一種基于紅外漫反射的酒駕遙測系統(tǒng)及遙測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能交通技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于調(diào)制光譜的酒駕紅外漫反射遙測系統(tǒng)及酒駕遙測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]各國交通事故結(jié)果顯示，酒后駕車引起的交通事故數(shù)量是未飲酒情況下的16倍。按車輛駕駛?cè)藛T血液、呼氣酒精含量閾值與檢驗標(biāo)準(zhǔn)GB19522-2004規(guī)定，血液酒精濃度大于等于20mg/100mL，小于80mg/100mL視為飲酒駕車；血液酒精濃度大于等于80mg/100mL視為醉酒駕車。同時，有研究數(shù)據(jù)表明，在醉酒駕車事故發(fā)生前，肇事司機已經(jīng)平均進行了500多次酒后駕車行為。為了有效的減少飲酒駕車的車禍?zhǔn)鹿蕯?shù)量，需要加大對飲酒駕車違規(guī)行為的檢查和監(jiān)控。對車輛駕駛?cè)藛T是否飲酒的判斷，傳統(tǒng)的方法有血液化驗、呼吸檢測、酒精試紙、紅外血液檢測等方法。
[0003]但是，傳統(tǒng)酒精檢測方法耗時耗力且需要破壞原有的交通秩序，不可能大量推行；另一方面，傳統(tǒng)酒精檢測方法一般用于肇事后的酒駕判定檢測，對于汽車車室內(nèi)的酒精濃度實時預(yù)檢，目前還沒有一種確定可行的方案。單靠執(zhí)法人員對汽車一一攔下檢查耗資巨大，顯然也不可能完成，這給酒駕檢測，排查酒駕司機造成很大困難，不能全面排查酒駕，使得眾多酒駕人員存在很大的僥幸心理。即使從法律行政手段進行規(guī)范，但是酒駕事故仍然不斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于調(diào)制光譜技術(shù)，能夠全面有效檢查道路車內(nèi)的酒精氣體，從而全面有效排查酒駕的酒駕紅外漫反射遙測系統(tǒng)及酒駕遙測方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于紅外漫反射的酒駕遙測系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0006]紅外漫反射傳感器，用于掃描路段，接收路面車內(nèi)的漫反射紅外光強信號，并將漫反射紅外光線信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出至光譜分析器；
[0007]光譜分析器，用于接收所述紅外漫反射傳感器輸出的電信號，提取該電信號的有效二次諧波信號；
[0008]終端控制器，用于分析光譜分析器提取的有效二次諧波信號，判斷車內(nèi)是否有酒精氣體，如果有酒精氣體，判斷酒精氣體的濃度值，同時輸出控制信號啟動圖像采集系統(tǒng)；在酒精氣體濃度值達到閾值時，終端控制器輸出酒精濃度數(shù)值至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器保存；
[0009]圖像采集系統(tǒng)，用于提取對應(yīng)的車輛和駕駛員圖像信息并傳出至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；
[0010]網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，用于在車內(nèi)酒精氣體濃度達到閾值時，存儲車輛和駕駛員圖像信息，以及對應(yīng)的車內(nèi)的酒精濃度值，并發(fā)送車輛和駕駛員圖像信息至執(zhí)法電腦；在車內(nèi)酒精氣體濃度小于閾值時，僅存儲車輛和駕駛員圖像信息；
[0011]執(zhí)法電腦，用于接收網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器輸出的車輛和駕駛員圖像信息，并顯示車輛和駕駛員圖像信息，由執(zhí)法人員進行查處。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:通過安裝在道路上的紅外漫反射傳感器對路面通行車輛進行掃描，車室內(nèi)部存在的酒精氣體，會對入射的紅外光線選擇吸收，被吸收后的激光在反射面發(fā)生反射。接收并分析漫反射紅外光線信號，判斷汽車駕駛室內(nèi)的酒精氣體濃度數(shù)值，及時遠程傳輸上報，便于對酒駕進行排查等。
[0013]遠程非接觸式酒駕檢測能夠?qū)崟r判斷車內(nèi)駕駛?cè)藛T是否存在疑似酒后駕駛行為。在智能交通中的危險駕駛檢測領(lǐng)域，該系統(tǒng)能夠很大程度上幫助交通執(zhí)法部門掌握車輛內(nèi)駕駛?cè)藛T的個人狀態(tài)，使執(zhí)法人員有針對性的對醉酒駕車司機進行排查；同時能夠明顯提高對酒后駕車行為的震懾力，有效減少因酒駕導(dǎo)致的道路交通事故發(fā)生。
[0014]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下的改進。
[0015]進一步特征，紅外漫反射傳感器包括:
[0016]電源調(diào)制電路，用于驅(qū)動兩個分布式反饋激光器交替發(fā)射中心波長為1.3966um和1.4144um的兩束激光；
[0017]準(zhǔn)直鏡，用于減小激光束的發(fā)散角；
[0018]分光鏡，用于將激光分成兩束，其中一束激光經(jīng)反光鏡反射后進入第一探測器，另一束激光攝入車內(nèi)發(fā)生漫反射；
[0019]第一探測器，用于接收分光后的一束激光，并對接收到的激光進行光電轉(zhuǎn)換，并對轉(zhuǎn)換后的電信號進行去噪和鎖相放大后輸出至所述光譜分析器；
[0020]濾光片，用于對車內(nèi)射出的漫反射光線進行濾光；
[0021]聚光元件，用于對濾光后的漫反射光線進行聚光；
[0022]第二探測器，用于接收經(jīng)聚光元件匯聚后輸出的光線，對接收到的光線進行光電轉(zhuǎn)換，并對轉(zhuǎn)換后的電信號進行去噪和鎖相放大后輸出至光譜分析器。
[0023]采用進一步技術(shù)方案的有益效果:紅外漫反射傳感器由光學(xué)元件和兩個探測器組成，探測器對光學(xué)元件處理后的光信號進行光電轉(zhuǎn)換，并去除電信號中的噪聲同時對信號放大。結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)處理迅速，適于安裝在道路上進行酒駕檢測。
[0024]一種酒駕檢測方法，其特征在于，基于調(diào)制光譜的酒駕紅外漫反射遙測系統(tǒng)，按照如下步驟進行:
[0025]S1:采用紅外漫反射傳感器掃描路段上的車輛，接收路面車內(nèi)的漫反射紅外信號，并將漫反射紅外光線信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出至光譜分析器；
[0026]S2:光譜分析器對接收到的電信號進行處理，提取出該電信號的有效二次諧波信號;
[0027]S3:終端控制器分析有效二次諧波信號，判斷車內(nèi)是否有酒精氣體，如果有酒精氣體，判斷出酒精氣體的濃度值，同時輸出控制信號啟動圖像采集系統(tǒng)進行圖像采集；在酒精氣體濃度值達到閾值時，終端控制器輸出酒精濃度數(shù)值至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器保存；
[0028]S4:圖像采集系統(tǒng)提取對應(yīng)的車輛和駕駛員圖像信息并傳出至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；
[0029]S5:在車內(nèi)酒精氣體濃度達到閾值時，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲車輛和駕駛員圖像信息，以及對應(yīng)的車內(nèi)的酒精濃度值，并發(fā)送車輛和駕駛員圖像信息至執(zhí)法電腦；在車內(nèi)酒精氣體濃度小于閾值時，僅存儲車輛和駕駛員圖像信息；
[0030]S6:執(zhí)法電腦接收網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器輸出的車輛和駕駛員圖像信息，并顯示車輛和駕駛員圖像信息，由執(zhí)法人員進行查處。
[0031]進一步，步驟S1的具體為:
[0032]S11:電源調(diào)制電路分別驅(qū)動兩個分布式反饋激光器交替發(fā)出中心波長分別為1.3966um和1.4144um的兩束激光；
[0033]S12:采用準(zhǔn)直鏡對輸出的激光進行準(zhǔn)直，減小激光束的發(fā)散角；
[0034]S13:準(zhǔn)直后的激光束經(jīng)分光鏡分光成兩束，其中一束激光經(jīng)反光鏡反射后進入第一探測器，另一束激光攝入車內(nèi)發(fā)生漫反射；
[0035]S14:反射進入第一探測器的激光，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換，并對轉(zhuǎn)換后的電信號進行去噪和鎖相放大后輸出至所述光譜分析器；
[0036]S15 ;采用濾光片對車內(nèi)射出的漫反射光線進行濾光；
[0037]S16:對濾光后的漫反射光線進行聚光；
[0038]S17:接收經(jīng)聚光元件匯聚后輸出的光線，對接收到的光線進行光電轉(zhuǎn)換，并對轉(zhuǎn)換后的電信號進行去噪和鎖相放大后輸出至光譜分析器。
[0039]進一步，所述S11的具體為:所述電源調(diào)制電路在輸出的激光控制電流中疊加
l-50Hz鋸齒波低頻信號；把一個分布式反饋激光器輸出的激光中心波長控制在1.3966um，另一個分布式反饋激光器輸出的激光中心波長控制在1.4144um。
[0040]采用進一步技術(shù)方案的有益效果:在近紅外波長1.3966um的地方酒精具有較強吸收，但酒精蒸汽吸收峰和水蒸汽吸收峰相隔較近，測量過程中需要避開水蒸氣的吸收峰，把激光中心波長控制在1.3966um。考慮到光線在傳播過程中需要穿過空氣，汽車隔熱膜和前檔玻璃，然后在反射面發(fā)生部分漫反射，這幾個部分影響都會疊加在酒精氣體吸收漫反射信號中，單一波段的光譜吸收信號無法測量得到有效的酒精濃度信號。需要額外選擇對比波段去除這部分影響，因此選擇對比探測波長1.4144um的激光，本發(fā)明是采用兩束不同波長的激光，用以去除環(huán)境影響，使得探測