专利名称：用于防止并控制由于使用酒精和/或其相关联物质引起的交通事故风险的电子设备的制作方法
用于防止并控制由于使用酒精和/或其相关联物质引起的 交通事故风险的电子设备用于防止并控制由于使用酒精及其相关联物质引起的交通事故风险的电子设备 检查和最终数据处理从原理范围上来说是减少并防止由于消费酒精和/或其相关联物质 所导致的交通事故。对于相关联的物质来说，其意指能够改变车辆传导(conduction)能力 的所有物质，诸如药物、药品等。上述问题大幅增加了由于酒精和/或相关联物质所导致的致命交通事故。目前，用于测量驾驶员的酒精含量的可用系统是呼吸分析仪。这些工具基本会遇到2个问题·第一问题是由于受试者必须自愿接受该工具的测试。·第二问题是这些工具缺乏主动反馈系统。实际范围是实现一种能够在不需要打算改变特性驾驶表现的受试者的直接意愿 的情况下指出存在酒精和/或相关联物质的系统。已知可以通过分析在受试者呼吸中的残余气体来追踪在血液中存在酒精。特别地 是，酒精分子和其它相关联的物质的存在浓度通过肺泡在呼气中是易挥发的。为此，用于防止和控制由于使用酒精及其相关联物质引起的交通事故的新电子设 备检查和最终数据处理将其实际功能基于驾驶员附近的气体残余累积。封闭表(
图1)给出了脑波操作的方案作为说明性而并非是限制性的受试者。用于防止并控制由于使用酒精及其相关联物质引起的交通事故风险的新电子设 备检查和最终数据处理包括 一个或多个环境传感器(S1，...，Sn)，能够察觉非常低浓度的酒精和/或它们相 关联的物质(X)分子；这些设备可以是固态类型的，例如MEMS或绝燃；·至少一个处理单元(UE)；·至少一个控制单元(I)，直接接口于机动车(汽车)的中央发动机(CM)。用于防止并控制街道的新电子设备检查和最终数据处理允许基于需要涉及3种 不同的高级功能-三角测量-组合气体的测试-否定(negative)逻辑系统三角测量上述处理单元(UE)获得循环提及的传感器(Si. . . SN)，酒精和/或其 相关联物质浓度的比例值，然后被定义为通用物质(X)。所获得的信息速度并不是关键的，并且在每种情况下，它必须具有不超过几分钟的值。为了具有良好的处理算法，最好具有在每100毫秒内可获得的信息速度。具有多个传感器(S1，. . .，Sn)准许系统具有能够区分物质源(X)位置的其它独特 能力。因为在汽车内可能有很多人，但是对具体问题来说只有来自驾驶员的物质(X)的 排放是有意义的，所以此区分能力是绝对必要的。
将来自上述传感器(Si，...，Sn)的信息插入到从属于传感器配置(Si，. . .，Sn)、 它们的灵敏度、座舱形式、存在层流的数学类型“A”中。“A”等式的系统解在理论上是可行的，实际上却是不可能求解的；因此，它将使用 “反向寻找(reverse founding) ”方法来定义数值当量。以下描述了三角测量的操作顺序1.传感器信息(Si，...，Sn)和相关的座舱的内部源依照正常功能配置。在存在受试者用酒的指示时，例如它将使用人体模型准备等效解并且来自其口中 的酒精浓度被定义为Xa(作为类型)。这(Xa)是按照法律已知的最小值。2.它从传感器(Si. . . Sn)发送寄存的信息并且同时，源将发送由空气以及具有类型(Xa)的物质组成的气体。3.追踪来自种类传感器(Si，... , Sn),定义为从内部“η”记录寄存的 Sir(t). . . Snr⑴。4.在“tf”时刻之后，可以中断寄存。时刻“tf”与座舱尺寸、物质(X)、可用的传感器(Si,..., Sn)有关。然而，该值不能超过30分钟，小于180秒。因此，“A”等式是依照此精确次序的序列数学运算的结果。依照正常功能，传感器(Si. . . Sn)连续地转送上述处理单元(UE)的信息。它将把Sl (t)··· Sn(t)的向量插入到处理单元(UE)内。依照如下等式(1)，在相 同处理单元(UE)中所暗含的等式“A”遵循在Sl (t)和Slr(t)之间继而在S2(t)和S2r(t) 之间直到Sn(t)和Snr (t)之间的卷积的“η”借位；等式(1)η.SlC(Ht) = ) Si(kt) * Slr((n - k)t
.JLmi fcsO在这一点上，将存在可命名为SlC(t)...SnC(t)的η个向量。然后，它按照时间积 分来确定从属于等式(2)的正常区域。等式(2)
H^fltCLarΑ1. V SlC(IIt)
η=OA2 = > S2C(nt)
教S ◎将利用通过实验确定的“η”系数(Ari)来连续地检查该结果，所述系数一般可能 在等式(2)的最大可能的大约30%。如果数字在统计上显著可与肯定结果相比(例如超过50% )，那么它可以被认为 是将触发处理单元的后续操作的警报事件。在警报事件之后的处理单元(UE)的可能干预模式可以如下·直接介入中央发动机接口的最大汽车速度减小。
·声音和/或视觉信号更多物质的组合规范在特定情况下，监视气体的存在和浓度可能是有用的，特别 是酒精和相关联的物质或气体和氧气浓度。例如，在低氧浓度中同时存在高浓度酒精可能 是危险的。每当需要同时监视更多物质时，可以利用不同的方法来使用先前描述的系统、三 角测量，下面将解释这些方法。先前等式⑴和⑵不是有效的方法，但是它依照以下准则作为Sl (t). . . Sn(t) 向量的乘法常数、系数kl. . . kn插入；·常数“kn”比物质更加危险。例如假定对于酒精来说“kn = 1”并且根据摄入酒 精的危险程度依照等式(3)来定义其它物质的危险程度“正常”。等式(3)
其他危险程度 m一酒精危险程度 如果要控制的物质是当其浓度低而不是高时触发警报事件的物质(例如氧气)， 常数“kn”被用为否定信号。只在上述例子中，我们可以说而一般不必使用。对于酒精来说“kn = 1”并且对于氧气来说“kn = _50”，请注意较少信号的存在和 位置。可以在实验上推导出适当的值。干预(intervention)系统在以下警报事件测试中特别注意干预系统。当中央发动机(CM)已经具有被用来保持速度自动机构有效性的所有安全系统 时，它足以发送活动警报事件的上述信息并且必须从你的设备内的所述处理单元(UE)实 施最大速度管理。用于实现此功能的序列算法的例子如下·街道安全系统。此算法被写入到具有CORE 8051的AVR微控制的汇编器中。SSS 算法VAR Alarm_flag = 1，如果被验证为警报条件Pos_acc =油门踏板位置
Pos_max =踏板位置对应于最大加速度Speed =汽车的即时速度COST 如果 Alarm_flag = 1 并且 Pos_acc < 0. lPos_max 并且 Speed < 50那么 Speed_max = 50。否则，如果验证警报事件条件，那么接口所述中央电子电动机(CM)的上述控制单 元(I)依照在最大速度的相应踏板位置的报告位置来提升油门踏板位置并依照汽车齿轮 来确定限值，并且如果油门踏板的上述位置小于对应于最大加速度的踏板位置的10%并且 如果汽车的齿轮速度小于上述限值，那么控制单元(I)与电子中央发动机通信以便把速度 限制到上述值。此外，可以预见上述电子设备被结合为汽车可转移(transferable)模式，被永久连接到中央电子发动机(CM)并且激活汽车的点火系统。发动机点火用于如先前所述的相关和验证的信息。 因此，参考先前描述和封闭的表，提出以下要求。
权利要求
一种用于通常汽车座舱内的气体组成的电子设备检查和相关信息处理，用于防止并控制由于使用酒精和/或其相关联物质引起的交通事故风险，其特征在于理解以下事实·气体中的相关浓度或受试者的一个或多个环境传感器(S1，...，Sn)具有一个或多个物质(X)；·来自传感器(S1，...，Sn)的所获得信息的至少一个处理单元(UE)与预先配置的参考限值可比较，并且当上述处理单元(UE)工作时，根据至少一个上述信息的肯定比较，直接或间接地操作警报事件信号。
2.如权利要求1所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于理解以下事实 至少一个控制单元或接口(I)与上述处理单元(UE)通信并且将其接口于该汽车的中央电 子发动机(CM)，以仅在警报事件的情况下修改汽车特性的性能。
3.如权利要求2所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于上述控制单元 (I)接口于汽车的中央电子发动机(CM)以防止汽车的发动机点火。
4.如权利要求2所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于上述控制单元 (I)接口于汽车的中央电子发动机以当其运动或在发动机点火开始时限制汽车的速度。
5.如权利要求1所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于理解以下事实 至少一个控制单元(I)与所述处理单元(UE)通信并且将其接口于汽车的中央电子发动机 (CM)，以仅在警报事件的情况下激活声音和/或光信号。
6.如权利要求1、2、3、4、5所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于上述物 质(X)是酒精或乙醇或药物或相关联的物质。
7.如权利要求1、2、3、4、5所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于上述物 质⑴是氧气。
8.如权利要求1、2、3、4、5所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于上述物 质(X)是可接受剂量的药物物质和/或治疗物质和/或其它物质，该剂量允许驾驶员开动汽车。
9.如先前权利要求所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于上述传感器 (S1，. . . , Sn)是固态类型的，例如MEMS或绝燃的。
10.如先前权利要求所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于上述传感器 (S1，. . . , Sn)以小于180秒的间隔时间来获取上述信息。
11.如先前权利要求所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于理解以下事 实两个或多个上述传感器(S1，. . .，Sn)以相对于驾驶员座位的确定距离和其它确定的位 置分布在驾驶员座位周围的汽车座舱中。
12.如先前权利要求所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于通过按照预 定义的值和在座舱中注入的上述物质(X)的已知浓度或受试者(Xa)依照确定的间隔时间 (tf)改变物质(X)来将所有或一些上述传感器(S1，. . .，Sn)调节到确定的物质，生成参考 值(Slr(t)，...，Snr(t))的n个向量，其中t从0改变到tf。
13.如权利要求12所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于依照所检查的 物质和可用的传感器空间，上述时间间隔(tf)与汽车的座舱大小成正比。
14.如权利要求12、13所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于上述时间间隔(tf)小于180秒。
15.如权利要求12、13、14所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于 依照正常功能，所述传感器(Sl，...，Sn)检查特定物质(X)的浓度值，生成多个高值 向量(Sl(t)， . .，Sn(t))； 所述处理单元(UE)采集这些高值向量(Sl(t)，...，Sn(t))和参考值向量(Slr(t), ...，Snr(t))并且遵照在每个先前值(Si(t))和相应的参考值(Sir(t))之间的卷积的n借位，生成值(SlC(t)，. . .，SnC(t))的n个向量，其中t从0改变到tf，并且其中 n i从1改变到n ；处理单元(UE)遵照SiC(t)的每个值的时间积分，生成n个值(Ai)，每个传感器Si — 个，其中 i从1改变到n ；处理单元(UE)分别将n个值(Ai)与参考明确实验的n个值(Ari)相比较，并且其中即时闭锁系统或推迟发动机的警报事件在对于上述值(Ai)的确定百分比产 生肯定比较的情况下验证。
16.如权利要求15所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于每个参考值 (Ari)等于相对值(Ai)的最大可能值的30%。
17.如权利要求15、16所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于即时闭锁 系统或延迟发动机的警报事件在大于或等于值(Ai)的50%产生肯定结果的情况下验证。
18.如权利要求17所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于如果满足以下 条件，那么比较是肯定的 对于其中必须向上限制浓度的物质(X)来说，像乙醇或相关联的物质，Ai < Ari ； 对于其中必须向下限制浓度的物质(X)来说，像氧气，Ai > Ari。
19.如先前权利要求所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于处理单元 (UE)将向量(SI⑴，...，Sn(t))的每个提高值乘以恒定值(Kn)，其中； 对于酒精或乙醇来说，Kn = l; 对于比酒精更危险的物质来说，Kn的绝对值> 1 ； 对于其中必须向下限制浓度的物质来说，Kn < 0。
20.如权利要求4所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于如果验证警报 事件的条件，那么接口中央电子发动机(CM)的控制单元(I)依照当前的最大加速度位置来 接管油门位置并且依照确定的限值接管变速齿轮，并且如果抬起的油门踏板低于相应油门 踏板的10%并且如果汽车的变速齿轮低于限值，那么所述控制单元(I)与中央电子发动机 (CM)通信以将变速齿轮限制到最大限值。
21.如权利要求20所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于变速齿轮的限值为最大50km/h。
22.如先前权利要求所述的通常汽车的电子设备的信息处理，其特征在于将被结合在停留模式中，永久地连接到中央电子(CM)并且激活点火控制，并且发动机点火用于接管并 且从验证信息和先前所要求的条件。
全文摘要
一种电子设备涉及通常汽车座舱中的气体组成，目的在于防止并控制由于使用酒精和/或相关联物质引起的交通事故风险，采用一个或多个环境传感器(S1，...，Sn)，用于检查一种或多种物质(X)的浓度或气体质量，处理单元(UE)，用于获取来自传感器(S1，...，Sn)的信息并且与预设的参考限值相比较，并且其中所述处理单元(UE)是工作的，根据至少一个上述信息的肯定比较，直接或间接地操作发信号表示警报事件的动作。
文档编号G01N33/497GK101842258SQ200880105287
公开日2010年9月22日 申请日期2008年7月31日 优先权日2007年8月3日
发明者A·拉加塔, G·阿泽纳 申请人:安杰尔责任有限公司