(57)【要約】【課題】手袋の装脱着やハンドル持ち位置等の制約がない高精度な飲酒検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】アルコール検出部１１を人体に直接接触するように装着し、装着部分の皮膚から発せられる汗中のアルコール濃度を検出するようにしたので、手袋の装着時やハンドル持ち位置等の制約がない上に車両起動時や運転中に関わらず飲酒を判断でき、さらに装着検出電極１９と温度センサ２１によりアルコール検出部１１の装着を判断しているので、非装着による不正を検出できる上、アルコール検出部１１が運転席近傍にあるときのみ車両側の送電装置５１より送電される電力をアルコール検出部１１の受電手段４９が受電しているので、受電していれば運転者がアルコール検出部１１を装着していると判断でき、運転者の飲酒を高精度に判断可能な飲酒検出装置を実現できる。【選択図】図４
2009000402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の一部分に直接接触する汗蒸気導入口と、
前記汗蒸気導入口に配した透湿膜と、
前記透湿膜の表面に設けた一対の装着検出電極と、
前記汗蒸気導入口の奥部に設けたアルコールセンサと、
車両との交信を行う送受信回路と、
前記装着検出電極、アルコールセンサ、および送受信回路が接続された制御回路と、
前記制御回路、および送受信回路に接続され、それぞれに電力を供給する蓄電部と、
前記蓄電部と前記制御回路に接続された充電回路と、
前記充電回路に接続された受電手段と、
を内蔵し、前記人体に装着されるアルコール検出部、
および、前記受電手段が運転席近傍にある時のみ電力を送る送電手段と、
前記送電手段に接続された送電回路と、
前記送電回路に電力を供給するように接続された車両用バッテリとからなる送電装置、
により構成され、
前記制御回路は、前記装着検出電極間の抵抗値が既定抵抗値の範囲内である時に前記アルコール検出部が前記人体に装着されていると判断し、
この状態で、前記送電装置より送電される電力を前記受電手段が受電しており、
かつ、前記アルコールセンサの出力が飲酒規制値以上であれば、運転者が飲酒していると判断するようにした飲酒検出装置。
【請求項２】
前記汗蒸気導入口の近傍に、前記制御回路に接続された温度センサを設け、
前記制御回路は、前記装着検出電極間の抵抗値が既定抵抗値の範囲内であり、
かつ、前記温度センサの温度出力が既定温度の範囲内である時に、前記アルコール検出部が前記人体に装着されていると判断するようにした請求項１に記載の飲酒検出装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記アルコール検出部が前記人体から取り外された時の前記アルコールセンサの出力をアルコール非検出値とするようにした請求項１に記載の飲酒検出装置。
【請求項４】
前記アルコール検出部は車両の開錠、および施錠機能を有する請求項１に記載の飲酒検出装置。
【請求項５】
前記アルコール検出部が腕時計に内蔵された請求項１に記載の飲酒検出装置。
【請求項６】
前記アルコール検出部が腕時計のベルト部分に内蔵された請求項１に記載の飲酒検出装置。
【請求項７】
前記受電手段と前記送電手段はコイルからなり、電磁誘導により電力供給を行うようにした請求項１に記載の飲酒検出装置。
【請求項８】
前記送電手段は少なくともハンドルに内蔵された請求項７に記載の飲酒検出装置。
【請求項９】
前記送電手段から前記受電手段への電力供給は放射電磁波によって行われるようにした請求項１に記載の飲酒検出装置。
【請求項１０】
前記送電手段は前記車両の運転席上部天井に内蔵された請求項９に記載の飲酒検出装置。
【請求項１１】
前記アルコール検出部に前記蓄電部を充電するための充電端子を設けた請求項１に記載の飲酒検出装置。
【請求項１２】
一対の前記装着検出電極は互いに入り組んだ形状を有する請求項１に記載の飲酒検出装置。
【請求項１３】
前記アルコールセンサはマイクロヒータ上に設けた薄膜の半導体素子からなる請求項１に記載の飲酒検出装置。
【請求項１４】
前記制御回路は前記マイクロヒータにパルス電流を流すことによりアルコール濃度を検出するようにした請求項１３に記載の飲酒検出装置。
【請求項１５】
前記制御回路は前記アルコール濃度を検出する前にも前記パルス電流を流すようにした請求項１４に記載の飲酒検出装置。
【請求項１６】
前記アルコールセンサは前記半導体素子を複数有する構成とした請求項１３に記載の飲酒検出装置。
【請求項１７】
前記制御回路は前記アルコール濃度の検出毎に複数の前記半導体素子を順次切り替えるようにした請求項１６に記載の飲酒検出装置。
【請求項１８】
前記アルコール検出部の前記人体との接触部分に脈波検出手段を設け、前記制御回路は飲酒判断時に前記脈波検出手段より脈波特性を検出し、前記脈波特性より疲労度を計算し、前記疲労度が既定値以上であり、かつ前記アルコールセンサの出力が前記飲酒規制値以上であれば、前記運転者が強度の飲酒状態であると判断するようにした請求項１に記載の飲酒検出装置。
【請求項１９】
前記脈波検出手段に替わって、前記運転席のダッシュボードに前記運転者の視線検出手段を設けるとともに、前記視線検出手段は車両用制御回路に接続される構成を有し、
前記車両用制御回路は前記視線検出手段より視線移動特性を検出し、前記視線移動特性より前記疲労度を計算し、その結果を前記アルコール検出部に送信するようにした請求項１８に記載の飲酒検出装置。
【請求項２０】
前記視線検出手段に替わって、前記運転席に重量センサを設け、前記車両用制御回路は前記重量センサより重量変化特性を検出し、前記重量変化特性より前記疲労度を計算するようにした請求項１９に記載の飲酒検出装置。
【請求項２１】
前記疲労度はリアプノフ指数を計算することで求めるようにした請求項１８に記載の飲酒検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主に運転者の飲酒状態を検出する車両用の飲酒検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、飲酒運転による事故を低減するために、運転者の飲酒状態を検出する飲酒検出装置が開発されている。また、この飲酒検出装置の出力によって、自動車（以下、車両という）の起動や動作を制御するシステムも各種検討されている。
【０００３】
このような飲酒検出装置としては、呼気中のアルコール濃度をアルコールセンサで検出するものが一般的である。これは、飲酒により増大した血中アルコール濃度が呼気中のアルコール濃度と比例関係にあることを利用したもので、飲酒運転取り締まり時の飲酒状態検出にも用いられている。しかし、この方法で運転者の飲酒を検出すると、非飲酒の他人による呼気や、風船に詰めた非飲酒時の呼気を飲酒検出装置に吹き込むという不正を排除できない可能性がある。さらに、飲酒検出装置を車内に設置した場合は、同乗者の呼気中アルコールや、芳香剤中のアルコール等によって運転者の飲酒を誤検出する可能性もある。
【０００４】
これに対し、呼気中アルコール濃度と同様に、血中アルコール濃度と比例関係にある汗中アルコール濃度を検出する飲酒検出装置が下記特許文献１に提案されている。図１１はこのような飲酒検出装置の概略構成図である。
【０００５】
図１１において、車両の運転席に配置されるハンドル１０１と変速ギア１０３には、それぞれ掌が接触する部分にアルコールを検出するセンサ素子１０５が設けられている。センサ素子１０５は一対の電極と、それらを覆うアルコール感応膜からなり、アルコール成分の感応膜への付着により抵抗値が変化するものである。従って、掌から発生した汗の蒸気がセンサ素子１０５に至ることにより汗中アルコール濃度を検出することができる。これらのセンサ素子１０５から得られた出力信号はアルコール濃度測定部１０７に伝達され、アルコール濃度が求められる。アルコール濃度測定部１０７で求めたアルコール濃度出力は飲酒運転判定部１０９に伝達され、ここで運転者の飲酒状態が判定される。判定結果は後段処理部１１１に伝達され、もし運転者が飲酒状態であれば、飲酒運転の抑制、警告、防止、制御等の後段処理が行われる。具体的には、車両が起動できないようにロックしたり、走行中であれば速度を抑制する制御を行う。
【０００６】
このように、運転者が操作するハンドルや変速ギアにセンサ素子１０５を設けたので、運転者の汗中アルコール濃度を検出することができる。従って、呼気によるアルコール検出に比べ不正や誤検出の可能性が低減される。
【特許文献１】特開２００５−２２４３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような飲酒検出装置は確かに呼気中アルコール濃度検出に比べ高精度に運転者の飲酒を検出できるのであるが、特に不正に対しては依然として以下のような問題があった。
【０００８】
１）運転者が非通気性の手袋をはめた状態で起動、運転した場合
２）非通気性の布等でセンサ素子１０５を塞いだ状態で運転した場合
３）運転者がセンサ素子１０５の配置されていない部分を触って運転した場合
以上、いずれの場合も汗中アルコール濃度が検出されないので、運転手は非飲酒と判断されてしまう。これに対し従来の構成では、車両の起動時には運転者が手袋を装着せずにセンサ素子１０５に掌を置き、汗中アルコール濃度を測定しなければならないようにしている。また、運転中にもアルコール濃度を検出する場合、上記１）〜３）のいずれかの状態であれば、いずれもセンサ素子１０５からの出力が変化しなくなるため、飲酒検出装置は、ある設定時間の間に出力変化がなければ飲酒運転と判断するようにしている。これらのことから、運転者は必ずいずれかのセンサ素子１０５に掌を置いた状態で車両起動、および運転を行わなければならない。
【０００９】
このような制約があると、特に職業運転者が手袋を装着して運転する場合に、車両起動毎に手袋を外してセンサ素子１０５に掌を置き、非飲酒と判断されて車両が起動した後に再度手袋を装着するという煩わしさがあるという課題があった。さらに、運転中も飲酒を検出する場合はセンサ素子１０５に掌を置く必要があるので、特に個人差の大きいハンドル持ち位置が拘束されることにより運転しにくくなる場合があるという課題があった。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、手袋の装脱着やハンドル持ち位置等の制約がない高精度な飲酒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】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の飲酒検出装置は、人体の一部分に直接接触する汗蒸気導入口と、前記汗蒸気導入口に配した透湿膜と、前記透湿膜の表面に設けた一対の装着検出電極と、前記汗蒸気導入口の奥部に設けたアルコールセンサと、車両との交信を行う送受信回路と、前記装着検出電極、アルコールセンサ、および送受信回路が接続された制御回路と、前記制御回路、および送受信回路に接続され、それぞれに電力を供給する蓄電部と、前記蓄電部と前記制御回路に接続された充電回路と、前記充電回路に接続された受電手段とを内蔵し、前記人体に装着されるアルコール検出部、および、前記受電手段が運転席近傍にある時のみ電力を送る送電手段と、前記送電手段に接続された送電回路と、前記送電回路に電力を供給するように接続された車両用バッテリとからなる送電装置により構成され、前記制御回路は、前記装着検出電極間の抵抗値が既定抵抗値の範囲内である時に前記アルコール検出部が前記人体に装着されていると判断し、この状態で、前記送電装置より送電される電力を前記受電手段が受電しており、かつ、前記アルコールセンサの出力が飲酒規制値以上であれば、運転者が飲酒していると判断するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、アルコール検出部を人体に直接接触するように装着し、装着部分の皮膚から発せられる汗中のアルコール濃度を検出するようにしたので、手袋の装着時やハンドル持ち位置等の制約がない上に、車両起動時や運転中に関わらず飲酒を判断できる。さらに、装着検出電極によりアルコール検出部の装着を判断しているので、非装着による不正を検出できる上、アルコール検出部が運転席近傍にある時のみ車両側の送電装置より送電される電力をアルコール検出部の受電手段が受電しているので、受電していれば運転者がアルコール検出部を装着していると判断できる。これらのことから、運転者の飲酒を高精度に判断可能な飲酒検出装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における飲酒検出装置のアルコール検出部の人体接触面側平面図である。図２は本発明の実施の形態１における飲酒検出装置のアルコール検出部の装着検出電極の形状平面図であり、（ａ）は櫛型の装着検出電極の平面図を、（ｂ）は星型の装着検出電極の平面図を示す。図３は本発明の実施の形態１における飲酒検出装置のアルコール検出部の断面図である。図４は本発明の実施の形態１における飲酒検出装置のブロック回路図である。図５は本発明の実施の形態１における飲酒検出装置の車両使用時での電力供給模式図である。図６は本発明の実施の形態１における飲酒検出装置の車両非使用時でのアルコール検出部の動作を示すフローチャートである。図７は本発明の実施の形態１における飲酒検出装置の車両起動時でのアルコール検出部の動作を示すフローチャートである。図８は本発明の実施の形態１における飲酒検出装置の車両使用時でのアルコール検出部の動作を示すフローチャートである。
【００１５】
図１において、アルコール検出部１１は腕時計に内蔵された構成としている。これにより、運転者に負担にならずにアルコール検出部１１を人体に装着することができる。また、時計機能を有しているため、車両の非使用時も含め運転者の装着時間が長くなり、また装着確率も上がる。さらに、アルコール検出部１１は例えばスイッチ１３により車両の開錠、および施錠を行うことができる機能を有しているので、車両使用時に鍵を所持する必要がなくなり運転者にとって利便性が向上する上に、車両運転時にアルコール検出部１１の所持が必須となる。これらのことから、飲酒検出の確実性が向上する。
【００１６】
次に、アルコール検出部１１の詳細について説明する。まず、アルコール検出部１１には人体から発せられる汗蒸気を取り込むために、人体の一部分に直接接触する汗蒸気導入口１５が設けられている。本実施の形態１では、アルコール検出部１１が腕時計に内蔵された構成であるので、腕時計において人体と直接接触する裏蓋に汗蒸気導入口１５を設けている。
【００１７】
汗蒸気導入口１５には透湿膜１７が配されている。透湿膜１７は図１のドットで示した領域に配される。これは皮膚からの汗蒸気のみを通し、液体の汗を通さない役割を有する。これにより、後述するアルコールセンサが濡れることによりアルコール濃度が検出できなくなる不具合を低減している。このような透湿膜１７として例えば延伸多孔質フッ素系樹脂を用いることができる。
【００１８】
透湿膜１７の表面には一対の装着検出電極１９が設けられている。装着検出電極１９はアルコール検出部１１が皮膚に接触して装着されているか否かを検出するためのもので、一対の装着検出電極１９間の抵抗値、すなわち皮膚の抵抗値を検出することにより装着を判断している。ここで、透湿膜１７は前記の通り樹脂製であるので電気絶縁性を有する。従って、装着検出電極１９は互いに接触しないように透湿膜１７の表面に直接固着されている。なお、透湿膜１７が電気導電性を有する場合は、透湿膜１７と装着検出電極１９の間に絶縁層を介在させて固着すればよい。
【００１９】
一対の装着検出電極１９は、図１に示すように互いに入り組んだ形状としている。ここでは渦巻き型とした。これにより、飲酒検出されないようにするために故意に装着検出電極１９を避けつつ透湿膜１７を非透湿性のフィルム等で覆うような不正を行おうとしても、装着検出電極１９が互いに入り組んだ形状をしているので、前記不正が極めて困難になる。また、汗蒸気導入口１５の全体を非透湿性のフィルム等で覆う不正を行った場合は、装着検出電極１９による皮膚抵抗値の検出ができなくなることにより、前記不正を判断できる。
【００２０】
なお、一対の装着検出電極１９の形状は図１の渦巻き型に限定されるものではなく、例えば図２（ａ）に示すように互いに入り込んだ櫛型の形状としたり、図２（ｂ）に示すように互いに入り込んだ星型の形状とするように、装着検出電極１９を避けつつ透湿膜１７を非透湿性のフィルム等で覆うことが困難な形状であればよい。
【００２１】
ここで図１に戻り、汗蒸気導入口１５の近傍には温度センサ２１が設けられている。温度センサ２１は腕時計のケース２３に内蔵されているので、図１では楕円点線で示している。この温度センサ２１は例えば高感度なサーミスタから構成されており、アルコール検出部１１を装着した皮膚表面の温度を検出している。これにより、装着検出電極１９による皮膚抵抗値と、温度センサ２１による皮膚表面温度の両方が既定の範囲にある時に、アルコール検出部１１が人体に装着されていると判断するので、装着判断の確度を向上することができる。
【００２２】
また、アルコール検出部１１における汗蒸気導入口１５の近傍に、アルコール検出部１１の駆動用蓄電部（後述する）を充電するための充電端子２５を設けている。充電端子２５は図１に示すように、正極と負極に対応して２ヶ所に設けられている。本実施の形態１では図１における汗蒸気導入口１５の左右に配した。これにより、就寝時等のようにアルコール検出部１１を装着していない時に充電端子２５を介して前記蓄電部を充電しておくことができるので、アルコール検出部１１を装着し、かつ車両の非使用時においてもアルコールセンサ（後述）を動作させることができる。なお、具体的な動作については後述する。
【００２３】
図１において、ケース２３の左右側には腕時計のベルト２７を取り付けるためのベルト接続部２９が、ケース２３と一体で形成されている。このベルト２７とベルト接続部２９には受電手段（後述する）としてのコイルが内蔵されている。これにより、車両使用中は車両から送られてくる電力を前記受電手段により受電し、前記蓄電部を充電することができる。また、前記受電手段が運転席近傍にある時のみ電力が送られる構成としているので、アルコール検出部１１が受電を検出すれば、運転者がアルコール検出部１１を装着していると判断できる。ゆえに、非飲酒の同乗者がアルコール検出部１１を装着するという不正を検出することが可能となる。なお、これらの構成や動作の詳細についても後で説明する。
【００２４】
次に、アルコール検出部１１の断面構造について、図３を用いて説明する。図３は図１の細点線におけるアルコール検出部１１の断面図である。汗蒸気導入口１５の奥部（図３では上部）にはアルコールセンサ３１が設けられている。従って、汗蒸気導入口１５から透湿膜１７を介して導入された汗蒸気はアルコールセンサ３１に至るので、汗蒸気に含まれるアルコール濃度を検出することができる。
【００２５】
アルコールセンサ３１は、例えばシリコンをマイクロマシン技術により加工して作製したマイクロヒータ上に、薄膜の半導体素子を設けた構成からなる。半導体素子はアルコールを検出するために一般的に用いられる酸化スズ等の薄膜からなり、マイクロヒータによりアルコール検出に適した温度（半導体素子の材料に依存するが、数１００℃程度）に加熱された状態でアルコール濃度を検出している。但し、このような高温状態に半導体素子を維持するには多くの電力を消費するので、腕時計のような小型のケース２３に内蔵される前記蓄電部の電力がすぐになくなってしまう。そこで、マイクロヒータ上に半導体素子を設ける構成としている。これにより、アルコールセンサ３１の熱容量が極めて小さくなるので、低電流（例えば数ｍＡ）で短時間（例えば０．１秒以下）に設定温度まで昇温することができる。
【００２６】
また、アルコール濃度の検出は常時行う必要はなく、例えば既定の時間間隔毎に行えばよいので、前記マイクロヒータにパルス電流を流すことによりアルコール濃度を検出するようにしている。すなわち、例えば７ｍＡの電流を０．２秒流すだけで昇温が完了し、アルコール濃度を検出することができるので、アルコールセンサ３１の消費電力を低減できる。これにより、前記蓄電部の電力がすぐになくなることを回避している。
【００２７】
なお、アルコールセンサ３１の低消費電力特性を活かし、アルコール濃度を検出する前にも前記パルス電流を流すようにしている。これにより、半導体素子の表面に付着した水分等の不純物を加熱により除去し、半導体素子の表面が清浄な状態でアルコール濃度を検出することができるので、高精度化が図れる。
【００２８】
これらのアルコールセンサ３１に対するパルス電流の制御は、全てアルコール検出部１１の制御を司る制御回路（後述）によって行われる。
【００２９】
なお、アルコールセンサ３１には前記半導体素子を複数個有する構成としてもよい。これは、マイクロヒータがマイクロマシン技術により極めて小さく作製されているので、これを活かし、１つのアルコールセンサ３１に複数個のマイクロヒータを一括して作製し、それぞれに薄膜半導体素子を形成すればよい。このように複数個の半導体素子があれば、ある１つの半導体素子が劣化や断線等の故障を起こした時、他の正常な半導体素子に切り替えることで、アルコールセンサ３１の寿命を延ばすことができる。さらに、前記制御回路により、アルコール濃度の検出毎に複数の半導体素子を順次切り替えるようにしてもよい。この場合は、複数個の半導体素子の劣化度合いが平均化される上に、１個当たりの使用頻度が減るので寿命が延びる。従って、個々の半導体素子の出力バラツキを抑制しつつアルコールセンサ３１の長寿命化が図れる。
【００３０】
ここで、図３に戻ってアルコールセンサ３１はケース２３に設けられた窪み部分３３と透湿膜１７で囲まれた空間に配されているが、透湿膜１７は皮膚に接近しているので、そのままでは前記空間の空気が入れ替わりにくく、現時点での正しいアルコール濃度を検出することができない可能性がある。そこで、窪み部分３３の壁面の一部に複数の通気孔３５を設けている。なお、水分等の不純物が窪み部分３３に侵入しないようにするために、通気孔３５にも透湿膜１７と同じ膜が固着されている。これにより、気体成分のみが通気孔３５を通ることができ、前記空間の換気を行いつつ不純物の侵入を低減することができる。
【００３１】
また、ケース２３には前記した蓄電部や制御回路等から構成される回路部３７が内蔵されている。本実施の形態１ではアルコール検出部１１を腕時計に内蔵した構成であるので、回路部３７には腕時計機能も含まれる。さらに、車両の開錠や施錠を行う機能も内蔵しているので、この機能も回路部３７に含まれる。
【００３２】
次に、飲酒検出装置全体の回路構成について、図４を用いて説明する。なお、図４において太線は電力系配線を、細線は制御系配線を、それぞれ示す。また、図４の回路部３７はアルコール検出部１１に関する部分のみを示し、時計機能や開錠、施錠機能に関する部分は省略している。
【００３３】
まず、アルコール検出部１１は、前記したスイッチ１３、装着検出電極１９、温度センサ２１、およびアルコールセンサ３１が接続された制御回路３９を有する。制御回路３９はマイクロコンピュータと周辺回路から構成され、アルコール検出部１１の全体制御を司る。なお、スイッチ１３のオンオフ状態はスイッチ信号ＳＷｉ（ｉは複数のスイッチ１３の番号で、本実施の形態１では４個のスイッチ１３を有するので、ｉ＝１〜４となる）により制御回路３９に入力される。同様に、装着検出電極１９間の抵抗値は抵抗値信号Ｒｓにより、温度センサ２１の温度出力は温度信号Ｔにより、アルコールセンサ３１の出力はアルコール濃度信号Ｃｅにより、それぞれ制御回路３９に入力される。
【００３４】
また、制御回路３９には車両との交信を行う送受信回路４１が接続されている。これは、車両用制御回路（図示せず）に対して飲酒検出結果や開錠、施錠状態等の様々な情報を交信する役割を担う。交信されるデータはデータ信号ｄａｔａにより制御回路３９に入出力される。なお、交信はアルコール検出部１１の内蔵アンテナ４３（送受信回路４１に接続されている）と、車両側アンテナ（図示せず）を介して行われる。
【００３５】
制御回路３９、および送受信回路４１の駆動電力は蓄電部４５によって供給されている。蓄電部４５は二次電池を用いた。これにより、主に車両非使用時に蓄電部４５を充電しておくことができるので、電池切れにより飲酒検出ができなくなる可能性が低減される。
【００３６】
蓄電部４５には、充電を制御するための充電回路４７が接続されている。充電回路４７は制御回路３９にも接続されているので、制御回路３９は充電回路４７から蓄電部４５の充電状態信号ｃｎｄを読み込み、それに応じて充電制御を行うための充電制御信号ｃｏｎｔを充電回路４７に送信する。これにより、蓄電部４５の満充電を制御している。
【００３７】
充電回路４７には、前記した充電端子２５が接続されている。従って、車両非使用時にアルコール検出部１１を充電台（図示せず）に置くことで、充電端子２５を介して家庭用電力等から蓄電部４５を充電することができる。
【００３８】
また、充電回路４７には受電手段４９も接続されている。受電手段４９は前記したようにコイルで構成されているが、ここでは平面コイル形状としてベルト２７とベルト接続部２９にかけて内蔵されている。なお、ベルト２７は腕に装着されるため、自在に曲げられる構成であることから、平面コイルも曲げることが可能な樹脂製のフレキシブル基板上に形成された構造としている。
【００３９】
受電手段４９は車両使用時に送電手段（後述する）から送電される電力を電磁誘導により受電するものであり、これにより、車両使用中にも蓄電部４５の充電が可能となるため、蓄電部４５の電池切れ可能性をさらに低減できる。なお、受電手段４９を形成する平面コイルは、コイル長が長いほど受電エネルギーを増すことができるので、フレキシブル基板上でできるだけ長くなるようにパターン形成されている。
【００４０】
次に、受電手段４９に電力を供給するための送電装置５１について説明する。送電装置５１は送電手段５３、送電回路５５、および車両用バッテリ５７により構成される。なお、車両用バッテリ５７は送電装置５１のための専用品ではなく、他の電装品にも電力を供給する一般的なものであるが、ここでは他の電装品への配線等を省略している。
【００４１】
送電手段５３は電磁誘導によって受電手段４９に電力を供給するため、送電手段５３もコイルから構成されている。送電手段５３は少なくともハンドルに内蔵されているが、これはシフトレバーやアームレスト等の、運転者が運転中に操作したり触れたりする部分にそれぞれ内蔵するようにしてもよい。
【００４２】
送電手段５３には電磁誘導を発生させるための交流電力を生成する送電回路５５が接続されている。この交流電力は車両用バッテリ５７の電力を基に得ているので、送電回路５５は車両用バッテリ５７と接続されている。なお、電磁誘導によって送電手段５３から受電手段４９に至る磁力線を図４の点線矢印で示しているが、この詳細については図５を用いて説明する。
【００４３】
図５は、車両使用時に電磁誘導により送電手段５３から受電手段４９に電力が供給される状態を表した模式図である。アルコール検出部１１は人体６１の一部分（ここでは左手首近傍）に直接接触するように装着されている。運転者が車両を運転している時は、ハンドル６３を保持しているので、アルコール検出部１１とハンドル６３の位置関係は図５に示すようになる。
【００４４】
ここで、ハンドル６３には送電手段５３であるコイルが、ベルト２７とベルト接続部２９には受電手段４９である平面コイルが、それぞれ図５の太点線で示したように内蔵されている。車両使用中には送電装置５１が動作しているので、送電手段５３からは図５の点線矢印で示した磁力線が発生する。この磁力線の一部は受電手段４９に至るので、受電手段４９で誘導起電力が発生する。これにより、送電手段５３から受電手段４９に電力が供給されたことになる。
【００４５】
このようにして得られた電力は、前記したようにアルコール検出部１１に内蔵した蓄電部４５に充電されるが、同時に、受電できたという事実からアルコール検出部１１がハンドル６３の近傍にあることを検出できる。これは、図５に示すように運転者が正規にハンドル６３を保持している時に、送電手段５３から発生する磁力線が受電手段４９に至るような磁力線強度としているためである。従って、もし非飲酒の同乗者がアルコール検出部１１を装着するという不正を行ったとすると、運転中に前記同乗者がハンドル６３を保持しなければ電力供給が行われないことになる。しかし、このようにして運転することは実際にはほとんど不可能であるので、アルコール検出部１１が電力供給を受けていれば、運転者がアルコール検出部１１を装着していると判断できる。
【００４６】
なお、本来の電磁誘導による電力供給は、図５のような送電手段５３と受電手段４９の位置関係では、有効磁束が少ないので効率が悪くなる。しかし、ここでは電力供給が主目的ではなく、運転者がアルコール検出部１１を装着しているか否かを判断することが主目的である。従って、効率の悪さを利用し、運転席の特にハンドル６３近傍にのみ電力供給できるようにしている。また、せっかく供給された電力を無駄にしないために、電力量は小さいものの、それを蓄電部４５に充電する構成としている。
【００４７】
以上のように、送電手段５３は受電手段４９が運転席近傍（ハンドル６３の近傍）にある時のみ電力を送ることができるようにしているので、運転者のアルコール検出部１１の装着判断精度が向上する。
【００４８】
なお、運転中は常にハンドル６３を保持し続けるわけではなく、シフトレバー等の操作を行うことがある。また、アームレストに腕を置く場合もある。この際には、ハンドル６３とアルコール検出部１１の距離が離れるので磁力線が到達せず、運転者がアルコール検出部１１を装着していないと誤判断する可能性がある。そこで、前記したようにハンドル６３だけでなくシフトレバーやアームレストにも送電手段５３を内蔵する構成としてもよい。また、受電が途切れても既定時間以内に再度受電できれば非装着と判断しないようにすることで、さらに誤判断する可能性を低減できる。なお、これらの詳細な動作については後述する。
【００４９】
また、アルコール検出部１１は運転中も飲酒検出を行っているので、その結果は車両側アンテナ（図示せず）に送信されている。
【００５０】
次に、飲酒検出装置の動作について、図６〜８のフローチャートを用いて説明する。なお、これらのフローチャートはいずれもメインルーチン（図示せず）から必要に応じて実行されるサブルーチンである。
【００５１】
まず、車両非使用時のアルコール検出部１１の動作を図６により述べる。アルコール検出部１１の制御回路３９は、車両用制御回路（図示せず）との交信を試みることで車両の非使用状態を知ることができる。すなわち、交信ができなければ、アルコール検出部１１が車両から遠く離れているので、制御回路３９は車両非使用時と判断できる。また、交信ができれば、前記車両側制御回路は現在車両が非使用状態であることを返信するので、この場合も制御回路３９は車両非使用時と判断できる。これらの場合は前記メインルーチンから図６のサブルーチンが実行される。なお、図６のサブルーチンは車両非使用の間、既定時間毎（例えば１０分毎）に定期的に実行される。
【００５２】
図６のサブルーチンが実行されると、まず飲酒フラグをオンにする（ステップ番号Ｓ１１）。この飲酒フラグは飲酒判断結果を記憶するメモリであり、制御回路３９に内蔵されている。飲酒フラグがオンであればアルコール検出部１１の装着者が規制値以上の飲酒をしていることを示す。ここでは、まだ飲酒判断を行っていないので、初期値として飲酒フラグをオンにしている。
【００５３】
次に、制御回路３９は装着検出電極１９間の抵抗値Ｒｓを読み込み（Ｓ１３）、抵抗値Ｒｓが既定範囲内にあるか否かを判断する（Ｓ１５）。ここで、抵抗値Ｒｓの既定範囲内とは、皮膚抵抗値の取り得る範囲のことであり、本実施の形態１では２ｋΩ〜５ｋΩの範囲とした。但し、この既定範囲は装着検出電極１９の大きさや間隔、形状等によって変化するので、あらかじめ装着検出電極１９に対応した皮膚抵抗値の範囲を決定し、制御回路３９のメモリに記憶しておく。
【００５４】
もし、抵抗値Ｒｓが既定範囲内になければ（Ｓ１５のＮｏ）、アルコール検出部１１を人体６１に装着していないか、不正に汗蒸気導入口１５を塞いでいると考えられる。すなわち、アルコール検出部１１を装着していない場合や、汗蒸気導入口１５を非透湿性の絶縁膜等で不正に塞いだ場合は抵抗値Ｒｓが極めて大きな値となり、汗蒸気導入口１５を非透湿性の金属箔等で不正に塞いだ場合は抵抗値Ｒｓが極めて小さな値となる。これらの場合は、いずれもそのまま図６のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。この時、飲酒フラグはオンのままなので、メインルーチンは飲酒に限らず、アルコール検出部１１の非装着や汗蒸気導入口１５の不正な閉塞といった何らかの不具合が発生していると判断できる。その結果、この状態で車両を起動しようとしても、既に不具合がわかっているので、メインルーチンにより運転者に対して警告等を行うことができる。警告は例えば腕時計の文字盤上に表示したり、アラームを用いることで行う。但し、ここでは車両非使用時であるので、仮に何らかの不具合があっても単にそれを警告するに留め、車両に対する制御は行わない。
【００５５】
一方、抵抗値Ｒｓが既定範囲内であれば（Ｓ１５のＹｅｓ）、アルコール検出部１１が人体６１に装着されていると考えられるが、抵抗値Ｒｓが既定範囲になるような抵抗器をあえて装着検出電極１９の間に接続する不正が行われている可能性もある。この場合は装着していないにも関わらず装着していると判断してしまう。そこで、制御回路３９は温度センサ２１の出力Ｔを読み込み（Ｓ１７）、温度出力Ｔが既定温度の範囲内、すなわち体温範囲内であるか否かを判断するようにしている（Ｓ１９）。なお、体温範囲は温度センサ２１の位置や、人体６１に対するアルコール検出部１１の装着部分等によって変化するので、実際の装着部分における体温範囲をあらかじめ決定しておきメモリに記憶している。なお、本実施の形態１では図５に示すように左手首に装着しているので、装着部分の皮膚温度範囲を３０〜４０℃とした。
【００５６】
もし、温度出力Ｔが体温範囲内になければ（Ｓ１９のＮｏ）、不正に抵抗器を装着検出電極１９間に接続しており、アルコール検出部１１が人体６１に装着されていない状態であると考えられるので、図６のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。この時も飲酒フラグはオンであるので、メインルーチンはＳ１５でＮｏの場合と同様の動作を行う。
【００５７】
一方、温度出力Ｔが体温範囲内であれば（Ｓ１９のＹｅｓ）、アルコール検出部１１が人体６１に装着されていると判断する。このように、抵抗値Ｒｓが既定抵抗値の範囲内であり、かつ温度出力Ｔが既定温度の範囲内（＝体温範囲内）である時に、初めてアルコール検出部１１が人体６１に装着されていると判断するので、装着判断精度が向上する。
【００５８】
次に、制御回路３９はアルコールセンサ３１のアルコール濃度出力Ｃｅを読み込み（Ｓ２１）、アルコール濃度出力Ｃｅが飲酒規制値以上であるか否かを判断する（Ｓ２３）。なお、飲酒規制値は飲酒運転取締り時の酒気帯び判定用呼気中アルコール濃度（２００７年時点で呼気１リットル当たり０．１５ｍｇ）に相当する汗蒸気中のアルコール濃度としている。この値はアルコール検出部１１の装着場所や将来的な酒気帯び判定濃度の変更等により変わるので、あらかじめアルコール検出部１１の装着場所における現在の酒気帯び判定濃度に相当する飲酒規制値を決定しておき、制御回路３９のメモリに記憶しておく。
【００５９】
もし、アルコール濃度出力Ｃｅが飲酒規制値未満であれば（Ｓ２３のＮｏ）、アルコール検出部１１が人体６１に不正なく装着されている上に、飲酒していないと判断できるので、飲酒フラグをオフにして（Ｓ２５）、図６のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。
【００６０】
一方、アルコール濃度出力Ｃｅが飲酒規制値以上であれば（Ｓ２３のＹｅｓ）、アルコール検出部１１を人体６１に装着した状態で飲酒していると判断できる。この場合は、例えば腕時計の文字盤等に規制値以上の飲酒状態であると警告表示し（Ｓ２７）、その後、図６のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。これにより、運転者が運転していない状態でも飲酒を警告するので、飲酒運転を事前に防止する可能性が高まるという効果が得られる。なお、この時も飲酒フラグはオンであるので、メインルーチンはＳ１５でＮｏの場合と同様の動作を行う。
【００６１】
以上の動作を定期的に繰り返すことにより、車両の非使用時においても飲酒判断、および飲酒時の警告を行っている。
【００６２】
なお、メインルーチンにおいて制御回路３９は、アルコール検出部１１が人体６１から取り外された時のアルコールセンサ３１の出力をアルコール非検出値（０点）としている。これにより、非装着時にアルコールセンサ３１の０点を補正することができるので、アルコール濃度検出精度が向上する。ここで、アルコール検出部１１が人体６１から取り外されたことは、例えば充電端子２５を介して蓄電部４５が充電されていることから判断できる。なお、蓄電部４５への充電は、充電回路４７から発せられる充電状態信号ｃｎｄを制御回路３９が監視することで知ることができる。
【００６３】
次に、車両起動時の動作について図７を用いて説明する。図７のサブルーチンは、アルコール検出部１１により車両の開錠動作が行われた時に実行される。まず、制御回路３９は内蔵メモリに記憶している警告回数をクリアする（Ｓ３１）。この警告回数は、後述する運転中の動作において、何らかの不具合により警告を発した回数を示す。その詳細動作は図８にて説明するが、ここではまだ運転が行われておらず、これから運転する段階であるので、警告回数を０にクリアしている。
【００６４】
次に、飲酒フラグの状態を判断する（Ｓ３３）。飲酒フラグは図６で説明したもので、もし車両起動時（図７）の段階で既に飲酒フラグがオンであれば（Ｓ３３のＹｅｓ）、アルコール検出部１１が装着されていなかったり、不正が行われていたり、あるいはアルコール検出部１１の装着者が飲酒状態にあることになる。いずれの状態であっても、飲酒運転を防止するためには車両を起動しないように制御している。具体的には、アルコール検出部１１の制御回路３９は車両側アンテナを介して車両用制御回路にイグニションロック信号を送信する（Ｓ３５）。これを受け、車両用制御回路は運転者がイグニションスイッチをオンにしてもエンジンがかからないように制御する。また、この時にアルコール検出部１１の文字盤に警告表示を行うとともに、アラームで車両起動不可を知らせる。
【００６５】
その後、アルコール検出部１１により車両の施錠動作が行われたか否かを判断する（Ｓ３７）。もし、施錠されていなければ（Ｓ３７のＮｏ）、Ｓ３７に戻り施錠されるまで待つ。一方、施錠されれば（Ｓ３７のＹｅｓ）、図７のサブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。このような動作により、不正防止や飲酒運転防止を行っている。また、たとえＳ３７で施錠されるまで待つ間に不正状態を直したり、汗蒸気中のアルコール濃度が下がっても、一旦施錠しなければ再起動できないようにしている。これにより、再度図６の飲酒判断サブルーチンを実行するので、不正防止や飲酒運転防止の確実性が増す。
【００６６】
なお、例えばアルコール検出部１１の装着者が飲酒状態であっても、単に非使用状態の車両から荷物を出す等の理由で車両を開錠することが想定される。この場合もＳ３７で施錠されるまで待つルーチンを実行することになるが、アルコール検出部１１の装着者は車両に対する用事が終われば施錠するので、図７のサブルーチンを終了することができる。
【００６７】
ここでＳ３３に戻って、飲酒フラグがオンでなければ（Ｓ３３のＮｏ）、再度図６の飲酒判断サブルーチンを実行する（Ｓ３９）。これは、車両非使用時においては図６のサブルーチンが既定時間毎（ここでは１０分毎）にしか実行されないためである。従って、車両起動時に改めて図６のサブルーチンを実行することにより、運転直前の飲酒判断が可能となる。
【００６８】
その後、飲酒フラグがオンであれば（Ｓ４１のＹｅｓ）、アルコール検出部１１が非装着であるか、不正状態や飲酒状態のいずれかであるので、前記したＳ３５にジャンプする。これにより、車両起動がロックされるので、飲酒運転を未然に防止できる。
【００６９】
一方、飲酒フラグがオンでなければ（Ｓ４１のＮｏ）、運転者がアルコール検出部１１を正しく装着し、飲酒状態でもないので、次にイグニションスイッチがオンになったか否かを判断する（Ｓ４３）。なお、イグニションスイッチのオンオフ状態は車両側アンテナと内蔵アンテナ４３の交信により、送受信回路４１を介して制御回路３９に入力される。もし、オンになっていなければ（Ｓ４３のＮｏ）、アルコール検出部１１により車両の施錠動作が行われたか否かを判断する（Ｓ４５）。施錠動作がされなければ（Ｓ４５のＮｏ）、Ｓ４３に戻ってイグニションスイッチの状態判断以降の動作を繰り返す。これは、運転者が車両を開錠してから車内に乗り込み、シートベルトを装着する等の動作を行っている間は、イグニションスイッチがオンにならないので、オンになるまで待つ動作に相当する。
【００７０】
一方、施錠動作が行われると（Ｓ４５のＹｅｓ）、運転者は単に車両を開錠して荷物を取り出すなどの用事を済ませ、その後施錠したと想定されるので、この時点で車両を走行させることはない。従って、図７のサブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。なお、本実施の形態１の車両は、例えば車速感応自動施錠装置が装着されており、車両運転時に運転者の施錠操作が不要な場合を想定している。従って、もし前記車速感応自動施錠装置が装着されていなければ、運転者がイグニションスイッチをオンにする前に施錠操作を行うことが考えられる。この場合は、Ｓ４５のＹｅｓの後に、例えば車両用制御回路（図示せず）から運転者のシートベルト装着信号を受信して、装着していればＳ４３に戻る動作を追加すればよい。
【００７１】
ここで、Ｓ４３に戻りイグニションスイッチがオンになれば（Ｓ４３のＹｅｓ）、制御回路３９は送受信回路４１、および内蔵アンテナ４３を介してイグニションオン許可信号を車両用制御回路に送信する（Ｓ４７）。これを受け、車両用制御回路は車両の起動（エンジン始動等）を行うことができる。このようにして、アルコール検出部１１が車両の起動制御を行っている。その後、図７のサブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。
【００７２】
次に、車両使用時の動作について図８を用いて説明する。図８のサブルーチンは、車両使用時、すなわちエンジンがかかっている時に既定時間（例えば３分）毎に実行される。これにより、運転者が運転中に飲酒したことをタイムリーに判断できる。なお、既定時間は短いほど早く飲酒を検出できるが、あまり短くすると受電手段４９で受電した電力を充電しているものの蓄電部４５の電力が早期になくなる可能性があるので、既定時間は両者のバランスを考慮して適宜決定すればよい。
【００７３】
図８のサブルーチンが実行されると、まず制御回路３９は飲酒フラグをオンにする（Ｓ５１）。ここでの飲酒フラグは、飲酒の有無だけでなく非装着や不正等を検出した時にもオンにすることにより、メインルーチンで何らかの不具合を知ることができるようにしている。
【００７４】
次に、装着検出電極１９間の抵抗値Ｒｓを読み込み（Ｓ５３）、抵抗値Ｒｓが既定範囲内にあるか否かを判断する（Ｓ５５）。ここで、既定範囲は図６のＳ１５で説明した通りである。もし、抵抗値Ｒｓが既定範囲内になければ（Ｓ５５のＮｏ）、運転者が車両を起動した後に、アルコール検出部１１を外したか、または不正に汗蒸気導入口１５を塞いでいると考えられる。この場合は、運転者に警告するために、後述するＳ７１にジャンプする。
【００７５】
一方、抵抗値Ｒｓが既定範囲内であれば（Ｓ５５のＹｅｓ）、運転者のアルコール検出部１１の装着をさらに確実に検出するために、温度センサ２１の出力Ｔを読み込み（Ｓ５７）、温度出力Ｔが体温範囲内であるか否かを判断する（Ｓ５９）。ここで、体温範囲は図６のＳ１９で説明した通りである。もし、温度出力Ｔが体温範囲内になければ（Ｓ５９のＮｏ）、不正に抵抗器を装着検出電極１９間に接続しており、アルコール検出部１１が人体６１に装着されていない状態であると考えられるので、運転者に警告するために、後述するＳ７１にジャンプする。
【００７６】
一方、温度出力Ｔが体温範囲内であれば（Ｓ５９のＹｅｓ）、アルコール検出部１１が人体６１に装着されていると判断する。このような二重の判断によって、図６で説明したようにアルコール検出部１１の人体６１への装着判断精度が向上する。
【００７７】
次に、制御回路３９は送受信回路４１、内蔵アンテナ４３を介して車両用制御回路より車速信号を受信する（Ｓ６１）。もし、車速が０であれば（Ｓ６３のＹｅｓ）、車両は信号待ち等で停車状態にあるので、この時点で運転者はハンドル６３から手を離してエアコンやナビゲーション等の操作を行っている場合がある。従って、車速が０でない時の動作、すなわち受電手段４９からの電力出力有無による運転者のアルコール検出部１１の装着判断を正しく行えない可能性がある。ゆえに、車速が０の場合は受電手段４９によるアルコール検出部１１の装着判断を行わずに後述するＳ７７にジャンプする。なお、この場合は非飲酒の同乗者がアルコール検出部１１を装着する不正を判断できないが、車両が走行し始めた時に受電手段４９によるアルコール検出部１１の装着判断を行っているので、これにより前記不正を判断できる。この詳細を以下に説明する。
【００７８】
Ｓ６３で車速が０でなければ（Ｓ６３のＮｏ）、制御回路３９は受電手段４９から電力出力があるか否かを判断する（Ｓ６５）。なお、受電手段４９からの電力出力有無は充電回路４７から発せられる充電状態信号ｃｎｄによって検出される。もし、受電手段４９から電力出力があれば（Ｓ６５のＹｅｓ）、運転者が図５に示すようにハンドル６３を保持していると想定されるので、同乗者ではなく運転者がアルコール検出部１１を装着していると判断できる。従って、後述するアルコール濃度検出以降の動作（Ｓ７７）にジャンプする。
【００７９】
一方、受電手段４９から電力出力がなければ（Ｓ６５のＮｏ）、同乗者がアルコール検出部１１を装着しているか、または運転中に運転者がハンドル６３から手を離し、シフトレバーやダッシュボード上のスイッチ等の操作を行っていると想定される。ここでは、後者の場合を考慮して、受電手段４９から電力出力がなくても既定時間（ここでは１秒とした）待ち（Ｓ６７）、その後Ｓ６５の判断を既定回数（ここでは３回とした）行っていなければ（Ｓ６９のＮｏ）、Ｓ６５に戻るようにした。これにより、Ｓ６５の判断を３秒間にわたり毎秒行うことになる。ここで、もし運転者が３秒以内に何らかの操作を終え、ハンドル６３に手を戻せば、Ｓ６５でＹｅｓになるので、同乗者がアルコール検出部１１を装着するという不正は行われていないと判断できる。その後はＳ７７にジャンプする。
【００８０】
一方、Ｓ６５を既定回数判断すると（Ｓ６９のＹｅｓ）、運転中であるにも関わらず３秒もハンドル６３から手を離し、片手運転をしていると判断でき危険性が増す。あるいは、同乗者がアルコール検出部１１を装着しているとも判断できる。従って、制御回路３９は運転者に対してアルコール検出部１１を正しく装着するとともにハンドル６３を保持するよう、警告信号を車両用制御回路に送信する（Ｓ７１）。これを受け、車両用制御回路は車両のメータ内等に前記警告を表示する。なお、この警告はＳ５５とＳ５９でＮｏの場合にも行われる。
【００８１】
その後、警告回数を１回分加算し（Ｓ７３）、警告回数が既定値以上になったか否かを判断する（Ｓ７５）。ここで、既定値は３回とした。もし、既定値以上になれば（Ｓ７５のＹｅｓ）、再三の警告にも関わらず、それを無視して車両を走行させ続けていることになるので、強制的な車両制御を行うために後述するＳ８９にジャンプする。一方、警告回数が既定値未満であれば（Ｓ７５のＮｏ）、警告だけに留めて図８のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。
【００８２】
ここで、Ｓ６３で車速が０であった場合（Ｓ６３のＹｅｓ）、または受電手段４９から出力があった場合（Ｓ６５のＹｅｓ）は、次にアルコールセンサ３１のアルコール濃度出力Ｃｅを読み込み（Ｓ７７）、アルコール濃度出力Ｃｅが飲酒規制値以上であるか否かを判断する（Ｓ７９）。なお、飲酒規制値は図６のＳ２３と同じである。
【００８３】
もし、アルコール濃度出力Ｃｅが飲酒規制値未満であれば（Ｓ７９のＮｏ）、アルコール検出部１１が運転者に不正なく装着されている上に、飲酒していないと判断できるので、飲酒フラグをオフにし（Ｓ８１）、警告回数をクリアして（Ｓ８３）、図８のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。
【００８４】
一方、アルコール濃度出力Ｃｅが飲酒規制値以上であれば（Ｓ７９のＹｅｓ）、アルコール検出部１１を人体６１に装着した状態で飲酒していると判断できる。この場合は、腕時計の文字盤等への飲酒警告表示を行う（Ｓ８５）とともに、運転中に腕時計の文字盤を見ることは困難であるので、制御回路３９は運転者への飲酒警告信号を車両用制御回路に送信する（Ｓ８７）。これを受け、車両用制御回路は運転者に対して車両のメータ内等に前記警告を表示する。
【００８５】
その後、飲酒状態での運転継続は危険であるので、制御回路３９は車両制御信号を車両用制御回路に送信する（Ｓ８９）。これを受け、車両用制御回路は例えば車両を強制的に減速したり一定以上の速度が出ないように制御して、運転者に対し車両を安全に停止する動作を促す。その後、図８のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。
【００８６】
この動作をまとめると、アルコール検出部１１が人体６１に装着されていると判断された状態で、運転中（車速が０でない場合）に、送電装置５１より送電される電力を受電手段４９が受電しており、かつアルコールセンサ３１の出力が飲酒規制値以上であれば、運転者が飲酒していると判断するということになる。
【００８７】
以上の構成、動作により、アルコール検出部１１の非装着や、同乗者装着、不正改造等を検出できる上に、アルコール検出部１１を人体６１に直接接触するように装着し、装着部分の皮膚から発せられる汗中のアルコール濃度を検出するので、運転者の飲酒を高精度に判断可能な飲酒検出装置を実現できる。
【００８８】
なお、本実施の形態１では、アルコールセンサ３１をマイクロヒータ上に設けた薄膜の半導体素子からなる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば接触燃焼式のアルコールセンサでもよい。これは、マイクロヒータ上に触媒を設けた構成で、触媒をアルコール検出に適した温度に加熱してアルコールを燃焼させることによる温度変化を検出する原理のものである。これによっても小型で低消費電力のアルコールセンサが得られる。
【００８９】
また、本実施の形態１では、送電手段５３からアルコール検出部１１の受電手段４９への電力供給は電磁誘導により行っているが、これは放射電磁波（例えばミリ波やマイクロ波）で行ってもよい。ここで、送電手段５３は車両の運転席上部天井に内蔵する構成となる。これにより、送電手段５３は運転席近傍を順次スキャンして受電手段４９の位置を確定するので、電磁誘導に比べピンポイントで電力供給を行うことができる。従って、電力供給効率が増すとともに、アルコール検出部１１の位置検出精度も向上する。ゆえに、高精度に運転者のアルコール検出部１１の装着を判断できる。
【００９０】
また、本実施の形態１では、アルコール検出部１１を腕時計に内蔵した構成としたが、これは腕時計のベルト部分に内蔵する構成としてもよい。この場合は、ある程度の大きさを有する回路部３７をベルト２７のバックル部分に内蔵すればよい。これにより、趣味性の高い腕時計の時計部分を運転者の好みのものにすることができる。
【００９１】
（実施の形態２）
図９は本発明の実施の形態２における飲酒検出装置のブロック回路図である。図１０は本発明の実施の形態２における飲酒検出装置の車両使用時でのアルコール検出部の動作を示すフローチャートである。なお、本実施の形態２の飲酒検出装置の構成において、実施の形態１と同じ構成には同じ番号を付して詳細な説明を省略する。
【００９２】
すなわち、図９において、本実施の形態２の特徴となる構成は、アルコール検出部１１の人体６１との接触部分に脈波検出手段７１を設けた点である。本実施の形態２では、脈波検出手段７１を圧電フィルムからなる構成とし、これをベルト２７の内側で、手首の動脈近傍に配されるように設けている。なお、図示していないが、脈波検出手段７１の脈波出力Ｐｂはアルコール検出部１１の制御回路３９に入力される。
【００９３】
また、実施の形態１の図４では図示を省略していたが、アルコール検出部１１の内蔵アンテナ４３との交信は、図９に示すように車両側アンテナ７３と行われる。なお、車両側アンテナ７３は運転席近傍の、例えばルームミラー内部に配置されている。また、車両側アンテナ７３は車両側送受信回路７５を介して車両用制御回路７７に接続される。車両用制御回路７７はマイクロコンピュータと周辺回路から構成されており、車両全体の制御を司る。車両側送受信回路７５と車両用制御回路７７の駆動電力は車両用バッテリ５７から供給される。また、車両用制御回路７７は送電装置５１の送電回路５５を制御するための送電制御信号Ｐｃｏｎｔを出力する。上記以外の構成は実施の形態１と同じである。
【００９４】
次に、本実施の形態２の動作について説明する。まず、車両非使用時、および車両起動時の動作はそれぞれ図６、図７で説明したものと同じであるので、説明を省略する。次に、車両使用時の動作について、本実施の形態２の特徴となる部分を中心に図１０を用いて説明する。
【００９５】
制御回路３９は車両使用時にメインルーチン（図示せず）から既定時間毎に図１０のサブルーチンを実行する。なお、既定時間は実施の形態１と同じく３分である。
【００９６】
図１０のサブルーチンにおいて、Ｓ１０１からＳ１２５までの動作は、それぞれ図８のＳ５１からＳ７５までの動作と全く同じであるので、詳細な説明を省略する。ここでは、Ｓ１１３で車速が０であった場合（Ｓ１１３のＹｅｓ）、またはＳ１１５で受電手段４９からの電力出力があった場合（Ｓ１１５のＹｅｓ）以降の動作を説明する。
【００９７】
Ｓ１１３、またはＳ１１５でＹｅｓの時、制御回路３９は脈波検出手段７１の脈波出力Ｐｂを一定時間読み込み、脈波特性を検出する（Ｓ１２７）。次に、得られた脈波特性ｆ（ｘi）に対し、リアプノフ指数λを計算し、制御回路３９のメモリに記憶する（Ｓ１２９）。ここで、リアプノフ指数λは関数ｆ（ｘi）の誤差の指数関数的増大速度を表すもので、脈波特性ｆ（ｘi）に対してはλが正となりカオス的挙動を示す。リアプノフ指数λの具体的表現は例えば（数１）で表される。
【００９８】
【数１】
2009000402.tif 000003
【００９９】
これを、脈波特性ｆ（ｘi）にあてはめると、脈波特性ｆ（ｘi）の変化量（微分値）の大きさを対数計算して平均化した時の極値を求めることになる。このλが前回値より上がる傾向にあると疲労度が増大していると考えられる。ゆえに、本実施の形態２ではリアプノフ指数λを計算することで疲労度を求めるようにしている。
【０１００】
従って、Ｓ１２９で計算した今回のリアプノフ指数λが前回計算したλよりも既定割合以上に上昇していれば（Ｓ１３１のＹｅｓ）、運転者が疲労していることになるので疲労フラグをオンにする（Ｓ１３３）。また、既定割合以上に上昇していなければ（Ｓ１３１のＮｏ）、運転者が疲労していないと判断し、疲労フラグをオフにする（Ｓ１３５）。このことから、制御回路３９はリアプノフ指数λによって疲労度を計算し、この疲労度が既定値以上である時、すなわちλが前回値より既定割合以上に上昇している時に、運転者が疲労状態にあると判断していることになる。
【０１０１】
なお、前記既定割合は実際に運転者が疲労を訴える時のリアプノフ指数λの変化割合をあらかじめ求めておき、制御回路３９のメモリに記憶している。本実施の形態２では、前記検討の結果、既定割合を約１５％とした。すなわち、λが前回値より１５％以上高くなれば運転者が疲労していると判断している。
【０１０２】
Ｓ１３３とＳ１３５の後は、アルコールセンサ３１のアルコール濃度出力Ｃｅを読み込み（Ｓ１３７）、アルコール濃度出力Ｃｅが飲酒規制値以上であるか否かを判断する（Ｓ１３９）。なお、飲酒規制値は図６のＳ２３と同じである。
【０１０３】
もし、アルコール濃度出力Ｃｅが飲酒規制値未満であれば（Ｓ１３９のＮｏ）、アルコール検出部１１が運転者に不正なく装着されている上に、飲酒していないと判断できるので、次に疲労フラグの状態を判断する（Ｓ１４１）。もし、疲労フラグがオンであれば（Ｓ１４１のＹｅｓ）、運転者は飲酒していないものの疲労している状態なので、制御回路３９は運転者への疲労警告信号を車両用制御回路７７に送信する（Ｓ１４３）。これを受け、車両用制御回路７７は運転者に対して車両のメータ内等に前記警告を表示する。その後、Ｓ１２３にジャンプし、警告回数の加算以降の動作を行う。このように、本実施の形態２では、飲酒していなくても疲労状態にあれば警告を行い、既定回数以上警告を受ければ車両制御を行って安全な停車を促すように動作する。この動作の詳細は実施の形態１と同じである。なお、この時に脈波が病的に異常であれば、運転者が発作等を起こしたと考えられるので、車両から救急施設へ自動的に通報するという制御を行ってもよい。
【０１０４】
一方、疲労フラグがオンでなければ（Ｓ１４１のＮｏ）、運転者は非飲酒で疲労もしていない正常状態である。ゆえに、飲酒フラグをオフにし（Ｓ１４５）、警告回数をクリアして（Ｓ１４７）、図１０のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。
【０１０５】
ここで、Ｓ１３９に戻りアルコール濃度出力Ｃｅが飲酒規制値以上であれば（Ｓ１３９のＹｅｓ）、アルコール検出部１１を人体６１に装着した状態で飲酒していると判断できる。この場合は、まず腕時計の文字盤等への飲酒警告表示を行う（Ｓ１４９）。次に、疲労フラグの状態を判断し（Ｓ１５１）、もし疲労フラグがオンでなければ（Ｓ１５１のＮｏ）、飲酒をしているものの疲労度は小さい状態と考えられる。これは、一般的には飲酒量が増えるほど人体６１への負担が大きくなり疲労度が上がると考えられるので、Ｓ１５１のＮｏの場合は飲酒しているものの疲労度が小さいことから飲酒量がそれほど多くないと推定できる。従って、制御回路３９は図８のＳ８７と同様に、運転者への飲酒警告信号を車両用制御回路７７に送信する（Ｓ１５３）。これを受け、車両用制御回路７７は運転者に対して車両のメータ内等に前記警告を表示する。その後、Ｓ１５７にジャンプする。
【０１０６】
一方、疲労フラグがオンであれば（Ｓ１５１のＹｅｓ）、運転者は飲酒している上に疲労もしていると考えられる。このことから、運転者は強度の飲酒状態にあると推定されるので、制御回路３９は運転者への強度の飲酒を警告する信号を車両用制御回路７７に送信する（Ｓ１５５）。これを受け、車両用制御回路７７は運転者に対して車両のメータ内等に前記警告を表示するとともに、強度の飲酒状態であることを光や音等で警報する。このように疲労度を検出するようにしたことで、飲酒の強度をある程度推定することができ、それに応じた警告を発することが可能となる。なお、飲酒の程度はアルコールセンサ３１の出力からも推定できるが、本実施の形態２では、さらに疲労度も加味することで推定精度を向上している。但し、疲労度は個人差もあることから、上記動作より明らかなように飲酒判断はあくまでもアルコールセンサ３１の出力によって行い、疲労度は飲酒程度を推定する手段としての位置付けとしている。
【０１０７】
その後、Ｓ１５３の状態（軽度の飲酒状態）であっても、Ｓ１５５の状態（強度の飲酒状態）であっても、飲酒状態での運転継続は危険であるので、制御回路３９は車両制御信号を車両用制御回路７７に送信する（Ｓ１５７）。これを受け、車両用制御回路７７は例えば車両を強制的に減速したり一定以上の速度が出ないように制御して、運転者に対し車両を安全に停止する動作を促す。その後、図１０のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。
【０１０８】
この動作をまとめると、実施の形態１の動作に加え、脈波特性より疲労度を計算し、疲労度が既定値以上であり、かつアルコールセンサ３１の出力が飲酒規制値以上であれば、運転者が強度の飲酒状態であると判断するということになる。また、非飲酒状態でも疲労度が既定値以上なら疲労警告を行うようにしている。
【０１０９】
以上の構成、動作により、アルコール検出部１１に脈波検出手段７１を設け、それにより疲労度を求める構成を付加したので、運転者の疲労度を加味した上で飲酒を高精度に判断可能な飲酒検出装置を実現できる。
【０１１０】
なお、本実施の形態２では、疲労度の指標としてリアプノフ指数λを用いたが、これは例えば脈波検出手段７１により得られる脈波から心拍数と血圧に相当する情報を得て、血圧−心拍数間の最大相互相関係数ρｍａｘを求めてもよい。これにより、飲酒による血圧と心拍数の増大や、乗り物酔い等の影響により、血圧−心拍数間の最大相互相関係数ρｍａｘが低下するので、飲酒度合いや疲労度に応じた情報が得られる。なお、脈波から心拍数を得るには、脈波の立ち上がり時間間隔ＦＦＩを求め、６０をＦＦＩで割ればよい。また、血圧に相当する情報を得るには、例えば１心拍中の脈波特性を積分して前記ＦＦＩで割ることによる規格化拍内積分値ＮＰＷを求めればよい。規格化拍内積分値ＮＰＷは血圧と負の比例関係にあるため、前記ＮＰＷから血圧に相当する情報が得られる。なお、血圧相当情報は他にも脈波伝播時間や脈波ピークの時間差からも得られる。
【０１１１】
また、疲労度を求める時に、リアプノフ指数λや血圧−心拍数間の最大相互相関係数ρｍａｘを複数回求めて平均を得たり、移動平均を求めたりすることで、短時間内のリアプノフ指数λや血圧−心拍数間の最大相互相関係数ρｍａｘのバラツキを低減する計算を行ってもよい。
【０１１２】
また、本実施の形態２では、疲労度の検出に脈波検出手段７１を用いたが、これに替わって図９に示す視線検出手段７９を用いてもよい。視線検出手段７９は、例えば運転席のダッシュボードに設置され、運転者の視線を検出する車室内カメラが適用できる。視線検出手段７９は車両用制御回路７７に接続され、運転者の視線信号Ｖｅｙｅを出力する。
【０１１３】
この構成では脈波特性に替わって、車両用制御回路７７が運転者の視線移動特性を検出することになる。これは、運転者の疲労度に応じて視線移動特性が変化することに基づく。疲労度は、例えば得られた視線移動特性をｆ（ｘi）として、（数１）によりリアプノフ指数λを求めることで計算される。但し、この場合はアルコール検出部１１の制御回路３９で疲労度を求めることができないので、車両用制御回路７７が求めた疲労度の結果を、車両側送受信回路７５、車両側アンテナ７３、内蔵アンテナ４３、および送受信回路４１を介してアルコール検出部１１の制御回路３９に送信するようにしている。
【０１１４】
このような構成とすることにより、アルコール検出部１１に脈波検出手段７１を内蔵しなくてもよくなり、アルコール検出部１１の構造を簡略化できる。
【０１１５】
さらに、視線検出手段７９に替わって、運転席８１に重量センサ８３を設ける構成としてもよい。重量センサ８３は例えばロードセルのように重量を歪として検出する構成のものが適用できる。図９では重量センサ８３を運転席８１の四隅にそれぞれ設ける構成としており、運転者の運転操作等による運転席８１の四隅にかかるそれぞれの重量変化特性を検出している。４つの重量センサ８３はいずれも車両用制御回路７７に接続されているので、各重量センサ８３の出力は重量信号Ｗｉ（ｉ＝１〜４）として車両用制御回路７７に入力される。
【０１１６】
この構成では、車両用制御回路７７が運転席８１の重量変化特性を検出することになる。これは、運転者の疲労度に応じて運転操作の応答等が変わることから運転席８１にかかる重心の動きが変化し、その結果、重量特性が変化することに基づく。疲労度は、例えば得られた重量変化特性をｆ（ｘi）として、（数１）によりリアプノフ指数λを求めることで計算される。但し、この場合も視線移動特性検出の場合と同様に、アルコール検出部１１の制御回路３９で疲労度を求めることができないので、車両用制御回路７７が求めた疲労度の結果は、アルコール検出部１１の制御回路３９に送信されるようにしている。
【０１１７】
このような構成とすることによっても、アルコール検出部１１に脈波検出手段７１を内蔵しなくてもよくなり、アルコール検出部１１の構造を簡略化できる。さらに、スマートエアバッグ等に用いられている運転席８１の重量センサの出力を利用すれば、新たに重量センサ８３を設ける必要がなくなる。なお、重量センサ８３の個数は４個としたが、これは少ない個数で運転席８１にかかる重心の動きの変化を検出できる構造としてもよい。
【０１１８】
以上述べた脈波検出手段７１、視線検出手段７９、および重量センサ８３は少なくともいずれかを用いれば疲労度を検出できるが、これらを複数組み合わせて用いてもよい。この場合は、疲労度の検出精度を向上することができる。
【０１１９】
また、他の疲労度検出手段として、例えば声特性等を利用する構成としてもよい。
【０１２０】
また、実施の形態１、２で述べた飲酒検出装置は、主に自動車用として説明したが、これは鉄道車両や航空機、船舶、建設機械、プラント操作部のように、飲酒により甚大な影響を及ぼす分野に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明にかかる飲酒検出装置は、運転者が飲酒していることを高精度に判断できるので、特に飲酒検出管理が厳格になされておらず、かつ運転者数が多い自家用車の飲酒検出装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施の形態１における飲酒検出装置のアルコール検出部の人体接触面側平面図
【図２】本発明の実施の形態１における飲酒検出装置のアルコール検出部の装着検出電極の形状平面図であり、（ａ）は櫛型の装着検出電極の平面図、（ｂ）は星型の装着検出電極の平面図
【図３】本発明の実施の形態１における飲酒検出装置のアルコール検出部の断面図
【図４】本発明の実施の形態１における飲酒検出装置のブロック回路図
【図５】本発明の実施の形態１における飲酒検出装置の車両使用時での電力供給模式図
【図６】本発明の実施の形態１における飲酒検出装置の車両非使用時でのアルコール検出部の動作を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態１における飲酒検出装置の車両起動時でのアルコール検出部の動作を示すフローチャート
【図８】本発明の実施の形態１における飲酒検出装置の車両使用時でのアルコール検出部の動作を示すフローチャート
【図９】本発明の実施の形態２における飲酒検出装置のブロック回路図
【図１０】本発明の実施の形態２における飲酒検出装置の車両使用時でのアルコール検出部の動作を示すフローチャート
【図１１】従来の飲酒検出装置の概略構成図
【符号の説明】
【０１２３】
１１  アルコール検出部
１５  汗蒸気導入口
１７  透湿膜
１９  装着検出電極
２１  温度センサ
２５  充電端子
２７  ベルト
３１  アルコールセンサ
３９  制御回路
４１  送受信回路
４５  蓄電部
４７  充電回路
４９  受電手段
５１  送電装置
５３  送電手段
５５  送電回路
５７  車両用バッテリ
６１  人体
６３  ハンドル
７１  脈波検出手段
７７  車両用制御回路
７９  視線検出手段
８１  運転席
８３  重量センサ
【図１】
2009000402.tif 000004
【図２】
2009000402.tif 000005
【図３】
2009000402.tif 000006
【図４】
2009000402.tif 000007
【図５】
2009000402.tif 000008
【図６】
2009000402.tif 000009
【図７】
2009000402.tif 000010
【図８】
2009000402.tif 000011
【図９】
2009000402.tif 000012
【図１０】
2009000402.tif 000013
【図１１】
2009000402.tif 000014