FR2985317A1

FR2985317A1 - Electronic device for measurement of level of alcohol in exhaled air of person, has single electronic connector that is utilized for connecting sensor to cellphone for communicating results provided by sensor to cellphone

Info

Publication number: FR2985317A1
Application number: FR1200019A
Authority: FR
Inventors: Thibault Depost
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-04
Filing date: 2012-01-04
Publication date: 2013-07-05

Abstract

The device has an electronic sensor (10) for determination of alcohol level in the breath of a person. A single electronic connector i.e. Universal serial bus connector (13) such as male plug, is utilized for connecting the sensor to a cellphone i.e. smart phone (60), for communicating results provided by the sensor to the cellphone. A hinged cover (20) is utilized for protecting the electronic sensor. A slide cover (50) is utilized for protecting the Universal serial bus connector that provides electrical energy to the device.

Description

La présente invention concerne, de façon générale, le domaine de la mesure du taux d'alcool dans l'haleine d'une personne en vue d'obtenir une estimation de son niveau d'alcoolémie. Cette mesure est effectuée couramment par des dispositifs appelés alcootest ou éthylotest. De nos jours, il existe des lois dans la majorité des pays qui réglementent le taux d'alcoolémie maximal autorisé pour des personnes utilisant des véhicules ou divers engins mobiles susceptibles de présenter un danger pour la population. La connaissance de ce taux propre en comparaison de celui défini par la loi est donc devenu une nécessité pour toute personne consommant de l'alcool. C'est pourquoi il existe beaucoup d'appareils électroniques de mesure dans le commerce répondant à de 15 nombreuses et multiples caractéristiques d'utilisations alliant coût, qualité, précision et encombrement. Par ailleurs, depuis peu, on voit apparaître de plus en plus de Smartphones qui possèdent en plus de leur capacité première à être multi-communiquant, de nombreux 20 capteurs tels qu'une boussole, un GPS, un accéléromètre, un baromètre ou encore un thermomètre. Même si la fonctionnalité éthylotest ou alcotest a déjà été décrite dans certains brevets tels que le US20090111486A1 ou le US20050053523A1, l'intégration d'un tel système capable de 25 mesurer le taux d'alcool dans l'haleine d'une personne n'a jamais été faite dans un Smartphone du commerce pour des raisons de coût, d'encombrement et éventuellement d'esthétisme. Cependant, il serait très pratique de pouvoir 30 bénéficier d'un tel service sur son Smartphone sans pour autant avoir l'inconvénient de voir son encombrement ou son prix en souffrir étant donné cet usage peu fréquent. L'utilisation des éthylotests ou alcootests électroniques du commerce est contraignante car ils sont 35 souvent volumineux (même encombrement qu'un Smartphone), et ils nécessitent tous une source d'énergie, soit sous forme de piles soit d'accumulateurs, qu'il faut périodiquement changer ou recharger. De plus, l'algorithme de correction du taux réel d'alcoolémie selon la mesure du capteur est très généralement simpliste et ne tient pas compte de l'environnement atmosphérique (pression et température par exemple). Souvent le système de présentation du résultat se contente de simples voyants de couleur ou d'un simple afficheur décimal permettant de voir le taux d'alcoolémie qui a été mesuré sans pour autant donner des explications ou des avertissements à l'utilisateur. Finalement, il est en général nécessaire de souffler pendant plusieurs secondes dans un embout que l'on met en contact avec les lèvres pour effectuer la mesure et, pour des raisons d'hygiène, cet embout doit être changé à chaque utilisation, augmentant de ce fait le coût de revient de ces appareils. Le dispositif selon l'invention permet de remédierà tous ces inconvénients. En effet, il répond simultanément aux caractéristiques suivantes : - très faible coût, - très faible encombrement, - absence de source d'énergie, - algorithme de mesure, de correction et de présentation aussi complexe que nécessaire et déporté sur un Smartphone, - absence de contact physique avec les lèvres. The present invention generally relates to the field of measuring the breath alcohol content of a person in order to obtain an estimate of his blood alcohol level. This measurement is commonly performed by devices called breathalyzer or breathalyzer. Nowadays, there are laws in the majority of countries that regulate the maximum blood alcohol level allowed for people using vehicles or various mobile gear that may pose a danger to the population. The knowledge of this own rate in comparison with that defined by the law has become a necessity for anyone who consumes alcohol. For this reason, there are many commercially available electronic measurement devices that meet many and many different characteristics of uses that combine cost, quality, accuracy and bulk. Moreover, recently, we see appear more and more smartphones that have in addition to their primary ability to be multi-communicant, many 20 sensors such as a compass, a GPS, an accelerometer, a barometer or a thermometer. Although the breathalyser or alcotest functionality has already been described in certain patents such as US20090111486A1 or US20050053523A1, the integration of such a system capable of measuring the alcohol content in the breath of a person has not been known. never been made in a commercial smartphone for reasons of cost, clutter and possibly aesthetics. However, it would be very practical to be able to benefit from such a service on his Smartphone without having the disadvantage of seeing its size or its price suffer because of this infrequent use. The use of electronic breathalysers or electronic breathalyzers is compelling because they are often bulky (same size as a smartphone), and they all require a source of energy, either in the form of batteries or accumulators, it must periodically change or recharge. In addition, the algorithm for correcting the actual blood alcohol content according to the measurement of the sensor is very generally simplistic and does not take into account the atmospheric environment (pressure and temperature for example). Often the system of presentation of the result is content with simple colored lights or a simple decimal display to see the blood alcohol level that has been measured without giving explanations or warnings to the user. Finally, it is generally necessary to blow for several seconds in a tip that is brought into contact with the lips to perform the measurement and, for reasons of hygiene, this tip must be changed with each use, increasing by is the cost price of these devices. The device according to the invention overcomes all these disadvantages. Indeed, it simultaneously responds to the following characteristics: - very low cost, - very small footprint, - absence of energy source, - measuring algorithm, correction and presentation as complex as necessary and deported on a smartphone, - absence physical contact with the lips.

Le dispositif selon l'invention comporte selon une première caractéristique, un système électronique autoalimenté par la prise USB du Smartphone auquel il est relié. De ce fait, le dispositif n'a pas besoin d'un logement pour des piles ou des accumulateurs, ce qui lui donne un haut degré de souplesse : il est toujours disponible même après une inutilisation prolongée et il peut être connecté et déconnecté à volonté. Le dispositif selon l'invention comporte une autre caractéristique qui est de ne pas disposer en interne 35 d'algorithme de mesure ni de présentation. Ces derniers étant déportés sur le Smartphone, ils sont donc modifiables (en cas de changement de législation), customisables et peuvent évoluer en s'adaptant aux futures technologies des Smartphones dès l'instant que ceux-ci possèdent une prise USB. According to a first characteristic, the device according to the invention comprises an electronic system that is self-powered by the USB socket of the Smartphone to which it is connected. As a result, the device does not need a slot for batteries or accumulators, which gives it a high degree of flexibility: it is always available even after prolonged non-use and can be connected and disconnected at will. . The device according to the invention has another characteristic which is not to dispose internally of measurement or presentation algorithm. The latter being deported on the Smartphone, they are therefore modifiable (in case of change of legislation), customizable and can evolve by adapting to future technologies of smartphones from the moment that they have a USB socket.

Le dispositif selon l'invention comporte une autre caractéristique qui est de ne pas nécessiter de contact physique avec les lèvres de son utilisateur. En effet puisqu'il est possible d'élaborer un algorithme de mesure et de correction aussi complexe qu'on le souhaite, un simple et bref échantillon de l'haleine collecté par le capteur permet d'en déduire le taux d'alcoolémie de son utilisateur. Finalement, le dispositif selon l'invention comporte une autre caractéristique qui est de disposer de son propre système de protection pour le capteur d'alcool et pour la 15 prise USB. En effet, ces deux éléments sont fragiles et doivent être protégés après utilisation du dispositif. Ces protections sont assurées par des pièces mobiles solidaires du dispositif, ce qui évite de les perdre lors des manipulations. 20 Ainsi constitué, le but visé par ce dispositif est pleinement atteint sans qu'il en résulte un inconvénient. L'invention sera mieux comprise à l'aide de plusieurs illustrations. La figure 1 présente une vue générale en perspective 25 et en éclaté du dispositif de l'invention avec tous les éléments qui le constituent ainsi qu'une vue du Smartphone sur lequel il peut être connecté. La figure 2 présente une vue précise en perspective et en éclaté du dispositif de l'invention. 30 La figure 3a montre le dispositif de l'invention lorsque le connecteur USB et le capteur de taux d'alcool ne sont pas protégés La figure 3b montre le dispositif de l'invention lorsque le connecteur USB et le capteur de taux d'alcool 35 sont protégés. The device according to the invention has another characteristic which is not to require physical contact with the lips of its user. Indeed since it is possible to develop a measurement and correction algorithm as complex as desired, a simple and brief sample of the breath collected by the sensor can be used to deduce the alcohol level of its user. Finally, the device according to the invention has another feature which is to have its own protection system for the alcohol sensor and for the USB socket. Indeed, these two elements are fragile and must be protected after use of the device. These protections are provided by moving parts integral with the device, which avoids losing them during handling. Thus constituted, the purpose of this device is fully achieved without resulting in a disadvantage. The invention will be better understood with the aid of several illustrations. Figure 1 shows a general perspective and exploded view of the device of the invention with all the elements that constitute it and a view of the Smartphone on which it can be connected. Figure 2 shows an accurate perspective and exploded view of the device of the invention. FIG. 3a shows the device of the invention when the USB connector and the alcohol level sensor are not protected. FIG. 3b shows the device of the invention when the USB connector and the alcohol level sensor 35 are protected.

La figure 4 présente le dispositif de l'invention connecté à un Smartphone. La figure 5 montre un exemple de présentation des résultats de la mesure du taux d'alcool sur un Smartphone. Figure 4 shows the device of the invention connected to a smartphone. Figure 5 shows an example of presenting the results of measuring the alcohol level on a smartphone.

La figure 6 montre les détails de l'intérieur du capot protégeant le capteur de taux d'alcool. La figure 7 montre les détails de l'intérieur du capot protégeant la prise USB. La figure 8 montre un exemple d'utilisation du 10 dispositif de l'invention connecté à un Smartphone lorsqu'une personne effectue une mesure du taux d'alcool de son haleine. Finalement, la figure 9 montre un exemple d'algorithme de la mesure du taux d'alcool dans l'haleine 15 d'une personne qui peut s'exécuter sur le Smartphone. L'objet du dispositif de l'invention est présenté sur la figure 1. Il est constitué de plusieurs éléments : - un ensemble de composants électroniques (11)(12) monté sur un circuit imprimé (14) sur lequel sont également 20 montés une prise USB (13) et un capteur (10) capable de mesurer le taux d'alcool dans l'haleine d'une personne, - un boîtier fait de deux demi-coques (30) et (40), - un capot pivotant (20) pour protéger le capteur (10) , 25 - un capot coulissant (50) pour protéger la prise USB mâle (13). Ce dispositif très compact se connecte à un Smartphone (60) par sa prise USB femelle (61) sur lequel s'exécute un logiciel de mesure et de présentation adéquat (62)(63)(64).Figure 6 shows the details of the inside of the hood protecting the alcohol level sensor. Figure 7 shows the details of the inside of the cover protecting the USB plug. Figure 8 shows an example of use of the device of the invention connected to a smartphone when a person performs a measurement of the alcohol content of his breath. Finally, Figure 9 shows an example of an algorithm for measuring breath alcohol in a person who can run on the Smartphone. The object of the device of the invention is shown in FIG. 1. It consists of several elements: a set of electronic components (11) (12) mounted on a printed circuit (14) on which are also mounted a USB socket (13) and a sensor (10) capable of measuring the breath alcohol content of a person, - a housing made of two half-shells (30) and (40), - a pivoting cover ( 20) to protect the sensor (10), 25 - a sliding cover (50) to protect the male USB plug (13). This very compact device connects to a Smartphone (60) by its USB socket (61) on which runs a measurement and presentation software adequate (62) (63) (64).

30 La figure 2 montre en détail le dispositif de l'invention. L'ensemble de composants électroniques (11) (12) ainsi que le capteur de taux d'alcool (10) et la prise USB (13) montés sur le circuit imprimé (14) constituent un bloc électronique qui est protégé par un boîtier en deux 35 demi-coques (30) et (40). La demi coque inférieure (40) possède un trou (42) permettant le passage de la prise USB (13) ainsi qu'un évidement (43) permettant de faire coulisser le capot (50) de protection de la prise USB (13). Sur la demi-coque inférieure (40) sont présents deux évidements (45) qui permettent au capot (50) de se maintenir 5 en position ouverte comme le montre la figure 3a ou fermé comme le montre la figure 3b. Ce maintien est assuré grâce au plot (52) visible sur la figure 7 qui vient se loger dans un évidement (45). Sur la demi-coque (40) sont présents également deux plots de centrage (46) qui assurent le bon 10 positionnement de la demi-coque inférieure (40) par rapport à la demi-coque supérieure (30). La demi-coque supérieure (30) possède un trou (32) permettant le passage de la prise USB (13) ainsi qu'un évidement (33) permettant de faire coulisser le capot (50) de protection de la prise USB (13).Figure 2 shows in detail the device of the invention. The set of electronic components (11) (12) as well as the alcohol level sensor (10) and the USB socket (13) mounted on the printed circuit (14) constitute an electronic block which is protected by a housing made of two half-shells (30) and (40). The lower half-shell (40) has a hole (42) allowing the passage of the USB socket (13) and a recess (43) for sliding the cover (50) for protecting the USB socket (13). On the lower half-shell (40) there are two recesses (45) which allow the cover (50) to remain in the open position as shown in Figure 3a or closed as shown in Figure 3b. This maintenance is provided by the stud (52) visible in Figure 7 which is housed in a recess (45). On the half-shell (40) are also present two centering studs (46) which ensure the proper positioning of the lower half-shell (40) relative to the upper half-shell (30). The upper half-shell (30) has a hole (32) allowing the passage of the USB socket (13) and a recess (33) for sliding the cover (50) for protecting the USB socket (13) .

15 Sur la demi-coque supérieure (30) sont présents deux évidements (35) ayant la même fonction que les évidements (45). La demi-coque supérieure (30) possède une excroissance cylindrique permettant de protéger le capteur de taux d'alcool (10). Cette excroissance dispose d'une ouverture 20 (31) permettant le passage de l'haleine jusqu'au capteur (10). Elle dispose aussi d'un ergot circulaire (34) pouvant coulisser dans la gorge (23) interne au capot (20) comme le montre la figure 6. Le capot (20) dispose aussi d'une ouverture (21) permettant le passage de l'haleine jusqu'au 25 capteur (10) mais uniquement lorsque les ouvertures (21) et (31) sont alignées. Sur le capot (20) sont gravés des symboles (22) invitant l'utilisateur à le faire tourner. Finalement, le capot (50) dispose d'une ouverture (51) qui permet de dégager la prise USB (13) comme le montre la 30 figure 3a. La figure 4 montre le dispositif selon l'invention qui est constitué des demi-coques (30) et (40) ainsi que des capots (20) et (50) en position ouvertes, connecté via la prise USB (13)(invisible sur la figure 4) à un Smartphone 35 (60). Le bloc électronique (11)(12)(13) et (14) n'est pas visible sur cette figure car il est intégré et est donc caché par les deux demi-coques (30) et (40). Seul le sommet du capteur du taux d'alcool (10) est visible sur la figure 4 puisque le capot (20) est en position ouverte. La figure 5 montre un exemple de présentation du 5 résultat de la mesure du taux d'alcool effectuée par le Smartphone (60). On y voit une barre (64) divisée en 5 secteurs correspondants à divers niveaux d'alcoolémie et qui sont repérés par un curseur (63). Le résultat de la mesure (62) est affiché sur l'écran.On the upper half-shell (30) there are two recesses (35) having the same function as the recesses (45). The upper half-shell (30) has a cylindrical protrusion to protect the alcohol level sensor (10). This protrusion has an opening 20 (31) allowing the passage of the breath to the sensor (10). It also has a circular lug (34) slidable in the groove (23) internal to the hood (20) as shown in Figure 6. The hood (20) also has an opening (21) allowing the passage of the breath to the sensor (10) but only when the openings (21) and (31) are aligned. On the hood (20) are engraved symbols (22) inviting the user to rotate it. Finally, the cover (50) has an opening (51) which allows the USB plug (13) to be disengaged as shown in FIG. 3a. FIG. 4 shows the device according to the invention which consists of the half-shells (30) and (40) as well as the covers (20) and (50) in the open position, connected via the USB socket (13) (invisible on Figure 4) to a Smartphone 35 (60). The electronic block (11) (12) (13) and (14) is not visible in this figure because it is integrated and is therefore hidden by the two half-shells (30) and (40). Only the top of the alcohol level sensor (10) is visible in Figure 4 since the cover (20) is in the open position. Figure 5 shows an example of the presentation of the result of the measurement of the alcohol level performed by the smartphone (60). It shows a bar (64) divided into 5 sectors corresponding to various levels of alcohol and which are marked by a slider (63). The result of the measurement (62) is displayed on the screen.

10 La figure 8 montre un usage du dispositif selon l'invention lorsque celui-ci est connecté à un Smartphone. Le dispositif est proche des lèvres sans pour autant les toucher. Le capteur du taux d'alcool effectue sa mesure dès que la personne souffle dessus la bouche grande ouverte. Les 15 résultats de la mesure sont alors affichés sur le Smartphone comme le montre la figure 8. Finalement, la figure 9 montre un exemple d'algorithme de la mesure du taux d'alcool dans l'haleine. Après initialisation de l'électronique et allumage du 20 capteur, le Smartphone effectue une mesure des paramètres de l'atmosphère ambiante à savoir la température et la pression. Il mesure ensuite le taux d'alcool dans l'air grâce au capteur. Vient ensuite une phase de correction de la mesure car la température ainsi que la pression 25 atmosphérique de l'air ambiant peuvent provoquer une surestimation ou une sous-estimation du taux réel d'alcool dans l'haleine du fait de la densité variable de l'air au moment de la mesure A titre d'exemple, le dispositif de l'invention tel 30 qu'illustré sur la figure 2 aura des dimensions, une fois replié et sans accumulateurs, de l'ordre de 5 cm de long, de 2 cm de large et de 2 cm d'épaisseur. Ainsi réalisé, le dispositif selon l'invention, sera particulièrement adapté au besoin de la mesure du taux 35 d'alcool dans l'haleine et pourra être glissé dans une poche ou dans un sac en occupant un volume très réduit. Figure 8 shows a use of the device according to the invention when it is connected to a smartphone. The device is close to the lips without touching them. The alcohol level sensor measures as soon as the person blows on the mouth wide open. The results of the measurement are then displayed on the Smartphone as shown in FIG. 8. Finally, FIG. 9 shows an example of an algorithm for measuring the level of alcohol in the breath. After initialization of the electronics and ignition of the sensor, the smartphone makes a measurement of the parameters of the ambient atmosphere, namely the temperature and the pressure. It then measures the level of alcohol in the air thanks to the sensor. Then there is a phase of correction of the measurement because the temperature as well as the atmospheric pressure of the ambient air can cause an overestimation or underestimation of the actual rate of alcohol in the breath because of the variable density of the air. At the moment of measurement, by way of example, the device of the invention as illustrated in FIG. 2 will have dimensions, once folded and without accumulators, of the order of 5 cm in length. 2 cm wide and 2 cm thick. Thus realized, the device according to the invention will be particularly adapted to the need for measuring the level of alcohol in the breath and may be slipped into a pocket or bag occupying a very small volume.

Claims

CLAIMS1) Electronic device for measuring the level of alcohol 5 in the exhaled air by a person characterized in that it has an electronic alcohol level sensor (10) and a single electronic connector (13) allowing it to connect to a mobile phone (60) to communicate the results of the measurement. 10

2) Device according to claim 1 characterized in that it receives from the mobile phone (60) the electrical energy necessary for its operation by means of the electronic connector (13) which connects to the mobile phone (60). 15

3) Device according to any one of claims 1 and 2 characterized in that the result of the measurement (62) (63) (64) can be corrected by means of an algorithm that runs on the mobile phone (60). ) and which takes into account the measurement of the temperature and the ambient pressure. 20

4) Device according to any one of claims 1 and 2 characterized in that it has a pivoting cover (40) for protecting the sensor (10) alcohol level.

5) Device according to any one of claims 1 and 2 characterized in that it has a sliding cover 25 (50) for protecting the electronic connector (13).