JP2009036762A - Breath alcohol concentration detector - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a breath alcohol concentration detector for detecting an alcohol concentration in breath more accurately even when the way of exhaling the breath of a measurement subject is fluctuated. <P>SOLUTION: A breath temperature change detection portion 16 and a breath determination portion 18 obtain a temperature detected by a breath temperature detection sensor 14. When the temperature measured by the breath temperature detection sensor 14 decreases due to the breath during a predetermined period of time, the breath determination portion 18 determines that an alcohol concentration detected by the breath exhaling type alcohol detection sensor 12 is an invalid value. When the temperature measured by the breath temperature detection sensor 14 increases due to the breath during the predetermined period of time, the breath determination portion 18 determines that the alcohol concentration detected by the breath exhaling type alcohol detection sensor 12 is a valid value indicating the alcohol concentration contained in the breath of the measurement subject. Thereby, alcohol contained in the body of the measurement subject is sufficiently contained in one's breath and can be accurately detected. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は呼気アルコール濃度検知装置に関し、特に、被測定者が吹きかけた呼気を被測定者の口と接触せずに取得して当該呼気中のアルコール濃度を検知する呼気アルコール濃度検知装置に関するものである。   The present invention relates to a breath alcohol concentration detection device, and more particularly to a breath alcohol concentration detection device that acquires the breath blown by a measurement person without contacting the measurement subject's mouth and detects the alcohol concentration in the expiration. is there.

近年では飲酒運転が社会的に非常に問題となっており、ドライバーの飲酒の有無を検知するための装置が提案されている。例えば、特許文献１では、動作開始信号により金属酸化物半導体ガスセンサの通電を開始するとともに高温加熱し、高温加熱中に呼気を金属酸化物半導体ガスセンサに吹きかけ、この呼気の吹きかけにより生じる金属酸化物半導体ガスセンサの抵抗値の変化から呼気の吹きかけを検知し、この検知に基づいて金属酸化物半導体ガスセンサの高温加熱を停止して低温加熱状態へ移行させ、低温加熱状態に移行してから一定時間経過時点の金属酸化物半導体ガスセンサの抵抗値を検知して該検知抵抗値に基づいて呼気中の被検知対象のアルコール成分を検知することにより、電源投入からガス検知可能までの時間を短くする技術が提案されている。
国際公開００／６５３３４号パンフレット In recent years, drunk driving has become a very social problem, and an apparatus for detecting the presence or absence of drunk by a driver has been proposed. For example, in Patent Document 1, energization of a metal oxide semiconductor gas sensor is started by an operation start signal and heated at a high temperature, and exhaled air is blown to the metal oxide semiconductor gas sensor during high temperature heating, and the metal oxide semiconductor generated by blowing this exhaled air Based on the change in the resistance value of the gas sensor, the blowing of exhalation is detected, and based on this detection, the high temperature heating of the metal oxide semiconductor gas sensor is stopped and shifted to the low temperature heating state. Proposed a technology to shorten the time from power-on to gas detection by detecting the resistance value of the metal oxide semiconductor gas sensor and detecting the alcohol component to be detected in the exhaled breath based on the detected resistance value Has been.
International Publication No. 00/65334 Pamphlet

しかしながら、上記の技術では、被測定者による呼気の吹きかけ方によって、検知されるアルコール濃度が変化する。そのため、上記の技術では、検知装置の設定で想定された呼気の吹きかけ方をされなかったときには、呼気中のアルコール濃度を正確に検知することができない場合がある。   However, in the above technique, the alcohol concentration to be detected changes depending on how the exhaled breath is blown by the measurement subject. Therefore, in the above technique, there is a case where the alcohol concentration in the exhalation cannot be accurately detected when the expiration method assumed in the setting of the detection device is not performed.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被測定者による呼気の吹きかけ方が変動したとしても、より正確に呼気中のアルコール濃度を検知することができる呼気アルコール濃度検知装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the purpose of the present invention is to detect the alcohol concentration in the expired air more accurately even if the breathing method by the subject varies. It is to provide a detection device.

本発明は、被測定者が吹きかけた呼気を被測定者の口と接触せずに取得する呼気取得手段と、被測定者の呼気の吹きかけ方を検知する吹きかけ方検知手段と、吹きかけ方検知手段が検知した被測定者の呼気の吹きかけ方に応じて被測定者の呼気中のアルコール濃度を検知するアルコール濃度検知手段と、を備えた呼気アルコール濃度検知装置である。   The present invention relates to an expiration acquisition means for acquiring exhaled breath blown by a measured person without contacting the measured person's mouth, a blowing method detecting means for detecting how to breathe the measured person, and a blowing method detecting means And an alcohol concentration detecting means for detecting an alcohol concentration in the exhalation of the measurement subject according to how the exhalation of the measurement subject is detected.

この構成によれば、呼気取得手段が、測定者が吹きかけた呼気を被測定者の口と接触せずに取得するため、マウスピース等を用いる接触式の装置に比べて被測定者が測定を受けることが容易であり、衛生的である。また、吹きかけ方検知手段が被測定者の呼気の吹きかけ方を検知し、アルコール濃度検知手段が、吹きかけ方検知手段が検知した被測定者の呼気の吹きかけ方に応じて被測定者の呼気中のアルコール濃度を検知するため、被測定者による呼気の吹きかけ方が変動したとしても、より正確に呼気中のアルコール濃度を検知することができる。   According to this configuration, the breath acquisition unit acquires the breath exhaled by the measurer without making contact with the mouth of the subject, so that the subject measures more than a contact-type device using a mouthpiece or the like. Easy to receive and hygienic. In addition, the blowing method detecting means detects how the subject's breath is blown, and the alcohol concentration detecting means detects the breath of the measured person in accordance with the manner in which the measured person's breath is detected. Since the alcohol concentration is detected, the alcohol concentration in the exhaled breath can be detected more accurately even if the manner in which the subject breathes changes.

この場合、吹きかけ方検知手段は、被測定者の呼気の温度を検知することにより被測定者の呼気の吹きかけ方を検知するものであることが好適である。   In this case, it is preferable that the blowing method detecting means detects how to blow the exhalation of the measurement subject by detecting the temperature of the exhalation of the measurement subject.

被測定者の呼気の吹きかけ方が変動すると、被測定者の呼気の温度も変動する。そのため、この構成によれば、吹きかけ方検知手段が被測定者の呼気の温度を検知することにより、被測定者の呼気の吹きかけ方を精度良く検知することができる。   When the method of blowing the exhalation of the measurement subject fluctuates, the temperature of the exhalation of the measurement subject also varies. For this reason, according to this configuration, the blowing method detecting means detects the temperature of the breath of the person to be measured, so that the method of blowing the breath of the person to be measured can be accurately detected.

この場合、アルコール濃度検知手段は、吹きかけ方検知手段が被測定者の呼気吹きかけによる検知温度の下降を検知したときは、検知した当該呼気中のアルコール濃度を無効なものとして取り扱うことが好適である。   In this case, it is preferable that the alcohol concentration detection means treats the detected alcohol concentration in the expired gas as invalid when the blowing method detection means detects a decrease in the detected temperature due to the breathing of the measurement subject. .

被測定者が口を開いて呼気を「はぁーっ」と吹きかけた場合は、肺から出た暖かい呼気が吹きかけ方検知手段に吹きかかるので検知温度が上昇する。この場合、被測定者の体内に含まれるアルコールが十分に呼気に含まれることになり、正確な測定が可能となる。一方、被測定者が口をすぼめて呼気を「ふぅーっ」と吹きかけた場合は、口で勢い付けられた呼気が吹きかけ方検知手段に吹きかかるので検知温度が下降する。人が呼気を吹きかけたようになりすまそうとして風船等を用いて空気を吹きかけた場合も「ふぅーっ」と吹きかけた場合と同様に検知温度が下降することから、人が呼気を吹きかけたのか、それとも風船等を使って空気を吹きかけたのか判別するのが難しいことがある。そのため、この構成では、吹きかけ方検知手段が被測定者の呼気吹きかけによる検知温度の下降を検知したときは、アルコール濃度検知手段が、検知した当該呼気中のアルコール濃度を無効なものとして取り扱うことにより、風船等を用いたなりすましを防止しつつ、被測定者の体内に含まれるアルコールを精度良く検知することができる。   When the person to be measured opens his / her mouth and blows exhalation “Haaa”, the warm exhalation from the lungs is blown to the blowing method detecting means, and the detection temperature rises. In this case, alcohol contained in the body of the measurement subject is sufficiently contained in exhaled breath, and accurate measurement is possible. On the other hand, when the person to be measured squeezes his mouth and blows the exhalation “Foot”, the exhaled momentum blown by the mouth blows on the blowing method detecting means, so that the detection temperature decreases. If the air is blown using a balloon or the like to impersonate a person, the detection temperature drops in the same way as when blowing "Foo", so whether the person blows the breath It may be difficult to determine whether or not air is blown using balloons. Therefore, in this configuration, when the blowing method detecting means detects a decrease in the detected temperature due to the exhalation of the person being measured, the alcohol concentration detecting means treats the detected alcohol concentration in the expired gas as invalid. It is possible to accurately detect alcohol contained in the body of the subject while preventing spoofing using a balloon or the like.

一方、吹きかけ方検知手段は、被測定者が呼気を吹きかける時の口の形状を検知することにより被測定者の呼気の吹きかけ方を検知するものであることが好適である。   On the other hand, it is preferable that the blowing method detecting means detects the breathing method of the measurement subject by detecting the shape of the mouth when the measurement subject blows the expiration.

被測定者の呼気の吹きかけ方が変動すると、被測定者が呼気を吹きかける時の口の形状も変動する。そのため、この構成では、吹きかけ方検知手段が、被測定者が呼気を吹きかける時の口の形状を検知することにより、被測定者の呼気の吹きかけ方をより精度良く検知することができる。   When the measurement subject's method of blowing exhalation changes, the shape of the mouth when the measurement subject blows exhalation also changes. For this reason, in this configuration, the blowing method detecting means detects the shape of the mouth when the measured person blows exhaled air, so that the method of blowing the exhaled air of the measured person can be detected with higher accuracy.

本発明の呼気アルコール濃度検知装置によれば、マウスピース等を用いる接触式の装置に比べて被測定者が測定を受けることが容易であり、衛生的なものとできる。また、被測定者による呼気の吹きかけ方が変動したとしても、より正確に呼気中のアルコール濃度を検知することができる。   According to the breath alcohol concentration detection device of the present invention, it is easier for the person to be measured to take measurements than a contact-type device using a mouthpiece or the like, and it can be hygienic. Moreover, even if the breathing method of the measurement subject varies, the alcohol concentration in the breath can be detected more accurately.

以下、本発明の実施の形態に係る呼気アルコール濃度検知装置について添付図面を参照して説明する。本実施形態の呼気アルコール濃度検知装置は、例えば自動車に搭載され、ドライバーの飲酒の有無を検知するために用いられるものである。図１は、第１実施形態に係る呼気アルコール検知装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の呼気アルコール検知装置１０ａは、呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２、呼気温度検知センサ１４、呼気温度変化検知部１６、呼気判断部１８、及び計測完了判断部２０を備えている。   Hereinafter, a breath alcohol concentration detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The breath alcohol concentration detection apparatus according to the present embodiment is mounted on, for example, an automobile and is used to detect the presence or absence of drinking by a driver. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the breath alcohol detection device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the breath alcohol detection device 10 a according to the present embodiment includes a breath blowing alcohol detection sensor 12, a breath temperature detection sensor 14, a breath temperature change detection unit 16, a breath determination unit 18, and a measurement completion determination unit 20. It has.

呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２は、マウスピース等を用いずに被測定者が吹きかけた呼気を被測定者の口と接触せずに取得して、呼気中のアルコール濃度を検知するためのものであり、呼気取得手段として機能する。呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２としては、半導体を用いたもの、燃料電池を用いたもの、赤外線を用いたものを適用することができる。   The breath-blowing alcohol detection sensor 12 detects the alcohol concentration in the breath by acquiring the breath blown by the person to be measured without using the mouthpiece or the like without contacting the mouth of the person to be measured. Yes, it functions as exhalation acquisition means. As the breath blowing type alcohol detection sensor 12, a sensor using a semiconductor, a sensor using a fuel cell, and a sensor using infrared rays can be applied.

半導体を用いた呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２は、半導体の中にもともと流れている電子の量が、呼気中のアルコールにより吸収され、変化する特性を利用する。この原理の呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２では、半導体内の電子の量が変化することにより、センサ内の電気抵抗も変化するため、その電気抵抗の強さから被測定者の呼気中アルコール濃度を推定することができる。   The breath-blowing alcohol detection sensor 12 using a semiconductor utilizes the characteristic that the amount of electrons originally flowing in the semiconductor is absorbed and changed by the alcohol in the breath. In the breath-blowing alcohol detection sensor 12 of this principle, the electrical resistance in the sensor also changes as the amount of electrons in the semiconductor changes. Therefore, the alcohol concentration in the breath of the measurement subject is determined from the strength of the electrical resistance. Can be estimated.

燃料電池を用いた呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２は、呼気中のアルコールから電子を作り出すことのできる燃料電池の特性を利用する。この原理の呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２では、アルコールにより作り出された電子の多さが、電気の流れの強さになるため、その電流の強さから、被測定者の呼気中アルコール濃度を推定することができる。   The breath-blowing alcohol detection sensor 12 using a fuel cell utilizes the characteristics of a fuel cell that can generate electrons from alcohol in the breath. In the breath-blowing alcohol detection sensor 12 of this principle, the amount of electrons produced by alcohol becomes the strength of the flow of electricity, so the concentration of alcohol in the breath of the measurement subject is estimated from the strength of the current. can do.

赤外線を用いた呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２は、赤外線が、車室内の空気中のアルコールにより吸収されることによる特性を利用する。この原理の呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２では、アルコールにより吸収された赤外線を、光検出器で電気信号に変換し、電気信号をマイクロプロセッサーで解析することにより、被測定者の呼気中アルコール濃度を推定することができる。   The breath-blowing alcohol detection sensor 12 using infrared rays utilizes a characteristic that infrared rays are absorbed by alcohol in the air in the passenger compartment. In the breath-blowing alcohol detection sensor 12 of this principle, infrared light absorbed by alcohol is converted into an electric signal by a photodetector, and the electric signal is analyzed by a microprocessor, whereby the alcohol concentration in the breath of the measurement subject is determined. Can be estimated.

呼気温度検知センサ１４は、被測定者の呼気の温度を検知するためのものであり、吹きかけ方検知手段として機能する。呼気温度検知センサ１４は、呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２における作動温度測定用の温度センサとは別個に設けられている。   The exhalation temperature detection sensor 14 is for detecting the temperature of exhalation of the measurement subject, and functions as a blowing method detecting means. The expiration temperature detection sensor 14 is provided separately from the temperature sensor for measuring the operating temperature in the expiration blowing alcohol detection sensor 12.

呼気温度変化検知部１６は、呼気温度検知センサ１４が検知した呼気の温度が一定時間にどれだけ変動するかを検知するためのものである。呼気判断部１８は、呼気温度変化検知部１６が検知した一定時間内における呼気温度の変動から、当該呼気が人の呼気であるか否か、当該呼気中のアルコール濃度を有効なものとして扱うか無効なものとして扱うかを判断するためのものである。呼気温度変化検知部１６及び呼気判断部１８は、アルコール濃度検知手段として機能する。   The expiration temperature change detection unit 16 is for detecting how much the temperature of the expiration detected by the expiration temperature detection sensor 14 fluctuates in a certain time. The expiration judgment unit 18 treats whether or not the expiration is a person's expiration from the fluctuation of the expiration temperature within a fixed time detected by the expiration temperature change detection unit 16, and treats the alcohol concentration in the expiration as an effective one. It is for judging whether to treat as invalid. The expiration temperature change detection unit 16 and the expiration determination unit 18 function as alcohol concentration detection means.

計測完了判断部２０は、呼気判断部１８が当該呼気中のアルコール濃度を有効なものと判断したときは、計測完了として判定し、呼気判断部１８が当該呼気中のアルコール濃度を無効なものと判断したときは、計測が未完了として判定して再度の計測を行なわせるためのものである。   When the expiration determination unit 18 determines that the alcohol concentration in the expiration is valid, the measurement completion determination unit 20 determines that the measurement is complete, and the expiration determination unit 18 determines that the alcohol concentration in the expiration is invalid. When the determination is made, it is determined that the measurement is not completed and the measurement is performed again.

次に、図２〜５を参照して、本実施形態の呼気アルコール検知装置の動作について説明する。本実施形態の呼気アルコール検知装置１０ａは、運転者がエンジンを始動した状態から動作を開始する。図２に示すように、呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２の電源が投入され（Ｓ１１）、呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２が安定状態に達した後に（Ｓ１２）、アルコール濃度計測開始が可能となる（Ｓ１３）。   Next, with reference to FIGS. 2 to 5, the operation of the breath alcohol detection device of the present embodiment will be described. The breath alcohol detection device 10a of the present embodiment starts operation from a state where the driver has started the engine. As shown in FIG. 2, after the breath-blowing alcohol detection sensor 12 is turned on (S11) and the breath-blowing alcohol detection sensor 12 reaches a stable state (S12), the alcohol concentration measurement can be started ( S13).

呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２の上記ウォームアップの終了後、呼気温度検知センサ１４は検知温度の初期値Ｔ０を計測し、呼気温度変化検知部１６は初期値Ｔ０を記憶する（Ｓ１４）。   After the warm-up of the breath-blowing alcohol detection sensor 12, the expiration temperature detection sensor 14 measures the initial value T0 of the detection temperature, and the expiration temperature change detection unit 16 stores the initial value T0 (S14).

ドライバーにより吹きかけられた呼気中のアルコール濃度を呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２が計測し、呼気温度変化検知部１６は呼気温度検知センサ１４により検知された呼気温度を一定周期で取得する（Ｓ１５）。呼気温度検知部１６が一定時間ｔ内に初期値Ｔ０から所定値ΔＴ以上の温度変化を検知したか否かを判定する（Ｓ１６）。所定値Ｔ０以上の温度変化を検知しなかった場合は、十分な呼気吹きかけがなかったものとしてＳ１５に戻る。所定値ΔＴ以上の温度変化を検知した場合、その温度変化が上昇により変化したものであるのか否かを判定する（Ｓ１７）。温度変化が上昇により変化したものである場合は、呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２で検知された呼気に含まれるアルコール濃度を有効なものとして表示する（Ｓ１８）。温度変化が上昇により変化したものでない場合（下降により変化した場合）は、呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２で検知された呼気に含まれるアルコール濃度を無効なものとして表示する（Ｓ１９）。   The breath blowing alcohol detection sensor 12 measures the alcohol concentration in the breath blown by the driver, and the breath temperature change detection unit 16 acquires the breath temperature detected by the breath temperature detection sensor 14 at a constant cycle (S15). It is determined whether or not the expiration temperature detector 16 has detected a temperature change from the initial value T0 to a predetermined value ΔT within a predetermined time t (S16). If no temperature change equal to or greater than the predetermined value T0 is not detected, the process returns to S15 assuming that there is no sufficient exhalation. When a temperature change equal to or greater than the predetermined value ΔT is detected, it is determined whether or not the temperature change has changed due to the increase (S17). If the temperature change has changed due to the rise, the alcohol concentration contained in the breath detected by the breath blowing alcohol detection sensor 12 is displayed as effective (S18). If the temperature change is not changed due to the rise (if changed due to the drop), the alcohol concentration contained in the breath detected by the breath blowing alcohol detection sensor 12 is displayed as invalid (S19).

従来のマウスピース等を用いずに被測定者が吹きかけた呼気を被測定者の口と接触せずに取得する形式の呼気アルコール検知装置では、呼気の吹きかけ方を考慮していないため、風船やエアーダスター等を用いて実際に人が呼気を吹きかけたようになりすますことが可能である。実際に人が吹きかけた呼気であるかどうかを判断するためには、風量センサ、呼気成分検知センサ、吸い込み検知装置等が別途必要となり、装置の複雑化とコスト高を招く。   The breath alcohol detection device of the type that acquires the breath exhaled by the subject without using the mouthpiece or the like without contacting the mouth of the subject does not consider how to exhale. Using an air duster or the like, it is possible to impersonate the person as if they were blowing exhalation. In order to determine whether or not the breath is actually blown by a person, an air volume sensor, an exhalation component detection sensor, an inhalation detection device, and the like are separately required, resulting in complexity of the device and high cost.

また、従来の呼気アルコール検知装置では呼気の吹きかけ方によっても検知する値が異なる。すなわち、図３に示すような通常の口１００の形状に比べて、図４に示すように口１００をすぼめたままで、呼気を「ふぅーっ」と吹きかけた場合は、被測定者の体内に含まれるアルコールが十分に呼気に含まれないことになり、正確な測定が難しくなる。   In the conventional breath alcohol detection device, the value to be detected varies depending on how the breath is blown. That is, in the case where the breath 100 is blown out with the mouth 100 depressed as shown in FIG. 4, compared with the normal mouth 100 shape as shown in FIG. The contained alcohol will not be sufficiently contained in exhaled breath, making accurate measurement difficult.

一方、従来のマウスピース等を用いて被測定者の口と接触しつつ呼気を取得する形式の呼気アルコール検知装置では、呼気を吹き込み、最後に吸い込むことで呼気と判断する。あるいは、呼気に含まれる成分（酸素、二酸化炭素）や呼気の風量を検知して人の呼気と判断する。そのため、呼気成分検知センサ、吸い込み検知装置、風量センサ等が別途必要となり、装置の複雑化とコスト高を招く。加えて、被測定者はマウスピースを口にくわえる必要があるため、衛生的に問題がある。   On the other hand, in an exhaled alcohol detection device of a type that acquires exhalation while contacting the measurement subject's mouth using a conventional mouthpiece or the like, exhalation is blown and finally inhaled is determined. Alternatively, a component (oxygen, carbon dioxide) contained in exhaled air or the volume of the exhaled air is detected to determine human exhalation. For this reason, an exhalation component detection sensor, an inhalation detection device, an air volume sensor, and the like are separately required, resulting in a complicated device and high cost. In addition, since the person to be measured needs to hold the mouthpiece in his / her mouth, there is a hygienic problem.

一方、本実施形態においては、呼気の吹きかけ方を考慮して呼気中のアルコール濃度を検知する。すなわち、図５に示すように、被測定者が口１００を開いて呼気を「はぁーっ」と吹きかけた場合は、肺から出た暖かい呼気の吹きかけにより検知温度が上昇する。この場合、被測定者の体内に含まれるアルコールが十分に呼気に含まれることになり、正確な測定が可能となる。一方、図４に示すように、被測定者が口１００をすぼめて呼気を「ふぅーっ」と吹きかけた場合は、口で勢い付けられた呼気が吹きかけられることにより検知温度が下降するが、人が呼気を吹きかけたようになりすまそうとして風船等を用いて空気を吹きかけた場合も同様に検知温度が下降する。   On the other hand, in the present embodiment, the alcohol concentration in the exhalation is detected in consideration of how to exhale. That is, as shown in FIG. 5, when the person to be measured opens the mouth 100 and blows exhalation “Haaa”, the detected temperature rises due to the blowing of warm exhalation from the lungs. In this case, alcohol contained in the body of the measurement subject is sufficiently contained in exhaled breath, and accurate measurement is possible. On the other hand, as shown in FIG. 4, when the person to be measured squeezes the mouth 100 and blows exhalation “Foot”, the detection temperature drops due to the exhalation expelled from the mouth, Similarly, when the air is blown using a balloon or the like to impersonate a person as if blowing an exhalation, the detected temperature also decreases.

そのため、本実施形態では上記点に着目し、呼気温度変化検知部１６及び呼気判断部１８は呼気温度検知センサ１４で検知した温度を一定周期で取得し、呼気温度検知センサ１４で計測した温度が呼気によって一定時間内に下がった場合は、呼気判断部１８は、図４に示すように被測定者が口１００をすぼめて呼気を「ふぅーっ」と吹きかけたのか、風船等を用いて人が呼気を吹きかけたようになりすましたのか判別が付かないと判断して、呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２により検知されたアルコール濃度を無効なものとする。   Therefore, in the present embodiment, paying attention to the above points, the expiration temperature change detection unit 16 and the expiration determination unit 18 acquire the temperature detected by the expiration temperature detection sensor 14 at a constant period, and the temperature measured by the expiration temperature detection sensor 14 is When the expiration falls within a certain period of time due to expiration, the expiration judgment unit 18 uses a balloon or the like to determine whether the person to be measured squeezes the mouth 100 and blows expiration as shown in FIG. It is determined that it is not possible to determine whether or not the person has impersonated exhalation, and the alcohol concentration detected by the exhalation alcohol detection sensor 12 is invalidated.

一方、呼気温度検知センサ１４で計測した温度が呼気によって一定時間内に上がった場合は、呼気判断部１８は、図５に示すように被測定者が口１００を開いて呼気を「はぁーっ」と吹きかけたと判断して、呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２により検知されたアルコール濃度を被測定者の呼気に含まれるアルコール濃度として有効なものとする。   On the other hand, when the temperature measured by the expiration temperature detection sensor 14 rises within a certain time due to expiration, the expiration determination unit 18 opens the mouth 100 as shown in FIG. The alcohol concentration detected by the breath blowing alcohol detection sensor 12 is effective as the alcohol concentration contained in the breath of the measurement subject.

このため、本実施形態では、被測定者の体内に含まれるアルコールを十分に呼気に含ませて精度良く検知することができる。また、風船等を用いたなりすましを防止することができる。さらに、呼気成分検知センサ、吸い込み検知装置、風量センサ等の装置は不要となり装置の簡便化と低コスト化を達成することができる。加えて、本実施形態では、呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２は、測定者が吹きかけた呼気を被測定者の口と接触せずに取得するため、マウスピース等を用いる接触式の装置に比べて被測定者が測定を受けることが容易であり、衛生的なものとできる。また、本実施形態では、再計測を行うたびに、呼気温度検知センサ１４のキャリブレーションを実施するため、より正確に呼気の温度変化を検知することができる。   For this reason, in the present embodiment, alcohol contained in the body of the measurement subject can be sufficiently detected in the exhaled breath and accurately detected. Further, spoofing using a balloon or the like can be prevented. Furthermore, devices such as an exhalation component detection sensor, an inhalation detection device, and an air volume sensor become unnecessary, and the device can be simplified and the cost can be reduced. In addition, in the present embodiment, the breath-blowing alcohol detection sensor 12 acquires the breath breathed by the measurer without contacting the measurement subject's mouth, and therefore, compared to a contact-type device using a mouthpiece or the like. It is easy for the person to be measured to take measurements, and it can be hygienic. In the present embodiment, since the expiration temperature detection sensor 14 is calibrated every time re-measurement is performed, the temperature change of the expiration can be detected more accurately.

以下、本発明の第２実施形態について説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係る呼気アルコール検知装置の構成を示すブロック図である。図６に示すように、本実施形態の呼気アルコール検知装置１０ｂでは、呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２、呼気温度検知センサ１４、呼気温度変化検知部１６、呼気判断部１８、及び計測完了判断部２０に加えて、カメラセンサ２２及びドライバー口検出装置２４を備えている。   Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the breath alcohol detection device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, in the breath alcohol detection device 10b of the present embodiment, the breath blowing alcohol detection sensor 12, the breath temperature detection sensor 14, the breath temperature change detection unit 16, the breath determination unit 18, and the measurement completion determination unit 20 In addition, a camera sensor 22 and a driver mouth detection device 24 are provided.

カメラセンサ２２は、ドライバーの顔全体又は口付近を撮像するためのものである。カメラセンサ２２は、ドライバーの顔向きや閉眼等を監視するためのドライバーモニタ用のカメラセンサを適用することができる。   The camera sensor 22 is for imaging the entire face of the driver or the vicinity of the mouth. The camera sensor 22 may be a driver monitor camera sensor for monitoring the driver's face orientation, closed eyes, and the like.

ドライバー口検出装置２４は、カメラセンサ２２により撮像されたドライバーの画像により、ドライバーが呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２に呼気を吹きかける時の口の形状を検知するためのものである。カメラセンサ２２及びドライバー口検出装置２４は、吹きかけ方検知手段として機能する。   The driver mouth detection device 24 is for detecting the shape of the mouth when the driver blows the breath blowing alcohol detection sensor 12 from the driver image taken by the camera sensor 22. The camera sensor 22 and the driver mouth detection device 24 function as a spraying manner detection unit.

次に、図７及び８を参照して、本実施形態の呼気アルコール検知装置の動作について説明する。図７に示すように、本実施形態のステップＳ２１〜Ｓ２６においては、図２に示す上記第１実施形態のステップＳ１１〜Ｓ１６が同様に行われる。   Next, the operation of the breath alcohol detection device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, in steps S21 to S26 of the present embodiment, steps S11 to S16 of the first embodiment shown in FIG. 2 are similarly performed.

本実施形態では、図８に示すように、ステップＳ２１〜Ｓ２６と並行して、ドライバー口検出装置２４は、カメラセンサ２２により撮像されたドライバーの顔全体又は口付近の映像を取得する（Ｓ２７）。ドライバー口検出装置２４は、カメラセンサ２２のカメラ画像からドライバーの口部分を検出する（Ｓ２８）。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8, in parallel with steps S21 to S26, the driver mouth detection device 24 acquires an image of the entire face of the driver or near the mouth imaged by the camera sensor 22 (S27). . The driver mouth detection device 24 detects the mouth portion of the driver from the camera image of the camera sensor 22 (S28).

ドライバー口検出装置２４が、ドライバーの口の形状を図５に示すような口１００を開いて呼気を「はぁーっ」と吹きかけた形状であると判断したときは（Ｓ２９）、呼気判断部１８は、ステップＳ２６における呼気の温度変化検知時刻と口が開いたことを検知した時刻とを比較する（Ｓ３０）。   When the driver mouth detecting device 24 determines that the shape of the driver's mouth is a shape in which the mouth 100 is opened as shown in FIG. 5 and the exhalation is sprayed “Haaa” (S29), the expiration judgment unit 18 Compares the expiration temperature change detection time in step S26 with the time when the mouth is detected to be opened (S30).

呼気判断部１８は、一定時間ｔ内の呼気の温度変化と口が開いたことを検知した時刻とが、例えば時刻差Δｔ以内といった同等のタイミングであるときは（Ｓ３１）、呼気吹きかけ確認フラグをＯＮにする（Ｓ３２）。一方、ドライバー口検出装置２４が、ドライバーの口の形状が呼気を「はぁーっ」と吹きかけた形状でないと判断したときや（Ｓ２９）、ドライバー口検出装置２４が、ドライバーの口の形状が呼気を「はぁーっ」と吹きかけた形状であると判断したときでも、呼気判断部１８が、一定時間ｔ内の呼気の温度変化と口が開いたことを検知した時刻とが、例えば時刻差Δｔを超えた同等のタイミングでないと判断したときは（Ｓ３１）、呼気判断部１８は、呼気吹きかけ確認フラグをＯＦＦにする（Ｓ３３）。   When the expiration temperature change within a certain time t and the time when the mouth is detected are at the same timing, for example, within the time difference Δt (S31), the expiration determining unit 18 sets an expiration blowing confirmation flag. Turn on (S32). On the other hand, when the driver mouth detection device 24 determines that the shape of the driver's mouth is not the shape in which the exhalation is blown (S29), the driver mouth detection device 24 determines that the shape of the driver's mouth is the expiration. Even when it is determined that the shape is sprayed with “Haaa”, the expiration determination unit 18 detects, for example, a time difference Δt between the temperature change of expiration within a predetermined time t and the time when the mouth is opened. When it is determined that it is not the same timing exceeding (S31), the expiration determining unit 18 turns off the expiration blowing confirmation flag (S33).

図７に戻り、呼気判断部１８は、呼気吹きかけ確認フラグがＯＮの場合は、以下のステップＳ３５において、上記第１実施形態の図１のステップ１７と同様の処理を行う。すなわち、Ｔ０に比べて一定時間ｔ内の温度変化がΔＴ以上の温度上昇による変化であるときは（Ｓ３５）、呼気判断部１８は当該呼気を人の呼気であると判断し、呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２で検知された呼気に含まれるアルコール濃度を有効なものとして表示する（Ｓ３６）。   Returning to FIG. 7, when the exhalation blowing confirmation flag is ON, the exhalation determination unit 18 performs the same processing as step 17 of FIG. 1 of the first embodiment in the following step S <b> 35. That is, when the temperature change within a predetermined time t compared to T0 is a change due to a temperature increase equal to or greater than ΔT (S35), the expiration determination unit 18 determines that the expiration is a person's expiration, and exhales alcohol The alcohol concentration contained in the expiration detected by the detection sensor 12 is displayed as effective (S36).

もし、Ｔ０に比べて一定時間ｔ内の温度変化がΔＴ以上の温度上昇による変化ではない場合は（Ｓ３５）、呼気判断部１８は当該呼気を人の呼気であると判別できないと判断し、呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２での検知されたアルコール濃度は無効としてドライバーに通知する（Ｓ３７）。   If the temperature change within a predetermined time t compared to T0 is not a change due to a temperature increase of ΔT or more (S35), the expiration determining unit 18 determines that the expiration cannot be determined as human expiration, and the expiration The alcohol concentration detected by the spray alcohol detection sensor 12 is notified to the driver as invalid (S37).

さらに、呼気判断部１８は、呼気吹きかけ確認フラグがＯＦＦの場合は、呼気判断部１８は当該呼気を人の呼気ではないと判断し、呼気吹きかけ式アルコール検知センサ１２での検知されたアルコール濃度は無効としてドライバーに通知する（Ｓ３７）。   Further, when the exhalation blowing confirmation flag is OFF, the exhalation judgment unit 18 judges that the exhalation is not a person's exhalation, and the alcohol concentration detected by the exhalation blowing alcohol detection sensor 12 is The driver is notified as invalid (S37).

呼気判断部１８は、呼気吹きかけ確認フラグがＯＮの場合はＯＦＦとする（Ｓ３８）。   The exhalation determination unit 18 turns OFF when the exhalation blowing confirmation flag is ON (S38).

本実施形態においては、カメラセンサ２２及びドライバー口検出装置２４によりドライバーの口の形状を検出するため、より確実にドライバーの呼気の吹きかけ方を確認することができ、呼気吹きかけ時の不正を、例えば無人の装置であっても防止することができる。また、本実施形態においては、カメラセンサ２２及びドライバー口検出装置２４に、ドライバーの顔向きや閉眼等を監視するためのドライバーモニタ用のカメラセンサやＥＣＵを適用することにより、呼気アルコール検知装置１０ｂをより低コストで構成することができる。   In the present embodiment, since the shape of the driver's mouth is detected by the camera sensor 22 and the driver mouth detecting device 24, it is possible to more surely confirm how the driver breathes, and for example, Even unmanned devices can be prevented. Further, in the present embodiment, by applying a camera sensor or ECU for driver monitoring for monitoring the driver's face direction, eyes closed, etc. to the camera sensor 22 and the driver mouth detection device 24, the breath alcohol detection device 10b. Can be configured at a lower cost.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、車載の呼気アルコール検知装置を中心に説明したが、本発明の呼気アルコール検知装置は車載の装置に限定されず、種々の用途に適用可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the in-vehicle breath alcohol detection device has been mainly described. However, the breath alcohol detection device of the present invention is not limited to the in-vehicle device, and can be applied to various applications.

第１実施形態に係る呼気アルコール検知装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the breath alcohol detection apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る呼気アルコール検知装置の動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the breath alcohol detection apparatus which concerns on 1st Embodiment. 呼気を吐く際の口の形を示す図である。It is a figure which shows the shape of the mouth at the time of exhaling. 呼気を吐く際の口の形を示す図である。It is a figure which shows the shape of the mouth at the time of exhaling. 呼気を吐く際の口の形を示す図である。It is a figure which shows the shape of the mouth at the time of exhaling. 第２実施形態に係る呼気アルコール検知装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the breath alcohol detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る呼気アルコール検知装置の動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the breath alcohol detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る呼気アルコール検知装置の動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the breath alcohol detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０ａ，１０ｂ…呼気アルコール検出装置、１２…呼気吹きかけ式アルコール検知センサ、１４…呼気温度検知センサ、１６…呼気温度変化検知部、１８…呼気判断部、２０…計測完了判断部、２２…カメラセンサ、２４…ドライバー口検出装置、１００…口。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10a, 10b ... Expiration alcohol detection apparatus, 12 ... Expiration blowing type alcohol detection sensor, 14 ... Expiration temperature detection sensor, 16 ... Expiration temperature change detection part, 18 ... Expiration judgment part, 20 ... Measurement completion judgment part, 22 ... Camera sensor 24 ... Driver mouth detection device, 100 ... Mouth.

Claims (4)

被測定者が吹きかけた呼気を前記被測定者の口と接触せずに取得する呼気取得手段と、
前記被測定者の呼気の吹きかけ方を検知する吹きかけ方検知手段と、
前記吹きかけ方検知手段が検知した前記被測定者の呼気の吹きかけ方に応じて前記被測定者の呼気中のアルコール濃度を検知するアルコール濃度検知手段と、
を備えた呼気アルコール濃度検知装置。 Exhalation acquisition means for acquiring exhaled breath blown by the measurement subject without contacting the measurement subject's mouth;
A blowing method detecting means for detecting how to breathe the measurement subject,
Alcohol concentration detection means for detecting the alcohol concentration in the exhalation of the measurement subject according to how the exhalation of the measurement subject detected by the blowing method detection means;
Breath alcohol concentration detector. 前記吹きかけ方検知手段は、前記被測定者の呼気の温度を検知することにより前記被測定者の呼気の吹きかけ方を検知する、請求項１に記載の呼気アルコール濃度検知装置。   The breath alcohol concentration detection device according to claim 1, wherein the blowing method detecting unit detects how to breathe the measurement subject by detecting a temperature of the measurement subject's expiration. 前記アルコール濃度検知手段は、前記吹きかけ方検知手段が前記被測定者の呼気吹きかけによる検知温度の下降を検知したときは、検知した当該呼気中のアルコール濃度を無効なものとして取り扱う、請求項２に記載の呼気アルコール濃度検知装置。   The alcohol concentration detection means treats the detected alcohol concentration in the exhaled breath as invalid when the blowing method detection means detects a decrease in the detection temperature due to the subject's breath blowing. The breath alcohol concentration detection apparatus as described. 前記吹きかけ方検知手段は、前記被測定者が呼気を吹きかける時の口の形状を検知することにより前記被測定者の呼気の吹きかけ方を検知する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の呼気アルコール濃度検知装置。   4. The method according to claim 1, wherein the blowing method detecting unit detects a way of blowing the breath of the measurement subject by detecting a shape of a mouth when the measurement subject blows the expiration. 5. Breath alcohol concentration detector.
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