JP2005096663A - Drunk driving prevention device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車、電車、船、飛行機などの乗物に後付けできる飲酒運転防止装置に関し、観光バス、タクシー、長距離トラックなどの営業車に好適に適用される発明である。 The present invention relates to a drunk driving prevention device that can be retrofitted to vehicles such as automobiles, trains, ships, and airplanes, and is an invention that is suitably applied to commercial vehicles such as sightseeing buses, taxis, and long-distance trucks.
乗客を運搬するタクシーや観光バス、或いは昼夜を通して運転される長距離トラックなどでは、自動車事故の未然防止が極めて重要であり、万が一にも飲酒運転や酒気帯び運転があってはならない。そのため、運行管理者には、確実に、社員の酒気帯び運転を防止する人事管理上の厳しい責任が課されている。 For taxis, tourist buses, and long-distance trucks that drive throughout the day and night, it is extremely important to prevent car accidents, and there should be no drunk driving or drunk driving. As a result, strict managerial responsibilities are imposed on operation managers to ensure that employees do not drive drunk.
ところで、かかる飲酒運転を未然防止する装置として、古くから各種の発明が提案されている（特許文献１〜１０）。
しかしながら、何れの発明も有効性に欠ける面があった。先ず、上記の発明の殆どは、運転者の呼気を運転開始時に吸気ポンプで吸収する構成であるため、検出感度が低いという問題点がある。ここで、無理にアルコールセンサの感度を上げると、運転者以外の乗客（酒気を帯びた乗客）のアルコールに反応してしまい誤動作が避けられないという問題がある。 However, each invention has a lack of effectiveness. First, most of the above-described inventions have a problem that the detection sensitivity is low because the breath pump of the driver is absorbed by the intake pump at the start of driving. Here, if the sensitivity of the alcohol sensor is increased forcibly, there is a problem that malfunctions cannot be avoided because the alcohol sensor reacts with the alcohol of passengers other than the driver (passenger passengers).
一方、アルコールセンサに運転者の呼気を吹き当てる構成も提案されているが（特許文献１〜３）、不正操作による違法運転の可能性があるなど、まだまだ機器構成上の完成度に欠けている。しかも、これらの構成は、そもそも購入後の自動車に後付けできるものではないという致命的な欠点がある。すなわち、バスやトラックは極めて高価であるところ、単に、運行管理者の責任を果たすためだけに、新たに営業車を購入するとは考えられず、したがって、上記特許文献に記載の提案は、飲酒運転防止に関して現実性に欠けている。
On the other hand, a configuration in which the driver's breath is blown against the alcohol sensor has also been proposed (
また、上記の各提案は、一般の乗用車を対象としており、営業車を全く意図していないが、飲酒運転防止装置は営業車にこそ必要であり、一般の乗用車なら運転者のモラルに任せれば足りる。すなわち、乗客や重要な貨物を運搬しない一般の運転者なら、携帯用のアルコールチェック製品を使用して自己のアルコール濃度を把握すれば足り、その後の判断は各自に委ねたら良い。 In addition, each of the above proposals is intended for ordinary passenger cars and is not intended for commercial vehicles at all.However, drunk driving prevention devices are necessary for commercial vehicles, and if ordinary passenger vehicles are left to the driver's morals. It ’s enough. In other words, if it is a general driver who does not carry passengers or important cargoes, it is sufficient to use a portable alcohol check product to grasp his / her alcohol concentration, and the subsequent determination may be left to the individual.
更にまた、上記の各提案は、機器の故障に対する対策が施されておらず、この点も重大な欠点である。すなわち、電子回路には故障がつきものであるところ、万一、電子回路上のトラブルで自動車が始動できなくなった場合には、自動車の一般のトラブルと違い、ＪＡＦ（社団法人：日本自動車連盟）等では対応できず、自動車を始動できない弊害は、特に営業車の場合には致命的である。 Furthermore, each of the above proposals does not take measures against equipment failure, and this is also a serious drawback. In other words, electronic circuits are always faulty. If a car fails to start due to a problem with the electronic circuit, JAF (Japan Automobile Federation), etc., unlike ordinary car troubles, etc. In the case of commercial vehicles, the problem that cannot be dealt with and the vehicle cannot be started is fatal.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、営業車を中心として購入済みの乗物にも適用可能であり、高精度にアルコールを検出でき、不正操作の可能性も低い飲酒運転防止装置を提供することを課題とする。また、電子回路のトラブル時にも自動車を始動できる飲酒運転防止装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can be applied to vehicles that have been purchased mainly for commercial vehicles, and can detect alcohol with high accuracy and has low possibility of unauthorized operation. It is an object to provide a driving prevention device. It is another object of the present invention to provide a drunk driving prevention device that can start an automobile even when a trouble occurs in an electronic circuit.
上記の課題を解決するため、本願第１発明は、製造後の乗物に取付け可能に構成された飲酒運転防止装置であって、運転者の吹き付け動作に反応して呼気中のアルコール濃度を検出する検査部と、検査部からの信号を受ける制御回路を内蔵し、直射日光の当らない箇所に配置される本体部とを備え、前記制御回路は、アルコールチェックの異常判定結果に対応して二値的な第１動作が許容される一方、正常判定結果に対応して前記第１動作が禁止される第１回路と、前記第１回路の第１動作に起因して、乗物始動用の通電が禁止される第２回路とを備えている。 In order to solve the above problems, the first invention of the present application is a drunk driving prevention device configured to be attachable to a vehicle after manufacture, and detects alcohol concentration in exhaled breath in response to a driver's blowing operation. An inspection unit and a control circuit for receiving a signal from the inspection unit are incorporated, and a main body unit is disposed in a place not exposed to direct sunlight. The control circuit is binary corresponding to an alcohol determination abnormality determination result. First operation is permitted, while the first circuit is prohibited in response to the normal determination result, and the vehicle starting energization is caused by the first operation of the first circuit. And a prohibited second circuit.
本発明において、運転者の吹き付け動作を確実に検出するため、温度センサ、湿度センサ、圧力センサ、又は、流量センサの何れか一つ、又は一以上を組み合わせて使用するのが好適である。一以上のセンサを組み合わせて使用する場合には、複数個のセンサの出力が同期して変化することによって吹き付け動作を確認できる。 In the present invention, it is preferable to use any one of a temperature sensor, a humidity sensor, a pressure sensor, and a flow rate sensor, or a combination of one or more in order to reliably detect a driver's spraying operation. When one or more sensors are used in combination, the spraying operation can be confirmed by the output of the plurality of sensors changing synchronously.
また、本願第２発明は、製造後の乗物に取付け可能に構成され、コンピュータ回路を搭載した飲酒運転防止装置であって、運転者の呼気吹き付け動作にのみ反応して、呼気中のアルコール濃度を検出する検査手段と、検出したアルコール濃度が所定値を下回る場合だけ、乗物始動用の通電を許可する許可手段とを備え、前記検査手段は、温度センサ及び／又は湿度センサからの信号が、定常時に比べて有意に変化したことに基づいて、運転者の吹き付け動作を検出している。 Further, the second invention of the present application is a drunk driving prevention device configured to be attachable to a vehicle after manufacture, and equipped with a computer circuit, which reacts only to a driver's breath blowing operation to reduce the alcohol concentration in the breath. Inspection means for detecting, and permission means for permitting energization for vehicle start-up only when the detected alcohol concentration is lower than a predetermined value. The inspection means has a signal from the temperature sensor and / or humidity sensor that is stationary. The driver's spraying action is detected based on the fact that it has changed significantly from time to time.
第２発明において、定常時に比べて有意に変化したか否かは、検査動作に先だって検出されたセンサからの信号に基づいて判定されるのが好適である。この場合、定常時の温度や湿度がもともと極端に高い環境下では、数値上の有意な変化がなくても、有意な変化があると擬制するのが好適である。 In the second aspect of the present invention, it is preferable to determine whether or not the change is significant as compared with the steady state based on a signal from a sensor detected prior to the inspection operation. In this case, in an environment where the temperature and humidity at the normal time are originally extremely high, it is preferable to assume that there is a significant change even if there is no significant change in numerical values.
また、第２発明でも、アルコールチェックの異常判定結果に対応して二値的な第１動作が許容される一方、正常判定結果に対応して前記第１動作が禁止される第１回路と、前記第１回路の第１動作に起因して、乗物始動用の通電が禁止される第２回路とを備えているのが好適であり、第１発明の場合に好適な構成は、そのまま第２発明にも妥当する。 Also in the second invention, a first circuit in which a binary first operation is allowed in response to an abnormality determination result of an alcohol check, while the first operation is prohibited in response to a normal determination result; Due to the first operation of the first circuit, it is preferable to include a second circuit in which energization for starting the vehicle is prohibited. In the case of the first invention, the configuration suitable for the second circuit is as it is. Applicable to the invention.
以上説明した本発明によれば、購入済みの乗物にも適用可能であり、高精度にアルコールを検出でき、不正操作の可能性も低い飲酒運転防止装置を実現できる。 According to the present invention described above, a drunk driving prevention apparatus that can be applied to a purchased vehicle, can detect alcohol with high accuracy, and has low possibility of unauthorized operation can be realized.
以下、実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１（ａ）は、実施例に係る飲酒運転防止装置ＥＱＵの外観状態を図示したものである。図示の通り、この装置ＥＱＵは、本体部１とベース板２とが一体化され、自動車の運転席のフロアーに取り付けられるようになっている。なお、フロアーへの取り付けは、ボルト／ナットを使用しても良いが、ベース板２の裏面に貼着した両面接着層を利用するのが簡易的である。
Embodiments of the present invention will be described below based on examples. Fig.1 (a) illustrates the external appearance state of the drunk driving prevention apparatus EQU which concerns on an Example. As shown in the figure, the apparatus EQU is configured such that the
本装置ＥＱＵの本体部１は、自動車バッテリからの電圧を利用して動作するが、その頂面には、各種センサを内蔵して呼気の吹き込みを受ける検査部ＨＮと、アルコールチェック時に操作される検査ボタンＢＴと、アルコール濃度の検査結果を示す報知ランプＰＬとが現われている。ここで、検査部ＨＮは、適度な強度で巻き取り方向に付勢されており（図１（ｂ）参照）、使用時にのみ引き出され、通常は、図示の状態に巻き取られている。なお、検査ボタンＢＴは跳ね返り型スイッチであり、報知ランプＰＬは赤色と緑色に発光可能な二色ＬＥＤである。
The
ところで、検査部ＨＮの最大引き出し長さは１ｍ程度であるので、本装置ＥＱＵを、右ハンドル車の運転席右側のフロワーに設置しておけば（左ハンドル車では運転席左側フロワー）、運転者以外の者が検査部ＨＮに息を吹き込むことはできない。このように、本装置ＥＱＵは、運転席のフロアーに取り付けられ、しかも、検査部ＨＮが本体部１に強制的に巻き取られているので、直射日光を受けることがなく、温度センサや湿度センサは、運転席の温度や湿度を正確に計測することができる。
By the way, since the maximum pull-out length of the inspection unit HN is about 1 m, if the apparatus EQU is installed in the floor on the right side of the driver's seat of the right-hand drive vehicle (the driver's seat left side floor for the left-hand drive vehicle), the driver No one can breathe into the inspection unit HN. Thus, since this apparatus EQU is attached to the floor of the driver's seat and the inspection part HN is forcibly wound around the
また、本体部１の頂面には、スライドスイッチＳＷ０の上面を操作不能に覆う剥離シート３が貼着されている。スライドスイッチＳＷ０は、図２に示す通り、本装置ＥＱＵの故障時などに、本装置ＥＱＵを自動車から切り離すためのスイッチであり、一度剥離すると二度と貼着できない剥離シート３で覆われている。なお、剥離シート３は、必ずしも、スライドスイッチＳＷ０全体を覆う必要はなく、図１（ｃ）のように、スライド操作が不能となるように貼着したのでも良い。
In addition, a
図２は、本体部１に収容された制御回路４の回路図を図示したものである。図示の通り、この制御回路４は、第１コネクタＣＮ１，ＣＮ１を通して検査部ＨＮと接続されており、ヒータ電源ＶＨ及び電源電圧ＶＣを検査部ＨＮに供給する一方、検査部ＨＮからは、アルコールセンサ出力ＶＯ、温度センサ出力Ｖ１、及び湿度センサ出力Ｖ２を受けている。
FIG. 2 is a circuit diagram of the
図３は、検査部ＨＮに内蔵されたアルコールセンサＲＳの接続構成を示したものである。この実施例では、ガス（ここではエタノール）が、酸化物半導体の表面で吸着反応して電気的抵抗が変化することを利用する「表面制御型半導体ガスセンサ」を使用している。なお、酸化物半導体としては、ＳｎＯ２やＺｎＯなどのｎ型半導体が用いられる。 FIG. 3 shows a connection configuration of the alcohol sensor RS built in the inspection unit HN. In this embodiment, a “surface-controlled semiconductor gas sensor” that utilizes the fact that gas (ethanol in this case) undergoes an adsorption reaction on the surface of an oxide semiconductor and changes its electrical resistance is used. Note that an n-type semiconductor such as SnO 2 or ZnO is used as the oxide semiconductor.
表面制御型半導体ガスセンサは、所定温度に加熱しておく必要があるので、本体部１からヒータ電源ＶＨを受けて、アルコールセンサＲＳを所定温度に加熱している。また、アルコールセンサＲＳに直列に負荷抵抗ＲＬが接続されており、本体部１から受けた電源電圧ＶＣを分圧して出力電圧ＶＯとしている。アルコールセンサＲＳは、呼気中のエタノール濃度が高まるほど抵抗値が低下するので、出力電圧ＶＯはエタノール濃度に対応して増加することになる。なお、本実施例では、ヒータ電源ＶＨと電源電圧ＶＣを別々に供給しているが、同一電圧で動作可能なアルコールセンサＲＳを使用して、１つの電源を共用するのが好適である。
Since the surface control type semiconductor gas sensor needs to be heated to a predetermined temperature, the alcohol sensor RS is heated to a predetermined temperature by receiving the heater power source V H from the
温度センサや湿度センサも、公知のセンサを使用可能であるが、この実施例では、温度センサとしてはサーミスタを使用し、湿度センサとして「インピーダンス変化センサ」を使用している。ここで、インピーダンス変化センサとは、電解質、高分子、金属酸化物（セラミック）など、湿度によって電気抵抗が変化するものを意味する。 As the temperature sensor and the humidity sensor, known sensors can be used, but in this embodiment, a thermistor is used as the temperature sensor and an “impedance change sensor” is used as the humidity sensor. Here, the impedance change sensor means a substance whose electrical resistance changes depending on humidity, such as an electrolyte, a polymer, and a metal oxide (ceramic).
図２に戻って説明を続けると、本体部１に内蔵された制御回路４は、第２コネクタＣＮ２を通して本体部１頂面の検査ボタンＢＴと報知ランプＰＬに接続されている。また、制御回路４は、第３コネクタＣＮ３を通して、自動車の電気回路とも接続されている。具体的には、制御回路４は、自動車のバッテリＥの出力端子と、グランド端子Ｇと、及びスタートスイッチＳＷ１の出力端子とに、それぞれ接続されている。また、制御回路４から自動車のイグニッション回路５に対して、直流電圧が出力されている。
Referring back to FIG. 2, the
図２に示すように、制御回路４の回路基板は、スタートスイッチＳＷ１とイグニッション回路５との配線を切断し、その間（Ａ−Ａ’間）に配置する必要がある。そのため、本実施例では、自動車のヒューズボックスからヒューズを除去し、ヒューズボックスの入力端子Ａから制御回路４への入力配線ＬＩＮを引出し、制御回路４の出力配線ＬＯＵＴをヒューズボックスの出力端子Ａ’に接続している。なお、ヒューズボックスから取り出したヒューズＨＵは、本体部１のヒューズボックス６（図１）に装着している。
As shown in FIG. 2, the circuit board of the
続いて、図２に示す制御回路４の回路構成について説明する。この制御回路４は、ワンチップマイコン７と、通電制御回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）と、電源部９とを中心に構成されている。ワンチップマイコン７には、ＣＰＵコア、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、入出力ポート１１，１２の他に、Ａ／Ｄコンバータ１０が内蔵されており、アルコールセンサ、温度センサ、及び湿度センサからのアナログ出力電圧をそれぞれ受けて、デジタルデータに変換している。
Next, the circuit configuration of the
そして、変換されたデータは、図６に示す判定プログラムで処理され、ワンチップマイコン７に内蔵された出力ポート１１から１ビットの制御データを出力するようになっている。また、ワンチップマイコン７は、入出力ポート１２も内蔵しており、検査ボタンＢＴは入力ポートに接続され、報知ランプＰＬは出力ポートに接続されている。
The converted data is processed by the determination program shown in FIG. 6, and 1-bit control data is output from the output port 11 built in the one-chip microcomputer 7. The one-chip microcomputer 7 also includes an input /
通電制御回路８は、自動車バッテリＥを電源電圧としてＯＮ／ＯＦＦ動作する第１回路８Ａと、自動車バッテリＥを通電制御する第２回路８Ｂと、機器トラブル時に本装置ＥＱＵを自動車から切り離す第３回路８Ｃとで構成されている。ここで、第３回路は、剥離シート３でスライド操作片を覆われたスライドスイッチＳＷ０で構成されている。
The
第１回路８Ａは、出力ポート１１のプルアップ抵抗Ｒと、出力ポート１１の出力する制御データをベース端子に受けるスイッチングトランジスタＴｒと、トランジスタＴｒのコレクタ端子に接続された第１リレーコイルＬ１及び常閉リレー接点ＳＷ３とで構成されている。
The
第２回路８Ｂは、第１リレーコイルＬ１が導通すると開放される常閉リレー接点ＳＷ２と、通電されると常閉リレー接点ＳＷ３を開放させる第２リレーコイルＬ２と、常閉リレー接点ＳＷ２とリレーコイルＬ２の接続点をグランドに接続するコンデンサＣとで構成されている。なお、第１回路８Ａ、第２回路８Ｂとも、自動車のスタートスイッチＳＷ１がＯＮ状態になると自動車バッテリＥの電圧を共通して受けるよう接続されている。
The
電源部９は、この実施例では、二つのＤＣ／ＤＣコンバータで構成されており、自動車バッテリの電圧を降下させてヒータ電源ＶＨと電源電圧ＶＣＣ、ＶＣを得ている。なお、この実施例では、自動車バッテリの電圧を直接受けているので、その分、自動車と本装置ＥＱＵとの配線がやや煩雑となる。そのため、図７（ａ）に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータに代えて、充電回路と充電電池を配置するのも好適である。
In this embodiment, the
このような充電電池を搭載した回路構成では、自動車バッテリと直結する配線が不要となり、自動車運転中は、充電電池が充電されつつ各回路が動作し、自動車の停止中は、充電電池の出力のみでワンチップマイコン７を含む各回路が動作することになる。この場合、ヒータ電圧ＶＨと電源電圧ＶＣ，ＶＣＣとを一致させるのが望ましい。 A circuit configuration equipped with such a rechargeable battery eliminates the need for wiring directly connected to the car battery, and each circuit operates while the rechargeable battery is being charged while the car is in operation. Thus, each circuit including the one-chip microcomputer 7 operates. In this case, it is desirable to match the heater voltage V H with the power supply voltages V C and V CC .
また、図２の回路構成の場合には、自動車停止中も自動車バッテリの電圧が使用されるので、バッテリ放電量が問題になることもある。そこで、かかる場合には、本装置ＥＱＵに電源スイッチを設けて、自動車を長時間使用しない場合（例えば入庫時）には、バッテリからの通電を遮断するのが好適である。 Further, in the case of the circuit configuration of FIG. 2, the voltage of the vehicle battery is used even when the vehicle is stopped, so the amount of battery discharge may be a problem. Therefore, in such a case, it is preferable to provide a power switch in the apparatus EQU and to cut off the power supply from the battery when the automobile is not used for a long time (for example, when entering the car).
また、原則としてバッテリ電圧を使用しない構成とし、運転者が検査ボタンＢＴを押圧したことに対応して通電を開始させるようにしても良い。この場合には、図７（ｂ）に示すように、検査ボタンＢＴの操作に対応して手動的でＯＮ動作し、自動車停止に対応して強制的にＯＦＦ動作する電源スイッチＢＴ’を配置する。但し、この場合には、検査ボタンＢＴ’を押圧操作後、数秒待ってアルコール検査を開始する必要がある。もっとも、自動車の始動回路を起動させないで、バッテリ供給だけが可能なスイッチ状態を有する車であれば、バッテリを供給状態でアルコールチェックをすれば良く、検査ボタンＢＴや電源スイッチＢＴ’は不要となる。 Further, in principle, the battery voltage may not be used, and energization may be started in response to the driver pressing the inspection button BT. In this case, as shown in FIG. 7B, a power switch BT ′ that is manually turned on in response to the operation of the inspection button BT and forcibly turned off in response to the stop of the vehicle is disposed. . However, in this case, it is necessary to start an alcohol test after a few seconds after pressing the test button BT '. However, if the vehicle has a switch state in which only the battery can be supplied without activating the start circuit of the vehicle, the alcohol check may be performed while the battery is supplied, and the inspection button BT and the power switch BT ′ are unnecessary. .
続いて、図４及び図５に基づいて本装置ＥＱＵの制御回路４の動作を説明する。
＜自動車のスタートスイッチＳＷ１が投入される前の初期状態＞
図４（ａ）に示すように、初期状態では、ワンチップマイコン７の出力ポート１１の出力はＨレベルになっている。また、リレーコイルＬ１，Ｌ２は共に通電しておらず、常閉リレー接点ＳＷ２，ＳＷ３は閉鎖状態である。
＜検査動作を経ることなくスタートスイッチＳＷ１が投入された場合＞
自動車を発車させる前には、アルコールチェックを受けることになっているが、アルコールチェック処理を経ることなく、スタートスイッチＳＷ１を投入した場合を考える。このような場合には、図４（ｂ）に示すように、スタートスイッチＳＷ１の投入と共に、自動車バッテリの電圧が第１回路８Ａと第２回路８Ｂに等しく加わる。
Subsequently, the operation of the
<Initial state before the start switch SW 1 of the motor vehicle is turned>
As shown in FIG. 4A, in the initial state, the output of the output port 11 of the one-chip microcomputer 7 is at the H level. Further, the relay coils L 1 and L 2 are not energized, and the normally closed relay contacts SW 2 and SW 3 are closed.
<If the start switch SW 1 is turned on without going through the testing operation>
The prior to the departure of the automobile, but are supposed to be subjected to alcohol check, without going through the alcohol check processing, consider the case which supplied the start switch SW 1. In such a case, as shown in FIG. 4 (b), with the batch start switch SW 1, the voltage of the car battery is applied equal to the
但し、第２回路８ＢではコンデンサＣが充電されるので、直ぐには、リレーコイルＬ２に電流が流れない。これに対して、第１回路８Ａでは、ＯＮ状態のスイッチングトランジスタＴｒを通してリレーコイルＬ１に電流が流れるので、これに対応して、常閉リレー接点ＳＷ２が開放状態となる。この常閉リレー接点ＳＷ２の開放状態はそのまま維持されるので、自動車のイグニッション回路５への通電は、引き続き阻止されて自動車が始動することはない。
＜検査動作を経てスタートスイッチが投入された場合＞
一方、運転席に着いた運転者がアルコールチェックの検査動作を行うと、呼気中のアルコール濃度が所定値を超えない限り、ワンチップマイコン７は、出力ポートにＬレベルの制御データを出力する。したがって、第１回路８ＡのスイッチングトランジスタＴｒはＯＦＦ状態となり、自動車のスタートスイッチＳＷ１がＯＮ状態となっても、第１回路８Ａには通電電流が流れない。
However, since the capacitor C in the
<When the start switch is turned on after inspection>
On the other hand, when the driver who arrives at the driver's seat performs an alcohol check test operation, the one-chip microcomputer 7 outputs L-level control data to the output port unless the alcohol concentration in the exhalation exceeds a predetermined value. Therefore, the switching transistor Tr of the
一方、第２回路８Ｂでは、コンデンサＣに過渡的な充電電流が流れた後、イグニッション回路５に向けて電流が流れ、リレーコイルＬ２が通電することによって、常閉リレー接点ＳＷ３が開放状態となる。
＜自動車運転中＞
以上の動作の結果、回路動作は図５（ｂ）の状態となり、その後のスイッチングトランジスタＴｒの動作に係わらず、第１回路８Ａが通電することはあり得ない。すなわち、雑音などの影響でワンチップマイコン７のプログラムが暴走して、スイッチングトランジスタＴｒにＨレベルの制御データが加わることがあっても、常閉リレー接点ＳＷ３の開放状態によって、第１回路８Ａの通電が防止される。また、第１回路８Ａの通電が防止されることにより、常閉リレー接点ＳＷ２の異常開放も防止される。このように、本装置ＥＱＵでは、第１回路８Ａの非通電状態が保証されるので、ワンチップマイコン７の出力ポート１１の制御データを、適当な時間経過後にＨレベルに移行させている。
On the other hand, in the
<During driving>
As a result of the above operation, the circuit operation becomes the state shown in FIG. 5B, and the
以上、アルコールチェックで異常レベルのアルコール濃度が検出されなかった場合について説明したが、もし、異常レベルのアルコール濃度が検出されれば、出力ポート１１の出力は、Ｈレベルのままであるから、図４（ｂ）に関して説明したのと同じ動作によって、第２回路８Ｂの通電が阻止されたままとなる。
＜運転停止時＞
自動車が停止して、スタートスイッチＳＷ１が切られると、第２回路８Ｂ（リレーコイルＬ２）の通電も無くなるので、常閉リレー接点ＳＷ３は閉鎖状態に戻り、図４（ａ）の初期状態となる。
As described above, the case where the alcohol level of the abnormal level is not detected by the alcohol check has been described. However, if the alcohol concentration of the abnormal level is detected, the output of the output port 11 remains at the H level. By the same operation as described with respect to 4 (b), energization of the
<When operation is stopped>
Automobile is stopped, when the start switch SW 1 is turned off, since no energization of the
続いて、上記の動作を実現するワンチップマイコンの検査動作を、図６のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ワンチップマイコンは、温度センサや湿度センサからの信号に基づいて温度及び湿度を計測・記憶しつつ（ＳＴ１）、運転者が、検査ボタンＢＴをＯＮ操作するのを待つ（ＳＴ２）。そして、検査ボタンＢＴが押されたら、報知ランプＰＬを赤色に点灯させると共に、検査動作における温度と湿度の判定基準値を決定する（ＳＴ３）。 Next, the inspection operation of the one-chip microcomputer that realizes the above operation will be described based on the flowchart of FIG. First, the one-chip microcomputer waits for the driver to turn on the inspection button BT (ST2) while measuring and storing temperature and humidity based on signals from the temperature sensor and humidity sensor (ST1). When the inspection button BT is pressed, the notification lamp PL is lit in red, and the determination reference values for temperature and humidity in the inspection operation are determined (ST3).
判定基準値としては、検査ボタンＢＴが押圧された瞬間の温度や湿度を採用しても良いが、本装置ＥＱＵでは、自動車停止時にも温度や湿度を計測しているので、過去分の温度や湿度の計測値を考慮して、その推移による現在値の推定値や、過去データの平均値などから各判定基準値を決定している。 As the determination reference value, the temperature and humidity at the moment when the inspection button BT is pressed may be adopted. However, since the apparatus EQU measures temperature and humidity even when the automobile is stopped, Considering the measured value of humidity, each criterion value is determined from an estimated value of the current value based on the transition, an average value of past data, and the like.
そのため、例えば、運転者がセンサに息を吹きかけつつ検査ボタンＢＴを押したような場合や、検査動作を繰返したような場合にも誤動作の虞れがない。すなわち、本装置ＥＱＵでは、各センサからの出力が正常レベルでないと判定されると（ＳＴ４，ＳＴ５，ＳＴ７参照）、再検査できるように構成されているが、そのような場合、仮に前回の検査動作時の呼気雰囲気（温度・湿度）が残っていても、判定基準値が不合理な値にならない。 Therefore, for example, there is no possibility of malfunction even when the driver pushes the inspection button BT while blowing the sensor, or when the inspection operation is repeated. In other words, the apparatus EQU is configured so that it can be re-inspected when it is determined that the output from each sensor is not at a normal level (see ST4, ST5, ST7). Even if the exhalation atmosphere (temperature / humidity) during operation remains, the criterion value does not become unreasonable.
いずれにしても、ステップＳＴ３の処理によって、温度や湿度の判定基準値が適宜に決定されるので、次に、各センサの出力電圧を入力して記憶する（ＳＴ４）。なお、報知ランプＰＬが点灯しても運転者が直ちに検査動作を開始するとは限らないので、所定間隔（例えば１秒）に行うデータ入力処理を、所定の継続時間（例えば２分）実行し、取得データを順次メモリに記憶する（ＳＴ４）。 In any case, since the determination reference value of temperature and humidity is appropriately determined by the process of step ST3, the output voltage of each sensor is input and stored (ST4). In addition, even if the notification lamp PL is turned on, the driver does not always start the inspection operation immediately. Therefore, a data input process performed at a predetermined interval (for example, 1 second) is performed for a predetermined duration (for example, 2 minutes), The acquired data is sequentially stored in the memory (ST4).
その後、記憶データをチェックして、運転者が呼気をセンサに吹き込んだ結果として、温度が有意に上昇したかを先ず確認する（ＳＴ５）。これは検査ボタンＢＴを押した後、運転者が何もしない可能性があり、そのような場合にアルコールチェック判定をしたのでは、意味もなく正常判定されてしまうからである。 Thereafter, the stored data is checked to check first whether or not the temperature has increased significantly as a result of the driver blowing exhalation into the sensor (ST5). This is because there is a possibility that the driver does nothing after pressing the inspection button BT, and if the alcohol check determination is made in such a case, the normal determination is meaningless.
ここで、有意に温度が上昇したか否かの判定は、温度判定基準値との関係で決定され、判定基準値が低い場合（寒い場合）と、高い場合（暑い場合）とでは判定ロジックを変えている。これは、寒い場合には、呼気の吹き付けにより、大きく温度が上昇する反面、暑い場合には、殆ど温度が上昇しないからである。そのため、判定基準値が所定値（例えば２８℃）より高い場合には、ステップＳＴ５の処理が事実上スキップされる。 Here, the determination of whether or not the temperature has significantly increased is determined by the relationship with the temperature determination reference value, and the determination logic is used when the determination reference value is low (when cold) or high (when hot). It is changing. This is because when the temperature is cold, the temperature rises greatly due to the blowing of exhalation, while when it is hot, the temperature hardly rises. Therefore, when the determination reference value is higher than a predetermined value (for example, 28 ° C.), the process of step ST5 is practically skipped.
いずれにしても、温度判定処理に合格すれば、次に、運転者の呼気の吹き込みによって、有意に湿度が上昇したか否かが判定される（ＳＴ６）。そして、湿度の有意な上昇が認められなかった場合には、温度判定の場合と同様、報知ランプＰＬを赤色に点滅させて、ステップＳＴ１の処理に戻る（ＳＴ８）。 In any case, if the temperature determination process is passed, it is next determined whether or not the humidity has increased significantly due to the driver's breathing (ST6). If no significant increase in humidity is observed, the notification lamp PL blinks red as in the case of temperature determination, and the process returns to step ST1 (ST8).
逆に、温度判定や湿度判定によって計測値の有意な上昇が認められたら、そのタイミングにおけるアルコールセンサからの検査電圧に基づいて、アルコール濃度が正常レベルか否かを判定する（ＳＴ７）。この判定では、呼気中のアルコール濃度が０．１５ｍｇ／リットル（エタノール濃度７３ｐｐｍ程度）を超えれば、異常であると判定している。そして、異常レベルの場合には、報知ランプＰＬを赤色に点滅させて、ステップＳＴ１の処理に戻している（ＳＴ８）。 Conversely, if a significant increase in the measured value is recognized by temperature determination or humidity determination, it is determined whether the alcohol concentration is at a normal level based on the inspection voltage from the alcohol sensor at that timing (ST7). In this determination, if the alcohol concentration in the exhalation exceeds 0.15 mg / liter (ethanol concentration of about 73 ppm), it is determined to be abnormal. If the level is abnormal, the notification lamp PL is flashed in red and the process returns to step ST1 (ST8).
したがって、運転者は再検査を受けることが可能となるが、アルコール濃度が正常レベルでない限り、出力ポート１１の制御データがＨレベルからＬレベルに変ることはなく、自動車を発車させることはできない。なお、本装置ＥＱＵでは、温度センサと湿度センサとによって常に温度と湿度とを把握しているので、アルコールセンサの出力電圧とアルコール濃度との関係を適宜に校正することが可能となり、この意味でも検査精度が高い。 Therefore, the driver can undergo a re-examination, but unless the alcohol concentration is normal, the control data of the output port 11 does not change from the H level to the L level, and the vehicle cannot be started. In this apparatus EQU, since the temperature and humidity are always grasped by the temperature sensor and the humidity sensor, the relationship between the output voltage of the alcohol sensor and the alcohol concentration can be appropriately calibrated. Inspection accuracy is high.
ステップＳＴ７の判定で、アルコール濃度が所定値未満であると判定されると、次にワンチップマイコン７は、出力ポート１１からＬレベルの制御データを出力する（ＳＴ９）。この動作の結果、スイッチングトランジスタＴｒがＯＦＦ状態となり、第２回路８Ｂの短絡状態が維持されて、自動車が問題なく始動可能となる（図５（ａ）（ｂ）参照）。
If it is determined in step ST7 that the alcohol concentration is less than the predetermined value, then the one-chip microcomputer 7 outputs L level control data from the output port 11 (ST9). As a result of this operation, the switching transistor Tr is turned off, the short circuit state of the
そこで、ワンチップマイコン７は、正常となった判定結果を報知するべく報知ランプＰＬを緑色に点灯させ（ＳＴ１０）、所定時間（例えば３分）消費した後（ＳＴ１１）、出力ポート１１の出力する制御データをＨレベルに戻す（ＳＴ１２）。また、報知ランプＰＬを消灯させてステップ１の処理に戻る（ＳＴ１３）。このような、本装置では、報知ランプＰＬが緑色に点灯している限り、自動車の始動操作が可能であるが、その間に自動車の始動を終えないと、報知ランプＰＬが消灯した後は、再度、アルコールチェックを受ける必要が生じる。 Therefore, the one-chip microcomputer 7 lights the notification lamp PL in green to notify the normal determination result (ST10), consumes a predetermined time (for example, 3 minutes) (ST11), and then outputs from the output port 11. The control data is returned to the H level (ST12). Further, the notification lamp PL is turned off, and the process returns to step 1 (ST13). In this device, as long as the notification lamp PL is lit in green, the vehicle can be started. However, if the vehicle is not started during that time, the notification lamp PL is turned off and then again. It becomes necessary to have an alcohol check.
以上、本発明の一実施例について具体的に説明したが、具体的な記載内容は何ら本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変更可能である。例えば、アルコール濃度を計測することは必須であるが、簡易的には温度センサや湿度センサを省略しても良い。逆に、温度センサや湿度センサに加えて圧力センサや流量センサを加えても良い。このようにセンサを追加すると、事実上、不正なアルコールチェックが不可能となる。 Although one embodiment of the present invention has been specifically described above, the specific description is not intended to limit the present invention, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. For example, although it is essential to measure the alcohol concentration, a temperature sensor and a humidity sensor may be omitted for simplicity. Conversely, a pressure sensor or a flow sensor may be added in addition to the temperature sensor or the humidity sensor. If a sensor is added in this way, an illegal alcohol check is virtually impossible.
また、実施例で説明した構成に加えて、計時機能とデータ保存機能とデータ読出機能とを設け、運転者が検査動作を受けた時刻や回数やアルコール濃度値をメモリに記憶し、適時に記憶データを読み出すのも好適である。このような構成を採ると、より綿密に運行管理をすることができる。 In addition to the configuration described in the embodiment, a timekeeping function, a data storage function, and a data reading function are provided, and the time and number of times that the driver received the inspection operation and the alcohol concentration value are stored in the memory, and stored in a timely manner. It is also preferable to read data. If such a configuration is adopted, the operation can be managed more closely.
なお、図２の実施例では、アルコールチェックに合格してから自動車のスタートスイッチＳＷ１をＯＮ操作する操作例を説明したが、図２の回路構成によれば、スタートスイッチＳＷ１をＯＮ操作してから、アルコールチェックを実施しても正常に動作する。そして、自動車のスタートスイッチＳＷ１をＯＮ操作してからアルコールチェックを受ける場合には、図２の回路構成に限らず、図７（ｃ）のように、自動車バッテリに依存しない機器構成が可能となる。 In the embodiment of FIG. 2, the operation example in which the start switch SW 1 of the automobile is turned on after passing the alcohol check has been described. However, according to the circuit configuration of FIG. 2, the start switch SW 1 is turned on. After that, it works normally even if an alcohol check is performed. When an alcohol check is received after the start switch SW 1 of the vehicle is turned on, the device configuration is not limited to the circuit configuration of FIG. 2 and a device configuration independent of the vehicle battery is possible as shown in FIG. 7C. Become.
図７（ｃ）の回路構成の場合には、(a)先ず、自動車のスタートスイッチＳＷ１をＯＮ操作する必要があり、(b)その後、温度及び湿度を計測すると共に、アルコールセンサが加熱されるのを６０秒程度待った後、(c)検査ボタンＢＴの押圧があると、各センサからの電圧を入力することになる（図６のＳＴ４）。その後の処理は、図６のステップＳＴ５〜ＳＴ１３と同じであるが、自動車が突然始動すると、慣れない運転者には違和感がある。そこで、報知ランプを緑色に変更すると共にブザー等を鳴らし、更に数秒経過した後に、出力ポート１１からＬレベルの制御データを出力するのが好適である。 In the case of the circuit configuration of FIG. 7 (c), first (a), there a start switch SW 1 of a motor vehicle need to be turned ON, (b) Thereafter, while measuring the temperature and humidity, the alcohol sensor is heated After waiting about 60 seconds, (c) when the test button BT is pressed, the voltage from each sensor is input (ST4 in FIG. 6). The subsequent processing is the same as steps ST5 to ST13 in FIG. 6, but the driver who is not accustomed feels uncomfortable when the automobile suddenly starts. Therefore, it is preferable to change the notification lamp to green, sound a buzzer, etc., and output L level control data from the output port 11 after several seconds have passed.
もっとも、ジーゼルエンジンを搭載した乗物のように予熱動作が必要な場合には、その予熱動作時に上記したアルコールチェックを受けることができ、アルコールチェックをパスした後、円滑に始動動作に移行できる。 However, when a preheating operation is required as in a vehicle equipped with a diesel engine, the above-described alcohol check can be received during the preheating operation, and after passing the alcohol check, the operation can be smoothly shifted to the start operation.
ＥＱＵ 飲酒運転防止装置
ＨＮ 検査部
１ 本体部
４ 制御回路
８Ａ 第１回路
８Ｂ 第２回路
EQ Drunken driving prevention device
Claims (8)
運転者の吹き付け動作に反応して呼気中のアルコール濃度を検出する検査部と、
検査部からの信号を受ける制御回路を内蔵し、直射日光の当らない箇所に配置される本体部とを備え、
前記制御回路は、アルコールチェックの異常判定結果に対応して二値的な第１動作が許容される一方、正常判定結果に対応して前記第１動作が禁止される第１回路と、前記第１回路の第１動作に起因して、乗物始動用の通電が禁止される第２回路とを備えていることを特徴とする飲酒運転防止装置。 A drunk driving prevention device configured to be attachable to a vehicle after manufacture,
An inspection unit that detects alcohol concentration in exhaled breath in response to the driver's spraying action;
A control circuit that receives a signal from the inspection unit is built in, and a main body unit that is disposed in a place not exposed to direct sunlight,
The control circuit includes a first circuit in which a binary first operation is permitted in response to an alcohol determination abnormality determination result, while the first operation is prohibited in response to a normal determination result; A drunk driving prevention apparatus, comprising: a second circuit in which energization for starting a vehicle is prohibited due to a first operation of one circuit.
運転者の呼気吹き付け動作にのみ反応して、呼気中のアルコール濃度を検出する検査手段と、
検出したアルコール濃度が所定値を下回る場合だけ、乗物始動用の通電を許可する許可手段とを備え、
前記検査手段は、温度センサ及び／又は湿度センサからの信号が、定常時に比べて有意に変化したことに基づいて、運転者の吹き付け動作を検出していることを特徴とする飲酒運転防止装置。 A drunk driving prevention device configured to be attached to a vehicle after manufacture and equipped with a computer circuit,
A test means that reacts only to the driver's breath blowing operation and detects the alcohol concentration in the breath;
Only when the detected alcohol concentration falls below a predetermined value, the permission means for permitting energization for vehicle start,
The drunk driving prevention apparatus characterized in that the inspection means detects a driver's spraying operation based on a significant change in a signal from a temperature sensor and / or a humidity sensor compared to a steady state.
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