CN111317450A - 一种车载近红外光谱的酒驾检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载近红外光谱的酒驾检测装置及方法，通过与车载电脑连接在车辆启动前检测主驾驶位上的乘员的血液酒精浓度，包括检测端、处理端和连接端；乘员操作所述检测端得到检测信息并发送至处理端，由处理端根据存储有的血液酒精含量模型得到酒精含量数据并通过连接端发送至车载电脑；其中，所述检测端内设有用于贴合人体皮肤表面并对该皮肤层下的血管进行照射检测的近红外光传感器。同时公开一种利用该装置进行酒精检测的方法。本发明结构简单占地面积较小，通过多种连接端的结构设计能够适应不同的车辆内部安装和数据链接，同时通过较小的机身设计能够放置在车内大多数储物空间内。

Description

一种车载近红外光谱的酒驾检测装置及方法

技术领域

本发明属于电子设备技术领域，具体涉及一种车载近红外光谱的酒驾检测装置及方法。

背景技术

对于交通事故调查显示，大约50％-60％的交通事故与酒后驾驶有关，酒后驾驶已经被列为车祸致死的主要原因。因为酒驾作为交通事故中的高概率成因，故现在对于酒驾的查处力度较大，对于酒驾的社会容忍度较低，使得近几年在社会公众的意识中对于酒驾的认识愈加深刻。而在查处过程中，常常会使用酒精测试仪作为检测工具，常用的酒精测试仪为吹气式方式，其具体原理是通过其内部设有的气体传感器探测到酒精时，其内阻变低，从而产生检测信号并进行报警，然后再对被测人员进行更加精确的血液检测，以达到初查和复查确认的分段式检测目的。

但所述的酒精测试仪常用与警察进行查车，而对于司机的自检过程，使用现有的酒精测试仪无法对数据进行确认，则需要特殊的设备，与车辆链接，需要先通过酒精检测才能启动汽车。而该设备即为酒精锁，所谓的酒精锁是安装在汽车的点火装置内或者与汽车的车载电脑连接，以阻止驾车人在酒精浓度超过安全标准时启动汽车的装置。该装置可以用来防止有酒后驾车纪录的人再次犯错。酒精锁需要驾车者在汽车点火前先进行吹气测试，如果测试结果超过安全水平，汽车联锁装置将会被激活。

现有的酒精锁大都采用一种吹气测试方式，既该设备上设有进气口，使用者需将口对准进气口持续一定时间的吹气过程，通过设备内部的气体检测器检测酒精浓度，从而与标准参照值进行对比得到测试结果。但因为该检测传感器需要持续进气，且需要用口对准进气口，则定期需要对进气口进行清洁；而且一般采用吹气检测的结构体积较大，若缩小体积则导致其检测精度下降。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种车载近红外光谱的酒驾检测装置及方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，通过与车载电脑连接在车辆启动前检测主驾驶位上的乘员的血液酒精浓度，包括检测端、处理端和连接端；

乘员操作所述检测端得到检测信息并发送至处理端，由处理端根据存储有的血液酒精含量模型得到酒精含量数据并通过连接端发送至车载电脑；

其中，所述检测端内设有用于贴合人体皮肤表面并对该皮肤层下的血管进行照射检测的近红外光传感器。

现在对于酒驾的检测方式均是由交通管理部门通过执法人员进行现场临检来实现，通过不定时的临检可以增加一定的震慑力，起到一定的预防效果。但为了进一步防止酒驾的发生，现在许多车企为了便于阻止酒驾行为的发生，都采用一种与车载电脑互联的检测设备：酒精锁。而上车后在启动车辆之前，需要使用该设备进行酒精检测，只有在通过检测后才能够启动车辆，从而做到更加广泛的防酒驾效果。

现有成熟的酒精检测方式主要包括吹气式和血液检测两种方式，而血液检测包括体外无伤检测和抽血检测。相较于吹气式结构，采用体外无伤检测方式更加高效便捷，则本发明公开一种设备能够利用近红外光检测原理进行体外酒精检测。其中的检测端则是采样部分，通过与人体皮肤表面贴合从而对血管进行光照检测，而为了保证具有较好的检测效果，通常将检测端放置在具有明显血管特征且血管较浅的特定皮肤区域，例如手腕、手指、颈部等位置。然后通过近红外光传感器向皮肤内持续发射红外线，并通过接受发射或穿透的光线进行分析，从而利用红外光谱技术快速得出该次检测的血液酒精含量。

其中，在处理端中还存储有血液酒精含量模型是一种通过前期大数据训练所得到的检测模型。因为近红外光传感器仅能通过发射的红外光的前后差异而进行计算，排出其他的影响因素，针对不同的人群，需要获取到相当数量的训练数据，才能够得到一个较为准确的计算模型，然后通过将该模型内置在处理端内，并不断进行数据更新，以便达到较为精确的检测效果。

进一步的，所述检测端夹持在乘员手腕处且所述近红外光传感器朝向静脉或动脉血管进行检测。

现有的酒驾检测设备中包括有用于检测手臂血管的红外光谱仪，但该设备体积较大，需要被测人员将整个手臂固定在检测位上，并通过持续的扫光来进行检测。对于车载产品，需要控制其结构体积，以便适应车内较小的储物空间或安装空间。

而本发明中的检测端为了缩小体积，则是一种套在手腕处的环形或弧形机构，类似现有的智能手环结构，其体积较小，且瞄准手腕处的静脉或动脉血管，检测对象特征值较为明显，测试过程中的红外光信号变化值较大，则能够具有较好的检测精度。

进一步的，所述检测端夹持在乘员任一手指上。

为了进一步的缩小体积，类似现有的血氧浓度检测设备或心率检测设备，通过夹持在被测者的指尖对手指内的血管进行光照检测，相较于腕部或者肘部的检测机构，其体积最小，能够适用于车载环境，通过较小的空间占用率使其便于安装和设置，可在出厂时设置在新车内，同时也能够后期加装在车内。

进一步的，所述检测端内设有的所述近红外光传感器为透射式结构。

所谓透射式即在指尖厚度方向上各设有两个处在同一直线上并贴合指尖皮肤的发射器和接收器，通过发射器发生近红外光，由于指尖厚度较低，该红外光穿过血管后被乙醇部分吸收后再从指尖另一端穿出进入接收器中，通过采集透过的光变化信号来对酒精含量进行定量检测。

进一步的，所述检测端内设有的所述近红外光传感器为反射式结构。

所谓的反射式是接收器与发射器处在同一端面上，通过接收器接受指尖发射回来的光线来判断酒精含量。由于指尖厚度不一，即使其相较于手肘或手腕处的厚度较低，但当红外光穿过时衰减较大，需要提高发射器的光源亮度。若发射功率较高，不仅需要配置较大的供电模组，同时有可能损伤皮肤。

且透射式结构需要在指尖两端单独设有检测机构，则整个检测端的体积较大。而反射式结构仅需在指尖一侧设有单独的检测模块，从而控制整个检测端的体积大小，且便于控制影响因素，相较于透射式结构其环境影响较小。

进一步的，所述检测端包括底座和与底座铰接的压板，所述底座和压板上均设有开口相对的弧形槽，当所述压板扣合在底座上时两侧的弧形槽扣合形成柱状通孔；

所述近红外光传感器设置在底座的弧形槽内侧，通过将手指插入柱状通孔内并抵住所述近红外光传感器的检测端面进行检测。

其中，所述的底座作为承载主体结构，部分元器件设置在底座内，在使用时也是先将手指搭在底座的弧形槽内，然后转动压板使其扣合紧贴在手指上表面，从而达到遮光避光的效果。

进一步的，所述底座和压板的弧形槽外侧内壁上均设有可拆卸的遮光片，所述遮光片上设有在底座与压板扣合时紧贴手指皮肤的遮光泡沫层。

整个底座与压板在扣合时由于设置的弧形槽结构与手指适型，则能够通过压板与底座遮住大部分外部光线，避免多余的光线进入内部的近红外光传感器中影响检测精度。但因为为了适应不同的手指尺寸，故将弧形槽的尺寸设计较大，则当较细的手指插入时，即使压板完全扣合在底座上，也无法贴合在手指表面，则外部光线能够从柱状通孔的开口缝隙进入。为了进一步提高遮光效果，则通过在开口处设置可拆卸的遮光片，并在遮光片上设有具有一定厚度能够紧贴在手指表面的遮光泡沫层。该遮光泡沫层一般采用聚氨酯材料，也就是常用的记忆海绵材料，采用深色的低透光的软弹材质，在压板扣合时所述遮光泡沫层会产生形变并紧密贴合在手指表面，从而将开口处的缝隙填充以达到较好的遮光效果。

进一步的，所述检测端、处理端与连接端均集成在一体式外壳内。

进一步的，所述处理端与连接端集成在同一的壳体内，所述壳体与所述底座可拆卸连接，并在壳体的连接端面上设有用于数据传输的弹性触点，在底座的连接端面上设有与弹性触点配合连接的固定触点。

一种检测方法，采用上述的一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，具体步骤如下：

G1.首先选择实验样本，并对样本中的个体进行采血酒精测试；

G2.采用MATLAB软件搭建BP神经网络模型；

G3.对实验样本中的个体采用酒驾检测装置进行多次检测，并将检测对应的光谱图与血液酒精浓度数据作为训练数据进行存储；

G4.将存储的训练数据对BP神经网络模型进行训练并获得血液酒精含量模型；

G5.将血液酒精含量模型内置在处理端的存储模块中，并将连接端与车内的车载电脑连接进行数据传输和供电；

G6.使用检测端对乘员进行酒精检测，并由处理端根据血液酒精含量模型判断是否达标，并通过连接端将数据传输至车载电脑中进行过反馈完成检测过程。

本发明的有益效果为：

(1)本发明结构简单占地面积较小，通过多种连接端的结构设计能够适应不同的车辆内部安装和数据链接，同时通过较小的机身设计能够放置在车内大多数储物空间内，从而避免对车辆现有的内部空间造成过多的挤占；

(2)本发明通过设有的指尖近红外光谱检测方式，相较于吹气式方式，其具有较小的体积，同时具有较高的检测效率，通过提前采集大量的数据进行对比，从而提高计算模型的检测精度，能够在生物体体外进行无伤检测。

附图说明

图1是本发明中整个系统的架构和工作流程图；

图2是本发明中实施例3中的检测端设置位置示意图；

图3是本发明在压板向上翘起30°的状态轴侧图；

图4是本发明在图3状态下将遮光片取下、壳体拆下的状态示意图；

图5是本发明图3状态的左视图；

图6是本发明图5状态下将壳体拆下的分体式结构示意图；

图7是本发明图3状态下的压板与底座一侧的轴测图；

图8是本发明在图7状态下将遮光片和壳体取下的分体式结构示意图；

图9是本发明结构的底部轴侧示意图；

图10是本发明图9状态下的分体式结构示意图；

图11是本发明图10中的A局部放大示意图，其中对于拨杆和滑块结构进行详细展示；

图12是本发明压板扣合在底座上的状态轴测图；

图13是本发明将压板取下时的状态示意图，其中对可拆卸转轴的结构进行详细展示。

图中：1-近红外光传感器，2-底座，3-压板，4-遮光片，5-壳体，6-弹性触点，7-固定触点，8-遮光泡沫层，D1-握把检测区，D2-按键检测区。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

现在对于酒驾的检测方式均是由交通管理部门通过执法人员进行现场临检来实现，通过不定时的临检可以增加一定的震慑力，起到一定的预防效果。但为了进一步防止酒驾的发生，现在许多车企为了便于阻止酒驾行为的发生，都采用一种与车载电脑互联的检测设备：酒精锁。

而上车后在启动车辆之前，需要使用该设备进行酒精检测，只有在通过检测后才能够启动车辆，从而做到更加广泛的防酒驾效果。现有成熟的酒精检测方式主要包括吹气式和血液检测两种方式，而血液检测包括体外无伤检测和抽血检测。相较于吹气式结构，采用体外无伤检测方式更加高效便捷，则本发明公开一种设备能够利用近红外光检测原理进行体外酒精检测。

具体来说本实施例为一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，通过与车载电脑连接在车辆启动前检测主驾驶位上的乘员的血液酒精浓度，包括检测端、处理端和连接端；乘员操作所述检测端得到检测信息并发送至处理端，由处理端根据存储有的血液酒精含量模型得到酒精含量数据并通过连接端发送至车载电脑；其中，所述检测端内设有用于贴合人体皮肤表面并对该皮肤层下的血管进行照射检测的近红外光传感器1。

其中的检测端则是采样部分，通过与人体皮肤表面贴合从而对血管进行光照检测，而为了保证具有较好的检测效果，通常将检测端放置在具有明显血管特征且血管较浅的特定皮肤区域，例如手腕、手指、颈部等位置。然后通过近红外光传感器1向皮肤内持续发射红外线，并通过接受发射或穿透的光线进行分析，从而利用红外光谱技术快速得出该次检测的血液酒精含量。

在处理端中还存储有血液酒精含量模型是一种通过前期大数据训练所得到的检测模型。因为近红外光传感器1仅能通过发射的红外光的前后差异而进行计算，排出其他的影响因素，针对不同的人群，需要获取到相当数量的训练数据，才能够得到一个较为准确的计算模型，然后通过将该模型内置在处理端内，并不断进行数据更新，以便达到较为精确的检测效果。

本实施例中，检测端夹持在乘员手腕处且所述近红外光传感器1朝向静脉或动脉血管进行检测。

现有的酒驾检测设备中包括有用于检测手臂血管的红外光谱仪，但该设备体积较大，需要被测人员将整个手臂固定在检测位上，并通过持续的扫光来进行检测。对于车载产品，需要控制其结构体积，以便适应车内较小的储物空间或安装空间。

而本实施例中的检测端为了缩小体积，则是一种套在手腕处的环形或弧形机构，类似现有的智能手环结构，其体积较小，且瞄准手腕处的静脉或动脉血管，检测对象特征值较为明显，测试过程中的红外光信号变化值较大，则能够具有较好的检测精度。

实施例2：

本实施例公开一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，包括检测端、处理端和连接端；乘员操作所述检测端得到检测信息并发送至处理端，由处理端根据存储有的血液酒精含量模型得到酒精含量数据并通过连接端发送至车载电脑；其中，所述检测端内设有用于贴合人体皮肤表面并对该皮肤层下的血管进行照射检测的近红外光传感器1。其中，检测端夹持在乘员任一手指上。

为了进一步的缩小体积，类似现有的血氧浓度检测设备或心率检测设备，通过夹持在被测者的指尖对手指内的血管进行光照检测，相较于腕部或者肘部的检测机构，其体积最小，能够适用于车载环境，通过较小的空间占用率使其便于安装和设置，可在出厂时设置在新车内，同时也能够后期加装在车内。

而在检测端内设有的所述近红外光传感器1为透射式结构。所谓透射式即在指尖厚度方向上各设有两个处在同一直线上并贴合指尖皮肤的发射器和接收器，通过发射器发生近红外光，由于指尖厚度较低，该红外光穿过血管后被乙醇部分吸收后再从指尖另一端穿出进入接收器中，通过采集透过的光变化信号来对酒精含量进行定量检测。

实施例3：

本实施例公开一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，主要的功能部件包括检测端、处理端和连接端，如图1所示，其中展示了该系统的架构图。检测端用于检测人体主要的两个部位：手指和手掌，通过按压的方式将手指或手掌的特定部位贴合在检测端的检测区域内并保持一定时间。

本实施例中的检测端中同样设置有近红外光传感器1，通过设置在检测区域内的透明板材将检测光线透出，从而对手指或手掌进行穿透扫描。而检测端一旦得到检测数值后便将数据发送至处理端进行处理，通过傅里叶变换将时域变为频域，并对比存储在处理端内的血液酒精含量模型来确定是否存在超过标准的信号值，将最终的处理结果通过连接端传送至车载电脑中，一旦超标便无法通过正常操作启动车辆。

而本实施例中可将检测端设置在车内任意位置，如图2中所示，图2中则是展示了两种设置方式。其中D1区域是表示将检测端设置在方向盘中，通过集成在方向盘的圆形把手内，使得使用者能够很自然的将手放置在方向盘上并完成检测。当检测通过时，可通过设置在判定为达标后立即自动启动车辆，或者可正常进行启动过程。

实施例4：

本实施例在上述实施例1的基础上进行优化限定，如图3-13所示，其中，检测端内设有的所述近红外光传感器1为反射式结构。其中近红外光传感器1所包括的接收器与发射器设置在同一端面上，通过接收器接受指尖发射回来的光线来判断酒精含量。由于指尖厚度不一，即使其相较于手肘或手腕处的厚度较低，但当红外光穿过时衰减较大，需要提高发射器的光源亮度。若发射功率较高，不仅需要配置较大的供电模组，同时有可能损伤皮肤。

且透射式结构需要在指尖两端单独设有检测机构，则整个检测端的体积较大。而反射式结构仅需在指尖一侧设有单独的检测模块，从而控制整个检测端的体积大小，且便于控制影响因素，相较于透射式结构其环境影响较小。

检测端包括底座2和与底座2铰接的压板3，所述底座2和压板3上均设有开口相对的弧形槽，当所述压板3扣合在底座2上时两侧的弧形槽扣合形成柱状通孔；近红外光传感器1设置在底座2的弧形槽内侧，通过将手指插入柱状通孔内并抵住所述近红外光传感器1的检测端面进行检测。

底座2作为承载主体结构，部分元器件设置在底座2内，在使用时也是先将手指搭在底座2的弧形槽内，然后转动压板3使其扣合紧贴在手指上表面，从而达到遮光避光的效果。原本在未插入任何物体状态下，将压板3朝向底座2方向转动，可完全扣合在底座2上，且两个弧形槽侧壁相互贴合形成一个柱状通孔结构。

而该柱状通孔结构也是为了与手指适型，其内径从开口向内逐渐缩小，而近红外光传感器1设置在底座2的弧形槽内部，一般在其弧形槽上开设安装槽，将近红外光传感器1设置在安装槽内，并在安装槽开口处设有透明且与周围弧形槽表面适形的遮挡盖板。当手指放置在底座2的弧形槽上，其手指端部与弧形槽设有近红外光传感器1部分的贴合面积大于安装槽的开口面积，则意味着手指端部在检测时能够完全覆盖安装槽开口，避免检测光线从缝隙中漏出并未完全进入手指中，从而影响检测精度。

在检测时，因为个体差异，则手指的长度和大小不一，为了适应不同的尺寸，且根据实验测试时的样本参数，将弧形槽的长度和宽度均设置为大于检测时最大手指尺寸值的20％。则在使用时，当手指放置在底座2上的弧形槽内时，所述压板3能够完全扣合在底座2上，而在底座2两侧较高的侧壁结构能够提供较好的遮光效果。

在本实施例中，采用条形的底座2结构，而在底座2上直接开槽形成弧形槽结构，而压板3与底座2通过可拆卸的转轴铰接，并具有最大30°的开合角度。为了便于检测时压板3能够紧贴在手指上表面，故在底座2上单独设置有绑带，在检测时先将压板3压住手指使其紧贴在底座2的弧形槽上，然后将绑带缠绕在压板3上并拉紧绑带，通过绑带持续给压板3朝向底座2的扣合力，从而达到较好的紧贴效果。

实施例5：

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化限定，检测端包括底座2和与底座2铰接的压板3，所述底座2和压板3上均设有开口相对的弧形槽，当所述压板3扣合在底座2上时两侧的弧形槽扣合形成柱状通孔；近红外光传感器1设置在底座2的弧形槽内侧，通过将手指插入柱状通孔内并抵住所述近红外光传感器1的检测端面进行检测。

与上述实施例不同，本实施例中为了使压板3能够在检测时始终具有紧贴手指表面的趋势，则通过在可拆卸转轴处设有至少一根扭簧来提供回弹力。也就是说，在未受到外力影响下，压板3始终贴合在底座2上，检测时先将压板3撑开，然后待手指放置在底座2上时释放压板3，通过扭簧始终紧贴在手指上。

底座2和压板3的弧形槽外侧内壁上均设有可拆卸的遮光片4，所述遮光片4上设有在底座2与压板3扣合时紧贴手指皮肤的遮光泡沫层8。整个底座2与压板3在扣合时由于设置的弧形槽结构与手指适型，则能够通过压板3与底座2遮住大部分外部光线，避免多余的光线进入内部的近红外光传感器1中影响检测精度。

但因为为了适应不同的手指尺寸，故将弧形槽的尺寸设计较大，则当较细的手指插入时，即使压板3完全扣合在底座2上，也无法贴合在手指表面，则外部光线能够从柱状通孔的开口缝隙进入。为了进一步提高遮光效果，则通过在开口处设置可拆卸的遮光片4，并在遮光片4上设有具有一定厚度能够紧贴在手指表面的遮光泡沫层8。该遮光泡沫层8一般采用聚氨酯材料，也就是常用的记忆海绵材料，采用深色的低透光的软弹材质，在压板3扣合时所述遮光泡沫层8会产生形变并紧密贴合在手指表面，从而将开口处的缝隙填充以达到较好的遮光效果。

在本实施例中，如图2所示，两个遮光片4尺寸相同，为同一环状结构切割形成的两块独立的弧形片结构。遮光片4采用硬质的PVC或者UPVC材料，并在其外侧凸面上设有多个燕尾凸条。在压板3和底座2的弧形槽上设有与燕尾凸条过盈配合的燕尾槽，通过向内插入遮光片4实现卡接限位，需要更换时仅需将遮光片4向外扯出即可。

实施例6：

本实施例是在上述实施例4的基础上进行优化限定，检测端、处理端与连接端均集成在一体式外壳内。所述的处理端与连接端集成在同一的壳体5内，所述壳体5与所述底座2可拆卸连接，并在壳体5的连接端面上设有用于数据传输的弹性触点6，在底座2的连接端面上设有与弹性触点6配合连接的固定触点7。

如图所示，本实施例中的设备采用分体式设备，所述的检测端与壳体5采用统一形状的整体外壳切割形成两个部分。其中检测端的主体结构为底座2，而处理端与连接端集成在同一壳体5内，而壳体5与底座2通过滑槽和燕尾条卡接。

而所述的处理端即为控制主板，控制主板上设有处理芯片和存储模块，而所述连接端包括集成在控制主板上的无线通信模块，则使得该设备与车机无线通信连接，再由车机将数据传输至车载电脑中。

而壳体5内还设置有电池，且在外壳远离底座2一侧的端面上设有给电池充电的Micro USB接口，而该接口与主板连接，不仅能够给电池充电，而且能够进行数据交互，通过连接终端设备将存储在该设备上的数据导出，同时也能够给该设备进行系统升级。

壳体5上部还设有多个开口，并在开口处设有对应的功能部件，所述功能部件包括显示屏和开关按键。本实施例中所采用的显示屏为单色TFT屏幕，能够显示电量、检测数值等关键信息，该显示屏与主板连接，通过处理芯片进行信息展示。而单独的开关按键可通过设置多种模式实现单个按键的多种功能控制，例如单次点按是进行单次检测过程，而连续两次点按则是更新显示信息展示，长按则是开关机。

因为主要的电子元件均设置在壳体5内，则壳体5与底座2上的触点机构仅为近红外光传感器1的供电和信号传输，而在壳体5上设有的是弹性触点6，而底座2上即为固定式的平面触点结构。因为壳体5与底座2为滑动式卡接固定，其连接端面在连接时为紧密贴合状态，则通过设置的能够向内收缩的弹性触点6结构能够在安装后紧密抵住对应的固定触点7，从而达到较好的连接状态。

在本实施例中，为了便于拆卸和固定，在壳体5上还设有滑动调节的拨杆，而拨杆一端设置有滑块，通过移动拨杆使得滑块能够在壳体5朝向底座2一侧端面上设有的锁槽内滑动。而锁槽内设有多根弹簧给滑块持续向外的弹力，在自然状态下，滑块落出锁槽外，在安装时通过拨动拨杆使得滑块收缩入锁槽内，当壳体5与底座2完全对齐时便释放拨杆使得滑块插入对应设置在底座2上的插槽内实现锁定。

实施例7：

本实施例是在上述实施例4的基础上进行优化限定，检测端、处理端与连接端均集成在一体式外壳内。所述的处理端与连接端集成在同一的壳体5内，所述壳体5与所述底座2可拆卸连接，并在壳体5的连接端面上设有用于数据传输的弹性触点6，在底座2的连接端面上设有与弹性触点6配合连接的固定触点7。

本实施例中采用分体式结构设计，将连接端与处理端均集成在同一壳体5中，而该壳体5结构与底座2采用同一外壳结构分割形成的两个独立且相互配合插接的组件。而底座2中主要集成有近红外光传感器1和传输线缆。其中的近红外光传感器1包括一种微型的可穿戴式近红外光谱传感器，还包括发射光源，一般包括透射式和反射式，透射式采用相对设置的方式，光谱传感器(接收器)设置在指尖一端，而发射光源(发射器)设置在相对的另一端，由近红外光完整穿过手指指尖后其中特定频率的光线被血液中的特定物质(酒精)吸收，然后通过接收器接收到的光谱进行分析，采用傅里叶变换得到该检测数据的频域和相位，并对比已经存储在处理端内的血液酒精含量模型来查看是否出现达到酒驾标准的特征值。

值得说明的是，由于根据红外光谱分析方法在体外检测生物体的血液酒精浓度时现有的技术手段，本发明中主要的改进点在于设备上，则其分析检测算法和原理均为本领域技术人员所公知的手段，故在此不进行详述。

而本实施例中，所述的连接端与上述的无线传输方式不同，而是直接通过数据线与车载电脑连接，而检测端的检测数据实时发送至车载电脑中，一旦通过检测，则可正常启动车辆。

本实施例中的壳体5内设有电池，通过电池给内部设有的处理端供电。所述处理端即为控制电路板。在外壳远离底座2一侧的端面上设有给电池充电的Micro USB接口，而该接口与控制电路板连接，不仅能够给电池充电，而且能够进行数据交互，通过连接终端设备将存储在该设备上的数据导出，同时也能够给该设备进行系统升级。

壳体5上部还设有多个开口，并在开口处设有对应的功能部件，所述功能部件包括显示屏和开关按键。本实施例中所采用的显示屏为单色TFT屏幕，能够显示电量、检测数值等关键信息，该显示屏与主板连接，通过处理芯片进行信息展示。而单独的开关按键可通过设置多种模式实现单个按键的多种功能控制，例如单次点按是进行单次检测过程，而连续两次点按则是更新显示信息展示，长按则是开关机。

因为主要的电子元件均设置在壳体5内，则壳体5与底座2上的触点机构仅为近红外光传感器1的供电和信号传输，而在壳体5上设有的是弹性触点6，而底座2上即为固定式的平面触点结构。因为壳体5与底座2为滑动式卡接固定，其连接端面在连接时为紧密贴合状态，则通过设置的能够向内收缩的弹性触点6结构能够在安装后紧密抵住对应的固定触点7，从而达到较好的连接状态。

本实施例还公开采用该设备进行检测的方法，首先选择实验样本，并对样本中的个体进行采血酒精测试；然后采用MATLAB软件搭建BP神经网络模型；对实验样本中的个体采用酒驾检测装置进行多次检测，并将检测对应的光谱图与血液酒精浓度数据作为训练数据进行存储；将存储的训练数据对BP神经网络模型进行训练并获得血液酒精含量模型。

将血液酒精含量模型内置在处理端的存储模块中，并将连接端与车内的车载电脑连接进行数据传输和供电；使用检测端对乘员进行酒精检测，并由处理端根据血液酒精含量模型判断是否达标，并通过连接端将数据传输至车载电脑中进行过反馈完成检测过程。

实施例8：

本实施例是在上述实施例4的基础上进行优化限定，检测端、处理端与连接端均集成在一体式外壳内。所述的处理端与连接端集成在同一的壳体5内，所述壳体5与所述底座2可拆卸连接，并在壳体5的连接端面上设有用于数据传输的弹性触点6，在底座2的连接端面上设有与弹性触点6配合连接的固定触点7。

本实施例中的将处理端和连接端集成在壳体5内，而所述壳体5与底座2相互插接形成一体结构。因为主要的电子元件均设置在壳体5内，则壳体5与底座2上设有的触点机构仅为近红外光传感器1的供电和信号传输，而在壳体5上设有的是弹性触点6，而底座2上即为固定式的平面触点结构。因为壳体5与底座2为滑动式卡接固定，其连接端面在连接时为紧密贴合状态，则通过设置的能够向内收缩的弹性触点6结构能够在安装后紧密抵住对应的固定触点7，从而达到较好的连接状态。

而底座2在侧面或底面设有开口，并在开口上设有显示屏，用来展示检测数值等信息。而底座2上的显示屏和近红外光传感器1均通过设置在壳体5内的电池进行供电，在底座2与壳体5的接触面上分别设置有弹性触点6和固定触点7。而该触点中包括供电线路和通信线路，从而将显示信息发送至显示屏上进行展示，同时接收近红外光传感器1的检测信息。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，通过与车载电脑连接在车辆启动前检测主驾驶位上的乘员的血液酒精浓度，其特征在于：包括检测端、处理端和连接端；

乘员通过所述检测端得到检测信息并发送至处理端，由处理端根据存储有的血液酒精含量模型得到酒精含量数据并通过连接端发送至车载电脑；

其中，所述检测端内设有用于贴合人体皮肤表面并对该皮肤层下的血管进行照射检测的近红外光传感器(1)。

2.根据权利要求1所述的一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，其特征在于：所述检测端夹持在乘员手腕处且所述近红外光传感器(1)朝向静脉或动脉血管进行检测。

3.根据权利要求1所述的一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，其特征在于：所述检测端夹持在乘员任一手指上。

4.根据权利要求3所述的一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，其特征在于：所述检测端内设有的所述近红外光传感器(1)为透射式结构。

5.根据权利要求3所述的一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，其特征在于：所述检测端内设有的所述近红外光传感器(1)为反射式结构。

6.根据权利要求5所述的一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，其特征在于：所述检测端包括底座(2)和与底座(2)铰接的压板(3)，所述底座(2)和压板(3)上均设有开口相对的弧形槽，当所述压板(3)扣合在底座(2)上时两侧的弧形槽扣合形成柱状通孔；

所述近红外光传感器(1)设置在底座(2)的弧形槽内侧，通过将手指插入柱状通孔内并抵住所述近红外光传感器(1)的检测端面进行检测。

7.根据权利要求6所述的一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，其特征在于：所述底座(2)和压板(3)的弧形槽外侧内壁上均设有可拆卸的遮光片(4)，所述遮光片(4)上设有在底座(2)与压板(3)扣合时紧贴手指皮肤的遮光泡沫层(8)。

8.根据权利要求5-7任一项所述的一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，其特征在于：所述检测端、处理端与连接端均集成在一体式外壳内。

9.根据权利要求5-7任一项所述的一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，其特征在于：所述处理端与连接端集成在同一的壳体(5)内，所述壳体(5)与所述底座(2)可拆卸连接，并在壳体(5)的连接端面上设有用于数据传输的弹性触点(6)，在底座(2)的连接端面上设有与弹性触点(6)配合连接的固定触点(7)。

10.一种检测方法，其特征在于：采用上述权利要求9中的一种车载近红外光谱的酒驾检测装置，具体步骤如下：

G1.首先选择实验样本，并对样本中的个体进行采血酒精测试；

G2.采用MATLAB软件搭建BP神经网络模型；

G3.对实验样本中的个体采用酒驾检测装置进行多次检测，并将检测对应的光谱图与血液酒精浓度数据作为训练数据进行存储；

G4.将存储的训练数据对BP神经网络模型进行训练并获得血液酒精含量模型；

G5.将血液酒精含量模型内置在处理端的存储模块中，并将连接端与车内的车载电脑连接进行数据传输和供电；

G6.使用检测端对乘员进行酒精检测，并由处理端根据血液酒精含量模型判断是否达标，并通过连接端将数据传输至车载电脑中进行过反馈完成检测过程。

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