CN207657706U - 一种基于红外线与汗液酒精检测的车载防酒驾系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车安全技术领域，特别涉及一种基于红外线与汗液酒精检测的车载防酒驾系统。一种基于红外线与汗液酒精检测的车载防酒驾系统，包括中央控制单元、酒精浓度检测模块、发动机控制模块、GPS定位模块、无线通讯模块、解酒模块、语音模块、显示模块。本实用新型还采用了汗液传感器检测驾驶员手部汗液的酒精含量，操作简便，精度高。本实用新型从根本上杜绝了酒驾行为，能够有效地控制醉酒人员的驾驶行为。

Description

一种基于红外线与汗液酒精检测的车载防酒驾系统

技术领域

本实用新型属于汽车安全技术领域，特别涉及一种基于红外线与汗液酒精检测的车载防酒驾系统。

背景技术

通常的酒后驾车的检测有两种方法：一种是检测呼气酒精浓度，一是检测人体的血液酒精浓度。呼气式酒精检测仪是检测驾驶人员呼气中酒精含量的仪器。使用检测时，要求被测者口含吹管呼气，如果被测者深吸气后以中等力度呼气达3秒钟以上，呼气中的酒精含量与血液中的酒精含量关系为：血液酒精浓度＝呼气酒精浓度×2 200。当涉嫌醉酒或者对呼气式酒精检测结果存在异议的，则抽血检测血液中的酒精浓度，判断是否存在酒驾行为。

呼气式酒精检测由于检测仪器差异大准确度稳定性易受环境影响，因而其检测结论易引起驾驶者的质疑和投诉，且该方法存在卫生差，成本高等问题。血液酒精检测由于交通执法者在现场无法完成现场抽血，需将当事人送至就近医院抽取血液，路上消耗的时间将使当事人血液中的酒精浓度与执法现场时的酒精浓度不同，影响了执法的公正性、方便性。我国警方

交通执法时一般先使用呼气式酒精检测仪，对有嫌疑的驾驶人再进行抽血检测，加上酒精检测的时效性，二次检测极可能存在检测结果的不一致问题。因此，需进一步研究现场执法时间与抽取血液时间之间的血液酒精浓度的推算关系。采用呼气式酒精检测仪作前期判断，而后期采用血液抽样作出最终判断的通行做法，但这些做法无法真正杜绝酒驾问题，同时也给检测带来了复杂性。

实用新型内容

本实用新型在于提供一种基于红外线与汗液酒精检测的车载防酒驾系统，旨在解决现有技术无法正真杜绝酒驾并且检测过程复杂的问题、解决现有技术的防酒醉驾驶系统缺少对驾车过程中驾驶员的测试，可靠性差，测试后的处理方式单一的不足等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型通过如下技术方案实现：

一种基于红外线与汗液酒精检测的车载防酒驾系统，包括中央控制单元，还包括酒精浓度检测模块、发动机控制模块、GPS定位模块、无线通讯模块、解酒模块、语音模块、显示模块；

所述中央控制单元与酒精浓度检测模块、发动机控制模块、GPS定位模块、解酒模块、语音模块和显示模块电连接，所述GPS定位模块与无线通讯模块电连接；

所述述酒精浓度检测模块设在汽车方向盘上，酒精浓度检测模块包括微处理器、红外线酒精传感器、汗液传感器以及信号调理电路；红外线酒精传感器和汗液传感器通过信号调理电路与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端与中央控制单元连接；所述微处理器包括用于储存酒精浓度阈值的数据储存单元、用于通过红外线酒精传感器判定驾驶员手部血液中酒精浓度的红外线检测酒精浓度判定单元、用于通过汗液传感器判定驾驶员手部汗液中酒精浓度的汗液检测酒精浓度判定单元、用于实现酒精浓度检测模块的微处理器与中央控制单元的数据信息传输的第三信息交互单元以及用于控制红外线酒精传感器、汗液传感器以及信号调理电路的工作的控制单元

所述发动机控制模块分别与汽车起动机的电磁开关、节气门控制单元以及双闪灯开关电连接；汽车发动机不能自己起动，它必须靠外力带动曲轴来帮助起动，起动机的电磁开关用来接通和切断电动机与蓄电池之间的电路，控制起动机驱动齿轮与发动机的啮合与分离。节气门开度是指发动机节气门的开启角度，汽车发动机节气门由驾驶员通过加速踏板来操控，以改变发动机的进气量，从而控制发动机的运转。

所述语音模块连接至车载音响，能够向驾驶员发出语音报警，提示驾驶员酒精浓度过高，不能开车。当中央控制单元检测到该防酒驾系统的某一模块出故障，可以通过语音模块提示驾驶员该模块存在问题，需要维修。当解酒模块开始工作时语音模块会语音提示驾驶员醒酒茶已经准备好，可以喝醒酒茶解酒。

所述GPS定位模块包括用于定位汽车所在位置的GPS定位单元、用于存储车主信息、车牌号信息、GPS定位信息、驾驶员酒精浓度信息的存储单元、用于GPS定位模块与中央控制单元以及酒精检测模块、无线通讯模块之间的数据信息传输的第一信息交互单元。

所述无线通讯模块包括GSM移动通讯单元、SIM卡、第二信息交互单元；所述无线通讯模块与交警检测基站以及驾驶员亲朋好友的手机通讯连接；第二信息交互单元与第一信息交互单元电连接，第二信息交互单元用于无线通讯模块与中央控制单元以及GPS定位模块的数据信息传输。GPS定位模块可以定位汽车方位，无线通讯模块与交警检测基站以及驾驶员亲朋好友的手机相连接。若驾驶员在醉酒情况下不起动汽车，无线通讯模块的信息交互单元在收到数据信息之后，则通过GSM移动通讯单元、SIM卡将汽车定位信息以及驾驶员的酒精浓度含量信息发至驾驶员的亲朋好友。若驾驶员执意酒驾，并且试图停止本防酒驾系统的工作，则无线通讯模块的信息交互单元在收到数据信息之后，则通过GSM移动通讯单元、SIM卡将汽车定位信息、驾驶员的酒精浓度含量信息、车主信息以及车牌号信息发送至交警检测基站，交给交警处理，防止酒驾司机造成不必要的伤害。没有在司机一喝酒的情况下直接将其送至交警检测基站，而是在不酒驾的情况下，通知其亲朋好友；只有当驾驶员执意酒驾，并且试图停止本防酒驾系统的工作时，才通知交警检测基站，整个设计显得更为人性化，也能从根本防止驾驶员酒驾行为。

所述显示模块用于显示各个模块的工作状态，所述显示模块与汽车显示屏电连接，是否正常工作，以及当驾驶员醉酒时，在显示屏上提示驾驶员酒精浓度过高，不能开车。

所述解酒模块连接至汽车的车载饮水机，所述车载饮水机采用低压直流加热技术，在驾驶员醉酒的情况下，能直接将泡好的温茶水自动出水在驾驶员旁边的水杯之中，帮助驾驶员解酒。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的酒精浓度检测模块采用了红外线酒精传感器检测驾驶员手部血管的酒精含量，还采用了汗液传感器检测驾驶员手部汗液的酒精含量，操作简便，精度高。本实用新型从根本上杜绝了酒驾行为，能够有效地控制醉酒人员的驾驶行为。如果驾驶员执意酒驾，本实用新型能将汽车定位信息、驾驶员的酒精浓度含量信息、车主信息以及车牌号信息发送至交警检测基站，交给交警处理，防止酒驾司机造成不必要的伤害。且本实用新型的语音模块与显示模块能显示各个模块是否正常工作并且语音提示，还能在驾驶员酒精浓度过高时提示驾驶员酒精浓度过高，不能驾车。且本实用新型的解酒模块能够帮助驾驶员解酒，进一步避免酒驾事故的发生。

附图说明

图1.总体结构示意图

图2.酒精浓度检测模块示意图

图3.发动机控制模块示意图

图4.GPS模块与无线通讯模块工作示意图

图5.解酒模块示意图

图6.工作过程示意图

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型作进一步说明：

1、本实用新型总结结构示意图如图1所示：本新型所述防酒驾系统包括央控制单元、酒精浓度检测模块、发动机控制模块、GPS定位模块、无线通讯模块、解酒模块、语音模块、显示模块。中央控制单元连接有酒精浓度检测模块、发动机控制模块、GPS定位模块、无线通讯模块、解酒模块、语音模块、显示模块。发动机控制单元连接至起动机的电磁开关以及双闪灯控制开关；所述酒精浓度检测模块设在汽车方向盘上；所述无线通讯模块与交警检测基站以及驾驶员亲朋好友的手机相连接；解酒模块连接至车载饮水机。

2、酒精浓度检测模块示意图如图2所示，酒精浓度检测模块包括微处理器、红外线酒精传感器、汗液传感器以及信号调理电路。红外线酒精传感器和汗液传感器通过信号调理电路与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端与中央控制单元连接。所述微处理器包括数据储存单元、红外线检测酒精浓度判定单元、汗液检测酒精浓度判定单元、信息交互单元以及控制单元。红外线酒精传感器检测驾驶员手部血管内酒精含量，汗液传感器检测驾驶员手部汗液中酒精含量。红外线检测酒精浓度判定单元将检测出的酒精浓度与微处理器的存储单元中的酒精浓度阈值做比较并判定驾驶员手部血管酒精含量是否超标。汗液检测酒精浓度判定单元将汗液传感器检测出的酒精浓度与微处理器的存储单元做比较并判定驾驶员手部汗液酒精含量是否超标。若红外线酒精浓度判定单元判定酒精浓度过高或者汗液酒精浓度判定单元判定酒精浓度过高，其结果为判定单元输出的电信号，此电信号经过信号调理电路的滤波以及放大、模数转换后通过信息交互单元输入到中央控制单元(ECU)中。

3、发动机控制模块示意图如图3所示，所述发动机控制模块与起动机的电磁开关、节气门控制单元以及双闪控制开关相连接。起动机的电磁开关用来接通和切断电动机与蓄电池之间的电路。节气门开度是指发动机节气门的开启角度，汽车发动机节气门由驾驶员通过加速踏板来操控，以改变发动机的进气量，从而控制发动机的运转。工作过程示意图如图6所示，若红外线酒精浓度判定单元判定酒精浓度过高或者汗液酒精浓度判定单元判定酒精浓度过高，其结果为判定单元输出的电信号，此电信号经过信号调理电路的滤波以及放大、模数转换后通过信息交互单元输入到中央控制单元(ECU)中。中央控制单元(ECU)将该信号发至发动机控制模块，电磁开关切断电动机与蓄电池之间的电路，控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮的分离，切断汽车启动装置，且双闪灯开启，达到防止酒后驾车的目的。若判定酒精浓度正常，电信号经过信号调理电路的滤波以及放大、模数转换后通过信息交互单元输入到中央控制单元(ECU)中。中央控制单元(ECU)将该信号发至发动机控制模块，使得汽车发动机正常工作。若驾驶员在行车过程中喝酒，酒精浓度检测模块判定驾驶员属于酒驾时，汽车仍属于行驶状态时，语音模块会提示驾驶员减速靠边停车。若驾驶员减速靠边停车之后，起动机的电磁开关则切断电动机与蓄电池之间的电路，切断汽车启动装置，且双闪灯开启，使得驾驶员不能再酒驾。若在语音模块提示驾驶员减速靠边停车之后驾驶员任然继续酒驾，则节气门位置传感器则把节气门的开度信号反馈给节气门控制单元，若驾驶员不减速甚至加速行驶，则中央控制单元给节气门控制单元发送指令，节气门控制单元使得节气门开度逐渐减小，进而使得汽车慢慢减速，形成节气门开度闭环负反馈调节。若驾驶员减速靠边停车之后，起动机的电磁开关则切断电动机与蓄电池之间的电路，切断汽车启动装置，且双闪灯开启，使得驾驶员不能再酒驾。

4、GPS模块与无线通讯模块工作示意图如图4所示，所述GPS定位模块包括GPS定位单元、存储单元、信息交互单元。所述无线通讯模块包括GSM移动通讯单元、SIM卡、信息交互单元。当微处理器的判定单元判定酒精浓度过高，在切断汽车启动装置之后，若驾驶员不再酒后驾驶，则GPS定位模块的信息交互单元则将存储单元中汽车定位信息以及驾驶员的酒精浓度含量信息发至无线通讯模块。无线通讯模块的信息交互单元在收到数据信息之后，则通过GSM移动通讯单元、SIM卡将汽车定位信息以及驾驶员的酒精浓度含量信息发至驾驶员的亲朋好友。在切断汽车启动装置之后，若驾驶员执意酒驾，并且试图停止本防酒驾系统的工作，则GPS定位模块的信息交互单元则将存储单元中汽车定位信息、驾驶员的酒精浓度含量信息、车主信息以及车牌号信息发送至无线通讯模块。无线通讯模块的信息交互单元在收到数据信息之后，则通过GSM移动通讯单元、SIM卡将汽车定位信息、驾驶员的酒精浓度含量信息、车主信息以及车牌号信息发送至交警检测基站，防止酒驾司机造成不必要的伤害。

5、语音模块与显示模块的工作示意图如图1所示，当微处理器的判定单元判定酒精浓度过高，则语音模块向驾驶员发出语音报警，提示驾驶员酒精浓度过高，不能开车。并且汽车显示屏上提示驾驶员酒精浓度过高，不能开车。除此之外，当本车载防酒驾系统某个模块存在问题时，语音模块会语音提示该模块存在问题，需要维修。显示模块也会显示各个模块的工作状态，是否正常工作。

6、解酒模块示意图如图5所示，所述解酒模块连接至汽车的车载饮水机，所述车载饮水机采用“低压直流加热”技术。当确定驾驶员处于醉酒状态下时，中央控制单元给解酒模块发送一个电信号，解酒模块直接将泡好的适量温茶水自动出水在驾驶员旁边的水杯之中，帮助驾驶员解酒。驾驶员也可以根据自身需要，手动取温茶水。当解酒模块开始工作时语音模块会语音提示驾驶员醒酒茶已经准备好，可以喝醒酒茶解酒。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种基于红外线与汗液酒精检测的车载防酒驾系统，包括中央控制单元，其特征在于：还包括酒精浓度检测模块、发动机控制模块、GPS定位模块、无线通讯模块、解酒模块、语音模块、显示模块；

所述中央控制单元与酒精浓度检测模块、发动机控制模块、GPS定位模块、解酒模块、语音模块和显示模块电连接，所述GPS定位模块与无线通讯模块电连接；

所述酒精浓度检测模块设在汽车方向盘上，酒精浓度检测模块包括微处理器、红外线酒精传感器、汗液传感器以及信号调理电路；红外线酒精传感器和汗液传感器通过信号调理电路与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端与中央控制单元连接；所述微处理器包括用于储存酒精浓度阈值的数据储存单元、用于通过红外线酒精传感器判定驾驶员手部血液中酒精浓度的红外线检测酒精浓度判定单元、用于通过汗液传感器判定驾驶员手部汗液中酒精浓度的汗液检测酒精浓度判定单元、用于实现酒精浓度检测模块的微处理器与中央控制单元的数据信息传输的第三信息交互单元以及用于控制红外线酒精传感器、汗液传感器以及信号调理电路的工作的控制单元；

所述发动机控制模块分别与汽车起动机的电磁开关、节气门控制单元以及双闪灯开关电连接；

所述语音模块与车载音响电连接。

2.根据权利要求1所述的防酒驾系统，其特征在于：所述GPS定位模块包括用于定位汽车所在位置的GPS定位单元、用于存储车主信息、车牌号信息、GPS定位信息、驾驶员酒精浓度信息的存储单元、用于GPS定位模块与中央控制单元以及酒精检测模块、无线通讯模块之间的数据信息传输的第一信息交互单元。

3.根据权利要求1所述的防酒驾系统，其特征在于：所述无线通讯模块包括GSM移动通讯单元、SIM卡、用于无线通讯模块与中央控制单元以及GPS定位模块的数据信息传输的第二信息交互单元；所述无线通讯模块与交警检测基站以及驾驶员亲朋好友的手机通讯连接；第二信息交互单元与第一信息交互单元电连接。

4.根据权利要求1所述的防酒驾系统，其特征在于：所述显示模块用于显示各个模块的工作状态，所述显示模块与汽车显示屏电连接。

5.根据权利要求1所述的防酒驾系统，其特征在于：所述解酒模块连接至汽车的车载饮水机。