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驾驶员酒驾自动锁车系统的应用及设计

2018-12-06王永桥

商品与质量 2018年51期
关键词:控制算法酒精驾驶员

王永桥

贵州大学明德学院电气工程学系 贵州贵阳 550025

近年来随着人们的交通安全的重视程度逐渐提高,对于酒驾的惩罚力度也在加大,但酒驾的行为依然难以禁止,需要采取其他有效的方法加以辅助。有种方法可以防止醉酒人员启动车辆,从而防止醉酒驾驶,即智能驾驶员醉酒驾驶自动锁定系统,这种车载乙醇检测器连接到汽车的启动装置,故能够较好地保障驾驶人员的安全,具有较大的应用价值和应用空间。本文主要分析了酒驾自动锁车系统的目前应用情况,并对自动锁车系统的设计进行了较为详细的分析,对于提高酒驾锁车系统的推广应用具有一定的意义。

1 驾驶员酒驾自动锁车系统

酒驾锁车系统一般分为民用型和专业型,民用型主要供自用安装用户使用,功能相对简单。作为专业类型的酒驾锁车系统,它增加了各种功能,以防止作弊。 当用户打击时,相机监控相机和面部识别,可以确保被测试的人自己是驾驶员并且解决了替代检测的漏洞。汽车启动后,锁车系统仍将随机要求驾驶员进行测试以防止驾驶员在驾驶的过程中出现饮酒的行为[1]。所有包括测试结果,照片,GPS定位和各种汽车信息的实时数据监控数据将通过无线网络上传到服务器,以便于监控车辆。作弊记录允许任何未通过打击测试的驱动器实时记录和上传,防止驾驶员通过非法手段跳过测试,此外数据分析可以通过收集大数据来分析相关的行为,保证锁车系统的正常运行。

2 驾驶员酒驾自动锁车系统的设计

2.1 自动锁车系统的控制原理

在自动锁车系统中,可以通过采用酒精传感器,当该酒精传感器的使用人员使用时,对着进行吹气,就可以测试驾驶人员是否具有酒驾的行为。当车辆被自动锁车系统锁死之后,可以通过其他的方式给朋友发生求助信息,并采取相应的措施前往接送。一般而言,驾驶员自动锁车系统是由主机、副机、摄像头三部分组成,主机负责酒精测试;副机负责汽车控制,摄像头监控。工作原理为在汽车启动前,司机必须先向无线手持设备呼气,结合汽车和酒检测器的反酒后驾驶终端可以通过酒精气敏点火自锁装置采用高精度的酒测量系统和无线通讯技术,从而防止酒驾者驾车[2]。此外设备采用先进的传感器,可判别非人外部气体,能有效防止驾驶员利用打气筒喷气来逃避检测,配合摄像头监控驾驶员吹气图像,确保被测者是司机本人,防止作弊。

2.2 自动锁车系统的框架设计

在驾驶员酒驾自动锁车系统中,首先需要配置检测电路,这是判断驾驶员是否发生酒驾的前提条件,其次是酒精传感器和中央处理电路。当将数据进行处理之后,发生驾驶员具备了酒驾的行为,则将启动动作电路。利用酒精传感器的含有酒精气体检测装置,当在车内检测到酒精浓度超过标准,电路中继电器动作,切断汽车发动机,使汽车不能开动[3]。此电路控制简单,缺点只要车内酒精浓度超标则会动作,所以应用存在局限性,如出租车就不适合。

2.3 自动锁车系统的算法设计

检测电路分为两部分,包括对酒精的检测电路和酒精传感器,其中酒精传感器它是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器,具有高灵敏度和对酒精的快速响应。但它缺点是由于有电加热丝寿命较短,我们可以利用第二部分的车内人体红外检测电路来控制它的工作。所以第二部分功能为车内人体红外检测,当检测到有人体时,首先给酒精传感器通0.5-2S的大电流使传感器快速加热,从而迅速进入正常工作状态(如正常加热传感器需要预热1-2分钟,才能正常工作),然后启动相应电路。在酒精的检测电路涉及到从模拟量到数字量的转换过程,因为只有数字量才可以传入到自动锁车系统中进行控制,而为了实现从模拟量到数字量的转换,需要采用一定的传感器设备,通过检测到酒精浓度较高的情况,则启动锁车系统中的锁车回路。

中央处理电路是采用单片机进行智能处理,控制语音提醒和保护等。中央处理电路是实现自动控制的关键环节,当处理电路检测到酒精浓度较高的信息时,则将启动动作电路,此时可能会切断汽车中的发动机,实现自动锁车的目的,自动锁车系统在其他的应用场合中也具有较好的适应性。对于自动锁车系统的控制算法,可以采用多种控制算法,如PID控制、数字控制技术等。在对控制算法的选取中,应该需要考虑控制算法的实现的难度,一般而言PID控制的性能较好,能够在大多数的场合中适用,对于驾驶员自动锁车系统可以采用PID控制算法。在驾驶员自动锁车系统中,具有的多个电路模块应能相互间协调运行,保证控制系统中各个软件和硬件模块之后的正常运行。

3 驾驶员酒驾自动锁车系统的应用

3.1 自动锁车系统的应用效果

驾驶员酒驾自动锁车系统一般是放置于汽车之中,但不应影响其他控制系统的正常运行,汽车的司机通过呼气可检测是否具有酒驾的行为。酒驾自动锁车系统的检测应该较为灵敏,一旦检测出确实具备酒驾行为,应该立即启动汽车锁车程序。驾驶员自动锁车系统一旦在社会上进行推广,则将有利于降低酒驾事故的发生,对于保证驾驶员和交通系统的安全将发挥较大的作用,这也可以从根源上避免了酒驾。

今后汽车如果要上市,需要做好相应的安全保护措施,包括酒精锁车系统,此外还应安装嗜睡预警和注意力感知系统、事故数据记录器、紧急停车警示、宽型前座乘客防碰撞改良式安全带、行人和自行车骑行者头部碰撞区域扩大与安全玻璃。汽车采用多个保护控制系统,可以提高汽车的安全保护等级,保证汽车驾驶人员的安全。目前自动锁车系统已经在实际中得到了一定程度上的应用,从目前的应用效果来看,采用驾驶员酒驾自动锁车系统能够发挥一定的作用,降低了交通事故发生的总数。

3.2 自动锁车系统的未来应用前景

随着驾驶员酒驾自动锁车系统的发展,出现了无线酒精传感器系统,只要将无线酒精传感器分别安装在汽车内置里,一旦车上有人喝了酒,无线酒精传感器就会发出信号,通过主处理器进行分析,只要监测到空气中的酒精浓度超过了所设定的阀值,并分析出司机为酒驾,则会通过GPRS向警方的信息中心报警,GPS则会提供车辆10米以内的精确定位,便于民警高效执法。当前警方主要采用便携式气体呼吸酒精含量监测仪,辅以血液酒精含量监测的方式,通过酒精检测系统,可以降低执法的工作强度,还可以大幅降低出现酒驾事故的概率,提高交通系统的安全等级。未来可以在多个行业中广泛采用酒驾自动锁车系统,可以通过建立一套统一的应用接口标准,这样在汽车中推广安装该套系统较为方便。自动锁车系统可广泛应用于货运物流、公交、客运、出租、等行业。针对目前酒驾仍呈现出治而难禁之势,希望越来越多的汽车厂商以及高风险驾驶岗位能够为汽车配置防酒驾系统,从源头扼止酒驾,终结酒驾。

4 结语

驾驶员酒驾自动锁车系统从目前来看具有较大的应用空间,对于保证道路交通安全和司机自身的安全,都具有十分重要的作用,应该加大对驾驶员酒驾自动锁车系统推广应用的力度。本文主要对驾驶员酒驾自动锁车系统的原理和设计进行了较为详细的分析,对于提高驾驶员酒驾自动锁车系统的应用范围具有一定的价值。

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