Theo quy định của luật giao thông, nghiêm cấm người lái xe uống rượu bia trong khi điều khiển xe vì vậy, nếu phát hiện có nồng độ cồn trong hơi thở là người lái đã vi phạm luật. Hình 3.8 trình bày sơ đồ nguyên lý của hệ thống phát hiện, cảnh báo nồng độ cồn mà luận văn đã thực hiện. Hệ thống bao gồm các bộ phận chính là các cảm biến đo nồng độ cồn, thiết bị kiểm tra trực tiếp nồng độ cồn trong hơi thở người lái, bộ vi xử lý và mạch các thiết bị cảnh báo.
Hình 3.8. Sơ đồ hệ thống phát hiện nồng độ cồn
Hình 3.9. Thiết bị kiểm tra trực tiếp nồng độ cồn trong hơi thở người lái
Trước khi khởi động động cơ, người lái phải thổi trực tiếp vào ống gắn trên thiết bị này (Thiết bị phát hiện nồng độ cồn là thiết bị kiểm tra trực tiếp nồng độ cồn trong hơi thở người lái (hình 3.9) và được nối với bộ vi xử lý). Sau khoảng 10 sec, nếu nồng độ cồn trong hơi thở của người lái không vượt quá mức quy định, bộ vi điều khiển sẽ nối mạch relay điều khiển, cho phép khởi động động cơ. Trong trường hợp ngược lại, khi phát hiện nồng độ cồn trong hơi thở vượt quá mức quy định, bộ vi điều khiển sẽ ngắt mạch khởi động và gửi tín hiệu đến kích hoạt mạch cảnh báo. Đây là một biện pháp ngăn chặn tích cực, không cho phép người lái khởi động động cơ khi bị xác định đang ở trạng thái say bia, rượu. Tác động ngăn chặn này sẽ duy trì hiệu lực trong khoảng thời gian nhất định (qui định là 30 phút). Sau khoảng thời gian đó, người lái lại có thể tiến hành thao tác khởi động lại. Động cơ chỉ được khởi động khi tín hiệu từ thiết bị đo nồng độ cồn gửi về bộ xử lý có trị số không quá ngưỡng quy định. Việc truyền tín hiệu từ thiết bị đo nồng độ về bộ vi xử lý có thể thực hiện kiểu có dây hoặc không dây (thu phát vô tuyến). Các cảm biến làm nhiệm vụ phát hiện nồng độ cồn trong không gian làm việc của người lái xe cao quá mức quy định phải có đặc tính nhạy cảm với cồn.
Sơ đồ nguyên lý và hình dạng của thiết bị phát hiện trực tiếp nồng độ cồn trong hơi thở người lái được trình bày trên hình 4.0.
Hình 4.0. Thiết bị đo nồng độ BrAC
Thiết bị cũng sử dụng cảm biến phát hiện nồng độ cồn (ví dụ như cảm biến MQ3). Tuy nhiên để xác định nhanh và chính xác nồng độ cồn trong hơi thở người lái, trong kết cấu của thiết bị có ống thổi và đường dẫn trực tiếp hơi thở người lái qua cảm biến đã được sấy nóng. Thời gian đo xác định nồng độ BrAC trong khoảng từ 8 đến 10 sec sau khi thổi hơi thở qua ống. Kết quả đo được hiển thị trên màn hình LCD của thiết bị và kem theo cảnh báo bằng mầu đỏ và âm thanh trong trường hợp nồng độ BrAC vượt quá giới hạn 0,05 mg cồn /1 lít khí thở. Đồng thời với việc hiển thị kết quả trên màn hình, để phục vụ cho các mục đích cảnh báo và ngăn chặn không cho phép người lái xe khởi động động cơ khi nồng độ cồn trong hơi thở vượt quá mức cho phép, luận văn còn tiến hành thiết kế chế tạo bổ sung các mạch xử lý tín hiệu đo của thiết bị để gửi về bộ vi điều khiển (xem sơ đồ hình 4.1). Đặc điểm của truyền tín hiệu từ thiết bị đo nồng độ tới bộ vi xử lý là truyền không dây (wireless). Nội dung các thiết kế được trình bày trong mục 4.2 và 4.3 của luận văn này.
