CN200949336Y

CN200949336Y - 一种可防止酒后驾驶的机动车钥匙

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Publication number: CN200949336Y
Application number: CN 200620024365
Authority: CN
Inventors: 马福成
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2016-05-10

Abstract

一种可防止酒后驾驶的机动车钥匙，属锁具技术领域。用于提供能防止酒后驾驶的机动车钥匙，其技术方案是：该钥匙分为机械部分和电路部分，所述机械部分由钥匙柄1、钥匙头2、护套3、弹簧4以及电磁销构成。所述电路部分由CPU、酒精检测电路、压力检测电路、电源管理电路、自动开关机电路以及电磁销电路构成。本实用新型能在司机开车前检测司机体内酒精含量，并禁止酒精含量超标的司机启动车辆，有效地阻止了酒后驾车行为，预防了事故的发生。

Description

一种可防止酒后驾驶的机动车钥匙

技术领域

本实用新型涉及一种车辆启动钥匙，能检测司机体内酒精含量，并依据检测结果决定是否允许启动车辆，属锁具技术领域。

背景技术

酒后驾车一直是交通事故频发的主要原因之一。由于部分司机安全意识淡薄，缺乏有效的监督手段，酒后驾车现象屡禁不止，由此而造成的交通事故时有发生，严重威胁着广大民众的人身和财产安全。近几年来，交管部门采用酒精检测装置对司机进行酒精抽查，对酒后驾车司机进行严厉处罚，但部分司机仍抱有侥幸心理，尤其是在一些交警力量薄弱的地区，酒后驾车现象依然严重。因此，如何有效杜绝酒后驾车现象是目前交管部门需要解决的一大难题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种能检测司机体内酒精含量，制止酒精含量超标司机启动车辆的可防止酒后驾驶的机动车钥匙。

本实用新型所称问题是以下述技术方案实现的：

一种可防止酒后驾驶的机动车钥匙，它分为机械部分和电路部分，各部分构成为：

a.机械部分

由钥匙柄1、钥匙头2、护套3、弹簧4以及电磁销构成，所述钥匙柄1为中空且带通气孔的盒体，通气孔内装有遮光弹簧片，所述钥匙头2的形状与锁孔相匹配，其根部插入并固定于钥匙柄1内，其余部分露在钥匙柄1外部，所述护套3一端为与钥匙头2相匹配并套装在钥匙头2根部的金属管，另一端为向钥匙柄1内部延伸且中部有通孔的条形金属板，所述弹簧4一端固定于钥匙柄1内，另一端与护套3连接，所述电磁销为固定于钥匙柄1内的电磁铁DT，其衔铁5与护套3上的通孔相匹配；

b.电路部分

由CPU、酒精检测电路、压力检测电路、电源管理电路、自动开关机电路以及电磁销电路构成，它们全部安装于钥匙柄1内，所述酒精检测电路由酒精传感器JC、电阻R1、R2、电容C1组成，所述酒精传感器JC的1、2脚分别接电源的负、正极，3脚经电阻R1接电源正极，4脚的输出信号接CPU的AN2端，电阻R2与电容C1并联组成低通滤波电路；所述压力检测电路由光电开关GK、电阻R3、R4组成，所述光电开关GK与钥匙柄1中的遮光弹簧片安装在一起，其发光二极管一端经电阻R3接电源正极，其光电管集电极接电源正极，发射极经电阻R4接电源负极，发射极的输出信号接CPU的INT1端；所述电源管理电路由电源管理模块U2、电池B和滤波电容C5组成，U2的IN端接电池B的正极，OUT端输出+5V电源电压，所述自动开关机电路由电池B供电，它由与非门U1A、U1B、三极管T3、T4、T5、电阻R10～R15以及铵钮开关AN组成，其中，与非门U1A、U1B接成直接置位、复位R、S触发器，其输出端Q接电源管理模块U2的ENABLE端，三极管T3接成共发射极放大器，电阻R11为其集电极负载电阻，其基极经电阻R10接CPU的RC3端，其集电极的输出信号接R、S触发器的R端；三极管T5接成共发射极放大器，电阻R15为其集电极负载电阻，其集电极的输出信号接CPU的INT0端，三极管T5的基极接三极管T4的集电极，T4的发射极经电阻R14接电池正极，基极经电阻R13接R、S触发器的S端，R、S触发器的S端又经电阻R12接电池正极，铵钮开关AN一端接电源负极，一端接R、S触发器的S端，其操作钮从钥匙柄1侧壁伸出；所述电磁销电路由三极管T2、电磁铁DT、二极管D1及电阻R5组成，三极管T2接成开关电路，其发射极接电源正极，基极经电阻R5接CPU的RC4端，电磁铁DT为其集电极负载，二极管D1为续流二极管。

上述可防止酒后驾驶的机动车钥匙，所述电路部分增加一个温度补偿电路，所述温度补偿电路由温度传感器TC构成，温度传感器TC的1脚接电源正极，3脚接电源负极，2脚的输出信号接CPU的AN1端。

上述可防止酒后驾驶的机动车钥匙，所述电路部分增加一个滤波电路，所述滤波电路由电容C2、C3组成，C2、C3并联连接后接于CPU的VDD与VSS端之间。

本实用新型未使用时，护套的金属管部分伸出钥匙柄并被电磁销锁定，使钥匙头不能有效插入锁孔；使用时，司机按动铵钮开关AN，自动开关机电路控制电源管理电路给所有电路供电，司机对钥匙柄1上的通气孔吹气，压力检测电路检测到吹气压力后将吹气信号送到CPU，CPU读取酒精检测电路采集的酒精含量信号，判断司机体内酒精含量是否超过国家或者地方法律规则的范围，如果没有超过标准，CPU输出控制信号，电磁销电路动作，解除对护套的锁定，车钥匙可以使用。如果酒精含量超过标准，CPU使电磁肖处于原来的锁闭状态，车钥匙不能使用。本实用新型能在司机开车前检测司机体内酒精含量，并禁止酒精含量超标的司机启动车辆，有效地阻止了酒后驾车行为，预防了事故的发生。

附图说明

下面结合附图对实用新型进一步说明。

图1是本实用新型电原理框图；

图2a～图2d是本实用新型结构示意框图；

图3是电原理图；

图4是程序框图；

图中各标号为：1、钥匙柄，2、钥匙头，3、护套，4、弹簧，5、衔铁，DT、电磁销。

具体实施方式：

图2中画有4张图，其中，图2a为处于锁闭状态的机动车钥匙，图2b为锁闭状态下电磁铁的衔铁与护套的位置关系，图2c为解除锁闭状态的机动车钥匙，图2d为解除锁闭状态下电磁铁的衔铁与护套的位置关系，此时，护套可沿钥匙头自由滑动。

图3中，各集成块的型号是：CPU：PIC18F242，U1：74LS00，U2：TPS60110。酒精传感器JC的型号是MICS-5131，温度传感器TC的型号是LM35。

电路中还可增加一个由电阻R6和电容C4组成的电压检测电路，以及由电阻R7、R8、R9、R16、发光二极管D2、D3、D4、D5组成的指示灯电路。

本实用新型未使用时，护套3的金属管部分伸出钥匙柄1，电磁铁DT的衔铁5插入护套3的通孔中，护套3被锁定不能沿钥匙头自由滑动，因而钥匙头不能有效插入锁孔，在没有开机的状态下，电源管理模块U2的OUT端没有电压输出，除电源管理电路和自动开关机电路外，其它电路均不能工作，三极管T3的基极电压为低电平，U1A的输入端R为高电平，U1B的输入端S为高电平，U1B的输出端Q为低电平。使用时，司机按动铵钮开关AN，使U1B的S脚的电平从高电平变为低电平，从而使U1B的Q脚电平从原来的低电平变化为高电平。由于该引脚连接在电源管理模块U2的ENABLE端，这时电源管理模块U2的OUT端就输出一个稳定的5V电压给其它电路使用，同时发光二极管D5亮，表明电路开始进入工作。所谓电源管理模块实际上就是一个直流电压变换电路，也有俗称为电荷泵，用于升压或降压。

司机按动铵钮开关AN时，三极管T4因基极电平降低而导通，三极管T5随之导通，其集电极输出低电平信号，通知CPU做好检测准备。

压力检测电路的作用是检测判断司机是不是处在吹气状态，在没有吹气的时候，由于遮光弹簧片没有受到吹气压力的作用，处于伸直的状态，这时，光电开关GK的发光二极管发出来的光不会被遮光弹簧片遮挡，光电管可以接到光，处于导通的状态，其发射极输出高电平，CPU由此判断目前处于没有吹气的状态。当司机对着通气孔吹气时，遮光弹簧片受到吹气压力而弯曲，挡住光电开关GK的发光二极管射向光电管的光线，光电管的发射极输出低电平，CPU由此判断目前处于吹气状态。

酒精检测电路中，酒精传感器JC是半导体酒精传感器，电阻R1为加热电阻，酒精传感器JC工作时，其4脚输出一个和酒精浓度有一定的函数关系的模拟电压，该电压信号通过R2、C1组成的低通滤波电路进入CPU的AN2端，CPU对该电压信号处理，计算出对应的酒精浓度，如果这个值超过国家或者地方法律规定的范围，CPU使电磁销处于锁闭的状态，无法使用可防止酒后驾驶的机动车钥匙。同时CPU的CR6端输出低电平，发光二极管D3点亮，告知该司机你目前的血液酒精浓度超过国家的标准，暂时无法使用可防止酒后驾驶的机动车钥匙。如果没有超过标准，CPU输出控制信号，电磁销电路动作，解除对护套的锁定，可防止酒后驾驶的机动车钥匙可以使用，同时CPU的CR7端输出低电平，发光二极管D2点亮。

当酒精浓度未超过标准时，CPU的RC4端输出低电平控制信号，该信号经电阻R5加到开关三极管T2的基极，电磁铁线圈得电动作，使电磁销处于打开状态，其衔铁5从护套3的通孔中抽出，护套锁闭解除。

CPU的ANO端采集电池电压信号，当电池电压降低到一定值时，CPU的RC5脚就会产生5个1HZ的脉冲，占空比为50％，该脉冲信号使发光二极管D4闪烁，告知使用者现在仪器的电池处于低电压状态，应该及时更换电池。

温度传感器TC的型号是LM35，在不同的温度下，它的2脚会输出一个和温度有一定关系的电压，CPU采集这个电压信号，然后通过软件计算外部环境的温度，作为测量司机呼气酒精浓度的温度补偿。

电源管理电路中，TPS60110为升压型DC-DC电荷泵，当ENABLE端为高电平时，其OUT端输出稳定的5V电压，当ENABLE端为低电平时，没有输出。

开机30秒之后，CPU的RC3端输出高电平信号，三极管T3导通，其集电极的低电平信号加到与非门U1A的输入端R，使触发器输出端Q由高电平变为低电平，电源管理模块U2的OUT端停止对外供电，仪器自动关机。

CPU只有在稳定的工作电压下，才能正常地工作，C2、C3构成的滤波电路可以滤掉电源里面的干扰成分，如支流分量和噪音干扰，保证CPU有一个稳定的直流电压。

Claims

1、一种可防止酒后驾驶的机动车钥匙，其特征是，它分为机械部分和电路部分，各部分构成为：

a.机械部分

由钥匙柄[1]、钥匙头[2]、护套[3]、弹簧[4]以及电磁销构成，所述钥匙柄[1]为中空且带通气孔的盒体，通气孔内装有遮光弹簧片，所述钥匙头[2]的形状与锁孔相匹配，其根部插入并固定于钥匙柄[1]内，其余部分露在钥匙柄外部，所述护套[3]一端为与钥匙头[2]相匹配并套装在钥匙头根部的金属管，另一端为向钥匙柄[1]内部延伸且中部有通孔的条形金属板，所述弹簧[4]一端固定于钥匙柄[1]内，另一端与护套[3]连接，所述电磁销为固定于钥匙柄[1]内的电磁铁[DT]，其衔铁[5]与护套[3]上的通孔相匹配；

b.电路部分

由CPU、酒精检测电路、压力检测电路、电源管理电路、自动开关机电路以及电磁销电路构成，它们全部安装于钥匙柄[1]内，所述酒精检测电路由酒精传感器[JC]、电阻[R1、R2]、电容[C1]组成，所述酒精传感器[JC]的1、2脚分别接电源的负、正极，3脚经电阻[R1]接电源正极，4脚的输出信号接CPU的AN2端，电阻[R2]与电容[C1]并联组成低通滤波电路；所述压力检测电路由光电开关[GK]、电阻[R3、R4]组成，所述光电开关[GK]与钥匙柄[1]中的遮光弹簧片安装在一起，其发光二极管一端经电阻[R3]接电源正极，其光电管集电极接电源正极，发射极经电阻[R4]接电源负极，发射极的输出信号接CPU的INT1端；所述电源管理电路由电源管理模块[U2]、电池[B]和滤波电容[C5]组成，电源管理模块[U2]的IN端接电池[B]的正极，OUT端输出+5V电源电压，所述自动开关机电路由电池[B]供电，它由与非门[U1A、U1B]、三极管[T3、T4、T5]、电阻[R10～R15]以及铵钮开关[AN]组成，其中，与非门[U1A、U1B]接成直接置位、复位R、S触发器，其输出端Q接电源管理模块[U2]的ENABLE端，三极管[T3]接成共发射极放大器，电阻[R11]为其集电极负载电阻，其基极经电阻[R10]接CPU的RC3端，其集电极的输出信号接R、S触发器的R端；三极管[T5]接成共发射极放大器，电阻[R15]为其集电极负载电阻，其集电极的输出信号接CPU的INT0端，三极管[T5]的基极接三极管[T4]的集电极，三极管[T4]的发射极经电阻[R14]接电池正极，基极经电阻[R13]接R、S触发器的S端，R、S触发器的S端又经电阻[R12]接电池正极，铵钮开关[AN]一端接电源负极，一端接R、S触发器的S端，其操作钮从钥匙柄[1]侧壁伸出；所述电磁销电路由三极管[T2]、电磁铁[DT]、二极管[D1]及电阻[R5]组成，三极管[T2]接成开关电路，其发射极接电源正极，基极经电阻[R5]接CPU的RC4端，电磁铁[DT]为其集电极负载，二极管[D1]为续流二极管。

2、根据权利要求1所述的可防止酒后驾驶的机动车钥匙，其特征是，所述电路部分增加一个温度补偿电路，所述温度补偿电路由温度传感器[TC]构成，温度传感器[TC]的1脚接电源正极，3脚接电源负极，2脚的输出信号接CPU的AN1端。

3、根据权利要求2所述的可防止酒后驾驶的机动车钥匙，其特征是，所述电路部分增加一个滤波电路，所述滤波电路由电容[C2、C3]组成，电容[C2、C3]并联连接后接于CPU的VDD与VSS端之间。