CN104816692B - 一种基于多点检测的酒驾警示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于多点检测的酒驾警示系统，该系统主要由车况判断模块、控制模块、酒精浓度检测模块、报警提醒模块组成。控制模块根据车窗开度值、车外风速值、车内风速值以及每个座椅处的酒精浓度值控制报警提醒模块运行。一方面根据车内外风速不断修正酒驾判定阈值，使酒驾判定结果更加准确合理；另一方面，本发明的酒驾警示系统设置三级告警，针对不同程度的酒驾进行相应不同告警措施。

Description

一种基于多点检测的酒驾警示系统
技术领域
本发明涉及酒驾检测领域，尤其涉及考虑车内和车外风速影响的车内酒精浓度检测领域。
背景技术
目前，国内外有多种防酒驾技术。比如国外的“酒精锁”、“酒精探测仪”、“防酒驾手机”、“激光探测”等，国内常见的就是“醉酒止停”与交警的测酒驾仪。“醉酒止停”系统，能从根本上杜绝酒驾，防患于未然，但依旧存在着许多弊端，如在无法判别乘客喝酒还是司机酒驾的情况下盲目制停、司机喝酒找人代测而汽车正常启动却没有补救措施、司机喝酒意识模糊破坏制停装却而没有补救措施。“酒精探测仪”能在一定程度上减少酒驾，不过工作强度大与工作盲目性却是不容忽视的弊端，在一定程度上也会阻碍交通的顺畅运行。
现有技术中的酒驾检测方法中均没有考虑车外风速和车内风速对酒精检测值的影响，而实际上无论是驾车过程中打开车窗还是打开车内空调，都会加速车内空气流动，进而对驾驶位的酒精检测有很大的影响，此时用无风状态下设定的判定酒驾的阈值去判断是否酒驾并不合理。本发明提供的酒驾警示系统一方面将车内外风速影响考虑进来，不断修正酒驾判定阈值，使酒驾判定结果更加准确合理；另一方面，本发明的酒驾警示系统设置三级告警，针对不同程度的酒驾进行相应不同告警措施。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明具体采用如下技术方案：
基于多点检测的酒驾警示系统，其包括：车况判断模块，用于检测车况信息，其包括车窗开度检测器、车外风速检测器、空调风速检测器；车内酒精浓度检测模块，用于检测车内每个座椅处的酒精浓度值；控制模块，用于接收车况判断模块检测的车窗开度值、车外风速值、车内风速值以及车内酒精浓度检测模块检测的每个座椅处的酒精浓度值，并根据车窗开度值、车外风速值、车内风速值以及每个座椅处的酒精浓度值控制报警提醒模块运行；所述报警提醒模块包括液晶显示屏、语音提醒模块、限制速度模块、绿灯提醒模块、上传位置模块；当车况判断模块检测出车窗没有打开且空调没有打开时，若驾驶位的酒精浓度大于零，控制模块判定车内存在酒精，并控制液晶显示屏显示当前主驾驶位置的酒精浓度，同时进行语音提醒；若驾驶位的酒精浓度大于第一阈值Y，控制模块判定驾驶员为饮酒驾车，并控制行驶车速不超于40km/h，控制车头车尾的车灯颜色变为绿色，以提醒周边经过车辆，其中所述第一阈值Y为驾驶员达到饮酒驾驶标准的呼出酒精浓度； 若驾驶位的酒精浓度大于第二阈值Z，控制模块判定驾驶员为醉酒驾车，并控制上传位置模块向邻近的交通管理部门上报车辆当前位置等信息；其中所述第二阈值Z为驾驶员达到醉酒驾驶标准的呼出酒精浓度。
作为优选的是，
当车况判断模块检测出车窗没有打开但车内空调打开时，控制模块对所述第一阈值Y和所述第二阈值Z进行修正，修正方法如下：若驾驶位的酒精浓度高于其他任一车座处的酒精浓度，修正后的第一阈值Y'和修正后的第二阈值Z'分别小于所述第一阈值Y和所述第二阈值Z，且Y'和Z'的值随着车内风速的增大而减小；若驾驶位的酒精浓度低于其他任一车座处的酒精浓度，修正后的第一阈值Y'和修正后的第二阈值Z'分别大于所述第一阈值Y和所述第二阈值Z，且Y'和Z'的值随着车内风速的增大而增大；若驾驶位的酒精浓度大于零，控制模块判定车内存在酒精，并控制液晶显示屏显示当前主驾驶位置的酒精浓度，同时进行语音提醒；若驾驶位的酒精浓度大于修正后的第一阈值Y'，控制模块判定驾驶员为饮酒驾车，并控制行驶车速不超于40km/h，控制车头车尾的车灯颜色变为绿色，以提醒周边经过车辆； 若驾驶位的酒精浓度大于修正后的第二阈值Z'，控制模块判定驾驶员为醉酒驾车，并控制上传位置模块向邻近的交通管理部门上报车辆当前位置等信息。
作为优选的是，
当车况判断模块检测出车窗打开而空调关闭时，控制模块对所述第一阈值Y和所述第二阈值Z进行修正，修正方法如下：若驾驶位的酒精浓度高于其他任一车座处的酒精浓度，修正后的第一阈值Y"和修正后的第二阈值Z"分别小于所述第一阈值Y和所述第二阈值Z，且Y"和Z"的值随着车外风速值与车窗开度值的乘积的增大而减小；若驾驶位的酒精浓度低于其他任一车座处的酒精浓度，修正后的第一阈值Y"和修正后的第二阈值Z"分别大于所述第一阈值Y和所述第二阈值Z，且Y"和Z"的值随着车外风速值与车窗开度值的乘积的增大而增大；若驾驶位的酒精浓度大于零，控制模块判定车内存在酒精，并控制液晶显示屏显示当前主驾驶位置的酒精浓度，同时进行语音提醒；若驾驶位的酒精浓度大于修正后的第一阈值Y"，控制模块判定驾驶员为饮酒驾车，并控制行驶车速不超于40km/h，控制车头车尾的车灯颜色变为绿色，以提醒周边经过车辆；若驾驶位的酒精浓度大于修正后的第二阈值Z"，控制模块判定驾驶员为醉酒驾车，并控制上传位置模块向邻近的交通管理部门上报车辆当前位置等信息。
本发明具有如下有益效果：
（1） 能够在不同环境下智能检测驾驶员是否饮酒驾车；
（2） 能够自行检测报警，对车辆进行保护；
（3） 考虑风速的影响，检测精度高。
附图说明
图1 是各检测器位置布置图。
图2是系统设计框架图。
具体实施方式
技术方案的内容
1 系统整体架构设计
多点检测酒驾车辆自主提醒系统主要由车况判断模块、控制模块、酒精浓度检测模块、报警提醒模块组成。其中车况判断模块由车窗开度检测模块、车外风速检测模块、空调风速检测模块组成。报警提醒模块由液晶显示屏提醒模块、语音提醒模块、限制速度模块、绿灯提醒模块、上传位置模块组成。
车内安装车窗开度检测器，在驾驶员正前方、副驾驶正前方、后排乘客前方的椅背处安装酒精浓度检测器。在四扇窗户外侧安装车外风速检测模块。在车内的每个空调出风口处安装测车内空调风速模块。控制模块可放置汽车仪表盘位置。液晶显示屏安装在驾驶员易于查看的位置。
2 系统工作原理
当汽车发动时，系统自动进入工作状态，各检测器开始检测车内环境。车窗开度检测模块检测车窗是否开启，开启的车窗大小百分比数。车外风速检测模块检测实时车外风速。空调风速检测模块检测如果有开启空调的情况下，空调出风口的空气流动速度。车内酒精浓度检测模块开始实时检测当前车内四个位置的驾驶员与乘客呼出的酒精浓度。
当检测完毕，车况判断模块把信息传送给控制模块，控制模块把数据进行转换、数据融合等操作，处理判断后，如果系统判断需要报警提醒，则启动报警提醒模块。
报警提醒级别分为一级、二级、三级三个等级，系统检测到车内存在酒精，而酒精浓度未达到饮酒驾驶则为一级报警提醒，具体报警提醒措施为：液晶显示屏显示当前主驾驶位置的酒精浓度，语音提醒：车内酒精浓度过高，请注意安全驾驶。系统检测到车内酒精浓度达到饮酒驾驶而未达到醉酒驾驶时，启动二级报警提醒，具体措施为：系统控制行驶车速不超于40km/h，控制车头车尾的车灯颜色变为绿色，以提醒周边经过车辆。系统检测到车内酒精浓度达到醉酒驾驶及以上，启动三级报警提醒，措施为：通过GPRS无线通信技术向邻近的交通管理部门上报车辆当前位置等信息。各级报警措施可同时运行，高级告警措施运行时，低级告警措施也同时运行。由于本系统是实时检测，当车内酒精浓度恢复正常值时，则停止报警提醒模块。
3 驾驶员饮酒智能判断
（一）车内环境的分析
酒精检测模块进行检测时，会受到空气流动的影响，而车内空气的流动来自两方面，一个是车内空调的开启，一个是车外的风吹进来，所以系统在判别饮酒对象的时候，需要考虑车窗、空调的开启造成对酒精检测的影响。
（二）检测环境的种类
根据是否开车窗以及是否开启空调，有以下几种情况（一般情况下，开车窗时车内空调不会打开）：
①关闭全部车窗，关闭空调
②关闭全部车窗，开启空调
③开启车窗，关闭空调
（三）参数设定
如图1所示，在A、B、C、D四个点安装酒精检测器，在A′、B′、C′、D′四个点安装风速检测器，在1、2点处安装空调风速检测器，由于车辆内部结构不尽相同，此处只给出两处空调出风口的位置。
当车况为关闭全部车窗，关闭空调时，驾驶员达到饮酒驾驶标准的呼出酒精浓度Y为无风状态下的饮酒驾驶标准基准值，驾驶员达到醉酒驾驶标准的呼出酒精浓度为Z为无风状态下的醉酒驾驶标准基准值。
（四）驾驶员饮酒智能判断
驾驶员处的车内酒精浓度检测器检测值为最高权重，空调与车窗的开关与否只影响标准值的大小。
①关闭全部车窗，关闭空调
此时无外界风速影响，当驾驶位的酒精浓度大于零，系统判断车内存在酒精，当驾驶位的酒精浓度大于Y时，系统判断驾驶员为饮酒驾车，当驾驶位的酒精浓度大于Z时，系统判断驾驶员为醉酒驾车。
②关闭全部车窗，开启空调
此时空调风速影响酒精浓度扩散，空调风速越大，酒精扩散越均匀。
情况一：
首先判断A、B、C、D四个点的酒精浓度大小：如果满足A点酒精浓度高于其他任一点的酒精浓度，则根据空调风速调整标准值Y、Z，具体调整见表1，首先计算车内风速的平均值,,再对照下表确定对应的标准值，设定实际风速值a,b,c,d，其中a<b<c<d, Ya、Yb、Yc、Yd、Za、Zb、Zc、Zd为对应风速下的调整后的标准值。在密闭环境下，开启空调帮助酒精扩散，而检测到驾驶员呼出的酒精浓度最高，可以判定驾驶员呼出的酒精向外扩散，此时应该适当减小标准值，且标准值随车内风速的增大而减小，此时调整后的标准值与原标准值的关系为：Y>Ya>Yb>Yc>Yd，Z>Za>Zb>Zc>Zd。
表1
情况二：
首先判断A、B、C、D四个点的酒精浓度大小：如果满足A点酒精浓度低于其他任一点，则根据空调风速调整标准值Y、Z，具体调整见表2，首先计算车内风速的平均值,,再对照下表确定对应的标准值。在密闭环境下，开启空调帮助酒精扩散，而检测到驾驶员呼出的酒精浓度不是最高，可以判定驾驶员处的酒精检测器受到其他乘客呼出的酒精的影响，此时应该适当增加标准值，且标准值随车内风速的增大而增大，此时调整后的标准值与原标准值的关系为：Y<Ya<Yb<Yc<Yd，Z<Za<Zb<Zc<Zd。
表2
③开启车窗，关闭空调
情况一：
首先判断A、B、C、D四个点的酒精浓度大小：如果满足A点酒精浓度高于其他任一点的酒精浓度，则根据车外风速和车窗开度值的乘积调整标准值Y、Z。在A′ 、B′、C′、D′四个位置测出的车外风速依次为、、、。在A′ 、B′、C′、D′四个位置测出的车窗开度依次为、、、。在开启车窗，关闭空调的情况下，对数据进行整理，计算车外风速的平均值,，计算车窗开度的平均值，。在不同的车窗开度以及不同的车外风速的影响下，Y、Z的值是变化的，具体对照值见表3。车窗开度值越大车内的进风量就越大，车外风速越快车内空气流动就越快，显然车外风速和车窗开度值的乘积VP越大车内的空气流动就越大。设车外风速和车窗开度值的乘积VP实际值k,l,m,n，其中k<l<m<n , Yk、Yl、Ym、Yn， Zk、Zl、Zm、Zn为对应调整后的标准值。在车窗开启的状态下，车外通风帮助酒精扩散，而检测到驾驶员呼出的酒精浓度最高，可以判定驾驶员呼出的酒精向外扩散，此时应该适当减小标准值，且标准值随车外风速和车窗开度值的乘积VP的增大而减小，此时调整后的标准值与原标准值的关系为：Y>Yk>Yl>Ym>Yn，Z>Zk>Zl>Zm>Zn。
表3
情况二：
首先判断A、B、C、D四个点的酒精浓度大小：如果满足A点酒精浓度低于其他任一点，则根据车外风速和车窗开度值的乘积调整标准值Y、Z。在不同的车窗开度以及不同的车外风速的影响下，Y、Z的值是变化的，具体对照值见表4。车窗开度值越大车内的进风量就越大，车外风速越快车内空气流动就越快，显然车外风速和车窗开度值的乘积VP越大车内的空气流动就越大。设车外风速和车窗开度值的乘积VP实际值k,l,m,n，其中k<l<m<n , Yk、Yl、Ym、Yn， Zk、Zl、Zm、Zn为对应调整后的标准值。在车窗开启的状态下，车外通风帮助酒精扩散，而检测到驾驶员呼出的酒精浓度不是最高，可以判定驾驶员处的酒精检测器受到其他乘客呼出的酒精的影响，此时应该适当增加标准值，且标准值随车外风速和车窗开度值的乘积VP的增大而增大，此时调整后的标准值与原标准值的关系为：Y<Yk<Yl<Ym<Yn，Z<Zk<Zl<Zm<Zn。
表4

Claims (3)

1.一种基于多点检测的酒驾警示系统，其包括：
车况判断模块，用于检测车况信息，其包括车窗开度检测器、车外风速检测器、空调风速检测器；
车内酒精浓度检测模块，用于检测车内每个座椅处的酒精浓度值；
控制模块，用于接收车况判断模块检测的车窗开度值、车外风速值、车内风速值以及车内酒精浓度检测模块检测的每个座椅处的酒精浓度值，并根据车窗开度值、车外风速值、车内风速值以及每个座椅处的酒精浓度值控制报警提醒模块运行；
所述报警提醒模块包括液晶显示屏、语音提醒模块、限制速度模块、绿灯提醒模块、上传位置模块；
其特征在于，
当车况判断模块检测出车窗没有打开且空调没有打开时，
若驾驶位的酒精浓度大于零，控制模块判定车内存在酒精，并控制液晶显示屏显示当前主驾驶位置的酒精浓度，同时进行语音提醒；
若驾驶位的酒精浓度大于第一阈值Y，控制模块判定驾驶员为饮酒驾车，并控制行驶车速不超于40km/h，控制车头车尾的车灯颜色变为绿色，以提醒周边经过车辆，其中所述第一阈值Y为无风状态下驾驶员达到饮酒驾驶标准的呼出酒精浓度；
若驾驶位的酒精浓度大于第二阈值Z，控制模块判定驾驶员为醉酒驾车，并控制上传位置模块向邻近的交通管理部门上报车辆当前位置信息；其中所述第二阈值Z为无风状态下驾驶员达到醉酒驾驶标准的呼出酒精浓度。
2.如权利要求1所述的酒驾警示系统，其特征在于，
当车况判断模块检测出车窗没有打开但车内空调打开时，
控制模块对所述第一阈值Y和所述第二阈值Z进行修正，修正方法如下：若驾驶位的酒精浓度高于其他任一车座处的酒精浓度，修正后的第一阈值Y'和修正后的第二阈值Z'分别小于所述第一阈值Y和所述第二阈值Z，且Y'和Z'的值随着车内风速的增大而减小；若驾驶位的酒精浓度低于其他任一车座处的酒精浓度，修正后的第一阈值Y'和修正后的第二阈值Z'分别大于所述第一阈值Y和所述第二阈值Z，且Y'和Z'的值随着车内风速的增大而增大；
若驾驶位的酒精浓度大于零，控制模块判定车内存在酒精，并控制液晶显示屏显示当前主驾驶位置的酒精浓度，同时进行语音提醒；
若驾驶位的酒精浓度大于修正后的第一阈值Y'，控制模块判定驾驶员为饮酒驾车，并控制行驶车速不超于40km/h，控制车头车尾的车灯颜色变为绿色，以提醒周边经过车辆；
若驾驶位的酒精浓度大于修正后的第二阈值Z'，控制模块判定驾驶员为醉酒驾车，并控制上传位置模块向邻近的交通管理部门上报车辆当前位置信息。
3.如权利要求1或2所述的酒驾警示系统，其特征在于，
当车况判断模块检测出车窗打开而空调关闭时，
控制模块对所述第一阈值Y和所述第二阈值Z进行修正，修正方法如下：若驾驶位的酒精浓度高于其他任一车座处的酒精浓度，修正后的第一阈值Y"和修正后的第二阈值Z"分别小于所述第一阈值Y和所述第二阈值Z，且Y"和Z"的值随着车外风速值与车窗开度值的乘积的增大而减小；若驾驶位的酒精浓度低于其他任一车座处的酒精浓度，修正后的第一阈值Y"和修正后的第二阈值Z"分别大于所述第一阈值Y和所述第二阈值Z，且Y"和Z"的值随着车外风速值与车窗开度值的乘积的增大而增大；
若驾驶位的酒精浓度大于零，控制模块判定车内存在酒精，并控制液晶显示屏显示当前主驾驶位置的酒精浓度，同时进行语音提醒；
若驾驶位的酒精浓度大于修正后的第一阈值Y"，控制模块判定驾驶员为饮酒驾车，并控制行驶车速不超于40km/h，控制车头车尾的车灯颜色变为绿色，以提醒周边经过车辆；
若驾驶位的酒精浓度大于修正后的第二阈值Z"，控制模块判定驾驶员为醉酒驾车，并控制上传位置模块向邻近的交通管理部门上报车辆当前位置信息。
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