黃志鵬

【摘 要】本文基于預(yù)防酒駕技術(shù)和無鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)兩大熱點(diǎn)提出了一個(gè)全新的概念，把指紋式酒精檢測(cè)系統(tǒng)和無鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行無縫的融合，這樣子既能實(shí)現(xiàn)無鑰匙啟動(dòng)，同時(shí)也能從根源上杜絕酒駕和醉駕的發(fā)生，確保了車輛事故的發(fā)生。事故據(jù)調(diào)研，全球的汽車市場(chǎng)上還沒有量產(chǎn)的這類產(chǎn)品，因此有必要對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行無縫融合的研究和分析。

【關(guān)鍵詞】汽車電子 無鑰匙啟動(dòng) 指紋式酒精探測(cè)

隨著中國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，汽車的保有量也在逐年攀升，2015年預(yù)計(jì)達(dá)到1.5億，汽車已成為每個(gè)家庭普通的一員。

汽車鑰匙，從一開始只能打開/關(guān)閉車門這一單一功能逐漸發(fā)展成為現(xiàn)在的智能鑰匙：當(dāng)車主靠近汽車時(shí)，汽車會(huì)自動(dòng)地感應(yīng)并對(duì)鑰匙進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)識(shí)別到合法的鑰匙后，自動(dòng)打開車門，解除安全防護(hù)。駕駛員只需踩下剎車并同時(shí)按下啟動(dòng)按鈕Start/ON即可開啟汽車，真真正正地實(shí)現(xiàn)無鑰匙系統(tǒng)。

與此同時(shí)，中國的交通事故也處在極速攀升階段，2008年世界衛(wèi)生組織發(fā)布的交通事故調(diào)查顯示，全世界大約有60%的交通事故都與酒后駕駛有關(guān)，酒駕已被視為因交通事故致殘或致死的首號(hào)重要?dú)⑹帧?/p>

綜上所述，如果能把預(yù)防酒駕的技術(shù)和無鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合在一起，既能節(jié)省開發(fā)成本，也能很好地從源頭上遏制醉酒駕駛?cè)藛T僥幸的心理發(fā)生，據(jù)調(diào)查，目前還沒有該類量產(chǎn)的產(chǎn)品。

1系統(tǒng)介紹

從圖1我們可以看到無鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)采用雙向RFID加密認(rèn)證，當(dāng)鑰匙終端進(jìn)入受信的區(qū)域里，會(huì)被控制單元發(fā)出的低頻感應(yīng)信號(hào)喚醒，被喚醒后，鑰匙終端會(huì)自動(dòng)發(fā)出含有身份信息的高頻信號(hào)到汽車的接收單元，車內(nèi)控制終端通過判斷該高頻信號(hào)的合法性，只有合法的用戶才能被授權(quán)打開車門，駕駛者才能成功地通過點(diǎn)火按鈕（Start/On按鈕）啟動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。

通常人喝酒之后，都會(huì)不知不覺地有出汗現(xiàn)象并且脈搏比沒有喝酒的時(shí)候較快，其排放出的汗液里也含有未消化完的酒精成分，喝酒越多，其汗液含有酒精的濃度越高，因此可以通過檢查手心汗液酒精濃度和脈搏的快慢來間接地判斷駕駛?cè)藛T是否屬于酒駕，指紋式酒精檢測(cè)技術(shù)正是基于該原理來實(shí)現(xiàn)的。

圖2是燃料電池型酒精傳感器的工作原理示意圖，通過把酒精作為燃料對(duì)其進(jìn)行氧化并由此產(chǎn)生一個(gè)電壓，電壓越高代表酒精的含量越大。

通過能斯特公式，我們可以得到如下方程：

通過測(cè)量傳感器兩端的輸出電壓，來間接地計(jì)算出酒精濃度。

如何將圖3提到的兩大獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行融合，我們可以將指紋式酒精探測(cè)傳感器安裝在車鑰匙的按鈕上和換擋桿上，通過和汽車的CAN總線進(jìn)行連接，從人體的生物特征上，駕駛員的手心會(huì)不知覺地排除汗液，通過檢測(cè)其汗液的酒精濃度來間接代表駕駛員人體的酒精濃度，在駕駛員開門的時(shí)候，裝在車門把手的傳感器會(huì)自動(dòng)檢測(cè)手心的酒精濃度，當(dāng)檢測(cè)出酒精超標(biāo)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的發(fā)出警報(bào)（鳴笛和閃燈），鎖止發(fā)動(dòng)機(jī)，禁止點(diǎn)火。假如酒駕者叫另外一個(gè)非喝酒的人員幫忙先啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，然后自己再駕駛，這種工況執(zhí)行該系統(tǒng)也能做出正確的判斷，此時(shí)安裝在換擋桿上的傳感器就會(huì)發(fā)揮出應(yīng)有的作用，它會(huì)間隔地檢測(cè)駕駛者手心出汗里的酒精濃度，萬一超標(biāo)，系統(tǒng)就會(huì)告訴中控ECU使車不能加速，并使車慢慢減速，同時(shí)發(fā)出警告，阻止酒駕人員繼續(xù)行駛，提前杜絕意外發(fā)生的可能性。

2系統(tǒng)未來的升級(jí)

從圖4我們可以看到系統(tǒng)未來的升級(jí)還可以借助安裝在汽車儀表板內(nèi)的攝像機(jī)來感應(yīng)駕駛者的行駛狀況，通過實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)駕駛員的閉目時(shí)間（從生理學(xué)上，人體疲勞后，其眨眼的頻率會(huì)改變，通過檢測(cè)眼睛的開閉時(shí)間、眼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡、頭部的運(yùn)動(dòng)等信息來判斷駕駛者是否疲勞駕駛，該技術(shù)已經(jīng)被證明是行之有效的方法），同時(shí)也與交警部分進(jìn)行后臺(tái)的聯(lián)動(dòng)。

3結(jié)語

隨著射頻通信原理和通信認(rèn)證技術(shù)的發(fā)展，無鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)已慢慢進(jìn)入汽車電子行列當(dāng)中，并充當(dāng)著非常重要的角色，在方便車主便利性的同時(shí)，也提高了汽車防盜的安全性。與此同時(shí)，人民生活水平的提高，應(yīng)酬活動(dòng)也相應(yīng)對(duì)增多，親朋聚會(huì)難免會(huì)喝上幾杯，如何防止酒后駕駛也是交警部門一直頭疼的事情，如何在根源上杜絕酒駕，交警部門和相關(guān)部門也在一直尋求著最優(yōu)的答案，本文首次提出了把預(yù)防酒駕的技術(shù)和無鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行整合，一定程度上在源頭上遏制酒駕車主的僥幸心理，實(shí)測(cè)證明該系統(tǒng)是可行的。

參考文獻(xiàn)：

[1]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫局.《車輛駕駛?cè)藛T血液、呼氣酒精含量閾值與檢驗(yàn)》（GB19522--2004）.

[2]張廷瑞，余有靈.無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)通訊模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].中國科技縱橫，2011（18） P351—P352.

[3]孫皓.無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2009.6.

[4]瞿曉谷.飛思卡爾汽車遠(yuǎn)程無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)方案和VKSP安全協(xié)議.單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2009（3）.P80—P81.

[5]NXP. Security and Convenience： NXP's Keyless Access， Immobilization and Tire Pressure Monitoring Solutions[Z]. 2006.

[6]Driver Alcohol Detection System for Safety （DADSS） A Cooperative Research Effort Between Industry and Government.pdf.

[7]BOSCH CAN Specification V2.0.

[8]CAN with Flexible Data-Rate Specification Version 1.0 （released April 17th， 2012） BOSCH.

[9]Freescale Variable Key Security Protocol Transmitter Users Guide.pdf.

[10]Freescale Variable Key Security Protocol Receiver Users Guide.pdf.