汽车危险驾驶检测系统的设计与实现

汽车危险驾驶检测系统的设计与实现

浦绍吉 曾令森 唐佳旺

武警警官学院 四川省成都市 610200

摘要：随着科技的进步，汽车作为代步工具出现，和人们的生活已经息息相关，然而汽车在给人们的生活带来方便的同时，也带来了不少的麻烦甚至是灾难。虽然人们对此也进行了不少的研究和改进，一些事故却仍然无法避免。而采用单片机和传感器技术的汽车危险驾驶报警系统可以很好的解决这个问题。

针对现在汽车驾驶安全方面存在的种种隐患，鉴于不时发生的车辆事故，对于在交通事故当中突出表现出来的由于酒驾、疲劳驾驶或是车辆突然失控偏离路线和追尾等原因导致的事故进行研究并设计此系统。由酒驾传感器、脑电波检测装置等器件组成，着力解决安全事故。

关键词：危险驾驶；STC15F2K60S2单片机：酒精传感器；防撞预警；

现代科学技术的进步，给人们的生活带来了无限的便捷，同时也促进了单片机的发展，给各种检查技术带来了便利和发展的可能。

现如今，随着社会科技的发展，在单片机和传感器应用日益成熟。利用传感器对车辆的行驶状态和驾驶员的驾驶状态进行检测从而达到危险驾驶检测，也变成了现实技术，不仅可以解决长期困扰人们的问题，而且高效便捷，实用性高。

1. 国内外发展趋势

我国在汽车安全驾驶这方面的研究在日趋完善。对于酒驾的研究，从接触式的手持酒驾检测仪，到非接触式的车载一体检测设备，而前者容易导致皮肤、口腔传染病；对于疲劳驾驶的发展，经历了从检测驾驶员眨眼频率，到检测汽车行驶路线，现在最科学的是利用驾驶员脑电波进行检测，前两个的检测效果不是很好，而脑电波就很好的解决了这个问题；对于超声波防撞预警系统、雷达防撞预警系统、激光防撞预警系统、红外线防撞预警系统都比较成熟，其中红外检测装置可以很好的克服天气等不利条件。

国外在这方面的研究起步相对于我国较快，各方面比较成熟。在酒驾上发展了酒精锁、酒精钥匙以及激光检测装置等等，且检测效果和安全性都比较高；在偏离驾驶则有采用彩色摄像头识别车旁的路标、在车前玻璃加装摄像头来识别；在疲劳驾驶和防撞预警的设计思路上和我国则是大同小异。

在未来的发展当中，汽车危险驾驶会越来越成熟，也会更被人们所接受和使用。汽车功能越来越齐全，在预防危险的发生方面也会越来越得到重视。酒驾醉驾、疲劳驾驶、偏离路线、防撞预警等等一系列的技术将逐步应用。在危险发生之前提前预知报警，防范于未然，从而最大限度的保障人们的生命财产安全。在智能化和科技化的今天，这些技术将更好的服务人们。

本设计采用STC15F2K60S2单片机为整个电路的控制单元，通过检查驾驶员是否存在酒驾、疲劳驾驶等行为和车辆是否存在偏离路线和前车的碰撞危险来进行及时的报警。在驾驶员启动车辆之前必须进行酒驾检测，不然无法启动车辆；在驾驶过程中，疲劳驾驶检测模块会随时随刻检测驾驶员的精神状态，当检测到驾驶员注意力不集中或者打瞌睡时进行报警提示；利用颜色传感器来检测车辆是否存在偏离路线的危险；通过检测速度和距离前车的距离来判断是否存在碰撞的危险。四个模块通过传感器进行检测，在通过单片机进而实现功能。帮助驾驶员及时的避免一些不必要的麻烦，最大限度的保障人们的生命财产安全，利用科学技术更好的服务人们。根据如上所述，其系统总体框图如图1所示：

图1 系统总体框图

本设计当中，由四个检测模块和一个报警模块组成。传感器对单片机采集到的信号进行分析判断，通过1602液晶显示屏进行显示，再判断车辆和人员的状态，选择是否报警提醒。当检测到驾驶员存在酒驾时，会产生声光报警并且不能启动车辆；当检测到驾驶员存在疲劳驾驶或者注意力不集中时，自动报警提示；当检测到汽车存在偏离路线或者存在和前车碰撞的危险时报警提示。

2. 系统硬件电路设计

从图2可知单片机最小系统的组成方式，单片机和酒精检测模块、疲劳驾驶检测模块偏离检测模块、防撞预警检测模块和报警模块之间的连接方式。

图2 系统电路图

3 程序设计

系统启动之后，首先进行初始化，然后各个模块开始工作收集数据并且传输，1602液晶显示屏显示接收到的信息，再由单片机进行分析处理。

3.1 酒精检测模块

在驾驶员启动车辆之前，必须先经过和汽车点火装置连接的酒精检测装置，在酒精浓度低于一定值的情况下，驾驶员方可驾驶车辆，否则不能启动车辆。

3.2 疲劳驾驶检测模块

在驾驶员驾车行驶的过程当中，该TGAM模块会通过检测驾驶员的脑电波来判断驾驶员是否存在打瞌睡和注意力不集中等等对驾驶存在危险的不安全要素，在显示器上显示其集中度从而判断是否报警提示。

3.3 偏离检测模块

在驾驶员驾车行驶过程当中，该模块当中的颜色检测传感器会实时检测，当检测到车轮有白线的时候，触发报警提示驾驶员存在偏离路线的可能。

3.4 防撞预警模块

在驾驶员驾车行驶过程当中，该模块会检测距离前车的距离和速度，通过公式算出此时的速度是否存在碰撞的危险从而判断是否进行报警提示。

4 结束语

此技术在不远的将来肯定会进入到人们的生活当中，到时候将可以更好的服务人们，保障人们的生命财产安全。

参考文献：

1. 赵霄. 基于单片机的蓝牙接口设计及数据传输的实现[D].北京交通大学,2008.

2. 史洁. 基于Proteus的单片机1602液晶显示电路的设计[J]. 农机使用与维修, 2017(12):21-23.

3. 宋吉江, 牛轶霞. 光敏电阻的特性及应用[J]. 微电子技术, 2000(1):55-57.

4. 唐继贤. 51单片机应用系统开发实例精解: C语言[M]. 上海科学技术出版社, 2012.