(57)【要約】【課題】  乗用車、バス、地下鉄、鉄道、船舶、航空機等の交通輸送体や、飲酒運転が好ましくない各種の装置機械の運転者の飲酒運転を随時測定可能とし、飲酒運転を防止、抑止する。【解決手段】  アルコール成分により物理特性を変化させるセンサ素子と、該センサ素子の出力に基づいて被験者の血中アルコール濃度を測定する測定装置とを備える装置であって、運転者の手が触れる運転操作部（１０、１４）に、センサ素子（１１、１５）を配する。呼気中のアルコール濃度ではなく、運転者の汗に含まれる血中アルコール濃度を直接測定できるため、同乗者が酩酊していても測定結果に誤りはなく事実と異なる虚偽の言い訳や弁解の余地を残さない。医療器械や産業機械等の運転にも適用する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感応膜に付着するアルコール成分により物理的特性を変化させるセンサ素子と、該センサ素子の出力に基づいて被験者の血中アルコール濃度を測定する測定装置とを備えるチェック装置であって、
運転を行う者の手が触れる運転操作部に、前記センサ素子を配することを特徴とする飲酒運転のチェック装置。
【請求項２】
運転操作部は、交通輸送体においては、車両運転部のハンドルまたは変速レバー、船舶運転部の舵、航空機運転部の操縦桿から選択される部位であり、交通輸送体以外の機械または装置においては、操作ハンドル、操作レバー、スイッチボタン、データ入力キーから選択される部位とすることを特徴とする請求項１記載の飲酒運転のチェック装置。
【請求項３】
運転操作部の表面に凹部を設けて、該凹部にセンサ素子を配する一方、当該凹部の表面を、アルコール成分を透過できるカバー材によって被覆することを特徴とする請求項１または請求項２記載の飲酒運転のチェック装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３記載のチェック装置は、測定装置の後段にコントローラを備え、当該測定装置が一定以上のアルコール値を検出したときに、交通輸送体の運転操作を不能とし、又はエンジンを停止させ、若しくは速度を抑制することを特徴とする飲酒運転のチェック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、車両等の各種交通輸送体、製造機械、医療器械等の各種装置の運転操作において、運転を行う者が酒気帯びや酩酊していないか否かをチェックして飲酒運転を抑制または防止可能とする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両、船舶、航空機など各種の交通輸送体における飲酒運転は、道路交通法等の法令や勤務規則等によって禁止されている。例えば道路交通法では、呼気１リットル中のアルコール濃度が０．２５ｍｇ以上は免許停止となる酒酔い運転、呼気１リットル中のアルコール濃度が０．１５〜０．２５ｍｇを酒気帯び運転としており、これを取り締まるため、従来から呼気中のアルコール濃度を検出する装置が用いられている。
【０００３】
一方、飲酒をした者の酔いの程度は血中のアルコール濃度とは相関するが、必ずしも呼気中のアルコール濃度とは相関しないことが知られている。例えば、アルコール度数の高い酒を微量でも口に含んだときには、酔っていないにも拘わらず酩酊状態にあると判断されるし、酔っていても被験者がある種の物質を口に含むとアルコール濃度が低いと判定される場合もある。
【０００４】
このような事情に鑑みて、被験者の汗に含まれるアルコール濃度に基づいて、飲酒運転を取り締まる技術が提案されている（特開２００１−０２１５６７号公報）。これは、被験者の指先を、空気流入口を備えたプローブに押し当てた状態でプランジャを引いて、シリンダ内に汗の成分を吸引し、次にプランジャを押し込んで、汗の成分を弁を介してセンサ室に送り込み、センサ室の一部に設けてあるアルコールセンサによってアルコール濃度を検出するものである。検出信号は測定部においてアルコール濃度に変換され、表示部に測定結果が表示される。
【０００５】
かかる構成によれば、飲酒運転か否かの測定は、呼気中のアルコール濃度を測定するよりも正確になると考えられる。
【特許文献１】特開２００１−０２１５６７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に示した技術は、飲酒運転の取り締まりを行う警察が備える装置としては優れている。また、多数の運転手を抱えるタクシーやバス等の旅客輸送機関における定期／不定期の測定にも向いている。
【０００７】
しかし、警察の取り締まりは、いくら罰則を強化しても不定期であるため、飲酒運転を行う者が以前よりも幾分減少したという程度の結果である。また、タクシー、バス、地下鉄、鉄道のような公共の輸送機関では、乗務前に飲酒状態をチェックすることが必要であるが、必ずしも徹底されているわけではない。とくにタクシー、バス、トラック等の運転手は、休憩時に飲酒しても経営責任者は当該事実を把握できないのが実情である。
【０００８】
また、走行する車両や航行する船舶等のような交通輸送体の飲酒運転に限らず、走行を伴わない車両の運転、例えば土木・建設装置（機械）の運転操作、あるいは製造業に用いる装置機械類の運転操作、医療装置の運転操作など、飲酒運転を確実にチェックすべき箇所は多い。
【０００９】
そこで本発明の目的は、移動を伴う交通輸送体に限らず、飲酒運転が好ましくないとされる各種の装置、機械類の運転者の飲酒の状態を随時測定可能とする点にある。交通輸送体では、とくに自家用車を運転する個人ドライバー、タクシー、バス、トラック、地下鉄、鉄道、船舶、航空機等における飲酒運転のチェックを確実ならしめ、判定結果に基づいて走行／航行を不能ならしめる等の手段をとることを可能とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に係る飲酒運転のチェック装置は、感応膜に付着するアルコール成分により物理的特性を変化させるセンサ素子と、該センサ素子の出力に基づいて被験者の血中アルコール濃度を測定する測定装置とを備える飲酒運転のチェック装置であって、運転者の手が触れる運転操作部に、前記センサ素子を配する（請求項１）。アルコール成分により物理的特性を変化させるセンサ素子としては、例えばアルコール分子により感応膜の電気的抵抗が変化することに基づく電気信号を出力するものを用いることが出来る。
【００１１】
これにより、交通輸送体や各種の装置機械を運転する者は、運転開始前、運転開始後を問わず、随時、飲酒運転か否かのチェックを受ける。具体的には自家用車を運転する個人ドライバーや、朝礼時の飲酒チェックをすりぬけて乗務したタクシーやトラックの運転手、あるいはバス、地下鉄、鉄道、船舶、航空機等の交通輸送機関の運転手であり、製造業、土木作業、医療業、清掃業などにおいて各種の装置機械を運転する者であり、これらの運転者は、随時、汗中のアルコール濃度のチェックを受ける。呼気中のアルコール濃度の測定ではなく、運転者の血中アルコール濃度を直接測定できるため、付近にいる者（車両等の場合は同乗者）が酩酊していてアルコールを含む呼気を発しても測定結果に誤りはなく、事実と異なる虚偽の言い訳や弁解の余地を残さない。
【００１２】
請求項１記載の運転操作部は、交通輸送体にあっては、車両運転部のハンドルまたは変速レバー、船舶運転部の舵、航空機運転部の操縦桿から選択される部位とする場合がある（請求項２）。方向舵の呼称（通称）は異なるが、自動車で云えばハンドルあり、変速レバーとともにハンドルが最も手との接触時間が長い。地下鉄や鉄道で云えば変速のためのレバー、船舶や航空機で云えば方向舵や操縦桿にセンサ素子を配する。また、交通輸送体以外の機械または装置においては、操作ハンドル、操作レバー、スイッチボタン、データ入力キーから選択される部位とする（請求項２）。交通輸送体以外の機械、装置であっても、その運転操作が自他の生命や身体の安全に深く関係する場合があり飲酒運転か否かを判別して飲酒運転を防止する必要があるケースも少なくないからである。
【００１３】
運転操作部の表面に凹部を設けて、該凹部にセンサ素子を配する一方、当該凹部の表面を、アルコール成分を透過できるカバー材によって被覆する場合がある（請求項３）。これは、ハンドルや変速レバーの表面にセンサ素子を配すると、ほこりや汗に含まれる脂によってセンサ素子の感応膜が汚れる可能性があるからである。凹部にセンサ素子を設けて表面を適宜のカバー材で被覆しておけば汚れに基づく誤測定の可能性を確実に低減できる。
【００１４】
請求項４は、測定装置の後段にコントローラを設け、当該測定装置が一定以上のアルコール値を検出したときに、交通輸送体の運転操作を不能とし、又はエンジンを停止させ、若しくは速度を抑制する。これにより、車両その他の交通輸送体の飲酒運転を確実に防止することが出来る。飲酒運転の具体的な防止／抑制の方法は、交通輸送体ごとに法律や運転システムが異なるため、エンジン始動前の運転の制限による防止と、エンジン始動後の抑制に場合分けして対処することが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る飲酒運転のチェック装置によれば、自家用車、バス、トラック、モーターバイク等の各種の車両、および船舶や航空機のような交通輸送体や、土木・建設装置、業務清掃用装置、製造装置、医療装置等の運転時に、呼気に含まれるアルコール濃度に依存せず、運転者の飲酒状態を随時測定することが可能となる。測定結果は、後段装置において自由に設計、制御することが出来る。例えば運転を不能にすること、速度制限を行うこと、警告、責任管理者に通報する等である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明に係る飲酒運転のチェック装置の実施形態を例示するものである。このチェック装置は、乗用車やバスなどの自動車に適用する場合を例示するもので、１０はハンドル（操舵輪、ステアリング）、１１は、ハンドル１０の適宜箇所に設けた、アルコール濃度を測定するためのセンサ素子、１４は、変速ギア（シフトレバー）、１５は、変速ギアの表面近傍に設けた、アルコール濃度を測定するためのセンサ素子である。
【００１７】
２０は、センサ素子１１、１５の出力に基づいて、運転者の汗に含まれるアルコール濃度を測定するアルコール濃度測定部、２３は、このアルコール濃度測定部の出力に基づいて、運転者が飲酒運転であるか否かを判別する飲酒運転判定部である。３０は、飲酒運転判定部２３の判定結果に基づいて、飲酒運転を抑制、警告、防止、制御するため適宜の後段処理を行う後段処理部である。
【００１８】
ハンドル１０に配するセンサ素子１１は、運転時に手が置かれる位置に配する。通常は、ハンドル１０の左右の上下中央部よりも若干下方の二箇所、いわゆる８時２０分の位置に手（掌）が置かれるので、この二箇所にセンサ素子１１を配する。但し、ハンドル１０の正面や側面にセンサ素子１１を配すると、設計の都合上好ましくない場合もあるので、指先が置かれるハンドル１０の裏面側にセンサ素子１１を配しても良い。応答性に優れるのは、最も発汗量が多い掌の中央部が当接するハンドル１０の側面箇所である。
【００１９】
一方、変速ギア１４に配するセンサ素子１５は、発汗量が多い掌の中央部が当接する部位、つまり変速ギア１４の把持部の上面位置に配する。
【００２０】
センサ素子１１、１５は、ハンドル１０や変速ギア１４の把持部の表面に配しても良いが、埃や手の脂で汚れる可能性があるため、例えば図２に示すように、設置個所（１０、１４）に凹部１６を設けて、この凹部１６の底面にセンサ素子１１（１５）を装着し、凹部１６の開口表面を通気性のあるカバー材１８によって被覆することが望ましい。１９は、センサ素子１１、１５の出力用の信号線である。なお、カバー材１８は運転者の汗に含まれるアルコール成分をセンサ素子１１、１５が検出できるように透過できれば良く、必ずしも良好な通気性があるか否かを問わない。カバー材１８として、アルコール成分の透過性をもつ樹脂フィルムを使用しても良い。樹脂フィルムの上には装飾用のカバー材を配して良いことは勿論である。
【００２１】
センサ素子１１、１５は、従来公知の各種のアルコールセンサを利用できる。具体的には、例えば、前記特開２００１−０２１５６７号のセンサのように、絶縁基板上に互いに対向する二個の電極（例えば櫛形状）を備え、該電極を被覆するように感応膜を形成する。感応膜の素材としては、例えばポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子から成る膜を用いることができる。この感応膜はエチルアルコールに対して応答特性を有しており、エチルアルコールの成分（分子）が感応膜の表面に付着すると、該分子の直接的又は間接的な関与により導電性高分子の導電率が変化する。これにより、電極間の抵抗値が変化する。
【００２２】
センサ素子１１、１５の出力は、アルコール濃度測定部２０に入力し、ここにおいてセンサ素子１１，１５の抵抗値の変化を検出する。尚、センサ素子１１、１５には、図示しない電源（例えば小型電池）から必要最小限の電源を供給しておく。
【００２３】
アルコール濃度測定部２０の出力は、飲酒運転判定部２３に入力し、ここで運転者の汗に含まれる血中アルコール濃度が運転するに好ましくない危険な状態にあるか否かを判別させる。飲酒運転判定部２３の判別閾値は、運転する車両等の種類や当該交通輸送機関の運営主体（経営主体）の方針等によって、可変調整が出来るようにしておくことが望ましい。もちろん、その場合でも運転者自らの可変調整は出来ないよう、シールやロック等、適宜の手段によって不正な設定の改変を防止しておく。自家用自動車の場合は、例えば、道路交通法に定められている呼気中のアルコール濃度に相当する血中アルコール濃度を基準として閾値を設定しておけばよい。
【００２４】
飲酒運転判定部２３の出力は、後段処理部３０に入力し、ここで飲酒運転を警告し、或いは車両等の駆動状態を適宜制御するため処理を行う。後段処理部３０における処理内容は、法令や会社の方針等によって自由に設計できる。
【００２５】
個人が運転する自動車（自家用車）の場合で云えば、法令に基づき規制や自主的な設定によって運転が不可能な状態にすることも出来る。例えば、飲酒運転判定部２３において血中アルコール濃度が所定の閾値を超えると判別されたときは、エンジンへの燃料または電源の供給を遮断／停止／減少させる等である。電源系統の遮断は電源経路上のスイッチを開成すれば良い。燃料供給の制限は、各種の方法によって実行できる。例えばスロットルバルブの開度調整や点火装置への電源供給遮断によって行う等である。運転開始前の状態では、イグニッション系統の制御により、或いはギアを強制的にロックする等により、始動できない状態にすることが望ましい。飲酒運転を確実に防止できるからである。
【００２６】
エンジン始動後、とくに走行中は、強制的に運転不能の状態にすると却って危険な場合もあるため、必ずしも車両の運転を不可能にするまでもなく、一定以上の速度が出ないようにするだけでも良い。例えば、一般的な法定速度である時速４０Ｋｍ以上では走行できないようにエンジン系統を調整する等、適宜手段によって対処することが望まれる。
【００２７】
後段処理部３０における処理内容として、最も単純なものは、飲酒運転である旨を専用の告知ランプの点灯によって外部（第三者）に告知することである。自家用自動車の場合、このランプが点灯したまま走行すれば警察による即時の取り締まりもできるし、タクシー、バス、地下鉄、旅客鉄道、旅客機、旅客船のように、乗客が飲酒運転の事実を知ることが出来る場合は、専用の告知ランプが点灯するだけで、特別の規則はなくても当該運転者による運転（操船操縦を含む）は事実上できない状態になる。
【００２８】
タクシー、バス、地下鉄、旅客鉄道、旅客機、旅客船のように、車両等の運行を管理するセンター機関がある場合は、飲酒運転判定部２３が、閾値を超えるアルコール濃度を検出した場合に、後段処理部３０における処理として、無線通信を介した事実の連絡とセンター機関における事実のモニタリングという手段をとることも出来る。この場合は、無線通信機、携帯電話装置（ＰＨＳを含む）、公衆電話回線を利用するその他の携帯端末装置を用いて、飲酒運転の状態をセンター機関に報告し、センター機関は、アルコール濃度測定部２０において測定された数値に基づいて適宜の事後処置を講ずることが可能となる。
【００２９】
図３は、本発明の第二の実施形態を例示するもので、飲酒運転の状態にあるか否かを、タイマ装置３３を利用して、ある限られた時間の範囲内で定期的または不定期に測定可能とするものである。
【００３０】
この実施形態は、図１に示すものと同様に自動車のハンドル１０または／および変速ギア１４にセンサ素子１１、１５を配するものである。そこでタイマ装置３３は、例えばイグニッションキーのスイッチ（以下ＩＧスイッチ）３４がオンした後に起動するものとし、汗中のアルコール濃度を測定するために、自動車エンジンの始動後における、計測時間を予め設定しておく。
【００３１】
個人が営利目的ではなく自動車を運転する場合は、たとえ法令でハンドル１０や変速ギア１４にセンサ素子１１、１５の設置を義務づけても、手袋を装着したり、通気性のない布地を使ってセンサ素子１１、１５を覆うなど、汗中のアルコール濃度の測定を事実上不能とするケースもあり得る。かかる事情は、バス、トラック、地下鉄、鉄道、船舶等でも同じである。
【００３２】
一方で、運転中はグローブを装着しないと運転しずらいというドライバーもおり、常時グローブの装着を禁止するのでは却って安全性が損なわれる懸念もある。そこで、この実施形態に係る装置では、タイマ装置３３を搭載することによって、少なくともＩＧスイッチ３４のオン後、一定時間だけグローブの装着をせずに汗中のアルコール濃度を測定できるようにした。好ましくは、ＩＧスイッチ３４のオン後、計測が終了して飲酒運転でないことが確認されるまでは、ハンドルやギアのロック或いはエンジン系統の制御により走行不能の状態とする。
【００３３】
符号３６は、不正判定部である。これは、センサ素子１１、１５の電気抵抗値が全くまたは殆ど変動しないような場合、つまり汗に含まれる成分がまったく検出できない場合、換言すると例えば手袋を装着したり、センサ素子１１、１５の上に通気を遮断する布、皮革、樹脂、紙などを介在させて、汗中のアルコール濃度の測定を回避する操作があったときに、それを不正と判断するものである。
【００３４】
この不正判定部３６は、タイマ装置３３と同じ設定時間、あるいは異なる設定時間の間、アルコール濃度測定部２０からの出力（抵抗値）が変化しない場合に、飲酒運転と判定する信号を後段処理部３０に送出する。後段処理部３０は、飲酒運転判定部２３からの信号（飲酒運転であると判別した信号）を受けた場合と同様に、適宜の後段処理を実行する。なお、好ましくは、飲酒運転として後段処理を行う前に、音声やランプ点灯によって運転者に適宜の警告を行う。その上で、再度の測定を行えば、不注意等による単純なミスを簡単に解消し、直ちに正確な測定が出来るからである。
【００３５】
従って、かかる構成によれば、とくに自動車のように運転用のグローブを用いることの多い場合において、不正や不注意ミスに起因する問題を解消することが出来る。不正の場合は速度制御や飲酒運転である旨の音声警告や点灯警告を行うことが出来るし、軽微な不注意の場合は、タイマ装置３３の測定時間を延長変更する等により、再度の測定を行うことが出来るからである。また、タイマ装置３３を用いることにより、常時監視される心理的圧迫感が解消される。
【００３６】
タイマ装置３３による測定は、ＩＧスイッチ３４のオン後一定時間（例えば３〜５分）だけとしても良いが、ＩＧスイッチ３４のオン後、所定時間（例えば１時間）おきに定期的に計測しても良い。休憩時にアルコールを摂取する場合も想定できるからである。
【００３７】
尚、本発明に係る飲酒運転のチェック装置は、以上説明した構成に限定されない。例えば、センサ素子（１１、１５）は、ハンドル１０と変速ギア１４のいずれか一方に配するだけで良く、必ずしもハンドル１０と変速ギア１４の両方に設ける必要はない。いずれか一方に設けてあれば、汗中のアルコール濃度を測定することが出来るからである。またハンドル１０にセンサ素子１１を設ける場合も、左右の二箇所に設ける必要はない。左右の一方に一個だけ設けておけば運転者の汗中のアルコール濃度は測定できるからである。
【００３８】
各種の交通輸送体の速度を制限または停止させる手段は、当該交通輸送体の構造に応じて適宜設定する。例えば、バスやトラックの場合、個人の自家用自動車と同様に、走行前はハンドルやギアのロックまたはエンジン系統の制御等によって走行不能な状態とする一方、走行後は、燃料供給の減少等による速度制御等の手段をとることが出来る。電車の場合は、車輪駆動部への供給電源の電圧制御等によって車両速度をコントロールすることが出来る。船舶の場合は、スクリューシャフトの駆動部（機関部）への供給燃料の停止または減少等によることが出来る。航空機の場合は、このような速度制御の方法を採ることは出来ない。しかし、離陸前であればエンジンへの供給燃料の停止または減少制御等の手段によって、機体の運行を制限することが出来る。
【００３９】
図３に例示したタイマ装置３３、不正判定部３６は、必ずしもＩＧスイッチ３４の起動に連動させる必要はない。暖機運転の場合のように、ＩＧスイッチ３４をオンさせた後も数分は運転を開始しない場合もあるからである。従って、タイマ装置（３３）や不正判定部（３６）は、ハンドル１０または変速ギア１４が物理的に一定以上動いたか否か、あるいは、ハンドル１０または変速ギア１４に手が触れたか否かを起動のタイミングとして構わない。物理的変動量は近接スイッチや送受光素子を用いた光学的測定手段によって判別できる。また手が触れたか否かは、センサ素子１１、１５の配設箇所の近傍に例えば圧電素子を配しておくことにより判別することが出来る。
【００４０】
図２のように、凹部（１６）を設けてセンサ素子１１、１５を配する場合、凹部（１６）の深さと左右の幅は、無用に大きく設計する必要はない。容積が大きいと、汗中のアルコール成分の付着率が低下して、好ましい結果を得られないことがあるからである。深さは、手を強く押し当ててもカバー材（１８）がセンサ素子（１１、１５）の感応膜に触れない程度とし、左右寸法は、センサ素子（１１、１５）の左右寸法に若干の余裕を見込んでおく程度でよい。センサ素子（１１、１５）に電源を供給するための小型電池を配するスペースを見込んで設計することは構わない。
【００４１】
汗中のアルコール濃度を測定するために、吸引装置を設ける必要はない。運転者の手が継続的におかれる部位にセンサ素子（１１、１５）を配するため、吸引装置や汗中の成分を集めるシリンダ装置を設けるまでもないからである。但し、吸引装置やシリンダ装置を設け、一瞬だけ手が触れる部位にセンサ素子（１１、１５）を配することもできる。自動車のドアのハンドルである。この場合は、ハンドルの裏面に押圧膜材を配して、吸引装置を起動させることが望ましい。
【００４２】
また、人命や身体に直接的な影響のある医療装置（機械）、品質管理や操業の安全に関わる産業機械（製造装置、土木装置、清掃装置、工場内搬送装置等）、公共の安全に関わる原子力発電所の監視装置、危険回避装置、管制塔の誘導装置、新幹線の監視装置等、飲酒運転（運転操作）が好ましくない装置、機械類は少なくない。運転操作部にセンサ素子を配することにより、各種の装置、機械類を運転する現場において、装置を運転する者（担当者）の飲酒上運転を防止／抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る飲酒運転のチェック装置の第一の実施形態を例示する図である。
【図２】本発明に係るセンサ素子の配設例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る飲酒運転のチェック装置の第二の実施形態を例示する図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  ハンドル
１１、１５  センサ素子
１４  変速ギア
１６  凹部
１８  カバー材
１９  信号線
２０  アルコール濃度測定部
２３  飲酒運転判定部
３０  後段処理部
３３  タイマ装置
３４  ＩＧスイッチ
３６  不正判定部
【図１】
2005224319.tif 000003
【図２】
2005224319.tif 000004
【図３】
2005224319.tif 000005