崔志華，孟慶春

(1.河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 ，河南 新鄉(xiāng) 453000;2.河南新飛電器有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453002)

隨著汽車使用人數(shù)的增加，醉酒駕車導(dǎo)致的交通事故發(fā)生率呈逐年遞增趨勢(shì)。如果追究醉酒駕車導(dǎo)致事故的原因，不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)駕駛員喝醉酒以后，駕駛員的思維判斷能力及遇到突發(fā)狀況的緊急反應(yīng)能力較清醒的時(shí)候下降很多，這是醉駕導(dǎo)致交通事故發(fā)生率增加的根本原因。交通事故發(fā)生率的增加，不僅會(huì)造成人員的嚴(yán)重傷亡，甚至導(dǎo)致社會(huì)資源浪費(fèi)(包括警力、物力和財(cái)力等)，長(zhǎng)此以往，將會(huì)給社會(huì)帶來(lái)不良的影響。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，交警方面積極采取措施來(lái)避免醉酒駕車，這些措施主要包括逢年過節(jié)加大檢查力度、道路標(biāo)示宣傳醉酒駕車的危害性等。不可否認(rèn)，這些措施在一定程度上，起到了很好的警示作用，但是在監(jiān)管力度松懈的情況下，仍然會(huì)有某些駕駛員抱著僥幸的心理，實(shí)施醉酒駕車的行為，當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，后悔晚矣。

綜上所述，交警方面做出的努力，只是監(jiān)督和提醒作用，并不能完全預(yù)防酒駕。要從根源上杜絕酒駕，除了駕駛員深化喝酒不開車的思想之外，汽車生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)汽車時(shí)，應(yīng)對(duì)汽車的電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其具有防酒駕的功能，即使駕駛員喝醉了酒，也不必?fù)?dān)心發(fā)生交通事故。本文將按照此思路，對(duì)汽車的啟動(dòng)電路進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，從而在根源上避免駕駛員醉酒時(shí)啟動(dòng)汽車。

1 設(shè)計(jì)理念

當(dāng)駕駛員喝醉酒以后，從口腔呼出的氣體中含有大量的酒精分子，通過酒精傳感器或酒精檢測(cè)儀檢測(cè)空氣中酒精分子的含量，如果超過傳感器設(shè)定的閾值，即通過報(bào)警的方式，以提醒駕駛員或者切斷啟動(dòng)機(jī)電路，即使點(diǎn)火開關(guān)接通，啟動(dòng)電路仍然斷開，無(wú)法構(gòu)成回路，啟動(dòng)機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，也就無(wú)法開動(dòng)車輛。

2 方案提出

按照上述設(shè)計(jì)理念，防酒駕啟動(dòng)機(jī)控制電路設(shè)計(jì)方案有兩種形式:一種是直接控制式;另一種是間接控制式。

2.1 直接控制式

直接控制式原理如圖1所示，該電路包括酒精控制繼電器、酒精檢測(cè)電路、啟動(dòng)機(jī)、功率晶體管及報(bào)警器等。酒精檢測(cè)電路由酒精檢測(cè)傳感器、信號(hào)整形及放大電路組成，其作用主要是對(duì)駕駛員呼出的氣體進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出，經(jīng)整形及放大電路放大后控制晶體管是否導(dǎo)通。

酒精控制繼電器是雙觸點(diǎn)繼電器，1端子為常閉觸點(diǎn)，2端子為常開觸點(diǎn)。當(dāng)線圈通電時(shí)，觸點(diǎn)1斷開，觸點(diǎn)2閉合，切斷啟動(dòng)機(jī)電路。

報(bào)警器的作用是當(dāng)繼電器線圈通電時(shí)，使報(bào)警器工作，發(fā)出刺耳的聲音以提醒駕駛員。

直接控制式工作原理:當(dāng)酒精傳感器檢測(cè)到駕駛員呼出氣體中，酒精分子含量超標(biāo)，通過整形、濾波及放大后輸出控制脈沖，使功率晶體管導(dǎo)通。電流方向:蓄電池“+”－酒精控制繼電器線圈—功率晶體管—報(bào)警器—蓄電池“－”構(gòu)成回路，報(bào)警器發(fā)出刺耳聲音。同時(shí)，酒精控制繼電器線圈通電，使觸點(diǎn)1斷開，觸點(diǎn)2結(jié)合。觸點(diǎn)1斷開，使得即使駕駛員接通點(diǎn)火開關(guān)，啟動(dòng)機(jī)依然無(wú)法構(gòu)成回路，啟動(dòng)機(jī)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。

圖1 防酒駕啟動(dòng)機(jī)控制電路設(shè)計(jì)—直接控制式

2.2 間接控制式

如圖2所示。間接控制式主要用于電噴發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，它包括酒精控制繼電器、酒精傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU及其他傳感器等。電噴發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)主要根據(jù)空氣流量計(jì)、節(jié)氣門位置傳感器、水溫傳感器及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器來(lái)計(jì)算噴油量，從而控制噴油器噴油的。目前，大部分車輛啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)機(jī)的控制電路主要受啟動(dòng)繼電器控制，而不受發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制。間接控制式的設(shè)計(jì)理念是將啟動(dòng)機(jī)的控制電路改為由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU來(lái)進(jìn)行控制。

間接控制式工作原理:當(dāng)駕駛員無(wú)喝酒開車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)傳感器信息及點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)，控制酒精控制繼電器線圈搭鐵，使線圈通電，啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

一旦酒精傳感器檢測(cè)到駕駛員呼出氣體中，酒精分子含量超標(biāo)，將電壓信號(hào)輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU進(jìn)行分析、運(yùn)算及處理之后，使酒精繼電器線圈斷電，開關(guān)斷開，啟動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，即使點(diǎn)火開關(guān)接通，也不起作用。

間接控制式需要注意以下兩個(gè)問題:

①需要對(duì)酒精傳感器進(jìn)行標(biāo)定，確定合適的閾值;

②需要對(duì)軟件程序進(jìn)行改進(jìn)，適合特定的車型。

圖2 防酒駕啟動(dòng)機(jī)控制電路設(shè)計(jì)—間接控制式

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文提出了兩種防酒駕控制電路設(shè)計(jì)方案，其中第一種方案較為簡(jiǎn)單，適應(yīng)性廣，可以適合各種車型，安裝簡(jiǎn)便，易操作;第二種方案較為復(fù)雜，但是工作可靠，維修時(shí)可通過解碼器快速查找故障部位，便于維修。

由于條件限制，上述兩種方案沒有進(jìn)行驗(yàn)證。因此，有些細(xì)節(jié)問題需要進(jìn)一步考慮。通過上述分析，已知兩種設(shè)計(jì)方案的核心關(guān)鍵取決于酒精傳感器是否能夠檢測(cè)到大濃度的酒精分子，即是否有信號(hào)輸出，如果無(wú)信號(hào)輸出，那么兩種電路就會(huì)失效，無(wú)法起到防酒駕功能。因此，兩種電路都強(qiáng)調(diào)酒精傳感器的靈敏度和安裝位置。靈敏度指的是即使空氣中含有少量的酒精分子也能檢測(cè)到，并切斷啟動(dòng)機(jī)電路;而酒精傳感器的安裝位置主要是為了提高該傳感器的靈敏度需要考慮的問題，必須考慮到就近原則，即離駕駛員較近的位置，可以是儀表板或方向盤。

［1］潘祖軍，朱文勝，岳睿.汽車用酒精傳感器的分析［J］.北京汽車，2007，(01).

［2］陳麗，朱瑞祥，云超.基于單片機(jī)的防酒后駕駛控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.傳感器與微系統(tǒng)，2009，(02).

［3］陳金貴，馬秀娟.防酒后駕駛智能車鑰匙［J］，電子世界，2005(11).