酒駕與疲勞駕駛預警系統研究與實踐

邱海燕

（江西現代職業技術學院，江西 南昌 330095）

一、關于酒駕與疲勞駕駛預警系統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化體系。目前，世界汽車安全技術和標準已進入快速發展時期，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：提出了一個監測疲勞駕駛的系統的解決方案，也就是一個防止開車打瞌睡的音響系統，方向盤上的探測傳感器能測出司機的心跳節奏，并分析其心電圖以判斷駕駛者的狀態。當系統發現司機心率低于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生；如果在高速路上車速會限速至60km/h，系統接入了汽車的導航系統，會自動定位汽車的當前位置，會語音播報與下一個服務區的距離并導航。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，這種自動的探測酒精濃度可以防止駕駛人員逃避檢測，我們的疲勞駕駛監測系統的這個解決方案，完成了從電極設計制作到該系統適合實時的、長時間的狀態監測。

（二）研究目標

擬開發一種駕駛預警系統，利用汽車的IO 擴展口將該系統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），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、良好熱穩定性、靈敏度的特點。酒駕與疲勞駕駛預警系統研究更是一個原創的嶄新研究領域，在其未來酒駕預防、疲勞駕駛自動導航到休息區和自動駕駛等方面具有很大的創新空間。因此，本項目具有很強的創新性和先進性。