一种设有酒精感应器的汽车方向盘及防醉驾系统的制作方法

本发明涉及汽车安全领域，具体涉及一种设有酒精感应器的汽车方向盘及防醉驾系统。

背景技术：

近年来，车辆的普及也引发酒后驾车交通事故，司机经常碰运气，不知道酒后驾车的危险，给人们的生命财产造成了很大的威胁；交警部门有限的人力和执法力度无法实时检测酒后驾驶事件。现在，酒后驾驶车辆(例如汽车)是一个严重的社会问题。因此，严禁驾驶员在饮酒后驾驶车辆。然而，这完全取决于驾驶员在喝酒后是否自我节制不去驾驶车辆。

许多国家已经为一次或多次被判酒后驾车罪的人制定了监控计划。这些监控计划包括监测那些酒驾者的血液和/或呼吸酒精浓度，并且如果发现他们的血液和/或呼吸酒精浓度水平高于预先设定的阈值，则禁止他们驾驶车辆。

近年来，已经开发了一种用于检测驾驶员的饮酒状况的酒后驾驶检测系统，以减少由酒后驾驶引起的事故的数量。此外，也有一些针对各种基于酒后驾驶检测系统的检测结果来控制机动车辆(以下简称“车辆”)启动和运转的系统的研究。

但是现有的酒后驾驶检测系统多数需要通过对起动机进行控制，因此结构方案比较复杂，其次是缺少在启动后仍能继续检测驾驶员是否酒驾的手段。如果在启动后驾驶员发生了更换，很难对其进行检查。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种设有酒精感应器的汽车方向盘及防醉驾系统，以解决现有技术中无法在汽车启动后驾驶员更换的情况下检测的问题。

一种设有酒精感应器的汽车方向盘，包括方向盘、轴杆和设在所述轴杆侧面的点火锁，还包括设在所述方向盘内的红外线酒精检测装置和点火锁封闭结构，所述红外线酒精检测装置包括设在所述方向盘两侧手握处的收发感应区、设置在所述收发感应区的红外线收发装置和连接到所述红外线收发装置的红外感应器芯片，所述点火锁封闭机构包括固定在所述轴杆外并位于所述点火锁下面的固定座、安装在所述固定座中的轴向移动机构和安装在所述轴向移动机构顶部活动端的封闭套，所述封闭套与所述轴杆滑动套接并设有与所述点火锁露出部分形状相配合的封闭槽，所述红外感应器芯片的输出端和点火锁的输出端均连接到所述轴向移动机构的控制开关，在车钥匙拔出并且所述控制开关未收到表示酒精检测通过的通过信号时，所述封闭套盖住所述点火锁。

优选的，本汽车方向盘还包括设在所述方向盘中心部分的呼气测醉器，所述呼气测醉器包括从所述方向盘伸出的吹气管、气流流量感应器、至少两个气体酒精浓度感应器和呼气感应器芯片，所述气流流量感应器和所述气体酒精浓度感应器沿所述吹气管进气方向依次设在不同位置，所述呼气感应器芯片的输入端分别与所述气流流量感应器和所述气体酒精浓度感应器相连，所述呼气感应器芯片输出端连接到所述轴向移动机构的控制开关。

优选的，本汽车方向盘还包括分别设在所述收发感应区上的两个触压感应开关和方向盘微控制器，两个触压感应开关连接到所述方向盘微控制器的输入端，所述方向盘微控制器的输出端分别连接到所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片，所述方向盘微控制器中设有计时器，当所述触压感应开关在被压住状态下向所述感应器启动模块持续发出按压信号，所述方向盘微控制器在收到至少一个按压信号时对所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片发出启动信号，所述感应器启动模块不再收到按压信号时对所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片发出关闭信号。

优选的，本汽车方向盘还包括酒精检测信号输出模块，所述酒精检测信号输出模块的输入端分别连接到所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片的输出端，用于根据所述红外线酒精检测装置和所述呼气测醉器的检测结果输出检测信息，并且在所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片输出结果相反的情况下输出所述呼气感应器芯片的输出信号。

优选的，本汽车方向盘还包括设在所述方向盘中的提示器，所述提示器与所述方向盘微控制器相连，所述方向盘微控制器输入端和所述酒精检测信号输出模块的输出端相连，所述提示器根据所述酒精检测信号输出模块的输出结果发出相应的提示信号，所述计时器在接收到按压信号后开始计时，当方向盘微控制器超过设定时间后仍未接收到所述酒精检测信号输出模块发出的信号则向所述提示器发出超时信号，所述提示信号为语音信号或灯光信号。

优选的，所述红外感应器芯片的输出端和点火锁的输出端经所述酒精检测信号输出模块连接到所述轴向移动机构的控制开关。

本发明还提供了一种防醉驾系统，包括前述的设有酒精感应器的汽车方向盘、防醉驾微控制器、无线通信模块、gps导航模块和连接到车载电源的供电模块，所述防醉驾微控制器分别连接到所述无线通信模块、gps导航模块和驻车制动系统，所述点火锁的输出端、精检测信号输出模块的输出端连接到所述防醉驾系统微控制器，所述gps导航模块用于提供车辆位置信息，所述防醉驾系统微控制器收到所述酒精检测信号输出模块发出的通过信号时向所述驻车制动系统发出驻车解除信号，所述防醉驾系统微控制器收到所述酒精检测信号输出模块发出的表示酒驾状态的未通过信号则会通过所述无线通信模块发出酒驾警示信息和车辆位置信息并向所述驻车制动系统发出驻车制动信号。

优选的，所述防醉驾微控制器与所述方向盘微控制器相连，接收所述方向盘微控制器发出的关闭信号后所述防醉驾微控制器会向所述驻车制动系统发出驻车制动信号。

本发明有下列优点：依通过设在汽车方向盘上的红外线酒精检测装置以红外线检测驾驶者体内血液的酒精含量实现对驾驶者是否酒驾的检测。该种检测方式准确可靠而且十分方便，并且只要驾驶汽车，驾驶员即使发生更换仍能保证检测的是实际驾驶者，因此解决了现有技术中的问题。其次为防止由于驾驶员手部因特殊情况，如医疗包扎、手部沾染其他影响红外线吸收效果的物质，还采用了呼气测醉器作为辅助检测手段，但一样要手部接触方向盘开启，保证了启动后仍能对实际接触方向盘的驾驶者测量酒精浓度的功能。

附图说明

图1为本发明中汽车方向盘的结构示意图；

图2为本发明中实施例1的防醉驾系统的结构示意图；

图3为本发明中实施例2的防醉驾系统的结构示意图。

上述附图中，1、方向盘，2、点火锁，3、轴杆，4、触压感应开关，5、收发感应区，6、吹气管，7、固定座，8、封闭套。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

实施例1：

如图1-2所示，本实施例中本发明提供了一种设有酒精感应器的汽车方向盘，包括方向盘1、轴杆3和设在所述轴杆3侧面的点火锁2，还包括设在所述方向盘1内的红外线酒精检测装置和点火锁封闭结构。

所述红外线酒精检测装置包括设在所述方向盘1两侧手握处的收发感应区5、设置在所述收发感应区5的红外线收发装置和连接到所述红外线收发装置的红外感应器芯片。收发感应区5表面为易透过红外线的材料制成，红外线收发装置设在该处的方向盘1内以发出和接收红外线，并将收到的红外线强度转化为相应的电信号发送至所述红外感应器芯片。红外感应器芯片将前述的电信号处理转化为可比较判断的数字信号与设定的安全阈值相比较，在安全阈值内则发出通过信号，在安全阈值外属于饮酒后状态的发出未通过信号、在安全阈值外但不属于饮酒后状态的发出异常信号。

所述点火锁封闭机构包括固定在所述轴杆3外并位于所述点火锁2下面的固定座7、安装在所述固定座7中的轴向移动机构和安装在所述轴向移动机构顶部活动端的封闭套8，所述封闭套8与所述轴杆3滑动套接并设有与所述点火锁2露出部分形状相配合的封闭槽，所述红外感应器芯片的输出端和点火锁2的输出端均连接到所述轴向移动机构的控制开关，在车钥匙拔出并且所述控制开关未收到表示酒精检测通过的通过信号时，所述封闭套8盖住所述点火锁2。所述轴向移动机构可以是沿轴向设置的电缸、气缸等直线移动装置。点火锁封闭机构在点火锁2中无车钥匙的状态下只要没有收到通过信号就会将点火锁2外露部分封闭，防止驾驶员启动汽车。在点火锁2中有车钥匙状态则不会启动轴向移动机构。

本汽车方向盘还包括设在所述方向盘1中心部分的呼气测醉器，所述呼气测醉器包括从所述方向盘1伸出的吹气管6、气流流量感应器、至少两个气体酒精浓度感应器和呼气感应器芯片，所述气流流量感应器和所述气体酒精浓度感应器沿所述吹气管6进气方向依次设在不同位置，所述呼气感应器芯片的输入端分别与所述气流流量感应器和所述气体酒精浓度感应器相连，所述呼气感应器芯片输出端连接到所述轴向移动机构的控制开关。该装置测得吹入气体总量后依据测得的酒精含量计算酒精浓度，为保证测定准确性进行多点测量。所述吹气管6为电动伸缩结构，所述电动伸缩结构的启动开关设在所述方向盘1表面，通常不会使用，该装置主要用于特殊情况红外线酒精检测装置无法得到正确结果的情况下。使用时通常驾驶者比较清醒，而且该装置测定也比较准确，当点火锁封闭机构收到来自呼气测醉器的通过信号同样会解除对点火锁2的封闭，而且还能实现在驾驶者开车时及时启动感应器。

本汽车方向盘还包括分别设在所述收发感应区5上的两个触压感应开关4和方向盘微控制器，两个触压感应开关4连接到所述方向盘微控制器的输入端，所述方向盘微控制器的输出端分别连接到所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片，所述方向盘微控制器中设有计时器，当所述触压感应开关4在被压住状态下向所述感应器启动模块持续发出按压信号，所述方向盘微控制器在收到至少一个按压信号时对所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片发出启动信号，所述感应器启动模块不再收到按压信号时对所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片发出关闭信号。所述方向盘微控制器只要其中一个触压感应开关4被按压且保持少许时间就能启动各感应器对驾驶员进行检测，否则感应器关闭，如果车辆未启动则能封闭点火锁2，防止酒醉者启动汽车。

本汽车方向盘还包括酒精检测信号输出模块，所述酒精检测信号输出模块的输入端分别连接到所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片的输出端，用于根据所述红外线酒精检测装置和所述呼气测醉器的检测结果输出检测信息，并且在所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片输出结果相反的情况下输出所述呼气感应器芯片的输出信号。该模块用于简化输出到防醉驾系统中控制装置的信号。所述酒精检测信号输出模块只输出通过信号和未通过信号。

本汽车方向盘还包括设在所述方向盘1中的提示器，所述提示器与所述方向盘微控制器相连，所述方向盘微控制器输入端和所述酒精检测信号输出模块的输出端相连，所述提示器根据所述酒精检测信号输出模块的输出结果发出相应的提示信号，所述计时器在接收到按压信号后开始计时，当方向盘微控制器超过设定时间后仍未接收到所述酒精检测信号输出模块发出的信号则向所述提示器发出超时信号，所述提示信号为语音信号或灯光信号。当接收到通过信号时，提示器发出通过提示音，当接收到未通过信号时，提示器发出未通过的提示音，如果接收到超时信号则发出超时的提示音，驾驶员如果听到超时的提示音表明红外线酒精检测装置可能出现故障，或者检测结果为异常信号，可以用呼气测醉检测是否酒醉解除点火锁2的封闭状态。

本发明还提供了一种防醉驾系统，包括前述的设有酒精感应器的汽车方向盘、防醉驾微控制器、无线通信模块、gps导航模块和连接到车载电源的供电模块，所述防醉驾微控制器分别连接到所述无线通信模块、gps导航模块和驻车制动系统，所述点火锁2的输出端、精检测信号输出模块的输出端连接到所述防醉驾系统微控制器，所述gps导航模块用于提供车辆位置信息，所述防醉驾系统微控制器收到所述酒精检测信号输出模块发出的通过信号时向所述驻车制动系统发出驻车解除信号，所述防醉驾系统微控制器收到所述酒精检测信号输出模块发出的表示酒驾状态的未通过信号则会通过所述无线通信模块发出酒驾警示信息和车辆位置信息并向所述驻车制动系统发出驻车制动信号。本防醉驾系统虽然在启动状态下无法封闭点火锁，但能通过驻车制动系统进行驻车制动，防止酒驾者开动汽车。此外本系统还能在发现驾驶员酒驾后及时通知其亲属好友前来接人，提高了安全性，更加人性化。

所述防醉驾微控制器与所述方向盘微控制器相连，接收所述方向盘微控制器发出的关闭信号后所述防醉驾微控制器会向所述驻车制动系统发出驻车制动信号。这样防止无人驾驶状态下，车辆因为驾驶员忘记而没有进入驻车制动状态。

实施例2：

如图1和3所示，本实施例中本发明提供了一种设有酒精感应器的汽车方向盘，包括方向盘1、轴杆3和设在所述轴杆3侧面的点火锁2，还包括设在所述方向盘1内的红外线酒精检测装置和点火锁封闭结构。

所述红外线酒精检测装置包括设在所述方向盘1两侧手握处的收发感应区5、设置在所述收发感应区5的红外线收发装置和连接到所述红外线收发装置的红外感应器芯片。收发感应区5表面为易透过红外线的材料制成，红外线收发装置设在该处的方向盘1内以发出和接收红外线，并将收到的红外线强度转化为相应的电信号发送至所述红外感应器芯片。红外感应器芯片将前述的电信号处理转化为可比较判断的数字信号与设定的安全阈值相比较，在安全阈值内则发出通过信号，在安全阈值外属于饮酒后状态的发出未通过信号、在安全阈值外但不属于饮酒后状态的发出异常信号。

所述点火锁封闭机构包括固定在所述轴杆3外并位于所述点火锁2下面的固定座7、安装在所述固定座7中的轴向移动机构和安装在所述轴向移动机构顶部活动端的封闭套8，所述封闭套8与所述轴杆3滑动套接并设有与所述点火锁2露出部分形状相配合的封闭槽，所述红外感应器芯片的输出端和点火锁2的输出端均连接到所述轴向移动机构的控制开关，在车钥匙拔出并且所述控制开关未收到表示酒精检测通过的通过信号时，所述封闭套8盖住所述点火锁2。所述轴向移动机构可以是沿轴向设置的电缸、气缸等直线移动装置。点火锁封闭机构在点火锁2中无车钥匙的状态下只要没有收到通过信号就会将点火锁2外露部分封闭，防止驾驶员启动汽车。在点火锁2中有车钥匙状态则不会启动轴向移动机构。

本汽车方向盘还包括设在所述方向盘1中心部分的呼气测醉器，所述呼气测醉器包括从所述方向盘1伸出的吹气管6、气流流量感应器、至少两个气体酒精浓度感应器和呼气感应器芯片，所述气流流量感应器和所述气体酒精浓度感应器沿所述吹气管6进气方向依次设在不同位置，所述呼气感应器芯片的输入端分别与所述气流流量感应器和所述气体酒精浓度感应器相连，所述呼气感应器芯片输出端连接到所述轴向移动机构的控制开关。该装置测得吹入气体总量后依据测得的酒精含量计算酒精浓度，为保证测定准确性进行多点测量。所述吹气管6为电动伸缩结构，所述电动伸缩结构的启动开关设在所述方向盘1表面，通常不会使用，该装置主要用于特殊情况红外线酒精检测装置无法得到正确结果的情况下。使用时通常驾驶者比较清醒，而且该装置测定也比较准确，当点火锁封闭机构收到来自呼气测醉器的通过信号同样会解除对点火锁2的封闭，而且还能实现在驾驶者开车时及时启动感应器。

本实施例中，所述红外感应器芯片的输出端和点火锁2的输出端经所述酒精检测信号输出模块连接到所述轴向移动机构的控制开关。所述酒精检测信号输出模块只输出通过信号和未通过信号。

本汽车方向盘还包括分别设在所述收发感应区5上的两个触压感应开关4和方向盘微控制器，两个触压感应开关4连接到所述方向盘微控制器的输入端，所述方向盘微控制器的输出端分别连接到所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片，所述方向盘微控制器中设有计时器，当所述触压感应开关4在被压住状态下向所述感应器启动模块持续发出按压信号，所述方向盘微控制器在收到至少一个按压信号时对所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片发出启动信号，所述感应器启动模块不再收到按压信号时对所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片发出关闭信号。所述方向盘微控制器只要其中一个触压感应开关4被按压且保持少许时间就能启动各感应器对驾驶员进行检测，否则感应器关闭，如果车辆未启动则能封闭点火锁2，防止酒醉者启动汽车。

本汽车方向盘还包括酒精检测信号输出模块，所述酒精检测信号输出模块的输入端分别连接到所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片的输出端，用于根据所述红外线酒精检测装置和所述呼气测醉器的检测结果输出检测信息，并且在所述红外感应器芯片和所述呼气感应器芯片输出结果相反的情况下输出所述呼气感应器芯片的输出信号。该模块用于简化输出到防醉驾系统中控制装置的信号。

本汽车方向盘还包括设在所述方向盘1中的提示器，所述提示器与所述方向盘微控制器相连，所述方向盘微控制器输入端和所述酒精检测信号输出模块的输出端相连，所述提示器根据所述酒精检测信号输出模块的输出结果发出相应的提示信号，所述计时器在接收到按压信号后开始计时，当方向盘微控制器超过设定时间后仍未接收到所述酒精检测信号输出模块发出的信号则向所述提示器发出超时信号，所述提示信号为语音信号或灯光信号。当接收到通过信号时，提示器发出通过提示音，当接收到未通过信号时，提示器发出未通过的提示音，如果接收到超时信号则发出超时的提示音，驾驶员如果听到超时的提示音表明红外线酒精检测装置可能出现故障，可以用呼气测醉检测是否酒醉解除点火锁2的封闭状态。

本发明还提供了一种防醉驾系统，包括前述的设有酒精感应器的汽车方向盘、防醉驾微控制器、无线通信模块、gps导航模块和连接到车载电源的供电模块，所述防醉驾微控制器分别连接到所述无线通信模块、gps导航模块和驻车制动系统，所述点火锁2的输出端、精检测信号输出模块的输出端连接到所述防醉驾系统微控制器，所述gps导航模块用于提供车辆位置信息，所述防醉驾系统微控制器收到所述酒精检测信号输出模块发出的通过信号时向所述驻车制动系统发出驻车解除信号，所述防醉驾系统微控制器收到所述酒精检测信号输出模块发出的表示酒驾状态的未通过信号则会通过所述无线通信模块发出酒驾警示信息和车辆位置信息并向所述驻车制动系统发出驻车制动信号。本防醉驾系统虽然在启动状态下无法封闭点火锁，但能通过驻车制动系统进行驻车制动，防止酒驾者开动汽车。此外本系统还能在发现驾驶员酒驾后及时通知其亲属好友前来接人，提高了安全性，更加人性化。

所述防醉驾微控制器与所述方向盘微控制器相连，接收所述方向盘微控制器发出的关闭信号后所述防醉驾微控制器会向所述驻车制动系统发出驻车制动信号。这样防止无人驾驶状态下，车辆因为驾驶员忘记而没有进入驻车制动状态。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。