CN101844516A - 司机饮酒控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种司机饮酒控制方法，该方法可对司机开车前是否喝酒进行快速、准确判断并在检测出驾车司机饮酒过度情况下自动关闭汽车点火继电器防止醉酒司机酒后驾车，且同时解决了酒精传感器预热时间长的问题及对是否人为吹起的准确判断方法，不仅大大减少了酒精传感器的预热时间，使得整个驾前酒精检测变得方便快捷，而且摒弃了以往同类设备必须额外配置麦克风的成本及使用麦克风可能导致的误判断的缺点，此外，本发明还提供了汽车启动后驾驶过程中对车内环境空气的酒精进行实时监控的后续巡更检测方法，有效避免了饮酒司机通过未饮酒他人启动汽车后的醉酒行驶，一旦发现超标会发出适当警告，加强安全性，避免潜在隐患。

Description

司机饮酒控制方法

【技术领域】

本发明涉及一种机动车驾驶安全保障方法，尤其是指一种可准确检测司机是否过度饮酒，并相应进行禁止点火或报警提醒的司机饮酒控制方法。

【背景技术】

交通规则中明确规定了驾驶者在酒后禁止驾车，然而酒后驾车的事件却屡禁不止，司机朋友们也常因盛情难却等各类原因难以做到“滴酒不沾”，但驾驶者酒后往往不能客观的评断自己的醉酒程度是否还可开车，导致酒后驾车肇事也时有发生。由此若能有一种方法对驾驶者饮酒量进行定量测试，当酒精含量超标时通过切断机动车点火装置或者提醒的方式以警示驾驶者正在酒后驾驶，将大大增加路面运行机动车的安全性。为此，近些年也出现了涉及控制酒后开车的司机饮酒控制器等，然而此类产品在在实际应用中都存在许多缺陷，其缺陷的主要因素来自于它们都是直接应用乙醇传感器作为检测元件，而乙醇传感器存在预热时间(恢复时间)长、传感器参数受使用环境的影响、波动性很大的缺点，导致直接采用乙醇传感器作为检测元件的饮酒控制器在实际应用时的酒精检测值不准确导致误判，可靠性实用性较低，现有技术并未能很好的解决此问题。此外，现有饮酒控制器大多设有驻极体话筒，通过话筒获取人吹气时造成的声响而判断是否开始测试，而这种判断方法易受空气气流或其他杂声干扰而产生误判，故实际应用也略显不足。再者饮酒控制器实现对机动车点火装置的控制而配备的点启动控制功能也与汽车基本配置中的防盗报警器中相应功能重叠，不仅造成不必要的浪费，增加了机动车正常使用中的故障几率。

【发明内容】

本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种可对司机是否过度饮酒进行高可靠性检测，并在检出酒精超标后禁止机动车点火或在驾驶过程中发出警报的。

本发明的目的是这样实现的：一种司机饮酒控制方法，其改进之处在于：它由一与汽车控制单元相连进行双向数据交互的酒精检测单元及连入酒精检测单元的可将酒精浓度转换为电子信号的酒精传感器组成，汽车控制单元连有受控的中控门锁、点火开关、状态指示单元；它还包括步骤

a)、开始，汽车处于静止状态，汽车控制单元连接的中控门锁处于关闭状态，等待遥控器的开锁指令，酒精检测单元处于待机休眠状态；

b)、中控是否开锁，若汽车控制单元接受到遥控器的开锁指令，打开中控门锁并给酒精检测单元供电和发送酒精传感器预热指令；

c)、酒精传感器预热，酒精检测单元在获得中控门锁开锁的讯息后对所连的酒精传感器进行通电进行测前预热；

所述步骤c)中包括步骤

ca)、冲击预热，使用脉冲方式对酒精传感器进行电流冲击预热一定时间；

所述步骤ca)的冲击预热时间为1-3秒

cb)、恒温预热，使用恒定电流对酒精传感器进行一定时间恒温预热；

cc)、酒精传感器预热特征曲线斜率检测，在恒温预热时对酒精传感器当下真实预热特征曲线的斜率Kt进行检测，判定是否大于酒精传感器特性所决定的预热特征曲线当下对应的斜率K0，若大于则转回步骤a)，重新冲击、恒温预热直至检测真实特征曲线斜率值Kt小等于预热特征曲线当下的斜率K0，则表示酒精传感器预热完成。

d)、是否吹气开始检测；酒精检测单元对酒精传感器将所收气流变化的对应电信号进行接受并判断是否为人吹气，若否则继续保持酒精传感器的预热，是则继续；

所述步骤d)中包括步骤

da)、读取初始电平U0，读取酒精传感器稳定工作时对应初始电平U0；

db)、检测电平变化，检测当下酒精传感器电平值Ut减去初始电平U0的绝对值是否大于酒精传感器对应参数的纹波设定值Us，若是则继续，代表认为吹气行为的发生；

e)、酒精含量是否超标，对采样吹气数据的电信号进行检测是否超过相应吹气酒精浓度标准，

是则关闭汽车点火开关，以防止醉酒司机驾车行使，并等待复位，复位后则重新回到步骤c)对酒精传感器进行预热，进行下一次司机饮酒检测；

否则继续；

所述步骤e)为，酒精含量是否超标，对采样吹气数据的电信号进行检测是否超过相应吹气酒精浓度标准，判断检测所得当下时刻环境酒精浓度检测电平Ut是否大于初始电平U0，

是则表示酒精含量超标，汽车控制单元保持关闭汽车点火开关，以防止醉酒司机启动汽车，并等待复位，复位后则重新回到步骤c)对酒精传感器进行预热，进行下一次司机饮酒检测；

否则表示酒精含量正常，继续步骤；

f)、闭合点火继电器；向汽车控制单元发送闭合点火继电器指令，使得汽车可点火启动；

所述步骤f)后还包括汽车行驶过程中对车内气体酒精含量定时巡更检测的步骤

g)、汽车是否处于启动状态，酒精检测单元通过汽车控制单元获取汽车是否运行于启动状态，若否则保持闭合点火继电器，是则继续；

h)、巡更检测，酒精检测单元定时通过酒精传感器检测所处环境中酒精含浓度，一旦超过标准则向汽车控制单元发送警示指令；

所述步骤b)中包括步骤

ha)、定时计数初始化，计数器及计时器数值清零；

hb)、读取初始电平U0，计时器启动，同时读取酒精传感器稳定工作时对应初始电平U0；

hc)、检测电平变化值，初始电平U0-酒精传感器当下时刻环境酒精浓度检测电平Ut是否大于酒精传感器对应参数的纹波设定值Us，否则重复本步检测下一时刻环境酒精浓度电平Ut进行判断，是则继续；

hd)、是否超过检测周期，计时器是否达到设定检测周期的最大值，是则转回步骤ha)，否则继续；

he)、计数器累加，计数器加一后继续；

hf)、否达满足采样周期，计数器是否大于设定数值，该数值为巡更检测的周期量，若为满足采样周期则转至步骤c)继续采样下一时刻环境酒精浓度电平Ut的判断；

hg)、酒精含量是否超标，酒精检测单元定时通过酒精传感器检在设定周期内所测得Ut是否超标则向汽车控制单元发送警示指令；

i)、启动警示，汽车控制单元启动状态指示单元发出警示信号，状态指示单元包括有报警喇叭、状态指示灯及转向灯；

j)、汽车是否熄火，酒精检测单元检测汽车是否熄火，即点火继电器是否关闭，若未熄火则继续发出警示，若已熄火则停止状态指示单元的警示信号；

k)、断开点火继电器，向汽车控制单元发送断开点火继电器指令，完全关闭汽车动力系统。

所述步骤j)与步骤k)之间还包括步骤：免检延时启动，为方便司机在短时间内离车后无需重复检酒检测，在汽车熄火后一对用于延迟关闭的汽车点火继电器的定时器启动计时，在计时达到预设延迟时间后继续。

本发明的有益效果在于提供了一种可对司机开车前是否喝酒进行快速、准确判断并在检测出驾车司机饮酒过渡情况下自动关闭汽车点火继电器防止醉酒司机酒后驾车的司机饮酒控制方法，且同时提出了解决酒精传感器预热时间长的快速预热方法及直接使用酒精传感器对是否人为吹起进行准确判断的方法，不仅大大减少了酒精传感器的预热时间，使得整个驾前酒精检测变得方便快捷，而且摒弃了以往同类设备必须额外配置麦克风的成本及使用麦克风可能导致的误判断的缺点，此外，本方法除了提供驾前酒精检测的方法外，还提供了汽车启动后驾驶过程中对车内环境空气的酒精进行实时监控的后续巡更检测方法，有效避免了饮酒司机通过未饮酒他人启动汽车后的醉酒行驶，一旦发现超标会发出适当警告，加强安全性，避免潜在隐患，由此可见，本发明提供了一整套有效的司机饮酒控制方法，方法完善实用性高，一旦得到推广道路交通的安全将得到进一步的提高。

【附图说明】

下面结合附图详述本发明的具体结构

图1为本发明方法实现的硬件构成图。

图2为本发明的饮酒控制检测方法主流程图。

图3为酒精传感器预热特征曲线示意图。

图4为本发明的酒精传感器预热方法流程图。

图5为本发明的饮酒检测方法流程图。

图6为空气气流时酒精传感器的特征曲线。

图7为人为吹气酒精超标时酒精传感器电压值的特征曲线。

图8为人为吹气酒精不超标时酒精传感器电压值的特征曲线。

图9为本发明的采样酒精浓度监测是否超标的流程图。

图10为本发明的主流程的后续检测流程图。

图11为本发明的巡更检测方法详细流程图。

【具体实施方式】

本发明涉及一种司机饮酒控制方法，如图1所示为方法实现的硬件构成图，它包括设置的酒精检测单元及汽车控制单元，酒精检测单元与汽车控制单元相连并可进行双向数据交互，酒精检测单元连入有可将酒精浓度转换为电子信号的酒精传感器，而汽车控制单元连有受控的中控门锁、点火开关、状态指示，转向灯，报警喇叭，震动传感器等单元。

参见图2，本发明的司机饮酒控制方法主流程包括步骤

第一阶段：启动等待阶段

a)、开始，汽车处于静止状态，汽车控制单元连接的中控门锁处于关闭状态，等待遥控器的开锁指令；酒精检测单元处于待机休眠状态。

b)、中控是否开锁，若汽车控制单元接受到遥控器的开锁指令，打开中控门锁并给酒精检测单元供电和发送酒精传感器预热指令。

第二阶段：测前预热阶段

c)、酒精传感器预热，酒精检测单元在获得中控门锁开锁的讯息后对所连的酒精传感器进行通电进行测前预热。

参见图3，鉴于通常的酒精传感器的预热特征曲线2中到达初始工作电平U0所耗费的预热时间t0非常长，实际使用时往往司机需要长时间等待传感器预热完成，非常麻烦，为此，本发明中对酒精传感器的预热采用了新的方法，可大大缩短预热时间，如图4，预热过程包括步骤：

ca)、冲击预热，使用脉冲方式对酒精传感器进行电流冲击预热一定时间tp1、tp2，通常取1-3秒。

cb)、恒温预热，使用恒定电流对酒精传感器进行tn时间的恒温预热。

cc)、酒精传感器预热特征曲线斜率检测，在恒温预热tn时段对酒精传感器当下真实预热特征曲线1的斜率Kt进行检测，判定是否大于酒精传感器特性所决定的预热特征曲线2当下对应的斜率K0，若大于则转回步骤ca)，重新冲击、恒温预热直至检测真实特征曲线斜率值Kt小等于预热特征曲线2当下的斜率K0，则表示酒精传感器预热完成。

第三阶段：吹气行为检测阶段

d)、是否吹气开始检测；酒精检测单元对酒精传感器将所收气流变化的对应电信号进行接受并判断是否为人吹气，若否则继续保持酒精传感器的预热，是则继续。

通常的饮酒控制器均通过配置麦克风，然后通过麦克风检测到气体变动的电信号后作为酒精检测单元的启动信号，此种启动方法不仅需额外设置启动用的麦克风，而且由于麦克风只是将气流通过时的声音变为电信号来作为酒精检测单元启动的基准，因此在某些情况下，如风的流动或声响容易造成系统的误启动操作，系统稳定性不足，为此，而本发明中直接采用酒精传感器对是否有人为发生吹气行为进行判断，酒精检测单元对酒精传感器根据对应的电信号特征进行判断是否有人为吹气行为，如图6是无人为吹气特征，即在预热完成后电压波形表现为轻微波动特征；图7和图8是有人为吹气行为，即在预热完成后电压波形表现为大幅波动特征。表现上述特征的原理是：人为吹出气体的成份(如氧气、一氧化碳、二氧化碳等浓度)及温湿度和非人为吹气(即空气气流)，在酒精传感器表现出来的电压信号有较大的区别设定空气气流的波动值Us，如果测定值Ut和初始值U0满足|Ut-U0|＞Us，则判定为有吹气行为，进入下一阶段，详见图5，它包括步骤：

da)、读取初始电平U0：读取酒精传感器稳定工作时对应初始电平U0；

db)、检测电平变化：检测当下酒精传感器电平值Ut减去初始电平U0的绝对值是否大于酒精传感器对应参数的纹波设定值Us，若是，则认为吹气行为的发生，如图6所示为非人为吹气(即空气气流)时酒精传感器电压值的特征曲线，在特征曲线区表现为微小波动特征。

第四阶段：判断有无饮酒行为阶段

e)、酒精含量是否超标，对采样吹气数据的电信号进行检测是否超过相应吹气酒精浓度标准，参见图9，判断检测所得当下时刻环境酒精浓度检测电平Ut是否大于初始电平U0是则表示酒精含量超标，司机有饮酒行为，汽车控制单元保持关闭汽车点火开关，以防止醉酒司机启动汽车，并等待复位，复位后则重新回到步骤c)对酒精传感器进行预热，进行下一次司机饮酒检测；

否则表示酒精含量正常，司机无饮酒行为，继续步骤；

参见图7、8则分别对应人为吹气时酒精传感器电压值的特征曲线，其中图7为人口吹气有饮酒特征曲线图，在特征曲线区表现为下凹特征；图8为人口吹气无饮酒特征曲线图，在特征曲线区表现为上凸特征。

f)、闭合点火继电器；向汽车控制单元发送闭合点火继电器指令，使得汽车可点火启动。

第五阶段：巡更检测阶段

为防止饮酒司机通过未饮酒他人启动汽车后的醉酒行驶，本发明中还在上述启动检测控制外，加入了巡更检测功能，该巡更检测可对汽车行驶过程中车内环境酒精含量定时进行检测，一旦发现超标会发出适当警告，加强安全性，如图10，所述巡更检测包括步骤

g)、汽车是否处于启动状态，酒精检测单元通过汽车控制单元获取汽车是否运行于启动状态，若否则保持闭合点火继电器，是则继续。

h)、巡更检测，酒精检测单元定时通过酒精传感器检测所处环境中酒精含浓度，一旦超过标准则向汽车控制单元发送警示指令。

参见图11，所述巡更检测详细包括步骤：

ha)、定时计数初始化，计数器及计时器数值清零。

hb)、读取初始电平U0，计时器开始计时，同时读取酒精传感器稳定工作时对应初始电平U0。

hc)、检测电平变化值，初始电平U0-酒精传感器当下时刻环境酒精浓度检测电平Ut是否大于酒精传感器对应参数的纹波设定值Us，否则重复本步检测下一时刻环境酒精浓度电平Ut进行判断，是则继续。

hd)、是否超过检测周期，计时器是否达到设定检测周期的最大值，该最大值通常取1分钟即60s，是则转回步骤ha)，否则继续。

he)、计数器累加，计数器加一后继续。

hf)、是否达满足采样周期，计数器是否大于设定数值，该数值为巡更检测的周期量，若为满足采样周期则转至步骤hc)继续采样下一时刻环境酒精浓度电平Ut的判断。

hg)、酒精含量是否超标，酒精检测单元定时通过酒精传感器检在设定周期内所测得Ut是否超标则向汽车控制单元发送警示指令。

i)、启动警示，汽车控制单元启动状态指示单元发出警示信号，状态指示单元包括有报警喇叭、状态指示灯及转向灯。

j)、汽车是否熄火，酒精检测单元检测汽车是否熄火，若未熄火则继续发出警示，若已熄火则停止状态指示单元的警示信号。

第六阶段：免检延时阶段

k)、免检延时启动，为方便司机在短时间内离车后，无需重复饮酒验证检测，在汽车熄火且中控门锁上锁后，开始免检延时定时器启动，从而可在设定时间内无需重新检测即可直接启动汽车。

l)、关闭点火继电器，定时器超过预设延时时间，汽车控制单元发送断开点火继电器指令，此时需重复本方法前述步骤的检测验证，在司机无饮酒行为汽车方能重新启动。

Claims (8)

1.一种司机饮酒控制方法，其特征在于：它由一与汽车控制单元相连进行双向数据交互的酒精检测单元及连入酒精检测单元的可将酒精浓度转换为电子信号的酒精传感器组成，汽车控制单元连有受控的中控门锁、点火开关、状态指示单元；它还包括步骤

a)、开始，汽车处于静止状态，汽车控制单元连接的中控门锁处于关闭状态，等待遥控器的开锁指令，酒精检测单元处于待机休眠状态；

b)、中控是否开锁，若汽车控制单元接受到遥控器的开锁指令，打开中控门锁并给酒精检测单元供电和发送酒精传感器预热指令；

c)、酒精传感器预热，酒精检测单元在获得中控门锁开锁的讯息后对所连的酒精传感器进行通电进行测前预热；

d)、是否吹气开始检测，酒精检测单元对酒精传感器将所收气流变化的对应电信号进行接受并判断是否为人吹气，若否则继续保持酒精传感器的预热，是则继续。

e)、酒精含量是否超标，对采样吹气数据的电信号进行检测是否超过相应吹气酒精浓度标准，

是则关闭汽车点火开关，以防止醉酒司机驾车行使，并等待复位，复位后则重新回到步骤c)对酒精传感器进行预热，进行下一次司机饮酒检测；

否则继续；

f)、闭合点火继电器，向汽车控制单元发送闭合点火继电器指令，使得汽车可点火启动。

2.如权利要求1所述的司机饮酒控制方法，其特征在于：所述步骤f)后还包括汽车行驶过程中对车内气体酒精含量定时巡更检测的步骤

a)、汽车是否处于启动状态，酒精检测单元通过汽车控制单元获取汽车是否运行于启动状态，若否则保持闭合点火继电器，是则继续；

b)、巡更检测，酒精检测单元定时通过酒精传感器检测所处环境中酒精含浓度，一旦超过标准则向汽车控制单元发送警示指令；

c)、启动警示，汽车控制单元启动状态指示单元发出警示信号，状态指示单元包括有报警喇叭、状态指示灯及转向灯；

d)、汽车是否熄火，酒精检测单元检测汽车是否熄火，即点火继电器是否关闭，若未熄火则继续发出警示，若已熄火则停止状态指示单元的警示信号；

e)、断开点火继电器，向汽车控制单元发送断开点火继电器指令，完全关闭汽车动力系统。

3.如权利要求2所述的司机饮酒控制方法，其特征在于：所述步骤b)中包括步骤

a)、定时计数初始化，计数器及计时器数值清零；

b)、读取初始电平U0，计时器启动，同时读取酒精传感器稳定工作时对应初始电平U0；

c)、检测电平变化值，初始电平U0-酒精传感器当下时刻环境酒精浓度检测电平Ut是否大于酒精传感器对应参数的纹波设定值Us，否则重复本步检测下一时刻环境酒精浓度电平Ut进行判断，是则继续；

d)、是否超过检测周期，计时器是否达到设定检测周期的最大值，是则转回步骤a)，否则继续；

e)、计数器累加，计数器加一后继续；

f)、否达满足采样周期，计数器是否大于设定数值，该数值为巡更检测的周期量，若为满足采样周期则转至步骤c)继续采样下一时刻环境酒精浓度电平Ut的判断；

g)、酒精含量是否超标，酒精检测单元定时通过酒精传感器检在设定周期内所测得Ut是否超标则向汽车控制单元发送警示指令。

4.如权利要求2所述的司机饮酒控制方法，其特征在于：所述步骤d)与步骤e)之间还包括步骤

免检延时启动，为方便司机在短时间内离车后无需重复检酒检测，在汽车熄火后一对用于延迟关闭的汽车点火继电器的定时器启动计时，在计时达到预设延迟时间后继续。

5.如权利要求1所述的司机饮酒控制方法，其特征在于：所述步骤c)中包括步骤

a)、冲击预热，使用脉冲方式对酒精传感器进行电流冲击预热一定时间；

b)、恒温预热，使用恒定电流对酒精传感器进行一定时间恒温预热；

c)、酒精传感器预热特征曲线斜率检测，在恒温预热时对酒精传感器当下真实预热特征曲线的斜率Kt进行检测，判定是否大于酒精传感器特性所决定的预热特征曲线当下对应的斜率K0，若大于则转回步骤a)，重新冲击、恒温预热直至检测真实特征曲线斜率值Kt小等于预热特征曲线当下的斜率K0，则表示酒精传感器预热完成。

6.如权利要求5所述的司机饮酒控制方法，其特征在于：所述步骤a)的冲击预热时间为1-3秒。

7.如权利要求1所述的司机饮酒控制方法，其特征在于：所述步骤d)中包括步骤

a)、读取初始电平U0，读取酒精传感器稳定工作时对应初始电平U0；

b)、检测电平变化，检测当下酒精传感器电平值Ut减去初始电平U0的绝对值是否大于酒精传感器对应参数的纹波设定值Us，若是则继续，代表认为吹气行为的发生。

8.如权利要求1所述的司机饮酒控制方法，其特征在于：所述步骤e)为，酒精含量是否超标，对采样吹气数据的电信号进行检测是否超过相应吹气酒精浓度标准，判断检测所得当下时刻环境酒精浓度检测电平Ut是否大于初始电平U0，

是则表示酒精含量超标，汽车控制单元保持关闭汽车点火开关，以防止醉酒司机启动汽车，并等待复位，复位后则重新回到步骤c)对酒精传感器进行预热，进行下一次司机饮酒检测；

否则表示酒精含量正常，继续步骤。

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