汽車安全衛(wèi)士，包括酒精檢測，疲勞檢測，空氣質(zhì)量檢測

1.1 引言
　　本方案基于Atmel Studio 5及AVR平臺，設(shè)計一個融合酒精檢測、疲勞檢測和車內(nèi)空氣質(zhì)量檢測為一體的汽車安全衛(wèi)士系統(tǒng)，通過對駕駛員呼出氣體的酒精濃度檢測判斷是否允許啟動汽車；并且在駕駛過程中實時監(jiān)控駕駛員的眼睛狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)駕駛員出現(xiàn)瞌睡等情況則會通過聲光提醒駕駛員以及附近車輛，必要時通過自動減速來確保駕駛員的人身安全。此外，通過對汽車內(nèi)部的CO、CO2、O2等氣體參數(shù)監(jiān)測，顯示氣體濃度并提醒駕駛員開窗，改善駕駛環(huán)境。
　　1.2 項目背景
　　據(jù)我國交通事故統(tǒng)計年報：2009年，全國共發(fā)生道路交通事故238351起，造成67759人死亡、275125人受傷，直接財產(chǎn)損失9.1億元。其中酒后駕駛、疲勞駕駛等嚴重違法行為是導致交通事故的主要因素。但是酒后駕車，只是在車禍發(fā)生后或臨時檢查時才進行駕駛者體內(nèi)酒精濃度的檢測，這樣并不能從根本上減少悲劇的發(fā)生，為了防患于未然，本系統(tǒng)在汽車啟動之前進行酒精濃度檢測、預警；對于疲勞檢測，目前國內(nèi)這方面產(chǎn)品很少，比較有代表性的就是去年南京遠驅(qū)科技有限公司推出的gogo850平安行，但是此產(chǎn)品只能預警，并不能在必要的時刻采取相應(yīng)的強制措施。故該系統(tǒng)在設(shè)計時，不僅考慮到預警機制，還在預警無效后強制汽車緩慢減速，從最大限度上減少因酒后駕車給人們帶來的生命和財產(chǎn)損失。
　　1.3 系統(tǒng)特點
　　創(chuàng)新性：
　　（1）汽車啟動之前進行酒精濃度檢測、預警；
　?。?）疲勞檢測預警無效后，必要時刻強制汽車緩慢減速；
　　環(huán)保性：
　　（1）檢測空氣質(zhì)量，改善駕車環(huán)境；
　?。?）系統(tǒng)安全，低功耗，無污染；
　　二、需求分析
　　2.1 功能要求
　　該系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)三大功能：通過酒精監(jiān)測避免酒后駕駛；通過人眼狀態(tài)監(jiān)測避免疲勞駕駛；通過車內(nèi)的空氣質(zhì)量監(jiān)測優(yōu)化駕車環(huán)境。
　　功能一：酒精檢測。在汽車啟動之前對駕駛員附近空氣中酒精濃度進行檢測。當檢測到空氣中酒精含量大于0.095mg/L（對應(yīng)駕駛者每毫升血液中酒精含量大于或等于0.2mg——我國酒后駕車的判定標準），系統(tǒng)斷開汽車點火開關(guān)，禁止啟動，同時發(fā)出語音提示或者預警。此時，系統(tǒng)仍處于工作狀態(tài)。反之，汽車正常啟動。
　　功能二：疲勞檢測。實時監(jiān)測駕駛者疲勞狀態(tài)，如果駕駛者疲勞，先向駕駛員發(fā)出預警，同時通過緊急信號燈提醒周圍汽車，此時系統(tǒng)進入緊急模式；預警后再次檢測，如果駕駛員仍處于疲勞狀態(tài)，則中央控制器自動向變速器發(fā)出控制指令，使汽車緩慢減速到較低等級。
　　功能三：車內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測。該系統(tǒng)可以實時監(jiān)測車內(nèi)的空氣質(zhì)量，并將氣體濃度通過顯示屏輸出。如果車內(nèi)空氣質(zhì)量不合格，則向駕駛者發(fā)出預警。
　　2.2 性能要求
　?。?）汽車啟動前靈敏、準確的檢測車內(nèi)酒精濃度。
　?。?）汽車啟動后，全程實時監(jiān)測駕駛者疲勞狀態(tài)，準確獲得駕駛者的睜閉眼次數(shù)及時間。
　?。?）整個系統(tǒng)要求安全、穩(wěn)定，功耗小，無污染。
　　三、方案設(shè)計
　　3.1 系統(tǒng)功能實現(xiàn)原理
　　
　　圖1 系統(tǒng)功能圖