JP2009281822A - Alcohol detection device, and vehicle equipped with alcohol detection device - Google Patents
Alcohol detection device, and vehicle equipped with alcohol detection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009281822A JP2009281822A JP2008133414A JP2008133414A JP2009281822A JP 2009281822 A JP2009281822 A JP 2009281822A JP 2008133414 A JP2008133414 A JP 2008133414A JP 2008133414 A JP2008133414 A JP 2008133414A JP 2009281822 A JP2009281822 A JP 2009281822A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alcohol
- vibration region
- detection
- series data
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
- G01N5/02—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by absorbing or adsorbing components of a material and determining change of weight of the adsorbent, e.g. determining moisture content
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/497—Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath
- G01N33/4972—Determining alcohol content
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K28/00—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
- B60K28/02—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver
- B60K28/06—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver responsive to incapacity of driver
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N2001/2244—Exhaled gas, e.g. alcohol detecting
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、自動車などの車両に搭載されるアルコール検出装置とそのアルコール検出装置を備えた車両に関する。 The present invention relates to an alcohol detection device mounted on a vehicle such as an automobile and a vehicle including the alcohol detection device.
これまでに罰則や取り締まりの強化などの対策がなされているにもかかわらず、運転者の飲酒運転による自動車などの車両が引き起こす事故は後を絶たない状況にあり、死亡事故などの重大事故が引き起こされている。このため、車両に運転者が飲酒状態であるか否かを判断し、運転者が飲酒状態と判断された場合にはそのエンジンを始動させないようにするアルコール・インターロック装置を設けることについて検討されている。 Despite measures that have been taken, such as strengthening penalties and crackdowns, accidents caused by vehicles such as cars due to drunk driving by drivers are inexhaustible, leading to serious accidents such as fatal accidents. It is. For this reason, it is considered to install an alcohol interlock device in the vehicle that determines whether or not the driver is in a drunk state and prevents the engine from starting if the driver is in a drunk state. ing.
飲酒状態の指標となるアルコールを検出するセンサとして半導体センサにより構成された呼気式のアルコールセンサがあり、このアルコールセンサは、運転者が所定の部位に息を吹きかけることで、その呼気に含まれるアルコール臭気を検出するものである。このようなアルコールセンサを用いて前記アルコール・インターロック装置を構成することが考えられるが、このアルコールセンサは車両に搭載した場合にアルコールに対して十分な感度が得られない場合があるので、運転者がそのセンサの所定の部分に積極的に息を吹きかけなければ正確なアルコールの検出を行うことが難しく、ユーザへの受容性が低い。このような理由から、このアルコールセンサは単にアルコール臭気の濃度を測定してそのデータを取得する目的でのみ使用されることが多いのが現状である。 There is an exhalation-type alcohol sensor composed of a semiconductor sensor as a sensor for detecting alcohol that is an indicator of the drinking level, and this alcohol sensor is the alcohol contained in the exhalation when the driver blows on a predetermined part. It detects odor. It is conceivable to configure the alcohol interlock device using such an alcohol sensor, but this alcohol sensor may not be sufficiently sensitive to alcohol when mounted on a vehicle. If a person does not actively blow on a predetermined part of the sensor, it is difficult to accurately detect alcohol, and the acceptability to the user is low. For this reason, this alcohol sensor is often used only for the purpose of measuring the concentration of alcohol odor and acquiring the data.
そこで、水晶片により構成された水晶振動子を用いた水晶センサを車両内に設けてアルコールを検出することが検討されている。この水晶センサは水晶発振回路を構成する前記水晶振動子にアルコールを吸着させ、その発振周波数(共振周波数)の時系列データの変化を捉えることにより、当該アルコールを感知するものであり、このセンサを利用することでアルコール臭気に対する感度を高めることができると考えられている。 Thus, it has been studied to detect alcohol by providing a crystal sensor using a crystal resonator formed of a crystal piece in a vehicle. This crystal sensor adsorbs alcohol to the crystal oscillator constituting the crystal oscillation circuit, and senses the alcohol by capturing changes in time series data of the oscillation frequency (resonance frequency). It is considered that the sensitivity to alcohol odor can be increased by using it.
しかし、車両が悪路を走る場合に車体が受ける衝撃が水晶振動子に伝わり、当該水晶振動子の発振が影響を受け、発振周波数が変動し、その時系列データに一時的に急峻な変化を示す脈流がノイズとして生じるおそれがある。そして、脈流の発生が続くと、アルコールによる周波数変化が捉えられなくなってしまうおそれがある。具体的に例えばこの時系列データにおいて所定の時間、周波数が一定範囲のまま推移した場合に、運転者が飲酒状態であるか否かを判定するように判定手段が構成されている場合、この周波数変動によって周波数がその範囲を越えてしまうことにより、運転者が飲酒をしているのに飲酒をしていないものと前記判定手段が判定してしまう懸念がある。 However, when the vehicle runs on a rough road, the impact received by the car body is transmitted to the crystal unit, the oscillation of the crystal unit is affected, the oscillation frequency fluctuates, and the time series data shows a steep change temporarily. The pulsating current may be generated as noise. And if generation | occurrence | production of a pulsating flow continues, there exists a possibility that the frequency change by alcohol may not be caught. Specifically, for example, when the determination unit is configured to determine whether or not the driver is in a drunk state when the frequency changes in a certain range for a predetermined time in the time series data, this frequency is set. If the frequency exceeds the range due to the fluctuation, the determination means may determine that the driver is drinking but not drinking.
また、このようにアルコールに対する感度が高まったときに、運転者が飲酒をしておらず、車両に乗り込んだ同伴者が飲酒をしているような場合、その同伴者の臭気を検出してエンジンを始動させないようなケースが発生するおそれがある。このような運用面の問題もアルコール・インターロック装置を設けることが阻害される要因となっていた。 Also, when the sensitivity to alcohol is increased in this way, if the driver is not drinking and the companion who gets into the vehicle is drinking, the odor of the companion is detected and the engine is detected. There is a possibility that a case may occur that does not start. Such operational problems are also factors that hinder the provision of an alcohol interlock device.
ところで、特許文献1にはアルコールセンサを利用してインターロックを行う方法について記載されているが、上記の問題については記載されていない。特許文献2には、水晶片の異なる領域に個別に振動する領域を形成し、各振動領域の周波数の差分を演算することで振動の影響を抑える水晶センサを用いた感知装置について記載されている。水晶振動子は周囲の温度によりその発振周波数が変化するという温度特性を持ち、この温度特性の影響を避けるために上記の構成をとることは有効であるが、上記のように自動車は悪路を走る場合があるため、水晶片の各振動領域に夫々異なる応力が加わり、互いに異なる周波数変化が起こる場合がある。従って、車内の悪条件下でアルコール検出を行うためにはこの構成では不十分である。
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は車両に設けられ、運転者の呼気に含まれるアルコールを精度高く検出するアルコール検出装置と、このアルコール検出装置の検出結果により前記運転者の操作によるその走行が制限される車両と、を提供することである。 The present invention has been made based on such circumstances, and an object of the present invention is to provide an alcohol detection device that is provided in a vehicle and accurately detects alcohol contained in a driver's breath and a detection result of the alcohol detection device. And a vehicle whose travel is restricted by the operation of the driver.
本発明のアルコール検出装置は、車両に設けられ、その車両の運転者の呼気に含まれるアルコールを検出するためのアルコール検出装置において、
前記アルコールを吸着するための吸着層がその表面に形成され、当該吸着層へのアルコールの吸着により固有振動数が変化するアルコール検出用の振動領域と、この検出用の振動領域とは異なる領域に設けられ、前記アルコールが吸着されない基準用の振動領域と、を備えた第1の水晶振動子と、
前記第1の水晶振動子の検出用の振動領域及び基準用の振動領域を各々独立して発振させるための発振手段と、
前記第1の水晶振動子における検出用の振動領域の発振出力に対応する周波数と前記第1の水晶振動子における基準用の振動領域の発振出力に対応する周波数とに基づいてこれらの周波数の差分値の時系列データを作成する手段と、前記時系列データに含まれる脈流部分をノイズとみなして除去するための手段とを含む検証用のデータ作成手段と、
を備えたことを特徴とする。
前記検証用のデータ作成手段は、上記の構成とする代わりに前記検出用の振動領域の発振出力に対応する周波数の時系列データを作成する手段と、前記基準用の振動領域の発振出力に対応する周波数の時系列データを作成する手段と、これら各時系列データに含まれる脈流部分をノイズと見なして除去するための手段とを備えていてもよい。
The alcohol detection device of the present invention is provided in a vehicle, and in the alcohol detection device for detecting alcohol contained in the breath of the driver of the vehicle,
An adsorption layer for adsorbing the alcohol is formed on the surface, and a vibration region for alcohol detection in which the natural frequency changes due to the adsorption of alcohol to the adsorption layer is different from the vibration region for detection. A first crystal resonator provided with a reference vibration region that is provided and does not adsorb the alcohol;
Oscillation means for independently oscillating the vibration region for detection and the vibration region for reference of the first crystal unit;
The difference between these frequencies based on the frequency corresponding to the oscillation output of the vibration region for detection in the first crystal resonator and the frequency corresponding to the oscillation output of the reference vibration region in the first crystal resonator. Data creation means for verification including means for creating time-series data of values, and means for removing the pulsating flow portion included in the time-series data as noise.
It is provided with.
The verification data creation means corresponds to the means for creating time-series data of the frequency corresponding to the oscillation output of the detection vibration area instead of the above configuration, and the oscillation output of the reference vibration area. There may be provided means for creating time series data of the frequency to be processed and means for removing the pulsating flow portion included in each time series data as noise.
運転者以外の搭乗者の呼気に含まれるアルコールを吸着するための吸着層がその表面に形成され、
当該吸着層へのアルコールの吸着により固有振動数が変化するアルコール検出用の振動領域と、この検出用の振動領域とは異なる領域に設けられ、前記アルコールが吸着されない基準用の振動領域と、を備えた第2の水晶振動子と、
前記第2の水晶振動子の検出用の振動領域及び基準用の振動領域を各々独立して発振させるための発振手段と、
前記第2の水晶振動子における検出用の振動領域の発振出力に対応する周波数と前記第2の水晶振動子における基準用の振動領域の発振出力に対応する周波数とに基づいてこれらの周波数の差分値の時系列データを作成する手段と、前記時系列データに含まれる脈流部分をノイズと見なして除去するための手段とを含む比較用のデータ作成手段と、
前記比較用のデータと前記検証用のデータとに基づいてアルコールを検出する検出手段と、
を備えていてもよく、前記比較用のデータ作成手段は、上記の構成とする代わりに前記検出用の振動領域の発振出力に対応する周波数の時系列データを作成する手段と、前記基準用の振動領域の発振出力に対応する周波数の時系列データを作成する手段と、これら各時系列データに含まれる脈流部分をノイズと見なして除去するための手段とを備えていてもよい。
An adsorption layer is formed on the surface to adsorb alcohol contained in the exhalation of passengers other than the driver,
A vibration region for alcohol detection in which the natural frequency changes due to the adsorption of alcohol to the adsorption layer, and a reference vibration region that is provided in a region different from the vibration region for detection and does not adsorb the alcohol. A second crystal unit comprising:
Oscillation means for independently oscillating the vibration region for detection and the vibration region for reference of the second crystal unit;
The difference between these frequencies based on the frequency corresponding to the oscillation output of the vibration region for detection in the second crystal resonator and the frequency corresponding to the oscillation output of the reference vibration region in the second crystal resonator. Data generating means for comparison including means for generating time-series data of values, and means for removing the pulsating flow portion included in the time-series data as noise.
Detection means for detecting alcohol based on the comparison data and the verification data;
The comparison data creation means may comprise means for creating time series data of a frequency corresponding to the oscillation output of the vibration region for detection instead of the above configuration, and the reference data There may be provided means for creating time series data of frequencies corresponding to the oscillation output of the vibration region, and means for removing the pulsating flow portion included in each time series data as noise.
脈流部分の除去は例えば時系列データに対して移動平均をとることにより行われる。 The pulsating portion is removed by, for example, taking a moving average with respect to time series data.
本発明の車両は、運転者の呼気に含まれるアルコールを検出するためのアルコール検出装置を備えた車両において、
上述のアルコール検出装置と
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記運転者の操作による車両の走行を制限するための制御部と、
を備えたことを特徴とする。
The vehicle of the present invention is a vehicle equipped with an alcohol detection device for detecting alcohol contained in the expiration of the driver.
Based on the detection result of the above-described alcohol detection device and the detection means, a control unit for limiting the travel of the vehicle by the operation of the driver;
It is provided with.
本発明のアルコール検出装置は、運転者の呼気中のアルコールを吸着するための吸着層が形成され、その吸着により固有振動数が変化するアルコール検出用の振動領域と、前記アルコールが吸着されない基準用(参照用)の振動領域とが形成された水晶振動子を備え、前記水晶振動子における検出用の振動領域の発振出力に対応する周波数と前記水晶振動子における基準用の振動領域の発振出力に対応する周波数とに基づいてこれらの周波数の差分値の時系列データを作成し、この時系列データに含まれる脈流部分をノイズとみなして除去している。従って、前記検証用の時系列データにおけるアルコールによる変化が脈流部分により紛れることが抑えられるので、この変化を明確に捉えることができるため、アルコール検出精度の低下を抑えることができる。 The alcohol detection device according to the present invention includes a vibration region for alcohol detection in which an adsorption layer for adsorbing alcohol in the breath of a driver is formed, and the natural frequency changes due to the adsorption, and a reference for not adsorbing the alcohol. A crystal resonator having a vibration region for reference (for reference), and a frequency corresponding to the oscillation output of the vibration region for detection in the crystal resonator and the oscillation output of the reference vibration region in the crystal resonator Based on the corresponding frequency, time-series data of the difference value of these frequencies is created, and the pulsating portion included in the time-series data is regarded as noise and removed. Therefore, since the change due to the alcohol in the verification time-series data can be suppressed from being confused by the pulsating flow portion, this change can be clearly understood, and the deterioration of the alcohol detection accuracy can be suppressed.
以下、本実施の形態に係るアルコール検出装置について説明する。図1(a)(b)は、アルコール検出装置10が搭載された自動車1の外観の一例を示したものであり、アルコール検出装置10は、水晶振動子を含んだセンサ部2A,2Bと、その後段に接続されたセンサ部2A,2Bからの周波数を演算する処理部4と、により構成されている。また、処理部4は後述するように自動車1のエンジンの動作などを制御する制御部5に接続されている。
Hereinafter, the alcohol detection device according to the present embodiment will be described. FIGS. 1A and 1B show an example of the appearance of an automobile 1 on which an alcohol detection device 10 is mounted. The alcohol detection device 10 includes
運転席11、助手席12の上部には夫々前記センサ部2A,2Bが設けられており、これらは運転席11に座った運転者、助手席12に座った助手の夫々の呼気に含まれるアルコール臭気を検出する。センサ部2A,2Bは夫々同様に構成されており、図2(a)(b)には代表してセンサ部2Aの構成を示している。センサ部2A,2Bは前記運転者、助手から夫々極力近い位置に設けることが、呼気のアルコールを確実に検出するために好ましい。
The
センサ部2Aは例えばセラミックスからなる上側が開放されたパッケージ21と、パッケージ21内に設けられた基板22と、水晶振動子3とを備えている。基板22には例えば貫通孔23が設けられており、水晶振動子3はその貫通孔をふさぐように設けられている。これによって水晶振動子3は、その裏面がパッケージ21の表面と前記貫通孔23とにより構成される密閉空間24に接し、且つその表面が車内の雰囲気に接する例えばランジュバン型の水晶振動子として構成されている。尚、水晶振動子を含むセンサには貫通孔が設けられていなくても良く、また、ランジュバン型の水晶振動子に限定されるものでもない。
The
水晶振動子3は例えばATカットにより形成された円形の水晶片31と、例えば金からなる電極32、33、34、35とから構成されている。図3(a)、(b)、(c)は水晶振動子3の夫々表面、裏面、側面を夫々示している。電極32〜35は水晶片31の表裏を夫々直径方向に沿って区画して見た場合における各半円領域において夫々矩形状に形成され、その矩形の周の一部が水晶片31の外方へ向けて引き出されるように形成されている。
The
水晶振動子3の各電極32〜35において前記水晶片31の外方へ向けて引き出された部分は、基板22に設けられた電極25a〜25dに導電性接着剤26を介して接着されており、また電極25a〜25dは基板22内、パッケージ21内に夫々設けられた導電路27、28を介してパッケージ21の裏面に設けられた電極29a〜29dに夫々電気的に接続されている。従って、水晶振動子3の各電極32〜35がこれらの電極29a〜29dに夫々電気的に接続されている。
In each of the
水晶片31の面内では電極32と33と、電極34と35とが夫々互いに対向している。そして、水晶片31においてこれら電極32、33に挟まれる領域と、電極34,35に挟まれる領域は振動領域3A,3Bとして構成されている。電極32、33により振動領域3Aが、電極34、35により振動領域3Bが夫々独立して振動し、周波数信号を出力することができる。各電極32〜35は、周波数温度特性を揃えるという目的を逸脱しない範囲において、互いの厚さをわずかに変えて各振動領域における主モードの発振周波数を例えば50kHz異ならせている。この例では振動領域3Aが基準用の振動領域、振動領域3Bがアルコール検出用の振動領域として夫々構成される。
Within the surface of the
つまり、この水晶振動子3については1つの水晶片31が2つの水晶振動子の機能を有するように構成されており、また前記各振動領域3A、3Bは共通の水晶片31に形成されているため、周囲の温度が変化したときに夫々の振動領域3A,3Bから出力される発振周波数の変化量がほぼ揃った周波数温度特性を得ることができ、また自動車1の車体から受ける振動から受ける周波数の変化量についてもこのように各振動領域を1つの水晶片31に構成することで、その差を抑えることができる。
That is, the
前記振動領域3Aにおいて車内の雰囲気に接するように構成された電極32には、例えば図4(a)に示すように自動車1内の雰囲気に含まれるアルコール71と反応しない吸着膜(感応膜)とは異なる誘電体からなる非感応膜であるブロック層72が形成されている。ブロック層72は、電極32表面へのアルコール71の吸着による振動領域3Aから出力される発振周波数「F1」の変化を防ぐ役割を果たす。ここで電極32は、ブロック層72により被覆されずに剥き出しの状態としてもよいが、当該電極32へのアルコール71の吸着をより確実に抑えるためこのようなブロック層72として設けることが好ましい。
For example, as shown in FIG. 4A, the
また、振動領域3Bにおいて車内の雰囲気に接するように構成された電極34には、例えば図4(b)に示すようにアルコール71と選択的に化学反応して結合する、例えば、ポリスチレン等のポリマー系物質に電荷を加えた誘電体からなる感応膜(吸着膜)である吸着層73が設けられている。吸着層73に対してアルコール71が吸着されることによる質量負荷効果を利用して、振動領域3Bから出力される発振周波数を変化させ、その変化した発振周波数F2を取り出すことができる。この吸着層73にアルコール71が吸着された後、アルコール濃度の低いエア雰囲気に曝されることで、その吸着されたアルコール71は当該吸着層73から離れて、振動領域3Bから出力される発振周波数が変化する。
Further, for example, a polymer such as polystyrene is bonded to the
ここで水晶振動子3に設けられた第1の振動領域3A及び第2の振動領域3Bは、センサ部2A内にて共通の雰囲気に置かれるため、各々の領域25a、25bが置かれる温度条件はほぼ一致する。またこれらの領域25a、25bは共通の水晶片31上に設けられているので、振動領域3Aから出力される発振周波数「F1」と、振動領域3Bから出力される発振周波数「F2」とは互いにほぼ一致した周波数温度特性を示すようになっている。
Here, since the
運転席11側に設けられたセンサ部2Aについて説明してきたが、助手席12側に設けられたセンサ部2Bはセンサ部2Aと同様に構成されており、センサ部2Aと同様の水晶振動子3を備えている。これ以降は便宜上、振動領域3Aに相当する領域を振動領域3C、振動領域3Bに相当する領域を振動領域3Dとし、これら振動領域3C、3Dから出力される周波数をF3、F4とする。発振周波数「F1」「F2」と同様に、振動領域3C、3Dから出力される発振周波数「F3」「F4」は互いにほぼ一致した周波数温度特性を示すようになっている。
Although the
図5はアルコール検出装置10のブロック図である。この図を参照しながらセンサ部2A,2Bに接続された処理部4について説明する。処理部4は、発振回路41A〜41D、スイッチ43,45、測定回路部44,46及び演算部5を備えている。センサ部2Aの後段、センサ部2Bの後段には前記発振回路41A〜41Dが設けられており、これら各発振回路41A〜41Dにより各振動領域3A〜3Dが発振する。
FIG. 5 is a block diagram of the alcohol detection device 10. The
発振回路41A,41Bの後段には、センサ部2Aの各チャンネルからの出力信号を順次その後段の測定回路部44に取り込むためのスイッチ部43が設けられている。スイッチ部43は、2つの発振回路41A、41Bからの周波数信号を時分割して取り込む役割を果たし、各チャンネルの発振周波数を並行して求めることが可能となる。例えば1秒間をn分割(nは偶数)し、各チャンネルの発振周波数を1/n秒の処理で順次求めることにより、厳密には完全に同時に測定しているわけではないが、1秒間に少なくとも1回以上周波数を取得しているため、実質同時に各チャンネルの周波数を取得することが可能となる。発振回路41C,41Dの後段に設けられたスイッチ部45もスイッチ部43と同様にセンサ部2Bの各チャンネルの周波数信号を順次その後段の測定回路部46に取り込む役割を有している。
At the subsequent stage of the oscillation circuits 41A and 41B, a switch section 43 is provided for sequentially taking output signals from the respective channels of the
本例では測定回路部44、46は入力信号である周波数信号をディジタル処理して、各チャンネルの発振周波数を測定する役割を果たす。 In this example, the measurement circuit units 44 and 46 play a role of digitally processing a frequency signal as an input signal and measuring an oscillation frequency of each channel.
続いて、測定回路部44,46の後段に設けられた演算部5について説明する。演算部5は、バス51を備えており、バス51にはCPU(中央演算処理装置)52、データ処理プログラム53、ノイズ除去プログラム54を格納した記憶手段、第1メモリ55、第2メモリ56、第3メモリ57及び既述の測定回路部44,46が接続されている。
Next, the calculation unit 5 provided in the subsequent stage of the measurement circuit units 44 and 46 will be described. The arithmetic unit 5 includes a bus 51, which includes a CPU (central processing unit) 52, a
データ処理プログラム53は測定回路部44,46から出力される信号に基づいて各チャンネルの発振周波数に係わる時系列データを取得し、第1メモリ55に格納する役割を果たす。またこのデータ取得動作と同時に、同一の時間帯における発振周波数「F1」と発振周波数「F2」との各時系列データの差分値「F1−F2」、発振周波数「F3」と発振周波数「F4」との各時系列データの差分値「F3−F4」を夫々演算し、さらに同一の時間帯におけるこれらのデータ「F1−F2」と「F3−F4」との差分「(F1−F2)−(F3−F4)」を演算して、これらの差分値の時系列データを取得する。そして取得した時系列データを第2メモリ56に格納する。
The
ノイズ除去プログラム54は、第2メモリに記憶された「F1−F2」、「F3−F4」、「(F1−F2)−(F3−F4)」の各時系列データについて例えばある所定の時点から若干過去に遡った所定の時点までの複数個の連続したデータの移動平均を、これら時系列データについて最新のデータが得られる度に順次演算し、これらの時系列データ「F1−F2」、「F3−F4」、「(F1−F2)−(F3−F4)」から夫々処理されて出力された時系列データ「(F1−F2)’」、「(F3−F4)’」、「{(F1−F2)−(F3−F4)}’」を第3のメモリ57に格納する。 The noise removal program 54 performs, for example, a predetermined time point on each time series data of “F1-F2”, “F3-F4”, and “(F1-F2)-(F3-F4)” stored in the second memory. A moving average of a plurality of continuous data up to a predetermined time slightly going back in the past is sequentially calculated every time the latest data is obtained for these time series data, and these time series data “F1-F2”, “ F3-F4 "," (F1-F2)-(F3-F4) "processed time series data" (F1-F2) '"," (F3-F4)' "," {( F1-F2)-(F3-F4)} '"is stored in the third memory 57.
図6,図7に測定回路部46で信号処理されて演算部5に出力された発振周波数「F1」「F2」、差分値のデータ「F1−F2」及び「(F1−F2)’」の一例について示す。グラフ中時刻t1は運転者が車内で飲酒を行い、その運転者の呼気がセンサ部2Aに流れ、その呼気中のアルコールがセンサ部2Aの吸着層73に吸着された時刻である。時刻t2は運転者が車を降り、その呼気がセンサ部2Aに流れなくなり、センサ部2Aの周囲のアルコール濃度が低下して、アルコールが吸着層73から離脱する時刻である。
6 and 7, the oscillation frequencies “F1” and “F2”, the difference value data “F1 to F2” and “(F1 to F2) ′”, which are processed by the measurement circuit unit 46 and output to the calculation unit 5. An example is shown. The time t1 in the graph is the time when the driver drinks in the vehicle, the exhalation of the driver flows to the
上記のようにこのアルコール検出装置10では同じ水晶片31に振動領域3A,3Bを形成しているので、別々の水晶片に各振動領域を形成する場合に比べて、振動領域3A,3Bに加えられる衝撃に差が生じることが抑えられているが、しかし自動車1が悪路を走行したりアイドリングする場合などは車体が激しく振動し、各振動領域3A,3Bに加えられる衝撃が互いに異なるため、図6(a)(b)に示すようにその衝撃により、発振周波数「F1」、「F2」の時系列データにおいて、同じ時刻に互いに異なる大きさの脈流が現れる場合がある。
As described above, in the alcohol detection device 10, the
時刻t1〜t2の間、アルコールの吸着により本来なら時刻t1以前、t2以後に比べて発振周波数「F1」は周波数が低い状態に維持されるが、上記のように発振周波数「F1」、「F2」の時系列データに脈流が発生している結果として、図6(c)に示すようにこれらの周波数の差分データである「F1−F2」においても脈流がノイズとして残り、従って、この差分データ「F1−F2」からはノイズに紛れてアルコールによる振動領域3A,3B間の周波数変化が検出できない場合がある。そこで、この「F1−F2」の移動平均を演算することで、時系列データ「(F1−F2)’」を出力する。この「(F1−F2)’」は上記の振動による脈流部分がノイズとして除去されているか低減されているので、図6(d)に示すようにセンサ部2Aにおけるアルコールによる振動領域3Aに対する振動領域3Bの周波数の変動が明確になっている。
Between times t1 and t2, the oscillation frequency “F1” is originally maintained at a lower frequency than before time t1 and after time t2 due to the adsorption of alcohol, but as described above, the oscillation frequencies “F1”, “F2” are maintained. As a result of the occurrence of the pulsating flow in the time series data of “”, the pulsating flow remains as noise in “F1-F2” which is the difference data of these frequencies as shown in FIG. From the difference data “F1-F2”, there is a case where the frequency change between the
また、この例ではセンサ部2Bでセンサ部2Aと同じ水晶振動子3を用いており、センサ部2Aの振動領域3B、センサ部2Bの振動領域3Dは夫々周囲の雰囲気のアルコール濃度が同じように変化した場合に略同じように発振する信号の周波数が変動する。振動領域3A,3Bに加えられる衝撃が互いに異なった場合と同様に振動領域3C,3Dに加えられる衝撃が互いに異なることによって、図7(a)、(b)に夫々示すように発振周波数「F3」、「F4」の時系列データにおいても上記の発振周波数「F1」、「F2」の時系列データと同様に、同じ時刻に互いに異なる大きさの脈流が現れ、時系列データ「F3−F4」に脈流がノイズとして残る場合がある。そこで、この例では前記「(F1−F2)」から「(F1−F2)’」を算出するのと同様に、図7(c)に示す「F3−F4」の移動平均を演算することで、図7(d)に示すように脈流部分をノイズとして除去ないし低減した時系列データ「(F3−F4)’」を出力し、アルコールによる振動領域3Cに対する振動領域3Dの周波数の変動を明確にしている。図に示した例では助手が飲酒をしておらず、運転者の呼気が僅かに助手席側のセンサ部2Bに流れてその呼気中のアルコールがセンサ部2Bに付着しているだけなので、「(F3−F4)’」の周波数の変化量は「(F1−F2)’」の変化量よりも小さくなっている。
In this example, the sensor unit 2B uses the
また、「{(F1−F2)−(F3−F4)}」の移動平均「{(F1−F2)−(F3−F4)}’」を演算することで、センサ部2Aの各振動領域間の変動とセンサ部2Bの各振動領域間の変動との差、つまりセンサ部2A,2Bでどちらにアルコールが多く吸着されているかを明確にしている。図8(a)、(b)は図6及び図7で示したF1〜F4に基づいて演算される「{(F1−F2)−(F3−F4)}」、「{(F1−F2)−(F3−F4)}’」の夫々一例である。そして、後述するように制御部6がこれらの周波数の時系列データ「(F1−F2)’」、「(F3−F4)’」、「{(F1−F2)−(F3−F4)}’」に基づいて、エンジンの動作の制御を行う。
In addition, by calculating the moving average “{(F1-F2) − (F3-F4)} ′” of “{(F1-F2) − (F3-F4)}”, the vibration regions of the
データ処理部5のバス51には例えばコンピュータからなる制御部6が接続されている。制御部6は上記のノイズが低減された各時系列データ(F1−F2)’、(F3−F4)’及び{(F1−F2)−(F3−F4)}’に基づいて、後述するように運転者が飲酒状態であるか否かを判定し、これらの各時系列データと共にその飲酒状態の判定結果を当該制御部6に接続されたディスプレイなどにより構成された表示部61に表示する。
For example, a
また、制御部61には例えば自動車1の速度を制限するスピードリミッタを含み、エンジンの動作を制御するためのエンジンコントローラ62が接続されている。エンジンコントローラ62からは制御部6にその動作状態に応じた信号が出力され、制御部6はその信号と運転者が飲酒状態であるか否かの判定結果とに基づいてエンジンコントローラ62に制御信号を出力し、作動中のエンジンの動作を抑制して自動車1の走行速度を低下させた後、自動車1を停止させたり、あるいは停止状態を維持させ、運転者の操作による自動車1の走行を制限する。また、制御部6が、運転者が飲酒状態であると判定した場合にはアラーム発生部63に信号を送信し、その信号を受けたアラーム発生部63が車内にアラームを鳴らす。
The controller 61 includes, for example, a speed limiter that limits the speed of the automobile 1 and is connected to an engine controller 62 for controlling the operation of the engine. A signal corresponding to the operating state is output from the engine controller 62 to the
また、制御部6にはキー検出部64が接続されている。キー検出部64は自動車のキーの位置を検出する位置検出手段を備えており、キーが車外から車内に持ち込まれるとキー検出部64は制御部6にそれに対応した電気信号を送信し、その信号を受けた制御部6が例えば処理部4の不図示の電源スイッチをオンにして当該処理部4が起動し、各発振回路41A〜41Dにより各振動領域3A〜3Dが発振すると共にスイッチ43、45が切り替わり、周波数の測定が開始される。また、それとは逆にキーが車内から車外に持ち出されると、キー検出部64は、制御部6にそれに対応した電気信号を送信し、制御部6が処理部4の電源スイッチを落とし、各発振回路41A〜41Dによる各振動領域3A〜3Dの発振及びスイッチ43,44の切り替わりが停止する。このようないわゆるスタンバイ機能を有することで、振動領域が常時発振する場合に比べて、消費電力を低下させることができるので好ましい。
In addition, a key detection unit 64 is connected to the
次に上述の自動車1においてアルコール臭気が検出される手順について説明する。先ず、例えば運転者によりこの自動車1のキーが車内に持ち込まれ、キー検出部64がそれを検出し、制御部6に電気信号を送信する。制御部6は処理部4を起動させ、センサ部2Aの振動領域3A、3B及びセンサ部2Bの振動領域3C、3Dが発振を開始する。振動領域3A,3Bから出力される周波数信号及び振動領域3C,3Dから出力される周波数信号は夫々時分割されて、測定回路部44,46に夫々取り込まれ、A/D変換された後、各ディジタル値が信号処理される。そして振動領域3A,3Bの周波数信号から、前記周波数「F1、F2」が取り出され、これらの周波数が略同時に(例えば1/2秒ずつ、ずれて)第1メモリ55に記憶されると共に振動領域3A,3Bの周波数信号から、前記周波数「F3、F4」が取り出され、これらの周波数が略同時に(例えば1/2秒ずつ、ずれて)第1メモリ68に記憶される動作が継続される。
Next, a procedure for detecting an alcohol odor in the automobile 1 will be described. First, for example, the driver brings the key of the automobile 1 into the vehicle, the key detection unit 64 detects it, and transmits an electric signal to the
運転席11に運転者が、助手席に助手が夫々座ると、夫々の呼気がセンサ部2A,センサ部2Bに流れる。そして、運転者の呼気中にアルコールが含まれている場合にはそのアルコールがセンサ部2Aの振動領域3Bの吸着層73に吸着され、質量負荷効果によりこの振動領域3Bから出力される周波数「F2」が低下する。同様に助手の呼気中にアルコールが含まれている場合、そのアルコールがセンサ部2Bの吸着層73に吸着され、質量負荷効果により振動領域3Dから出力される周波数「F4」が低下する。呼気に含まれるアルコールが多いほど、吸着層73に吸着されるアルコールが多くなり、周波数の低下が大きくなる。つまり呼気のアルコール濃度と、各振動領域3B,3Dの周波数の低下とは対応するため、この周波数の低下に基づいて運転者が飲酒状態であるか否かを判断することができる。
When a driver sits in the driver seat 11 and an assistant sits in the passenger seat, the exhaled air flows to the
このようにして各振動領域3A〜3Dから出力された周波数の時系列データは第1メモリ55に記憶されると共に、周波数「F2」と周波数「F1」との差分及び周波数「F3」と「F4」との差分が演算され、これら差分の時系列データ「F1−F2」,「F3−F4」が第2メモリ56に記憶される。また、これら「F1−F2」,「F3−F4」と同時にこれら振動領域3A,3B間の周波数の差分の時系列データ「{(F1−F2)−(F3−F4)}」が第2のメモリ56に記憶される。
The time-series data of the frequencies output from the
これらの差分の周波数は、各振動領域からの周波数を順次演算部5に取り込むタイミングの中で求めるようにしてもよく、例えば「F1−F2」を求める場合においては振動領域3Aの周波数「F1」を取り込み、次いで振動領域3Bの周波数「F2」を取り込んだ後、「F1」から「F2」を差し引いて、その差分を第2メモリ56に書き込むといった手法でもよいし、各振動領域の周波数の時系列データを取得した後、これらデータの時間軸を合わせて、差分の時系列データを作成してもよい。
The frequency of these differences may be obtained at the timing when the frequencies from the respective vibration regions are sequentially taken into the calculation unit 5. For example, in the case of obtaining “F1-F2”, the frequency “F1” of the
処理部4は、差分の時系列データ「F1−F2」,「F3−F4」,「{(F1−F2)−(F3−F4)}」の作成を続ける一方で、これら時系列データにおいて所定の時点から過去へ遡った連続する複数のデータの移動平均を順次演算することでノイズを除去した時系列データ「(F1−F2)’」、「(F3−F4)’」及び「{(F1−F2)−(F3−F4)}’」を算出し、これらのデータが第3のメモリ57に記憶されると共に表示部61に表示される。
The
このように時系列データ「(F1−F2)’」、「(F3−F4)’」及び「{(F1−F2)−(F3−F4)}’」を演算しながら、制御部6は図9に示すフローチャートに従って運転者が飲酒をしているか否かを判定する。先ず、制御部6は、第3の記憶部57に記憶された「(F1−F2)’」が、その最新のデータが得られた時点から例えば30秒程度過去に遡った所定の期間において予め設定された第1の基準値以上に保たれているか否かを判定する(ステップ1)。第1の基準値は運転者が飲酒をしているか否かの指標となる数値であるが、同じ車内の雰囲気にセンサ部2A,2Bが設けられているため、助手が飲酒している場合にその呼気中のアルコールが運転席11側へと流れ込み、そのセンサ部2Aに吸着することも考えられる。そこで、第1の基準値はそのように助手席12側からのアルコールの流れ込みがあったとしても運転者が飲酒していると判断されるような比較的高い値に設定され、この「(F1−F2)’」が第1の基準値以上である場合に制御部6は運転者が飲酒状態であると判定する。
The
制御部6は、「(F1−F2)’」が第1の基準値よりも低いと判定した場合に、続いてこの「(F1−F2)’」が前記所定の期間、予め設定された第2の基準値以上に保たれているか否かを判定する(ステップ2)。この第2の基準値は運転者が飲酒をしているか否かの指標となる数値であるが、第1の基準値よりも低い値である。そして、「(F1−F2)’」が第2の基準値よりも低い場合、制御部6は運転者が飲酒状態ではないと判定する。
When it is determined that “(F1-F2) ′” is lower than the first reference value, the
前記(F1−F2)’が前記第2の基準値以上に保たれている場合、続いて制御部6はその所定の期間において(F3−F4)’が第3の基準値以上であるか否かを判定する(ステップ3)。この第3の基準値は、助手が飲酒をしているか否かの指標となる数値であり、例えば第2の基準値と同じ数値である。そして、制御部6が(F3−F4)’について第3の基準値よりも低いと判定した場合、この場合は助手が飲酒をしておらず、運転者の呼気中のアルコールにより(F1−F2)’が前記第2の基準値以上になっているものと考えられるので、制御部6は運転者が飲酒状態であると判定する。
When the (F1-F2) ′ is kept equal to or higher than the second reference value, the
(F3−F4)’が第2の基準値以上である場合は、続いて制御部6は{(F1−F2)−(F3−F4)}’について判定する(ステップ4)。ここで{(F1−F2)−(F3−F4)}’が予め設定された第4の基準値例えば0よりも大きい、つまりセンサ部2Aにおける周波数の低下がセンサ部2Bにおける周波数の低下に比べて大きくなっている場合は、運転者の呼気中のアルコール濃度が助手の呼気中のアルコール濃度より高い場合なので、運転者が飲酒状態であると判定する。
When (F3-F4) 'is equal to or greater than the second reference value, the
逆に{(F1−F2)−(F3−F4)}’が前記第3の基準値よりも低い、つまりセンサ部2Bの周波数の低下がセンサ部2Aの周波数の低下に比べて大きくなっている場合は、助手の呼気中のアルコール濃度が運転者の呼気中のアルコール濃度よりも高いので、この助手の呼気がセンサ部2Aに流れ込んでいるものとして、制御部6は運転者が飲酒状態ではないと判定する。
Conversely, {(F1-F2)-(F3-F4)} 'is lower than the third reference value, that is, the decrease in the frequency of the sensor unit 2B is larger than the decrease in the frequency of the
運転者が飲酒状態ではないと判定された場合、制御部6はエンジンの動作に干渉せず、運転者の操作に従って、エンジンが動作する。一方で、運転者が飲酒状態であると判定された場合、制御部6はエンジンがすでに動作している場合にはその動きを抑制し、例えばエンジンコントローラ62を構成するスピードリミッタにより徐々に自動車1を減速させ、やがてエンジンの動作を停止させて自動車1の走行を停止させる。また、エンジンが停止している場合にはその停止状態を維持させ、運転者が車のイグニッションを回してエンジンをかけようとする動作を行ったとしても、エンジンの動作が行われないようにする。このようにエンジンの動作を制御すると共に、制御部6は表示画面61に運転者が飲酒状態である旨を表示し、アラーム発生部63により車内にアラームを発生させる。
When it is determined that the driver is not in a drinking state, the
この自動車1においては、共通の水晶片31から形成された振動領域3A,3Bが形成された水晶振動子3を備えたセンサ部2Aと、演算部5と、を備えている。振動領域3A,3Bが自動車1の走行中やアイドリング時などにおいて互いに異なる強さや異なる方向の衝撃を受けて、前記「F1」「F2」について互いに異なる大きさの脈流部分が発生することが抑えられるので、前記演算部5によって演算されるその差分値の時系列データである「F1−F2」に脈流部分が残ることが抑えられ、さらに演算部5は「F1−F2」に残った脈流部分について、それがノイズとして除去されるように差分値の時系列データ「(F1−F2)’」を算出している。従ってこの「(F1−F2)’」においてはアルコールによる変化が明確になっており、この「(F1−F2)’」に基づいて運転者の飲酒状態の判定を行うので、高い精度を持ってその判定を行うことができる。特にこのように所定の期間における周波数の時系列データの推移をみて、飲酒の判定を行う場合にこの時系列データのノイズが除去されることは有効である。
The automobile 1 includes a
また、この実施形態では助手席にもセンサ部3Bを設けて、センサ部2Aの振動領域間の周波数差とセンサ部2Bの振動領域間の周波数差との差を演算し、それに基づいて運転者の飲酒状態について判定しているので、運転者の志向性を高くできる、つまり助手の飲酒によって飲酒をしていない運転者が飲酒状態と誤判定されることを防ぎ、より精度高く運転者の飲酒状態を判定することができる。なお、センサ部2Bは後部座席に設けて、その後部座席に座った者の呼気中のアルコールを検出することで、この者の飲酒による前記誤判定を防いでもよい。
In this embodiment, the passenger seat is also provided with the
「(F1−F2)’」、「(F3−F4)’」の各々における周波数の変動と、運転者、助手の呼気中のアルコール濃度との対応関係を予め調べておき、表示部61に「(F1−F2)’」、「(F3−F4)’」の変化に応じてリアルタイムで運転者、助手の夫々の呼気中のアルコール濃度が表示部61に表示されるようになっていてもよい。 The correspondence between the frequency fluctuations in each of “(F1-F2) ′” and “(F3-F4) ′” and the alcohol concentration in the breath of the driver and the assistant is examined in advance, and “ The alcohol concentration in the breath of the driver and the assistant may be displayed on the display unit 61 in real time according to the change of (F1-F2) ′ ”and“ (F3-F4) ′ ”. .
また、上記の実施形態では、各振動領域から得られた時系列データの差分データ「F1−F2」、「F3−F4」について移動平均をとり、「(F1−F2)’」「(F3−F4)’」を取得し、これらのデータに基づいて飲酒状態の判定を行っているが、このように各振動領域から得られた時系列データの差分データのノイズを除去する代わりに、振動領域から得られた時系列データのノイズを除去し、然る後ノイズが除去された前記時系列データの差分を演算して判定を行ってもよい。具体的に、「F1」,「F2」,「F3」,「F4」の各時系列データについて移動平均をとって、これらの時系列データのノイズが除去された「F1’」,「F2’」,「F3’」,「F4’」を算出して、これを第2メモリ56に記憶し、さらに演算部5が「F1’−F2’」,「F3’−F4’」「(F1’−F2’)−(F3’−F4’)」を演算して、その演算結果を第3メモリ57に記憶する。そして制御部6は、(F1−F2)’、(F3−F4)’、{(F1−F2)−(F3−F4)}’の代わりに「F1’−F2’」,「F3’−F4’」「(F1’−F2’)−(F3’−F4’)」の各時系列データに基づいて、上記の実施形態と同様に判定を行う。このような構成であっても前記実施形態と同様の効果が得られる。
In the above embodiment, the moving average is calculated for the difference data “F1-F2” and “F3-F4” of the time-series data obtained from each vibration region, and “(F1-F2) ′” “(F3- F4) ′ ”is acquired and the drinking state is determined based on these data. Instead of removing noise from the difference data of the time series data obtained from each vibration region in this way, the vibration region The determination may be made by removing the noise of the time-series data obtained from the above, and then calculating the difference of the time-series data from which the noise has been removed. Specifically, “F1”, “F2 ′”, “F1 ′”, “F2”, “F1 ′”, “F2”, “F3”, and “F4” are obtained by taking a moving average of the time series data. ”,“ F3 ′ ”,“ F4 ′ ”are calculated and stored in the
続いて図10に他のアルコール検出装置の構成例を示す。上記の実施形態と同様に形成されている箇所については同じ符号を付している。この実施形態においては、発振回路41A,41Bの後段にミキシング回路71が、発振回路41C,41Dの後段にミキシング回路72が夫々設けられている。ミキシング回路71は発振回路41A,41Bから入力された信号に基づいて、その周波数の差分の信号データを演算し、同様にミキシング回路72は発振回路41C,41Dから入力された信号に基づいて、その周波数の差分の信号データを演算し、演算された各データは処理部4において後段に送信され、メモリに記憶される。つまり、この例では演算部5に送信される前に「F1−F2」、「F3−F4」が演算されている。このように「F1−F2」、「F3−F4」が演算された後は上記の実施形態と同様にこれらに基づいて、演算部5が「{(F1−F2)−(F3−F4)}」を演算し、これらの差分値の時系列データの移動平均が演算され、ノイズが除去された時系列データが出力される。このような構成としても上記の構成の装置と同様の効果を得ることができる。
Next, FIG. 10 shows a configuration example of another alcohol detection device. Parts that are formed in the same manner as in the above embodiment are given the same reference numerals. In this embodiment, a mixing circuit 71 is provided downstream of the oscillation circuits 41A and 41B, and a mixing
評価試験
上記の実施形態に従って周波数「F1」、「F2」及び「F1−F2」の時系列データを測定し、その結果を図11に示す。図中のグラフにおいて縦軸はF1,F2の周波数、横軸は時間を示している。周波数「F2」は時刻3501秒付近における振動領域3Bへのアルコール吸着により、「F1−F2」の周波数もこの「F2」の変化に応じて変化する。従って、実施形態で説明したようにこのような周波数変化を利用して運転者の飲酒を検出することができる。なお、グラフ中「F1−F2」はこれらF1、F2に対する変化を明確に示すために一つのグラフ中に示したので各時点での計算値はグラフ縦軸の周波数の値には対応していないが、その変化量は縦軸のスケールの間隔に対応している。
Evaluation Test According to the above embodiment, time series data of the frequencies “F1”, “F2”, and “F1-F2” are measured, and the results are shown in FIG. In the graph in the figure, the vertical axis indicates the frequencies of F1 and F2, and the horizontal axis indicates time. The frequency “F2” is changed according to the change of “F2” due to the adsorption of alcohol to the
1 自動車
2A,2B センサ部
3 水晶振動子
3A,3B,3C,3D 振動領域
4 処理部
41A,41B,41C,41D 発振回路
5 演算部
53 データ処理プログラム
54 ノイズ除去プログラム
6 制御部
61 表示部
62 エンジンコントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記アルコールを吸着するための吸着層がその表面に形成され、当該吸着層へのアルコールの吸着により固有振動数が変化するアルコール検出用の振動領域と、この検出用の振動領域とは異なる領域に設けられ、前記アルコールが吸着されない基準用の振動領域と、を備えた第1の水晶振動子と、
前記第1の水晶振動子の検出用の振動領域及び基準用の振動領域を各々独立して発振させるための発振手段と、
前記第1の水晶振動子における検出用の振動領域の発振出力に対応する周波数と前記第1の水晶振動子における基準用の振動領域の発振出力に対応する周波数とに基づいてこれらの周波数の差分値の時系列データを作成する手段と、前記時系列データに含まれる脈流部分をノイズとみなして除去するための手段とを含む検証用のデータ作成手段と、
を備えたことを特徴とするアルコール検出装置。 In an alcohol detection device for detecting alcohol included in a breath of a driver of a vehicle provided in a vehicle,
An adsorption layer for adsorbing the alcohol is formed on the surface, and a vibration region for alcohol detection in which the natural frequency changes due to the adsorption of alcohol to the adsorption layer is different from the vibration region for detection. A first crystal resonator provided with a reference vibration region that is provided and does not adsorb the alcohol;
Oscillation means for independently oscillating the vibration region for detection and the vibration region for reference of the first crystal unit;
The difference between these frequencies based on the frequency corresponding to the oscillation output of the vibration region for detection in the first crystal resonator and the frequency corresponding to the oscillation output of the reference vibration region in the first crystal resonator. Data creation means for verification including means for creating time-series data of values, and means for removing the pulsating flow portion included in the time-series data as noise.
An alcohol detection device comprising:
前記第2の水晶振動子の検出用の振動領域及び基準用の振動領域を各々独立して発振させるための発振手段と、
前記第2の水晶振動子における検出用の振動領域の発振出力に対応する周波数と前記第2の水晶振動子における基準用の振動領域の発振出力に対応する周波数とに基づいてこれらの周波数の差分値の時系列データを作成する手段と、前記時系列データに含まれる脈流部分をノイズと見なして除去するための手段とを含む比較用のデータ作成手段と、
前記比較用のデータと前記検証用のデータとに基づいてアルコールを検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のアルコール検出装置。 An adsorption layer for adsorbing alcohol contained in exhaled breath of passengers other than the driver is formed on the surface, and a vibration region for alcohol detection in which the natural frequency changes due to adsorption of alcohol to the adsorption layer, and this A second crystal resonator provided with a reference vibration region provided in a region different from the detection vibration region and not adsorbing the alcohol;
Oscillation means for independently oscillating the vibration region for detection and the vibration region for reference of the second crystal unit;
The difference between these frequencies based on the frequency corresponding to the oscillation output of the vibration region for detection in the second crystal resonator and the frequency corresponding to the oscillation output of the reference vibration region in the second crystal resonator. Data generating means for comparison including means for generating time-series data of values, and means for removing the pulsating flow portion included in the time-series data as noise.
Detection means for detecting alcohol based on the comparison data and the verification data;
The alcohol detection device according to claim 1, further comprising:
請求項1ないし5のいずれか一つに記載のアルコール検出装置と
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記運転者の操作による車両の走行を制限するための制御部と、
を備えたことを特徴とする車両。 In a vehicle equipped with an alcohol detection device for detecting alcohol contained in a driver's breath,
Based on the detection result of the alcohol detection device according to any one of claims 1 to 5 and the detection means, a control unit for restricting traveling of the vehicle by the operation of the driver,
A vehicle characterized by comprising:
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008133414A JP2009281822A (en) | 2008-05-21 | 2008-05-21 | Alcohol detection device, and vehicle equipped with alcohol detection device |
PCT/JP2009/054357 WO2009142044A1 (en) | 2008-05-21 | 2009-03-02 | Alcohol detection device and vehicle provided with the alcohol detection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008133414A JP2009281822A (en) | 2008-05-21 | 2008-05-21 | Alcohol detection device, and vehicle equipped with alcohol detection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009281822A true JP2009281822A (en) | 2009-12-03 |
JP2009281822A5 JP2009281822A5 (en) | 2010-09-09 |
Family
ID=41339983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008133414A Pending JP2009281822A (en) | 2008-05-21 | 2008-05-21 | Alcohol detection device, and vehicle equipped with alcohol detection device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009281822A (en) |
WO (1) | WO2009142044A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013217503A (en) * | 2012-04-04 | 2013-10-24 | Mitsubishi Electric Corp | Air conditioner, and control method of air conditioner |
JP2020079792A (en) * | 2017-07-07 | 2020-05-28 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle failure determination method based on odor |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5911279B2 (en) * | 2010-12-06 | 2016-04-27 | 日本電波工業株式会社 | Sensing method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07225184A (en) * | 1993-12-13 | 1995-08-22 | Hochiki Corp | Judging apparatus of corrosive gas |
JP2004249847A (en) * | 2003-02-20 | 2004-09-09 | Micron Seimitsu Kk | Method and device for preventing risk in operating control |
JP2004317493A (en) * | 2003-03-28 | 2004-11-11 | Citizen Watch Co Ltd | Qcm sensor and qcm sensor device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3199293B2 (en) * | 1993-10-06 | 2001-08-13 | 日本電信電話株式会社 | Gas detector |
JP2006033195A (en) * | 2004-07-13 | 2006-02-02 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Crystal oscillator and detector |
JP4208871B2 (en) * | 2005-10-14 | 2009-01-14 | 株式会社シームス | Drunk driving prevention mechanism |
-
2008
- 2008-05-21 JP JP2008133414A patent/JP2009281822A/en active Pending
-
2009
- 2009-03-02 WO PCT/JP2009/054357 patent/WO2009142044A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07225184A (en) * | 1993-12-13 | 1995-08-22 | Hochiki Corp | Judging apparatus of corrosive gas |
JP2004249847A (en) * | 2003-02-20 | 2004-09-09 | Micron Seimitsu Kk | Method and device for preventing risk in operating control |
JP2004317493A (en) * | 2003-03-28 | 2004-11-11 | Citizen Watch Co Ltd | Qcm sensor and qcm sensor device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013217503A (en) * | 2012-04-04 | 2013-10-24 | Mitsubishi Electric Corp | Air conditioner, and control method of air conditioner |
JP2020079792A (en) * | 2017-07-07 | 2020-05-28 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle failure determination method based on odor |
JP7276124B2 (en) | 2017-07-07 | 2023-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle failure determination method based on odor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009142044A1 (en) | 2009-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4533629B2 (en) | Method for preventing motion sickness and device for detecting and signaling motion that may cause motion sickness | |
US7482938B2 (en) | Vehicle-occupant's status detecting device | |
JP5228970B2 (en) | Dozing prevention device | |
JP5080383B2 (en) | Operator identification device, operator identification method, and in-vehicle device | |
JP2007122579A (en) | Vehicle controller | |
JP5218445B2 (en) | Tire condition judging device | |
JP2007232662A (en) | Inclination angle measuring sensor | |
JP2005524054A (en) | Combination detection device and pressure determination method of axle acceleration and wheel rotation speed | |
JP2007257505A (en) | Driving state alarm device | |
JP2010208439A (en) | Alarming apparatus and automobile having the same | |
JP2009281822A (en) | Alcohol detection device, and vehicle equipped with alcohol detection device | |
JP2021105981A (en) | Driver monitoring system and driver monitoring method | |
JP2009255610A (en) | Drunken driving prevention system | |
JP2002098577A (en) | Sheet weight detector for vehicle | |
JP2007090956A (en) | On-vehicle annunciator | |
US20130154972A1 (en) | Tactile presentation device | |
JP2016071577A (en) | Driver state detection method and detection device | |
JP2008088844A (en) | Device for advising fuel economy improving operation | |
JP2003156361A (en) | Electronic pedometer | |
JP5067225B2 (en) | Subject state determination device | |
CN106652339A (en) | Prompting method and device | |
JP2009281822A5 (en) | ||
JP2004288064A (en) | Driver support device, driver support method and its program | |
JP2007034348A (en) | Sound sensing system | |
JP2006264464A (en) | Occupant state detector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100722 |
|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20100722 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20100722 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20100809 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100817 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101102 |