KR101568621B1 - 술 취한 운전자의 존재를 검출하고 차량의 동작을 제어하는 장치, 시스템, 및 방법 - Google Patents

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Abstract

차량의 술 취한 운전자를 검출하고 차량의 동작을 방지하는 장치, 시스템, 및 방법이 제시된다. 일 실시예에서, 검출기 모듈은 운전자의 미리 결정된 혈중 알코올 함량에 대응하는 전기 신호를 생성하는 센서를 포함한다. 운전자의 혈중 알코올 함량은 미리 결정된 차량 구역 내에 있는 공기의 알코올 함량을 샘플링함으로써 결정된다. 제어 모듈은 검출기 모듈로부터의 전기 신호에 응답하여 적어도 하나의 차량 동작들을 제어하기 위해 검출기 모듈에 결합된다. 다른 실시예에서, 휴대 전화는 검출기 모듈을 포함하고 제어 모듈에 무선 결합된다. 차량 상태 모듈은 일부 실시예들에 포함된다.

Description

술 취한 운전자의 존재를 검출하고 차량의 동작을 제어하는 장치, 시스템, 및 방법{APPARATUS, SYSTEM, AND METHOD FOR DETECTING THE PRESENCE OF AN INTOXICATED DRIVER AND CONTROLLING THE OPERATION OF A VEHICLE}
음주 운전은 계속적으로 현대 사회의 문제가 된다. 음주 운전을 방지하는 하나의 접근법은 반복 음주 운전 위반자의 차량들에 음주 측정기 장치들을 설치하는 것이었다. 이 장치들은 차량의 동작 전에 운전자가 블로우 튜브에 입김을 불어넣는 것을 필요로 한다. 미리 결정된 법정 제한 이상의 BAC(blood alcohol content)가 검출될 때, 위반이 기록되고, 일부 경우들에서, 차량 동작이 방지된다.
그러나, 이 장치들은 현재 수개의 결점들을 갖는다. 장치들은 블로우 튜브를 이용하기 때문에, 술 취한 운전자들은 술 취하지 않은 친구가 블로우 튜브에 입김을 간단히 불어넣게 하고, 따라서 검출 시스템을 피할 수 있다. 게다가, 이 시스템들은 전형적으로 단지 운전자가 음주 음전으로 유죄 판결을 받은 후에 차량들에 설치되므로, 처음 위반자들이 술 취한 동안 차량을 동작시키는 것을 방지하지 못한다. 최종적으로, 블로우 튜브가 사용되기 때문에, 입에 위치되는 가압 공기 또는 차콜 필터들(charcoal filters)을 사용하는 것과 같이, 사람이 시스템을 피하는 것이 가능하다.
블로우 튜브 또는 분명한 테스트의 요구 없이, 알코올 또는 술 취한 운전자의 존재를 검출하고, 차량을 디스에이블시키는 것이 매우 바람직할 것이다. 또한, 모든 새로운 차량들에 설치될 수 있는 시스템을 갖는 것이 바람직할 것이다. 게다가, 이 시스템들을 비행기들 및 보트들과 같은 다른 차량들로 확장하는 것이 바람직할 것이다.
술 취한 운전자에 의한 차량의 동작을 방지하는 장치, 시스템, 및 방법이 개시된다.
일 실시예에서, 운전자의 BAC에 기초하여 차량 동작을 방지하는 장치는 검출기 모듈을 포함한다. 검출기 모듈은 미리 결정된 차량 구역 내에 있는 공기의 알코올 함량을 측정하도록 구성되는 센서를 포함한다. 검출기 모듈은 미리 결정된 차량 구역의 공기 내의 알코올 함량의 측정에 기초하여 운전자의 혈중 알코올 함량을 나타내는 전기 신호를 생성하기 위해 교정된다. 제어 모듈은 검출기 모듈에 전기적으로 결합되고 센서로부터의 전기 신호에 기초하여 적어도 하나의 차량 동작을 제어하도록 구성된다.
다양한 실시예들에서, 센서는 다른 센서들 중에서, 연료 전지 알코올 센서, 산화물 반도체 알코올 센서, 또는 적외선 알코올 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 장치는 현재 차량 동작을 나타내는 신호를 생성하는 차량 상태 검출기 모듈을 더 포함한다. 신호는 차량이 정지해 있는지 또는 이동하는지에 대응할 수 있다. 차량 상태 검출기 모듈에 의해 표시되는 바와 같은 차량의 상태에 기초하여, 제어 모듈은 특정 차량 동작들을 선택적으로 활성화시키거나 디스에이블시킬 수 있다. 일 실시예에서, 제어 모듈은 예를 들어 차량 경적, 차량 라이트 시스템, 및 가청 경고를 활성화시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 제어 모듈은 예를 들어 점화 시스템, 연료 시스템, 또는 변속기 시스템을 디스에이블시킬 수 있다.
일 실시예에서, 검출 모듈은 이동 장치 내에 위치될 수 있다. 이동 장치는 미리 결정된 차량 구역 내에 있는 공기의 알코올 함량을 측정함으로써 사용자의 혈중 알코올 함량을 나타내는 무선 신호를 생성하도록 구성된다. 제어 모듈은 차량 내에 위치되고, 이동 장치로부터 무선 신호를 수신하도록 구성된다. 제어 모듈은 이동 장치로부터의 무선 신호에 기초하여 적어도 하나의 차량 동작을 제어하도록 구성된다.
운전자의 BAC에 기초하여 차량 동작을 제어하는 방법이 개시된다. 일 실시예에서, 방법은 미리 결정된 차량 구역의 공기 내에 있는 알코올 함량을 측정함으로써 운전자의 BAC를 측정하는 단계를 포함한다. 미리 결정된 제한 이상의 BAC를 표시하는 신호가 생성된다. 신호에 대응하여, 적어도 하나의 차량 동작이 제어된다.
도 1은 운전자 시트에 개인을 수용하는 캐빈을 포함하는 차량을 예시한다.
도 2는 BAC를 검출하고 차량 동작을 제어하는 장치의 일 실시예를 예시한다.
도 3은 연료 전지 알코올 센서의 일 실시예를 예시한다.
도 4는 산화물 반도체 알코올 센서의 일 실시예를 예시한다.
도 5은 적외선 알코올 센서의 일 실시예를 예시한다.
도 6은 차량의 대시보드 내에 위치되는 알코올 검출 및 제어 시스템의 일 실시예를 포함하는 차량의 내부 부분을 예시한다.
도 7a는 이동 장치를 이용하는 알코올 검출 및 차량 제어 시스템의 일 실시예를 예시한다.
도 7b는 검출 모듈이 그 안에 일체로 형성된 이동 장치의 일 실시예를 예시한다.
도 8은 이동 장치의 존재를 미리 결정된 차량 구역에서 검출하는 이동 장치 검출 모듈의 일 실시예를 예시한다.
도 9는 가변 동조 회로를 구현하는 이동 장치 검출 모듈의 다른 실시예를 예시한다.
도 10은 스캐닝 회로를 구현하는 이동 장치 검출 모듈의 일 실시예를 예시한다.
도 11은 미리 결정된 차량 구역 내의 공기를 샘플링하는 것에 기초하여 운전자의 BAC를 결정하는 논리도의 일 실시예를 예시한다.
도 12는 차량 내의 미리 결정된 검출 구역 내에 위치되는 이동 장치의 존재를 결정하는 논리도의 일 실시예를 예시한다.
도 13은 차량의 대시보드 내에 위치되는 알코올 검출 및 차량 제어 시스템의 일 실시예를 포함하는 차량의 내부 부분을 예시한다.
본 개시는 술 취한 운전자의 존재를 검출하고 술 취한 운전자가 검출될 때 차량의 동작을 제어하거나 디스에이블시키는 장치, 시스템, 및 방법의 실시예들을 설명한다. 특히, 본 개시는 술 취한 운전자의 존재를 차량 내의 미리 결정된 위치에서 검출하고 술 취한 운전자가 미리 결정된 차량 위치에서 검출될 때 차량의 기능들의 일부 또는 전부를 디스에이블시키거나 활성화시키는 장치, 시스템, 및 방법의 실시예들에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 차량의 운전자 시트 내의 술 취한 사람이 차량을 동작을 개시하거나 계속하는 것을 자동으로 방지하는 것에 관한 것이다.
본 개시는 설명되는 특정 양태들 및 실시예들로 제한되지 않고, 따라서, 달라질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서에 사용되는 전문 용어는 술 취한 운전자의 존재를 차량 내에서 검출하고 술 취한 운전자가 검출될 때 차량의 동작을 제어하는 장치, 시스템, 및 방법의 범위가 첨부된 청구항들에 의해서만 정의되므로, 특정 양태들 또는 실시예들만을 설명하기 위한 것이고, 제한하는 것으로 의도되지 않는다는 점이 이해되어야 한다.
일 실시예에서, 본 개시는 차량이 이동하든지 정지해 있든지, 술 취한 운전자에 의한 차량의 사용을 검출하고 제한하는 장치, 시스템 및 방법을 제공한다. 술 취한 운전자는 센서를 포함하는 검출기 모듈에 의해 식별된다. 센서는 미리 결정된 차량 구역 내에서 공기의 알코올 함량을 샘플링한다. 미리 결정된 혈중 알코올 함량에 대응하는 공기의 알코올 함량이 검출될 때, 센서는 술 취한 운전자의 존재에 기초하여 차량의 동작을 제어, 디스에이블, 또는 수정할 수 있는 제어 모듈에게 시그널링한다.
다른 실시예에서, 본 개시는 미리 결정된 차량 구역 내의 이동 장치로부터 신호를 수신함으로써 술 취한 운전자에 의한 차량의 사용을 검출하고 제한하는 시스템을 제공한다. 무선 장치들과 같은 이동 장치들은 사용자가 차량 내에 위치되는 동안 상호작용할 수 있는 다른 무선 이동 장치들 중에서, 예를 들어 휴대 전화들, 스마트폰들, 랩톱 컴퓨터들, 노트북 컴퓨터들, 태블릿 장치들(예를 들어, 애플®에 의한 아이패드), 넷북®을, 제한없이 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 술 취한 운전자의 존재는 차량의 운전자 측 영역 내의 이동 장치에 의해 검출된다. 이동 장치는 사용자의 BAC를 검출하는 센서를 갖는다. 운전자의 구역 내의 이동 장치의 위치는 차량 내에 위치되는 적어도 하나의 센서에 의해 검출된다. 술 취한 운전자의 존재가 운전자 구역 내에 위치되는 이동 장치 내의 센서를 통해 검출될 때에는, 차량의 동작은 차량의 운전자 측 영역 내에 위치되는 사람에 대해 제어, 디스에이블, 또는 수정되지만, 술 취한 사람이 차량의 다른 영역들 내에 위치될 때에는, 제어, 디스에이블, 또는 수정되지 않는다.
도 1은 운전자 시트(106)에 개인을 수용하는 캐빈(104)을 포함하는 차량(100)을 예시한다. 차량이라는 용어는 광범위하게 사용되고 임의의 종류의 수송 차량을 포함하도록 의미된다는 점이 본 개시에 따라 이해될 것이다. 예를 들어, 차량(100)은 임의의 타입의 자동차, 트럭, 스포츠 유틸리티 차량, 항공기, 선박, 우주선, 또는 임의의 다른 수송 수단, 또는 그것의 조합들일 수 있으며, 여기서, 술 취한 조작자에 의한 동작이 검출 및 제어될 수 있다.
알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 차량(100)의 대시보드(108) 상에 또는 내에 배치된다. 일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 차량(100)의 운전자 시트(106) 측에 위치되는 술 취한 사람의 존재를 검출하고, 차량의 임계 시스템을 디스에이블시킴으로써 또는 차량 내의 경고 시스템들을 활성화시킴으로써 차량의 동작을 제어하도록 구성된다. 다른 실시예들에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)의 적어도 일부 요소들 또는 구성요소들은 차량(100)의 다른 영역들 내에 위치될 수 있다.
알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)의 검출 요소들을 가능한 한 운전자에게 가깝게 배치하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)의 센서들은 운전자 시트(106) 부근에 위치될 수 있다. 이 구성은 차량(100)의 운전자 시트(106) 측에서 술 취한 사람의 존재에 대한 더 정확한 검출을 제공하고 차량(100) 내에 위치되는 다른 술 취한 사람들에 대한 잘못된 검출을 방지하여, 술 취하지 않은 사람들이 차량 내의 술 취한 사람들을 수송할 수 있도록 한다. 제어 로직과 같은 다른 요소들 또는 구성요소들은 운전자 시트(106)에서 떨어져 있는 차량(100)의 다른 위치들 내에 위치될 수 있다.
일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 검출 구역(104) 내에 또는 부근에 위치되는 술 취한 사람을 검출하도록 구성된다. 설명된 실시예들에 따르면, 검출 구역(104)은 실질적으로 차량(100)의 운전자 시트(106) 측 내의 또는 부근의 구역으로서 정의된다. 그러나, 다른 실시예들에서, 검출 구역은 제한 없이, 차량(100) 내의 임의의 미리 정의된 구역일 수 있다. 일 양태에서, 검출 구역의 공기에 존재하는 미리 결정된 양의 알코올을 검출하기 위해 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)의 검출 부분이 교정될 수 있다. 미리 결정된 값이 검출되면, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 차량의 동작을 하나 이상의 방법들로 제어한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 차량의 초기 동작을 방지하기 위해 제어 신호를 송신하여 연료 시스템, 변속기 시스템, 또는 점화 시스템과 같은 차량의 임계 시스템을 디스에이블시킨다. 차량의 임계 시스템을 디스에이블시킴으로써, 술 취한 운전자에 의한 차량의 동작이 방지된다. 다른 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 법 집행관들 및 다른 운전자들에게 차량의 조작자가 술 취한 것을 시그널링하기 위해 특정 차량 시스템들을 활성화시킬 수 있다. 예를 들어, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 차량의 경적을 활성화시키거나, 차량 라이트들을 비추거나, 차량의 운전자가 술 취했다는 가청 경고를 활성화시킬 수 있다.
따라서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 법 집행관 및 다른 운전자들에게 술 취한 운전자를 알리기 위해 차량의 동작을 완전히 또는 실질적으로 방지하거나 차량의 동작을 충분히 방해할 수 있다. 예를 들어, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)이 경적을 활성화시키거나 차량 라이트들을 비출 때, 법 집행관은 술 취한 운전자들이 있는 차량들로 식별하고 이와 관련된 임의의 문제들을 다룰 수 있을 것이다. 다른 예로서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)이 차량 연료 시스템이 활성화되는 것을 방지할 때, 술 취한 사람은 차량(100)의 시동을 걸 수 없게 함으로써, 술 취한 사람이 차량을 동작시키는 것을 방지한다. 이들 및 다른 실시예들은 이하 더 상세히 논의된다.
도 2는 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)의 일 실시예를 예시한다. 일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 차량(100)의 운전자 시트(106)(도 1) 영역 내에 또는 부근에 위치되는 술 취한 운전자의 존재를 검출하도록 구성된다. 술 취한 운전자가 검출되면, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 차량(100)의 동작을 제어하도록 구성된다. 일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 검출기 모듈(204) 및 검출기 모듈(204)에 전기적으로 결합되는 제어 모듈(208)을 포함한다. 검출기 모듈(204)은 검출 구역에서 알코올의 존재를 검출하기 위해 센서 모듈(206)을 포함한다.
일 실시예에서, 검출기 모듈(204)은 운전자 시트(106) 내의 또는 부근의 3차원 구역으로서 정의되는 검출 구역(104) 내에 위치되는 술 취한 운전자의 존재를 검출하도록 구성된다. 일 양태에서, 검출기 모듈(204)은 검출 구역(104)으로부터 에어 샘플을 흡입하고 에어 샘플의 알코올 함량을 결정한다. 다양한 실시예들에서, 검출기 모듈(204)은 동작되는 차량의 타입에 기초하여 선택될 수 있는 알코올 함량의 가변 레벨들에서 제어 모듈(208)에게 시그널링하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 검출기 모듈(204)은 센서 모듈(206) 및 공기 흡입구(216)를 포함할 수 있다. 센서 모듈(206)은 공기 내의 알코올 함량의 다양한 레벨들에 반응하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 센서 모듈(206)은 다른 것들 중에서, 연료 전지 센서, 반도체 산화물 센서, 또는 적외선 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(206)은 검출 구역(104) 내에 위치되는 상이한 양의 공기에 대해 교정될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 예를 들어, 표준 세단 내에 위치되는 센서는 에어 샘플 내의 더 높은 알코올 함량에 반응하도록 교정될 수 있고 세미-트랙터 트레일러 운전석 내에 위치되는 센서는 에어 샘플 내의 더 낮은 알코올 함량에 반응하도록 교정될 수 있다. 이러한 교정의 차이는 상이한 차량 검출 구역들(104)에 존재하는 상이한 양의 공기를 처리하기 위해 변화될 수 있다.
검출기 모듈(204)은 제어 모듈(208)에 전기적으로 결합된다. 일 실시예에서, 검출기 모듈(204)은 직접적인 유선 연결에 의해 제어 모듈(208)에 전기적으로 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 검출기 모듈(204) 및 제어 모듈(208)은 무선 연결에 의해 전기적으로 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 검출기 모듈(204) 및 제어 모듈(208)은 차량(100)의 전기 시스템에 결합되어 차량 배터리에 의해 전력 공급될 수 있거나, 분리 배터리에 의해 전력 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(208)은 다양한 차량 동작들 및/또는 차량 시스템들을 제어하도록 구성될 수 있다. 제어 모듈(208)은 다양한 임계 차량 시스템들을 디스에이블시키도록 구성될 수 있다. 이 임계 차량 시스템들은 점화 시스템, 변속기 시스템(또는 기어 박스), 또는 연료 시스템을 포함할 수 있다. 다양한 임계 차량 시스템들을 디스에이블시킴으로써, 제어 모듈(208)은 검출기 모듈(204)이 술 취한 운전자를 검출할 때 차량의 활성화 및 동작을 방지할 수 있다. 다른 실시예에서, 제어 모듈(208)은 다양한 차량 시스템들을 활성화시키도록 구성될 수 있다. 이 시스템들은 차량(100)에 설치되는 차량 경적, 차량 라이트들, 또는 가청 경고 시스템을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 차량 상태 검출 모듈(210)을 포함한다. 차량 상태 검출 모듈(210)은 차량이 현재 이동하고 있는지 혹은 정지해 있는지를 포함하는 차량의 현재 상태를 검출하도록 구성될 수 있다. 게다가, 차량 상태 검출 모듈(210)은 차량이 현재 운행되고 있는지의 여부를 판단하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 차량 상태 검출 모듈(210)은 상태 신호를 제어 모듈(208)에 제공할 수 있다. 그 다음, 제어 모듈(208)은 어떤 차량 동작들이 활성화되거나 디스에이블되어야 하는지를 판단하기 위해 상태 신호를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상태 신호가 정지 차량을 나타낼 때, 제어 모듈(208)은 차량 연료 시스템, 변속기 시스템, 또는 점화 시스템을 디스에이블시킬 수 있다. 다른 예로서, 상태 신호가 이동 차량을 나타낼 때, 제어 모듈(208)은 차량 경적을 활성화시키거나, 차량 라이트들을 비추거나, 운전자가 술 취해있다는 가청 경고를 운전자 및 운전자 주위의 사람들에게 활성화시킬 수 있다. 일 실시예에서, 차량 상태 검출 모듈(210)은 제어 모듈(208)과 일체로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 차량 상태 검출 모듈(210)은 제어 모듈(208)로부터 분리될 수 있다.
도 3은 에어 샘플 내의 알코올의 존재를 검출하는 연료 전지 센서(306)를 포함하는 센서 모듈(206)(도 2)의 일 실시예이다. 연료 전지 센서(306)는 하우징(308), 전극들(310a, 310b) 및 전극들(310a, 310b) 사이에 삽입되는 산 전해질 재료(312)를 포함할 수 있다. 전극들(310a, 310b)은 전류가 산 전해질 재료(312)에 의해 발생되는 것을 허용하기 위해 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 전극들(310a, 310b)은 백금 전극들이거나 백금을 포함할 수 있다. 산 전해질 재료(312)는 전극들(310a, 310b)의 재료와 호환되고 적절한 반응을 전극들(310a, 310b)에 제공할 수 있는 임의의 재료일 수 있다. 일 실시예에서, 산 전해질 재료(312)는 황산일 수 있다. 연료 전지 센서(306)는 또한 전극들(310a, 310b) 사이에 전기적 경로를 생성하는 와이어들(316)을 포함한다. 전기 전류계(314)은 전극들(310a, 310b)과 직렬로 연결된다. 일 실시예에서, 전류계(314)는 프로세서이며, 전류계는 센서 모듈(206)(도 2)과 일체로 형성되거나, 검출 모듈(204)(도 2) 또는 제어 모듈(208)(도 2) 내에 위치될 수 있다.
동작 중에, 연료 전지 센서(306)는 검출 구역(104)으로부터 개구부(318)를 통해 에어 샘플을 흡입한다. 에어 샘플은 제1 전극(310a)을 지나 흐르며, 이는 제1 전극(310a)이 에어 샘플 내의 알코올을 산화시키고 아세트산, 양성자들, 및 전자들을 생성하게 한다. 생성된 전자들은 제1 전극(310a)으로부터 와이어(316)를 통해 제2 전극(310b)으로 흘러서 전류계(314)에 의해 측정될 수 있는 전류를 와이어(316)를 따라 생성한다. 반응으로 생성된 양성자들은 연료 전지 센서(306)의 하부 부분을 통해 이동하고 산소 및 전자들과 결합하여 물을 생성한다. 제1 전극(310a)에 의해 산화되는 알코올이 많을수록, 와이어(316)에 생성되는 전기 전류가 커진다. 전류계(314)에 의해 측정되는 바와 같은, 와이어(316) 내의 전류는 에어 샘플의 알코올 함량에 대응하며, 이는 차량(100)을 동작시키는 운전자의 혈중 알코올 함량을 표시하기 위해 교정될 수 있다.
도 4는 IR(infrared) 분광 센서(406)(IR 센서)를 포함하는 센서 모듈(206)(도 2)의 일 실시예이다. IR 센서(406)는 하우징(404)을 포함할 수 있다. 하우징(404)은 2개의 개구부, 흡입 개구부(408) 및 유출 개구부(410)를 포함할 수 있다. 하우징(404)은 하우징(404)을 통해 직선으로 정렬되는 2개의 렌즈(416a, 416b)를 포함할 수 있다. IR 센서(406)는 또한 램프(412), 필터 휠(418), 및 광전지(422)를 포함한다.
동작 중에, IR 센서(406)는 IR 광의 흡수를 특정 파장에서 측정함으로써 동작한다. 흡수 파장은 에탄올(알코올 음료들에서 발견되고 술 취한 사람들에 의해 배출되는 알코올의 타입)에서 발견되는 화학 결합들에 대응한다. 검출 구역(104)으로부터의 에어 샘플은 흡입 개구부(408)를 통해 하우징(404)에 들어간다. 램프(412)는 제1 렌즈(416a)를 통해 그리고 하우징(404)으로 이동하는 적외선 빔(414)을 생성한다. 적외선 빔(414)은 하우징(404) 내에 위치되는 에어 샘플과 상호작용하여 에어 샘플 내의 알코올이 IR 광의 특정 파장들을 흡수하는 것을 허용한다. 그 다음, 적외선 빔(414)은 제2 렌즈(416b)를 통해 그리고 필터 휠(418)로 이동한다. 필터 휠(418)은 에탄올 내의 결합들에 의해 흡수되는 파장들을 필터링하도록 구성되는 협대역 필터들(420)을 포함한다. 그 다음, 적외선 빔(414)은 필터링된 후에, 광전지(422)와 상호작용하는 광의 양에 기초하여 전기 펄스를 생성하는 광전지(422)와 상호작용한다. 광전지(422)와 상호작용하는 광의 양은 에어 샘플에 존재하는 알코올의 양과 관련된다. 그 다음, 광전지(422)에 의해 생성되는 전기 펄스는 전기 펄스들을 해석하고 적외선 광의 흡수에 기초하여 에어 샘플의 알코올 함량을 계산하는 프로세서(424)에 송신된다. 프로세서(424)는 센서 모듈(206)(도 2)과 일체로 형성될 수 있거나, 검출 모듈(204) 또는 제어 모듈(208) 내에 위치될 수 있다.
도 5는 반도체 산화물 센서(506)를 포함하는 센서 모듈(206)(도 2)의 일 실시예이다. 반도체 산화물 센서(506)는 PCB(printed circuit board)(508)를 포함한다. PCB(508)는 가열 요소(510) 및 호흡 알코올 센서(512)를 포함한다. PCB(508)는 인터페이스 포트(514)를 통해 마이크로프로세서 또는 다른 회로 소자들과 접속된다. 가열 요소(510)는 호흡 알코올 센서(512)를 미리 정의된 온도로 워밍업하기 위해 동작한다. 호흡 알코올 센서(512)는 PCB(508)를 통해 통과되는 에어 샘플 내의 알코올의 존재에 반응을 나타낸다. 알코올의 존재는 하나 이상의 회로 특성들(예를 들어, 커패시턴스, 저항 등)을 변경할 것이며, 회로 특성들이 측정되어 에어 샘플의 알코올 함량으로 변환될 수 있다. 다양한 실시예들에서, PCB(508)는 교정 및 변환 데이터를 저장하기 위해 비휘발성 메모리 유닛(도시되지 않음)을 포함할 수도 있다. 변경되는 회로 특성들은 검출 모듈(204)(도 2) 또는 제어 모듈(208)(도 2) 내에 위치되는 프로세서에 의해 감시될 수 있으며, 모듈은 인터페이스 포트(514)를 통해 반도체 산화물 센서(506)와 접속된다. 다른 실시예들에서, 프로세서는 PCB(508)와 일체로 형성될 수 있다.
도 6은 차량(100)의 대시보드(108) 내에 위치되는 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)의 일 실시예를 포함하는 차량(100)의 내부 부분(600)을 예시한다. 도 6은 검출 모듈(204)에 대한 흡입구(616)가 위치될 수 있는 대시보드(108) 내의 가능한 위치들을 예시한다. 흡입구(616)는 대시보드(108) 상 또는 내의 이러한 위치들의 그 이상에 위치될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 흡입구(616) 및 검출기 모듈(204)은 부당 변경(tampering)을 방지하기 위해 대시보드(108) 내에 위치되는 것이 바람직할 것이다. 게다가, 제어 모듈(208)(도 2) 및 차량 상태 검출 모듈(210)(도 2)은 대시보드(108) 내에 위치될 수 있다. 도 6에 도시된 실시예에서, 제어 모듈(208) 및 차량 상태 검출 모듈(210)은 단일 일체 유닛(602)으로서 도시되고 부당 변경을 방지하기 위해 일체 유닛(602)이 대시보드(108) 내에 위치되는 것을 표시하기 위해 환영으로 도시된다. 제어 모듈(208) 및 차량 상태 검출 모듈(210)은 승객의 캐빈, 후드 아래를 제한 없이 포함하는 차량(100) 내의 다양한 위치들에 위치되거나, 차량 컴퓨터 시스템과 일체로 형성될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 일 실시예에서, 제어 모듈(208)은 자동차 정비공의 도움을 받거나 받지 않고 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)이 차량(100)의 소유자에 의해 비활성화되었을 때 상황을 기록하기 위해 데이터 수집 프로세스로 구성될 수 있다. 그러한 부당 변경 기록 및 검출 특징들은, 예를 들어, 사고 후 조사들에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)이 디스에이블되었고 따라서 이는 보험 커버리지를 무효로 만든다는 것을 결정하는데 도움이 될 수 있다.
이제 도 1-도 6을 참조하면, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 검출기 모듈(204) 및 검출기 모듈(204)에 결합되는 제어 모듈(208)을 포함한다. 검출기 모듈은 검출 구역(104) 내에서 알코올의 존재를 검출하며, 알코올의 존재는 검출 구역(104) 내의 운전자의 혈중 알코올 함량에 대응한다. 검출기 모듈(204)이 검출 구역(104) 내에서 알코올의 존재를 검출할 때, 제어 모듈은 특정 차량 시스템들을 활성화시키며, 디스에이블시킨다(특정 차량 시스템들의 동작을 방지하거나 실질적으로 방지함). 제어 모듈(208)은 술 취한 운전자에 의한 차량(100)의 동작을 방지하기 위해 연료 시스템, 변속기 시스템, 또는 점화 시스템과 같은 임계 차량 시스템들을 디스에이블시킬 수 있다. 제어 모듈(208)은 술 취한 운전자의 존재를 법 집행관 및 다른 운전자들에게 나타내기 위해 경적, 차량 라이트들, 또는 가청 경고와 같은 차량 시스템들을 활성화시킬 수도 있다. 검출 모듈(204)은 술 취한 운전자만 검출되도록 교정되지만 술 취한 승객이 검출 구역(104) 외부에 위치될 때는 정상 동작을 허용한다.
일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 운전자가 차량(100)에 들어갈 때 촉발될 수 있다. 촉발되면, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)이 개시되고 차량의 동작 전에 술 취한 운전자의 존재를 검출하기 위해 검출 모드에 들어간다. 검출 모드는, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)이 적어도 하나의 센서 및 로직을 통해 검출 구역(104) 내에서 알코올의 존재를 검출하는 프로세스이다. 일 실시예에서, 검출 프로세스는 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)에 의해 개시되며, 이 시스템은 검출 프로세스를 개시하는데 있어서 운전자의 상호작용에 의존하지 않는다. 운전자로부터 프로세스를 분리하는 것은, 음주 운전에 대한 예방 메커니즘으로서 현재 실패한, 자기 감시 활동에 대한 의존을 피하기 때문에 유리하다. 따라서, 촉발 조건은, 다른 센서들 중에서, 검출 구역(104)에 있는 점유자를 검출하기 위해 운전자 시트(106) 내에 위치되는 압력 스위치(도시되지 않음)와 같은 스위치의 활성화 또는 차량(100)의 점화 장치로의 키의 삽입일 수 있다.
따라서, 운전자 시트(106) 내에 위치되는 압력 스위치를 활성화시키면, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 검출 모듈(204) 및 제어 모듈(208)의 동작을 제어하는 로직을 통해 검출 프로세스를 개시할 것이다. 검출 프로세스에 따르면, 로직은 검출기 모듈(204)에게 차량(102)의 운전자 측 영역(104) 내에 위치되는 검출 구역(104)으로부터 흡입구(216)를 통한 에어 샘플들의 획득을 시작할 것을 명령할 것이다. 그 다음, 검출 모듈은 에어 샘플의 알코올 함량의 감지를 시작하기 위해 센서 모듈(206)을 활성화할 것이다. 일 실시예에서, 제어 모듈(208)은 차량의 동작을 미리 결정된 시간량 동안 지연시켜 검출 구역 내의 공기가 운전자에 의해 적절히 포화되는 것을 허용하여 검출 구역(104) 내의 공기를 샘플링하는 것에 기초하는 적절한 혈중 알코올 판독을 보장할 수 있다. 일 실시예에서, 검출 모듈(204)은 대시보드(108) 콘솔 내에 위치될 수 있다. 이 구성은, 운전자들이 검출 모듈을 차단하거나 검출 프로세스의 활성화를 방지함으로써 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)을 부당 변경하는 것을 방지하기 위해 검출 모듈(204)을 숨긴다. 일 실시예에서, 검출 모듈(204)은 검출 모듈(204)의 흡입구(216)가 차단될 때 차량(100)이 동작불가능하게 되도록 점화 장치에 결합될 수 있다.
로직은 술 취한 사람에 의한 차량(100)의 동작을 방지하기 위해 검출 구역(104) 내에서 술 취한 운전자의 존재를 검출하는 검출 프로세스를 제공한다. 그러나, 검출 프로세스는 술 취한 승객들의 존재를 검출하지 못할 것이고, 따라서 술 취한 승객들을 수송하는 술 취하지 않은 운전자에 의한 차량(100)의 동작을 방해하지 않을 것이다.
일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 차량의 현재 조건 상태를 결정하도록 구성되는 차량 상태 검출 모듈(210)을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 조건 상태는 차량이 이동하고 있는지 혹은 정지해 있는지를 포함할 수 있다. 조건 상태는 예를 들어 다른 조건 상태들 중에서 차량이 현재 운행되고 있는지 또는 차량에 현재 기어가 들어가 있는지에 관한 정보를 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 차량 상태 검출 모듈(210)은 제어 모듈(208)에 결합될 수 있다. 제어 모듈(208)은 어느 차량 시스템들이 활성화되거나 디스에이블되는지를 결정하기 위해 차량 상태 검출 모듈(210)로부터의 입력을 사용할 수 있다. 일 실시예에서, 제어 모듈(208)은 차량(100)이 현재 정지된 것을 차량 상태 검출 모듈(210)이 표시할 때와 같이, 그렇게 하는 것이 안전하다는 것을 차량 상태 검출 모듈(210)이 표시할 때 임계 차량 시스템들을 디스에이블시킬 수 있다.
차량 상태 검출 모듈(210)은 차량(100)이 이동하고 있지 않다는 것을 표시할 때, 제어 모듈(208)은 술 취한 운전자에 의한 차량의 현재 또는 후속 동작을 방지하기 위해 임계 차량 시스템들을 디스에이블시킬 수 있다. 일 실시예에서, 임계 차량 시스템들은 연료 시스템, 변속기 시스템, 또는 점화 시스템을 포함할 수 있다. 점화 시스템의 활성화를 방지함으로써, 제어 모듈(208)은 술 취한 사람이 차량(100)의 시동을 걸어서 동작시키는 것을 방지할 수 있다. 변속기 시스템 또는 연료 시스템을 디스에이블시키는 것은 또한 술 취한 사람이 차량(100)을 동작시키는 것을 방지할 것이다.
차량이 이미 움직인 경우에 술 취한 운전자가 검출될 때, 임계 차량 시스템들의 동작을 디스에이블시키는 것이 더 위험할 수 있다. 그러므로, 차량 상태 검출 모듈(210)은 차량(100)이 이동하고 있다는 것을 표시할 때, 제어 모듈(208)은 법 집행관 및 다른 운전자들에게 차량(100) 내의 술 취한 운전자의 존재를 알리기 위해 특정 차량 시스템들의 활성화를 야기할 수 있다. 일 실시예에서, 제어 모듈(208)에 의해 활성화될 수 있는 차량 시스템들은 차량 경적, 차량 라이트들, 또는 가청 경고를 포함한다. 일 실시예에서, 차량 라이트들은 술 취한 운전자의 시각적 표시를 제공하기 위해 플래시 온 및 오프하도록 제어 모듈에 의해 동작될 수 있다. 다른 실시예에서, 가청 경고 시스템은 차량(102)의 운전자가 술 취했다는 가청 경고를 소리 또는 미리 녹음된 메시지의 형태로 제공하는 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)과 함께 차량 내에 설치될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)(도 1-도 2)의 일 실시예를 예시한다. 일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 이동 장치(712), 이동 장치 검출 모듈(710) 및 제어 모듈(708)을 포함한다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 이동 장치(712)는 이동 알코올 검출 모듈(704)로서 도시된 검출 모듈(204)의 일 실시예를 포함한다. 이동 알코올 검출 모듈(704)은 적어도 하나의 센서(706)를 포함한다. 제어 모듈(208)은 이동 알코올 검출 모듈(704) 및 이동 장치 검출 모듈(710)로부터의 입력을 수신한다.
일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)(도 1-도 2)은 이동 알코올 검출 모듈(704)로부터의 신호들을 이동 장치 검출 모듈(710)로부터의 입력과 결합함으로써 동작한다. 이동 알코올 검출 모듈(704)은 이동 장치(712) 내에 위치된다. 술 취한 사람이 이동 장치(712)를 사용할 때, 이동 알코올 검출 모듈(704)은 장치의 사용자로부터 에어 샘플을 흡입하고, 센서(706)를 사용하여 에어 샘플의 알코올 함량을 결정한다. 이동 알코올 검출 모듈(706)은 이동 장치(712)를 사용하여 에어 샘플의 알코올 함량이 사람의 혈중 알코올 함량에 대응하도록 교정된다. 그 다음, 검출 모듈(704)은 이동 장치(712)의 사용자의 혈중 알코올 함량에 대응하는 값을 무선 신호를 통해 제어 모듈(708)에 송신한다. 무선 신호는 WiFi, 블루투스, GSM, 또는 CDMA 등과 같지만, 이들로 제한되지 않는 임의의 적절한 무선 프로토콜일 수 있다.
이동 알코올 검출 모듈(704)에 더하여, 제어 모듈(708)은 이동 장치 검출 모듈(710)로부터 입력을 수신한다. 이동 장치 검출 모듈(704)은 검출 구역(104) 내에서 이동 장치(712)의 존재를 검출하도록 구성된다. 이동 장치(712)가 검출 구역(104) 내에서 검출될 때, 이동 장치 검출 모듈(704)은 제어 모듈(708)에게 시그널링한다. 제어 모듈(708)이 검출 구역(104) 내에 위치되는 이동 장치(712)를 표시하는 신호를 이동 장치 검출 모듈(710)로부터 수신하고 이동 장치(712) 내에 위치되는 이동 알코올 검출 모듈(704)로부터 신호를 수신할 때, 제어 모듈(708)은 술 취한 운전자에 의한 차량의 동작을 방지하거나 제한하기 위해 다양한 차량 시스템들의 동작을 제어할 것이다.
이동 장치 검출 모듈(710)은 이동 장치(712)로부터 신호 송신들을 수신하는 다중 대역 안테나(714)를 포함하고 제어 모듈(708)은 이동 알코올 검출 모듈(704)로부터 신호 송신들을 수신하는 안테나(716)를 포함한다. 다양한 실시예들에서, 이동 장치 검출기 모듈(710) 및 제어 모듈(708)은 이 구성요소들이 서로의 부근에 위치될 때 안테나를 공유할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 이동 장치(712)는 핸드헬드 휴대용 장치, 컴퓨터, 때때로 스마트폰으로 지칭되는 이동 전화, 태블릿 개인용 컴퓨터(태블릿 PC), 랩톱 컴퓨터, 또는 임의의 그것의 조합으로 구현될 수 있다. 스마트폰들의 예들은 예를 들어 팜® 트레오® 스마트폰들(현재 휴렛 패커드 또는 HP)과 같은 팜® 제품들, 블랙베리®(RIM) 스마트폰들, 애플® 아이폰®, 모토롤라 드로이드®, HTC, 삼성, LG 등을 포함한다. 태블릿 장치들은 애플®에 의한 아이패드® 태블릿 컴퓨터 및 더 일반적으로 넷북® 컴퓨터들로 알려져 있는 일종의 경량 휴대용 컴퓨터들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 이동 장치(200)는 임의의 타입의 무선 장치, 이동국, 또는 내장 전원(예를 들어, 배터리)을 갖는 휴대용 컴퓨팅 장치, 이를테면, 랩톱 컴퓨터, 울트라 랩톱 컴퓨터, 통신 능력들을 갖는 PDA(personal digital assistant), 휴대 전화, 휴대 전화/PDA 조합, 이동 유닛, 가입자국, 사용자 단말, 휴대용 컴퓨터, 핸드헬드 컴퓨터, 팜톱 컴퓨터, 착용 컴퓨터, 미디어 플레이어, 페이저, 메시징 장치, 데이터 통신 장치 등을 포함하거나, 이들로서 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 이동 장치 검출기 모듈(710)은 운전자 시트(106) 내에 또는 부근에 3차원 구역으로서 정의되는 검출 구역(104) 내에 위치되는 이동 장치(712)의 존재를 검출하도록 구성된다. 이동 장치(712)의 존재를 검출하는 방법들은 이동 장치(712)에 의해 사용되는 무선 기술 통신 표준들에 기초하여 변화될 수 있다. 미국에서 사용될 수 있는 무선 기술 통신 표준들의 예들은 예를 들어 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템들, GSM(Global System for Mobile Communications) 시스템들, NADC(North American Digital Cellular) 시스템들, TDMA(Time Division Multiple Access) 시스템들, E-TDMA(Extended-TDMA) 시스템들, NAMPS(Narrowband Advanced Mobile Phone Service) 시스템들, WCDMA(Wide-band CDMA)와 같은 3G 시스템들, 4G 시스템들, CDMA-2000, UMTS(Universal Mobile Telephone System) 시스템들, iDEN(Integrated Digital Enhanced Network)(TDMA/GSM 변형) 등을 포함할 수 있다. 이러한 무선 통신 표준들은 당업자들에게 충분히 친숙하다. 이동 장치(712)에 의해 송신되는 라디오 주파수(RF) 신호들의 주파수 및 신호 강도는 네트워크 타입 및 통신 표준에 의존한다. 이동 장치 검출기 모듈(710)은, 일반적으로 말하면, 이동 장치(712)에 의해 송신되는 RF 신호, 또는 간단히 전자기 에너지 방사를 검출한다. 따라서, 일 실시예에서, 이동 장치 검출기 모듈(710)은 특정 셀룰러 주파수들 또는 셀룰러 주파수 대역들을 추적하도록 구성될 수 있거나 모든 이용가능 셀룰러 주파수들 또는 셀룰러 주파수 대역들을 스캐닝하고 이동 장치(712)에 의해 방출되는 RF 신호를 추적하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 이동 장치 검출기 모듈(710)은 다중 대역 안테나(714)에 결합되는 무선 센서(718)를 포함할 수 있다. 무선 센서(718)는 전자기 신호(720), 예컨대, 이동 장치(712)에 의해 방출되고 안테나(714)에 의해 수신되는 RF 신호에서 미리 결정된 신호 강도의 에너지를 검출하기 위해 동조될 수 있다. 이동 장치(712)에 의해 방출되는 전자기 신호(720)에 의해 방사되는 에너지의 신호 강도 또는 파워는 이동 장치(712)가 발신 호출을 걸고 있거나 또는 그렇지 않으면 셀룰러 기지국과 통신할(예를 들어, 기지국 신호들을 검색하거나 기지국 또는 셀과 접촉할) 때 가장 크다는 점이 이해될 것이다. 이동 장치(712)가 턴 오프되거나 셀룰러 기지국과 통신하고 있지 않은 경우에는 전자기 신호(720)에서 아주 적은 에너지가 방사된다. 후자의 경우에, 이동 장치(712)가 턴 온되지만 셀룰러 기지국과 통신하고 있지 않을 때, 이동 장치(712)는 이동 장치 검출기 모듈(710)이 극히 민감한 구성요소들을 포함할 때에만 가능하게 검출될 수 있다. 대부분의 종래 이동 장치들(712)은 대략 0.5 밀리와트(mW)에서 대략 수백 mW까지의 범위인 전력 레벨의 에너지를 방사한다. 적절한 감도의 이동 장치 검출기 모듈(710)은 이러한 범위의 전력 레벨에 있는 전자기 신호들(720)을 검출하도록 구성될 수 있다. 많은 무선 전자 장비는 전자기 신호(720)에서 저레벨 전력을 검출할 수 있고, 항공사들이 비행 거점들에서 동작하는 전자 장비에 대해 매우 민감하고, 일부 전자 장비가 블라스트 사이트들(blast sites) 부근에서 턴 오프되어야 하며, 휴대 전화들이 일부 타입들의 병원 장비 주위에서 턴 오프되어야 하는 하나의 이유이다.
예를 들어 GSM 표준을 사용하는 휴대 전화와 같은 이동 장치(720)는 검출가능 전파 장해를 생성한다는 것은 공지되어 있다. 휴대 전화가 (예를 들어, 무선 수신기, 스테레오 시스템, TV 세트, 유선/고정 전화 또는 심지어 다른 GSM 휴대 전화와 같은) 전자 장치 부근에서 사용될 때, GSM 휴대 전화로부터의 무선 송신들은 전자 장치에 의해 우연히 "픽업"될 수 있고 무선 송신의 포락선에 비례하는 신호가 전자 장치 내부에 생성될 수 있다는 것은 GSM 휴대 전화들의 사용자들에게 공지되어 있다. 실제로, 이러한 전형적으로 불필요한 신호는 전자 장치의 동작을 심지어 방해할 수 있다. 예를 들어, 전화가 착용자의 가슴에 매우 가까이 있을 때 GSM 신호가 적절한 페이스메이커 동작을 방해할 수 있으므로, GSM 휴대 전화들은 심장 페이스메이커들의 착용자들에게 잠재적 위험을 제시한다는 것이 특히 공지되어 있다.
일 실시예에서, 무선 센서(718)는 이동 장치가 셀룰러 기지국과 통신하고 있을 때 이동 장치(712)에 의해 생성되는 전자기 신호(720)의 검출가능 전파 장해를 활용하도록 구성된다. 이동 장치 검출기 모듈(710)의 무선 센서(718)가 전자기 신호(720)를 검출할 때, 그것은 검출 구역(104) 내에, 즉 운전자 시트(106) 내에 또는 부근에 위치되는 이동 장치(712)의 존재를 추정하고, 신호(722)를 제어 모듈(708)에 전달한다.
일 실시예에서, 무선 센서(718)는 이동 장치(712)에 의해 송신되는 전자기 신호(720)에서 에너지를 수확하는 에너지 수확기를 포함할 수 있다. 에너지 수확기는 방사된 에너지를 안테나(714)에서 수신하고 에너지를 전압 전위로 변환하여 검출기 모듈(704)을 통전시키고 신호(722)를 제어 모듈(708)에 전달한다. 다른 실시예들에서, 에너지 수확기는 무선 센서(718)로부터 분리될 수 있고 에너지 수확기에 의해 생성되는 전압 전위는 무선 센서(718)를 통전시키기 위해 사용될 수 있다. 임의의 실시예에서, 에너지 수확기에 의해 생성되는 전압 전위는 검출 구역(104) 내에서 이동 장치(712)의 존재를 결정하기 위해 이용된다. 따라서, 무선 센서(718)의 감도는 에너지 수확기가, 이동 장치(712)가 검출 구역(104) 내에 위치될 때 전형적으로 발생하는 방사된 에너지 레벨들에만 민감하고 검출 구역(104) 외부에 위치되는 이동 장치들에 의해 송신되는 전자기 에너지에 민감하지 않도록 조정된다. 이러한 방식으로, 술 취한 승객들은 이동 장치 검출기 모듈(710)을 촉발시키는 것 없이 검출 구역(104) 외부의 그들의 이동 장치들을 자유롭게 사용할 수 있다.
다른 실시예들에서, 이동 장치 검출기 모듈(710)은 차량(100)의 전기 시스템에 결합되고 차량 배터리에 의해 전원 공급될 수 있거나, 분리 배터리에 의해 전원 공급될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 이동 장치 검출기 모듈(710)은 이동 장치(712)에 의해 송신되는 전자기 신호(720)의 전력을 측정하는 주파수 스캐닝 및 전력 레벨 측정 모듈을 포함한다. 따라서, 이동 장치들이 검출 구역(104) 외부에 위치되는 것에 대응하는 송신 전력 레벨들에 대해 검출 신호(722)를 촉발시키지 않고, 이동 장치 검출기 모듈(710)은 이동 장치(712)가 검출 구역(104) 내에 위치되는 것에 대응하는 송신 전력 레벨들을 검출할 때 검출 신호(722)를 촉발시키기 위해 이동 장치 검출기 모듈(710)의 감도가 동조될 수 있다. 이것은 지향성 다중 대역 안테나가 검출 구역(104) 내에 위치되는 이동 장치(712)에 의해 방사되는 송신 전력 레벨에 최대로 민감하고 검출 구역(104) 외부에 위치되는 이동 장치들에 대한 송신 전력 레벨들에 최소로 민감하도록 지향성 다중 대역 안테나(714)를 전략적으로 위치시킴으로써 달성될 수 있다.
도 8은 이동 장치(712)에 의해 송신되는 전자기 신호(720)에 의해 방사되는 에너지를 검출하는 전력 센서 회로(800)의 일 실시예를 예시한다. 예시된 전력 센서 회로(800)는 도 7b와 관련하여 설명되는 무선 센서(718)의 일 실시예이다. 전력 센서 회로(800)는 또한 방사된 전자기 신호(720) 내의 에너지를 이동 장치(712)의 위치를 나타내는 전압 전위로 변환한다. 예시된 실시예에서, 전력 센서 회로(800)는 차량(100)의 전원 또는 분리 배터리에 연결되지 않는다. 오히려, 전력 센서 회로(800)는 그것의 전력을 이동 장치(712)에 의해 송신되는 전자기 신호(720)에 의해 방사되는 에너지로부터만 유도하는 에너지 수확기 회로의 일 구현이다. 안테나(714)에 의해 검출되는 전자기 신호(720)는 동조 회로(808)에 의해 필터링되어 이동 장치들에 의해 사용되는 가장 공통적인 주파수 대역들을 정합시킨다. 일 실시예에서, 동조 회로(808)는 전력 센서 회로(800)는 원하는 주파수 대역으로 동조시키기 위해 선택되는 인덕터(L) 및 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 당업자들은 디지털 또는 아날로그 동조 기술들을 사용하여 동조 회로가 구현될 수 있고 따라서 도 8에 도시된 실시예가 제한되지 않는다는 점을 이해할 것이다.
다이오드(Drf)는 RF 다이오드이고 안테나(714)에 의해 수신되고 L-C 회로에 의해 동조되는 전자기 신호(720)를 부분적으로 정류하는 역할을 한다. RF 다이오드의 출력은 커패시터(C0)를 미리 결정된 전위(Vd)로 충전한다. 따라서, 전력 센서 회로(800)는 방사된 전자기 신호(720)를 차량(100) 내의 이동 장치(712)의 위치에 대응하는 전압 전위(Vd)로 변환한다. 이제 도 7a-도 8을 참조하면, 출력 커패시터(C0)를 가로지르는 전압 전위(Vd)가 미리 결정된 레벨을 초과할 때, 그것은 검출 구역(104) 내에 이동 장치(712)가 존재함을 표시한다. 전압 전위(Vd)는 비교기(810)에 의해 임계값 전압(Vt)과 비교된다. 임계값 전압(Vt)은 이동 장치(712)가 검출 구역(104) 내에 위치되는 것에 대응하는 전압 레벨로서 미리 결정된다. 비교기(810)의 출력은 검출 로직 모듈(806)에 제공되며, 검출 로직 모듈은 이동 장치 검출기 모듈(710)의 일부일 수 있다. 그 다음, 검출 로직 모듈(806)은 검출 신호(722)를 생성하고 검출 신호(722)를 제어 모듈(708)에 전달한다. 검출 신호(722)를 수신하면, 제어 모듈(708)은 이동 알코올 검출 모듈(704)에 의해 생성되는 알코올 검출 신호(724)와 함께 검출 신호(722)를 사용하여 술 취한 운전자를 식별하고 차량의 동작을 제어할 수 있다.
도 8에 예시된 실시예에서, 동조 회로(808)는 가장 인기있는 휴대 전화 주파수들을 포함하는 대역폭을 갖도록 구현될 수 있다. 동조 회로(808)는 고정되므로, 그것은, 아래의 표 1에 나타낸 바와 같이, 대략 0.8에서 대략 2 GHz까지의 전자기 신호들(720)을 수신하기 위해 넓은 주파수 대역으로 동조된다. 그러나, 다른 실시예들에서, 도 9와 관련하여 설명되는 바와 같이, 동조 회로(808)는 전력 센서 회로(800)를 검출 구역(104) 내에 위치되는 이동 장치(712)의 적절한 주파수 대역에 더 정확히 동조시키기 위해 다수의 동조 요소들 사이에서 스위칭하고 다수의 주파수들에 대한 검출 구역(104)을 스캐닝하는 주파수 대역 스캐너를 포함할 수 있다.
도 9는 안테나(714)와 직렬인 스캐너(904)를 갖는 동조 회로(908)를 포함하는 전력 센서 회로(900)의 일 실시예를 예시한다. 스캐너(904)는 로직 모듈(906)에 의해 제어되고 다수의 주파수 대역들을 스위프(sweep)한다. 이제 도 7a-도 9를 참조하면, 로직 모듈(906)은 동조 소자들(L1, L2, Ln)을 동조 회로(908)로 주기적으로 스위칭하여 검출 구역(104) 내에 위치되는 이동 장치(712)와 연관되는 다양한 주파수 대역들을 감시한다. 전압 전위(Vd)는 비교기(910)에 의해 임계값 전압(Vt)과 비교된다. 임계값 전압(Vt)은 이동 장치(712)가 검출 구역(104) 내에 위치되는 것에 대응하는 전압 레벨로서 미리 결정된다. 다른 점들에서, 도 9에 도시된 전력 센서 회로(900)는 도 8에 도시된 전력 센서 회로(800)와 유사한 방식으로 동작한다.
도 10은 이동 장치(712)의 업링크 활동을 감시하는 다중 대역 검출기(1000)의 개략도를 예시한다. 예시된 실시예에서, 다중 대역 검출기(1000)는 휴대 전화 업링크 주파수 대역들의 고속 스캐닝을 CDMA, GSM, PCS, 및 WCDMA에 제공한다. 단지향성 다중 대역 안테나(1008)는 검출 구역(104) 내에 위치되는 이동 장치(712)로부터 신호들(1006)을 수신한다. 스캐너(1010)는 활성 또는 유휴 상태에 있는 검출 구역(104) 내에 위치되는 이동 장치들(712)에 대한 CDMA, GSM, PCS, 및 WCDMA 주파수 대역들을 연속적으로 스캐닝한다. 검출기 모듈(710)은 이전에 논의된 바와 같이, 술 취한 운전자의 존재를 검출하는 검출 신호(1012)를 제어 모듈(708)에 제공한다. 도 10에 도시된 다중 대역 검출기(1000)에 의해 커버되는 업링크 주파수들은 아래의 표 1에 리스트된다.
무선 인터페이스 주파수 대역(Mhz)
북아메리카
GSM-850, GSM-900, CDMA, 셀룰러
 824-849
890-915
GSM-1900/PCS-1900 1850-1910
유럽 연합/아시아/오스트레일리아
E-GSM-900 880-915
GSM 1800(DCS-1800) 1710.2-184.8
WCDMA/UMTS 1920-1980
다중 대역 검출기(1000)는 검출 구역(104) 내에서 이동 장치(712)의 존재를 검출하기 위해 방사된 에너지를 단지향성 다중 대역 안테나(1008)에 의해 수신되는 신호(1006)에서 검출하고 RF 전력 측정들을 저레벨들에서 검출기 모듈(710)에 의해 수행하도록 다양한 구성요소들을 사용하여 구현될 수 있다. RF 전력 레벨은 직접 측정될 수 있거나 샘플링될 수 있다. 최근에, 무선 네트워킹 및 이동 전화 애플리케이션들을 위해 의도되는 다수의 집적된 RF 전력 검출기들이 이용가능해졌다. 이 집적 회로들은 집적 회로 기술을 사용하여 대량으로 생산되므로, 그들은 일관되고 비싸지 않으며 - 종종 도 8 및 도 9에 도시된 RF 다이오드(Drf)와 같은 전형적인 마이크로파 다이오드들보다 더 싸다. 그들 중 다수는 동작을 위해 수개의 아마추어 마이크로웨이브 대역들을 커버하는 GHz 영역에 특정되고, 몇 개는 10 GHz 이상까지 동작한다.
일 실시예에서, RF 전력 검출기 모듈(1002)은 7GHz까지 정격되는 선형 기술들로부터의 LTC5508 집적 회로에 의해 구현될 수 있으며, 이는 표 1에 나타낸 이동 장치 주파수 대역들에 요구되는 대역폭 내에 있다. 이 집적 회로는 수 밀리암페어를 3 내지 5 볼트에서 동작시키는 것을 필요로 하고 차량의 전원 또는 분리 배터리에 연결될 것이다. 60 dB의 동적 범위로 3 GHz까지 정격되는 LT5534 대수 증폭기형 검출기는 LTC5508 집적 회로에 의해 검출되는 RF 전력 신호를 증폭하기 위해 이용될 수 있다.
다중 대역 검출기(1000)는 이동 장치(712)에 의해 송신되는 RF 전력을 측정하기 위해 이용되고 또한 안테나 방사 패턴 측정에 이용될 수 있다. 다중 대역 검출기(1000)의 감도는 이동 장치(712)로부터 RF 누설을 검출하는 "RF 스니퍼"와 같이 저레벨 전력 측정들에 유용할 수 있다. 다중 대역 검출기(1000)는 다중 대역 안테나(1006)로부터 변조를 검출하고 잡음 레벨들을 검출하기 위해 사용될 수 있도록 빠른 응답을 제공한다.
본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명되는 다양한 예시적 기능 요소들, 로직 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, DSP(Digital Signal Processor), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 다른 프로그램가능 논리 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 구성요소들, 또는 본 명세서에 설명되는 기능들을 수행하도록 설계되는 임의의 그의 결합에 의해 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안에서, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 또는 상태 기계일 수 있다. 프로세서는 또한 사용자 인터페이스와 통신하고, 사용자에 의해 입력되는 명령들을 수신하는 사용자 인터페이스 포트를 갖고, 프로세서의 제어 하에 및 사용자 인터페이스 포트를 통한 통신에 의해 동작하는 프로그램을 포함하는 전자 정보를 저장하는 적어도 하나의 메모리(예를 들어, 하드 드라이브 또는 다른 유사한 스토리지, 및 랜덤 액세스 메모리), 및 그의 출력을 임의의 종류의 비디오 출력 포맷을 통해 생성하는 비디오 출력을 갖는 컴퓨터 시스템의 일부일 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명되는 다양한 기능 요소들, 로직 블록들, 모듈들, 및 회로 소자들의 기능들은 적절한 소프트웨어와 공동으로 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어는 물론 전용 하드웨어의 사용을 통해 수행될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 기능들은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서, 또는 복수의 개별 프로세서들에 의해 제공될 수 있으며, 그의 일부는 공유될 수 있다. 더욱이, "프로세서" 또는 "컨트롤러"라는 용어의 명시적 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 배타적으로 지칭하도록 해석되지 않아야 하고, DSP 하드웨어, 소프트웨어를 저장하는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 및 비휘발성 스토리지를 제한 없이 암시적으로 포함할 수 있다. 다른 하드웨어, 컨벤셔널(conventional) 및/또는 커스텀(custom)이 포함될 수도 있다. 유사하게, 도면들에 도시된 임의의 스위치들은 단지 개념적인 것이다. 그들의 기능은 프로그램 로직의 동작을 통해, 전용 로직을 통해, 프로그램 제어 및 전용 로직의 상호 작용을 통해, 또는 심지어 수동으로 수행될 수 있으며, 특정 기술은 맥락으로부터 더 구체적으로 이해되는 바와 같이 구현자에 의해 선택가능하다.
본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명되는 다양한 기능 요소들, 로직 블록들, 모듈들, 및 회로 소자들은 컴퓨팅 및 처리 동작들을 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)에 제공하기 위해 소프트웨어 프로그램 명령어들을 실행하는 처리 유닛을 포함할 수 있다. 처리 유닛이 단일 프로세서 아키텍처를 포함할 수 있을지라도, 설명된 실시예들에 따른 임의의 적절한 프로세서 아키텍처 및/또는 임의의 적절한 수의 프로세서들이 있다는 점이 이해될 수 있다. 일 실시예에서, 처리 유닛은 단일 통합 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다.
도 11은 술 취한 운전자에 의한 차량의 동작을 방지하거나 제어하는 방법의 일 양태의 일 실시예를 예시한다. 에어 샘플은 검출 구역으로부터 획득된다(1102). 그 다음, 에어 샘플은 알코올의 존재에 대해 테스트된다(1104). 에어 샘플은 미리 결정된 값보다 높은 알코올 함량을 가질 때, 신호가 생성되어 송신된다(1106). 차량의 현재 상태를 나타내는 신호가 또한 생성되어(1108) 송신된다(1106). 차량 상태 신호가 체크되고(1110, 1114) 차량이 정지해 있을 때, 임계 차량 시스템은 차량의 동작을 방지하기 위해 디스에이블된다(1112). 차량이 움직일 때, 차량 동작은 술 취한 조작자의 존재를 표시하기 위해 활성화된다.
도 12는 차량 내의 미리 결정된 검출 구역 내에 위치되는 이동 장치의 존재를 결정하는 논리도(1200)의 일 실시예를 예시한다. 이제 도 7a-도 12를 참조하면, 일 실시예에서, 검출 모듈(710)은 통신 신호(720)를 수신한다(1202). 검출 모듈(710)은 통신 신호(720)가 차량(100) 내의 미리 결정된 검출 구역(104) 내에 위치되는 이동 장치(712)에 의해 송신된 것을 결정한다(1204). 제어 모듈(710)은 제어 신호를 미리 결정된 검출 구역(104) 내에 위치되는 이동 장치(712)에 송신한다(1206).
일 실시예에서, 검출 모듈(710)은 전압 전위(Vd)가 미리 결정된 임계값(Vt)과 실질적으로 같을 때 검출 신호(722)를 제어 모듈(708)에 송신하며, 미리 결정된 임계값(Vt)의 전압 전위는 미리 결정된 검출 구역(104) 내에 이동 장치(712)가 존재함을 표시한다.
일 실시예에서, 검출 모듈(710)은 이동 장치(712)와 연관되는 복수의 주파수 대역들을 스캐닝한다. 검출 모듈(710)에 의해 수신되는 복수의 주파수 대역들 내의 통신 신호(720)의 방사된 전력 레벨은 검출 모듈(710)에 의해 감시된다. 검출 모듈(710)은 측정된 방사 전력 레벨이 적어도 미리 결정된 값(Vt)과 실질적으로 같을 때 검출 신호(722)를 제어 모듈(708)에 송신한다.
일 실시예에서, 검출 모듈(710)은 수신된 통신 신호(720)에서 에너지를 수확하고 검출 구역(104) 내의 이동 장치(104)의 위치에 대응하는 전압 전위를 생성한다.
일 실시예에서, 제어 모듈(708)은 차량(100)의 기능 시스템을 감시한다. 제어 신호의 송신은 감시된 기능 시스템이 활성화될 때 활성화되고 검출 모듈(710)은 통신 신호가 미리 결정된 검출 구역(104) 내에 위치되는 이동 장치(712)에 의해 송신된 것을 결정한다. 일 실시예에서, 차량(100)의 기능 시스템은 점화 시스템, 변속기 시스템, 및 센서 중 어느 하나이다.
일 실시예에서, 제어 모듈(708)이 검출 신호(722)를 수신할 때, 제어 모듈(708)은 이동 장치(104)를 재밍(jam)하거나, 이동 장치(104)의 적어도 하나의 기능을 재밍하거나, 이동 장치(104)의 동작을 핸즈프리 교체 시스템으로 재지향시킨다.
다양한 실시예들에서, 이동 장치(104)는 상이한 타입들의 무선 네트워크 시스템들 또는 프로토콜들에 따라 음성 및/또는 데이터 통신 기능성을 제공하도록 구성될 수 있다. 데이터 통신 서비스들을 제공하는 적절한 무선 네트워크 시스템들의 예들은 IEEE 802.1 a/b/g/n 시리즈의 표준 프로토콜들 및 변형들(또한 "WiFi"로 지칭됨)과 같은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802. xx 시리즈의 프로토콜들, IEEE 802.16 시리즈의 표준 프로토콜들 및 변형들(또한 "WiMAX"로 지칭됨), IEEE 802.20 시리즈의 표준 프로토콜들 및 변형들 등을 포함할 수 있다. 게다가, 이동 장치(200)는 EDR(Enhanced Data Rate)을 갖는 블루투스 사양 버전들 v1.0, v1.1, v1.2, v1.0, v2.0뿐만 아니라, 하나 이상의 블루투스 프로파일들 등을 포함하는 블루투스 SIG(Special Interest Group) 시리즈의 프로토콜들에 따라 동작하는 블루투스 시스템과 같은 상이한 타입들의 단거리 무선 시스템들을 이용할 수 있다. 다른 예들은 EMI(electromagnetic induction) 기술들과 같은 적외선 기술들 또는 근거리 무선 통신 기술들 및 프로토콜들을 사용하는 시스템들을 포함할 수 있다. EMI 기술들의 예는 수동 또는 능동 RFID(radio-frequency identification) 프로토콜들 및 장치들을 포함할 수 있다.
도 13은 차량(100)의 대시보드(108) 내에 위치되는 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)의 일 실시예를 포함하는 차량(100)의 내부 부분을 예시한다. 도 13은 이동 장치 검출 모듈(710)이 위치될 수 있는 대시보드(108) 내의 3개의 잠재적인 위치를 예시한다. 이동 장치 검출 모듈(710)은 대시보드(108) 상의 또는 내의 이러한 위치들 중 하나 이상 내에 위치될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 이동 장치 검출 모듈(710)은 사용자 부당 변경을 방지하기 위해 대시보드(108) 내에 위치되는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 이동 장치 검출 모듈(710)은 검출 및 제어 시스템(102)이 대시보드(108) 내에 위치되는 것을 표시하기 위해 환영으로 도시된다. 다른 실시예에서, 제어 모듈(708)은 자동차 정비공의 도움을 받거나 받지 않고 이동 장치 검출 모듈(710)이 차량(100)의 소유자에 의해 비활성화되었을 때 상황을 기록하기 위해 데이터 수집 프로세스로 구성될 수 있다.
이제 도 7a-도 13을 참조하면, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 이동 장치 검출기 모듈(710) 및 이동 장치 검출기 모듈(710)에 결합되는 제어 모듈(708)을 포함한다. 이동 장치 검출기 모듈(710)은 검출 구역(114)("디스커버리 엄브렐라(Discovery Umbrella)") 내에서 이동 장치(712)의 존재를 검출한다. 이동 장치 검출기 모듈(710)이 검출 구역(104) 내에서 이동 장치(712)의 존재를 검출할 때, 제어 모듈(708)은 제어 신호를 송신하는 재밍 모듈(jamming module)을 활성화시킨다. 제어 신호는 검출 구역(114) 외부에 위치되는 이동 장치들을 방해하는 것 없이 이동 장치가 검출 구역(104) 내에 위치될 때 이동 장치(712)의 동작을 방해한다.
일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 운전자가 차량(100)에 들어갈 때 촉발될 수 있다. 촉발되면, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 초기화되고 검출 모드에 들어가서 비통신 시스템("NoCom system")을 설정한다. 검출 모드는 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)이 하나 이상의 센서(들) 및 로직을 통해 RF, Wi-Fi, 셀룰러, 및 위성 통신 신호들과 같은 모든 전자기 신호들(720)의 존재를 이동 장치(712)로부터 검출하는 프로세스이다. 일 실시예에서, 검출 프로세스는 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)에 의해 개시되며, 이 시스템은 검출 프로세스를 개시하는 운전자의 상호작용에 의존하지 않는다. 젊은 운전자 및 나이든 운전자로부터 프로세스를 분리하는 것은, 현재, 현 제정 법으로도 집행에 실패한, 자기 감시 활동에 대한 의존을 피하기 때문에 유리하다. 따라서, 촉발 조건은 다른 센서들 중에서 차량(100)의 점화 스위치(1302)와 같은 스위치의 활성화 또는 차량(100)의 자동 변속기의 "주차" 센서(1304)의 비활성화일 수 있다.
따라서, 차량(100)이 점화되면, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 이동 장치 검출 모듈(710) 및 제어 모듈(708)의 동작을 제어하는 로직을 통해 검출 프로세스를 개시할 것이다. 검출 프로세스에 따르면, 로직은 센서 모듈(718)에게 차량(100)의 운전자 측(106) 영역 내의 검출(104) 내의 이동 장치(712)에 의해 방출되는 임의의 타입의 통신 신호들(722)에 대한 감지 또는 스캐닝을 개시하라고 명령할 것이다. 일 실시예에서, 센서 모듈(718)은 대시보드(108) 콘솔 내에 및/또는 핸즈프리 세트의 마이크로폰 내에 위치될 수 있다. 이 구성은 센서 모듈(718)을 숨기고, 센서 모듈(718)을 차단함으로써 운전자들이 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)을 부당 변경하는 것을 방지하거나 검출 프로세스의 활성화를 방지할 것이다. 일 실시예에서, 센서 모듈(718)은 센서 모듈(718)이 차단될 때 차량(100)이 동작불가능하게 되도록 하기 위해 점화 스위치(1302)에 연결될 수 있다.
로직은 운전자가 이동 장치(712)를 적절히 사용하는 것을 방지하기 위해 검출 구역(104) 내에 위치되는 이동 장치(712)에 의해 방출되는 통신 신호들(720)을 검출하는 검출 프로세스를 제공한다. 검출 프로세스는 운전자 측 이동 장치(712)의 제어를 검출하여 취할 것이다. 그러나, 로직은 승객들이 검출 구역(104) 외부의 그들의 이동 장치들을 사용하는 것을 방지하지 않을 것이다.
검출 프로세스가 개시되면, 이동 장치(712)가 스마트폰이고 검출 구역(104) 내에서 검출될 때, 일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 차량(100) 핸즈프리 통신 시스템에 자동으로 연결될 수 있다. 어떤 핸즈프리 통신 시스템도 이용가능하지 않으면, 이동 장치(712)는 재밍 모듈에 의해 송신되는 제어 신호들에 의해 디스에이블될 것이다. 그럼에도 불구하고, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 항상 긴급 911 호출들을 허용할 것이다.
게다가, 검출 프로세스가 개시되면, 이동 장치(712)가 스마트폰이고 검출 구역(114) 내에서 검출될 때, 일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 이동 장치(712)의 착신/발신 문자 메시징 특징들을 디스에이블시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 모든 착신 문자 메시지들은 현재 흔히 있는 일이지만 저장될 것이다. 일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 블루투스/핸즈프리 시스템을 통해 문자를 다시 판독할 뿐만 아니라 블루투스/핸즈프리 통신 시스템을 통해 음성 활성화 문자로 응답하도록 로직을 통해 구성된다. 그러한 일 실시예에서, 재밍 모듈은 1차 셀룰러 통신 채널에 부수적인 블루투스 무선 연결 또는 임의의 다른 연결과 같은 2차 채널을 통해 이동 장치(712)와 통신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 재밍 모듈은 이동 장치(712)의 1차 통신 채널 상에서만 또는 추가로 하나 이상의 2차 셀룰러 통신 채널들에서 통신할 수 있다.
더욱이, 검출 프로세스가 개시되면, 이동 장치(712)가 스마트폰이고 검출 구역(104) 내에서 검출될 때, 일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 착신/발신 이메일링 특징들을 디스에이블시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 모든 착신 이메일들은 현재 흔히 있는 일이지만 저장될 것이다. 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 블루투스/핸즈프리 시스템을 통해 이메일을 다시 판독할 뿐만 아니라 블루투스/핸즈프리 통신 시스템을 통해 음성 활성화 이메일로 응답하도록 로직 모듈을 통해 구성된다.
더욱이, 검출 프로세스가 개시되면, 이동 장치(712)가 아이패드® 또는 넷북® 장치이고 검출 구역(104) 내에서 검출될 때, 일 실시예에서, 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 착신/발신 문자 메시징/이메일링 특징들을 디스에이블시키도록 구성된다. 모든 착신 이메일들은 흔히 있는 일이지만 저장될 것이다. 알코올 검출 및 차량 제어 시스템(102)은 블루투스/핸즈프리 시스템을 통해 이메일/문자를 다시 판독할 뿐만 아니라 블루투스/핸즈프리 통신 시스템을 통해 음성 활성화 이메일/문자로 응답하도록 로직 모듈을 통해 구성된다.
본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명되는 다양한 기능 요소들, 로직 블록들, 모듈들, 및 회로 소자들의 기능들은 처리 유닛에 의해 실행되는 소프트웨어, 제어 모듈들, 로직, 및/또는 로직 모듈들과 같은 컴퓨터 실행가능 명령어들의 일반적 맥락에서 구현될 수 있다. 일반적으로, 소프트웨어, 제어 모듈들, 로직, 및/또는 로직 모듈들은 특정 동작들을 수행하도록 배열되는 임의의 소프트웨어 요소를 포함한다. 소프트웨어, 제어 모듈들, 로직, 및/또는 로직 모듈들은 특정 업무들을 수행하거나 특정 추상 데이터 타입들을 구현하는 루틴들, 프로그램들, 객체들, 구성요소들, 데이터 구조들 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어, 제어 모듈들, 로직, 및/또는 로직 모듈들 및 기술들의 구현은 어떤 형태의 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되며 및/또는 어떤 형태의 컴퓨터 판독가능 매체에 걸쳐 송신될 수 있다. 이와 관련하여, 컴퓨터 판독가능 매체는 임의의 이용가능한 매체 또는 정보를 저장하기 위해 사용가능하고 컴퓨팅 장치에 의해 액세스가능한 매체일 수 있다. 일부 실시예들은 또한 통신 네트워크를 통해 링크되는 하나 이상의 원격 처리 장치들에 의해 동작들이 수행되는 분산 컴퓨팅 환경들에서 실시될 수 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서, 소프트웨어, 제어 모듈들, 로직, 및/또는 로직 모듈들은 메모리 저장 장치들을 포함하는 로컬 및 원격 컴퓨터 저장 매체 둘 다에 위치될 수 있다.
게다가, 본 명세서에 설명되는 실시예들은 예시적 구현들을 예시하고, 기능 요소들, 로직 블록들, 모듈들, 및 회로 소자들은 설명된 실시예들과 일치하는 다양한 다른 방식들로 구현될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 더욱이, 그러한 기능 요소들, 로직 블록들, 모듈들, 및 회로 소자들에 의해 수행되는 동작들은 주어진 구현을 위해 결합 및/또는 분리될 수 있고 보다 많은 수 또는 보다 적은 수의 구성요소들 또는 모듈들에 의해 수행될 수 있다. 본 개시를 읽으면 당업자들에게 명백해지는 바와 같이, 본 명세서에 설명되고 예시된 개별 실시예들 각각은 본 개시의 범위로부터 벗어나는 것 없이 다른 수개의 양태들 중 어느 하나의 특징들로부터 용이하게 분리되거나 특징들과 결합될 수 있는 이산 구성요소들 및 특징들을 갖는다. 임의의 열거된 방법은 열거되는 이벤트들의 순서로 또는 논리적으로 가능한 임의의 다른 순서로 수행될 수 있다.
"일 실시예" 또는 "하나의 실시예"에 대한 임의의 참조는 실시예와 관련하여 설명되는 특정 특징, 구조, 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함되는 것을 의미한다는 것에 주목할 가치가 있다. 명세서 내의 "일 실시예에서" 또는 "일 양태에서"라는 구의 출현은 반드시 동일한 실시예를 모두 지칭하는 것은 아니다.
구체적으로 다르게 제시되지 않으면, "처리하는", "컴퓨팅하는", "계산하는", "결정하는" 등과 같은 용어들은 컴퓨터 또는 컴퓨팅 시스템, 또는 범용 프로세서와 같은 유사한 전자 컴퓨팅 장치, DSP, ASIC, FPGA 또는 다른 프로그램가능 논리 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 구성요소들, 또는 레지스터들 및/또는 메모리들 내의 물리적 양들(예를 들어, 전자)로서 표현되는 데이터를 메모리들, 레지스터들 또는 다른 그러한 정보 스토리지, 송신 또는 디스플레이 장치들 내의 물리적 양들로 유사하게 표현되는 다른 데이터로 조작하며 및/또는 변환하는 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계되는 임의의 그의 결합의 동작 및/또는 프로세스들을 지칭한다는 점이 이해될 수 있다.
일부 실시예들은 그의 파생어들과 함께 "결합된" 및 "연결된"이라는 표현을 사용하여 설명될 수 있다는 점에 주목할 가치가 있다. 이 용어들은 서로에 대한 동의어들로서 의도되지 않는다. 예를 들어, 일부 실시예들은 2개 이상의 요소들이 서로 직접 물리적으로 또는 전기적으로 접촉되는 것을 표시하기 위해 "연결된" 및/또는 "결합된"이라는 용어들을 사용하여 설명될 수 있다. 그러나, "결합된"이라는 용어는 2개 이상의 요소들이 서로 직접 접촉되지 지만, 여전히 서로 협력하거나 상호 작용하는 것을 의미할 수도 있다. 소프트웨어 요소들에 대해, 예를 들어, "결합된"이라는 용어는 인터페이스들, 메시지 인터페이스들, API(application program interface), 교환 메시지들 등을 지칭할 수 있다.
당업자들은 본 명세서에 명시적으로 설명되거나 도시되지 않았을지라도, 본 개시의 원리들을 구체화하고 그의 범위 내에 포함되는 다양한 배열들을 안출할 수 있다는 점이 이해될 것이다. 더욱이, 본 명세서에 열거되는 예들 및 조건 언어는 본 개시에 설명되는 원리들 및 본 기술을 촉진하는데 기여되는 개념들을 이해할 시에 독자를 원조하도록 주로 의도되고, 그러한 구체적으로 열거된 예들 및 조건들에 제한되지 않는 것으로 해석되어야 한다. 더욱이, 원리들, 양태들, 및 실시예들뿐만 아니라 그의 특정 예들을 열거하는 본 명세서 내의 모든 진술들은 그의 구조적 및 기능적 등가물들 둘 다를 포함하도록 의도된다. 게다가, 그러한 등가물들은 현재 공지된 등가물들 및 장래에 개발될 등가물들 둘 다, 즉 구조에 관계없이 동일한 기능을 수행하는 개발된 임의의 요소들을 포함하도록 의도된다. 그러므로, 본 개시의 범위는 예시적 양태들 및 본 명세서에 도시되고 설명된 양태들에 제한되도록 의도되지 않는다. 오히려, 본 개시의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 구체화된다.
본 개시의 맥락(특히 이하의 청구항들의 맥락)에 사용되는 "일(a)" 및 "하나의(an)" 및 "상기(the)"라는 용어들 및 유사한 지시 대상들은 본 명세서에 다르게 표시되거나 맥락에 의해 확실히 부정되지 않으면, 단수 또는 복수 둘 다를 커버하도록 해석되어야 한다. 본 명세서에서 값들의 범위들의 열거는 범위 내에 있는 각각의 분리 값을 개별적으로 언급하는 속기 방법의 역할을 하도록 단지 의도된다. 본 명세서에서 다르게 표시되지 않으면, 각각의 개별 값은 그것이 여기에 개별적으로 열거되는 것처럼 본 명세서에 포함된다. 본 명세서에 설명되는 모든 방법들은 본 명세서에서 다르게 표시되거나 맥락에 의해 확실히 부정되지 않으면 임의의 적절한 순서로 수행될 수 있다. 본 명세서에 제공되는 임의의 및 모든 예들, 또는 예시적 언어(예를 들어, "와 같은", "상기 경우에", "예로서")의 사용은 본 발명을 더 잘 조명하도록 단지 의도되고 다르게 청구되는 본 발명의 범위에 제한을 제기하지 않는다. 본 명세서 내의 어떤 언어도 본 발명의 실시예 필수적인 임의의 청구되지 않은 요소를 표시하는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 청구항들은 임의의 선택적 요소를 배제하도록 드래프트될 수 있다는 점에 더 주목한다. 이와 같이, 이러한 진술은 청구항 요소들의 열거와 관련되는 오로지, 단지 및 등과 같은 배타적 전문 용어의 사용, 또는 소극적 한정의 사용을 위한 선행사(antecedent basis)의 역할을 하도록 의도된다.
본 명세서에 개시된 대안적 요소들 또는 실시예들의 그룹화들은 제한으로서 해석되지 않아야 한다. 각각의 그룹 부재는 개별적으로 또는 본 명세서에서 발견되는 그룹의 다른 부재들 또는 다른 요소들과 임의의 결합으로 언급되고 주장될 수 있다. 룹의 하나 이상의 부재들은 편리성 및/또는 특허성의 이유들로 그룹에 포함되거나 그룹으로부터 삭제될 수 있는 것이 예상된다.
실시예들의 특정 특징들이 상술한 바와 같이 예시되었을지라도, 많은 수정들, 치환들, 변경들 및 등가물들은 이제 당업자들에게 떠오를 것이다. 그러므로, 첨부된 청구항들은 개시된 실시예들의 범위 내에 있을 때 모든 그러한 수정들 및 변경들을 커버하도록 의도된다는 점이 이해되어야 한다.

Claims (23)

  1. 운전자의 혈중 알코올 함량에 기초하여 차량 동작을 제어하는 장치로서,
    상기 운전자의 혈중 알코올 함량을 나타내는 제1 전기 신호를 생성하도록 구성되는 센서를 포함하고 상기 차량 내에 위치되는 검출기 모듈 - 상기 제1 전기 신호는 차량의 운전자 시트 측 내의 또는 부근의 3차원 구역으로서 정의되는 미리 결정된 차량 구역 내에 있는 공기의 알코올 함량을 측정함으로써 생성되며, 상기 검출기 모듈은 상기 공기의 알코올 함량을 측정하며 상기 운전자의 상기 검출기 모듈과의 상호작용에 의존하지 않고, 상기 센서는 상기 미리 결정된 차량 구역 내에 위치하는 공기의 부피에 따라 교정됨(calibrated) -;
    상기 차량 내에 위치되는 제어 모듈 - 상기 제어 모듈은 상기 검출기 모듈에 전기적으로 결합되고, 상기 검출기 모듈로부터 상기 제1 전기 신호를 수신하도록 구성됨 - ; 및
    이동 장치 검출 모듈
    을 포함하고,
    상기 이동 장치 검출 모듈은, 상기 미리 결정된 차량 구역 내에 위치되는 이동 장치의 존재를 검출하고, 상기 이동 장치의 존재가 검출되면 제2 전기 신호를 상기 제어 모듈에 송신하도록 구성되고,
    상기 제어 모듈은, 상기 센서로부터 상기 제어 모듈에 의해 수신되는 상기 제1 전기 신호 및 상기 이동 장치 검출 모듈로부터 상기 제어 모듈에 의해 수신되는 상기 제2 전기 신호에 응답하여 적어도 하나의 차량 동작을 제어하도록 구성되는, 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    차량 동작 조건을 나타내는 상태 신호를 생성하는 차량 상태 검출기 모듈을 포함하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 상태 신호는 정지 차량을 나타내며, 상기 제어 모듈은 점화 시스템, 연료 시스템, 및 변속기 시스템 중 적어도 하나에 대한 동작을 방지하는 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 상태 신호는 이동 차량을 나타내며, 상기 제어 모듈은 경적, 차량 점멸등, 및 가청 경고 중 적어도 하나를 활성화시키는 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 차량 구역으로부터 공기를 흡입하는 공기 흡입구를 포함하는 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 센서는 연료 전지 센서를 포함하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 연료 전지 센서는,
    제1 및 제2 백금 전극;
    상기 제1 및 제2 백금 전극들 사이에 위치되는 다공성 산 전해질; 및
    상기 제1 및 제2 백금 전극들 사이에 직렬로 연결되는 전류계를 포함하는 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 센서는 산화물 반도체 센서를 포함하는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 산화물 반도체 센서는,
    인쇄 회로 기판;
    상기 인쇄 회로 기판에 동작가능하게 장착되는 호흡 알코올 센서; 및
    상기 인쇄 회로 기판에 동작가능하게 장착되는 가열 유닛 - 상기 가열 유닛은 상기 호흡 알코올 센서를 미리 결정된 온도로 가열함 - 을 포함하는 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 센서는 적외선 분광 센서를 포함하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 적외선 분광 센서는,
    입구 포트 및 출구 포트를 포함하고, 샘플 챔버를 정의하는 하우징;
    광대역 적외선 빔을 생성하도록 구성되는 램프;
    하나 이상의 협대역 필터들을 포함하는 필터 휠;
    하나 이상의 광전지들을 포함하고,
    상기 광대역 적외선 빔은 상기 샘플 챔버, 상기 필터 휠, 및 상기 하나 이상의 광전지들을 통과하는 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 차량 구역은 상기 차량의 상기 운전자를 둘러싸지만 상기 차량의 승객 영역들을 배제하는 공기의 양으로서 정의되는 장치.
  13. 운전자의 혈중 알코올 함량에 기초하여 차량 동작을 제어하는 시스템으로서,
    차량의 운전자 시트 측 내의 또는 부근의 3차원 구역으로서 정의되는 미리 결정된 차량 구역 내에 위치되는 이동 장치로부터의 무선 제1 신호에 응답하는 제어 모듈 - 상기 무선 제1 신호는 상기 이동 장치 내에 위치되는 알코올 센서에 의해 결정되는 상기 이동 장치의 사용자의 혈중 알코올 함량을 나타내고, 상기 알코올 센서는 상기 미리 결정된 차량 구역 내에 위치하는 공기의 부피에 따라 교정됨 -; 및
    이동 장치 검출 모듈
    을 포함하고,
    상기 이동 장치 검출 모듈은, 상기 미리 결정된 차량 구역 내에 위치되는 이동 장치의 존재를 검출하고, 상기 이동 장치의 존재가 검출되면 제2 신호를 상기 제어 모듈에 송신하도록 구성되고,
    상기 제어 모듈은, 상기 제어 모듈에 의해 상기 이동 장치로부터 상기 무선 제1 신호를 수신하고 상기 제어 모듈에 의해 상기 이동 장치 검출 모듈로부터 상기 제2 신호를 수신하는 것에 응답하여 하나 이상의 차량 동작을 제어하도록 구성되는, 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    차량 동작 조건을 나타내는 상태 신호를 생성하는 차량 상태 검출기 모듈을 포함하는 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 상태 신호가 정지 차량을 나타낼 때, 상기 제어 모듈은 점화 시스템, 연료 시스템, 및 변속기 시스템 중 적어도 하나에 대한 동작을 방지하는 시스템.
  16. 제14항에 있어서, 상기 상태 신호가 이동 차량을 나타낼 때, 상기 제어 모듈은 경적, 차량 점멸등, 및 가청 경고 중 적어도 하나를 활성화시키는 시스템.
  17. 술 취한 사람에 의한 차량의 동작을 방지하는 방법으로서,
    이동 장치 검출 모듈에 의해, 미리 결정된 차량 구역 내에 위치되는 이동 장치의 존재를 검출하는 단계;
    상기 이동 장치 검출 모듈에 의해, 상기 이동 장치의 존재가 검출되면 제1 신호를 제어 모듈에 송신하는 단계;
    센서를 통해, 사람의 혈중 알코올 함량을 검출하는 단계 - 상기 검출은 차량의 운전자 시트 측 내의 또는 부근의 3차원 구역으로서 정의되는 상기 미리 결정된 차량 구역 내에 있는 공기의 양의 알코올 함량을 테스트함으로써 수행되고, 상기 검출은 상기 운전자의 상기 센서와의 상호작용과는 분리되며, 상기 센서는 상기 미리 결정된 차량 구역 내에 위치하는 공기의 부피에 따라 교정됨 -;
    상기 센서에 의해, 적어도 하나의 차량 동작을 제어하도록 구성되는 상기 제어 모듈에 상기 사람의 혈중 알코올 함량을 나타내는 제2 신호를 송신하는 단계; 및
    상기 제어 모듈에 의해 상기 이동 장치 검출 모듈로부터 상기 제1 신호 및 상기 센서로부터 상기 제2 신호를 수신하는 것에 응답하여, 상기 차량의 동작을 제어하기 위해, 상기 제어 모듈에 의해, 상기 적어도 하나의 차량 동작을 제어하는 단계
    를 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 센서가 미리 결정된 제한 이상의 혈중 알코올 함량을 검출할 때, 상기 센서에 의해 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 차량 상태 검출기 모듈을 통해, 차량 동작 조건을 나타내는 상태 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 상태 신호가 정지 차량을 나타낼 때, 상기 제어 모듈을 통해, 상기 적어도 하나의 차량 동작의 활성화를 방지하는 단계를 포함하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 적어도 하나의 차량 동작은 점화 시스템, 변속기 시스템, 및 연료 시스템을 포함하는 방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 상태 신호가 이동 차량을 나타낼 때, 상기 제어 모듈을 통해, 상기 적어도 하나의 동작을 활성화시키는 단계를 포함하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 적어도 하나의 차량 동작은 경적, 차량 라이트 시스템, 및 가청 경고 시스템을 포함하는 방법.
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