CN105319255A - 酒精浓度自动检测预警车载设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开酒精浓度自动检测预警车载设备，由检测模块、无线通讯模块和车载智能终端组成。检测模块包括由酒精传感器和电镀印刷在微型主板上的传感器微型电路共同组成的传感器单元、温度传感器单元、空气收集单元、空气流通孔、微型空气加热单元；所述检测模块的微型主板与Zigbee信息发出端封装组成无线采样检测端，监测车内的酒精含量信息，对司机是否酒驾作出判断。本发明涉及的酒精浓度自动检测预警车载设备检测效率高、检测可靠性佳、应用成本低，具有应用前景。

Description

酒精浓度自动检测预警车载设备

技术领域

本发明涉及一种车载设备，尤其涉及一种自动检测酒精浓度并在酒精超标情况下预警的车载设备。

背景技术

汽车已成为现代社会日常生活中必不可少的交通工具，随着汽车保有量的增加，我国对汽车及道路安全的管理也越来越规范，酒后驾驶更是成为新交规重点处罚的行为。酒后驾驶对公共安全造成极其严重的影响，我国对酒后驾驶的判断方法为，交通执法人员(交警)用手持式酒精检测仪对可疑车辆进行拦截抽查检测，这种方法效率很低。目前大部分酒精检测仪仅为执法用，很少有车主自行购买，在车内不便于自行测试，对行车安全意识的推广不利。

中国专利CN102411049A公开了一种智能酒精检测仪，包括酒精检测模块、电源模块、微处理器模块、数据通讯模块、车辆信息识别模块以及显示模块。将电子驾照识别功能、电子车牌识别功能、电子车架识别功能与酒精检测功能集于一体，加快了执法效率。但该专利产品需单独配备给交警使用，增加了行政费用，且与现有执法手段在形式上没有本质的不同。

中国专利CN102117538A公开了一种车载酒精检测警示仪与遥控监测装置，当系统检测到车内酒精含量信息后，在车身外的显示装置上显示，在交通道路上安装酒精监测接收器，对车辆进行监控。但该专利涉及到大量的硬件设施，不但要对车辆进行改装，还要对基建设施进行改造，造成了资源的不必要浪费。

发明内容

基于现有技术的缺陷，本发明第一方面的目的是提供酒精浓度自动检测预警车载设备，主要包括，检测模块、无线通讯模块和车载智能终端。

所述检测模块包括传感器单元、温度传感器单元、空气收集单元、空气流通孔、微型空气加热单元。

所述传感器单元包括酒精传感器和传感器微型电路。

所述传感器微型电路至少包括直流微电源、三极管、可变电阻，所述直流电源由微型便携电池提供。所述酒精传感器连接三极管的集电极，所述可变电阻与三极管的基电极相连接，所述三极管的发射电极连接所述直流微电源负极。可选的，所述传感器电路可并联一个稳压电容。

所述传感器微型电路，电镀印刷在微型主板上。

所述无线通讯模块，采用Zigbee通信协议，包括Zigbee信息发出端、Zigbee网关和信息处理单元。所述可变电阻与Zigbee信息发出端通过电路连接，Zigbee信息发出端将可变电阻的电信号转化为无线信号发出。

所述检测模块的微型主板与Zigbee信息发出端封装在一起组成无线采样检测端。

可选地，所述封装方式为：QFN封装，即方形扁平无引脚封装，具有良好的导电导热性。

所述车载智能终端为，搭载安卓系统、带有显示屏设备、具有多媒体功能与通讯功能的智能车载智能终端设备。

所述显示屏设备可在检测到司机酒驾时，自动显示代驾信息，并发出提示音提醒；所述代驾信息包括代驾公司、联系电话等；进一步的，所述显示屏设备上会分屏显示地图信息，并在地图上标注有附近的代驾司机信息、价格、服务评级等。

本发明的无线采样检测端数量可自由控制，Zigbee通信协议信息容量大，可满足不同数量的需求。所述无线采样检测端至少设置量为四个，两个无线采样检测端设置在司机驾驶位附近，对司机呼出气体样本进行实时分析，在副驾驶与后排座位各设置一个无线采样检测端。进一步的，为提高检测精度，本发明的一个技术方案设置六个无线采样检测端，具体设置为：驾驶位两个、副驾驶一个、后排座位三个。

本发明第二方面的目的是，提供酒精浓度自动检测预警车载设备的运行方法：

当人员进入车内，酒精传感器开始采集酒精浓度信息，司机驾驶位的两个酒精传感器分别检测到酒精浓度数值，传送至MCU；副驾驶与后排座位的酒精传感器分别传送酒精浓度数值至MCU；MCU将数据进行对比筛选，筛选的目的是防止非司机喝酒而导致的误判。当司机驾驶位测得酒精浓度高于副驾驶和后排座位测得的酒精浓度，且超过阈值时，MCU会控制终端的预警系统发出警报。

具体地，酒精传感器测量酒精浓度的方法为：

(1)、开启：

当车门开启，所述智能终端进入待机状态，所述Zigbee网关开始接收信息，所述Zigbee信息发出端开始工作，将采集到的空白信息发送至智能终端的MCU，智能终端存储空白信息。

(2)、预处理：

分布在车内的无线采样检测端通过其空气收集单元开始采集车内空气样本，所述空气样本进入空气流通孔；温度传感单元检测空气温度是否达到35℃，若达到此值，则进行下一步，若未达到，则启动微型空气加热单元，由于空气体积较小，温度会很快达到预定的35℃。

其中，所述空气样本采集频率为3～5s一次。

进一步地，所述空气流通孔是由导电或既导电又导热的材料构成的，以方便空气在较小的功率下快速加热。

(3)、检测：

当空气温度达到35℃，酒精传感器由于接触到气体，其电流发生微弱变化，由于电源为直流恒压电源，可变电阻阻值会发生变化，这种变化通过电信号传递给所述Zigbee信息发出端，所述Zigbee信息发出端将电信号转化为无线信号，以无线形式传输至Zigbee网关，所述Zigbee网关将信号发送至信息处理单元。

所述酒精传感器的类型为：燃料型电化学传感器或半导体型传感器。

(4)、处理：

当信息处理单元接收到信号后，信息处理单元将收集到的信号预处理形成数据包，并发送至所述智能终端的MCU，所述MCU对数据进行筛选与对比，当司机驾驶位测得的酒精浓度高于副驾驶与后排座位的酒精浓度，且所述酒精浓度超过阈值时，则证明司机在酒驾，MCU会控制终端的预警系统发出警报。同时在显示屏设备上自动显示代驾信息，并发出提示音，所述代驾信息包括代驾公司、联系电话等；进一步地，所述显示屏设备上会分屏显示地图信息，并在地图上标注有附近的代驾司机信息、价格、服务评级等。

本发明涉及的酒精浓度自动检测预警车载设备及方法，可实时、自动、准确地对对车内司机呼出的气体进行检测。本发明应用时，不必对车内设备进行大规模改造，对车内智能终端设备仅需接入Zigbee通讯接口即可实现本发明的所有功能，应用Zigbee通信协议具有低功耗、低成本、高容量等优点。本发明的酒精浓度自动检测预警车载设备检测效率高、检测可靠性佳、应用成本低，具有应用前景。

附图说明

图1为本发明涉及的酒精浓度自动检测预警车载设备的检测流程图。

其中，图中标号表示的意义如下：

1、步骤(1)开启，2、步骤(2)预处理，3、步骤(3)检测，4、步骤(4)处理。

具体实施方式

下面通过具体实施例，进一步对本发明的技术方案进行具体说明。应该理解，下面的实施例只是作为具体说明，而不限制本发明的范围，同时本领域的技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内。

实施例1

酒精浓度自动检测预警车载设备，包括检测模块、无线通讯模块和车载智能终端。

所述检测模块包括传感器单元、温度传感器单元、空气收集单元、空气流通孔、微型空气加热单元。所述传感器单元包括酒精传感器和传感器微型电路。所述传感器微型电路至少包括直流微电源、三极管、可变电阻，所述直流电源由微型便携电池提供。所述酒精传感器连接三极管的集电极，所述可变电阻与三极管的基电极相连接，所述三极管的发射电极连接所述直流微电源负极。所述传感器微型电路，电镀印刷在微型主板上。所述无线通讯模块，采用Zigbee通信协议，包括Zigbee信息发出端、Zigbee网关和信息处理单元。所述可变电阻与Zigbee信息发出端通过电路连接，Zigbee信息发出端将可变电阻的电信号转化为无线信号发出。所述检测模块的微型主板与Zigbee信息发出端封装在一起组成无线采样检测端。所述车载智能终端为，搭载安卓系统、带有显示屏设备、具有多媒体功能与通讯功能的智能车载智能终端设备。所述显示屏设备可在检测到司机酒驾时，自动显示代驾信息，并发出提示音提醒；所述代驾信息包括代驾公司、联系电话等。所述无线采样检测端至少设置量为四个，两个无线采样检测端设置在司机驾驶位附近，对司机呼出气体样本进行实时分析，在副驾驶与后排座位各设置一个无线采样检测端。

如图1所求，所述酒精浓度自动检测预警车载设备的运行方法为：

(1)、开启：

当车门开启，所述智能终端进入待机状态，所述Zigbee网关开始接收信息，所述Zigbee信息发出端开始工作，将采集到的空白信息发送至智能终端的MCU，智能终端存储空白信息。

(2)、预处理：

分布在车内的无线采样检测端通过其空气收集单元开始采集车内空气样本，所述空气样本进入空气流通孔；温度传感单元检测空气温度是否达到35℃，若达到此值，则进行下一步，若未达到，则启动微型空气加热单元，由于空气体积较小，温度会很快达到预定的35℃。

其中，所述空气样本采集频率为3～5s一次。

进一步地，所述空气流通孔是在导电或即导电又导热的材料内形成的，以方便空气在较小的功率下快速加热。

(3)、检测：

当空气温度达到35℃，酒精传感器由于接触到气体，其电流发生微弱变化，由于电源为直流恒压电源，可变电阻阻值会发生变化，这种变化通过电信号传递给所述Zigbee信息发出端，所述Zigbee信息发出端将电信号转化为无线信号，以无线形式传输至Zigbee网关，所述Zigbee网关将信号发送至信息处理单元。

所述酒精传感器的类型为：燃料型电化学传感器或半导体型传感器。

(4)、处理：

当信息处理单元接收到信号后，信息处理单元将收集到的信号预处理形成数据包，并发送至所述智能终端的MCU，所述MCU对数据进行筛选与对比，当司机驾驶位测得的酒精浓度高于副驾驶与后排座位的酒精浓度，且所述酒精浓度超过阈值时，则证明司机在酒驾，MCU会控制终端的预警系统发出警报。同时在显示屏设备上自动显示代驾信息，并发出提示音，所述代驾信息包括代驾公司、联系电话等；进一步地，所述显示屏设备上会分屏显示地图信息，并在地图上标注有附近的代驾司机信息、价格、服务评级等。

实施例2

酒精浓度自动检测预警车载设备，包括检测模块、无线通讯模块和车载智能终端。所述检测模块包括传感器单元、温度传感器单元、空气收集单元、空气流通孔、微型空气加热单元。所述传感器单元包括酒精传感器和传感器微型电路。所述传感器微型电路至少包括直流微电源、三极管、可变电阻，所述直流电源由微型便携电池提供。所述酒精传感器连接三极管的集电极，所述可变电阻与三极管的基电极相连接，所述三极管的发射电极连接所述直流微电源负极。所述传感器电路可并联一个稳压电容。所述传感器微型电路，电镀印刷在微型主板上。

所述无线通讯模块，采用Zigbee通信协议，包括Zigbee信息发出端、Zigbee网关和信息处理单元。所述可变电阻与Zigbee信息发出端通过电路连接，Zigbee信息发出端将可变电阻的电信号转化为无线信号发出。所述检测模块的微型主板与Zigbee信息发出端封装在一起组成无线采样检测端。所述封装方式为：QFN封装，即方形扁平无引脚封装，具有良好的导电导热性。

所述车载智能终端为，搭载安卓系统、带有显示屏设备、具有多媒体功能与通讯功能的智能车载智能终端设备。所述显示屏设备可在检测到司机酒驾时，自动显示代驾信息，并发出提示音提醒；所述代驾信息包括代驾公司、联系电话等；所述显示屏设备上会分屏显示地图信息，并在地图上标注有附近的代驾司机信息、价格、服务评级等。

本发明的无线采样检测端数量可自由控制，Zigbee通信协议信息容量大，可满足不同数量的需求。本实施例设置六个无线采样检测端，具体设置为：驾驶位两个、副驾驶一个、后排座位三个。

Claims (7)

1.酒精浓度自动检测预警车载设备，其特征在于：包括检测模块、无线通讯模块和车载智能终端；

所述检测模块包括传感器单元、温度传感器单元、空气收集单元、空气流通孔、微型空气加热单元；

所述传感器单元包括酒精传感器和传感器微型电路；

所述传感器微型电路至少包括直流微电源、三极管、可变电阻，所述直流电源由微型便携电池提供；所述酒精传感器连接三极管的集电极，所述可变电阻与三极管的基电极相连接，所述三极管的发射电极连接所述直流微电源负极；

所述传感器微型电路，电镀印刷在微型主板上；

所述无线通讯模块，采用Zigbee通信协议，包括Zigbee信息发出端、Zigbee网关和信息处理单元；所述可变电阻与Zigbee信息发出端通过电路连接，Zigbee信息发出端将可变电阻的电信号转化为无线信号发出；

所述检测模块的微型主板与Zigbee信息发出端封装在一起组成无线采样检测端；

所述车载智能终端为，搭载安卓系统、带有显示屏设备、具有多媒体功能与通讯功能的智能车载智能终端设备；

所述显示屏设备可在检测到司机酒驾时，自动显示代驾信息，并发出提示音提醒；所述代驾信息包括代驾公司、联系电话等；

所述无线采样检测端至少设置量为四个，两个无线采样检测端设置在司机驾驶位附近，在副驾驶与后排座位各设置一个无线采样检测端。

2.根据权利要求1所述的酒精浓度自动检测预警车载设备，其特征在于：所述传感器电路并联一个稳压电容。

3.根据权利要求1所述的酒精浓度自动检测预警车载设备，其特征在于：所述检测模块的微型主板与Zigbee信息发出端的封装方式为，QFN封装，即方形扁平无引脚封装，具有良好的导电导热性。

4.根据权利要求1所述的酒精浓度自动检测预警车载设备，其特征在于：所述显示屏设备上会分屏显示地图信息，并在地图上标注有附近的代驾司机信息、价格、服务评级等信息。

5.根据权利要求1所述的酒精浓度自动检测预警车载设备，其特征在于：所述无线采样检测端设置为六个，具体设置为：驾驶位两个、副驾驶一个、后排座位三个。

6.酒精浓度自动检测预警车载设备的运行方法，其特征在于：所述方法基于权利要求1～5所述的任一酒精浓度自动检测预警车载设备；包括以下步骤：

(1)、开启：

当车门开启，所述智能终端进入待机状态，所述Zigbee网关开始接收信息，所述Zigbee信息发出端开始工作，将采集到的空白信息发送至智能终端的MCU，智能终端存储空白信息；

(2)、预处理：

分布在车内的无线采样检测端通过其空气收集单元开始采集车内空气样本，所述空气样本进入空气流通孔；温度传感单元检测空气温度是否达到35℃，若达到此值，则进行下一步，若未达到，则启动微型空气加热单元，由于空气体积较小，温度会很快达到预定的35℃；其中，所述空气样本采集频率为3～5s一次；

(3)、检测：

当空气温度达到35℃，酒精传感器由于接触到气体，其电流发生微弱变化，由于电源为直流恒压电源，可变电阻阻值会发生变化，这种变化通过电信号传递给所述Zigbee信息发出端，所述Zigbee信息发出端将电信号转化为无线信号，以无线形式传输至Zigbee网关，所述Zigbee网关将信号发送至信息处理单元；

所述酒精传感器的类型为：燃料型电化学传感器或半导体型传感器；

(4)、处理：

当信息处理单元接收到信号后，信息处理单元将收集到的信号预处理形成数据包，并发送至所述智能终端的MCU，所述MCU对数据进行筛选与对比，当司机驾驶位测得的酒精浓度高于副驾驶与后排座位的酒精浓度，且所述酒精浓度超过阈值时，则证明司机在酒驾，MCU会控制终端的报警系统发出警报；同时在显示屏设备上自动显示代驾信息，并发出提示音，所述代驾信息包括代驾公司、联系电话等。

7.根据权利要求6所述酒精浓度自动检测预警车载设备的运行方法，其特征在于：步骤(2)所述空气流通孔由导电或既导电又导热的材料构成。