专利名称：司机饮酒控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于气体监测、报警和控制器技术。
过去已经有以半导体气敏器件为传感器制成的可燃性气体检测、报警仪器，例如《实用无线电技术手册》(北京出版社，1983年10月)第634页就介绍了一种气敏检测仪的原理。但是普通商品化的气敏器件都有选择性差的缺点，因而不能用作在多种气体存在条件下专门检测酒精气体的传感器。现在国外也有在汽车上使用的酒精气体检测器。如英国专利(专利号2139387)提出了一种装在汽车上控制司机酒后开车的装置。但是它的气敏元件受周围环境温度影响很大，需要采用复杂的测温和信号处理系统，它采用了A／D变换器和微处理器。因而这种装置比较复杂而且造价昂贵。
因此本实用新型的目的在于提出一种利用气敏元件和简单的电子器件而组成的司机饮酒控制器。由于气敏元件工作在高温状态下，因此排除了环境温度变化对它的影响。从而可以对司机酒后开车作出快速报警并控制汽车起动和行驶。司机饮酒后上车时，司机饮酒控制器即发出声音和灯光报警，同时打开制动信号灯、切断汽车点火器电源，司机不能开动汽车。在汽车行驶过程中此控制器也工作，但它不会妨碍司机做制动和拐弯操作。这就有效地控制司机酒后开车，以减少交通事故、维护交通安全。
本实用新型的主要结构如
图1所示，其工作原理是控制器使用的电源(V)是汽车点火器的12V直流电源。随着使用场合的变化，本实用新型的电源电压也可以变更其值。电阻R1控制气敏探头的加热电流。电容C，二极管D3和集成块DW的组合，起电源的稳压作用，其中DW可以采用CW7912型号的集成块。R4和R5为运算放大器(A)提供正输入电压，电阻R2、R3、电位器(W)和气敏电阻RX为(A)提供负输入电压。运算放大器(A)的接法构成集成电压比较器。电阻R6和R7值决定于晶体管BG1的基极电流Ib的大小，一般情况下电阻R7选得较大，Ib近似由Rb决定。晶体管BG1为继电器(J)线圈提供电流。晶体管BG1，可以是普通的PNP小功率管。电阻R8和R9为集成音乐块提供电源。音乐块、晶体管BG2和扬声器(y)构成声音报警装置。继电器(J)不吸合，汽车点火电源接通，没有声音报警，制动信号后灯受制动信号开关K2控制；继电器(J)吸合时，点火电源断开，发出声音报警，自动打开制动信号灯(后灯)。由于发光二极管在电路中，可以有不同的连接方法，因此
图1也可以改变成图2和图3的形式。在
图1(一型)中发光二极管D1发光表示报警，不发光则表示安全或控制器不工作；在图2(二型)中，D1发光表示控制器工作，不发光则表示不工作；在图3(三型)中，D1发光、D2不发光表示报警；D1不发光、D2发光表示安全，D1和D2都不发光则表示控制器不工作。这三种类型的差别仅在于发光二极管所接的位置和所表示的信号不同。D1和D2可以由多个、不同数目和不同颜色的发光管组成。
电源接通、控制器工作时，探头加热丝加热，RX随敏感气体的浓度变化，敏感气体浓度越高时RX越小。当敏感气体浓度超过所设定的报警阈值时，运算放大器(A)的差模输入电压小于零，晶体管BG1工作，继电器(J)吸合，发出声音报警，同时打开制动信号灯、切断点火电源。报警阈值由电位器(W)滑动臂的位置决定。适当选择电位器(W)的全阻值和电阻R2、R3、R4、R5的大小，可以使报警阈值被定为任意大小。点火开关K1，制动信号灯开关K2分别控制汽车是否启动和汽车尾灯的亮灭。
本实用新型采用对乙醇气体选择性好、灵敏度高的气敏半导体器件作探头，加上合理的电路设计，尤其是采用了集成电压比较器，使整机对酒精也有很好的选择性，整机的灵敏度(最低报警阈值)通过选择元件参数(即电阻R2、R3、RW、R4、R5的不同阻值)可以达到零值，最高报警阈值也可以达到任意大。这里使用的气敏探头气敏电阻在高温(由加热丝加热到250℃左右)下工作，所以受环境温度变化的影响很小，不必加温度补偿系统，从而克服了已有技术中存在的问题。可以看到，本实用新型设计合理、结构简单、性能可靠、造价低廉，适于安装在各类汽车上使用。
如果采用的气敏探头对烟雾(如香烟)也敏感，则本装置也能起到禁止车内吸烟的作用。这对于提倡不吸烟、保护人体健康有极大的好处。气敏探头对其它可燃性气体(如汽油等)也有反应，所以对保证车内卫生、防火也有好处。
将本实用新型的探头与电路部分组合在一起，即构成手执式酒精检测器；采用对敏感气体选择性不同的气敏探头，本实用新型还可以在其它场所(如煤气检漏等)作可燃性气体检测、控制器使用。
实施本实用新型时，也可以将电路部分、探头、扬声器和发光管分开装置。电路部分装在车内、不暴露，探头装在车内离司机较近、易于感觉到司机呼吸的位置(如方向盘前)，扬声器也装在车内适当的位置，发光管可以装在车内也可装在车外。电源火线和控制点火器的控制线串接在点火开关K1和点火线圈之间，控制后灯的控制线接于制动信号灯开关K2和后灯之间。
图1为本实用新型的电路原理图。图2和图3为本实用新型的另外两种改进型电路原理图。图4为本实用新型的一个具体实施例的各部件装配图。电阻R1由电源电压(V)，气敏探头加热丝的电阻r和最佳工作电流Ic决定，选用电阻R1＝ (V)/(Ic) －r。以下元件选择以电压V＝12V伏考虑。电阻R2＝R3＝200Ω；电阻R5＝10kΩ；设在洁净空气中RX大小为RX0，则当电位器(W)的全阻值RW≥(0.4+0.2RXO]]>－0.2)、电阻R4＝2／
(其中RX0、RW、R4的单位都为KΩ)时，报警阈值可以任意(0～∞之间，但在一般情况下并不需要这样大的范围)选择；运算放大器(A)根据电源(V)选用普通的运算放大器；电阻R6＝(V－Vmin)·hFE／1.5I0，式中Vmin是(A)的低输出电压，hFE是BG1的直流电流放大倍数，I0是继电器(J)的吸合电流；晶体管BG1可以选用低频小功率PNP型三极管；继电器(J)选用吸合电流小，线圈直流电阻小而且寿命长的继电器也可以选用可控硅器件；电阻R8和R9的选用以满足集成音乐块对电源的需求为标准；晶体管BG2和扬声器(y)按音乐块的要求选择；电阻R10和R11的选择是为了满足发光二极管D1和D2对电流的要求；二极管D的作用是保护继电器(J)线圈。
本实用新型的一个具体实施例可由下面给出气敏探头是哈尔滨通江晶体管厂生产的QM－J1型气敏器件，电阻R1＝51Ω，电阻R2＝R3＝200Ω，电阻RW＝5.1kΩ，电阻R5＝10kΩ，电阻R4＝2kΩ，运算放大器(A)为F007型运算放大器，电阻R7＝5kΩ，电阻R6＝10kΩ，晶体管BG1为3CX200B，继电器(J)为JRC型继电器，电阻R9＝1.2kΩ，电阻R8＝800Ω，音乐块为KD9300型，晶体管BG2为3DG6，扬声器(y)为YD55－3(8Ω，0.25W)型扬声器。电源电压V＝12伏。本装置的具体装配图如图4所示。本实用新型所采用的各部件都为一般电子工业所通用的元器件。本装置结构简单、性能稳定，可以广泛使用在汽车上。
权利要求1.一种由电子器件所构成的司机饮酒报警控制装置，其特征在于它包括有一个敏感于可燃性气体(如乙醇)并在高温下工作的探头，扬声器(Y)，集成运算放大器(A)，发光管，继电器(J)，集成音乐块，开关(K1)(K2)，可调电位器(W)和电阻所组成。
2.按照权利要求1所说的装置，其特征在于所说的电阻包括有R2、R3、RW、R4和R5各电阻，当其阻值变化时，可以改变本装置的灵敏度和报警阈值，而电阻R8和R9的阻值应由音乐块电源电压来决定。
3.按照权利要求1所说的装置，其特征在于所说的晶体管可以是普通的PNP小功率管。
4.按照权利要求1所说的装置，其特征在于所说的集成运算放大器(A)构成一个电压比较器。
5.按照权利要求1所说的装置，其特征在于所说的发光管在电路中可以有不同的连接方式，不同的数目和不同的颜色。
6.按照权利要求1所说的装置，其特征在于所说的音乐块是一个集成电路。
7.按照权利要求1所说的装置，其特征在于所说的继电器，可以是可控硅器件。
专利摘要本实用新型涉及一种司机饮酒控制器。它以对酒精选择性好、灵敏度高的半导体气敏器件为传感器，加上合理的报警、控制电路设计，提供了一种新的，用以维护交通安全的仪器设备。此控制器整机对酒精的选择性好，通过选择仪器元件参数可以使灵敏度达任意大小和报警阈值可以随意置定。本实用新型结构简单、性能稳定、操作方便、造价低廉、适用性广，它能有效地控制司机酒后驾车，减少交通事故、维护交通安全。
文档编号B60K28/00GK2038068SQ88206360
公开日1989年5月24日 申请日期1988年6月4日 优先权日1988年6月4日
发明者温逸仙, 项柏松 申请人:温逸仙, 项柏松