基于单片机与OPEN-CV的安全驾驶系统分析

2013-07-24缪文南

电子测试 2013年19期

关键词：驾驶者短信酒精

缪文南

（华南理工大学广州学院，510800）

0 引言

随着汽车电子的发展，市场上已经出现各种的酒精测试仪和疲劳驾驶监控设备，但是都是独立为个体，并存在一定的问题，例如：误操作后汽车会被一直锁定半小时等。而车载安全驾驶系统抓住现状问题，解决细节问题，让驾驶者操作上感觉更加人性化。

1 系统设计与实现

车载安全驾驶系统由酒精检测模块、身份识别模块、GPS 坐标定位模块、无线传输模块、亲情短信收发模块和主控模块组成。系统拆分成以上基本功能模块，根据各个模块所要完成的功能分别去设计，按照“总体到细节”的思想完成系统设计。这将使设计工作总体上得到安排，在细节方面得以完善，同时有助于制定制作的进度。以下是系统流程图1-1。

图1-1 系统流程图

2 硬件实现

2.1 酒精检测模块

酒精检测模块是通过两个高灵敏度的酒精传感器，分别负责检测驾驶者吹气酒精浓度和表皮酒精浓度。对于检测表皮酒精浓度，由于表皮酒精含量浓度低，因此需要进行放大，所以找一个高共模抑制比高、低温漂和线性好的仪表放大器。此外还自制了微触开关，可以判断驾驶者皮肤是否有接触到酒精检测模块。对于呼气酒精检测，区别传统的强制性进行呼气操作，我们利用湿度传感器来解决驾驶者常见两个问题：

①驾驶者是否对测试仪进行吹气；

②驾驶者是否对测试仪深呼出一口气。

2.2 疲劳驾驶监控

疲劳驾驶的检测是通过基于OpenCV 和Haar 特征检测固定区域中特定的特征物体的方法实现，利用摄像头实时捕捉人脸图像，实时转化为灰度图像，OpenCV 训练出分类器利用haar 特征找到人眼的区域后通过算法找到将其二值化的阈值并将其二值化，Haar 特征的样本图片选用大量的人眼睁开的图像样本，所以当闭眼时无法识别，遂当无法识别出区域内有人眼时即判断其为闭眼，同时开始统计其闭眼时间，闭眼时间超过0.4.秒或即可判断其在打瞌睡，每30 秒闭眼次数超过10 次判断其在打瞌睡，在判断其打瞌睡的同时播放语音报警将其惊醒，以及在界面上“您处于疲劳驾驶状态，请专心驾驶，或立即停车休息！”的文本提示。

2.3 亲情短信收发模块

如今预防酒驾的产品存在一些问题，例如误判或者误操作怎么办呢?因此我们利用短信收发的功能制定了一份短信协议标准，解决系统误判和紧急情况。提高人性化的设计。如图：

图1-2 短信协议框图

2.4 GPS 汽车定位

GPS 具有性能好、精度高、应用广的特点，因此在当今汽车电子得到广泛的应用。随着互联网的发展，我们相信在未来几年内每一座城市都会有交通安全中心，所以我们设想把每一个车主的信息都提交到交通安全中心。当驾驶者违规或者发生事故，交通安全中心可以迅速收到驾驶者所在地具体位置坐标，根据交通状况做出疏通路况的措施。