專利名稱：一種可識(shí)別駕駛員的防酒后駕車車載系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種保證汽車安全性的車載系統(tǒng)，尤其是涉及一種能識(shí)別駕駛員
的防酒后駕車車載系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，我國汽車保有量和擁有私家車的人數(shù)持續(xù)增長，與此同時(shí)，機(jī)動(dòng)車駕駛員由于酒后駕車而造成的交通事故也屢見不鮮，尤其是在春節(jié)等重大節(jié)日前后，酒后駕車造成的交通事故呈明顯的遞增趨勢，而且大部分是惡性事故，對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)和安全造成了極大的危害。 目前我國交警一般使用酒精測試儀來檢測駕駛員體內(nèi)的酒精濃度，進(jìn)而判斷駕駛員是否為酒后駕車。酒精濃度測試儀雖然在一定程度上減少和控制了酒后駕車的行為，但它需要通過交警的協(xié)助，隨機(jī)性大，大多數(shù)駕駛員存有僥幸心理，逃避交警的檢查，因此并不能從根本上杜絕酒后駕車的行為；而且檢測時(shí)駕駛員需要對(duì)準(zhǔn)酒精測試儀進(jìn)氣口吹氣，檢測程序復(fù)雜，準(zhǔn)確度也比較差，經(jīng)常導(dǎo)致駕駛員與交警之間的糾紛。 上述酒精濃度測試儀是一種對(duì)飲酒駕車的被動(dòng)防御裝置。為了對(duì)駕駛員酒后駕車進(jìn)行主動(dòng)干預(yù)，瑞典的紳寶汽車目前推出了具有酒精測試功能的"測酒鑰匙"Alcokey。通過檢測駕駛者呼氣里的酒精濃度是否超出閾值，決定駕駛員是否能夠起動(dòng)汽車。沃爾沃公司也研制了新的酒精檢測系統(tǒng)，此系統(tǒng)與大多數(shù)歐洲警察所使用的裝備一樣采用燃料電池技術(shù)，由于該系統(tǒng)采用了先進(jìn)的傳感器技術(shù)，因此駕駛者無法使用氣泵一類的外部空氣來蒙騙過關(guān)。 但是，無論是"測酒鑰匙"還是沃爾沃的酒精檢測系統(tǒng)，都不能識(shí)別駕駛員，不能保證吹氣者與駕駛者的一致性，無法判斷飲酒駕駛員是否采用找他人代替吹氣的方式蒙混過關(guān)，也未考慮在行駛途中換人駕駛的情況，仍然存在一定的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可識(shí)別駕駛員的防酒后駕車車載系統(tǒng)，可用于防止駕駛員找人代為起動(dòng)或中途停車換人的舞弊行為的發(fā)生。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該可識(shí)別駕駛員的防酒后駕車車載系統(tǒng)包括酒精探測器、A/D轉(zhuǎn)換器、起動(dòng)控制器，所述酒精探測器與A/D轉(zhuǎn)換器連接，此外，所述車載系統(tǒng)還包括中央處理器和CCD人臉識(shí)別電路，所述中央處理器分別與A/D轉(zhuǎn)換器、CCD人臉識(shí)別電路和起動(dòng)控制器連接。 進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)電路，所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)電路與所述中央處理器連接。 進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還包括聲光報(bào)警裝置，所述聲光報(bào)警裝置包括聲音報(bào)警器
和燈光報(bào)警器，所述聲音報(bào)警器和燈光報(bào)警器分別與中央處理器連接。 本實(shí)用新型所述酒精探測器的電路包括酒敏傳感器TP-3C和限流保護(hù)電阻Rl。
3[0011] 本實(shí)用新型所述A/D轉(zhuǎn)換器的電路包括A/D轉(zhuǎn)換芯片ADS574。 本實(shí)用新型所述CCD人臉識(shí)別電路包括拍攝駕駛員頭像的CCD攝像頭和CCD驅(qū)動(dòng)
芯片RXD4460，所述CCD攝像頭與CCD驅(qū)動(dòng)芯片RXD4460連接。 本實(shí)用新型所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)電路包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)MS和觸發(fā)電路，所述觸發(fā)電路由光電耦合開關(guān)組成，所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)MS經(jīng)觸發(fā)電路送給中央處理器。[0014] 本實(shí)用新型所述中央處理器的電路包括ARM S3C2410芯片、時(shí)鐘模塊、閃存模塊和JTAG接口 ，所述時(shí)鐘模塊、閃存模塊和JTAG接口分別與ARMS3C2410連接。[0015] 本實(shí)用新型所述聲光報(bào)警裝置的電路包括聲音報(bào)警器、燈光報(bào)警器和選通開關(guān)Sl，所述聲音報(bào)警器包括喇叭Sp、三極管Ql、限流電阻R9和RIO，限流電阻R9與輸入信號(hào)線連接，限流電阻RIO接地，三極管Ql與喇叭Sp連接，所述燈光報(bào)警器包括紅燈Ll、綠燈L2、限流電阻R7和R8，限流電阻R7與紅燈Ll連接，限流電阻R8與綠燈L2連接。[0016] 本實(shí)用新型所述起動(dòng)控制器的電路包括繼電器K1、三極管Q2、二極管D1和限流電阻Rll，限流電阻Rll與三極管Q2連接，二極管Dl和繼電器Kl分別與三極管Q2連接。[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果是(l)本實(shí)用新型把酒精濃度監(jiān)測系統(tǒng)和人臉辨識(shí)系統(tǒng)整合在一起，酒精濃度監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測駕駛員座位前方空氣中的酒精濃度，達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、車輛起步和運(yùn)行過程中的全過程監(jiān)測；人臉識(shí)別系統(tǒng)對(duì)汽車駕駛員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，杜絕了找人代為發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)然后由飲酒者駕駛的舞弊行為。(2)即使在車輛起步后中途停車換人駕車，系統(tǒng)仍能完成識(shí)別和控制功能。(3)同時(shí)，避免了同車飲酒乘員呼出氣體對(duì)酒精監(jiān)測的干擾。(4)當(dāng)車載系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)駕駛員有飲酒情況時(shí)，開啟語音提示，同時(shí)光電報(bào)警，提醒駕駛員不要酒后駕車，防止事故發(fā)生，最大限度的杜絕了酒后駕車行為。(5)車載系統(tǒng)可對(duì)酒精濃度的閾值進(jìn)行不同的設(shè)置，保證了不同地區(qū)、不同國家對(duì)酒精濃度的要求。(6)系統(tǒng)對(duì)汽車原有電路改動(dòng)小，工作穩(wěn)定和可靠，占用空間小。

圖1是本實(shí)用新型車載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本實(shí)用新型的酒精探測器電路原理圖； 圖3是本實(shí)用新型的A/D轉(zhuǎn)換器電路原理圖； 圖4是本實(shí)用新型的CCD人臉識(shí)別電路原理圖； 圖5是本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)電路原理圖； 圖6是本實(shí)用新型的中央處理器電路原理圖； 圖7是本實(shí)用新型的聲光報(bào)警裝置電路原理圖； 圖8是本實(shí)用新型的起動(dòng)控制器電路原理圖； 圖9是本實(shí)用新型車載系統(tǒng)的工作流程框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。 如圖1所示，本實(shí)用新型包括酒精探測器1、A/D轉(zhuǎn)換器2、起動(dòng)控制器3、聲光報(bào)警裝置4、中央處理器5、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)電路6和CCD人臉識(shí)別電路7。酒精探測器1和A/D轉(zhuǎn)換器2的數(shù)據(jù)接口相連；所述A/D轉(zhuǎn)換器2、 CCD人臉識(shí)別電路7、起動(dòng)控制器3、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)電路6和聲光報(bào)警裝置4分別與中央處理器5連接。CCD人臉識(shí)別電路7把采集的人臉信號(hào)傳送給中央處理器5。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)經(jīng)觸發(fā)電路傳送給中央處理器5。中央處理器5發(fā)出的信號(hào)傳遞給起動(dòng)控制器3和聲光報(bào)警裝置4。 如圖2所示，酒精探測器電路包括酒敏傳感器TP-3C和限流保護(hù)電阻Rl ，酒敏傳感器TP-3C有一端與+5V電壓連接，有一端接地，并和限流電阻R1并聯(lián)。TP-3c是半導(dǎo)體型酒敏傳感器，靈敏度高，可實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)和恢復(fù)，響應(yīng)時(shí)間《5S，滿足本實(shí)用新型車載系統(tǒng)對(duì)短時(shí)間響應(yīng)的要求。 如圖3所示，A/D轉(zhuǎn)換器電路包括A/D轉(zhuǎn)換芯片ADS574，此芯片把酒精探測器1傳遞的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后送給中央處理器5，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器2是12位，速度快。本實(shí)用新型車載系統(tǒng)也可以換用其它的A/D轉(zhuǎn)換芯片。 如圖4所示，CCD人臉識(shí)別電路7包括CCD攝像頭和CCD驅(qū)動(dòng)芯片RXD4460， CCD攝像頭與CCD驅(qū)動(dòng)芯片RXD4460連接。CCD驅(qū)動(dòng)芯片把CCD攝像頭采集的人臉信號(hào)通過10位數(shù)據(jù)口傳送給中央處理器5。 如圖5所示，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)電路6包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)MS和觸發(fā)電路，觸發(fā)電路由光電耦合開關(guān)和限流電阻R6組成，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)MS經(jīng)觸發(fā)電路降低電壓后送給中央處理器5。 如圖6所示，中央處理器5的電路包括ARM S3C2410芯片、時(shí)鐘模塊、閃存模塊和JTAG接口 。時(shí)鐘模塊、閃存模塊和JTAG接口分別與ARM S3C2410連接。其中，時(shí)鐘模塊提供給ARM S3C2410芯片總線時(shí)鐘，閃存模塊為ARMS3C2410芯片提供了存儲(chǔ)空間，JTAG接口用于程序下載。ARM S3C2410芯片耗電少功能強(qiáng)，符合本實(shí)用新型車載系統(tǒng)對(duì)圖像處理的要求。本實(shí)用新型也可以用其它類似的芯片。 如圖7所示，聲光報(bào)警裝置4的電路包括聲音報(bào)警器、燈光報(bào)警器和選通開關(guān)Sl，其中聲音報(bào)警器包括喇叭Sp、三極管Ql、限流電阻R9和RIO，限流電阻R9與輸入信號(hào)線連接，限流電阻R10接地，三極管Ql與喇叭Sp連接，燈光報(bào)警器包括紅燈Ll、綠燈L2、限流電阻R7和R8，限流電阻R7與紅燈Ll連接，限流電阻R8與綠燈L2連接。[0035] 如圖8所示，起動(dòng)控制器3的電路包括繼電器K1、三極管Q2、二極管D1和限流電阻Rll。限流電阻R11與三極管Q2連接，二極管D1和繼電器K1分別與三極管Q2連接。其中，二極管Dl保護(hù)繼電器線圈不會(huì)被反向電流燒壞，由三極管Q2和繼電器K1來控制發(fā)動(dòng)機(jī)是否起動(dòng)。 起動(dòng)控制電路能夠控制發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和熄火，此功能通過串接在低壓點(diǎn)火電路中的常閉開關(guān)，如繼電器K1實(shí)現(xiàn)。繼電器K1保持閉合狀態(tài)時(shí)，汽車能正常起動(dòng)；繼電器K1打開時(shí)，雖然車輛起動(dòng)機(jī)能正常工作，但由于低壓點(diǎn)火電路被斷開，汽車無法正常起動(dòng)；當(dāng)車輛正常起動(dòng)后，若中央處理器5發(fā)出指令打開Kl，則低壓點(diǎn)火電路被斷開，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。[0037] 如圖9所示，以下對(duì)本實(shí)用新型車載系統(tǒng)的具體工作過程進(jìn)行說明[0038] 系統(tǒng)啟動(dòng)后，監(jiān)測起動(dòng)電路是否接通，若接通，利用CCD攝像頭拍攝駕駛員座位處人員的照片A，其圖像作為對(duì)比母本保存下來。同時(shí)讀取駕駛員座位處空氣中的酒精濃度，并判斷是否小于設(shè)定的閾值，如果酒精濃度大于閾值，則通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元斷開發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火電路，此時(shí)即使起動(dòng)機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)也不能起動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行語音提示和光電報(bào)警。系統(tǒng)延時(shí)10s后，繼續(xù)監(jiān)測起動(dòng)電路是否接通。如果酒精濃度小于閾值，則車輛能夠正常起動(dòng)。車輛起動(dòng)后，ARM中央處理器每隔2秒鐘讀取一次駕駛員座位處空氣中的酒精濃度，并判斷是否小于設(shè)定的閾值。如果酒精濃度大于閾值，則拍攝駕駛員的照片B，進(jìn)行圖像辨識(shí)。若照片A、B為同一人，確定為是其他飲酒乘員呼出的氣體影響了酒精濃度的監(jiān)測，而不是更換了駕駛者；若照片A、B為不同的人，則確定為更換了駕駛者，則ARM中央處理器通知發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元斷開發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火電路，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，車輛不能行駛，同時(shí)進(jìn)行語音提示和光電報(bào)警。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)駕駛員的唯一性監(jiān)控，杜絕了找人代為起動(dòng)然后由飲酒者駕駛的舞弊行為。同時(shí)，也避免了同車飲酒乘員呼出氣體對(duì)酒精監(jiān)測的干擾。
權(quán)利要求一種可識(shí)別駕駛員的防酒后駕車車載系統(tǒng)，它包括酒精探測器、A/D轉(zhuǎn)換器、起動(dòng)控制器，所述酒精探測器與A/D轉(zhuǎn)換器連接，其特征是所述車載系統(tǒng)還包括中央處理器和CCD人臉識(shí)別電路，所述中央處理器分別與A/D轉(zhuǎn)換器、CCD人臉識(shí)別電路和起動(dòng)控制器連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可識(shí)別駕駛員的防酒后駕車車載系統(tǒng)，其特征是它還包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)電路，所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)電路與所述中央處理器連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可識(shí)別駕駛員的防酒后駕車車載系統(tǒng)，其特征是它還包括聲光報(bào)警裝置，所述聲光報(bào)警裝置包括聲音報(bào)警器和燈光報(bào)警器，所述聲音報(bào)警器和燈光報(bào)警器分別與中央處理器連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可識(shí)別駕駛員的防酒后駕車車載系統(tǒng)，其特征是所述酒精探測器的電路包括酒敏傳感器TP-3C和限流保護(hù)電阻Rl 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可識(shí)別駕駛員的防酒后駕車車載系統(tǒng)，其特征是所述A/D轉(zhuǎn)換器的電路包括A/D轉(zhuǎn)換芯片ADS574。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可識(shí)別駕駛員的防酒后駕車車載系統(tǒng)，其特征是所述CCD人臉識(shí)別電路包括拍攝駕駛員頭像的CCD攝像頭和CCD驅(qū)動(dòng)芯片RXD4460，所述CCD攝像頭與CCD驅(qū)動(dòng)芯片RXD4460連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可識(shí)別駕駛員的防酒后駕車車載系統(tǒng)，其特征是所述中央處理器的電路包括ARM S3C2410芯片、時(shí)鐘模塊、閃存模塊和JTAG接口 ，所述時(shí)鐘模塊、閃存模塊和JTAG接口分別與ARM S3C2410連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可識(shí)別駕駛員的防酒后駕車車載系統(tǒng)，其特征是所述起動(dòng)控制器的電路包括繼電器K1、三極管Q2、二極管D1和限流電阻R11，所述限流電阻R11與三極管Q2連接，所述二極管Dl和繼電器Kl分別與三極管Q2連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可識(shí)別駕駛員的防酒后駕車車載系統(tǒng)，其特征是所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)電路包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)MS和觸發(fā)電路，所述觸發(fā)電路由光電耦合開關(guān)組成，所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)MS經(jīng)觸發(fā)電路傳送給中央處理器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可識(shí)別駕駛員的防酒后駕車車載系統(tǒng)，其特征是所述聲光報(bào)警裝置的電路包括聲音報(bào)警器、燈光報(bào)警器和選通開關(guān)S1，所述聲音報(bào)警器包括喇叭Sp、三極管Ql、限流電阻R9和限流電阻R10，所述限流電阻R9與輸入信號(hào)線連接，所述限流電阻RIO接地，所述三極管Ql與喇叭Sp連接，所述燈光報(bào)警器包括紅燈Ll、綠燈L2、限流電阻R7和限流電阻R8，所述限流電阻R7與紅燈Ll連接，所述限流電阻R8與綠燈L2連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可識(shí)別駕駛員的防酒后駕車車載系統(tǒng)，它包括酒精探測器、A/D轉(zhuǎn)換器、起動(dòng)控制器，所述酒精探測器與A/D轉(zhuǎn)換器連接，此外，車載系統(tǒng)包括中央處理器和CCD人臉識(shí)別電路，中央處理器分別與A/D轉(zhuǎn)換器、CCD人臉識(shí)別電路和起動(dòng)控制器連接。本實(shí)用新型把酒精濃度監(jiān)測系統(tǒng)和人臉辨識(shí)系統(tǒng)整合在一起，由酒精探測器實(shí)時(shí)監(jiān)測駕駛員座位前方空氣中的酒精濃度，達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、車輛起步和運(yùn)行過程中的全過程監(jiān)測；人臉識(shí)別電路則對(duì)汽車駕駛員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，杜絕了找人代為發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)然后由飲酒者駕駛的舞弊行為。即使在車輛起步后中途停車換人駕車，系統(tǒng)仍能完成識(shí)別和控制功能，且避免同車飲酒乘員呼出氣體對(duì)酒精監(jiān)測的干擾。
文檔編號(hào)B60K28/06GK201457078SQ20092012369
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者吳躍成, 夏云清, 季小偉, 謝佩 申請人:浙江理工大學(xué)