CN104670161B - 一种车辆安全设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆安全设备，包括指纹模块、点火模块、转向柱锁、电源模块、储存模块、酒精检测模块，控制模块对指纹模块和酒精检测模块输入的信号进行分析处理并依据处理的结果调控转向柱锁和点火模块的运行状态，酒精检测模块包括对驾驶室内空气中的酒精含量进行检测的空气传感器以及用于驾驶员进行吹气检测的呼吸式酒精检测仪。上述技术方案中，通过多重防盗设计，以及多重酒精检测设计，其可有效的防止车辆被盗和酒驾，保障财产安全和人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及汽车防盗领域，具体涉及一种车辆安全设备。
背景技术
车辆的市值较高，而且停放地点比较疏散，常被偷盗人员作为偷盗的对象。虽然车辆上都安装有防盗装置，但大多车辆的防盗装置非常简单，因此还是经常会发生盗车案件，而且警方对这样的案件很棘手。另外。目前市场上也出现了一些先进的电子防盗系统，如密码防盗、指纹识别防盗、人脸识别防盗等等。但是，上述电子防盗装置，防盗模式单一，容易被破解。
另外，酒驾也是一种极度危险的驾驶行为，目前对于酒驾也没有很好控制措施。
发明内容
本发明的目的就是提供一种车辆安全设备，其可有效的防止车辆被盗和酒驾。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种车辆安全设备，其特征在于：包括用于采集驾驶者身份的指纹模块、对发动机进行点火的点火模块以及转向柱上安装的转向柱锁，指纹模块与控制模块相连接，控制模块还与电源模块、储存模块相连接，该安全设备还包括驾驶室内设置的酒精检测模块，控制模块对指纹模块和酒精检测模块输入的信号进行分析处理并依据处理的结果调控转向柱锁和点火模块的运行状态，车体安装孔上安装点火开关，构成点火开关的锁芯本体的内侧设置有推杆，推杆的一端设置圆形的抵块，抵块与锁芯本体的里端相抵靠，推杆的另一端连接有锁紧销，锁紧销的长度方向与转向柱的径向相一致，推杆的杆身上设置有第一压缩弹簧，第一压缩弹簧的回复力使得推杆向安装孔的孔口移动，转向柱上设置与锁紧销相对应的锁槽，锁槽沿转向柱的周向均匀设置，推杆带动锁紧销沿转向柱的径向进行移动，锁紧销处于两种状态，其一为：锁芯本体与抵块相抵靠、锁紧销位于锁槽外侧的避让位，其二为：锁芯本体被拆除，推杆向安装孔的孔口移动，锁紧销插入锁槽内的止动位；酒精检测模块包括对驾驶室内空气中的酒精含量进行检测的空气传感器以及用于驾驶员进行吹气检测的呼吸式酒精检测仪，空气传感器设置在驾驶室的顶部，呼吸式酒精传感器的吹气嘴设置在方向盘的盘毂上，锁紧销为一楔形条块构成，锁紧销楔面的外侧设置有插销，插销安装在车体上的固定孔内，插销位于固定孔外侧的端部端面为与楔面相吻合的斜面，插销垂直于锁紧销的移动方向布置，锁紧销的楔面中部设置销孔，插销位于固定孔内的端部设置第二压缩弹簧，第二压缩弹簧的回复力使得推杆向靠近锁紧销的一侧进行移动。
上述技术方案中，通过多重防盗设计，以及多重酒精检测设计，其可有效的防止车辆被盗和酒驾，保障财产安全和人身安全。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为锁芯本体和推杆的安装示意图；
图3为锁紧销与插销的装配示意图；
图4为锁紧销的结构示意图；
图5为吹气嘴在方向盘上的结构示意图；
图6为本发明的操作流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
车辆的防盗，其最主要的目的是让偷盗者无法将车辆移动至别处，本发明中采用的方案如图1、2、3、4所示，一种车辆安全设备，包括用于采集驾驶者身份的指纹模块10、对发动机进行点火的点火模块以及转向柱上安装的转向柱锁31，指纹模块10与控制模块20相连接，控制模块20还与电源模块70、储存模块50相连接，该安全设备还包括驾驶室内设置的酒精检测模块90，控制模块20对指纹模块10和酒精检测模块输入的信号进行分析处理并依据处理的结果调控转向柱锁31和点火模块的运行状态，车体安装孔上安装点火开关，构成点火开关的锁芯本体41的内侧设置有推杆42，推杆42的一端设置圆形的抵块43，抵块43与锁芯本体41的里端相抵靠，推杆42的另一端连接有锁紧销45，锁紧销45的长度方向与转向柱30的径向相一致，推杆42的杆身上设置有第一压缩弹簧44，第一压缩弹簧44的回复力使得推杆42向安装孔的孔口移动，转向柱上设置与锁紧销45相对应的锁槽，锁槽沿转向柱的周向均匀设置，推杆42带动锁紧销45沿转向柱的径向进行移动，锁紧销45处于两种状态，其一为：锁芯本体与抵块相抵靠、锁紧销45位于锁槽外侧的避让位，其二为：锁芯本体被拆除，推杆42向安装孔的孔口移动，锁紧销45插入锁槽内的止动位；酒精检测模块包括对驾驶室内空气中的酒精含量进行检测的空气传感器以及用于驾驶员进行吹气检测的呼吸式酒精检测仪，空气传感器设置在驾驶室的顶部，呼吸式酒精传感器的吹气嘴94设置在方向盘的盘毂(中心毂)上，锁紧销45为一楔形条块构成，锁紧销45楔面的外侧设置有插销45，插销45安装在车体上的固定孔内，插销45位于固定孔47外侧的端部端面为与楔面相吻合的斜面，插销45垂直于锁紧销45的移动方向布置，锁紧销45的楔面中部设置销孔，插销45位于固定孔内的端部设置第二压缩弹簧48，第二压缩弹簧48的回复力使得推杆42向靠近锁紧销45的一侧进行移动。
指纹模块10、点火模块40、转向柱锁31、储存模块50、控制模块20、电源模块60组合成电子防盗屏障，当发现外来入侵者时，控制模块20调控转向柱锁31锁死转向柱以及点火模块40无法正常进行点火操作。储存模块50储存有驾驶员的身份信息。由于电子防盗屏障受其他因素影响较大，如手指潮湿或温度较高时，因此，还设置了密码输入模块输入密码进行启动，避免指纹模块10无法识别带来的不便。密码输入模块可为普通的密码键盘或者可以张贴在挡风玻璃上的触摸式密码键盘；本发明中还设置了机械防盗屏障，即使偷盗者躲避了电子防盗屏障，在拆除点火开关进行点火时，推杆42会带动锁紧销45进行移动，对转向柱进行锁死，使得车辆无法移动，从而可靠的防止车辆被盗。另外，控制模块20还与报警模块相连接。
在本发明中，其还可实现防酒驾的功能，安全设备进行如下操作即可：
该安全设备还包括在驾驶员利用呼吸式酒精检测仪进行酒精检测时进行图像采集的图像采集模块60，图像采集模块60与控制模块20相连接，控制模块20还与发送模块80相连接，发送模块80将采集的信息上传至交通管理部门的服务器进行储存和核验。
S1：指纹模块10对驾驶者的指纹进行采集并输送至控制模块20进行分析判断，若判断正确则执行操作S2，若判断错误则转向柱锁31不进行解锁、点火模块无法正常点火；
S2：启动空气传感器对驾驶室内空气中的酒精含量进行检测并将检测的结果输送至控制模块20进行分析判断，若判断未超标，则控制模块20调控转向柱锁31进行解锁、调控点火模块可以正常点火，若判断超出标准则需驾驶者执行操作S3；
S3：打开方向盘盘毂中心处的盖子，将吹气嘴94拉出，需操作人员一只手进行指纹采集，另一只手握住吹气嘴94进行吹气，同时图像采集模块60对驾驶者的操作场面进行数据采集，指纹模块10和呼吸式酒精检测仪将采集的数据输送至控制模块20进行分析判断，若身份验证正确且酒精检测不超标则控制模块20调控转向柱锁31进行解锁、调控点火模块可以正常点火，同时控制模块20调控发送模块80将其采集的数据以及车辆信息上传至交通管理部门的服务器进行储存和核验；若出现其他情形，则转向柱锁31不进行解锁、点火模块无法正常点火，此种情况驾驶者可重复进行操作S3。
防酒驾的最终目的就是让喝酒超标的人无法驾车且无法通过作弊进行躲避。因此，本发明中，在防盗系统的基础上，设置了空气传感器和呼吸式酒精检测仪，双监测装置的设置，可以方便的进行检测以及消除乘坐人员喝酒所带来的误差。空气传感器的检测标准可以通过实验得到，将属于交通规则上规定的酒驾范围的人员，在驾驶室内坐立3～5s(或其他的时间范围)，驾驶室上部空气传感器检测到的酒精浓度定为一级检测的标准，不同车型的标准不一，可以通过实验分别进行确定。当超出一级检测标准的最低值时，就需要驾驶者吹气进行进一步的检测，从而判断驾驶者是否属于酒驾范围。现有的防酒驾系统大多可以作弊躲过检测，而在本发明中，在吹气时，还需要进行身份认定，防止替代者吹气的可能性，同时，交通管理部门可以通过发送模块80上传的图像进一步进行效验和管理，从解决躲避的问题，有效防止酒驾的发生。发送模块80采用移动网络进行数据传送，移动网络覆盖范围广。由于，驾驶者进入驾驶室内后呼出的气体无法立即就可以被气体传感器检测，因此，在本发明中，空气传感器与电源模块相连接的连接电路上设置有时间延时器，时间延时器的延时启动时间设置为3～5s。亦即在驾驶者在驾驶座椅上坐立3～5s(或更长的时间)后再进行酒精检测，保证检测的可靠性。
控制模块20包括进行数据处理的微型计算机处理器和单片机，点火模块由发动机的点火回路构成，点火回路上的点火开关与继电器相连接，继电器、转向柱锁31的驱动电机均通过电荷泵芯片与单片机相连接，转向柱锁31与锁紧销45为转向柱旁侧的两个不同部件，一者通过电路控制对转向柱进行锁死，另一者通过人为破坏点火开关时，自发对转向柱进行锁死。具体操作时：处理器为TMS320C6000，单片机型号为2803A，电荷泵芯片为MAX232，指纹模块10为指纹传感器FPC1011C构成，空气传感器的型号为MQ-3酒精检测传感器，呼吸式酒精检测仪的型号为ZJ-2001A，图像采集装置为移康智能C01摄像头，发送模块80包括与图像采集模块60相连接的arduino UNO主控板，arduino UNO主控板上搭载用于插设手机卡的GSM通讯扩展板，通过彩信和短信将采集的图像传送至交通管理部门的服务器。当然，本领域普通技术人员可根据上述的组件进行相应的电连接，也可采用市场上其他具有相同功能的组件来进行替换使用，通过编程语言将图6所示的流程写入处理器中，可在现有的车辆防盗和防酒驾系统上进行改造得到。MQ-3气体传感器对酒精的灵敏度高，检测精度高，且可以抵抗汽油、烟雾、水蒸气的干扰。
更为具体的方案为，指纹模块10设置在转向盘的轮圈上，楔面与锁紧销45移动方向所成的角度为15°，指纹模块10设置在转向盘的轮圈上。方向盘的盘毂91中心处开设有用于固定吹气嘴94的装配孔，装配孔处设置有可自由开启和闭合的盖子92，吹气嘴94通过气管96与呼吸式酒精检测仪相连接，吹气嘴94为漏斗状，装配孔为台阶孔、其包括圆柱腔段和位于圆柱腔段里侧的锥柱腔段，装配孔的孔腔形状与吹气嘴94的外轮廓形状相一致，装配孔的台面处设置有用于启动图像采集模块60和发送模块80进行工作的按压开关97，盖子92的内板面上设置有紫外灯93，如图5所示；气管的另一端卷绕在收线绕盘上，收线绕盘可以将拉出的吹气嘴94和气管自动收回，收线绕盘与钢卷尺相类似。紫外灯进行消毒，保证气嘴的洁净。可在盖子的外表面设置车标，由于吹气嘴94的体积较小，其不会对方向盘上的其他部件的设置。吹气管上还设置有流量检测器，流量检测器与控制模块20相连接，只有流量大于设定值时，控制模块20才对此次呼吸式酒精检测仪检测的结果进行分析判断，否则此次呼吸式酒精检测仪检测的结果无效，从而防止作弊逃检。按压开关97开关为弹性开关，吹气嘴拔出时，弹性开关弹起，接通电路，图像采集模块60和发送模块80进行工作。
总之，本发明可有效防止车辆被盗和酒驾的发生。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本发明中记载内容后，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种车辆安全设备，其特征在于：包括用于采集驾驶者身份的指纹模块、对发动机进行点火的点火模块以及转向柱上安装的转向柱锁，指纹模块与控制模块相连接，控制模块还与电源模块、储存模块相连接，该安全设备还包括驾驶室内设置的酒精检测模块，控制模块对指纹模块和酒精检测模块输入的信号进行分析处理并依据处理的结果调控转向柱锁和点火模块的运行状态，车体安装孔上安装点火开关，构成点火开关的锁芯本体的内侧设置有推杆，推杆的一端设置圆形的抵块，抵块与锁芯本体的里端相抵靠，推杆的另一端连接有锁紧销，锁紧销的长度方向与转向柱的径向相一致，推杆的杆身上设置有第一压缩弹簧，第一压缩弹簧的回复力使得推杆向安装孔的孔口移动，转向柱上设置与锁紧销相对应的锁槽，锁槽沿转向柱的周向均匀设置，推杆带动锁紧销沿转向柱的径向进行移动，锁紧销处于两种状态，其一为：锁芯本体与抵块相抵靠、锁紧销位于锁槽外侧的避让位，其二为：锁芯本体被拆除，推杆向安装孔的孔口移动，锁紧销插入锁槽内的止动位；酒精检测模块包括对驾驶室内空气中的酒精含量进行检测的空气传感器以及用于驾驶员进行吹气检测的呼吸式酒精检测仪，空气传感器设置在驾驶室的顶部，呼吸式酒精传感器的吹气嘴设置在方向盘的盘毂上，锁紧销为一楔形条块构成，锁紧销楔面的外侧设置有插销，插销安装在车体上的固定孔内，插销位于固定孔外侧的端部端面为与楔面相吻合的斜面，插销垂直于锁紧销的移动方向布置，锁紧销的楔面中部设置销孔，插销位于固定孔内的端部设置第二压缩弹簧，第二压缩弹簧的回复力使得推杆向靠近锁紧销的一侧进行移动；指纹模块为指纹传感器FPC1011C构成，控制模块为处理器TMS320C6000构成，空气传感器的型号为MQ-3酒精检测传感器，呼吸式酒精检测仪的型号为ZJ-2001A，图像采集装置为移康智能C01摄像头，发送模块包括与图像采集模块相连接的arduino UNO主控板，arduino UNO主控板上搭载用于插设手机卡的GSM通讯扩展板。
2.根据权利要求1所述的车辆安全设备，其特征在于：该安全设备还包括在驾驶员利用呼吸式酒精检测仪进行酒精检测时进行图像采集的图像采集模块，图像采集模块与控制模块相连接，控制模块还与发送模块相连接，发送模块将采集的信息上传至交通管理部门的服务器进行储存和核验。
3.根据权利要求1或2所述的车辆安全设备，其特征在于：指纹模块设置在转向盘的轮圈上。
4.根据权利要求1所述的车辆安全设备，其特征在于：楔面与锁紧销移动方向所成的角度为15°。
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