非接触式车载酒精探测及酒驾控制系统

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非接触式车载酒精探测及酒驾控制系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型属于酒精检测技术领域，特别涉及一种车载的用于检测司机是否醉酒驾驶的装置。\n背景技术\n[0002] 目前，世界范围内的机动车保有量的逐年上升，使得交通安全状况变得十分的严峻，其中醉酒驾车的情况近年来也出现了抬头的趋势。仅仅在中国，全国范围内醉驾的情况就十分严重，2009年上半年，全国共查处酒后交通违法行为22.2万起，比去年同期增长1.8万起，上升8.7％。众所周知，醉酒驾车会极大地危害道路安全。醉酒者会因其神经系统受酒精干扰，而大大增加其反应时间，严重者还会丧失观察、理解、判断、反映能力，使得驾驶者对于驾驶状态失去有效控制，从而引发严重车祸。\n[0003] 目前，业内所广泛采用的酒精检测的仪器可以分为两类。\n[0004] 一类是手持式酒精检测仪，不安装在汽车内部，这种检测技术存在只能用于公安交通管理系统例行检查时对部分车辆司机进行抽样检测，而无法普遍性解决酒后驾车的问题。\n[0005] 另一类车载酒精检测装置就可以弥补这一问题，它是安装在汽车内部的酒精检测仪，能够从源头上控制醉酒驾驶的发生。这类装置中应用最广泛的是车载呼吸式酒精检测装置。\n[0006] 目前已有的车载呼吸式酒精检测装置中的一种是在驾驶员座位附近安装酒精检测装置，测试酒精浓度，如果超标，则发出警报，同时汽车控制继电器切断点火装置电源。比如，首网科达科技有限公司联合北京巴士股份有限公司共同研发的车载酒精检测连锁管理系统，司机向“车载酒精检测仪”的探测区域吐气，仪器监测驾驶员体内酒精含量；但是这一系统如果用在私家车上，就容易出现有人代吹的“作弊”的行为。\n[0007] 另一种则是检测汽车内的酒精浓度，比如意大利GPS制造商AvMap公司制造的车载“Geosat 6 Drive Safe”卫星导航系统，内置的车载酒精检测装置。这一检测装置能够随时检测空气内的酒精含量，而不仅仅是启动时，从而避免“作弊”现象。但是这种方式容易出现“误判”的现象，即如果司机未饮酒，而乘客醉酒时，装置会将检测到醉酒乘客呼出的酒精“误判”为是司机饮酒造成，从而导致汽车无法启动。\n发明内容\n[0008] 本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，设计出一种非接触式车载酒精探测及酒驾控制系统，能避免出现“作弊”或者“误判”的情况，能够准确的判别司机是否醉酒驾车，并且有效的预防醉酒驾车的发生。\n[0009] 本实用新型设计的非接触式车载酒精探测及酒驾控制系统，其特征在于，该系统包括至少3个酒精探测仪(A、B、C)、中央处理器、报警器、控制器及电源开关；其中酒精测试仪A安装在车内方向盘处、酒精测试仪B安装在司机座椅后背处，酒精测试仪C安装在副驾驶前方；该3个探测仪、指示灯、报警器、控制器均连接到中央处理器上，中央处理器与电源开关相连，电源开关与汽车锁控系统相连；中央处理器、指示灯、报警器、控制器及电源开关均安装在同一电路板上并固定有车内。\n[0010] 本实用新型的特点及有益效果：\n[0011] 车内的酒精浓度分布情况是由司机及乘客共同影响决定的，该系统通过在车内布置三处的酒精浓度探测仪，考虑了乘客饮酒对司机处酒精浓度的影响，并综合分析这三点的酒精浓度，反推车内的酒精分布情况，从而判断司机是否饮酒或醉酒。\n[0012] 本实用新型基于空气扩散原理的非接触式车载防醉酒系统，从源头上遏制醉酒驾车的情况。本系统通过将酒精非接触式探测系统、驾驶员警告系统、强制熄火系统、案情通报系统合为一体，建立集探测、报警、干预于一身的综合防止酒驾的系统，并且能够很好的避免“误判”和“作弊”两类情况的出现。实用新型主要用于小汽车，能够更好的帮助交通安全管理部门，维护交通安全。\n附图说明\n[0013] 图1为本实用新型的装置结构框图。\n[0014] 图2为本实用新型的工作流程框图。\n[0015] 图3为本实用新型的酒精传感器工作电路图。\n具体实施方式\n[0016] 本实用新型设计的非接触式车载酒精探测及酒驾控制系统结合附图及实施例详细说明如下：\n[0017] 本实用新型的结构如图1所示，包括至少3个酒精探测仪(A、B、C)、1个中央处理器、指示灯(用于显示不同的检测结果，可包括两种色灯，也可省略)、报警器、控制器及电源开关(图中未示出)；其中酒精测试仪A安装在车内方向盘处、酒精测试仪B安装在司机座椅后背处，酒精测试仪C安装在副驾驶前方，3个探测仪、指示灯、报警器、控制器均连接到中央处理器上，中央处理器与电源开关相连，电源开关与汽车锁控系统相连；中央处理器、指示灯、报警器、控制器及电源开关均安装在同一电路板上并固定有车内适当位置(使司机观看方便的位置即可，若指示灯省略，则可固定到车内其它位置)。\n[0018] 本实用新型的工作流程，如图2所示，包括以下步骤：\n[0019] 当司机手动或遥控开启汽车锁时，本系统启动并中央处理器初始化，此时发动机处于被锁状态，汽车无法启动。酒精探测仪对汽车内的气体信号进行酒精浓度检测，检测到的信号经过中央处理器处理转换为数字信号，由中央处理器对A、B、C三处传来的信号进行综合处理判断：\n[0020] 若判断结果为司机未饮酒，控制器不起作用，汽车随之启动；\n[0021] 若判断结果为司机饮酒，则黄灯闪烁(可省略)，控制器切断点火装置电源，驾驶人员无法启动汽车；\n[0022] 若判断结果为司机醉酒，则红灯闪烁(可省略)，报警器报警，同样控制器切断点火装置电源。\n[0023] 汽车启动后，酒精探测仪一直工作，一旦有判断出驾驶人员驾驶过程中饮酒，控制器同样工作，从而从根本上实现控制酒后驾车。\n[0024] 其中，通过中央处理器对3个探测仪测得的酒精浓度电信号进行处理，转化为酒精浓度值，通过下列判别式进行判断。(这里，判断司机饮酒、醉酒的标准是根据国家质量监督检验检疫局发布的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》(GB19522-2004)中规定换算得到的)：\n[0025] (1)A＜0.027mg/L司机未饮酒\n[0026] (2)A＞0.027mg/L\n[0027] 若(A-(B+C)×3.35×10-4)＜0.027mg/L，司机未饮酒；\n[0028] 若0.027mg/L＜(A-(B+C)×3.35×10-4)＜0.108mg/L，则司机饮酒；\n[0029] 若(A-(B+C)×3.35×10-4)＞0.108mg/L，则司机醉酒。\n[0030] 上述流程及判别可通过编程人员利用常规技术编制并预先嵌入到中央处理器中。\n[0031] 本实用新型的各组成部件的实施例结构及功能详细说明如下：\n[0032] (1)酒精含量检测部分：\n[0033] 本实施例的酒精测试仪采用3个三位数字显示的高精度TGS2620酒精传感器，也可用其他具备类似功能的产品。\n[0034] 该传感器采用标准的TO-5金属封装，如图3所示，图中1、2、3、4分别为从传感器底部看，沿顺时针方向依次排列的四个引脚。引脚1、4之间所加电压VH为传感器内的加热器电压，使用5V左右的直流电压；RH为加热回路电阻，约为83Ω；Vc为输入电压，同样使用\n5V左右的直流电压，与由传感器电阻RS和负载电阻RL构成的分压电路共同决定传感器的输出电压Vout。Vc负极性端接地，Vout端接A/D转换器的模拟量输入通道，即单片机的ADC一对I/O引脚。\n[0035] (2)中央处理器：\n[0036] 中央处理器采用的是ATmega16单片机，这种单片机融合了模数转换功能，并将传感器输入的电压信号转换成酒精浓度。通过将上述判断的程序嵌入到单片机中，使得中央处理器可以判断未饮酒、饮酒、醉酒等三种情形和发出相应的指令。其他型号具有类似功能的单片机也可使用。\n[0037] (3)指示灯\n[0038] 包括黄色、红色两种LED小型指示灯，其他颜色、型号的也可，与中央处理器的一对I/O引脚相连。\n[0039] (4)报警器：\n[0040] 常用的蜂鸣报警器均可使用，与中央处理器的一对I/O引脚相连。\n[0041] (5)控制器：\n[0042] 本实施例采用常规的继电控制电路，相当于开关，控制汽车发动的点火装置的打开和关闭，同样与中央处理器的一对I/O引脚相连。\n[0043] 本实用新型可达到的精度：对于司机呼吸的酒精浓度的检测精度达到0.01mg/L，可以充分的保证对司机不存在误判情况。