Brevet FR2642172A1 — publié le 19900727

DISPOSITIF DE DETECTION DE L'ALCOOLEMIE a présente invention a pour objet un dispositif de détection de l'alcoolémie, destiné en particulier, mais non exclusivement, à la détection des conducteurs circulant sur la route en état d'ébriété. De tels conducteurs font courir des risques importants aux autres usagers de la route, étant donné que l'alcool réduit très sensiblement les 'réflexes tout en provoquant, au moins dans un premier temps, un état euphorique et, dans les différents pays, des normes ont été édictées pour combattre ce fléau. Un moyen fiable de détection d'un taux d'alcoolémie trop élevé (e France supérieur à 0,8 g d'alcool par litre de sang consiste à effectuer une analyse de l'haleine. On sait en effet que le taux d'alcool dans l'haleine est porportiqnnel au taux d'alcool dans le sa-ng, un taux d'alcoolémie de 0,8 g d'alcool par litre dans le sang, correspondant à un -taux de 0,381 mg d'alcool dans l'haleine.Ainsi, une analyse d'haleine constitue un moyen de détection du taux d'alcoolémie qui, bien entendu, dcit être confirmé, étant donné l'importance des sanctions encourues, par une mesure dans un appareil Flus précis appelé "éthylomètre". Ainsi, l'éthylotest permet de déterminer s'il y a lieu d'avoir recours ou non à l'étnylometre, ce recours étant coûteux et désagréable pour le prévenu. es ballons, utilises jusqu'à ce jour, et faisant appel au virage de composés chimiques, se sont révélés très rapidement peu fiables. On a donc proposé des appareils désignés par le termes génériques d'éthylotests, permettant de faire une analyse du taux d'alcool dans l'haleine. De tels dispositifs sont décrits par exemple dans US-A- 3 854 320 et dans US-A-3 â77 231. D'une manière générale, ces appareils font appel à l'adsorpton de l'alcool de l'haleine par un cristal semi-conducteur dont la résistance est modifiée par cette adsorption. A partir de cette mesure de résistancQ il est possible d'afficher la proportion d'alcool dans l'haleine. Mais, le vrai problème de ces appareils consiste à mesurer effectivement, et à ne mesurer que, le taux d'alcoolémie de la personne qui souffle dans l'appareil. Dans US-A-3 854 320, est prévu un dispositif d'écran escamotable, entourant le cristal semi-conducteur de détection, et un système de pompage pour purger l'appareil après lecture. Dans US-A-2 877 2CZ, il y a entre deux mesures, purge de la chantre de détection, et augmentation de la température en vue du dégazage du cristal semi-conducteur. Mais, malgré les précautions prises et la- complexité de leur construction, la précision des résultats donnés par ces appareils laisse à mesurer. sa présente invention a pour objet un appareil de détection de l'éthylisme comprenant, à l'intérieur d'un coffret, un détecteur semi-conducteur et son circuit d'aiimentation, ledit dé-ecteur correspondant avec une chambre, elle-même en liaison avec un a stage débouchant sur l'extérieur, caractérisé en ce ue un support d'embout présente une série d'évents débouchant ans une chambre en liaison avec le capteur, cette chambre présentant des trous d'évacuation. AinsI, contrairement à ce qui se passait dans la technique antérieure, la chambre entourant le capteur est ouverte, et c'est le souffle de la personne testée qui permet de purger le auteur et d'évacuer les gaz résiduels. 3ien entendu, il est nécessaire pour ce faire, qu'une certaine quantité d'haleine soit insufflée à chaque mesure, et selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif inclût un capteur de pression et des moyens de temporisation permettant de déterminer si la quantité d'haleine insufflée est suffisante pour effectuer une mesure convenable. Par ailleurs, dans un souci de simplicité, il est souhaitable que la mesure soit affichée sous forme numérique, et à cet effet on prévoit, à l'intérieur du dispositif, un convertisseur analogique digital et au moins un affichage. numérique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins qui représentent - la figure l, une vue en coupe d'un dispositif selon l'invention cour: premier mode de réalisation - 1 figure 2, une vue en perspective d'un appareil à usage public - la figure 3, un schéma montrant une utilisation possible d'un appareil selon la figure 2. La figure l représente un appareil de détection d'éthylisme, destiné en particulier aux contrôles routiers effectués par la gendarmerie. Cet appareil comprend un capteur semi-conducteur 1, monté à l'intérieur d'une chambre 2, et recouvert d'un capot ajouré 2a. Le capot ajouré 2a est inclus dans une chambre 3 et mis en relation avec l'extérieur à un embout 3a, l'embout 3a présentant une jupe interne 4 percée d'évents de nébulisation 4a. La chambre 3, conformément à l'invention, présente des trous d'évacuation 15. La jupe 4 de l'embout 3a est montée à sa partie inférieure sur un capteur de pression 5. Le capteur de pression est relié par des connexions 21, par l'intermédiaire d'un connecteur C), à un circuit de commande 26 incluant, de préférence, un micro-processeur comme cel-à sera expliqué ultérieurement. Le micro-processeur est relié en sortie avec un afficheur V, par exemple du type à cristaux liqui(.s, Indicuant immédiatement le résultat de la mesure sous fc,-me numérique.De préférence, trois voyants 7 sont disposés au-dessous du tableau d'affichage 6, ces trois voyants étant respectivement, de couleur verte, orange et rouge, le voyant vert indiquant que le taux d'alcool est de zéro, le voyant orange que le taux d'alcool est compris entre 0,30 et 0,40, et le voyant rouge indiquant que le taux d'alcool est de 0,40 mg ou plus. Trois autres voyants 8, 9 et 10, indiquent par ailleurs, pour le voyant S, que le souffle a été ou non de volume suffisant pour permettre une bonne mesure, pour le voyant 9, que l'appareil est bien prêt à fonctionner, et le voyant 10, que la batterie (non représentée, exige une recharge. Le capteur l es- monté sur Ü support de capteur 11, lui-me""'me relié directement à la prise d'alimentation 1E qui permet, soit la charge ce l'accumulateur interne, soit la liaison avec une batterie Interne, soit i'alientation du capteur lorsque l'appareil est à l'arrêt. Un bouton de remIse G zéro permet l'arrêt de la mesure, et une temporIsation pour la mesure suivante dépendant du degré de dégazage du capteur l. Un interrupteur 17 présente trois positions permettant la mise en marche ou l'arrêt de l'appareil avec affichage, soit sur le tableau d'affichage 6, soit uniquement sur les voyants 7, le système d'affichage par voyants étant destiné à éviter toute contestation avec la personne contrôlée. Enfin, l'appareil comprend une alarme sonore ou buzzer 16 temporisé, qui se met en route lorsque le premier souffle est introduit dans l'appareil avec une pression suffisante contrôlée par le pressostat 5, et qui maintient un signal a'alarme pendant toute la durée nécessaire pour que le souffle permette une mesure efficace. De préférence, on dispose également, à la partIe supérieure de l'appareil, un témoin de souffle 14 qui reste allumé aussi longtemps que la personne dot souffler darus l'appareil.Celui-ci inclût également une résistance 23, dont le rôle sera précisé pcr la suite, un connecteur 25 et un circuit 26, portant des composants de type Cmos, et un micro-processeur, par exemple du type Intel à 8 bits, avec un quartz de 12 megahertz, ces composants donnant la précision et la rapidité souhaitables. Le fonctionnement de cet appareil est le suivant L'interrupteur 17, étant mis sur une des positions "marche", on appuie sur le bouton 12 autant de fois que nécessaire pour que le voyant 9, indiquant que l'appareil est prêt à fonctionner, s'allume. Après pose d'un embout (non représenté) sur le support 3a, la personne contrôlée souffle dans l'appareil. Cette exhalawson agit d'une part sur le pressostat 5, ce qui déclenche comme indiqué précédement le buzzer , et l'allumage du témoin de souffle 14. La personne contrôlée doit souffler dans l'appareil tant que le témoin 14 et le buzzer le sont en fonctionnement.La temporisation de ces deux té..o-ns est calculée pour que l'air insufflé puisse, d'une part chasser l'air initialement contenu à l'intérieur de la chambre 3, et d'autre part, créer une légère surpression, de manière à ce que le mélange analysé par le cristal l soit d'une part tranquille, c'est-à-dire exempt de courants de convexion, et d'autre part homogène, la chambre 3, en combinaison avec les évents 4a, permettant d'obtenir un bon mélange. Le circuit 25 mesure alors la variation de résistance du capteur 1 et, après conversion analogique digitale, affiche le résultat sur l'afficheur 7 et/ou les voyants 7a. Si la quantité d'haleine insufflée est insuffisante, la combinaison des données du pressostat 5 et de la temporisation provoque l'allumage du voyant de souffle 8 et la mesure ne doit pas être prise en c-ompte ou ne s'affiche pas. il faut alors recommencer jusqu'à ce que tous les paramètres atteignent des valeurs oeteninées suffisantes. A la fin de l'insufflation, lthaleine insufflée s'échappe par les trous 15 et de l'air frais pénètre dans la chambre. Au bout d'un qerta4n tels, la courbe du capteur décroit jusqu'à atteindre le seuil de fonctionnement, et une nouvelle mesure peut alors être effectuee. Mais, on a observé que dans le cas de températures relativement faibles (00 ou moins jusqu'à quelques degrés au-dessus de O), la réponse du capteur au taux d'alcool dans l'haleine n'était pas conforme aux courbes d'étalonnage. A cet effet, on a prévu à l'intérieur de l'appareil, des résistances 23, dont le rôle est de dissiper de la chaleur, pour que la chaleur Interne de l'appareil reste toujours dans le comaine de fonctionnement du capteur 1, c'est-à-dire sensiblement dix degrés. Une chemise 24 en matériau isolant est dîsposee autour du capteur 1, afin de réduire les variations de température de ce capteur. Lorsque l 'appareil n'est pas utilisé, il est nécessaire de maintenir une alimentation du capteur l qui est schématisée par la liaison 27, affn que ce cristal puisse conserver ces caractéristiques d'adsorption. l'appareIl qui vient d'être décrit est essentiellement du type professionnel destiné, d'une manière générale, aux forces de l'ordre. Pour permettre un précontrôle du taux d'alcoolémie par les particuliers, l'appareil qui vient d'être décrit peut être sin.plifié en vue de le rendre plus économique, tout en conservant ses caractéristiques de fiabilité. Dans cet appareil (non représenté) la mesure de l'imprégnation alcoolique, effectuée également par un capteur semi-conducteur, est affichée par une série de diodes. Elle comprend aussi une chambre de détente et un circuit de mesure analogique. L'échelle de lecture comprend 10 diodes correspondant aux échelons de , à 0,10 g d'alcool, ainsi que de la diode "@".L' appareil peut être alimenté par une simple pile e volts, et le souffle est con rôdé par l'utilisateur, tant en ce qi concerne la pression que le temps. L'appareil peut fonctIonner dans les trois minutes suivant la mise en marche et les résultats affichés sont maintenus jusqu'à une pression sur le bouton-poussoir ou l'arrêt ae l'appareil. Les figures 2 et 3 représentent un autre mode de réalisation destiné à un usage public, avant contrôle par la gendarmerie. Ce type d'appareil peut être disposé dans les débits de boissons, discothèques, hotels, restaurants ou analogues. La cellule de mesure de cet appareil est la même que celle qui a été décrite précédemment, et le fonctionnement de cette cellule est le même. L'appareil 30 représenté sur la figure 2 comprend, à l'intérieur, un coffret 31, un moniteur vidéo 32, éventuellement un monnayeur 33 dont l'accès est commandé par une porte 34, des haut-parleurs 35, et un support d'embout pour l'insufflation 36. Bien entendu, différents circuits de commande et d'alimentation assurent le fonctionnement de 1 'ensemble. Comme celà apparaît plus en détails sur la figure 3, la cellule de mesure du taux d'alcool 37 est reliée d'une part au monnayeur 33 et à une réserve de gaz étalon 38. Le monnayeur 33 commande la carte d'alimentation 39 qui, elle-même alimente la carte d'analyse 40, éventuellement un modem 41, la carte de visualisation 42, une carte de mémoire 43, et une carte mère 44. L'intégration du moniteur vidéo couleur 32 permet, d'une part la visualisation des consignes d'utilisation de l'appareil, la lecture de la mesure de l'imprégnation alcoolique, la fourniture d'informations générales telles que, par exemple, des consignes ou l'indication de températures extérieures et intérieures, éventuellement des panneaux publicitaires ou clips vidéo. La carte modem 41 permet, par ailleurs, le raccordement de l'appareil à une ligne téléphonique 45 qui peut être raccordée à un réseau diffusant des Informations. Compte-tenu des particularités d'utilisation de ce type 'appareils, il est nécessaire de prévoir par ailleurs, avant a cel Xle de mesure, une cellule àe filtrage 46 incluant par exemple un filtre à charbon actif, permettant d'éviter l'action de la fumée de tabac sur le capteur. Les résultats de l'analyse d'haleine sont affichés sur l'écran 32 en milligrammes par litre -d'air. L'affichage est numérique sur trois digits et peut être réalisé en trois couleurs différentes. Un embout particulier est monté sur le support d'embout 36. En fonction des résultats affichés, un signal peut apparaltre sur l'écran avec, éventuellement, des consignes d'attente, et l'énonciation des risques pénaux encourus en cas de délits. La remise à zéro est effectuée automatiquement et la connexion par l'intermédiaire d'un modem peut permettre le télé-étalonnage de l'appareil. La carte à mémoire 43 permet de conserver le nombre ce souffles, c'est-à-dire d'utilisation de l'appareIl, cette donnée pouvant être consultée depuis un centre Z7. Il est possible, à partir des données reçues par le centre, de dresser des statistiques en ce qui concerne l'alcoolisme routier pour agir en conséquence. Le centre 47 peut, luI-même, émettre sur la ligne téléphonique 45 fonctionnant comme une base de données des informations par exemple su l'état des routes dans une région particulière. Il peut inscrire dans la mémoire de l'appareil 30 des messages publicitaires et/ou des clips vidéo, destinés à rendre l'appareil plus attractif. Celui-ci peut également inclure des jeux de contrôle des réflexes. Un appareil 30 peut donc fonctionner, soit indépendamment de tout réseau, soit en tant que terminal. 1 va ae soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment Far substitution de moyens t--aniquemêr équwvalents sans pour autant sortir ou cadre de l'InventIon. REVENDICATIONS l. Dispositif de détection de l'alcoolémie, comprenant à l'intérieur d'un coffret un capteur à cristal semi-conducteur (l) et un circuit d'alimentation (18, 26) et de calcul, le capteur correspondant avec une chambre (3), caractérisé en ce que la chambre (3) est percée de trous (15), une jupe (4) de l'embout (3a) pénétrant dans la chambre (3), et communiquant avec celle-ci par des évents (4a) de nébulisation. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de commande (25) comprend des moyens de temporisation déclenchés par un pressostat (5) et agissant sur une alarme (i > l6) pendant la durée nécessaire du souffle. 3. dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce cu'il présente, sur l'une des faces du coffret1 des moyens d'affichage numérique (6, 7), reliés à un convertisseur analogique digital inclus dans le circuit (25). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un interrupteur (17) à trois positions, permettant une sélection de l'affichage (6, 7). 5. Dispositif selon lune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que un bouton de remise à zéro (12) est couplé avec un voyant (9) d'état du capteur (l). 6. AppareIl incluant un dispositif de détection selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un moniteur vidéo Ç 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que son circuit électrique inclût un modem (41) connecté à une ligne téléphonique (45). 8. Appareil selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il inclût une carte mémoire (43), pouvant être reliée par la ligne téléphonique (45), à une unité centrale (47). 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de détection de l'haleine (37), relié à un support d'embout (36), inclût une cellule ce filtrage (46' de la fumée de tabac. 10.Appareil selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé er. ce qu'il comprend une réserve (38) de gaz c'étalonnage du capteur (1), permettant un contrôle et/ou un étalonnage à distance.