用于检测醉酒驾驶员的存在且控制交通工具的操作的设备、系统和方法_2

文档序号:9700097阅读:来源:国知局
,当酒精检测与交通工 具控制系统102阻止交通工具燃料系统启动时,醉酒人员将不能够启动交通工具100,进而 阻止醉酒人员操作交通工具。这些和其它实施例在下文更详细论述。
[0036] 图2图解说明酒精检测与交通工具控制系统102的一个实施例。在一个实施例中, 酒精检测与交通工具控制系统102经配置以检测位于交通工具100的驾驶员座椅106(图1) 区域中或附近的醉酒驾驶员的存在。一旦检测到醉酒驾驶员,酒精检测与交通工具控制系 统102便经配置以控制交通工具100的操作。在一个实施例中,酒精检测与交通工具控制系 统102包括检测器模块204和电耦合到检测器模块204的控制模块208。检测器模块204包括 用以检测所述检测区域中酒精的存在的传感器模块206。
[0037]在一个实施例中,检测器模块204经配置以检测位于经界定为驾驶员座椅106内或 附近的三维区域的检测区域104内的醉酒驾驶员的存在。在一个方面中,检测器模块204从 检测区域104吸入空气样本且确定所述空气样本的酒精含量。在各种实施例中,检测器模块 204可经配置以在可基于正操作的交通工具的类型而选择的变化水平的酒精含量来发信号 通知控制模块208。
[0038]在一个实施例中,检测器模块204可包括传感器模块206和进风口216。传感器模块 206可经配置以对在空气中的各种水平的酒精含量做出反应。在各种实施例中,传感器模块 206可包括燃料电池传感器、半导体氧化物传感器,或红外传感器等等。将了解,传感器模块 206可针对位于检测区域104内的不同体积的空气而校准。举例来说,位于标准轿车内的传 感器可经校准以对空气样本中的较高酒精含量做出反应,且位于半牵引拖车内的传感器可 经校准以对空气样本中的较低酒精含量做出反应。可改变此校准差异以考虑不同交通工具 检测区104中存在的不同体积的空气。
[0039]检测器模块204电耦合到控制模块208。在一个实施例中,检测器模块204可借助于 直接电线连接电耦合到控制模块208。在另一实施例中,检测器模块204和控制模块208可通 过无线连接电耦合。在一个实施例中,检测器模块204和控制模块208可耦合到交通工具100 的电系统且由交通工具电池供电,或可由单独的电池供电。
[0040] 在一个实施例中,控制模块208可经配置以控制各种交通工具操作和/或交通工具 系统。控制模块208可经配置以停用各种关键交通工具系统。这些关键交通工具系统可包含 点火系统、传动系统(或传动箱),或燃料系统。通过停用各种关键交通工具系统,控制模块 208可当检测器模块204检测到醉酒驾驶员时阻止交通工具的启动和操作。在另一实施例 中,控制模块208可经配置以启动各种交通工具系统。这些系统可包含交通工具喇叭、交通 工具灯,或安装在交通工具100中的可听警报系统。
[0041] 在一个实施例中,酒精检测与交通工具控制系统102包括交通工具状态检测模块 210。交通工具状态检测模块210可经配置以检测交通工具的当前状态,包含交通工具当前 是移动的还是静止的。另外,交通工具状态检测模块210可经配置以确定交通工具当前是否 正在运行。在一个实施例中,交通工具状态检测模块210可将状态信号提供到控制模块208。 控制模块208可随后使用状态信号确定应启动或停用何种交通工具操作。举例来说,当所述 状态信号表示静止的交通工具时,控制模块208可停用交通工具燃料系统、传动系统或点火 系统。作为另一实例,当状态信号表示移动的交通工具时,控制模块208可启动交通工具喇 口八,闪烁交通工具灯,或向所述驾驶员和所述驾驶员周围的那些人启动所述驾驶员醉酒的 可听警报。在一个实施例中,交通工具状态检测模块210可与控制模块208-体地形成。在另 一实施例中,交通工具状态检测模块210可与控制模块208分离。
[0042]图3是传感器模块206(图2)的一个实施例,其包括用于检测空气样本中酒精的存 在的燃料电池传感器306。燃料电池传感器306可包括外壳308、电极310a、310b和包夹在所 述电极310a、31 Ob之间的酸性电解质材料312。电极310a、31 Ob可由任何合适的材料制备以 允许通过酸性电解质材料312产生电流。在一个实施例中,电极310a、310b是铂电极或可包 括铂。酸性电解质材料312可为与电极310a、310b的材料兼容且能够提供对电极310a、310b 的恰当反应的任何材料。在一个实施例中,酸性电解质材料312可为硫酸。燃料电池传感器 306还包括在电极310a、310b之间产生电路径的电线316。电流表314与电极310a、310b串联 连接。在一个实施例中,电流表314是处理器,其可与传感器模块206(图2)-体地形成,或位 于检测模块204(图2)或控制模块208(图2)内。
[0043]在操作中,燃料电池传感器306通过开口318从检测区域104吸入空气样本。所述空 气样本流过第一电极310a,其致使第一电极310a氧化在空气样本中的酒精且产生乙酸、质 子和电子。所产生电子从第一电极310a流过电线316到第二电极310b,产生沿着电线316的 电流,其可由电流表314测量。所述反应中产生的质子移动通过燃料电池传感器306的下部 部分且与氧和电子组合以产生水。由第一电极310a氧化的酒精越多,在电线316中产生的电 流越大。由电流表314测量的电线316中的电流对应于所述空气样本的酒精含量,其可经校 准以表示操作交通工具1 〇〇的驾驶员的血液酒精含量。
[0044]图4是传感器模块206(图2)的一个实施例,其包括红外(IR)光谱传感器406(IR传 感器)。红外传感器406可包括外壳404。外壳404可包括两个开口:进入开口 408和流出开口 410。外壳404可包括两个透镜416a、416b,其在通过外壳404的直线中对准。IR传感器406还 包括灯412、过滤器轮418和光电池422。
[0045]在操作中,IR传感器406通过测量处于某一波长的IR光的吸收而操作。所述吸收波 长对应于乙醇(在酒精饮品中发现且由醉酒人员排出的酒精的类型)中发现的化学键。来自 检测区域104的空气样本通过进入开口 408进入外壳404。灯412产生红外光束414,其行进通 过第一透镜416a且进入外壳404。红外光束414与位于外壳404中的空气样本交互,允许空气 样本中的酒精吸收特定波长的红外光。红外光束414随后行进通过第二透镜416b且进入过 滤器轮418。过滤器轮418含有窄带过滤器420,其经配置以对由乙醇中的键吸收的波长进行 过滤。红外光束414在经过滤之后随后与光电池422交互,所述光电池422基于与所述光电池 422交互的光的量而产生电脉冲。与光电池422交互的光的量与空气样本中存在的酒精的量 有关。由光电池422产生的电脉冲随后发射到处理器424,处理器424基于红外光的吸收而解 译所述电脉冲且计算空气样本的酒精含量。处理器424可与传感器模块206(图2) -体地形 成,或可位于检测模块204或控制模块208内。
[0046]图5是传感器模块206(图2)的一个实施例,其包括半导体氧化物传感器506。半导 体氧化物传感器506包括印刷电路板508(PCB) WCB 508包含加热元件510和呼吸酒精传感 器512WCB 508通过接口端口514与微处理器或其它电路元件介接。加热元件510可操作以 将呼吸酒精传感器512加温到预定温度。呼吸酒精传感器512对在PCB 508上方经过的空气 样本中的酒精的存在做出反应。酒精的存在将改变一个或一个以上电路特性(例如,电容、 电阻等),所述特性可测量且转化成空气样本的酒精含量。在各种实施例中,PCB 508还可包 含非易失性存储器单元(未图示),用以存储校准和转换数据。改变的电路特性可由位于通 过接口端口 514与半导体氧化物传感器506介接的检测模块204(图2)或控制模块208(图2) 中的处理器监视。在其它实施例中,所述处理器可与PCB 508-体地形成。
[0047]图6图解说明交通工具100的内部部分600,其包括位于交通工具100的仪表板108 内的酒精检测与交通工具控制系统102的一个实施例。图6图解说明仪表板108内检测模块 204的进口 616可位于其中的可能位置。将了解,进口 616可位于仪表板108上或内的这些位 置中的一者或一者以上。将优选的是进口 616和检测器模块204位于仪表板108内以防止篡 改。另外,控制模块208(图2)和交通工具状态检测模块210(图2)可位于仪表板108中。在图6 中所示的实施例中,控制模块208和交通工具状态检测模块210展示为单个一体式单元602 且以影线展示,以指示一体式单元602位于仪表板108内以防止篡改。将了解,控制模块208 和交通工具状态检测模块210可位于交通工具100内的各种地方,包含但不限于乘客舱、弓丨 擎盖下方或与交通工具计算机系统一体地形成。在一个实施例中,控制模块208可配置有数 据收集过程以在具有或不具有汽车技工的帮助下记录酒精检测与交通工具控制系统102被 交通工具100的拥有者撤销启动时的情形。此类篡改记录和检测特征可有助于事故后调查 以确定酒精检测与交通工具控制系统102被停用且因此将使例如保险覆盖范围无效。
[0048]现在参看图1到6,酒精检测与交通工具控制系统102包括检测器模块204和耦合到 检测器模块204的控制模块208。所述检测器模块检测检测区域104内酒精的存在,其对应于 检测区域104内的驾驶员的血液酒精含量。当检测器模块204检测到检测区域104内酒精的 存在时,控制模块启动、停用某些交通工具系统(阻止或大体上阻止其操作)。控制模块208 可停用关键交通工具系统,例如燃料系统、传动系统或点火系统,以阻止醉酒驾驶员对交通 工具1〇〇的操作。控制模块208还可启动例如喇叭、交通工具灯或可听警报等交通工具系统 以对执法者和其它驾驶员指示醉酒驾驶员的存在。检测模块204经校准以使得仅检测到醉 酒驾驶员,但当醉酒乘客位于检测区域104之外时允许正常操作。
[0049] 在一个实施例中,当驾驶员进入交通工具100时,酒精检测与交通工具控制系统 102可被触发。在触发之后,酒精检测与
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1