CN113015481A

CN113015481A - 用于使用酒精检测设备来控制车辆操作的系统和方法

Info

Publication number: CN113015481A
Application number: CN201980073706.1A
Authority: CN
Inventors: K·鲍尔斯; A·扎乌克; R·斯特拉斯伯格; M·威利斯; N·达拉尔
Original assignee: Auto Traffic Safety Association
Current assignee: Auto Traffic Safety Association; Automotive Coalition for Traffic Safety Inc
Priority date: 2018-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2021-06-22
Also published as: CA3112181A1; US20200101982A1; EP3849405A4; JP2022500296A; US11072345B2; EP3849405A1; WO2020055875A1; KR20210066832A

Abstract

一种用于控制车辆操作的系统，该系统包括：声音合成器单元，该声音合成器用于向驾驶员提供声音通信；语音识别单元，该语音识别单元用于接收来自驾驶员的语音；呼吸酒精传感器单元，该呼吸酒精传感器单元用于检测驾驶员的呼吸中酒精的存在并提供代表其的信号；车辆操作接口，该车辆操作接口用于控制车辆的操作；以及控制器，该控制器用于(i)选择性地促使声音合成器单元对驾驶员说话，(ii)操作语音识别单元以检测来自驾驶员的语音，(iii)从呼吸酒精传感器单元接收信号，以及(iv)取决于从呼吸酒精传感器单元接收的信号，向车辆操作接口提供命令以控制车辆的操作。

Description

用于使用酒精检测设备来控制车辆操作的系统和方法

对未决在先专利申请的引用

该专利申请要求享有由Automotive Coalition For Traffic Safety,Inc.和Kyle Bowers等在2018年09月10日提交的关于DADSS Voice Activated Start的序列号为62/728,898的未决在先美国临时专利申请(代理师档案号ACTS-3PROV)的权益，此美国临时专利申请由此通过引用并入本文中。

技术领域

该发明大体上涉及酒精检测系统(ADS)，且更特别地涉及一种连同驾驶员酒精检测安全系统(DADSS)一起使用的声音激活的车辆起动。

背景技术

每年在美国，酒后驾驶索取约10000条生命和约1940亿美元的费用(NationalHighway Traffic Safety Administration(NHTSA)."The Economic and SocietalImpact Of Motor Vehicle Crashes,2010."Washington(DC),May 2015(Revised),DOT HS812 013.可得自URL:http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/Pubs/812013.pdf)。在美国，受酒精损害的驾驶死亡事故占所有机动车辆交通死亡事故的超过1/3(National HighwayTraffic Safety Administration(NHTSA)."Traffic Safety Facts 2013Data:Alcohol-Impaired Driving."Washington(DC),December 2014,DOT HS 812 102.可得自URL:http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/Pubs/812102.pdf)。在2013年，在14岁及更年少的儿童之中，死亡事故的百分之17发生于受酒精损害的驾驶撞击中(National Highway TrafficSafety Administration(NHTSA)."Traffic Safety Facts 2013Data:Alcohol-ImpairedDriving."Washington(DC),December 2014,DOT HS 812 102.可得自URL:http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/Pubs/812102.pdf)。由Insurance Institute for Highway Safety所作的分析指示，如果驾驶员血液酒精浓度(BAC)可限制到不超过0.08％——在除了犹他州之外的所有50个州中的法定限值，每年可挽救约7000条生命(Insurance Institute forHighway Safety Data Institute."Alcohol Detection Device Project is now inDevelopment Phase."Insurance Institute for Highway Safety,Nov.2011.可得自URL:http://www.iihs.org/iihs/sr/statusreport/article/46/10/4)。

因此存在对于一种可防止或减少酒后驾驶的技术的需要。

发明内容

现有技术的酒精检测系统大体上在驾驶员判有“operating-under-the-influence(醉酒操作)”(OUI)的过错之后设置。现有技术的系统要求在售后市场设置联锁系统，操作者在起动车辆之前必须向该联锁系统中吹(并然后“通过”由联锁系统执行的酒精检测测试)。对于发明人来说清楚，需要一种可实现以下中的一个或多个的新技术：

·通过在驾驶员受损的情况下禁止车辆起动来防止酒后驾驶

·让驾驶员知道他们是否超过法定限值和/或驾驶对于他们来说是否不安全

·当检测到酒精的存在时，通知驾驶员

·当检测到酒精时，通过网络发送警报

·系统集成到车辆中且作为选项来购买

对于发明人来说还清楚，该新技术将实现以下益处中的一个或多个：

·它将防止或减少酒后驾驶

·它将挽救生命

·它将使道路更安全

·它将让驾驶员知道他们是否超过法定限值或驾驶是否不安全

·它将帮助父母来确保他们青少年的儿童不喝酒和驾驶

·它将帮助企业(business)来避免昂贵的诉讼。

本发明包括提供和使用一种称为酒精检测系统(ADS)的新技术，其检测驾驶员何时醉得其中血液酒精浓度(BAC)处于或高于0.08％——在除了犹他州之外的所有50个州中的法定限值，并防止车移动。

在本发明的一种形式中，该技术利用基于呼吸的系统，该系统在驾驶员于驾驶员的座位上正常呼吸时测量酒精。它设计成获取在驾驶员正常呼吸时血液酒精浓度的瞬时读数，并准确且可靠地区别驾驶员的呼吸和任何乘客的呼吸。

在本发明的一种形式中，该技术利用语音识别系统，该系统可理解驾驶员的声音命令，诸如“起动车”。酒精测量实时进行，并与给出声音命令的驾驶员同步。如果系统检测到高于预定阈值的BAC测量值，禁止或防止车辆移动。如果测量值高于预定阈值，系统可给出警告。

在本发明的一种形式中，该技术利用语音合成系统，该系统可用来通知驾驶员诸如“检测到酒精”和“禁止车辆起动”或“防止车辆移动”之类的事件。

在本发明的一种形式中，该技术是物联网(IoT)应用，能够发送蜂窝(cellular)警报和数据。它还能够将车辆和酒精数据通过无线网络上传至“云”(例如，一个或多个远程服务器)。本领域中已知类型的“数据查看器”计算机程序可用来分析上传的数据。

在本发明的一种形式中，该技术还利用基于接触的系统，该系统通过照射红外或近红外光穿过驾驶员的指尖来测量驾驶员的皮肤下的血液酒精水平。基于接触的系统集成到车辆控制器(诸如起动钮或转向盘)中，并获取多个准确的读数。

在本发明的一种形式中，提供一种用于控制车辆操作的系统，该系统包括：

声音合成器单元，该声音合成器单元用于向驾驶员提供声音通信；

语音识别单元，该语音识别单元用于接收来自驾驶员的语音；

呼吸酒精传感器单元，该呼吸酒精传感器单元用于检测驾驶员的呼吸中酒精的存在并提供代表其的信号；

车辆操作接口，该车辆操作接口用于控制车辆的操作；以及

控制器，该控制器用于(i)选择性地促使声音合成器单元对驾驶员说话，(ii)操作语音识别单元以检测来自驾驶员的语音，(iii)从呼吸酒精传感器单元接收信号，以及(iv)取决于从呼吸酒精传感器单元接收的信号，向车辆操作接口提供命令以控制车辆的操作。

在本发明的另一形式中，提供一种用于控制由驾驶员占用的车辆的操作的方法，该方法包括：

使用语音识别系统单元来鉴别(identify)驾驶员的声音命令；

对驾驶员进行至少一次酒精测量；

确定驾驶员的酒精测量值是高于还是低于预定阈值；以及

基于酒精测量值高于或低于预定阈值来控制车辆的操作。

附图说明

通过本发明的优选实施例的以下详细描述，本发明的这些及其它的目标和特征将更充分地公开或变得明显，该详细描述要与附图一起考虑，其中相似的标号指代相似的部件，且此外其中：

图1是本发明的声音激活的车辆起动系统的示例性框图；

图2是示出声音激活的车辆起动的示例性方法的流程图；

图3是呼吸酒精传感器单元的示例性图示；

图4是集成到车辆转向柱中的呼吸酒精传感器单元的另一示例性图示；

图5是集成到车辆中控台中的接触式酒精传感器单元的示例性图示；

图6是本发明的声音激活的车辆起动系统的详细框图；

图7是示出酒精检测警报的示例性方法的流程图；以及

图8是示出用于使用酒精检测设备来控制车辆操作的示例性方法的流程图。

具体实施方式

根据本发明，新的声音激活的车辆起动系统是集成系统，该系统能够确定驾驶员是否有酒精存在，且如果驾驶员的血液酒精水平高于预定阈值，禁止车辆起动或防止移动。

在该专利的教导中，发明人使用用语车辆，读者可将该用语解释为指代车、卡车、摩托或现今技术中已知的任何其它类型的车辆。然而，发明人不对该技术施加限制，且对于读者来说应清楚，本发明的方法和设备可在任何机动化的运输工具(诸如飞机、火车、巴士、船、水艇(jet-ski)、潜艇、喷气机(jet)、直升机、宇宙飞船、雪地汽车、建筑设备、钻油设备、重型机械等)或非机动化的工具(诸如帆船、滑翔机、自行车等)中实施，该工具包括手动控制的、半自主的或自主的车辆。

图1是集成到车辆中的声音激活的车辆起动系统5的示例性框图。在该构思中，系统5通过蓝牙接口20利用车辆的集成式麦克风10和扬声器15。在本发明的另一形式中，系统可使用其它接口，诸如WiFi、Zigbee或为本领域技术人员所已知的其它的有线或无线接口。在本发明的另一形式中，系统5包含它自己的扬声器和一个或多个麦克风。系统5包括用于控制系统操作的控制器25。在本发明的一种形式中，控制器25包含语音识别单元30，该语音识别单元30能够解析由操作者说出的词语。这使系统5能够响应于诸如“起动车”或“关掉点火”之类的声音命令。控制器25使用控制器区域网络(CAN)接口35来与呼吸酒精传感器单元40通信。本领域技术人员可了解，CAN接口广泛地用于汽车应用中。在本发明的一种形式中，控制器25使用语音合成器单元45来响应于操作者声音命令并与呼吸酒精传感器测量值一致地对操作者生成声音提示，诸如“检测到酒精，车辆被禁止”或“没有检测到酒精，起动车”。

呼吸酒精传感器单元40可包括能够获得驾驶员呼出的呼吸并分析呼出的呼吸来确定驾驶员的血液酒精含量(其随驾驶员的呼吸酒精浓度而变)的任何呼吸酒精传感器单元。作为示例而非限制，呼吸酒精传感器单元40可包括下者中公开的呼吸酒精传感器单元：(i)由Automotive Coalition for Traffic Safety,Inc.和Bertil Hok等在2015年08月06日公开的关于BREATH TEST SYSTEM的编号为2015/0219620的美国专利公开案(代理师档案号ACTS-108460-0006-301)，(ii)由Automotive Coalition for Traffic Safety,Inc.和Bertil Hok等在2015年08月20日公开的关于HIGHLY ACCURATE BREATH TEST SYSTEM的编号为2015/0233897的美国专利公开案(代理师档案号ACTS-108460-0007-301)，(iii)由Automotive Coalition for Traffic Safety,Inc.和Bertil Hok等在2017年09月28日公开的关于SENSOR SYSTEM FOR PASSIVE IN-VEHICLE BREATH ALCOHOL ESTIMATION的编号为2017/0274768的美国专利公开案(代理师档案号ACTS-108460-0009-101)，以及(iv)由Automotive Coalition for Traffic Safety,Inc.和Hans

Evald Martin等在2016年12月08日公开的关于INTEGRATED BREATH ALCOHOL SENSOR SYSTEM的编号为2016/0356764的美国专利公开案(代理师档案号ACTS-108460-0010-101)，这些专利公开案由此通过引用并入本文中。

现在转到图2，示出使用系统5的安全车辆起动的示例性方法。在图2中，操作者给出“起动车”命令来开始序列。在本发明的一种形式中，在人说话时实时获取呼吸样本。如本领域技术人员可了解的，本发明不同于现有技术，因为呼吸酒精浓度(BRAC)测量与人说话实时同步，而不是在试图起动车辆之前收集样本。传感器测量过程的更多细节稍后在该文档中描述。当控制器25从呼吸酒精传感器单元40接收到血液酒精浓度数据时，控制器25将它与预定阈值比较，例如，使用图1中示出的呼吸数据分析仪47(应了解的是，呼吸数据分析仪47基本是由在控制器25上运行的合适软件来实施的决策树)。图2中示出的预定值为0.02(即，0.02％血液酒精浓度)，其对于青少年驾驶员或学校巴士操作者来说可为合适的值。然而，可使用其它值，诸如0.08(即，0.08％血液酒精浓度)，其对于在美国的许多州来说为法定限值。在该示例中，将操作者的血液酒精浓度与0.02阈值比较。如果值高于预定阈值，系统5播放提示“检测到酒精”。这可伴有诸如“车辆被禁止”之类的其它消息。如果驾驶员的血液酒精浓度值低于预定阈值，系统播放提示“没有检测到酒精”并起动车。图2中的流程图可修改成，高于预定阈值(诸如0.02)，警告“检测到酒精”，但不禁止车辆起动，直至达到第二预定阈值(诸如0.08)。系统5可为起动给出倒数或提供额外的合成的语音提示。

返回到图1，系统5使用继电器(relay)50，该继电器50连接到车辆起动按钮55的触头。可了解的是，也可使用用于起动车的其它方法，诸如远程起动、向车辆的点火控制器发送CAN消息、自动的钥匙转动等。在本发明的一种形式中，声音激活的车辆起动系统5允许车辆起动，但相反地禁止传动装置转换机构(shifter)，使得车辆可不被驾驶。例如，由于传动装置锁定机构，学校巴士驾驶员不能够使巴士挂上档。该方法在非常冷或非常温暖的气候区中可为优选的，且允许操作者使用加热器或空气调节装置，故车辆的舱室温度处于舒适和/或安全的设置，同时禁止车辆移动。

应了解的是，BRAC测量的准确度取决于向酒精检测系统提供的呼出的呼吸的体积：呼出的呼吸的体积越大，BRAC测量的准确度越高(且因此驾驶员的血液酒精浓度的确定的准确度越高)。还应了解的是，用声音激活的汽车起动系统，在驾驶员向汽车提供基于声音的命令(例如，“起动车”)时，驾驶员自然而然地呼出呼吸。根据本发明，系统5可配置成通过要求驾驶员对系统进行额外的说话来增加向酒精检测系统提供的呼出的呼吸的体积，直至系统获得了足够体积的呼出的呼吸来保证准确的BRAC测量(且因此可确定关于驾驶员的准确的血液酒精浓度)。

作为示例而非限制，在酒精检测系统没有获得足够体积的呼出的呼吸来保证准确的BRAC测量的情况下，酒精检测系统可通过向驾驶员提出一系列的必须响应的问题来要求由驾驶员额外说话(即，以便获得额外的驾驶员呼出的呼吸)。作为示例而非限制，在驾驶员命令“起动车”的情况下，系统5可用一系列的必须由驾驶员回答的问题来响应，例如，“你的名字是什么？”、“你的出生日期是什么？”、“你在哪里出生？”等。该系列的问题和回答可继续，直至酒精检测系统获得了足够体积的呼出的呼吸来保证获得准确的BRAC测量。

已发现，某些词语与其它词语相比促使说话者排出更多的呼吸或更集中地一阵(burst)呼吸。作为示例而非限制，促使说话者在说话时“喘息”的词语与其它词语相比典型地促使说话者排出更多的空气。从辅音开始的词语与其它词语相比也趋于促使说话者排出更多的空气。因此，在本发明的一种形式中，系统5可引发驾驶员说出已知促使更多空气排出的某些词语。作为示例而非限制，系统5可配置成指令驾驶员重复某些词语(例如，“put”、“where”、“task”等)使得系统可捕获来自驾驶员的更多呼吸，且因此获得更准确的BRAC测量。

因此，系统5可配置成通过要求驾驶员对系统进行额外的说话来增加向酒精检测系统提供的呼出的呼吸的体积，直至系统获得了足够体积的呼出的呼吸来保证准确的BRAC测量。

图3示出呼吸酒精传感器单元40的示例性图示。在本发明的一种形式中，呼吸酒精传感器单元40集成到驾驶员的门中。呼吸酒精传感器单元40包含风扇60(未在图3中示出，但在图6中示出)，该风扇60将空气吸到传感器入口65(图3)中并向下通过通气管70吸到呼吸分析仪75中。现有技术的系统要求操作者向呼吸酒精传感器单元40中吹来起动车。现有技术的系统还使用一次性塑料管或吸管(其在每次使用之后必须除掉)供操作者向其中吹。可由本领域技术人员了解的是，本发明中的设备不要求吸管，且没有浪费的一次性部件，从而使它为环境友好的。还可了解的是，呼吸酒精传感器单元40不要求操作者向呼吸酒精传感器单元40中吹或给出定向呼吸，它利用风扇60将操作者的呼吸简单地吸到呼吸酒精传感器单元中，允许呼吸酒精传感器单元40在“嗅探器模式”下运转。然而，在操作者给出定向呼吸样本的情况下，呼吸酒精传感器单元40将运转，且在一些特定的情况下，系统5可提示操作者这样做。呼吸分析仪75运行一种与乙醇测量(BRAC)组合来寻找预定量的二氧化碳(CO2)的算法。如果呼吸分析仪75未测量到处于或高于预定阈值的CO2，它认为测量无效，并提示操作者提供呼吸样本以便起动车辆。这防止操作者提供无效样本(例如，通过在给出“起动车”命令的同时摇下窗并向窗外呼吸)。在本发明的一种形式中，图3的呼吸酒精传感器单元40安装在车辆的舱室的其它区域中。

在本发明的一种形式中，可存在集成到车辆中的多于一个的呼吸酒精传感器单元40(见图6)。

注意，呼吸酒精传感器单元40配置成使得它可在“嗅探器模式”下运转，将驾驶员的呼吸吸到呼吸分析仪75中。为此，呼吸酒精传感器单元40包括风扇60，该风扇60提供成将驾驶员的呼吸吸到呼吸酒精传感器单元中。注意，风扇60优选地在驾驶员开始说话之前或之时开启，使得呼吸酒精传感器单元40能够捕获尽可能多的呼吸，由此提供更准确的BRAC测量(且因此提供更准确的血液酒精浓度读数)。为此，系统5可配置成当驾驶员的门打开时(或当驾驶员坐在驾驶员的座位上时，或当驾驶员开始说话时，等等)开启风扇60。

图4是集成到车辆中的呼吸酒精传感器单元40的示例性图示。更特别地，在本发明的一种形式中，图3中的呼吸酒精传感器单元40集成到如图4中示出的车辆的转向柱中。现有技术的系统使用传统上使用系绳的手持装置，使得操作者可向装置中吹。然而，该现有技术方法的缺陷在于，没有机构来阻止另外某人(诸如乘客或坐在车中的另外某人)向酒精检测系统中吹。这允许安全起动联锁被绕过，且将允许操作者驾驶车而不管呼吸酒精含量。本发明具有安装在驾驶员门上和/或转向柱上的呼吸酒精传感器单元40，其使得对于坐在乘客座位上或车辆中的另一位置中的某人来说难以干扰安全起动机构。

图6是声音激活的车辆起动系统5的详细框图。如图中示出的，系统5包含一个或多个相机80，以在操作者试图起动车的同时和其后记录活动。可由本领域技术人员了解的是，控制器25可运行面部识别算法以确定给出声音命令来起动车的人是否坐在驾驶员的座位上并为车辆的操作者。因此，系统5能够确定是否除了驾驶员之外的某人试图给出声音命令和呼吸样本。如果系统5确定除了坐在驾驶员的座位上的人之外的某人试图起动车，给出提示“车辆被禁止”。系统5还可为操作者提示提供定向呼吸样本。图6中还示出从系统5到车辆的CAN数据的CAN接口35。如本领域技术人员可了解的，车辆数据可用来确定关于驾驶员和/或乘客的信息。例如，关于乘客的气袋是否有效的信息可用来确定乘客是否存在。此外，关于座位、门、窗、座椅安全带、空气调节装置、活动顶篷等的状态信息可用来确定在操作者给出“起动车”命令的同时获得的呼吸样本是否有效。在本发明的一种形式中，控制器25可与车辆的各种汽车控制器通过CAN 35来通信，以进行动作，诸如在车辆起动过程期间关掉车的空气调节器或禁止窗摇下。如果确定操作者不坐在驾驶员的座位上或离开座位，车辆起动过程中止，且在一些情况下，如果车起动，点火可关掉。

返回到图6，声音激活的车辆起动系统5还包含无线单元85。无线单元85包含能够通过3G或4G LTE发送数据和警报的蜂窝子单元。如果系统5的实施在学校巴士中，且如果达到图2中的血液酒精浓度阈值，可向学校巴士管理公司、学校或管理机构(authority)发送出警报(见图7)。如果图2中的血液酒精浓度阈值是法定限值，可向当地警察部门发送警报。如可由本领域技术人员了解的，警报可伴有数据，诸如操作者的BRAC和/或血液酒精浓度。如果期望，无线单元85的蜂窝子单元可包含5G或其它的现有技术水平的蜂窝无线电。无线单元85的蜂窝子单元还可包含用于车辆位置追踪和定路线的GPS、GNSS和/或GLONASS。在本发明的一种形式中，无线单元85包含无线网络调制解调器，使得车辆的数据、随时间的BRAC测量值、随时间的血液酒精浓度、车辆追踪、车辆数据、视频等可上传至网络存储(例如，“云”)。例如，当车辆驻停且能够访问网络接入点(诸如WiFi接入点)时，存储的信息可上传至云来用于稍后的分析。例如，可使用用于查看数据的计算机程序。计算机程序可包含图形用户接口，以显示车辆已进行的路线、驾驶员的血液酒精浓度的实时报告、车辆数据、事件和系统诊断。

图5是如从车辆的中控台95上方向下看所见到的接触式酒精传感器单元90的示例性图示。在本发明的一种形式中，除了一个或多个呼吸酒精传感器单元40以外，系统5利用接触式酒精传感器单元90。这在呼吸酒精传感器单元40产生不确定结果的情况下或在期望确认呼吸酒精传感器单元40的结果的情况下可为有帮助的。接触式酒精传感器单元90使用能够穿透操作者手指皮肤的一个或多个激光。接触式酒精传感器单元90检测返回的光，且能够使用红外或近红外光来感测血液酒精含量。然而，也可使用其它的使用电磁波谱不同区域的波谱学方法。在该示例性图示中，接触式酒精传感器单元90集成到车辆的中控台95中。在本发明的一种形式中，驾驶员进入车，给出声音命令来“起动车”，呼吸酒精传感器单元40分析驾驶员的呼吸来确定驾驶员的血液酒精浓度，且如果呼吸酒精传感器单元40的结果不确定或如果期望确认呼吸酒精传感器单元40的结果，控制器25指令驾驶员按压接触式酒精传感器单元90，该接触式酒精传感器单元90然后测量驾驶员的血液中的血液酒精浓度。取决于呼吸酒精传感器单元40和接触式酒精传感器单元90的结果，控制器25启用或禁止车辆(如合适的那样)。在本发明的另一形式中，系统5要求使用呼吸酒精传感器单元40和接触式酒精传感器单元90两者以便启用车辆。在本发明的该形式中，呼吸酒精传感器单元40在“嗅探器模式”下操作以使用驾驶员的呼吸来感测驾驶员的血液酒精含量，且还要求驾驶员将他们的手指与接触式酒精传感器单元90接合。如果呼吸酒精传感器单元40和接触式酒精传感器单元90的结果示出低于预定阈值的血液酒精含量，系统5然后启用车辆。系统5还可要求操作者首先按压制动器且然后按压接触式酒精传感器单元90。可由本领域技术人员了解的是，当操作者的脚接触制动器和操作者的手指按压接触式酒精传感器单元90时，制动器和接触式酒精传感器单元90可电耦合来完成回路。许多方法可用来完成回路，诸如，DC、AC、RF或使用点对点、电极对电极、电容耦合、传送器-接收器或任何其它拓扑的任何其它类型的信号。该方法排除除了驾驶员之外的另外某人试图起动车的可能性。在本发明的一种形式中，当声音激活的车辆起动系统5接收到“起动车”命令且酒精检测系统检测到高于预定阈值的血液酒精浓度时，它允许车起动。然而，系统5防止操作者使转换机构100挂档。

接触式酒精传感器单元90可包括能够通过由驾驶员手指接触触摸来确定驾驶员的血液酒精含量的任何接触式酒精传感器单元。作为示例而非限制，接触式酒精传感器单元90可包括下者中公开的接触式酒精传感器单元：(i)由Automotive Coalition forTraffic Safety,Inc.和Benjamin Ver Steeg等在2017年02月23日公开的关于SYSTEM FORNON-INVASIVE MEASUREMENT OF AN ANALYTE IN A VEHICLE DRIVER的编号为2017/0050518的美国专利公开案(代理师档案号ACTS-108460-0003-102)，以及(ii)由Automotive Coalition for Traffic Safety,Inc.和Gilbert A.Todd等在2015年03月05日公开的关于SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING VEHICLE IGNITION USINGBIOMETRIC DATA的编号为2015/0066238的美国专利公开案(代理师档案号ACTS-108460-0004-101)，这些专利公开案由此通过引用并入本文中。

图7示出在由系统5检测到酒精时发送警报的示例性方法。在本发明的一种形式中，在声音激活系统起动车之后，系统5继续监测呼吸酒精传感器单元40。该方法可用来检测操作者是否在车起动之后开始喝酒。在图7中，使用0.02的BRAC阈值，然而也可使用其它值。该方法可用于呼吸酒精传感器单元40或接触式酒精传感器单元90。在本发明的一种形式中，图5中示出的接触式酒精传感器单元90集成到车辆转向盘或节流阀(throttle)中。在图7中，这将允许系统5关于酒精连续地监测驾驶员的手。

图8是示出用于使用系统5来控制车辆操作的示例性情景的流程图。图8将该说明书中的教导与在零酒精容许量的法律下操作的学校巴士驾驶员的真实情景相联系。在该示例中，如果没有检测到酒精，驾驶员能够使巴士挂档并正常操作车辆。然而，如果检测到酒精，驾驶员不能够使巴士挂档，因此禁止巴士的操作。用包含关于驾驶员血液酒精浓度和巴士位置的信息的警报来通知管理机构。如果巴士上存在儿童，驾驶员能够将舱室温度调节至安全和舒适的设置。

可由本领域技术人员了解的是，本文中描述的方法和设备可使用其它类型的非侵入式传感器来应用。由发明人的教导不使该技术限于酒精。用于防止其它类型的受损驾驶的系统也可实施，包括但不限于麻醉品、处方和非处方药、阿片样物质、安非他明、致幻剂、合成药物、二氧化碳、一氧化碳等。

优选实施例的修改

应理解的是，在本文中为了解释本发明的本质所描述和示出的细节、材料、步骤和部件布置上的许多额外的改变可由本领域技术人员进行，同时仍保持在本发明的原理和范围内。

Claims

1.一种用于控制车辆操作的系统，所述系统包括：

声音合成器单元，所述声音合成器单元用于向驾驶员提供声音通信；

语音识别单元，所述语音识别单元用于接收来自驾驶员的语音；

呼吸酒精传感器单元，所述呼吸酒精传感器单元用于检测驾驶员的呼吸中酒精的存在并提供代表其的信号；

车辆操作接口，所述车辆操作接口用于控制所述车辆的操作；以及

控制器，所述控制器用于(i)选择性地促使所述声音合成器单元对所述驾驶员说话，(ii)操作所述语音识别单元以检测来自所述驾驶员的语音，(iii)从所述呼吸酒精传感器单元接收所述信号，以及(iv)取决于从所述呼吸酒精传感器单元接收的所述信号，向所述车辆操作接口提供命令以控制所述车辆的操作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述驾驶员说话时，所述呼吸酒精传感器单元被动地检测所述驾驶员的呼吸中酒精的存在。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述驾驶员向所述车辆给出声音命令时，所述呼吸酒精传感器单元检测所述驾驶员的呼吸中酒精的存在。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，如果所述驾驶员的呼吸酒精含量低于预定阈值，所述控制器命令所述车辆操作接口允许所述车辆的操作。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，如果所述驾驶员的呼吸酒精含量高于预定阈值，所述控制器命令所述车辆操作接口禁止所述车辆的操作。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器使用所述声音合成器单元来提示所述驾驶员说出词语。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述词语是对由所述声音合成器单元提示的问题的回答。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述词语是要由所述驾驶员重复的特定词语。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，当所述驾驶员的呼吸酒精含量处于预定阈值时，所述声音合成器单元提示所述驾驶员说出词语。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，当由所述驾驶员呼出的呼吸的体积需要增加以保证所述驾驶员的呼吸酒精含量的准确测量时，所述声音合成器单元提示所述驾驶员说出词语。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，如果所述驾驶员的呼吸酒精含量低于所述预定阈值且高于第二较低的预定阈值，所述控制器命令所述声音合成器单元提供一个或多个声音合成的通知。

12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器配置成在由所述呼吸酒精传感器单元进行酒精测量的时间之前和/或期间获得关于所述驾驶员和/或乘客的数据。

13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在由所述呼吸酒精传感器单元进行酒精测量的时间之前和/或期间，所述控制器命令声音操作接口禁止特定的功能。

14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于执行第二酒精测量的接触式酒精传感器单元，其中所述第二酒精测量使用接触式传感器来执行。

15.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，如果所述驾驶员离开所述驾驶员的座位，所述控制器命令所述车辆操作接口禁止所述车辆的操作。

16.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述预定阈值是在所给出的管治中的法定酒精限值。

17.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，警报通过无线网络发送。

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述警报包含测量数据和全球定位系统(GPS)位置信息。

19.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还配置成确定是否除了所述车辆的驾驶员之外的某人试图给出声音命令，且如果所述控制器确定除了所述驾驶员之外的某人试图给出声音命令，所述控制器命令所述车辆操作接口禁止所述车辆的操作。

20.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括来自由用于通过无线网络传送数据的无线网络单元和用于记录视频的视频记录器系统组成的组的至少一者。

21.一种用于控制由驾驶员占用的车辆的操作的方法，所述方法包括：

使用语音识别系统单元来鉴别所述驾驶员的声音命令；

对所述驾驶员进行至少一次酒精测量；

确定所述驾驶员的酒精测量值是高于还是低于预定阈值；以及

基于所述酒精测量值高于或低于所述预定阈值来控制所述车辆的操作。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，如果所述酒精测量值低于所述预定阈值，允许所述车辆的操作。

23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，如果所述酒精测量值高于所述预定阈值，禁止所述车辆的操作。

24.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，如果酒精含量低于所述预定阈值且高于第二较低的预定阈值，通知所述驾驶员。

25.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述预定阈值是在所给出的管治中的法定限值。

26.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，在进行所述酒精测量的时间之前和/或期间，禁止所述车辆的特定功能。

27.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，如果所述驾驶员离开所述驾驶员的座位，禁止所述车辆的操作。

28.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，在进行所述酒精测量的时间之前和/或期间获得关于所述驾驶员和/或乘客的信息。

29.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，警报通过无线网络发送。

30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述警报包含测量数据和全球定位系统(GPS)位置信息。

31.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，如果确定除了所述驾驶员之外的某人试图给出所述声音命令，禁止所述车辆的操作。