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原文传递一种基于柔性乙醇气体传感器的酒驾监控系统及方法

专利名称：	一种基于柔性乙醇气体传感器的酒驾监控系统及方法
摘要：	本发明涉及柔性电子技术领域，且公开了一种基于柔性乙醇气体传感器的酒驾监控系统，包括安装于汽车内驾驶座位周围的室温柔性乙醇气体传感器、酒驾监测器与酒驾控制器，还包括安装在汽车内的电磁阀、气缸与PLC控制器；气缸的启动与工作状态由电磁阀控制，气缸的复位与停止工作状态由PLC控制器控制，PLC控制器上安装有用于控制PLC控制器启动与关闭的接触式乙醇监测启动按钮；气缸的活塞杆上固定安装有用于控制汽车制动系统使驾驶员无法启动汽车的机械手。本发明解决了酒驾在实际发生时，难以有效监测与及时有效遏制的问题；本发明还提供了一种基于柔性乙醇气体传感器的酒驾监控方法，解决了酒驾在实际发生时，难以自动监测与自动遏制的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	许飞
发明人：	不公告发明人
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910135871.7
公开号：	CN109664867A
分类号：	B60T7/12(2006.01);B;B60;B60T;B60T7
申请人地址：	712200 陕西省咸阳市武功县晋集镇人民路西段
主权项：	1.一种基于柔性乙醇气体传感器的酒驾监控系统，其特征在于：包括安装于汽车内驾驶座位周围且串联连接的室温柔性乙醇气体传感器(101)、酒驾监测器与酒驾控制器，以及安装在汽车智能钥匙上的射频标签、安装在酒驾监测器上且用于控制酒驾监测器启动或者关闭的射频阅读器，还包括安装在汽车内的电磁阀、气缸与PLC控制器；射频标签通过无线电讯号与射频阅读器实现通信；室温柔性乙醇气体传感器(101)通过共享存储器通信机制与酒驾监测器实现通信，酒驾监测器通过Mailbox硬件通信机制与酒驾控制器实现通信，酒驾控制器的输出端口与电磁阀的输入端口连接；气缸的启动与工作状态由电磁阀控制，气缸的复位与停止工作状态由PLC控制器控制，PLC控制器上安装有表面上带有启动键面的接触式乙醇监测启动按钮，接触式乙醇监测启动按钮控制PLC控制器的启动与关闭；气缸的活塞杆上固定安装有用于控制汽车制动系统使驾驶员无法启动汽车的机械手。 2.根据权利要求1所述的酒驾监控系统，其特征在于：所述气缸为第一气缸(201)，所述机械手为第一机械手(202)；第一机械手(202)安装在刹车踏板(2)的正上方，第一机械手(202)的正上方安装有端盖固定安装在刹车踏板(2)正上方的汽车内壁上的第一气缸(201)，第一气缸(201)的活塞杆与第一机械手(202)的顶端面中央固定连接。 3.根据权利要求1所述的酒驾监控系统，其特征在于：所述气缸为第二气缸(301)，所述机械手为第二机械手(302)；第二机械手(302)安装在手刹制动杆(3)的正前方，径向剖面呈扇环形形状设置的第二机械手(302)内侧的凹形面正朝向手刹制动杆(3)的轴向中部，第二机械手(302)外侧的凸形面中部固定安装在第二气缸(301)的活塞杆上。 4.根据权利要求1所述的酒驾监控系统，其特征在于：所述气缸为两个，分别为呈相互对称设置的第三气缸(401)与第四气缸(403)；所述机械手为两个，分别为呈相互对称设置的第三机械手(402)与第四机械手(404)；径向剖面均呈扇环形形状设置的第三机械手(402)和第四机械手(404)分别安装在换挡杆(4)的对称两侧，第三机械手(402)和第四机械手(404)内侧的凹形面均正朝向换挡杆(4)的轴向中部；第三机械手(402)外侧的凸形面中部固定安装在第三气缸(401)的活塞杆上，第四机械手(404)外侧的凸形面中部固定安装在第四气缸(403)的活塞杆上。 5.根据权利要求1-4任一项所述的酒驾监控系统，其特征在于：所述室温柔性乙醇气体传感器(101)安装在汽车方向盘(1)上，室温柔性乙醇气体传感器(101)包括由聚酰亚胺材质制作的柔性衬底(102)，柔性衬底(102)的内侧表面包覆在汽车方向盘(1)的外侧面上、外侧表面上设置有采用电子束蒸发的方法制作且呈叉指形状设置的电极(103)，电极(103)的表面沉积有在常温下对乙醇气体敏感的敏感膜(104)；所述敏感膜(104)的制备方法包括以下步骤：在常温下，将10g聚二甲基二烯丙基氯化铵溶解在100mL的去离子水中，在此溶液中加入8g二氧化锡，超声振荡2-4h，得到室温下均匀分散的饱和溶液，用移液管量取10uL饱和溶液滴在电极(103)区内，于60-70℃下干燥1-2h，取出冷却至室温，即制备得到敏感膜(104)。 6.一种基于柔性乙醇气体传感器的酒驾监控方法，包括以下步骤： S1.启动酒驾监控系统在汽车智能钥匙随驾驶员逐渐接近汽车时，安装在汽车智能钥匙上的射频标签通过无线电讯号与安装在酒驾监测器上的射频阅读器实现通信，射频阅读器启动酒驾监测器，酒驾监测器同时启动室温柔性乙醇气体传感器(101)与酒驾控制器，酒驾监测器、室温柔性乙醇气体传感器(101)与酒驾控制器同时开始工作； S2.室温柔性乙醇气体传感器(101)检测汽车内的乙醇气体浓度并将检测结果传输给酒驾监测器 S3.酒驾监测器根据室温柔性乙醇气体传感器(101)的检测结果进行逻辑判断并且依据判断结果确定发送给酒驾控制器的指令类型当检测的汽车内乙醇气体浓度小于20mg/100mL时，酒驾监测器向酒驾控制器发送指令，使酒驾控制器处于停止工作状态；当检测的汽车内乙醇气体浓度大于或者等于20mg/100mL时，酒驾监测器向酒驾控制器发送指令使酒驾控制器进入工作状态，酒驾控制器向电磁阀发送指令使电磁阀控制气缸，气缸控制机械手，机械手控制汽车制动系统使驾驶员无法启动汽车； S4.误判驾驶员酒驾情形的处理动作若检测的汽车内乙醇气体浓度大于或者等于20mg/100mL的结果不是由驾驶员饮酒导致的，则驾驶员通过手指接触并按动PLC控制器上的接触式乙醇监测启动按钮上的启动键面，接触式乙醇监测启动按钮检测驾驶者血液中的乙醇浓度；若检测驾驶员血液中的乙醇浓度低于20mg/100mL，则接触式乙醇监测启动按钮启动PLC控制器，PLC控制器控制气缸使气缸复位并停止工作，实现气缸控制机械手使汽车的制动系统恢复正常启动状态。 7.根据权利要求6所述的酒驾监控方法，其特征在于：所述电磁阀为第一电磁阀，气缸为第一气缸(201)，机械手为第一机械手(202)，PLC控制器为第一PLC控制器，接触式乙醇监测启动按钮为第一接触式乙醇监测启动按钮；所述步骤S3中，当检测的汽车内乙醇气体浓度大于或者等于20mg/100mL时，酒驾监测器向酒驾控制器发送指令，酒驾控制器向第一电磁阀发送指令，使第一电磁阀通过控制第一气缸(201)实现使第一机械手(202)将刹车踏板(2)抵到底部并牢固锁住，使汽车的四个车轮完全处于机械抱死状态；所述步骤S4中，若检测的汽车内乙醇气体浓度大于或者等于20mg/100mL的结果不是由驾驶员饮酒导致的，则驾驶员通过手指接触并按动第一PLC控制器上的第一接触式乙醇监测启动按钮上的启动键面，第一接触式乙醇监测启动按钮通过红外线发射装置和红外线接收装置来检测驾驶者血液中的乙醇浓度；若检测驾驶员血液中的乙醇浓度低于20mg/100mL，则第一接触式乙醇监测启动按钮启动第一PLC控制器，第一PLC控制器控制第一气缸(201)，使第一气缸(201)的活塞杆进行复位后停止工作，第一气缸(201)使第一机械手(202)远离刹车踏板(2)，实现解除汽车四个车轮的机械抱死状态。 8.根据权利要求6所述的酒驾监控方法，其特征在于：所述电磁阀为第二电磁阀，气缸为第二气缸(301)，机械手为第二机械手(302)，PLC控制器为第二PLC控制器，接触式乙醇监测启动按钮为第二接触式乙醇监测启动按钮；所述步骤S3中，当检测的汽车内乙醇气体浓度大于或者等于20mg/100mL时，酒驾监测器向酒驾控制器发送指令，酒驾控制器向第二电磁阀发送指令，使第二电磁阀通过控制第二气缸(301)使第二机械手(302)随第二气缸(301)的活塞杆从手刹制动杆(3)的正前方向手刹制动杆(3)的轴向中部移动，直至第二机械手(302)将手刹制动杆(3)抵住并牢固锁住，使手刹制动杆(3)保持刹车状态，汽车的两个后车轮完全处于机械抱死状态；所述步骤S4中，若检测的汽车内乙醇气体浓度大于或者等于20mg/100mL的结果不是由驾驶员饮酒导致的，则驾驶员通过手指接触并按动第二PLC控制器上的第二接触式乙醇监测启动按钮上的启动键面，第二接触式乙醇监测启动按钮通过红外线发射装置和红外线接收装置来检测驾驶者血液中的乙醇浓度；若检测驾驶员血液中的乙醇浓度低于20mg/100mL，则第二接触式乙醇监测启动按钮启动第二PLC控制器，第二PLC控制器控制第二气缸(301)，使第二气缸(301)的活塞杆进行复位后停止工作，第二气缸(301)使第二机械手(302)远离手刹制动杆(3)，实现解除汽车的两个后车轮的机械抱死状态。 9.根据权利要求6所述的酒驾监控方法，其特征在于：所述PLC控制器为两个，分别为第三PLC控制器和第四PLC控制器；接触式乙醇监测启动按钮为两个，分别为第三接触式乙醇监测启动按钮和第四接触式乙醇监测启动按钮；气缸为两个，分别为第三气缸(401)和第四气缸(403)；机械手为两个，分别为第三机械手(402)和第四机械手(404)；电磁阀为两个，分别为第三电磁阀和第四电磁阀；所述步骤S3中，当检测的汽车内乙醇气体浓度大于或者等于20mg/100mL时，酒驾监测器向酒驾控制器发送指令，酒驾控制器分别向第三电磁阀和第四电磁阀发送指令，使第三电磁阀通过控制第三气缸(401)使第三机械手(402)随第三气缸(401)的活塞杆从换挡杆(4)的一侧向换挡杆(4)的轴向中部移动，同时使第四电磁阀通过控制第四气缸(403)使第四机械手(404)随第四气缸(403)的活塞杆从换挡杆(4)的另一侧向换挡杆(4)的轴向中部移动，直至第三机械手(402)和第四机械手(404)分别从换挡杆(4)的两侧将换挡杆(4)抵住并牢固锁住，使换挡杆(4)保持在停车档状态，使汽车的车轮与齿轮处于联动锁死状态；所述步骤S4中，若检测的汽车内乙醇气体浓度大于或者等于20mg/100mL的结果不是由驾驶员饮酒导致的，则驾驶员通过手指接触并按动第三PLC控制器上的第三接触式乙醇监测启动按钮上的启动键面，第三接触式乙醇监测启动按钮通过红外线发射装置和红外线接收装置来检测驾驶者血液中的乙醇浓度，若检测驾驶员血液中的乙醇浓度低于20mg/100mL，则第三接触式乙醇监测启动按钮启动第三PLC控制器，第三PLC控制器控制第三气缸(401)使第三气缸(401)的活塞杆进行复位后停止工作，第三气缸(401)使第三机械手(402)远离换挡杆(4)；与此同时，驾驶员通过手指接触并按动第四PLC控制器上的第四接触式乙醇监测启动按钮上的启动键面，第四接触式乙醇监测启动按钮通过红外线发射装置和红外线接收装置来检测驾驶者血液中的乙醇浓度，若检测驾驶员血液中的乙醇浓度低于20mg/100mL，则第四接触式乙醇监测启动按钮启动第四PLC控制器，第四PLC控制器控制第四气缸(403)使第四气缸(403)的活塞杆进行复位后停止工作，第四气缸(403)使第四机械手(404)远离换挡杆(4)，实现解除汽车车轮与齿轮的联动锁死状态。
所属类别：	发明专利