CN201233648Y - 一种车载酒后驾驶检测装置和酒后驾驶检测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及卫星定位技术，针对现有技术手动检测无法实时逐一自动检测和上报检测结果及位置信息的缺陷，提供一种车载酒后驾驶检测装置和酒后驾驶检测***。车载酒后驾驶检测装置包括：至少一个嗅探端子，用于实时检测车内酒精浓度，并在检测结果超过预定阈值时发出告警指令；移动通信模块，与嗅探端子相连，并通信连接至移动通信网络，用于接收告警指令，并通过移动通信网络发送当前位置信息。本实用新型还提供了一种酒后驾驶检测***。本方案具有以下有益效果：车载检测装置可实时检测所在车辆驾驶员是否酒后驾车，并在检测到酒后驾车行为时，及时报告车辆当前位置及行驶方向等相关信息，以便进一步采取相应的应对措施，降低酒后驾车隐患。

Description

一种车载酒后驾驶检测装置和酒后驾驶检测***

技术领域

本实用新型涉及卫星定位技术、车载电子技术、以及车载驾驶员饮酒酒精度检测装置。

背景技术

酒后驾驶是导致交通事故的一个重要原因，因此对驾驶员是否饮酒过量进行检测就显得十分重要。目前，检测驾驶员是否饮酒过量的主要方法是由交通警察使用安装有二氧化锡半导体元件的检测器直接检测驾驶员呼出的气体。二氧化锡半导体对空气中的酒精十分敏感，其电阻会随空气中酒精浓度的变化而变化。安装有二氧化锡半导体元件的监测器就是基于这一原理，通过测定该元件两端的电压的变化来检测电阻的变化，从而得到驾驶员呼出空气中的酒精浓度。

然而，上述检测酒精浓度的方法存在很多弊端，其主要表现在，上述检测方法的具体应用主要是一种手持监测器，其应用领域主要集中在交通管理部门对驾驶员酒后驾车行为的监督管理。在实施时，由执勤交通警察手动检测目标车辆驾驶员是否饮酒过量。但手动检测无法对驾驶员进行驾驶车辆实时检测。在检测时首先需要叫停车辆，再对司机进行检测。因此，在汽车数量日渐增多的今天，上述方法根本无法对路上行驶车辆进行逐一检查。出于这个原因，在日常生活中，交通警察往往只对违反交通规则的司机应用上述检测手段，或者将其用于交通事故责任认定，而非避免酒后驾车。因此，酒后驾车的隐患仍未消除。此外，与驾驶员有关的人(如亲属、公司主管)也需要实时了解驾驶员是否酒后驾车，并且希望在得知驾驶员酒后驾车行为后能够立即获取其当前位置及行驶方向等信息，进而采取相应的应对措施。而上述检测方法无法实现这一目的。

由此，需要一种酒后驾车检测方案，能够实时逐一自动检测驾驶员是否酒后驾车及上报当前位置信息，有效降低酒后驾车隐患并在检测到酒后驾车行为后及时采取相应救援措施。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术手动检测无法实时逐一自动检测和上报检测结果及位置信息的缺陷，提供一种车载酒后驾驶检测装置和酒后驾驶检测***。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种车载酒后驾驶检测装置，包括：

至少一个嗅探端子，用于实时检测车内酒精浓度，并在检测结果超过预定阈值时发出包含车内酒精浓度的告警指令；

移动通信模块，与所述至少一个嗅探端子相连，并通信连接至移动通信网络，用于接收告警指令，并通过移动通信网络发送告警消息。

在本实用新型所述的装置中，所述告警消息包括当前位置信息；

所述装置还包括：

GPS车载接收机，与所述移动通信模块相连，用于接收GPS信号，生成并向所述移动通信模块发出所述当前位置信息。

在本实用新型所述的装置中，还包括：

告警模块，与所述至少一个嗅探端子相连，用于接收所述告警指令，发出对应所述车内酒精浓度的告警指示。

在本实用新型所述的装置中，还包括：

反应速度测试模块，与所述至少一个嗅探端子相连，用于发出反应速度测试问题，接收反馈信息并计算反应速度。

在本实用新型所述的装置中，还包括：

车速控制模块，用于接收所述告警指令，依据所述车内酒精浓度控制车速。

在本实用新型所述的装置中，所述嗅探端子包括：

检测前端，用于检测车内酒精浓度；

比较电路，用于将检测到的酒精浓度与预定阈值进行比较，并在酒精浓度高于预订阈值时发出告警指令。

在本实用新型所述的装置中，

所述检测前端内设有采样电路和基准电压产生电路；采样电路包括串联后接于电源和地之间的传感器和第一可变电阻；基准电压产生电路包括串联后接入电源和地之间的第一分压电阻和第二分压电阻，或者第二可变电阻；

比较电路包括包括第一比较器、第二比较器和第三比较器；

所述第一可变电阻的滑臂同时连接至第一比较器的正输入端和第二比较器的负输入端；第一比较器的负输入端和第二比较器的正输入端均连接到第一分压电阻和第二分压电阻之间，或者与第二可变电阻的滑臂相连；第一比较器的输出端连接至第三比较器的负输入端、第二比较器的输出端连接至第三比较器的正输入端。

本实用新型还提供了一种酒后驾驶检测***，包括：

车载酒后驾驶检测装置，通信连接到移动通信网络，用于在检测到车内酒精浓度超过预定阈值时发出告警消息；

行驶状况监控终端，通过移动通信网络与所述车载酒后驾驶检测装置相连，用于接收所述告警消息，向所述车载酒后驾驶检测装置发出控制指令。

实施本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：车载检测装置可实时检测所在车辆驾驶员是否酒后驾车，并可通过反应速度测试等手段检测驾驶员头脑清醒程度，在检测到酒后驾车行为时，结合分析车内酒精浓度及驾驶员清醒程度得出饮酒严重程度，进而依饮酒严重程度分别采取向驾驶员、周围车辆及行人发出告警指示，强行限速及报告车辆当前位置及行驶方向等相关信息等相应的应对措施，降低酒后驾车隐患。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型网络环境的架构图；

图2是本实用新型车载酒后驾驶检测装置的结构示意图；

图3是本实用新型车载酒后驾驶检测装置中嗅探端子的结构示意图；

图4是本实用新型嗅探端子的电路原理图；

图5是本实用新型车载酒后驾驶检测装置中反应速度测试模块的结构示意图；

图6是本实用新型车载酒后驾驶检测装置检测过程的流程图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种车载酒后驾驶检测装置，通过设置在车内的嗅探端子及移动通信模块等部件实时检测车内酒精浓度，并在检测结果超出预定阈值时通过移动通信网络发送告警消息到行驶状况监督方，供车主、监督检测机构实施查看、检查等。下面就结合具体附图对本实用新型的技术方案进行详细描述。

图1是本实用新型网络环境的架构图。如图1所示的网络环境包括GPS(全球定位***)卫星、装有车载酒后驾驶检测装置的车辆、包括若干移动基站的移动通信网络及行驶状况监督方。其中，GPS卫星用于向车载酒后驾驶检测装置发出GPS信号，再由车载酒后驾驶检测装置根据该GPS信号生成当前位置信息(例如但不限于当前位置的经度、纬度及行驶方向信息等)；移动通信网络可以是例如但不限于GSM网络、CDMA网络、GPRS网络等任一种或几种移动通信网络；行驶状况监督方可以是例如但不限于交通指挥中心(安装有地理信息***(GIS))、驾驶员亲属、公司主管等；车载酒后驾驶检测装置通过移动通信网络与行驶状况监督方通信连接。

图2是本实用新型车载酒后驾驶检测装置的结构示意图。如图2所示，本实用新型提供的车载酒后驾驶检测装置包括至少一个嗅探端子、移动通信模块、GPS车载接收机、告警模块、反应速度测试模块、摄像头以及车速控制模块。

嗅探端子用于实时检测车内酒精浓度，因此，嗅探端子的安装位置应当便于检测酒精浓度，例如，可将其安装在方向盘上或者后视镜旁边等容易采集驾驶员呼出气体的位置。同时，为增强检测效果，可同时在车内多个位置(例如驾驶员周围的多个位置)安装嗅探端子。

嗅探端子与移动通信模块相连，向移动通信模块传送检测结果。根据国家质量监督检验检疫局于2004年5月31日发布的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》国家标准，车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/100毫升、小于80毫克/100毫升为饮酒驾车；血液中的酒精含量大于或者等于80毫克/100毫升为醉酒驾车。同时，结合生活常识，轻微饮酒后驾驶车辆一般不会影响驾驶安全性，而当饮酒达到醉酒程度时，驾驶车辆将存在重大安全隐患。因此，在实际实施过程中，可预先设定一个告警阈值，当嗅探端子检测到车内酒精浓度高于该告警阈值时便向移动通信模块发送包含检测结果的告警指令。该阈值可根据驾驶员自己体质和酒***平进行设定。移动通信模块与移动通信网络通信连接，在收到嗅探端子发来的告警指令后，通过移动通信网络向行驶状况监督方(例如但不限于交通指挥中心)提供包含检测结果及车辆信息(例如但不限于车主信息、车辆型号、车牌号码等)的告警消息。除移动通信功能外，移动通信模块还可根据其所接入的移动基站获取其自身的当前位置信息。由于每个移动基站都覆盖有限大小的地理范围，因此，可通过移动基站所处位置近似得出车辆的位置。

GPS车载接收机与移动通信模块相连，用于实时接收GPS信号，生成当前位置信息(例如但不限于当前位置的经度、纬度及行驶方向等信息)。当前位置信息将通过上述告警消息发往行驶状况监督方，以便对酒后驾车司机采取拦截强行限速、强行停车等操作。

嗅探端子还与告警模块相连，向告警模块报告车内酒精浓度，再由告警模块发出告警指示。该告警指示可以是例如但不限于告警指示灯、告警提示音等，而告警指示灯还可以是例如但不限于警示驾驶员的指示灯和警示周围车辆及行人的指示灯。该告警指示可设置为与检测结果相对应，不同的检测结果触发的告警指示各不相同，例如仅当检测到严重酒后驾车行为时，才通过警示等警示周围车辆及行人。因此，告警模块中存储有多个酒精浓度等级，例如轻微饮酒、少量饮酒、过量饮酒、酗酒等，每个酒精浓度等级对应不同的操作命令，例如发出语音提示(提醒司机)、发出车灯提示(提醒其他车辆及行人)、触发移动通信模块上传信息等。告警模块接收嗅探端子发来的酒精浓度值，与每个酒精浓度等级进行比较，发出对应的操作命令。

反应速度测试模块与嗅探端子相连，用于接收嗅探端子发来的车内酒精浓度，然后通过语音方式发出与各个酒精浓度等级相对应的反应速度测试问题，测试驾驶员的反应速度，评估酒后驾车风险。例如，在嗅探端子检测到轻微饮酒情况时，会通知反应速度测试模块发出对应的(由于仅为轻微饮酒，因此测试题的难度可相对较高)反应速度测试问题，例如复杂程度较高的四则运算题，例如“16×9+22×7+55等于多少？”。当驾驶员回答错误或者在一定时间内未给出答案时，反应速度测试模块会自动降低问题难易程度；而当驾驶员很快给出答案时，则反应速度测试模块会自动增加问题难度。然后，在经过若干次测试后，根据检测问题的难易程度、答案的对错情况及驾驶员给出答案所用的时间等反馈信息来综合评定驾驶员的反应速度。由于反应速度也可显示驾驶员当前的清醒程度，因此也可对反应速度设定阈值，超过该阈值，则说明存在重大驾驶隐患。因此，在测得的反应速度超过预定阈值时，反应速度测试模块可将得出的反应速度(连同嗅探端子最初发来的车内酒精浓度)发往移动通信模块，包含在告警消息中发送给行驶状况监控方，使得行驶状况监控方可以结合车内酒精浓度和驾驶员反应速度参数来综合评价驾驶员当前驾车安全系数。应注意，除四则运算题外，还可使用所有可以测试驾驶员反应速度的其他问题。

摄像头设置在与驾驶员所在位置正对的位置，用于摄取驾驶员面部特征，以确定车辆的实际驾驶者，并通过面部特征判定驾驶员饮酒程度。

车速控制模块用于根据嗅探端子给出的酒精浓度来控制车速。例如，当嗅探端子检测到酒精浓度非常高时，车速控制模块会自动减速慢行或找到安全位置停车(需由行驶状况监控方结合车辆行驶位置及周围车辆情况来确定)。此外，车辆控制模块还可通过移动通信模块接收指令来控制车速，例如，在移动通信模块发出告警消息后，行驶状况监督方如驾驶员的亲属或交通指挥中心可根据驾驶员饮酒程度发出控制指令，如通知车载移动终端减速慢行或者强制停车，随后，由车速控制模块控制车辆减速或者停车。为防止驾驶员通过开窗换气等方式降低车内酒精浓度，从而避免车辆被强行减速或者停车，车速控制模块中还可设有定时器，根据车内酒精浓度，可设定不同的延迟时间长度，当车辆被强制减速或停车后，只有在延迟时间过后，车辆才可恢复原来的行驶状态。同时，该延迟时间也有助于驾驶员恢复到清醒状态，例如，在驾驶员轻微饮酒的情况下，可设定较短的延迟时间例如30分钟；在驾驶员过量饮酒的情况下，可设定较长的延迟时间例如4小时。

应注意，虽然图2中有的嗅探端子连接反应速度测试模块，有的嗅探端子连接车速控制模块，但应明白，各个嗅探端子均应连接到反应速度测试模块和车速控制模块。由于车内各个位置的酒精浓度可能不同，因此反应速度测试模块和车速控制模块均应以收到的最高酒精浓度值为准。此外，车速控制模块还可与反应速度测试模块相连，用于直接根据反应速度测试模块测得的驾驶员反应速度来控制车速。

上文提到，本实用新型既可从移动通信网络获取当前位置信息，也可通过GPS定位技术获取当前位置信息。在移动通信网络中，通常有以下几种定位技术：1、基于Cell ID的定位技术，由移动通信网络获取移动通信模块当前所在的基站Cell信息以获取其当前位置，其精度取决于移动基站的分布及覆盖范围的大小；2、基于AFLT的定位技术，AFLT(Advanced Forward LinkTrilateration)是CDMA独有的技术，在定位操作时，移动通信模块同时监听多个基站的导频信息，利用码片时延来确定到附近基站的距离，最后用三角定位法算出具***置；3、基于AGPS(无线网络辅助GPS定位技术)的定位技术，AGPS将终端的工作简化，由网络侧的定位服务器与终端相互配合完成定位工作，就是将卫星扫描及定位运算等最为繁重的工作从终端一侧转移到网络一侧的定位服务器完成。4、GPSONE定位技术，采用Client/Server方式，将卫星扫描及定位运算等最为繁重的工作从终端一侧转移到网络一侧的定位服务器完成，即GpsOne技术是通过卫星、地面通信网络、定位服务器和通信装置的协同工作得以实现。

图3是本实用新型车载酒后驾驶检测装置中嗅探端子的结构示意图。如图3所示，嗅探端子包括检测前端、比较电路和输出端口。其中，检测前端中包含二氧化锡半导体元件，用于检测酒精浓度值；比较电路用于将测得的酒精浓度值与预定阈值进行比较，在酒精浓度值高于预定阈值时，向移动通信模块发出告警指令。输出端口与移动通信模块、反应速度测试模块和告警模块相连，用于发出告警指令、酒精浓度值等信息。

图4是本实用新型嗅探端子的电路原理图。检测前端内设有采样电路和基准电压产生电路。如图4所示，采样电路包括传感器和可变电阻，二者在串联后接于电源和地之间；基准电压产生电路包括第一分压电阻和第二分压电阻，二者在串联后接于电源和地之间；比较电路包括第一比较器、第二比较器和第三比较器。

可变电阻的滑臂同时连接至第一比较器的正输入端和第二比较器的负输入端；第一比较器的负输入端和第二比较器的正输入端均连接到第一分压电阻和第二分压电阻之间；第一比较器的输出端连接至第三比较器的负输入端、第二比较器的输出端连接至第三比较器的正输入端。其中，可变电阻用于调节灵敏度。

图4中电路的工作原理是，传感器接触到空气中的酒精成分后，A、B间的电阻值减少，B点的电位升高，酒精浓度越高，B点电位越高。此电压信号经第一可变电阻滑动臂取出，加至第一比较器的正输入端和第二比较器的负输入端，而第一比较器的负输入端和第二比较器的正输入端的参考电压则由第一分压电阻和第二分压电阻分压决定，即参考电压V固定为V＝Vcc·R4/(R3+R4)。两个比较器输入端反相连接，根据电压比较器的原理可知：若第一比较器的正输入端、第二比较器的负输入端上的信号电压小于第一比较器的负输入端、第二比较器的正输入端设定的参考电压V时，第一比较器的输出端输出低电平。第二比较器的输出端则输出高电平。反之，若第一比较器的正输入端、第二比较器的负输入端上信号电压高于参考电压V时，则第二比较器的输出端输出低电平，而第一比较器的输出端输出高电平。第一比较器和第二比较器的输出作为第三比较器的差分输入，当第二比较器输出为高时，第三比较器输出为高电位；当第一比较器输出为高时，第三比较器输出为低电位。因此，通过第三比较器输出的电平信号，可判断出传感器产生的电平信号是否高于参考电压V，由此可得知传感器的产生的电平信号的范围，进而得出酒精浓度的范围。

由图4可知，上文提到的预定阈值由基准电压产生电路提供的电压信号决定，因此，可使用第二可变电阻来替代基准电压产生电路中的第一分压电阻和第二分压电阻，以此来调整预定阈值。此时，第一比较器的负输入端和第二比较器的正输入端均连接到第二可变电阻的滑臂上。

图5是本实用新型车载酒后驾驶检测装置中反应速度测试模块的结构示意图。如图5所示，反应速度测试模块包括输入端口、中央控制器、测试题库、音频识别模块和扬声器。其中，输入端口用于接收嗅探端子发来的车内酒精浓度值；中央控制器用于根据车内酒精浓度值，判断其酒精浓度等级，然后在测试题库中查找对应的测试题，再通过扬声器读出。因此，中央控制器中存储有酒精浓度值与酒精浓度等级的对应表，其中列出了每一酒精浓度等级的酒精浓度值范围。音频识别模块用于识别驾驶员音频输入的测***。中央控制器根据测试题难易程度、答案对错情况和得出答案时间综合计算反应速度。

图6是本实用新型车载酒后驾驶检测装置检测过程的流程图。在工作过程中，嗅探端子实时检测车内酒精浓度。同时，GPS车载接收机也实时接收GPS卫星发来的GPS信号，生成当前位置信息。此外，该位置信息还可从移动通信网络中获取。图6中的流程开始于步骤600，嗅探端子实时检测车内酒精浓度；随后，在步骤602，嗅探端子判断车内酒精浓度是否超过预定阈值，若否，则回到步骤602，继续检测车内酒精浓度；若是，则转到步骤604，向移动通信模块发出告警指令；随后，在步骤606，移动通信模块通过移动通信网络向行驶状况监督方发送告警消息(例如但不限于通过短消息发送报告)，其中包含例如但不限于检测结果和车辆当前位置信息(例如但不限于车辆当前位置的经度、纬度信息及车辆行驶方向等信息)，以及例如但不限于车主信息等数据；最后，在步骤608，告警模块接收告警指令，发出告警指示，该告警指示可以是例如但不限于语音告警、指示灯告警，而指示灯告警又可分为提示驾驶员的指示灯告警和提示四周车辆的指示灯告警。

应当注意，上述流程仅用于说明本实用新型的原理。在实施过程中，上述流程中的许多步骤可不必完全按照上述流程进行，例如，在嗅探端子确定车内酒精浓度超过预定阈值后，可同时触发移动通信模块和告警模块分别发出报告和告警指示。此外，嗅探端子在测得酒精浓度值后，还可将其发往反应速度测试模块和车速控制模块等部件，进而测定驾驶员的反应速度，以及由车速控制模块对车辆进行强行限速。因此，上述流程图仅限于清楚表达本实用新型的原理，并非用于限制本实用新型的范围。

Claims (8)

1、一种车载酒后驾驶检测装置，其特征在于，包括：

至少一个嗅探端子，用于实时检测车内酒精浓度，并在检测结果超过预定阈值时发出包含车内酒精浓度的告警指令；

移动通信模块，与所述至少一个嗅探端子相连，并通信连接至移动通信网络，用于接收告警指令，并通过移动通信网络发送告警消息。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述告警消息包括当前位置信息；

所述装置还包括：

GPS车载接收机，与所述移动通信模块相连，用于接收GPS信号，生成并向所述移动通信模块发出所述当前位置信息。

3、根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

告警模块，与所述至少一个嗅探端子相连，用于接收所述告警指令，发出对应所述车内酒精浓度的告警指示。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

反应速度测试模块，与所述至少一个嗅探端子相连，用于发出反应速度测试问题，接收反馈信息并计算反应速度。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

车速控制模块，用于接收所述告警指令，依据所述车内酒精浓度控制车速。

6、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述嗅探端子包括：

检测前端，用于检测车内酒精浓度；

比较电路，用于将检测到的酒精浓度与预定阈值进行比较，并在酒精浓度高于预订阈值时发出告警指令。

7、根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述检测前端内设有采样电路和基准电压产生电路；采样电路包括串联后接于电源和地之间的传感器和第一可变电阻；基准电压产生电路包括串联后接入电源和地之间的第一分压电阻和第二分压电阻，或者第二可变电阻；

比较电路包括包括第一比较器、第二比较器和第三比较器；

所述第一可变电阻的滑臂同时连接至第一比较器的正输入端和第二比较器的负输入端；第一比较器的负输入端和第二比较器的正输入端均连接到第一分压电阻和第二分压电阻之间，或者与第二可变电阻的滑臂相连；第一比较器的输出端连接至第三比较器的负输入端、第二比较器的输出端连接至第三比较器的正输入端。

8、一种酒后驾驶检测***，其特征在于，包括：

车载酒后驾驶检测装置，通信连接到移动通信网络，用于在检测到车内酒精浓度超过预定阈值时发出告警消息；

行驶状况监控终端，通过移动通信网络与所述车载酒后驾驶检测装置相连，用于接收所述告警消息，向所述车载酒后驾驶检测装置发出控制指令。

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