(57)【要約】【課題】本発明は、信頼性の向上を図ることができるアルコール検出装置を提供する。【解決手段】本発明は、気体のアルコール濃度を検出するアルコールセンサ４を備えたアルコール検出装置１であって、アルコールセンサ４の加熱によって生成されたＣＯ２を検出するＣＯ２センサ６と、ＣＯ２センサ６によるＣＯ２の検出結果に基づいて、アルコールセンサ４の劣化を検出するＥＣＵ２と、を備える。このアルコール検出装置１によれば、アルコールセンサ４の加熱によって生成されたＣＯ２の検出結果に基づき、例えばアルコールセンサ４の劣化原因である埃等の付着物の量を推定することで、アルコールセンサ４の劣化を検出することが可能となる。従って、このアルコール検出装置１によれば、劣化したアルコールセンサ４によるアルコール濃度の誤検出を回避することが可能となるので、装置の信頼性の向上を図ることができる。【選択図】図６
2010223902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体のアルコール濃度を検出するアルコールセンサを備えたアルコール検出装置であって、
前記アルコールセンサの加熱によって生成された特定ガス成分を検出する特定ガス成分検出手段と、
前記特定ガス成分検出手段による前記特定ガス成分の検出結果に基づいて、前記アルコールセンサの劣化を検出する劣化検出手段と、
を備えることを特徴とするアルコール検出装置。
【請求項２】
外部から前記アルコールセンサを介して前記特定ガス成分検出手段へ向かう気流を発生させる気流発生手段を更に備え、
前記劣化検出手段は、前記気流の発生時から、この気流によって前記アルコールセンサの周囲から前記特定ガス成分検出手段へと流れた前記特定ガス成分の検出時までの検出時間差に基づいて、前記アルコールセンサの加熱によって生成された特定ガス成分の検出結果を認識することを特徴とする請求項１に記載のアルコール検出装置。
【請求項３】
前記特定ガス成分は、二酸化炭素であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアルコール検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルコール検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、例えば特開２００６−２０１０９７号公報に記載された酒気帯びチェッカーが知られている。この酒気帯びチェッカーでは、アルコールセンサの近傍にヒータが組み込まれており、このヒータによりアルコールセンサのヒートクリーニングを行うことで、汚れ等によるアルコールセンサの劣化防止が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２０１０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述した酒気帯びチェッカーにおいては、ヒートクリーニングによりアルコールセンサの劣化防止を図っているが、アルコールセンサの劣化の検出は行っていない。このため、アルコールセンサの劣化状態の判定、例えばヒートクリーニングで正常化できているのか否かを判定することができず、アルコールセンサの信頼性すなわち装置の信頼性が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、アルコールセンサの加熱によって生成された特定ガス成分の検出結果に基づいてアルコールセンサの劣化を検出することで、信頼性の向上を図ることができるアルコール検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、気体のアルコール濃度を検出するアルコールセンサを備えたアルコール検出装置であって、アルコールセンサの加熱によって生成された特定ガス成分を検出する特定ガス成分検出手段と、特定ガス成分検出手段による特定ガス成分の検出結果に基づいて、アルコールセンサの劣化を検出する劣化検出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明のアルコール検出装置によれば、アルコールセンサの加熱によって生成されたＣＯ２等の特定ガス成分の検出結果に基づき、例えばアルコールセンサの劣化原因である埃等の付着物の量を推定することで、アルコールセンサの劣化を検出することが可能となる。従って、このアルコール検出装置によれば、劣化したアルコールセンサによるアルコール濃度の誤検出を回避することが可能となるので、装置の信頼性の向上を図ることができる。
【０００８】
また、外部からアルコールセンサを介して特定ガス成分検出手段へ向かう気流を発生させる気流発生手段を更に備え、劣化検出手段は、気流の発生時から、この気流によってアルコールセンサの周囲から特定ガス成分検出手段へと流れた特定ガス成分の検出時までの検出時間差に基づいて、外部から特定ガス成分検出手段へと流れた特定ガス成分の検出結果を判別することが好ましい。
【０００９】
例えば被験者の呼気のアルコール濃度を検出するアルコール検出装置においては、特定ガス成分検出手段によって検出された特定ガス成分が、アルコールセンサの加熱により生成されたものであるか或いは外部から吸引された呼気に含まれるものであるかを判別する必要がある。そこで、外部からアルコールセンサを介して特定ガス成分検出手段へ向かう気流を発生させ、この気流発生時からこの気流によってアルコールセンサの周囲から特定ガス成分検出手段へと流れた特定ガス成分の検出時までの検出時間差を認識する。外部から吸引された呼気の特定ガス成分よりも内部のアルコールセンサ周囲の特定ガス成分は先に検出されるので、検出時間差に基づいて、アルコールセンサの加熱によって生成された特定ガス成分の検出結果を認識することが可能となる。
【００１０】
また、特定ガス成分は、二酸化炭素であることが好ましい。アルコールセンサの加熱による埃等の付着物の燃焼量に応じた量が生成される二酸化炭素を特定ガス成分として採用することで、アルコールセンサの劣化検出に関する装置の信頼性の向上を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、アルコール検出装置の信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るアルコール検出装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】アルコール検出装置を示す正面図である。
【図３】アルコール検出装置の使用例を示す図である。
【図４】図１に示すファン及び各種センサの配置を示す概略図である。
【図５】図１のＣＯ２センサが検出したＣＯ２量の時間変化を示すグラフである。
【図６】図１のＥＣＵの処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るアルコール検出装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１〜図３に示すように、本実施形態に係るアルコール検出装置１は、車両の運転席付近に備えられた箱状の装置であり、配線を通じて車両と電気的に接続されている。アルコール検出装置１の正面には、被験者Ｓが呼気を吹き込むための吹込口Ｔが設けられており、この吹込口Ｔに吹き込まれた呼気のアルコール濃度が検出される。アルコール検出装置１は、装置を統括的に制御するＥＣＵ［Electric  Control  Unit］（劣化検出手段）２を有している。
【００１５】
ＥＣＵ２は、演算処理を行うＣＰＵ［Central  Processing  Unit］、記憶部となるＲＯＭ［Read  Only  Memory］及びＲＡＭ［Random  Access  Memory］、入力信号回路、出力信号回路、電源回路等により構成されている。ＥＣＵ２は、スイッチ３、アルコールセンサ４、及び妨害ガスセンサ５と電気的に接続されている。更に、ＥＣＵ２は、ＣＯ２センサ（特定ガス成分検出手段）６、ファン（気流発生手段）７、及びインジケータ８と電気的に接続されている。スイッチ３は、アルコール検出装置１を起動するための起動スイッチである。スイッチ３をＯＮ状態に切り換えることにより、アルコール検出装置１が起動する。また、スイッチ３をＯＦＦ状態に切り換えることにより、アルコール検出装置１が停止する。
【００１６】
図１及び図４に示すように、アルコールセンサ４は、アルコール検出装置１内で吹込口Ｔの手前に配置され、空気中のアルコール濃度を検出するものである。アルコールセンサ７は、検出したアルコール濃度に関するアルコール濃度情報をＥＣＵ２に出力する。また、アルコールセンサ４には、アルコールセンサ４に付着した埃等の付着物を燃焼するためのヒータが設けられており、アルコール検出装置１の起動時に所定時間（例えば５秒）の間ヒートクリーニングが行われる。
【００１７】
妨害ガスセンサ５は、アルコール検出装置１内でアルコールセンサ４の奥側（吹込口Ｔと反対側）に配置され、アルコールセンサ４におけるアルコール濃度の検出を妨害するガス（すなわち、アルコールセンサ４においてアルコールと誤認される呼気の臭い成分等）の濃度を検出するものである。妨害ガスセンサ５は、検出した妨害ガスの濃度に関する妨害ガス濃度情報をＥＣＵ２に出力する。また、妨害ガスセンサ５には、妨害ガスセンサ５に付着した埃等の付着物を燃焼するためのヒータが設けられており、アルコール検出装置１の起動時に所定時間（例えば５秒）の間ヒートクリーニングが行われる。
【００１８】
ＣＯ２センサ６は、アルコール検出装置１内で妨害ガスセンサ５の奥側（吹込口Ｔと反対側）に配置され、空気中の二酸化炭素（ＣＯ２）を検出するものである。ＣＯ２センサ６は、検出したＣＯ２に関するＣＯ２情報をＥＣＵ２に出力する。
【００１９】
ファン７は、アルコール検出装置１内で吹込口Ｔに設けられ、回転により気流を生じさせるものである。ファン７は、アルコール検出装置１の起動により回転を開始する。このファン７の回転によって外部の空気を吹込口Ｔ内に吸引する気流が発生する。この気流は、アルコール検出装置１内でアルコールセンサ４、妨害ガスセンサ５、ＣＯ２センサ６の順に流れてゆき、その後外部に出る。
【００２０】
インジケータ８は、ランプの点灯等により、被験者Ｓに対してアルコール検出装置１に関する各種情報を表示するものである。インジケータ８は、ＥＣＵ２の指令により、センサが故障状態である等の表示を行う。
【００２１】
ＥＣＵ２は、アルコールセンサ４からの出力によりアルコール濃度情報を取得すると共に、妨害ガスセンサ５からの出力により妨害ガス情報を取得する。更に、ＥＣＵ２は、ＣＯ２センサ６からの出力によりＣＯ２情報を取得する。
【００２２】
ＥＣＵ２は、取得したＣＯ２情報に基づいて、ＣＯ２センサ６の検出したＣＯ２の量が予め定められた呼気吹き込み閾値以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ２は、ＣＯ２の量が呼気吹き込み閾値以上であると判定した場合、装置内に被験者の呼気が吹き込まれたと判断する。ＥＣＵ２は、装置内に被験者の呼気が吹き込まれたと判断した場合、アルコール濃度情報及び妨害ガス情報に基づいて、呼気のアルコール濃度を検出する。具体的には、ＥＣＵ２は、妨害ガスセンサ５から出力された妨害ガス濃度情報に基づいて、アルコール検出装置１内の妨害ガスの濃度を認識する。アルコールセンサ４が検出するアルコール濃度の値は妨害ガスの濃度により変動するため、認識した妨害ガスの濃度に応じてアルコール濃度情報のアルコール濃度を補正することで、正確な呼気のアルコール濃度の検出を行う。
【００２３】
一方、ＥＣＵ２は、ＣＯ２の量が呼気吹き込み閾値以上ではないと判定した場合、ＣＯ２情報に基づいて、検出したＣＯ２の量が予め定められた埃燃焼閾値以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ２は、ＣＯ２の量が埃燃焼閾値以上であると判定した場合、アルコールセンサ４又は妨害ガスセンサ５においてヒートクリーニングが行われたと判断する。
【００２４】
ＥＣＵ２は、アルコールセンサ４又は妨害ガスセンサ５においてヒートクリーニングが行われたと判断した場合、アルコール検出装置１の起動時、すなわちファン７の回転開始時からの検出時間差（検出までの経過時間）に基づいて、劣化検出の対象となるセンサ（検出されたＣＯ２の発生源であるセンサ）を判別する。具体的には、図５に示すように、ＥＣＵ２は、ファン７の回転開始時Ｔ０から、ファン７の発生させる気流によって妨害ガスセンサ５の加熱（埃等の燃焼）によって生成されたＣＯ２がＣＯ２センサ６へと流れて検出された時間Ｔ１までの時間Ｔ１−Ｔ０に関する情報を予め記憶している。ＥＣＵ２は、この時間Ｔ１−Ｔ０に関する情報と検出時間差とに基づいて、現在検出中のＣＯ２の発生源が妨害ガスセンサ５である、すなわち劣化検出の対象センサは妨害ガスセンサ５であると判別する。同様に、ＥＣＵ２は、ファン７の回転開始時Ｔ０から、ファン７の発生させる気流によってアルコールセンサ４の加熱によって生成されたＣＯ２がＣＯ２センサ６へと流れて検出される時間Ｔ２までの時間Ｔ２−Ｔ０に関する情報を予め記憶しており、この時間Ｔ２−Ｔ０に関する情報と検出時間差とに基づいて、劣化検出の対象センサはアルコールセンサ４であると判別する。
【００２５】
ＥＣＵ２は、ＣＯ２情報に基づいて、判別した対象センサにおける埃堆積量を推定する。具体的には、ＥＣＵ２は、ＣＯ２情報に基づいて、検出したＣＯ２量の時間変化を認識し、ＣＯ２量が変化し始めてから通常の値に戻るまでのＣＯ２量の合計値を算出する。そして、ＥＣＵ２は、予め記憶されたＣＯ２量の合計値と埃堆積量とに関するマップに基づいて、対象センサに付着して堆積した埃堆積量を推定する。
【００２６】
ＥＣＵ２は、推定した埃堆積量が予め定められた劣化判定閾値以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ２は、埃堆積量が劣化判定閾値以上であると判定した場合、インジケータ８に対象センサが故障状態であることを表示させるための故障表示指令を出力する。
【００２７】
次に、ＥＣＵ２の処理について図面を参照して説明する。先ずスイッチ３のＯＮ状態への切り替えによりアルコール検出装置１が起動される。アルコール検出装置１が起動された場合、ファン７は回転を開始する。同時に、アルコールセンサ４及び妨害ガスセンサ５においてヒートクリーニングが行われる。
【００２８】
図６に示すように、ステップＳ１において、アルコールセンサ４、妨害ガスセンサ５、及びＣＯ２センサ６からの出力により、各種情報（アルコール濃度情報、妨害ガス情報、ＣＯ２情報）が取得される。
【００２９】
次に、取得されたＣＯ２情報に基づいて、ＣＯ２センサ６の検出したＣＯ２の量が予め定められた呼気吹き込み閾値以上であるか否かが判定される（Ｓ２）。ＣＯ２の量が呼気吹き込み閾値以上であると判定された場合、装置内に被験者の呼気が吹き込まれたと判断され、アルコール濃度情報及び妨害ガス情報に基づいて呼気のアルコール濃度が検出される（Ｓ３）。呼気のアルコール濃度が検出された場合、車両のエンジンを停止状態にロックする等の所定の処理を行い、その後ステップＳ１へ戻る。
【００３０】
一方、ステップＳ２において、ＣＯ２の量が呼気吹き込み閾値以上ではないと判定された場合、ＣＯ２情報に基づいて、ＣＯ２の量が予め定められた埃燃焼閾値以上であるか否かが判定される（Ｓ４）。ＣＯ２の量が埃燃焼閾値以上ではないと判定された場合、埃の燃焼等によるＣＯ２が検出されていない通常時であると判断され、ステップＳ１へ戻る。
一方、ＣＯ２の量が埃燃焼閾値以上であると判定された場合、アルコールセンサ４又は妨害ガスセンサ５においてヒートクリーニングが行われたと判断され、ファン７の回転開始時からの検出時間差に基づいて劣化検出の対象となるセンサが判別される（Ｓ５）。
【００３１】
その後、ＣＯ２情報に基づいて、判別した対象センサにおける埃堆積量が推定される（Ｓ６）。そして、推定された埃堆積量が予め定められた劣化判定閾値以上であるか否かが判定される（Ｓ７）。埃堆積量が劣化判定閾値以上ではないと判定された場合、対象センサはヒートクリーニングのみで正常化が可能であると判断され、ステップＳ１へ戻る。
【００３２】
ステップＳ７において、埃堆積量が劣化判定閾値以上であると判定された場合、インジケータ８に対象センサが故障状態であることを表示させるための故障表示指令が出力される（Ｓ８）。
【００３３】
以上説明したアルコール検出装置１によれば、アルコールセンサ４の加熱によって生成されたＣＯ２の検出結果に基づき、アルコールセンサ４の劣化原因である埃等の付着物の量を推定することにより、アルコールセンサ４の劣化を検出することが可能となる。従って、このアルコール検出装置１によれば、劣化したアルコールセンサ４によるアルコール濃度の誤検出を回避することが可能となるので、装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００３４】
また、このアルコール検出装置１は、回転によって、外部の空気を吹込口Ｔ内に吸引すると共に、アルコールセンサ４、妨害ガスセンサ５の順に通過してＣＯ２センサ６へと向かう気流を発生させるファン７を備えている。そして、ＥＣＵ２は、予め記憶したファン７の回転開始時Ｔ０から妨害ガスセンサ５の加熱によって生成されたＣＯ２がＣＯ２センサ６へと流れる時間Ｔ１までの時間Ｔ１−Ｔ０及びファン７の回転開始時Ｔ０からアルコールセンサ４の加熱によって生成されたＣＯ２がＣＯ２センサ６へと流れる時間Ｔ２までの時間Ｔ２−Ｔ０に関する情報とファン７の回転開始時からの検出時間差とに基づいて、どのセンサの加熱によって生成されたＣＯ２の検出結果であるかを認識することができ、これによって劣化検出の対象となるセンサを判別することができる。
【００３５】
また、このアルコール検出装置１では、特許請求の範囲に記載の特定ガス成分として、ヒートクリーニングにより燃焼した埃の堆積量に応じた量が生成される二酸化炭素（ＣＯ２）を採用することで、埃堆積量の推定に関する信頼性すなわちアルコール検出装置１の信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００３６】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、ＣＯ２の量のみから予め呼気が吹き込まれたか否かを判定したが、ファン７の回転開始からＣＯ２の検出された時間までの検出時間差にも基づいて、呼気が吹き込まれたことを判定する態様であっても良い。この場合、図４及び図５に示すように、外部から吸引される被験者Ｓの呼気がＣＯ２センサ６へと流れる時間Ｔ３はＴ１及びＴ２よりも遅くなるので、呼気に含まれるＣＯ２の検出結果とセンサの加熱によって生成されたＣＯ２の検出結果とを判別することが可能となる。その結果、アルコールセンサ４や妨害ガスセンサ５の加熱によって呼気とほぼ同じ量のＣＯ２が生成された場合に呼気が吹き込まれたと誤検出することを回避することができるので、装置の信頼性の向上が図られる。
【００３７】
また、アルコール検出装置１は、湿度センサ等のセンサを更に備える態様であっても良い。この場合、各センサは、吹込口ＴとＣＯ２センサ６との間でＣＯ２センサ６からの距離が異なるように配置されることで、ヒートクリーニングにより、その劣化を検出することが可能となる。また、ＣＯ２センサ６自身もヒートクリーニングする態様であっても良い。また、妨害ガスセンサ５は、必ずしも備える必要はない。
【００３８】
また、ファン７の回転開始、アルコールセンサ４及び妨害ガスセンサ５のヒートクリーニング開始のタイミングは、アルコール検出装置１の起動時に限られず、仕様により適宜設定される。また、特許請求の範囲に記載の特定ガス成分は、二酸化炭素に限られず、アルコールセンサ４等に付着して劣化原因となるものは埃に限られない。
【符号の説明】
【００３９】
１…アルコール検出装置、２…ＥＣＵ（劣化検出手段）、４…アルコールセンサ、６…ＣＯ２センサ（特定ガス成分検出手段）、７…ファン（気流発生手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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