預(yù)防酒駕的新型無(wú)鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)研究

黃志鵬

【摘 要】本文基于預(yù)防酒駕技術(shù)和無(wú)鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)兩大熱點(diǎn)提出了一個(gè)全新的概念，把指紋式酒精檢測(cè)系統(tǒng)和無(wú)鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫的融合，這樣子既能實(shí)現(xiàn)無(wú)鑰匙啟動(dòng)，同時(shí)也能從根源上杜絕酒駕和醉駕的發(fā)生，確保了車輛事故的發(fā)生。事故據(jù)調(diào)研，全球的汽車市場(chǎng)上還沒(méi)有量產(chǎn)的這類產(chǎn)品，因此有必要對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫融合的研究和分析。

【關(guān)鍵詞】汽車電子 無(wú)鑰匙啟動(dòng) 指紋式酒精探測(cè)

隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，汽車的保有量也在逐年攀升，2015年預(yù)計(jì)達(dá)到1.5億，汽車已成為每個(gè)家庭普通的一員。

汽車鑰匙，從一開(kāi)始只能打開(kāi)/關(guān)閉車門這一單一功能逐漸發(fā)展成為現(xiàn)在的智能鑰匙：當(dāng)車主靠近汽車時(shí)，汽車會(huì)自動(dòng)地感應(yīng)并對(duì)鑰匙進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)識(shí)別到合法的鑰匙后，自動(dòng)打開(kāi)車門，解除安全防護(hù)。駕駛員只需踩下剎車并同時(shí)按下啟動(dòng)按鈕Start/ON即可開(kāi)啟汽車，真真正正地實(shí)現(xiàn)無(wú)鑰匙系統(tǒng)。

與此同時(shí)，中國(guó)的交通事故也處在極速攀升階段，2008年世界衛(wèi)生組織發(fā)布的交通事故調(diào)查顯示，全世界大約有60%的交通事故都與酒后駕駛有關(guān)，酒駕已被視為因交通事故致殘或致死的首號(hào)重要?dú)⑹帧?/p>

綜上所述，如果能把預(yù)防酒駕的技術(shù)和無(wú)鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合在一起，既能節(jié)省開(kāi)發(fā)成本，也能很好地從源頭上遏制醉酒駕駛?cè)藛T僥幸的心理發(fā)生，據(jù)調(diào)查，目前還沒(méi)有該類量產(chǎn)的產(chǎn)品。

1系統(tǒng)介紹

從圖1我們可以看到無(wú)鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)采用雙向RFID加密認(rèn)證，當(dāng)鑰匙終端進(jìn)入受信的區(qū)域里，會(huì)被控制單元發(fā)出的低頻感應(yīng)信號(hào)喚醒，被喚醒后，鑰匙終端會(huì)自動(dòng)發(fā)出含有身份信息的高頻信號(hào)到汽車的接收單元，車內(nèi)控制終端通過(guò)判斷該高頻信號(hào)的合法性，只有合法的用戶才能被授權(quán)打開(kāi)車門，駕駛者才能成功地通過(guò)點(diǎn)火按鈕（Start/On按鈕）啟動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。

通常人喝酒之后，都會(huì)不知不覺(jué)地有出汗現(xiàn)象并且脈搏比沒(méi)有喝酒的時(shí)候較快，其排放出的汗液里也含有未消化完的酒精成分，喝酒越多，其汗液含有酒精的濃度越高，因此可以通過(guò)檢查手心汗液酒精濃度和脈搏的快慢來(lái)間接地判斷駕駛?cè)藛T是否屬于酒駕，指紋式酒精檢測(cè)技術(shù)正是基于該原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

圖2是燃料電池型酒精傳感器的工作原理示意圖，通過(guò)把酒精作為燃料對(duì)其進(jìn)行氧化并由此產(chǎn)生一個(gè)電壓，電壓越高代表酒精的含量越大。

通過(guò)能斯特公式，我們可以得到如下方程：

通過(guò)測(cè)量傳感器兩端的輸出電壓，來(lái)間接地計(jì)算出酒精濃度。

如何將圖3提到的兩大獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行融合，我們可以將指紋式酒精探測(cè)傳感器安裝在車鑰匙的按鈕上和換擋桿上，通過(guò)和汽車的CAN總線進(jìn)行連接，從人體的生物特征上，駕駛員的手心會(huì)不知覺(jué)地排除汗液，通過(guò)檢測(cè)其汗液的酒精濃度來(lái)間接代表駕駛員人體的酒精濃度，在駕駛員開(kāi)門的時(shí)候，裝在車門把手的傳感器會(huì)自動(dòng)檢測(cè)手心的酒精濃度，當(dāng)檢測(cè)出酒精超標(biāo)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的發(fā)出警報(bào)（鳴笛和閃燈），鎖止發(fā)動(dòng)機(jī)，禁止點(diǎn)火。假如酒駕者叫另外一個(gè)非喝酒的人員幫忙先啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，然后自己再駕駛，這種工況執(zhí)行該系統(tǒng)也能做出正確的判斷，此時(shí)安裝在換擋桿上的傳感器就會(huì)發(fā)揮出應(yīng)有的作用，它會(huì)間隔地檢測(cè)駕駛者手心出汗里的酒精濃度，萬(wàn)一超標(biāo)，系統(tǒng)就會(huì)告訴中控ECU使車不能加速，并使車慢慢減速，同時(shí)發(fā)出警告，阻止酒駕人員繼續(xù)行駛，提前杜絕意外發(fā)生的可能性。

2系統(tǒng)未來(lái)的升級(jí)

從圖4我們可以看到系統(tǒng)未來(lái)的升級(jí)還可以借助安裝在汽車儀表板內(nèi)的攝像機(jī)來(lái)感應(yīng)駕駛者的行駛狀況，通過(guò)實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)駕駛員的閉目時(shí)間（從生理學(xué)上，人體疲勞后，其眨眼的頻率會(huì)改變，通過(guò)檢測(cè)眼睛的開(kāi)閉時(shí)間、眼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡、頭部的運(yùn)動(dòng)等信息來(lái)判斷駕駛者是否疲勞駕駛，該技術(shù)已經(jīng)被證明是行之有效的方法），同時(shí)也與交警部分進(jìn)行后臺(tái)的聯(lián)動(dòng)。

3結(jié)語(yǔ)

隨著射頻通信原理和通信認(rèn)證技術(shù)的發(fā)展，無(wú)鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)已慢慢進(jìn)入汽車電子行列當(dāng)中，并充當(dāng)著非常重要的角色，在方便車主便利性的同時(shí)，也提高了汽車防盜的安全性。與此同時(shí)，人民生活水平的提高，應(yīng)酬活動(dòng)也相應(yīng)對(duì)增多，親朋聚會(huì)難免會(huì)喝上幾杯，如何防止酒后駕駛也是交警部門一直頭疼的事情，如何在根源上杜絕酒駕，交警部門和相關(guān)部門也在一直尋求著最優(yōu)的答案，本文首次提出了把預(yù)防酒駕的技術(shù)和無(wú)鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行整合，一定程度上在源頭上遏制酒駕車主的僥幸心理，實(shí)測(cè)證明該系統(tǒng)是可行的。

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