一種強(qiáng)制檢測式禁止酒后操作裝置的設(shè)計

　　0 引 言
　　
　　《中華人民共和國道路交通安全法》第二十二條規(guī)定：“飲酒不得駕駛機(jī)動車”，《中華人民共和國海船船員值班規(guī)則》第一百四十二條也規(guī)定：“嚴(yán)禁船員酗酒，值班人員在值班前4小時內(nèi)禁止喝酒，且值班期間血液中的酒精含量不得超過0．08％”。酒后駕駛機(jī)動車和船員酒后值班的危害眾所周之，但一些機(jī)動車駕駛員和船員總是存有僥幸心理，使得上述規(guī)定有時如同虛設(shè)。事實(shí)證明，禁止酒后駕駛機(jī)動車和禁止酒后船員值班，僅僅依靠機(jī)動車駕駛員和船員的自律是不行的。而機(jī)動車和船舶都具有分布面廣，流動性大的特點(diǎn)，完全依靠道路交通管理部門和海事部門的監(jiān)管，也有很大難度。為了解決酒后駕駛機(jī)動車的問題，美國洛杉磯交通管理部門規(guī)定：酒后駕車除受到重罰外，還要花300美元在車上安裝一種裝置，這種裝置對酒味十分敏感，只要有酒味，車子就發(fā)動不起來。同時規(guī)定這些受罰的司機(jī)不準(zhǔn)駕駛沒有這種裝置的汽車，否則就會被吊銷駕駛執(zhí)照。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，這種開放式的檢測方式，存在著難以克服的缺欠：當(dāng)打開車窗或者將檢測探頭遮掩住時，這種裝置會產(chǎn)生漏動作；當(dāng)同乘的其他人員飲酒量大，車內(nèi)空氣酒精濃度高時，這種裝置會產(chǎn)生誤動作；在船舶的開放空間，這種裝置更是無能為力。針對上述問題，提出一種強(qiáng)制檢測式禁止酒后操作的裝置。
　　
　　1 裝置的工作原理
　　
　　強(qiáng)制檢測式禁止酒后操作的裝置結(jié)構(gòu)簡單，方框圖如圖1所示。主要由風(fēng)筒(見圖2)，酒精檢測儀、風(fēng)動信號發(fā)生器、延時保持電路、兩個電壓比較器和一個電源控制器組成。兩個電壓比較器的兩個輸出信號，共同控制一個電源控制器。根據(jù)不同的需求，電源控制器控制著不同的終端。對于機(jī)動車可以控制發(fā)動機(jī)的電子點(diǎn)火器；對于小型船舶可以控制船舶啟動系統(tǒng)的電源；對于大型船舶可以控制一個考勤機(jī)和報警器。

　　
　　該裝置的功能如下：把酒精檢測儀和風(fēng)動信號發(fā)生器裝置在一個特制的風(fēng)筒內(nèi)，見圖2。圖2(a)是風(fēng)筒的靜態(tài)，圖2(b)是風(fēng)筒的動態(tài)。風(fēng)筒的一端有風(fēng)門MR，另一端有風(fēng)門MC，風(fēng)門是有方向性的，只有從風(fēng)門MR端向風(fēng)筒內(nèi)吹入氣體，才可以把風(fēng)門MR和風(fēng)門MC吹開，見圖2(b)。停止吹氣后，風(fēng)門MR和風(fēng)門MC上的彈性部件，可使風(fēng)門MR和風(fēng)門MC自動復(fù)位閉合，重新回到靜態(tài)，使吹入的氣體在風(fēng)筒的腔內(nèi)能夠保留Nj秒。

　　
　　Nj=nw+nj+n0
　　
　　式中：nw為酒精檢測儀的溫機(jī)時間，通常為5 s左右；ni為酒精檢測儀的檢測時間，通常為3 s左右；n0為設(shè)定的時間常數(shù)。
　　
　　當(dāng)吹動風(fēng)門MR和風(fēng)門MC時，風(fēng)門MR或風(fēng)門MC的軸向位移，可以改變一個開關(guān)的狀態(tài)。這個開關(guān)可以是一個光電開關(guān)，也可以是一個觸點(diǎn)式開關(guān)。開關(guān)狀態(tài)的變化可以產(chǎn)生一個電信號。這個電信號也可由吹動一只風(fēng)輪微型直流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生。各種形式的開關(guān)或者風(fēng)輪微型直流發(fā)電機(jī)，在這里稱之為風(fēng)動信號發(fā)生器。
　　
　　在風(fēng)筒兩端的風(fēng)門MR和風(fēng)門MC的外側(cè)，均設(shè)有導(dǎo)流板L，層數(shù)不限。導(dǎo)流板L的作用是，可以使氣體順利通過，卻能阻止細(xì)桿狀物插入觸及風(fēng)門MR和風(fēng)門MC，以防止人為作弊。
　　
　　機(jī)動車駕駛員或者船舶值班人員在吹動風(fēng)動信號發(fā)生器時，同時也進(jìn)行了酒精檢測。風(fēng)門MR和風(fēng)門MC的自動復(fù)位閉合，保證了酒精檢測所需要的Nj秒時間。酒精檢測儀產(chǎn)生的控制信號由一個電壓比較器進(jìn)行比較，風(fēng)動信號發(fā)生器產(chǎn)生的控制信號，需要經(jīng)過延時保持電路延時Nf秒后再由另一只電壓比較器進(jìn)行比較。
　　
　　Nf=nw+nj+n1
　　
　　式中：n1為設(shè)定的時間常數(shù)。
　　
　　兩個電壓比較器的兩個輸出信號，共同控制一個電源控制器。只有兩個電壓比較器輸出的兩個控制信號同時為高電平時，電源控制器才能動作，接通受控終端的電源。如果機(jī)動車駕駛員或者船舶值班人員未吹動風(fēng)動信號發(fā)生器，電壓比較器輸出的是低電平，如果酒精檢測儀檢測到酒精含量超限，電壓比較器輸出的也是低電平，這兩種情況都未能滿足兩個電壓比較器輸出的兩個控制信號同時為高電平的條件，所以電源控制器不能動作，受控終端無法工作。