CN103890581B

CN103890581B - 校准呼气测醉器

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Publication number: CN103890581B
Application number: CN201280000730.0A
Authority: CN
Inventors: M·H·孙; J·H·孙
Original assignee: AK Globaltech Corp
Current assignee: AK Globaltech Corp
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2032-03-21
Also published as: RU2557922C1; US8224608B1; BR112013033785A2; EP2761267A2; CA2847629C; RU2014100612A; MX2014002371A; KR101264610B1; US20130103340A1; CA2847629A1; EP2761267A4; JP2013545985A; BR112013033785B1; ES2617142T3; PL2761267T3; AU2012329390B2; CN103890581A; CO6890075A2; DK2761267T3; MX348590B

Abstract

校准呼气测醉器包括酒精传感器、非易失性存储器、处理单元或处理器、显示器以及安置这些组件的外壳。所述处理单元可以使用用户的身体作为仿真器，基于用户的新陈代谢速率、用户消耗的酒精的类型和数量对呼气测醉器进行校准。所述处理单元基于从使用用户的新陈代谢速率和确定的最高酒精水平计算的饮酒开始时间到预定的校准点的时间确定接收来自用户的呼气样本的采样时间。基于采样时间的用户呼气样本的BAC%测量结果被用作校准呼气测醉器的参考点。

Description

校准呼气测醉器

技术领域

所要求保护的发明总地涉及一种呼气测醉器，更具体地涉及一种校准呼气测醉器以及一种用于使用用户的身体作为仿真器来对呼气测醉器进行校准的装置。

背景技术

用于专业用途（如在临床、工业、保健或者工作场所的环境下）以及个人用途（如在普通消费者领域）的呼气测醉器的可用性和可达性已经得到了很大的扩展，并且，伴随着这种扩展，定期重新校准所有的呼气测醉器的必要性已经在市场上产生了许多阻碍，这是因为呼气测醉器现在必须被邮寄或者递送到所选的服务中心的位置，在那里，可以使用仿真系统来进行校准，这使得在此校准时间段期间呼气测醉器对于用户而言不可用，并且在市场增长时愈发使得服务中心不知所措。所要求保护的发明通过提供一种用于校准（或者重新校准）呼气测醉器的方法来消除这种情况，所述方法极大地减少或者甚至消除运送以及搬运呼气测醉器以及维护服务中心所涉及的时间和成本、以及最终用户损失的时间和效用。

典型的呼气测醉器主要由酒精传感器组件、处理单元（或CPU）、以及用于显示结果的显示单元组成。典型地，使用标准规范（受控的酒精溶液）校准呼气酒精传感器以匹配选择的校准点，而且处理单元（或CPU）使用所述校准点基于线性计算确定BAC%。随着时间和使用（一般在几百次测试之后或者在某一段时间过去之后），每个呼气酒精传感器会需要重新校准，因为包括但不局限于唾沫、香烟残留物和食物颗粒的不良的残渣和外来的物质会改变传感器检测到的酒精分子的电参数值。当前服务中心校准（或重新校准）呼气测醉器的系统当客户或终端用户的呼气测醉器需要校准时联系呼气测醉器的零售商时才发生。然后，零售商指导终端用户将呼气测醉器运送到合适的服务中心位置。一旦接收到呼气测醉器，服务中心使用受控的酒精溶液从而按照标准规范重新校准设备。当这个重新校准完成时，呼气测醉器被运送回终端用户。重新校准的这个过程在运送和处理包裹、劳动小时数和终端用户失去使用这些方面表现得耗时且昂贵。当前有超过100个零售商（在线或线下）和/或经销商向客户和终端用户销售呼气测醉器，然而只存在少于10个服务中心位置执行传统的呼气测醉器重新校准。由于这个矛盾，呼气测醉器单元的销售额的整体增长带来的对重新校准的要求（对每一个呼气测醉器来说是必需的且周期性的）使服务中心不知所措，引起呼气测醉器的处理和运送的日益增长的延迟。

典型地，呼气测醉器是使用具有标准酒精溶液或干的气罐的仿真器进行校准的。两种方法都需要特殊的工具和标准溶液或气体校准呼气测醉器。相应地，终端用户必须将他们的呼气测醉器发送到第三方服务中心校准他们的呼气测醉器或购买特殊工具，如仿真器，自己重新校准呼气测醉器。

传统的重新校准系统和过程涉及多个交易和/或若干实体之间的通讯。典型地，终端用户（一般的客户，呼气测醉器的所有者或操作者）联系购买呼气测醉器时的零售商从而报告所述呼气测醉器需要重新校准。目前，所有呼气测醉器零售商中的大多数不能自己执行重新校准，所以零售商要么接受来自终端用户的需要重新校准的呼气测醉器并把它们批量运送到呼气测醉器服务中心，要么零售商指导终端用户将需要重新校准的呼气测醉器直接运送到服务中心。当服务中心接收到需要重新校准的呼气测醉器时，接收、装运、客户和零售商（销售商）数据的详细记录必须保持和维护从而最小化处理和运送重新校准过的呼气测醉器的误差。此外，任何可能出现的问题都很难解决，因为这些问题涉及若干方，他们目前未与终端用户的特定情况在一起（如，单一的重新校准可能涉及零售商、分销商、服务中心和终端用户）。伴随每个重新校准可能涉及的多个通讯、交易、记录保持、处理和装运，延迟、花销和其他问题的稳步增加可能会出现在呼气测醉器的市场上，因为重新校准是不可避免且周期性必需的。

为了减轻当发送呼气测醉器用于重新校准时的耗时和失去使用的情况，一些终端用户购买多个呼气测醉器使得当一个或多个其他设备正经历重新校准的服务时至少一个呼气测醉器是可用的。一些终端用户不能负担执行这种权宜之策带来的预算的增加，所以在暂停呼气酒精测试或在超过必须重新校准点之后过度使用呼气测醉器（由此允许呼气测醉器显示日益不准确的读数）方面必须做妥协。在很多情况下，终端用户选择完全不使用呼气测醉器主要就是由于重新校准的复杂性。重新校准，虽然在呼气测醉器市场是必不可少的，是这个市场快速发展的主要阻碍之一，特别是工作场所、临床或其他专业环境，在这些地方，准确率和连续使用都是必需的。

相应地，所要求保护的发明为了以下的期望而实现通过实际地消除终端用户在时间上和效用上的损失并减少服务中心的劳动小时数和装运花销，为呼气测醉器服务中心和终端用户提供了显著的利益，而引入有效解决方案的成本不超过当前的服务中心系统。

发明内容

因此，所要求保护的发明的目标是提供显著改善的呼气测醉器重新校准的传统方法的替代方案，其通过减少或消除终端用户损失的时间和效用支持市场安全，并通过解决企业或临床呼气测醉器应用的特定需求而扩大了市场。

所要求保护的发明的另一个目标是提供解决之前提到的当前呼气测醉器存在的问题的校准呼气测醉器。

根据所要求保护的发明的示例实施例，校准呼气测醉器包括酒精传感器、非易失性存储器、处理单元或处理器、显示器以及安置这些组件的外壳。所述酒精传感器接收呼吸空气样本并基于对所述呼气样本的分析测量血液酒精浓度百分比（BAC%）。所述非易失性存储器存储包含呼气测醉器的BAC%范围内的一个或多个参考值的酒精传感器的校准数据。所述处理单元以两种模式操作呼气测醉器。在校准模式，处理单元使用用户的身体作为仿真器对呼气测醉器进行校准：接收关于用户的新陈代谢速率、用户消耗的酒精类型和数量以及饮酒开始时间的信息；根据用户消耗的酒精类型和数量确定最高酒精水平；基于从使用用户的新陈代谢速率和最高酒精水平计算的饮酒开始时间到预定的校准点的时间确定接收来自用户的呼气样本的采样时间；接收来自酒精传感器的基于用户在采样时间提供的呼气样本的BAC%测量结果以提供参考值；并将所述参考值作为呼气测醉器的校准数据存储。在操作模式中，处理单元基于酒精传感器的 BAC%测量结果和存储在非易失性存储器中的校准数据提供BAC%读数。处理单元在所述显示器上向用户显示BAC%读数和其他信息。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的呼气测醉器的处理单元在采样时间之前的预定时间通过警报、振动、扬声器或显示器上的消息提醒用户提供用于校准呼气测醉器的呼气样本。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的呼气测醉器还包括外壳上的一个或多个按钮以输入关于用户消耗的酒精类型和数量的信息。所述处理单元在显示器上提供酒精类型的列表以供用户使用按钮选择并将用户的选择存储在非易失性存储器中。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的呼气测醉器的处理单元通过用户消耗酒精之后酒精出现在用户的循环系统中的预定的延迟时间修改采样时间。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的呼气测醉器的处理单元基于预定的时间段内用户的呼气样本的最高酒精水平和BAC%测量结果确定用户的新陈代谢速率。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的呼气测醉器的处理单元接收来自酒精传感器的基于用户在预定的间隔提供的呼气样本的BAC%测量结果，直到获得统计上显著数量的测量结果以确定用户的新陈代谢速率。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的呼气测醉器的处理单元以预定的间隔用警报或显示器上的消息提醒用户提供呼气样本。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的呼气测醉器是以下之一：便携式呼气测醉器，投币式呼气测醉器，钥匙链呼气测醉器或汽车点火呼气测醉器。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的呼气测醉器还包括加热单元以使酒精传感器升温到预定的温度。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的呼气测醉器的酒精传感器根据在所述呼气样本中的酒精浓度的变化的水平检测传导性的变化。

按照所要求保护的发明的示例实施例，一种用于使用用户的身体作为仿真器来对呼气测醉器进行校准的装置包括输入设备、处理器、存储器和显示器。所述输入设备接收关于用户的新陈代谢速率、用户消耗的酒精类型和数量以及饮酒开始时间的信息。所述处理器根据用户消耗的酒精类型和数量确定最高酒精水平，基于从使用用户的新陈代谢速率和最高酒精水平计算的饮酒开始时间到预定的校准点的时间确定呼气测醉器接收来自用户的呼气样本的采样时间。所述处理器接收呼气测醉器基于用户在采样时间提供的呼气样本取得的BAC%测量结果以提供参考值。所述存储器将参考值存储在呼气测醉器中。处理器在显示器上显示会被用户输入呼气测醉器的参考值，以提供存储在呼气测醉器中并被呼气测醉器使用的校准数据，以提供BAC%读数给用户。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的装置的处理器在采样时间之前的预定的时间通过警报或显示器上的消息提醒用户向呼气测醉器提供呼气样本。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的装置的处理器在显示器上提供酒精类型的列表以供用户使用输入设备选择，且所述存储器存储用户的选择。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的装置的处理器通过用户消耗酒精之后酒精出现在用户的循环系统中的预定的延迟时间修改采样时间。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的装置的处理器基于呼气测醉器在预定的时间段内取得的用户的呼气样本的最高酒精水平和BAC%测量结果确定用户的新陈代谢速率。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的装置的处理器以预定的间隔通过警报或显示器上的消息提醒用户向呼气测醉器提供呼气样本，直到获得统计上显著数量的测量结果以确定用户的新陈代谢速率。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的装置是以下基于处理器的设备之一：个人数字助理、智能手机、平板电脑，笔记本电脑，个人计算机，GPS导航系统和其它类似的电子设备。

按照所要求保护的发明的示例实施例，非易失性计算机可读存储介质包括用于使用用户的身体作为仿真器对呼气测醉器进行校准的计算机可执行代码。所述代码包括基于处理器的设备的以下指令：（1）接收关于用户的新陈代谢速率、用户消耗的酒精类型和数量以及饮酒开始时间的信息；（2）基于处理器的设备根据用户消耗的酒精类型和数量确定最高酒精水平；（3）根据从基于处理器的设备使用用户的新陈代谢速率和最高酒精水平计算的饮酒开始时间到预定的校准点的时间确定呼气测醉器接收来自用户的呼气样本的采样时间；（4）接收酒精传感器基于用户在采样时间提供的呼气样本取得的BAC%测量结果以提供参考点；（5）将参考点存储为呼气测醉器的第一次校准的初始参考点和呼气测醉器接下来的校准的新的参考点；以及（6）显示参考点，其会被用户输入呼气测醉器以提供校准数据，该数据被存储在呼气测醉器中，并被呼气测醉器使用以提供BAC%读数给用户。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的代码还包括用于在采样时间之前的预定的时间通过警报或基于处理器的设备的显示器上的消息提醒用户向呼气测醉器提供呼气样本的指令。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的代码还包括用于在基于处理器的设备的显示器上提供酒精类型的列表供用户选择并存储用户的选择的指令。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的代码还包括用于根据预定的时间段内呼气测醉器取得的用户的一系列呼气样本的最高酒精水平和BAC%测量结果确定用户的新陈代谢速率的指令。

按照所要求保护的发明的示例实施例，前述的代码还包括如下指令，所述指令用于以预定的间隔通过警报或基于处理器的设备的显示器上的消息提醒用户向呼气测醉器提供呼气样本，直到获得统计上显著数量的测量结果以确定用户的新陈代谢速率。

传统的重新校准系统和过程涉及多个交易和/或若干实体之间的通讯。典型地，终端用户（一般的客户，呼气测醉器的所有者或操作者）联系购买呼气测醉器时的零售商从而报告所述呼气测醉器需要重新校准。目前，所有呼气测醉器零售商中的大多数不能自己执行重新校准，所以零售商要么接受来自终端用户的需要重新校准的呼气测醉器并把它们批量运送到呼气测醉器服务中心，要么零售商指导终端用户将需要重新校准的呼气测醉器直接运送到服务中心。当服务中心接收到需要重新校准的呼气测醉器时，接收、装运、客户和零售商（销售商）数据的详细记录必须保持和维护从而最小化处理和运送重新校准过的呼气测醉器的误差。此外，任何可能出现的问题都很难解决，因为这些问题涉及若干方，他们目前未与终端用户的特定情况在一起（如，单次重新校准可能涉及零售商、分销商、服务中心和终端用户）。伴随每次重新校准可能涉及的多个通讯、交易、记录保持、处理和装运，延迟、花销和其他问题的稳步增加可能会出现在呼气测醉器的市场上，因为重新校准是不可避免且周期性必需的。

本发明的其他各种目标、优势和特征在后面详细的说明中会显而易见，新颖的特征会在权利要求书中特别指出。

附图说明

下面的详细说明，以实例的方式给出，并不是仅将本发明局限于此，结合附图会被更好地理解：

图1是根据所要求保护的发明的示例实施例的校准呼气测醉器的图；

图2是说明根据所要求保护的发明的示例实施例的呼气测醉器的酒精传感器和非易失性存储器的主要电路的图；

图3是根据所要求保护的发明的示例实施例的用于校准标准的呼气测醉器的校准装置的图；

图 4 是根据所要求保护的发明的示例实施例的并入校准呼气测醉器的基于处理器的设备的图；以及

图 5 是根据所要求保护的发明的示例实施例的并入基于网络的校准装置的通信网络的图。

具体实施方式

呼气酒精测试设备通常也被称为“呼气测醉器（breathalyser或breathalyzer）”（下文称为“呼气测醉器（breathalyzer）”），其包括便携式（PBT或便携式呼气测试器）、固定的（投币式呼气测醉器或类似的）单元、汽车引擎固定化呼气酒精测试器和安装在其他电子设备上的酒精测试器，所述电子设备如手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理、GPS导航设备等等。

现在转向图1，根据所要求保护的发明的示例实施例，呼气测醉器的处理器、微控制器、微处理器、处理单元或信号处理单元100（这里共同地称之为“处理器”或“处理单元”）被连接到酒精传感器200、加热单元210和非易失性存储器220。如图2所示，酒精传感器200的传感器电路11、加热单元210的加热电路13和非易失性存储器220的存储器电路15都在印刷电路板（PCB）60上，并被连接到处理单元100的CPU电路30。非易失性存储单元220可以是EEPROM、闪存盘、NAND等等，存储酒精传感器200的初始工厂校准数据。酒精传感器200的传感器电路11可操作于根据酒精浓度的变化的水平检测传导性的变化。加热单元210可操作于使酒精传感器200升温到预定的温度。非易失性存储器单元220存储初始的工厂校准数据，该数据被呼气测醉器的处理器或处理单元100用于重新校准呼气测醉器1000。存储器电路15可以包括不同的插脚，诸如被标注为“W/P”的插脚7，“W/P”表示“写保护”，是为了防止非易失性存储单元220丢失校准数据。

传感器电路11包括可变电阻器，该电阻器的变化取决于酒精传感器200附近或近距离的空气里存在多少酒精。空气中酒精越多，电阻就越低。也即，呼气测醉器1000通过测量电阻测量呼气中的酒精。呼气酒精传感器200不是测量电阻，而是可以测量传感器电路11和负载电阻器R1之间的电压电平。传感器电路11和负载电阻器本质上形成了分压器，且传感器电路11的电阻越低，则传感器的电压读数越高。众所周知，呼气和血液酒精含量相差2100倍。也即，对于呼气中每毫克的酒精，在血液中存在2100毫克的酒精。所以，BAC%（血液酒精含量或浓度百分比）等于呼气mg/L*0.21。相应地，非易失性存储器220还附加地存储各种预定的BAC%和呼气mg/L的传感器电压读数和电阻测量结果。

返回图2，根据所要求保护的发明的示例实施例，呼气测醉器的处理器或处理单元100与传感器电路11通过插脚3通讯，并通过插脚4和5与存储器电路15通讯，从而检索诸如来自非易失性存储器220的校准数据。

典型地，用户为了工作（如，警官可以用它进行清醒测试）、临床研究、个人使用等购买呼气测醉器1000。在多次重复使用之后，由于酒精传感器200的一个或多个组件的电子漂移和/或这里讨论的其他问题，呼气测醉器通常需要重新校准。典型地，呼气测醉器1000在被使用200-2000次（取决于酒精传感器的类型和这里记录的其他因素而不同）之后需要重新校准。或者，酒精传感器200或呼气测醉器的处理单元100可以周期性地执行测试或在操作者的要求下（即，按下按钮310或使用呼气测醉器的外壳上的针孔310）确定酒精传感器200是否需要重新校准。发出呼气测醉器1000是否需要重新校准的质询。如果该质询得到否定回答，则呼气测醉器1000可以被用于计算或测量BAC%。然而，如果该质询得到肯定回答，则用户可以开始呼气测醉器1000的重新校准。或者，用户被警报或呼气测醉器1000的LED或LCD显示器300上的表明呼气测醉器1000需要重新校准的消息提醒，且用户可以通过按下呼气测醉器1000的外壳上的按钮而开始重新校准或在被呼气测醉器1000的LED或LCD显示器300上的消息提示时输入“是（yes）”从而重新校准。

根据所要求保护的发明的示例实施例，当用户开始重新校准时，呼气测醉器1000进入校准模式。在校准模式，处理器或处理单元100从非易失性存储器220读取酒精传感器200的初始工厂校准数据。所述初始工厂校准数据可以包括一个或多个预定的BAC%，以及对应的传感器电压测量结果和电阻测量结果。对每一个预定的BAC%，呼气测醉器1000应用对应的存储的传感器电压，然后测量电阻。如果对于一个或多个预定的BAC%，测量到的电阻与存储的电阻测量结果不同，则处理器/处理单元100通过调整BAC%、电阻和传感器电压之间的对应或关系重新校准呼气测醉器1000。此外，处理器/处理单元100将非易失性存储器220中存储的电阻测量结果用测量到的电阻值替换。或者，对每一个预定的BAC%，呼气测醉器1000应用对应的存储的电阻，然后测量传感器电压。如果对于一个或多个预定的BAC%，测量到的传感器电压与存储的传感器电压测量结果不同，则处理器/处理单元100通过调整BAC%、电阻和传感器电压之间的对应或关系重新校准呼气测醉器1000。此外，处理器/处理单元100将非易失性存储器220中存储的传感器电压测量结果用测量到的传感器电压值替换。

根据所要求保护的发明的示例实施例，校准呼气测醉器1000确定BAC%、电阻和传感器电压之间的关系的改变。然后重新校准呼气酒精传感器测量结果以对BAC%、电阻和传感器电压之间的关系的这个改变作出补偿。

根据所要求保护的发明的示例实施例，校准呼气测醉器1000可以在不需要任何特殊工具（如，带有标准酒精溶液或干气体的仿真器）或在没有利用第三方服务的情况下由终端用户重新校准。要求保护的校准呼气测醉器1000本质上利用人体作为仿真器，利用操作员在消耗预定量的酒精（如，BAC%）之后的呼吸空气作为标准酒精溶液或干气体，由此消除当前低效和高昂的校准过程。人一喝酒，酒精就经由循环系统移动到人体内部。当身体开始基于用户的新陈代谢速率新陈代谢酒精时，身体里的酒精水平随着时间逐渐降低。处理器100基于用户的新陈代谢速率预测或确定在消耗酒精之后多长时间（后文称为“消逝的时间”），用户的呼气会近似地包含某个预定的BAC%。应理解，要求的校准点可以在工厂被预确定或在启动自校准过程之前被用户建立。要求保护的呼气测醉器1000可以采用一个或多个校准值或点，如，0.005BAC%，0.01BAC%，等等。也即，所要求保护的发明实现了如下期望：通过记录和/或确定在消耗了预定量（和/或浓度）的酒精之后达到预定的校准点需要的时间段，利用终端用户的或操作员的身体作为仿真器或气罐。

根据所要求保护的发明的示例实施例，在接收到关于用户消耗的酒精类型、数量和时间的信息之后，处理器100将计时器设为零并在计时器接近消逝的时间时提醒用户提供呼气样本。处理器100将测量到的BAC%作为参考值或校准数据存储到非易失性存储器220中并使用存储的参考点或校准数据基于线性计算在正常操作模式下提供BAC%测量结果。BAC%计算的细节在1994年10月由DOR/NHTSA发行的文件《BAC估量的计算》（“Computing of BAC Estimate”）中提出，这里通过引用将其全部内容包含于此。处理器100对其他预定的BAC%或校准点重复这个过程。例如，如果有两个预定的校准点，则处理器100基于用户的新陈代谢速率为第一个校准点确定消逝的时间1，并为第二个校准点确定消逝的时间2。处理器100将定时器设为零，并在计时器接近消逝的时间1时提醒用户提供第一个呼气样本，在计时器接近消逝的时间2时提醒用户提供第二个呼气样本。处理器100将这两个消逝的时间测量到的BAC%作为参考点存储在非易失性存储器220中，并使用存储的参考点基于线性计算在正常操作模式下提供BAC%测量结果。应理解，用于校准的最大BAC%必须超过最高的参考点。

典型地，用户为了工作（如，警官可以用它进行清醒测试）、临床研究、个人使用等购买呼气测醉器。在多次重复使用之后，如这里讨论的，呼气测醉器通常需要重新校准。当标准的呼气测醉器需要重新校准时，用户联系零售商，而零售商指导用户到适当的服务中心。然后用户将标准的呼气测醉器运送到服务中心用于重新校准。一旦接收到标准的呼气测醉器，服务中心校准标准的呼气测醉器，如，使用仿真器系统，并将重新校准后的呼气测醉器运送回用户，由此使用户能够使用标准的呼气测醉器计算或测量BAC%。

根据所要求保护的发明的示例实施例，在消耗预定量和/或水平的酒精之后，用户可以以校准模式操作要求保护的呼气测醉器1000以启动要求保护的呼气测醉器1000的校准。在校准模式，处理器100基于从用户接收到的信息使用用户的身体作为仿真器自校准呼气测醉器1000。在消耗酒精后，用户使用按钮或针孔310向呼气测醉器100输入消耗的酒精的类型和数量，如，一个12盎司的瓶子或易拉罐的啤酒（5%酒精含量），一个5盎司玻璃瓶的葡萄酒（12%）或一个1.5盎司杯的烈性酒（40%酒精含量），等等。优选地，用户使用按钮/针孔310从显示器300上的列表选择消耗的酒精的类型，并输入量，如，2个12盎司易拉罐啤酒，以及多久以前（即，消耗酒精和输入这些信息到呼气测醉器1000之间消逝的时间）。也即，处理器100在显示器300上显示酒精类型的列表，用户使用按钮/针孔310选择消耗的酒精的类型。处理器100将用户的选择存储在非易失性存储器220中，并在显示器300上要求用户输入消耗的选择的酒精的数量、量或总量，这也被存储在非易失性存储器220中。此外，用户使用按钮310将用户开始喝选中的酒精时的时间或开始时间输入呼气测醉器1000。根据所要求保护的发明的示例方面，处理器100以分钟为单位确定总的饮酒时间。由于在消耗之后，酒精需要时间才能在用户的血液里流通，这个延迟时间，通常是大约5-10分钟，被用于修改开始时间。处理器使用这个修改后的开始时间将计时器设为零，为校准点测量/计算消逝的时间。

根据所要求保护的发明的示例实施例，处理器100计算或接收用户的新陈代谢速率并将其存储在非易失性存储器220中，优选地，这在呼气测醉器第一次被使用之前执行。在消耗酒精之后，用户使用按钮310向呼气测醉器100输入消耗的酒精的类型和数量，如，一个12盎司的瓶子或易拉罐的啤酒（5%酒精含量），一个5盎司玻璃瓶的葡萄酒（12%酒精含量）或一个1.5盎司杯的烈性酒（40%酒精含量），等等。优选地，用户使用按钮310从显示器300上的列表选择消耗的酒精的类型，并输入量，如，2个12盎司易拉罐啤酒。也即，处理器100在显示器300上显示酒精类型的列表，用户使用按钮310选择消耗的酒精的类型。处理器100将用户的选择存储在非易失性存储器220中，并在显示器300上要求用户输入用户消耗的选择的酒精的数量、量或总量，这也被存储在非易失性存储器220中。当身体开始基于用户的新陈代谢速率新陈代谢酒精时，身体里的酒精浓度随着时间逐渐降低。处理器100可以基于用户消耗的酒精的类型和数量确定最高酒精水平，如，两个12盎司易拉罐啤酒或一个1.5盎司杯烈性酒，等等。在接收到用户关于酒精消耗的输入之后，处理器100周期性地，如，每5或10分钟，要求用户提供呼气样本，直到获得足够数量的测量结果。应理解，BAC%测量结果的范围应该在统计上足够显著地用于确定用户的新陈代谢速率。处理器100可以基于最高酒精水平和BAC%测量结果确定用户的新陈代谢速率。也即，由于用户的BAC%测量结果的减少（即，用户的血液中的酒精百分比）与用户的新陈代谢速率关联，处理器100可以根据随着时间的推移，用户血液中的酒精百分比或BAC%测量结果的变化和/或变化率确定用户的新陈代谢速率。应理解，处理器100可以采用其他已知的方法确定用户的新陈代谢速率，诸如，基于用户的体重、性别、酒精消耗频率和个人差异。

在多次重复使用呼气测醉器100计算或测量BAC%之后，呼气测醉器1000通常需要重新校准，如这里讨论的。典型地，呼气测醉器1000在被使用100-3000次（取决于这里记录的因素而不同）之后需要重新校准。或者，酒精传感器200或呼气测醉器1000的处理单元100可以周期性地执行测试或在操作员的要求下（即，按下呼气测醉器1000的外壳上的按钮）确定酒精传感器200是否需要重新校准。用户可以通过以校准模式操作呼气测醉器1000启动自校准。如这里记录的，在消耗酒精之后，用户使用按钮310向呼气测醉器100输入消耗的酒精的类型和数量，如，两个5盎司玻璃瓶的葡萄酒或1.5盎司杯的烈性酒。优选地，用户使用按钮310从显示器300上的列表选择消耗的酒精的类型，并输入量，如，2个12盎司易拉罐啤酒，以及多久以前（即，消耗酒精和输入这些信息到呼气测醉器1000之间消逝的时间）。也即，处理器100在显示器300上显示酒精类型的列表，用户使用按钮310选择消耗的酒精的类型。处理器100将用户的选择存储在非易失性存储器220中，并在显示器300上要求用户输入用户消耗的选择的酒精的数量、量或总量，这也被存储在非易失性存储器220中。此外，用户使用按钮310将用户开始喝选中的酒精时的时间或开始时间输入呼气测醉器1000。处理器100使用通过延迟时间修改后的开始时间将计时器设为零，为校准点测量/计算消逝的时间。

当身体开始基于用户的新陈代谢速率新陈代谢酒精时，身体里的酒精水平随着时间逐渐降低。基于从用户接收到的关于消耗的酒精的信息，处理器100可以确定最高酒精水平。基于用户存储的新陈代谢速率和从用户接收到的关于消耗的酒精的信息，处理器100可以确定在用户的呼气会包含某个校准点或预定的BAC%之前消逝的时间。要求保护的呼气测醉器1000可以采用一个或多个校准点，如，0.005BAC%，0.01BAC%等等。

根据所要求保护的发明的示例实施例，在接收到关于用户消耗的酒精类型、数量和时间的信息之后，处理器100将计时器设为零并在计时器接近消逝的时间时提醒用户提供呼气样本。处理器100将测量到的BAC%作为新的参考点或校准数据存储到非易失性存储器220中并使用存储在非易失性存储器220中的参考点基于线性计算在正常操作模式下提供BAC%测量结果。虽然这个实例中使用一个校准点，应理解，可以使用多于一个校准点获得多个新的参考点。处理器100使用新的和初始的参考点基于线性计算在正常操作模式下提供BAC%测量结果。

现在转向图3，根据所要求保护的发明的示例实施例，用于使用用户的身体作为仿真器校准标准的呼气测醉器600的装置500包括输入设备510、处理器520、存储器530和显示器540。应理解，校准装置500可以是任何基于处理器的设备，诸如，个人数字助理、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、个人计算机、GPS导航设备、数字相机等等。输入设备510，诸如键盘、触摸板、鼠标、按钮等等，接收关于用户的新陈代谢速率、用户消耗的酒精的类型和数量和饮酒开始时间的信息。优选地，装置500的处理器520在显示器540上提供酒精类型的列表供用户使用输入设备510选择，且存储器530存储用户的选择。处理器520根据用户消耗的酒精类型和数量确定最高酒精水平。处理器520还基于从使用用户的新陈代谢速率和最高酒精水平计算的饮酒开始时间到预定的校准点的时间确定呼气测醉器600接收来自用户的呼气样本的采样时间。优选地，处理器520通过用户消耗酒精之后酒精出现在用户的循环系统中的预定的延迟时间（如，5-10分钟）修改采样时间。处理器520接收呼气测醉器600基于用户在采样时间提供的呼气样本取得的BAC%测量结果以提供参考点。优选地，处理器520通过警报或显示器540上的消息在采样时间之前的预定时间提醒用户向呼气测醉器600提供呼气样本。存储器530存储参考点用作呼气测醉器600的校准数据。显示器540呈现被用户输入呼气测醉器600以提供校准数据的参考点，该参考点被存储在呼气测醉器600中并被呼气测醉器600用于提供关于呼气样本的BAC%读数。

根据所要求保护的发明的示例实施例，装置500的处理器520可以基于呼气测醉器600在预定的时间段内（如，1-3个小时）取得的用户的呼气样本的最高酒精水平和BAC%测量结果确定用户的新陈代谢速率，直到达到一个或多个预定的BAC%测量结果或校准点。处理器520可以在预定的间隔通过警报或显示器540上的消息提醒用户向呼气测醉器600提供呼气样本，直到获得统计上显著数量的测量结果以确定用户的新陈代谢速率。

根据所要求保护的发明的示例实施例，非易失性计算机可读的存储介质，诸如DVD、CD、记忆棒、USB盘和其他已知的存储设备，包括用于使用用户的身体作为仿真器对呼气测醉器600进行校准的计算机可执行代码。所述代码包括基于处理器的设备500的以下指令：（1）接收关于用户的新陈代谢速率、用户消耗的酒精类型和数量以及饮酒开始时间的信息；（2）基于处理器的设备500根据用户消耗的酒精类型和数量确定最高酒精水平；（3）根据从基于处理器的设备500使用用户的新陈代谢速率和最高酒精水平计算的饮酒开始时间到预定的校准点的时间确定呼气测醉器600接收来自用户的呼气样本的采样时间；（4）接收呼气测醉器600基于用户在采样时间提供的呼气样本取得的BAC%测量结果以提供参考点；（5）存储参考值/点；以及（6）显示参考点，其会被用户输入呼气测醉器600以提供校准数据，该数据被存储在呼气测醉器600中，并被呼气测醉器600使用以提供呼气样本的BAC%读数。

根据本发明的示例实施例，所述计算机可执行代码可以从供应商的网站或网络服务器800经由通讯网络或因特网下载，如图5所示，或从计算机可读存储介质安装到基于处理器的设备500上，从而使用用户或操作员的身体作为仿真器对标准呼气测醉器600进行校准。基于处理器的设备500可以是个人数字助理、手机或智能手机、平板电脑、笔记本电脑、个人计算机、GPS导航设备、数字相机或其他类似的设备。

根据所要求保护的发明的示例实施例，如图1-3所示，酒精测试单元700包括至少酒精传感器200和传感器盖子710，该盖子包括多个洞和输入/输出端口720。另外，酒精测试单元700可以包括一个或多个按钮/针孔310和/或加热单元210。酒精测试单元700经由输入/输出端口720与基于处理器的设备500通讯。应理解，输入/输出端口720可以是任何标准的计算机接口，诸如，通用串行总线（USB）连接器720。虽然未显示，酒精测试单元700可以进一步包括通讯单元730以通过无线网络、Wi-Fi、Wi-Max、蓝牙等等与基于处理器的设备500通讯。用户通过吹气穿过传感器盖子710、吹气到位于传感器盖子710后面的酒精传感器200上，向酒精测试单元700提供呼气样本。应理解，酒精传感器200可以位于酒精测试单元700的其他地方，且用户的呼气样本可以经由可选的呼吸管（未显示）送往酒精传感器200。酒精传感器200向基于处理器的设备500提供BAC%测量结果，该设备上运行着呼气测醉应用/程序，可以从供应商网站/网络服务器800下载该程序到基于处理器的设备500上，或者从非易失性计算机可读的存储介质加载该程序。也即，所要求保护的发明可以利用酒精测试单元700和呼气测醉应用/程序将任何基于处理器的电子设备500转化成呼气测醉器。如这里介绍的，外部酒精测试单元700可以使用用户的身体作为仿真器被重新校准。

根据所要求保护的发明的示例实施例，基于处理器的设备500包括内置的或内部的酒精测试单元700，由此消除将外部酒精测试单元700连接到（如，经由无线或有线连接）基于处理器的设备500的必要。基于处理器的设备500可以被用作呼气测醉器和手机、平板电脑、GPS导航系统、笔记本电脑、PC、数字摄像机、个人数字助理等等。如图1、2和4所示，用户通过吹气穿过传感器盖子710、吹气到位于传感器盖子710后面的酒精传感器200上，向基于处理器的设备500提供呼气样本。应理解，酒精传感器200可以位于酒精测试单元700的其他地方，且用户的呼气样本可以经由可选的呼吸管（未显示）送往酒精传感器200。如这里介绍的，内置的或内部的酒精测试单元700可以使用用户的身体作为仿真器被重新校准。

根据所要求保护的发明的示例实施例，用户可以使用诸如笔记本电脑、平板电脑、手机或智能手机、个人数字助理等具有网络功能的客户端设备500访问和利用来自供应商的网站或网络服务器800的校准应用对呼气测醉器进行校准。在激活校准应用后，使用具有网络功能的客户端设备500，用户输入关于用户新陈代谢速率、用户消耗的酒精的类型和数量以及开始饮酒的时间的信息。优选地，网络服务器800向具有网络功能的客户端设备500提供酒精类型的列表以显示在显示器540上，供用户使用具有网络功能的设备500的输入设备510进行选择。用户的选择可以被存储在具有网络功能的客户端设备和/或网络服务器800的存储器中。具有网络功能的客户端设备500将输入的信息通过因特网传送到网络服务器800。

网络服务器800根据用户消耗的酒精的类型和数量确定最高酒精水平。网络服务器800还基于从使用用户的新陈代谢速率和最高酒精水平计算的饮酒开始时间到预定的校准点的时间确定呼气测醉器600接收来自用户的呼气样本的采样时间。优选地，网络服务器800通过用户消耗酒精之后酒精出现在用户的循环系统中的预定的延迟时间（如，5-10分钟）修改采样时间。网络服务器800接收呼气测醉器600基于用户在采样时间提供的呼气样本取得的BAC%测量结果以提供参考点。优选地，网络服务器800指示具有网络功能的客户端设备500通过警报或显示器540上的消息在采样时间之前的预定的时间提醒用户向呼气测醉器600提供呼气样本。具有网络功能的客户端设备500的存储器和/或网络服务器800存储参考点作为呼气测醉器600的校准数据。显示器540呈现被用户输入呼气测醉器600以提供校准数据的参考点，该参考点被存储在呼气测醉器600中并被呼气测醉器600用于提供关于呼气样本的BAC%读数。

本发明已经被详细说明，对于本领域的技术人员将显而易见，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作不同的修改。任何和所有这样的修改都意图被包括在权利要求的范围内。

Claims

1.一种校准呼气测醉器，包括：

酒精传感器，用于接收呼吸空气样本并基于对所述呼气样本的分析测量血液酒精浓度百分比(BAC％)；

非易失性存储器，用于存储包含一个或多个参考点的酒精传感器的校准数据；

处理单元，用于以两种模式操作呼气测醉器：(A)使用用户的身体作为仿真器对呼气测醉器进行校准的校准模式：接收关于用户的新陈代谢速率、用户消耗的酒精类型和数量以及饮酒开始时间的信息；根据用户消耗的酒精类型和数量确定最高酒精水平；基于从使用用户的新陈代谢速率和最高酒精水平计算的饮酒开始时间到预定的校准点的时间确定接收来自用户的呼气样本的采样时间；接收来自酒精传感器的基于用户在采样时间提供的呼气样本的BAC％测量结果以提供参考点；并存储所述参考点；以及(B)操作模式，基于酒精传感器的BAC％测量结果和存储在非易失性存储器中的校准数据提供BAC％读数，其中处理单元基于预定的时间段内用户的呼气样本的最高酒精水平和BAC％测量结果确定用户的新陈代谢速率；

显示器，用于向用户显示BAC％读数和其他信息；以及

外壳，用于安置所述处理单元、酒精传感器、非易失性存储器和显示器。

2.如权利要求1所述的校准呼气测醉器，其中处理单元在采样时间之前的预定时间通过警报或显示器上的消息提醒用户提供用于校准呼气测醉器的呼气样本。

3.如权利要求1所述的校准呼气测醉器，还包括外壳上的一个或多个按钮或针孔以输入关于用户消耗的酒精类型和数量的信息；其中处理单元在显示器上提供酒精类型的列表以供用户使用按钮选择并将用户的选择存储在非易失性存储器中。

4.如权利要求1所述的校准呼气测醉器，其中处理单元通过用户消耗酒精之后酒精出现在用户的循环系统中的预定的延迟时间修改采样时间。

5.如权利要求1所述的校准呼气测醉器，其中处理单元接收来自酒精传感器的基于用户在预定的间隔提供的呼气样本的BAC％测量结果，直到获得统计上显著数量的测量结果以确定用户的新陈代谢速率。

6.如权利要求5所述的校准呼气测醉器，其中处理单元以预定的间隔用警报或显示器上的消息提醒用户提供呼气样本。

7.如权利要求1所述的校准呼气测醉器，其中呼气测醉器是以下之一：便携式呼气测醉器，投币式呼气测醉器，钥匙链呼气测醉器或汽车点火呼气测醉器。

8.如权利要求1所述的校准呼气测醉器，还包括加热单元以使酒精传感器升温到预定的温度。

9.如权利要求1所述的校准呼气测醉器，其中酒精传感器根据在所述呼气样本中的酒精浓度的变化的水平检测传导性的变化。

10.如权利要求1所述的校准呼气测醉器，其中呼气测醉器是以下基于处理器的设备之一：平板电脑，笔记本电脑，个人计算机，手机，GPS导航设备，数字相机或个人数字助理。

11.如权利要求10所述的校准呼气测醉器，还包括外部酒精测试单元，其包含酒精传感器和无线地传送BAC％测量结果到基于处理器的设备的处理单元的通讯单元。

12.如权利要求10所述的校准呼气测醉器，还包括外部酒精测试单元，其包含酒精传感器和经由基于处理器的设备的USB端口与处理单元通讯的USB连接器。

13.如权利要求1所述的校准呼气测醉器，其中外部酒精测试单元还包括加热单元以使酒精传感器升温到预定的温度。

14.一种用于使用用户的身体作为仿真器来对呼气测醉器进行校准的装置，包括：

输入设备，用于接收关于用户的新陈代谢速率、用户消耗的酒精类型和数量以及饮酒开始时间的信息；

处理器，用于：

根据用户消耗的酒精类型和数量确定最高酒精水平，基于从使用用户的新陈代谢速率和最高酒精水平计算的饮酒开始时间到预定的校准点的时间确定呼气测醉器接收来自用户的呼气样本的采样时间；以及

接收呼气测醉器基于用户在采样时间提供的呼气样本取得的血液酒精浓度百分比(BAC％)测量结果以提供参考点，

其中处理器基于呼气测醉器在预定的时间段内取得的用户的呼气样本的最高酒精水平和BAC％测量结果确定用户的新陈代谢速率；

存储器，用于存储所述参考点；以及

显示器，用于显示参考点，其会被用户作为校准数据输入呼气测醉器。

15.如权利要求14所述的装置，其中处理器在采样时间之前的预定的时间通过警报或显示器上的消息提醒用户向呼气测醉器提供呼气样本。

16.如权利要求14所述的装置，其中处理器在显示器上提供酒精类型的列表以供用户使用输入设备选择；其中存储器存储用户的选择。

17.如权利要求14所述的装置，其中处理器通过用户消耗酒精之后酒精出现在用户的循环系统中的预定的延迟时间修改采样时间。

18.如权利要求14所述的装置，其中处理器以预定的间隔通过警报或显示器上的消息提醒用户向呼气测醉器提供呼气样本，直到获得统计上显著数量的测量结果以确定用户的新陈代谢速率。

19.如权利要求14所述的装置，其中装置是以下基于处理器的设备之一：平板电脑，笔记本电脑，个人计算机，手机，GPS导航设备，数字相机或个人数字助理。

20.如权利要求14所述的装置，其中网络服务器包括存储参考点的存储器、以及处理器，其用于确定最高酒精水平、确定采样时间以及接收BAC％测量结果；其中具有网络功能的客户端设备被用于在互联网上访问网络服务器以校准呼气测醉器，客户端设备包括用于接收来自用户的信息的输入设备以及用于向用户显示参考点的显示器。

21.如权利要求14所述的装置，其中网络服务器包括用于确定最高酒精水平、确定采样时间以及接收BAC％测量结果的处理器；其中，具有网络功能的客户端设备被用于在互联网上访问网络服务器以校准呼气测醉器，客户端设备包括用于接收来自用户的信息的输入设备、存储参考点的存储器以及用于向用户显示参考点的显示器。