预防酒驾的新型无钥匙启动系统研究

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【摘 要】本文基于预防酒驾技术和无钥匙启动系统两大热点提出了一个全新的概念，把指纹式酒精检测系统和无钥匙启动系统进行无缝的融合，这样子既能实现无钥匙启动，同时也能从根源上杜绝酒驾和醉驾的发生，确保了车辆事故的发生。事故据调研，全球的汽车市场上还没有量产的这类产品，因此有必要对两个系统进行无缝融合的研究和分析。

【关键词】汽车电子 无钥匙启动 指纹式酒精探测

随着中国城镇化进程的加快，汽车的保有量也在逐年攀升，2015年预计达到1.5亿，汽车已成为每个家庭普通的一员。

汽车钥匙，从一开始只能打开/关闭车门这一单一功能逐渐发展成为现在的智能钥匙：当车主靠近汽车时，汽车会自动地感应并对钥匙进行识别，当识别到合法的钥匙后，自动打开车门，解除安全防护。驾驶员只需踩下刹车并同时按下启动按钮Start/ON即可开启汽车，真真正正地实现无钥匙系统。

与此同时，中国的交通事故也处在极速攀升阶段，2008年世界卫生组织的交通事故调查显示，全世界大约有60%的交通事故都与酒后驾驶有关，酒驾已被视为因交通事故致残或致死的首号重要杀手。

综上所述，如果能把预防酒驾的技术和无钥匙启动系统结合在一起，既能节省开发成本，也能很好地从源头上遏制醉酒驾驶人员侥幸的心理发生，据调查，目前还没有该类量产的产品。

1系统介绍

从图1我们可以看到无钥匙启动系统采用双向RFID加密认证，当钥匙终端进入受信的区域里，会被控制单元发出的低频感应信号唤醒，被唤醒后，钥匙终端会自动发出含有身份信息的高频信号到汽车的接收单元，车内控制终端通过判断该高频信号的合法性，只有合法的用户才能被授权打开车门，驾驶者才能成功地通过点火按钮（Start/On按钮）启动汽车发动机。

通常人喝酒之后，都会不知不觉地有出汗现象并且脉搏比没有喝酒的时候较快，其排放出的汗液里也含有未消化完的酒精成分，喝酒越多，其汗液含有酒精的浓度越高，因此可以通过检查手心汗液酒精浓度和脉搏的快慢来间接地判断驾驶人员是否属于酒驾，指纹式酒精检测技术正是基于该原理来实现的。

图2是燃料电池型酒精传感器的工作原理示意图，通过把酒精作为燃料对其进行氧化并由此产生一个电压，电压越高代表酒精的含量越大。

通过能斯特公式，我们可以得到如下方程：

通过测量传感器两端的输出电压，来间接地计算出酒精浓度。

如何将图3提到的两大独立的系统进行融合，我们可以将指纹式酒精探测传感器安装在车钥匙的按钮上和换挡杆上，通过和汽车的CAN总线进行连接，从人体的生物特征上，驾驶员的手心会不知觉地排除汗液，通过检测其汗液的酒精浓度来间接代表驾驶员人体的酒精浓度，在驾驶员开门的时候，装在车门把手的传感器会自动检测手心的酒精浓度，当检测出酒精超标，系统会自动的发出警报（鸣笛和闪灯），锁止发动机，禁止点火。假如酒驾者叫另外一个非喝酒的人员帮忙先启动发动机，然后自己再驾驶，这种工况执行该系统也能做出正确的判断，此时安装在换挡杆上的传感器就会发挥出应有的作用，它会间隔地检测驾驶者手心出汗里的酒精浓度，万一超标，系统就会告诉中控ECU使车不能加速，并使车慢慢减速，同时发出警告，阻止酒驾人员继续行驶，提前杜绝意外发生的可能性。

2系统未来的升级

从图4我们可以看到系统未来的升级还可以借助安装在汽车仪表板内的摄像机来感应驾驶者的行驶状况，通过实时地监测驾驶员的闭目时间（从生理学上，人体疲劳后，其眨眼的频率会改变，通过检测眼睛的开闭时间、眼珠的运动轨迹、头部的运动等信息来判断驾驶者是否疲劳驾驶，该技术已经被证明是行之有效的方法），同时也与交警部分进行后台的联动。

3结语

随着射频通信原理和通信认证技术的发展，无钥匙启动系统已慢慢进入汽车电子行列当中，并充当着非常重要的角色，在方便车主便利性的同时，也提高了汽车防盗的安全性。与此同时，人民生活水平的提高，应酬活动也相应对增多，亲朋聚会难免会喝上几杯，如何防止酒后驾驶也是交警部门一直头疼的事情，如何在根源上杜绝酒驾，交警部门和相关部门也在一直寻求着最优的答案，本文首次提出了把预防酒驾的技术和无钥匙启动系统进行整合，一定程度上在源头上遏制酒驾车主的侥幸心理，实测证明该系统是可行的。

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