JP2008086724A - Apparatus for measuring blood alcohol concentration - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、飲酒等により体内に摂取されたアルコールの濃度を測定する装置に関する。The present invention relates to an apparatus for measuring the concentration of alcohol taken into the body by drinking or the like.
一般に飲酒運転抑制手段として、運転者(以下被験者と称す)の呼気採取式携帯型血中アルコール濃度測定装置が採用されている。また、この種のアルコール濃度測定装置と車両の走行システムとを連携せしめ、車両に常設した該アルコール濃度測定装置の指示値に応じてエンジンの始動や車両の走行速度を制限するものが提案されている。
一方では、被験者の呼気中アルコール濃度と酩酊度とは完全な一致を保証できないこと、さらには測定装置そのものの単純化を目的として、被験者の汗中アルコール濃度から血中アルコール濃度を間接的に測定する方法が提案されている。
しかしながら、汗中のアルコール濃度測定装置においては吸引用のシリンダーやエア切り替えバルブ等多くの機械構成部品を要する為、車載するには搭載性やコストの点で問題があった。また、被験者の呼気を利用したものでは、被験者は必要時に所定の場所へ呼気を吹き入れる等の特別な動作が必要になるため、実用性に問題があった。However, since the apparatus for measuring the alcohol concentration in sweat requires many mechanical components such as a suction cylinder and an air switching valve, there is a problem in terms of mountability and cost when mounted on a vehicle. Further, in the case of using the exhalation of the subject, the subject needs a special operation such as blowing exhalation into a predetermined place when necessary, which has a problem in practicality.
そこで本発明の血中アルコール濃度測定装置は、請求項1に示すが如く被験者の指先に所定波長の測定光を照射し、該測定光が指先を透過して得られる受光成分から特定波長の光吸収度合いを測定することで飲酒によって血中に生成される固有物質の成分とその生成度合いを測定するように構成した。Accordingly, the blood alcohol concentration measuring apparatus according to the present invention irradiates a subject's fingertip with measurement light having a predetermined wavelength as shown in
また、請求項2では、上記血中アルコール濃度測定装置から得られる生体の静脈流パターンから個人認証をも併せ持つ構成とした。Moreover, in Claim 2, it was set as the structure which also has personal authentication from the venous flow pattern of the biological body obtained from the said blood alcohol concentration measuring apparatus.
これによって、被験者は車両の所定部位へ指先を挿入するだけで、飲酒による血中アルコール濃度を測定することができるので、煩雑な動作を伴うことなく実用性が大幅に向上する。また機械的可動部を持たない為小型で半永久的寿命を備えた血中アルコール濃度測定装置を安価に提供可能となる。As a result, the test subject can measure the blood alcohol concentration by drinking just by inserting the fingertip into a predetermined part of the vehicle, so that practicality is greatly improved without complicated operations. In addition, since there is no mechanical moving part, it is possible to provide a low-cost blood alcohol concentration measuring apparatus having a semi-permanent lifetime at low cost.
さらには、指先の透過光から公知の静脈流パターンによる個人認証機能を兼ね備えることも可能であるので、車両のエンジン始動用スイッチとして個人認証と飲酒検知の両方の機能を具備した車両制御装置として採用可能であるといった優れた効果がある。Furthermore, since it is possible to have a personal authentication function by a known venous flow pattern from the transmitted light of the fingertip, it is adopted as a vehicle control device having both functions of personal authentication and alcohol detection as a switch for starting the engine of the vehicle. There is an excellent effect that it is possible.
以下、本発明の血中アルコール濃度測定装置の第一実施例についての構成と作用を各図に従って説明する。
図1における1は本発明の血中アルコール濃度測定装置の全体構成で、外光からの遮光と各光学素子を保持する筐体とを兼ねたケース10と、発光手段11、受光手段13、制御装置14、及び電気接続線14a〜14cとから構成される。Hereinafter, the configuration and operation of the first embodiment of the blood alcohol concentration measuring apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1,
ケース10は少なくとも1つの面に開口部を設け、かかる開口部から被験者の指先100を挿入可能にしてある。またケース10の上面には可視光/又は紫外/又は赤外に波長領域を備えたLED等から成る発光素子、及び必要に応じて光拡散板あるいは光学フィルター等を内蔵した発光手段11を固定してある。The
上記ケース10の発光手段11に対向した底面には所望受光波長領域に検出感度を具備したシリコンフォトトランジスタ等から成る受光手段13が固定してある。A light receiving means 13 made of a silicon phototransistor having a detection sensitivity in a desired light receiving wavelength region is fixed to the bottom surface of the
上記発光手段11と受光手段13とは、ケース10の外部に伸びた電気接続線14a、14bによって制御装置14と電気的に接続され、該制御装置14によって発光手段11の発光状態を制御すると共に、受光手段13から得られた電気信号を処理して被験者の血中アルコール濃度を特定するように作用する。The light emitting means 11 and the
一般に物質は、その種類に応じて所定波長の光を吸収することが知られており、該吸収波長は物質によって異なる値となっている。この特性に関して産業上は分光分析あるいは光吸収分析として広く公知の手法である。
しかるに、本発明の上記受光手段13から得られる光−電気変換信号を照射光の波長を横軸とすると、図2に示す如く被験者の体内の現有物質に応じた値にピークを持つ吸光度のデータとして知り得ることができるのである。
なお、図2の横軸は波長に関連した単位として分光分析の分野で多く用いられる“波数”として記載してある。In general, it is known that a substance absorbs light of a predetermined wavelength according to its type, and the absorption wavelength varies depending on the substance. In terms of this characteristic, this is a widely known technique in the industry as spectroscopic analysis or light absorption analysis.
However, when the light-electrical conversion signal obtained from the light receiving means 13 of the present invention has the horizontal axis of the wavelength of the irradiation light, the absorbance data having a peak at a value corresponding to the existing substance in the subject's body as shown in FIG. You can get to know as.
The horizontal axis in FIG. 2 is described as “wave number” that is often used in the field of spectroscopic analysis as a unit related to wavelength.
上述の如く制御装置14は吸光度の値を測定光の波長毎に演算する。
ここで、被験者が飲酒している場合には、公知のエタノール基、アセトアルデヒド、酢酸等の物質に関連する波長域に吸収光が存在するから、その吸光度合いによって被験者の血中アルコール濃度を測定し、接続線14cから測定結果を出力するように作用するのである。As described above, the
Here, when the subject is drinking, the absorbed light is present in the wavelength range related to known substances such as ethanol group, acetaldehyde, acetic acid, etc., so the blood alcohol concentration of the subject is measured by the degree of absorption. The measurement result is output from the
なお、本実施例では被験者の指先100を挟んで発光手段11と受光手段13とを配設したが、該発光手段11と受光手段13とは指先100から見て同じ側に配置してもよく、その場合は反射光によって同様の測定を行うものとする。In the present embodiment, the light emitting means 11 and the
また、本実施例は被験者の指先を測定対象としたが、該測定対象は指先に限ることなく、手のひら等でも良いことは明白であり、また、発光手段、受光手段の具体的構成はLEDに限らずレーザダイオード等でも良い。このように本発明の主旨を逸脱しない限り各素子の構造、レイアウト及び装置形状を変更しても良いことは言うまでもない。In this embodiment, the subject's fingertip is the measurement target. However, the measurement target is not limited to the fingertip, and it is obvious that the measurement target may be a palm, and the specific configuration of the light emitting means and the light receiving means is the LED. A laser diode or the like is not limited. Thus, it goes without saying that the structure, layout, and device shape of each element may be changed without departing from the gist of the present invention.
さらに、本発明の血中アルコール濃度測定装置の測定結果を用いて、車両のエンジン始動又は走行速度を制限したり、インターネット等と自動接続して代行運転要求信号を発する等の各種応用が可能であることは当該分野の技術者であれば容易に類推可能な範囲である。Furthermore, using the measurement result of the blood alcohol concentration measuring device of the present invention, various applications such as limiting the engine start or running speed of the vehicle, or automatically connecting to the Internet and issuing a substitute operation request signal are possible. There is a range that can be easily inferred by engineers in the field.
以下、本発明の血中アルコール濃度測定装置の第二実施例について構成と作用を各図に従って説明する。
なお、本実施例においても、その構成を示す図は第一の実施例と同様であるので図1を引用して説明する。Hereinafter, a structure and an effect | action are demonstrated according to each figure about 2nd Example of the blood alcohol concentration measuring apparatus of this invention.
Also in this embodiment, since the diagram showing the configuration is the same as that of the first embodiment, FIG.
図1において、発光手段11と受光手段13とは、被験者の指先100の第一関節付近までの面画像として検出可能となすが如く、面状発光素子/面状受光素子として構成する。あるいは、該発光手段11と該受光手段13とは指先100の長手方向に対して直角に配置し、該受光手段の表面を被験者が指先を摺動させることによって、指先100の所望面画像データとして測定するように構成する。In FIG. 1, the light emitting means 11 and the
上述の如く構成して得られた透過光からの画像データは図3に示す如く人体の静脈部分で明暗と成した複雑でかつ被験者個々に異なる個人情報として認識されることが公知となっている。
(生体静脈流認証装置として販売されている)。It is known that the image data from the transmitted light obtained by the above-described configuration is recognized as individual information that is complex and bright and dark at the vein portion of the human body as shown in FIG. .
(Sold as a biological venous flow authentication device).
そこで、本実施例では、前記実施例1と同様に受光手段から得られた吸光度によって被験者の血中アルコール濃度を測定するとともに、上記面上の静脈流画像から被験者の個人認証をも同時に行うように構成した。Therefore, in this embodiment, as in the first embodiment, the blood alcohol concentration of the subject is measured by the absorbance obtained from the light receiving means, and the individual authentication of the subject is simultaneously performed from the venous flow image on the surface. Configured.
以上のように本発明の血中アルコール濃度測定装置は人体を透過する測定光の波長毎の吸収度から、被験者の血中成分を測定し、かかる測定値によって被験者の飲酒に伴う血中アルコール濃度を特定するように構成したので、従来技術の如き機械的可動部を必要とせず、また測定のために呼気を吹き入れる等の特別の動作を必要としないのであるから、使い勝手の良い飲酒検出手段として低価格の製品を供給可能であるといった優れたメリットがある。As described above, the blood alcohol concentration measurement apparatus of the present invention measures the blood component of the subject from the absorbance for each wavelength of the measurement light transmitted through the human body, and the blood alcohol concentration accompanying alcohol consumption by the subject based on the measured value. Since it does not require a mechanical moving part as in the prior art, and does not require a special action such as injecting exhaled air for measurement, it is easy to use drinking detection means. As an advantage, it is possible to supply low-priced products.
本発明の血中アルコール濃度測定装置は、飲酒運転による事故防止、あるいは医療機器、さらには飲酒検知機能を兼ね備えた車両用個人認証装置として好適である。The blood alcohol concentration measuring device of the present invention is suitable as a personal authentication device for vehicles having accident prevention due to drunk driving, medical equipment, and also a drinking detection function.
1 血中アルコール濃度測定器
10 ケース
11 発光手段
13 受光手段
14 制御装置DESCRIPTION OF
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