智能型酒后开车语音报警控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种语音报警系统，具体涉及一种智能型酒后开车语音报警控制系统。
【背景技术】
[0002]由于司机酒后开车造成的重大交通事故屡见不鲜，虽然有关部门宣传教育、检查、罚款仍然无法禁止，如何以科学的手段防止司机酒后开车，保障机动车行车安全，一直是国内外酒后开车语音报警控制系统制造商努力攻克的技术难题，现有的酒后开车语音报警控制系统技术方案包括下述缺陷:
[0003]①:误报率高，未饮酒而报警，造成车辆无法正常启动；
[0004]②:控酒性能不可靠，有时能控酒，有时不能控酒；
[0005]③:因地域条件变化频出故障，无法应用；
[0006]④:启动时间过长影响机动车的正常使用，有的操作不便，存在严重行车隐患；
[0007]⑤:无计量功能，无法实现对饮酒驾车提供计量依据。
[0008]因此，需要提出一种不误报、控制司机酒后开车稳定可靠、在各种环境下都能正常工作、启动车辆时间可控、操作方便、行车安全、具有饮酒计量功能的酒后开车语音报警控制系统。
【发明内容】
[0009]为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种智能型酒后开车语音报警控制系统，所述系统包括手持机和主机；所述主机安装在汽车的仪表盘内与点火控制器连接；所述手持机检测司机呼出气体的酒精浓度，所述主机用于启动汽车、停止汽车或报警；
[0010]所述手持机包括与单片机连接的酒敏传感器、启动定时跟踪器、工作基准区域控制器、检测开关电路、低电压检测电路、自动测量电路、编码器和无线发射器；
[0011]所述低电压检测电路，用于检测所述电源的电压，若所述电压低于电压阈值，则IXD显示器显示预警信息；
[0012]所述启动定时跟踪器，用于监测电源启动后到酒敏传感器正常工作之前的时间段内的酒敏传感器的工作状态，若所述酒敏传感器的输出信号不能在预置时间内进入工作基准区域，则驱动所述酒敏传感器按预置时间进入工作基准区域；
[0013]所述工作基准区域控制器，用于当所述酒敏传感器的输出信号为I?5V范围内任一值时，保证手持机正常工作；
[0014]所述检测开关电路，依据所述工作基准区域控制器的输出信号向所述编码器发送车辆启动信号；以及，驱动单片机对酒敏传感器输出信号进行A/D转换:
[0015]若所述气体中酒精浓度<20mg/c，车辆正常启动；若酒精浓度>20mg/c，所述工作基准区域控制器中的控酒信号通道导通，向所述编码器发送车辆停止信号；
[0016]所述自动测量电路，用于当所述工作基准区域控制器中的控酒信号通道导通后，将工作基准区域控制器中检测到的控酒基准点跳转到计量标准点，消除测量误差；
[0017]所述编码器，对所述车辆启动信号和车辆停止信号编码后，通过无线发射器将其发送到主机；
[0018]所述主机包括依次连接的无线接收器、译码器电路、语音报警器和行车安全控制器；所述无线接收器与所述无线发射器通信；
[0019]所述译码器电路，对无线接收器输出的信号进行译码后，将其发送到语音报警器，输出语音信号；
[0020]所述行车安全控制器，用于在车辆启动时，确保车辆正常启动。
[0021]优选的，所述单片机为STC12C5A60S2型号单片机；
[0022]优选的，所述工作基准区域控制器包括控制信号产生单元、启动信号通道和控酒信号通道；
[0023]所述控制信号产生单元的输入端与所述酒敏传感器的输出端连接，依据酒敏传感器的输出值输出控制信号，以驱动启动信号通道或者控酒信号通道导通；
[0024]所述启动信号通道，用于向所述编码器发送车辆启动信号；
[0025]所述控酒信号通道，用于向所述编码器发送车辆停止信号；
[0026]优选的，所述控制信号产生单元包括电阻串联支路，以及比较器U1A、比较器U1B、比较器U1C、比较器U1D、比较器U2A和比较器U2B ；
[0027]所述电阻串联支路包括串联的电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9 ;所述电阻R2的另一端接地，所述电阻R9的另一端接高电位；
[0028]所述比较器的同向输入端均与所述酒敏传感器的输出端连接；所述比较器UlD的反相输入端连接于电阻R2和电阻R3之间，所述比较器UlC的反相输入端连接于电阻R3和电阻R4之间，所述比较器UlB的反相输入端连接于电阻R4和电阻R5之间，所述比较器UlA的反相输入端连接于电阻R5和电阻R6之间，所述比较器U2B的反相输入端连接于电阻R6和电阻R7之间，所述比较器U2A的反相输入端连接于电阻R8和电阻R9之间；
[0029]所述比较器UlD的输出端通过非门U3F与三输入与门U4C的一个输入端连接，所述单片机通过非门U3E与三输入与门U4C的另外两个输入端连接；所述非门U3F输出端的另一条支路通过二极管D14与单片机连接；所述三输入与门U4C的输出端通过二极管端D15与所述启动信号通道的输入端连接；
[0030]所述比较器UlC的输出端与三输入与门U4B的一个输入端连接；所述三输入与门U4B的输出端通过二极管端D17与所述启动信号通道的输入端连接；
[0031]所述比较器UlB的一个输出支路通过非门U3D与三输入与门U4B的一个输入端连接，所述单片机通过非门U3C与三输入与门U4B的一个输入端连接；所述非门U3D输出端的另一条支路通过二极管D16与单片机连接；所述比较器UlB的另一个输出支路与所述控酒信号通道连接；
[0032]所述比较器UlA的输出端与三输入与门U4A的一个输入端连接；所述三输入与门U4A的输出端通过二极管端D19与所述启动信号通道的输入端连接；
[0033]所述比较器U2B的一个输出支路通过非门U3B与三输入与门U4A的一个输入端连接，所述单片机通过非门U3A与三输入与门U4A的一个输入端连接；所述非门U3B输出端的另一条支路通过二极管D18与单片机连接；所述比较器U2B的另一个输出支路与所述控酒信号通道连接；
[0034]所述比较器U2A的输出端与所述启动信号通道连接；
[0035]优选的，所述控制信号产生单元的输出模式包括低信号区控制模式、中信号区控制模式和高信号区控制模式；所述控制信号产生单元的工作基准包括基准Va、基准Vb、基准Vc、基准VdO和基准Vd，所述Va〈Vb〈Vc〈VdO〈Vd，所述基准VdO为标准计量点，
[0036](I)所述酒敏传感器启动后，其输出信号Vj上升为Va?Vb之间后下降至Vj
<Va，则控制信号产生单元工作于低信号区控制模式:
[0037]所述比较器UlD输出低信号，所述单片机依据二极管D14输出的高信号，将非门U3E的输入信号置低，所述三输入与门U4C输出高信号，从而通过导通二极管D15驱动所述启动信号通道导通，单片机检测到启动信号通道导通后控制手持机中的LCD显示器显示进行吹气提醒；
[0038]当司机吹气后，酒敏传感器的输出信号Vj < Vb，所述启动信号通道导通向主机发送车辆启动信号，同时检测开关电路中薄膜开关闭合后驱动单片机对采集到的酒精气体浓度数据进行A/D转换，若所述酒精气体浓度数据小于20mg/c，则汽车正常启动；
[0039]当司机吹气后，酒敏传感器的输出信号Vj>Vb，所述控酒通道导通向主机发送车辆停止?目号；
[0040](2)所述酒敏传感器启动后，其输出信号Vj上升为Vb?Vc之间后下降至Vj
<Vb，则控制信号产生单元工作于中信号区控制模式:
[0041]所述比较器UlB输出低信号、比较器UlC输出高信号，所述单片机依据二极管D16输出的高信号将比较器U3C的输入置低，则所述三输入与门U4B输出高信号，从而通过导通二极管D17驱动所述启动信号通道导通，单片机检测到启动信号通道导通后控制手持机中的IXD显示器显示进行吹气提醒；
[0042]当司机吹气后，酒敏传感器的输出信号Vj < Vc，所述启动信号通道导通向主机发送车辆启动信号，同时检测开关电路中薄膜开关闭合后驱动单片机对采集到的酒精气体浓度数据进行A/D转换，若所述酒精气体浓度数据小于20mg/c，则汽车正常启动；
[0043]当司机吹气后，酒敏传感器的输出信号Vj>Vc，所述控酒信号通道导通向主机发送车辆停止信号；
[0044](3)所述酒敏传感器启动后，其输出信号Vj上升为Vc?Vd之间后下降至Vj
<Vc，则控制信号产生单元工作于高信号区控制模式:
[0045]所述比较器U2B输出低信号、比较器UlA输出高信号，所述单片机依据二极管D18输出的高信号将比较器U3A的输入置低，则所述三输入与门U4A输出高信号，从而通过导通二极管D19驱动所述启动信号通道导通，单片机检测到启动信号通道导通后控制手持机中的IXD显示器显示进行吹气提醒；
[0046]当司机吹气后，酒敏传感器的输出信号Vj < Vd，所述启动信号通道导通向主机发送车辆启动信号，同时检测开关电路中薄膜开关闭合后驱动单片机对采集到的酒精气体浓度数据进行A/D转换，若所述酒精气体浓度数据小于20mg/c，则汽车正常启动；
[0047]当司机吹气后，酒敏传感器的输出信号Vj>Vd，所述控酒信号通道导通向主机发送车辆停止信号；同时自动测量电路启动，将酒敏传感器的输出信号跳转到所述标准计量点，单片机对采集到的酒精气体浓度数据进行A/D转换，检测得到所述酒精气体浓度数据；
[0048]优选的，所述启动信号通道包括PNP型三极管Q16和NPN型三极管Q17 ；PNP型三极管Q16的基极与NPN型三极管Q17的集电极之间设有电阻R60 ；NPN型三极管Q17的基极与发射极之间设有电容C31 ；
[0049]NPN型三极管Q17基极的一条支路通过电阻R58分别与所述控制信号产生单元中二极管D15、二极管D17和二极管D19的输出端连接，另一条支路与检测开关电路中的薄膜开关连接；
[0050]PNP型三极管Q16的发射极的一条支路依次通过二极管D20和电阻R69接地，一条支路与所述薄膜开关连接；所述二极管D20的阴极端接入所述单片机；
[0051]当所述控制信号产生单元的二极管D15、二极管D17和二极管D19中任一二极管导通时，依次驱动NPN型三极管Q17和PNP型三极管Q16导通，从而在所述薄膜开关闭合后，使得检测开关电路向编码器发送信号以启动汽车；
[0052]当所述二极管D20导通后，所述单片机控制手持机中的IXD显示器显示进行吹气提醒；
[0053]优选的，所述控酒信号通道包括模拟开关U5A、模拟开关U5D、模拟开关U5C、NPN型三极管Q7、PNP型三极管Q8和晶闸管Q6 ；
[0054]所述模拟开关U5A的输入端与所述控制信号产生单元的比较器UlB输出端连接，输出端通过二极管D8与晶闸管Q6的门极连接，控制端接入单片机；所述模拟开关U?的输入端与所述控制信号产生单元的比较器U2B输出端连接，输出端通过二极管DlO与晶闸管Q6的门极连接，控制端接入单片机；所述模拟开关U5C的输入端与所述控制信号产生单元的比较器UlA输出端连接，输出端通过二极管Dll与晶闸管Q6的门极连接，控制端接入单片机；
[0055]所述NPN型三极管Q7的集电极依次通过电阻R35和电阻R36与所述PNP型三极管Q8的集电极连接；所述NPN型三极管Q7的发射极接地；所述NPN型三极管Q7的基极的一条支路通过电容C50接地，一条支路依次通过电阻R34和电阻R77接地，一条支路通过电阻R34与晶闸管Q6的阴极连接，所述电阻R34的两端并联有二极管D5 ;
[0056]所述PNP型三极管Q8的基极与所述电阻R35和电阻R36的连接点连接；所述PNP型三极管Q8的发射极与编码器连接；
[0057]当单片机采集到控制信号产生单元中的三输入与门输出高电位时，将与该三输入与门连接的模拟开关控制端置高，以驱动晶闸管Q6导通，使得NPN型三极管Q7和PNP型三极管Q8导通，从而向编码器发送信号以停止汽车；
[0058]优选的，所述启动定时跟踪器包括可编程电阻器Ull、NPN型三极管Qll和PNP型三极管Q19 ；
[0059]NPN型三极管Qll的基极的一条支路依次通过电阻R57和二极管D12与单片机连接，一条支路通过电阻R29接地，一条支路通过电阻R56分别与PNP型三极管Q19的发射极和酒敏传感器连接；NPN型三极管Qll的集电极通过电阻R52与PNP型三极管Q19的基极连