汽车酒后驾驶智能监控策略研究.pdf

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1、设计研究汽车实用技术AUTOMOBILEAPPl+IEf)丁FfIlNOI。0C．y2017年第6期2017NO。610．16638／j．cnki．1671—7988．2017．06．006汽车酒后驾驶智能监控策略研究王文彬(华北水利水电大学，河南郑州450045)摘要：文章根据NIRS特性，使用偏最小二乘法和小波分析理论，建立一个酒精监测预测模型，并以此为基础设计出一套酒后驾驶智能监控系统，该系统分为启动监控和运行监控两种模式，可从源头上杜绝酒驾的发生。关键词：NIRS；酒后驾驶；酒精检测中图分类号：U471．3文献标识码：A文章编号：1671—7988(2017)06

2、—18—02ResearchonIntelligentMonitoringandControlStrategyofDrunkDrivingWangWenbin(NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower,HenanZhengzhou450045)Abstract：AccordingtothecharacteristicsofNIRS，weusepartialleastsquaresmethodandwaveletanalysistheorytoestablishapredictivemodelofalcohol

3、monitoring．Andbasedonthis，wedesignanintelligentmonitoringsystemfordrunkdriving．Thesystemcanbedividedintotwomodes：startmonitoringmodeandoperationmonitoringmode，thattopreventtheoccurrenceofdrunkdrivingfromthesource．Keywords：NIRS；drunkdriving；alcoholdetectionCLCNO．：U471．3DocumentCode：AArticl

4、eID：1671—7988r2017)06-18·02前言酒精可以抑制人体中枢神经的运动，令人反应减慢、影响动作协调、视力、专注力、认知能力等，从而导致严重车祸及伤亡。我国2011年修订道路交通安全法第九十一条，加大了对酒后驾驶行为的打击力度。此外，我国对酒后驾驶智能监控系统也做了深入的研究，并取得了一些成果。但这些技术尚有一些缺陷，并不能从源头全方面的解决酒驾问题，本文基于这些问题提出了一个全新的酒精监控策略，可有效的控制酒驾现象，并协助公安交警部门完成酒驾取证工作。1、系统工作原理和总体结构设计1．1工作原理酒精检测是汽车酒精检测智能监控系统的核心，使用近红外光谱检测

5、可以实现无损血液酒精浓度检测，提高检测的作者简介：王文彬，就读于华北水利水电大学。精确性和可行性。本系统要求近红外检测部位为微动脉血管丰富的人体组织，故选择手指指腹和手掌为检测部位。手指指腹与手掌相比较，手指指腹微动脉血管更为丰富，为保证检测精度，在运行检测模式中，对手指腹进行二次检测确认，以防误判。根据N1RS特性，使用近红外漫透反射检测法及朗伯．比尔定律对近红外光谱定量分析，运用偏最4,-乘法理论和小波分析理论，建立一个酒精检测预测模型【M】。偏最小二乘法综合了多元线性回归(MLR)、主成分分析(PCR)和典型相关分析(COA)的优点，可以很好的处理酒精检测中多自变量

6、、多因变量、样本少和变量多重相关性问趔31。通过小波分析将检测信号进行小波变换，然后得到一系列的小波系数，然后根据条件对这些系数进行处理，剔除噪音信号，然后将剔除噪音的小波系数进行重构，得到精确的检测数据，从而判断驾驶员血液中的酒精浓度[4]。1．2总体结构设计本系统包括系统电源、中央控制器、驾驶员检测模块、19汽车实用技术2017年第6期NIRS酒精检测模块、摄像头、GPRS通信模块、双闪报警、声光报警、继电器、发动机电源等。系统总体结构如下图。囤图1系统总体结构图本系统把NIRS酒精检测模块集成在方向盘，方向盘外围有三颗NIRS手掌酒精检测传感器，用于实时监测；中间有

7、一颗NIPS指腹酒精检测传感器，用于启动检测和二次确认。2、系统工作流程本系统旨在切断饮酒者与车辆的联系，使饮酒者无法驾驶车辆，即饮酒者无法启动车辆，也无法驾驶已经启动的车辆，因此系统分为启动监控和运行监控两种模式。2．1启动监控模式汽车接通电源后，系统激活，检测到驾驶员后，进入启动监控模式，系统声光引导驾驶员进行指腹酒精检测，通过数据处理得到驾驶员血液中酒精浓度C，若C≥20mg／100mL，则断开发动机电源，汽车无法启动，启动双闪灯和声光报警，并对酒驾人员进行拍照，获取车辆位置和时间信息，然后与车辆信息一起上传到远程服务器