CN101590813B - 一种可保证驾驶员唯一性的防酒后驾车车载系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了提供一种可保证驾驶员唯一性的防酒后驾车车载系统，该车载系统包括酒精探测器、A/D转换器、起动控制器，酒精探测器和A/D转换器连接，并且还包括人脸识别系统、CCD传感器电路、空气阀、中央处理器，人脸识别系统分别与CCD传感器电路和中央处理器连接，中央处理器分别与A/D转换器、起动控制器和空气阀连接，空气阀包括空气口，酒精探测器设于靠近所述空气口的位置处。本发明将酒精检测系统作为主检测，人脸识别系统作为辅助监测，将这两个系统结合起来，在杜绝酒后驾车的同时对驾驶员进行全程监控，可对驾驶员进行唯一性控制，用以防止驾驶员找人代为吹气或中途停车换人驾驶的舞弊行为。
Description
技术领域
本发明涉及一种防酒后驾车的汽车安全性系统，特别涉及一种防酒后驾车的车载系统。
背景技术
近年来，我国汽车保有量和拥有私家车的人数持续增长，与此同时，机动车司机由于酒后驾车而造成的交通事故也屡见不鲜，尤其是在春节等重大节日前后，酒后驾车造成的交通事故呈明显的递增趋势，而且大部分是恶性事故，对人民的生命财产和安全造成了极大的危害。
为了防止司机酒后驾驶，瑞典的绅宝汽车目前推出了具有酒精测试功能的“测酒钥匙”Alcokey。驾驶者呼吸里的最大酒精浓度限度可以进行调节，以适应不同国家的法规。沃尔沃公司也研制了新的酒精检测系统，此系统与大多数欧洲警察所使用的装备一样采用燃料电池技术，由于该系统采用了先进的传感器技术，因此驾驶者无法使用气泵一类的外部空气来蒙骗过关。
但是，无论是“测酒钥匙”还是沃尔沃的酒精检测系统，都不能对驾驶员的唯一性进行实时监控，不能保证吹气者与驾驶者的一致性，即驾驶员的唯一性，无法判断饮酒者是否采用找他人代替吹气的方式通过系统的检测来起动车辆，也未考虑在行驶过程中换人驾驶的情况，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可保证驾驶员唯一性的防酒后驾车车载系统，可对驾驶员进行唯一性控制，用以防止驾驶员找人代为吹气或中途停车换人驾驶的舞弊行为。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该可保证驾驶员唯一性的防酒后驾车车载系统包括酒精探测器、A/D转换器、起动控制器，所述酒精探测器和A/D转换器连接，并且，所述车载系统还包括人脸识别系统、CCD传感器电路、空气阀、中央处理器，所述人脸识别系统分别与CCD传感器电路和中央处理器连接，所述中央处理器分别与A/D转换器、起动控制器和空气阀连接，所述空气阀包括空气口，所述空气口设于空气阀的侧壁，所述酒精探测器设于靠近所述空气口的位置处，所述空气阀的腔体内设有活塞，所述空气阀的腔体内安装有相邻的第一触片和第二触片，所述第一触片与活塞的末端相对，所述第一触片和第二触片固定在空气阀的侧壁上，所述第一触片和第二触片分别与中央处理器连接。
进一步地，本发明还包括声光报警装置，所述声光报警装置与中央处理器连接。
进一步地，本发明所述酒精探测器的电路包括酒敏传感器TP-3C和限流保护电阻R1，所述限流保护电阻R1与酒敏传感器TP-3C并行相连。
进一步地，本发明所述A/D转换器的电路包括A/D转换芯片TLC2543和电源稳压芯片MC1403，所述A/D转换芯片TLC2543与电源稳压芯片MC1403连接。
进一步地，本发明所述空气阀电路包括开关K2、限流电阻R7和保护电容C1，所述开关K2与限流电阻R7和保护电容C1并行连接。
进一步地，本发明所述CCD传感器电路包括两个CCD传感器和CCD驱动芯片RXD4460，所述两个CCD传感器分别与CCD驱动芯片RXD4460连接。
进一步地，本发明所述中央处理器的电路包括ARM S3C2410芯片、闪存K9F1208芯片和时钟模块，所述闪存K9F1208芯片和时钟模块分别与ARMS3C2410芯片连接。
进一步地，本发明所述起动控制器的电路包括继电器K1、三极管Q2、二极管D1和限流电阻R6，所述限流电阻R6与三极管Q2连接，所述二极管D1和继电器K1分别与三极管Q2连接。
进一步地，本发明所述声光报警装置的电路包括声音报警器、灯光报警器和选通开关S1，所述声音报警器包括喇叭Sp、三极管Q1、限流电阻R4和R5，所述限流电阻R4与输入信号线连接，限流电阻R5接地，三极管Q1与喇叭Sp连接，所述灯光报警器包括红灯L1、绿灯L2、限流电阻R2和限流电阻R3，所述限流电阻R2与红灯L1连接，限流电阻R3与绿灯L2连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)酒精主检测系统和人脸识别辅助监控系统的整合应用，使本发明车载系统对驾驶员具有唯一性的控制功能并提高了车载酒精检测的可靠性和可行性。
(2)空气阀与酒敏传感器集成，酒精探测器通过空气阀获得吹气信号，可避免同车乘客呼出气体对酒精检测浓度的干扰，从而提高了系统酒精检测的准确度。
(3)利用人脸识别系统对驾驶员进行全时监控，杜绝了中途换人驾驶的舞弊行为。
(4)具有车外警示功能：当发生更换驾驶员的情况时，开启车外危险警示灯，可提醒其他车辆合理避让，防止危险发生。
(5)对汽车原有电路进行改造，保证了执行电路的工作稳定性和可靠性，操作简便，占用空间小。
附图说明
图1是本发明车载系统的结构方框图；
图2是本发明的一个实施例中的空气阀的结构示意图；
图3是本发明的一个实施例中的空气阀的电路图；
图4是本发明的一个实施例中的酒精探测器的电路图；
图5是本发明的一个实施例中的A/D转换器的电路图；
图6是本发明的一个实施例中的CCD传感器的电路图；
图7是本发明的一个实施例中的中央处理器的电路图；
图8是本发明的一个实施例中的声光报警装置的电路图；
图9是本发明的一个实施例中的起动控制器的电路图；
图10是本发明的工作流程框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。
如图1所示，本发明车载系统包括酒精探测器1、空气阀2、A/D转换器3、中央处理器4、起动控制器5，声光报警装置6、人脸识别系统7、CCD传感器电路8。其中，酒精探测器1和A/D转换器3相连；中央处理器4分别与A/D转换器(3)、起动控制器5、空气阀2、声光报警装置6和人脸识别系统7通过数据线连接；人脸识别系统7与CCD传感器电路8，CCD传感器电路8采集的人脸信号经人脸识别系统7传递给中央处理器4。
如图2所示，本发明的空气阀2的腔体内设有活塞9，空气阀2的侧壁开有空气口10，在空气口10的下方设有酒精探测器1，空气阀2的腔体内安装有相邻的第一触片12和第二触片13，第一触片12与活塞9的末端14相对，第一触片12和第二触片13固定在空气阀2的侧壁上，并分别与中央处理器4连接。
如图3所示，空气阀2的电路包括由两个触片组成的开关K2、限流电阻R7和保护电容C1，开关K2中的第一触片与+5V电压连接，第二触片与限流电阻R7和保护电容C1并行连接，并一起与中央处理器4连接，限流电阻R7和保护电容C1的另一端接地。
当吹气者对着空气阀2吹气时，推动活塞9在空气阀2的腔体内朝着第一触片12的方向移动。当活塞9移动至第一触片12的位置时，活塞9的末端14推动第一触片12并使第一触片12与第二触片13接触，此时开关K2闭合，表示吹气行为发生的信号传递给中央处理器4；同时吹气者吹出的气体通过空气口10进入酒精探测器1的检测区域，此时中央处理器4才对检测到的酒精浓度值进行判别。而当中央处理器4没有检测到吹气信号时，检测的酒精浓度值是无效的，表示为干扰信号。
如图4所示，酒精探测器1的电路包括酒敏传感器TP-3C和限流保护电阻R1，酒敏传感器TP-3C有一端与+5V电压连接，有一端接地，并和限流电阻R1并行连接。TP-3c是半导体型酒敏传感器，灵敏度高，可实现快速响应和恢复，响应时间≤5S，满足本发明车载系统对短时间响应的要求。
如图5所示，A/D转换器3的电路包括A/D转换芯片TLC2543和电源稳压芯片MC1403，A/D转换芯片TLC2543与电源稳压芯片MC1403相连。
如图6所示，CCD传感器电路8包括拍摄驾驶员头像的两个CCD传感器，即CCD A和CCD B，以及CCD驱动芯片RXD4460，CCD A和CCD B分别与CCD驱动芯片RXD4460连接。CCD A和CCD B将获取的头像信号经过CCD驱动芯片RXD4460送给中央处理器4。
如图7所示，中央处理器4的电路包括ARM S3C2410芯片、时钟模块C和闪存K9F1208芯片。闪存K9F1208芯片和时钟模块分别与ARM S3C2410芯片连接。时钟模块提供给ARM S3C2410芯片总线时钟，闪存为ARMS3C2410芯片提供了存储空间。ARM S3C2410耗电少功能强，符合本系统对图像处理的要求，本发明也可以用其它类似的芯片。
如图8所示，声光报警装置6的电路包括包括声音报警器、灯光报警器和选通开关S1，所述的声音报警器包括喇叭Sp、三极管Q1、限流电阻R4和R5，限流电阻R4与输入信号线连接，限流电阻R5接地，三极管Q1与Sp连接，所述灯光报警器包括红灯L1、绿灯L2、限流电阻R2和R3，限流电阻R2与红灯L1连接，限流电阻R3与绿灯L2连接。
如图9所示，起动控制器5的电路包括继电器K1、三极管Q2、二极管D1和限流电阻R6，限流电阻R6与三极管Q2连接，二极管D1和继电器K1分别与三极管Q2连接。
本发明由于空气阀2与酒精探测器1集成在一起，被检测者可直接对着空气阀2吹气以检测其吹出的气体中的酒精浓度是否超过限定阈值，可避免乘客呼出气体对被检测者酒精检测浓度测试的干扰，从而可以大大提高本车载系统酒精检测的准确度。人脸识别系统7通过两个CCD传感器CCD A和CCD B对驾驶员进行全程监测，保证驾驶员与吹气者的一致性。通过起动控制器5来控制汽车的起动，只有当酒精浓度数值小于阈值时汽车方能起动，否则将声光警报，汽车无法起动；汽车通过主检测起动后，中央处理器4通过人脸识别系统7对驾驶员的身份进行辨识，若发现A、B照片不同，则车外声光警示并延迟停车。
本发明的起动控制电路控制发动机的起动，此电路串接在起动电机控制电路中，开关闭合时，起动电机正常工作，车辆起动整个系统。当出现异常情况时，执行危险警示灯控制电路，开启危险警示灯。停车控制电路串接在点火线路中，当中央处理器判断需要停车时，则关闭发动机停车。
系统中安装了两个摄像头CCD A和CCD B，摄像头CCD A用来对吹气者进行拍照，摄像头CCD B用来对汽车起动后的驾驶员进行拍照，通过对比A、B照片来对驾驶员进行实时监控并保证驾驶员的唯一性，一旦发现驾驶员与吹气者不是同一人，系统便声光警报，警示路人及其他车辆合理避让，延时五分钟，若驾驶员不自行停车，系统将断开点火电路，强制停车。
以下结合图10对本发明车载系统的具体工作过程进行说明：
本发明车载系统启动后，声光提示吹气，同时CCD A摄像头通过CCD探测头对吹气者进行拍照，其图像作为对比母本A保存下来。空气阀2和酒精探测器1集成于一体，酒精浓度数值通过A/D转换器3送入中央处理器4，与阈值进行比较：若酒精浓度数值大于阈值，通过警示喇叭和警示灯声光报警，ARM中央处理器4通过发动机控制单元断开发动机点火电路，汽车不能起动；若酒精浓度数值小于阈值，汽车可以正常起动。本发明车载系统中的CCD B摄像头可配合CCD A摄像头，实现对驾驶员的唯一性监控。具体地说，在汽车起动五分钟后，CCD B摄像头对驾驶员进行拍照得到照片B，并与母本A进行对比，若A、B相同，则表示吹气者与驾驶者是一致的，系统正常工作，继续对驾驶员进行监控，否则，系统中断，车外警示灯亮，提醒周围车辆和行人避让，以免发生危险，五分钟后如果驾驶员不采取主动停车等安全措施，发动机控制单元断开点火电路，强制停车。
Claims (9)
1.一种可保证驾驶员唯一性的防酒后驾车车载系统，它包括酒精探测器（1）、A/D转换器（3）、起动控制器（5），所述酒精探测器（1）和A/D转换器（3）连接，其特征是：所述车载系统还包括人脸识别系统（7）、CCD传感器电路（8）、空气阀（2）、中央处理器（4），所述人脸识别系统（7）分别与CCD传感器电路（8）和中央处理器（4）连接，所述中央处理器（4）分别与A/D转换器（3）、起动控制器（5）和空气阀（2）连接，所述空气阀（2）包括空气口（10），所述空气口（10）设于空气阀（2）的侧壁，所述酒精探测器（1）设于靠近空气口（10）的位置处，所述空气阀（2）的腔体内设有活塞（9），所述空气阀（2）的腔体内安装有相邻的第一触片（12）和第二触片（13），所述第一触片（12）与活塞（9）的末端（14）相对，所述第一触片（12）和第二触片（13）固定在空气阀（2）的侧壁上，所述第一触片（12）和第二触片（13）分别与中央处理器（4）连接。
2.根据权利要求1所述的一种可保证驾驶员唯一性的防酒后驾车车载系统，其特征是：它还包括声光报警装置（6），所述声光报警装置（6）与中央处理器（4）连接。
3.根据权利要求1所述的一种可保证驾驶员唯一性的防酒后驾车车载系统，其特征是：所述酒精探测器（1）的电路包括酒敏传感器TP-3C和限流保护电阻R1，所述限流保护电阻R1与酒敏传感器TP-3C并行相连。
4.根据权利要求1所述的一种可保证驾驶员唯一性的防酒后驾车车载系统，其特征是：所述A/D转换器（3）的电路包括A/D转换芯片TLC2543和电源稳压芯片MC1403，所述A/D转换芯片TLC2543与电源稳压芯片MC1403连接。
5.根据权利要求1所述的一种可保证驾驶员唯一性的防酒后驾车车载系统，其特征是：所述空气阀（2）电路包括开关K2、限流电阻R7和保护电容C1，所述开关K2与限流电阻R7和保护电容C1并行连接。
6.根据权利要求1所述的一种可保证驾驶员唯一性的防酒后驾车车载系统，其特征是：所述CCD传感器电路（8）包括两个CCD 传感器和CCD驱动芯片RXD4460，所述两个CCD 传感器分别与CCD驱动芯片RXD4460连接。
7.根据权利要求1所述的一种可保证驾驶员唯一性的防酒后驾车车载系统，其特征是：所述中央处理器（4）的电路包括ARM S3C2410芯片、闪存K9F1208芯片和时钟模块，所述闪存K9F1208芯片和时钟模块分别与ARM S3C2410芯片连接。
8.根据权利要求1所述的一种可保证驾驶员唯一性的防酒后驾车车载系统，其特征是：所述起动控制器（5）的电路包括继电器K1、三极管Q2、二极管D1和限流电阻R6，所述限流电阻R6与三极管Q2连接，所述二极管D1和继电器K1分别与三极管Q2连接。
9.根据权利要求2所述的一种可保证驾驶员唯一性的防酒后驾车车载系统，其特征是：所述声光报警装置（6）的电路包括声音报警器、灯光报警器和选通开关S1，所述声音报警器包括喇叭Sp、三极管Q1、限流电阻R4和R5，所述限流电阻R4与输入信号线连接，限流电阻R5接地，三极管Q1与喇叭Sp连接，所述灯光报警器包括红灯L1、绿灯L2、限流电阻R2和限流电阻R3，所述限流电阻R2与红灯L1连接，限流电阻R3与绿灯L2连接。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121226 Termination date: 20140706 |
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