CN113492865A - 酒精感测方法及酒精感测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种酒精感测方法及系统。所述方法包括：反应于判定身体部位接触方向控制结构，取得身体部位于方向控制结构上的接触位置；将酒精浓度感测单元自当下位置移动至接触位置；控制酒精浓度感测单元检测对应于身体部位的酒精浓度；反应于判定酒精浓度高于预设门限值，限制排档杆的控制权。藉此，本发明的系统及方法可增加对驾驶实施酒测的便利性及自由度。

Description

酒精感测方法及酒精感测系统

技术领域

本发明涉及一种感测方法及系统，尤其涉及一种酒精感测方法及酒精感测系统。

背景技术

为避免驾驶人出现酒后驾车的情形，现有技术中已存在各式在驾驶人驾驶车辆之前对其实施酒测的技术方案。例如，现有一公知技术可在以坐垫下的压力传感器检测到驾驶之后，以固设于方向盘上特定位置的酒精传感器检测驾驶皮肤所散发的酒精浓度，并在驾驶通过酒测后允许驾驶人驾驶车辆。现有另一技术为将多个酒精传感器分别设置于方向盘上的多个固定位置以及排档杆的顶端，藉以在驾驶接触这些酒精传感器时检测驾驶皮肤所散发的酒精浓度。然而，由于以上两种现有技术中的酒精传感器的位置为固定，因而使得驾驶需配合酒精传感器的位置而握持方向盘，从而造成使用上的不便。

此外，另一现有技术可将呼气式的酒精传感器与车辆的中控系统连接，并可用于检测驾驶所呼出气体中的酒精浓度，进而在驾驶通过酒测后允许驾驶人驾驶车辆。然而，此种方式除了需另外加装呼气式的酒精传感器之外，还容易因驾驶人呼气行为的不精确而出现误判的情形，甚至出现由他人代为呼气的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种酒精感测方法及酒精感测系统，其可用于解决上述技术问题。

本发明提供一种酒精感测方法，包括：反应于判定一第一身体部位接触一方向控制结构，取得第一身体部位于方向控制结构上的一接触位置，其中方向控制结构用以控制一交通工具的方向，且交通工具包括一排档杆；将一酒精浓度感测单元自一当下位置移动至接触位置；控制酒精浓度感测单元检测对应于第一身体部位的一第一酒精浓度；反应于判定第一酒精浓度高于一预设门限值，限制排档杆的一控制权。

本发明提一种酒精感测系统，包括控制电路。控制电路经配置以：应于判定一第一身体部位接触一方向控制结构，取得第一身体部位于方向控制结构上的一接触位置，其中方向控制结构用以控制一交通工具的方向，且交通工具包括一排档杆；将一酒精浓度感测单元自一当下位置移动至接触位置；控制酒精浓度感测单元检测对应于第一身体部位的一第一酒精浓度；反应于判定第一酒精浓度高于一预设门限值，限制排档杆的一控制权。

基于上述，本发明的系统及方法可增加对驾驶实施酒测的便利性及自由度。

附图说明

包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1是依据本发明实施例图示的酒精感测系统示意图；

图2是依据本发明实施例图示的酒精感测方法流程图；

图3A至图3D是依据本发明实施例图示的应用情境图；

图4是依据本发明实施例图示的酒精浓度感测单元的架构示意图；

图5是依据本发明实施例图示的马达驱动机制的示意图；

图6是依据本发明实施例图示的酒精感测系统示意图。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

请参照图1，其是依据本发明实施例图示的酒精感测系统示意图。在图1中，酒精感测系统100可包括控制电路110及方向控制结构120。在不同的实施例中，酒精感测系统100可设置于例如车辆等交通工具上，其中方向控制结构120例如是交通工具上的方向盘或其他可用于控制交通工具行进方向的物体，并可具有握持部121以供驾驶人员握持及操作。此外，控制电路110可以是设置于上述交通工具中的中控系统或其他类似的控制组件，并可用于限制/释放交通工具的排档杆的控制权。在本发明的实施例中，当控制电路110限制上述排档杆的控制权时，即代表驾驶或其他人员无法调整排档杆的档位。此外，当控制电路110释放上述排档杆的控制权时，即代表驾驶或其他人员可依需求将排档杆调整至所需的档位，但可不限于此。

如图1所示，方向控制结构120可包括酒精浓度感测单元122、滑轨123、马达124及多个接触传感器125。在一实施例中，酒精浓度感测单元122可耦接于控制电路110，并可实现为Raman光谱仪。在此情况下，酒精浓度感测单元122可通过对人类皮肤发射具特定波长范围(例如870nm～930nm)的激光波，并通过高光谱传感器接收人类皮肤所反射的激光波来判定人类皮肤所散发的酒精浓度，而其相关细节将在之后另作说明。

滑轨123可设置于方向控制结构120内并沿着方向控制结构120(的握持部121)设置。酒精浓度感测单元122可固设于滑轨123上。马达124可耦接于控制电路110，并经控制电路110驱动而带动滑轨123于方向控制结构120内滑动。举例而言，当控制电路110向马达124提供逆向电流时，马达124例如可相应地带动滑轨123沿逆时钟方向旋转，从而令酒精浓度感测单元122随之而逆时钟移动。举另一例而言，当控制电路110向马达124提供正向电流时，马达124例如可相应地带动滑轨123沿顺时钟方向旋转，从而令酒精浓度感测单元122随之而顺时钟移动，但本发明可不限于此。

在图1中，前述接触传感器125例如可沿着握持部121均匀设置，但可不限于此。在一实施例中，各接触传感器125(图示为空心圆圈)可耦接于控制电路110，并可实现为电阻传感器。在本发明的实施例中，各接触传感器125可通过检测电阻值的变化而判断是否接触到特定物体(例如人类皮肤)。为便于说明，在本发明的实施例中，当接触传感器125判定接触到人类皮肤时，此可代称为接触传感器125检测到发生接触事件，但可不限于此。此外，各接触传感器125在方向控制结构120上的设置位置对于控制电路110而言可视为是已知的。在一实施例中，各接触传感器125的设置位置还可表示为对应的坐标，但可不限于此。

概略而言，本发明的方法可在判定某个接触传感器125接触到人类的身体部位(例如手掌)时，通过驱动马达124的方式来转动滑轨123，从而将酒精浓度感测单元122移动至上述接触传感器125所在位置，并以酒精浓度感测单元122对上述身体部位实施酒测。

具体而言，请参照图2，其是依据本发明实施例图示的酒精感测方法流程图。本实施例的方法可由图1的控制电路110执行，以下即搭配图1所示的组件说明图2各步骤的细节。此外，为使本发明的概念更易于理解，以下将另辅以图3A至图3D所示的应用情境图作说明，但其仅用以举例，并非用以限定本发明可能的实施方式。

首先，在步骤S210中，反应于判定第一身体部位199接触方向控制结构120，控制电路110可取得第一身体部位199于方向控制结构120上的接触位置。

在图3A中，假设第一身体部位199(其例如是交通工具驾驶的手部)握持于所示的接触位置。在此情况下，接触于第一身体部位199的接触传感器125a即可因检测到电阻值的变化而判定发生接触事件。相应地，控制电路110即可将接触传感器125a在方向控制结构120上的设置位置(下称第一设置位置)定义为第一身体部位199在方向控制结构120上的接触位置，但可不限于此。

之后，在步骤S220中，控制电路110可将酒精浓度感测单元122自当下位置移动至接触位置。如图3B所示，控制电路110可控制马达124旋转以带动滑轨123依指定方向D1于方向控制结构120内滑动，直至固设于滑轨123上的酒精浓度感测单元122随滑轨123滑动而抵达上述接触位置。

在一实施例中，假设酒精浓度感测单元122的当下位置对应于接触传感器125b的设置位置(下称第二设置位置)，则控制电路110例如可取得第一设置位置(即，接触位置)及第二设置位置之间的最短距离，并据以定义指定方向D1。

举例而言，控制电路110可取得酒精浓度感测单元122从第二设置位置依第一方向(例如逆时钟方向)前往第一设置位置的第一路径P1，并取得位于此第一路径P1上的接触传感器125的第一数量。以图3B为例，由于控制电路110已知各接触传感器125的设置位置(例如，坐标)，故控制电路110可简易地据以找出在第一路径P1上的接触传感器125的第一数量(例如，3个)。

此外，控制电路110还可取得酒精浓度感测单元122从第二设置位置依第二方向(例如顺时钟方向)前往第一设置位置的第二路径P2，并取得位于第二路径P2上的接触传感器125的第二数量。如先前所提及的，控制电路110可简易地依据各接触传感器125的设置位置(例如坐标)以找出在第二路径P2上的接触传感器125的第二数量(例如，9个)。

在图3B中，由于第一数量(即3)少于第二数量(即9)，故控制电路110可相应地将第一方向(即，逆时钟方向)定义为指定方向D1。

在其他实施例中，若控制电路110判定第一数量多于第二数量，则控制电路110可将第二方向(即，顺时钟方向)定义为指定方向。以图3C为例，假设第一身体部位199的接触位置对应于图3C中接触传感器125c的设置位置(下称第三设置位置)，且酒精浓度感测单元122的当下位置对应于接触传感器125d的设置位置(下称第四设置位置)。在此情况下，控制电路110可取得酒精浓度感测单元122从第四设置位置依第一方向(例如逆时钟方向)前往第一设置位置的第一路径P1’，并取得位于此第一路径P1’上的接触传感器125的第一数量。以图3D为例，由于控制电路110已知各接触传感器125的设置位置(例如，坐标)，故控制电路110可简易地据以找出在第一路径P1’上的接触传感器125的第一数量(例如，13个)。

此外，控制电路110还可取得酒精浓度感测单元122从第四设置位置依第二方向(例如顺时钟方向)前往第一设置位置的第二路径P2’，并取得位于第二路径P2’上的接触传感器125的第二数量。如先前所提及的，控制电路110可简易地依据各接触传感器125的设置位置(例如坐标)以找出在第二路径P2’上的接触传感器125的第二数量(例如，1个)。

在图3B中，由于第一数量(即13)未少于第二数量(即1)，故控制电路110可相应地将第二方向(即，顺时钟方向)定义为指定方向D2。

此外，由于上述实施例中假设方向控制结构120为圆形，故即便控制电路110在一些实施例中仅可驱动马达124沿固定方向旋转滑轨123，滑轨123仍可将酒精浓度感测单元122移动至上述接触位置，但本发明可不限于此。

在酒精浓度感测单元122移动至接触位置之后，在步骤S230中，控制电路110可控制酒精浓度感测单元122检测对应于第一身体部位199的第一酒精浓度。接着，在步骤S240中，反应于判定第一酒精浓度高于预设门限值，则控制电路110可限制排档杆的控制权。在不同的实施例中，上述预设门限值可依设计者的需求而定为任意酒精浓度值。举例而言，为避免交通工具的驾驶出现酒后驾车等情形，上述预设门限值可依相关交通法规而定为指定的酒测标准值(例如0.03％)，但可不限于此。

简言之，当控制电路110判定驾驶的第一身体部位199对应的第一酒精浓度高于相关的酒测标准值时，控制电路110可通过限制排档杆的控制权来避免驾驶将排档杆调整为前进/后退等档位，从而避免驾驶在酒精浓度值超标情况下继续驾驶交通工具。在另一实施例中，若控制电路110判定第一酒精浓度未高于预设门限值，则控制电路110可释放排档杆的控制权，以让驾驶可顺利地将排档杆调整至所需档位并继续驾驶交通工具。

由上可知，本发明的系统及方法可适应性地将酒精浓度感测单元移动至所测得的身体部位(例如驾驶的手部)的接触位置，因此可让驾驶不需再配合酒精传感器的位置而握持在方向盘上的特定位置，从而能够在进行酒测时具有较高的自由度。

在一实施例中，在控制电路110释放排档杆的控制权之后，还可周期性地检测并记录接触方向控制结构120的任何身体部位(例如第一身体部位199)的酒精浓度，以作为后续参考。

在另一实施例中，在控制电路110释放排档杆的控制权之后，还可在等待一预设时间后再次检测接触方向控制结构120的任何身体部位(例如第一身体部位199)的第二酒精浓度。若此第二酒精浓度高于预设门限值，此代表驾驶可能已出现酒后驾车行为，故控制电路110可提供一警示，以提醒驾驶或随车人员。藉此，可避免中途换驾驶或是由他人代为酒测的情形发生。

此外，在一实施例中，若控制电路110判定排档杆经排档至空档或停车档，控制电路110还可再检测接触方向控制结构120的任何身体部位(例如第一身体部位199)的第三酒精浓度。若控制电路110判定此第三酒精浓度高于预设门限值，则控制电路110可再限制排档杆的控制权，以避免出现酒后驾车的行为。

在一些实施例中，若同时有多个身体部位接触方向控制结构120，则控制电路110可控制酒精浓度感测单元122检测这些身体部位个别的酒精浓度，并在任一身体部位对应的酒精浓度高于预设门限值时限制排档杆的控制权，但本发明可不限于此。

请参照图4，其是依据本发明实施例图示的酒精浓度感测单元的架构示意图。在本实施例中，酒精浓度感测单元122例如是Raman光谱仪，其可具有所示的光源、扩束器、滤光组件、狭缝、光栅及高光谱传感器等组件。

在一实施例中，所示光源可用于向身体部位499发射波长介于870nm～930nm之间的激光波(俗称Raman激光)，而此激光波在经身体部位499反射之后，可由高光谱传感器据以测量身体部位499对应的酒精浓度，而上述技术细节可参照相关的文献(例如”JianhuaZhao,Harvey Lui,David I.McLean and Haishan Zeng(January 1st 2010).Real-TimeRaman Spectroscopy for Noninvasive in vivo Skin Analysis and Diagnosis,NewDevelopments in Biomedical Engineering,Domenico Campolo,IntechOpen,DOI:10.5772/7603”及”Scott T.McCain,Michael E.Gehm,Yanqia Wang,Nikos P.Pitsianis,Michael E.Sullivan,and David J.Brady"Multimodal,multiplex,Raman spectroscopyof alcohol in diffuse,fluorescent media",Proc.SPIE 5864,Novel OpticalInstrumentation for Biomedical Applications II,58640L(1September 2005)”)，于此不另赘述。

请参照图5，其是依据本发明实施例图示的马达驱动机制的示意图。在本实施例中，控制电路110例如可通过开启/断开开关S1～S4来控制马达124的旋转方向。举例而言，当控制电路110开启开关S1、S4并断开开关S2、S3时，控制电路110可将正向电流提供予马达124(所述正向电流自电源VIN经马达124流至接地端GND)，从而让马达124正转，藉以带动滑轨123及酒精浓度感测单元122沿顺时钟方向旋转/移动。举另一例而言，当控制电路110断开开关S1、S4并开启开关S2、S3时，控制电路110可将逆向电流提供予马达124，从而让马达124反转，藉以带动滑轨123及酒精浓度感测单元122沿逆时钟方向旋转/移动，但可不限于此。

请参照图6，其是依据本发明实施例图示的酒精感测系统示意图。在本实施例中，接触传感器620可实现为沿着握持部121设置的环状态样，但可不限于此。此外，在图6中，滑轨(未另标示)的上方可设置有宽度约3mm～5mm的透明塑料610，用以让先前提及的激光波穿过并照射到接触握持部121的身体部位。

综上所述，本发明的系统及方法可适应性地将酒精浓度感测单元移动至所测得的身体部位(例如驾驶的手部)的接触位置，因此可让驾驶不需再配合酒精传感器的位置而握持在方向盘上的特定位置，从而能够在进行酒测时具有较高的自由度。并且，本发明还可定时检测接触于方向控制结构的身体部位的酒精浓度，并在所测得的酒精浓度超过预设门限值时发出警示，以提醒驾驶或随车人员，并同时避免中途换驾驶或是由他人代为酒测的情形发生。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (19)

1.一种酒精感测方法，其特征在于，包括：

反应于判定第一身体部位接触方向控制结构，取得所述第一身体部位于所述方向控制结构上的接触位置，其中所述方向控制结构用以控制交通工具的方向，且所述交通工具包括排档杆；

将酒精浓度感测单元自当下位置移动至所述接触位置；

控制所述酒精浓度感测单元检测对应于所述第一身体部位的第一酒精浓度；

反应于判定所述第一酒精浓度高于预设门限值，限制所述排档杆的控制权。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方向控制结构上设置有多个接触传感器，且取得所述第一身体部位于所述方向控制结构的所述接触位置的步骤包括：

反应于判定所述多个接触传感器的第一接触传感器检测到第一接触事件，将所述第一接触传感器在所述方向控制结构上的第一设置位置定义为所述第一身体部位于所述方向控制结构上的所述接触位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述酒精浓度感测单元固设于滑轨上，所述滑轨由马达驱动而在所述方向控制结构内滑动，且将所述酒精浓度感测单元自所述当下位置移动至所述接触位置的步骤包括：

控制所述马达旋转以带动所述滑轨依指定方向在所述方向控制结构内滑动，直至固设于所述滑轨上的所述酒精浓度感测单元随所述滑轨滑动而抵达所述接触位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个接触传感器包括第二接触传感器，所述酒精浓度感测单元的所述当下位置对应于所述第二接触传感器在所述方向控制结构上的第二设置位置，且所述方法还包括：

取得所述第一设置位置及所述第二设置位置之间的最短距离，并据以定义所述指定方向。

5.根据权利要求4所述的方法，其中取得所述第一设置位置及所述第二设置位置之间的所述最短距离，并据以定义所述指定方向的步骤包括：

取得所述酒精浓度感测单元从所述第二设置位置依第一方向前往所述第一设置位置的第一路径，并取得位于所述第一路径上的所述多个接触传感器的第一数量；

取得所述酒精浓度感测单元从所述第二设置位置依第二方向前往所述第一设置位置的第二路径，并取得位于所述第二路径上的所述多个接触传感器的第二数量；

反应于判定所述第一数量少于所述第二数量，将所述第一方向定义为所述指定方向，反之则将所述第二方向定义为所述指定方向。

6.根据权利要求1所述的方法，其中反应于判定所述第一酒精浓度未高于所述预设门限值，所述方法还包括释放所述排档杆的所述控制权。

7.根据权利要求5所述的方法，其中在释放所述排档杆的所述控制权的步骤之后，所述方法还包括：

周期性地检测并记录接触所述方向控制结构的所述第一身体部位的所述第一酒精浓度。

8.根据权利要求5所述的方法，其中在释放所述排档杆的所述控制权的步骤之后，所述方法还包括：

等待预设时间并再次检测所述第一身体部位的第二酒精浓度；

反应于判定所述第二酒精浓度高于所述预设门限值，提供警示。

9.根据权利要求5所述的方法，其中在释放所述排档杆的所述控制权的步骤之后，所述方法还包括：

反应于判定所述排档杆经排档至空档或停车档，检测所述第一身体部位的第三酒精浓度；

反应于判定所述第三酒精浓度高于所述预设门限值，限制所述排档杆的所述控制权。

10.一种酒精感测系统，其特征在于，包括：

控制电路，其经配置以：

反应于判定第一身体部位接触方向控制结构，取得所述第一身体部位于所述方向控制结构上的接触位置，其中所述方向控制结构用以控制交通工具的方向，且所述交通工具包括排档杆；

将酒精浓度感测单元自当下位置移动至所述接触位置；

控制所述酒精浓度感测单元检测对应于所述第一身体部位的第一酒精浓度；

反应于判定所述第一酒精浓度高于预设门限值，限制所述排档杆的控制权。

11.根据权利要求10所述的酒精感测系统，还包括所述方向控制结构，其中所述方向控制结构包括：

滑轨，其设置于所述方向控制结构内并沿着所述方向控制结构设置；

所述酒精浓度感测单元，其固设于所述滑轨上；

马达，其耦接于所述控制电路，并经所述控制电路驱动而带动所述滑轨于所述方向控制结构内滑动。

12.根据权利要求11所述的酒精感测系统，其中所述方向控制结构还包括多个接触传感器，所述多个接触传感器设置于所述方向控制结构并耦接于所述控制电路，且所述控制电路经配置以：

反应于判定所述多个接触传感器的第一接触传感器检测到第一接触事件，将所述第一接触传感器在所述方向控制结构上的第一设置位置定义为所述第一身体部位于所述方向控制结构上的所述接触位置。

13.根据权利要求12所述的酒精感测系统，其中所述控制电路经配置以：

控制所述马达旋转以带动所述滑轨依指定方向于所述方向控制结构内滑动，直至固设于所述滑轨上的所述酒精浓度感测单元随所述滑轨滑动而抵达所述接触位置。

14.根据权利要求13所述的酒精感测系统，其中所述多个接触传感器包括第二接触传感器，所述酒精浓度感测单元的所述当下位置对应于所述第二接触传感器在所述方向控制结构上的第二设置位置，且所述控制电路还经配置以：

取得所述第一设置位置及所述第二设置位置之间的最短距离，并据以定义所述指定方向。

15.根据权利要求14所述的酒精感测系统，其中所述控制电路经配置以：

取得所述酒精浓度感测单元从所述第二设置位置依第一方向前往所述第一设置位置的第一路径，并取得位于所述第一路径上的所述多个接触传感器的第一数量；

取得所述酒精浓度感测单元从所述第二设置位置依第二方向前往所述第一设置位置的第二路径，并取得位于所述第二路径上的所述多个接触传感器的第二数量；

反应于判定所述第一数量少于所述第二数量，将所述第一方向定义为所述指定方向，反之则将所述第二方向定义为所述指定方向。

16.根据权利要求10所述的酒精感测系统，其中反应于判定所述第一酒精浓度未高于所述预设门限值，所述控制电路还经配置以释放所述排档杆的所述控制权。

17.根据权利要求16所述的酒精感测系统，其中在释放所述排档杆的所述控制权之后，所述控制电路还经配置以：

周期性地检测并记录接触所述方向控制结构的所述第一身体部位的所述第一酒精浓度。

18.根据权利要求16所述的酒精感测系统，其中在释放所述排档杆的所述控制权之后，所述控制电路还经配置以：

等待预设时间并再次检测所述第一身体部位的第二酒精浓度；

反应于判定所述第二酒精浓度高于所述预设门限值，提供警示。

19.根据权利要求16所述的酒精感测系统，其中在释放所述排档杆的所述控制权之后，所述控制电路还经配置以：

反应于判定所述排档杆经排档至空档或停车档，检测所述第一身体部位的第三酒精浓度；

反应于判定所述第三酒精浓度高于所述预设门限值，限制所述排档杆的所述控制权。

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