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1、(10)申请公布号 CN 104228580 A (43)申请公布日 2014.12.24 C N 1 0 4 2 2 8 5 8 0 A (21)申请号 201410490305.5 (22)申请日 2014.09.24 B60K 28/06(2006.01) (71)申请人重庆长安汽车股份有限公司 地址 400023 重庆市江北区建新东路260号 (72)发明人孙旗 (74)专利代理机构重庆华科专利事务所 50123 代理人康海燕 谭小琴 (54) 发明名称 防止醉酒驾车的电子装置及控制方法 (57) 摘要 本发明公开了一种防止醉酒驾车的电子装置 及控制方法，包括麦克风，酒精传感器，酒精检。
2、测 模块，第一信号放大器、第二信号放大器、模数转 换器、计数器，与门集成块和开关晶体管；所述麦 克风与第一信号放大器连接，第一信号放大器分 别与模数转换器、启动开关连接，模数转换器与计 数器连接，计数器与与门集成块的一输入引脚连 接；酒精传感器与第二信号放大器连接，第二信 号放大器与酒精检测模块连接，酒精检测模块与 与门集成块的另一输入引脚连接；该与门集成块 的输出引脚与开关晶体管的基极连接，开关晶体 管的集电极分别与第二信号放大器、发动机ECU 连接，开关晶体管的发射极与密码ECU连接。本发 明能够防止酒后驾驶的问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 (19)中。
3、华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104228580 A CN 104228580 A 1/2页 2 1.一种防止醉酒驾车的电子装置，其特征在于：包括麦克风（3）、酒精传感器（12）、酒 精检测模块（14）、第一信号放大器（4）、第二信号放大器（13）、模数转换器（5）、计数器（6）， 与门集成块（7）和开关晶体管（8）； 所述麦克风（3）与第一信号放大器（4）连接，第一信号放大器（4）分别与模数转换器 （5）、启动开关（18）连接，模数转换器（5）与计数器（6）连接，计数器（6）与与门集成块（7） 的一输入引脚连。
4、接； 酒精传感器（12）与第二信号放大器（13）连接，第二信号放大器（13）与酒精检测模块 （14）连接，酒精检测模块（14）与与门集成块（7）的另一输入引脚连接； 所述与门集成块（7）的输出引脚与开关晶体管（8）的基极连接，开关晶体管（8）的集电 极分别与第二信号放大器（13）、发动机ECU（10）连接，开关晶体管（8）的发射极与密码ECU （9）连接； 启动发动机时，将启动开关（18）拨动到“On”位置，然后对准麦克风（3）和酒精传感器 （12）吹气，麦克风（3）拾取驾驶员吹气的音频信号（16）并传送到第一信号放大器（4），经过 第一信号放大器（4）放大后传送到模数转换器（5），经过模数转。
5、换器（5）的处理形成矩形波 脉冲信号（17），矩形波脉冲信号（17）进入计数器（6）开始计数，当计数量累计达到设计次 数时，计数器（6）的输出端将输出高电平并传送到与门集成块（7）的一输入引脚； 驾驶员吹出的气体到达酒精传感器（12）的表面，当酒精传感器（12）检测出有酒精含 量则输出一个信号，该信号经第二信号放大器（13）放大后传送给酒精检测模块（14），当酒 精检测模块（14）判断出酒精含量大于预设的阀值时，酒精检测模块（14）输出高电平并传 送到与门集成块（7）的另一输入引脚； 当所述与门集成块（7）的两个输入引脚的输入均为高电平时，与门集成块（7）被触发 产生一个高电平，该高电平加到开。
6、关晶体管（8）的基极上，使该开关晶体管（8）的发射极和 集电极导通，给密码ECU（9）供电，密码ECU（9）产生的密码指令通过CAN总线输送给发动 机ECU（10），发动机ECU（10）收到密码指令后与内置密钥匹配，如果匹配成功，则输出指令 信号给点火模块（11）让发动机点火。 2.根据权利要求1所述的防止醉酒驾车的电子装置，其特征在于：所述计数器（6）掉电 后自动清零复位，汽车熄火后，计数器（6）复位，等待下一次通电后重新计数。 3.根据权利要求1或2所述的防止醉酒驾车的电子装置，其特征在于：所述麦克风（3） 和酒精传感器（12）安装在汽车方向盘上。 4.根据权利要求3所述的防止醉酒驾车的电。
7、子装置，其特征在于：在汽车方向盘的中 部开设有第一孔（2），所述麦克风（3）安装在该第一孔（2）内，所述酒精传感器（12）位于麦 克风（3）的下方，并在靠近第一孔（2）的周围开设有多个第二孔（1），且各第二孔（1）分别通 过通气道（15）与酒精传感器（12）连通。 5.一种防止醉酒驾车的控制方法，其特征在于：采用如权利要求1至4任一所述的防 止醉酒驾车的电子装置，包括以下步骤： 步骤1、启动发动机时，将启动开关（18）拨动到“On”位置，然后对准麦克风（3）和酒精 传感器（12）吹气； 步骤2、麦克风（3）拾取驾驶员吹气的音频信号（16）并传送到第一信号放大器（4），经 过第一信号放大器（4）。
8、放大后传送到模数转换器（5），经过模数转换器（5）的处理形成矩形 权 利 要 求 书CN 104228580 A 2/2页 3 波脉冲信号（17），矩形波脉冲信号（17）进入计数器（6）开始计数，当计数量累计达到设计 次数时，计数器（6）的输出端将输出高电平并传送到与门集成块（7）的一输入引脚； 步骤3、驾驶员吹出的气体通过第二孔（1）经通气道（15）后到达酒精传感器（12）的表 面，当酒精传感器（12）检测出有酒精含量则输出一个信号，该信号经第二信号放大器（13） 放大后传送给酒精检测模块（14），当酒精检测模块（14）判断出酒精含量大于预设的阀值 时，酒精检测模块（14）输出高电平并传送到。
9、与门集成块（7）的另一输入引脚； 步骤4、与门集成块（7）判断其两个输入引脚的输入电平是否均为高电平，若是，与门 集成块（7）被触发产生一个高电平，该高电平加到开关晶体管（8）的基极上，使该开关晶体 管（8）的发射极和集电极导通，给密码ECU（9）供电，密码ECU（9）产生的密码指令通过CAN 总线输送给发动机ECU（10），发动机ECU（10）收到密码指令后与内置密钥匹配，如果匹配 成功，则输出指令信号给点火模块（11）让发动机点火，若否，则该与门集成块（7）不能被触 发，所述开关晶体管（8）的发射极和集电极无法导通，即发动机无法起动。 权 利 要 求 书CN 104228580 A 1/4。
10、页 4 防止醉酒驾车的电子装置及控制方法 技术领域 0001 本发明属于汽车电子技术，具体涉及一种防止醉酒驾车的电子装置及控制方法。 背景技术 0002 我国的汽车产量飞速发展，而伴随而来的交通事故也层出不穷。在交通事故的统 计中，由于酒驾而引起的交通事故占有很大的比例。国家对此也出台了非常严厉的法规，但 是屡禁不止。 0003 醉酒驾驶的危害在于由于驾车人员的中枢神经受到酒精的作用，产生错误判断和 手脚不受控制而导致的交通事故结果。任何汽车的安全保障设施，任何先进的机械和电子 安全功能设施对此都无能为力。 0004 目前警察利用吹气测量技术可以测出驾驶员的饮酒情况，但这只能是小概率的抽 查，。
11、且是事后执法，而非事前预防，不能真正从根本上杜绝酒驾的发生。 发明内容 0005 本发明的目的是提供一种防止醉酒驾车的电子装置，能对驾驶员是否饮酒进行检 测，并在检出酒精超标后禁止机动车点火，以防止酒后驾驶的问题。 0006 本发明所述的一种防止醉酒驾车的电子装置，包括麦克风，酒精传感器，酒精检测 模块，第一信号放大器、第二信号放大器、模数转换器、计数器，与门集成块和开关晶体管； 所述麦克风与第一信号放大器连接，第一信号放大器分别与模数转换器、启动开关连 接，模数转换器与计数器连接，计数器与与门集成块的一输入引脚连接；酒精传感器与第二 信号放大器连接，第二信号放大器与酒精检测模块连接，酒精检测。
12、模块与与门集成块的另 一输入引脚连接；该与门集成块的输出引脚与开关晶体管的基极连接，开关晶体管的集电 极分别与第二信号放大器、发动机ECU连接，开关晶体管的发射极与密码ECU连接。 0007 启动发动机时，将启动开关拨动到“On”位置，然后对准布置在方向盘上设置的麦 克风和酒精传感器吹气，吹气时长要达到3-5秒。麦克风拾取驾驶员吹气的音频信号并传 送到第一信号放大器，经过第一信号放大器放大后传送到模数转换器，经过模数转换器的 处理形成矩形波脉冲信号，矩形波脉冲信号进入计数器开始计数，当计数量累计达到设计 次数时，计数器的输出端将输出高电平并传送到与门集成块的一输入引脚。驾驶员吹出的 气体到达酒。
13、精传感器的表面，当酒精传感器检测出有酒精含量则输出一个信号，该信号经 第二信号放大器放大后传送给酒精检测模块，当酒精检测模块判断出酒精含量大于预设的 阀值时，酒精检测模块输出高电平并传送到与门集成块的另一输入引脚。当所述与门集成 块的两个输入引脚的输入均为高电平时，与门集成块被触发产生一个高电平，该高电平加 到开关晶体管的基极上，使该开关晶体管的发射极和集电极导通，给密码ECU供电，密码 ECU产生的密码指令通过CAN总线输送给发动机ECU，发动机ECU收到密码指令后与内置密 钥匹配，如果匹配成功，则输出指令信号给点火模块让发动机点火。 0008 所述计数器掉电后自动清零复位，汽车熄火后，计数。
14、器复位，等待下一次通电后重 说 明 书CN 104228580 A 2/4页 5 新计数。 0009 所述麦克风和酒精传感器安装在汽车方向盘上。方便驾驶员进行检测。 0010 在汽车方向盘的中部开设有第一孔，所述麦克风安装在该第一孔内，所述酒精传 感器位于麦克风的下方，并在靠近第一孔的周围开设有多个第二孔，且各第二孔分别通过 通气道与酒精传感器连通。让吹出的气体能够集中地作用在酒精传感器上。 0011 本发明所述的防止醉酒驾车的控制方法，采用如权利要求1至4任一所述的防止 醉酒驾车的电子装置，包括以下步骤： 步骤1、启动发动机时，将启动开关拨动到“On”位置，然后对准麦克风和酒精传感器吹 气；。
15、 步骤2、麦克风拾取驾驶员吹气的音频信号并传送到第一信号放大器，经过第一信号放 大器放大后传送到模数转换器，经过模数转换器的处理形成矩形波脉冲信号，矩形波脉冲 信号进入计数器开始计数，当计数量累计达到设计次数时，计数器的输出端将输出高电平 并传送到与门集成块的一输入引脚； 步骤3、驾驶员吹出的气体到达酒精传感器的表面，当酒精传感器检测出有酒精含量则 输出一个信号，该信号经第二信号放大器放大后传送给酒精检测模块，当酒精检测模块判 断出酒精含量大于预设的阀值时，酒精检测模块输出高电平并传送到与门集成块的另一输 入引脚； 步骤4、与门集成块判断其两个输入引脚的输入电平是否均为高电平，若是，与门集成 。
16、块被触发产生一个高电平，该高电平加到开关晶体管的基极上，使该开关晶体管的发射极 和集电极导通，给密码ECU供电，密码ECU产生的密码指令通过CAN总线输送给发动机ECU， 发动机ECU收到密码指令后与内置密钥匹配，如果匹配成功，则输出指令信号给点火模块 让发动机点火，若否，则该与门集成块不能被触发，开关晶体管的发射极和集电极无法导 通，即无法起动发动机。 0012 本发明所述的防止醉酒驾车的电子装置及控制方法的优点：利用酒精测量技术配 合发动机启动密码技术，让驾驶员在启动发动机时，由防止醉酒驾车的电子装置对其饮酒 情况进行强制测试。如果酒精含量超过预设阀值时，则拒绝对密码ECU提供电源，从而密。
17、码 ECU不能向发动机ECU发出密码指令，导致发动机ECU设定的密钥得不到匹配指令而无法让 发动机启动，从而有效地解决了驾驶员酒后驾驶的问题。 附图说明 0013 图1为本发明电路原理图； 图2 为本发明的模数转换波形曲线图； 图3为本发明中麦克风和酒精传感器的布置位置图； 图4为本发明中麦克风和酒精传感器布置剖视图。 具体实施方式 0014 下面结合附图对本发明作进一步说明。 0015 如图1所示的一种防止醉酒驾车的电子装置，包括麦克风3，酒精传感器12，酒精 检测模块14，第一信号放大器4、第二信号放大器13、模数转换器5、计数器6，与门集成块7 说 明 书CN 104228580 A 3。
18、/4页 6 和开关晶体管8；所述麦克风3与第一信号放大器4连接，第一信号放大器4分别与模数转 换器5、启动开关连接，模数转换器5与计数器6连接，计数器6与与门集成块7的一输入 引脚连接；酒精传感器12与第二信号放大器13连接，第二信号放大器13与酒精检测模块 14连接，酒精检测模块14与与门集成块7的另一输入引脚连接；该与门集成块7的输出引 脚与开关晶体管8的基极连接，开关晶体管8的集电极分别与第二信号放大器13、发动机 ECU10连接，开关晶体管8的发射极与密码ECU9连接。 0016 驾驶员要启动发动机时，先将启动开关拨动到“On”位置，然后对准布置在方向盘 上设置的麦克风3和酒精传感器1。
19、2吹气，吹气时长要达到3-5秒，其目的是需要有一个足 够长度的连续音频信号采集时间以防止其他突发声波的信号干扰，另一方面，足够时间长 度的吹气可以保证酒精传感器12得到足够量的取样气体样本。 0017 麦克风3拾取驾驶员吹气的音频信号16并传送到第一信号放大器4，经过第一信 号放大器4放大后传送到模数转换器5，经过模数转换器5的处理形成矩形波脉冲信号17， 参见图2，矩形波脉冲信号进入计数器6开始计数。当计数量累计达到设计次数时，计数器 6的输出端将输出高电平并传送到与门集成块7的一输入引脚。计数器6电路设计成掉电 后自动清零复位，汽车熄火后，计数器6复位，等待下一次通电后方可重新计数。计数器。
20、6 的计数次数为2 n 次方，时间计算公式为：t =1/f2 n ，式中：t =时间，单位秒，f=模数转换 器5生成的矩形波脉冲信号频率，时间取值3-5秒。 0018 驾驶员吹出的气体到达酒精传感器12的表面，当酒精传感器12检测出有酒精含 量则输出一个信号，该信号经第二信号放大器13放大后传送给酒精检测模块14，当酒精检 测模块14判断出酒精含量大于预设的阀值时，酒精检测模块14输出高电平并传送到与门 集成块7的另一输入引脚。 0019 没有吹气时，麦克风3信号回路和酒精传感器12信号回路的输出信号都处于低电 平，不能触发与门集成块7。当只有麦克风3信号回路或酒精传感器12的信号回路输出高 。
21、电平时，仍然不能触发与门集成块7。只有当所述与门集成块7的两个输入引脚的输入均为 高电平时，该与门集成块7被触发产生一个高电平，该高电平加到开关晶体管8的基极上使 该开关晶体管8的发射极和集电极导通，给密码ECU9供电，密码ECU9产生的密码指令通过 CAN总线输送给发动机ECU10，发动机ECU10收到密码指令后与内置密钥匹配，如果匹配成 功，则输出指令信号给点火模块11让发动机点火。 0020 如图3和图4所示，为了方便驾驶员进行检测，将麦克风3和酒精传感器12安装 在汽车方向盘上。具体技术方案是，在汽车方向盘的中部开设有第一孔2，所述麦克风3安 装在该第一孔2内，所述酒精传感器12位于麦。
22、克风3的下方，并在靠近第一孔2的周围开 设有多个第二孔1，且各第二孔1分别通过通气道15与酒精传感器12连通。让吹出的气体 能够集中地作用在酒精传感器12上。 0021 一种防止醉酒驾车的控制方法，采用本发明所述的防止醉酒驾车的电子装置，包 括以下步骤： 步骤1、启动发动机时，将启动开关18拨动到“On”位置，然后对准麦克风3和酒精传感 器12吹气； 步骤2、麦克风3拾取驾驶员吹气的音频信号16并传送到第一信号放大器4，经过第一 信号放大器4放大后传送到模数转换器5，经过模数转换器5的处理形成矩形波脉冲信号 说 明 书CN 104228580 A 4/4页 7 17，矩形波脉冲信号17进入计数。
23、器6开始计数，当计数量累计达到设计次数时，计数器6的 输出端将输出高电平并传送到与门集成块7的一输入引脚； 步骤3、驾驶员吹出的气体通过第二孔1经通气道15后到达酒精传感器12的表面，当 酒精传感器12检测出有酒精含量则输出一个信号，该信号经第二信号放大器13放大后传 送给酒精检测模块14，当酒精检测模块14判断出酒精含量大于预设的阀值时，酒精检测模 块14输出高电平并传送到与门集成块7的另一输入引脚； 步骤4、与门集成块7判断其两个输入引脚的输入电平是否均为高电平，若是，与门集 成块7被触发产生一个高电平，该高电平加到开关晶体管8的基极上，使该开关晶体管8的 发射极和集电极导通，给密码ECU9供电，密码ECU9产生的密码指令通过CAN总线输送给发 动机ECU10，发动机ECU10收到密码指令后与内置密钥匹配，如果匹配成功，则输出指令信 号给点火模块11让发动机点火，若否，则与门集成块7不能被触发，开关晶体管8的发射极 和集电极无法导通，就不能给密码ECU9供电，即发动机无法起动。 说 明 书CN 104228580 A 1/2页 8 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104228580 A 2/2页 9 图3 图4 说 明 书 附 图CN 104228580 A 。