专利名称：一种车载酒精检测系统、方法及汽车的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车安全控制技术领域，更具体地，涉及一种预防驾驶员酒后驾驶的车载酒精检测系统、方法以及使用该系统的汽车。
背景技术：
酒后驾驶是造成交通事故的常见原因之一，目前国内已经出台严厉的法律，对酒后驾驶行为进行了吊销驾照乃至入刑的处罚。但是，很多驾驶员在饮酒之后仍很难完全自控不去驾驶汽车，由于疏忽大意或者过分自信，导致出现交通事故的概率大大增加，严重损害到了人民群众的生命财产安全。目前的汽车基本没有自带酒精检测的装置或系统，而一般便携式的口吹式酒精检测器不但价格昂贵，而且并不一定所有的车主都会主动随车携带，所以，并不一定实用。而当驾驶员在饮酒后由于主观或客观方面的原因仍需要驾驶汽车时，并没有办法事先对驾驶员进行提醒、报警、甚至是汽车启动自锁装置禁止发动的强制措施。因此，为防患于未然，降低酒后驾驶给社会带来的危害，发明一种能够自动检测驾驶员是否饮酒的预防驾驶员酒后驾驶的车载酒精检测系统显得尤为重要。
发明内容
本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。为解决现有技术中存在的上述问题，预防和减少驾驶员酒驾的风险，本发明提供一种车载酒精检测系统、方法及使用该系统的汽车。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下—种车载酒精检测系统,该系统包括酒精浓度传感器，用于测量其安装位置处的空气酒精浓度并将该酒精浓度转变为电信号发送给主控模块；温度传感器，用于测量车内空气的温度并将其转变成电信号发送给主控模块；距离传感器，用于测量酒精浓度传感器与驾驶员头部之间的距离并将其转变成电信号发送给主控模块；主控模块，用于根据酒精浓度传感器、温度传感器以及距离传感器发送的电信号确定驾驶员酒精是否超标，向动作执行模块输出控制信号；以及动作执行模块，用于接收主控模块的控制信号并根据控制信号执行相应动作。作为优选的实施例，其中的酒精浓度传感器、温度传感器以及距离传感器集成在一个电路板上，并安装于汽车方向盘的中部。作为优选的实施例，主控模块还包括用于根据温度传感器发送的电信号确定该温度下对应的酒精扩散系数的酒精扩散系数确定模块，该模块与温度传感器相连；用于根据酒精浓度传感器、距离传感器发送过来的电信号以及酒精扩散系数并根据预定公式反复执行曲线拟合过程并输出拟合结果的数值拟合模块，该模块分别与酒精浓度传感器、距离传感器和酒精扩散系数确定模块相连；用于根据拟合结果以及预定规则确定车内驾驶员酒精是否超标并向动作执行模块输出控制信号的决策模块，该模块分别与数值拟合模块和动作执行模块相连。作为优选的实施例，该酒精检测系统还包括用于控制该酒精检测系统能否进行正常工作的使能开关。根据本发明的另一方面，还提供一种车载酒精检测方法，该方法包括酒精浓度传感器、温度传感器以及距离传感器分别将其检测到的车内酒精浓度、温度以及酒精浓度传感器与驾驶员头部之间的距离转变为电信号并发送给主控模块；主控模块根据酒精浓度传感器、温度传感器以及距离传感器发送的电信号确定驾驶员酒精是否超标，向动作执行模块输出控制信号；动作执行模块接收主控模块的控制信号并根据控制信号执行相应动作。作为优先的实施例，其中的主控模块根据酒精浓度传感器、温度传感器以及距离传感器发送的电信号确定驾驶员酒精是否超标，向动作执行模块输出控制信号的步骤包括主控模块的酒精扩散系数确定模块根据温度传感器发送的电信号确定该温度下对应的酒精扩散系数；主控模块的数值拟合模块根据酒精浓度传感器、距离传感器发送过来的电信号以及酒精扩散系数确定模块发送过来的酒精扩散系数并根据预定公式反复执行曲线拟合过程并输出拟合结果；主控模块的决策模块根据拟合结果确定车内驾驶员酒精是否超标并向动作执行模块输出控制信号。作为优选的实施例，主控模块的酒精扩散系数确定模块根据温度传感器发送的电信号确定该温度下对应的酒精扩散系数的步骤包括建立不同温度下对应酒精扩散系数的取值表格，根据当前温度进行查表，获知当前温度下的酒精扩散系数。作为优选的实施例，其中的拟合结果包括呼气酒精浓度最优取值和对应的最小拟
合误差。作为优选的实施例，主控模块的决策模块根据拟合结果确定车内驾驶员酒精是否超标并向动作执行模块输出控制信号的步骤包括判断最小拟合误差是否小于预设的拟合误差门限，若否，则判定为非酒驾，若是，则进一步判断呼气酒精浓度最优取值是否大于预设的呼气酒精浓度门限值，若否，则判定为非酒驾，若是，则判定为酒驾。作为优选的实施例，动作执行模块接收主控模块的控制信号并根据控制信号执行相应动作的步骤包括向车内发出声光报警信号或者切断发动机启动电源。此外，本发明还公开一种汽车，该汽车使用了上述的车载酒精检测系统。通过以上技术方案，由于使用了相应的传感器技术和本发明所特有的算法，方便、快捷、自动、准确地实现了对车内驾驶员的酒精测试，通过主控模块的拟合和查表等方式，使得汽车具备较高的智能性和人性化。同时，由于能够根据自动实现对驾驶员的酒精进行测试，判断是否为酒驾，能够自动切断发动机启动电源或者提供声光报警信号，为防止驾驶员酒后驾车提供了较好的预防措施，为进一步提高汽车的智能化和安全性提供了强有力的保障。通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。
下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中图1为本发明车载酒精检测系统的系统原理框图。图2为本发明的主控模块判定驾驶员是否酒驾的流程图。图3为本发明车载酒精检测方法的流程图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明具体实施方式
作进一步的详细描述。实现本发明技术方案的基本原理是当一个具有恒定浓度的酒精源放置在空气中时，其酒精分子将在空气中扩散，此扩散过程符合菲克定律(Fick’s Law),此定律的基本描述如下设酒精源的恒定浓度为Qci,放入空气的时刻为t=0，在温度为T时酒精在空气中的扩散系数为Dt，则距离酒精源L远处的酒精浓度QlU)为
权利要求
1.一种车载酒精检测系统，其特征在于，包括酒精浓度传感器，用于测量其安装位置处的空气酒精浓度并将所述酒精浓度转变为电信号发送给主控模块；温度传感器，用于测量车内空气的温度并将其转变成电信号发送给主控模块；距离传感器，用于测量所述酒精浓度传感器与驾驶员头部之间的距离并将其转变成电信号发送给主控模块；主控模块，用于根据所述酒精浓度传感器、温度传感器以及距离传感器发送的电信号确定驾驶员酒精是否超标，向动作执行模块输出控制信号；以及动作执行模块，用于接收所述主控模块的控制信号并根据所述控制信号执行相应动作。
2.根据权利要求1所述的车载酒精检测系统，其特征在于，所述酒精浓度传感器、温度传感器以及距离传感器集成在一个电路板上，并安装于汽车方向盘的中部。
3.根据权利要求1所述的车载酒精检测系统，其特征在于，所述主控模块还包括用于根据所述温度传感器发送的电信号确定该温度下对应的酒精扩散系数的酒精扩散系数确定模块，该模块与所述温度传感器相连。
4.根据权利要求3所述的车载酒精检测系统，其特征在于，所述主控模块还包括用于根据所述酒精浓度传感器、距离传感器发送过来的电信号以及所述酒精扩散系数确定模块发送过来的酒精扩散系数并根据预定公式反复执行曲线拟合过程并输出拟合结果的数值拟合模块，该模块分别与酒精浓度传感器、距离传感器和酒精扩散系数确定模块相连。
5.根据权利要求4所述的车载酒精检测系统，其特征在于，所述主控模块还包括用于根据所述拟合结果以及预定规则确定车内驾驶员酒精是否超标并向所述动作执行模块输出控制信号的决策模块，该模块分别与数值拟合模块和动作执行模块相连。
6.根据权利要求1所述的车载酒精检测系统，其特征在于，还包括用于控制该酒精检测系统能否进行正常工作的使能开关。
7.一种车载酒精检测方法，其特征在于，包括酒精浓度传感器、温度传感器以及距离传感器分别将其检测到的车内酒精浓度、温度以及酒精浓度传感器与驾驶员头部之间的距离转变为电信号并发送给主控模块；所述主控模块根据所述酒精浓度传感器、温度传感器以及距离传感器发送的电信号确定驾驶员酒精是否超标，向动作执行模块输出控制信号；动作执行模块接收所述主控模块的控制信号并根据所述控制信号执行相应动作。
8.根据权利要求7所述的车载酒精检测方法，其特征在于，所述的主控模块根据所述酒精浓度传感器、温度传感器以及距离传感器发送的电信号确定驾驶员酒精是否超标，向动作执行模块输出控制信号的步骤包括所述主控模块的酒精扩散系数确定模块根据所述温度传感器发送的电信号确定该温度下对应的酒精扩散系数；所述主控模块的数值拟合模块根据所述酒精浓度传感器、距离传感器发送过来的电信号以及所述酒精扩散系数确定模块发送过来的酒精扩散系数并根据预定公式反复执行曲线拟合过程并输出拟合结果；所述主控模块的决策模块根据所述拟合结果确定车内驾驶员酒精是否超标并向所述动作执行模块输出控制信号。
9.根据权利要求8所述的车载酒精检测方法，其特征在于，所述的主控模块的酒精扩散系数确定模块根据所述温度传感器发送的电信号确定该温度下对应的酒精扩散系数的步骤包括建立不同温度下对应酒精扩散系数的取值表格，根据当前温度进行查表，获知当前温度下的酒精扩散系数。
10.根据权利要求8所述的车载酒精检测方法，其特征在于，所述的拟合结果包括呼气酒精浓度最优取值和对应的最小拟合误差。
11.根据权利要求10所述的车载酒精检测方法，其特征在于，所述的主控模块的决策模块根据所述拟合结果确定车内驾驶员酒精是否超标并向所述动作执行模块输出控制信号的步骤包括判断所述最小拟合误差是否小于预设的拟合误差门限，若否，则判定为非酒驾，若是，则进一步判断所述呼气酒精浓度最优取值是否大于预设的呼气酒精浓度门限值， 若否，则判定为非酒驾，若是，则判定为酒驾。
12.根据权利要求7所述的车载酒精检测方法，其特征在于，所述动作执行模块接收所述主控模块的控制信号并根据所述控制信号执行相应动作的步骤包括向车内发出声光报警信号或者切断发动机启动电源。
13.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求1-6任意一项权利要求中所述的车载酒精检测系统。
全文摘要
本发明适用于汽车安全控制技术领域，公开了一种车载酒精检测系统、方法以及汽车，该系统包括酒精浓度传感器，用于测量其安装位置处的空气酒精浓度并将该酒精浓度转变为电信号发送给主控模块；温度传感器，用于测量车内空气的温度并将其转变成电信号发送给主控模块；距离传感器，用于测量酒精浓度传感器与驾驶员头部之间的距离并将其转变成电信号发送给主控模块；主控模块，用于根据酒精浓度传感器、温度传感器以及距离传感器发送的电信号确定驾驶员酒精是否超标，向动作执行模块输出控制信号；以及动作执行模块，用于根据控制信号执行相应动作。通过该系统和方法能够有效地预防酒驾，提高了汽车的智能化和安全性。
文档编号B60K28/06GK102991353SQ20121052137
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者阎镜予, 林天麟 申请人:安科智慧城市技术(中国)有限公司