專利名稱：司機(jī)飲酒控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于氣體監(jiān)測(cè)、報(bào)警和控制器技術(shù)。
過去已經(jīng)有以半導(dǎo)體氣敏器件為傳感器制成的可燃性氣體檢測(cè)、報(bào)警儀器，例如《實(shí)用無線電技術(shù)手冊(cè)》(北京出版社，1983年10月)第634頁就介紹了一種氣敏檢測(cè)儀的原理。但是普通商品化的氣敏器件都有選擇性差的缺點(diǎn)，因而不能用作在多種氣體存在條件下專門檢測(cè)酒精氣體的傳感器?，F(xiàn)在國(guó)外也有在汽車上使用的酒精氣體檢測(cè)器。如英國(guó)專利(專利號(hào)2139387)提出了一種裝在汽車上控制司機(jī)酒后開車的裝置。但是它的氣敏元件受周圍環(huán)境溫度影響很大，需要采用復(fù)雜的測(cè)溫和信號(hào)處理系統(tǒng)，它采用了A／D變換器和微處理器。因而這種裝置比較復(fù)雜而且造價(jià)昂貴。
因此本實(shí)用新型的目的在于提出一種利用氣敏元件和簡(jiǎn)單的電子器件而組成的司機(jī)飲酒控制器。由于氣敏元件工作在高溫狀態(tài)下，因此排除了環(huán)境溫度變化對(duì)它的影響。從而可以對(duì)司機(jī)酒后開車作出快速報(bào)警并控制汽車起動(dòng)和行駛。司機(jī)飲酒后上車時(shí)，司機(jī)飲酒控制器即發(fā)出聲音和燈光報(bào)警，同時(shí)打開制動(dòng)信號(hào)燈、切斷汽車點(diǎn)火器電源，司機(jī)不能開動(dòng)汽車。在汽車行駛過程中此控制器也工作，但它不會(huì)妨礙司機(jī)做制動(dòng)和拐彎操作。這就有效地控制司機(jī)酒后開車，以減少交通事故、維護(hù)交通安全。
本實(shí)用新型的主要結(jié)構(gòu)如


圖1所示，其工作原理是控制器使用的電源(V)是汽車點(diǎn)火器的12V直流電源。隨著使用場(chǎng)合的變化，本實(shí)用新型的電源電壓也可以變更其值。電阻R1控制氣敏探頭的加熱電流。電容C，二極管D3和集成塊DW的組合，起電源的穩(wěn)壓作用，其中DW可以采用CW7912型號(hào)的集成塊。R4和R5為運(yùn)算放大器(A)提供正輸入電壓，電阻R2、R3、電位器(W)和氣敏電阻RX為(A)提供負(fù)輸入電壓。運(yùn)算放大器(A)的接法構(gòu)成集成電壓比較器。電阻R6和R7值決定于晶體管BG1的基極電流Ib的大小，一般情況下電阻R7選得較大，Ib近似由Rb決定。晶體管BG1為繼電器(J)線圈提供電流。晶體管BG1，可以是普通的PNP小功率管。電阻R8和R9為集成音樂塊提供電源。音樂塊、晶體管BG2和揚(yáng)聲器(y)構(gòu)成聲音報(bào)警裝置。繼電器(J)不吸合，汽車點(diǎn)火電源接通，沒有聲音報(bào)警，制動(dòng)信號(hào)后燈受制動(dòng)信號(hào)開關(guān)K2控制；繼電器(J)吸合時(shí)，點(diǎn)火電源斷開，發(fā)出聲音報(bào)警，自動(dòng)打開制動(dòng)信號(hào)燈(后燈)。由于發(fā)光二極管在電路中，可以有不同的連接方法，因此
圖1也可以改變成圖2和圖3的形式。在
圖1(一型)中發(fā)光二極管D1發(fā)光表示報(bào)警，不發(fā)光則表示安全或控制器不工作；在圖2(二型)中，D1發(fā)光表示控制器工作，不發(fā)光則表示不工作；在圖3(三型)中，D1發(fā)光、D2不發(fā)光表示報(bào)警；D1不發(fā)光、D2發(fā)光表示安全，D1和D2都不發(fā)光則表示控制器不工作。這三種類型的差別僅在于發(fā)光二極管所接的位置和所表示的信號(hào)不同。D1和D2可以由多個(gè)、不同數(shù)目和不同顏色的發(fā)光管組成。
電源接通、控制器工作時(shí)，探頭加熱絲加熱，RX隨敏感氣體的濃度變化，敏感氣體濃度越高時(shí)RX越小。當(dāng)敏感氣體濃度超過所設(shè)定的報(bào)警閾值時(shí)，運(yùn)算放大器(A)的差模輸入電壓小于零，晶體管BG1工作，繼電器(J)吸合，發(fā)出聲音報(bào)警，同時(shí)打開制動(dòng)信號(hào)燈、切斷點(diǎn)火電源。報(bào)警閾值由電位器(W)滑動(dòng)臂的位置決定。適當(dāng)選擇電位器(W)的全阻值和電阻R2、R3、R4、R5的大小，可以使報(bào)警閾值被定為任意大小。點(diǎn)火開關(guān)K1，制動(dòng)信號(hào)燈開關(guān)K2分別控制汽車是否啟動(dòng)和汽車尾燈的亮滅。
本實(shí)用新型采用對(duì)乙醇?xì)怏w選擇性好、靈敏度高的氣敏半導(dǎo)體器件作探頭，加上合理的電路設(shè)計(jì)，尤其是采用了集成電壓比較器，使整機(jī)對(duì)酒精也有很好的選擇性，整機(jī)的靈敏度(最低報(bào)警閾值)通過選擇元件參數(shù)(即電阻R2、R3、RW、R4、R5的不同阻值)可以達(dá)到零值，最高報(bào)警閾值也可以達(dá)到任意大。這里使用的氣敏探頭氣敏電阻在高溫(由加熱絲加熱到250℃左右)下工作，所以受環(huán)境溫度變化的影響很小，不必加溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，從而克服了已有技術(shù)中存在的問題?？梢钥吹?，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、造價(jià)低廉，適于安裝在各類汽車上使用。
如果采用的氣敏探頭對(duì)煙霧(如香煙)也敏感，則本裝置也能起到禁止車內(nèi)吸煙的作用。這對(duì)于提倡不吸煙、保護(hù)人體健康有極大的好處。氣敏探頭對(duì)其它可燃性氣體(如汽油等)也有反應(yīng)，所以對(duì)保證車內(nèi)衛(wèi)生、防火也有好處。
將本實(shí)用新型的探頭與電路部分組合在一起，即構(gòu)成手執(zhí)式酒精檢測(cè)器；采用對(duì)敏感氣體選擇性不同的氣敏探頭，本實(shí)用新型還可以在其它場(chǎng)所(如煤氣檢漏等)作可燃性氣體檢測(cè)、控制器使用。
實(shí)施本實(shí)用新型時(shí)，也可以將電路部分、探頭、揚(yáng)聲器和發(fā)光管分開裝置。電路部分裝在車內(nèi)、不暴露，探頭裝在車內(nèi)離司機(jī)較近、易于感覺到司機(jī)呼吸的位置(如方向盤前)，揚(yáng)聲器也裝在車內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢?，發(fā)光管可以裝在車內(nèi)也可裝在車外。電源火線和控制點(diǎn)火器的控制線串接在點(diǎn)火開關(guān)K1和點(diǎn)火線圈之間，控制后燈的控制線接于制動(dòng)信號(hào)燈開關(guān)K2和后燈之間。
圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。圖2和圖3為本實(shí)用新型的另外兩種改進(jìn)型電路原理圖。圖4為本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例的各部件裝配圖。電阻R1由電源電壓(V)，氣敏探頭加熱絲的電阻r和最佳工作電流Ic決定，選用電阻R1＝ (V)/(Ic) －r。以下元件選擇以電壓V＝12V伏考慮。電阻R2＝R3＝200Ω；電阻R5＝10kΩ；設(shè)在潔凈空氣中RX大小為RX0，則當(dāng)電位器(W)的全阻值RW≥(0.4+0.2RXO]]>－0.2)、電阻R4＝2／
(其中RX0、RW、R4的單位都為KΩ)時(shí)，報(bào)警閾值可以任意(0～∞之間，但在一般情況下并不需要這樣大的范圍)選擇；運(yùn)算放大器(A)根據(jù)電源(V)選用普通的運(yùn)算放大器；電阻R6＝(V－Vmin)·hFE／1.5I0，式中Vmin是(A)的低輸出電壓，hFE是BG1的直流電流放大倍數(shù)，I0是繼電器(J)的吸合電流；晶體管BG1可以選用低頻小功率PNP型三極管；繼電器(J)選用吸合電流小，線圈直流電阻小而且壽命長(zhǎng)的繼電器也可以選用可控硅器件；電阻R8和R9的選用以滿足集成音樂塊對(duì)電源的需求為標(biāo)準(zhǔn)；晶體管BG2和揚(yáng)聲器(y)按音樂塊的要求選擇；電阻R10和R11的選擇是為了滿足發(fā)光二極管D1和D2對(duì)電流的要求；二極管D的作用是保護(hù)繼電器(J)線圈。
本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例可由下面給出氣敏探頭是哈爾濱通江晶體管廠生產(chǎn)的QM－J1型氣敏器件，電阻R1＝51Ω，電阻R2＝R3＝200Ω，電阻RW＝5.1kΩ，電阻R5＝10kΩ，電阻R4＝2kΩ，運(yùn)算放大器(A)為F007型運(yùn)算放大器，電阻R7＝5kΩ，電阻R6＝10kΩ，晶體管BG1為3CX200B，繼電器(J)為JRC型繼電器，電阻R9＝1.2kΩ，電阻R8＝800Ω，音樂塊為KD9300型，晶體管BG2為3DG6，揚(yáng)聲器(y)為YD55－3(8Ω，0.25W)型揚(yáng)聲器。電源電壓V＝12伏。本裝置的具體裝配圖如圖4所示。本實(shí)用新型所采用的各部件都為一般電子工業(yè)所通用的元器件。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定，可以廣泛使用在汽車上。
權(quán)利要求1.一種由電子器件所構(gòu)成的司機(jī)飲酒報(bào)警控制裝置，其特征在于它包括有一個(gè)敏感于可燃性氣體(如乙醇)并在高溫下工作的探頭，揚(yáng)聲器(Y)，集成運(yùn)算放大器(A)，發(fā)光管，繼電器(J)，集成音樂塊，開關(guān)(K1)(K2)，可調(diào)電位器(W)和電阻所組成。
2.按照權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于所說的電阻包括有R2、R3、RW、R4和R5各電阻，當(dāng)其阻值變化時(shí)，可以改變本裝置的靈敏度和報(bào)警閾值，而電阻R8和R9的阻值應(yīng)由音樂塊電源電壓來決定。
3.按照權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于所說的晶體管可以是普通的PNP小功率管。
4.按照權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于所說的集成運(yùn)算放大器(A)構(gòu)成一個(gè)電壓比較器。
5.按照權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于所說的發(fā)光管在電路中可以有不同的連接方式，不同的數(shù)目和不同的顏色。
6.按照權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于所說的音樂塊是一個(gè)集成電路。
7.按照權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于所說的繼電器，可以是可控硅器件。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種司機(jī)飲酒控制器。它以對(duì)酒精選擇性好、靈敏度高的半導(dǎo)體氣敏器件為傳感器，加上合理的報(bào)警、控制電路設(shè)計(jì)，提供了一種新的，用以維護(hù)交通安全的儀器設(shè)備。此控制器整機(jī)對(duì)酒精的選擇性好，通過選擇儀器元件參數(shù)可以使靈敏度達(dá)任意大小和報(bào)警閾值可以隨意置定。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、操作方便、造價(jià)低廉、適用性廣，它能有效地控制司機(jī)酒后駕車，減少交通事故、維護(hù)交通安全。
文檔編號(hào)B60K28/00GK2038068SQ88206360
公開日1989年5月24日 申請(qǐng)日期1988年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月4日
發(fā)明者溫逸仙, 項(xiàng)柏松 申請(qǐng)人:溫逸仙, 項(xiàng)柏松