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專利名稱：一種防酒后駕駛控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防酒后駕駛控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國汽車保有量的快速增長和中國傳統(tǒng)酒文化的影響，近年來我國交通事故起數(shù)和死亡人數(shù)持續(xù)上升，其中有很大一部分是由于酒駕、醉駕造成的。從2011年5月I日起，醉駕違法行為由行政處罰改成刑事處罰；同時也加大了對酒駕違法行為的行政處罰力度。此設(shè)計就是為了響應(yīng)國家法律，保護(hù)人民生命與財產(chǎn)安全，能有效遏制酒駕、醉駕行為而開發(fā)的一套主動防御系統(tǒng)。目前市場上還沒有成熟的車載防酒駕系統(tǒng)。研究領(lǐng)域通常采用的多是非接觸性、開放式的酒精測試儀對駕駛?cè)藛T呼出的氣體進(jìn)行檢測，以確定駕駛?cè)藛T是否酒后駕駛(即酒精傳感器直接裸露在空氣中，測得的酒精濃度為整個車廂內(nèi)氣體的酒精濃度)這種設(shè)計思路有四大致命 缺陷:1.反應(yīng)遲鈍、誤差太大:從駕駛員上車到發(fā)動汽車,前后就一分鐘左右。在如此短的時間內(nèi)很難使駕駛員呼出的氣體均勻分布于車內(nèi)，即車廂內(nèi)空氣的酒精濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于駕駛員呼出氣體的酒精濃度。由此會導(dǎo)致非接觸性、開放式的酒精測試儀反應(yīng)遲鈍，并且使測得的酒精濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于駕駛員呼出氣體的真實值。2.誤判概率高，難以成功起動汽車:由于車內(nèi)空間較小，空氣流動性較差，如果車內(nèi)其他乘客飲酒過量時，很容易造成誤判，使汽車難以起動。3.行駛過程中由于誤判導(dǎo)致事故發(fā)生:如果駕駛員確實飲酒過量，但由于啟動前測得的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，使汽車成功起動了。但隨著時間推移，駕駛員呼出的氣體會使車廂內(nèi)空氣的酒精濃度逐漸上升，如果達(dá)到設(shè)定值時會立刻切斷汽車點火線路，使汽車在行駛過程中突然熄火，會導(dǎo)致嚴(yán)重的交通事故。4.由于誤判耽誤了車上人員的行程。由此看來非接觸性、開放式的檢測方法可行性較差。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本實用新型的目的在于，提供一種防酒后駕駛控制裝置，防止駕駛員在醉酒的狀態(tài)下駕駛汽車，保證駕駛員的安全。為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以解決:一種防酒后駕駛控制裝置，包括手柄、安裝在汽車駕駛臺上的檢測單元和串聯(lián)在汽車點火線路中的繼電器，所述的手柄內(nèi)部設(shè)置有風(fēng)扇，在風(fēng)扇的扇葉上固定有一個永磁鐵，風(fēng)扇一旁的手柄內(nèi)壁上安裝有與永磁鐵對應(yīng)的霍爾接近開關(guān)；霍爾接近開關(guān)的一側(cè)安裝有酒精傳感器；所述檢測單元包括顯示器和與顯示器連接的單片機(jī)，在單片機(jī)上還連接有A/D轉(zhuǎn)換器、短信通知模塊和報警器，所述的繼電器與單片機(jī)連接，所述的霍爾接近開關(guān)和酒精傳感器通過數(shù)據(jù)線與檢測單元內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器連接。[0012]所述的單片機(jī)采用STC89C52型單片機(jī)。所述的繼電器采用HRS2H-S-D-DC5V型電磁繼電器。所述的酒精傳感器采用MQ-2型半導(dǎo)體酒精傳感器。所述的A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0804轉(zhuǎn)換器。所述的短信通知模塊采用TC35i模塊。所述的顯示器采用SM410364型LED數(shù)碼管。本實用新型的優(yōu)點:1.反應(yīng)迅速、準(zhǔn)確。本實用新型中的酒精傳感器與氣流強(qiáng)度檢測模塊一起，安裝在測量手柄內(nèi)，只有呼出的氣流強(qiáng)度達(dá)到預(yù)定值時，酒精傳感器才會采集信號，且僅有駕駛員流過酒精傳感器，因此反應(yīng)迅速、準(zhǔn)確。2.避免誤判發(fā)生。本實用新型要求駕駛員必須主動向測量手柄吹氣，且流經(jīng)手柄的氣流強(qiáng)度達(dá)到預(yù)定值時，酒精傳感器才會采集信號，且僅有駕駛員流過酒精傳感器，因此無論車內(nèi)其他人員呼出氣體中的酒精濃度是否超標(biāo)，只要該人不主動向手柄吹氣，無論是在汽車啟動時還是在汽車行駛過程中都不會不會影響測量結(jié)果的。3.遠(yuǎn)程通知。如果測得的酒精濃度超標(biāo)，本實用新型設(shè)有的短信通知模塊會在第一時間將駕駛員飲酒過量、不能開車的信息發(fā)送到預(yù)設(shè)的手機(jī)號碼上，接收者可以離開知道該信息，且可迅 速聯(lián)系駕駛員，及時更換司機(jī)或派人接送。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的工作流程圖；圖中標(biāo)號的含義:1 一手柄，2—數(shù)據(jù)線，3—檢測單兀，4一風(fēng)扇，5—永磁鐵，6—霍爾接近開關(guān)，7—酒精傳感器，31—顯不器,32—單片機(jī),33—A/D轉(zhuǎn)換器，34一短彳目通知模塊,35一報警器；
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實施方式
以下給出本實用新型的具體實施例，需要說明的是本實用新型并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實用新型的保護(hù)范圍。本實用新型的整體控制思想是，司機(jī)在行車前需要經(jīng)過該裝置的酒精度檢測，并且在向檢測手柄吹氣達(dá)到一定強(qiáng)度時，單片機(jī)才會通過酒精度傳感器采集酒精度信息，當(dāng)單片機(jī)判斷司機(jī)未醉酒駕駛時，給串聯(lián)在汽車點火線路中的繼電器一個控制信號，使汽車點火線路導(dǎo)通，這樣汽車才能順利啟動。遵從上述技術(shù)方案，如圖1所示，本實施例給出一種防酒后駕駛控制裝置，包括手柄1、安裝在汽車駕駛臺上的檢測單元3和串聯(lián)在汽車點火線路中的繼電器，所述的手柄I內(nèi)部設(shè)置有風(fēng)扇4,在風(fēng)扇4的扇葉上固定有一個永磁鐵5,風(fēng)扇4 一旁的手柄I內(nèi)壁上安裝有與永磁鐵5對應(yīng)的霍爾接近開關(guān)6 ;霍爾接近開關(guān)6的一側(cè)安裝有酒精傳感器7 ;所述檢測單元3包括顯示器31和與顯示器31連接的單片機(jī)32，在單片機(jī)32上還連接有A/D轉(zhuǎn)換器33、短信通知模塊34和報警器35，所述的繼電器與單片機(jī)32連接，所述的霍爾接近開關(guān)6和酒精傳感器7通過數(shù)據(jù)線2與檢測單元3中的A/D轉(zhuǎn)換器33連接。在本實施例中，氣流強(qiáng)度檢測由霍爾接近開關(guān)6和風(fēng)扇4來實現(xiàn)。具體實現(xiàn)方法是，把一塊體積小巧且質(zhì)量很輕的永磁鐵5固定在一個大葉輪角度的風(fēng)扇4的一個葉片上，把霍爾接近開關(guān)6固定在風(fēng)扇4 一旁的手柄I內(nèi)壁上。當(dāng)駕駛員向風(fēng)扇4吹氣時，葉片帶著永磁鐵5高速旋轉(zhuǎn)。每當(dāng)永磁鐵5轉(zhuǎn)到霍爾接近開關(guān)6時，霍爾接近開關(guān)6會輸出一個高電平。這樣，隨著吹氣力度的加大，葉片高速旋轉(zhuǎn)，霍爾接近開關(guān)6就會輸出一個高低電平的矩形波。將此矩形波直接輸入單片機(jī)32處理。如果氣流速度越大，葉片就轉(zhuǎn)得越快，輸出的矩形波頻率就越高。當(dāng)矩形波的頻率達(dá)到設(shè)定值時就認(rèn)為氣流強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，此時單片機(jī)32才會從酒精傳感器7處采集信息。所述的酒精傳感器7采用半導(dǎo)體型MQ-2酒精傳感器，該傳感器自帶有信號放大處理功能，所以可以直接輸出經(jīng)過放大后的模擬信號。MQ-2氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在酒精氣體時，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中酒精濃度的增加而增大，然后將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。所述的A/D轉(zhuǎn)換器33采用ADC0804型A/D轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器是屬于連續(xù)漸進(jìn)式的A/D轉(zhuǎn)換器，這類型的A/D轉(zhuǎn)換器除了轉(zhuǎn)換速度快(幾十至幾百μ S)、分辨率高外，還有價格低的優(yōu)點，本裝置中A/D轉(zhuǎn)換器33用于將霍爾接近開關(guān)6和酒精傳感器7輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳遞給單片機(jī)32進(jìn)行處理。本裝置采用STC89C52單片機(jī)32作為處理單元。該單片機(jī)32是一種低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8Κ在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KB EEPR0M，MAX810復(fù)位電路，2個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口 ；單片機(jī)32用于綜合處理傳感器采集的信號，并控制顯示、報警輸出等。所述的繼電器采·用HRS2H-S-D-DC5V型小功率電磁繼電器，額定電壓3V 24V，額定電力消200mW 360mW。該繼電器串聯(lián)在汽車的點火線路中，處于斷開狀態(tài)，在接到單片機(jī)32的控制信號后，繼電器觸點閉合導(dǎo)通點火線路，使汽車可以正常啟動。所述的短信通知模塊34采用西門子TC35系列的TC35i模塊。該模塊集射頻電路和基帶與一體，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的AT命令接口，為短信息提供快速、可靠、安全的傳輸。該模塊通過接口連接器和天線連接器分別連接SIM卡讀卡器和天線，外接式SIM卡，由單片機(jī)32通過兩根I/O 口控制短信收發(fā)。單片機(jī)32中設(shè)置好短信內(nèi)容和聯(lián)系號碼，在單片機(jī)32判定司機(jī)酒駕時將短信通過短信通知模塊34發(fā)送給聯(lián)系號碼。所述的報警器35采用蜂鳴器，所述的顯示器31采用SM410364型LED數(shù)碼管，本裝置的電源采用車身的蓄電池。本裝置工作過程如圖2所示。將本裝置安裝在汽車上，司機(jī)在啟動汽車前需要經(jīng)過酒精檢測。在汽車點火線路中串聯(lián)的繼電器使得司機(jī)不能繞過該檢測裝置而發(fā)動汽車。司機(jī)向該裝置的手柄I中吹氣時，在吹氣的氣流達(dá)到一定強(qiáng)度時，單片機(jī)32才會通過酒精傳感器7采集信號，這樣就避免了傳感器采集到空氣中其他乘客呼出的酒精氣體而影響檢測精度。酒精傳感器7將駕駛員呼出氣體中的酒精濃度轉(zhuǎn)化為模擬信號經(jīng)放大后輸出，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器33轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸入單片機(jī)32處理。單片機(jī)32根據(jù)傳感器輸出電壓與酒精濃度的對應(yīng)關(guān)系式，能精確地將該電壓信號換算成酒精濃度值，并將濃度值通過LED數(shù)碼管顯示。只有當(dāng)測得的酒精濃度未超標(biāo)時，單片機(jī)32才會發(fā)出指令給繼電器，通過繼電器接通汽車點火線路，使汽車可以啟動；否則繼電器仍處于斷開狀態(tài)，無法啟動汽車；當(dāng)駕駛員呼出氣體中酒精度超標(biāo)時，單片機(jī)32同時控制蜂鳴器報警，而且通過短信通知模塊34發(fā)送短信到指定聯(lián)系號碼上，告知他人駕駛員處于醉酒狀態(tài)不能進(jìn)行駕駛，應(yīng)盡快替換駕駛員或派人接送，保證駕駛員的安全。本實用新型采用的電子元器件均為已知產(chǎn)品，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案 即可知電子元器件的具體連接方式。
權(quán)利要求1.一種防酒后駕駛控制裝置，其特征在于，包括手柄(I)、安裝在汽車駕駛臺上的檢測單元(3)和串聯(lián)在汽車點火線路中的繼電器，所述的手柄(I)內(nèi)部設(shè)置有風(fēng)扇(4)，在風(fēng)扇(4)的扇葉上固定有一個永磁鐵(5)，風(fēng)扇(4) 一旁的手柄(I)內(nèi)壁上安裝有與永磁鐵(5)對應(yīng)的霍爾接近開關(guān)(6);霍爾接近開關(guān)(6)的一側(cè)安裝有酒精傳感器(7);所述檢測單元(3)包括顯示器(31)和與顯示器(31)連接的單片機(jī)(32)，在單片機(jī)(32)上還連接有A/D轉(zhuǎn)換器(33)、短信通知模塊(34)和報警器(35)，所述的繼電器與單片機(jī)(32)連接，所述的霍爾接近開關(guān)(6)和酒精傳感器(7)通過數(shù)據(jù)線(2)與檢測單元(3)中的A/D轉(zhuǎn)換器(33)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的防酒后駕駛控制裝置，其特征在于，所述的單片機(jī)(32)采用STC89C52型單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的防酒后駕駛控制裝置，其特征在于，所述的繼電器采用HRS2H-S-D-DC5V型電磁繼電器。
4.如權(quán)利要求1所述的防酒后駕駛控制裝置，其特征在于，所述的酒精傳感器(7)采用MQ-2型半導(dǎo)體酒精傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的防酒后駕駛控制裝置，其特征在于，所述的A/D轉(zhuǎn)換器(33)采用ADC0804轉(zhuǎn)換器。
6.如權(quán)利要求1所述的防酒后駕駛控制裝置，其特征在于，所述的短信通知模塊(34)采用TC35i模塊。
7.如權(quán)利要求1所述的防酒后駕駛控制裝置，其特征在于，所述的顯示器(31)采用SM410364型LED數(shù) 碼管。
專利摘要本實用新型公開了一種防酒后駕駛控制裝置，包括手柄、安裝在汽車駕駛臺上的檢測單元和串聯(lián)在汽車點火線路中的繼電器，所述的手柄內(nèi)部設(shè)置有風(fēng)扇，在風(fēng)扇的扇葉上固定有一個永磁鐵，風(fēng)扇一旁的手柄內(nèi)壁上安裝有與永磁鐵對應(yīng)的霍爾接近開關(guān)；霍爾接近開關(guān)的一側(cè)安裝有酒精傳感器；所述檢測單元包括顯示器和與顯示器連接的單片機(jī)，在單片機(jī)上還連接有A/D轉(zhuǎn)換器、短信通知模塊和報警器，所述的繼電器與單片機(jī)連接，所述的霍爾接近開關(guān)和酒精傳感器通過數(shù)據(jù)線與檢測單元內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器連接。該裝置能準(zhǔn)確、有效地檢測駕駛員是否酒駕，保證駕駛員的安全。
文檔編號G01N27/02GK203126533SQ20132000521
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者鄧惜仁, 王孟良, 袁帥, 張書會 申請人:長安大學(xué)