CN105150846A - 一种汽车安全启动系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车安全启动系统及其方法，系统包括微处理器、酒精检查模块、安全带检查模块、车门检查模块、油箱盖检查模块、档位采集模块、语音模块、屏幕显示模块、发动机电控单元ECU、油路开关和点火开关，酒精检查模块、安全带检查模块、车门检查模块、油箱盖检查模块、档位采集模块与微处理器的信号输入端连接，微处理器的信号输出端与语音模块、屏幕显示模块以及发动机电控单元ECU的输入端相连，发动机电控单元ECU的输出端与执行器相连。方法包括发动机启动前的安全检测和发动机启动后的系统循环检测。本发明不需要改变汽车本身的结构与系统，耗资少，安装简便，极大提高汽车驾驶安全性。

Description

一种汽车安全启动系统及其方法

技术领域

本发明涉及汽车安全领域，尤其涉及一种汽车安全启动系统及其方法。

背景技术

随着工业的进步和经济的发展，汽车已经成为了人们出行的重要工具。然而，人们在享受着汽车带来的方便与快捷的同时，不得不思考汽车的潜在隐患。汽车迅速增加带来了一系列的交通安全事故。根据世界卫生组织的报告，全世界每天都有将近3400人死于汽车交通事故，每年均有数千万的人因此受伤、或残废，其数目惊人！交通事故不仅对人身安全、家庭财产造成直接的危害，也对社会的稳定与发展等带来了巨大的负面效应。汽车的安全早已经成为了时代发展的主题，而且，各个国家、高校、企业、机构等纷纷已经对汽车的安全展开了研究。

根据世界卫生组织2008年的事故调查显示，约50％—60％的交通事故与酒后驾驶有关，而在中国，每年因交通事故造成的死亡中50％以上都与酒后驾车有关，酒后驾车已经成为交通事故的第一大“杀手”。2011年5月1日，中华人民共和国刑法修正案(八)正式开始实施,醉酒驾驶作为危险驾驶罪被追究驾驶人刑事责任。从此，酒驾入刑。可惜，不少人仍然不珍爱自己的生命或尊重他人的生命，依然铤而走险，酒后驾车。

作为生命的稻草，安全带的保护作用举足轻重。中华人民共和国交通法规中也明确规定驾驶员与副驾驶员必须系安全带。而在实际的生活中，或是自信于自己熟练的技术，或是自信于自己很长的驾龄，或是自信于自己价格不菲的好车，很多人并没有系安全带且劝诫副驾驶员系安全带的习惯与意识。由此使得安全事故出现了很多本应可以避免的生命与财产损失。

酒驾和安全带这些开车前的检查事项，在交通法规中都明确作了相应的规定与处罚。此外，在实际的生活中，还有一些其他的原因与粗心大意而导致了可以避免的安全事故：汽油/柴油都是易挥发和易燃烧的化学品，实际生活中，会出现驾驶员或者加油站工作人员由于粗心大意而忘记关闭汽车的加油盖。由此，很容易发生汽车爆炸等严重/危险的事故；据相关报道显示，有不少司机在车门未锁止的情况下便踩下加速踏板行驶，经常在起步阶段或者高速行驶时发生重大事故，甚至造成死亡；很多时候驾驶员并未检查档位的状态就启动汽车，成为汽车启动发生事故的重要隐患。手动挡汽车启动档位不在空挡，一旦在不睬离合器的情况下启动汽车，将造成车辆窜动现象，在车位紧张和交通拥挤的现实中，极易对本车、其它车辆或人员的安全造成危害。而纯电动汽车没有发动机，只要将点火钥匙拧到ON档，车辆挂档即可前进，更容易在启动时发生事故。

目前已经有不少针对开车前酒精检查、安全带检查、车门检查等的研究和专利对汽车安全提出了思路与方案，但是很多专利都是将这些检查模块进行独立的研究，没有将其组成一个完整的汽车安全启动检查系统；另外，当安全检查系统在检查发现错误或者不合法的情况下，很多专利的思路都是利用语音报警灯装置提醒驾驶员，可很多驾驶员并不在意语音提醒，仍然不纠正自己的驾驶陋习，使得开车的安全检查装置很多没有起到预期的作用于效果，汽车的安全启动与行驶仍然存在很大的隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有汽车出行存在的上述安全隐患，提供一种汽车安全启动系统及其方法，实现对驾驶员的强制性安全操作，极大提高汽车驾驶安全性。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种汽车安全启动系统，包括微处理器、酒精检查模块、安全带检查模块、车门检查模块、油箱盖检查模块、档位采集模块、语音模块、屏幕显示模块、发动机电控单元ECU、油路开关和点火开关，所述酒精检查模块、安全带检查模块、车门检查模块、油箱盖检查模块、档位采集模块与微处理器的信号输入端连接，所述微处理器的信号输出端与语音模块、屏幕显示模块以及发动机电控单元ECU的输入端相连，发动机电控单元ECU的输出端与执行器相连。

按上述方案，所述执行器包括点火开关和油路开关。

按上述方案，所述酒精检查模块采用红外线检测设备，安装在汽车方向盘中心部位或仪表盘部位(通过红外线对驾驶员的酒精含量进行检测)。

按上述方案，所述安全带检查模块包括开关型传感器和压力传感器，所述开关型传感器安装在驾驶位和副驾驶位，用于检测驾驶员、副驾驶员是否系带安全带，所述压力传感器用于检测副驾驶座位是否有乘员，压力传感器包括4个，其中2个压力传感器安装在副驾驶位的坐垫下，另外2个压力传感器安装在副驾驶位的靠背中。

按上述方案，所述车门检查模块和油箱盖检查模块采用开关型传感器。

按上述方案，所述档位采集模块采用档位接近开关，安装在汽车的空挡位置。

按上述方案，所述微处理器采用与门电路。

本发明还提供了一直上述汽车安全启动系统的启动方法，包括如下步骤：

1)发动机启动前的安全检测，在汽车的初始启动阶段，当车钥匙处于“ON”位置汽车安全启动系统开始循环运行并通过酒精检查模块、安全带检查模块、车门检查模块、油箱盖检查模块、档位采集模块检测，直到各个模块检测结果均合格、汽车安全启动；如果检测不合格，则无法启动发动机；

2)发动机启动后的系统循环检测，在汽车行驶过程中，通过微处理器中的定时器实现汽车安全启动系统每隔30秒进行一次检测，直到驾驶员取出车钥匙、汽车停止才结束检测与运行；如果在行驶过程中发现检测不合格，则微处理器通过语音模块、屏幕显示模块提示驾驶员在3分钟内完成规定的操作或要求，否则微处理器对发动机电控单元ECU发送指令，使发动机关闭点火开关和油路开关。

按上述方案，所述步骤1)中酒精检查模块、安全带检查模块、车门检查模块、油箱盖检查模块、档位采集模块的检测结果合格或者正确(Right)时，输出高电平，如果检测不合格或者错误(Error)，则输出低电平；只有当酒精检查模块、安全带检查模块、车门检查模块、油箱盖检查模块、档位采集模块五个模块同时输出高电平，微处理器才输出高电平，此时，发动机电控单元ECU控制点火开关和油路开关闭合，进而启动发动机电控点火系统和喷油系统，启动汽车。

按上述方案，档位采集模块只在步骤1)车钥匙插入仪表板盘上的钥匙孔时进行检测、运行，在步骤2)中档位采集模块停止运行，不再进行检测。

本发明在汽车的电路开启之后(发动机启动之前)依次进行安全检查，检测驾驶员的酒精含量、驾驶员是否系好安全带、副驾驶员是否系好安全带(如果检测到副驾驶位有人)、车门的锁止情况、油箱盖的锁止情况、初始档位发状态等。当这些汽车启动前的准备工作都完成或者符合要求，微处理器给发动机电控单元ECU发送信号，控制点火开关和油路开关闭合，启动点火系统和喷油系统，启动发动机。如果在汽车安全启动在检测中发现某一个安全启动项目没有完成或者符合要求，则无法启动汽车。所述屏幕显示模块与汽车的车载显示屏连接，用于显示与提示驾驶员汽车安全启动前的检测事项与检测结果，所示语音模块用于提醒驾驶员进行汽车安全启动前的合法、规范准备事项，并提醒驾驶员系统已经检测过的模块及结果。所述汽车安全启动系统是实时性的汽车安全检测系统，不仅在汽车初始启动前进行安全检测，在汽车行驶过程中，通过微处理器中的定时器实现每隔30秒进行一次检测。

本发明与现有技术相比，主要有以下的优点：

1、本发明将酒精检测、安全带检测等交通法规中严格规定、要求的安全、文明驾驶规则融入汽车电控系统中，提高汽车的安全性，保护了驾驶员、乘车人生命财产及公共交通安全。

2、本发明将酒精检查模块、安全带检查模块、车门检查模块、油箱盖检查模块和档位采集模块等整合为一个完善的系统，可以针对性地、有目的地使驾驶员养成安全驾驶的习惯。

3、本发明对汽车不仅对汽车初始启动前进行安全检测，汽车行驶过程中该系统进行实时性的检测，为汽车的安全行驶提供了实时性的安全保护；当汽车启动、行驶过程中，除档位采集模块外，其他模块进行实时性的检测，一旦发现出现汽车安全漏洞，则强制汽车在一定时间内停止，从而为汽车的安全行驶提供了有力的保障，增加了驾车及乘车人员安全系数；

4、本发明中的汽车安全启动系统将汽车的安全检查、开车前的准备与汽车的电控单元直接相连，汽车安全操作与规范直接与汽车发动机的电控系统关联，而不仅仅是简单的报警与提示等，从而强制驾驶员进行汽车启动前、汽车行驶中的安全准备、检查与操作；

5、本发明不需要改变汽车本身的结构与系统，耗资少，安装简便，性能可靠，将必要的汽车交通法规与安全操作融入汽车电控系统中，强制驾驶员进行汽车启动前的安全驾驶检查与准备，可有效地避免很多交通事故的发生，防患于未然。

附图说明

图1为本发明的汽车安全启动系统的结构示意图；

图2为本发明中安全带检查模块的工作流程图；

图3为本发明中汽车安全启动系统在发动机启动前的安全检测逻辑图；

图4为本发明中汽车安全启动系统在发动机运行之后进行的系统循环检测逻辑图；

图中，1.酒精检查模块；2.安全带检查模块；3.车门检查模块；4.油箱盖检查模块；5.档位采集模块；6.微处理器；7.语音模块；8.屏幕显示模块；9.发动机电控单元ECU；10.点火开关；11.油路开关。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1～图2所示，本发明所述的汽车安全启动系统，包括微处理器6、酒精检查模块1、安全带检查模块2、车门检查模块3、油箱盖检查模块4、档位采集模块5、语音模块7、屏幕显示模块8、发动机电控单元ECU9、油路开关11和点火开关10，所述酒精检查模块1、安全带检查模块2、车门检查模块3、油箱盖检查模块4、档位采集模块5与微处理器6的信号输入端连接，微处理器6的信号输出端与语音模块7、屏幕显示模块8以及发动机电控单元ECU9的输入端相连，发动机电控单元ECU9的输出端与执行器——点火开关10和油路开关11相连。

所述的酒精检测模块1采用红外线检测设备，安装在汽车方向盘中心部位或仪表盘部位，通过红外线对驾驶员的酒精含量进行检测。

所述安全带检查模块2包括开关型传感器和压力传感器，所述开关型传感器安装在驾驶位和副驾驶位，用于检测驾驶员、副驾驶员是否系带安全带，所述压力传感器用于检测副驾驶座位是否有乘员，压力传感器包括4个，其中2个压力传感器安装在副驾驶位的坐垫下，另外2个压力传感器安装在副驾驶位的靠背中。

所述车门检查模块3、油箱盖检查模块4采用开关型传感器。

所述档位采集模块5采用档位接近开关，安装在汽车的空挡位置。当汽车处于空挡时，开关闭合，档位采集模块5输出高电平；当汽车处于空挡外的其他档位，档位采集模块5输出低电平。

所述酒精检查模块1、车门检查模块3、油箱盖检查模块4，是当检测结果合格或者正确(Right)，则输出高电平；如果检测不合格或者错误(Error)，则输出低电平。

所述屏幕显示模块8与汽车的车载显示屏连接，用于显示与提示驾驶员汽车安全启动前的检测事项与检测结果。

所示语音模块7用于提醒驾驶员进行汽车安全启动前的合法、规范准备事项，并提醒驾驶员系统已经检测过的模块及结果。

所述安全带检查模块2的检测与运行流程如图2所示，该模块首先对主驾驶位进行检测，如果检测不合格或者错误(Error)，则直接输出低电平；如果检测合格或者正确(Right)，则检测副驾驶位是否有人，若有，则对副驾驶位进行安全带检测。如果检测合格或者正确(Right)，即副驾驶员系安全带，则该模块输出高电平。同时，安全带检查模块2还通过4个压力传感器检测副驾驶座位是否有乘员，其中2个压力传感器安装在副驾驶位的坐垫下，另外2个压力传感器安装在副驾驶位的靠背中。

所述微处理器6采用与门电路(输入端与输出端)，即当酒精检查模块1、安全带检查模块2、车门检查模块3、油箱盖检查模块4、档位采集模块5五个模块同时输出高电平，微处理器6才能输出高电平。此时，发动机电控单元ECU才能控制点火开关10和油路开关11闭合，进而启动发动机电控点火系统和喷油系统，启动汽车。

汽车安全启动系统在一次检测结束后，其结果就在屏幕显示模块8中以(检测项目__√/×)的形式显示出来。

在汽车的初始启动阶段，当车钥匙处于“ON”位置汽车安全启动系统开始循环运行并通过酒精检查模块1、安全带检查模块2、车门检查模块3、油箱盖检查模块4、档位采集模块5检测，直到各个模块检测结果均合格、汽车安全启动；如果检测不合格，则无法启动发动机，如图3所示。

所述汽车安全启动系统是实时性的汽车安全检测系统，不仅在汽车初始启动前进行安全检测，在汽车行驶过程中，通过微处理器6中的定时器实现系统每隔30秒进行一次检测。如果在行驶过程中发现检测不合格，则微处理器6通过语音模块7、屏幕显示模块8提示驾驶员在3分钟内完成规定的操作或要求，否则微处理器6对发动机电控单元ECU9发送指令，使发动机关闭点火开关10和油路开关11。

所述的档位采集模块2只在钥匙插入仪表板盘上的钥匙孔时进行检测、运行，在其后的汽车行驶过程中该模块停止运行，不再进行检测。汽车在行驶过程中系统的循环检测逻辑图如图4所示。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，对于本领域的技术人员来说，可根据本发明作出各种相应的更改和变型，而所有这些相应的更改和变型都属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车安全启动系统，其特征在于，包括微处理器(6)、酒精检查模块(1)、安全带检查模块(2)、车门检查模块(3)、油箱盖检查模块(4)、档位采集模块(5)、语音模块(7)、屏幕显示模块(8)、发动机电控单元ECU(9)、油路开关(11)和点火开关(10)，所述酒精检查模块(1)、安全带检查模块(2)、车门检查模块(3)、油箱盖检查模块(4)、档位采集模块(5)与微处理器(6)的信号输入端连接，微处理器(6)的信号输出端与语音模块(7)、屏幕显示模块(8)以及发动机电控单元ECU(9)的输入端相连，发动机电控单元ECU(9)的输出端与执行器相连。

2.如权利要求1所述的汽车安全启动系统，其特征在于，所述执行器包括点火开关(10)和油路开关(11)。

3.如权利要求1所述的汽车安全启动系统，其特征在于，所述酒精检查模块(1)采用红外线检测设备，安装在汽车方向盘中心部位或仪表盘部位。

4.如权利要求1所述的汽车安全启动系统，其特征在于，所述安全带检查模块(2)包括开关型传感器和压力传感器，所述开关型传感器安装在驾驶位和副驾驶位，用于检测驾驶员、副驾驶员是否系带安全带，所述压力传感器用于检测副驾驶座位是否有乘员，压力传感器包括4个，其中2个压力传感器安装在副驾驶位的坐垫下，另外2个压力传感器安装在副驾驶位的靠背中。

5.如权利要求1所述的汽车安全启动系统，其特征在于，所述车门检查模块(3)和油箱盖检查模块(4)采用开关型传感器。

6.如权利要求1所述的汽车安全启动系统，其特征在于，所述档位采集模块(5)采用档位接近开关，安装在汽车的空挡位置。

7.如权利要求1所述的汽车安全启动系统，其特征在于，所述微处理器(6)采用与门电路。

8.一种上述权利要求1～7任意之一所述的汽车安全启动系统的启动方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)发动机启动前的安全检测，在汽车的初始启动阶段，当车钥匙处于“ON”位置汽车安全启动系统开始循环运行并通过酒精检查模块(1)、安全带检查模块(2)、车门检查模块(3)、油箱盖检查模块(4)、档位采集模块(5)检测，直到各个模块检测结果均合格、汽车安全启动；如果检测不合格，则无法启动发动机；

2)发动机启动后的系统循环检测，在汽车行驶过程中，通过微处理器(6)中的定时器实现汽车安全启动系统每隔30秒进行一次检测，直到驾驶员取出车钥匙、汽车停止才结束检测与运行；如果在行驶过程中发现检测不合格，则微处理器(6)通过语音模块(7)、屏幕显示模块(8)提示驾驶员在3分钟内完成规定的操作或要求，否则微处理器(6)对发动机电控单元ECU(9)发送指令，使发动机关闭点火开关(10)和油路开关(11)。

9.如权利要求8所述的汽车安全启动方法，其特征在于，所述步骤1)中酒精检查模块(1)、安全带检查模块(2)、车门检查模块(3)、油箱盖检查模块(4)、档位采集模块(5)的检测结果合格或者正确时，输出高电平，如果检测不合格或者错误，则输出低电平；只有当酒精检查模块(1)、安全带检查模块(2)、车门检查模块(3)、油箱盖检查模块(4)、档位采集模块(5)五个模块同时输出高电平，微处理器(6)才输出高电平，此时，发动机电控单元ECU(9)控制点火开关(10)和油路开关(11)闭合，进而启动发动机电控点火系统和喷油系统，启动汽车。

10.如权利要求8所述的汽车安全启动方法，其特征在于，档位采集模块(5)只在步骤1)车钥匙插入仪表板盘上的钥匙孔时进行检测、运行，在步骤2)中档位采集模块(5)停止运行，不再进行检测。