用於gps的酒精或氣體檢測與報警的外掛測試器及測試方法
2023-04-23 08:50:51
專利名稱：用於gps的酒精或氣體檢測與報警的外掛測試器及測試方法
技術領域：
本發明涉及一種外掛測試器及測試方法，特別是關於一種用於GPS (全球定位系統， GlobalPosition System)的具有酒精或有害氣體氣體檢測與報警功能的外掛測試器及測試 方法。
需求背景
據世界衛生組織的一項事故調査顯示，大約50%至60%的交通事故交通事故與酒後駕駛有 關。酒後駕駛已經被世界衛生組織列為車禍車禍致死的首要原因。
正是由於酒後駕車可能導致的嚴重後果，各個國家都對酒後駕車執行了嚴格的規定。 我國的相關法律將酒後駕車分為飲酒駕車和醉酒駕車。飲酒駕車和醉酒駕車是根據駕駛人員 血液，呼氣中的酒精含量值來界定的。所謂飲酒駕車，指駕駛員血液中的酒精含量大於或者 等於20mg/100ML，小於80mg/100ML的駕駛行為。所謂醉酒駕車，指駕駛員血液中的酒精含量 大於或者等於80mg/100ML的駕駛行為。
根據計算， 一般情況下飲用350mL(約相當於l小瓶)啤酒或半兩白酒(20ml)後，血液 酒精濃度就可達到0.02(20mg/100ML)，即達到飲酒駕駛的處罰條件按照新交法規定，飲酒 後駕駛機動車的，處暫扣一個月以上三個月以下機動車駕駛證，並處二百元以上五百元以下 罰款。
一氧化碳就是通常說的"煤氣"，是一種無色，無味的有害氣體，也是大氣中幾種主要 的汙染物質之一。 一氧化碳是由於含碳物質不完全燃燒產生的。城市大氣環境中的一氧化碳 主要來源於燃煤和機動車尾氣排放。
一氧化碳對人體有何危害呢？專家介紹，其能與血液中的血紅蛋白結合而形成碳氫血紅 蛋白，影響血紅蛋白的輸氧能力，阻礙氧通過血液向心肌，腦組織的轉移，嚴重時可使人窒 息，甚至死亡。因此行人不要在主幹道邊長時間逗留，尤其是老人，兒童，孕婦等敏感人群 ，更要注意。
上述問題在很大程度上是由於缺乏一種能隨身攜帶，並能夠隨時隨地可以檢測的裝置， 這樣就使得人們無法知道自己身邊的酒精和煤氣等有害氣體(C0、汽車尾氣、有機揮發性氣 體等)氣體的濃度，讓人們無法知道自己是否處於危險狀態。目前的酒精或一氧化碳氣體的
4檢測設備一般都是不便於隨身攜帶的專用設備，他們不能滿足人們隨時隨地使用的要求。
發明內容
本發明提供一種用於GPS的酒精或氣體(C0、汽車尾氣、有機揮發性氣體等)檢測與報 警的外掛測試器及測試方法。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是提供一種用於GPS的酒精或有害氣體(CO 、汽車尾氣、有機揮發性氣體等)氣體檢測與報警的外掛測試器，其包括依次連接的供電電 路，氣敏傳感器，MCU以及串行通訊接口電路，所述的串行通訊接口電路與GPS的串行通訊接 口電路相連，預設在該GPS中的處理軟體包自動識別該外掛測試器，實現數據的串行通訊協 議連通。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是所述的外掛測試器通過串口埠與該GPS 相連。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是所述的串行埠是USB或耳機插孔埠 。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是所述的外掛測試器與該GPS的供電以及通 訊是共用GPS的一個串口埠。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是所述的外掛測試器使用半導體或紅外型氣 體傳感器實現酒精和有害氣體的檢測。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是 一種用於GPS的酒精或氣體檢測與報警的 外掛測試器，其特徵在於其包括依次連接的供電電路，氣敏傳感器，MCU以及藍牙通訊模 塊，所述的測試器通過藍牙通訊模塊與GPS的藍牙通訊模塊通過藍牙協議無線連接，預設在 該GPS中的處理軟體包自動識別該外掛測試器。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是 一種用於GPS的酒精或氣體檢測與報警的 外掛測試方法，其包括以下步驟S1將處理軟體包嵌入GPS中；S2將外掛測試器與該GPS連接 ;S3所述的處理軟體包自動識別該外掛測試器，使得該外掛測試器與該GPS之間建立串行通 訊連接；S4在所述的GPS上顯示、操作外掛測試器，來實現對酒精或有害氣體的檢測和報警
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是所述的步驟S1中，所述的處理軟體包內嵌 於GPS的SD卡或內置快閃記憶體的根目錄下。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是所述的外掛測試器包括依次連接的供電電 路，氣敏傳感器，MCU以及串行通訊接口電路，所述的串行通訊接口電路與GPS的串行通訊接
5口電路相連。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是所述的外掛測試器通過串口埠與該GPS 相連。
相較於現有技術，本發明的用於GPS的酒精或有害氣體(C0、汽車尾氣、有機揮發性氣 體等)氣體檢測與報警的外掛測試器及測試方法無需對GPS進行任何硬體改動，只需在GPS上 外掛一個該外掛測試器，在GPS上安裝本方案的酒精或有害氣體相關處理程序，即可在GPS上 新增實現酒精或有害氣體檢測功能，大大提高使用的方便性與靈活性。
圖1是本發明的用於GPS的酒精或氣體檢測與報警的外掛測試器的結構示意圖。 圖2是本發明的用於GPS的酒精或氣體檢測與報警的外掛測試器的電路結構示意圖。 圖3是本發明的用於GPS的酒精或氣體檢測與報警的外掛測試方法的軟體流程圖。 圖4是本發明的用於GPS的酒精或氣體檢測與報警的外掛測試方法的流程圖。
具體實施例方式
如圖1至圖4所示，本發明提供一種用於GPS的酒精或有害氣體(如C0、汽車尾氣、有機 揮發性氣體等)氣體檢測與報警的外掛測試方法，其包括以下步驟Sl將處理軟體包嵌入 GPS中；S2將外掛測試器與該GPS連接；S3所述的處理軟體包自動識別該外掛測試器，使得該 外掛測試器與該GPS之間建立串行通訊連接；S4在所述的GPS上顯示、操作外掛測試器，來實 現對酒精或有害氣體的檢測和報警。
所述的步驟S1中，所述的處理軟體包內嵌於GPS的SD卡或內置快閃記憶體(Flash Memory)的 根目錄下。
所述的外掛測試器包括依次連接的供電電路，氣敏傳感器，MCU以及串行通訊接口電路 。所述的串行通訊接口電路與GPS的串行通訊接口電路相連，實現數據的串行通訊協議連通 。所述的外掛測試器通過串口埠與該GPS相連，如USB或耳機插孔埠，將該外掛測試器測 試到的數據通過9600波特率的串行通訊協議與GPS設備進行數據交換。
所述的外掛測試器與該GPS的供電以及通訊是共用GPS的一個串口埠 。 本發明提供一種用於GPS的酒精或有害氣體(如CO、汽車尾氣、有機揮發性氣體等)氣 體檢測與報警的外掛測試器，其包括依次連接的供電電路，氣敏傳感器，MCU以及串行通訊 接口電路。所述的串行通訊接口電路與GPS的串行通訊接口電路相連，預設在該GPS中的處理軟體包自動識別該外掛測試器，實現數據的串行通訊協議連通。
所述的外掛測試器通過串口埠與該GPS相連，如USB或耳機插孔埠，將該外掛測試器 測試到的數據通過9600波特率的串行通訊協議與GPS設備進行數據交換。
所述的外掛測試器通過GPS的基於RS232的串口埠連接，由GPS向該外掛測試器供電。 該外掛測試器的供電、通訊共用GPS的一個串口埠 。
所述的外掛測試器使用一個氣體傳感器實現酒精和有害氣體的檢測，該傳感器是一種半 導體或紅外型氣體傳感器。
本發明的外掛測試器的電路原理以及工作構成如圖2以及圖3所示
由圖可知，當GPS設備收到鍵盤輸入的測試啟動指令後，通過串行接口發送啟動傳感器 命令給酒精或有害氣體檢測與報警功能模組，當該模組收到啟動命令後該主控MCU的WARM腳 輸出高電平啟動傳感器的供電IC (U5)，使U5輸出3. 3V電壓經過電阻(R1與R2)分壓後為傳 感器電路供電。此時，傳感器的SIG腳會產生一個初始電壓，此電壓經過電阻R3被酒精或有 害氣體檢測與報警功能模組MCU的A/D口讀取，當此電壓值趨於穩定時，即可對氣體傳感器注 入酒精(或一氧化碳)氣體，酒精氣體中的酒精分子與傳感器的敏感體發生物理反映，從而 改變傳感器的內阻，傳感器的SIG腳電壓值也會隨著內阻的變化而改變，氣體含有酒精的濃 度不同，傳感器內阻的變化量也不同。這樣就可以將A/D端讀出的經過補償、校正、運算等 一系列處理後將量化的數據通過串行通訊接口發送給GPS有其顯示在顯示屏幕上。
本發明的外掛測試器對有害體或酒精氣體檢測的軟體控制流程如下
通過GPS按鍵或觸控螢幕選擇氣體測試功能；
GPS的中央處理器接收到指令後發送打開傳感器命令給該外掛測試器，同時在LCD上顯示 傳感器打開界面；
該外掛測試器的MCU啟動A/D轉換讀取傳感器的初始狀態，同時通過串行通訊接口發送命 令給GPS使其在LCD上顯示準備中界面。當該外掛測試器中的MCU檢測到傳感進入穩定狀態以 後在通過串行通訊接口告知GPS主機此時傳感器工作穩定請提示被測試者吹氣，與此同時 GPS在其LCD上顯示"請吹氣"界面同時開始吹氣倒計時開始。當傳感器檢測到吹氣後，該外 掛測試器中的MCU啟動A/D轉換讀取傳感器的變化狀態，直到倒計時結束MCU讀取傳感器變化 的最小值，同時MCU將採集到的ADC值進行運算分析，將分析結果通過串行通訊接口發送給 GPS，有GPS根據發送過來的結果決定被測試者是醉酒狀態、輕微飲酒狀態還是未飲酒狀態， 將該結果以圖片形式顯示在GPS的LCD顯示屏上同時根據發送過來的結果做出相應的語音提示
7GPS針對酒精或有害氣體相關處理軟體包，內嵌於GPS的SD卡或內置快閃記憶體(Flash Memory)的根目錄下。在GPS上顯示、操作、報警酒精或有害氣體功能。
本發明的用於GPS的酒精或有害氣體(C0、汽車尾氣、有機揮發性氣體等)氣體檢測與 報警的外掛測試器以及測試方法無需對GPS進行任何硬體改動，只需在GPS上外掛一個該外掛 測試器，在GPS上安裝本方案的酒精或有害氣體相關處理程序，即可在GPS上新增實現酒精或 有害氣體檢測功能，大大提高使用的方便性與靈活性。
當然，本發明的用於GPS的酒精或氣體檢測與報警的外掛測試器也可以採用藍牙通訊模 塊來替換所述的串行通訊接口電路，所述的藍牙通訊模塊與GPS的藍牙通訊模塊電路通過藍 牙協議無線連接，即可起到了串行通訊接口電路同樣的作用。
權利要求
1.一種用於GPS的酒精或氣體檢測與報警的外掛測試器，其特徵在於其包括依次連接的供電電路，氣敏傳感器，MCU以及串行通訊接口電路，所述的串行通訊接口電路與GPS的串行通訊接口電路相連，預設在該GPS中的處理軟體包自動識別該外掛測試器，實現數據的串行通訊協議連通。
2.根據權利要求l所述的外掛測試器，其特徵在於所述的外掛測試 器通過串口埠與該GPS相連。
3.根據權利要求2所述的外掛測試器，其特徵在於所述的串行埠 是USB或耳機插孔埠。
4.根據權利要求l所述的外掛測試器，其特徵在於所述的外掛測試 器與該GPS的供電以及通訊是共用GPS的一個串口埠。
5.根據權利要求l所述的外掛測試器，其特徵在於所述的外掛測試 器使用半導體或紅外型氣體傳感器實現酒精和有害氣體的檢測。
6. 一種用於GPS的酒精或氣體檢測與報警的外掛測試器，其特徵在於 :其包括依次連接的供電電路，氣敏傳感器，MCU以及藍牙通訊模塊，所述的測試器通過藍 牙通訊模塊與GPS的藍牙通訊模塊通過藍牙協議無線連接，預設在該GPS中的處理軟體包自動 識別該外掛測試器。
7. 一種用於GPS的酒精或氣體檢測與報警的外掛測試方法，其包括以 下步驟S1將處理軟體包嵌入GPS中；S2將外掛測試器與該GPS連接；S3所述的處理軟體包自 動識別該外掛測試器，使得該外掛測試器與該GPS之間建立串行通訊連接；S4在所述的GPS上 顯示、操作外掛測試器，來實現對酒精或有害氣體的檢測和報警。
8.根據權利要求7所述的外掛測試方法，其特徵在於所述的步驟S1 中，所述的處理軟體包內嵌於GPS的SD卡或內置快閃記憶體的根目錄下。
9.根據權利要求7所述的外掛測試方法，其特徵在於所述的外掛測 試器包括依次連接的供電電路，氣敏傳感器，MCU以及串行通訊接口電路，所述的串行通訊接口電路與GPS的串行通訊接口電路相連。
10.根據權利要求7所述的外掛測試方法，其特徵在於所述的外掛 測試器通過串口埠與該GPS相連。
全文摘要
本發明提供一種用於GPS的酒精或氣體檢測與報警的外掛測試器，其包括依次連接的供電電路，氣敏傳感器，MCU以及串行通訊接口電路，所述的串行通訊接口電路與GPS的串行通訊接口電路相連，預設在該GPS中的處理軟體包自動識別該外掛測試器，實現數據的串行通訊協議連通。本發明的用於GPS的酒精或氣體檢測與報警的外掛測試器無需對GPS進行任何硬體改動，只需在GPS上外掛一個該外掛測試器，在GPS上安裝本方案的酒精或有害氣體相關處理程序，即可在GPS上新增實現酒精或有害氣體檢測功能，大大提高使用的方便性與靈活性。
文檔編號G01N27/12GK101661011SQ20091030799
公開日2010年3月3日 申請日期2009年9月29日 優先權日2009年9月29日
發明者波 鄭 申請人:深圳市寶富利科技有限公司