酒駕與疲勞駕駛預警系統(tǒng)研究與實踐

邱海燕

（江西現代職業(yè)技術學院，江西 南昌 330095）

一、關于酒駕與疲勞駕駛預警系統(tǒng)研究的國內外研究現狀分析

大家一直都非常關注我們的行駛安全，有研究調查顯示，酒駕和疲勞駕駛是造成交通事故最主要的原因。我國也是汽車產銷大國，汽車使用多，各種交通事故也有所上升，所以我們必須高度重視汽車安全問題。

在國際上，汽車方面的安全技術和研究已經有很長的時間了，也慢慢建立了比較完善的汽車行駛安全技術標準和產業(yè)化體系。目前，世界汽車安全技術和標準已進入快速發(fā)展時期，智能化技術在汽車安全方面的應用日趨廣泛。

二、本項目研究的內容及思路

（一）研究思路

本項目是對酒精傳感器和心率傳感器的應用，利用繼電器進行分饋控制，我們把探測的傳感器安裝在我們的汽車內，主要是安裝在主駕駛的方向盤上，在防酒駕的時候：當駕駛的人進入主駕駛后，可以自動測試駕駛員的酒精濃度，測試后的數據通過對幾個測試儀的數據分析后，會判定出駕駛員是否喝酒駕車，并分別采取對應的措施，以確保行車和駕駛員的安全。系統(tǒng)根據檢測到的酒精含量是否超標來控制汽車點火器打開或者關閉，如果超標，則汽車無法工作。駕駛員在長時間駕駛的情況下會感到疲勞，此時注意力和反應速度下降,極易發(fā)生交通事故。疲勞駕駛已經成為與酒后駕駛同樣受到廣泛關注的安全問題。針對這一情況,在防疲勞駕駛方面：提出了一個監(jiān)測疲勞駕駛的系統(tǒng)的解決方案，也就是一個防止開車打瞌睡的音響系統(tǒng)，方向盤上的探測傳感器能測出司機的心跳節(jié)奏，并分析其心電圖以判斷駕駛者的狀態(tài)。當系統(tǒng)發(fā)現司機心率低于60 次/分，將會自動播放警示語音，讓司機精神振奮，而且會對車進行限速防止交通事故的發(fā)生；如果在高速路上車速會限速至60km/h，系統(tǒng)接入了汽車的導航系統(tǒng)，會自動定位汽車的當前位置，會語音播報與下一個服務區(qū)的距離并導航。雖然其他國家已經開始了在車上控制預防酒駕和疲勞駕駛，但沒有把它們結合起來，只是實現了單方面的功能。我們團隊把預防酒駕和疲勞駕駛結合起來了，采用超高靈敏度酒精傳感器用旁熱型半導體式酒精氣敏元件MQ3、超低功耗ATmega16 單片機系統(tǒng)，這種自動的探測酒精濃度可以防止駕駛人員逃避檢測，我們的疲勞駕駛監(jiān)測系統(tǒng)的這個解決方案，完成了從電極設計制作到該系統(tǒng)適合實時的、長時間的狀態(tài)監(jiān)測。

（二）研究目標

擬開發(fā)一種駕駛預警系統(tǒng)，利用汽車的IO 擴展口將該系統(tǒng)嵌入到汽車電路模塊當中，減少酒駕與疲勞駕駛帶來的人身財產損害，使今后酒駕與疲勞駕駛事故率大大地降低。

（三）研究的關鍵問題

1.酒精檢測距離和疲勞駕駛心率檢測兩個技術指標的靈敏度、正確率。

2.檢測到司機酒駕汽車發(fā)動機自動熄火警示。

3.檢測司機疲勞駕駛后汽車自動打開報警電路警示。

三、本項目的關鍵技術

（一）基于宏晶科技公司生產的增強型51 單片STC12C5A60S2 的開發(fā)應用，對酒精傳感器和心率傳感器的應用，利用繼電器進行分饋控制達到監(jiān)測駕駛員是否酒駕或者疲勞駕駛。

（二）繼電器進行分饋控制酒精傳感器和心率傳感器，其中酒精檢測電路用旁熱型半導體式酒精氣敏元件MQ3，探測范圍為10～1000ppm（可調節(jié)），心率檢測電路由高精度心率傳感器、信號調理放大器、濾波電路組成。

（三）操作流程圖

四、結束語

在酒駕與疲勞駕駛預警系統(tǒng)成品的制備中，采用增強型51 單片機STC12C5A60S2，傳感器和單片機結合使酒精探測靈敏度高準確性強，而且我們探測器位置放在方向盤上可以更加準確地進行精確調控，特別傳感器元件具有巨壓阻效應、良好熱穩(wěn)定性、靈敏度的特點。酒駕與疲勞駕駛預警系統(tǒng)研究更是一個原創(chuàng)的嶄新研究領域，在其未來酒駕預防、疲勞駕駛自動導航到休息區(qū)和自動駕駛等方面具有很大的創(chuàng)新空間。因此，本項目具有很強的創(chuàng)新性和先進性。