JP2009281822A - Alcohol detection device, and vehicle equipped with alcohol detection device - Google Patents

Alcohol detection device, and vehicle equipped with alcohol detection device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alcohol detection device provided on a vehicle for detecting highly accurately alcohol contained in exhalation of a driver. <P>SOLUTION: A frequency change caused by alcohol is clarified by constituting this detection device to have: a quartz oscillator having a vibration domain for alcohol detection, wherein an adsorption layer for adsorbing alcohol is formed on its surface, and a characteristic frequency is changed by alcohol adsorption onto the adsorption layer, and a vibration domain for reference provided on a domain different from the vibration domain for detection, on which alcohol is not adsorbed; and a data generation means for verification including a means for generating time series data of a difference value between each frequency, based on a frequency corresponding to oscillation output from the vibration domain for detection and a frequency corresponding to oscillation output from the vibration domain for reference, and a means for removing a pulse flow part included in the time series data by regarding it as a noise. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

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。
特開2004−249847 特開2006−33195
Incidentally, Patent Document 1 describes a method of performing an interlock using an alcohol sensor, but does not describe the above problem. Patent Document 2 describes a sensing device using a crystal sensor that forms a region that individually vibrates in different regions of a crystal piece and suppresses the influence of vibration by calculating a difference in frequency between the vibration regions. . A crystal resonator has a temperature characteristic that its oscillation frequency changes depending on the ambient temperature, and it is effective to adopt the above configuration in order to avoid the influence of this temperature characteristic. However, as described above, an automobile has a bad road. In some cases, different stresses are applied to the respective vibration regions of the crystal piece, and different frequency changes may occur. Therefore, this configuration is insufficient to detect alcohol under adverse conditions in the vehicle.
JP2004-249847 JP 2006-33195 A

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 sensor units 2A and 2B including crystal resonators, And a processing unit 4 that calculates the frequency from the sensor units 2A and 2B connected to the subsequent stage. The processing unit 4 is connected to a control unit 5 that controls the operation of the engine of the automobile 1 as will be described later.

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 sensor units 2A and 2B are provided above the driver seat 11 and the passenger seat 12, respectively, and these alcohols are included in the breaths of the driver sitting in the driver seat 11 and the assistant sitting in the passenger seat 12, respectively. Detect odors. The sensor units 2A and 2B are configured in the same manner, and the configuration of the sensor unit 2A is shown as a representative in FIGS. It is preferable to provide the sensor units 2A and 2B at positions as close as possible to the driver and the assistant in order to reliably detect the alcohol in the breath.

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 sensor unit 2 </ b> A includes a package 21 made of, for example, ceramics whose upper side is opened, a substrate 22 provided in the package 21, and the crystal unit 3. The substrate 22 is provided with a through hole 23, for example, and the crystal unit 3 is provided so as to close the through hole. Thereby, the crystal unit 3 is configured as, for example, a Langevin type crystal unit whose back surface is in contact with the sealed space 24 formed by the surface of the package 21 and the through hole 23 and whose surface is in contact with the atmosphere in the vehicle. ing. Note that a sensor including a crystal resonator may not be provided with a through hole, and is not limited to a Langevin type crystal resonator.

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 crystal unit 3 is composed of a circular crystal piece 31 formed by, for example, AT cutting, and electrodes 32, 33, 34, and 35 made of, for example, gold. 3A, 3B, and 3C show the front surface, the back surface, and the side surface of the crystal resonator 3, respectively. The electrodes 32 to 35 are each formed in a rectangular shape in each semicircular region when the front and back surfaces of the crystal piece 31 are divided along the diametrical direction, and a part of the circumference of the rectangle is outside the crystal piece 31. It is formed so that it can be pulled out toward.

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 electrodes 32 to 35 of the crystal resonator 3, the portions that are drawn outward of the crystal piece 31 are bonded to the electrodes 25 a to 25 d provided on the substrate 22 through the conductive adhesive 26. The electrodes 25a to 25d are electrically connected to electrodes 29a to 29d provided on the back surface of the package 21 through conductive paths 27 and 28 provided in the substrate 22 and the package 21, respectively. Accordingly, the electrodes 32 to 35 of the crystal unit 3 are electrically connected to the electrodes 29a to 29d, respectively.

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 crystal piece 31, the electrodes 32 and 33 and the electrodes 34 and 35 are opposed to each other. In the crystal piece 31, a region sandwiched between the electrodes 32 and 33 and a region sandwiched between the electrodes 34 and 35 are configured as vibration regions 3A and 3B. The vibration region 3A can be vibrated independently by the electrodes 32 and 33, and the vibration region 3B can be vibrated independently by the electrodes 34 and 35, thereby outputting a frequency signal. Each electrode 32 to 35 has a thickness that is slightly different from each other within a range that does not deviate from the purpose of making the frequency temperature characteristics uniform, and the oscillation frequency of the main mode in each vibration region is varied by 50 kHz, for example. In this example, the vibration area 3A is configured as a reference vibration area, and the vibration area 3B is configured as an alcohol detection vibration area.

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 crystal resonator 3 is configured such that one crystal piece 31 has the function of two crystal resonators, and the vibration regions 3A and 3B are formed in a common crystal piece 31. Therefore, it is possible to obtain frequency temperature characteristics in which the variation amounts of the oscillation frequencies output from the respective vibration regions 3A and 3B when the ambient temperature changes can be obtained, and the frequency received from the vibration received from the vehicle body of the automobile 1 As for the amount of change, the difference can be suppressed by configuring each vibration region in one crystal piece 31 in this way.

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 electrode 32 configured to be in contact with the atmosphere in the vehicle in the vibration region 3A has an adsorption film (sensitive film) that does not react with the alcohol 71 contained in the atmosphere in the vehicle 1. A block layer 72, which is a non-sensitive film made of a different dielectric, is formed. The block layer 72 serves to prevent a change in the oscillation frequency “F1” output from the vibration region 3 </ b> A due to the adsorption of the alcohol 71 onto the surface of the electrode 32. The electrode 32 may be exposed without being covered with the block layer 72, but is preferably provided as such a block layer 72 in order to more reliably suppress the adsorption of the alcohol 71 to the electrode 32.

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 electrode 34 configured to be in contact with the atmosphere in the vehicle in the vibration region 3B by selectively chemically reacting with the alcohol 71 as shown in FIG. 4B, for example. An adsorption layer 73 which is a sensitive film (adsorption film) made of a dielectric material obtained by adding a charge to a system material is provided. Using the mass load effect caused by the alcohol 71 adsorbed on the adsorption layer 73, the oscillation frequency output from the vibration region 3B can be changed, and the changed oscillation frequency F2 can be extracted. After the adsorbed layer 73 adsorbs the alcohol 71, the adsorbed alcohol 71 is separated from the adsorbed layer 73 by being exposed to an air atmosphere having a low alcohol concentration, and is output from the vibration region 3B. Changes.

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 first vibration region 3A and the second vibration region 3B provided in the crystal unit 3 are placed in a common atmosphere in the sensor unit 2A, the temperature conditions in which the respective regions 25a and 25b are placed. Are almost identical. Since these regions 25a and 25b are provided on the common crystal piece 31, the oscillation frequency “F1” output from the vibration region 3A and the oscillation frequency “F2” output from the vibration region 3B are mutually different. The frequency temperature characteristics are almost the same.

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 sensor unit 2A provided on the driver's seat 11 side has been described, the sensor unit 2B provided on the passenger seat 12 side is configured in the same manner as the sensor unit 2A, and the same crystal unit 3 as the sensor unit 2A. It has. Hereinafter, for convenience, a region corresponding to the vibration region 3A is a vibration region 3C, a region corresponding to the vibration region 3B is a vibration region 3D, and frequencies output from the vibration regions 3C and 3D are F3 and F4. Similarly to the oscillation frequencies “F1” and “F2”, the oscillation frequencies “F3” and “F4” output from the vibration regions 3C and 3D exhibit frequency temperature characteristics that are substantially coincident with each other.

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 processing unit 4 connected to the sensor units 2A and 2B will be described with reference to this figure. The processing unit 4 includes oscillation circuits 41A to 41D, switches 43 and 45, measurement circuit units 44 and 46, and a calculation unit 5. The oscillation circuits 41A to 41D are provided in the subsequent stage of the sensor unit 2A and the subsequent stage of the sensor unit 2B, and the oscillation regions 3A to 3D oscillate by the oscillation circuits 41A to 41D.

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 sensor section 2A into the subsequent measurement circuit section 44. The switch unit 43 plays a role of capturing the frequency signals from the two oscillation circuits 41A and 41B in a time-sharing manner, and can obtain the oscillation frequency of each channel in parallel. For example, one second is divided into n (n is an even number), and the oscillation frequency of each channel is sequentially obtained by a process of 1 / n second, so that it is not strictly measured simultaneously, but at least in one second. Since the frequency is acquired once or more, the frequency of each channel can be acquired substantially simultaneously. Similarly to the switch unit 43, the switch unit 45 provided in the subsequent stage of the oscillation circuits 41C and 41D also has a function of sequentially taking in the frequency signal of each channel of the sensor unit 2B into the measurement circuit unit 46 in the subsequent stage.

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 data processing program 53, a storage unit that stores a noise removal program 54, a first memory 55, a second memory 56, The third memory 57 and the above-described measurement circuit units 44 and 46 are connected.

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 data processing program 53 plays a role of acquiring time series data related to the oscillation frequency of each channel based on the signals output from the measurement circuit units 44 and 46 and storing them in the first memory 55. Simultaneously with this data acquisition operation, the difference value “F1-F2”, the oscillation frequency “F3”, and the oscillation frequency “F4” of the time series data between the oscillation frequency “F1” and the oscillation frequency “F2” in the same time zone. The difference value “F3-F4” of each time-series data is calculated, and the difference “(F1-F2) − (F1-F2)” between these data “F1-F2” and “F3-F4” in the same time zone is calculated. F3-F4) "is calculated to obtain time series data of these difference values. The acquired time series data is stored in the second memory 56.

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 sensor unit 2A, and the alcohol in the exhalation is adsorbed by the adsorption layer 73 of the sensor unit 2A. Time t2 is a time when the driver gets out of the car, the exhalation does not flow to the sensor unit 2A, the alcohol concentration around the sensor unit 2A decreases, and the alcohol leaves the adsorption layer 73.

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 vibration regions 3A and 3B are formed on the same crystal piece 31, so that the vibration regions 3A and 3B are added to the case where the vibration regions are formed on separate crystal pieces. However, when the vehicle 1 is traveling on a rough road or idling, the vehicle body vibrates violently, and the impact applied to each vibration region 3A, 3B is different from each other. As shown in FIGS. 6A and 6B, due to the impact, pulsating flows having different magnitudes may appear at the same time in the time series data of the oscillation frequencies “F1” and “F2”.

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 vibration regions 3A and 3B due to alcohol cannot be detected due to noise. Therefore, by calculating the moving average of “F1-F2”, time series data “(F1-F2) ′” is output. In this “(F1-F2) ′”, the pulsating portion due to the vibration is removed or reduced as noise, so as shown in FIG. 6D, the vibration in the vibration region 3A due to alcohol in the sensor unit 2A. The fluctuation of the frequency in the region 3B is clear.

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 same crystal unit 3 as the sensor unit 2A, and the vibration region 3B of the sensor unit 2A and the vibration region 3D of the sensor unit 2B have the same alcohol concentration in the surrounding atmosphere. When it changes, the frequency of the oscillating signal changes in substantially the same way. As in the case where the shocks applied to the vibration regions 3A and 3B are different from each other, the shocks applied to the vibration regions 3C and 3D are different from each other, so that the oscillation frequency “F3” is shown in FIGS. 7A and 7B, respectively. In the time series data of “F4”, similarly to the time series data of the oscillation frequencies “F1” and “F2”, pulsating currents having different magnitudes appear at the same time, and the time series data “F3-F4” In some cases, the pulsating flow may remain as noise. Therefore, in this example, in the same manner as calculating “(F1-F2) ′” from “(F1-F2)”, a moving average of “F3-F4” shown in FIG. 7 (d), the time series data “(F3-F4) ′” in which the pulsating portion is removed or reduced as noise is output, and the variation in the frequency of the vibration region 3D with respect to the vibration region 3C due to alcohol is clarified. I have to. In the example shown in the figure, the assistant is not drinking, and the driver's breath slightly flows to the sensor section 2B on the passenger seat side, and the alcohol in the breath is only attached to the sensor section 2B. The frequency change amount of (F3-F4) ′ ”is smaller than the change amount of“ (F1-F2) ′ ”.

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 sensor unit 2A And the difference between the vibration regions of the sensor unit 2B, that is, in which of the sensor units 2A and 2B is adsorbed more alcohol. FIGS. 8A and 8B are “{(F1-F2) − (F3-F4)}”, “{(F1-F2)” calculated based on F1 to F4 shown in FIGS. -(F3-F4)} '". Then, as described later, the control unit 6 performs time-series data “(F1-F2) ′”, “(F3-F4) ′”, “{(F1-F2)-(F3-F4)} ′” of these frequencies. The operation of the engine is controlled based on the above.

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 control unit 6 including a computer is connected to the bus 51 of the data processing unit 5. Based on the time series data (F1-F2) ′, (F3-F4) ′ and {(F1-F2) − (F3-F4)} ′ in which the noise is reduced, the control unit 6 will be described later. It is determined whether or not the driver is in a drinking state, and the determination result of the drinking state is displayed on the display unit 61 constituted by a display or the like connected to the control unit 6 together with each time series data.

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 control unit 6, and the control unit 6 controls the engine controller 62 based on the signal and a determination result as to whether or not the driver is in a drinking state. Is output and the running speed of the automobile 1 is decreased by suppressing the operation of the engine in operation, and then the automobile 1 is stopped or maintained in a stopped state to restrict the running of the automobile 1 by the driver's operation. To do. In addition, when the control unit 6 determines that the driver is in a drinking state, the control unit 6 transmits a signal to the alarm generation unit 63, and the alarm generation unit 63 receiving the signal sounds an alarm in the vehicle.

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 control unit 6. The key detection unit 64 includes position detection means for detecting the position of the key of the automobile. When the key is brought into the vehicle from the outside of the vehicle, the key detection unit 64 transmits an electric signal corresponding to the key to the control unit 6, For example, the control unit 6 that receives the signal turns on a power switch (not shown) of the processing unit 4 to activate the processing unit 4, and the oscillation circuits 3A to 3D oscillate by the oscillation circuits 41A to 41D. And the frequency measurement starts. On the contrary, when the key is taken out of the vehicle from the inside of the vehicle, the key detection unit 64 transmits an electric signal corresponding to the key to the control unit 6, and the control unit 6 turns off the power switch of the processing unit 4 to cause each oscillation. The oscillation of each of the vibration areas 3A to 3D and the switching of the switches 43 and 44 by the circuits 41A to 41D are stopped. Having such a so-called standby function is preferable because power consumption can be reduced compared to a case where the vibration region constantly oscillates.

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 control unit 6. The control unit 6 activates the processing unit 4, and the vibration regions 3A and 3B of the sensor unit 2A and the vibration regions 3C and 3D of the sensor unit 2B start to oscillate. The frequency signals output from the vibration regions 3A and 3B and the frequency signals output from the vibration regions 3C and 3D are time-divided and taken into the measurement circuit units 44 and 46, respectively, and A / D converted. Digital values are signal processed. The frequencies “F1 and F2” are extracted from the frequency signals of the vibration areas 3A and 3B, and these frequencies are stored in the first memory 55 almost simultaneously (for example, shifted by ½ second) and the vibration area. The frequency “F3, F4” is extracted from the 3A and 3B frequency signals, and the operation of storing these frequencies in the first memory 68 substantially simultaneously (for example, by ½ second) is continued.

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 sensor unit 2A and the sensor unit 2B. When the driver's breath contains alcohol, the alcohol is adsorbed to the adsorption layer 73 of the vibration region 3B of the sensor unit 2A, and the frequency “F2” output from the vibration region 3B due to the mass load effect. Will drop. Similarly, when alcohol is contained in the breath of the assistant, the alcohol is adsorbed on the adsorption layer 73 of the sensor unit 2B, and the frequency “F4” output from the vibration region 3D is reduced due to the mass load effect. The more alcohol contained in the exhaled breath, the more alcohol adsorbed on the adsorbing layer 73 and the greater the frequency drop. That is, since the alcohol concentration of exhalation corresponds to a decrease in the frequency of each of the vibration regions 3B and 3D, it can be determined whether or not the driver is in a drinking state based on the decrease in the frequency.

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 vibration regions 3A to 3D in this way are stored in the first memory 55, and the difference between the frequency “F2” and the frequency “F1” and the frequencies “F3” and “F4”. The time series data “F1-F2” and “F3-F4” of these differences are stored in the second memory 56. Further, simultaneously with these “F1-F2” and “F3-F4”, the time series data “{(F1-F2) − (F3-F4)}” of the frequency difference between the vibration regions 3A and 3B is the second. Stored in the memory 56.

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 vibration region 3A. Then, after the frequency “F2” of the vibration region 3B is captured, “F2” is subtracted from “F1” and the difference is written to the second memory 56. After acquiring the series data, time series data of the difference may be created by matching the time axes of these data.

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 processing unit 4 continues to create the time-series data “F1-F2”, “F3-F4”, “{(F1-F2) − (F3-F4)}” of the difference, while the time-series data includes predetermined data. The time-series data “(F1-F2) ′”, “(F3-F4) ′” and “{(F1) from which noise is removed by sequentially calculating a moving average of a plurality of continuous data traced back to the past from the time of -F2)-(F3-F4)} '", and these data are stored in the third memory 57 and displayed on the display unit 61.

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 controller 6 calculates the time series data “(F1-F2) ′”, “(F3-F4) ′” and “{(F1-F2)-(F3-F4)} ′” in this way. Whether or not the driver is drinking is determined according to the flowchart shown in FIG. First, the control unit 6 preliminarily stores “(F1-F2) ′” stored in the third storage unit 57 in advance for a predetermined period of about 30 seconds from the time when the latest data is obtained. It is determined whether or not the set first reference value or more is maintained (step 1). The first reference value is a numerical value that serves as an index as to whether or not the driver is drinking alcohol. However, since the sensor units 2A and 2B are provided in the same vehicle atmosphere, the driver is drinking alcohol. It is also conceivable that the alcohol in the exhalation flows into the driver's seat 11 and is adsorbed by the sensor unit 2A. Therefore, the first reference value is set to a relatively high value so that it is determined that the driver is drinking even if there is an inflow of alcohol from the passenger seat 12 side. When -F2) '"is equal to or greater than the first reference value, the control unit 6 determines that the driver is in a drinking state.

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 control unit 6 continues to set “(F1-F2) ′” for the predetermined period. It is determined whether or not the reference value of 2 is maintained (step 2). The second reference value is a numerical value that serves as an index as to whether or not the driver is drinking, but is a value lower than the first reference value. When “(F1-F2) ′” is lower than the second reference value, the control unit 6 determines that the driver is not in a drinking state.

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 control unit 6 subsequently determines whether (F3-F4) ′ is equal to or higher than the third reference value during the predetermined period. Is determined (step 3). The third reference value is a numerical value that serves as an index as to whether or not the assistant is drinking, for example, the same numerical value as the second reference value. And when the control part 6 determines with (F3-F4) 'being lower than the 3rd reference value, the assistant is not drinking in this case, and (F1-F2) by alcohol in the driver's expiration ) ′ Is considered to be equal to or greater than the second reference value, the control unit 6 determines that the driver is in a drinking state.

(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 control unit 6 subsequently determines {(F1-F2)-(F3-F4)}' (step 4). Here, {(F1−F2) − (F3−F4)} ′ is larger than a preset fourth reference value, for example, 0, that is, a decrease in frequency in the sensor unit 2A is compared with a decrease in frequency in the sensor unit 2B. Is higher, the alcohol concentration in the driver's breath is higher than the alcohol concentration in the assistant's breath, and it is determined that the driver is in a drinking state.

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 sensor unit 2A. In this case, since the alcohol concentration in the breath of the assistant is higher than the alcohol concentration in the breath of the driver, the control section 6 assumes that the breath of the assistant is flowing into the sensor unit 2A, and the controller 6 is not in the drinking state. Is determined.

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 control unit 6 does not interfere with the operation of the engine, and the engine operates according to the operation of the driver. On the other hand, when it is determined that the driver is in a drunk state, the control unit 6 suppresses the movement when the engine is already operating, and gradually, for example, by the speed limiter configuring the engine controller 62. , The operation of the engine is stopped and the travel of the automobile 1 is stopped. In addition, when the engine is stopped, the stopped state is maintained, and even if the driver performs an operation to start the engine by turning the ignition of the car, the operation of the engine is not performed. . In this way, while controlling the operation of the engine, the control unit 6 displays on the display screen 61 that the driver is in a drinking state, and an alarm generation unit 63 generates an alarm in the vehicle.

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 sensor unit 2A including a crystal resonator 3 in which vibration regions 3A and 3B formed from a common crystal piece 31 are formed, and an arithmetic unit 5. The vibration regions 3A and 3B are prevented from generating pulsating flow portions having different sizes with respect to the “F1” and “F2” due to impacts of different strengths and different directions when the vehicle 1 is running or idling. Therefore, it is possible to prevent the pulsating flow portion from remaining in “F1-F2” that is the time series data of the difference value calculated by the calculation unit 5, and the calculation unit 5 further suppresses the pulse remaining in “F1-F2”. The time-series data “(F1-F2) ′” of the difference value is calculated so that the flow portion is removed as noise. Therefore, in this “(F1-F2) ′”, the change due to the alcohol is clear, and the driver's drinking level is determined based on this “(F1-F2) ′”, so with high accuracy. That determination can be made. In particular, it is effective to remove the noise of the time series data when determining drinking by looking at the transition of the time series data of the frequency in a predetermined period.

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 sensor unit 3B, and the difference between the frequency difference between the vibration regions of the sensor unit 2A and the frequency difference between the vibration regions of the sensor unit 2B is calculated. The driver's orientation can be increased, that is, the driver who is not drinking due to the assistant's drinking is prevented from being misidentified as drinking, and the driver's drinking is more accurate The state can be determined. The sensor unit 2B may be provided in the rear seat and may detect the alcohol in the breath of the person sitting on the rear seat, thereby preventing the erroneous determination due to the person's drinking.

「(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 second memory 56, and the calculation unit 5 further calculates“ F1′−F2 ′ ”,“ F3′−F4 ′ ”,“ (F1 ′ -F2 ')-(F3'-F4') "is calculated and the calculation result is stored in the third memory 57. And the control part 6 is "F1'-F2 '", "F3'-F4 instead of (F1-F2)', (F3-F4) ', {(F1-F2)-(F3-F4)}'. Based on each time-series data of “′” “(F1′−F2 ′) − (F3′−F4 ′)”, the determination is performed in the same manner as in the above embodiment. Even if it is such a structure, the effect similar to the said embodiment is acquired.

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 circuit 72 is provided downstream of the oscillation circuits 41C and 41D. The mixing circuit 71 calculates the signal data of the frequency difference based on the signals input from the oscillation circuits 41A and 41B. Similarly, the mixing circuit 72 operates based on the signals input from the oscillation circuits 41C and 41D. The signal data of the frequency difference is calculated, and each calculated data is transmitted to the subsequent stage in the processing unit 4 and stored in the memory. That is, in this example, “F1-F2” and “F3-F4” are calculated before being transmitted to the calculation unit 5. After “F1-F2” and “F3-F4” are calculated in this way, the calculation unit 5 performs “{(F1-F2)-(F3-F4)} based on these as in the above embodiment. ”Is calculated, the moving average of the time-series data of these difference values is calculated, and the time-series data from which noise is removed is output. Even with this configuration, it is possible to obtain the same effects as those of the apparatus having the above configuration.

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 vibration region 3B in the vicinity of 3501 seconds at the time “F2”. Therefore, as described in the embodiment, the driver's drinking can be detected using such a frequency change. In the graph, “F1-F2” is shown in one graph in order to clearly show the changes with respect to F1 and F2, and therefore the calculated value at each time point does not correspond to the frequency value on the vertical axis of the graph. However, the amount of change corresponds to the scale interval on the vertical axis.

本発明のアルコール検出装置を搭載した自動車の外観図である。It is an external view of the motor vehicle carrying the alcohol detection apparatus of this invention. 上記アルコール検出装置を構成するセンサ部の構成図である。It is a block diagram of the sensor part which comprises the said alcohol detection apparatus. 上記センサ部に組み込まれる水晶振動子の平面図及び縦断側面図である。It is the top view and longitudinal cross-sectional side view of the crystal oscillator integrated in the said sensor part. 前記水晶振動子に設けられた吸着層及び非吸着層の縦断側面図である。It is a vertical side view of the adsorption layer and non-adsorption layer provided in the crystal unit. 前記アルコール検出装置の構成図である。It is a block diagram of the said alcohol detection apparatus. 出力される周波数の時系列データの一例である。It is an example of the time series data of the frequency output. 出力される周波数の時系列データの一例である。It is an example of the time series data of the frequency output. 出力される周波数の時系列データの一例である。It is an example of the time series data of the frequency output. 運転者が飲酒状態であるか否かを判断するためのフローチャートである。It is a flowchart for judging whether a driver is in a drinking state. 他のアルコール検出装置の構成図である。It is a block diagram of another alcohol detection apparatus. 評価試験の結果を示したグラフ図である。It is the graph which showed the result of the evaluation test.

符号の説明Explanation of symbols

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 Car 2A, 2B Sensor part 3 Crystal oscillator 3A, 3B, 3C, 3D Vibration area 4 Processing part 41A, 41B, 41C, 41D Oscillation circuit 5 Calculation part 53 Data processing program 54 Noise removal program 6 Control part 61 Display part 62 Engine controller

Claims (6)

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:
前記検証用のデータ作成手段は、請求項1に記載された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たことを特徴とする請求項1記載のアルコール検出装置。   The verification data creation means includes means for creating time series data of a frequency corresponding to the oscillation output of the vibration region for detection instead of the configuration described in claim 1, and the vibration region for reference 2. A means for generating time series data of a frequency corresponding to the oscillation output of the first and second means for removing a pulsating flow portion included in each time series data as noise. The alcohol detection apparatus described. 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:
前記比較用のデータ作成手段は、請求項3に記載された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たことを特徴とする請求項3記載のアルコール検出装置。   The comparison data creation means includes means for creating time series data of a frequency corresponding to the oscillation output of the vibration region for detection instead of the configuration described in claim 3, and the vibration region for reference 4. A means for creating time series data of a frequency corresponding to the oscillation output of the above and means for removing a pulsating flow portion included in each time series data as noise. The alcohol detection apparatus described. 脈流部分の除去は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ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載のアルコール検出装置。   The alcohol detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the removal of the pulsating portion is performed by taking a moving average with respect to time-series data. 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、
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:
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