汽车智能防盗防酒驾系统研究

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1、汽车智能防盗防酒驾系统研究　　摘要：本文提出了一种基于ARM单片机的防盗防酒驾智能系统。汽车使用者首先进行指纹识别，与预先录入指纹库中的指纹对照来判断其是否为合法用户，若判为真，再对该使用者进行酒精检测，若判为酒驾，蜂鸣器发出警报，通过液晶显示屏给出被检测人血液酒精浓度；两项检测均合格，汽车才能正常起动；否则，锁闭发动机起动系统。实验证明，本系统简单可靠、反应迅速灵敏，在汽车上的应用能够很好的提高汽车安全性。　　关键词：防盗防酒驾；指纹识别；酒精检测；驾驶安全性　　中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1006-3315（2014）04-1

2、75-0029　　为防止汽车被盗，许多汽车设置了防盗装置。据统计，装有防盗装置的汽车被盗率仅为万分之四，而未装的高达万分之四十[1]。目前，市场上的汽车防盗系统主要有四种形式：机械式、电子式、芯片式和网络式[1-8]。机械式防盗锁是最早使用的一种，其结构相对简单，防盗性能较低，现在已很少使用。电子式防盗器是目前应用最广泛的防盗器之一，可进行自动报警，但其致命缺点在于当车主操纵遥控器时，偷车贼可以用接收器或扫描器盗取遥控器发射的无线电波或红外线，经解码就可以开启汽车的防盗系统。网络防盗器只能用于有GSM网络覆盖的地方，车主可以通过网络搜寻车子所在的位

3、置，但其在没有GSM网络覆盖的区域就无法使用，具有局限性且生产成本较高[1]。芯片式数码防盗器是现在汽车防盗器发展的重点，基本原理是锁住汽车的马达、电路和油路，杜绝了被扫描的弊病。指纹具有唯一性，便携性和终身不变性等优点，采用“指纹芯片”技术，将指纹作为汽车“钥匙”具有得天独厚的优点。　　2013年的统计数据显示，全世界每年因为道路交通事故而死亡的人数约为124万。在这其中，因为酒驾导致的交通事故进而致人死亡的数量占了不小比率，仅仅在中国大约每天有5人因为酒驾丧命。酒后驾驶已被世界卫生组织列为交通事故的主要原因之一。为了避免交通悲剧的发生，一种有效

4、地防止民众酒后驾驶的系统的出现就成了现实中的迫切要求。　　据此，笔者提出了一种基于ARM单片机的防盗防酒驾智能系统。汽车使用者首先进行指纹识别，与预先录入指纹库中的指纹对照来判断其是否为合法用户，若判为真，再对该使用者进行酒精检测，将酒精传感器设置在驾驶室中，对驾驶者进行强制酒精检测，采用酒后驾驶闭锁技术提高驾驶安全性。　　一、检测原理　　人体指纹拥有唯一性，通过辨析采集的指纹图像就可以进行身份判别，因此，本系统采用“基于指纹识别”的防盗技术。指纹识别技术主要涉及四个功能：读取指纹图像、提取特征、保存数据和比对。光源发出的光线照射到压有指纹的玻璃表

5、面，反射出明暗不一的光线，CMOS或CCD的光学器件收集这些光线，形成灰度图。根据灰度图中包含的特征进行指纹的验证，对比存储库中的指纹信息即可判断是否为合法用户，以此获得访问权。9　　将指纹识别系统安装于汽车的起动系统中，在起动车辆之前，首先要求使用者录入指纹信息，系统将对使用者进行指纹识别身份验证，如是未授权者使用车辆，汽车则无法启动。凭车主事先录入的指纹才能发动汽车，指纹具有唯一性，决不会丢失，也无法复制，可以从技术上杜绝解密的可能性。　　人体饮酒和不饮酒的情况下血液中的酒精含量不同，呼出的气体中酒精含量也有差别，根据国家标准，人体血液中的酒精

6、浓度（BAC）与呼气浓度（BrAC）的比值约为2200，血液中酒精含量大于20ppm小于80ppm为饮酒驾驶，大于80ppm为醉酒驾驶[2-3]。因此只要对汽车使用者进行吹气检验便可判定其是否属于酒驾。　　在起动汽车前，汽车使用者需要先向检测设备里吹气。该设备分析汽车使用者呼出的气体，如果通过吹入气体检测到血液酒精浓度超过标准，发动机将无法起动。　　二、系统方案设计　　1.系统硬件组成　　本系统将指纹防盗和酒后驾驶闭锁两种功能组合在一起，以ArduinoMEGA2560单片机为核心，组合ZYM-MQ3酒精传感器、FM-206光学指纹传感器模块、LC

7、D12864液晶显示模块、蜂鸣器HYD-4261等实现对汽车起动的控制。系统硬件结构如图1所示。　　　　　　　　　　9　　　　　　图1系统结构　　FM-206光学指纹模块以高性能高速DSP处理器AS601为核心，无需上位机参与管理，具有指纹录入、图像处理、指纹比对、搜索和模板储存等功能。指纹图像录入时间小于1.0秒，指纹图像读取过程中，对干、湿手指都有较好的成像质量，适用人群广泛，用户根据FM-206模块提供的丰富控制指令，可自行开发出功能强大的指纹识别应用系统，二次开发应用简单。　　本系统选用ZYM-MQ3酒精气体传感器，它对乙醇蒸汽具有很高的灵

8、敏度、良好的选择性和快速的响应恢复特性。检测不同浓度的乙醇蒸汽时，传感器输出不同的电压值。因此采集其端口输出电压值，通过适