相應(yīng)的安全保護(hù)措施，包括酒精鎖車系統(tǒng)，此外還應(yīng)安裝嗜睡預(yù)警和注意力感知系統(tǒng)、事故數(shù)據(jù)記錄器、緊急停車警示、寬型前座乘客防碰撞改良式安全帶、行人和自行車騎行者頭部碰撞區(qū)域擴(kuò)大與安全玻璃。汽車采用多個(gè)保護(hù)控制系統(tǒng)，可以提高汽車的安全保護(hù)等級(jí)，保證汽車駕駛?cè)藛T的安全。目前自動(dòng)鎖車系統(tǒng)已經(jīng)在實(shí)際中得到了一定程度上的應(yīng)用，從目前的應(yīng)用效果來(lái)看，采用駕駛員酒駕自動(dòng)鎖車系統(tǒng)能夠發(fā)揮一定的作用，降低了交通事故發(fā)生的總數(shù)。

3.2 自動(dòng)鎖車系統(tǒng)的未來(lái)應(yīng)用前景

隨著駕駛員酒駕自動(dòng)鎖車系統(tǒng)的發(fā)展，出現(xiàn)了無(wú)線酒精傳感器系統(tǒng)，只要將無(wú)線酒精傳感器分別安裝在汽車內(nèi)置里，一旦車上有人喝了酒，無(wú)線酒精傳感器就會(huì)發(fā)出信號(hào)，通過(guò)主處理器進(jìn)行分析，只要監(jiān)測(cè)到空氣中的酒精濃度超過(guò)了所設(shè)定的閥值，并分析出司機(jī)為酒駕，則會(huì)通過(guò)GPRS向警方的信息中心報(bào)警，GPS則會(huì)提供車輛10米以內(nèi)的精確定位，便于民警高效執(zhí)法。當(dāng)前警方主要采用便攜式氣體呼吸酒精含量監(jiān)測(cè)儀，輔以血液酒精含量監(jiān)測(cè)的方式，通過(guò)酒精檢測(cè)系統(tǒng)，可以降低執(zhí)法的工作強(qiáng)度，還可以大幅降低出現(xiàn)酒駕事故的概率，提高交通系統(tǒng)的安全等級(jí)。未來(lái)可以在多個(gè)行業(yè)中廣泛采用酒駕自動(dòng)鎖車系統(tǒng)，可以通過(guò)建立一套統(tǒng)一的應(yīng)用接口標(biāo)準(zhǔn)，這樣在汽車中推廣安裝該套系統(tǒng)較為方便。自動(dòng)鎖車系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于貨運(yùn)物流、公交、客運(yùn)、出租、等行業(yè)。針對(duì)目前酒駕仍呈現(xiàn)出治而難禁之勢(shì)，希望越來(lái)越多的汽車廠商以及高風(fēng)險(xiǎn)駕駛崗位能夠?yàn)槠嚺渲梅谰岂{系統(tǒng)，從源頭扼止酒駕，終結(jié)酒駕。

4 結(jié)語(yǔ)

駕駛員酒駕自動(dòng)鎖車系統(tǒng)從目前來(lái)看具有較大的應(yīng)用空間，對(duì)于保證道路交通安全和司機(jī)自身的安全，都具有十分重要的作用，應(yīng)該加大對(duì)駕駛員酒駕自動(dòng)鎖車系統(tǒng)推廣應(yīng)用的力度。本文主要對(duì)駕駛員酒駕自動(dòng)鎖車系統(tǒng)的原理和設(shè)計(jì)進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析，對(duì)于提高駕駛員酒駕自動(dòng)鎖車系統(tǒng)的應(yīng)用范圍具有一定的價(jià)值。