(57)【要約】【課題】より簡単な構成で、好適に、運転者の呼気の吸引及び呼気センサーの脱ガス処理を行える呼気成分検出装置を提供することを課題とする。【解決手段】呼気成分検出装置は、呼気検知センサー２は、車両用エアコンの吹き出し口３に通じるダクト８内に設置されており、吹き出し口３から吹き込まれて車両用エアコンのファンにより吸入された前記呼気成分を検知することを特徴とする。【選択図】図４
2009226992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の呼気成分を検知する呼気検知センサーを有し、前記呼気成分を検出する呼気成分検出装置において、
前記呼気検知センサーは、車両用エアコンの吹き出し口に通じるダクト内に設置されており、前記吹き出し口から吹き込まれて前記車両用エアコンのファンにより吸入された前記呼気成分を検知すること、
を特徴とする呼気成分検出装置。
【請求項２】
前記呼気検知センサーに付着した呼気成分を排除する脱ガス処理を行う脱ガス処理手段とを有し、
前記脱ガス処理手段により脱ガス処理されて前記呼気検知センサー周囲に滞留した呼気成分は、前記車両用エアコンのファンにより排気されること、
を特徴とする請求項１に記載の呼気成分検出装置。
【請求項３】
前記ファンを、前記車両用エアコン運転時の回転方向とは逆回転させること、
を特徴とする請求項１に記載の呼気成分検出装置。
【請求項４】
運転者の顔画像情報を取得する顔画像情報取得手段と、
運転者のシート位置情報を取得するシート位置情報取得手段と、
前記吹き出し口の風向を変更するアクチュエータと、
前記顔画像情報取得手段により取得された前記顔画像情報と、前記シート位置情報取得手段により取得された前記シート位置情報とに基づいて、運転者の顔の位置を判定する顔位置判定手段とを有し、
前記アクチュエータは、前記顔位置判定手段により判定された運転者の顔の位置に向けて、前記吹き出し口の風向を変更すること、
を特徴とする請求項１ないし３いずれか一項に記載の呼気成分検出装置。
【請求項５】
前記顔位置判定手段は、前記顔画像情報取得手段により取得された前記顔画像情報と、前記シート位置情報取得手段により取得された前記シート位置情報とに基づいて、運転者の口の位置を判定し、
前記アクチュエータは、前記顔位置判定手段により判定された運転者の口の位置に向けて、前記吹き出し口の風向を変更すること、
を特徴とする請求項４に記載の呼気成分検出装置。
【請求項６】
車両の備える発熱器と当該発熱器を車内から吸気して冷却する冷却ファンとダクトを介して通じる冷却吸気口を車室に備える前記車両に搭載され、運転者の呼気成分を検知する呼気検知センサーを有し、前記呼気成分を検出する呼気成分検出装置において、
前記呼気検知センサーは、前記冷却吸気口に通じる前記ダクト内に設置されており、前記冷却吸気口から吹き込まれて前記冷却ファンにより吸入された前記呼気成分を検知すること、
を特徴とする呼気成分検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、呼気成分検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、安全運転の観点から、例えば運転者の呼気や唾液、血液等に含まれるアルコールを検出するための検査機器を運転席付近に配設し、当該機器を用いたアルコール検査により運転者が酒気帯び状態や飲酒状態でないことが確認されなかった場合に、飲酒運転を抑制するための動作を行なうについて研究が進められている。
【０００３】
運転者の呼気に基づいてアルコール検査を行う場合には、例えば、車両始動時等に、非接触型である呼気ふきかけタイプの呼気センサーで、運転者の呼気に含まれるアルコールを検出し、運転者が酒気帯び状態や飲酒状態であることを確認する。呼気センサーでアルコール反応を確認し、アルコール反応がない場合、即ち、運転者が飲酒状態でないという判定結果を得た場合には、エンジン始動を許可する。
【０００４】
こうした呼気成分を検出する装置の一例として、呼気成分検出装置（例えば、特許文献１参照）、危険防止装置（例えば、特許文献２参照）などの発明が開示されている。
【０００５】
特許文献１に記載される発明は、呼気の到達距離の変化により呼気成分の検出精度の低下を防止する呼気成分検出装置ついての発明である。特許文献１に係る発明によれば、呼気成分を検出するにあたって、運転者の座る座席と呼気成分を吸引する吸引部との距離に応じて吸引に係る空気流量を増大側に可変することにより、呼気の到達という精度を向上させることができる。また、呼気成分の検出精度を高めて呼気成分を検知し飲酒運転の防止を図る。
【０００６】
特許文献２に記載される発明は、酩酊したドライバが自動車の運転座席に座ったとき、自動的に酩酊していることを検知して、自動的に運行を阻止する方法、阻止する装置についての発明である。
【特許文献１】特開平７−１１３７７４号公報
【特許文献２】特開２００４−２４９８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような特許文献１、２などに記載される発明は、運転者の呼気からアルコール成分を検知することより飲酒運転の防止に貢献する発明である。近年、飲酒運転の危険性は、今まで以上に社会問題化してきている。この意味でも、飲酒運転の防止に貢献する呼気成分検出装置は、今まで以上に普及していくものと予想される中で、このような装置を車両に搭載するにあたってより簡単な構成が望まれる。
【０００８】
そこで本発明は、より簡単な構成で、好適に、運転者の呼気の吸引及び呼気センサーの脱ガス処理を行える呼気成分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】
【０００９】
上記目的を達成するため、第１の発明に係る呼気成分検出装置は、運転者の呼気成分を検知する呼気検知センサーを有し、前記呼気成分を検出する呼気成分検出装置において、前記呼気検知センサーは、車両用エアコンの吹き出し口に通じるダクト内に設置されており、前記吹き出し口から吹き込まれて前記車両用エアコンのファンにより吸入された前記呼気成分を検知することを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明に係る呼気成分検出装置において、前記呼気検知センサーに付着した呼気成分を排除する脱ガス処理を行う脱ガス処理手段とを有し、前記脱ガス処理手段により脱ガス処理されて前記呼気検知センサー周囲に滞留した呼気成分は、前記車両用エアコンのファンにより排気されることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、第１の発明に係る呼気成分検出装置において、前記ファンを、前記車両用エアコン運転時の回転方向とは逆回転させることを特徴とする。
【００１２】
第４の発明は、第１から３の発明に係る呼気成分検出装置において、運転者の顔画像情報を取得する顔画像情報取得手段と、運転者のシート位置情報を取得するシート位置情報取得手段と、前記吹き出し口の風向を変更するアクチュエータと、前記顔画像情報取得手段により取得された前記顔画像情報と、前記シート位置情報取得手段により取得された前記シート位置情報とに基づいて、運転者の顔の位置を判定する顔位置判定手段とを有し、前記アクチュエータは、前記顔位置判定手段により判定された運転者の顔の位置に向けて、前記吹き出し口の風向を変更することを特徴とする。
【００１３】
第５の発明は、第４の発明に係る呼気成分検出装置において、前記顔位置判定手段は、前記顔画像情報取得手段により取得された前記顔画像情報と、前記シート位置情報取得手段により取得された前記シート位置情報とに基づいて、運転者の口の位置を判定し、前記アクチュエータは、前記顔位置判定手段により判定された運転者の口の位置に向けて、前記吹き出し口の風向を変更することを特徴とする。
【００１４】
第６の発明に係る呼気成分検出装置は、車両の備える発熱器と当該発熱器を車内から吸気して冷却する冷却ファンとダクトを介して通じる冷却吸気口を車室に備える前記車両に搭載され、運転者の呼気成分を検知する呼気検知センサーを有し、前記呼気成分を検出する呼気成分検出装置において、前記呼気検知センサーは、前記冷却吸気口に通じる前記ダクト内に設置されており、前記冷却吸気口から吹き込まれて前記冷却ファンにより吸入された前記呼気成分を検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、より簡単な構成で、好適に、運転者の呼気の吸引及び呼気センサーの脱ガス処理を行える呼気成分検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１７】
＜実施例１＞
図１は、本実施例の呼気成分検出装置１の一実施例の主要構成を示すシステム構成図であり、図２は、本実施例の呼気成分検出装置１の一実施例の主要構成が車内で配置される様子を示す図である。本実施例の呼気成分検出装置１は、呼気検知センサー２、オートスイング吹き出し口３、送風機４、制御ＥＣＵ（Electric  Control  Unit）５、顔面位置カメラ６、及びシート位置センサー７を含む構成である。
【００１８】
呼気検知センサー２は、吹き込まれた運転者の呼気を検知するセンサーで、例えば、半導体を用いたセンサーである。呼気成分、例えば、アルコール成分やアルコール濃度を検知して、アルコール濃度に応じた電圧のアルコール濃度検出信号を、アナログ／デジタル変換器等を介して、制御ＥＣＵ５に供給する。
【００１９】
オートスイング吹き出し口３は、空調の快適さ向上のためのもので、空調システム（例えば、車両用エアコン）に含まれて用いられている。例えば、吹き出し口を上下左右にスイングさせ、エアコンの風向を変更する。本実施例の呼気成分検出装置１では、オートスイング吹き出し口３の吹き出し口は、運転者の呼気を吸入する呼気口として用いられる。また、本実施例の呼気成分検出装置１では、オートスイング吹き出し口３のオートスイングは、呼気を吸入する際、運転者の呼気が吸入され易いよう運転者の顔面に向けられてスイングを行う。このスイング動作の制御は、制御ＥＣＵ５によって行われる。
【００２０】
送風機４は、空調システム（例えば、車両用エアコン）で用いられる車室温度調整用のファンである。また、車室温度調整用のファンでなくとも、例えば、バッテリなどの排熱用のファンでもよい。この送風機４については再度後述する。
【００２１】
制御ＥＣＵ５は、本実施例の呼気成分検出装置１の全体を制御するコントローラーである。制御ＥＣＵ５は、呼気検知センサー２、オートスイング吹き出し口３、送風機４、顔面位置カメラ６、及びシート位置センサー７の動作を制御する。また、詳しくは後述するが、顔面位置カメラ６及びシート位置センサー７により取得された信号に基づいて、運転者の顔面位置を判定する。また、これも後述するが、脱ガス処理に関する制御も行う。
【００２２】
また、制御ＥＣＵ５は、呼気検知センサー２から検知された呼気中のアルコール濃度が飲酒基準値未満である場合には、イグニッションスイッチからイグニッションオン信号が入力されるとこれを通過させてエンジンコントロールコンピューターに出力する。一方、検出された呼気中のアルコール濃度が飲酒基準値以上である（運転者が飲酒状態である）場合には、イグニッションスイッチからイグニッションオン信号が入力されてもエンジンコントロールコンピューターには出力しない。
【００２３】
顔面位置カメラ６は、運転者の顔面画像を撮像するカメラである。運転者の顔面画像を撮像し易い位置に設置される。撮像された顔面画像情報は、制御ＥＣＵ５に送られ、運転者の顔面位置を判定するために用いられる。
【００２４】
シート位置センサー７は、運転者の座席シート位置を検知するためのセンサーである。例えば、運転者の座席下などに設置される。取得されたシート位置情報は、制御ＥＣＵ５に送られ、運転者の顔面位置を判定するために用いられる。
【００２５】
図３、４は、呼気検知センサー２及びオートスイング吹き出し口３について説明するための、呼気検知センサー２及びオートスイング吹き出し口３付近の斜視図及び断面図である。呼気検知センサー２は、オートスイング吹き出し口３裏に設置されている。オートスイング吹き出し口３の吹き出し口から吸入された運転者の呼気（呼気成分）は、呼気検知センサー２によりここで検知される。呼気検出時には、運転者の呼気を吸引するため、送風機４のファンが逆回転されることにより風の流れも逆転する。また、オートスイング吹き出し口３には、吹き出し口を上下左右にスイングさせ、エアコンの風向を変更するが、図のように吹き出し口のスイングのための風向調整用アクチュエータ３ａが備えられている。ダクト８は、車両用エアコンまでつながっている。なお、本実施例では、呼気検知センサー２は、図のとおりオートスイング吹き出し口３の裏付近に設置されているが、オートスイング吹き出し口３に通じるダクト８内に設置することも可能である。オートスイング吹き出し口３から吸入された呼気は拡散しないので、オートスイング吹き出し口３からファンまでの間のダクト８内に設置できる。但し、運転者の呼気はオートスイング吹き出し口３から吸入されるので本実施例のようにオートスイング吹き出し口３のすぐ裏付近に配置されるのが、検知精度の観点からは望ましい。
【００２６】
図５、６は、送風機４、例えば、車両用エアコンについて説明するための、送風機４付近の正面図及び断面図である。送風機４は、ファン４ａとモーター４ｂとを備え、車両用エアコンの運転時には、ダクト８を通じて、オートスイング吹き出し口３に向けて風を送り出す。本実施例の呼気成分検出装置１において呼気検出時には、運転者の呼気を吸引するため、送風機４のファン４ａが逆回転されることにより風の流れが逆転する。この回転動作の制御は、制御ＥＣＵ５によって行われる。
【００２７】
（動作）
次に、以上説明した本実施例の呼気成分検出装置１の一連の動作についての一実施例を説明する。図７は、本実施例の呼気成分検出装置１の動作を説明するフローチャートである。
【００２８】
ステップ７０１において、運転者が、キー（鍵）を挿入しＡＣＣに回転させる。これは、ＡＣＣオン信号がイグニッションスイッチから入力されたとき等、車両システムの起動時に相当する。
【００２９】
ステップ７０２に進み、まず制御ＥＣＵ５は、顔面位置カメラ６に対して運転者の顔面画像を撮像するよう命令を行う。命令を受けて顔面位置カメラ６は、運転者の顔面画像を撮像する。撮像された顔面画像情報は、制御ＥＣＵ５に送られる。
【００３０】
ステップ７０３に進み、次に、制御ＥＣＵ５は、シート位置センサー７に対して運転者のシート位置を取得するよう命令を行う。命令を受けてシート位置センサー７は、運転者のシート位置を取得する。取得された運転者のシート位置情報は、制御ＥＣＵ５に送られる。
【００３１】
ステップ７０４に進み、制御ＥＣＵ５は、顔面位置カメラ６及びシート位置センサー７から送られてきた顔面画像情報及びシート位置情報に基づいて、運転者の顔の位置を判定する。そして、判定された運転者の顔の位置に基づいて、運転者の顔の位置に向けられるように、オートスイング吹き出し口３をスイング（上下左右）位置を判定する。なお、顔面画像情報及びシート位置情報に基づいて、運転者の口の位置を判定することにより、呼気検知精度を向上させることが可能である。
【００３２】
ステップ７０５に進み、オートスイング吹き出し口３をステップＳ７０４で判定されたスイング位置（運転者の顔位置又は口位置に向けられる）に制御する。実際には、制御ＥＣＵ５は、オートスイング吹き出し口３の風向調整用アクチュエータ３ａへの制御信号を出力することで可能となる。
【００３３】
ステップ７０６に進み、呼気の吸入（吸引）が開始される。ここで制御ＥＣＵ５は、送風機４、例えば、車両用エアコンのモーター４ｂを通常運転時の逆回転に回転するよう命令を行う。命令を受けてモーター４ｂは、通常運転時の逆回転に回転し、ファン４ａも同様に逆回転する。これにより、オートスイング吹き出し口３に向けて吐き出された運転者の呼気が吸入される。
【００３４】
ステップ７０７に進み、呼気検知センサー２は、オートスイング吹き出し口３から吹き込まれる（吸入される）呼気から呼気成分の検知をする。呼気成分から、例えば、アルコール成分やアルコール濃度を検知して、アルコール濃度に応じた電圧のアルコール濃度検出信号を、アナログ／デジタル変換器等を介して、制御ＥＣＵ５に供給する。制御ＥＣＵ５は、呼気検知センサー２から検出された呼気中のアルコール濃度が飲酒基準値以上である（運転者が飲酒状態である）場合には、ステップＳ７０８に進む。一方、呼気検知センサー２から検知された呼気中のアルコール濃度が飲酒基準値未満である場合には、ステップＳ７０９に進む。
【００３５】
ステップＳ７０８で、呼気検知センサー２から検出された呼気中のアルコール濃度が飲酒基準値以上である（運転者が飲酒状態である）場合には、イグニッションスイッチから入力されたイグニッションオン信号をエンジンコントロールコンピューターに出力しない（阻止信号発信）。
【００３６】
ステップＳ７０９で、呼気検知センサー２から検知された呼気中のアルコール濃度が飲酒基準値未満である場合には、イグニッションスイッチから入力されたイグニッションオン信号を通過させてエンジンコントロールコンピューターに出力する。
【００３７】
以上、本実施例の呼気成分検出装置１の動作についての説明を行ったが、本実施例の呼気成分検出装置１によれば、空調システムに用いられるオートスイング吹き出し口３及び車室温度調整用（熱排出用）のファンを、運転者の呼気を吸入する呼気口及び呼気吸入ファン（吸入ポンプ）として構成するので、簡単な構成で呼気成分検出装置を構成することができ、呼気吸入ファン（吸入ポンプ）を省略又はその小型化（小力化）が可能となる。
また、比較的安価に呼気成分検出装置を構成でき、特別な装置を付加することもないので意匠上も見栄えを損なわない。
【００３８】
また、オートスイング吹き出し口３は、顔面画像情報及びシート位置情報に基づいて判定された運転者の顔又は口の位置に向けられるように、スイング制御されるので、運転者の呼気の吸引力及び呼気成分の検知精度が向上される。
【００３９】
＜実施例２＞
次に、本実施例の呼気成分検出装置１により行われる脱ガス処理の一実施例について説明する。本実施例の呼気成分検出装置１は、上述の如きシステム構成により構成される。
【００４０】
（脱ガス処理）
ここで、脱ガス処理について説明する。脱ガス処理は、呼気検知センサー２周囲に付着した呼気成分を内蔵ヒータによる熱で除去する処理である。呼気検査後に排出され切れなかった運転者の呼気は、呼気検知センサー２周囲に滞留ガスとなって滞留する。滞留した滞留ガスは、呼気検知センサー２が冷えるにつれて、付着成分となって呼気検知センサー２に付着してしまい、センサーの精度を下げる要因となる。そこで脱ガス処理により、呼気検知センサー２周囲に付着した付着成分を内蔵ヒータによる熱で除去（気化）される。脱ガス処理は、定期的に、例えば、走行中（運転中）などに、付着成分は除去される。
制御ＥＣＵ５は、脱ガス処理の制御を行う。脱ガス処理時において、制御ＥＣＵ５は、呼気検知センサー２に対して内蔵ヒータを熱するよう命令を行う。命令を受けて内蔵ヒータの温度が上昇しセンサー周囲に付着した付着成分は除去（気化）されるが、付着成分から再度ガスとなった滞留ガスは、呼気検知センサー２周囲から外に排気される必要がある。
【００４１】
ここで制御ＥＣＵ５は、送風機４、例えば、車両用エアコンのモーター４ｂ（及びファン４ａ）を回転させる。実際には、制御ＥＣＵ５は、送風機４に対して回転命令信号を出力することにより可能となる。ファン４ａの通常運転時の回転であれば、車内に滞留ガスは排気される。一方、逆回転であれば、車両用エアコンの車外排気口から車外に排気することもできる。なお、送風機４が既に運転中、例えば、車両用エアコンが運転中であれば、脱ガス処理された滞留ガスはそのままオートスイング吹き出し口３から車内に排出される。
【００４２】
以上、本実施例の呼気成分検出装置１によれば、車室温度調整用（熱排出用）のファンを、脱ガス処理における滞留ガスの排気ファン（排出ポンプ）として構成するので、簡単な構成で呼気成分検出装置を構成することができ、排気ファン（排出ポンプ）を省略又はその小型化（小力化）が可能となる。また、比較的安価に呼気成分検出装置を構成でき、特別な装置を付加することもないので意匠上も見栄えを損なわない。
【００４３】
＜変形例＞
図８は、本変形例の呼気検知センサー２が設置される様子を説明する図である。図８に示すように、本変形例の呼気検知センサー２は、上述した車両用エアコンのオートスイング吹き出し口３に通じるダクト８内に代えて、温度調節設備に係る冷却吸気口８０１に通じるダクト８０２内に設置されている。以下、説明する。
【００４４】
冷却吸気口８０１は、ダクト８０２を介して、冷却ファン８０３及びバッテリ８０４（又はバッテリケース）に通じている。バッテリ８０４は、例えば、ＨＶ用の高圧バッテリ（蓄電装置）である。車室から冷却風が車室内に配置された冷却吸気口８０１から取り込まれて（吸気されて）、バッテリ８０４は、冷却風により冷却されて、冷却風は車室内（又は車室外）に排気される構成である。
【００４５】
本変形例の呼気検知センサー２を、上述の如く、冷却吸気口８０１に通じるダクト８０２内に設置した場合、運転者が呼気を冷却吸気口８０１に吹きかけると、呼気は冷却吸気口８０１から吸入され、呼気検知センサー２により検知される。本変形例では、呼気検知センサー２は、図のとおり冷却吸気口８０１の裏付近に設置されているが、冷却吸気口８０１に通じるダクト８０２内に設置することも可能である。冷却吸気口８０１から吸入された呼気は拡散しないので、冷却吸気口８０１から冷却ファン８０３までの間のダクト８０２内に設置できる。但し、運転者の呼気は冷却吸気口８０１から吸入されるので本変形例のように冷却吸気口８０１のすぐ裏付近に配置されるのが、検知精度の観点からは望ましい。
【００４６】
以上、本変形例の呼気成分検出装置１によれば、バッテリ８０４の冷却用設備（冷却吸気口８０１及び冷却ファン８０３）を利用して、運転者の呼気を吸入する呼気口及び呼気吸入ファン（吸入ポンプ）として構成するので、簡単な構成で呼気成分検出装置を構成することができ、呼気吸入ファン（吸入ポンプ）を省略又はその小型化（小力化）が可能となる。また、比較的安価に呼気成分検出装置を構成でき、特別な装置を付加することもないので意匠上も見栄えを損なわない。
【００４７】
なお、本変形例では、発熱器の一例としてバッテリの例を用いて説明を行ったが、例えば、キャパシタ、コンバータ及びインバータなどの電子変換素子などの電子機器等の温度調節を行うための吸気口（ダクトを介しファンに通じる吸気口）に通じるダクト内に呼気検知センサー２は設置されてもよい。また、客室内の換気用の吸気口に通じるタグト内でも本発明を適用可能である。この吸気口は、運転者が呼気を吹きかけやすい位置に設置されることが好ましい。
【００４８】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明は、上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】呼気成分検出装置１の一実施例の主要構成を示すシステム構成図である。
【図２】呼気成分検出装置１の一実施例の主要構成が車内で配置される様子を示す図である。
【図３】呼気検知センサー２及びオートスイング吹き出し口３付近の斜視図である。
【図４】呼気検知センサー２及びオートスイング吹き出し口３付近の断面図である。
【図５】送風機４付近の正面図である。
【図６】送風機４付近の断面図である。
【図７】本実施例の呼気成分検出装置１の動作を説明するフローチャートである。
【図８】本変形例の呼気検知センサー２が設置される様子を説明する図である。
【符号の説明】
【００５１】
１            呼気成分検出装置
２            呼気検知センサー              
３            オートスイング吹き出し口
３ａ          アクチュエータ
４            送風機
４ａ          ファン
４ｂ          モーター
５            制御ＥＣＵ
６            顔面位置カメラ
７            シート位置センサー
８            ダクト
８０１        冷却吸気口
８０２        ダクト
８０３        冷却ファン
８０４        バッテリ
【図１】
2009226992.tif 000003
【図２】
2009226992.tif 000004
【図３】
2009226992.tif 000005
【図４】
2009226992.tif 000006
【図５】
2009226992.tif 000007
【図６】
2009226992.tif 000008
【図７】
2009226992.tif 000009
【図８】
2009226992.tif 000010