专利名称：一种防止酒后驾驶行为发生的汽车辅助装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型的汽车辅助装置，特别是一种能防止酒后驾驶行为发生的汽车辅助装置。
背景技术：
据有关部门统计，酒后驾驶是交通事故发生的重要原因之一。虽然新的《交通法》加大了对酒后驾驶行为人的处罚力度，但由于各种原因，现实生活中仍然存在大量酒后驾驶的现象。这一隐患的存在，既危及公共交通安全，也危及驾驶者本人的人身安全。酒后驾驶是驾驶者在酒精作用下丧失正常自控能力的行为，尽管对事后处罚追悔莫及，甚至为自己的非理智行为感到后怕，但在事前却不能自控。因此，如果有一种汽车辅助装置能在客观上阻止酒后驾驶行为的发生，即使汽车具备酒后不能被驾驶这一功能，将极大降低酒后驾驶违法行为及交通事故的发生率。尽管现有的酒精测试技术(如中国专利号为02250564.4的酒精测试仪等)已为达成这一目的提供了技术基础，但目前国内还没有一辆汽车具备酒后不能被驾驶这一功能。从网上报道(日经BP社报道)的国外情况看，使汽车具备这一功能的辅助装置有两种，一种是瑞典绅宝开发的带酒精测试器的引擎钥匙和瑞典沃尔沃开发的与汽车引擎启动相关的酒精测试器，此种装置要求驾驶者在发动汽车前进行吹气测试，由测试结果决定汽车可否发动，其缺陷在于1、如果驾驶者饮酒后让未饮酒者代替测试，汽车就能被酒后驾驶者发动和驾驶；2、频繁的吹气测试将给未饮或不饮酒的驾驶者造成极大的麻烦。另一种是意法半导体展出的一款具有防止酒后驾驶功能的汽车辅助装置，该装置是靠设置于方向机圆盘中央位置的二氧化锡酒精传感元件鉴别驾驶者呼出空气的酒精含量，以此决定汽车可否发动，其缺陷在于1、所用二氧化锡酒精测试技术的测试精度较低；2、由于设于方向机圆盘中央的二氧化锡酒精传感元件极易被驾驶者遮蔽，使得整个装置功能不稳定；3、由于装置对酒后驾驶的限制状态是关闭汽车引擎，使得当测试结果输出时间滞后于汽车起步时间时，将造成行驶中突然关闭引擎的危险状况。因此，在汽车人均拥有量不断增长的今天，更需给汽车增设一种没有上述缺陷、既方便正常行车又能安全、有效地阻止酒后驾驶行为发生的辅助装置。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种既方便正常行车又能安全、有效地阻止酒后驾驶行为发生的汽车辅助装置，且该装置不可随意拆除或阻止其运行。为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案一种防止酒后驾驶行为发生的汽车辅助装置，由汽车转向机、酒精测试器、汽车发射器钥匙ECU、汽车发动机ECU、汽车应急灯、汽车仪表系统和汽车速度传感器ECU组成，其特征在于所述转向机圆盘上设有采气口；所述采气口通过管道与一电控气泵的进气口相通；所述电控气泵的出气口与一带旁路管的管道相通；所述酒精测试器的酒精传感器和气流压力传感器与所述旁路管相通；所述电控气泵和所述酒精测试器的电控开关分别与所述汽车发射器钥匙ECU和所述汽车速度传感器ECU构成受控信息回路；所述酒精传感器采用燃料电池传感技术；所述气流压力传感器、所述酒精传感器和所述汽车速度传感器ECU分别与所述酒精测试器的ECU构成测试信息回路；所述汽车仪表系统增设酒精含量超标报警灯和防酒后驾驶装置故障报警灯；所述汽车应急灯和所述酒精含量超标报警灯分别与所述酒精测试器的ECU构成受控信息回路，并通过所述酒精测试器的ECU还与所述汽车发射器钥匙ECU构成受控信息回路；所述防酒后驾驶装置故障报警灯与所述发动机ECU构成受控信息回路；所述酒精测试器ECU中设置酒精含量基准值和气流压力基准值；所述电控气泵排出气流压力大于或等于所述气流压力基准值；所述酒精测试器ECU在其输入气流压力信息低于所述气流压力基准值时，发出对所述发动机ECU的约束指令；所述汽车发射器钥匙ECU在启动所述酒精测试器和所述电控气泵后未收到所属酒精测试器ECU的已启动信息时，发出对所述发动机ECU的约束指令。
上述酒精测试器ECU中的酒精含量基准值为5mg-200mg/100ml。
当驾驶者用点火钥匙启动汽车引擎时，汽车发射器钥匙ECU确认点火钥匙ID码后，在向发动机ECU发出启动信号的同时，向电控开关发出电控信号，启动电控气泵和酒精测试器。电控气泵通过方向机圆盘上的采气口，将驾驶者呼出的空气吸入管道，并驱动空气经与酒精传感器和气流压力传感器相通的旁路管管口后排出。酒精传感器、气流压力传感器和汽车速度传感器ECU将测试信息传输给酒精测试器ECU，酒精测试器ECU将酒精测试器的已启动信息从反馈回路传输给汽车发射器钥匙ECU。
如果汽车发射器钥匙ECU未收到酒精测试器ECU发出的已启动信息，或者酒精测试器ECU收到的气流压力信息低于设定基准值，汽车发射器钥匙ECU和酒精测试器ECU都将对汽车发动机ECU发出约束指令，即拒绝执行人工加速系统的加速指令，控制发动机以怠速方式运行，并启动故障报警灯。
如果未出现上述故障，酒精测试器ECU将综合汽车速度传感器ECU传输的速度信息和酒精传感器传输的酒精含量信息以及系统时间信息，对汽车发动机ECU适时发出约束指令或向汽车发射器钥匙ECU发出结束测试信息1、当车速为零时，如果驾驶者呼出空气的酒精含量超过设定基准值，酒精测试器ECU启动酒精含量超标报警灯、指令汽车发动机ECU拒绝人工加速系统的加速要求，并使发动机以怠速方式运行。从而使汽车不能加速行驶。
2、当车速大于零后，如果在连续行驶的较短时间内，被测空气的酒精含量超过设定基准值，酒精测试器ECU立即启动汽车应急灯和超标报警灯，指令汽车发动机ECU拒绝人工加速系统的加速要求，并使发动机以怠速方式运行。从而迫使汽车停驶。
3、当车速大于零后，如果在连续行驶的较短时间内，被测空气的酒精含量未超过设定基准值，酒精测试器ECU向汽车发射器钥匙ECU发出结束测试信息，汽车发射器钥匙ECU据此信息向电控开关发出指令，使酒精测试器和电控气泵关闭。
如果未发生上述酒精含量超标的情况，当车速减为零时，汽车速度传感器ECU向电控开关发出指令，重新启动酒精测试器和电控气泵。
当驾驶者操作点火钥匙关闭汽车引擎时，汽车发射器钥匙ECU指令酒精测试器ECU关闭酒精含量超标报警灯和汽车应急灯(汽车应急灯关闭后可人工启动)，随即向电控启动开关发出指令，使酒精测试器和电控气泵关闭。
本实用新型采用以上技术方案，克服了现有防酒后驾驶汽车辅助装置不安全、效果差、不方便和不能自我保护的缺陷，使汽车在安全、有效和方便的前提下实现了酒后不能被驾驶的功能。这一技术方案的实施，将极大降低酒后驾驶违法行为及交通事故的发生率，对增进公共交通安全、减少事故损失以及节约交通管理资源等都有现实意义；同时，由于在安全、有效和方便的前提下阻止了人们酒后驾驶的非理智行为，使汽车功能更加人性化。
图1、本实用新型外表部件的立体结构示意图。
图2、本实用新型采气口的放大立体结构示意图。
图3、本实用新型内置于转向机的部分部件左视透视图。
图4、本实用新型测试、控制信息回路方框图。
具体实施方式
如图1至4所示，本实用新型提供了一种防止酒后驾驶行为发生的汽车辅助装置，由汽车转向机01、采气口02、电控气泵03、管道04、酒精测试器05、电控开关06、汽车发射器钥匙ECU 07、汽车发动机ECU 08、汽车应急灯09、酒精含量超标报警灯10、汽车速度传感器ECU 11和防酒后驾驶装置故障警报灯12组成。
汽车转向机圆盘011的中心位置设一采气口02，采气口02由口帽021、环形槽022、气孔023、条形槽024和圆锥接口025组成，圆锥接口025通过管道041与一电控气泵03的进气口相通；电控气泵03的排气口经管道042的端口044通向外部；管道042的旁路管043为酒精测试器05的酒精传感器051进气口和气流压力传感器052的感应元件接口。
电控气泵03和酒精测试器05设置于转向机圆盘011下方的转轴外壳012内，两者的电控开关06分别与汽车发射器钥匙ECU 07和汽车速度传感器ECU 11构成受控信息回路。
酒精测试器05的酒精传感器051采用燃料电池传感技术。酒精测试器05的气流压力传感器052、酒精传感器051和汽车速度传感器ECU 11分别与酒精测试器ECU 053构成测试信息回路。
汽车仪表系统增设酒精含量超标报警灯10和防酒后驾驶装置故障报警灯12。酒精含量超标报警灯10和汽车应急灯09与酒精测试器ECU 053构成受控信息回路，并通过汽车发射器钥匙ECU 07到酒精测试器ECU 053的控制信息回路间接于汽车发射器钥匙ECU 07构成受控信息回路。防酒后驾驶装置故障报警灯12与所述发动机ECU 08构成受控信息回路采气口02和电控气泵03的保护回路由气流压力传感器052到酒精测试器ECU 053的测试信息回路、酒精测试器ECU 053到汽车发动机ECU 08以及汽车发动机ECU 08到防酒后驾驶装置故障警报灯12的控制信息回路一并构成。
电控启动开关06和酒精测试器05的保护回路由汽车发射器钥匙ECU 07到电控启动开关06的控制信息回路、酒精测试器ECU 053到汽车发射器钥匙ECU 07反馈信息回路、汽车发射器钥匙ECU 07到汽车发动机ECU 08以及汽车发动机ECU 08到防酒后驾驶装置故障报警灯12的控制信息回路一并构成。
酒精测试器ECU 053中设置酒精含量基准值和气流压力基准值。为避免乘坐者呼出的含酒精空气引发本装置的误操作和因所设酒精含量基准值过高而导致本装置对低酒精含量空气不敏感的情况，将酒精含量基准值设定为5mg-200mg/100ml值域内的任一值。气流压力基准值按酒精传感器051的运行要求设定，并使电控气泵03排出气流压力大于或等于所设气流压力基准值。
当驾驶者用点火钥匙启动汽车引擎时，汽车发射器钥匙ECU 07确认点火钥匙ID码后，向电控开关06发出电控信号，使电控气泵03和酒精测试器05启动。
电控气泵03通过采气口02将驾驶者呼出的空气吸入管道，并驱动空气经管道042的旁路管043管口后，从端口044排出。由于采气口02设有辐状分布的条形槽024，使得在环形槽022被驾驶者无意封闭时，驾驶者呼出的空气仍能从条形槽024照常吸入管道，且电控气泵03排除气流的压力不低于所设气流压力基准值。
酒精测试器05启动后，其气流压力传感器052、酒精传感器051和汽车速度传感器ECU 11分别通过信息回路将检试信息传输给酒精测试器ECU 053，同时，酒精测试器ECU 053将酒精测试器05的已启动信息从反馈回路传输给汽车发射器钥匙ECU 07。此时，系统首先进行自检如果汽车发射器钥匙ECU 07未收到酒精测试器ECU 053发出的已启动信息，则视电控开关06或酒精测试器05发生故障而向汽车发动机ECU 08发出约束指令；如果管道042中的气流压力低于设定基准值，酒精测试器ECU 053则视采气口02或电控气泵03发生故障而向汽车发动机ECU 08发出约束指令。汽车发动机ECU 08依据任一约束指令执行三项操作1、启动防酒后驾驶装置故障报警灯12。
2、拒绝执行人工加速系统的加速指令。
3、维持电控怠速系统的运行。
此保护措施使得本实用新型不可被随意拆除或阻止其运行，如果发生技术故障必须及时修复。
如果未发生上述故障，酒精测试器ECU 053综合汽车速度传感器ECU 11传输的速度信息和酒精传感器051传输的酒精含量信息以及系统时间，对汽车运行状态作出是否限制的处理1、当车速为零时，如果驾驶者呼出空气的酒精含量超过设定基准值，酒精测试器ECU 053发出电控信号，启动酒精含量超标报警灯10，并向汽车发动机ECU 08发出约束指令，使其拒绝人工加速系统的加速要求，维持电控怠速系统的运行，汽车不能加速行驶。
2、当车速大于零后，如果在连续行驶90秒的时间内，被测空气的酒精含量超过设定基准值，酒精测试器ECU 053判定驾驶者为酒后驾驶而立即启动汽车应急灯09和酒精含量超标报警灯10，并向汽车发动机ECU 08发出约束指令，使其拒绝人工加速系统的加速要求，维持电控怠速系统的运行，迫使汽车停驶。
3、、当车速大于零后，如果在连续行驶90秒的时间内，被测空气的酒精含量仍未超过设定基准值，酒精测试器ECU 053判定驾驶者为未饮酒而向汽车发射器钥匙ECU 07发出结束测试信息，汽车发射器钥匙ECU 07据此信息向电控启动开关06发出指令，使酒精测试器05和电控气泵03关闭。
如果未发生上述酒精含量超标情况，当车速减为零时，汽车速度传感器ECU 11向电控开关06发出指令，重新启动酒精测试器05和电控气泵03。
当驾驶者操作点火钥匙关闭汽车引擎时，汽车发射器钥匙ECU 07指令酒精测试器ECU关闭酒精含量超标报警灯10和汽车应急灯09(汽车应急灯09关闭后可人工启动)，随即向电控启动开关06发出指令，使酒精测试器05和电控气泵03关闭。
当驾驶者用点火钥匙重新启动汽车引擎时，本实用新型循环运行上述检测过程。
权利要求1.一种防止酒后驾驶行为发生的汽车辅助装置，由汽车转向机、酒精测试器、汽车发射器钥匙ECU、汽车发动机ECU、汽车应急灯、汽车仪表系统和汽车速度传感器ECU组成，其特征在于所述转向机圆盘上设有采气口；所述采气口通过管道与一电控气泵的进气口相通；所述电控气泵的出气口与一带旁路管的管道相通；所述酒精测试器的酒精传感器和气流压力传感器与所述旁路管相通；所述电控气泵和所述酒精测试器的电控开关分别与所述汽车发射器钥匙ECU和所述汽车速度传感器ECU构成受控信息回路；所述酒精传感器采用燃料电池传感技术；所述气流压力传感器、所述酒精传感器和所述汽车速度传感器ECU分别与所述酒精测试器的ECU构成测试信息回路；所述汽车仪表系统增设酒精含量超标报警灯和防酒后驾驶装置故障报警灯；所述汽车应急灯和所述酒精含量超标报警灯分别与所述酒精测试器的ECU构成受控信息回路，并通过所述酒精测试器的ECU还与所述汽车发射器钥匙ECU构成受控信息回路；所述防酒后驾驶装置故障报警灯与所述发动机ECU构成受控信息回路；所述酒精测试器ECU中设置酒精含量基准值和气流压力基准值；所述电控气泵排出气流压力大于或等于所述气流压力基准值；所述酒精测试器ECU在其输入气流压力信息低于所述气流压力基准值时，发出对所述发动机ECU的约束指令；所述汽车发射器钥匙ECU在启动所述酒精测试器和所述电控气泵后未收到所述酒精测试器ECU的已启动信息时，发出对所述发动机ECU的约束指令。
2.如权利要求1所述的一种防止酒后驾驶行为发生的汽车辅助装置，其特征在于酒精测试器ECU中的酒精含量基准值为5mg-200mg/100ml。
专利摘要本实用新型公开了一种防止酒后驾驶行为发生的汽车辅助装置，由汽车转向机、采气口、电控气泵、管道、酒精测试器、电控开关、汽车发射器钥匙ECU、汽车发动机ECU、汽车应急灯、酒精含量超标报警灯、汽车速度传感器ECU和防酒后驾驶装置故障警报灯组成。当驾驶者发动汽车时，电控气泵将驾驶者呼出的空气从采气口吸入，如系酒后驾驶，本实用新型将对汽车运行状况予以限制，使汽车不能起步或被迫停驶。本实用新型使汽车在安全、有效和方便的前提下实现了酒后不能被驾驶的功能，对降低酒后驾驶违法行为的发生率、增进公共交通安全、减少事故损失以及节约交通管理资源等都有现实意义。
文档编号B60K28/00GK2843913SQ20052003555
公开日2006年12月6日 申请日期2005年9月20日 优先权日2005年9月20日
发明者魏川人 申请人:魏川人