BR112018007142B1

BR112018007142B1 - módulo de sensor de álcool substituível, bafômetro e sensor de álcool

Info

Publication number: BR112018007142B1
Application number: BR112018007142-0A
Authority: BR
Inventors: Matthew Son
Original assignee: Ak Globaltech Corp
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2021-05-11
Also published as: BR112018007142A2; AU2015411325A1; CN108139343A; MX2018004014A; RU2018111687A3; CO2018003513A2; RU2018111687A; WO2017062017A1; CA2999251A1; JP6777735B2; EP3359958A4; JP2018530757A; KR20180064478A; RU2713586C2; EP3359958A1

Abstract

Um módulo de sensor de álcool substituível para uso com um bafômetro. O módulo de sensor de álcool que exige calibragem pode ser removido do corpo do bafômetro e substituído pode um novo módulo de sensor de álcool. O módulo de sensor de álcool substituível tem pelo menos um sensor de álcool e um adaptador que conecta de modo removível o módulo de sensor substituível no bafômetro. O adaptador transmite a corrente elétrica gerada pelo sensor de álcool para um processador do bafômetro para processamento. O sensor de álcool e o adaptador são montados em um painel de circuito impresso para fornecer o módulo de sensor de álcool substituível.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção reivindicada se refere a um módulo de sensor de álcool substituível calibrado para uso com um Dispositivo de Teste de Álcool de Respiração. Mais especificamente, esta invenção descreve um módulo de sensor de álcool que pode ser removido do corpo de um bafômetro e separadamente calibrado para um cálculo preciso de “percentual de concentração de álcool no sangue” (%BAC) baseado em amostras de ar de respiração, e então re-instalado no testador de álcool de respiração.

TÉCNICA RELACIONADA

[002] O Dispositivo de Teste de Álcool de Respiração é também comumente chamado um “bafômetro” (daqui em diante bafômetro), e inclui unidades portátil (PTB ou Testador de Respiração Portátil) e estacionária (operada por moeda ou similar).

[003] A disponibilidade e acessibilidade do bafômetro para uso profissional (como em ambientes clínicos, industriais, saúde ou ambiente de trabalho) e uso pessoal (como no domínio de clientes gerais) vêm se expandindo enormemente, e com esta expansão a necessidade de todos os bafômetros de serem periodicamente recalibrados criou muitas interrupções no mercado, quando os bafômetros devem ser enviados por correio ou distribuídos para localizações selecionadas de centros de serviço onde a calibragem pode ser feita usando um sistema de simulação. Tornando o bafômetro indisponível para o usuário durante este período de calibragem, e sobrecarregando cada vez mais os centros de serviço à medida que o mercado cresce. A invenção reivindicada remedia esta situação fornecendo um método para calibrar (ou re-calibrar) o bafômetro que reduz enormemente ou mesmo elimina o tempo e custo envolvidos em transporte e manuseio de bafômetros e manutenção de centros de serviço, bem como o tempo e utilidade perdidos pelo usuário final.

[004] Um bafômetro típico consiste primeiramente de um componente sensor de álcool, unidade de processamento de sinal (ou CPU) 150, e uma unidade de exibição 140 para mostrar os resultados. Tipicamente, um sensor de álcool de respiração é calibrado para combinar pontos de calibragem selecionados usando especificações padrão (misturas de álcool controladas), e a unidade de processamento de sinal (ou CPU) determina BAC baseada em cálculo linear usando os pontos de calibragem. Com o tempo (em geral de várias centenas de testes), cada sensor de álcool de respiração exigirá recalibragem à medida que resíduo indesejável e substâncias estranhas incluindo, mas não limitadas a saliva, resíduo de fumaça de cigarro e partículas de alimento, ficam presas dentro do sensor. O sistema atual de calibragem (ou recalibragem) de bafômetros por centros de serviço ocorre quando um cliente ou usuário final, com um bafômetro em necessidade de calibragem, contata um revendedor de bafômetro. Ao receber o bafômetro, o centro de serviço utiliza misturas de álcool controladas a fim de recalibra o dispositivo de acordo com as especificações padrão. Quando esta recalibragem está completa, o bafômetro é enviado de volta o usuário final. Este procedimento para recalibragem é demorado e dispendioso em termos de envio e manuseio de pacotes, horas de trabalho e utilidade perdida para o usuário final. Existem atualmente acima de 100 revendedores (online e offline) e/ou distribuidores que vendem unidades de bafômetro para clientes e usuários finais, enquanto existem menos que dez (10) localizações de centro de serviço para realizar recalibragens de bafômetro tradicionais. Devido a esta discrepância, o aumento total em vendas de unidades de bafômetro está sobrecarregando os centros de serviço com solicitações de recalibragem (que são necessárias e periódicas para cada bafômetro), causando atrasos cada vez maiores no processamento e distribuição de bafômetros. Outra questão resultante do sistema atual de recalibragem é que o sensor não é realmente substituído, e acúmulo de resíduos não podem se limpos ou removido do sensor. Isto resulta em uma deterioração crescente em todo o desempenho sensor à medida que o resíduo se acumula com o tempo, mesmo quando o sensor é recalibrado várias vezes.

[005] A fim de aliviar o tempo e perda de utilidade ao enviar um bafômetro para recalibragem, alguns usuários finais compram vários bafômetros de modo que pelo menos um bafômetro está disponível para uso enquanto um ou mais outros dispositivos estão em serviço de recalibragem. Alguns usuários finais não podem arcar com o aumento de orçamento a fim de implementar este tipo de medida paliativa, assim são feitas concessões tanto em termos de suspensão temporária de testes de álcool de respiração ou sobretaxar unidade de bafômetro além do ponto de recalibragem necessária (desse modo permitindo que o bafômetro exiba leituras cada vez mais imprecisas). Em muitos casos, usuários finais preferem não usar bafômetros principalmente devido às complicações de recalibragem. A recalibragem, embora uma necessidade absoluta no mercado de bafômetros, é um dos impedimentos principais para a rápida expansão do mercado, especialmente em local de trabalho, clínica ou outros ambientes profissionais onde a precisão e utilidade continua são exigidas.

[006] Consequentemente, a invenção reivindicada prossegue com o desejo de fornecer benefícios significantes para os centros de serviço de bafômetro e os usuários finais, eliminando praticamente a perda de tempo e utilidade para os usuários finais e reduzindo o número de horas de trabalho e custos de envio para centros de serviço, enquanto introduz uma solução efetiva a um custo não maior que o sistema de centro de serviço atual.

OBJETOS E SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] Portanto, é um objetivo da invenção reivindicada para fornecer uma substituição significantemente aperfeiçoada para o método tradicional de recalibragem de bafômetro que suporta a segurança de mercado reduzindo ou eliminando a perda de tempo e utilidade pelo usuário final e que também expande o mercado tratando das necessidades especificas de aplicações de bafômetros industriais ou clínicos. A invenção reivindicada compreende um módulo de sensor de álcool calibrado (ou capaz de calibrar), que compreende pelo menos um sensor de álcool e um adaptador para fornecer uma ligação eletrônica com o bafômetro para comunicar leituras de sensor. O módulo de sensor de álcool calibrado da invenção reivindicada é utilizado por distribuidores, revendedores, vendedores, compradores e usuários finais para substituir ou eliminar métodos tradicionais de recalibragem de bafômetro com uma solução muito mais efetiva e eficiente a um custo não maior e frequentemente menor que qualquer método atual de recalibragem.

[008] O módulo de sensor de álcool da invenção reivindicada pode ser removido do corpo de um bafômetro e separadamente calibrado para o cálculo preciso de “concentração de álcool no sangue” (BAC) baseado em amostras de ar de respiração, e então reinstalado no testador de álcool de respiração. De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o módulo de sensor compreende um sensor de álcool e um adaptador para fornecer uma ligação eletrônica com o bafômetro para comunicar leituras de sensor. A invenção reivindicada trás benefícios significantes pra a indústria de bafômetro fornecendo aos clientes e/ou outros usuários finais uma solução melhor para recalibrar o bafômetro.

[009] A invenção reivindicada elimina essencialmente a perda de tempo e utilidade para usuários finais e reduz o número de horas de trabalho e custos de envio para centros de serviço de bafômetros. A invenção reivindicada traz estes benefícios significantes e solução para usuários finais e centros de serviço de bafômetros a um custo que não é maior que o sistema de centro de serviço atual. Os módulos de sensor de álcool de respiração da invenção reivindicada permitem que usuários finais comprem novos módulos de sensor quando surge a necessidade a um custo de não mais que (e frequentemente menos que) o custo para o serviço de recalibragem. Módulos de sensor calibrado ou novos da invenção reivindicada enviam com instruções simples para o usuário terminal para seguir a fim de substituir manualmente o módulo de sensor antigo exigindo calibragem. Porque os módulos de sensor são pré- calibrados, o envio para o usuário final é imediato sem atraso. Os usuários finais podem adquirir módulos de sensor simultaneamente com a aquisição de um bafômetro, ou antes do tempo em que o sensor antigo exigir recalibragem. O processo de recalibragem com o módulo de sensor da invenção reivindicada é mais simples e mais rápido que o sistema de calibragem atual de utilizar um centro de serviço de bafômetro desde que o usuário final precisa somente gastar uns poucos segundos Trocando o módulo de sensor antigo por um novo módulo de sensor a fim de retornar o bafômetro para seu uso funcional total sem atraso.

[010] A invenção reivindicada trata de todos os bafômetros conhecidos e futuros (ou outros dispositivos de teste de álcool de respiração) porque o módulo de sensor substituível pode ser feito compatível com bafômetros atuais e futuros (ou outros dispositivos de teste de álcool de respiração). De acordo com uma modalidade da invenção reivindicada, o módulo de sensor substituível pode ser aplicado com modificação mínima para vários outros dispositivos eletrônicos portáteis, à medida que tais dispositivos tendo uma unidade de processamento que processa leituras de sensor e um visor capaz de mostrar % de leituras BAC (por exemplo, visor de LED digital), tal como detectores de radar portáteis, dispositivos de GPS portáteis, telefones móveis, dispositivos de chave eletrônica/chaveiro, etc.

[011] De acordo com uma modalidade da invenção reivindicada, um usuário de bafômetro (cliente geral, proprietário ou operador de um bafômetro compatível com a invenção reivindicada) pode comprar ou de outro modo obter um novo módulo de sensor a fim de substituir o módulo de sensor antigo em custo mínimo e tempo perdido por todas as partes envolvidas quando o sensor do bafômetro exige recalibragem.

[012] O sistema de recalibragem tradicional e procedimento envolvem múltiplas transações e/ou comunicações entre várias entidades. Tipicamente, um usuário final (cliente geral, proprietário ou operador de um bafômetro) contata o revendedor do qual o bafômetro foi adquirido a fim de relatar que o bafômetro tem necessidade de recalibragem. Atualmente, a grande maioria de todos os revendedores de bafômetro é incapaz de realizar a recalibragem eles mesmos, de modo que cada revendedor aceita bafômetros que exigem recalibragem de usuários terminais e envia em grandes quantidades para um centro de serviço de bafômetros, ou o revendedor direciona o usuário final para enviar o bafômetro que exige recalibragem diretamente para o centro de serviço. Quando o centro de serviço recebe os bafômetros que exigem recalibragem, registros detalhados de recibos, envios, dados de cliente e revendedor (fornecedor) devem ser mantidos para minimizar erros em processamento e envio do bafômetro recalibrado. Adicionalmente, quaisquer problemas que podem surgir são complicados para resolver, como estes problemas envolvem várias partes que não são correntes com a situação específica do usuário final (por exemplo, uma recalibragem única pode envolver um revendedor, distribuidor, centro de serviço e usuário final). Com múltiplas comunicações, transações, manutenção de registros, processamento e envio que podem estar envolvidos com cada recalibragem, um aumento constante em atrasos, custos e outros problemas podem ser vistos no mercado de bafômetro, porque as recalibragens são inevitáveis e periodicamente necessárias.

[013] A invenção reivindicada elimina muitos destes problemas acima mencionados associados com o sistema de recalibragem atual e metodologia removendo inteiramente a necessidade de manutenção de registro, processamento e envio de bafômetros calibrados além da prática de revenda comum de armazenar os módulos de sensor substituíveis pelos revendedores e/ou distribuidores. Atrasos, custos e problemas associados com o sistema de recalibragem atual podem ser enormemente reduzidos e mesmo eliminados com a invenção reivindicada. Todos os centros de serviço de bafômetro operam primariamente tanto como distribuidores de bafômetro ou revendedores, e a parte de negócio de centro de serviço, em geral, não gera renda significante para estes distribuidores ou revendedores, criando frequentemente uma perda em lucro. A invenção reivindicada busca tanto reduzir enormemente a pressão na operação destes centros de serviço quanto eliminar a necessidade de centros de serviço. Além disso, ao simplificar as transações entre distribuidores, revendedores e usuários finais em canais de mercado de “somente revenda” efetivamente, o mercado de bafômetros pode se tornar mais eficiente e pronto para crescimento ininterrupto. Módulos de sensor substituíveis calibrados da invenção reivindicada se tornarão disponíveis para todas as partes envolvidas nas transações de bafômetro, desse modo exigindo somente uma única transação (venda) com uma única parte para o usuário final para recalibrar um bafômetro, na maioria dos casos.

[014] É um objetivo adicional da invenção reivindicada para fornecer instruções diretas simples, para manuseio, instalação e remoção de módulos de sensor de álcool de respiração substituíveis calibrados para o cliente geral de modo que estas operações podem ser realizadas com facilidade.

[015] É ainda outro objetivo da invenção reivindicada para fornecer funcionalidade de detecção de álcool da respiração para uma grande variedade de outros dispositivos eletrônicos portáteis que compreende uma unidade de processamento e um visor capaz de mostrar as leituras BAC (por exemplo, visor de LED digital). Com modificação mínima, a invenção reivindicada pode ser incorporada em tais dispositivos eletrônicos portáteis, como detectores de radar portáteis, dispositivos de GPS portáteis, telefones móveis, dispositivos de chave eletrônica/chaveiro, etc.

[016] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, é fornecido um módulo de sensor de álcool substituível para uso com um bafômetro. Um sensor de álcool é calibrado para fornecer uma corrente elétrica proporcional a uma quantidade de álcool detectado em uma amostra de respiração. Um adaptador conecta de modo removível o módulo de sensor substituível no bafômetro e transmite a corrente elétrica gerada pelo sensor de álcool para um processador do bafômetro para processar. O processador do bafômetro mede a corrente elétrica e calcula uma concentração de álcool no sangue da amostra de respiração baseado na corrente elétrica medida. O sensor de álcool e o adaptador são montados em um painel de circuito impresso para fornecer o módulo de sensor de álcool substituível para uso com o bafômetro.

[017] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o módulo de sensor de álcool substituível acima mencionado é instalado no bafômetro para substituir o módulo de sensor de álcool substituível existente no bafômetro depois de ser usado por um número de vezes predeterminado.

[018] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o módulo de sensor de álcool substituível acima mencionado compreende um tubo de amostragem de respiração para receber e direcionar a amostra de respiração para o sensor de álcool.

[019] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o sensor de álcool acima mencionado do módulo de sensor de álcool substituível é individualmente calibrado antes da instalação no bafômetro.

[020] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o módulo de sensor substituível acima mencionado é substituído por um novo módulo de sensor substituível em resposta a uma determinação que o sensor de álcool exige recalibragem.

[021] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o bafômetro acima mencionado é um dos seguintes: um bafômetro portátil, um bafômetro operado por moeda, um bafômetro de chaveiro ou um bafômetro de ignição de carro.

[022] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o sensor de álcool acima mencionado do módulo de sensor substituível é um sensor de célula de combustível.

[023] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, é fornecido um módulo de sensor de álcool substituível para uso com um bafômetro. Um sensor de álcool que é calibrado para fornecer uma mudança em sua resistividade baseado em uma quantidade de álcool detectada e uma amostra de respiração. Um adaptador conecta de modo removível o módulo de sensor substituível no bafômetro e transmite a mudança na resistividade do sensor de álcool a um processador do bafômetro para processamento. O processador do bafômetro calcula uma concentração de álcool no sangue da amostra de respiração baseado na mudança na resistividade do sensor de álcool. O sensor de álcool e o adaptador são montados em um painel de circuito impresso para fornecer o módulo de sensor de álcool substituível para uso com o bafômetro.

[024] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o módulo de sensor de álcool substituível acima mencionado é instado no bafômetro para substituir o módulo de sensor de álcool substituível existente no bafômetro depois de ser usado um número de vezes predeterminado.

[025] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o sensor de álcool acima mencionado fornece uma corrente elétrica baseado na mudança na resistividade do sensor de álcool. O processador do bafômetro mede uma mudança na condutividade do sensor de álcool baseado na corrente elétrica para calcular a concentração de álcool no sangue da amostra de respiração.

[026] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o sensor de álcool acima mencionado do módulo de sensor de álcool substituível é um sensor semicondutor.

[027] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o módulo de sensor de álcool substituível acima mencionado compreende uma unidade de aquecimento para aquecer o sensor semicondutor para uma temperatura predeterminada.

[028] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o sensor semicondutor acima mencionado é aquecido a uma temperatura predeterminada por uma unidade de aquecimento do bafômetro.

[029] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, um bafômetro compreende um processador, um módulo de sensor de álcool substituível, um visor e um alojamento. Um sensor de álcool do sensor de álcool substituível é calibrado para fornecer uma corrente elétrica proporcional a uma quantidade de álcool detectada em uma amostra de respiração. Um adaptador conecta de modo removível o módulo de sensor substituível no bafômetro e transmite a corrente elétrica gerada pelo sensor de álcool para o processador para processamento. O sensor de álcool e o adaptador são montados em um painel de circuito impresso para fornecer o módulo de sensor de álcool substituível. O processador mede a corrente elétrica e calcula uma concentração de álcool no sangue da amostra de respiração baseado na corrente elétrica medida pelo sensor de álcool. A concentração de álcool no sangue calculada é exibida no visor. O processador, o módulo de sensor de álcool substituível, e o visor são alojados no alojamento para fornecer o bafômetro.

[030] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, um bafômetro compreende um processador, o módulo de sensor de álcool substituível, o visor e um alojamento. Um sensor de álcool que é calibrada para fornecer uma mudança em sua resistividade baseada em uma quantidade de álcool detectada em uma amostra de respiração. Um adaptador conecta removivelmente o módulo de sensor substituível no bafômetro e transmite a mudança na resistividade do sensor de álcool para um processador do bafômetro para processamento. O sensor de álcool e o adaptador são montados em um painel de circuito impresso da amostra de respiração baseado na mudança na resistividade do sensor de álcool. A concentração de álcool de sangue calculada é exibida no visor. O processador, o módulo de sensor de álcool substituível, e o visor são alojados no alojamento para fornecer o bafômetro.

[031] Vários outros objetos, vantagens e aspectos da invenção reivindicada, se tornarão facilmente evidentes a partir da descrição detalhada que segue, e os novos aspectos serão particularmente apontados nas reivindicações anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[032] As descrições detalhadas seguintes, dadas por meio de exemplo, e não destinada a limitar a invenção reivindicada somente, será entendida melhor em conjunto com as figuras seguintes: Figura 1 é um diagrama ilustrando uma unidade de bafômetro incorporando um módulo de sensor de álcool substituível calibrado de acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada; Figura 2 é um diagrama de um módulo de sensor de álcool substituível calibrado de acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada; Figura 3 é um diagrama de um módulo de sensor de álcool substituível calibrado fixado em um tubo de amostragem de respiração de acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada; Figura 4 é um diagrama ilustrando o circuito primário do módulo de sensor de acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada; Figura 5 é um diagrama de bloco do bafômetro incorporando um módulo de sensor de álcool calibrado de acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada. Figuras 6A a 6D são diagramas de um módulo de sensor de álcool substituível calibrado quando incorporado em um bafômetro operado por moeda de acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada; Figuras 7A a 7C são diagramas de um módulo de sensor de álcool substituível calibrado quando incorporado em um bafômetro de ignição de carro de acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada; e Figuras 8A a 8C são diagramas de um módulo de sensor de álcool substituível calibrado quando incorporado em um bafômetro de corrente de acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES

[033] A fim de eliminar os problemas acima mencionados com métodos de calibragem atuais, o módulo de sensor 60 da invenção reivindicada é compatível com uma ampla variedade de bafômetros 100, como mostrado na Figura 1. Os bafômetros 100 podem e recentemente fabricados, ou modificados, com um compartimento facilmente acessível 110 para a instalação e remoção do módulo de sensor de álcool de respiração calibrado 60 da invenção reivindicada. De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o compartimento acessível 110 compreende um sistema para fixar e prender o módulo de sensor no corpo do bafômetro 100 (por exemplo, fendas de fixação ou fixadores 120), uma interface 40 para ligar eletronicamente o bafômetro 100 ao adaptador 30 do módulo de sensor 60, e uma cobertura ou placa frontal 50 para encerrar o módulo de sensor 60 uma vez que está preso dentro do corpo do bafômetro 100. Além disso, um tubo de amostragem de respiração 20 pode ser fixado no módulo de sensor 60, como mostrado nas Figuras 1 e 3, para aqueles bafômetros 100 que exigem o tubo de amostragem de respiração 20 para o sensor de álcool de respiração 11 para funcionar apropriadamente. Por uma questão de compatibilidade e conveniência, a invenção reivindicada descreve o módulo de sensor 60 e o tubo de amostragem de respiração 20 como componentes separados, devido à variação inevitável em e/ou não uso dos tubos de amostragem de respiração 20 através de vários tipos de bafômetros 100. No entanto, “módulo de sensor de álcool substituível calibrado” ou “módulo de sensor” 60 podem se referir à invenção reivindicada com ou sem o tubo de amostragem de respiração anexado 20 e com ou sem a unidade de aquecimento 13.

[034] Voltando agora às Figuras 2 a 5, é ilustrado um módulo de sensor 60, de acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, compreendendo um painel de circuito impresso (PCB) 10, um sensor de álcool 11 e um adaptador 30 para ligar eletricamente/eletronicamente o módulo de sensor a um bafômetro 100, o adaptador 30 do módulo de sensor 60 comunica a leitura do sensor do sensor de álcool 11 para o bafômetro 100. De acordo com a modalidade exemplar da invenção reivindicada, como mostrado nas Figuras 3 e 4, o módulo de sensor 60 pode compreender uma unidade de aquecimento 13 e/ou um tubo de amostragem de respiração 20.

[035] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o circuito do senso de álcool 11 do módulo de sensor 60 é operável para detectar mudanças em condutividade de acordo com níveis variados de concentração de álcool. O sensor de álcool 11 pode ser um sensor de célula de combustível, um sensor semicondutor e similar. Por exemplo, um sensor de célula de combustível tem um material de eletrólito ácido poroso entre dois eletrodos de platina. Quando a mostra de respiração flui pela célula de combustível, a platina oxida o álcool na amostra de respiração para produzir ácido acético, prótons e elétrons. Os elétrons fluem do eletrodo de platina do sensor de álcool 11 para fornecer uma corrente elétrica, que é transmitida para a unidade de processamento de sinal 150 do bafômetro 100 por meio do adaptador 30 do sensor de álcool 11. A corrente elétrica produzida pelo sensor de álcool 11 é proporcional à quantidade de álcool na amostra de respiração que é oxidada pelo sensor de álcool 11. O processador ou unidade de processamento de sinal 150 d bafômetro 100 mede a corrente elétrica e calcula BAC. O visor 140 o bafômetro exibe o BAC calculado.

[036] Um sensor semicondutor é em geral formado de um óxido metálico, por exemplo, óxido de estanho. Quando uma tensão é aplicada no sensor semicondutor sem qualquer amostra, ele produz uma corrente de saída pequena. Mas, quando álcool, isto é moléculas de etanol, da amostra de respiração contata o oxido metálico, muda a resistividade do óxido metálico, desse modo alterando a corrente emitida pelo sensor semicondutor. Isto é, quando as moléculas de etanol entram em contato com o óxido metálico do sensor semicondutor, a reação muda a resistividade do sensor semicondutor. O sensor semicondutor mede as mudanças na resistividade causadas pela amostra de respiração. Tais mudanças na resistividade resultam na mudança na corrente de saída, portanto o bafômetro baseado em semicondutor pode medir a mudança na resistividade ou mudança na corrente para calcular/estimar a BAC.

[037] É apreciado que certo sensor de álcool 11, por exemplo, um sensor semicondutor, precisa ser aquecido a uma temperatura predeterminada antes do uso para fornecer leituras precisas. Para aqueles bafômetros 100 com tal sensor de álcool 11, a unidade de aquecimento opcional 13 para aquecer o sensor de álcool 11 pode ser fornecida no módulo de sensor 60 ou no aquecedor opcional 170 para aquecer o sensor de álcool 11 pode ser equipado no bafômetro 100. O adaptador 30 comunica dados e leituras ao bafômetro 100.

[038] Retornando à Figura 4, de acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, sinais do módulo de sensor 60 para o processador ou unidade de processamento de sinal 150 do bafômetro são enviados através do adaptador 30. O adaptador 30 conecta o módulo de sensor 10 no bafômetro 100, ou como mostrado na Figura 1, o adaptador 30 conecta o módulo de sensor 10 no bafômetro 100 por meio do cabo 40. De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o módulo de sensor 60 pode incluir todos os componentes de um bafômetro 100 que podem sofrer com acúmulo de resíduos e outros problemas que exigem recalibragem. Isto vantajosamente permite que a invenção reivindicada forneça um bafômetro 100 que é preciso e funcionalmente equivalente a um “novo” bafômetro 100 simplesmente substituindo o módulo de sensor 60 da invenção reivindicada.

[039] A causa primária da imprecisão do bafômetro é poluição do sensor, que se refere a um acumulo de contaminantes do sensor tais como saliva, fumaça de cigarro, partículas de alimento, etc. este acúmulo de contaminantes não somente causam a imprecisão do sensor, mas também reduz a vida útil do sensor 11, porque o resíduo naco pode simplesmente ser removido. Ito significa que se o sensor é recalibrado ou ajustado, pode nunca ser tão eficiente ou preciso como um novo sensor 11. O acúmulo de contaminantes dentro do tubo de amostragem de respiração 20 pode também afetar a funcionalidade e precisão do sensor de álcool de respiração 11, mas a uma extensão menor que a poluição do sensor.

[040] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o tubo de amostragem 320 se fixa no módulo de sensor 60, como mostrado nas Figuras 1 e 3. O tubo de amostragem de respiração 20 pode ser fixado diretamente acima do sensor de álcool 11, de modo que o sensor de álcool 11 pode processar as leituras de álcool a partir de uma amostra de respiração.

[041] Como pode ser visto nas Figuras 1 e 3, de acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, o tubo de amostragem de respiração 20 consiste de um tubo cilíndrico longo 21 para o ar soprado ou deslocado através, uma fenda de bocal 27, e uma seção dobrada ou curvada 25 para direcionar o ar para o sensor de álcool 11. Embora o tubo de amostragem de respiração 20 seja mostrado como um tubo curvado, é apreciado que pode ser de qualquer formato ou comprimento para acomodar diferentes tios de bafômetros.

[042] De acordo com uma modalidade exemplar da invenção reivindicada, a figura 1 mostra como o módulo de sensor de álcool de respiração substituível calibrado 60 pode ser instalado em um bafômetro compatível 100. O tubo de amostragem de respiração 20 do bafômetro 100 é fixado ao sensor 11 do módulo de sensor 60. O tubo de amostragem de respiração 20 compreende uma fenda de fixação 29 e um bafômetro 100 compreende uma fenda de fixação 120 para prender o módulo de sensor 60 no compartimento acessível 110 do bafômetro 100. Embora um cabo 40 seja mostrado na Figura 1 para ligar o módulo de sensor 60 na unidade de processamento de sinal do bafômetro 150 por meio do adaptador 30, o adaptador30 pode ligar o módulo de sensor 60 diretamente na unidade de processamento de sinal 150 do bafômetro. As fendas de fixação 29, 120 podem ser presas usando parafuso, pinos ou outros meios de fixação conhecidos. O bafômetro 100 também compreende uma cobertura 50 para encerrar o módulo de sensor 60 depois da instalação e manter uma aparência exterior consistente do bafômetro 100.

[043] Tipicamente, o usuário compra o bafômetro 100 para trabalho (por exemplo, um policial pode usar para teste de sobriedade), estudos clínicos, uso pessoal, etc. Após muitos usos repetidos, o bafômetro 100 em geral exige recalibragem devido ao acúmulo de resíduos e/ou outros problemas discutidos aqui. Se o bafômetro 100 exige recalibragem, o usuário contata o revendedor e o revendedor direciona o usuário para um centro de serviço apropriado. O usuário envia o bafômetro 100 para o centro de serviço. Após a recepção do bafômetro 100, o centro de serviço calibra o bafômetro, por exemplo, usando o sistema de simulação, e envia o bafômetro recalibrado de volta ao usuário, desse modo permitindo que o usuário utilize o bafômetro 100 para calcular ou medir BAC.

[044] Tipicamente, o bafômetro 100 exige recalibragem depois de ser usado por 200 a 300 vezes (variando dependendo dos fatores indicados aqui). Alternativamente, o módulo de sensor de álcool 60 ou a unidade de processamento de sinal 150 do bafômetro 100 pode realizar testes periodicamente ou sob solicitação pelo operador (isto é, pressionado um botão no alojamento 105 do bafômetro 100) para determinar se o sensor de álcool de respiração 11 exige recalibragem. Se o bafômetro 100 exige recalibragem, o usuário pode comprar um módulo de sensor calibrado 60 da invenção reivindicada. Alternativamente, o usuário pode comprar o módulo de sensor calibrado 60 por telefone ou internet, e o revendedor envia um novo módulo de sensor calibrado 60 para o usuário. O usuário instala o novo módulo de sensor calibrado 60 no bafômetro 100, desse modo permitindo que o usuário utilize o bafômetro 100 para calcular ou medir BAC. É apreciado que o usuário possa adquirir previamente o novo módulo de sensor calibrado 60 para substituir o módulo de sensor substituível existente, desse modo eliminando qualquer paralisação do bafômetro 100.

[045] É apreciado que o usuário possa adquirir novo módulo(s) de sensor calibrado adicional 60 com o bafômetro 100. Também, o usuário pode comprar o novo módulo de sensor calibrado 60 depois da compra do bafômetro 100 mas antes que o bafômetro 100 exija calibragem. S o bafômetro 100 exige recalibragem, o usuário instala o novo módulo de sensor calibrado 60 no bafômetro 100, desse modo permitindo que o usuário utilize o bafômetro 100 para calcular ou medir BAC.

[046] É apreciado que o procedimento de instalação variará para diferentes tipos de bafômetros 100, por exemplo, bafômetros sem um tubo de amostragem de respiração 100 e/ou sem um cabo 40. O usuário Poe preparar um bafômetro exemplar 100 com o tubo de amostragem de respiração 20 e o cabo 40, como mostrado na Figura 1, para instalação de um módulo de sensor de álcool calibrado 60 no bafômetro 100. O usuário pode usar uma ferramenta afiada, plana para cuidadosamente abrir a cobertura de topo 50 do bafômetro 100, e levantar o tubo de amostragem de respiração 20 para acessar o módulo de sensor de álcool 60. A seguir, o usuário remove o tubo de amostragem de respiração 20, e então levanta cuidadosamente o módulo de sensor de álcool 60 do corpo do bafômetro 100, tomando cuidado para não destacar o cabo 40 do corpo do bafômetro 100. O cabo 40 é removido do adaptador ou fenda 30 abaixo do módulo de sensor de álcool 60. É apreciado que certo tipo de bafômetros não exige um cabo 40, e um adaptador 30 que se conecta diretamente no bafômetro sem o cabo 40. O cabo 40 é inserido no novo módulo de sensor de álcool 60 e o módulo de sensor de álcool 60 é colocado em sua posição original no bafômetro. O tubo de amostragem de respiração 20 é então fixado novamente diretamente no módulo de sensor de álcool 60 e a cobertura 50 é fixada novamente no topo do corpo do bafômetro 100.

[047] A invenção reivindicada, tendo sido descrita, se tornará evidente para aqueles versados na técnica que a mesma pode ser variada de muitas maneiras sem se afastar do espírito e escopo da invenção. Qualquer uma e todas as modificações são destinadas a estarem incluídas no escopo das reivindicações seguintes. Por exemplo, a Figura 1 mostra localizações distintas e definidas para componentes tais como fendas de fixação 29, 120 e cobertura 50, mas como bafômetros 100 são fabricados em muitos estilos e formatos diferentes, somente um exemplo de como o módulo de sensor calibrado 60 da invenção reivindicada é instalado em um bafômetro particular (ou a montagem do módulo de sensor calibrado 60 em um bafômetro particular) é mostrado por simplicidade. É apreciado que a invenção reivindicada não é limitada ao bafômetro 100 do exemplo dado na Figura 1, tanto em termos de montagem, métodos de fixação ou procedimentos de instalação/remoção específicos. Outros tipos de bafômetros incluem, por exemplo, bafômetros portáteis, unidades comerciais operadas por moeda (Figuras 6A a 6D), bafômetros de chaveiro (Figuras 8A08C) e bafômetros de ignição de carro (Figuras 7A a 7C). O módulo de sensor de álcool de respiração substituível 60 da invenção reivindicada é destinado ao uso em todas as variedades de bafômetros.

Claims

1. Módulo de sensor de álcool substituível (60) para uso com um bafômetro (100), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um sensor de álcool (11) que é calibrado para fornecer uma corrente elétrica proporcional a uma quantidade de álcool detectada em uma amostra de respiração; um adaptador (30) para conectar de modo removível o módulo de sensor substituível (60) no bafômetro (100) e para transmitir a corrente elétrica gerada pelo sensor de álcool (11) para um processador (150) do bafômetro (100) para processamento, o processador (150) mede a corrente elétrica e calcula uma concentração de álcool no sangue da amostra de respiração baseado na corrente elétrica medida; um painel de circuito impresso (10) para montar o sensor de álcool (11) e o adaptador (30); e em que o módulo de sensor de álcool substituível (60) é instalado no bafômetro (100) para substituir o módulo de sensor de álcool substituível existente (60) no bafômetro (100) depois de ser usado por um número de vezes predeterminado.

2. Módulo de sensor de álcool substituível (60) para uso com um bafômetro (100), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um sensor de álcool (11) que é calibrado para fornecer uma mudança em sua resistividade baseado em uma quantidade de álcool detectada em uma amostra de respiração; um adaptador (30) para conectar de modo removível o módulo de sensor substituível (60) no bafômetro (100) e para transmitir a mudança na resistividade do sensor de álcool (11) a um processador (150) do bafômetro (100), o processador (150) calcula uma concentração de álcool no sangue da amostra de respiração baseado na mudança na resistividade do sensor de álcool (11); um painel de circuito impresso (10) para montar o sensor de álcool (11) e o adaptador (30); e em que o módulo de sensor de álcool substituível (60) é instalado no bafômetro (100) para substituir o módulo de sensor de álcool substituível existente (60) no bafômetro (100) depois de ser usado por um número de vezes predeterminado.

3. Módulo de sensor de álcool substituível (60), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o módulo de sensor substituível (60) é substituído por um novo módulo de sensor substituível em resposta a uma determinação que o sensor de álcool (11) exige recalibragem.

4. Módulo de sensor de álcool substituível (60), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o bafômetro (100) é um dos seguintes: um bafômetro portátil, um bafômetro operado por moeda, um bafômetro de chaveiro, ou um bafômetro de ignição de carro.

5. Bafômetro (100), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um módulo de sensor de álcool substituível (60), conforme definido na reivindicação 1 ou 2, um processador (150), um visor (140) para exibir a concentração de álcool no sangue calculada e um alojamento (105) para alojar o processador (150), o módulo de sensor de álcool substituível (60) e o visor (140).

6. Bafômetro (100), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende um tubo de amostragem de respiração (20) para receber e direcionar a amostra de respiração para o sensor de álcool (11).

7. Sensor de álcool (11) definido na reivindicação 1, 2 ou 5, CARACTERIZADO por ser pré-calibrado antes da instalação no bafômetro.

8. Sensor de álcool (11) definido na reivindicação 1 ou 5,CARACTERIZADO por ser um sensor de célula de combustível (11).

9. Sensor de álcool (11), conforme definido na reivindicação 2 ou 5, CARACTERIZADO por ser um sensor semicondutor (11).

10. Módulo de sensor de álcool substituível (60), de acordo com a reivindicação 2 ou 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor de álcool (11) fornece uma corrente elétrica baseado na mudança na resistividade do sensor de álcool (11); e em que o processador (150) mede uma mudança na condutividade do sensor de álcool (11) baseado na corrente elétrica para calcular a concentração de álcool no sangue da amostra de respiração.

11. Módulo de sensor de álcool substituível (60), de acordo com a reivindicação 2 ou 5, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende uma unidade de aquecimento (13) para aquecer o sensor semicondutor (11) a uma temperatura predeterminada.

12. Módulo de sensor de álcool substituível (60), de acordo com a reivindicação 2 ou 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor semicondutor (11) é aquecido a uma temperatura predeterminada por uma unidade de aquecimento (170) do bafômetro (100).