一种基于红外漫反射的酒驾遥测系统及遥测方法

文档序号:9614877阅读:569来源:国知局
一种基于红外漫反射的酒驾遥测系统及遥测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能交通技术领域,特别是涉及一种基于调制光谱的酒驾红外漫反射遥测系统及酒驾遥测方法。
【背景技术】
[0002]各国交通事故结果显示,酒后驾车引起的交通事故数量是未饮酒情况下的16倍。按车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验标准GB19522-2004规定,血液酒精浓度大于等于20mg/100mL,小于80mg/100mL视为饮酒驾车;血液酒精浓度大于等于80mg/100mL视为醉酒驾车。同时,有研究数据表明,在醉酒驾车事故发生前,肇事司机已经平均进行了500多次酒后驾车行为。为了有效的减少饮酒驾车的车祸事故数量,需要加大对饮酒驾车违规行为的检查和监控。对车辆驾驶人员是否饮酒的判断,传统的方法有血液化验、呼吸检测、酒精试纸、红外血液检测等方法。
[0003]但是,传统酒精检测方法耗时耗力且需要破坏原有的交通秩序,不可能大量推行;另一方面,传统酒精检测方法一般用于肇事后的酒驾判定检测,对于汽车车室内的酒精浓度实时预检,目前还没有一种确定可行的方案。单靠执法人员对汽车一一拦下检查耗资巨大,显然也不可能完成,这给酒驾检测,排查酒驾司机造成很大困难,不能全面排查酒驾,使得众多酒驾人员存在很大的侥幸心理。即使从法律行政手段进行规范,但是酒驾事故仍然不断。

【发明内容】

[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于调制光谱技术,能够全面有效检查道路车内的酒精气体,从而全面有效排查酒驾的酒驾红外漫反射遥测系统及酒驾遥测方法。
[0005]为解决上述技术问题,本发明提供一种基于红外漫反射的酒驾遥测系统,其特征在于,包括:
[0006]红外漫反射传感器,用于扫描路段,接收路面车内的漫反射红外光强信号,并将漫反射红外光线信号转换成电信号输出至光谱分析器;
[0007]光谱分析器,用于接收所述红外漫反射传感器输出的电信号,提取该电信号的有效二次谐波信号;
[0008]终端控制器,用于分析光谱分析器提取的有效二次谐波信号,判断车内是否有酒精气体,如果有酒精气体,判断酒精气体的浓度值,同时输出控制信号启动图像采集系统;在酒精气体浓度值达到阈值时,终端控制器输出酒精浓度数值至网络服务器保存;
[0009]图像采集系统,用于提取对应的车辆和驾驶员图像信息并传出至网络服务器;
[0010]网络服务器,用于在车内酒精气体浓度达到阈值时,存储车辆和驾驶员图像信息,以及对应的车内的酒精浓度值,并发送车辆和驾驶员图像信息至执法电脑;在车内酒精气体浓度小于阈值时,仅存储车辆和驾驶员图像信息;
[0011]执法电脑,用于接收网络服务器输出的车辆和驾驶员图像信息,并显示车辆和驾驶员图像信息,由执法人员进行查处。
[0012]本发明的有益效果是:通过安装在道路上的红外漫反射传感器对路面通行车辆进行扫描,车室内部存在的酒精气体,会对入射的红外光线选择吸收,被吸收后的激光在反射面发生反射。接收并分析漫反射红外光线信号,判断汽车驾驶室内的酒精气体浓度数值,及时远程传输上报,便于对酒驾进行排查等。
[0013]远程非接触式酒驾检测能够实时判断车内驾驶人员是否存在疑似酒后驾驶行为。在智能交通中的危险驾驶检测领域,该系统能够很大程度上帮助交通执法部门掌握车辆内驾驶人员的个人状态,使执法人员有针对性的对醉酒驾车司机进行排查;同时能够明显提高对酒后驾车行为的震慑力,有效减少因酒驾导致的道路交通事故发生。
[0014]在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下的改进。
[0015]进一步特征,红外漫反射传感器包括:
[0016]电源调制电路,用于驱动两个分布式反馈激光器交替发射中心波长为1.3966um和1.4144um的两束激光;
[0017]准直镜,用于减小激光束的发散角;
[0018]分光镜,用于将激光分成两束,其中一束激光经反光镜反射后进入第一探测器,另一束激光摄入车内发生漫反射;
[0019]第一探测器,用于接收分光后的一束激光,并对接收到的激光进行光电转换,并对转换后的电信号进行去噪和锁相放大后输出至所述光谱分析器;
[0020]滤光片,用于对车内射出的漫反射光线进行滤光;
[0021]聚光元件,用于对滤光后的漫反射光线进行聚光;
[0022]第二探测器,用于接收经聚光元件汇聚后输出的光线,对接收到的光线进行光电转换,并对转换后的电信号进行去噪和锁相放大后输出至光谱分析器。
[0023]采用进一步技术方案的有益效果:红外漫反射传感器由光学元件和两个探测器组成,探测器对光学元件处理后的光信号进行光电转换,并去除电信号中的噪声同时对信号放大。结构简单,数据处理迅速,适于安装在道路上进行酒驾检测。
[0024]一种酒驾检测方法,其特征在于,基于调制光谱的酒驾红外漫反射遥测系统,按照如下步骤进行:
[0025]S1:采用红外漫反射传感器扫描路段上的车辆,接收路面车内的漫反射红外信号,并将漫反射红外光线信号转换成电信号输出至光谱分析器;
[0026]S2:光谱分析器对接收到的电信号进行处理,提取出该电信号的有效二次谐波信号;
[0027]S3:终端控制器分析有效二次谐波信号,判断车内是否有酒精气体,如果有酒精气体,判断出酒精气体的浓度值,同时输出控制信号启动图像采集系统进行图像采集;在酒精气体浓度值达到阈值时,终端控制器输出酒精浓度数值至网络服务器保存;
[0028]S4:图像采集系统提取对应的车辆和驾驶员图像信息并传出至网络服务器;
[0029]S5:在车内酒精气体浓度达到阈值时,网络服务器存储车辆和驾驶员图像信息,以及对应的车内的酒精浓度值,并发送车辆和驾驶员图像信息至执法电脑;在车内酒精气体浓度小于阈值时,仅存储车辆和驾驶员图像信息;
[0030]S6:执法电脑接收网络服务器输出的车辆和驾驶员图像信息,并显示车辆和驾驶员图像信息,由执法人员进行查处。
[0031]进一步,步骤S1的具体为:
[0032]S11:电源调制电路分别驱动两个分布式反馈激光器交替发出中心波长分别为1.3966um和1.4144um的两束激光;
[0033]S12:采用准直镜对输出的激光进行准直,减小激光束的发散角;
[0034]S13:准直后的激光束经分光镜分光成两束,其中一束激光经反光镜反射后进入第一探测器,另一束激光摄入车内发生漫反射;
[0035]S14:反射进入第一探测器的激光,经过光电转换,并对转换后的电信号进行去噪和锁相放大后输出至所述光谱分析器;
[0036]S15 ;采用滤光片对车内射出的漫反射光线进行滤光;
[0037]S16:对滤光后的漫反射光线进行聚光;
[0038]S17:接收经聚光元件汇聚后输出的光线,对接收到的光线进行光电转换,并对转换后的电信号进行去噪和锁相放大后输出至光谱分析器。
[0039]进一步,所述S11的具体为:所述电源调制电路在输出的激光控制电流中叠加
l-50Hz锯齿波低频信号;把一个分布式反馈激光器输出的激光中心波长控制在1.3966um,另一个分布式反馈激光器输出的激光中心波长控制在1.4144um。
[0040]采用进一步技术方案的有益效果:在近红外波长1.3966um的地方酒精具有较强吸收,但酒精蒸汽吸收峰和水蒸汽吸收峰相隔较近,测量过程中需要避开水蒸气的吸收峰,把激光中心波长控制在1.3966um。考虑到光线在传播过程中需要穿过空气,汽车隔热膜和前档玻璃,然后在反射面发生部分漫反射,这几个部分影响都会叠加在酒精气体吸收漫反射信号中,单一波段的光谱吸收信号无法测量得到有效的酒精浓度信号。需要额外选择对比波段去除这部分影响,因此选择对比探测波长1.4144um的激光,本发明是采用两束不同波长的激光,用以去除环境影响,使得探测
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