防止醉酒驾车的电子装置及控制方法

摘要

本发明公开了一种防止醉酒驾车的电子装置及控制方法，包括麦克风，酒精传感器，酒精检测模块，第一信号放大器、第二信号放大器、模数转换器、计数器，与门集成块和开关晶体管；所述麦克风与第一信号放大器连接，第一信号放大器分别与模数转换器、启动开关连接，模数转换器与计数器连接，计数器与与门集成块的一输入引脚连接；酒精传感器与第二信号放大器连接，第二信号放大器与酒精检测模块连接，酒精检测模块与与门集成块的另一输入引脚连接；该与门集成块的输出引脚与开关晶体管的基极连接，开关晶体管的集电极分别与第二信号放大器、发动机ECU连接，开关晶体管的发射极与密码ECU连接。本发明能够防止酒后驾驶的问题。

说明书

技术领域

本发明属于汽车电子技术，具体涉及一种防止醉酒驾车的电子装置及控制方法。 

背景技术

我国的汽车产量飞速发展，而伴随而来的交通事故也层出不穷。在交通事故的统计中，由于酒驾而引起的交通事故占有很大的比例。国家对此也出台了非常严厉的法规，但是屡禁不止。

醉酒驾驶的危害在于由于驾车人员的中枢神经受到酒精的作用，产生错误判断和手脚不受控制而导致的交通事故结果。任何汽车的安全保障设施，任何先进的机械和电子安全功能设施对此都无能为力。

目前警察利用吹气测量技术可以测出驾驶员的饮酒情况，但这只能是小概率的抽查，且是事后执法，而非事前预防，不能真正从根本上杜绝酒驾的发生。 

发明内容

本发明的目的是提供一种防止醉酒驾车的电子装置，能对驾驶员是否饮酒进行检测，并在检出酒精超标后禁止机动车点火，以防止酒后驾驶的问题。

本发明所述的一种防止醉酒驾车的电子装置，包括麦克风，酒精传感器，酒精检测模块，第一信号放大器、第二信号放大器、模数转换器、计数器，与门集成块和开关晶体管；

所述麦克风与第一信号放大器连接，第一信号放大器分别与模数转换器、启动开关连接，模数转换器与计数器连接，计数器与与门集成块的一输入引脚连接；酒精传感器与第二信号放大器连接，第二信号放大器与酒精检测模块连接，酒精检测模块与与门集成块的另一输入引脚连接；该与门集成块的输出引脚与开关晶体管的基极连接，开关晶体管的集电极分别与第二信号放大器、发动机ECU连接，开关晶体管的发射极与密码ECU连接。

启动发动机时，将启动开关拨动到“On”位置，然后对准布置在方向盘上设置的麦克风和酒精传感器吹气，吹气时长要达到3-5秒。麦克风拾取驾驶员吹气的音频信号并传送到第一信号放大器，经过第一信号放大器放大后传送到模数转换器，经过模数转换器的处理形成矩形波脉冲信号，矩形波脉冲信号进入计数器开始计数，当计数量累计达到设计次数时，计数器的输出端将输出高电平并传送到与门集成块的一输入引脚。驾驶员吹出的气体到达酒精传感器的表面，当酒精传感器检测出有酒精含量则输出一个信号，该信号经第二信号放大器放大后传送给酒精检测模块，当酒精检测模块判断出酒精含量大于预设的阀值时，酒精检测模块输出高电平并传送到与门集成块的另一输入引脚。当所述与门集成块的两个输入引脚的输入均为高电平时，与门集成块被触发产生一个高电平，该高电平加到开关晶体管的基极上，使该开关晶体管的发射极和集电极导通，给密码ECU供电，密码ECU产生的密码指令通过CAN总线输送给发动机ECU，发动机ECU收到密码指令后与内置密钥匹配，如果匹配成功，则输出指令信号给点火模块让发动机点火。

所述计数器掉电后自动清零复位，汽车熄火后，计数器复位，等待下一次通电后重新计数。

所述麦克风和酒精传感器安装在汽车方向盘上。方便驾驶员进行检测。

在汽车方向盘的中部开设有第一孔，所述麦克风安装在该第一孔内，所述酒精传感器位于麦克风的下方，并在靠近第一孔的周围开设有多个第二孔，且各第二孔分别通过通气道与酒精传感器连通。让吹出的气体能够集中地作用在酒精传感器上。

本发明所述的防止醉酒驾车的控制方法，采用如权利要求1至4任一所述的防止醉酒驾车的电子装置，包括以下步骤：

步骤1、启动发动机时，将启动开关拨动到“On”位置，然后对准麦克风和酒精传感器吹气；

步骤2、麦克风拾取驾驶员吹气的音频信号并传送到第一信号放大器，经过第一信号放大器放大后传送到模数转换器，经过模数转换器的处理形成矩形波脉冲信号，矩形波脉冲信号进入计数器开始计数，当计数量累计达到设计次数时，计数器的输出端将输出高电平并传送到与门集成块的一输入引脚；

步骤3、驾驶员吹出的气体到达酒精传感器的表面，当酒精传感器检测出有酒精含量则输出一个信号，该信号经第二信号放大器放大后传送给酒精检测模块，当酒精检测模块判断出酒精含量大于预设的阀值时，酒精检测模块输出高电平并传送到与门集成块的另一输入引脚；

步骤4、与门集成块判断其两个输入引脚的输入电平是否均为高电平，若是，与门集成块被触发产生一个高电平，该高电平加到开关晶体管的基极上，使该开关晶体管的发射极和集电极导通，给密码ECU供电，密码ECU产生的密码指令通过CAN总线输送给发动机ECU，发动机ECU收到密码指令后与内置密钥匹配，如果匹配成功，则输出指令信号给点火模块让发动机点火，若否，则该与门集成块不能被触发，开关晶体管的发射极和集电极无法导通，即无法起动发动机。

本发明所述的防止醉酒驾车的电子装置及控制方法的优点：利用酒精测量技术配合发动机启动密码技术，让驾驶员在启动发动机时，由防止醉酒驾车的电子装置对其饮酒情况进行强制测试。如果酒精含量超过预设阀值时，则拒绝对密码ECU提供电源，从而密码ECU不能向发动机ECU发出密码指令，导致发动机ECU设定的密钥得不到匹配指令而无法让发动机启动，从而有效地解决了驾驶员酒后驾驶的问题。

附图说明

图1为本发明电路原理图；

图2 为本发明的模数转换波形曲线图；

图3为本发明中麦克风和酒精传感器的布置位置图；

图4为本发明中麦克风和酒精传感器布置剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示的一种防止醉酒驾车的电子装置，包括麦克风3，酒精传感器12，酒精检测模块14，第一信号放大器4、第二信号放大器13、模数转换器5、计数器6，与门集成块7和开关晶体管8；所述麦克风3与第一信号放大器4连接，第一信号放大器4分别与模数转换器5、启动开关连接，模数转换器5与计数器6连接，计数器6与与门集成块7的一输入引脚连接；酒精传感器12与第二信号放大器13连接，第二信号放大器13与酒精检测模块14连接，酒精检测模块14与与门集成块7的另一输入引脚连接；该与门集成块7的输出引脚与开关晶体管8的基极连接，开关晶体管8的集电极分别与第二信号放大器13、发动机ECU10连接，开关晶体管8的发射极与密码ECU9连接。

驾驶员要启动发动机时，先将启动开关拨动到“On”位置，然后对准布置在方向盘上设置的麦克风3和酒精传感器12吹气，吹气时长要达到3-5秒，其目的是需要有一个足够长度的连续音频信号采集时间以防止其他突发声波的信号干扰，另一方面，足够时间长度的吹气可以保证酒精传感器12得到足够量的取样气体样本。

麦克风3拾取驾驶员吹气的音频信号16并传送到第一信号放大器4，经过第一信号放大器4放大后传送到模数转换器5，经过模数转换器5的处理形成矩形波脉冲信号17，参见图2，矩形波脉冲信号进入计数器6开始计数。当计数量累计达到设计次数时，计数器6的输出端将输出高电平并传送到与门集成块7的一输入引脚。计数器6电路设计成掉电后自动清零复位，汽车熄火后，计数器6复位，等待下一次通电后方可重新计数。计数器6的计数次数为2ⁿ次方，时间计算公式为：t =1/f×2ⁿ ，式中：t =时间，单位秒，f=模数转换器5生成的矩形波脉冲信号频率，时间取值3-5秒。

驾驶员吹出的气体到达酒精传感器12的表面，当酒精传感器12检测出有酒精含量则输出一个信号，该信号经第二信号放大器13放大后传送给酒精检测模块14，当酒精检测模块14判断出酒精含量大于预设的阀值时，酒精检测模块14输出高电平并传送到与门集成块7的另一输入引脚。

没有吹气时，麦克风3信号回路和酒精传感器12信号回路的输出信号都处于低电平，不能触发与门集成块7。当只有麦克风3信号回路或酒精传感器12的信号回路输出高电平时，仍然不能触发与门集成块7。只有当所述与门集成块7的两个输入引脚的输入均为高电平时，该与门集成块7被触发产生一个高电平，该高电平加到开关晶体管8的基极上使该开关晶体管8的发射极和集电极导通，给密码ECU9供电，密码ECU9产生的密码指令通过CAN总线输送给发动机ECU10，发动机ECU10收到密码指令后与内置密钥匹配，如果匹配成功，则输出指令信号给点火模块11让发动机点火。

如图3和图4所示，为了方便驾驶员进行检测，将麦克风3和酒精传感器12安装在汽车方向盘上。具体技术方案是，在汽车方向盘的中部开设有第一孔2，所述麦克风3安装在该第一孔2内，所述酒精传感器12位于麦克风3的下方，并在靠近第一孔2的周围开设有多个第二孔1，且各第二孔1分别通过通气道15与酒精传感器12连通。让吹出的气体能够集中地作用在酒精传感器12上。

一种防止醉酒驾车的控制方法，采用本发明所述的防止醉酒驾车的电子装置，包括以下步骤：

步骤1、启动发动机时，将启动开关18拨动到“On”位置，然后对准麦克风3和酒精传感器12吹气；

步骤2、麦克风3拾取驾驶员吹气的音频信号16并传送到第一信号放大器4，经过第一信号放大器4放大后传送到模数转换器5，经过模数转换器5的处理形成矩形波脉冲信号17，矩形波脉冲信号17进入计数器6开始计数，当计数量累计达到设计次数时，计数器6的输出端将输出高电平并传送到与门集成块7的一输入引脚；

步骤3、驾驶员吹出的气体通过第二孔1经通气道15后到达酒精传感器12的表面，当酒精传感器12检测出有酒精含量则输出一个信号，该信号经第二信号放大器13放大后传送给酒精检测模块14，当酒精检测模块14判断出酒精含量大于预设的阀值时，酒精检测模块14输出高电平并传送到与门集成块7的另一输入引脚；

步骤4、与门集成块7判断其两个输入引脚的输入电平是否均为高电平，若是，与门集成块7被触发产生一个高电平，该高电平加到开关晶体管8的基极上，使该开关晶体管8的发射极和集电极导通，给密码ECU9供电，密码ECU9产生的密码指令通过CAN总线输送给发动机ECU10，发动机ECU10收到密码指令后与内置密钥匹配，如果匹配成功，则输出指令信号给点火模块11让发动机点火，若否，则与门集成块7不能被触发，开关晶体管8的发射极和集电极无法导通，就不能给密码ECU9供电，即发动机无法起动。