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
【专利摘要】呈现一种用于检测交通工具的醉酒驾驶员且阻止所述交通工具的操作的设备、系统和方法。在一个实施例中，检测器模块包括传感器，其产生对应于所述驾驶员的预定血液酒精含量的电信号。所述驾驶员的所述血液酒精含量是通过对预定交通工具区域内的空气的酒精含量进行取样来确定的。控制模块耦合到所述检测器模块，以响应于来自所述检测器模块的所述电信号而控制至少一个交通工具操作。在另一实施例中，手机含有所述检测器模块且无线地耦合到所述控制模块。在一些实施例中，包含交通工具状态模块。
【专利说明】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
【技术领域】【背景技术】
[0001]醉驾对于现代社会一直是一个问题。抵制醉驾的一种方法是在反复喝醉的驾驶员违反者的交通工具中安装呼气测醉器装置。这些装置要求驾驶员在交通工具操作之前对一个吹管进行吹入。当检测到超过预定法律极限的血液酒精含量(BAC)时，记录下违犯，且在一些情况下阻止交通工具操作。
[0002]然而，这些装置当前具有若干缺点。因为装置利用了吹管，所以醉酒驾驶员可简单地让清醒的朋友对吹管进行吹入，且因此规避了检测系统。另外，这些系统通常仅在驾驶员已犯醉驾罪之后安装在交通工具中，且因此并未阻止首次违反者在醉酒时操作交通工具。最终，因为使用了吹管，所以人可以规避系统，例如使用加压空气或放置于嘴中的活性炭过滤器。
[0003]将高度希望检测酒精或醉酒驾驶员的存在且停用交通工具，而不需要吹管或明显的测试。还将希望具有可安装在所有新交通工具中的系统。另外，将希望将这些系统延伸到例如飞机和轮船等其它交通工具。
【发明内容】
[0004]揭示一种用于阻止醉酒驾驶员对交通工具的操作的设备、系统和方法。
[0005]在一个实施例中，一种用于基于驾驶员的BAC来阻止交通工具操作的设备包括检测器模块。所述检测器模块包含传感器，其经配置以测量预定交通工具区域内空气的酒精含量。检测器模块经校准以基于预定交通工具区域的空气中的酒精含量的测量来产生表示驾驶员的血液酒精含量的电信号。控制模块电耦合到所述检测器模块，且经配置以基于来自所述传感器的电信号而控制至少一个交通工具操作。
[0006]在各种实施例中，传感器可包括燃料电池酒精传感器、氧化物半导体酒精传感器，或红外酒精传感器等等。
[0007]在一个实施例中，所述设备进一步包括交通工具状态检测器模块，其产生表示当前交通工具操作的信号。所述信号可对应于交通工具是静止的还是移动的。基于由交通工具状态检测器模块指示的交通工具的状态，控制模块可选择性地启动或停用某些交通工具操作。在一个实施例中，控制模块可启动例如交通工具喇叭、交通工具灯系统和可听警报。在另一实施例中，所述控制模块可停用例如点火系统、燃料系统或传动系统。
[0008]在一个实施例中，检测模块可位于移动装置内。移动装置经配置以通过测量预定交通工具区域的空气的酒精含量来产生表示用户的血液酒精含量的无线信号。控制模块位于交通工具内，且经配置以从移动装置接收无线信号。控制模块经配置以基于来自移动装置的无线信号来控制至少一个交通工具操作。
[0009]揭示用于基于驾驶员的BAC来控制交通工具操作的方法。在一个实施例中，所述方法包含通过测量预定交通工具区域的空气中的酒精含量来测量驾驶员的BAC。产生指示超过预定限制的BAC的信号。响应于所述信号，控制至少一个交通工具操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1图解说明交通工具,其包含用于在驾驶员座椅中容纳个人的座舱。
[0011]图2图解说明用于检测BAC和控制交通工具操作的设备的一个实施例。
[0012]图3图解说明燃料电池酒精传感器的一个实施例。
[0013]图4图解说明氧化物半导体酒精传感器的一个实施例。
[0014]图5图解说明红外酒精传感器的一个实施例。
[0015]图6图解说明交通工具的内部部分，其包括位于交通工具的仪表板中的酒精检测与控制系统的一个实施例。
[0016]图7A图解说明利用移动装置的酒精检测与交通工具控制系统的一个实施例。
[0017]图7B图解说明其中一体地形成有检测模块的移动装置的一个实施例。
[0018]图8图解说明用于检测预定交通工具区域中的移动装置的存在的移动装置检测模块的一个实施例。
[0019]图9图解说明实施可变调谐电路的移动装置检测模块的另一实施例。
[0020]图10图解说明实施扫描电路的移动装置检测模块的一个实施例。
[0021]图11图解说明用于基于对预定交通工具区域中的空气进行取样来确定驾驶员的BAC的逻辑图的一个实施例。
[0022]图12图解说明用于确定位于交通工具内的预定检测区域中的移动装置的存在的逻辑图的一个实施例。
[0023]图13图解说明交通工具的内部部分，其包括位于交通工具的仪表板内的酒精检测与交通工具控制系统的一个实施例。
【具体实施方式】
[0024]本发明描述用于检测醉酒驾驶员的存在且当检测到醉酒驾驶员时控制或停用交通工具的操作的设备、系统和方法的实施例。特定来说，本发明是针对用于检测醉酒驾驶员在交通工具内的预定位置中的存在且当在预定交通工具位置中检测到醉酒驾驶员时停用或启动交通工具的一些或所有功能的设备、系统和方法的实施例。更特定来说，本发明是针对自动阻止交通工具的驾驶员座椅中的醉酒人开始或继续交通工具的操作。
[0025]应了解，本发明不限于所描述的特定方面或实施例，且因此可变化。还应了解，本文使用的术语是仅为了描述特定方面或实施例的目的，且既定不是限制性的，因为用于检测交通工具内醉酒驾驶员的存在且当检测到醉酒驾驶员时控制交通工具的操作的设备、系统和方法的范围仅由所附权利要求书界定。
[0026]在一个实施例中，本发明提供一种用于检测和约束醉酒驾驶员对交通工具的使用的设备、系统和方法，无论交通工具是移动的还是静止的。醉酒驾驶员是通过包括传感器的检测器模块来识别。传感器对预定交通工具区域中的空气的酒精含量进行取样。当检测到对应于预定血液酒精含量的空气酒精含量时，传感器发信号给控制模块，控制模块可基于醉酒驾驶员的存在而控制、停用或修改交通工具的操作。[0027]在另一实施例中，本发明提供一种用于通过从预定交通工具区域内的移动装置接收信号来检测和约束醉酒驾驶员对交通工具的使用的系统。例如无线装置等移动装置可包含(不限于)例如蜂窝式电话、智能电话、膝上型计算机、笔记型计算机、平板装置(例如，Apple?的iPad)、Netbook?、以及用户可在位于交通工具中时与其交互的其它无线移动装置。在一个实施例中，醉酒驾驶员的存在是通过交通工具的驾驶员侧区域中的移动装置来检测。移动装置具有检测用户的BAC的传感器。移动装置在驾驶员区域内的位置是通过位于交通工具内的至少一个传感器来检测。当通过位于驾驶员区域内的移动装置中的传感器检测到醉酒驾驶员的存在时，相对于位于交通工具的驾驶员侧区域中的人而不是当醉酒人位于交通工具的其它区域中时，控制、停用或修改交通工具的操作。
[0028]图1图解说明交通工具100，其包含用于在驾驶员座椅106中容纳个人的座舱104。根据本发明将了解，术语交通工具是广义地使用且希望包含任何种类的运输交通工具。举例来说，交通工具100可为任何类型的汽车、卡车、体育设施交通工具、飞机、船只、航天器或任何其它运输手段，或其组合，其中可检测和阻止醉酒操作者的操作。
[0029]安置于交通工具100的仪表板108上或内的是酒精检测与交通工具控制系统102。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侧中的醉酒人的存在，且通过停用交通工具的关键系统或通过启动交通工具中的警报系统来控制交通工具的操作。在其它实施例中，酒精检测与交通工具控制系统102的至少一些元件或组件可位于交通工具100的其它区域中。
[0030]可能需要将酒精检测与交通工具控制系统102的检测元件放置地尽可能接近驾驶员。举例来说，酒精检测与交通工具控制系统102的传感器可位于驾驶员座椅106的附近。此配置提供对交通工具100的驾驶员座椅106侧中的醉酒人员的存在的较精确检测，且防止位于交通工具100内的其它醉酒人员的错误检测以允许清醒人员在交通工具内运输醉酒人员。例如控制逻辑等其它元件或组件可位于交通工具100的远离驾驶员座椅106的其它位置。
[0031]在一个实施例中，酒精检测与交通工具控制系统102经配置以检测位于检测区域104中或附近的醉酒人员。根据描述的实施例，检测区域104被定义为大体上在交通工具100的驾驶员座椅106侧中或附近的区域。然而，在其它实施例中，在无限制的情况下，检测区域可为交通工具100内的任何预定义区域。在一个方面中，酒精检测与交通工具控制系统102的检测部分可经校准以检测检测区域的空气中存在的酒精的预定量。一旦检测到预定值，酒精检测与交通工具控制系统102便以一个或一个以上方式控制交通工具的操作。举例来说，在一个实施例中，酒精检测与交通工具控制系统102发射控制信号以停用交通工具的关键系统，例如燃料系统、传动系统或点火系统，以便阻止交通工具的初始操作。通过停用交通工具的关键系统，阻止了醉酒驾驶员对交通工具的操作。在另一个实施例中，酒精检测与交通工具控制系统102可启动某些交通工具系统以发信号通知执法官员和其它驾驶员所述交通工具的操作者是醉酒的。举例来说，酒精检测与交通工具控制系统102可启动交通工具的喇叭，闪烁交通工具的灯，或启动交通工具的驾驶员是醉酒的可听警报。
[0032]因此，酒精检测与交通工具控制系统102可完全或大体上阻止交通工具的操作或充分干扰交通工具的操作，以便警示执法者和其它驾驶员所述醉酒驾驶员。举例来说，当酒精检测与交通工具控制系统102启动喇叭或闪烁交通工具灯时，执法者将能够识别存在醉酒驾驶员的交通工具且处理与其相关的任何问题。借助于另一实例，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。
[0033]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。
[0034]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。
[0035]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。
[0036]检测器模块204电稱合到控制模块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。
[0037]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。
[0038]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可启动交通工具喇叭，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。
[0039]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、310b之间的酸性电解质材料312。电极310a、310b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是钼电极或可包括钼。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)一体地形成，或位于检测模块204 (图2)或控制模块208 (图2)内。
[0040]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100的驾驶员的血液酒精含量。
[0041]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。
[0042]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。
[0043]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)。PCB508包含加热元件510和呼吸酒精传感器512。PCB508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PCB508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，PCB508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PCB508 —体地形成。
[0044]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、引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。
[0045]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100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。
[0046]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，酒精检测与交通工具控制系统102即刻被初始化且在交通工具的操作之前进入检测模式以检测醉酒驾驶员的存在。检测模式是其中酒精检测与交通工具控制系统102通过至少一个传感器和逻辑检测检测区域104中酒精的存在的过程。在一个实施例中，所述检测过程由酒精检测与交通工具控制系统102起始，其不取决于驾驶员的交互来起始检测过程。使所述过程与驾驶员不相干是有利的，因为其避免了对自律的依赖，自律当前作为针对醉驾的预防性机制已经失败。因此，触发条件可为启动位于驾驶员座椅106中的例如压力开关(未图示)等开关以检测检测区域104中的乘客，或将钥匙插入到交通工具100的点火装置中，以及其它传感器。
[0047]因此，在位于驾驶员座椅106中的压力开关的启动之后，酒精检测与交通工具控制系统102即刻将经由逻辑起始检测过程，所述逻辑控制检测模块204和控制模块208的操作。根据所述检测过程，逻辑将指示检测器模块204开始通过进口 216从位于交通工具102的驾驶员侧区域104内的检测区域104获取空气样本。所述检测模块将随后启动传感器模块206以开始感测所述空气样本的酒精含量。在一个实施例中，控制模块208可延迟交通工具的操作预定时间量以允许检测区域内的空气变为通过所述驾驶员而恰当地饱和，以确保基于检测区域104内的空气的取样的恰当血液酒精读数。在一个实施例中，检测模块204可位于仪表板108控制台内。此配置将隐藏检测模块204以防止驾驶员通过阻断所述检测模块或阻止所述检测过程的启动而篡改酒精检测与交通工具控制系统102。在一个实施例中，检测模块204可耦合到点火装置以使得当检测模块204的进口 216经阻断时交通工具100不能操作。
[0048]所述逻辑提供用于检测检测区域104内醉酒驾驶员的存在以阻止醉酒人员对交通工具100的操作的检测过程。然而，所述检测过程将不检测醉酒乘客的存在，且因此将不干扰运送醉酒乘客的清醒驾驶员对交通工具100的操作。
[0049]在一个实施例中，酒精检测与交通工具控制系统102包含交通工具状态检测模块210，其经配置以确定交通工具的电流条件状态。在各种实施例中，所述条件状态可包含交通工具是移动的还是静止的。举例来说，所述条件状态还可包含关于交通工具当前是否正在运行或交通工具当前是否开动的信息以及其它条件状态。在一个实施例中，交通工具状态检测模块210可耦合到控制模块208。控制模块208可使用来自交通工具状态检测模块210的输入以确定将启动或停用哪些交通工具系统。在一个实施例中，控制模块208可当交通工具状态检测模块210指示停用关键交通工具系统安全时停用关键交通工具系统，例如当交通工具状态检测模块210指示交通工具100当前停止时。
[0050]当交通工具状态检测模块210指示交通工具100不移动时，控制模块208可停用关键交通工具系统以阻止醉酒驾驶员对交通工具的当前或后续操作。在一个实施例中，所述关键交通工具系统可包含燃料系统、传动系统或点火系统。通过阻止点火系统的启动，控制模块208可阻止醉酒人员启动且因此操作交通工具100。停用传动系统或燃料系统将也阻止醉酒人员操作交通工具100。
[0051]当交通工具已经在运动中时检测到醉酒驾驶员时，停用关键交通工具系统的操作可为较危险的。因此，当交通工具状态检测模块210指示交通工具100正在移动时，控制模块208可致使某些交通工具系统的启动以向执法者和其它驾驶员警示交通工具100内醉酒驾驶员的存在。在一个实施例中，控制模块208可启动的交通工具系统包含交通工具喇叭、交通工具灯或可听警报。在一个实施例中，交通工具灯可由控制模块操作以便闪烁开启和关闭以得到醉酒驾驶员的视觉指示。在另一实施例中，可听警报系统可与酒精检测与交通工具控制系统102 —起安装在交通工具中，其以音调或预先记录的消息的形式给出交通工具102的驾驶员醉酒的可听警报。
[0052]图7A和7B图解说明酒精检测与交通工具控制系统102 (图1到2)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包括移动装置712、移动装置检测模块710和控制模块708。如图7B中所示，移动装置712包括展示为移动酒精检测模块704的检测模块204的一个实施例。移动酒精检测模块704包含至少一个传感器706。控制模块208接收来自移动酒精检测模块704和来自移动装置检测模块710的输入。
[0053]在一个实施例中，酒精检测与交通工具控制系统102(图1到2)通过组合来自移动酒精检测模块704的信号与来自移动装置检测模块710的输入而操作。移动酒精检测模块704位于移动装置712内。当醉酒人员使用移动装置712时，移动酒精检测模块704吸入来自所述装置的用户的空气样本，且使用传感器706确定所述空气样本的酒精含量。移动酒精检测模块706经校准以使得空气样本的酒精含量对应于使用移动装置712的人员的血液酒精含量。检测模块704随后经由无线信号发射对应于移动装置712的用户的血液酒精含量的值到控制模块708。所述无线信号可为任何合适的无线协议，例如(但不限于)WiF1、蓝牙、GSM 或 CDMA。
[0054]除移动酒精检测模块704之外，控制模块708还接收来自移动装置检测模块710的输入。移动装置检测模块704经配置以检测检测区域104内移动装置712的存在。当在检测区域104内检测到移动装置712时，移动装置检测模块704发信号通知控制模块708。当控制模块708接收到来自移动装置检测模块710的指示移动装置712位于检测区域104内的信号且接收到来自位于移动装置712内的移动酒精检测模块704的信号时，控制模块708将控制各种交通工具系统的操作以阻止或限制醉酒驾驶员对交通工具的操作。
[0055]移动装置检测模块710包括多频带天线714，用以接收来自移动装置712的信号发射，且控制模块708包括天线716，用以接收来自移动酒精检测模块704的信号发射。在各种实施例中，移动装置检测器模块710和控制模块708在这些组件位于彼此的附近时可共享天线。
[0056]在各种实施例中，移动装置712可实施为手持式便携式装置、计算机、有时被称作智能电话的移动电话、平板个人计算机(平板计算机PC)、膝上型计算机，或其任何组合。举例来说，智能电话的实例包含Palm?产品，例如Palm? Treo?智能电话(现在是惠普或HP)、Blackberry? (RIM)智能电话、Apple? iPhone?、摩托罗拉Droid?、HTC、三星、LG 及其类似物。平板计算机装置包含Apple?的iPad?平板计算机，且更一股化地包含被称为Netbook?计算机的一类轻型便携式计算机。在一些实施例中，移动装置200可包括或实施为具有自含式电源(例如，电池)的任何类型的无线装置、移动台或便携式计算装置，例如膝上型计算机、超膝上型计算机、具有通信能力的个人数字助理(PDA)、蜂窝式电话、组合蜂窝式电话/ PDA、移动单元、订户台、用户终端、便携式计算机、手持式计算机、掌上型计算机、可佩带式计算机、媒体播放器、寻呼机、消息接发装置、数据通信装置等等。
[0057]在一个实施例中，移动装置检测器模块710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内的移动装置712的存在。检测移动装置712的存在的方法可基于移动装置712使用的无线技术通信标准而变化。举例来说，可在美国使用的无线技术通信标准的实例可包含码分多址(CDMA)系统、全球移动通信系统(GSM)系统、北美数字蜂窝式(NADC)系统、时分多址(TDMA)系统、扩展TDMA(E-TDMA)系统、窄带高级移动电话服务(NAMPS)系统、例如宽带CDMA(WCDMA)等3G系统、4G系统、CDMA-2000、全球移动电话系统(UMTS)系统、集成式数字增强型网络(iDEN) (TDMA / GSM变型)等等。这些无线通信标准是所属领域的技术人员充分熟悉的。由移动装置712发射的射频(RF)信号的频率和信号强度取决于网络类型和通信标准。一股来说，移动装置检测器模块710检测由移动装置712发射的RF信号，或仅仅电磁能辐射。因此，在一个实施例中，移动装置检测器模块710可经配置以锁定到特定的蜂窝式频率或蜂窝式频带上，或可经配置以扫描所有可供使用的蜂窝式频率或蜂窝式频带且锁定到由移动装置712发射的RF信号上。
[0058]在一个实施例中，移动装置检测器模块710可包括耦合到多频带天线714的无线传感器718。无线传感器718可经调谐以检测由移动装置712发射且由天线714接收的电磁信号720 (例如，RF信号)中处于预定信号强度的能量。将了解，由移动装置712发射的电磁信号720所辐射的能量的信号强度或功率将在移动装置712正在进行出站呼叫或以其它方式与蜂窝式基站通信(例如，搜索基站信号或与基站或小区联系)时最大。电磁信号720中的极少能量是当移动装置712断开或当其不与蜂窝式基站通信时辐射的。在后者情况中，当移动装置712接通但不与蜂窝式基站通信时，仅当移动装置检测器模块710包括极其灵敏的组件时才可能检测到移动装置712。大部分常规移动装置712在从大约0.5毫瓦(mff)到大约数百mW的范围的功率电平下辐射能量。具有合适的灵敏度的移动装置检测器模块710可经配置以在此功率电平范围内检测电磁信号720。许多无线电电子设备能够检测电磁信号720中的低电平功率，且是为何航线关于在飞行的关键点处操作的电子设备极敏感、为何某些电子设备应在阵风位点附近断开以及为何蜂窝式电话应在某些类型的医院设备周围断开的一个原因。
[0059]众所周知，移动装置720，例如举例来说，使用GSM标准的蜂窝式电话，产生可检测的无线电干扰。GSM蜂窝电话的用户众所周知，当蜂窝式电话在电子装置(例如举例来说，无线电接收器、立体声系统、电视机、有线/固定电话或甚至另一GSM手机)的附近使用时，来自所述GSM手机的无线电发射可不注意地由所述电子装置“拾取”，且在所述电子装置内部可产生与无线电发射的包络成比例的信号。实际上，此通常无用的信号可甚至破坏所述电子装置的操作。举例来说，尤其众所周知的是GSM蜂窝式电话对于心脏起搏器的佩戴者存在潜在危害，因为当所述电话极靠近佩戴者的胸时，GSM信号可破坏恰当的起搏器操作。
[0060]在一个实施例中，无线传感器718经配置以采用由移动装置712当其与蜂窝式基站通信时产生的电磁信号720的可检测的无线电干扰。当移动装置检测器模块710的无线传感器718检测到电磁信号720时，其假定位于检测区域104内(即驾驶员座椅106中或附近)的移动装置712的存在，且将信号722传送到控制模块708。
[0061]在一个实施例中，无线传感器718可包括能量采集器，用以采集由移动装置712发射的电磁信号720中的能量。所述能量采集器接收天线714处的辐射能量且将所述能量转换成电压电位以对检测器模块704供能且将信号722传送到控制模块708。在其它实施例中，所述能量采集器可与无线传感器718分离，且由所述能量采集器产生的电压电位可用于对无线传感器718供能。任何实施例中，由所述能量采集器产生的电压电位用来确定检测区域104中的移动装置712的存在。因此，调整无线传感器718的灵敏度使得所述能量采集器仅对当移动装置712位于检测区域104内时通常发生的辐射能级敏感，且不对由位于检测区域104外部的移动装置发射的电磁能敏感。以此方式，醉酒乘客可在检测区域104外部自由使用其移动装置而不触发移动装置检测器模块710。
[0062]在其它实施例中，移动装置检测器模块710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。此类实施例中，移动装置检测器模块710包括频率扫描与功率电平测量模块，其测量由移动装置712发射的电磁信号720的功率。因此，移动装置检测器模块710的灵敏度可经调谐以当移动装置检测器模块710检测到对应于移动装置712正位于检测区域104中的发射功率电平时触发检测信号722，而针对对应于位于检测区域104外部的移动装置的发射功率电平不触发检测信号722。这可通过有策略地定位定向多频带天线714使得其对由位于检测区域104中的移动装置712辐射的发射功率电平最大地敏感且对到位于检测区域104外部的移动装置的发射功率电平最低地敏感来实现。
[0063]图8图解说明用于检测由移动装置712发射的电磁信号720辐射的能量的功率传感器电路800的一个实施例。所图解说明的功率传感器电路800是结合图7B描述的无线传感器718的一个实施例。功率传感器电路800还将辐射的电磁信号720中的能量转换到指示移动装置712的位置的电压电位。在所图解说明的实施例中，功率传感器电路800不连接到交通工具100的电源或单独的电池。相反地，功率传感器电路800是能量采集器电路的一个实施方案，其仅从由移动装置712发射的电磁信号720辐射的能量导出其功率。由天线714检测到的电磁信号720由调谐电路808过滤以匹配于移动装置使用的最常见的频带。在一个实施例中，调谐电路808可包括电感器L和电容器C，其经选择以将功率传感器电路800调谐到所希望的频带。所属领域的技术人员将了解，所述调谐电路可使用数字或模拟调谐技术来实施，且因此图8中所揭示的实施例不是限制性的。
[0064]二极管Drt是RF 二极管且用以部分地对由天线714接收且由L-C电路调谐的电磁信号720进行整流。所述RF 二极管的输出将电容器Ctl充电到预定电位Vd。因此，功率传感器电路800将辐射的电磁信号720转换为对应于交通工具100内移动装置712的位置的电压电位Vd。现在参看图7A到8，当输出电容器Ctl上的电压电位Vd超出预定电平时，其指示检测区域104内移动装置712的存在。比较器810将电压电位Vd与阈值电压Vt进行比较。所述阈值电压Vt预定作为对应于移动装置712正位于检测区域104中的电压电平。比较器810的输出提供到检测逻辑模块806，其可为移动装置检测器模块710的一部分。检测逻辑模块806随后产生检测信号722且将检测信号722传送到控制模块708。在接收到检测信号722之后，控制模块708即刻可与由移动酒精检测模块704产生的酒精检测信号724结合使用检测信号722来识别醉酒驾驶员且控制交通工具的操作。
[0065]在图8中图解说明的实施例中，调谐电路808可经实施以具有涵盖大部分流行蜂窝式电话频率的带宽。因为调谐电路808是固定的，所以其经调谐到宽频带以接收从大约
0.8到大约2GHz的电磁信号720，如以下表I中所示。然而，在其它实施例中，如结合图9中所描述，调谐电路808可包含频带扫描器，用以在多个调谐元件之间进行切换且扫描检测区域104是否有多个频率，以较精确地将功率传感器电路800调谐到位于检测区域104中的移动装置712的适当频带。
[0066]图9图解说明功率传感器电路900的一个实施例，其包括具有与天线714串联的扫描器904的调谐电路908。扫描器904由逻辑模块906控制且扫过多个频带。现在参看图7A到9，逻辑模块906将调谐元件L1、L2、Ln周期性地切换到调谐电路908中以监视与位于检测区域104中的移动装置712相关联的各种频带。比较器910将电压电位Vd与阈值电压Vt进行比较。所述阈值电压Vt预定作为对应于移动装置712正位于检测区域104中的电压电平。在其它方面中，图9中所示的功率传感器电路900以类似于图8中所示的功率传感器电路800的方式操作。
[0067]图10图解说明用于监视移动装置712的上行链路活动的多频带检测器1000的示意图。在所说明的实施例中，多频带检测器1000提供对用于CDMA、GSM、PCS和WCDMA的手机上行链路频带的高速扫描。单向多频带天线1008接收来自位于检测区域104中的移动装置712的信号1006。扫描器1010针对位于检测区域104中的处于活动或闲置状态的移动装置712持续扫描CDMA、GSM、PCS和WCDMA频带。检测器模块710将检测信号1012提供到控制模块708用于检测醉酒驾驶员的存在，如先前论述。由图10中所示的多频带检测器1000覆盖的上行链路频率在以下表I中列出。[0068]表1
【权利要求】
1.一种用于基于驾驶员的血液酒精含量来控制交通工具操作的设备，其包括: 检测器模块，其包括用以产生表示所述驾驶员的血液酒精含量的电信号的传感器，其中所述电信号是通过测量预定交通工具区域内的空气的酒精含量来产生；以及 控制模块，其电耦合到所述检测器模块，所述控制模块用以响应于由所述控制模块从所述传感器接收的所述电信号而控制至少一个交通工具操作。
2.根据权利要求1所述的设备，其包括: 交通工具状态检测器模块，其用以产生表示交通工具操作条件的状态信号。
3.根据权利要求2所述的设备，其中当所述状态信号表示静止的交通工具时，所述控制模块阻止点火系统、燃料系统和传动系统中的至少一者的操作。
4.根据权利要求2所述的设备，其中当所述状态信号表示移动的交通工具时，所述控制模块激活喇叭、交通工具闪光器和可听警报中的至少一者。
5.根据权利要求1所述的设备，其包括用以从所述预定交通工具区域吸入空气的空气进口。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述传感器包括燃料电池传感器。
7.根据权利要求5所述的设备，其中所述燃料电池传感器包括: 第一和第二钼电极；· 位于所述第一与第二钼电极之间的多孔酸性电解质；以及 串联连接于所述第一与第二钼电极之间的电流表。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述传感器包括氧化物半导体传感器。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述氧化物半导体传感器包括: 印刷电路板； 呼吸酒精传感器，其可操作地安装到所述印刷电路板；以及 加热单元，其可操作地安装到所述印刷电路板，其中所述加热单元将所述呼吸酒精传感器加热到预定温度。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述传感器包括红外光谱传感器。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述红外光谱传感器包括: 外壳，其包括入口端口、出口端口且在其中界定样本腔室； 灯，其经配置以产生宽带红外光束； 过滤器轮，其包括一个或一个以上窄带过滤器； 一个或一个以上光电池，其中所述宽带红外光束通过所述样本腔室、所述过滤器轮和所述一个或一个以上光电池。
12.根据权利要求1所述的设备，其中所述预定交通工具区域被界定为围绕所述交通工具的所述驾驶员但不包含所述交通工具的乘客区域的空气体积。
13.一种用于基于驾驶员的血液酒精含量来控制交通工具操作的系统，其包括: 控制模块，其响应于来自移动装置的无线信号，其中所述无线信号表示如由位于所述移动装置内的酒精传感器确定的所述移动装置的用户的血液酒精含量，且其中所述控制模块经配置以控制一个或一个以上交通工具操作。
14.根据权利要求13所述的系统，其包括: 交通工具状态检测器模块，其用以产生表示交通工具操作条件的状态信号。
15.根据权利要求14所述的系统，其中当所述状态信号表示静止的交通工具时，所述控制模块阻止点火系统、燃料系统和传动系统中的至少一者的操作。
16.根据权利要求14所述的系统，其中当所述状态信号表示移动的交通工具时，所述控制模块激活喇叭、交通工具闪光器和可听警报中的至少一者。
17.一种用于阻止醉酒人员对交通工具的操作的方法，所述方法包括: 经由传感器检测人员的血液酒精含量，其中所述检测是通过测试预定交通工具区域内的空气体积的酒精含量来执行； 通过所述传感器发信号通知经配置以控制至少一个交通工具操作的控制模块；以及 通过所述控制模块控制所述至少一个交通工具操作以便控制所述交通工具的操作。
18.根据权利要求17所述的方法，其包括通过所述传感器发信号通知所述传感器何时检测到超过预定限制的血液酒精含量。
19.根据权利要求17所述的方法，其包括经由交通工具状态检测器模块产生表示交通工具操作条件的状态信号。
20.根据权利要求19所述的方法，其包括当所述状态信号表示静止的交通工具时经由所述控制模块阻止所述至少一个交通工具操作的激活。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述至少一个交通工具操作包含点火系统、传动系统和燃料系统。
22.根据权利要求19所述的方法，其包括当所述状态信号表示移动的交通工具时经由所述控制模块激活所述至少一个操作。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述至少一个交通工具操作包含喇叭、交通工具灯系统和可听警报系统。
【文档编号】H04L29/08GK103718530SQ201280038151
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年7月30日 优先权日:2011年8月1日
【发明者】马尔万·汉农 申请人:马尔万·汉农