JP2009202745A

JP2009202745A - アルコールインターロックシステム

Info

Publication number: JP2009202745A
Application number: JP2008046946A
Authority: JP
Inventors: Hanzo Tsuzuki; 伴三都築
Original assignee: Tokai Denshi Inc
Current assignee: Tokai Denshi Inc
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2009-09-10

Abstract

【課題】不正な改造を検出することができるアルコールインターロックシステムを提供する。
【解決手段】アルコールインターロックシステムは、スタータキースイッチ１１４およびインターロック用リレー８１の間の配線１１ｂに電圧を印加する電流リミッタ付き正弦波発生器１３１と、スタータリレー１１３およびインターロック用リレー８１の間の配線１１ａ上の電圧を検知する電圧検知器１３６と、インターロック用リレー８１がスタータリレー１１３およびスタータキースイッチ１１４の間を電気的に遮断しているときに電流リミッタ付き正弦波発生器１３１によって配線１１ｂに印加された電圧が電圧検知器１３６によって配線１１ａ上で検知されることによって配線１１ａおよび配線１１ｂの間のショート１２を検出するＣＰＵ９５とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１１

Description

本発明は、運転者が飲酒状態であるときに運転者による車両の運転を許可しないアルコールインターロックシステムに関する。

従来、運転者が飲酒状態であるときに運転者による車両の運転を許可しないアルコールインターロックシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このようなアルコールインターロックシステムは、飲酒運転の常習者に義務化されることが世界的に広まりつつある。
特開２００８−７１００号公報

しかしながら、従来のアルコールインターロックシステムは、作動しないように不正に改造されることがある。

本発明は、不正な改造を検出することができるアルコールインターロックシステムを提供することを目的とする。

本発明のアルコールインターロックシステムは、車両の電気回路の素子のうち前記車両が運転可能となるために互いの間に通電されることが必要である２つの素子の間の電気的な接続状態を切り替える接続状態切替部と、前記車両の運転者が飲酒状態であるか否かを判定する飲酒判定部と、前記運転者が飲酒状態であると前記飲酒判定部によって判定されたときに前記２つの素子の間を前記接続状態切替部に電気的に遮断させる制御部とを備えたアルコールインターロックシステムであって、前記２つの素子のうち一方の素子および前記接続状態切替部の間の配線と、前記２つの素子のうち他方の素子および前記接続状態切替部の間の配線とのうち一方の配線に電圧を印加する電圧印加部と、２つの前記配線のうち他方の配線上の電圧を検知する電圧検知部と、前記接続状態切替部が前記２つの素子の間を電気的に遮断しているときに前記電圧印加部によって前記一方の配線に印加された電圧が前記電圧検知部によって前記他方の配線上で検知されることによって前記２つの配線の間のショートを検出するショート検出部とを備えることを特徴とする。

本発明のアルコールインターロックシステムは、仮に前記２つの配線の間のショートを検出することができないとすると、前記２つの配線の間にショートが追加されるという不正な改造によって、ショートを介して常に２つの素子の間が電気的に接続された状態になるので、制御部による接続状態切替部の制御が機能しなくなる。しかしながら、本発明のアルコールインターロックシステムは、前記２つの配線の間のショートを検出することができるので、前記２つの配線の間にショートが追加されるという不正な改造を検出することができる。

また、本発明のアルコールインターロックシステムは、前記ショート検出部によって前記ショートが検出されたときに音および光の少なくとも何れか一方によって通知を行うショート検出通知部を備えることが好ましい。

２つの配線の間にショートが追加されるという不正な改造によって制御部による接続状態切替部の制御が機能しなくなると、運転者が飲酒状態であるときに車両が運転されてしまう可能性がある。しかしながら、本発明のアルコールインターロックシステムは、ショート検出部によってショートが検出されたときに音および光の少なくとも何れか一方によって通知を行うので、例えば車両の内部に運転者以外に同乗者がいる場合に同乗者に不正な改造が知られることによって、運転者による飲酒状態での運転が同乗者の存在によって未然に防止される可能性がある。

また、本発明のアルコールインターロックシステムの前記ショート検出通知部は、前記車両の外部に前記通知を行うことが好ましい。

車両の内部にのみ通知を行う場合、車両の内部に運転者以外に人がいないときに、運転者による飲酒状態での運転を止める人がいない。しかしながら、本発明のアルコールインターロックシステムは、車両の外部に通知を行うので、車両の外部の人に不正な改造が知られることによって、運転者による飲酒状態での運転が車両の外部の人の存在によって未然に防止される可能性がある。

また、本発明のアルコールインターロックシステムは、前記ショート検出部によって前記ショートが検出されたときに前記車両の外部に無線によって通報を行うショート検出通報部を備えることが好ましい。

２つの配線の間にショートが追加されるという不正な改造によって制御部による接続状態切替部の制御が機能しなくなると、運転者が飲酒状態であるときに車両が運転されてしまう可能性がある。しかしながら、本発明のアルコールインターロックシステムは、ショート検出部によってショートが検出されたときに車両の外部に無線によって通報を行うので、例えば警察に不正な改造が知られることによって、運転者による飲酒状態での運転が警察の存在によって未然に防止される可能性がある。

本発明によれば、前記２つの配線の間のショートを検出することができるので、前記２つの配線の間にショートが追加されるという不正な改造を検出することができるアルコールインターロックシステムを提供することができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。

まず、本実施の形態に係るアルコールインターロックシステムの構成について説明する。

図１は、本実施の形態に係るアルコールインターロックシステム１０の斜視図である。図２は、アルコールインターロックシステム１０の構成を示すブロック図である。

アルコールインターロックシステム１０は、運転者が飲酒状態であるときに運転者による車両１００の運転を許可しないシステムである。図１および図２に示すように、アルコールインターロックシステム１０は、車両１００のダッシュボード１０１の正面のうちハンドル１０２の左側の部分に着脱可能に取り付けられたハンディーユニット２０と、ダッシュボード１０１の上面のうちハンドル１０２の右側の部分に設置されて各種の表示を行う表示ユニット４０と、車両１００のバックミラー１０３の上部に設置されて運転者を撮影するためのカメラユニット６０と、ダッシュボード１０１の内部に設置されてハンディーユニット２０、表示ユニット４０およびカメラユニット６０の制御を行うコントロールユニット８０と、ハンディーユニット２０およびコントロールユニット８０を電気的に接続するケーブル１１と、表示ユニット４０およびコントロールユニット８０を電気的に接続するケーブル１２と、カメラユニット６０およびコントロールユニット８０を電気的に接続するケーブル１３とを備えている。

コントロールユニット８０は、スイッチ８１ａと、スイッチ８１ａの接続状態を切り替えるための電磁石８１ｂとを備えたインターロック用リレー８１を備えている。スイッチ８１ａは、端子８１ｃおよび端子８１ｄを備えている。

図２に示すように、車両１００は、バッテリ１１１と、バッテリ１１１によって駆動されてエンジンを始動させるためのセルモータ１１２と、バッテリ１１１およびセルモータ１１２の電気的な接続状態を切り替えるスタータリレー１１３と、キーが回されることによってバッテリ１１１およびスタータリレー１１３の電気的な接続状態を切り替えるスタータキースイッチ１１４と、車両１００の速度を表す車速パルス信号を発生させる車速パルス発生器１１５とを備えている。バッテリ１１１は、アースに電気的に接続されたマイナス端子１１１ａと、プラス端子１１１ｂとを備えている。セルモータ１１２は、アースおよびバッテリ１１１のマイナス端子１１１ａに電気的に接続された端子１１２ａと、端子１１２ｂとを備えている。スタータリレー１１３は、スイッチ１１３ａと、スイッチ１１３ａの接続状態を切り替えるための電磁石１１３ｂとを備えている。スタータリレー１１３のスイッチ１１３ａは、セルモータ１１２の端子１１２ｂに電気的に接続された端子１１３ｃと、バッテリ１１１のプラス端子１１１ｂに電気的に接続された端子１１３ｄとを備えている。スタータリレー１１３の電磁石１１３ｂは、アース、バッテリ１１１のマイナス端子１１１ａおよびセルモータ１１２の端子１１２ａに電気的に接続された端子１１３ｅと、インターロック用リレー８１のスイッチ８１ａの端子８１ｃに電気的に接続された端子１１３ｆとを備えている。スタータキースイッチ１１４は、バッテリ１１１のプラス端子１１１ｂおよびスタータリレー１１３の端子１１３ｄに電気的に接続された端子１１４ａと、車両１００のエンジンを切るためのＯＦＦ端子１１４ｂと、車両１００のアクセサリ電源をオン状態とするためのＡＣＣ端子１１４ｃと、イグニッション電源をオン状態とするためのＯＮ端子１１４ｄと、セルモータ１１２を始動させるためのＳＴＡＲＴ端子１１４ｅとを備えている。ＳＴＡＲＴ端子１１４ｅは、コントロールユニット８０のインターロック用リレー８１の端子８１ｄに電気的に接続されている。

ここで、インターロック用リレー８１は、車両１００の電気回路の素子のうち車両１００が運転可能となるために互いの間に通電されることが必要である２つの素子であるスタータリレー１１３およびスタータキースイッチ１１４の間の電気的な接続状態を切り替えるようになっており、本発明の接続状態切替部を構成している。

なお、バッテリ１１１の電力は、コントロールユニット８０に供給され、コントロールユニット８０からケーブル１１、１２、１３を介してハンディーユニット２０、表示ユニット４０、カメラユニット６０にも供給されている。以下の説明においては、電力の供給についての説明を省略する。

図３は、ハンディーユニット２０の正面図である。図４は、ハンディーユニット２０の構成を示すブロック図である。

ハンディーユニット２０は、運転者が運転前に呼気中のアルコール濃度を測るための装置である。図３および図４に示すように、ハンディーユニット２０は、ケース２１と、ケース２１の上部に設けられた交換可能なマウスピース２３と、ケース２１の正面に設けられて運転者に押されるスイッチ２５と、ケース２１の正面に設けられてアルコール濃度を表示する７ｓｅｇ表示のアルコール濃度表示部２６と、ケース２１の下部にケーブル１１が接続されている。

図４に示すように、ハンディーユニット２０は、ケーブル１１（図３参照。）を介してコントロールユニット８０に電気的に接続された外部インターフェース２９と、呼気の温度を測定するための呼気温度センサ３１と、呼気の圧力を測定するための呼気圧センサ３２と、呼気中の炭酸ガスの濃度を測定するための呼気ＣＯ２センサ３３と、呼気中のアルコール濃度を測定するためのアルコール燃料電池センサ３４と、アルコール燃料電池センサ３４から出力された信号を増幅するアンプ３５と、アルコール燃料電池センサ３４の内部に呼気を取り込むための吸引ポンプ３６と、各種のデータを記録する不揮発メモリ３７と、ハンディーユニット２０の各構成を制御するＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）３８とをケース２１の内部に備えている。

図５は、図１に示す表示ユニット４０の斜視図である。図６は、表示ユニット４０の構成を示すブロック図である。

表示ユニット４０は、運転者の呼気中のアルコール濃度を表示したり、操作手順を音声および表示によって示したりする装置である。図５および図６に示すように、表示ユニット４０は、ケース４１と、ケース４１の正面の左端に設けられてハンディーユニット２０（図１参照。）のアルコール燃料電池センサ３４（図４参照。）がウォームアップ中であることを表示するためのＷａｒｍＵＰランプ４３と、ケース４１の正面のＷａｒｍＵＰランプ４３の右隣に設けられて運転者に呼気の吹込みを促すためのＢｌｏｗランプ４４と、ケース４１の正面のＢｌｏｗランプ４４の右隣に設けられてアルコール燃料電池センサ３４によるアルコール濃度の測定中であることを表示するためのＷａｉｔランプ４５と、ケース４１の正面のＷａｉｔランプ４５の右隣に設けられて運転者が飲酒状態であると判定されなかったことを表示するＯＫランプ４６と、ケース４１の正面のＯＫランプ４６の右隣に設けられて運転者が飲酒状態であると判定されたことを表示するＮＧランプ４７と、ケース４１の正面のＮＧランプ４７の右隣に設けられてアルコール濃度を表示する７ｓｅｇ表示のアルコール濃度表示部４８と、ケース４１の上面の左端に設けられて警告を行うための警告ランプ４９と、ケース４１の上面の警告ランプ４９の右隣に設けられて運転者の右手の指の指紋を読み取る指紋読取部５０と、ケース４１の上面の指紋読取部５０の右隣に設けられたスピーカ５２とを備えており、ケース４１の背面にケーブル１２が接続されている。警告ランプ４９は、車両１００の内部からだけではなく、車両１００の外部からも視認可能な位置に配置されている。

図６に示すように、表示ユニット４０は、ケーブル１２（図５参照。）を介してコントロールユニット８０に電気的に接続された外部インターフェース５４と、数千人の指紋の画像をＩＤ（以下「登録者ＩＤ」という。）とともに登録可能であって登録された指紋の画像に基づいて指紋読取部５０によって読み取られた指紋の認証を行う指紋認証モジュール５５と、スピーカ５２によって出力される音声を生成する音声ＬＳＩ（ＬａｒｇｅＳｃａｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）５７と、表示ユニット４０の各構成を制御するＣＰＵ５８とをケース４１（図５参照。）の内部に備えている。

図７は、図１に示すカメラユニット６０の正面図である。図８は、カメラユニット６０の構成を示すブロック図である。

図７および図８に示すように、カメラユニット６０は、ケース６１と、ケース６１の正面の中央に設けられたレンズ６３と、夜間でも撮影可能なようにケース６１の正面の端に設けられた撮影ランプ６４とを備えており、ケース６１にケーブル１３が接続されている。

図８に示すように、カメラユニット６０は、ケーブル１３（図７参照。）を介してコントロールユニット８０に電気的に接続された外部インターフェース６６と、レンズ６３（図７参照。）を介して運転者を撮影するＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）イメージセンサ６７と、場所を特定するためのＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）電波を受信する内蔵アンテナ６８と、内蔵アンテナ６８によって受信したＧＰＳ電波を復号するためのＧＰＳ受信モジュール６９と、ＣＣＤイメージセンサ６７によって撮影された画像データがコントロールユニット８０に転送されるまで画像データを一時的に記録するメモリ７０と、カメラユニット６０の各構成を制御するＣＰＵ７１とをケース６１（図７参照。）の内部に備えている。

図９は、図１に示すコントロールユニット８０の斜視図である。図１０は、コントロールユニット８０の構成を示すブロック図である。

図９および図１０に示すように、コントロールユニット８０は、ケース８２と、ケース８２の上面に立てられたアンテナ８３とを備えており、ケース８２の背面にケーブル１１〜１４が接続されている。

図１０に示すように、コントロールユニット８０は、上述したインターロック用リレー８１と、外部インターフェース８５と、インターロック用リレー８１の電磁石８１ｂに電気的に接続されたアンプ８６と、アンテナ８３を介して外部と無線通信を行うための通信モジュール８７と、時間を計測するための時計ＬＳＩ８８と、時計ＬＳＩ８８の電力源であるリチウム電池８９と、車両１００（図１参照。）の加速度を測定するための加速度センサ９０と、不正な改造を検出するための不正検出回路９１と、飲酒状態の判定結果の履歴情報などの各種のデータを記録するＬＯＧメモリ９４と、コントロールユニット８０の各構成を制御するＣＰＵ９５とをケース８２（図９参照。）の内部に備えている。インターロック用リレー８１の端子８１ｃは、ケーブル１４（図９参照。）を介してスタータリレー１１３（図２参照。）の端子１１３ｆに電気的に接続されている。インターロック用リレー８１の端子８１ｄは、ケーブル１４を介してスタータキースイッチ１１４（図２参照。）のＳＴＡＲＴ端子１１４ｅに電気的に接続されている。外部インターフェース８５は、それぞれケーブル１１、１２、１３（図９参照。）を介してハンディーユニット２０、表示ユニット４０、カメラユニット６０に電気的に接続されているとともに、ケーブル１４を介してバッテリ１１１（図２参照。）のマイナス端子１１１ａおよびプラス端子１１１ｂと、スタータキースイッチ１１４のＡＣＣ端子１１４ｃと、車速パルス発生器１１５とに電気的に接続されている。

図１１は、不正検出回路９１の構成を示すブロック図である。

図１１に示すように、不正検出回路９１は、高周波信号を発生させる電流リミッタ付き正弦波発生器１３１と、一端が電流リミッタ付き正弦波発生器１３１に電気的に接続されて他端がインターロック用リレー８１の端子８１ｄに電気的に接続されたコンデンサ１３２と、一端がインターロック用リレー８１の端子８１ｃに電気的に接続されたコンデンサ１３３と、コンデンサ１３３の他端に電気的に接続されてコンデンサ１３３から入力された信号を増幅するための増幅器１３４と、増幅器１３４によって増幅された信号に対して全波整流を行う全波整流器１３５と、全波整流器１３５によって全波整流が行われた信号の電圧を検知する電圧検知器１３６とを備えている。

ここで、電流リミッタ付き正弦波発生器１３１は、スタータリレー１１３の端子１１３ｆおよびインターロック用リレー８１の端子８１ｃを電気的に接続する配線１１ａと、スタータキースイッチ１１４のＳＴＡＲＴ端子１１４ｅおよびインターロック用リレー８１の端子８１ｄを電気的に接続する配線１１ｂとのうち、配線１１ｂにコンデンサ１３２を介して電圧を印加するようになっており、本発明の電圧印加部を構成している。

また、電圧検知器１３６は、コンデンサ１３３、増幅器１３４および全波整流器１３５を介して配線１１ａ上の電圧を検知するようになっており、本発明の電圧検知部を構成している。

配線１１ａおよび配線１１ｂを電気的に接続するショート１２が設けられている場合、インターロック用リレー８１のスイッチ８１ａが開いていても、電流リミッタ付き正弦波発生器１３１によって発生させられた高周波信号１３０ａは、コンデンサ１３２、配線１１ｂ、ショート１２、配線１１ａ、コンデンサ１３３を介して増幅器１３４に到達する。増幅器１３４に到達した信号は、増幅器１３４によって増幅されて信号１３０ｂとなり、全波整流器１３５によって全波整流が行われて信号１３０ｃとなった後、電圧検知器１３６によって電圧が検知される。

ショート１２が設けられていない場合、インターロック用リレー８１のスイッチ８１ａが開いているとき、電流リミッタ付き正弦波発生器１３１によって発生させられた高周波信号１３０ａは、配線１１ａに到達しない。そのため、電圧検知器１３６にも信号が伝わらず、電圧検知器１３６によって検知される電圧は、０Ｖである。

したがって、ＣＰＵ９５は、電圧検知器１３６から出力される電圧値が所定の電圧値以上であるときにショート１２が設けられた不正が行われており、電圧検知器１３６から出力される電圧値が所定の電圧値未満であるときにショート１２が設けられていないと判断することができる。

このように、ＣＰＵ９５は、インターロック用リレー８１がスタータリレー１１３およびスタータキースイッチ１１４の間を電気的に遮断しているときに電流リミッタ付き正弦波発生器１３１によって配線１１ｂに印加された電圧が電圧検知器１３６によって配線１１ａ上で検知されることによって配線１１ａおよび配線１１ｂの間のショート１２を検出するようになっており、本発明のショート検出部を構成している。

次に、アルコールインターロックシステム１０の動作について説明する。

図１２は、アルコールインターロックシステム１０の動作のフローチャートである。図１３は、アルコールインターロックシステム１０の動作のうち図１２に示す動作の続きのフローチャートである。

運転者が車両１００の運転席に座ってハンディーユニット２０のスイッチ２５を押すと、コントロールユニット８０のＣＰＵ９５は、スイッチ２５が押されたことを検知して、図１２に示す動作を開始する。

まず、ＣＰＵ９５は、スタータキースイッチ１１４のＡＣＣ端子１１４ｃからの出力に基づいて車両１００のアクセサリ電源がオン状態であるか否か、すなわちＡＣＣ端子１１４ｃが端子１１４ａに電気的に接続されているか否かを判断する（ステップＳ２０８）。ＣＰＵ９５は、ステップＳ２０８においてアクセサリ電源がオン状態であると判断すると、アクセサリ電源をオフ状態で操作をやり直すようにスピーカ５２から音声で出力して（ステップＳ２１０）、時計ＬＳＩ８８から得られる現在時刻と、カメラユニット６０からのＧＰＳ情報に基づいた現在位置と、アクセサリ電源がオン状態であったこととをＬＯＧメモリ９４およびハンディーユニット２０の不揮発メモリ３７に記録した後、一連の処理を終了する。なお、アクセサリ電源がオン状態であるときに一連の処理を終了する理由は、ハンディーユニット２０の周辺の気温が低いときに後述するウォームアップの時間が長引くため、その間にアルコールインターロックシステム１０を構成する機器以外の電子機器（例えばカーラジオ）によって車両１００のバッテリ１１１が消耗することを防ぐためである。したがって、バッテリ１１１の容量が大きい場合や、ウォームアップの時間が短い場合には、アクセサリ電源がオン状態であったとしても一連の処理を終了する必要はない。

ＣＰＵ９５は、ステップＳ２０８においてアクセサリ電源がオフ状態であると判断すると、車両１００の車速パルス発生器１１５からの出力に基づいて車両１００の速度が０より大きいか否かを判断する（ステップＳ２１２）。ＣＰＵ９５は、ステップＳ２１２において車両１００の速度が０より大きいと判断すると、車両１００を止めてから操作をやり直すようにスピーカ５２から音声で出力して（ステップＳ２１４）、時計ＬＳＩ８８から得られる現在時刻と、カメラユニット６０からのＧＰＳ情報に基づいた現在位置と、車両１００の速度が０より大きかったこととをＬＯＧメモリ９４およびハンディーユニット２０の不揮発メモリ３７に記録した後、一連の処理を終了する。

ＣＰＵ９５は、ステップＳ２１２において車両１００の速度が０であると判断すると、加速度センサ９０からの出力に基づいて車両１００の加速度が０より大きいか否かを判断する（ステップＳ２１６）。ＣＰＵ９５は、ステップＳ２１６において車両１００の加速度が０より大きいと判断すると、車両１００を止めてから操作をやり直すようにスピーカ５２から音声で出力して（ステップＳ２１４）、時計ＬＳＩ８８から得られる現在時刻と、カメラユニット６０からのＧＰＳ情報に基づいた現在位置と、車両１００の加速度が０より大きかったこととをＬＯＧメモリ９４およびハンディーユニット２０の不揮発メモリ３７に記録した後、一連の処理を終了する。

なお、車両１００が動いているか否かは、車両１００の速度や加速度以外の情報に基づいても判断することができる。例えば、車両１００が動いているときにはバッテリ１１１が発電および充電されて電圧が高くなることを利用して、バッテリ１１１の電圧が所定の電圧以上であるときに車両１００が動いていると判断することもできる。また、カメラユニット６０からのＧＰＳ情報に基づいた現在位置の変化によっても、車両１００が動いているか否かを判断することもできる。

ＣＰＵ９５は、ステップＳ２１６において車両１００の加速度が０であると判断すると、表示ユニット４０の指紋認証モジュール５５に指紋認証を行わせる。指紋認証モジュール５５は、自身に事前に登録されている指紋の画像と、表示ユニット４０の指紋読取部５０から読み取った運転者の指紋の画像とに基づいて認証を行って、認証が成功した場合には、指紋読取部５０から読み取った運転者の指紋の画像に対応する登録者ＩＤをＣＰＵ９５に送信し、認証が失敗した場合には、認証の失敗を示す登録者ＩＤ、例えばＮｏ．９９９９をＣＰＵ９５に送信する。ＣＰＵ９５は、指紋認証モジュール５５から登録者ＩＤが送信されると、指紋認証モジュール５５から送信された登録者ＩＤに基づいて、認証が成功したか否かを判断する（ステップＳ２１８）。なお、ＣＰＵ９５は、指紋認証モジュール５５から送信された登録者ＩＤと、時計ＬＳＩ８８から得られる現在時刻と、カメラユニット６０からのＧＰＳ情報に基づいた現在位置とをＬＯＧメモリ９４およびハンディーユニット２０の不揮発メモリ３７に記録する。

ＣＰＵ９５は、ステップＳ２１８において認証が失敗したと判断すると、認証が失敗したことをスピーカ５２から音声で出力して（ステップＳ２２０）、一連の処理を終了する。

ＣＰＵ９５は、ステップＳ２１８において認証が成功したと判断すると、不正検出回路９１によって不正な改造が検出されたか否かを判断する（ステップＳ２２２）。ＣＰＵ９５は、ステップＳ２２２において不正な改造が検出されたと判断すると、ステップＳ２１８において指紋認証モジュール５５から送信された登録者ＩＤと、時計ＬＳＩ８８から得られる現在時刻と、カメラユニット６０からのＧＰＳ情報に基づいた現在位置と、不正な改造が検出されたこととをＬＯＧメモリ９４およびハンディーユニット２０の不揮発メモリ３７に記録した後、不正な改造が検出されたことをスピーカ５２から音声で出力し続け（ステップＳ２２４）、表示ユニット４０の警告ランプ４９を点灯させる（ステップＳ２２６）。

このように、スピーカ５２は、ＣＰＵ９５によってショート１２（図１１参照。）が検出されたときに音によって通知を行うようになっており、本発明のショート検出通知部を構成している。また、警告ランプ４９も、ＣＰＵ９５によってショート１２が検出されたときに光によって通知を行うようになっており、本発明のショート検出通知部を構成している。警告ランプ４９は、上述したように、車両１００の内部からだけではなく、車両１００の外部からも視認可能な位置に配置されているので、車両１００の外部にも通知を行うことができる。

なお、ＣＰＵ９５は、ショート１２を検出したときにスピーカ５２や警告ランプ４９によって通知するだけではなく、アンテナ８３および通信モジュール８７によって無線で車両１００の外部に通報を行うようになっていても良い。この場合、通信モジュール８７は、ＣＰＵ９５によってショート１２が検出されたときにアンテナ８３を介して車両１００の外部に無線で通報を行うようになっており、本発明のショート検出通報部を構成している。

ＣＰＵ９５は、ステップＳ２２２において不正な改造が検出されなかったと判断した場合、または、ステップＳ２２６において警告ランプ４９を点灯させた場合、図１３に示すように、アルコール燃料電池センサ３４のウォームアップを開始して、表示ユニット４０のＷａｒｍＵＰランプ４３の点灯と、スピーカ５２からの音声による出力とによって、アルコール燃料電池センサ３４をウォームアップ中であることを通知する（ステップＳ２２８）。ここで、アルコール燃料電池センサ３４のウォームアップとは、周囲の気温が例えば−４５℃のように低温であってもアルコール燃料電池センサ３４の内部のヒータ回路によってアルコール燃料電池センサ３４を加熱して、アルコール燃料電池センサ３４の内部の温度を一定の３３℃まで引き上げることにより均一な測定性能を維持する動作である。そして、ＣＰＵ９５は、ウォームアップが完了するまで待機する（ステップＳ２３０）。

ＣＰＵ９５は、ステップＳ２３０においてウォームアップが完了したと判断すると、時計ＬＳＩ８８の出力値に基づいて時間の計測を開始して、表示ユニット４０のＢｌｏｗランプ４４の点灯と、スピーカ５２からの音声による出力とによって、運転者による呼気の吹き込みを促し（ステップＳ２３２）、カメラユニット６０の撮影ランプ６４を点灯させる（ステップＳ２３４）。

次いで、ＣＰＵ９５は、計測中の時間が所定の時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ２３６）。ＣＰＵ９５は、ステップＳ２３６において計測中の時間が所定の時間を経過したと判断すると、計測中の時間が所定の時間を経過したことをスピーカ５２から音声で出力し（ステップＳ２３８）、ステップＳ２１８において指紋認証モジュール５５から送信された登録者ＩＤと、時計ＬＳＩ８８から得られる現在時刻と、カメラユニット６０からのＧＰＳ情報に基づいた現在位置と、計測中の時間が所定の時間を経過したこととをＬＯＧメモリ９４およびハンディーユニット２０の不揮発メモリ３７に記録した後、撮影ランプ６４を消灯させて（ステップＳ２４０）、一連の処理を終了する。

ＣＰＵ９５は、ステップＳ２３６において計測中の時間が所定の時間を経過していないと判断すると、運転者によってハンディーユニット２０のマウスピース２３から吹込まれる呼気の圧力が所定の圧力、例えば０．３Ｌ／秒以上であるか否かを呼気圧センサ３２の測定値に基づいて判断する（ステップＳ２４６）。呼気の圧力が判断対象となる理由は、ある程度の圧力の呼気でなければアルコール濃度の正確な測定ができないからである。ＣＰＵ９５は、ステップＳ２４６において呼気の圧力が所定の圧力以上ではないと判断すると、Ｓ２３６の処理に戻る。

ＣＰＵ９５は、ステップＳ２４６において呼気の圧力が所定の圧力以上であると判断すると、運転者によってマウスピース２３から吹込まれる呼気中の炭酸ガスの濃度が所定の濃度以上であるか否かを呼気ＣＯ２センサ３３の測定値に基づいて判断する（ステップＳ２４８）。呼気中の炭酸ガスの濃度が判断対象となる理由は、アルコールを含んでいない空気をマウスピース２３に空気入れなどで吹込むことによって飲酒状態と判定されないようにする不正を防止するためである。人間の呼気には、空気と比較して、炭酸ガスが多く含まれている。ＣＰＵ９５は、ステップＳ２４８において呼気中の炭酸ガスの濃度が所定の濃度以上ではないと判断すると、ステップＳ２１８において指紋認証モジュール５５から送信された登録者ＩＤと、時計ＬＳＩ８８から得られる現在時刻と、カメラユニット６０からのＧＰＳ情報に基づいた現在位置と、呼気中の炭酸ガスの濃度が所定の濃度以上ではないこととをＬＯＧメモリ９４およびハンディーユニット２０の不揮発メモリ３７に記録した後、Ｓ２３６の処理に戻る。

ＣＰＵ９５は、ステップＳ２４８において呼気中の炭酸ガスの濃度が所定の濃度以上であると判断すると、運転者によってマウスピース２３から吹込まれる呼気の温度が３４℃を中心とした所定の温度の範囲内であるか否かを呼気温度センサ３１の測定値に基づいて判断する（ステップＳ２５０）。

図１４は、ハンディーユニット２０のマウスピース２３から吹込まれる空気の種類別に呼気温度センサ３１の測定値の変化を示すグラフである。

ステップＳ２５０において呼気の温度が判断対象となる理由は、アルコールを含んでいない空気をマウスピース２３に空気入れなどで吹込むことによって飲酒状態と判定されないようにする不正を防止するためである。図１４に示すように、空気入れによって吹込まれた空気は、ハンディーユニット２０の周囲の空気の温度に収束するのに対して、人間の呼気は、人間の体温に依存して安定しているためハンディーユニット２０の周囲の空気の温度によらず常に３４℃付近に収束する。

図１３に示すように、ＣＰＵ９５は、ステップＳ２５０において呼気の温度が３４℃を中心とした所定の温度の範囲内ではないと判断すると、ステップＳ２１８において指紋認証モジュール５５から送信された登録者ＩＤと、時計ＬＳＩ８８から得られる現在時刻と、カメラユニット６０からのＧＰＳ情報に基づいた現在位置と、呼気の温度が３４℃を中心とした所定の温度の範囲内ではないこととをＬＯＧメモリ９４およびハンディーユニット２０の不揮発メモリ３７に記録した後、Ｓ２３６の処理に戻る。

ＣＰＵ９５は、ステップＳ２５０において呼気の温度が３４℃を中心とした所定の温度の範囲内であると判断すると、運転者によってマウスピース２３から吹込まれた空気の体積が所定の体積、例えば１．０Ｌ以上であるか否かを時計ＬＳＩ８８によって計測した時間と、呼気圧センサ３２の測定値とに基づいて判断する（ステップＳ２５２）。吹込まれた空気の体積が判断対象となる理由は、吹込まれた空気の堆積が少ないときにアルコール濃度を測定してしまうと口に入ったばかりの新鮮な空気のアルコール濃度を測定してしまうおそれがあり、呼気、すなわち肺に入っていた空気のアルコール濃度を測定するためにある程度の体積の空気が吹込まれる必要があるからである。ＣＰＵ９５は、吹込まれた空気の体積が所定の体積以上ではないとステップＳ２５２において判断すると、Ｓ２３６の処理に戻る。

図１５は、ハンディーユニット２０のマウスピース２３に吹込まれた空気の圧力、炭酸ガス濃度、温度および体積の時間経過の例を示すグラフである。

図１５において、ＣＰＵ９５は、運転者によってマウスピース２３から吹込まれる呼気の圧力３０１が時間３１１で所定の圧力３０１ａ以上になったので、ステップＳ２４６からステップＳ２４８に進む。次いで、ＣＰＵ９５は、運転者によってマウスピース２３から吹込まれる呼気中の炭酸ガスの濃度３０２が時間３１２で所定の濃度３０２ａ以上になったので、ステップＳ２４８からステップＳ２５０に進む。次いで、ＣＰＵ９５は、運転者によってマウスピース２３から吹込まれる呼気の温度３０３が時間３１３で３４℃を中心とした所定の温度の範囲３０３ａ内になったので、ステップＳ２５０からステップＳ２５２に進む。そして、ＣＰＵ９５は、運転者によってマウスピース２３から吹込まれた空気の体積３０４（図１５においてハッチングで示した面積）が時間３１４で所定の体積以上になったので、ステップＳ２５２から次のステップに進む。

図１３に示すように、ＣＰＵ９５は、吹込まれた空気の体積が所定の体積以上であるとステップＳ２５２において判断すると、カメラユニット６０にシャッタコマンドを転送することによってＣＣＤイメージセンサ６７に運転者を撮影させる（ステップＳ２５６）。したがって、ハンディーユニット２０のマウスピース２３から呼気を吹込んでいる最中の運転者の画像４０１（図１６参照。）がカメラユニット６０のメモリ７０に記録される。

次いで、ＣＰＵ９５は、ハンディーユニット２０の吸引ポンプ３６を駆動させてアルコール燃料電池センサ３４の内部に呼気を導入することによって、アルコール燃料電池センサ３４によるアルコール濃度の測定を開始し（ステップＳ２５８）、表示ユニット４０のＷａｉｔランプ４５の点灯と、スピーカ５２からの音声による出力とによって、アルコール燃料電池センサ３４によるアルコール濃度の測定中であることを通知する（ステップＳ２６０）。

そして、ＣＰＵ９５は、ステップＳ２５８において開始した測定が終了すると、ステップＳ２１８において指紋認証モジュール５５から送信された登録者ＩＤと、時計ＬＳＩ８８から得られる現在時刻と、カメラユニット６０からのＧＰＳ情報に基づいた現在位置と、測定結果と、ステップＳ２５６において撮影されてカメラユニット６０のメモリ７０に記録されている画像４０１とをＬＯＧメモリ９４およびハンディーユニット２０の不揮発メモリ３７に記録し（ステップＳ２６２）、測定されたアルコール濃度が所定の基準値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２６４）。

このように、ＣＰＵ９５は、測定されたアルコール濃度が所定の基準値以下であるか否か、すなわち、車両１００の運転者が飲酒状態であるか否かを判定するようになっており、本発明の飲酒判定部を構成している。

ＣＰＵ９５は、ステップＳ２６４においてアルコール濃度が所定の基準値を超えていると判断すると、飲酒状態であると判定したためにエンジンを始動できないことを、表示ユニット４０のＮＧランプ４７の点灯と、スピーカ５２からの音声による出力とによって通知した後（ステップＳ２６６）、撮影ランプ６４を消灯させて（ステップＳ２６８）、一連の処理を終了する。

このように、ＣＰＵ９５は、運転者が飲酒状態であると判定されたときにスタータリレー１１３およびスタータキースイッチ１１４の間をインターロック用リレー８１に電気的に遮断させたままにするようになっており、本発明の制御部を構成している。

ＣＰＵ９５は、ステップＳ２６４においてアルコール濃度が所定の基準値以下であると判断すると、アンプ８６を介してインターロック用リレー８１の電磁石８１ｂに電力を供給してスイッチ８１ａを閉じ（ステップＳ２７０）、飲酒状態であると判定なかったためにエンジンを始動できることを、表示ユニット４０のＯＫランプ４６の点灯と、スピーカ５２からの音声による出力とによって通知した後（ステップＳ２７２）、撮影ランプ６４を消灯させて（ステップＳ２６８）、一連の処理を終了する。なお、ＣＰＵ９５は、ステップＳ２７０においてスイッチ８１ａを閉じた後、５分間が経過すると、スイッチ８１ａを開く。したがって、運転者は、５分以内にスタータキースイッチ１１４のキーを回して端子１１４ａと、ＳＴＡＲＴ端子１１４ｅとを電気的に接続させることによって、車両１００のエンジンを始動することができる。すなわち、スタータキースイッチ１１４の端子１１４ａと、ＳＴＡＲＴ端子１１４ｅとが電気的に接続させられると、コントロールユニット８０のインターロック用リレー８１のスイッチ８１ａと、スタータキースイッチ１１４とを介してスタータリレー１１３の電磁石１１３ｂにバッテリ１１１の電力が供給されてスイッチ１１３ａが閉じ、それによってスタータリレー１１３のスイッチ１１３ａを介してセルモータ１１２にバッテリ１１１の電力が供給されて、車両１００のエンジンが始動させられる。

なお、ＬＯＧメモリ９４に記録された各種情報は、後で様々な目的で使用されることができる。例えば、ＬＯＧメモリ９４に記録された飲酒状態の判定結果は、飲酒運転の常習者の場合には定期的に所轄の警察署で監視に使用されたり、業務用の場合には定期的に管理本部で監視に使用されたりすることができる。

また、ＬＯＧメモリ９４に記録される各種情報は、コントロールユニット８０のアンテナ８３および通信モジュール８７によって外部に送信されるようになっていても良い。例えば、飲酒状態の判定結果は、飲酒運転の常習者の場合にはリアルタイムで所轄の警察署のメールサーバに送信されたり、業務用の場合にはリアルタイムで管理本部のメールサーバに送信されたりすることができる。もちろん、ＬＯＧメモリ９４に記録された各種情報は、コントロールユニット８０のアンテナ８３および通信モジュール８７を介して外部から読み出されるようになっていても良い。

また、アルコールインターロックシステム１０は、登録者ＩＤを指紋認証によって入力するようになっているが、他の方法によって入力するようになっていても良い。例えば、登録者ＩＤは、磁気カードやＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）カードによって入力されるようになっていても良い。

以上に説明したように、アルコールインターロックシステム１０は、仮に配線１１ａおよび配線１１ｂの間のショート１２を検出することができないとすると、配線１１ａおよび配線１１ｂの間にショート１２が追加されるという不正な改造によって、ショート１２を介して常にスタータリレー１１３およびスタータキースイッチ１１４の間が電気的に接続された状態になるので、ＣＰＵ９５によるインターロック用リレー８１の制御が機能しなくなる。しかしながら、アルコールインターロックシステム１０は、配線１１ａおよび配線１１ｂの間のショート１２を検出することができるので、配線１１ａおよび配線１１ｂの間にショート１２が追加されるという不正な改造を検出することができる。

配線１１ａおよび配線１１ｂの間にショート１２が追加されるという不正な改造によってＣＰＵ９５によるインターロック用リレー８１の制御が機能しなくなると、運転者が飲酒状態であるときに車両１００が運転されてしまう可能性がある。しかしながら、アルコールインターロックシステム１０は、ＣＰＵ９５によってショート１２が検出されたときにスピーカ５２および警告ランプ４９によって通知を行うので、例えば車両１００の内部に運転者以外に同乗者がいる場合に同乗者に不正な改造が知られることによって、運転者による飲酒状態での運転が同乗者の存在によって未然に防止される可能性がある。

車両１００の内部にのみ通知を行う場合、車両１００の内部に運転者以外に人がいないときに、運転者による飲酒状態での運転を止める人がいない。しかしながら、アルコールインターロックシステム１０は、警告ランプ４９によって車両１００の外部に通知を行うので、車両１００の外部の人に不正な改造が知られることによって、運転者による飲酒状態での運転が車両１００の外部の人の存在によって未然に防止される可能性がある。

配線１１ａおよび配線１１ｂの間にショート１２が追加されるという不正な改造によってＣＰＵ９５によるインターロック用リレー８１の制御が機能しなくなると、運転者が飲酒状態であるときに車両１００が運転されてしまう可能性がある。しかしながら、アルコールインターロックシステム１０は、ＣＰＵ９５によってショートが検出されたときに車両１００の外部に無線によって通報を行うので、例えば警察に不正な改造が知られることによって、運転者による飲酒状態での運転が警察の存在によって未然に防止される可能性がある。

本発明の一実施の形態に係るアルコールインターロックシステムの斜視図である。図１に示すアルコールインターロックシステムの構成を示すブロック図である。図１に示すハンディーユニットの正面図である。図３に示すハンディーユニットの構成を示すブロック図である。図１に示す表示ユニットの斜視図である。図５に示す表示ユニットの構成を示すブロック図である。図１に示すカメラユニットの正面図である。図７に示すカメラユニットの構成を示すブロック図である。図１に示すコントロールユニットの斜視図である。図９に示すコントロールユニットの構成を示すブロック図である。図１０に示す不正検出回路の構成を示すブロック図である。図１に示すアルコールインターロックシステムの動作のフローチャートである。図１に示すアルコールインターロックシステムの動作のうち図１２に示す動作の続きのフローチャートである。図３に示すハンディーユニットのマウスピースから吹込まれる空気の種類別に呼気温度センサの測定値の変化を示すグラフである。図３に示すハンディーユニットのマウスピース２３に吹込まれた空気の圧力、炭酸ガス濃度、温度および体積の時間経過の例を示すグラフである。図３に示すハンディーユニットのマウスピースから呼気を吹込んでいる最中の運転者の画像を示す図である。

符号の説明

１０アルコールインターロックシステム
１１ａ配線（他方の配線）
１１ｂ配線（一方の配線）
１２ショート
４９警告ランプ（ショート検出通知部）
５２スピーカ（ショート検出通知部）
８１インターロック用リレー（接続状態切替部）
８７通信モジュール（ショート検出通報部）
９５ＣＰＵ（飲酒判定部、制御部、ショート検出部）
１００車両
１１３スタータリレー（素子）
１１４スタータキースイッチ（素子）
１３１電流リミッタ付き正弦波発生器（電圧印加部）
１３６電圧検知器（電圧検知部）

Claims

車両の電気回路の素子のうち前記車両が運転可能となるために互いの間に通電されることが必要である２つの素子の間の電気的な接続状態を切り替える接続状態切替部と、前記車両の運転者が飲酒状態であるか否かを判定する飲酒判定部と、前記運転者が飲酒状態であると前記飲酒判定部によって判定されたときに前記２つの素子の間を前記接続状態切替部に電気的に遮断させる制御部とを備えたアルコールインターロックシステムであって、
前記２つの素子のうち一方の素子および前記接続状態切替部の間の配線と、前記２つの素子のうち他方の素子および前記接続状態切替部の間の配線とのうち一方の配線に電圧を印加する電圧印加部と、２つの前記配線のうち他方の配線上の電圧を検知する電圧検知部と、前記接続状態切替部が前記２つの素子の間を電気的に遮断しているときに前記電圧印加部によって前記一方の配線に印加された電圧が前記電圧検知部によって前記他方の配線上で検知されることによって前記２つの配線の間のショートを検出するショート検出部とを備えることを特徴とするアルコールインターロックシステム。
前記ショート検出部によって前記ショートが検出されたときに音および光の少なくとも何れか一方によって通知を行うショート検出通知部を備えることを特徴とする請求項１に記載のアルコールインターロックシステム。
前記ショート検出通知部は、前記車両の外部に前記通知を行うことを特徴とする請求項２に記載のアルコールインターロックシステム。
前記ショート検出部によって前記ショートが検出されたときに前記車両の外部に無線によって通報を行うショート検出通報部を備えることを特徴とする請求項１に記載のアルコールインターロックシステム。