(57)【要約】  人が酩酊しているか、あるいは特定の幻覚症状を起こす薬の作用を受けている場合に、その人が自動車を運転するのを阻止するシステムと方法とであって、例えばアルコール含有量、汗および体温のような人間の表皮（皮膚）の要素を回路と連動して連続的に測定できるガルバニック式検出器と、自動車の点火系統に接続されている論理回路を使用し、ある体温検知条件が満足され、アルコールゼロであることを必要とするある条件が満足されるとき初めて自動車が運転できるようにし、さもなければ自動車は停止されるようにするシステムと方法である。代替実施例において、検知回路に接続されている手袋も皮膚の測定に使用することができる。
2008539127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人が所定量のアルコールを摂取した場合に、その人が自動車を運転するのを阻止するシステムであって、
ハンドルと、
アルコール含有量と体温とを含む人の皮膚からの経皮した徴候を検知するために前記ハンドルに取り付けられ、かつ被覆している手段と、
自動車のエンジンの作動を制御する自動車の点火系統と、
経皮入力を使用して人の皮膚からアルコール、体温および汗含有量を測定するガルバニック式センサであって、前記ハンドルのカバーからの入力と、スイッチング手段を含む前記自動車の点火系統への出力とを含むガルバニック式センサと、
自動車の運転者においてアルコールを前記ガルバニック式センサが検知するといつでも前記スイッチング手段を作動させてスイッチを開放し、エンジンへの点火装置における電流を遮断する論理回路手段とを含むことを特徴とする、所定量のアルコールを摂取した場合にその人が自動車を運転するのを阻止するシステム。
【請求項２】
前記自動車の運転者が着装すべき少なくとも１個の経皮式アルコール検知用手袋を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
人が所定限度を越えた量のアルコールを摂取した場合にその人が自動車を運転しないように阻止する方法において、
ａ．自動車の運転者の皮膚のアルコール含有量を検知する、自動車のハンドル上にあるガルバニック式表皮センサを利用し、
ｂ．自動車の運転者のアルコール含有量に関する前記ハンドル上のガルバニック式センサからの信号を受け取り、それを点火スイッチに提供するガルバニック式センサの論理回路を提供し、
ｃ．前記ハンドルに体温検知手段を設け、
ｄ．ある時間体温を必要とし、前記の点火スイッチング手段と前記温度センサとに接続された論理回路と、ある時間に亘ってある温度が必要とされ、さもなければ前記ガルバニック式センサにおいてアルコールが何ら検知されないとしても自動車が停止されることを必要とされる時間遅延回路とを提供する段階、とを含むことを特徴とする、所定限度を超えた量のアルコールを摂取した場合にその人が自動車を運転するのを阻止する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人が酔った状態にあるか、あるいは幻覚症状を起こす薬の作用を受けている場合に、その人が自動車を運転するのを阻止するシステムと方法とに関するものである。本システムは、その人のアルコールレベルすなわち有害レベルを連続的に測定し、アルコールの有害レベル（ｉｍｐａｉｒｍｅｎｔ  ｌｅｖｅｌｓ）が検出された後で自動車が始動あるいは運転されないよう阻止するオーバライドスイッチ（ｏｖｅｒｒｉｄｅ  ｓｗｉｔｃｈｓ）と連動しうるガルバニック式検出器（ｇａｌｖａｎｉｃ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を使用することを含む。
【背景技術】
【０００２】
米国において、過去１０年に亘り、飲酒運転者に対処する顕著な進展が見られてきたが、飲酒運転は米国における自動車や車輌の致命的な事故（ｗｒｅｃｋｓ）の一番の要因であり続けてきている。飲酒運転者によって引き起こされる死亡、怪我および破壊は全面的に防止可能である。運転者のアルコールレベルに基づいて自動車を運転不能にするシステムが考案されてきたものの、そのようなシステムは、その複雑さの故にコスト的に高すぎるとか、あるいは回避し易くしすぎるため採用されてこなかった。ある装置は自動車を発車できるようにするために、使用者が所定の時間内で任意の順序でボタンを押すことを要求する配位測定法（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）を使用してきた。他のシステムでは自動車を発車させるために運転者の呼気を分析する検出器を使用してきた。
【０００３】
アイビージュニア他（Ｉｖｅｙ  Ｊｒ．，ｅｔ  ａｌ．）に対して１９９９年１０月１９日に発行された米国特許第５，９６９，６１５号（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．５，９６９，６１５）は個々人の毒性度（ｔｏｘｉｎｓ）の検出を通して酒に酔った個々人による手動の機械の使用をモニタしかつ警戒するシステム（ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ａｎｄ  ｃｏｖｅｒｉｎｇ）を示している。このシステムではサンプリング装置を通して吸引される個々人の手からの蒸気を利用している。その結果として生じる信号が個々人のアルコール含有量を推定するために使用される。このシステムの複雑さや、全体的な精度並びに費用は実用的なレベルでのその使用を制限しているように思われる。
【０００４】
サイモン（Ｓｉｍｏｎ）に対して１９８６年６月３日に発行された米国特許第４，５９２，４４３号（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．４，５９２，４４３）は、車輌の点火系統に接続され、呼気のアルコールを検出する装置を含む、素面インターロック（ｓｏｂｒｉｅｔｙ  ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ）を示している。それ程精度は高くなく、かつ初期検知を必要とする呼気分析器（ｂｒｅｔｈｅ  ａｎａｌｙｚｅｒｓ）の使用は運転中の車両と連動して使用するには実用的ではない。
【０００５】
コナーズ他（Ｃｏｎｎｅｒｓ，ｅｔ  ａｌ．）に対して１９９１年２月２６日に発行された米国特許第４，９９６，１６１号（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．４，９９６，１６１）は車輌と連動して使用しうる別の呼気によるアルコール検査システムを示している。この装置の呼気分析器は極めて正確ではありうるが、運転者が常にその中へ呼吸することを要する車輌との相互作用は非実用的である。自動車を始動させるために別の人が本装置へ呼吸することがありうる。
【０００６】
ギャッディ（Ｇａｄｄｙ）に対して１９７４年７月９日に発行された米国特許第３，８２３，３８２号（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．３，８２３，３８２）は酩酊した運転者による自動車の運転を禁止するシステムを示している。この装置は自動車を発車させないようにするためにアルコールレベルを測定する呼気分析器を使用している。
【０００７】
タケウチ他（Ｔａｋｅｕｃｈｉ，ｅｔ  ａｌ．）に対して１９７４年５月１４日に発給された米国特許第３，８１１，１１６号（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．３，８１１，１１６）は、ある程度の疲労、あるいは酔っ払い度を含む運転者の精神的欠陥（ｍｅｎｔａｌ  ｉｍｐａｉｒｍｅｎｔ）を検出する装置を示している。この装置は車輌の操作に対するフリッカーの融合（ｆｕｓｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｆｌｉｃｋｅｒ）と称されてきた精神的な能力を判定するための臨界フリッカ周波数を使用する。
【０００８】
アイビージュニア（Ｉｖｅｙ  Ｊｒ．）に対して１９９８年８月１１日に発行された米国特許第５，７９３，２９２号（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．５，７９３，２９２）はまた、人の毒性度を測定することにより、酒に酔った個人によって手動操作の機械が操作されないようにする装置を示している。本システムは車輌と相互作用するセンサを身につけることができる個々人の毒素を測定し、かつ検出する。
【０００９】
デュボイ（ＤｕＢｏｉｓ）に対して１９８６年９月２３日に発行された米国特許第４，６１３，８４５号（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．４，６１３，８４５）は、酔っている人によって機械類が操作されるのを阻止する装置を示している。本装置はハンドルの一部において制御パネルの近傍に位置したアルコールセンサを使用している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来技術による装置の多くは酔っている人が自動車を運転するのを阻止するという課題を解決しようとしているが、当該装置の複雑さと高価さとが今日の自動車や路上車輌で使用するのを非実用的にしている。
【００１１】
本発明は、自分の器官（ｓｙｓｔｅｍ）に所定量のアルコールあるいは毒素を有している人が車輌を運転できないように点火、ハンドルロック、あるいは車輌のその他の部分を抑制するために使用可能な感知および作動装置に連続的に供給しうるようにする車輌を運転している人のアルコールすなわち毒素のレベルに関して、車輌を運転している人の表皮を介して直接的、連続的にガルバニック式測定を行うことによってこれらの問題を克服する。本発明によるシステムは設置が経済的で、飲酒運転を阻止し、何千もの生命を救い、医療、保険および（政府の）社会的な奉仕に関わる何十億ドルもの費用を節約するために使用するのに実用的となる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、法的な基準線を越えてアルコールを摂取した人によって車輌が運転されないようにするために、電気火花系統や点火系統を採用している従来の燃焼機関を有する自動車やトラックのような車輌において使用するシステムと方法を提供する。
【００１３】
本システムは、その人がアルコールを摂取したか否か、およびその人の皮膚温度を確認するためにその人の皮膚を経皮的にモニタすることのできるガルバニック式皮膚センサ（ｇａｌｖａｎｉｃ  ｓｋｉｎ  ｓｅｎｓｏｒ）を含む。該センサは電気的に、典型的には車輌の点火系統内に装着されており経皮式センサ（ｔｒａｎｓ−ｄｅｒｍａｌ  ｓｅｎｓｏｒ）からの各種の入力に基づいて遮断スイッチとして作動しうる作動スイッチ制御システムを介して接続されている。
【００１４】
経皮式センサが車輌のハンドルに装着したカバーとして形成されるか、あるいは本明細書において説明する検知要素によりハンドルに永久的に埋め込むことができる。代替実施例において、車輌の運転者は経皮式センサのために着装者の表皮を、および（または）手袋とハンドルのセンサとの間の相互作用を連続的に検知するために一枚又は二枚の手袋を着装することが要求される。
【００１５】
割り込みシステム（ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ  ｓｙｓｔｅｍ）はまた、運転に通常使用している間、運転者の手がハンドルと接触していない短かい時間を許容するように検知遮断スイッチ回路を迂回する時限回路（ｔｉｍｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔ）を含む。
【００１６】
典型的な自動車のエンジンにおいては、一組の点火プラグに接続されているコイルを含む自動車エンジンの電気系統を作動させることのできるキーあるいは電子式の起動装置（ｔｕｒｎ  ｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ）の使用を必要とする点火系統がある。
【００１７】
ハンドルにつけたセンサのみを備えた本発明による装置を作動させるには、車輌は通常の要領で運転される。運転者がハンドルに触れると、運転者の表皮が左手あるいは右手のいずれかでハンドルの表面のある部分と常に接触するように車輌にはハンドルを囲んで経皮式アルコール検知器具が備えられている。ハンドルのセンサは実際のガルバニック式検知装置自体への送信ワイヤあるいは送信機を含む。この装置は温度を連続して測定し、そしてガルバニック作用（ｇａｌｖａｎｉｃ  ａｃｔｉｏｎ）によってハンドルと接触している人の皮膚すなわち表皮におけるエチルアルコールの存在を測定することができる。これはまた、ガルバニック式センサには小さい汗として現れる。ガルバニック式センサ全体は、キーを含む自動点火系統全体と直列で接続されている電気スイッチを起動させる出力信号を有している。もしガルバニック式センサの電気スイッチが、経皮的に、すなわち表皮に対して測定したところ有害レベルのアルコールを運転者が有していると伝えるガルバニック式センサからの信号を受信したとすれば、回路が開放して、自動車の点火プラグへの電流を遮断する。ディーゼルエンジンにおいては、これは、また、エンジンへの燃料を遮断して、エンジンを停止させるスイッチとしてもよい。停止の前に２分間の警告が先行する。
【００１８】
もし経皮式のアルコール検知器具を介して測定した血液中にアルコールを有していない人が運転しているとすれば、車両は通常通り作動する。もし運転者が手を常にハンドルに触れたり、離したりしているとすれば、所定の時間制限を越えない限り自動車を妨害することはない。本装置の特徴の一つはエンジンが作動し続けるためには、本システムが連続して作動するにはハンドルに人間の手の体温が伝わる必要があるので、アルコールの検出を避けるために特殊な手袋を着装することによって誰かが本システムを妨害することができないように一定の温度測定がなされねばならないことである。しかしながら、経皮式検知スイッチの作動装置を短時間迂回する時間遅延回路によって、本システムを停止させることなく人は手を変えたり、ハンドルの周りで手を動かしたりすることができる。例えば、時間遅延遮断の前には連続的な熱のない入力（ｎｏｎ−ｔｈｅｒｍａｌ  ｉｎｐｕｔ）が３５秒から４０秒続く。
【００１９】
本発明の代替実施例において、運転者は温度とエタノール含有量を連続して測定できる経皮式センサを含む特殊な手袋を着装する必要があり、その場合、直接経皮式センサとそのスイッチング作用（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ａｃｔｉｏｎ）とに直接取り付けられる。ハンドルと接触しておくことを特に要求されはしないが、手袋の着装者は手袋をつけたままハンドルと周期的に触れる必要がある。
【００２０】
更に別の実施例において、特殊な手袋とハンドル上の特殊なセンサとの組合せは、誰かが手袋を着装しないことによって本装置を無効にしようとできないように、エンジンの作動を可能とするためにはこの手袋とハンドルが連続的に相互作用することを必要とする。
【００２１】
本発明の目的は酔っ払いすなわち酩酊した運転者が自動車、トラック、陸上車輌あるいは飛行機を運転できないようにする改良されたシステムと方法とを提供することである。
【００２２】
本発明の別の目的は車輌の運転者のアルコールレベルを測定し、特定レベルのアルコールが運転者から検出されると自動車が運転できないよう中断あるいは阻止する低コストで、複雑でないシステムを提供することである。
【００２３】
更に別の本発明の目的は、運転している人のアルコールレベルを正確に測定できる連続信号を車輌の運転の間常に提供するアルコール検出システムを提供することである。
【００２４】
以下明らかとなるこれら、およびその他の目的によって、特に添付図面を参照して本発明を以下説明する。
【００２５】
図面、特に図１を参照すれば、経皮検知のための面２６あるいは運転者の連続的なアルコール測定値を表す信号を提供するよう相互作用する手袋２８と連動してアルコール、温度および汗を測定できるガルバニック式経皮センサを含む経皮式アルコール検知器具を含む本発明が全体的に１０で示されている。このアルコール検知システムの作動については、国特許第５，９４４，６６１号（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．５，９４４，６６１）に充分に説明されており、本発明においても援用される。この特許の援用は本発明の基本をなすものではないが、本明細書において説明する本発明の一要素として有用となるような仕方で修正することができる経皮式アルコール検知システムの一例を示すものである。
【００２６】
本発明は従来の自動車に組み込まれ、基本的には自動車の点火系統１８に接続される。本システムは経皮式アルコール検知器具１２と連動して使用される論理回路２０を必要とする。
【００２７】
さて、図２を参照すれば、図２に示すように、バッテリ３２から点火回路１８を介して自動車のエンジンのスパーク系統２２ａに電力を提供することによってキーが自動車のエンジンを始動できるようにする点火スイッチ１８ａが存在している。スパーク系統を作動させ、電流がバッテリ３２から点火回路を介してスパーク系統に到来するようにするためには、信号が経皮式センサおよびスイッチ１２を通過するか、あるいは時間遅延回路２４を通らねばならない。
【００２８】
運転者がアルコール分（ａｌｃｏｈｏｌ  ｃｏｎｔｅｎｔ）を保有していることを本システムが検出すれば、経皮式センサ１２およびスイッチは電流がエンジンのスパーク系統２２ａに達しないように回路を開放し、事前の遮断警告時間（ｐｒｅ−ｓｈｕｔ  ｄｏｗｎ  ｗａｒｎｉｎｇ  ｔｉｍｅ）を経てエンジンを停止させる。このことによって基本的に自動車の点火回路全体を解除する。しかしながら、経皮式センサがアルコールを検知しないが、温度を検知しているとすれば、経皮式センサにあるスイッチは作動せず、電流は通常の仕方で自動車のエンジンへ流れる。しかしながら、もしも運転者が自分の手をハンドルの周りで動かすとか、あるいは運転中に温度を検知しない程度の短時間に手を入れ替えるとすれば、システムはある時間の経過後停止する。時限回路２４の目的は運転者がハンドルの周りで自分の手を動かしているときから短時間経皮式センサおよびスイッチ１２を介して電流がたとえ流れていないとしても電流を流し続けることができるようにすることである。
【００２９】
さて図３を参照すれば、遮断スイッチ３０がエンジンのスパーク系統と点火回路との間に装着されている独特の作動システムが示されている。経皮式電位制御回路（ｔｒａｎｓ−ｄｅｒｍａｌ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｃｉｒｃｕｉｔ）１２は、皮膚の温度、皮膚の汗を測定し、そのガルバニック式測定装置を介して使用者の皮膚を使用してアルコールを検出することができる入力（ｉｎｐｕｔｓ）を含む。このことは、経皮式アルコール検出を可能とするシステムを記載して、本明細書に援用されており、制御信号を発生させるためにデータベースあるいは回路を提供することの可能な、米国特許第５，９４４，６６１号に完全に説明されている。本発明においては、この回路は、アルコールが検出されると、その出力が本システムのための遮断スイッチであるスイッチ３０まで送られるように修正されている。しかしながら、本システムはまた、スイッチ３０が遮断されないようにするためには、常に温度がモニタされねばならないように構成される。そのため、本システムの論理回路（ｌｏｇｉｃ）はスイッチ３０が作動できるようにするためにはアルコールがないという入力と連動して常に皮膚温度が必要であるように構成される。
【００３０】
もしも温度が測定されないとか、あるいはある値以下に低下したとすれば、スイッチ３０が切られたり、開放されたりする。もしも電位制御回路１２においてアルコールが検出されたとすれば、たとえ十分な温度があるとしてもスイッチ３０はまた切られる。
【００３１】
代替実施例において、再度図１を参照すれば、本システムは、運転者の皮膚と直接接触しており、経皮式アルコール検知器具へ直接信号を提供し、かつ常に直接の温度信号を提供する数個のセンサを至る所に含んでいる手袋２８の形態のガルバニック式検出器を含みうる。代替実施例として図１に示す手袋２８はまた、一実施例におけるハンドル１４ａの特殊な検知カバー２６の必要性を排除するようにも機能しうる。しかしながら、検知カバー２６は、表皮性手袋２８に対して相互作用し、使用者の手がハンドルに掛かっており本システムを作動し続けさせていることを示す有用な情報も提供する電極を含むことができる。
【００３２】
アルコールを検出するための経皮式のガルバニック式センサの感度は変動しうるが、理想的には人は自分の器官に何らかのアルコールが入っておれば、自動車を運転できないようにされるべきである。特に本発明は極めて低いレベルのアルコールでも検出することが可能であり、アルコールや自動車の運転に関しては許容値零計画（ｚｅｒｏ  ｔｏｌｅｒａｎｃｅ  ｐｒｏｇｒａｍ）に対して適当である。
【００３３】
更に別の代替実施例において、本システムはまた、皮膚の経皮領域に設けられる化学薬品に基づいてコカインとかその他の麻薬も電気式に検出することもできる。  
【００３４】
本発明を最も実用的で、かつ好適な実施例であると考えられるものにおいて本明細書に示し、かつ説明してきた。しかしながら、本発明の範囲内において、前記のものから逸脱は可能であり、当該技術分野の専門家にはそれに対する明らかな修正が想起されることが認められる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明によるシステムを示す概略線図を示す。
【図２】本発明による回路図を示す。
【図３】自動車に使用される本発明の概略回路図および作動線図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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