JP2005001572A - 乗員用呼気検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員に不自由な姿勢を強要せずに、乗員保護性能や運転者の視界を妨げることなく、さらに測定対象者以外の乗員の呼気を誤検知してしまうおそれのない乗員用呼気検知装置を提供する。
【解決手段】呼気中の成分を検知するセンサ機構を乗り物に備えた乗員用呼気検知装置において、前記センサ機構７ｄ，７ｅに向けて呼気を吹込むための呼気吹込み部７ｃをシートベルト３のウェビング部に配置した。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体に搭載する乗員の呼気を分析し、乗員の身体状況に応じた処理を行う乗員用呼気検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗員の呼気を分析し処置を行う従来の装置としては、例えば特許文献１のように、運転手前方の内装部品内にアルコール検出装置を取付け、ステアリングホイールの取付け部の上部に配置した呼気吸い込み口から吸引した呼気の第１のアルコール濃度と、インストルメントパネル部に配置した空気吸い込み口から吸引した空気の第２のアルコール濃度との偏差を得ることにより、初期ドリフト及び過度ドリフトの影響を受けず誤差のない高精度の検出を行うアルコール濃度検出装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２２５２０４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の検知装置は、以下の点で問題点を有している。
（１）ドライバーがアルコールセンサに近づかないと正確な測定をすることができなかった。そのため、ドライバーが前記アルコールセンサに近づいた状態で一定の姿勢を保つことを強いることとなり、不自由である。
（２）運転者の前方に装置が設置されていると、乗員保護性能や運転者の視界に影響を与えることがある。
（３）運転者以外の呼気を誤検知する可能性がある。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ドライバーに不自由な姿勢を強要せずに、乗員保護性能や運転者の視界を妨げることなく、さらに測定対象者以外の乗員の呼気を検知してしまう誤検知のおそれのない乗員用呼気検知装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、呼気中の成分を検知するセンサ機構を乗り物に備えた乗員用呼気検知装置において、前記センサ機構に向けて呼気を吹込むための呼気吹込み部をシートベルトのウェビング部に配置している。
また、前記呼気吹込み部を前記シートベルトのタングに設けることにより、シートベルトのウェビング部に配置している。
【０００７】
前記センサ機構を前記シートベルトのタングに内蔵している。
また、前記センサ機構はＣＯ_２を検知するＣＯ_２センサと、ＣＯ_２以外の呼気中の成分を検知する呼気成分センサとを備え、前記ＣＯ_２センサと前記呼気センサの両方に共通の呼気が到達する様、前記呼気吹込み部を共通に設けることもできる。
さらに、前記センサ機構から発する情報を乗員に伝える通知手段を前記シートベルトのタングに備えている。
【０００８】
前記センサ機構からの情報を前記乗り物側の制御装置へ伝達する伝達手段を設けている。
また、前記伝達手段は前記タングとバックルとを嵌合することにより接続可能な結線構造を備え、前記バックルを介して前記乗り物側に設けた制御装置へ前記センサ機構からの情報を伝達することもできる。
【０００９】
前記タングに電源供給バッテリを設け、前記タングのバックルとの嵌合時に、前記バックルを介して前記乗り物側に設けた電源供給装置から前記電源供給バッテリへ給電してもよい。
また、前記伝達手段に無線システムを使用することもできる。
さらに、前記センサ機構がアルコールまたはアルコールが分解されることにより生成する成分を検知するセンサを備えることもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る乗員用呼気検知装置を飲酒運転防止装置に適用した場合の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１に示すように、運転席１にはシートベルト３が設けられている。このシートベルト３は、運転者から見て右上の肩部に設けられたショルダーアンカ４、右下の腰部に設けられた腰外アンカ５、およびセンターピラー２の内部に設けられた図示しない巻取装置を介して取付けられている。ショルダーアンカ４と腰外アンカ５の間には、ウェビング６が掛け渡されている。ウェビング６には、移動可能に設けられたタング７が挿通され、タング７を運転者から見て左下の腰部に設けられたバックル８に嵌合することにより乗員がシートに拘束されるようになっている。
【００１２】
本発明の呼気検知装置の呼気吸込み部は、シートベルト３のウェビング部に配置することができる。図２及び図３は、呼気吸込み部をウェビング部の特にタング７に設けた構成を示しており、以下これについて説明する。
【００１３】
タング７は、主にウェビング６をタング７の基端部に挿通する本体部７ａと、該本体部７ａの基端部と反対側の先端部に設けられバックル８と嵌合する嵌合部７ｂで構成されている。本体部７ａは略四角形状に形成されており、前記先端部側には、呼気吹込み口（呼気吹込み部）７ｃと、本体部７ａの内部に呼気吹込み口７ｃを介して外気と連通する空間７ｊが設けられている。空間７ｊには、アルコールセンサ７ｄ、およびＣＯ_２センサ７ｅが併設されている。アルコールセンサ７ｄは、呼気中のアルコール濃度を検知するために取付けられており、ＣＯ_２センサ７ｅは、息がきちんと吹きかけられたことを確認するために取付けられている。
【００１４】
呼気の吹込み口７ｃは、図３に示すように、本体部７ａの前記先端部の幅方向左側に１つだけ形成されており、ＣＯ_２センサ７ｅとアルコールセンサ７ｄの両方に同じ呼気がかかるようになっている。センサ７ｄ，７ｅの位置は、呼気吹込み口７ｃの位置とはずれており、本体部７ａの前記先端部の幅方向右側に配設されている。このような配置にすることにより、吹込み口７ｃからセンサ７ｄ，７ｅに息が直接かかることがなくなり、センサ温度が下がりセンサ７ｄ，７ｅの検出性能が低下するのを防止することができる。
【００１５】
本体部７ａの表面部には、図２に示すように、スピーカ７ｇやディスプレイ７ｈが装着されており、センサ７ｄ，７ｅのウォーミングアップの完了、測定終了の合図、および測定結果などを運転手に随時知らせることができるようになっている。この表示装置としては、光の点灯等を用いることもできる。
その他、本体部７ａには、本体部７ａの側部に設けられ装置の起動をコントロールするための検知装置起動スイッチ７ｆや、図４に示すように、飲酒判定コントローラ７ｋ、および電源供給バッテリ７ｌが設けられている。
【００１６】
嵌合部７ｂには、コネクタ７ｉが設けられ、バックル８には、コネクタ８ａが設けられている。これらのコネクタ７ｉ，８ａは、タング７とバックル８の嵌合時に一緒に連結されるようになっている。シートベルト３の装着時には、検知結果がバックル８のコネクタ８ａを介して車体側のエンジンコントローラ等に伝達されるとともに、タング７の内部の飲酒判定装置に車体側から電源が供給され、充電ができるようなシステムが構成されている。
【００１７】
次に、上述の構成による乗員用呼気検知装置の動作について、図４および図５を用いて説明する。
（１）運転手は、シートベルト３を装着する際に、タング７の検知装置起動スイッチ７ｆを押し、装置を起動させる。
（２）センサ７ｄ，７ｅのウォーミングアップが完了するまではスピーカ７ｇまたはディスプレイ７ｈから「準備中」の案内が発せられる。
（３）センサ７ｄ，７ｅのウォーミングアップが完了した後、「準備完了、吹込み開始」の案内が発せられる。
【００１８】
（４）運転席の乗員は、タング７を口もとに近づけ、呼気吹込み口７ｃに息を吹きかける。
（５）呼気吹込み口７ｃから吹込まれた呼気は、空間７ｊに充満し、ＣＯ_２センサによりＣＯ_２の検出量がしきい値か否か判定を行う。
（６）ＣＯ_２の検出量がしきい値に満たない時はスピーカ７ｇまたはディスプレイ７ｈから「吹き込み続行」の案内が発せられる。ＣＯ_２センサ７ｅを用いる事により単なる風などの呼気以外の空気が入った場合と区別をする。
【００１９】
（７）ＣＯ_２の検出量がしきい値以上と検知した場合は、スピーカ７ｇまたはディスプレイ７ｈから「吹き込み終了、判定中」の案内が発せられる。
（８）アルコールセンサ７ｄにより、呼気中のアルコール量を検出する。タング７内の飲酒判定コントローラ７ｋで飲酒状況が判定される。
（９）アルコール量がしきい値以上の場合は、スピーカ７ｇまたはディスプレイ７ｈから「判定ＮＧ、再測定」の案内を発する。
【００２０】
（１０）アルコール量がしきい値未満の場合は、スピーカ７ｇまたはディスプレイ７ｈから「判定ＯＫ、シートベルト装着」の案内を発する。
（１１）運転席１の乗員は、シートベルト３を装着し、タング７をバックル８に嵌合させる。
（１２）規定時間内にシートベルト３が装着されない場合は、再度スピーカ７ｇまたはディスプレイ７ｈから「シートベルト装着」の案内を発する。
【００２１】
（１３）シートベルト３が装着されることにより、タング７の嵌合部７ｂがバックル８に嵌合し、タング７のコネクタ７ｉとバックル８のコネクタ８ａが結線される。
（１４）コネクタ７ｉと８ａを介して、タング７内の飲酒判定コントローラ７ｋとエンジンコントローラ（ＥＣＭ）９の間の配線が接続され、判定結果がＥＣＭ９に送信される。また、電源供給バッテリ７ｌに車体側の電源供給装置（例えばバッテリ）１０より充電が行われ、アルコールセンサ７ｄの判定結果がバックル８のコネクタ８ａから車体側のエンジンコントローラ７ｋに発信される。
【００２２】
（１５）アルコールセンサ７ｄの判定結果がＮＧ、つまり「飲酒」と判定された場合、ＥＣＭ９ではエンジンの始動を許可しない設定とし、スピーカ７ｇまたはディスプレイ７ｈから「判定ＮＧ、再測定」の案内を発する。このステップを設けることにより、判定がＮＧにも拘らずシートベルト３を装着した場合に、エンジンの始動を阻止することができる。
（１６）アルコールセンサ７ｄの判定結果がＯＫの場合には、エンジン始動を許可する設定に切り替える。
（１７）検知システムを終了し、電源をＯＦＦにする。
【００２３】
本発明の実施の形態に係る乗員用呼気検知装置では、乗員に不自由な姿勢を強要せずに、乗員保護性能や運転者の視界を妨げることなく、さらに測定対象者以外の乗員の呼気を検知してしまう誤検知のおそれのない、乗員用呼気検知装置を提供することができる。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。例えば、本案ではＥＣＭ９において始動を禁止する方法を用いたが、エンジンの始動にかかわる配線部、例えばＩＧスイッチとスタータモータとの間にリレースイッチを設け、スイッチのＯＮ−ＯＦＦを制御することで同様の効果を得ることができる。このような方法であれば、ＥＣＭ９の設定を変更する必要がないため、出荷後の生産車に対する後付けも容易に行うことができる。
【００２５】
また、本案ではエンジンの始動を不可能としたが、シフト・バイ・ワイヤ等のＸ・バイ・ワイヤを搭載している車両であれば、エンジン始動は許可するが、発進を不能にするシステムにすることもできる。このようなシステムであれば、飲酒している場合でも、エアコン等の電装品だけを稼動させることができる。
【００２６】
図６は、シフト・バイ・ワイヤ搭載車における構成例を示している。運転手は、シフト操作スイッチ１１によりシフトポジションを選択し、シフトポジションに応じた電気信号をシフトコントローラ１２に入力するようになっている。シフトコントローラは、シフトアクチュエータ１３に対して制御信号を出力するようになっており、シフトチェンジを行うことができる。このようなシフト・バイ・ワイヤシステムの場合、シフト操作スイッチにかかわらず、アクチュエータに対する制御信号を「Ｐ（パーキング）」に固定することにより、発進を不可能にすることができる。
【００２７】
同様にスロットル・バイ・ワイヤであれば、アクセルペダルの操作にかかわらず、ブレーキ・バイ・ワイヤであれば、ブレーキペダルの操作にかかわらず、発進できないようにアクチュエータを制御することが可能である。ただし、ブレーキアクチュエータを発進できないように制御しても、アクセルを全開にすることができるのであれば、ブレーキ部品に負荷がかかることになる。また、スロットルアクチュエータを発進できないように制御しても、ＡＴ車の場合、シフト位置が「Ｄ（ドライブ）」であれば、多少、前進してしまうので、結局、シフト・バイ・ワイヤによる走行不能制御が一番有効な方法である。
【００２８】
また、上記のように各種コントローラにおいて電子制御的に発進を禁止するのではなく、発進操作にかかわる機械部品（シフトレバーやアクセルペダル等）を機械的にロックすることもできる。最近の自動車には、誤発進防止機能として、ブレーキペダルを踏んでいない場合にはシフトレバーをロックする機構が通常装備されているので、このロック機構を共用すれば、新たな機構を設けずに行うこともできる。
【００２９】
さらに、本案では飲酒判定コントローラ７ｋとＥＭＣ９との通信を有線としたが、Ｂｌｕｅ−ｔｏｏｔｈのような無線システムを用いても良い。無線を用いることで配線部品を廃止して、システムの簡素化・軽量化を図ることができる。
【００３０】
一方、本案では飲酒運転防止が目的であるため、アルコールセンサ７ｄとＣＯ_２センサ７ｅに特定している。しかし、呼気中には体調や健康を判断するのに有用な物質が多く含まれており、例えば、呼気中のアセトンにより糖尿病やダイエット効果を分析したり、呼気中の水素により消化器系の働きを推定することができる。これらの物質を測定することができる各種センサをタング７に組み込むことも考えられる。本案と同様なシステム構成を利用することにより、車両側では乗員の健康状態を把握することが可能となり、乗員の身体状況に応じた処理を行うシステムを構築することができる。
【００３１】
例えば、健康状態が良くないと判断した場合には、以下のような処理を行うシステムが考えられる。
（１）スピーカやディスプレイを介した健康状態の通知
（２）乗員に負担をかけないための走行制御（マイルドな変速制御およびオートクルーズ制御、速度リミット等）
（３）ナビゲーションによる近隣の病院案内
（４）乗員をリラックスさせるための機能（オーディオ制御（選曲や音量等）、空調制御、芳香剤の放出、マッサージ機能等）
（５）身体状況に応じた安全装置の制御モード（エアバッグの展開、シートベルトの巻き込み等）
【００３２】
また、本案ではセンサの性能劣化を防ぐため、呼気吹込み口７ｃとセンサ７ｄ，７ｅとの位置関係をずらし、呼気が直接センサ７ｄ，７ｅにかからない構造としたが、図９のように仕切り板７ｍを設けることにより、より防止効果が高まると共に内部空間７ｊをコンパクト化することができる。
【００３３】
【発明の効果】
上述の如く、本発明は、呼気中の成分を検知するセンサ機構を乗り物に備えた乗員用呼気検知装置において、前記センサ機構に向けて呼気を吹込むための呼気吹込み部をシートベルトのウェビング部に配置しているので、着座状態で呼気吹込み部を口元に容易に近づけることができ、乗員に不自由な姿勢を強要することなく、楽な姿勢での検査が可能となる。
【００３４】
前記呼気吹込み部を前記シートベルトのタングに設けることにより、シートベルトのウェビング部に配置しているので、乗員がシートベルトを装着するときに手にするタングで検知を行うことにより、乗員の操作性を向上することができる。また、タングを介して呼気吹込み部を設けることにより、ウェビングの強度を低下させることなく呼気吹込み部を設置することができる。さらに、部品点数を削減することができる。
【００３５】
また、センサ機構と呼気吹込み部の両方をタングに設けることにより、装置をコンパクトにすることができる。また、呼気がセンサ部に届く距離を短縮することができる。
【００３６】
前記センサ機構はＣＯ_２を検知するＣＯ_２センサと、ＣＯ_２以外の呼気中の成分を検知する呼気成分センサとを備え、前記ＣＯ_２センサと前記呼気センサの両方に共通の呼気が到達する様、前記呼気吹込み部を共通に設けているので、呼気中に確実に含まれるＣＯ_２を検知して、吹き込まれたのが呼気であるか否かを判別することができる。また、ＣＯ_２センサのみに呼気を吹き込み、呼気成分センサに別の気体を吹き込むような行為を防止することができる。
【００３７】
さらに、前記センサ機構から発する情報を乗員に伝える通知手段を前記シートベルトのタングに備えているので、顔に近づけて情報を確認しやすい。
【００３８】
前記センサ機構からの情報を前記乗り物側の制御装置へ伝達する伝達手段を設けているので、検知結果により乗員の状態に合わせた様々な制御が可能となる。
【００３９】
前記伝達手段は前記タングとバックルとを嵌合することにより接続可能な結線構造を備え、前記バックルを介して前記乗り物側に設けた制御装置へ前記センサ機構からの情報を伝達しているので、別途伝達配線手段を設ける必要がなく、部品点数および配線の手間を削減することができる。また、装置構造の簡素化が可能である。さらに、不使用時の配線の保持が不要となる。
【００４０】
また、前記タングに電源供給バッテリを設け、前記タングのバックルとの嵌合時に、前記バックルを介して前記乗り物側に設けた電源供給装置から前記電源供給バッテリへ給電しているので、タング内に電池を収納する場合に比べて、取付けなどの自由度が向上する。また、装置のコンパクト化が可能となる。
【００４１】
また、前記伝達手段に無線システムを用いているので、優先で伝達する場合に比べて、取付けなどの自由度が増える。また、配線部品の削減によるシステムの簡素化、軽量化が可能となる。さらに、妊婦や体調不良などのシートベルトができない場合の運転時にも使用することができる。
【００４２】
さらにまた、前記センサ機構がアルコールまたはアルコールが分解されることにより生成する成分を検知するセンサを備えているので、飲酒運転の防止が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る乗員用呼気検知装置を設けた運転席の全体概要図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る乗員用呼気検知装置に使用するタングとバックルの拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る乗員用呼気検知装置のタング本体部の内部を示しており、図２のＡ−Ａ線による断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る乗員用呼気検知装置に使用される機器のブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る乗員用呼気検知装置の動作を表すフローチャートである。
【図６】本発明の変形例に係る乗員用呼気検知装置のブロック図である。
【図７】本発明の他の変形例に係る乗員用呼気検知装置を設けた運転席の全体概要図である。
【図８】本発明の他の変形例に係る乗員用呼気検知装置であって、図７に示す保持体の拡大図である。
【図９】本発明のさらに他の変形例に係る乗員用呼気検知装置に使用するタング又は保持体の内部を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 運転席
２ センターピラー
３ シートベルト
４ ショルダーアンカ
５ 腰外アンカ
６ ウェビング
７ タング
７ａ 本体部
７ｂ 嵌合部
７ｃ 呼気吹込み口（呼気吹込み部）
７ｄ アルコールセンサ
７ｅ ＣＯ_２センサ
７ｆ 起動スイッチ
７ｇ スピーカ
７ｈ ディスプレイ
７ｉ コネクタ
７ｊ 内部空間
７ｋ 飲酒判定コントローラ
７ｌ 電源供給バッテリ
７ｍ 仕切り板
８ バックル
８ａ コネクタ（バックル側）
９ エンジンコントローラ（ＥＣＭ）
１０ 電源供給装置
１１ シフト操作スイッチ
１２ シフトコントローラ
１３ シフトアクチュエータ
１４ 保持体
１５ｃ 呼気吹込み部
１５ｄ，１５ｅ センサ
１５ｇ スピーカ
１５ｈ ディスプレイ
１５ｉ 挿通孔

Claims (10)

1. 呼気中の成分を検知するセンサ機構を乗り物に備えた乗員用呼気検知装置において、前記センサ機構に向けて呼気を吹込むための呼気吹込み部をシートベルトのウェビング部に配置したことを特徴とする乗員用呼気検知装置。
2. 前記呼気吹込み部を前記シートベルトのタングに設けることにより、シートベルトのウェビング部に配置したことを特徴とする請求項１に記載の乗員用呼気検知装置。
3. 前記センサ機構を前記シートベルトのタングに内蔵したことを特徴とする請求項２に記載の乗員用呼気検知装置。
4. 前記センサ機構はＣＯ_２を検知するＣＯ_２センサと、ＣＯ_２以外の呼気中の成分を検知する呼気成分センサとを備え、前記ＣＯ_２センサと前記呼気センサの両方に共通の呼気が到達する様、前記呼気吹込み部を共通に設けたことを特徴とする請求項３に記載の乗員用呼気検知装置。
5. 前記センサ機構から発する情報を乗員に伝える通知手段を前記シートベルトのタングに備えたことを特徴とする請求項３に記載の乗員用呼気検知装置。
6. 前記センサ機構からの情報を前記乗り物側の制御装置へ伝達する伝達手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載の乗員用呼気検知装置。
7. 前記伝達手段は前記タングとバックルとを嵌合することにより接続可能な結線構造を備え、前記バックルを介して前記乗り物側に設けた制御装置へ前記センサ機構からの情報を伝達することを特徴とする請求項６に記載の乗員用呼気検知装置。
8. 前記タングに電源供給バッテリを設け、前記タングのバックルとの嵌合時に、前記バックルを介して前記乗り物側に設けた電源供給装置から前記電源供給バッテリへ給電することを特徴とする請求項３に記載の乗員用呼気検知装置。
9. 前記伝達手段が無線システムであることを特徴とする請求項６に記載の乗員用呼気検知装置。
10. 前記センサ機構がアルコールまたはアルコールが分解されることにより生成する成分を検知するセンサを備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の乗員用呼気検知装置。

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