[發(fā)明專利]用于被動車載式呼吸酒精估計的傳感器系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680086043.3
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN109477826B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B.赫克;R.格斯特;J.容布拉德;H.彼得松
• 申請（專利權(quán)）人: 汽車交通安全聯(lián)合公司
• 主分類號: G01N33/497
• 分類號: G01N33/497;B60K28/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 任霄;王麗輝

方法和設(shè)備允許駕駛者的呼吸酒精濃度（BrAC）的被動確定。可以通過呼出氣體來確定酒精濃度，然而，對駕駛者的不便通常是將BrAC傳感器并入到車輛中的障礙。所述方法和設(shè)備允許駕駛者的BrAC的被動確定，同時檢測并考慮可能降低被動BrAC讀數(shù)的準(zhǔn)確性的各種環(huán)境條件。例如，諸如CO₂的示蹤氣體用于驗證測試條件對于被動檢測來說是否是符合要求的。如果所述測試條件不是符合要求的，則提示車輛駕駛者主動提供呼吸樣本。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2016年3月24日提交的美國臨時專利申請?zhí)?2/312,476以及于2016年12月23日提交的美國專利申請?zhí)?5/389,724的優(yōu)先權(quán)，每個申請的全部內(nèi)容都通過引用在此被并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于檢測駕駛者的呼出氣體（exhaled breath）中的呼吸酒精濃度的方法，且具體地，用于快速估計駕駛者的呼吸酒精水平的方法。

背景技術(shù)

警方定期執(zhí)行有監(jiān)督的呼吸測試以努力防止醉酒駕駛。除了有監(jiān)督的呼吸測試之外，已經(jīng)將進(jìn)行無人監(jiān)督的測試以防止醉酒駕駛者操作車輛的自動點火互鎖裝置（有時稱為“酒精鎖”）安裝在車輛自身內(nèi)。用于這樣的呼吸測試的感測技術(shù)可以基于催化珠（catalytic bead）（或催化載體（pellistor））、半導(dǎo)體、燃料電池或者紅外光譜。典型的呼吸測試裝置在駕駛者深呼吸并將他的或她的氣道清空從而將氣體吹到吹嘴中之后提供表示呼吸酒精濃度（BrAC，Breath Alcohol Concentration）的信號，出于衛(wèi)生原因，該吹嘴通常是單獨的一次性物品。為了確保正確的確定，測試人員需要以幾乎完全的肺活量遞送強制呼氣。這需要大量時間和精力，特別是對于肺活量有限的人來說。易用性、便利性和準(zhǔn)確性是提高車輛中內(nèi)置點火互鎖裝置的接受度和采用度的重要因素。

發(fā)明內(nèi)容

因此，需要足夠靈活的被動呼吸測試，以避免給駕駛者帶來不便，同時確保在各種環(huán)境條件和駕駛者行為下測試的準(zhǔn)確性。在被動呼吸測試中，駕駛者不需要向傳感器提供定向空氣，并且將在沒有駕駛者的附加動作的情況下通過車輛內(nèi)的空氣進(jìn)行BrAC測量，該空氣將是駕駛者和任何乘客兩者的呼吸以及周圍空氣的混合物。相反，在主動呼吸測試中，駕駛者可能需要靠近傳感器，并且將強制的未稀釋的呼吸引向傳感器或者通過空氣入口（例如，吹入管中）。雖然優(yōu)選被動呼吸測試，但是在一些情況下，可能無法執(zhí)行準(zhǔn)確的被動吸氣測試。這樣的情況可能是有關(guān)環(huán)境的（例如，非常熱的天氣）或者駕駛者試圖使系統(tǒng)失效的結(jié)果（下面會描述一些示例），但是任一種方式都可能導(dǎo)致車輛內(nèi)的空氣不能準(zhǔn)確地反映駕駛者的BrAC。如果不滿足正常測試條件（在正常測試條件下可以進(jìn)行準(zhǔn)確的被動BrAC測試），那么需要進(jìn)行主動呼吸測試。

測量指示環(huán)境條件和駕駛者行為兩者的各種參數(shù)以檢測何時不再滿足正常測試條件。例如，這些包括檢測示蹤氣體（tracer gas）峰值，其指示已經(jīng)檢測到駕駛者的呼吸。計時器可以設(shè)定檢測到駕駛者的存在與檢測到示蹤氣體峰值之間的時間限制。該時間限制可以防止駕駛者通過屏住他的或者她的呼吸或以其它方式對傳感器隱藏他的或者她的呼吸來試圖使系統(tǒng)失效。壓力傳感器可以檢測到如下情況：駕駛者通過使車輛通風(fēng)而試圖使系統(tǒng)失效，或者吹過車輛的風(fēng)可能妨礙準(zhǔn)確的被動呼吸測試。檢測駕駛者頭部相對于傳感器的位置可以確保駕駛者的呼吸被引向傳感器，以便防止通過提供待測量的“呼吸”的替代源來試圖使系統(tǒng)失效。

本文描述的方法和設(shè)備允許呼吸酒精濃度的被動檢測，并且可以用于控制車輛的點火。具體地，所述方法和設(shè)備被設(shè)計為通過被動呼吸測試確定BrAC而在正常測試條件期間不會給駕駛者帶來不便，檢測何時不再滿足正常測試條件，并且在這些情況下通過主動呼吸測試提供BrAC測量。