CN108099602A - 一种智能防酒驾预警装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种智能防酒驾预警装置及方法，其装置包括监控组件、执行组件和净化组件；监控组件包括加速度传感器、单片机和多个酒精气敏传感器，传感器信号单片机依据各传感器传输的检测信号向酒驾应对单片机、酒乘应对单片机发送工作信号，控制执行组件和净化组件的开启或关闭；多个酒精气敏传感器包括三组，第一组位于驾驶位的四周，第二组位于副驾驶位的右侧和后排座位，第三组安装在方向盘的仪表台上；加速度传感器用于检测汽车加速度的变化，以判断汽车是否在行驶状态；本发明中，监控组件实现对汽车车内状况的检测和装置执行器的控制，实现酒驾的预防和报警；净化组件改善车内空气状况，舒缓酒后乘客的不适。

Description

一种智能防酒驾预警装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车酒精检验技术，具体地说，涉及一种智能防酒驾预警装置及方法。

背景技术

随着我国经济发展，人民生活质量逐步提高，家用轿车已经走进千家万户。汽车带给人们方便的同时，也带了各种各样的交通安全问题；其中，酒后驾车成为了人们的重点关注对象。虽然目前针对酒驾的问题，已经出台了严厉的法律法规，交管部门也提高了执法力度，并取得了一定的成效，但是交管部门人员和精力有限，仍会存在一些漏网之鱼和法制观念淡薄、抱有侥幸心理的人铤而走险、以身试法。同时，对于那些有过酒驾处罚经历的驾驶者，难以确保不会再犯。

目前，酒精检验点火自锁装置主要是气敏式的，即驾驶者在启动汽车之前必须先对着气敏式酒精检测装置吹一口气进行酒精检测，通过检测才能正常启动汽车，且测试结果会在汽车熄火后保留一段时间，避免驾驶者短暂停车后需要继续测试的麻烦。但该装置仍存在一些不足，如：除短暂停车外，驾驶者每次启动汽车都需要主动对检测装置进行吹气检测；可让没喝酒的人吹气启动汽车，然后再由喝酒的驾驶员驾驶汽车；关注的是驾驶者本人，忽视了醉酒乘客散发的酒味对车内空气环境和汽车驾驶员的影响，并没有应对的措施。

发明内容

本发明为了解决现有技术所存在的技术问题，提供一种智能防酒驾预警装置及方法，能够检测车内空气酒精浓度和人体酒精浓度，并根据车内空气酒精浓度分布的情况，结合汽车和驾驶员的实际状况采取相应的点火自锁、车外提醒和短信报警等措施，实现了智能车用驾驶员酒驾自锁提醒报警及乘客醉酒舒适空气调节的功能。

本发明装置所采用的技术方案是：一种智能防酒驾预警装置，包括监控组件、执行组件和净化组件；所述监控组件包括加速度传感器、单片机和多个酒精气敏传感器；所述单片机包括传感器信号处理单片机、酒驾应对单片机和酒乘应对单片机；多个酒精气敏传感器和加速度传感器分别与传感器信号处理单片机连接，向传感器信号处理单片机发送所检测的信号；传感器信号处理单片机输出端分别与酒驾应对单片机和酒乘应对单片机连接，传感器信号单片机依据各传感器传输的检测信号向酒驾应对单片机、酒乘应对单片机发送工作信号，控制执行组件和净化组件的开启或关闭；

所述多个酒精气敏传感器包括三组，第一组酒精气敏传感器位于驾驶位的四周，第二组酒精气敏传感器位于副驾驶位的右侧和后排座位，第三组酒精气敏传感器安装在方向盘的仪表台上；所述加速度传感器用于检测汽车加速度的变化，以判断汽车是否在行驶状态。

优选地，所述第一组酒精气敏传感器和第二组酒精气敏传感器以“田”字型分布在汽车两侧的前柱、中柱、后柱和对应的中间位置。

优选地，所述第一组酒精气敏传感器和第二组酒精气敏传感器共有9个。

优选地，所述智能防酒驾预警装置还包括壳体，壳体带有至少一个入风口和至少一个出风口；

所述净化组件包括防尘罩、活性炭过滤网、香气瓶、负离子发生器；所述防尘罩处于壳体的出风口和入风口上，起阻隔灰尘的作用；所述活性炭过滤网置于微型鼓风机的入风口；香气瓶和负离子发生器放置在出风口附近，负离子发生器通过负离子发生器继电器与酒乘应对单片机连接；

所述执行组件包括短信发送模块、语音播放模块、LED提示灯、微型鼓风机、微型电机、微型电机双向驱动模块、挡风片、汽车危险警告灯控制模块、汽车启动机控制模块、原车鼓风机、原车空气循环控制电机；其中，酒驾应对单片机分别与短信发送模块、语音播放模块、LED提示灯、汽车危险警告灯控制模块、汽车启动机控制模块连接；酒乘应对单片机分别与负离子发生器继电器、微型鼓风机的继电器、微型电机双向驱动模块、原车鼓风机的继电器、原车空气循环控制电机的继电器连接；微型电机双向驱动模块的输出端与微型电机连接，微型电机输出轴与挡风片连接。

优选地，所述智能防酒驾预警装置还包括供电组件，供电组件包括直流电端口、电源开关、太阳能电池板、蓄电池、稳压模块、电源切换模块；直流电端口对原车蓄电池取电；太阳能电池板与蓄电池连接，蓄电池和直流电端口的输出端分别连接电源切换模块的输入端，电源切换模块输出端与稳压模块输入端连接，稳压模块输出端与电源开关连接。

优选地，所述智能防酒驾预警装置还包括壳体；所述壳体带有至少一个入风口和至少一个出风口，壳体的前端有出风口和指示灯；壳体的顶端装有太阳能电池板和入风口；壳体两侧设有用于拆装净化组件的抽拉板；壳体后端设有接线口和喇叭出声口。

本发明方法基于上述智能防酒驾预警装置，当汽车处于停驻状态，智能防酒驾预警装置进入启动前工作模式，当汽车处于行驶状态，智能防酒驾预警装置进入行车工作模式；

启动前工作模式：

S11、第一组、第二组酒精气敏传感器对汽车进行实时检测，当第一组酒精气敏传感器中有两个或以上被最先触发或检测到的酒精浓度最高，传感器信号处理单片机向酒驾应对单片机发出工作信号，酒驾应对单片机驱动汽车启动机控制模块对启动机进行断电；同时，启动语音播放模块和LED提示灯，提示驾驶员对第三组酒精气敏传感器进行吹气检测，若驾驶员不进行吹气检测，则无法正常启动汽车；驾驶员进行吹气检测后，传感器信号处理单片机判断是否为酒驾行为，若是酒驾行为，酒驾应对单片机启动语音播放模块，要求下车休息，若酒精测试合格，则恢复对启动机的供电；

S12、当第二组酒精气敏传感器被最先触发或检测到的酒精浓度最高，传感器信号处理单片机则向酒乘应对单片机发出工作信号，酒乘应对单片机驱动负离子发生器、微型鼓风机、微型电机双向驱动模块、原车鼓风机、原车空气循环控制电机工作，微型电机双向驱动模板驱动微型电机输出轴正向旋转，输出轴带动挡风片转动，实现风道的开启，负离子发生器在风道中产生负离子，微型鼓风机的转动将风道中的负离子和香气瓶香气吹离出风口；当第二组酒精气敏传感器没有检测到酒精时，执行组件不工作；

行车工作模式：

S21、当汽车处于行车过程，但第一组酒精气敏传感器检测到的酒精浓度最高时，酒驾应对单片机启动语音播放模块和LED提示灯，提醒驾驶员停车进行检测，若在时间t1内驾驶员进行了检测，检测达标则装置进入待机状态，检测不达标则断开启动机电路，若在时间t1内驾驶员没有进行检测，酒驾应对单片机启动语音播放模块、LED提示灯提示进行检测，并启动汽车危险警告灯控制模块，使汽车危险警告灯亮起，对周围车辆进行提醒；若在时间t2内没有进行检测，酒驾应对单片机驱动短信发送模块进行报警，若在时间t2内进行了检测，检测达标则装置进入待机状态，检测不达标则断开启动机电路；

S22、在行车过程中，当第二组酒精气敏传感器检测到的酒精浓度最高，工作方式与启动前工作模式的步骤S12工作方式一致。

优选地，所述时间t1为5分钟，时间t2为10分钟。

从上述技术方案可知，本发明中，监控组件实现对汽车车内状况的检测和装置执行器的控制，实现酒驾的预防和报警；净化组件改善车内空气状况，舒缓酒后乘客的不适。与现有技术相比较，本发明具有如下优点和有益效果：

1、本发明采用车内酒精气体空间分布检测和呼气检测相结合的技术，通过检测酒精气味散发的位置来初步判断驾驶员是否进行酒驾行为，为是否进行呼气检测提供判断信号，避免了一般酒精检验点火自锁装置中需要频繁检测的问题。

2、本发明能对酒乘行为采取对应措施，为驾驶员和乘客营造一个良好的车内空气环境。

3、本发明具有行车检测功能，在行车过程中依旧会检测车内酒精浓度，并对行车中的酒驾行为，采取亮危险警告灯以对外界车辆进行提醒，以及短信报警等方式，避免了酒驾人员找人替代吹气开启车辆的漏洞。

附图说明

图1为本发明的监控组件与执行组件的连接结构框图；

图2为本发明的传感器分布示意图；

图3为本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本发明智能酒驾预警调节装置，包括壳体、供电组件、监控组件、执行组件和净化组件。壳体作为供电组件、监控组件、执行组件和净化组件的部分零件的载体；供电组件为本发明装置的用电零件供电。

所述壳体带有至少一个入风口和至少一个出风口，壳体的前端有出风口和指示灯；壳体的顶端装有太阳能电池板和入风口；壳体两侧有抽拉板，用于拆装净化组件；壳体后端设有接线口和喇叭出声口。

所述供电组件包括直流电端口、电源开关、太阳能电池板、蓄电池、稳压模块、电源切换模块；直流电端口通过壳体顶端的插口对原车蓄电池取电；太阳能电池板与蓄电池连接，蓄电池和直流电端口的输出端分别连接电源切换模块的输入端，电源切换模块输出端与稳压模块输入端连接，稳压模块输出端与电源开关连接并为本发明装置用电零件供电。

如图1，所述监控组件包括加速度传感器、单片机和至少10个酒精气敏传感器。由于装置控制的执行器较多，故将按功能分开3块单片机进行处理，减轻单片机工作负担；本实施例中，所述单片机分为传感器信号处理单片机、酒驾应对单片机和酒乘应对单片机。10个酒精气敏传感器和加速度传感器分别与传感器信号处理单片机连接，向传感器信号处理单片机发送所检测的信号。传感器信号处理单片机输出端分别与酒驾应对单片机和酒乘应对单片机连接，传感器信号单片机依据各传感器传输的检测信号向相对应的单片机发送工作信号。

如图2，酒精气敏传感器1-9以“田”字型分布在汽车两侧的A、B、C柱(即前柱、中柱、后柱)和对应的中间位置，9个酒精气敏传感器分为两组，第一组酒精气敏传感器位于驾驶位的四周，第二组酒精气敏传感器位于副驾驶位的右侧和后排座位，通过这样的位置设置，实现对车内空间酒精浓度分布的监控。酒精气敏传感器10(即第三组酒精气敏传感器)安装在方向盘的右侧仪表台上。加速度传感器和单片机均装置在壳体内，位于在仪表台的中间。

所述执行组件包括短信发送模块、语音播放模块、LED提示灯、微型鼓风机、微型电机、微型电机双向驱动模块、挡风片、汽车危险警告灯控制模块、汽车启动机控制模块、原车鼓风机、原车空气循环控制电机；其中，所述短信发送模块、语音播放模块、LED提示灯、微型鼓风机、微型电机、微型电机双向驱动模块、挡风片均安装在壳体内部；所述汽车危险警告灯控制模块、汽车启动机控制模块、原车鼓风机、原车空气循环控制电机安装在车内。酒驾应对单片机分别与短信发送模块、语音播放模块、LED提示灯、汽车危险警告灯控制模块、汽车启动机控制模块连接，通过信号输出实现对短信发送模块、语音播放模块、LED提示灯、汽车危险警告灯控制模块、汽车启动机控制模块的控制。酒乘应对单片机分别与负离子发生器继电器、微型鼓风机的继电器、微型电机双向驱动模块、原车鼓风机的继电器、原车空气循环控制电机的继电器连接；微型电机双向驱动模块的输出端与微型电机连接，微型电机输出轴与挡风片连接。

所述净化组件包括防尘罩、活性炭过滤网、香气瓶、负离子发生器；所述防尘罩处于出风口和入风口上，起阻隔灰尘的作用；所述活性炭过滤网置于微型鼓风机的入风口，与抽拉板连接；香气瓶和负离子发生器放置在出风口附近，负离子发生器通过负离子发生器继电器与酒乘应对单片机连接。

所述微型电机为减速电机，输出轴与挡风片连接，微型电机通过微型电机双向驱动模块与酒乘应对单片机连接。酒乘应对单片机通过微型电机双向驱动模块的正反转控制，实现汽车空调出风口的开启与关闭。所述香气瓶成分为葛根、枳椇子、黄芪、茯芩、甘草的提取物。

如图3所示，本发明的工作模式主要分启动前工作模式和行车工作模式；而模式的切换，依靠加速度传感器检测汽车加速度的变化来判断汽车是否在行驶状态；当汽车处于停驻状态，装置进入启动前工作模式，当汽车处于行驶状态，装置进入行车工作模式。

启动前工作模式：在此状态下，编号为1-9的酒精气敏传感器对汽车进行实时检测，有人进入后，当编号为1、2、4、5的酒精气敏传感器中，即位于驾驶位周围的四个酒精气敏传感器，有两个或以上被最先触发或检测到的酒精浓度最高，传感器信号处理单片机就会向酒驾应对单片机发出工作信号，酒驾应对单片机驱动汽车启动机控制模块对启动机进行断电；同时，启动语音播放模块和LED提示灯，提示驾驶员对10号酒精气敏传感器进行呼气检测，若驾驶员不进行吹气检测，则无法正常启动汽车；驾驶员进行吹气检测后，传感器信号处理单片机判断是否为酒驾行为，若是酒驾行为，酒驾应对单片机启动语音播放模块，要求下车休息，若酒精测试合格，则恢复对启动机的供电。

当编号为3、6、7、8、9的酒精气敏传感器传感器，即位于副驾驶位右侧及后排座位的酒精气敏传感器，被最先触发或检测到的酒精浓度最高，传感器信号处理单片机则向酒乘应对单片机发出工作信号，酒乘应对单片机驱动负离子发生器、微型鼓风机、微型电机双向驱动模块、原车鼓风机、原车空气循环控制电机工作，微型电机双向驱动模板驱动微型电机输出轴正向旋转，输出轴带动挡风片转动，实现风道的开启，负离子发生器在风道中产生负离子，微型鼓风机的转动将风道中的负离子和香气瓶香气吹离出风口，在空气中扩散，缓解乘客醉酒状态，原车鼓风机和原车空气循环控制电机的启动对车内空气进行替换，去除不良气味。当编号1-9的酒精气敏传感器没有检测到酒精时，各执行装置不工作。

行车工作模式：当汽车处于行车过程，但编号为1、2、4、5的酒精气敏传感器，即位于驾驶位周围的四个酒精气敏传感器，检测到的酒精浓度最高时，酒驾应对单片机启动语音播放模块和LED提示灯，提醒驾驶员停车进行检测，若5分钟内驾驶员进行了检测，检测达标则装置进入待机状态，检测不达标则断开启动机电路，若5分钟内驾驶员没有进行检测，酒驾应对单片机启动语音播放模块、LED提示灯提示进行检测，并启动汽车危险警告灯控制模块，使汽车危险警告灯亮起，对周围车辆进行提醒，10分钟内没有进行检测，酒驾应对单片机驱动短信发送模块进行报警，若进行了检测，检测达标则装置进入待机状态，检测不达标则断开启动机电路。

在行车过程中，当编号为3、6、7、8、9的酒精气敏传感器，即位于副驾驶位右侧及后排座位的酒精气敏传感器，检测到的酒精浓度最高，工作方式与启动前工作模式的酒乘工作方式一致。

如上所述，便可较好地实现本发明。

Claims (10)

1.一种智能防酒驾预警装置，其特征在于，包括监控组件、执行组件和净化组件；所述监控组件包括加速度传感器、单片机和多个酒精气敏传感器；所述单片机包括传感器信号处理单片机、酒驾应对单片机和酒乘应对单片机；多个酒精气敏传感器和加速度传感器分别与传感器信号处理单片机连接，向传感器信号处理单片机发送所检测的信号；传感器信号处理单片机输出端分别与酒驾应对单片机和酒乘应对单片机连接，传感器信号单片机依据各传感器传输的检测信号向酒驾应对单片机、酒乘应对单片机发送工作信号，控制执行组件和净化组件的开启或关闭；

所述多个酒精气敏传感器包括三组，第一组酒精气敏传感器位于驾驶位的四周，第二组酒精气敏传感器位于副驾驶位的右侧和后排座位，第三组酒精气敏传感器安装在方向盘的仪表台上；所述加速度传感器用于检测汽车加速度的变化，以判断汽车是否在行驶状态。

2.根据权利要求1所述的智能防酒驾预警装置，其特征在于，所述第一组酒精气敏传感器和第二组酒精气敏传感器以“田”字型分布在汽车两侧的前柱、中柱、后柱和对应的中间位置。

3.根据权利要求2所述的智能防酒驾预警装置，其特征在于，所述第一组酒精气敏传感器和第二组酒精气敏传感器共有9个。

4.根据权利要求1或2所述的智能防酒驾预警装置，其特征在于，所述智能防酒驾预警装置还包括壳体，壳体带有至少一个入风口和至少一个出风口；

所述净化组件包括防尘罩、活性炭过滤网、香气瓶、负离子发生器；所述防尘罩处于壳体的出风口和入风口上，起阻隔灰尘的作用；所述活性炭过滤网置于微型鼓风机的入风口；香气瓶和负离子发生器放置在出风口附近，负离子发生器通过负离子发生器继电器与酒乘应对单片机连接；

所述执行组件包括短信发送模块、语音播放模块、LED提示灯、微型鼓风机、微型电机、微型电机双向驱动模块、挡风片、汽车危险警告灯控制模块、汽车启动机控制模块、原车鼓风机、原车空气循环控制电机；其中，酒驾应对单片机分别与短信发送模块、语音播放模块、LED提示灯、汽车危险警告灯控制模块、汽车启动机控制模块连接；酒乘应对单片机分别与负离子发生器继电器、微型鼓风机的继电器、微型电机双向驱动模块、原车鼓风机的继电器、原车空气循环控制电机的继电器连接；微型电机双向驱动模块的输出端与微型电机连接，微型电机输出轴与挡风片连接。

5.根据权利要求4所述的智能防酒驾预警装置，其特征在于，所述短信发送模块、语音播放模块、LED提示灯、微型鼓风机、微型电机、微型电机双向驱动模块、挡风片均安装在壳体内部；所述汽车危险警告灯控制模块、汽车启动机控制模块、原车鼓风机、原车空气循环控制电机安装在车内。

6.根据权利要求4所述的智能防酒驾预警装置，其特征在于，所述微型电机为减速电机。

7.根据权利要求1所述的智能防酒驾预警装置，其特征在于，所述智能防酒驾预警装置还包括供电组件，供电组件包括直流电端口、电源开关、太阳能电池板、蓄电池、稳压模块、电源切换模块；直流电端口对原车蓄电池取电；太阳能电池板与蓄电池连接，蓄电池和直流电端口的输出端分别连接电源切换模块的输入端，电源切换模块输出端与稳压模块输入端连接，稳压模块输出端与电源开关连接。

8.根据权利要求7所述的智能防酒驾预警装置，其特征在于，所述智能防酒驾预警装置还包括壳体；所述壳体带有至少一个入风口和至少一个出风口，壳体的前端有出风口和指示灯；壳体的顶端装有太阳能电池板和入风口；壳体两侧设有用于拆装净化组件的抽拉板；壳体后端设有接线口和喇叭出声口。

9.基于权利要求4所述智能防酒驾预警装置的智能防酒驾预警方法，其特征在于，当汽车处于停驻状态，智能防酒驾预警装置进入启动前工作模式，当汽车处于行驶状态，智能防酒驾预警装置进入行车工作模式；

启动前工作模式：

S11、第一组、第二组酒精气敏传感器对汽车进行实时检测，当第一组酒精气敏传感器中有两个或以上被最先触发或检测到的酒精浓度最高，传感器信号处理单片机向酒驾应对单片机发出工作信号，酒驾应对单片机驱动汽车启动机控制模块对启动机进行断电；同时，启动语音播放模块和LED提示灯，提示驾驶员对第三组酒精气敏传感器进行吹气检测，若驾驶员不进行吹气检测，则无法正常启动汽车；驾驶员进行吹气检测后，传感器信号处理单片机判断是否为酒驾行为，若是酒驾行为，酒驾应对单片机启动语音播放模块，要求下车休息，若酒精测试合格，则恢复对启动机的供电；

S12、当第二组酒精气敏传感器被最先触发或检测到的酒精浓度最高，传感器信号处理单片机则向酒乘应对单片机发出工作信号，酒乘应对单片机驱动负离子发生器、微型鼓风机、微型电机双向驱动模块、原车鼓风机、原车空气循环控制电机工作，微型电机双向驱动模板驱动微型电机输出轴正向旋转，输出轴带动挡风片转动，实现风道的开启，负离子发生器在风道中产生负离子，微型鼓风机的转动将风道中的负离子和香气瓶香气吹离出风口；当第二组酒精气敏传感器没有检测到酒精时，执行组件不工作；

行车工作模式：

S21、当汽车处于行车过程，但第一组酒精气敏传感器检测到的酒精浓度最高时，酒驾应对单片机启动语音播放模块和LED提示灯，提醒驾驶员停车进行检测，若在时间t1内驾驶员进行了检测，检测达标则装置进入待机状态，检测不达标则断开启动机电路，若在时间t1内驾驶员没有进行检测，酒驾应对单片机启动语音播放模块、LED提示灯提示进行检测，并启动汽车危险警告灯控制模块，使汽车危险警告灯亮起，对周围车辆进行提醒；若在时间t2内没有进行检测，酒驾应对单片机驱动短信发送模块进行报警，若在时间t2内进行了检测，检测达标则装置进入待机状态，检测不达标则断开启动机电路；

S22、在行车过程中，当第二组酒精气敏传感器检测到的酒精浓度最高，工作方式与启动前工作模式的步骤S12工作方式一致。

10.根据权利要求9所述的智能防酒驾预警方法，其特征在于，所述时间t1为5分钟，时间t2为10分钟。