一種基于車輛的智能酒駕預(yù)防和控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于汽車主動(dòng)安全領(lǐng)域，具體提出了一種基于車輛的智能酒駕預(yù)防和控制系統(tǒng)，旨在預(yù)防酒駕，降低因酒駕導(dǎo)致的事故發(fā)生率。
【背景技術(shù)】
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[0002]隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和汽車保有量顯著增加，汽車在給人們帶來(lái)極大便利的同時(shí)，也增加了道路交通的壓力。其中，頻發(fā)的道路交通事故造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和大量的人員傷亡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，很大一部分交通事故是由駕駛員酒后駕駛引起的。醫(yī)學(xué)研究證明，酒精對(duì)駕駛員的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:酒精會(huì)影響駕駛員正確判斷距離的能力;酒精會(huì)影響駕駛員的注意力、協(xié)調(diào)能力和反應(yīng)能力，從而無(wú)法很好地控制剎車，此外酒精還會(huì)降低駕駛員的分析能力，從而導(dǎo)致作出錯(cuò)誤的判斷；與此同時(shí)，酒后飄飄然的愉悅感，也很容易使駕駛員過(guò)高地估計(jì)自己的能力。
[0003]面對(duì)酒后駕車帶來(lái)的極大的生命財(cái)產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，必須防患于未然，從源頭上抑制甚至杜絕酒駕。為了實(shí)現(xiàn)此目的，一些汽車廠商和科研人員開展了積極有效的研究。其中，需要特別指出的就是，隨著車聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)的迅速推廣應(yīng)用以及國(guó)家對(duì)智能汽車的逐步重視，如《中國(guó)制造2025》的頒布，為酒駕防控系統(tǒng)在實(shí)車上的應(yīng)用提供了便利的條件?，F(xiàn)階段，防控酒駕常用做法就是在車上裝載酒精測(cè)試裝置，如果檢測(cè)到駕駛員體內(nèi)酒精濃度低于設(shè)定閾值，則允許正常駕駛，反之，當(dāng)檢測(cè)到駕駛員體內(nèi)酒精濃度大于設(shè)定閾值時(shí)，則禁止發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，從而有效避免了飲酒駕駛員參與到道路交通體系中，進(jìn)而可大大減少酒駕導(dǎo)致的交通事故的發(fā)生。
[0004]目前，一些預(yù)防酒駕的控制系統(tǒng)雖然實(shí)現(xiàn)了酒駕預(yù)防功能，但也存在如下一些問(wèn)題:I)采用呼氣式類型的酒精傳感器，不能很好的規(guī)避車內(nèi)其他飲酒人員對(duì)檢測(cè)裝置的影響，從而造成酒精檢測(cè)的不準(zhǔn)確甚至?xí)绊懫嚨恼Ｐ旭?2)不能有效的防止駕駛員“作弊”行為，即讓未飲酒人員代替飲酒駕駛員進(jìn)行酒精檢測(cè)，從而蒙混過(guò)關(guān)，進(jìn)而埋下重大駕駛安全隱患；3)在檢測(cè)到駕駛員飲酒，尤其是醉酒后，雖禁止發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)使車輛無(wú)法行駛，但由于沒(méi)有后續(xù)服務(wù)措施，即使達(dá)到預(yù)防酒駕的目的，但也會(huì)導(dǎo)致用戶的不滿，整套系統(tǒng)駕駛員接受程度低。本人在深入分析上述問(wèn)題后，結(jié)合智能互聯(lián)汽車的發(fā)展趨勢(shì)，提出了一種基于車輛的智能酒駕預(yù)防和控制系統(tǒng)，旨在克服上述問(wèn)題，減少甚至杜絕酒駕的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本發(fā)明屬于汽車主動(dòng)安全領(lǐng)域，具體提出了一種基于車輛的智能酒駕預(yù)防和控制系統(tǒng)，旨在預(yù)防甚至杜絕酒駕，降低因酒駕導(dǎo)致的事故發(fā)生率，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種基于車輛的智能酒駕預(yù)防和控制系統(tǒng)，包括感知層、決策層以及執(zhí)行層;其中感知層包括酒精檢測(cè)傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角和力矩傳感器;決策層主要包括ECU處理單元;執(zhí)行層包括發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS、指示燈模塊、語(yǔ)音提示模塊、GPS定位模塊、醉酒輔助模塊。
[0007]技術(shù)方案中所述的酒精檢測(cè)傳感器采用皮膚接觸式和呼氣式兩種酒精檢測(cè)傳感器，其中皮膚接觸式酒精測(cè)試傳感器分別安裝在方向盤轉(zhuǎn)角為0°時(shí)方向盤±90°方向位置附近以及變速器換擋桿的頂端，通過(guò)駕駛者的手掌皮膚，實(shí)時(shí)檢測(cè)駕駛員體內(nèi)酒精含量;呼氣式酒精測(cè)試傳感器安裝在方向盤轉(zhuǎn)角為0°時(shí)的方向盤最上方，通過(guò)采集分析駕駛者呼吸出的物質(zhì)來(lái)檢測(cè)駕駛員體內(nèi)酒精含量。綜合處理兩種二者的測(cè)試結(jié)果，可提高駕駛員體內(nèi)酒精濃度的測(cè)試精度和準(zhǔn)確性；同時(shí)也提高了系統(tǒng)工作的可靠性，即當(dāng)一種酒精傳感器失效時(shí)，系統(tǒng)還能正常工作。
[0008]技術(shù)方案中所述的智能酒駕防控系統(tǒng)，與電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)共用方向盤轉(zhuǎn)角和力矩傳感器，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)、功能共用，可大幅節(jié)約成本。原因在于隨著智能車的迅速發(fā)展，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)幾乎成為其標(biāo)配之一，這為上述目的的實(shí)現(xiàn)提供了必要的條件。
[0009]技術(shù)方案中所述的智能酒駕防控系統(tǒng)，采用觸控啟動(dòng)酒駕防控系統(tǒng)的方式，即只要方向盤轉(zhuǎn)角傳感器或力矩傳感器發(fā)生變化，則可認(rèn)為駕駛員手握緊方向盤，進(jìn)而啟動(dòng)防控系統(tǒng)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，檢測(cè)到駕駛員手離開方向盤一段時(shí)間(其間可能換人駕駛)，則在當(dāng)前駕駛員手接觸方向盤時(shí)，系統(tǒng)再次自行啟動(dòng)，從而有效避免了中途更換駕駛員的“作弊”行為的發(fā)生，切實(shí)提高系統(tǒng)的有效性。
[0010]技術(shù)方案中所述的醉酒輔助模塊終端設(shè)置有鍵盤，包括:醫(yī)療鍵、代駕鍵、家屬鍵、的士鍵。在當(dāng)檢測(cè)到駕駛員體內(nèi)酒精濃度超過(guò)80mg/1 OOml時(shí)，醉酒輔助模塊和GPS定位模塊啟動(dòng)，駕駛員可根據(jù)自身情況有選擇的發(fā)出求助信號(hào)。其中最值得一提的是醫(yī)療鍵，當(dāng)駕駛員飲酒過(guò)量而導(dǎo)致身體嚴(yán)重不適或誘發(fā)疾病時(shí)，可通過(guò)該鍵向最近的醫(yī)院發(fā)出求救信號(hào)，同時(shí)GPS將車輛所在位置發(fā)送至醫(yī)院求助網(wǎng)絡(luò)終端，可為駕駛員贏得寶貴的救助時(shí)間。
[0011]技術(shù)方案中所述的當(dāng)檢測(cè)到駕駛員體內(nèi)酒精濃度S時(shí)，執(zhí)行如下步驟:
[0012]a)若S〈Si，指示燈顯示為綠色，語(yǔ)音提示系“請(qǐng)系好安全帶”，發(fā)動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)，正常駕駛；
[0013]b)若SKSUOmg/lOOml，指示燈顯示為綠色，語(yǔ)音提示“請(qǐng)系好安全帶”；通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)(EMS)控制車速V < V1，并隨著車速的不同控制安全帶的松緊程度，即低速時(shí)，控制安全帶松點(diǎn)以提高舒適;高速時(shí)，控制安全帶適當(dāng)緊一些以提高安全性；
[0014]c)若20mg/100ml < S〈80mg/100ml，指示燈顯示為黃色，語(yǔ)音提示“您已飲酒，請(qǐng)勿駕駛”，控制發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)(EMS)禁止啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；
[0015]d)若S > 80mg/100ml，指示燈為紅色，語(yǔ)音提示“您已醉酒，嚴(yán)禁駕駛”，控制發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)(EMS)禁止啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，GPS定位模塊以及醉酒輔助模塊開啟。
[0016]其中，a)和b)兩種情況中的51和％可對(duì)駕駛員開放，可由駕駛員根據(jù)自身具體情況而設(shè)定，其中Si為0-20之間的一個(gè)數(shù)，Vi < 80km/h;如果駕駛員不設(shè)定，則默認(rèn)Si = 1mg/10ml、Vi = 80km/h
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0018]1.控制層的E⑶與發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS通過(guò)CAN連接，直接通過(guò)控制EMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制，不需要在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電路中串聯(lián)繼電器等電器元件，減少對(duì)車輛的改動(dòng)，降低成本，節(jié)約時(shí)間。
[0019]2.采用兩種不同類型的酒精測(cè)試傳感器，一方面可綜合兩者的測(cè)試數(shù)據(jù)，使檢測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確；另一方面也增加了系統(tǒng)的冗余，即當(dāng)其中一種傳感器失效時(shí)，系統(tǒng)仍可工作。
[0020 ] 3.基于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)中的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器以及扭矩傳感器來(lái)控制酒駕防控系統(tǒng)的開啟，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)和功能共用，可大幅度節(jié)約成本。
[0021]4.醉酒輔助模塊終端設(shè)有鍵盤，當(dāng)檢測(cè)到駕駛員醉酒后醉酒輔助模塊與GPS定位模塊共同啟動(dòng)，如果駕駛員由于飲酒過(guò)量感覺(jué)身體嚴(yán)重不適或?qū)е乱恍┘膊〉恼T發(fā)，可通過(guò)鍵盤上的醫(yī)療鍵向最近的醫(yī)院發(fā)出救援信號(hào)，并通過(guò)GPS定位系統(tǒng)告知其車輛位置，提高了救援的時(shí)效性，為救助贏得寶貴的時(shí)間，在一定程度上可避免悲劇的產(chǎn)生;其他按鍵可根據(jù)駕駛員自身情況進(jìn)行選擇操作。
[0022]5.根據(jù)酒精檢測(cè)傳感器檢測(cè)到的駕駛員體內(nèi)酒精濃度值S，通過(guò)在允許的范圍內(nèi)(0-20mg/100ml)設(shè)定閾值，并根據(jù)S處在不同的范圍，采用不同的控制方法，使控制系統(tǒng)可操作性更強(qiáng)。
[0023]6.當(dāng)檢測(cè)到SKSUOmg/lOOml時(shí)，EMS系統(tǒng)控制車速V < Vi，限制最高車速，并隨著車速的不同控制安全帶的松緊程度，提高了駕駛員行駛安全性。
[0024]7.相比于采用人臉