CN105922871B - 一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统及方法，其中，所述系统包括酒精测试仪、微处理器、摄像头以及锁后继电器；酒精测试仪用于向微处理器发送摄像红外线指令，同时检测驾驶员的酒精浓度，且将检测得到的酒精浓度测试值进行显示并发送给微处理器；摄像头用于在微处理器的控制下开始拍摄视频，并将拍摄的摄像视频传输至微处理器；微处理器用于得到是否酒驾的判断结果，以及得到自身的安装方位是否变动、驾驶员是否换人以及是否疲劳驾驶的识别结果，并向锁后继电器发送红外信号；锁后继电器用于根据红外信号控制自身的通断。本发明能够对驾驶员是否酒驾和疲劳驾驶进行判断，避免出现假吹、作弊以及中途换人现象，实用性较强。

Description

一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车安全驾驶技术领域，具体涉及一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统及方法。

背景技术

驾驶员疲劳或醉酒驾驶时导致安全事故经常发生的原因之一。驾驶疲劳和醉酒驾驶，会影响到驾驶人的注意、感觉、知觉、思维、判断和运动等诸方面，注意力不集中，判断能力下降，甚至出现精神恍惚或瞬间记忆消失，操作停顿或修正时间不当等不安全因素，极易发生道路交通事故。因此，疲劳或醉酒后应严禁驾驶车辆。

目前防止疲劳或醉酒驾驶的方法和技术有很多，如有的通过同时检测驾驶员手握方向盘的握力，方向盘的转角，驾驶员的皮肤电流，驾驶员的呼吸深度与呼吸频率，油门的深度等数据来判断，此类方法设计出的装置结构复杂，价格高。目前市面上检测醉酒驾驶的技术主要以酒精测试为主，酒精测试只能判别对着仪器吹气的人是否有喝酒，而无法判断驾驶员身份信息，所以如果是驾驶员找别人帮他吹气，则酒醉的驾驶员可以作弊，或者通过传感器判断是否有人喝酒，但是如果驾驶员本身没喝酒，旁边的人喝了很多酒，则可能产生误判，这些情况对现有的醉酒判断方法来说，都无法作为正确判断及处罚醉酒驾驶的准确证据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统及方法，时刻对驾驶员的行为举止进行监测，能够确认驾驶员身份，判断驾驶员是否醉酒驾驶，防止假吹，并能判断驾驶员是否疲劳驾驶，保证驾驶员的行车安全。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统，所述系统包括酒精测试仪、微处理器、摄像头以及锁后继电器；

所述酒精测试仪，用于在按下工作开关时，检测驾驶员的酒精浓度,且将检测得到的酒精浓度测试值进行显示并发送至微处理器；还用于向微处理器发送摄像红外线指令；

所述摄像头，用于在微处理器的控制下开始拍摄视频，并将拍摄的摄像视频传输至所述微处理器；

所述微处理器，用于根据所述酒精浓度测试值得到是否酒驾的判断结果；还用于根据所述摄像红外线指令控制摄像头开始拍摄视频，并根据摄像头发送的摄像视频得到自身的安装方位是否变动、驾驶员是否换人以及是否疲劳驾驶的识别结果；以及用于根据所述判断结果和识别结果向锁后继电器发送红外信号；

所述锁后继电器，用于根据所述微处理器发送的红外信号来控制自身的接通或者断开。

另一方面，本发明提供了一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶方法，所述方法包括：

S1、在按下工作开关时，酒精测试仪向微处理器发送摄像红外线指令，同时检测驾驶员的酒精浓度，且将检测得到的酒精浓度测试值进行显示并发送至微处理器；

S2、所述微处理器根据所述摄像红外线指令控制摄像头开始拍摄视频，并接收摄像头拍摄的摄像视频；

S3、所述微处理器根据所述酒精浓度测试值得到是否酒驾的判断结果；并根据接收的所述摄像视频得到自身的安装方位是否变动、驾驶员是否换人以及是否疲劳驾驶的识别结果；然后根据所述判断结果和识别结果向所述锁后继电器发送红外信号；

S4、所述锁后继电器根据所述红外信号控制来自身的接通或者断开。

本发明的有益效果：采用酒精测试仪对驾驶员的酒精浓度进行检测，所述酒精测试仪能够避免驾驶员虚吹或者假吹，并且驾驶室及车厢内其他非驾驶员的酒精浓度不会影响到驾驶员的酒精浓度的检测；所述酒精测试仪还向所述微处理器发送摄像红外线指令，所述微处理器控制所述摄像头开启，并将摄像头实时拍摄的视频与预先存储的驾驶室的方位锁定图像进行对比，进而识别自身的安装方位是否发生变动，避免驾驶员将所述微处理器移动至车辆的其他位置，防止驾驶员弄虚作假；所述微处理器还将摄像头刚开始工作的一段设定时间内拍摄的驾驶室视频进行存储，即将驾驶员刚坐上驾驶室进行酒精浓度检测的影像进行了录制并存储，方便微处理器在车辆启动后将摄像头实时拍摄的视频中驾驶员的面部，与驾驶室视频中驾驶员的面部进行对比，判断驾驶室内的驾驶员是否换人，避免车辆内其他驾驶人员冒名假吹；在车辆行驶过程中，所述微处理器还将摄像头实时拍摄的视频中驾驶员的面部表情，与驾驶室视频中驾驶员的面部表情进行对比，也就是将驾驶员在行驶一段时间后与最初坐上驾驶室的面部表情进行对比，判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态中；只要存在微处理器的方位发生变动以及驾驶员酒驾的情况，微处理器将不向锁后继电器发送接通红外信号，使车辆处于无法启动状态；如果驾驶员换人或者驾驶员疲劳驾驶，所述微处理器将向锁继电器发送断开的红外信号，使所述锁后继电器控制自身断开，进而使车辆熄火，迫使车辆处于自动滑行进而靠边停车状态。避免驾驶员因酒驾或者疲劳驾驶的原因出现交通事故，本发明结构简单，操作方便，检测判断精确，成本低，便于实施，易于推广，具有较强的实用性。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统示意图；

图2为本发明实施例1的一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统的微处理器以及酒精测试仪的结构示意图；

图3为本发明实施例1的一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统的酒精测试仪的结构示意图；

图4为本发明实施例1的一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统的锁后继电器的安装结构示意图；

图5为本发明实施例2的一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶方法流程图；

图6为本发明实施例2的一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶方法中车辆在未启动时进行酒驾判断和方位识别的流程图；

图7为本发明实施例2的一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶方法中车辆启动后进行换人识别的流程图；

图8为本发明实施例2的一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶方法中车辆行驶中进行疲劳识别的流程图；

图9为本发明实施例2的一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统的显示屏显示方式示意图；

附图中各标号代表的部件列表如下：

1、测试仪机壳，2、吹气口，3、插头，4、电源信号线，5、信号线输出接口，6、工作开关，7、测试仪显示屏，8、红外线发射头，9、机壳，10、摄像头，11、可调式底座，12、电源接口，13、信号线输入接口，14、电源开关，15、指示灯，16、显示屏，17、切换开关，18、信号线输出接口，19、蓄电池，20、点火开关，21、锁后继电器，22、点火线圈，23、断电器，24、配电器，25、火花塞，26、驾驶室录制的影像显示区域，27、驾驶室实时拍摄的影像显示区域，28、驾驶员录制的影像显示区域，29、驾驶员实时拍摄的影像显示区域。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1、一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统。下面结合图1至图4对本实施例提供的系统进行详细说明。

参见图1至图4，一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统，所述系统包括酒精测试仪、微处理器、摄像头以及锁后继电器。

所述酒精测试仪，用于在按下工作开关时，检测驾驶员的酒精浓度,且将检测得到的酒精浓度测试值进行显示并发送至微处理器；还用于向微处理器发送摄像红外线指令。

具体的，所述酒精测试仪的内部设置有对气体进行处理的处理器，所述酒精测试仪的测试仪机壳1的顶部设置有吹气口2，底部设置有依次电连接在一起的插头3、电源信号线4以及信号线输出接口5三个部件，侧面设置有工作开关6；所述测试仪机壳1外部设置有测试仪显示屏7，所述测试仪显示屏7的上方位置设置有红外线发射头8，如图2及图3所示，所述酒精测试仪还可独立使用，所述酒精测试仪的测试仪显示屏7上显示有“酒精浓度阀值”的文字提示信息以及“酒精浓度测试值”的文字提示信息，所述“酒精浓度阀值”的文字提示信息下方跳动有红色的国家设定的酒精浓度阀值的具体参数。

在微处理器的电源开关打开后，所述微处理器控制对应的绿色电源指示灯变亮，按下所述酒精测试仪的工作开关，所述酒精测试仪通过所述红外线发射头向微处理器发出摄像红外线指令；驾驶员向酒精测试仪的吹气口处用力吹气，因为吹气口内部装有一个闭合式簧片，只有用力吹气，所述闭合式簧片才能打开，气体由此进入，所述酒精测试仪才能正常工作，目的是防止驾驶员虚吹或者假吹，同时也防止车厢内有其他酗酒人员对测试的结果产生影响，因为所述酒精测试仪只针对驾驶室内的驾驶员；所述酒精测试仪内部设置的处理器对气体进行处理后得到酒精浓度测试值，并将其显示在所述“酒精浓度测试值”的文字提示信息下方，此时所述酒精测试仪的测试仪显示屏上将出现设定的酒精浓度阀值与实际的酒精浓度测试值的对比，方便驾驶员清楚的知道自己目前的状态，同时，所述酒精测试仪将检测得到的所述酒精浓度测试值发送给所述微处理器。驾驶员观察完毕后，松开测试仪的工作开关，酒精测试仪就立即停止工作，其上显示的所述酒精浓度测试值被清零，而酒精浓度阀值则不会被清除，一直存储在酒精测试仪中。

所述摄像头，用于在微处理器的控制下开始拍摄视频，并将拍摄的摄像视频传输至所述微处理器。

具体的，微处理器在接收到所述摄像红外线指令后，控制固定安装在所述微处理器的机壳9上部一侧位置的摄影头10开始工作，如图2所示；在吹气的同时，驾驶员的头像已经被摄像头摄制下来，所述摄像头开始工作时，其对应的绿色摄像指示灯变亮。

所述微处理器，用于根据所述酒精浓度测试值得到是否酒驾的判断结果；还用于根据所述摄像红外线指令控制摄像头开始拍摄视频，并根据摄像头发送的摄像视频得到自身的安装方位是否变动、驾驶员是否换人以及是否疲劳驾驶的识别结果；以及用于根据所述判断结果和识别结果向锁后继电器发送红外信号。

所述微处理器的机壳9底部的中间位置设置有一个可调式底座11，底部的一侧位置设置有电源接口12和信号线输入接口13；所述电源接口12分别与所述微处理器以及摄像头电性连接；微处理器的所述信号线输入接口13与酒精测试仪的所述信号线输出接口5电性连接，如图2所示。

所述微处理器的机壳9下部位置设置有电源开关14以及多个指示灯15；所述电源开关14分别与微处理器和对应的指示灯电性连接。

具体的，所述微处理器具体包括酒驾判断模块、摄像识别模块以及继电器控制模块。

所述酒驾判断模块，用于在车辆未启动时判断所述酒精浓度测试值是否高于设定的酒精浓度阀值，若是，则属于酒驾，若否，则属于非酒驾，并将判断结果发送至继电器控制模块。

具体的，在车辆未启动时，所述酒驾判断模块接收所述酒精测试仪发送的所述酒精浓度测试值，并判断所述酒精浓度测试值是否高于自身存储的国家规定的设定的酒精浓度阀值，若高于，则判断驾驶员属于酒驾，若不高于，则判断驾驶员属于非酒驾，并将判断结果发送至继电器控制模块。另外，若在所述微处理器电源打开后的设定时间内，所述酒驾判断模块没有接收到所述酒精测试仪发送的酒精浓度测试值，那么表明驾驶员假吹，所述酒驾判断模块判断驾驶员属于酒驾，并将判断结果发送至继电器控制模块。

所述摄像识别模块，用于根据所述摄像红外线指令来控制摄像头开始拍摄视频，并根据所述摄像头传输的摄像视频来识别所述微处理器的安装方位是否变动、驾驶员是否换人以及是否疲劳驾驶，并将识别结果发送至所述继电器控制模块。

所述摄像识别模块具体包括：视频接收单元、视频存储单元、方位识别单元、第一警示单元以及第二警示单元。

所述视频接收单元，用于接收所述摄像头传输的所述摄像视频。

具体的，所述摄像视频是指摄像头实时拍摄的驾驶室内的视频，所述视频接收单元并不将所述摄像视频进行存储，只是在需要时将其发送给其他模块。

所述视频存储单元，用于存储每次所述摄像头刚开始拍摄时的一段设定时间段内的驾驶室视频。

具体的，所述驾驶室视频具体是指在每次所述微处理器控制摄像头开始工作的设定时间段内的所述摄像头拍摄的视频，所述设定时间段可设置为10到20秒，并且该10到20秒的视频中包括驾驶员拿着酒精测试仪并进行吹气检测的视频，此时已经锁定了驾驶员以及驾驶员进行酒驾测试时的影像，以作为判断驾驶员是否换人的依据，防止车辆内其他座位上的人员冒名假吹。所述视频存储单元将所述驾驶室视频进行存储，当所述微处理器电源关闭后，将其进行清零，以便存储摄像头下次开始工作时在所述设定时间段内重新拍摄的视频。另外，若摄像头开始拍摄时，驾驶室内如果没有驾驶员，所述视频存储单元依然对所述摄像头拍摄的视频进行存储。

所述方位识别单元，用于在车辆未启动时将所述摄像视频与预先存储的方位锁定图像进行对比，识别所述微处理器的安装方位是否变动，并将方位识别结果发送至继电器控制模块，所述方位锁定图像具体是指在安装所述微处理器时拍摄的没有驾驶员的驾驶室图像。

具体的，所述方位锁定图像具体是指在车辆刚安装微处理器时，打开所述微处理器上的电源开关，控制固定安装在微处理器的机壳上的摄像头开始拍摄，并调整所述微处理器的方位以使摄像头拍摄的视频中能够正对着驾驶员并出现驾驶室的全景，然后在驾驶员离开驾驶室后，按下微处理器背面设置的摄影按钮，将驾驶室的图像拍摄下来并储存在所述微处理器中的所述方位识别单元中，以作为日后判断所述微处理器的安装方位是否发生变动的依据，因为摄像头固定安装在所述微处理器的机壳上，若所述微处理器的安装方位发生变动，那么以后摄像头拍摄的可能就不是驾驶室内的视频，因而将摄像头实时拍摄的视频与所述方位锁定图像进行对比，即可确定所述微处理器的安装方位是否发生变动。另外，所述摄影按钮一旦按下去将不会弹起，即所述方位锁定图像只能拍摄一次，只能在安装所述微处理器的时候进行拍摄。

所述方位识别单元在车辆未启动时，将所述视频接收单元接收的摄像视频与预先存储的方位锁定图像进行对比，识别所述微处理器的安装方位是否变动，若方位发生变动，则控制安装在所述微处理器的机壳上的对应连接的红色的方位指示灯变亮，以提醒驾驶员微处理器的方位发生变动，并向所述继电器控制模块发送方位变动的识别结果。

所述第一警示单元，用于在车辆启动后时刻将所述摄像视频与所述驾驶室视频中驾驶员的面部进行对比，识别驾驶员是否换人，若是，则进行警示，如果原驾驶员在设定时间段内仍未归位，则发送换人识别结果至所述继电器控制模块。

具体的，用于在车辆启动后，即在车辆处于已经点火还未行驶状态或者车辆处于行驶中的状态，所述第一警示单元时刻将所述视频接收单元接收的所述摄像视频中驾驶员的面部，与所述视频存储单元中存储的所述驾驶室视频中驾驶员的面部时刻进行对比，识别驾驶员是否换人，若换人，则控制安装在所述微处理器的机壳上的对应连接的红色的换人指示灯闪烁同时发出语音警示，如果原驾驶员在设定时间段内未归位，则发送换人识别结果至所述继电器控制模块，其中，所述设定时间段具体可设置为30秒钟。另外，若所述视频存储单元中存储的驾驶室视频中没有驾驶员，那么随后驾驶室内驾驶员即便坐上驾驶位置，所述第一警示单元识别也会认为驾驶员换人，也就是说驾驶员必须坐在驾驶室位置上吹气，进行酒精浓度检测。

所述第二警示单元，用于在车辆行驶过程中时刻将所述摄像视频与所述驾驶室视频中驾驶员的面部表情进行对比，识别驾驶员是否为疲劳驾驶，若是，则进行多次警示，如果在设定时间段内车辆仍未停止，则发送疲劳识别结果至所述继电器控制模块。

具体的，在车辆行驶过程中，所述第二警示单元将所述视频接收单元接收的所述摄像视频中驾驶员的面部表情，与所述视频存储单元中存储的所述驾驶室视频中驾驶员的面部表情时刻进行对比，识别驾驶员是否为疲劳驾驶，所述面部表情具体是指驾驶员刚坐上驾驶座时，在单位时间内驾驶员眨眼的次数、打哈欠的次数以及闭眼的时间长短，三者的参数作为进行识别的三个基本参数，因为人在进入疲劳状态时，所述三个基本参数是有非常明显的变化的。车辆在行驶过程中，若在单位时间内，所述驾驶室视频中驾驶员的面部表情的三个基本参数中有一个基本参数的实际参数值超过相对应的基本参数的最初参数值的1.5至2.5倍时，将识别驾驶员为疲劳驾驶，因为刚上车时，驾驶员一般都是比较清醒的，并且表情也处于正常状态。

若识别驾驶员为疲劳驾驶，则控制安装在所述微处理器的机壳上对应电路连接的红色疲劳指示灯闪烁，若在60秒后车辆仍未停止，则控制所述疲劳指示灯继续进行闪烁，同时进行语音提示，若在此之后的30秒后车辆仍未停止，则控制所述疲劳指示灯继续进行闪烁，同时进行严厉的语音警示，提示驾驶员立即停车，如果车辆仍未停止，则10秒后发送疲劳识别结果至所述继电器控制模块。

所述继电器控制模块，用于根据酒驾判断模块发送的判断结果与摄像识别模块发送的识别结果，向所述锁后继电器发送接通红外信号或者断开红外信号。

具体的，所述继电器控制模块，用于在车辆未启动时没有接收到酒驾判断结果以及方位变动识别结果时，发送接通红外信号至所述锁后继电器，否则不发送接通红外信号至所述锁后继电器；还用于在车辆启动后接收到换人识别结果或者在车辆行驶过程中接收到疲劳识别结果时，发送断开红外信号至锁后继电器；以及用于在接收到所述锁后继电器发送的断电红外信号后，控制微处理器电源开关关闭，并使所述微处理器回归原始状态，所述原始状态是指将微处理器中除所述方位锁定图像以外的其他数据全部清零。

所述锁后继电器，用于根据所述微处理器发送的接通红外信号或者断开红外信号来对应控制自身的接通或者断开，还用于在根据所述断开红外信号控制自身断开后的设定时间内，向所述继电器控制模块发送断电红外信号。

具体的，在车辆未启动时，若所述继电器控制模块接收到所述酒驾判断模块发送的酒驾判断结果或者方位识别单元发送的方位变动识别结果时，将不向锁后继电器发送接通红外信号，对应连接的绿色继电器指示灯也不会变亮，此时，锁后继电器仍处在原始的断开状态，进而使车辆无法点火起步，5秒后，所述锁后继电器向所述继电器控制模块发送断电红外信号，所述继电器控制模块在接收到所述断电红外信号后，控制所述微处理器的电源开关关闭，进而使所述微处理器回归原始状态；在车辆未启动时，若所述继电器控制模块没有接收到所述酒驾判断模块发送的酒驾判断结果以及方位识别单元发送的方位变动识别结果时，发送接通红外信号至锁后继电器，并控制对应连接的绿色的继电器指示灯变亮，此时，所述锁后继电器控制自身接通，使车辆处于可启动状态。其中，所述原始状态具体是指将微处理器中除所述方位锁定图像以外的其他数据全部清零，所有的指示灯熄灭。

在车辆处于已经点火还未行驶状态时，若所述继电器控制模块接收到所述第一警示单元发送的换人识别结果时，发送断开红外信号至锁后继电器，并控制对应连接的绿色继电器指示灯熄灭，此时，所述锁后继电器控制自身断开，进而使车辆熄火，并在5秒后向所述继电器控制模块发送断电红外信号，所述继电器控制模块在接收到所述断电红外信号后，控制所述微处理器的电源开关关闭，并使所述微处理器回归原始状态。

所述继电器控制模块在车辆处于行驶过程中，接收到所述第一警示单元发送的换人识别结果或者第二警示单元发送的疲劳识别结果时，发送断开红外信号至锁后继电器，并控制对应连接的绿色继电器指示灯熄灭，此时，所述锁后继电器控制自身断开，进而使车辆处于自动滑行状态，靠边停车，并在5秒后向所述继电器控制模块发送断电红外信号，所述继电器控制模块在接收到所述断电红外信号后，控制所述微处理器的电源开关关闭，并使所述微处理器回归原始状态。

所述锁后继电器连接在车辆的点火系统中的点火线圈以及点火开关之间，如图4所示，具体的所述点火系统具体包括蓄电池19、点火开关20、锁后继电器21、点火线圈22、断电器23、配电器24以及火花塞25，所述锁后继电器21电性连接在点火线圈22以及点火开关20之间。在实际生活中可能有的车辆的点火系统不是和图4中的点火系统一模一样，但是无论在哪种点火系统中都会设置点火线圈和点火开关，因此，无论在哪种点火系统中所述锁后继电器都是电性连接在点火线圈以及点火开关之间的。在所述锁后继电器断开后，无论是在汽车正常熄火下断开，还是根据所述微处理器的命令控制自身断开的，所述锁后继电器均向所述继电器控制模块发送断电红外信号，使所述继电器控制模块在接收到所述断电红外信号后，控制所述微处理器的电源开关关闭，进而使所述微处理器回归所述原始状态。

所述系统还包括显示屏16，所述显示屏16固定安装在所述微处理器的机壳9中间位置，用于显示摄像头拍摄的驾驶室视频，并在显示所述驾驶室视频时，分成驾驶员影像显示对比区域和驾驶室影像显示对比区域两部分区域进行显示。驾驶室影像显示对比区域的目的是锁定驾驶室方位，由两部分区域组成，包括显示所述方位锁定图像的区域以及显示实时拍摄的驾驶室的区域；驾驶员影像显示对比区域的目的是锁定驾驶员及驾驶员面部表情变化，由两部分区域组成，包括显示所述视频存储单元中存储的驾驶室视频的区域以及显示实时拍摄的驾驶员的区域，供微处理器识别及驾驶员自己的直观对比识别。

另外，所述显示屏还用于显示导航仪提供的导航路线，显示屏能够通过一个切换开关17，来切换显示摄像头拍摄的驾驶室视频或者导航仪显示的导航路线，所述切换开关17设置在所述微处理器的机壳9上位于所述摄像头10下方的位置。微处理器与导航仪各自独立但共用一个显示屏，可降低成本、减少车内空间的占用率，车辆在行驶过程中，显示屏虽然不显示摄像头拍摄的驾驶室内的视频但并不影响微处理器的正常工作，因而直接显示导航路线图，可方便驾驶员出勤。

另外，各个模块之间采用红外线的方式发送指令的所述安全驾驶系统，适用于安装在已经制造完成的车辆或者正在使用中的车辆上；对于正在制造的车辆，所述安全驾驶系统的指令的发送方式可采用信号线的方式，因而可在微处理器的机壳9的底部设置信号线输出接口18，可大大节省建造成本。

实施例2、一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶方法。下面结合图5至图9对本实施例提供的方法进行详细说明。

参见图5至图9，S1、在按下工作开关时，酒精测试仪向微处理器发送摄像红外线指令，同时检测驾驶员的酒精浓度，且将检测得到的酒精浓度测试值进行显示并发送至微处理器。

具体的，驾驶员坐上驾驶室内后，首先按下所述微处理器的机壳上设置的电源开关，此时，所述微处理器的电源接通，同时对应的绿色电源指示灯亮起，驾驶员拿起所述酒精测试仪，并将其上设置的红外线发射头对着所述微处理器，并按住所述酒精测试仪上的工作开关，所述酒精测试仪发出一个红外线指令给所述微处理器，所述微处理器控制摄像头开始工作；同时，驾驶员对着所述酒精测试仪上的吹气口用力吹气，因而驾驶员在吹气的同时其头像已经被所述摄像头拍摄下来；酒精测试仪的测试仪显示屏上将出现根据驾驶员吹的气计算得到的酒精浓度测试值，同时，所述酒精测试仪将所述酒精浓度测试值通过电信号发送至所述微处理器，由所述微处理器对其进行处理。另外，所述测试仪显示屏上还显示有国家规定的设定的酒精浓度阀值，因而，驾驶员直观的在测试仪显示屏上将所述酒精浓度测试值与设定的酒精浓度阀值进行对比，驾驶员能很直观的了解自己目前的状况，驾驶员观察完毕后，松开工作开关，酒精测试仪就将立即停止工作，测试仪显示屏上的酒精浓度测试值被清零。

S2、所述微处理器根据所述摄像红外线指令控制摄像头开始拍摄视频，并接收摄像头拍摄的摄像视频。

具体的，所述微处理器根据所述酒精测试仪发送的摄像红外线指令，控制摄像头开始拍摄视频，所述摄像头将拍摄的摄像视频传输至所述微处理器，由所述微处理器对其进行处理。

S3、所述微处理器根据所述酒精浓度测试值得到是否酒驾的判断结果；并根据接收的所述摄像视频得到自身的安装方位是否变动、驾驶员是否换人以及是否疲劳驾驶的识别结果；然后根据所述判断结果和识别结果向所述锁后继电器发送红外信号。

所述S3具体包括：

S31、在车辆未启动时，所述微处理器判断所述酒精浓度测试值是否高于设定的酒精浓度阀值，若是，则属于酒驾，若否，则属于非酒驾。

具体的，微处理器在出厂前就已经设定了国家规定的酒精浓度阀值，在车辆未启动时，所述微处理器接收所述酒精测试仪发送的所述酒精浓度测试值，并判断所述酒精浓度测试值是否高于自身存储的设定的所述酒精浓度阀值，若高于，则判断驾驶员属于酒驾，若不高于，则判断驾驶员属于非酒驾。另外，若在所述微处理器电源打开后的设定时间内，所述微处理器没有接收到所述酒精测试仪发送的酒精浓度测试值，表明驾驶员假吹，所述微处理器同样判断驾驶员属于酒驾。

S32、所述微处理器根据所述摄像头传输的摄像视频得到自身的安装方位是否变动、驾驶员是否换人以及是否疲劳驾驶的识别结果。

所述S32具体包括：

S321、在车辆未启动时，所述微处理器将所述摄像视频与预先存储的方位锁定图像进行对比，识别自身的安装方位是否发生变动，所述方位锁定图像具体是指在安装所述微处理器时拍摄的没有驾驶员的驾驶室图像。

具体的，所述方位锁定图像具体是指在车辆刚安装微处理器时，打开所述微处理器上的电源开关，控制固定安装在微处理器的机壳上的摄像头开始拍摄，并调整所述微处理器的方位以使摄像头拍摄的视频中能够正对着驾驶员并出现驾驶室的全景，然后在驾驶员离开驾驶室后，按下微处理器背面设置的摄影按钮，将驾驶室的图像拍摄下来并储存在所述微处理器中，以作为日后判断所述微处理器的安装方位是否发生变动的依据，因为摄像头固定安装在所述微处理器的机壳上，若所述微处理器的安装方位发生变动，那么摄像头拍摄的可能就不是驾驶室内的视频，因而将摄像头实时拍摄的视频与所述方位锁定图像进行对比，即可确定所述微处理器的安装方位是否发生变动。另外，所述摄影按钮一旦按下将不会弹起，即所述方位锁定图像只能拍摄一次，并且只能在安装所述微处理器的时候进行拍摄。

所述微处理器在车辆未启动时，将所述摄像头实时传输的所述摄像视频与预先存储的所述方位锁定图像进行对比，识别自身的安装方位是否变动，若方位发生变动，则控制安装在所述微处理器的机壳上对应的红色的方位指示灯变亮，以提醒驾驶员微处理器的方位发生变动，并得出自身的安装方位发生变动的识别结果。

S322、在车辆启动后，所述微处理器时刻将所述摄像视频与预先存储的驾驶室视频中驾驶员的面部进行对比，识别驾驶员是否换人，若是，则进行警示，如果原驾驶员在设定时间段内仍未归位，则得到换人识别结果，所述驾驶室视频具体是指每次所述摄像头刚开始工作时拍摄的一段设定时间段内的驾驶室内的视频。

具体的，所述驾驶室视频具体是指每次所述摄像头刚开始工作时拍摄的一段设定时间段内的驾驶室内的视频，所述驾驶室视频即在每次所述微处理器控制所述摄像头开始工作的设定时间段内的所述摄像头拍摄的视频，所述设定时间段可设置为10到20秒，并且该10到20秒的视频中包括驾驶员拿着酒精测试仪进行吹气检测是否酒驾的视频，即已经锁定了驾驶室座位上的驾驶员及驾驶员的面部表情，以作为日后判断驾驶员是否换人的依据，防止车辆内其他座位上的人员冒名假吹。所述微处理器将所述驾驶室视频进行存储，并在自身电源关闭后，将其进行清零，以便摄像头下次开始工作时重新存储所述设定时间段内拍摄的视频。另外，若摄像头拍摄时驾驶室内没有驾驶员，则所述微处理器依然对所述摄像头拍摄的影像进行存储，在拍摄完毕后，驾驶员坐上驾驶室内的那一刻，所述微处理器也会得到驾驶员换人的结果。

在车辆启动后，即在车辆处于已经点火还未行驶状态或者车辆处于行驶中的状态，所述微处理器时刻将摄像头传输的所述摄像视频中驾驶员的面部，与自身存储的所述驾驶室视频中驾驶员的面部进行对比，识别驾驶室座位上的驾驶员是否换人，若换人，则控制安装在所述微处理器的机壳上的对应的红色的换人指示灯闪烁同时发出语音警示，并且如果原驾驶员在设定时间段内仍未归位，则得到驾驶室座位上的驾驶员已经换人的识别结果，其中，所述设定时间段具体可设置为30秒钟。

S323、在车辆行驶过程中，所述微处理器时刻将所述摄像视频与所述驾驶室视频中驾驶员的面部表情进行对比，识别驾驶员是否为疲劳驾驶，若是，则进行多次警示，如果在设定时间段内车辆仍未停止，则得到疲劳识别结果。

具体的，在车辆行驶过程中，所述微处理器将所述摄像头传输的所述摄像视频中驾驶员的面部表情，与自身存储的所述驾驶室视频中驾驶员的面部表情进行对比，识别驾驶员是否为疲劳驾驶，所述面部表情具体是指摄像头开始工作后10-20秒内(作为单位时间)把驾驶员眨眼的次数、打哈欠的次数以及闭眼时间长短这三个基本参数作为识别依据，因为人在进入疲劳状态时，所述三个基本参数是有非常明显的变化。摄像头开始摄像10-20秒中就已经将驾驶员的面部表情录制下来了(所述三个基本参数的正常参数值在单位时间内就已经确定了)，车辆在行驶过程中，在单位时间内，将所述驾驶室视频中驾驶员的面部表情的三个实际基本参数时刻与三个正常的基本参数进行对比，如果有其中一项实际参数值超过相对应正常基本参数的1.5至2.5倍时，将得到驾驶员疲劳驾驶的识别结果。驾驶员刚上车时，一般都是比较清醒的，并且表情也处于正常状态，因而可以作为识别依据。

若识别驾驶员为疲劳驾驶，则控制安装在所述微处理器的机壳上的对应的红色的疲劳指示灯闪烁，若在60秒后车辆仍未停止，则控制所述疲劳指示灯继续进行闪烁，同时进行语音提示，若在此之后的30秒后车辆仍未停止，则控制所述疲劳指示灯继续进行闪烁，同时进行严厉的语音警示，提示驾驶员立即停车，如果车辆仍未停止，则在10秒后将得到驾驶员属于疲劳驾驶的识别结果。

S33、所述微处理器根据是否酒驾的判断结果与自身的安装方位是否变动、驾驶员是否换人以及是否疲劳驾驶的识别结果，向所述锁后继电器发送接通红外信号或者断开红外信号。

所述S33具体包括：

所述微处理器在车辆未启动时没有得到酒驾判断结果以及自身安装方位变动识别结果时，发送接通红外信号至所述锁后继电器，否则不发送接通红外信号至所述锁后继电器；所述微处理器在车辆启动后得到换人识别结果或者在车辆行驶过程中得到疲劳识别结果时，发送断开红外信号至所述锁后继电器。

所述S33之后还包括：

所述锁后继电器在接收到所述微处理器发送的所述断开红外信号后，控制自身断开，并在控制自身断开后的设定时间内，向所述微处理器发送断电红外信号。所述微处理器在接收到所述断电红外信号后，控制电源开关关闭，并使自身回归原始状态，其中，所述原始状态是指微处理器将自身中除所述方位锁定图像以外的其他数据全部清零，所有的指示灯全部熄灭。

S4、所述锁后继电器根据所述红外信号控制来自身的接通或者断开。

具体的，如图6所示，在车辆未启动时，若所述微处理器没有得到驾驶员属于酒驾的判断结果以及自身安装方位发生变动的识别结果时，将向锁后继电器发送接通红外信号，并控制对应的绿色的继电器指示灯变亮，此时，所述锁后继电器控制自身接通，车辆处于可启动状态；反之，若所述微处理器得到驾驶员属于酒驾的判断结果或者自身安装方位发生变动的识别结果时，则不向所述锁后继电器发送接通红外信号，对应的绿色继电器指示灯不会亮起，此时，车辆无法点火与起步，5秒后微处理器的电源开关自动关闭，并使其自身回归原始状态。

如图7所示，在车辆处于已经点火还未行驶状态时，若所述微处理器得到驾驶员换人的识别结果时，发送断开红外信号至锁后继电器，并控制对应的红色换人指示灯亮起，此时，所述锁后继电器控制自身断开，进而使车辆熄火，并在5秒后向所述微处理器发送断电红外信号，所述微处理器在接收到所述断电红外信号后，控制自身的电源开关关闭，并使自身回归原始状态。

如图7至图8所示，在车辆处于行驶过程中，若所述微处理器得到驾驶员换人的识别结果或者驾驶员属于疲劳驾驶的疲劳识别结果时，发送断开红外信号至锁后继电器，并控制对应的绿色继电器指示灯熄灭，此时，所述锁后继电器控制自身断开，进而使车辆熄火，处于自动滑行状态，靠边停车，并在5秒后向所述微处理器发送断电红外信号，所述微处理器在接收到所述断电红外信号后，控制自身的电源开关关闭，并使自身回归原始状态。

另外，在所述锁后继电器断开后，无论是在汽车正常熄火下断开，还是根据所述微处理器的命令控制自身断开的，所述锁后继电器均向所述微处理器发送断电红外信号，使所述微处理器在接收到所述断电红外信号后，控制自身的电源开关关闭，进而使所有器件回归所述原始状态，要想车辆重新启动，必须使整个操作按程序重新开始，这样会使整个流程更加严谨，防止作弊。

所述微处理器还将所述摄像头拍摄的驾驶室视频显示在显示屏上，并在显示所述驾驶室视频时，视频分成驾驶员影像显示对比区域(分成两个小区域：一是驾驶室录制的影像显示区域26，显示的是所述方位锁定图像，二是驾驶室实时拍摄的影像显示区域27，显示的是实时拍摄的驾驶室内部的影像，两个小区域影像时刻进行对比)和驾驶室影像显示对比区域(分两个小区域：一是驾驶员录制的影像显示区域28，显示的是存储的驾驶室视频的影像，二是驾驶员实时拍摄的影像显示区域29，显示的是实时拍摄的驾驶员的影像，两个小区域影像时刻进行对比)，驾驶员非常直观的观察的驾驶室是否有变化(摄像头方位是否变动)及本人的面部的变化情况及精神状况，驾驶室及驾驶员自始至终都显示在屏幕上，四个小区域的影像如果想放大某个影像，只要用手指点击一下这个影像，整个视频就会出现这一影像(其他三个影像将消失)，如果想还原，用手指点击一下屏幕即可恢复成四个小区域，驾驶室影像显示对比区域的目的是锁定驾驶室方位，驾驶员影像显示对比区域的目的是锁定驾驶员及驾驶员面部表情变化，供驾驶员参考及微处理器识别。

所述微处理器还与导航仪共用所述显示屏，通过一个切换开关进行切换。具体的，显示屏能够通过一个切换开关，来切换显示摄像头拍摄的驾驶室视频或者导航仪显示的导航路线图，所述微处理器与导航仪系统各自独立但共用一个显示屏，可降低成本、减少车内空间的占用率，车辆在行驶过程中，显示屏不显示摄像头拍摄的驾驶室内的视频时，其并不影响微处理器的内部正常工作，因而直接显示导航路线图可方便驾驶员驾驶车辆。

本发明提供了一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统及方法，所述系统采用酒精测试仪对驾驶员的酒精浓度进行检测，所述酒精测试仪能够避免驾驶员虚吹或者假吹，并且非驾驶座位上的其他乘客的酗酒并不影响对驾驶员的酒精浓度的检测；所述酒精测试仪还向所述微处理器发送摄像红外线指令，所述微处理器控制所述摄像头开启，并将摄像头实时拍摄的视频与预先存储的驾驶室的方位锁定图像进行对比，进而识别自身的安装方位是否发生变动，避免驾驶员将所述微处理器移动至车辆的其他位置，摄像头方位只针对驾驶室，防止非驾驶室的其他人员冒名顶替，弄虚作假；所述微处理器还将摄像头刚开始开始工作的设定时间内拍摄的驾驶室视频进行存储，即将驾驶员刚坐上驾驶室进行酒精浓度检测的影像进行了录制存储，方便微处理器在车辆启动后以及在行驶过程中将摄像头实时拍摄的视频与驾驶室视频中存储的驾驶员的面部进行对比，判断驾驶员是否换人，避免车辆内其他驾驶人员冒名假吹；在车辆行驶过程中，所述微处理器还将摄像头实时拍摄的视频与驾驶室视频中存储的驾驶员的面部表情进行对比，判断驾驶员在车辆行驶过程中与最初坐上驾驶室相比是否处于疲劳驾驶状态；只要存在微处理器的方位发生变动以及驾驶员酒驾，微处理器将不向锁后继电器发送接通红外信号，使车辆处于无法启动状态。如果驾驶员换人或者驾驶员疲劳驾驶，所述微处理器将向锁继电器发送断开红外信号，使所述锁后继电器控制自身断开，进而使车辆处于熄火状态，迫使车辆自动滑行进而靠边停车状态。避免驾驶员因酒驾或者疲劳驾驶的原因出现交通事故，本发明结构简单，操作方便，检测判断精确，成本低，便于实施，易于推广，具有较强的实用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统，其特征在于，所述系统包括酒精测试仪、微处理器、摄像头以及锁后继电器；

所述酒精测试仪，用于在按下工作开关时，检测驾驶员的酒精浓度,且将检测得到的酒精浓度测试值进行显示并发送至微处理器；还用于向微处理器发送摄像红外线指令；

所述摄像头，用于在微处理器的控制下开始拍摄视频，并将拍摄的摄像视频传输至所述微处理器；

所述微处理器，用于根据所述酒精浓度测试值得到是否酒驾的判断结果；还用于根据所述摄像红外线指令控制摄像头开始拍摄视频，并根据摄像头发送的摄像视频得到自身的安装方位是否变动、驾驶员是否换人以及是否疲劳驾驶的识别结果；以及用于根据所述判断结果和识别结果向锁后继电器发送红外信号；

所述锁后继电器，用于根据所述微处理器发送的红外信号来控制自身的接通或者断开；

所述微处理器具体包括酒驾判断模块、摄像识别模块以及继电器控制模块；

所述酒驾判断模块，用于在车辆未启动时判断所述酒精浓度测试值是否高于设定的酒精浓度阀值，若是，则属于酒驾，若否，则属于非酒驾，并将判断结果发送至继电器控制模块；

所述摄像识别模块，用于根据所述摄像红外线指令来控制摄像头开始拍摄视频，并根据所述摄像头传输的摄像视频来识别所述微处理器的安装方位是否变动、驾驶员是否换人以及是否疲劳驾驶，并将识别结果发送至所述继电器控制模块；

所述继电器控制模块，用于根据酒驾判断模块发送的判断结果与摄像识别模块发送的识别结果，向所述锁后继电器发送接通红外信号或者断开红外信号；

所述摄像识别模块具体包括：

视频接收单元，用于接收所述摄像头传输的所述摄像视频；

视频存储单元，用于存储每次所述摄像头刚开始拍摄时的一段设定时间段内的驾驶室视频；

方位识别单元，用于在车辆未启动时将所述摄像视频与预先存储的方位锁定图像进行对比，识别所述微处理器的安装方位是否变动，并将方位识别结果发送至继电器控制模块，所述方位锁定图像具体是指在安装所述微处理器时拍摄的没有驾驶员的驾驶室图像；

第一警示单元，用于在车辆启动后时刻将所述摄像视频与所述驾驶室视频中驾驶员的面部进行对比，识别驾驶员是否换人，若是，则进行警示，如果原驾驶员在设定时间段内仍未归位，则发送换人识别结果至所述继电器控制模块；

第二警示单元，用于在车辆行驶过程中时刻将所述摄像视频与所述驾驶室视频中驾驶员的面部表情进行对比，识别驾驶员是否为疲劳驾驶，若是，则进行多次警示，如果在设定时间段内车辆仍未停止，则发送疲劳识别结果至所述继电器控制模块。

2.如权利要求1所述的一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统，其特征在于，所述继电器控制模块，具体用于：

在车辆未启动时没有接收到酒驾判断结果以及方位变动识别结果时，发送接通红外信号至所述锁后继电器，否则不发送；还用于在车辆启动后接收到换人识别结果或者在车辆行驶过程中接收到疲劳识别结果时，发送断开红外信号至锁后继电器；以及用于在接收到所述锁后继电器发送的断电红外信号后，控制电源开关关闭，并使所述微处理器回归原始状态，所述原始状态是指将微处理器中除所述方位锁定图像以外的其他数据全部清零；

所述锁后继电器，还用于在根据所述断开红外信号控制自身断开后的设定时间内，向所述继电器控制模块发送断电红外信号。

3.如权利要求2所述的一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统，其特征在于，所述系统还包括：

显示屏，用于显示摄像头拍摄的驾驶室视频，并在显示所述驾驶室视频时，分成驾驶员影像显示对比区域和驾驶室影像显示对比区域两部分区域进行显示；还用于通过一个切换开关的切换，显示导航仪提供的导航路线图；

所述显示屏与摄像头均固定安装在所述微处理器的机壳上。

4.如权利要求3所述的一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶系统，其特征在于，所述锁后继电器连接在车辆点火系统中的点火线圈以及点火开关之间。

5.一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、在按下工作开关时，酒精测试仪向微处理器发送摄像红外线指令，同时检测驾驶员的酒精浓度，且将检测得到的酒精浓度测试值进行显示并发送至微处理器；

S2、所述微处理器根据所述摄像红外线指令控制摄像头开始拍摄视频，并接收摄像头拍摄的摄像视频；

S3、所述微处理器根据所述酒精浓度测试值得到是否酒驾的判断结果；并根据接收的所述摄像视频得到自身的安装方位是否变动、驾驶员是否换人以及是否疲劳驾驶的识别结果；然后根据所述判断结果和识别结果向锁后继电器发送红外信号；

S4、所述锁后继电器根据所述红外信号来控制自身的接通或者断开；

所述S3具体包括：

S31、在车辆未启动时，所述微处理器判断所述酒精浓度测试值是否高于设定的酒精浓度阀值，若是，则属于酒驾，若否，则属于非酒驾；

S32、所述微处理器根据所述摄像头传输的摄像视频得到自身的安装方位是否变动、驾驶员是否换人以及是否疲劳驾驶的识别结果；

S33、所述微处理器根据是否酒驾的判断结果与自身的安装方位是否变动、驾驶员是否换人以及是否疲劳驾驶的识别结果，向所述锁后继电器发送接通红外信号或者断开红外信号；

所述S32具体包括：

S321、在车辆未启动时，所述微处理器将所述摄像视频与预先存储的方位锁定图像进行对比，识别自身的安装方位是否发生变动，所述方位锁定图像具体是指在安装所述微处理器时拍摄的没有驾驶员的驾驶室图像；

S322、在车辆启动后，所述微处理器时刻将所述摄像视频与预先存储的驾驶室视频中驾驶员的面部进行对比，识别驾驶员是否换人，若是，则进行警示，如果原驾驶员在设定时间段内仍未归位，则得到换人识别结果，所述驾驶室视频具体是指每次所述摄像头刚开始工作时拍摄的一段设定时间段内的驾驶室内的视频；

S323、在车辆行驶过程中，所述微处理器时刻将所述摄像视频与所述驾驶室视频中驾驶员的面部表情进行对比，识别驾驶员是否为疲劳驾驶，若是，则进行多次警示，如果在设定时间段内车辆仍未停止，则得到疲劳识别结果。

6.如权利要求5所述的一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶方法，其特征在于，所述S33具体包括：

所述微处理器在车辆未启动时没有得到酒驾判断结果以及自身安装方位变动识别结果时，发送接通红外信号至所述锁后继电器，否则不发送；在车辆启动后得到换人识别结果或者在车辆行驶过程中得到疲劳识别结果时，发送断开红外信号至所述锁后继电器；

所述S33之后还包括：

所述锁后继电器在根据所述断开红外信号控制自身断开后的设定时间内，向所述微处理器发送断电红外信号；

所述微处理器在接收到所述断电红外信号后，控制电源开关关闭，并使自身回归原始状态，所述原始状态是指微处理器将自身中除所述方位锁定图像以外的其他数据全部清零。

7.如权利要求6所述的一种防止酒驾和疲劳驾驶的安全驾驶方法，其特征在于，所述微处理器还将所述摄像头拍摄的驾驶室视频显示在显示屏上，并分成驾驶员影像显示对比区域和驾驶室影像显示对比区域两部分区域进行显示；

所述微处理器还与导航仪共用所述显示屏，并通过一个切换开关进行切换。