基于模糊控制的车内酒精检测系统-论文.pdf

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1、第37卷第1期长春理工大学学报(自然科学版)Vol_37No．12014年2月JournalofChengchunUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)Feb．2014基于模糊控制的车内酒精检测系统赵霞，柏逢明(长春理工大学电子信息工程学院，长春130022)摘要：该车内酒精检测系统具有实时酒精检测功能和及时警报功能。数据处理采用当前较先进的模糊控制，主要是将传感器获取的数据进行融合处理。设计的合理性通过仿真实验验证。关键词：酒精传感器；数据融合；模糊控制；车载系统中图分类号：TS736+．2文献标识码

2、：A文章编号：1672-9870(2014)01--0099—05VehideAlcoholDetectionSystemBasedonFuzzyControlZHAOXia，BAIFengming(SchoolofElectronicsandInformationEngineering，ChangchunUniversityofScienceandTechnology，Changchun130022)Abstract：Avehiclealcoholdetectionsystemwithreal-timedetectionandtimelyalarmfunctionared

3、esigned．Moread——vancedfuzzycontrolisusedindataprocessing，whichmakethedatafusionobtanedbythesensor．Throughthesimu—lationverifywhetherthedesignisreasonable．Keywords：alcoholsensor；datafusion；fuzzycontrol；automotivesystems据调查n因醉酒驾驶而导致的交通事故逐年增在充电电瓶与点火装置之间设计一个继电开关。当加，因此如何有效的预防醉酒驾驶成为现今急需解驾驶者强行开车时

4、，检测系统则切断点火装置的电决的问题。当前的车载酒精检测系统只提供简单的源，禁止汽车的启动。考虑到有停车不方便的情况，数据处理和报警装置，其精度较低且控制效果不延时40s执行控制信号，警告解除后10s控制信号消佳。模糊控制系统可以实现不确定关系的输入的整失，汽车可以再次启动。合输出，提高处理数据的准确度，更真实的反应驾驶2系统硬件者饮酒状况，及时调整控制，更有效的预防醉驾情况的发生。系统的硬件主要有三大模块：酒精浓度检测模块、信息处理模块和报警显示模块。系统硬件框图1设计构想如图1所示。车载酒精检测系统采用多个高灵敏度的酒精传感器和微处理器，进行车内酒精气体浓度的自动实时检

5、测。检测系统的主要控制部分放置在汽车的仪表盘的位置。在汽车发动时，检测系统自动启动，进行车内环境的检测，即酒精传感器进行酒精浓度信息的采集，采集到的信号经调理电路和A／D转换器处理，进入到预先设计的数据融合系统。处理和分析的结果输出到液晶显示屏，告知驾驶者当前的饮酒情况。若发现驾驶者属于醉驾情况就进行警报，警告后驾驶者没有停车，则会实行强制停车。如图1系统硬件框图收稿日期：2013-10-18作者简介：赵霞(1988-)，女，硕士研究生，E-mail：zhaoxial126@126．com100长春理工大学学报(自然科学版)2014钷采用模糊控制。2．1酒精浓度检测模块3．

6、1模糊控制器的结构酒精浓度检测模块有三个部分：酒精传感器、信号调理电路和A／D转换器。其中酒精传感器是整模糊控制系统的结构如图2所示。个模块的核心部分。考虑到车内的使用环境，选用体积小、精度高、响应快、抗干扰能力强的酒精气体传感器。靠近副驾驶员和乘客的位置选用MQ_3半导体酒精气敏传感器口，而在主驾驶员的传感器选用灵敏度较高的ME3A-CHOH燃料电池型酒精传感器。图2模糊控制器原理图2．2报警显示模块由图2可知，该系统包括4个部分，它们分别为报警显示模块用于酒精浓度的超限报警和日常模糊化接口、规则库、模糊推理、清晰化接口。其中信息的显示，由扬声器控制电路和LED显示屏组规

7、则库和模糊推理为核心部分。图中的输入变量z成。是在采集车内的酒精气体浓度数据时，多个传感器采集到的酒精气体浓度数据，输出变量Y是多个传2．3信息处理模块感器合成后去模糊化的浓度信息也是最终判断驾驶此部分在系统中主要负责多个传感器采集信息者是否饮酒的依据。的融合，判断处理及总的功能调度。它包含晶振电3．2隶属函数的定义路、复位电路和JTAG接口电路等。模糊控制器的输入变量定义为：传感器l采集3数据处理及仿真到的酒精气体浓度用A来表示，传感器2采集到的数据处理部分围绕传感器采集的浓度信息处理酒精气体浓度用B来表示，传感