CN203126533U

CN203126533U - 一种防酒后驾驶控制装置

Info

Publication number: CN203126533U
Application number: CN 201320005217
Authority: CN
Inventors: 邓惜仁; 王孟良; 袁帅; 张书会
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2013-01-06
Filing date: 2013-01-06
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2023-01-06

Abstract

本实用新型公开了一种防酒后驾驶控制装置，包括手柄、安装在汽车驾驶台上的检测单元和串联在汽车点火线路中的继电器，所述的手柄内部设置有风扇，在风扇的扇叶上固定有一个永磁铁，风扇一旁的手柄内壁上安装有与永磁铁对应的霍尔接近开关；霍尔接近开关的一侧安装有酒精传感器；所述检测单元包括显示器和与显示器连接的单片机，在单片机上还连接有A/D转换器、短信通知模块和报警器，所述的继电器与单片机连接，所述的霍尔接近开关和酒精传感器通过数据线与检测单元内部的A/D转换器连接。该装置能准确、有效地检测驾驶员是否酒驾，保证驾驶员的安全。

Description

一种防酒后驾驶控制装置

技术领域

本实用新型涉及汽车安全技术领域，具体涉及一种防酒后驾驶控制装置。

背景技术

随着我国汽车保有量的快速增长和中国传统酒文化的影响，近年来我国交通事故起数和死亡人数持续上升，其中有很大一部分是由于酒驾、醉驾造成的。从2011年5月1日起，醉驾违法行为由行政处罚改成刑事处罚；同时也加大了对酒驾违法行为的行政处罚力度。此设计就是为了响应国家法律，保护人民生命与财产安全，能有效遏制酒驾、醉驾行为而开发的一套主动防御系统。

目前市场上还没有成熟的车载防酒驾系统。研究领域通常采用的多是非接触性、开放式的酒精测试仪对驾驶人员呼出的气体进行检测，以确定驾驶人员是否酒后驾驶（即酒精传感器直接裸露在空气中，测得的酒精浓度为整个车厢内气体的酒精浓度）这种设计思路有四大致命缺陷：

1．反应迟钝、误差太大：从驾驶员上车到发动汽车，前后就一分钟左右。在如此短的时间内很难使驾驶员呼出的气体均匀分布于车内，即车厢内空气的酒精浓度远远低于驾驶员呼出气体的酒精浓度。由此会导致非接触性、开放式的酒精测试仪反应迟钝，并且使测得的酒精浓度远远低于驾驶员呼出气体的真实值。

2．误判概率高，难以成功起动汽车：由于车内空间较小，空气流动性较差，如果车内其他乘客饮酒过量时，很容易造成误判，使汽车难以起动。

3．行驶过程中由于误判导致事故发生：如果驾驶员确实饮酒过量，但由于启动前测得的数据不准确，使汽车成功起动了。但随着时间推移，驾驶员呼出的气体会使车厢内空气的酒精浓度逐渐上升，如果达到设定值时会立刻切断汽车点火线路，使汽车在行驶过程中突然熄火，会导致严重的交通事故。

4．由于误判耽误了车上人员的行程。

由此看来非接触性、开放式的检测方法可行性较差。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于，提供一种防酒后驾驶控制装置，防止驾驶员在醉酒的状态下驾驶汽车，保证驾驶员的安全。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案予以解决：

一种防酒后驾驶控制装置，包括手柄、安装在汽车驾驶台上的检测单元和串联在汽车点火线路中的继电器，所述的手柄内部设置有风扇，在风扇的扇叶上固定有一个永磁铁，风扇一旁的手柄内壁上安装有与永磁铁对应的霍尔接近开关；霍尔接近开关的一侧安装有酒精传感器；所述检测单元包括显示器和与显示器连接的单片机，在单片机上还连接有A/D转换器、短信通知模块和报警器，所述的继电器与单片机连接，所述的霍尔接近开关和酒精传感器通过数据线与检测单元内部的A/D转换器连接。

所述的单片机采用STC89C52型单片机。

所述的继电器采用HRS2H-S-D-DC5V型电磁继电器。

所述的酒精传感器采用MQ-2型半导体酒精传感器。

所述的A/D转换器采用ADC0804转换器。

所述的短信通知模块采用TC35i模块。

所述的显示器采用SM410364型LED数码管。

本实用新型的优点：

1.反应迅速、准确。本实用新型中的酒精传感器与气流强度检测模块一起，安装在测量手柄内，只有呼出的气流强度达到预定值时，酒精传感器才会采集信号，且仅有驾驶员流过酒精传感器，因此反应迅速、准确。

2.避免误判发生。本实用新型要求驾驶员必须主动向测量手柄吹气，且流经手柄的气流强度达到预定值时，酒精传感器才会采集信号，且仅有驾驶员流过酒精传感器，因此无论车内其他人员呼出气体中的酒精浓度是否超标，只要该人不主动向手柄吹气，无论是在汽车启动时还是在汽车行驶过程中都不会不会影响测量结果的。

3.远程通知。如果测得的酒精浓度超标，本实用新型设有的短信通知模块会在第一时间将驾驶员饮酒过量、不能开车的信息发送到预设的手机号码上，接收者可以离开知道该信息，且可迅速联系驾驶员，及时更换司机或派人接送。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的工作流程图；

图中标号的含义：1—手柄，2—数据线，3—检测单元，4—风扇，5—永磁铁，6—霍尔接近开关，7—酒精传感器，31—显示器，32—单片机，33—A/D转换器，34—短信通知模块，35—报警器；

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

本实用新型的整体控制思想是，司机在行车前需要经过该装置的酒精度检测，并且在向检测手柄吹气达到一定强度时，单片机才会通过酒精度传感器采集酒精度信息，当单片机判断司机未醉酒驾驶时，给串联在汽车点火线路中的继电器一个控制信号，使汽车点火线路导通，这样汽车才能顺利启动。

遵从上述技术方案，如图1所示，本实施例给出一种防酒后驾驶控制装置，包括手柄1、安装在汽车驾驶台上的检测单元3和串联在汽车点火线路中的继电器，所述的手柄1内部设置有风扇4，在风扇4的扇叶上固定有一个永磁铁5，风扇4一旁的手柄1内壁上安装有与永磁铁5对应的霍尔接近开关6；霍尔接近开关6的一侧安装有酒精传感器7；所述检测单元3包括显示器31和与显示器31连接的单片机32，在单片机32上还连接有A/D转换器33、短信通知模块34和报警器35，所述的继电器与单片机32连接，所述的霍尔接近开关6和酒精传感器7通过数据线2与检测单元3中的A/D转换器33连接。

在本实施例中，气流强度检测由霍尔接近开关6和风扇4来实现。具体实现方法是，把一块体积小巧且质量很轻的永磁铁5固定在一个大叶轮角度的风扇4的一个叶片上，把霍尔接近开关6固定在风扇4一旁的手柄1内壁上。当驾驶员向风扇4吹气时，叶片带着永磁铁5高速旋转。每当永磁铁5转到霍尔接近开关6时，霍尔接近开关6会输出一个高电平。这样，随着吹气力度的加大，叶片高速旋转，霍尔接近开关6就会输出一个高低电平的矩形波。将此矩形波直接输入单片机32处理。如果气流速度越大，叶片就转得越快，输出的矩形波频率就越高。当矩形波的频率达到设定值时就认为气流强度达到标准，此时单片机32才会从酒精传感器7处采集信息。

所述的酒精传感器7采用半导体型MQ-2酒精传感器，该传感器自带有信号放大处理功能，所以可以直接输出经过放大后的模拟信号。MQ-2气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡。当传感器所处环境中存在酒精气体时，传感器的电导率随空气中酒精浓度的增加而增大，然后将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。

所述的A/D转换器33采用ADC0804型A/D转换器，该转换器是属于连续渐进式的A/D转换器，这类型的A/D转换器除了转换速度快（几十至几百μs）、分辨率高外，还有价格低的优点，本装置中A/D转换器33用于将霍尔接近开关6和酒精传感器7输出的模拟信号转换为数字信号传递给单片机32进行处理。

本装置采用STC89C52单片机32作为处理单元。该单片机32是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，2个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口；单片机32用于综合处理传感器采集的信号，并控制显示、报警输出等。

所述的继电器采用HRS2H-S-D-DC5V型小功率电磁继电器，额定电压3V～24V，额定电力消200mW～360mW。该继电器串联在汽车的点火线路中，处于断开状态，在接到单片机32的控制信号后，继电器触点闭合导通点火线路，使汽车可以正常启动。

所述的短信通知模块34采用西门子TC35系列的TC35i模块。该模块集射频电路和基带与一体，向用户提供标准的AT命令接口，为短信息提供快速、可靠、安全的传输。该模块通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线，外接式SIM卡，由单片机32通过两根I/O口控制短信收发。单片机32中设置好短信内容和联系号码，在单片机32判定司机酒驾时将短信通过短信通知模块34发送给联系号码。

所述的报警器35采用蜂鸣器，所述的显示器31采用SM410364型LED数码管，本装置的电源采用车身的蓄电池。

本装置工作过程如图2所示。将本装置安装在汽车上，司机在启动汽车前需要经过酒精检测。在汽车点火线路中串联的继电器使得司机不能绕过该检测装置而发动汽车。司机向该装置的手柄1中吹气时，在吹气的气流达到一定强度时，单片机32才会通过酒精传感器7采集信号，这样就避免了传感器采集到空气中其他乘客呼出的酒精气体而影响检测精度。

酒精传感器7将驾驶员呼出气体中的酒精浓度转化为模拟信号经放大后输出，经过A/D转换器33转换为数字信号输入单片机32处理。单片机32根据传感器输出电压与酒精浓度的对应关系式，能精确地将该电压信号换算成酒精浓度值，并将浓度值通过LED数码管显示。只有当测得的酒精浓度未超标时，单片机32才会发出指令给继电器，通过继电器接通汽车点火线路，使汽车可以启动；否则继电器仍处于断开状态，无法启动汽车；当驾驶员呼出气体中酒精度超标时，单片机32同时控制蜂鸣器报警，而且通过短信通知模块34发送短信到指定联系号码上，告知他人驾驶员处于醉酒状态不能进行驾驶，应尽快替换驾驶员或派人接送，保证驾驶员的安全。

本实用新型采用的电子元器件均为已知产品，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案即可知电子元器件的具体连接方式。

Claims

1.一种防酒后驾驶控制装置，其特征在于，包括手柄（1）、安装在汽车驾驶台上的检测单元（3）和串联在汽车点火线路中的继电器，所述的手柄（1）内部设置有风扇（4），在风扇（4）的扇叶上固定有一个永磁铁（5），风扇（4）一旁的手柄（1）内壁上安装有与永磁铁（5）对应的霍尔接近开关（6）；霍尔接近开关（6）的一侧安装有酒精传感器（7）；所述检测单元（3）包括显示器（31）和与显示器（31）连接的单片机（32），在单片机（32）上还连接有A/D转换器（33）、短信通知模块（34）和报警器（35），所述的继电器与单片机（32）连接，所述的霍尔接近开关（6）和酒精传感器（7）通过数据线（2）与检测单元（3）中的A/D转换器（33）连接。

2.如权利要求1所述的防酒后驾驶控制装置，其特征在于，所述的单片机（32）采用STC89C52型单片机。

3.如权利要求1所述的防酒后驾驶控制装置，其特征在于，所述的继电器采用HRS2H-S-D-DC5V型电磁继电器。

4.如权利要求1所述的防酒后驾驶控制装置，其特征在于，所述的酒精传感器（7）采用MQ-2型半导体酒精传感器。

5.如权利要求1所述的防酒后驾驶控制装置，其特征在于，所述的A/D转换器（33）采用ADC0804转换器。

6.如权利要求1所述的防酒后驾驶控制装置，其特征在于，所述的短信通知模块（34）采用TC35i模块。

7.如权利要求1所述的防酒后驾驶控制装置，其特征在于，所述的显示器（31）采用SM410364型LED数码管。