一種防醉駕系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防醉駕系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)于汽車內(nèi)，包括酒精探測儀、單片機(jī)、顯示器、GPS模塊、語音呼叫系統(tǒng)和報警器；所述單片機(jī)分別與酒精探測儀、顯示器、GPS模塊和報警器相連；所述語音呼叫系統(tǒng)和GPS模塊相連。本發(fā)明防醉駕系統(tǒng)能從根本上實現(xiàn)對酒后駕車的控制，具有性價比高，智能化程度高，工作穩(wěn)定可靠的優(yōu)點，在實際應(yīng)用中具有很好的推廣價值。
【專利說明】一種防醉駕系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防醉駕系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]酒后駕車的危害是不言而喻的，因喝酒會嚴(yán)重影響駕駛行為，增加駕駛過程中發(fā)生交通事故的幾率。它可以使駕駛?cè)擞|覺能力降低、判斷能力和操作能力降低、產(chǎn)生視覺障礙、產(chǎn)生心理障礙和易疲勞等。因此導(dǎo)致的大量交通事故給人民生命財產(chǎn)帶來了嚴(yán)重危害，治理酒后駕車已經(jīng)成為道路交通事故預(yù)防工作中的重點之一。根據(jù)公安部交通管理局提供的交通事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)，酒后駕車交通違法行為近5年來平均每年導(dǎo)致交通事故1.09萬起，造成4054人死亡、1.16萬人受傷，是導(dǎo)致交通傷亡事故的重要誘因之一。通過對近5年來酒后駕車交通事故次數(shù)、傷亡人數(shù)的比較分析可以看到，平均每起酒后駕車交通事故造成
0.37人死亡、1.06人受傷，即大約每3起事故就有I人死亡事故嚴(yán)重程度位居各類交通事故首位。
[0003]慘痛的酒后駕車事故提醒人們必須加大科技應(yīng)用，加大防止酒后駕車系統(tǒng)的研發(fā)應(yīng)用，進(jìn)一步推廣應(yīng)用飲酒者駕車的設(shè)備和系統(tǒng)。目前，市場上警用酒精測試儀種類繁多、功能強(qiáng)大、靈敏度高，但是由于它沒有安裝在汽車內(nèi)部，只能由交警人員來實施，因此并不能從根本上杜絕酒后駕車，酒后駕車事件仍時有發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種能實時檢測駕駛員是否酒駕，并幫助及時尋找聯(lián)系人進(jìn)行代駕的系統(tǒng)。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種防醉駕系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)于汽車內(nèi)，包括酒精探測儀、單片機(jī)、顯示器、GPS模塊、語音呼叫系統(tǒng)和報警器；所述單片機(jī)分別與酒精探測儀、顯示器、GPS模塊和報警器相連；所述語音呼叫系統(tǒng)和GPS模塊相連。
[0006]對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述防醉駕系統(tǒng)還包括控制繼電器；所述單片機(jī)通過所述控制繼電器與所述汽車的點火電路相連。
[0007]上述酒精探測儀包括酒精傳感器、信號調(diào)理放大電路和濾波電路；所述酒精傳感器依次通過信號調(diào)理放大電路、濾波電路與所述單片機(jī)相連。其中，酒精傳感器采用旁熱型半導(dǎo)體式酒精氣敏元件MQ3。
[0008]所述防醉駕系統(tǒng)還包括電源模塊和鍵盤控制模塊；所述電源模塊與所述單片機(jī)相連；所述鍵盤控制模塊與所述酒精探測儀相連。
[0009]其中，單片機(jī)采用Atmegal6單片機(jī)；顯示器采用SED1335圖形點陣IXD模塊；報警器采用蜂鳴器。
[0010]本發(fā)明防醉駕系統(tǒng)還包括指示燈；所述指示燈與所述單片機(jī)相連。
[0011]酒精探測儀為多個，分別與所述單片機(jī)相連。
[0012]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:利用酒精探測儀自動探測酒精濃度，通過單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)出醉酒超標(biāo)信號，控制GPS模塊向語音呼叫模塊發(fā)送地點信息，同時控制語音呼叫模塊向聯(lián)系人發(fā)送請求代駕信息，通知最近聯(lián)系人過來幫助開車，從而大大降低了交通事故的發(fā)生率。本發(fā)明采用顯示器直觀顯示當(dāng)前酒精濃度，通過報警器和指示燈提醒駕駛員醉酒超標(biāo)勿酒后駕車；同時通過單片機(jī)發(fā)送醉酒超標(biāo)信號，利用控制繼電器切斷汽車點火電路，使得駕駛員酒精含量超標(biāo)后汽車無法啟動，從根本上控制酒后駕車。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明防醉駕系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明防醉駕系統(tǒng)的主控流程圖；
圖3為本發(fā)明車溫控制電路的電路圖；
圖4為圖1中控制繼電器的控制電路圖；
圖5為圖1中語音呼叫系統(tǒng)的電路圖；
圖6為圖1中鍵盤控制模塊的按鍵芯片結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為圖1中鍵盤控制模塊的鍵盤控制電路圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明防醉駕系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明防醉駕系統(tǒng)設(shè)于汽車內(nèi)，包括酒精探測儀、單片機(jī)、顯示器、GPS模塊、語音呼叫系統(tǒng)、電源模塊、鍵盤控制模塊、控制繼電器、指示燈和報警器。酒精探測儀可設(shè)有多個(可分別安裝在主駕駛車位的頭頂上、方向盤上、車門的邊上等)，包括酒精傳感器、信號調(diào)理放大電路和濾波電路。酒精傳感器依次通過信號調(diào)理放大電路、濾波電路與單片機(jī)相連。其中，酒精傳感器采用旁熱型半導(dǎo)體式酒精氣敏元件MQ3，單片機(jī)采用Atmegal6單片機(jī)。單片機(jī)分別與顯示器、GPS模塊、控制繼電器、電源模塊、指示燈和報警器相連。鍵盤控制模塊與酒精探測儀相連。語音呼叫系統(tǒng)和GPS模塊相連。其中，顯示器采用SED1335圖形點陣LCD模塊；報警器采用蜂鳴器?？刂评^電器與汽車的點火電路相連。
[0016]單片機(jī)采用了由ATMEL公司研發(fā)出的新一代高性能、低功耗、高集成化的8位微處理器，具有先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)，大多數(shù)指令的執(zhí)行時間為單個時鐘周期增強(qiáng)型ATMEGA16單片機(jī)。它工作電壓4.5-5.5V，工作頻率0-16MHZ，支持JTAG端口仿真和編程，仿真效果比傳統(tǒng)仿真更真實有效。它的高度集成不但大大降低了故障率，而且在成本、體積、穩(wěn)定性方面都有明顯優(yōu)勢。
[0017]單片機(jī)工作于空閑模式時CPU停止工作，而USART、兩線接口、A/D轉(zhuǎn)換器、SRAM、T/C、SPI端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作；在省電模式下，異步定時器繼續(xù)運行，允許用戶保持一個時間基準(zhǔn)，而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)；ADC噪聲抑制模式時終止CPU和除了異步定時器與ADC以外所有I/O模塊的工作，以降低ADC轉(zhuǎn)換時的開關(guān)噪聲；Standby模式下只有晶體或諧振振蕩器運行，其余功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電流，同時具有快速啟動能力；擴(kuò)展Standby模式下則允許振蕩器和異步定時器繼續(xù)工作。
[0018]電源模塊采用LM2576系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路產(chǎn)生的5V直接為單片機(jī)供電，酒精探測儀等另配電源。[0019]酒精探測儀采用旁熱型半導(dǎo)體式酒精氣敏元件MQ3，探測范圍為10?lOOOppm。酒精探測儀由高精度酒精傳感器MQ3、信號調(diào)理放大電路、濾波電路和單片機(jī)中內(nèi)置的12位ADC等組成，主要功能是檢測酒精含量，判斷其是否超標(biāo)。信號調(diào)理放大電路采用將集成運算放大器LF347和集成模擬開關(guān)CD4066接成自動調(diào)零放大電路。此放大電路把寬范圍的輸入失調(diào)電壓等級和低失調(diào)電壓漂移、高輸入阻抗、極低的功耗以及高增益組合在一起，提供了很高的失調(diào)電壓穩(wěn)定性。通過外圍電路的配置，可實現(xiàn)達(dá)30倍左右的信號放大，完全滿足對傳感器傳送過來的信號放大，便于ATmegaie單片機(jī)的A / D數(shù)據(jù)采集。
[0020]指示燈包括紅綠黃三個指示燈,紅燈是電源指示燈，工作時亮；綠燈是檢測提示燈，因為酒精探頭需要一定時間加熱，才能達(dá)到理想的靈敏度，加熱時間到，綠燈亮，表示可以進(jìn)行濃度探測；黃燈為報警指示燈，黃燈不亮，表示可以行車；當(dāng)黃燈亮?xí)r，表示酒精濃度超標(biāo)，不可以駕駛，同時黃燈閃爍的頻率越高，酒精濃度越高。
[0021]顯示器選用的是廣州瑞通科技有限公司的SED1335圖形點陣IXD模塊，這是一款低功耗的點陣圖形式IXD，可以工作在3.3V供電的情況下，顯示格式為128 (列)X64 (行)，具有多功能指令，內(nèi)部帶有中文字庫，既可以工作于串行方式又可以工作于并行方式，很容易與16位的單片機(jī)相連。本系統(tǒng)中與單片機(jī)的連接采用并行工作模式，以液晶顯示控制單片機(jī)芯片ATmegal6的異步串行通信端USART為外部數(shù)據(jù)或控制指令的輸入端口。
[0022]本發(fā)明采用了 GPS模塊作為開發(fā)平臺，當(dāng)酒精檢測系統(tǒng)發(fā)出醉酒超標(biāo)信號時，該模塊就會將所在地點的信息發(fā)到語音呼叫系統(tǒng)上。在平時無醉酒(飲酒)情況下，該模塊就充當(dāng)GPS實時導(dǎo)航系統(tǒng)，為駕駛員提供必要的信息。該GPS模塊通過異步串行通信方式與單片機(jī)進(jìn)行通信，在硬件連接上只需連接兩個信號線TXD、RXD和地線即可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。串行通信采用較高的通信電壓±5?±15V，常采用±10V和±12V，而且為負(fù)邏輯電平，SP邏輯O電平規(guī)定為+5?+15V，邏輯I電平規(guī)定為-15?-5V，標(biāo)準(zhǔn)串行。口與TTL / CMOS電平之間經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換；
控制繼電器為控制系統(tǒng)，其輸出回路為被控制系統(tǒng)。控制繼電器之可以能起控制作用，是當(dāng)它的控制系統(tǒng)中輸入某種信號，例如電、磁、熱、光等物理量達(dá)到一定值時，能使被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路)的被控制量由零突變到一定值，或者由一定值突變到零，從而達(dá)到控制、保護(hù)、傳遞和轉(zhuǎn)換信息等作用。以小電流控制大電流，就是控制繼電器的特點。該控制繼電器受單片機(jī)I/O 口控制，相當(dāng)于開關(guān)，通過繼電器控制點火電路的通斷、車溫控制電路的通斷、安全帶收緊與松開等。
[0023]控制繼電器的輸出回路分別連接點火電路和車溫控制電路，即可實現(xiàn)對點火電路以及對車溫控制電路的通斷。如圖4所示，對安全帶松緊的控制，由控制繼電器根據(jù)酒精含量數(shù)據(jù)，控制位置傳感器通過設(shè)于內(nèi)部的可變電阻調(diào)節(jié)繼電器開關(guān)的位置(即圖4中P3內(nèi)的1、2、3所示位置)，來調(diào)節(jié)安全帶收緊的位置。
[0024]如圖3所示，控制繼電器控制該車溫控制電路的通斷。隨溫度的變化，熱敏電阻的阻值會相應(yīng)變化，設(shè)定控制的臨界溫度為to，當(dāng)車內(nèi)的溫度t>t0，RT下降，A點電位升高，由于VT1，VT2復(fù)合放大器飽和導(dǎo)通，使B點電位低于555的2腳的觸發(fā)電平1/3VDD=4V，555被置位，輸出端3腳呈高電平，VT3導(dǎo)通，電機(jī)M得電，運轉(zhuǎn)降溫，隨后RT因降溫，阻值變大，A點電位下降，使VT1，VT2處于臨界導(dǎo)通狀態(tài)，B點電位高于555的6腳閥值電平2/3VDD=8V時，電路復(fù)位，3腳轉(zhuǎn)為低電平，VT3截止，電機(jī)停轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始，達(dá)到了控制并維持車內(nèi)溫度的目的。
[0025]如圖5所示，語音呼叫系統(tǒng)中采用了 ISD1100語音芯片，繼酒精檢測電路發(fā)出超標(biāo)信號后，該系統(tǒng)讀取GPS模塊傳送過來的信息并通過語音呼叫系統(tǒng)把飲酒者所在地點信息傳給其最近聯(lián)系人，讓他過來幫忙，如:“我現(xiàn)在在XX方位，我喝醉了，請速來”。利用蜂鳴器作為報警器，當(dāng)酒精含量超標(biāo)時，發(fā)出禁止行車警告音；不超標(biāo)時發(fā)出允許行車提示音。由單片機(jī)的I/O 口驅(qū)動蜂鳴器來實現(xiàn)。
[0026]如圖6、圖7所示，鍵盤控制模塊的鍵盤電路采用獨立式鍵盤，采用中斷的方式工作，可以設(shè)定酒精探測儀的系統(tǒng)參數(shù)，比如設(shè)定的報警的酒精濃度等。
[0027]結(jié)合圖2，利用鍵盤控制模塊對酒精探測儀進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。當(dāng)司機(jī)打開車門時，酒精探測儀啟動，此時發(fā)動機(jī)處于被鎖狀態(tài)，汽車無法啟動。酒精傳感器加熱后，對氣體信號進(jìn)行檢測，檢測到的信號經(jīng)放大和濾波之后，通過單片機(jī)內(nèi)置的12位ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，有單片機(jī)對此信號進(jìn)行處理判斷。若酒精含量沒有超標(biāo)，LCD上顯示當(dāng)前酒精濃度，同時綠色指示燈亮起，控制繼電器不起作用，汽車隨之啟動，該防醉駕系統(tǒng)處于低功耗狀態(tài)，單片機(jī)處于Standby模式，只有酒精探測儀一直工作。若酒精含量超標(biāo)，IXD上除了顯示當(dāng)前酒精濃度，同時顯示如何迅速解酒的流動字幕小貼士，黃色指示燈亮起，同時報警器進(jìn)行報警，控制繼電器切斷點火電路，同時安全帶收緊。
[0028]語音呼叫系統(tǒng)啟動，通過GPS模塊測定當(dāng)前位置并以語音或短信“我現(xiàn)在在**方位，我喝醉了，請速來”告訴給緊急聯(lián)系人，此時駕駛員無法啟動汽車，從根本上實現(xiàn)對酒后駕車的控制。且對緊急聯(lián)系人可設(shè)定多個，當(dāng)?shù)谝粋€呼叫號碼I分鐘后未接通時，系統(tǒng)會自動轉(zhuǎn)到呼叫下一個聯(lián)系人，以此類推。
[0029]本發(fā)明防醉駕系統(tǒng)具有性價比高，智能化程度高，工作穩(wěn)定可靠的優(yōu)點，在實際應(yīng)用中具有很好的推廣價值。
【權(quán)利要求】
1.一種防醉駕系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)于汽車內(nèi)；其特征在于:所述防醉駕系統(tǒng)包括酒精探測儀、單片機(jī)、顯示器、GPS模塊、語音呼叫系統(tǒng)和報警器；所述單片機(jī)分別與酒精探測儀、顯示器、GPS模塊和報警器相連；所述語音呼叫系統(tǒng)和GPS模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防醉駕系統(tǒng)，其特征在于:所述防醉駕系統(tǒng)還包括控制繼電器；所述單片機(jī)通過所述控制繼電器與所述汽車的點火電路相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防醉駕系統(tǒng)，其特征在于:所述防醉駕系統(tǒng)還包括控制繼電器；所述單片機(jī)通過所述控制繼電器與所述汽車的車溫控制電路相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防醉駕系統(tǒng)，其特征在于:所述酒精探測儀包括酒精傳感器、信號調(diào)理放大電路和濾波電路；所述酒精傳感器依次通過信號調(diào)理放大電路、濾波電路與所述單片機(jī)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防醉駕系統(tǒng)，其特征在于:所述酒精傳感器采用旁熱型半導(dǎo)體式酒精氣敏元件MQ3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防醉駕系統(tǒng)，其特征在于:所述防醉駕系統(tǒng)還包括電源模塊和鍵盤控制模塊；所述電源模塊與所述單片機(jī)相連；所述鍵盤控制模塊與所述酒精探測儀相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防醉駕系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)采用Atmegaie單片機(jī)；所述顯示器采用SED1335圖形點陣LCD模塊；所述報警器采用蜂鳴器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防醉駕系統(tǒng)，其特征在于:所述防醉駕系統(tǒng)還包括指示燈；所述指示燈與所述單片機(jī)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防醉駕系統(tǒng)，其特征在于:所述酒精探測儀為多個，分別與所述單片機(jī)相連。
【文檔編號】B60K28/06GK103507636SQ201310451582
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】馬虹 申請人:南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院