JP2005157599A - アルコール検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】
最近、各地で、自動車、電車等の運転者が飲酒運転を行った為に大きな事故をおこしている。特に、始業点呼後の飲酒検査や、遠隔地にいる運転者の飲酒および免許証携帯の確認は不可能であった。
また、アルコール検知測定器に関しても、経年変化の為のセンサー部保守及び維持管理も大変であった。


【解決手段】本発明は、パソコン、ＰＤＡ、携帯電話を設置し、それにアルコール検知装置が接続され、日々の運転手のアルコール検知測定結果をパソコン等に履歴を保存できる。

そのシステムを使い、各運転手のＩＤ入力代わりに、運転免許証を読込んでアルコール測定をすれば、免許証不携帯者を検出できる。
次に、アルコール検知器のセンサー劣化に関しては、未飲酒者の呼気測定平均値から、初期時センサー特性と比較して、電子ボリュームの増減を行うことによりセンサー感度補正が出来る。


【選択図】
図１

Description

本発明は、運転者等（自動車、鉄道等）の始業前のアルコール測定の際に、免許証の携帯確認をアルコール検知システムに取り入れることで、効率よい点呼システムを構築できる。
また、遠隔地及び大勢が使用するアルコール検知システムのセンサーの経年変化に対して、安価で確実な経年変化補正を提供することで、保守管理費を最低限に抑えるシステムである。

従来のアルコール検知器システムとして、下記特許等がある。
特願平０４−２０４９７１ 特願平０８−１１２４６５ 特願平０８−１０９６０７上記の発明は、単純に呼気に含まれたアルコール濃度を計測する装置であり、各個人が使用するもので、特に業務用に開発されたものではない。

近年、公共のバス、電車の運転者が、飲酒運転を行い、大きな事故等をおこすケースが増えてきた。その対策として、各事業所等に、アルコール検知器システムを設置し、始業前飲酒点検を行っている。しかしながら、乗合・路線バスにおける早朝の始発地や、貸切・観光バスにおける運転手の宿泊を伴う始業前点呼や、長距離トラックなど宿泊や長時間仮眠等を伴う陸上運送業務時等、対面点呼執行者がいない場合の運転免許証の携帯確認は、アルコール検知と同じく、もっぱら電話確認による自己申告によるものであった。そのため、実際は免許証を置き忘れるなど不携帯状態であったり、うっかり失効している等、道交法違反の状態で運転してしまう可能性が、対面点呼執行者が常駐する大きな営業所よりも高いといえる。実際大きな事故が起きた後に、調べてみると不携帯や免許失効や虚偽であることが判明し、使用者が免許証の確認不徹底を理由に行政処分を受ける実例も出た。日常の大量人員点呼や対面点呼のできない労働・出勤形態時の免許証確認について、事業者や運行管理責任者が大量の業務と平行して避ける時間にも限りがあり、免許証携帯や失効有無のより確実で効率の良い方法が望まれている。
また、アルコール検知器においては、大勢が使用したり、車載に設置したときの厳しい環境によるセンサーの劣化もひどく、保守及び機器構成の管理等も大変であった。
本発明は、このような現行のアルコール検知システムをより有効活用して上記課題を解決するものである。

この発明の手段は以下の通りである。
請求項１記載の発明は、アルコール検知システムに設置されたデジタルカメラやイメージリーダーを用い、今まで、磁気カードやＩＤ入力として打ち込んだキー操作の変わりに、イメージリーダーに免許証挿入あるいは、カメラに免許証を提示し、免許証読取開始釦を押すことで、従来のＩＤ入力の代わりにする。

この免許証認証作業が終了しない限り、アルコール検知測定が出来ない。逆に言えば、アルコール測定が正常に終了した運転手は、免許証を携帯して、酒気帯びでないことの証明になる。

請求項２記載の発明は、画像入力後ＯＣＲ認識ソフト等で、免許証に記載された情報を認識し、生年月日、有効年度、及びパソコン等から得られた時計情報より、免許証更新日までの日数を求める。
残り日数が１ヶ月以内であれば、運転手に”運転免許証更新日まであと何日”を強調表示したり、警告表示等も行うことが出来る。
免許証番号は、事前にパソコン等に登録され、その運転者のＩＤ番号、氏名、免許証更新日、事業所等が記憶されている。そのため、免許証番号が認識できれば、従来の磁気カード等のＩＤ入力は不要になり、かつ登録された運転者かどうかの識別も出来る。アルコール検知の測定後も、上記、ＩＤ情報等を加えてパソコンに保存あるいは、メール転送も可能である。
当然ながら、免許証認識時の画像もパソコン保存、メール転送できる。

請求項３記載の発明は、アルコール検知センサーに経年変化があるという条件で、”日頃、毎日測定される未飲酒の被験者の検知濃度は、ほぼ一定値である”という条件がある。
つまり、飲酒をしていた場合は、約０．０５ｍｇ／Ｌ以上の値を示すが、未飲酒の測定値は、０．０１０ｍｇ／Ｌ以下に集中する。
また、ある程度の個人差はあるが、毎日測定する被験者はほぼ同じ人が測定する。たとえば、１事業所の測定する人が５０人であれば、５００回の０．０５ｍｇ／Ｌ以下の平均は、１年間どこで測定してもほぼ同じである。
そこで、センサーの経年変化があった場合（仮に２倍の感度アップ）は、その後の５００回測定の０．０５ｍｇ／Ｌ以下の平均がも約２倍の０．０２０ｍｇ／Ｌ以下に集中する。
この平均値の初期時とその後の値から、感度低下補正をする。具体的には、電子ボリューム等で±１のステップ補正をして初期値平均値に近づける。
初期値平均＝その後の平均になった場合は、センサー感度が初期時に戻ったことを意味する。

請求項４の発明は、上記請求項３、の初期時被験者の測定濃度平均をとる場合で、測定回数をアルコール検知システムに持たせば、ある回数Ｎ〜Ｍまでの０．０５ｍｇ／Ｌ以下の平均は簡単に求められる。
この求められた、初期時平均値を不揮発性メモリーに記憶する。

本発明により、運転手の始業前飲酒点検後のアルコール測定器に付けられたデジタルカメラ、あるいは、イメージリーダーを用いて、運転免許証をＩＤカードとして利用することが出来る。
そのため、遠隔地に離れていても飲酒の確認と免許証の携帯、失効等を識別できるようにして、さらに、アルコール検知システムによる測定データや、免許証認証時に得た携帯の証明である免許証画像及び、測定中の画像をパソコン側に保存できる。
そのため、従来の人による点呼では、その記録が大変であったが、今回の発明により、効率よく確実に記録できるようになった。
また、アルコール検知システムのＩ／Ｏ部を共通化できるため、最少のハードウエアの追加で免許証確認が出来るようになった。
免許証認証においては、文字認識を加えた結果、免許証の更新日までの日数や、免許証失効等の判断もパソコンで判断する為、確実な検査が可能になった。（有効な免許証がなければアルコール測定も出来ない。）
さらに、運転者が大勢の場合の複雑なＩＤ−Ｎｏ.管理や、磁気カードリーダー等の携帯も不要になった。
アルコール検知器の補正システムに関しては、遠隔地の定期保守が不便なところや、近くても大勢が利用する測定器に関しては、センサーの経年変化や劣化が、演算で求められ自動的に初期導入時のセンサー状態に補正される為、正確な測定データが得られるようになった。また、定期保守、構成の回数も減り、管理費も軽減できるようになった。

整理番号＝

以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態のブロック構成図である。 パソコン（あるいはＰＤＡ、携帯電話等）とアルコール測定器ユニット、免許証リーダー（デジタルカメラまたはイメージリーダー等）に分かれている。
アルコール測定器ユニットは、本体ユニットとアルコールガスセンサーユニットで構成される。センサーユニットは、温度センサー、湿度センサー、風量センサーから構成され、運転者の呼気中のアルコール量を計測することができる。

図２は、上記システムの外観図である。３のアルコール検知ユニットに、４のストローを挿入して、呼気中のアルコールガス濃度を測り、飲酒か否かを識別することが出来る。
８はイメージリーダで主に免許証の文字認識をする。６はデジタルカメラで、アルコールの測定中の画像を本部に送る為のカメラで、替え玉のアルコール濃度測定を未然に防ぐものである。
また、同時に８のイメージリーダーと同様に、免許証の認証用にも使われる。 １１は運転者が携帯する運転免許証で、９はその免許証をリーダーまたはカメラで撮影する為の免許証読取開始キーである。
１０は何らかのエラー等が起きたときのクリアキーである。

図３は、図１のパソコンが携帯電話に置き換わった時の外観図であり、アルコール検知センサーとその本体が３の検知センサーに内蔵された形になっている。
図４が、点呼時のアルコール測定検査時の運転免許証の携帯の確認をするときのアルコール測定システムのフローチャートである。
まず、アルコール測定システムに内蔵されたデジタルカメラあるいはイメージリーダーにて、運転免許証を確認する。デジタルカメラの場合、片手で運転免許証をカメラに近づけカメラ認証釦（読取開始キー）をＯＮする。イメージリーダーの場合は、免許証をリーダーに挿入する。するといずれかのユニットで免許証の画像が読込まれ、ＯＣＲ認識ソフトにて免許証に書かれた情報が得られる。
図９の２０は、デジタルカメラで免許証提示されたものを取込んだ画像である。
その後、免許証ＮＯ．がパソコン等に送られ、すでに認証された免許証番号か否か識別され自動的にＩＤ−Ｎｏ．が引き出せる。

もし、未登録の免許証番号であれば、以降のアルコール測定に進まず被験者（運転者）に”免許証が違います”等の表示をさせる。
ＯＫ（事前登録済み）の場合は、免許証の生年月日と有効年度情報より、免許証の更新日を演算で求め、現在時刻、年月日と比較し、有効期限を超過（失効）していた場合は、本部にＩＤ情報と免許証失効のメールを送る。当然、被験者には、免許証失効表示をして運転禁止の指示を与える。免許証の有効期限内であれば、免許証更新までの残り日数を表示しアルコールの飲酒確認の測定が始まる。

測定後は、図５、及び図９にあるように、測定データと免許証ｎｏ．から得られたＩＤ番号と測定中の画像及び免許証取込み画像がパソコンに保存されかつＥ−ｍａｉｌ等で本部等に送信される。

図５は、送られたＥ−ｍａｉｌ等の受信画像で、１４にあるように、アルコール濃度、氏名、ＩＤ番号、免許証の携帯および失効か否かの情報も得られる。
このように、アルコール測定時に、免許証が有効（失効していない）で、かつ携帯している人だけがアルコール測定が出来て、さらに飲酒していない条件の運転者だけが運転できる。
そのため、遠隔地においても確実に運転不適な運転手を識別できる為、違反運転を未然に防ぐことが出来るようになった。

図６は、アルコールガス検知センサー部の構造で、１７のセンサーから得られる１６の電圧がアルコールガス濃度の電圧値で、ＣＰＵにＡＤ入力として得られる。
１５の電子ボリュームは、アルコールセンサーの個々に持っている感度バラツキを補正する為の電子ボリュームである。

図７は、そのセンサーの”アルコール濃度対出力電圧”特性である。初期時は、センサー特性１にある特性が、何らかの環境変化等でセンサー経年変化２、あるいは、３のように変化してしまう。
また、正常な人の呼気（アルコールを飲酒していない）は、一般的に０．０５ｍｇ／Ｌ以下のかなり低い値ではあるが、ある程度の濃度値は出力される。

そこで得られる微弱なアルコール濃度を利用してセンサーの経年変化の補正を本発明で取り入れた。

図８に、具体的な補正方法をフローチャートにして説明する。
工場出荷後のアルコールガスセンサーは、先に述べた図７のセンサー初期値特性１の感度にある。その後、測定１００回単位に、正常（未飲酒の呼気０・０５０ｍｇ／Ｌ以下）な人のセンサー出力値の平均をとる。
初期の１〜１００回のセンサー電圧平均でもよいが、ここでは、初期時のインストール時の各種テスト等も多少含まれる為、実際の運用者（運転者）のデータ平均をとる為、とりあえず１００回目〜２００回目までのセンサー出力の平均を求め、ＣＰＵ内部のＥＥＰＲＯＭメモリー等に記憶させる。
その後、各１００回毎の平均値と比較し、何らかの”ずれ”があった場合、電子ボリュームを±１の補正をする。
補正の増減方向は、たとえば図７のＶ１→Ｖ２になった場合は、Ｖ２→Ｖ１に戻す為に、図６の電子ボリューム１５を大きくすれば良い。逆にＶ１→Ｖ３になった場合は、電子ボリュームを小さくすればＶ３→Ｖ１に戻る。
飲酒している人は、一般的に０．０５０ｍｇ／Ｌ以上のため、この補正の為のデータには含まれない。

具体的には、たとえば、バスタクシーの事業所を例にとると５０人から１００人の規模がほとんどで、必ず平均値の中に１回から２回はサンプリングされている。
１週間後も１ヵ月後もほぼ同じ被験者である場合、センサーの経年変化があったとしても、”正常な被験者のセンサー出力はほとんど不変である”ことを前提にすると、１００回毎の平均値の誤差の”殆どはセンサーの経年変化”といえる。つまり、平均値誤差を電子ボリュームによって補正を続けることによって、図７のセンサー初期値特性１を常に維持できる。
逆に、１事業所あたり数人の少人数の場合、１００回平均は、同一の運転者のデータのサンプルが多い為、より精度が上がる。
また、仮に何回かの１００回平均がミス補正をしても、±１の最少ボリューム補正のため、その影響も無視される。
つまり、一般的におきる常に同じ方向の経年変化が続いた場合は確実に補正される。
補正をしなかった場合、たとえば、同じセンサー出力電圧Ｖｎの場合、図７から得られる濃度値が０．０５０〜０．５００ｍｇ／Ｌまでばらつく可能性があるが、補正をすれば、０．１６０ｍｇ／Ｌ等の安定したデータが得られる。

本実施形態のブロック構成図である。 本実施形態の外観図である。 本実施形態の携帯電話を用いた時の外観図である。 本実施形態の免許証をＩＤ入力にした時のアルコール検知器のフローチャートである。 本実施形態のメール受信側のメーラー表示である。 本実施形態のアルコールガスセンサー部の構成図である。 本実施形態のアルコールガスセンサーの特性図である。 本実施形態の呼気データによる補正方法のフローチャートである。 本実施形態の本部側メール受信時の画面イメージである。

符号の説明

１ デジタルカメラ
２ イメージリーダ
３ アルコール検知センサーユニット
４ ストロー
５ プリンター
６ デジタルカメラ
７ 表示部
８ イメージリーダー
９ 免許証読取開始キー
１０ クリアキー
１１ 運転免許証
１２ 携帯電話
１３ メール受信画像
１４ 測定結果画像
１５ 電子ボリューム
１６ ＡＤ入力（センサー出力電圧）
１７ アルコールガスセンサー
１８ 受信側モニター画面
１９ アルコール測定時画面
２０ 免許証携帯提示画面
２１ 測定データ

Claims (4)

1. アルコール検知システムに設けられたデジタルカメラ及びイメージリーダーを用い免許証携帯確認及び免許証の更新日確認、失効確認を行う。
   特に、アルコールの検査前に、免許証を認証させる行為として、イメージリーダーに免許証挿入やデジタルカメラに免許証を提示して、免許証読取開始釦を入力することで、アルコール検知の測定開始モードに移行するようにしたことを特徴とするアルコール検知システム。
   
2. 上記、アルコール検知システムにて、取込んだ免許証の画像から文字認識し、免許証番号を運転手識別コードとし、さらに生年月日、有効年度より免許証更新日までの日数を求め、免許証の失効か否かもパソコンにより判断させた。また、免許証番号は事前に登録されたパソコンと比較し、該当ない場合は、不正免許証として、運転者の運転を禁止させる。該当する場合は、その会社の従業員であるＩＤ−ｎｏ．に変換され、アルコール検知測定後に、氏名、ＩＤ−ｎｏ．測定値、測定中画像、免許証情報、免許証画像、免許証更新日までの日数、をパソコン内部に保存しメールにて同時転送される。
   免許証更新日前１ヶ月以内は、運転者及び管理者に”運転免許証更新日まであと何日”なる指導表示をさらに強調表示できるようにしたアルコール検知システム。
   
3. 上記、アルコール検知システムにて、大勢が使用するアルコール検知センサーの経年変化対策として、ある一定濃度以下の初期時導入後の被験者濃度平均を不揮発メモリーに記憶し、その後同様なある一定濃度以下の被験者濃度平均を比較し、初期時濃度平均になるようセンサー感度補正を行うようにしたアルコール検知システム。
   
4. 上記、補正方法において、初期時の被験者平均をとる際に、測定回数１回目からでなく、あるＮ回数目からあるＭ回数目、たとえば１００回目から２００回目までの平均を初期時被験者平均とした。
   つまり、導入時のテスト導入や、モニター期間中は必ずしも特定な被験者ではない為、実運用開始日以降を、初期時の被験者濃度平均として記憶することにしたことを特徴とするアルコール検知システム。
   
   

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