CN101624015B - 一种可识别驾驶员的防酒后驾车车载系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可识别驾驶员的防酒后驾车车载系统，它包括酒精探测器、A/D转换器、起动控制器，所述酒精探测器与A/D转换器连接，此外，车载系统包括中央处理器和CCD人脸识别电路，中央处理器分别与A/D转换器、CCD人脸识别电路和起动控制器连接。本发明把酒精浓度监测系统和人脸辨识系统整合在一起，由酒精探测器实时监测驾驶员座位前方空气中的酒精浓度，达到发动机起动、车辆起步和运行过程中的全过程监测；人脸识别电路则对汽车驾驶员进行实时监控，杜绝了找人代为发动机起动然后由饮酒者驾驶的舞弊行为。即使在车辆起步后中途停车换人驾车，系统仍能完成识别和控制功能，且避免同车饮酒乘员呼出气体对酒精监测的干扰。

Description

一种可识别驾驶员的防酒后驾车车载系统

技术领域

本发明涉及一种保证汽车安全性的车载系统，尤其是涉及一种能识别驾驶员的防酒后驾车车载系统。

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，机动车驾驶员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。

目前我国交警一般使用酒精测试仪来检测驾驶员体内的酒精浓度，进而判断驾驶员是否为酒后驾车。酒精浓度测试仪虽然在一定程度上减少和控制了酒后驾车的行为，但它需要通过交警的协助，随机性大，大多数驾驶员存有侥幸心理，逃避交警的检查，因此并不能从根本上杜绝酒后驾车的行为；而且检测时驾驶员需要对准酒精测试仪进气口吹气，检测程序复杂，准确度也比较差，经常导致驾驶员与交警之间的纠纷。

上述酒精浓度测试仪是一种对饮酒驾车的被动防御装置。为了对驾驶员酒后驾车进行主动干预，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。通过检测驾驶者呼气里的酒精浓度是否超出阈值，决定驾驶员是否能够起动汽车。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，都不能识别驾驶员，不能保证吹气者与驾驶者的一致性，无法判断饮酒驾驶员是否采用找他人代替吹气的方式蒙混过关，也未考虑在行驶途中换人驾驶的情况，仍然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识别驾驶员的防酒后驾车车载系统，可用于防止驾驶员找人代为起动或中途停车换人的舞弊行为的发生。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该可识别驾驶员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，所述酒精探测器与A/D转换器连接，此外，所述车载系统还包括中央处理器和CCD人脸识别电路，所述中央处理器分别与A/D转换器、CCD人脸识别电路和起动控制器连接。

进一步地，本发明还包括发动机起动信号电路，所述发动机起动信号电路与所述中央处理器连接。

进一步地，本发明还包括声光报警装置，所述声光报警装置包括声音报警器和灯光报警器，所述声音报警器和灯光报警器分别与中央处理器连接。

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。

本发明所述A/D转换器的电路包括A/D转换芯片ADS574。

本发明所述CCD人脸识别电路包括拍摄驾驶员头像的CCD摄像头和CCD驱动芯片RXD4460，所述CCD摄像头与CCD驱动芯片RXD4460连接。

本发明所述发动机起动信号电路包括发动机起动信号MS和触发电路，所述触发电路由光电耦合开关组成，所述发动机起动信号MS经触发电路送给中央处理器。

本发明所述中央处理器的电路包括ARM S3C2410芯片、时钟模块、闪存模块和JTAG接口，所述时钟模块、闪存模块和JTAG接口分别与ARM S3C2410连接。

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R9和R10，限流电阻R9与输入信号线连接，限流电阻R10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R7和R8，限流电阻R7与红灯L1连接，限流电阻R8与绿灯L2连接。

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R11，限流电阻R11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。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：(1)本发明把酒精浓度监测系统和人脸辨识系统整合在一起，酒精浓度监测系统实时监测驾驶员座位前方空气中的酒精浓度，达到发动机起动、车辆起步和运行过程中的全过程监测；人脸识别系统对汽车驾驶员进行实时监控，杜绝了找人代为发动机起动然后由饮酒者驾驶的舞弊行为。(2)即使在车辆起步后中途停车换人驾车，系统仍能完成识别和控制功能。(3)同时，避免了同车饮酒乘员呼出气体对酒精监测的干扰。(4)当车载系统发现驾驶员有饮酒情况时，开启语音提示，同时光电报警，提醒驾驶员不要酒后驾车，防止事故发生，最大限度的杜绝了酒后驾车行为。(5)车载系统可对酒精浓度的阈值进行不同的设置，保证了不同地区、不同国家对酒精浓度的要求。(6)系统对汽车原有电路改动小，工作稳定和可靠，占用空间小。

附图说明

图1是本发明车载系统的结构框图；

图2是本发明的酒精探测器电路原理图；

图3是本发明的A/D转换器电路原理图；

图4是本发明的CCD人脸识别电路原理图；

图5是本发明的发动机起动信号电路原理图；

图6是本发明的中央处理器电路原理图；

图7是本发明的声光报警装置电路原理图；

图8是本发明的起动控制器电路原理图；

图9是本发明车载系统的工作流程框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明包括酒精探测器1、A/D转换器2、起动控制器3、声光报警装置4、中央处理器5、发动机起动信号电路6和CCD人脸识别电路7。酒精探测器1和A/D转换器2的数据接口相连；所述A/D转换器2、CCD人脸识别电路7、起动控制器3、发动机起动信号电路6和声光报警装置4分别与中央处理器5连接。CCD人脸识别电路7把采集的人脸信号传送给中央处理器5。发动机起动信号经触发电路传送给中央处理器5。中央处理器5发出的信号传递给起动控制器3和声光报警装置4。

如图2所示，酒精探测器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并联。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3所示，A/D转换器电路包括A/D转换芯片ADS574，此芯片把酒精探测器1传递的模拟信号转换成数字信号后送给中央处理器5，该模数转换器2是12位，速度快。本发明车载系统也可以换用其它的A/D转换芯片。

如图4所示，CCD人脸识别电路7包括CCD摄像头和CCD驱动芯片RXD4460，CCD摄像头与CCD驱动芯片RXD4460连接。CCD驱动芯片把CCD摄像头采集的人脸信号通过10位数据口传送给中央处理器5。

如图5所示，发动机起动信号电路6包括发动机起动信号MS和触发电路，触发电路由光电耦合开关和限流电阻R6组成，发动机起动信号MS经触发电路降低电压后送给中央处理器5。

如图6所示，中央处理器5的电路包括ARM S3C2410芯片、时钟模块、闪存模块和JTAG接口。时钟模块、闪存模块和JTAG接口分别与ARM S3C2410连接。其中，时钟模块提供给ARM S3C2410芯片总线时钟，闪存模块为ARMS3C2410芯片提供了存储空间，JTAG接口用于程序下载。ARM S3C2410芯片耗电少功能强，符合本发明车载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7所示，声光报警装置4的电路包括声音报警器、灯光报警器和选通开关S1，其中声音报警器包括喇叭Sp、三极管Q1、限流电阻R9和R10，限流电阻R9与输入信号线连接，限流电阻R10接地，三极管Q1与喇叭Sp连接，灯光报警器包括红灯L1、绿灯L2、限流电阻R7和R8，限流电阻R7与红灯L1连接，限流电阻R8与绿灯L2连接。

如图8所示，起动控制器3的电路：包括继电器K1、三极管Q2、二极管D1和限流电阻R11。限流电阻R11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。其中，二极管D1保护继电器线圈不会被反向电流烧坏，由三极管Q2和继电器K1来控制发动机是否起动。

起动控制电路能够控制发动机的起动和熄火，此功能通过串接在低压点火电路中的常闭开关，如继电器K1实现。继电器K1保持闭合状态时，汽车能正常起动；继电器K1打开时，虽然车辆起动机能正常工作，但由于低压点火电路被断开，汽车无法正常起动；当车辆正常起动后，若中央处理器5发出指令打开K1，则低压点火电路被断开，发动机熄火。

如图9所示，以下对本发明车载系统的具体工作过程进行说明：

系统启动后，监测起动电路是否接通，若接通，利用CCD摄像头拍摄驾驶员座位处人员的照片A，其图像作为对比母本保存下来。同时读取驾驶员座位处空气中的酒精浓度，并判断是否小于设定的阈值，如果酒精浓度大于阈值，则通过发动机控制单元断开发动机点火电路，此时即使起动机能够运转，发动机也不能起动，同时进行语音提示和光电报警。系统延时10s后，继续监测起动电路是否接通。如果酒精浓度小于阈值，则车辆能够正常起动。车辆起动后，ARM中央处理器每隔2秒钟读取一次驾驶员座位处空气中的酒精浓度，并判断是否小于设定的阈值。如果酒精浓度大于阈值，则拍摄驾驶员的照片B，进行图像辨识。若照片A、B为同一人，确定为是其他饮酒乘员呼出的气体影响了酒精浓度的监测，而不是更换了驾驶者；若照片A、B为不同的人，则确定为更换了驾驶者，则ARM中央处理器通知发动机控制单元断开发动机点火电路，发动机熄火，车辆不能行驶，同时进行语音提示和光电报警。从而实现了对驾驶员的唯一性监控，杜绝了找人代为起动然后由饮酒者驾驶的舞弊行为。同时，也避免了同车饮酒乘员呼出气体对酒精监测的干扰。

Claims (10)

1.一种可识别驾驶员的防酒后驾车车载系统，它包括酒精探测器、A/D转换器、起动控制器，所述酒精探测器与A/D转换器连接，其特征是：所述车载系统还包括中央处理器和CCD人脸识别电路，所述中央处理器分别与A/D转换器、CCD人脸识别电路和起动控制器连接；

系统启动后，监测起动电路是否接通，若接通，利用CCD摄像头拍摄驾驶员座位处人员的照片并作为对比母本保存下来，同时读取驾驶员座位处空气中的酒精浓度并判断是否小于设定的阈值，如果酒精浓度大于阈值，则通过发动机控制单元断开发动机点火电路，系统延时10s后，继续监测起动电路是否接通；如果酒精浓度小于阈值，在车辆起动后，中央处理器每隔2秒钟读取一次驾驶员座位处空气中的酒精浓度并判断是否小于设定的阈值，如果酒精浓度大于阈值，则拍摄驾驶员的照片并进行图像辨识，若该照片与对比母本为同一人，则确定为是其他饮酒乘员呼出的气体影响了酒精浓度的监测，而不是更换了驾驶者；若该照片与对比母本不为同一人，则确定为更换了驾驶者，则中央处理器通知发动机控制单元断开发动机点火电路，发动机熄火。

2.根据权利要求1所述的一种可识别驾驶员的防酒后驾车车载系统，其特征是：它还包括发动机起动信号电路，所述发动机起动信号电路与所述中央处理器连接。

3.根据权利要求1所述的一种可识别驾驶员的防酒后驾车车载系统，其特征是：它还包括声光报警装置，所述声光报警装置包括声音报警器和灯光报警器，所述声音报警器和灯光报警器分别与中央处理器连接。

4.根据权利要求1所述的一种可识别驾驶员的防酒后驾车车载系统，其特征是：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。

5.根据权利要求1所述的一种可识别驾驶员的防酒后驾车车载系统，其特征是：所述A/D转换器的电路包括A/D转换芯片ADS574。

6.根据权利要求1所述的一种可识别驾驶员的防酒后驾车车载系统，其特征是：所述CCD人脸识别电路包括拍摄驾驶员头像的CCD摄像头和CCD驱动芯片RXD4460，所述CCD摄像头与CCD驱动芯片RXD4460连接。

7.根据权利要求1所述的一种可识别驾驶员的防酒后驾车车载系统，其特征是：所述中央处理器的电路包括ARM S3C2410芯片、时钟模块、闪存模块和JTAG接口，所述时钟模块、闪存模块和JTAG接口分别与ARM S3C2410连接。

8.根据权利要求1所述的一种可识别驾驶员的防酒后驾车车载系统，其特征是：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R11，所述限流电阻R11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所述的一种可识别驾驶员的防酒后驾车车载系统，其特征是：所述发动机起动信号电路包括发动机起动信号M S和触发电路，所述触发电路由光电耦合开关组成，所述发动机起动信号M S经触发电路传送给中央处理器。

10.根据权利要求3所述的一种可识别驾驶员的防酒后驾车车载系统，其特征是：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R9和限流电阻R10，所述限流电阻R9与输入信号线连接，所述限流电阻R10接地，所述三极管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R7和限流电阻R8，所述限流电阻R7与红灯L1连接，所述限流电阻R8与绿灯L2连接。

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