一種強制檢測式禁止酒后操作的裝置

張其言

摘 要:提出一種強制檢測式禁止酒后操作的裝置。該裝置具有強制檢測機動車駕駛員和船舶值班人員飲酒狀態(tài)的功能,當(dāng)被測人員呼出的氣體酒精含量正常時,機動車或者小型船舶可以啟動,大型船舶的值班人員可以記錄為值班;當(dāng)被測人員呼出的氣體酒精含量超標時,機動車或者小型船舶無法啟動,大型船舶的值班人員則不能記錄為值班,同時可以通過報警器通知船長。這樣,僅通過安裝使用這樣一個簡單的裝置,就有效地解決了酒后駕駛機動車和船員酒后值班的問題。

關(guān)鍵詞:機動車安全駕駛;酒后駕駛;船舶安全駕駛;船員酗酒;酒精檢測

中圖分類號:TP29 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2009)21-193-03

Mandatory Testing Device to Prevent Drunk Driving

ZHANG Qiyan

(Liaoning Marine Bureau,Dalian,116001,China)

Abstract:A mandatory testing device to prevent drunk driving is proposed.It can mandatorily test whether and how much a driver or a sailor on watch drunk.Only when the alcoholicity of the exhalation breathed out by the people tested is normal,small type or automobiles can startup,the person on watch of a large ship can register as working.Otherwise,if the alcoholicity is overproof,small type ships or automobiles can't startup,and neither does the device allow the person on watch register as working and it can inform the captain via alarm.In this way,drunk driving problem can be solved effectively only by setting a simple device.

Keywords:automobile safe driving;drunk driving;ship safe driving;sailor drunk;alcohol test

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:“飲酒不得駕駛機動車”[1],《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%”[2]。 酒后駕駛機動車和船員酒后值班的危害眾所周之,但一些機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)。事實證明,禁止酒后駕駛機動車和禁止酒后船員值班,僅僅依靠機動車駕駛員和船員的自律是不行的。而機動車和船舶都具有分布面廣,流動性大的特點,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)定這些受罰的司機不準駕駛沒有這種裝置的汽車,否則就會被吊銷駕駛執(zhí)照[3]。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,提出一種強制檢測式禁止酒后操作的裝置。

1 裝置的工作原理

強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[4]。根據(jù)不同的需求,電源控制器控制著不同的終端。對于機動車可以控制發(fā)動機的電子點火器;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和報警器。

圖1 方框圖

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時間,通常為5 s左右[5];

nj為酒精檢測儀的檢測時間,通常為3 s左右[5];

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)電機產(chǎn)生。各種形式的開關(guān)或者風(fēng)輪微型直流發(fā)電機,在這里稱之為風(fēng)動信號發(fā)生器。

圖2 風(fēng)筒結(jié)構(gòu)

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,卻能阻止細桿狀物插入觸及風(fēng)門MR和風(fēng)門MC,以防止人為作弊。

機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行比較[6]。

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。

2 具體實施方式

下面結(jié)合圖2和圖3,詳細說明該裝置的細節(jié)和工作原理。

該裝置主要是由酒精檢測儀P1,風(fēng)動信號發(fā)生器,延時保持電路D2[7],電壓比較器IC1,電壓比較器IC2,組成電源控制器的V1,V2,KL,報警電路P2,A和圖2的風(fēng)筒組成,這里的風(fēng)動信號發(fā)生由圖2中的風(fēng)門MC和一個光電開關(guān)組件E2組成[8]。酒精檢測儀P1采用檢測到酒精時輸出高電平的接法,通過D1反相后到調(diào)節(jié)電位器RP,再連接到電壓比較器IC1的同相輸入端(+),當(dāng)酒精檢測儀P1未檢測到酒精時,電壓比較器IC1輸出高電平,當(dāng)酒精檢測儀P1檢測到酒精時,電壓比較器IC1輸出低電平。強制檢測作用是由該裝置的結(jié)構(gòu)決定的,風(fēng)動信號發(fā)生器和酒精檢測儀P1一起裝入特制的風(fēng)筒內(nèi),見圖2,風(fēng)動信號發(fā)生器E2的輸出電壓經(jīng)過延時保持電路D2的延時保持,加至電壓比較器IC2的同相輸入端(+),要使電源控制器KL動作,必須向風(fēng)筒內(nèi)吹氣,使風(fēng)動信號發(fā)生器E2產(chǎn)生一個電壓信號。由于酒精檢測儀P1與風(fēng)動信號發(fā)生器E2裝在同一風(fēng)筒內(nèi),這樣在吹動風(fēng)動信號發(fā)生器風(fēng)門MC的同時,也就自然地作了酒精檢測。電壓比較器IC1和電壓比較器IC2的參考電壓均加至兩個比較器的反相輸入端(-),參考電壓由R1,R2分壓取得。

V1,V2和繼電器KL組成了電源控制器。在未進行酒精檢測時,酒精檢測儀P1輸出低電平,其輸出信號經(jīng)D反相,電壓比較器IC1輸出高電平,VD1截止。風(fēng)動信號發(fā)生器E2無電壓輸出,電壓比較器IC2輸出為低電平,VD2導(dǎo)通,V2導(dǎo)通,V1截止,繼電器KL不吸合,受控終端的電源不能接通,受控終端無法工作。

當(dāng)從風(fēng)門MR端向圖2風(fēng)筒內(nèi)吹氣時,酒精檢測儀P1同時對所吹入的氣體進行了酒精檢測,風(fēng)動信號發(fā)生器E2會產(chǎn)生一個電壓,使電壓比較器IC2輸出高電平,VD2截止。此時若無酒精被檢出,則電壓比較器IC1保持高電平輸出,VD1截止。VD1,VD2均截止的情況下,V2截止,V1導(dǎo)通,電源控制器的繼電器KL通電吸合,受控終端可以工作。

圖3 結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)向圖2風(fēng)筒吹氣檢測到酒精含量超限時,酒精檢測儀P1輸出高電平,其輸出信號經(jīng)D反相,電壓比較器IC1輸出低電平,這時,VD1導(dǎo)通,V2導(dǎo)通,V1截止,繼電器KL不吸合,受控終端的電源不能接通,受控終端無法工作。

V1,V2和繼電器KL控制著受控終端的電源。當(dāng)無酒精被檢測到時,V2截止,V1導(dǎo)通,繼電器KL通電吸合,可以接通受控終端的電源,受控終端可以工作。當(dāng)檢測到酒精含量超限時,繼電器KL不吸合,受控終端的電源不能接通,受控終端無法工作。

當(dāng)向圖2風(fēng)筒吹氣檢測到酒精含量超限時,酒精檢測儀P1輸出高電平,其輸出信號加至型號為TW8778的電子開關(guān)E1的控制端,使電子開關(guān)閉合,接通報警發(fā)聲電路P2,A的工作電源。報警發(fā)聲電路P2被觸發(fā)后,會連續(xù)不斷的發(fā)出警告語[9],經(jīng)功放電路A放大后,由揚聲器B放出。

機動車、小型船舶和大型船舶的受控終端各有不同。

機動車的受控終端為電子點火器A[10]。當(dāng)被檢測人員呼出的氣體酒精含量正常時,機動車的電子點火器可以點火,機動車可以啟動。當(dāng)被檢測人員呼出的氣體酒精含量超標時,機動車的電子點火器接地,機動車無法啟動。

小型船舶的受控終端為船舶啟動系統(tǒng)的電源B[11]。當(dāng)船舶值班人員呼出的氣體酒精含量正常時,船舶啟動系統(tǒng)的電源可以接通,船舶可以啟動。當(dāng)被檢測人員呼出的氣體酒精含量超標時,船舶啟動系統(tǒng)的電源無法接通,船舶無法啟動。

大型船舶的受控終端可以是一個考勤機C和報警器。當(dāng)船舶值班人員呼出的氣體酒精含量正常時,考勤機定時器的電源接通,考勤機在定時器設(shè)定的合理時間內(nèi)正常工作,值班人員可以打卡,記錄為值班。當(dāng)船舶值班人員呼出的氣體酒精含量超標時,考勤機定時器的電源無法接通,考勤機無法工作,值班人員不能打卡,不能記錄為值班。同時報警器報警通知船長。

3 結(jié) 語

本文提出的強制檢測式禁止酒后操作的裝置,對于解決酒后操船駕車問題,有一定的實用價值(本發(fā)明已申報專利)。但若具體實施,還需要有相關(guān)部門的政策法規(guī)配合,此問題已超出本文的討論范圍,故在這里不做深入討論。

參考文獻

[1]中華人民共和國道路交通安全法.2003.

[2]中華人民共和國海船船員值班規(guī)則.1997.

[3]行車指南.2007.

[4]胡向東.傳感器與檢測技術(shù).北京:機械工業(yè)出版社,2009.

[5]張洪潤.傳感器技術(shù)大全.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007.

[6]譚博學(xué).集成電路原理及應(yīng)用.2版.北京:電子工業(yè)出版社,2007.

[7]白景和.555集成電路應(yīng)用精粹.北京:人民郵電出版社,2007.

[8]孫余凱.新型電子通用單元電路.北京:電子工業(yè)出版社,2008.

[9]趙廣林.新型語音芯片應(yīng)用手冊.北京:電子工業(yè)出版社,2008.

[10]胡光輝.汽車電器設(shè)備構(gòu)造與檢修.北京:機械工業(yè)出版社,2007.

[11]莊福余.船舶供電技術(shù).哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2006.