(57)【要約】【課題】呼気に含まれるアルコール濃度の測定を円滑に行うことができるアルコール測定装置を提供する。【解決手段】被測定者の口に咥えられ被測定者の呼気が吹き込まれるマウスピース１１と、呼気に含まれるアルコール濃度を測定するアルコール検知部１３と、呼気の流量を測定する流量検知部１２と、流量検知部１２の出力に基づいて、アルコール検知部１３によるアルコール濃度の測定中における呼気の流量が所定の条件を満たしているか否かの判定処理を行う演算部２１と、振動を発生させる振動部２４が設けられ、演算部２１は、呼気の流量が所定の条件を満たしているかの判定処理の結果に基づいて、振動部２４により振動を発生させるタイミングおよび振動を発生させる期間を制御する制御信号を出力することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の口に咥えられ前記被測定者の呼気が吹き込まれるマウスピースと、
該マウスピースに吹き込まれた前記呼気に含まれるアルコール濃度を測定するアルコール検知部と、
前記マウスピースに吹き込まれた前記呼気の流量を測定する流量検知部と、
前記流量検知部の出力に基づいて、前記アルコール検知部による前記アルコール濃度の測定中における前記呼気の流量が所定の条件を満たしているか否かの判定処理を行う演算部と、
少なくとも、前記アルコール検知部、前記流量検知部および前記演算部を内部に収納する筺体と、
が少なくとも設けられた前記被測定者が手で保持可能なアルコール測定装置であって、
振動を発生させる振動部が更に設けられ、
前記演算部は、前記呼気の流量が前記所定の条件を満たしているかの判定処理の結果に基づいて、前記振動部により振動を発生させるタイミングおよび振動を発生させる期間を制御する制御信号を出力することを特徴とするアルコール測定装置。
【請求項２】
前記振動部は、前記筺体を振動させることを特徴とする請求項１記載のアルコール測定装置。
【請求項３】
前記振動部は、前記マウスピースを振動させることを特徴とする請求項１または２に記載のアルコール測定装置。
【請求項４】
前記筺体の外部に信号を出力する出力部が更に設けられ、
前記演算部は、前記流量検知部により測定された前記呼気の流量が、前記所定の条件を満たしていると判定され、かつ、前記アルコール検知部により測定された前記アルコール濃度が基準値を超えると判定された場合には、前記出力部から外部へ前記呼気に含まれるアルコール濃度が前記基準値を超えた旨の信号を出力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項に記載のアルコール測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定者の呼気に含まれるアルコール濃度を測定するアルコール測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、被測定者の呼気に含まれるアルコール濃度を測定する装置として、被測定者から吹きこまれる呼気流量が適正範囲内に収まっているか否かの合否判定を行い、合格判定がされた場合にのみ、呼気に含まれるアルコール濃度を測定するものが知られている。しかしながら、このように、アルコール濃度の測定に必要な期間、呼気流量を適正範囲内に維持することは容易ではない。当該期間中に呼気流量が適正範囲から外れると、再び最初から測定を開始する必要があるため、アルコール濃度の測定は被測定者にとって煩わしい測定となっていた。
【０００３】
再度の測定が必要となる原因としては、呼気流量が適正範囲内に維持されているか否かを被測定者が知りにくいこと、測定に必要な期間が被測定者に判りにくいことから、当該期間を経過する前に呼気の吹き込みを止めてしまうこと、などが挙げられる。
【０００４】
アルコール測定装置によって呼気に含まれるアルコール濃度を円滑に測定するためには、被測定者が、上述の合否判定の結果を知ることが大切になる。これまでには、上述の合否判定の結果を、ＬＥＤ（半導体発光素子）による発光表示などの視覚を介して確認する方法や、音声を介して確認する方法などが提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７０９９３５号公報
【特許文献２】特許第４３２３５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、吹き込まれた呼気流量が適正範囲内の場合に、アルコール測定装置に設けられた発光体を点灯させることにより、被測定者に上述の合否判定の結果を伝える構成が記載されている。しかしながら、アルコール測定装置がいわゆるハンディタイプの装置であって、測定時に装置全体を顔に近づけるものである場合には、発光体も被測定者の顔に近づくことになる。すると、被測定者は、発光体の点灯を目視で確認しにくくなり、上述の合否判定の結果を知ることが難しくなる。また、被測定者が視覚障害者である場合には、上述の合否判定の結果を知ることができない虞があった。
【０００７】
特許文献２には、吹き込まれた呼気流量が適正範囲内の場合に、上述の合否判定の結果を音（例えば、ブザー音など。）で被測定者に知らせる構成が記載されている。しかしながら、音で知らせる構成では、呼気を吹き込む際に発生する音や周囲の雑音などの他の音が大きい場合に、判定結果を知らせる音が聞き取れず、上述の合否判定の結果を知ることが難しいことがある。また、被測定者が聴覚障害者である場合には、上述の合否判定の結果を知ることができない虞があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、呼気に含まれるアルコール濃度の測定を円滑に行うことができるアルコール測定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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のアルコール測定装置は、被測定者の口に咥えられ前記被測定者の呼気が吹き込まれるマウスピースと、該マウスピースに吹き込まれた前記呼気に含まれるアルコール濃度を測定するアルコール検知部と、前記マウスピースに吹き込まれた前記呼気の流量を測定する流量検知部と、前記流量検知部の出力に基づいて、前記アルコール検知部による前記アルコール濃度の測定中における前記呼気の流量が所定の条件を満たしているか否かの判定処理を行う演算部と、少なくとも、前記アルコール検知部、前記流量検知部および前記演算部を内部に収納する筺体と、が少なくとも設けられた前記被測定者が手で保持可能なアルコール測定装置であって、振動を発生させる振動部が更に設けられ、前記演算部は、前記呼気の流量が前記所定の条件を満たしているかの判定処理の結果に基づいて、前記振動部により振動を発生させるタイミングおよび振動を発生させる期間を制御する制御信号を出力することを特徴とする。
【００１０】
本発明のアルコール測定装置によれば、振動部が発生する振動によって、呼気に含まれるアルコール濃度が正常に測定されたか否かを知ることができる。つまり、被測定者が手で保持した状態でアルコール濃度の測定が行われる場合には、被測定者の目とアルコール測定装置との距離が近いため、点灯部の点滅や表示部への表示などのように視覚を介して測定が正常に終了したか否か知らせにくくなる。これに対して、振動によって測定が正常に終了したか否かを知らせる場合には、被測定者の目とアルコール測定装置との距離とは関係なく、確実に知らせることができる。
【００１１】
また、被測定者の耳とアルコール測定装置との距離が近いため、アルコール測定装置が発する騒音などによって、音などのように聴覚を介して測定が正常に終了したか否かを知らせにくくなる。これに対して、振動によって測定が正常に終了したか否かを知らせる場合には、アルコール測定装置が発する騒音の影響を受けることがなく、確実に知らせることができる。
【００１２】
上記発明において前記振動部は、前記筺体を振動させることが好ましい。
このように被測定者が手で保持する筺体を振動させることにより、被測定者は振動部が発生させる振動を容易に感じることができる。また、マウスピースを振動させる場合と比較して、被測定者に対して振動による違和感や不快感を与えることを抑制し、アルコール濃度の測定を円滑に行うことができる。
【００１３】
上記発明において前記振動部は、前記マウスピースを振動させることが好ましい。
このように被測定者が口で咥えるマウスピースを振動させることにより、振動部が発生させる振動を、被測定者はさらに容易に感じることができる。また、呼気をマウスピースに吹き込んでいる間（言い換えると、呼気のアルコール濃度を測定している間）マウスピースを振動させ続けることにより、被測定者にマウスピースをしっかりと咥えさせることができるため、呼気がマウスピースの外に漏れにくくなり、アルコール濃度の測定を円滑に行うことができる。
【００１４】
上記発明においては、前記筺体の外部に信号を出力する出力部が更に設けられ、前記演算部は、前記流量検知部により測定された前記呼気の流量が、前記所定の条件を満たしていると判定され、かつ、前記アルコール検知部により測定された前記アルコール濃度が基準値を超えると判定された場合には、前記出力部から外部へ前記呼気に含まれるアルコール濃度が前記基準値を超えた旨の信号を出力することが好ましい。
【００１５】
このように、呼気に含まれるアルコール濃度が基準値を超えた旨の信号が、出力部を介してアルコール測定装置の外部へ出力されるようにすることにより、外部の機器が当該信号を用いた制御を行うことができる。例えば、飲酒運転防止を目的としたアルコールインターロック装置に上述の信号を入力することにより、車両のエンジンの始動を不可として、飲酒運転を防止する制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のアルコール測定装置によれば、被測定者は、振動部が発生する振動によって、呼気に含まれるアルコール濃度が正常に測定されたか否かを知ることができるため、呼気に含まれるアルコール濃度の測定を円滑に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るアルコール測定装置の構成を説明する模式図である。
【図２】図１のアルコール測定装置の外観を説明する模式図である。
【図３】図１のアルコール測定装置のアルコール濃度の測定処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明の一実施形態に係るアルコール測定装置１について、図１から図３を参照ながら説明する。図１は、本実施形態に係るアルコール測定装置１の構成を説明する模式図であり、図２は、図１のアルコール測定装置１の外観を説明する模式図である。
【００１９】
本実施形態のアルコール測定装置１は、自動車などの車両に搭載されるアルコールインターロックに用いられるものであり、車両の運転者（被測定者）の呼気に含まれるアルコール濃度を測定するものである。また、アルコール測定装置１は、呼気の測定を行う運転者が手に持つことができるハンディタイプの装置である。なお、本実施形態では車載用のアルコールインターロック用途を例示して説明するが、上記用途に限定されず、例えば定置型の点呼前点検、飲酒有無を確認するアルコールチェッカー等にも適用可能である。
【００２０】
アルコール測定装置１には、図１および図２に示すように、マウスピース１１と、流量検知部１２と、アルコール検知部１３と、ポンプ部１４と、演算部２１と、操作部２２と、表示部２３と、振動部２４と、出力部２５と、筺体３１と、が主に設けられている。
【００２１】
マウスピース１１は、運転者が呼気に含まれるアルコール濃度を測定する際に口で咥える部分であり、呼気を吹き込むものである。マウスピース１１は口で咥えやすいように筺体３１から突出して配置された筒状の部材である。
【００２２】
流量検知部１２は、アルコール検知部１３に流入する呼気の流量および呼気の量（体積）を測定するものである。本実施形態では、マウスピース１１とアルコール検知部１３との間に流量検知部１２が配置されている例に適用して説明する。なお、流量検知部１２として用いられるセンサとしては、公知の圧力センサを用いてもよいし、公知の流量センサを用いてもよく、特にセンサの種類を限定するものではない。
【００２３】
アルコール検知部１３は、呼気に含まれるアルコール濃度を測定するものである。本実施形態では、流量検知部１２によって呼気流量および呼気量の測定が行われた後にアルコール濃度の測定を行う例に適用して説明する。なお、アルコール検知部１３として用いられるセンサとしては、酸化物半導体方式のセンサ、燃料電池方式のセンサ、赤外線吸収方式のセンサを用いることができ、特にセンサの種類を限定するものではない。
【００２４】
ポンプ部１４は、アルコール検知部１３の下流側に配置されるものであり、アルコール検知部１３に適宜、必要呼気量を導入、排気させる必要がある場合に用いられるものである。例えば、ファンおよびファンを回転させるモータから主に構成されたものを例示することができる。また、ポンプ部１４は、流量検知部１２およびアルコール検知部１３の内部に大気を導入する際にも用いられるものである。
【００２５】
演算部２１は、呼気に含まれるアルコール濃度の測定が、所定の規定に従って行われたか否かの判定処理を行うと共に、測定されたアルコール濃度と所定の規格値との比較処理を行うものである。演算部２１は、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を有するマイクロコンピュータであり、ＲＯＭ等の記憶装置に記憶している制御プログラムを実行することにより、上述の判定処理等の演算処理を実行するものである。なお、上述の補正処理の詳細については後述する。
【００２６】
操作部２２は、運転者が呼気に含まれるアルコール濃度の測定を行う際に、必要な指示や、情報を演算部２１に入力する際に用いられるインターフェースである。操作部２２としては、例えば、測定開始を指示するボタンなどを挙げることができる。
【００２７】
表示部２３は、アルコール濃度の測定結果などの各種情報を表示するものである。表示部２３には、演算部２１から出力される表示制御信号が入力されるようになっており、入力された表示制御信号に基づいて、各種の情報が表示されるようになっている。
【００２８】
振動部２４は、アルコール濃度を測定する際の呼気流量や呼気量が、所定の規定に適合したものか否かを運転者に知らせるものである。振動部２４には、演算部２１から出力される振動制御信号が入力されるようになっており、入力された振動制御信号に基づいて、振動の開始や停止、振動の周期や振幅の大きさなどが制御されるようになっている。振動部２４は、発生させた振動が筺体３１を介して運転者の手に伝わりやすい位置に配置されている。なお、振動部２４としては、モータおよびモータの回転軸から重心位置が偏心したウエイトから構成されたものなど、公知の振動発生機構を用いることができ、特に構成を限定するものではない。
【００２９】
出力部２５は、演算部２１による測定されたアルコール濃度と所定の規格値との比較処理の結果を示す信号を、アルコール測定装置１の外部に出力するインターフェースである。より具体的には、上述のアルコールインターロックの制御部に、上述の信号を出力するものである。
【００３０】
次に、上記の構成からなるアルコール測定装置１における呼気に含まれるアルコール濃度の測定について、図１から図３を参照しながら説明する。図３は、アルコール測定装置のアルコール濃度の測定処理を説明するフローチャートである。
【００３１】
アルコール測定装置１の電源が投入されると、演算部２１は、図３に示すように呼気の導入準備ができたか否かの判定処理を行う（Ｓ１１）。具体的には、流量検知部１２や、アルコール検知部１３の暖機などが終了して、正確な測定が可能になったか否かの判定処理を行う。判定処理は電源が投入されてから、所定の期間が経過した後に行われることが好ましい。
【００３２】
上述の判定処理において、導入準備ができていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、演算部２１は、表示部２３に「呼気導入準備ＮＧ」と表示させる表示制御信号を出力し（Ｓ１２）、再びＳ１１の判定処理を繰り返す。
【００３３】
Ｓ１１の判定処理において、導入準備ができていると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、演算部２１は、表示部２３に表示制御信号を出力し「呼気導入準備完了」「５秒間吹き込んで下さい。測定中は振動し続けます。」との表示を行わせる（Ｓ１３）。表示部２３の表示を見て運転者がマウスピース１１に呼気を吹き込み始めると、流量検知部１２は、吹き込まれた呼気の流量の測定値を示す測定信号を出力する。
【００３４】
演算部２１は、流量検知部１２から入力された測定信号に基づいて、呼気の流量が所定の規定値の範囲内（例えば、０．２Ｌ／ｓから０．５Ｌ／ｓまでの範囲内）であるか否かの判定処理を行う（Ｓ１４）。呼気の流量が所定の規定値の範囲外であると判定された場合（ＮＯの場合）には、演算部２１は、Ｓ１１に戻り上述の処理を繰り返し行う。
【００３５】
呼気の流量が所定の規定値の範囲内であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、演算部２１は、呼気の流量が所定の規定値の範囲内となってから単位時間ごとの呼気の流量を積算して呼気量を求め、求められた呼気量が所定の規定値（例えば、１．２Ｌ）を満たしているか否かの判定処理を行うとともに、呼気の流量が所定の規定値の範囲を満たしていた時間が所定の規定値（例えば、５秒）に達しているか否かの判定処理を行う（Ｓ１５）。
【００３６】
また演算部２１は、アルコール検知部１３から出力されるアルコール濃度の測定信号であるセンサ出力のうち、呼気の流量が所定の規定値の範囲内であると判定された以降のセンサ出力を、内部の記憶部（図示せず）に記憶させる処理を行う。
【００３７】
さらに演算部２１は、呼気の流量が所定の規定値の範囲内であると判定されると、振動部２４に振動を発生させる振動制御信号を出力し、運転者に呼気の流量が所定の規定値の範囲内であることを通知する。なお、呼気の流量が所定の規定値の範囲から外れている間は、振動制御信号の出力はされないため、振動部２４による振動は発生しない。
【００３８】
Ｓ１５の判定処理において、求められた呼気量や呼気の流量が所定の規定値を満たしていた時間が所定の規定値を満たしていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、演算部２１は、表示部２３に表示制御信号を出力し「呼気量ＮＧ」「再度測定を行って下さい。」などの再測定を促す表示を行わせ（Ｓ１６）、Ｓ１１に戻って、上述の処理を繰り返し行う。
【００３９】
その一方で、Ｓ１５の判定処理において、算出された呼気量が所定の規定値を満たしていると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、演算部２１は、表示部２３に表示制御信号を出力し「呼気量ＯＫ」と表示させる（Ｓ１７）。また演算部２１は、アルコール検知部１３のセンサ出力を記憶部に記憶させる処理を終了するとともに、振動部２４に振動を発生させる振動制御信号の出力を停止する。
【００４０】
その後、演算部２１は、アルコール濃度と予め記憶された設定値とを比較して、アルコール濃度が設定値以下か否かを判定する処理を行う（Ｓ１８）。
アルコール濃度が設定値を超えると判定された場合（ＮＯの場合）には、演算部２１は、表示部２３に表示制御信号を出力して、測定されたアルコール濃度を表示させるとともに、アルコール濃度が設定値を超えた旨を運転者に知らせる表示を行わせる（Ｓ１９）。
【００４１】
さらに演算部２１は、アルコール濃度が設定値を超えた旨を示す信号を出力部２５からアルコールインターロックに出力させる制御信号を出力する。その後、数秒経過したら、演算部２１はＳ１１に戻り、次のアルコール濃度の測定の準備に入る。
【００４２】
アルコール濃度が設定値以下と判定された場合（ＹＥＳの場合）には、演算部２１は、表示部２３に表示制御信号を出力して、アルコール濃度が設定値以下である旨を運転者に知らせる表示を行わせる（Ｓ２０）。
【００４３】
上記の構成のアルコール測定装置１によれば、振動部２４が発生する振動によって、呼気に含まれるアルコール濃度が正常に測定されたか否かを知ることができる。つまり、運転者が手で保持した状態でアルコール濃度の測定が行われる場合には、運転者の目とアルコール測定装置１との距離が近いため、点灯部の点滅や表示部への表示などのように視覚を介して測定が正常に終了したか否か知らせにくい。これに対して、振動によって測定が正常に終了したか否かを知らせる場合には、運転者の目とアルコール測定装置１との距離とは関係ないため、確実に知らせることができる。
【００４４】
また、運転者の耳とアルコール測定装置１との距離が近くなると、アルコール測定装置１が発する騒音などによって、音などのように聴覚を介して測定が正常に終了したか否かを知らせにくい。これに対して、振動によって測定が正常に終了したか否かを知らせる場合には、アルコール測定装置１が発する騒音の影響を受けることがなく、確実に知らせることができる。
【００４５】
具体的には、運転者が手で保持する筺体３１を振動させることにより、運転者は振動部２４が発生させる振動を容易に感じることができる。また、マウスピース１１を振動させる場合と比較して、運転者に対して振動による違和感や不快感を与えることを抑制し、アルコール濃度の測定を円滑に行うことができる。
【００４６】
また、呼気に含まれるアルコール濃度が基準値を超えた旨の信号が、出力部２５を介してアルコールインターロック装置に出力されるようにすることにより、アルコールインターロック装置が当該信号を用いて、車両のエンジンの始動を不可とする制御を行うことができる。
【００４７】
なお、呼気の流量および呼気の量に係る規定値としては、車載用飲酒運転防止センサ（アルコールインターロック）の欧州規格であるＣＥＮＥＬＥＣ５０４３６に明記されているものを用いることができる。
【００４８】
呼気流量については、空気をテストガスとしてテストを行い、０．１Ｌ／ｓ、０．３Ｌ／ｓ、１．０Ｌ／ｓのテストガス流量で行うものとされている。アルコールインターロックは、０．３Ｌ／ｓの流量を有効流量として受け入れ、０．１Ｌ／ｓおよび１．０Ｌ／ｓの流量の呼気サンプルは受け入れないものとされている。
【００４９】
呼気量については、限度値を１．０Ｌに調節するものとされる。テストは、テストガスとして空気を使い、テストガス量０．８Ｌと１．２Ｌでそれぞれトスとするものとされる。流量は、アルコールインターロックが受け入れる最低流量を超えるものとされる。アルコールインターロックは、１．２Ｌの呼気量を合格とし、０．８Ｌの場合は不合格メッセージを出すものとされる。
【００５０】
また、上述の実施形態では、呼気の流量が所定の規定値の範囲内である場合に振動部２４が振動する例に適用して説明したが、逆に、呼気の流量が所定の規定値の範囲を外れた場合に振動部２４が振動してもよく、振動の発生のさせ方を特に限定するものではない。
【００５１】
また、上述の実施形態では、呼気に含まれるアルコール濃度が基準値を超えた旨の信号が、出力部２５を介してアルコールインターロック装置に出力されるようにすることにより、アルコールインターロック装置が当該信号を用いて、車両のエンジンの始動を不可とする制御を行う例に適用して説明したが、車両不使用時は常時エンジン始動を不可とする制御が行われている車両において、呼気に含まれるアルコール濃度が基準値を超えなかった旨の信号が、出力部２５を介してアルコールインターロック装置に出力されるようにすることにより、アルコールインターロック装置が当該信号を用いて、車両のエンジンの始動を可能とする制御を行うようにしても良い。
【００５２】
さらに、上述の実施形態では振動部２４が筺体３１を振動させる例に適用して説明したが、筺体３１の他に、マウスピース１１を振動させてもよい。
このように運転者が口で咥えるマウスピース１１を振動させることにより、振動部２４が発生させる振動を、運転者はさらに容易に感じることができる。また、呼気をマウスピース１１に吹き込んでいる間（言い換えると、呼気のアルコール濃度を測定している間）マウスピース１１を振動させ続けることにより、運転者にマウスピース１１をしっかりと咥えさせることができるため、呼気がマウスピース１１の外に漏れにくくなり、アルコール濃度の測定を円滑に行うことができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…アルコール測定装置、１１…マウスピース、１２…流量検知部、１３…アルコール検知部、２１…演算部、２４…振動部、２５…出力部、３１…筺体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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