(57)【要約】  方法および機器により、運転者の呼気中アルコール濃度（ＢｒＡＣ）のパッシブな決定が可能になる。アルコール濃度は、吐き出された呼気から決定され得るが、運転者にとっての不便が、しばしば車両にＢｒＡＣセンサを組み込む障害となる。方法および機器は、パッシブなＢｒＡＣ測定値の確度を下げる恐れがある幅広い環境条件を検出および説明しながら、運転者のＢｒＡＣのパッシブな決定を可能にする。たとえば、ＣＯ２などのトレーサガスが、検査条件がパッシブ検出にとって満足の行くものであることを確かめるために使用される。検査条件が満足の行くものでない場合、車両の運転者は、呼気サンプルをアクティブに提供するように促される。【選択図】図１
2019516076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両運転のための、パッシブな呼気中アルコール検出の方法であって、
センサシステムを起動するステップと、
第１の空気サンプルをパッシブに取得するステップと、
前記第１の空気サンプル中のトレーサガスの濃度を測定するステップと、
前記センサシステムを使用して、前記第１の空気サンプルに部分的に基づく１組の検査条件を決定するステップと、
前記１組の検査条件が正常範囲に収まっており、トレーサガス濃度のピークが検出される場合、前記第１の空気サンプルから運転者の呼気中アルコール濃度（ＢｒＡＣ）を測定するステップと、
前記１組の検査条件が前記正常範囲から外れているかまたはトレーサガス濃度のピークが検出されない場合、前記運転者からの第２の空気サンプルを要求してそれをアクティブに取得し、前記運転者の前記ＢｒＡＣを測定するステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記センサシステムを起動することとトレーサガス濃度における前記ピークを検出することとの間の時間間隔を測定するステップと、
前記時間間隔が所定の制限時間を超える場合、前記１組の検査条件は前記正常範囲から外れていると判定するステップとをさらに含む、
請求項２に記載の方法。
【請求項３】
前記１組の検査条件を検出するステップが、
車両の環境条件を測定するステップをさらに含む、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記車両の前記環境条件を測定するステップが、
前記車両内の温度を測定するステップと、
前記温度が正常な温度範囲から外れている場合、前記１組の検査条件は前記正常範囲から外れていると判定するステップとをさらに含む、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記車両の前記環境条件を検出するステップが、
前記車両内の圧力を測定するステップと、
前記圧力が正常な圧力範囲から外れている場合、前記１組の検査条件は前記正常範囲から外れていると判定するステップとをさらに含む、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記１組の検査条件を検出するステップが、
ＢｒＡＣセンサに対する前記運転者の頭部位置を測定するステップをさらに含む、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記センサシステムを起動するステップが、
前記車両に入る前記運転者の存在を検出するステップをさらに含む、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記運転者からの第２の空気サンプルを要求してそれをアクティブに取得し、前記運転者の前記ＢｒＡＣを測定するステップが、
測定されるＢｒＡＣが中間レベルにあるかどうかを判定するステップと、
前記測定されるＢｒＡＣが中間レベルにある場合、アクティブな第３の呼気サンプルを要求し、ＢｒＡＣを測定するステップとをさらに含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
第２の空気サンプルを前記運転者からアクティブに取得するステップが、
ヒューマンマシンインタフェースを介して、前記ＢｒＡＣセンサに向かって送り出される、薄められていない呼気サンプルを要求するステップをさらに含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記運転者のＢｒＡＣ測定の結果を中央処理装置（ＣＰＵ）へと送るステップであって、前記ＣＰＵが、前記車両と通信した状態にあるステップ、をさらに含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記運転者のＢｒＡＣ測定の前記結果がある高い設定値を上回る場合、前記車両の前記運転を不能な状態にするステップをさらに含む、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記運転者のＢｒＡＣの前記結果がある低い設定値を下回る場合、前記車両の前記運転を可能な状態にするステップをさらに含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の空気サンプルからのＢｒＡＣ結果が前記中間レベルにある場合、前記運転者からの第２の空気サンプルを要求してそれをアクティブに取得し、前記運転者の前記ＢｒＡＣを測定するステップをさらに含む、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記センサシステムを起動した後、空気サンプルを連続的に測定するステップと、
前記第１の空気サンプルが測定された後、前記トレーサガスの前記濃度を連続的に測定するステップとをさらに含む、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
車両運転のための、パッシブな呼気中アルコール検出用の機器であって、
パッシブに取得される第１の空気サンプルにおけるトレーサガスの濃度を測定するように構成されるセンサと、
前記第１の空気サンプルに部分的に基づく１組の検査条件を決定し、
前記１組の検査条件が正常範囲に収まっており、トレーサガス濃度のピークが検出される場合、前記第１の空気サンプルから運転者の呼気中アルコール濃度（ＢｒＡＣ）を測定し、
前記１組の検査条件が前記正常範囲から外れているかまたはトレーサガス濃度のピークが検出されない場合、前記運転者からの第２の空気サンプルを要求してそれをアクティブに取得し、前記運転者の前記ＢｒＡＣを測定するように構成される、
プロセッサとを備える、機器。
【請求項１６】
前記センサを起動することとトレーサガス濃度における前記ピークを検出することとの間の時間間隔を測定するように構成されるタイマーをさらに備え、
前記時間間隔が所定の制限時間を超える場合、前記プロセッサが、前記１組の検査条件は前記正常範囲から外れていると判定する、
請求項１５に記載の機器。
【請求項１７】
前記センサが、車両の前記環境条件を測定するようにさらに構成される、
請求項１６に記載の機器。
【請求項１８】
前記車両内の温度を測定するように構成される温度センサをさらに備え、
前記温度が正常な温度範囲から外れている場合、前記プロセッサが、前記１組の検査条件は前記正常範囲から外れていると判定する、
請求項１７に記載の機器。
【請求項１９】
前記車両内の圧力を測定するように構成される圧力センサをさらに備え、
前記車両内の前記圧力が正常な圧力範囲から外れている場合、前記プロセッサが、前記１組の検査条件は前記正常範囲から外れていると判定する、
請求項１８に記載の機器。
【請求項２０】
ＢｒＡＣセンサに対する前記運転者の頭部位置を測定するように構成されるカメラをさらに備える、
請求項１９に記載の機器。
【請求項２１】
前記センサが、前記車両に入る前記運転者の前記存在を検出して、前記センサシステムを起動するようにさらに構成される、
請求項２０に記載の機器。
【請求項２２】
前記プロセッサが、
前記アクティブに取得される第２の空気サンプルに基づく、測定されるＢｒＡＣが、中間レベルにあるかどうかを判定し、
前記測定されるＢｒＡＣが前記中間レベルにある場合、第３の呼気サンプルをアクティブに要求および取得し、ＢｒＡＣを測定するようにさらに構成される、
請求項２１に記載の機器。
【請求項２３】
前記運転者の前記ＢｒＡＣを測定するために、前記ＢｒＡＣセンサに向かって送り出される、薄められていない呼気サンプルを要求するように構成されるヒューマンマシンインタフェースをさらに備える、
請求項２２に記載の機器。
【請求項２４】
前記プロセッサが、前記センサからセンサ信号を受けるようにさらに構成される、
請求項２３に記載の機器。
【請求項２５】
前記プロセッサは、前記運転者のＢｒＡＣ測定の前記結果が設定値を上回る場合、前記車両の前記運転を不能な状態にするようにさらに構成される、
請求項２４に記載の機器。
【請求項２６】
前記プロセッサは、前記運転者のＢｒＡＣ測定の前記結果が設定値を下回る場合、前記車両の前記運転を可能な状態にするように構成される、
請求項２５に記載の機器。
【請求項２７】
前記プロセッサは、パッシブに取得される第１の空気サンプルのＢｒＡＣ結果が前記中間レベルにある場合、前記運転者からの第２の空気サンプルを要求してそれをアクティブに取得し、前記運転者の前記ＢｒＡＣを測定するようにさらに構成される、
請求項２６に記載の機器。
【請求項２８】
前記センサが、
前記センサシステムを起動した後、空気サンプルを連続的に測定し、
前記第１の空気サンプルが測定された後、前記トレーサガスの前記濃度を連続的に測定するようにさらに構成される、
請求項２７に記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]本出願は、２０１６年３月２４日出願の米国仮特許出願第６２／３１２，４７６号、および２０１６年１２月２３日出願の米国特許出願第１５／３８９，７２４号の優先権を主張し、これらの各内容全体は、参照により本明細書に援用される。
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
[0002]本発明は、米国運輸省道路交通安全局によって付与された契約第ＤＴＮＨ２２−０８−Ｈ−０１８８号の下で、政府の助成を受けてなされた。政府は、本発明において一定の権利を有する。
【０００２】
[0003]本発明は、運転者の吐き出した呼気の呼気中アルコール濃度を検出する方法に関し、詳細には、運転者の呼気中アルコールレベルを素早く推定する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0004]飲酒運転を防止する取組みでは、警察により、監督下での呼気検査が定期的に行われている。監督下での呼気検査に加えて、非監督下での検査を実施して酔った運転者による車両の運転を防止する、「アルコロック（ａｌｃｏｌｏｃｋ）」と呼ばれることがある自動式イグニッションインターロック装置が、車両自体の中に設置されてきている。このような呼気検査に使用される検知技術は、触媒ビーズ（もしくはペリスター（ｐｅｌｌｉｓｔｏｒ））、半導体、燃料電池、または赤外分光法に基づく場合がある。通常の呼気検査装置は、運転者が大きく深呼吸をし、マウスピースに向かって自身の気道を空にした後、呼気中アルコール濃度（ＢｒＡＣ：Ｂｒｅａｔｈ  Ａｌｃｏｈｏｌ  Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）を表す信号を提供するものであり、マウスピースは、衛生上の理由からしばしば別々で使い捨てのものである。正確な判定を確実にするために、検査される人は、ほとんど肺活量いっぱいに、力を込めて息を吐くことを求められる。これは、肺活量が限られている人々にとっては特に、かなりの時間および労力を必要とする。使用の簡単さ、利便性、および確度は、車両内の内蔵型イグニッションインターロック装置の受容および普及を拡大するために重要な要素である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0005]したがって、幅広い環境条件および運転者の挙動の下で検査の確度を保証しながら、運転者に不便をかけることを避けるのに十分にフレキシブルなパッシブ呼気検査が求められている。パッシブ呼気検査では、運転者は、センサに送り出される空気を提供する必要はなく、ＢｒＡＣ測定は、周囲空気だけでなく運転者と任意の乗員の両方の呼気の混合物である車両内の空気から、運転者の追加的な動作なしでなされることになる。対照的に、アクティブ呼気検査では、運転者は、センサに近づき、センサに向かって、または空気入口を通して（たとえば管へと吹き込んで）、力を込めた、薄められていない呼気を送り出すことを求められる場合がある。パッシブ呼気検査が好まれるが、いくつかの条件の下では、正確なパッシブ呼気検査を行うことができない可能性がある。このような条件は、環境（たとえば非常に暑い天気）である場合もあり、運転者がシステムを働かないようにしようとする結果である場合（いくつかの例が以下に述べられる）もあるが、いずれにしても、車両内の空気が、運転者のＢｒＡＣを正確に反映しなくなる恐れがある。正確なパッシブＢｒＡＣ検査が可能な、正常な検査条件が満たされない場合、アクティブ呼気検査が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0006]環境条件と運転者の挙動の両方を示す種々のパラメータが測定されて、正常な検査条件がいつ満たされなくなったかを検出する。これらには、たとえばトレーサガスのピークの検出が含まれ、これは運転者の呼気が検出されたことを示す。タイマーは、運転者の存在が検出されたときとトレーサガスのピークが検出されたときとの間の制限時間を設定することができる。この制限時間は、運転者が、自身の息を止めるかまたはその他の方法でセンサから自身の呼気を隠すことにより、システムを働かないようにしようとするのを防止することができる。圧力センサは、運転者が車両を換気することによってシステムを働かないようにしようとしている状況、または車両を吹き抜けている風が正確なパッシブ呼気検査を妨げ得る状況を検出することができる。測定される代わりの「呼気」源を供給することによってシステムを働かないようにしようとするのを防止するために、センサに対する運転者の頭部の位置を検出することにより、運転者の呼気がセンサに向かって送り出されていることを確実にすることができる。
【０００６】
[0007]本明細書に述べられる方法および機器は、呼気中アルコール濃度のパッシブ検出を可能にし、方法および機器を使用して、車両のイグニッションを制御することができる。具体的には、方法および機器は、検査条件が正常である間は、運転者に不便をかけることなくパッシブ呼気検査からＢｒＡＣを決定し、正常な検査条件がいつ満たされなくなったかを検出し、そのような状況下では、アクティブ呼気検査からＢｒＡＣ測定を行うように設計される。
【０００７】
[0008]車両を運転するためのパッシブな呼気中アルコール検出のための方法または機器の一例では、機器は、パッシブに取得される第１の空気サンプルにおけるトレーサガスの濃度を測定するセンサを含むことができ、方法は、センサシステムを起動するステップと、第１の空気サンプルをパッシブに取得するステップと、第１の空気サンプルから上記濃度を測定するステップとを含むことができる。機器は、センサシステムを使用して第１の空気サンプルに部分的に基づく１組の検査条件を決定するプロセッサを含むことができ、方法は、その決定するステップを含むことができる。１組の検査条件が正常範囲に収まっており、トレーサガス濃度のピークが検出される場合、方法またはプロセッサは、第１の空気サンプルから運転者のＢｒＡＣを測定する。１組の検査条件が正常範囲から外れているかまたはトレーサガス濃度のピークが検出されない場合、方法またはプロセッサは、運転者からのアクティブな第２の空気サンプルを要求し、運転者のＢｒＡＣを測定する。
【０００８】
[0009]いくつかの実施形態では、方法は、センサシステムを起動することとトレーサガス濃度のピークを検出することとの間の時間間隔を測定するステップを含む。いくつかの実施形態では、機器は、その時間間隔を測定するタイマーを含む。時間間隔が所定の制限時間を超える場合、方法またはプロセッサは、１組の検査条件が正常範囲から外れていると判定する。いくつかの実施形態では、機器は、車両の環境条件を測定するセンサを含み、いくつかの実施形態では、方法は、このような環境条件を測定するステップを含む。いくつかの実施形態では、このようなセンサは温度センサでもよく、いくつかの実施形態では、方法は、車両内の温度を測定するステップを含む。温度が正常な温度範囲から外れている場合、方法またはプロセッサは、１組の検査条件が正常範囲から外れていると判定する。いくつかの実施形態では、機器は、車両内の圧力を測定する圧力センサを含み、いくつかの実施形態では、方法は、その圧力を測定するステップを含む。圧力が正常な圧力範囲から外れている場合、方法またはプロセッサは、１組の検査条件が正常範囲から外れていると判定する。いくつかの実施形態では、機器は、ＢｒＡＣセンサに対する運転者の頭部位置を測定するカメラを含み、いくつかの実施形態では、方法は、ＢｒＡＣセンサに対する運転者の頭部位置を測定するステップを含む。いくつかの実施形態では、センサシステムを起動するステップは、車両に入る運転者の存在を検出するステップを含む。いくつかの実施形態では、アクティブ呼気検査から運転者のＢｒＡＣを測定するステップは、パッシブ呼気検査から測定されるＢｒＡＣが中間レベルにあるかどうかを判定するステップを含む。測定されるＢｒＡＣが中間レベルにある場合、方法は、アクティブ呼気サンプルを要求し、ＢｒＡＣを測定する。いくつかの実施形態では、アクティブ呼気検査から運転者のＢｒＡＣを測定するステップは、ヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ：Ｈｕｍａｎ−Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して、ＢｒＡＣセンサに向かって送り出される、薄められていない呼気サンプルを要求するステップを含む。
【０００９】
[0010]いくつかの実施形態では、方法は、車両のＣＰＵと通信した状態にある、呼気検査システムの中央処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）へとセンサ信号を送るステップを含む。いくつかの実施形態では、プロセッサは、センサからセンサ信号を受ける。いくつかの実施形態では、方法は、運転者のＢｒＡＣ測定の結果が設定値を上回る場合、車両の運転を不能な状態にするステップを含み、これもプロセッサを用いてなされ得る。いくつかの実施形態では、方法は、運転者のＢｒＡＣの結果が設定値を下回る場合、車両の運転を可能な状態にするステップを含み、これもプロセッサを用いてなされ得る。いくつかの実施形態では、方法は、第１の空気サンプルのパッシブ呼気検査の結果が中間レベルにある場合、運転者からのアクティブな第２の空気サンプルを要求し、運転者のＢｒＡＣを測定するステップを含む。いくつかの実施形態では、要求は、プロセッサによってなされ得る。いくつかの実施形態では、方法は、センサシステムを起動した後、空気サンプルを連続的に測定するステップと、第１の空気サンプルが測定された後、トレーサガスの濃度を連続的に測定するステップとを含む。いくつかの実施形態では、センサは、センサシステムを起動した後、空気サンプルを連続的に測定し、第１の空気サンプルが測定された後、トレーサガスの濃度も連続的に測定する。
【００１０】
[0011]本発明の主題のさらなる特徴、その特質および種々の利点は、添付図面と共に解釈される以下の詳細な説明の検討に際して明らかになるものであり、添付図面では、同様の参照符号は一貫して同様の部分を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】[0012]例示的な一実装形態による、パッシブ呼気サンプルまたはアクティブ呼気サンプルからＢｒＡＣ測定値を決定するプロセスのフローチャートである。
【図２】[0013]例示的な一実装形態による、パッシブ呼気サンプルからＢｒＡＣ測定の結果を決定するプロセスのフローチャートである。
【図３】[0014]例示的な一実装形態による、アクティブ呼気サンプルからＢｒＡＣ測定の結果を決定するプロセスのフローチャートである。
【図４】[0015]例示的な一実装形態による、アクティブ呼気サンプルとパッシブ呼気サンプルの両方から、呼気およびＢｒＡＣ濃度を検出するセンサを示す図である。
【図５Ａ】[0016]例示的な一実装形態による、センサに対する運転者の頭部位置の、頭上から見た図である。
【図５Ｂ】例示的な一実装形態による、センサに対する運転者の頭部位置の、頭上から見た図である。
【図６】[0017]例示的な一実装形態による、起動センサおよびＢｒＡＣセンサによって検出される信号の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[0018]運転者に対して呼気検査を行うことは、飲酒運転および飲酒運転関連死を減らす、効果的なスクリーニング方法である。呼気検査では、被験者は、血液中のエチルアルコール（ＥｔＯＨ）などの物質が空気と交換される、肺の肺胞から生じる呼気流量を得るのに十分な時間、かつ十分なボリュームで、センサまたは測定装置へと空気を吐き出す。センサまたは測定装置は、次いで上記空気のアルコール含有量を測定し、これは変換アルゴリズムによって血中アルコールに関連付けられる。
【００１３】
[0019]呼気に基づく既存のアルコール検査技術は、運転者がほとんど肺活量いっぱいに、力を込めて息を吐くことを必要とする。これは、肺気量が限られている人々にとっては特に、かなりの時間および労力を必要とする。衛生上の理由で、既存の呼気検査装置で使用されるマウスピースも、洗浄され、複数回使用した後で交換される必要がある。追加的に、風、温度、他の人々の存在などの環境条件が、ＢｒＡＣ測定の確度に著しく影響する恐れがある。車両のイグニッションインターロック装置の普及および社会的な受容を促進するために、運転者に不便をかけず、車両内で認められる幅広い条件の下で頑健な、呼気検査システムが求められている。
【００１４】
[0020]したがって、幅広い環境条件および運転者の挙動の下で検査の確度を保証しながら、運転者に不便をかけることを避けるのに十分にフレキシブルな、パッシブ呼気検査が求められている。パッシブ呼気検査では、運転者は、センサに送り出される空気を提供する必要はなく、ＢｒＡＣ測定は、周囲空気だけでなく運転者と任意の乗員の両方の呼気の混合物である車両内の空気から、運転者の追加的な動作なしでなされることになる。パッシブ呼気検査では、車両内の空気は、ファンを用いてセンサに取り込まれる。ＢｒＡＣ測定は、まず、車両内の空気に運転者の呼気が混ざっていることを示す、二酸化炭素などのトレーサガスの濃度を測定することによってなされる。次いで、測定されるＥｔＯＨ濃度が、この呼気の希釈係数と組み合わせられて、ＢｒＡＣを決定することができる。ＢｒＡＣ測定は、このように、単に車両内の空気をサンプリングすることにより、運転者に不便をかけることなくなされる。
【００１５】
[0021]対照的に、アクティブ呼気検査では、運転者は、センサに近づき、センサに向かって、または空気入口を通して（たとえば管から吹き込んで）、力を込めた、薄められていない呼気を送り出すことを求められる場合がある。アクティブ呼気検査では、このように、ＢｒＡＣは、車両内の空気を通してではなく運転者の呼気から直接測定される。アクティブ呼気検査は、車両を始動させるのに必要とされる通常の動作とは別に、運転者による動作を必要とし、したがってパッシブ呼気検査よりも不便であると考えられ得る。
【００１６】
[0022]パッシブ呼気検査が好まれるが、いくつかの条件の下では、正確なパッシブ呼気検査を行うことができない可能性がある。たとえば、運転者が、システムが働かないようにしようとし、その結果、車両内の空気が、運転者のＢｒＡＣを正確に反映しない可能性がある。同様に、車両内の環境条件（開いた窓からの強い風や、暑い天気のなか、車両が閉じた状態にされていた後の高温など）により、正確なＢｒＡＣ測定が不可能になる場合がある。正確なパッシブＢｒＡＣ検査が可能な、正常な検査条件が満たされない場合、アクティブ呼気検査が運転者に求められることになる。
【００１７】
[0023]本発明は、種々の検知チェックを提供して、通常の条件下では運転者のＢｒＡＣのパッシブな検出および推定を可能にし、通常の条件がもはや満たされていないとき、アクティブ呼気検査からのＢｒＡＣ測定へと切り換える。このことは、ＢｒＡＣのパッシブ推定をデフォルトにすることによって運転者の不便を減らし、ＢｒＡＣ推定値の確度が信頼できるものではなく、運転者の挙動または検査条件が基準から外れているとき、同時に代替の論理経路を提供する。
【００１８】
[0024]図１は、例示的な一実装形態による、パッシブ呼気サンプルまたはアクティブ呼気サンプルからＢｒＡＣ測定値を決定するプロセスのフローチャートを示す。プロセス１００は、１０２で開始する。開始１０２は、無線ドアキーが車両ドアの鍵を開けること、運転者の座席のドアを開けること、または運転者が車両に入ったのを知らせることができる任意の他のインジケータによって開始され得る。運転者または検査の被験者が、車両の運転者の座席に入ることに向けた最初の一歩を進めるとき、プロセス１００は、１０４での検査の間に、センサを起動して、車両内の検査条件を監視し、運転者の呼気を検出し、タイマーを開始して運転者の呼気が制限時間内に検出されているかどうかを確認することになる。運転者の呼気が検出され（たことが論理ゲート１０６で判定され）、車両内の検査条件が正常で（あることが論理ゲート１０８で判定され）、制限時間が超えられていない（ことが論理ゲート１１０で判定される）場合、プロセス１００は１１２へと進み、パッシブ呼気サンプルからのＢｒＡＣ測定がなされることになる。しかし、論理ゲート１０６と論理ゲート１０８のどちらかが否定的な判定を下すかまたは１１０で制限時間を超えていた場合、プロセス１００は、１１４で運転者にアクティブ呼気サンプルを要求するように進むことになる。
【００１９】
[0025]１０４での検査は、すべての機能ブロック、およびプロセス１００において使用されるセンサのセルフテストを含む。検査１０４では、プロセス１００において使用される任意のセンサの温度感受性素子の安定動作温度が確立される。これは、たとえばトレーサガス検出センサの中の鏡を、４０℃を上回るところまで加熱することを含み得る。鏡およびトレーサガス検出センサは、図４を参照してさらに詳細に述べられる。１０４で実施されるセルフテスト手順は、室温かまたはそれを上回る検査条件では、５〜８秒の間続く場合がある。低温では、セルフテスト手順は８秒を超えて続く場合がある。１０４での検査は、運転者が入る前の、車両の空気のＣＯ２レベル、ＥｔＯＨ濃度、空気の温度、空気の圧力などの車両の初期条件の測定も伴う場合がある。これらの初期条件を使用して、論理ゲート１０６では運転者の呼気が検出されているかどうか、かつ論理ゲート１０８では検査条件が正常範囲に収まっているかどうかを判定することができる。
【００２０】
[0026]トレーサガスは、運転者の呼気を検出するために使用される任意のガスであり得る。トレーサガスは、二酸化炭素（ＣＯ２）でもよく、吐き出された呼気を示すことができる任意の他のガスでもよい。トレーサガス検出センサの感度により、希釈係数（すなわち周囲空気と薄められていない呼気の比）が５０以上であり得る、非常に薄められた、吐き出された呼気の検出が可能になる。空気は、プロセス１００の開始に続いて、車両内の空気から、トレーサガス検出センサを通して連続的に引き込まれる。トレーサガス検出センサは、任意の乗員の位置よりも運転者の頭部の位置に近いところ、たとえばステアリングコラム、または車両の運転者の側に最も近いサイドドアに位置付けられ得る。吐き出された呼気は、トレーサガス検出センサにより、信号のピーク出力として認識される。トレーサガスがＣＯ２である場合、基準信号に対応するＣＯ２の基準濃度は、４００から６００ｐｐｍの間（０．０４体積％〜０．０６体積％）であると予想される。１０２でのトレーサガス信号および起動信号は、図６を参照して、さらに詳細に述べられる。トレーサガス検出センサは、論理ゲート１０６で呼気が検出されたかどうかを判定するが、これは図４を参照してさらに詳細に述べられる。トレーサガス検出ピークが認められる呼気サンプルは、１１２でのＢｒＡＣ測定に使用される呼気サンプルと同じでもよい。したがって、検査１０４および論理ゲート１０６の間の運転者の呼気の検出は、１１２でなされるパッシブ呼気サンプルからのＢｒＡＣ測定とほぼ同時に行われ得る。
【００２１】
[0027]論理ゲート１０８は、車両の検査条件を処理し、検査条件が、パッシブ呼気サンプルから正確なＢｒＡＣ測定値を生成することができる通常の条件に収まっているかどうかを判定することができる。環境条件は、運転者の挙動と車両自体の状態の両方を必要とする場合がある。これらの条件は、トレーサガス検出センサ、および車両の全体にわたって配置される補助センサを含めた種々のセンサによって検出され得る。センサには、車両内の温度を決定する温度センサ、車両内の気圧、および車両の内部を通る風または空気を決定する圧力センサが含まれ得る。車両内の通常の温度は、−４０℃〜８５℃の範囲に収まり得る。これは、ＢｒＡＣセンサが正確なパッシブ呼気検査を行うことができる温度範囲であり得る。通常の気圧は、８０〜１０５ｋＰａの範囲に収まり得る。これは、運転者の呼気と周囲空気の混合物が、正確なパッシブ呼気検査を提供することができる圧力範囲であり得る。温度センサおよび圧力センサは、任意の標準的なセンサ素子でよく、車両のボディに組み込まれてもよい。
【００２２】
[0028]運転者の挙動を監視するカメラセンサも、ステアリングホイールコラムの近くなど、運転者の近くに配置され得る。図５に関してさらに詳細に説明されるように、このカメラセンサは、トレーサガス検出センサに対する、運転者の頭部の位置を検出することができる。運転者の頭部とトレーサガス検出センサの間の関係は、運転者がトレーサガス検出センサの方向に息をしているかどうかを判定することができる。カメラは、運転者がセンサから顔を背けることにより、自身のＢｒＡＣの検出を避けようとしているシナリオを検出することができる。カメラセンサは、マスク、フィルタ、スプレーボトル、またはトレーサガス検出センサに干渉しようとするかもしくは代わりの「呼気」源を供給して正確なパッシブ呼気検査を妨げようとする他の物体など、運転者の顔の近くの見慣れない物体の存在も検出することができる。カメラセンサは、乗員の近接姿勢も検出することができ、それは、乗員のＢｒＡＣレベルと運転者のＢｒＡＣレベルとを区別するのを困難にする恐れがあるかまたはその場合運転者はシステムに自分自身のＢｒＡＣレベルではなく乗員のＢｒＡＣレベルを測定させようとしている。論理ゲート１０８は、オン状態であるかそれともオフ状態であるかなど、車両の暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ：ｈｅａｔｉｎｇ  ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ａｉｒ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）システムの状況も判定することができる。好ましくは、ＨＶＡＣシステムは、プロセス１００の間、オフにされるかまたは通常の動作条件にされる。パッシブ呼気検査中にＨＶＡＣシステムを使用することにより、運転者のＥｔＯＨレベルが過度に薄められる、運転者の呼気がセンサからそらされる、またはその他の方法で正確なパッシブ呼気検査が妨げられる恐れがある。論理ゲート１０８は、フロントガラス液の存在も検出することができる。フロントガラス液は、通常はエチルアルコールを含み、これは車両内のＥｔＯＨの検出に影響を及ぼす可能性がある。フロントガラス液は、正常な検査条件ではオフ状態である。論理ゲート１０８は、車両のＣＰＵ、またはコントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ：Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）バスなどを用いて車両と通信することにより、車両のＨＶＡＣシステムとフロントガラス液の両方の状態を判定することができる。
【００２３】
[0029]１１０での論理ゲートは、検査１０４の間にプロセス１００が運転者の呼気を検出する制限時間が超えられているかどうかを判定する。これは１０〜３０秒などの、所定の制限時間であり得る。１１０でこの制限時間を超えていると判定された場合、プロセス１００は、１１４での、アクティブ呼気サンプルからのＢｒＡＣ測定へと進む。制限時間は、運転者がセンサの方向に息をするのを避けている、自身の息を止めている、自身の頭部にマスクを着けている、またはその他の方法で呼気サンプルを提供することなく車両を運転しようとしている状況を防止することができる。この場合、１１０での論理ゲートは、所定の制限時間後に呼気が検出されていないことを認識し、１１４で運転者にアクティブ呼気サンプルを要求することになる。
【００２４】
[0030]吐き出された運転者の呼気が論理ゲート１０６で検出され、論理ゲート１０８が検査条件は正常であると判定し、論理ゲート１１０が制限時間は超えられていないと判定した場合、プロセス１００は、１１２での、パッシブ呼気サンプルからのＢｒＡＣ測定へと進むことになる。ＢｒＡＣ測定１１２は、図２を参照してさらに詳細に述べられ得る。しかし、１０６で呼気が検出されない場合、プロセス１００は、１１０で制限時間が超えられるかまたは１０８で正常な検査条件が満たされなくなるまで、運転者の呼気があるかどうかを検査し続けることになる。この場合、プロセス１００は、１１４で、ＢｒＡＣが測定されるアクティブ呼気サンプルを要求することになる。正常な検査条件が満たされていないという１０８での判定は、１１４においてアクティブ呼気サンプルを要求するのに十分である。同様に、制限時間を超えていると１１０において判定された場合、プロセス１００は、１１４でのアクティブ呼気サンプルへと進むことになる。１１４でのアクティブ呼気サンプルは、図３を参照してさらに詳細に述べられ得る。ＢｒＡＣ測定１１２およびＢｒＡＣ測定１１４の結果は、確度の点で異なる場合がある。
【００２５】
[0031]図２は、例示的な一実装形態による、パッシブ呼気サンプルからＢｒＡＣ測定結果を決定するプロセスのフローチャートを示す。プロセス１１２は、２０２で運転者のＢｒＡＣを決定する。プロセス１１２は、図１に示される、１０４および１０６でのトレーサガスの検出とほぼ同時であり得る。したがって、プロセス１１２は、運転者の呼気を示すトレーサガスのピークを検出するために１０４で集められたものと同じ呼気サンプルを使用して行われ得る。ＢｒＡＣの測定は、ＣＯ２である場合がある、検出されるトレーサガスの希釈に基づく。車両の周囲空気中のトレーサガスの、検出される希釈係数すなわちＤＦを使用して、運転者のＢｒＡＣの推定値が決定される。ＢｒＡＣレベルは、以下の式に従って決定され得る： 
ＢｒＡＣ＝ＥｔＯＨ＊ＤＦ    （１）
ＤＦは、空気中のトレーサガスの希釈係数である。補助センサ（図示せず）からの情報を組み込む、追加的なアルゴリズムが使用されてもよい。１１２でパッシブ呼気サンプルからＢｒＡＣを測定するために使用されるアルゴリズムは、１１４でアクティブ呼気サンプルからＢｒＡＣを測定するために使用されるアルゴリズムとは異なってもよい。ＢｒＡＣの推定値が所定の設定値を下回る場合（「低」または「Ｌ」と表記される）、プロセス１１２は、２０６で、運転者のＢｒＡＣが「可」であるという信号を出力する。所定の設定値は、０．１〜０．４ｍｇ／Ｌ（５０〜２００ｐｐｍ）の幅でもよい。所定の設定値は、運転者の年齢の関数でもよい。所定の設定値は、アルコールの影響下での運転（ＤＵＩ：ｄｒｉｖｉｎｇ  ｕｎｄｅｒ  ｔｈｅ  ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ）または酔った状態での運転（ＤＷＩ：ｄｒｉｖｉｎｇ  ｗｈｉｌｅ  ｉｍｐａｉｒｅｄ）においての血中アルコール濃度に課される法的規制値の関数でもよい。信号２０６は、車両の運転を可能な状態にするために用いられ得る。推定されるＢｒＡＣ値が所定の設定値を大きく上回る場合（「高」または「Ｈ」と表記される）、プロセス１１２は、２０４で、運転者のＢｒＡＣが「不可」であることを示す信号を出力することになる。上記設定値を０．１〜０．２ｍｇ／Ｌ（５０〜１００ｐｐｍ）上回るＢｒＡＣレベルは、２０４で、運転者のＢｒＡＣが「不可」であることを示す信号の出力を生じさせ得る。信号２０４は、車両の運転を不能な状態にするために用いられ得る。２０２において、運転者のＢｒＡＣが、所定の設定値をわずかに上回るかまたは下回る、中間の範囲（「中間」または「Ｉ」と表記される）に収まっていると判定される場合、最終的な判定を下すために、運転者の呼気のさらなる分析が要求される。運転者は、次いで、２０８でアクティブ呼気検査を行うように求められる。アクティブ呼気検査は、図３を参照してさらに詳細に説明され、これは、図１および図３に示されるプロセス１１４である。図４に記載されるセンサのようなセンサが、２０２での測定を行うことができ、図４にさらに詳細に記載されるような外部処理が、信号２０４および信号２０６を中央処理装置、すなわちＣＰＵ４１５に伝えることができる。
【００２６】
[0032]図３は、例示的な一実装形態による、アクティブ呼気サンプルからＢｒＡＣ測定結果を決定するプロセスのフローチャートを示す。プロセス１１４は３０２で始まり、ここで運転者のＢｒＡＣが測定される。３０２での、アクティブ呼気サンプルからのＢｒＡＣ測定では、運転者は、センサから１５〜３０ｃｍの距離で、センサ（図示せず）に向かってアクティブ呼気を提供するように要求される。距離は、車両内のセンサの場所に応じて調整され得る。ＢｒＡＣが所定の設定値を下回る場合（「低」または「Ｌ」と表記される）、プロセス１１４は、３０６で、運転者のＢｒＡＣが「可」であるという信号を出力する。信号３０６は、車両の運転を可能な状態にするために用いられ得る。推定されるＢｒＡＣ値が所定の設定値を大きく上回る場合（「高」または「Ｈ」と表記される）、プロセス１１４は、３０８で、運転者のＢｒＡＣが「不可」であることを示す信号を出力することになる。信号３０８は、車両の運転を不能な状態にするために用いられ得る。３０２において、運転者のＢｒＡＣが、所定の設定値をわずかに上回るかまたは下回る、中間の範囲（「中間」または「Ｉ」と表記される）に収まっていると判定される場合、運転者は、３０４で、証拠となる確度（ｅｖｉｄｅｎｔｉａｌ  ａｃｃｕｒａｃｙ）をもつ呼気サンプルを提供するように要求されることになる。３０４において行われる呼気検査は、薄められていない呼気サンプルを必要とすることになる。検査３０４からは、中間の応答は存在しない。３０４での呼気検査は、運転者に、センサから１５〜３０ｃｍの距離で、センサ（図示せず）に向かってアクティブ呼気を送り出すように求めることになる。距離は、車両内のセンサの場所に応じて調整され得る。測定されたＢｒＡＣ値が設定値（Ｌ）を下回る場合、プロセス１１４は、３０６で、運転者のＢｒＡＣが「可」であることを示す出力信号を生成することになる。測定されたＢｒＡＣ値が設定値（Ｈ）を上回る場合、プロセス１１４は、３０８で、運転者のＢｒＡＣが「不可」であることを示す出力信号を生成することになる。
【００２７】
[0033]図１の論理ゲート１０６、１０８、１１０、図２の論理ゲート２０２、ならびに図３の論理ゲート３０２および３０４は、「ＩＦ．．．ＴＨＥＮ」論理文を表すものとして示されているが、これらの論理ゲートは、ブール論理の要素に限定されない。論理ゲート１０６、１０８、１１０、２０２、３０２、および３０４は、ファジィ論理を示してもよく、人工ニューラルネットワークによって制御されてもよい。図４を参照してさらに詳細に述べられるように、所望の論理システムは、ＣＰＵ４１５にプログラムされ得る。
【００２８】
[0034]図４は、例示的な一実装形態による、アクティブ呼気サンプルとパッシブ呼気サンプルの両方から呼気およびＢｒＡＣ濃度を検出するセンサを示す。センサ４００は、図１に示される検査１０４の間に呼気を検出し、１０４で車両の初期条件を測定し、かつ図１に示され、図２および図３を参照してさらに詳細に述べられるように、パッシブ呼気サンプル１１２からのＢｒＡＣ測定とアクティブ呼気サンプル１１４からのＢｒＡＣ測定の両方を行うことができる。センサ４００は、入口４０２から出口４０３へと連続的に空気を引き込み、空気流の中のＣＯ２などのトレーサガスの存在とＥｔＯＨの存在の両方を測定する。図２および図３を参照して述べられるように、センサ４００は、運転者のＢｒＡＣが低の範囲に収まっているか、高の範囲に収まっているか、それとも中間の範囲に収まっているかを判定する。
【００２９】
[0035]センサ４００は筐体４０１の中に収容され、独立型のセンサでもよく、ステアリングホイールコラム、サイドドア、垂直支持Ａピラーもしくは垂直支持Ｂピラー、サンバイザー、ダッシュボード、または車両の乗員用に指定された区域よりも運転者の頭部に著しく近い他の都合のよい位置など、車両の内部に一体化するように設計されてもよい。筐体４０１は、センサ入力部４０２および出口４０３の開口を除いて気密であり得る。筐体４０１のおおよその寸法は、２５×４０×１２０ｍｍでもよい。入口４０２から筐体４０１へと引き入れられる空気は、入口加熱器４０４によって本体温度を上回るところまで加熱され、これにより、周囲の低い温度での結露が避けられ得る。入口加熱器４０４は、加熱器から流入空気への熱伝達をよくするために、吸入空気に対して大きい接触表面積を有し得る。加熱器４０４は、抵抗加熱器でもよい。入口４０２から出口４０３への空気流は、出口４０３の近くに位置付けられるファン４１１によって動かされる。
【００３０】
[0036]センサ４００は、赤外（ＩＲ）分光法によってＣＯ２とＥｔＯＨの両方の存在を測定する。ＩＲ分光法は、赤外光によって照らされたときに気相アルコールが生成する特有の「指紋」を用いて、センサ４００の空気流の中のアルコール濃度を決定する。任意の物質の検出された吸収スペクトルは、共鳴分子振動の産物であり、これは呼気サンプル中のある分子、またはある化合物の中の原子結合に特有のものである。吸収スペクトルから、特定の物質、および呼気サンプル中のそれらの絶対濃度または相対濃度が決定され得る。
【００３１】
[0037]ＩＲ分光法を実施し、トレーサガスの存在とＥｔＯＨの存在の両方を検出するために、センサ空気室管４１０は、１つがトレーサガスの検出用、もう１つがＥｔＯＨの検出用である、２つの別々の光路を含む。これらの２つの光路によって生成される信号は、周囲空気中の運転者の呼気の希釈係数の値（または式１に示されるＤＦ）、および入力空気の中のＥｔＯＨ濃度の値を決定するために使用される。
【００３２】
[0038]図４に示されるＥｔＯＨ用ＩＲエミッタ４０６とＥｔＯＨ用ＩＲ検出器４０７とから構成される第１の光の通路が、ＥｔＯＨ濃度を決定することになる。ＥｔＯＨ用ＩＲエミッタ４０６は、センサ空気室管４１０の内部へとＩＲ放射を出力する。空気室管４１０の一方の端部に配置される第１の鏡４０５と空気室管４１０の反対側の端部に配置される第２の鏡４１２とから構成される球面鏡組立体は、ＥｔＯＨ用ＩＲエミッタ４０６から発されるＩＲ放射を反射する。鏡組立体は、発される光がＥｔＯＨ用ＩＲ検出器４０７にぶつかる前に、発される光を複数回反射することになるので、発されるＩＲ放射の光路長は、第１の鏡４０５と第２の鏡４１２の間の距離の数倍になり得る。光路は、図４に破線で示されているが、これは一例として示されるものであり、ＥｔＯＨ用ＩＲエミッタ４０６とＥｔＯＨ用ＩＲ検出器４０７との間の実際の光路はずっと長い場合がある。
【００３３】
[0039]ＥｔＯＨ用ＩＲエミッタ４０６は、黒体ラジエータ（ｂｌａｃｋ−ｂｏｄｙ  ｒａｄｉａｔｏｒ）でもよく、ＩＲレーザダイオードでもよく、ＩＲ光を生成することができ、好ましくは空気室管４１０に収まるように小さい質量をもつ任意の他の光源でもよい。ＥｔＯＨ用ＩＲエミッタ４０６は、ＥｔＯＨ用ＩＲ検出器４０７の信号における低周波雑音および外乱を抑えるために、５〜１０Ｈｚの間の周波数で変調され得る。ＥｔＯＨ用ＩＲ検出器４０７は、約９．５μｍである、ＥｔＯＨのＩＲ吸収ピークに合わせられるバンドパスフィルタを含む。ＥｔＯＨ用ＩＲ検出器４０７は、高分解能の信号を生成することができる焦電検出器または光子検出器でもよく、検出信号の熱雑音を抑えるために、局所冷却用のペルティエ素子も含んでもよい。ＥｔＯＨ用ＩＲ検出器４０７によって生成される検出信号は、図６を参照してさらに詳細に述べられる。センサ４００は、高分解能のＩＲ分光法測定用に特に設計され、０．５μｇ／Ｌ（または１．２ｐｐｍ）のＥｔＯＨを超える分解能を有することができ、非常に薄められた呼気の中のアルコール濃度の推定を可能にする。
【００３４】
[0040]第２の光の通路は、ＣＯ２などのトレーサガスの存在を検出することを目的としたものであり、トレーサガスは、センサ４００を通る空気入力の中に運転者の呼気が混ざっていることを示すことになる。トレーサガス用ＩＲエミッタ４０８は、トレーサガス用ＩＲ検出器４０９に対向して配置され、その結果、トレーサガス用ＩＲエミッタ４０８からトレーサガス用ＩＲ検出器４０９への光路は、空気室管４１０の短い方の寸法にまたがる。トレーサガス用ＩＲ検出器４０９は、検出されるトレーサガスのＩＲ吸収周波数に特有の波長帯に合わせられ得る。トレーサガスがＣＯ２である一例においては、吸収ピークは、４．２６μｍであり得る。吐き出された空気におけるＣＯ２の呼気終末濃度が高い（通常は４．２体積％である）ので、空気室管４１０を横切る短い光路が使用され得る。この経路は、トレーサガス用ＩＲエミッタ４０８とトレーサガス用ＩＲ検出器４０９の間の破線として、図４に示される。トレーサガス用ＩＲ検出器によって生成される信号は、図６を参照してさらに詳細に述べられる。
【００３５】
[0041]ＥｔＯＨ用ＩＲ検出器４０７とトレーサガス用ＩＲ検出器４０９の両方からの信号は、図１に示されるプロセス１００の検査１０４および論理ゲート１０８の間など、ＢｒＡＣのパッシブ測定のための正常な条件が満たされているかどうかを判定するために使用され得る。これは、周囲空気中のＣＯ２の基準濃度などのトレーサガスの基準存在（ｂａｓｅｌｉｎｅ  ｐｒｅｓｅｎｃｅ）が、標準的なレベルに収まっているのを確認することを伴う場合がある。
【００３６】
[0042]第１の鏡４０５と第２の鏡４１２はどちらも、図４に示される中央処理装置、すなわちＣＰＵ４１５と通信した状態にある。また、ＥｔＯＨ用ＩＲエミッタ４０６、ＥｔＯＨ用ＩＲ検出器４０７、トレーサガス用ＩＲエミッタ４０８、およびトレーサガス用ＩＲ検出器４０９は、ＣＰＵ４１５と信号通信状態であってもよい。ＣＰＵ４１５は、ＥｔＯＨ用ＩＲ検出器４０７およびトレーサガス用ＩＲ検出器４０９によって発生される信号を処理して、ＢｒＡＣ測定値を決定する。
【００３７】
[0043]ＨＭＩ４１３は、ＣＰＵ４１５と通信した状態にあり、運転者と対話してアクティブ呼気サンプルからのＢｒＡＣ測定を要求するために使用され得る。ＨＭＩ４１３は、スクリーンやスピーカなどの、運転者との対話用の音響映像手段を含んで、メッセージ、アクティブ呼気検査を求める要求、および運転者への他の指示を伝える。ＨＭＩは、運転者に対してＢｒＡＣ測定の結果を表示することができる。ＨＭＩは、多目的インタフェースでもよく、その結果、呼気検査に関する情報の要求および表示は、多くの機能のうちの１つにすぎない。他の機能は、ナビゲーション、ＨＶＡＣとの相互作用、ステレオシステムとの相互作用、または車両に典型的な他のシステムとの相互作用であり得る。ＨＭＩは、運転者の視界の範囲内で、車両に一体化されてもよい。
【００３８】
[0044]ＣＰＵ４１５は、補助センサ４１４とも通信した状態にあり、これは、たとえば車両内の検査条件を決定する温度センサ、気圧センサもしくは光学センサ、またはカメラである場合がある。補助センサ４１４は、プロセス１００の検査１０４の間に使用される。データ通信ユニット４１６は、ＢｒＡＣ測定値および車両の正常な検査条件を決定するためにＣＰＵによって使用されるパラメータ値を格納することができる。また、データ通信ユニット４１６は、センサシステム４００とセンサ４００の外部の他のユニット（図示せず）との間でデータを転送する。センサ４００は、電力の管理および供給のための電力ユニット１１７も含む。
【００３９】
[0045]図５は、例示的な一実装形態による、センサに対する運転者の頭部位置の、頭上から見た図である。補助センサは、運転者５０４とセンサ５０６の間の横方向距離５１０を測定する。横方向距離５１０は、センサの正中線５０８と運転者の頭部の正中線５０４との間で測定され得る。正常な検査条件の下では、横方向距離５１０は２０ｃｍ以下である。横方向距離５１０の測定は、図１に示されるプロセス１００の検査１０４で行われ得る。車両の検査条件が正常であるかどうかの論理ゲート１０８での判定は、図５Ａに示される横方向距離５１０を考慮に入れる。横方向距離５１０の測定は、アクティブ呼気検査中、運転者がセンサ５０６に向かって直接息をしていることを確実にすることができる。横方向距離５１０の測定は、パッシブ呼気検査中、運転者が、自身の頭部をセンサの方向から離すことによってセンサの呼気検出を避けようとしていないことを確実にすることもできる。
【００４０】
[0046]補助センサは、センサ５１６の正中線５１８に対する運転者の頭部の回転も測定する。回転角５２０は、センサ５１６の正中線５１８と運転者の頭部５１２の正中線５１４との間で測定され得る。正常な検査条件の下では、回転角５２０は、±５°であり得る。回転角５２０の測定は、図１に示されるプロセス１００の検査１０４で行われ得る。車両の検査条件が正常であるか否かの論理ゲート１０８での判定は、通常、図５Ｂに示される回転角５２０を考慮に入れる。回転角５２０の測定は、アクティブ呼気検査中、運転者がセンサ５１６に向かって直接息をしていることを確実にすることができる。回転角５２０の測定は、パッシブ呼気検査中、運転者が自身の頭部をセンサの方向から離すことによってセンサの呼気検出を避けようとしていないことを確実にすることもできる。
【００４１】
[0047]横方向距離５１０および回転角５２０は、組み込まれたカメラセンサ（図示せず）によって測定されてもよく、カメラセンサは、車両に組み込まれ、運転者の頭部の近くに配置され得る。組み込まれたカメラは、カメラの視野の範囲内に見慣れない物体が存在するかどうか、かつ／または乗員が運転者の頭部の視野に入っているかどうかを判定することもできる。
【００４２】
[0048]図６は、例示的な一実装形態による、起動センサおよびＢｒＡＣセンサによって検出される信号の例を示すグラフである。６００で示されるグラフは、同じ時間尺度に沿って生じる。グラフ６０２（「Ｐ」と表記される）は、運転者が車両に入るかまたは入る準備をするとき、運転者の存在の検出を表す信号６０４を示す。信号６０４は、図１でのプロセス１００に示される開始１０２を始める。信号６０４は、６０４での起動信号とグラフ６０６（「Ｔ」と表記される）に示される呼気の検出との間の時間間隔を決定することになるタイマーを開始する。呼気は、トレーサガス濃度の信号のピーク６０８から検出される。トレーサガスがＣＯ２であるとき、呼気検出のピークは、希釈係数を８０、呼気終末ＣＯ２濃度を４．２体積％と仮定して、５２５ｐｐｍかまたはそれを上回るＣＯ２検出の大きさによって特徴付けられる。ピークの継続時間６１４は、センサの応答時間を除いて１〜３秒であると予想される。また、ピークの立ち上がり時間６１２および立ち下がり時間６１６は、運転者の吐き出された呼気の結果としてのトレーサガス信号を特徴付けるために使用され得る。通常の立ち上がり時間は０．５〜１．０秒の範囲であり、通常の立ち下がり時間は３〜５秒の範囲であり得る。６１０でのトレーサガス信号のピークは、タイマーを終了させ得る。時間間隔６２２が測定され、図１に示される論理ゲート１１０においてなど、起動信号６０４と呼気信号６０８の間の、許容可能なある制限時間が超えられているかどうかを判定するために使用され得る。
【００４３】
[0049]グラフ６１８は、ＥｔＯＨの検出信号を示す。運転者の呼気中のＥｔＯＨの濃度に応じて、グラフ６１８は、トレーサガスのピーク６０８に対応するピーク６２０を示す場合もあり、示さない場合もある。しかし、運転者の呼気にＥｔＯＨが存在する場合、ＥｔＯＨ信号６２０は、図６に示されるように、トレーサガス信号６０８とほぼ同時であることになる。ピークの大きさは、測定される呼気サンプルでのＢｒＡＣの濃度を示すことになる。ピーク６２０からのＢｒＡＣの測定は、ピーク６０８の検出とほぼ同時に行われ得る。
【００４４】
[0050]前述の説明は、本発明の原理を単に例示するものであり、本発明は、限定ではなく説明する目的で提示されている、記述される実施形態以外の実施形態によって実施されてもよく、本発明は、後に続く特許請求の範囲によってのみ限定されることが理解されよう。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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