一種強迫檢測式酒敏控制器的製作方法
2023-07-08 10:25:41 1
專利名稱：一種強迫檢測式酒敏控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種用於對機動交通工具等機器設備的操縱者，實行強迫檢測口中的氣氛，判斷其是否事前飲酒；控制被操作機器設備可否服從開動的裝置。
一般公知的機動車輛酒後駕車控制器，有兩種類型，一種屬於強迫檢測式；另一類屬於即時檢測式。屬於強迫檢測類型的，存在著如下主要問題酒敏檢測靈敏度不高且離散性較大；檢測時口吹氣流開關啟動電路不可靠；整機對聲響、電源電壓變化或反覆電衝擊的幹擾毫無抵禦能力，發生誤動作失去控制作用；汽車在行駛中不能閉電或瞬時停車，否則須重新吹氣檢測，起碼要經半分鐘以上才能再次開動汽車；裝置體積很大、外形結構不佳、使用不便；檢測器須固定安裝在車內不能取下，隨車處於高寒或酷暑環境之中，不能保證隨時啟動的可靠性。這類酒後駕車控制器技術落後，性能低下，根本沒有實用價值。另一類屬於即時檢測式酒後駕車控制器，由於酒敏傳感器在車內安裝位置的不同、車型或駕駛室空間的差別和車內空氣流通程度等原因，都要影響酒敏檢測的可靠性。當駕駛室內乘有飲了酒非駕駛人員，或其他原因處於較濃酒味散布的環境之中，便會產生使汽車不能開動的可能。
本實用新型的目的在於設計一種電路先進、性能穩定、工作可靠、結構小巧。使用方便、實用性強，酒敏檢測器與伺服控制器分體插接式的酒敏檢測控制器。
本實用新型的技術方案是這樣的一種強迫檢測式酒敏控制器，其特徵在於它是包括檢測啟動單元，與檢測啟動單元相連接且反映檢測結果的狀態顯示單元和將檢測信號轉換成控制信號的控制驅動單元，以及利用驅動單元的信號控制被控對象的伺服控制單元。
為了減小體積，酒敏檢測器中採用了以普通開關電路和比較電路組成的模塊電路為骨幹，與其它器件構成檢測啟動單元(1)、狀態顯示單元(2)和控制驅動單元(3)。檢測啟動單元(1)利用了酒敏傳感器的綜合特性，在不另外設置氣流開關啟動電路的情況下，實現了被檢測的氣流在有酒味時可精確地檢出；在無酒味氣流作用下可靠地產生啟動脈衝。此外在本單元電路中還具有對酒敏傳感器加電預熱過程中，防止誤啟動的預熱延時封鎖功能。
狀態顯示單元(2)是在酒敏檢測器表面設置了紅、黃、綠三色顯示燈，具有模擬交通信號燈的直觀感覺。以本實用新型用於汽車控制為例在開車之前本裝置加電之後，酒敏檢測器上的紅燈點亮，汽車發動不了；只有當黃燈點亮後，駕駛員對檢測窗口吹檢測且無酒味，紅燈熄滅、綠燈點亮，才能夠開車。如果吹氣者口中有酒味，將仍保持綠燈不亮、紅燈不滅，汽車仍不能起動。
控制驅動單元(3)，除了具有接受檢測啟動單元(1)的信號、驅動後級電路功能之外，還具備斷電記憶功能。以用於汽車控制為例汽車開動時間超過數十秒、狀態顯示單元(2)中的黃燈熄滅之後，如遇中途短時停車閉電每次時間不超過5－10分鐘，再次開車時勿需吹氣檢測可直接點火啟動。
伺服控制器主要由伺服控制單元(4)等電路構成。伺服控制器除直接控制被控機器設備的啟動電路外，還設置了聲響提醒電路和自動消聲電路。當狀態顯示單元的紅燈點亮時，發出表示不可開動機器的聲響提示；當綠燈點亮時，便發生表示可以開動機器的聲響訊號。聲響重複次數由自動消聲電路控制。
如將伺服控制器安裝在隱蔽或不易拆動的地方，在一般情況下本實用新型具有防止他人竊車的附加作用。
以下將結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明
圖1為本實用新型的邏輯框圖。(1)為檢測啟動單元、(2)為狀態顯示單元(3)為控制驅動單元、(4)為伺服控制單元。
圖2為本實用新型電路原理圖。
參照圖1、圖2將本實用新型整機電路及工作原理，作以說明。
檢測啟動單元(1)由圖1中的模塊電路ZM、酒敏傳感器MQ，電子模擬開關MK，電阻R1、R2，電容C1、C3，二極體D1，電位Rp組成。MQ的加熱電流、工作偏置電壓均由穩壓器WY輸出電壓U2提供。整機加電時，圖中P2點為高電平，經D1對C1快速充電經R1使MK合通了MQ加熱電流迴路進行預熱，同時ZM的③端為高電平對C3充電。當經一段達到與MQ要求相同的預熱時間，C3上的電壓，充到電源電壓的2／3數值時，MQ達到了靈敏工作狀態、ZM的①端變為開通狀態。此時，被檢測者對MQ吹氣檢測如有酒味，R2取得的較高檢測電壓輸入ZM的①端將ZM的⑤端保持開始整機加電時的低電平輸出；如吹氣無酒味時，R2取得了一個啟動脈衝信號，使ZM的⑤端輸出高電平並保持，由此高電平使後級電路工作。調節Rp使ZM的②端電壓改變，達到調整對酒氣檢測的靈敏度。
狀態顯示單元②由專用模塊ZM和三色燈顯示器XD組成。XD的三種燈色顯示取決於P2點、ZM的④端電位變化控制。在整機加電後或沒對MQ吹氣檢測、或有酒氣作用於MQ時，P2點均呈現高平使XD的紅燈點亮，表示被控機器設備不能開動；當MQ預熱完成、ZM的④端變低電平時，XD的黃燈點亮表示可以對MQ吹氣檢測(黃燈不亮之前吹氣檢測對電路不起作用)；如對MQ吹氣無酒味，P2點變為低電平使XD的綠燈點亮、紅燈熄滅，表示被控機器可以開動；當電子模擬開關MK關斷、酒敏傳感器退出敏感狀態時，P1點電位變成高電平經ZM的⑥端使④端變為高電平，使XD的黃燈熄滅，表示整機已進入具有斷電記憶的正常工作狀態。
控制驅動單元③由模塊ZM的⑤端連接的電阻R3電容C2、模塊ZM⑦端的C6，三極體T組成。本單元除以三極體T集電極P2點電位做為驅動輸出信號之外，還具備C6電荷儲存作用產生的斷電記憶功能。當ZM的⑤端為低電平時，T處於截止、P2點為高電平，使後級電路處於關斷狀態；當ZM的⑤端變高電平後經R3、C2使T進入飽和導通、P2點變為低電平，驅動著後級電路處於開通狀態；當P1點變為高電平時，ZM的⑦端對C6快速充電使後級單元具備了斷電記憶狀態。
伺服控制單元④由繼電器KR，二極體D2，繼電器觸頭KR－1等組成伺服開關電路。Ui為由被控機器設備提供的直流電壓，由接線端子A輸入；由KR－1經控制輸出端子B接到被控機器設備的起動電路；端子C為Ui電壓的負極輸入端。由反相器FM，電容C4、C5，聲響放大器SF和揚聲器BL組成了聲響提示電路。本單元由穩壓器WY輸入電壓Ui提供工作電源。當前級電路P2點為高電平時，KR不動作、KR－1斷開。P2點的高電平由C4形成了一定寬度的脈衝，觸發了SF的一個輸入端，使SF產生了表不可開動機器的聲響訊號，由BL發出音響。當P2點為低電平時，KR吸合，KR－1閉合將輸入電壓Ui經B端子接通被控機器設備的啟動迴路；P2的低電平由FM變換成高電平，由C5形成的脈衝觸發了SF另一個輸入端，由揚聲器發出音響提示。由於C4、C5產生脈衝寬度已定，在脈衝結束時，SF產生的聲響訊號便自動停止。
整機由外型體相對獨立的酒敏檢測器和伺服控制器兩部分組成。酒敏檢測器為可移動、小型手持式裝置；伺服控制器為固定安裝所小型裝。酒敏檢測器以其帶插頭的拖線，與伺服控制器連接；伺服控制器的輸出接線端與被控機器設備的起動電路連接。酒敏檢測器驅動著伺服控制器；再由伺服控制器接通或斷開被控機器設備的啟動電路。當操作人員離開機器設備時，可方便地如鑰匙一樣把酒敏控制器取下帶走；這樣，一方面能夠避免環境溫度的異常變化影響酒敏檢測精度，另一方面可以防止非操作人員開動機器的可能性。
以用於汽車控制為例對本實用新型整機工作過程簡述如下駕駛員上車後，將手持的酒敏檢測器拖線插頭插入伺服控制器相連的插座上。打開汽車鑰匙本機同時被加電預熱，酒敏檢測器上的紅燈點亮、伺服控制器發出表示不能開車的音響提示。待約20秒鐘後，黃燈點亮，駕駛員必須口對酒敏檢測器的窗口認真地吹一下進行口中氣氛檢測。如果駕駛員已飲酒，吹氣後還是綠燈不亮紅燈亮，汽車不能被發動。如果沒飲酒，吹氣檢測後綠燈點亮、紅燈熄滅，揚聲器中同時發出表示允許開車的音響提示。汽車開動後約在1分鐘之後黃燈便會熄滅，只保持綠燈點亮。在此之後的行駛過程中，可以隨意停車、閉電，只要每次閉電時間不超過斷電記憶時間，再次開動汽車時勿需吹氣檢測可直接發動汽車。
本實用新型的積極效果1.由於就整體技術來說，在實現上採用分體式、且小型化，故使用方便。
2.由於電路設計新穎，所以抗幹擾能力強，可靠性高。
3.用普通酒敏傳感器可以做＜30PPm的酒氣檢測靈敏度，所以靈敏度高。
4.本實用新型勿需設置氣流開關啟動電路。
5.由於本實用新型具有斷電記憶功能，故能夠保證在正常短時斷電後再次開動，即刻能使被控對象進入工作狀態。
權利要求1.一種強迫檢測式酒敏控制器，其特徵在於它包括檢測啟動單元[1]，與檢測啟動單元相連接且反映檢測結果的狀態顯示單元[2]和將檢測信號轉換成控制信號的控制驅動單元[3]，以及利用控制驅動單元的信號控制被控對象的伺服控制單元[4]。
2.按照權利要求1所述的強迫檢測式酒敏控制器，其特徵在於所說的檢測啟動單元［1］的電路包括a.由電子模擬開關MK，與MK連接的電阻R1、電容C1和二極體D1組成的酒敏傳感器MQ的加熱開關電路；b.由酒敏傳感器MQ，以普遍開關電路和比較電路組成的模塊ZM的①端與MQ連接之間的取樣電阻R2，與U2和ZM的②端相連的電位器Rp，連接於ZM的③端的電容C3組成酒敏檢測和預熱延時啟動雙功能電路。
3.按照權利要求1所述的強迫檢測酒敏控制器，其特徵在於所說的控制驅動單元［3］的電路包括a)由模塊ZM的⑤端連接的電阻R3、電容C2、三極體T組成的驅動電路，由T的集電極P2點電位變化控制驅動相關電路；b)由模塊ZM的⑥端取自酒敏傳感器MQ與電子模擬開關之間的P1點電位、和模塊ZM⑦端所接電容C6，組成斷電記憶電路。
4.按照權利要求1所述的強迫檢測式酒敏控制器，其特徵在於所述的伺服控制單元［4］的電路包括a)由伺服繼電器KR，與KR並聯的續流保護二極體D2和繼電器觸頭KR－1，組成了被控機器設備的伺服開關電路；b)由反向器FM、電容C4、C5、聲響放大器SF和揚聲器BL組成聲響提示電路。
5.按照權利要求1所述的強迫檢測式酒敏控制器，其特徵在於檢測啟動單元之［1］、狀態顯示單元［2］、控制驅動單元［3］在實物體現上為一個獨立體一酒敏檢測器；伺服控制單元［4］在實物體現上為另一個獨立體一伺服控制器；酒敏檢測器與伺服控制之間，以帶有接插件的拖線連成整機。
專利摘要強迫檢測式酒敏控制器，屬於一種用於對機動交通工具等機器設備的操縱者，實行強迫檢測是否事前飲酒，避免酒後操作，防止發生事故控制裝置。本實用新型由手持接插式酒敏檢測器，和固定安裝的伺服控制器兩個獨立外形體構成整機。其內部由檢測啟動、狀態顯示，控制驅動、伺服控制四個單元等組成具有加熱開關、酒敏檢測、預熱延時脈衝啟動、三色燈光狀態顯示、斷電記憶、伺服開關、聲響提示等功能的整機電路。
文檔編號G01N27/12GK2166442SQ9321601
公開日1994年5月25日 申請日期1993年6月24日 優先權日1993年6月24日
發明者範傳明 申請人:範傳明