NL1030119C2

NL1030119C2 - Method and device for detecting alcohol in a person.

Info

Publication number: NL1030119C2
Application number: NL1030119A
Authority: NL
Inventors: Freek Ton
Original assignee: Intertruck Benelux B V
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2005-10-05
Publication date: 2007-04-06
Also published as: WO2007040400A3; WO2007040400A2

Description

Werkwijze en inrichting voor het detecteren van alcohol in een persoon Gebied van de uitvindingMethod and device for detecting alcohol in a person. Field of the invention

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor 5 het detecteren van aanwezigheid van alcohol in een persoon.The present invention relates to a method and device for detecting the presence of alcohol in a person.

Stand van de techniekState of the art

Met betrekking tot verkeersveiligheid wordt al lange tijd gecontroleerd of een bestuurder van een voertuig niet (te veel) alcohol heeft genuttigd. In veel gevallen 10 wordt gebruik gemaakt van een ademanalyseapparaat, dat de hoeveelheid aanwezige alcohol in uitgeademde lucht meet, en daaruit het alcoholniveau in het bloed afleidt. Boven een bepaalde drempel wordt een waarschuwingssignaal gegenereerd, of het apparaat is ingericht om een geijkt testrapport af te drukken. In het in W02005/051700 geopenbaarde apparaat, is de ademsensor gekoppeld aan een inrichting waarmee het 15 voertuig geblokkeerd wordt. Alleen wanneer een ademanalyse uitwijst dat minder dan een bepaalde hoeveelheid alcohol gedetecteerd is, wordt het voertuig gedeblokkeerd en kan de bestuurder wegrijden.With regard to road safety, it has been checked for a long time whether a driver of a vehicle has not consumed (too much) alcohol. In many cases, use is made of a breath analysis device, which measures the amount of alcohol present in exhaled air, and deduces the alcohol level in the blood therefrom. Above a certain threshold, a warning signal is generated, whether the device is arranged to print a calibrated test report. In the device disclosed in WO2005 / 051700, the breath sensor is coupled to a device with which the vehicle is blocked. Only when a breath analysis shows that less than a certain amount of alcohol has been detected, the vehicle is unblocked and the driver can drive away.

Uiteraard is het ook bekend om van een te testen persoon bloed af te nemen, en direct het alcoholniveau in het bloedmonster te bepalen met bekende chemische 20 analysewerkwijzen.Of course it is also known to take blood from a person to be tested, and to directly determine the alcohol level in the blood sample with known chemical analysis methods.

Uit de Amerikaanse octrooiaanvrage US2004/0019283 is verder bekend om het alcoholniveau in het bloed van een proefpersoon te meten met behulp van Raman-spectometrie, door middel van het in het oog leiden van een laserstraal.It is further known from US patent application US2004 / 0019283 to measure the level of alcohol in the blood of a subject by means of Raman spectometry, by means of directing a laser beam into the eye.

25 Samenvatting van de uitvindingSummary of the invention

De onderhavige uitvinding tracht een vereenvoudigde werkwijze en inrichting te verschaffen voor het meten of een bepaald persoon geschikt is om een voertuig te besturen, met name om te bepalen of het alcoholniveau in het bloed beneden een bepaalde drempelwaarde ligt.The present invention seeks to provide a simplified method and device for measuring whether a particular person is suitable for driving a vehicle, in particular for determining whether the blood alcohol level is below a certain threshold value.

30 Volgens de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het detecteren van alcoholgebruik bij een persoon, omvattende het capacitief meten van een eerste waarde op een eerste tijdstip, het capacitief meten van een tweede waarde op een tweede tijdstip, en het uit een verschilwaarde van de eerste waarde en tweede 1030119 2 waarde afleiden van een mate van alcoholgebruik. Uit testen is op verrassende wijze gebleken dat aanwezigheid van alcohol in het lichaam van een persoon van invloed is op het beïnvloeden van een opgewekt elektromagnetisch veld. De beïnvloeding is op capacitieve wijze te meten. Door meetresultaten op twee tijdstippen te vergelijken, 5 waarbij de eerste meting is verricht bij een nuchter persoon, is te detecteren of de persoon alcohol heeft genuttigd. Door juiste instelling van gevoeligheid en drempelwaarden bij de vergelijking is zelfs te bepalen of een bepaalde toegestane hoeveelheid (alcoholpromillage) overschreden wordt.According to the present invention, a method is provided for detecting alcohol consumption in a person, comprising capacitively measuring a first value at a first time, capacitively measuring a second value at a second time, and extracting from a difference value of the first value and second 1030119 2 value derive from a degree of alcohol consumption. Tests have surprisingly shown that the presence of alcohol in a person's body influences the influence of a generated electromagnetic field. The influence can be measured in a capacitive manner. By comparing measurement results at two points in time, where the first measurement was taken with a sober person, it is possible to detect whether the person has consumed alcohol. By correctly setting sensitivity and threshold values in the comparison, it is even possible to determine whether a certain permitted amount (alcohol content) is exceeded.

In een verder aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een inrichting 10 voor het detecteren van alcoholgebruik bij een persoon, omvattende een meetinrichting voorzien van een meetsonde voor het capacitief meten van een eerste waarde op een eerste tijdstip, en het capacitief meten van een tweede waarde op een tweede tijdstip, en een met de meetinrichting verbonden verwerkingsinrichting die is ingericht voor het uit een verschilwaarde van de eerste waarde en tweede waarde afleiden van een mate van 15 alcoholgebruik. De meetsonde kan bijvoorbeeld aangebracht zijn in de bestuurderstoel van een voertuig, of in de veiligheidsgordels. De inrichting kan verbonden zijn met andere systemen in een voertuig om het voertuig te blokkeren zodat deze niet kan worden bestuurd door een persoon die daartoe niet in staat wordt geacht.In a further aspect the present invention relates to a device 10 for detecting alcohol consumption in a person, comprising a measuring device provided with a measuring probe for capacitively measuring a first value at a first time, and capacitively measuring a second value at a second point in time, and a processing device connected to the measuring device and adapted to derive a degree of alcohol consumption from a difference value of the first value and second value. The measuring probe can for instance be arranged in the driver's seat of a vehicle, or in the safety belts. The device may be connected to other systems in a vehicle to block the vehicle so that it cannot be controlled by a person who is deemed unable to do so.

Opgemerkt wordt dat uit de Franse octrooiaanvrage FR-A-2 744 546 een systeem 20 bekend is, waarbij op capacitieve wijze aanwezigheid wordt gedetecteerd van objecten in een bepaald volume, met name voor detectie/classificatie van passagiers in een auto. Gebruik wordt gemaakt van een matrix van sensorelektrodes die in een stoel is aangebracht. Naast aanwezigheid en classificatie van het object wordt met de meetresultaten niets gedaan.It is noted that from French patent application FR-A-2 744 546 a system is known in which the presence of objects in a certain volume is detected in a capacitive manner, in particular for the detection / classification of passengers in a car. Use is made of a matrix of sensor electrodes arranged in a chair. Besides the presence and classification of the object, nothing is done with the measurement results.

25 Verdere uitvoeringsvormen worden genoemd in de afhankelijke conclusies.Further embodiments are mentioned in the dependent claims.

Korte beschrijving van de tekeningenBrief description of the drawings

De onderhavige uitvinding zal nu in meer detail worden besproken aan de hand van een aantal voorbeelduitvoeringsvormen, met verwijzing naar de bijgevoegde 30 tekeningen, waarin de enige figuur een blokschema toont van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding.The present invention will now be discussed in more detail with reference to a number of exemplary embodiments, with reference to the accompanying drawings, in which the only figure shows a block diagram of an embodiment of the device according to the present invention.

1 0301 1 9 31 0301 1 9 3

Gedetailleerde beschrijving van voorbeelduitvoeringsvormenDetailed description of exemplary embodiments

Een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is belichaamt in de schematische weergave van Fig. 1. Fig. 1 toont een meetinrichting 1, die verbonden is met een meetsonde 2 welke hier twee elektroden omvat. Een van de elektroden 2 werkt 5 als zender en de andere van de elektroden 2 werkt als ontvanger. Door de twee elektroden 2 wordt door middel van aansturing door de meetinrichting 1 een statisch en/of dynamisch elektromagnetisch veld opgewekt in het gebied rond de elektroden 2. Een capacitieve meting door de meetinrichting 1 levert een (momentane) meetwaarde op.An embodiment of the present invention is embodied in the schematic representation of FIG. 1. FIG. 1 shows a measuring device 1, which is connected to a measuring probe 2 which here comprises two electrodes. One of the electrodes 2 acts as a transmitter and the other of the electrodes 2 acts as a receiver. A static and / or dynamic electromagnetic field is generated by the two electrodes 2 by means of control by the measuring device 1 in the area around the electrodes 2. A capacitive measurement by the measuring device 1 yields an (instantaneous) measured value.

10 De elektroden 2 zijn op een zodanige manier aangebracht, dat het lichaam van een te testen persoon zich altijd in een vrijwel identieke positie bevindt ten opzichte van de elektroden 2. In een voertuig zoals een auto worden de elektroden 2 bijvoorbeeld aangebracht in de stoel van de bestuurder, of in de riemen van de veiligheidsgordel. De onderlinge positie van persoon en elektroden 2 zal dan, zelfs na 15 uitstappen en later weer instappen, nagenoeg hetzelfde zijn.The electrodes 2 are arranged in such a way that the body of a person to be tested is always in a virtually identical position with respect to the electrodes 2. In a vehicle such as a car, the electrodes 2 are, for example, arranged in the seat of the driver, or in the belts of the safety belt. The mutual position of person and electrodes 2 will then, even after getting out and later re-entering, be virtually the same.

In een rusttoestand, wanneer geen persoon aanwezig is in de nabijheid van de elektroden 2, wordt een ijkwaarde gemeten met behulp van de meetinrichting. Wanneer nu een te testen persoon de vaste positie ten opzichte van de elektroden inneemt, zal door de elektrische geleiding van een mens (die voor zo’n 70% uit water bestaat), het 20 door de elektroden 2 opgewekte elektrische veld verstoord worden, hetgeen te meten is door de meetinrichting 1. Dit resulteert in een eerste meetwaarde, die opgeslagen kan worden. Indien de proefpersoon alcohol heeft gebruikt, zal het effect van zijn lichaam op het door de elektroden 2 opgewekte veld anders zijn. Er wordt aangenomen dat alcohol in het menselijk lichaam de elektrische huishouding verstoort, en in het 25 algemeen de geleiding vermindert. Dit resulteert in een tweede meetwaarde op een tweede tijdstip. Uit het verschil van de eerste meetwaarde en de tweede meetwaarde kan worden afgeleid of de proefpersoon recent alcohol heeft genuttigd, en in welke mate. Indien het verschil een bepaalde drempelwaarde overschrijdt, wordt aangenomen dat het alcoholniveau in zijn bloed te hoog is, en dat de proefpersoon niet geschikt is 30 het voertuig te besturen. Tevens kunnen meerdere drempelwaarden gebruikt worden.In a rest state, when no person is present in the vicinity of the electrodes 2, a calibration value is measured with the aid of the measuring device. When a person to be tested now takes the fixed position with respect to the electrodes, the electrical field generated by the electrodes 2 will be disturbed by the electrical conductivity of a human being (which consists of about 70% water), which can be measured by the measuring device 1. This results in a first measured value that can be stored. If the subject has used alcohol, the effect of his body on the field generated by the electrodes 2 will be different. It is believed that alcohol in the human body disrupts electrical housekeeping, and generally reduces conduction. This results in a second measurement value at a second time. From the difference between the first measured value and the second measured value, it can be deduced whether the subject has recently consumed alcohol, and to what extent. If the difference exceeds a certain threshold value, it is assumed that the level of alcohol in his blood is too high, and that the subject is not capable of driving the vehicle. Multiple threshold values can also be used.

De meetinrichting 1 is in de getoonde uitvoeringsvorm verbonden met een verwerkingsinrichting in de vorm van een processoreenheid 10, bijvoorbeeld via een invoer-/uitvoereenheid 12. De processoreenheid 10 is op een voor de deskundige 1030 1 1 9 4 bekende wijze verbonden met een geheugeneenheid 11. De geheugeneenheid 11 omvat zowel geheugen voor het opslaan van meetwaarden, als progratnmageheugen voor het opslaan van software instructies die uitvoerbaar zijn door de processoreenheid 10.In the embodiment shown, the measuring device 1 is connected to a processing device in the form of a processor unit 10, for example via an input / output unit 12. The processor unit 10 is connected to a memory unit 11 in a manner known to the person skilled in the art. The memory unit 11 comprises both memory for storing measured values and program memory for storing software instructions that are executable by the processor unit 10.

De meetinrichting 1 is ingericht om (bijvoorbeeld onder besturing van de 5 processoreenheid 10) een eerste meting te verrichten op een eerste tijdstip, en deze op te slaan (bijvoorbeeld in de geheugeneenheid 11) om op een later tijdstip te vergelijken met een nieuwe meetwaarde. Dit eerste tijdstip is een tijdstip waarbij bekend is dat de bestuurder niet onder invloed is van alcohol. Op een tweede tijdstip (bijvoorbeeld na bezoek aan een restaurant of café) vindt een tweede meting plaats, en de tweede 10 meetwaarde wordt vergeleken met de eerste meetwaarde. Indien een bepaalde drempel wordt overschreden, wordt dit gerelateerd aan een constatering dat de betreffende persoon een te hoog alcoholniveau in het bloed heeft (te hoog alcoholpromillage).The measuring device 1 is adapted to (for example under the control of the processor unit 10) take a first measurement at a first point in time and store it (for example in the memory unit 11) to compare it with a new measured value at a later point in time. This first point in time is a time when it is known that the driver is not under the influence of alcohol. A second measurement takes place at a second time (for example after a visit to a restaurant or café), and the second measurement value is compared with the first measurement value. If a certain threshold is exceeded, this is related to a finding that the person concerned has a too high blood alcohol level (too high alcohol content).

De invoer-/uitvoereenheid 12 is tevens verbonden met verderen eenheden, zoals een waarschuwingseenheid 4 (bijvoorbeeld een waarschuwingslamp of een zoemer) en 15 een blokkeereenheid 5. De blokkeereenheid 5 kan bijvoorbeeld verbonden zijn met bepaalde elementen van het voertuig, bijvoorbeeld om starten van het voertuig ónmogelijk te maken wanneer een te hoog alcoholpromillage wordt geconstateerd.The input / output unit 12 is also connected to upgrade units, such as a warning unit 4 (for example a warning lamp or a buzzer) and a blocking unit 5. The blocking unit 5 can for instance be connected to certain elements of the vehicle, for example to start the make it impossible for the vehicle to be detected if the alcohol content is too high.

De plaats en de vorm van de elektroden 2, samen met de aansturing van het op te wekken veld door de meetinrichting 1, bepalen de gevoeligheid van de meting voor het 20 alcoholniveau in de proefpersoon. In een verdere uitvoeringsvorm kan gebruik worden gemaakt van meerdere sets elektroden 2, bijvoorbeeld een eerste set elektroden 2 die in samenwerking met de meetinrichting 1 zeer gevoelig is voor de aanwezigheid van alcohol in de proefpersoon, en een tweede set elektroden 3 die in samenwerking met de meetinrichting 1 minder gevoelig is (bijvoorbeeld door de elektroden 3 kleiner te 25 maken dan de elektroden 2, zie gestippelde delen in de bijgevoegde figuur). Dit biedt de mogelijkheid om de meting tweeledig uit te voeren, een eerste meting die het minst gevoelig is voor alcohol en een tweede meting die wel sterk gevoelig is voor alcohol. Bij een nuchtere proefpersoon mogen de twee metingen (dat wil zeggen het verschil tussen ijkwaarde en eerste meetwaarde op het eerste tijdstip) niet sterk van elkaar 30 afwijken. Zodra een proefpersoon alcohol genuttigd heeft, zal op het tweede tijdstip een duidelijk verschil gemeten worden met behulp van de twee sets sensoren 2, 3.The location and shape of the electrodes 2, together with the control of the field to be generated by the measuring device 1, determine the sensitivity of the measurement to the alcohol level in the test subject. In a further embodiment use can be made of several sets of electrodes 2, for example a first set of electrodes 2 which, in cooperation with the measuring device 1, is very sensitive to the presence of alcohol in the test subject, and a second set of electrodes 3 which, in cooperation with the measuring device 1 is less sensitive (for example by making the electrodes 3 smaller than the electrodes 2, see dotted parts in the attached figure). This offers the possibility of performing the measurement in two parts, a first measurement that is the least sensitive to alcohol and a second measurement that is highly sensitive to alcohol. With a sober test subject, the two measurements (ie the difference between the calibration value and the first measurement value at the first time point) may not deviate greatly from each other. As soon as a test subject has consumed alcohol, a clear difference will be measured at the second time point using the two sets of sensors 2, 3.

Deze uitvoeringsvorm geeft ook een betere geïndividualiseerde eerste meting, aangezien ieder persoon verschillend is (verschillend gewicht, vetmassa, etc.). Met _1 030 1 1 9_ 5 name indien de inrichting voorzien is van een blokkeereenheid 5, kan zo voorkomen worden dat één persoon die geen alcohol heeft gebruikt een auto start, en vervolgens een ander persoon zijn plaats inneemt en wegrijdt. Dit wordt immers gedetecteerd door de onderhavige uitvinding.This embodiment also gives a better individualized first measurement, since each person is different (different weight, fat mass, etc.). In particular if the device is provided with a blocking unit 5, it can thus be prevented that one person who has not used alcohol starts a car, and then another person takes his place and drives off. After all, this is detected by the present invention.

5 De inrichting kan in een verdere uitvoeringsvorm voorzien zijn van middelen die detecteren of gepoogd wordt de inrichting te saboteren. Zo kan bijvoorbeeld in de meetinrichting gedetecteerd worden of the aansluitingen naar de elektroden 2 kortgesloten zijn (om zo op elk van de twee tijdstippen een zelfde meetwaarde te krijgen). Tevens kan de inrichting zijn voorzien van verdere meetsensormiddelen die 10 met de processoreenheid verbonden zijn, en die bijvoorbeeld ingericht zijn voor het uitvoeren van een geleidingsmeting van de proefpersoon. Deze resultaten kunnen dan gecombineerd worden met de capacitieve meetresultaten, om zo een meer betrouwbare detectie van alcoholgebruik te verkrijgen.In a further embodiment the device can be provided with means that detect whether an attempt is being made to sabotage the device. For example, it can be detected in the measuring device whether the connections to the electrodes 2 are short-circuited (so as to obtain the same measured value at each of the two points in time). The device can also be provided with further measuring sensor means which are connected to the processor unit and which are for instance adapted to perform a conductivity measurement of the test subject. These results can then be combined with the capacitive measurement results, in order to obtain a more reliable detection of alcohol consumption.

10301191030119

Claims

A method for detecting alcohol consumption in a person, comprising capacitively measuring a first value at a first time, capacitively measuring a second value at a second time, and extracting a difference value from the first value and second value derive a degree of alcohol consumption.

2. Method as claimed in claim 1, further comprising: - bringing a measuring probe and the person into a predetermined mutual orientation and measuring the measuring values to be measured capacitively with the measuring probe, and - deducing the degree of alcohol consumption by compare the difference between the first measured value and the second measured value with at least one threshold value.

3. Method as claimed in claim 2, wherein the measuring probe comprises two electrodes for generating a field that can be influenced by the person.

4. Method as claimed in claim 2 or 3, wherein a further measuring probe is provided that has a lower sensitivity to variation of the presence of alcohol in the person, and wherein the method further comprises measuring a third measuring value with the further measuring probe on the first time point, and measuring a fourth measurement value at the second time point, and comparing the difference value of the first and second measurement value with the difference value of the third and fourth measurement value.

The method of any one of claims 1 to 4, further comprising blocking operation of a vehicle if the rate of alcohol consumption is too high.

6. Device for detecting alcohol consumption in a person, comprising a measuring device provided with a measuring probe for capacitively measuring a first value at a first time, and capacitively measuring a second value at a second time, and one with the a processing device connected to a measuring device and which is adapted to derive a degree of alcohol consumption from a difference value of the first value and second value j.

7. Device as claimed in claim 6, wherein a measuring probe connected to the measuring device is arranged in a predetermined mutual orientation with respect to the person, and the processing device is further adapted to deduce the amount of alcohol consumption by the difference between the first measured value and comparing a second measurement value with at least one threshold value.

Device as claimed in claim 7, wherein the measuring probe comprises two electrodes for generating a field that can be influenced by the person.

9. Device as claimed in claim 7 or 8, wherein a further measuring probe connected to the processing device is provided which has a lower sensitivity to variation of the presence of alcohol in the person, and wherein the processing device is further adapted to measure with the further measuring probe of a third measurement value at the first time, and measuring a fourth measurement value at the second time, and comparing the difference value of the first and second measurement value with the difference value of the third and fourth measurement value. 20

Device according to any of claims 6 to 9, wherein the processing device can be coupled to a vehicle to block operation of the vehicle. 25 1030119