JP2012193976A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、人体から放射する赤外線に基づいて血液中に溶け込んでいるエチルアルコールを検出して、酒気帯び運転などを検知するエチルアルコール検知装置及び検知方法に関する。 The present invention relates to an ethyl alcohol detection device and a detection method for detecting drought driving by detecting ethyl alcohol dissolved in blood based on infrared rays radiated from a human body.
従来、酒気帯び運転を防止するための装置にあっては、運転者の呼気に含まれるエチルアルコールをガスセンサにより検出し、所定以上のエチルアルコールが検出された場合には自動車を始動させないように構成している。(特許文献1)。 Conventionally, a device for preventing drunk driving is configured to detect ethyl alcohol contained in a driver's breath with a gas sensor and not to start the automobile when a predetermined amount or more of ethyl alcohol is detected. doing. (Patent Document 1).
一般に、呼気中に含まれるアルコールの濃度は血液中のアルコール濃度と比例関係にある。法規上定められた酒気帯び運転の基準は、呼気中のアルコール濃度0.15mg/Lであり、これは血中アルコール濃度で0.03%に相当する。このため呼気中のアルコール濃度を測定することで、酒気帯び状態を検知してエンジン始動装置等に対し所定の制御を行うことで運転を禁止することができる。 In general, the concentration of alcohol contained in exhaled breath is proportional to the alcohol concentration in blood. The standard for drunken driving stipulated by law is an alcohol concentration of 0.15 mg / L in exhaled breath, which corresponds to a blood alcohol concentration of 0.03%. For this reason, by measuring the alcohol concentration in the exhaled breath, it is possible to detect the drunk state and to prohibit the operation by performing predetermined control on the engine starting device or the like.
しかしながら、このような従来の酒気帯び防止装置にあっては、運転者の位置する頭上近辺の空間の空気をファンにより吸引してガスセンサでアルコールを間接的に検知するようにしているため、呼気を直接採取してアルコール濃度を測定する場合に比べ、測定値が実際の呼気中のアルコール濃度に対し低めの値となり、酒気帯び運転を確実に防止できない恐れがある。 However, in such a conventional anti-drinking device, the air in the space near the head where the driver is located is sucked by a fan and alcohol is indirectly detected by a gas sensor. Compared with the case where the alcohol concentration is directly collected and the alcohol concentration is measured, the measured value is lower than the actual alcohol concentration in exhaled breath, which may prevent the drunk driving from being surely prevented.
またアルコールを検出するガスセンサは使用中にも異物の付着や酸化などにより感度が変化するため、自動的に感度を調整する校正処理が必要であり、更に、定期的に清掃点検などのメンテナンスをしなければ検出精度を維持することができないという問題がある。 In addition, the sensitivity of gas sensors that detect alcohol changes during use due to the adhesion or oxidation of foreign matter, so calibration is required to automatically adjust the sensitivity, and maintenance such as periodic cleaning inspections is also required. Otherwise, there is a problem that the detection accuracy cannot be maintained.
このような問題を解決するため本願発明者等にあっては、被験者からの赤外線放射光のうちエチルアルコールの吸収波長λ(1)、その近傍のエチルアルコールによる吸収率の小さな波長λ(2)、エチルアルコールと同じ吸収波長を持つ外乱物質の特徴吸収波長λ(3)の各々について赤外線強度を検出器により検出し、波長λ(1)と波長λ(2)の赤外線強度に基づいてエチルアルコール含有度を求め、また波長λ(2)と波長λ(3)の赤外線強度に基づいて外乱物質検出値を求め、被験者の血中エチルアルコール含有度と外乱物質検出値とに基づいてエチルアルコールの検出又は非検出を判定する装置を提案している(特許文献2)。 In order to solve such a problem, the inventors of the present application have an absorption wavelength λ (1) of ethyl alcohol out of infrared radiation from a subject, and a wavelength λ (2) having a small absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity thereof. Infrared intensity is detected by a detector for each of the characteristic absorption wavelengths λ (3) of the disturbance substance having the same absorption wavelength as ethyl alcohol, and ethyl alcohol is detected based on the infrared intensity at wavelengths λ (1) and λ (2). The content is obtained, and a disturbance substance detection value is obtained based on the infrared intensity of the wavelengths λ (2) and λ (3), and the ethyl alcohol content is determined based on the blood ethyl alcohol content in the subject and the disturbance substance detection value. An apparatus for determining detection or non-detection has been proposed (Patent Document 2).
しかしながら、このような従来のエチルアルコールの吸収波長λ(1)、その近傍のエチルアルコール吸収率の小さな波長λ(2)、及び上述した外乱物質の特徴吸収波長λ(3)の赤外線強度から被験者の血中エチルアルコール含有度及び外乱物質検出値を求めて酒気帯びを判定する方法にあっては、被験者の温度(体温)が大きく変化した場合、波長λ(1)、λ(2)及びλ(3)における検出器の検出値が変化するため、正確なエチルアルコール含有度を求めることができず、酒気帯びの判定精度(検知精度)が低くなるという問題があった。 However, from the conventional infrared absorption wavelength λ (1) of ethyl alcohol, the wavelength λ (2) having a small ethyl alcohol absorption rate in the vicinity thereof, and the infrared intensity of the characteristic absorption wavelength λ (3) of the disturbance material described above, In the method of determining the alcoholic content by determining the blood ethyl alcohol content and the disturbance substance detection value, when the temperature (body temperature) of the subject changes greatly, the wavelengths λ (1), λ (2) and λ Since the detection value of the detector in (3) changes, there is a problem that the accurate ethyl alcohol content cannot be obtained, and the determination accuracy (detection accuracy) of alcoholic taste is lowered.
本発明は、被験者の体温に影響されることなく被験者の放射する赤外線から血中のエチルアルコール含有度、或いはそれを示す指標を正確に検知して酒気帯びの判定精度を高めるエチルアルコール検知装置及び検知方法を提供することを目的とする。 The present invention relates to an ethyl alcohol detection device that accurately detects the ethyl alcohol content in blood or the index indicating it from the infrared rays radiated by the subject without being affected by the body temperature of the subject, An object is to provide a detection method.
(検知装置A)
本発明は、エチルアルコール検知装置に於いて、
赤外線波長帯域に感度を有する撮像素子と、
被験者像を撮像素子に結像させる光学系と、
被験者からのエチルアルコールの吸収波長(λ1)を含む第1波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第1透過窓と、
被験者からの第1波長帯域の近傍となるエチルアルコールによる吸収率の小さな波長(λ2)を含む第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第2透過窓と、
被験者からの第1波長帯域の近傍となるエチルアルコールによる吸収率の小さな波長(λ3)を含む第2波長帯域とは異なる第3波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第3透過窓と、
第1透過窓を透過して結像された第1被験者画像、第2透過窓を透過して結像された第2被験者画像、及び第3透過窓を透過して結像された第3被験者画像を、撮像素子により撮像してメモリに格納する撮像制御部と、
メモリに格納された第1被験者画像と第2被験者画像に基づいてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出するエチルアルコール検出部と、
メモリに格納された第2被験者画像と第3被験者画像に基づいて被験者の温度を算出する温度検知部と、
エチルアルコール含有度と被験者の検知温度に基づいてエチルアルコールの検出と非検出を判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする。
(Detecting device A)
The present invention provides an ethyl alcohol detector,
An image sensor having sensitivity in the infrared wavelength band;
An optical system for forming an image of a subject on an image sensor;
A first transmission window that selectively transmits infrared light in a first wavelength band including an absorption wavelength (λ1) of ethyl alcohol from a subject;
A second transmission window that selectively transmits infrared light in a second wavelength band including a wavelength (λ2) having a low absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject;
A third transmission window that selectively transmits infrared light in a third wavelength band different from the second wavelength band including a wavelength (λ3) having a low absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject; ,
The first subject image imaged through the first transmission window, the second subject image imaged through the second transmission window, and the third subject imaged through the third transmission window An imaging control unit that captures an image by an image sensor and stores the image in a memory;
An ethyl alcohol detector that calculates the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first subject image and the second subject image stored in the memory;
A temperature detector that calculates the temperature of the subject based on the second subject image and the third subject image stored in the memory;
A determination unit that determines the detection and non-detection of ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detected temperature of the subject,
It is provided with.
ここで、第1透過窓は、第1波長帯域として波長λ1=9.5μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、
第2透過窓及び第3透過窓は第1波長帯域を含まない第2波長帯域及び第3波長帯域の赤外光を選択的に透過させる。
Here, the first transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including the wavelength λ1 = 9.5 μm as the first wavelength band,
The second transmission window and the third transmission window selectively transmit infrared light in the second wavelength band and the third wavelength band not including the first wavelength band.
第2透過窓は、第2波長帯域として波長λ2=9.0μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、
第3透過窓は、第3波長帯域として波長λ3=8.3μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させる。
The second transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including the wavelength λ2 = 9.0 μm as the second wavelength band,
The third transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band that includes the wavelength λ3 = 8.3 μm as the third wavelength band.
エチルアルコール検出部は、第1被験者画像と第2被験者画像の同一位置の画素間の相関値の総和又は平均値(Vd1,Vd2)の差分値(ΔVd=Vd1−Vd2)としてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度(ΔVd)を算出する。 The ethyl alcohol detection unit corresponds to the ethyl alcohol concentration as the difference value (ΔVd = Vd1−Vd2) of the sum or average value (Vd1, Vd2) of the correlation values between the pixels at the same position in the first subject image and the second subject image. The ethyl alcohol content (ΔVd) is calculated.
温度検知部は、第2被験者画像と第3被験者画像の同一位置の画素間の相関値の総和又は平均値から被験者の温度を算出する。 A temperature detection part calculates a test subject's temperature from the sum total or average value of the correlation value between the pixels of the same position of a 2nd test subject image and a 3rd test subject image.
判定部は、所定の温度補正係数(K)に基づき、所定の基準温度(To)で設定した所定の閾値(Vtho)を、被験者の検知温度(T)における閾値(Vth)に温度補正し、エチルアルコール含有度(ΔVd)が温度補正した閾値(Vth)以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、エチルアルコール含有度(ΔVd)が温度補正した閾値(Vth)を超えている場合にエチルアルコールの非検出を判定する。この場合の閾値の温度補正は次式で補正される。
Vth=Vtho+K(T−To)
The determination unit, based on a predetermined temperature correction coefficient (K), temperature-corrects a predetermined threshold value (Vtho) set at a predetermined reference temperature (To) to a threshold value (Vth) at the detected temperature (T) of the subject, When the ethyl alcohol content (ΔVd) is equal to or lower than the temperature-corrected threshold value (Vth), the detection of ethyl alcohol is determined, and when the ethyl alcohol content (ΔVd) exceeds the temperature-corrected threshold value (Vth), ethyl alcohol is detected. Non-detection is determined. In this case, the temperature correction of the threshold value is corrected by the following equation.
Vth = Vtho + K (T-To)
判定部は、所定の温度補正係数(K)に基づき、被験者の検知温度(T)におけるエチルアルコール含有度(ΔVd)を、所定の閾値(Vtho)を設定した基準温度(To)でのエチルアルコール含有度(ΔVdo)に補正し、温度補正したエチルアルコール含有度(ΔVdo)が閾値(Vtho)以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、温度補正したエチルアルコール含有度(ΔVdo)が閾値(Vtho)を超えている場合にエチルアルコールの非検出を判定する。この場合のエチルアルコール含有度の温度補正は次式で補正される。
ΔVdo=ΔVd+K(T−To)
The determination unit determines the ethyl alcohol content (ΔVd) at the detected temperature (T) of the subject based on the predetermined temperature correction coefficient (K), and the ethyl alcohol at the reference temperature (To) at which the predetermined threshold (Vtho) is set. When the ethyl alcohol content (ΔVdo) corrected to the content (ΔVdo) and the temperature-corrected ethyl alcohol content (ΔVdo) is equal to or lower than the threshold (Vtho), the detection of ethyl alcohol is determined, and the temperature-corrected ethyl alcohol content (ΔVdo) is determined to be the threshold (Vtho). ) Is exceeded, it is determined that ethyl alcohol is not detected. In this case, the temperature correction of the ethyl alcohol content is corrected by the following equation.
ΔVdo = ΔVd + K (T−To)
撮像素子、光学系、第1透過窓、第2透過窓及び第3透過窓を冷却する冷却機構を設ける。 A cooling mechanism for cooling the imaging device, the optical system, the first transmission window, the second transmission window, and the third transmission window is provided.
(検知装置B)
本発明は、エチルアルコール検知装置に於いて、
赤外線波長帯域に感度を有する撮像素子と、
被験者像を撮像素子に結像させる光学系と、
被験者からのエチルアルコールの吸収波長(λ1)を含む第1波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第1透過窓と、
被験者からの第1波長帯域の近傍となるエチルアルコールによる吸収率の小さな波長(λ2)を含む第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第2透過窓と、
第1透過窓を透過して結像された第1被験者画像および第2透過窓を透過して結像された第2被験者画像を透過して結像された第2被験者画像を、前記撮像素子により撮像してメモリに格納する撮像制御部と、
メモリに格納された第1被験者画像と第2被験者画像に基づいてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出するエチルアルコール検出部と、
メモリに格納された第2被験者画像に基づいて前記被験者の温度を算出する温度検知部と、
エチルアルコール含有度と被験者の検知温度に基づいてエチルアルコールの検出と非検出を判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする。
(Detecting device B)
The present invention provides an ethyl alcohol detector,
An image sensor having sensitivity in the infrared wavelength band;
An optical system for forming an image of a subject on an image sensor;
A first transmission window that selectively transmits infrared light in a first wavelength band including an absorption wavelength (λ1) of ethyl alcohol from a subject;
A second transmission window that selectively transmits infrared light in a second wavelength band including a wavelength (λ2) having a low absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject;
A first subject image formed through the first transmission window and a second subject image formed through the second subject image formed through the second transmission window, the imaging element An imaging control unit for imaging and storing in a memory;
An ethyl alcohol detector that calculates the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first subject image and the second subject image stored in the memory;
A temperature detector that calculates the temperature of the subject based on the second subject image stored in the memory;
A determination unit that determines the detection and non-detection of ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detected temperature of the subject,
It is provided with.
ここで、第1透過窓は、第1波長帯域として波長λ1=9.5μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、
第2透過窓は第1波長帯域を含まない第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させる。
Here, the first transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including the wavelength λ1 = 9.5 μm as the first wavelength band,
The second transmission window selectively transmits infrared light in the second wavelength band that does not include the first wavelength band.
第2透過窓は、第2波長帯域として波長λ2=9.0μm又は8.3μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させる。 The second transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including the wavelength λ2 = 9.0 μm or 8.3 μm as the second wavelength band.
エチルアルコール検出部は、第1被験者画像と第2被験者画像の同一位置の画素間の相関値の総和又は平均値の差分値としてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知装置。 The ethyl alcohol detection unit calculates the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration as a difference value of the sum or average value of correlation values between pixels at the same position in the first subject image and the second subject image. An ethyl alcohol detector.
温度検知部は、第2被験者画像における第1被験者画像と同一位置の画素間の相関値の総和又は平均値から被験者の温度を算出する。 A temperature detection part calculates a test subject's temperature from the sum total or average value of the correlation value between the pixels of the same position as the 1st test subject image in the 2nd test subject image.
判定部は、所定の温度補正係数に基づき、所定の基準温度で設定した所定の閾値を、被験者の検知温度における閾値に温度補正し、エチルアルコール含有度が温度補正した閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、エチルアルコール含有度が温度補正した閾値を超えている場合にエチルアルコールの非検出を判定する。 The determination unit corrects the predetermined threshold set at the predetermined reference temperature to a threshold at the detected temperature of the subject based on the predetermined temperature correction coefficient, and the ethyl alcohol content is equal to or lower than the temperature corrected threshold. When the ethyl alcohol content exceeds the temperature-corrected threshold value, the non-detection of ethyl alcohol is determined.
判定部は、所定の温度補正係数に基づき、被験者の検知温度におけるエチルアルコール含有度を、所定の閾値を設定した基準温度でのエチルアルコール含有度に補正し、温度補正したエチルアルコール含有度が閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、温度補正したエチルアルコール含有度が閾値を超えている場合にエチルアルコールの非検出を判定する。 The determination unit corrects the ethyl alcohol content at the detected temperature of the subject based on a predetermined temperature correction coefficient to the ethyl alcohol content at a reference temperature set with a predetermined threshold, and the temperature-corrected ethyl alcohol content is a threshold. The detection of ethyl alcohol is determined in the following cases, and the non-detection of ethyl alcohol is determined when the temperature-corrected ethyl alcohol content exceeds a threshold value.
撮像素子、光学系、第1透過窓、及び第2透過窓を冷却する冷却機構を設ける。 A cooling mechanism for cooling the imaging device, the optical system, the first transmission window, and the second transmission window is provided.
(検知装置C)
本発明はエチルアルコール検知装置に於いて、
1または複数の赤外線受光素子を備えた赤外線センサと、
被験者像を赤外線センサに結像させる光学系と、
被験者からのエチルアルコールの吸収波長波長(λ1)を含む第1波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第1透過窓と、
被験者からの第1波長帯域の近傍となるエチルアルコールによる吸収率の小さな波長(λ2)を含む第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第2透過窓と、
被験者からの第1波長帯域の近傍となるエチルアルコールによる吸収率の小さな波長(λ3)を含む第2波長帯域とは異なる第3波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第3透過窓と、
赤外線センサにより、第1透過窓を透過して受光された第1受光信号、第2透過窓を透過して受光された第2受光信号、及び第3透過窓を透過して受光された第3受光信号を検出してメモリに格納する受光制御部と、
メモリに格納された第1受光信号と第2受光信号に基づいてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出するエチルアルコール検出部と、
メモリに格納された第2受光信号と第3受光信号に基づいて被験者の温度を算出する温度検知部と、
エチルアルコール含有度と被験者の検知温度に基づいてエチルアルコールの検出と非検出を判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする。
(Detecting device C)
The present invention provides an ethyl alcohol detector,
An infrared sensor comprising one or more infrared light receiving elements;
An optical system for forming an image of a subject on an infrared sensor;
A first transmission window that selectively transmits infrared light in a first wavelength band including an absorption wavelength wavelength (λ1) of ethyl alcohol from a subject;
A second transmission window that selectively transmits infrared light in a second wavelength band including a wavelength (λ2) having a low absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject;
A third transmission window that selectively transmits infrared light in a third wavelength band different from the second wavelength band including a wavelength (λ3) having a low absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject; ,
A first light reception signal received through the first transmission window, a second light reception signal received through the second transmission window, and a third light received through the third transmission window by the infrared sensor. A light reception control unit for detecting a light reception signal and storing it in a memory;
An ethyl alcohol detector that calculates an ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first light receiving signal and the second light receiving signal stored in the memory;
A temperature detector that calculates the temperature of the subject based on the second received light signal and the third received light signal stored in the memory;
A determination unit that determines the detection and non-detection of ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detected temperature of the subject,
It is provided with.
ここで、第1透過窓は、第1波長帯域として波長λ1=9.5μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、
第2透過窓及び第3透過窓は第1波長帯域を含まない第2波長帯域及び第3波長帯域の赤外光を選択的に透過させる。
Here, the first transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including the wavelength λ1 = 9.5 μm as the first wavelength band,
The second transmission window and the third transmission window selectively transmit infrared light in the second wavelength band and the third wavelength band not including the first wavelength band.
第2透過窓は、第2波長帯域としてλ2=9.0μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、
第3透過窓は、第3波長帯域としてλ3=8.3μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させる。
The second transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including λ2 = 9.0 μm as the second wavelength band,
The third transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including λ3 = 8.3 μm as the third wavelength band.
エチルアルコール検出部は、第1受光信号と第2受光信号の差分値としてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出する。 The ethyl alcohol detection unit calculates the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration as a difference value between the first light reception signal and the second light reception signal.
温度検知部は、第2受光信号と第3受光信号の比率に基づいて被験者の温度を算出する。 A temperature detection part calculates a test subject's temperature based on the ratio of a 2nd light reception signal and a 3rd light reception signal.
判定部は、所定の温度補正係数に基づき、所定の基準温度で設定した所定の閾値を、被験者の検知温度における閾値に温度補正し、エチルアルコール含有度が温度補正した閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、エチルアルコール含有度が温度補正した閾値を超えている場合にエチルアルコールの非検出を判定する。 The determination unit corrects the predetermined threshold set at the predetermined reference temperature to a threshold at the detected temperature of the subject based on the predetermined temperature correction coefficient, and the ethyl alcohol content is equal to or lower than the temperature corrected threshold. When the ethyl alcohol content exceeds the temperature-corrected threshold value, the non-detection of ethyl alcohol is determined.
判定部は、所定の温度補正係数に基づき、被験者の検知温度におけるエチルアルコール含有度を、所定の閾値を設定した基準温度でのエチルアルコール含有度に補正し、温度補正したエチルアルコール含有度が閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、温度補正したエチルアルコール含有度が閾値を超えている場合にエチルアルコールの非検出を判定する。 The determination unit corrects the ethyl alcohol content at the detected temperature of the subject based on a predetermined temperature correction coefficient to the ethyl alcohol content at a reference temperature set with a predetermined threshold, and the temperature-corrected ethyl alcohol content is a threshold. The detection of ethyl alcohol is determined in the following cases, and the non-detection of ethyl alcohol is determined when the temperature-corrected ethyl alcohol content exceeds a threshold value.
赤外線センサ、光学系、第1透過窓、第2透過窓及び第3透過窓を冷却する冷却機構を設ける。 A cooling mechanism for cooling the infrared sensor, the optical system, the first transmission window, the second transmission window, and the third transmission window is provided.
(検知装置D)
本発明は、エチルアルコール検知装置に於いて、
1または複数の赤外線受光素子を備えた赤外線センサと、
被験者像を赤外線センサに結像させる光学系と、
記被験者からのエチルアルコールの吸収波長(λ1)を含む第1波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第1透過窓と、
被験者からの第1波長帯域の近傍となるエチルアルコールによる吸収率の小さな波長(λ2)を含む第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第2透過窓と、
赤外線センサにより、第1透過窓を透過して受光された第1受光信号及び第2透過窓を透過して受光された第2受光信号を検出してメモリに格納する受光制御部と、
メモリに格納された第1受光信号と第2受光信号に基づいてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出するエチルアルコール検出部と、
メモリに格納された第2受光信号に基づいて被験者の温度を算出する温度検知部と、
エチルアルコール含有度と被験者の検知温度に基づいてエチルアルコールの検出と非検出を判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする。
(Detecting device D)
The present invention provides an ethyl alcohol detector,
An infrared sensor comprising one or more infrared light receiving elements;
An optical system for forming an image of a subject on an infrared sensor;
A first transmission window that selectively transmits infrared light in a first wavelength band including the absorption wavelength (λ1) of ethyl alcohol from the subject;
A second transmission window that selectively transmits infrared light in a second wavelength band including a wavelength (λ2) having a low absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject;
A light receiving control unit for detecting a first light receiving signal received through the first transmission window and a second light receiving signal received through the second transmission window by the infrared sensor, and storing them in the memory;
An ethyl alcohol detector that calculates an ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first light receiving signal and the second light receiving signal stored in the memory;
A temperature detector that calculates the temperature of the subject based on the second received light signal stored in the memory;
A determination unit that determines the detection and non-detection of ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detected temperature of the subject,
It is provided with.
ここで、第1透過窓は、第1波長帯域としてλ1=9.5μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、
第2透過窓は前記第1波長帯域を含まない第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させる。
Here, the first transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including λ1 = 9.5 μm as the first wavelength band,
The second transmission window selectively transmits infrared light in a second wavelength band that does not include the first wavelength band.
第2透過窓は、第2波長帯域としてλ2=9.0μm又は8.3μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させる。 The second transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including λ2 = 9.0 μm or 8.3 μm as the second wavelength band.
エチルアルコール検出部は、第1受光信号と第2受光信号の差分値としてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出する。 The ethyl alcohol detection unit calculates the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration as a difference value between the first light reception signal and the second light reception signal.
判定部は、所定の温度補正係数に基づき、所定の基準温度で設定した所定の閾値を、被験者の検知温度における閾値に温度補正し、エチルアルコール含有度が温度補正した閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、エチルアルコール含有度が温度補正した閾値を超えている場合にエチルアルコールの非検出を判定する。 The determination unit corrects the predetermined threshold set at the predetermined reference temperature to a threshold at the detected temperature of the subject based on the predetermined temperature correction coefficient, and the ethyl alcohol content is equal to or lower than the temperature corrected threshold. When the ethyl alcohol content exceeds the temperature-corrected threshold value, the non-detection of ethyl alcohol is determined.
判定部は、所定の温度補正係数に基づき、被験者の検知温度におけるエチルアルコール含有度を、所定の閾値を設定した基準温度でのエチルアルコール含有度に補正し、温度補正したエチルアルコール含有度が閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、温度補正したエチルアルコール含有度が記閾値を超えている場合にエチルアルコールの非検出を判定する。 The determination unit corrects the ethyl alcohol content at the detected temperature of the subject based on a predetermined temperature correction coefficient to the ethyl alcohol content at a reference temperature set with a predetermined threshold, and the temperature-corrected ethyl alcohol content is a threshold. The detection of ethyl alcohol is determined in the following cases, and the non-detection of ethyl alcohol is determined when the temperature-corrected ethyl alcohol content exceeds the threshold value.
赤外線センサ、光学系、第1透過窓及び第2透過窓を冷却する冷却機構を設ける。 A cooling mechanism for cooling the infrared sensor, the optical system, the first transmission window, and the second transmission window is provided.
(検知方法A)
本発明は、エチルアルコール検知方法に於いて、
被験者からのエチルアルコールの吸収波長(λ1)を含む第1波長帯域の赤外光を、第1透過窓により選択的に透過して赤外線波長帯域に感度を有する撮像素子に結像して撮像した第1被験者画像をメモリに格納し、
被験者からの第1波長帯域の近傍となるエチルアルコールによる吸収率の小さな波長(λ2)を含む第2波長帯域の赤外光を、第2透過窓により選択的に透過して撮像素子に結像して撮像した第2被験者画像をメモリに格納し、
記被験者からの第1波長帯域の近傍となるエチルアルコールによる吸収率の小さな波長(λ3)を含む第2波長帯域とは異なる第3波長帯域の赤外光を、第3透過窓により選択的に透過して撮像素子に結像して撮像した第3被験者画像をメモリに格納し、
メモリに格納された第1被験者画像と第2被験者画像に基づいてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出し、
メモリに格納された第2被験者画像と第3被験者画像に基づいて被験者の温度を算出し、
エチルアルコール含有度と被験者の検知温度に基づいてエチルアルコールの検出と非検出を判定する、
ことを特徴とする。
(Detection method A)
The present invention provides an ethyl alcohol detection method,
Infrared light in the first wavelength band including the absorption wavelength (λ1) of ethyl alcohol from the subject is selectively transmitted through the first transmission window and imaged on an image sensor having sensitivity in the infrared wavelength band. Storing the first subject image in memory;
Infrared light in the second wavelength band including a wavelength (λ2) having a small absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject is selectively transmitted through the second transmission window to form an image on the image sensor. And storing the second subject image captured in the memory,
The infrared light in the third wavelength band different from the second wavelength band including the wavelength (λ3) having a small absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject is selectively selected by the third transmission window. Storing in the memory a third subject image that is transmitted through and imaged on the imaging device;
Calculating the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first subject image and the second subject image stored in the memory;
Calculating the temperature of the subject based on the second subject image and the third subject image stored in the memory;
Determine the detection and non-detection of ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detected temperature of the subject,
It is characterized by that.
これ以外の特徴は上記の検知装置Aの場合と基本的に同じになる。 Other features are basically the same as those of the detection device A described above.
(検知方法B)
本発明は、エチルアルコール検知方法に於いて、
被験者からのエチルアルコールの吸収波長(λ1)を含む第1波長帯域の赤外光を、第1透過窓により選択的に透過して赤外線波長帯域に感度を有する撮像素子に結像して撮像した第1被験者画像をメモリに格納し、
被験者からの第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長(λ2)を含む第2波長帯域の赤外光を、第2透過窓により選択的に透過して撮像素子に結像して撮像した第2被験者画像をメモリに格納し、
メモリに格納された第1被験者画像と第2被験者画像に基づいてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出し、
メモリに格納された第2被験者画像に基づいて被験者の温度を算出し、
前記エチルアルコール含有度と前記被験者の検知温度に基づいて前記エチルアルコールの検出と非検出を判定する、
ことを特徴とする。
(Detection method B)
The present invention provides an ethyl alcohol detection method,
Infrared light in the first wavelength band including the absorption wavelength (λ1) of ethyl alcohol from the subject is selectively transmitted through the first transmission window and imaged on an image sensor having sensitivity in the infrared wavelength band. Storing the first subject image in memory;
Infrared light in the second wavelength band including the wavelength (λ2) having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject is selectively transmitted through the second transmission window and is connected to the imaging device. Storing a second subject image captured in an image in a memory;
Calculating the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first subject image and the second subject image stored in the memory;
Calculating the temperature of the subject based on the second subject image stored in the memory;
Determine the detection and non-detection of the ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the subject's detection temperature,
It is characterized by that.
これ以外の特徴は上記の検知装置Bの場合と基本的に同じになる。 Other features are basically the same as those of the detection device B described above.
(検知方法C)
本発明は、エチルアルコール検知方法に於いて、
被験者からのエチルアルコールの吸収波長(λ1)を含む第1波長帯域の赤外光を、第1透過窓により選択的に透過して1又は複数の赤外線受光素子を備えた赤外線センサに結像して受光した第1受光信号をメモリに格納し、
被験者からの前記第1波長帯域の近傍となるエチルアルコールによる吸収率の小さな波長(λ2)を含む第2波長帯域の赤外光を、第2透過窓により選択的に透過して赤外線センサに結像して受光した第2受光信号をメモリに格納し、
被験者からの第1波長帯域の近傍となるエチルアルコールによる吸収率の小さな波長(λ3)を含む第2波長帯域とは異なる第3波長帯域の赤外光を、第3透過窓により選択的に透過して赤外線センサに結像して受光した第3受光信号をメモリに格納し、
メモリに格納された第1受光信号と第2受光信号に基づいてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出し、
メモリに格納された第2受光信号と第3受光信号に基づいて被験者の温度を算出し、
エチルアルコール含有度と被験者の検知温度に基づいて前記エチルアルコールの検出と非検出を判定する、
ことを特徴とする。
(Detection method C)
The present invention provides an ethyl alcohol detection method,
Infrared light in the first wavelength band including the absorption wavelength (λ1) of ethyl alcohol from the subject is selectively transmitted through the first transmission window to form an image on an infrared sensor including one or more infrared light receiving elements. Store the first received light signal received in the memory,
Infrared light in the second wavelength band including a wavelength (λ2) having a low absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject is selectively transmitted through the second transmission window and connected to the infrared sensor. The second received light signal received by imaging is stored in the memory,
Infrared light in a third wavelength band different from the second wavelength band including the wavelength (λ3) having a small absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject is selectively transmitted through the third transmission window. Then, the third received light signal formed on the infrared sensor and received is stored in the memory,
Based on the first light reception signal and the second light reception signal stored in the memory, the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration is calculated,
Calculating the temperature of the subject based on the second received light signal and the third received light signal stored in the memory;
Determine the detection and non-detection of the ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detected temperature of the subject,
It is characterized by that.
これ以外の特徴は上記の検知装置Cの場合と基本的に同じになる。 Other features are basically the same as those of the detection device C described above.
(検知方法D)
本発明は、エチルアルコール検知方法に於いて、
被験者からのエチルアルコールの吸収波長(λ1)を含む第1波長帯域の赤外光を、第1透過窓により選択的に透過して1又は複数の赤外線受光素子を備えた赤外線センサに結像して受光した第1受光信号をメモリに格納し、
被験者からの第1波長帯域の近傍となるエチルアルコールによる吸収率の小さな波長(λ2)を含む第2波長帯域の赤外光を、第2透過窓により選択的に透過して赤外線センサに結像して受光した第2受光信号をメモリに格納し、
メモリに格納された第1受光信号と第2受光信号に基づいてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出し、
メモリに格納された第2受光信号に基づいて被験者の温度を算出し、
エチルアルコール含有度と前記被験者の検知温度に基づいてエチルアルコールの検出と非検出を判定する、
ことを特徴とする。
(Detection method D)
The present invention provides an ethyl alcohol detection method,
Infrared light in the first wavelength band including the absorption wavelength (λ1) of ethyl alcohol from the subject is selectively transmitted through the first transmission window to form an image on an infrared sensor including one or more infrared light receiving elements. Store the first received light signal received in the memory,
Infrared light in the second wavelength band including a wavelength (λ2) with a low absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject is selectively transmitted through the second transmission window and imaged on the infrared sensor. Store the second received light signal received in the memory,
Based on the first light reception signal and the second light reception signal stored in the memory, the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration is calculated,
Calculating the temperature of the subject based on the second received light signal stored in the memory;
Determine the detection and non-detection of ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detected temperature of the subject,
It is characterized by that.
これ以外の特徴は上記の検知装置Dの場合と基本的に同じになる。
Other features are basically the same as those of the detection device D described above.
本発明によれば、被験者からの赤外線放射光のうち、検出器による、エチルアルコールの吸収波長λ1を含む第1波長帯域の受光量Vd1、第1波長帯域の近傍のエチルアルコールによる吸収率の小さな波長λ2を含む第2波長帯域の受光量Vd2、第1波長帯域の近傍のエチルアルコールによる吸収率の小さな波長λ3を含む第3波長帯域の受光量Vd3の各々を検出し、波長λ1、λ2に対応した受光量Vd1、Vd2の差分ΔVdとしてエチルアルコール含有度を算出すると共に、波長λ2、λ3に対応した受光量Vd2、Vd3から被験者の温度(体温)を算出し、エチルアルコール含有度を被験者の温度により温度補正して酒気帯び有無を判定したため、被験者の体温の変化に伴う判定誤差を小さくすることができる。 According to the present invention, among infrared radiation from a subject, the amount of light received by the detector in the first wavelength band including the absorption wavelength λ1 of ethyl alcohol, Vd1, and the absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band are small. The received light amount Vd2 in the second wavelength band including the wavelength λ2 and the received light amount Vd3 in the third wavelength band including the wavelength λ3 having a low absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band are detected, and the wavelengths λ1 and λ2 are detected. The ethyl alcohol content is calculated as the difference ΔVd between the corresponding received light amounts Vd1 and Vd2, and the temperature (body temperature) of the subject is calculated from the received light amounts Vd2 and Vd3 corresponding to the wavelengths λ2 and λ3. Since the presence or absence of alcohol is determined by correcting the temperature according to the temperature, the determination error associated with the change in the body temperature of the subject can be reduced.
また被験者の温度は、単一の波長に対応した赤外線受光量からも算出可能であることから、波長λ2又はλ3に対応した何れかひとつの波長受光量Vd2又はVd3から被験者の温度を算出してエチルアルコール含有度を温度補正することができ、この場合には波長が2つで済むことから、波長抽出に係る構造や電気回路等を削減でき、装置構成を簡単に、また低コストにすることができる。 Since the temperature of the subject can also be calculated from the amount of infrared light received corresponding to a single wavelength, the temperature of the subject is calculated from any one of the wavelength received amounts Vd2 or Vd3 corresponding to the wavelength λ2 or λ3. The temperature of the ethyl alcohol content can be corrected. In this case, since only two wavelengths are required, the structure and electrical circuit related to wavelength extraction can be reduced, and the apparatus configuration can be simplified and reduced in cost. Can do.
またエチルアルコールの吸収波長λ1を9.5μm、その近傍のエチルアルコールによる吸収率の小さな波長λ2、λ3を例えば9.0μm、8.3μmに設定し、プランクの法則に基づく被験者の分光放射発散度の高い波長帯を使用することで、赤外線カメラや赤外線受光素子に入射する赤外線量を高くして受光出力を大きくとることができる。 Further, the absorption wavelength λ1 of ethyl alcohol is set to 9.5 μm, and the wavelengths λ2 and λ3 having a small absorption rate by the adjacent ethyl alcohol are set to, for example, 9.0 μm and 8.3 μm. By using a high wavelength band, it is possible to increase the amount of infrared light incident on the infrared camera or the infrared light receiving element and increase the light receiving output.
また撮像素子、光学系、第1透過窓、第2透過窓及び第3透過窓を冷却する冷却機構を設け、例えば常温以下に冷却することにより、赤外線受光量に影響するノイズ成分を小さくすることができる。 In addition, a cooling mechanism for cooling the imaging device, the optical system, the first transmission window, the second transmission window, and the third transmission window is provided, and the noise component that affects the amount of received infrared light is reduced by cooling to, for example, room temperature or lower. Can do.
図1は3波長赤外線検出に基づく本発明によるエチルアルコール検知装置の実施形態について、その要部構成例を示した説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view showing a configuration example of a main part of an embodiment of an ethyl alcohol detector according to the present invention based on three-wavelength infrared detection.
図1において、エチルアルコール検知装置のエチルアルコール検知処理部10はコンピュータのハードウェア環境とソフトウェア環境とを備えて機能構成されており、エチルアルコール検知処理部10に対しては赤外線カメラ12とフィルタ切替ユニット14が設けられている。これは一例であり、各機能の分離、統合は任意に行うことができる。また各機能の一部または全部は、ソフトウェア(プログラム)によって実行されるものであっても、ハードウェアによって実行されるものであっても良い。 In FIG. 1, the ethyl alcohol detection processing unit 10 of the ethyl alcohol detection device is functionally configured with a hardware environment and a software environment of a computer. For the ethyl alcohol detection processing unit 10, an infrared camera 12 and filter switching are performed. A unit 14 is provided. This is an example, and the separation and integration of each function can be performed arbitrarily. Some or all of the functions may be executed by software (programs) or may be executed by hardware.
赤外線カメラ12は例えば自動車車両のダッシュボードなどに内蔵されており、フィルタ切替ユニット14を介して、本実施の形態においては例えば、被験者(被検体)となる運転者18の顔から放射される赤外線放射光による画像を撮像する。 The infrared camera 12 is built in, for example, a dashboard of an automobile vehicle. In the present embodiment, for example, infrared rays emitted from the face of the driver 18 serving as a subject (subject) via the filter switching unit 14. Take an image with synchrotron radiation.
波長抽出手段を構成するフィルタ切替ユニット14は、図2に取り出して示すように、赤外線カメラ12の前に配置された回転円盤の例えば盤面3箇所の開口部に、帯域の異なる光学的フィルタとして、本実施形態にあっては第1透過窓を形成するλ1フィルタ20−1、第2透過窓を形成するλ2フィルタ20−2及び第3透過窓を形成するλ3フィルタ20−3を装着し、これらのフィルタを順次切り替えながら、運転者18の顏の赤外線放射光による画像を撮像する。 As shown in FIG. 2, the filter switching unit 14 constituting the wavelength extracting means is an optical filter having a different band at, for example, three openings on the surface of the rotating disk disposed in front of the infrared camera 12. In this embodiment, a λ1 filter 20-1 that forms a first transmission window, a λ2 filter 20-2 that forms a second transmission window, and a λ3 filter 20-3 that forms a third transmission window are mounted. While sequentially switching the filters, an image of infrared light emitted from the driver's heel is captured.
なお、以下でλ1フィルタ20−1、λ2フィルタ20−2、λ3フィルタ20−3を総称するときは「フィルタ20」という。また、本実施の形態においては、各フィルタはそれぞれ他のフィルタと重複しない波長帯を選択透過させるバンドパスフィルタとする。ただし、これにより本発明が限定されるものではなく、本発明の目的の全部また一部を達成できる範囲において、透過波長の重複も許される。 Hereinafter, the λ1 filter 20-1, the λ2 filter 20-2, and the λ3 filter 20-3 are collectively referred to as “filter 20”. In the present embodiment, each filter is a band pass filter that selectively transmits a wavelength band that does not overlap with other filters. However, the present invention is not limited thereby, and overlapping of transmission wavelengths is allowed as long as all or part of the object of the present invention can be achieved.
再び図1を参照するに、赤外線カメラ12には光学系22と、検出器として、赤外線波長帯域に感度を持つ撮像素子(ここでは例えばCCD)24が設けられている。フィルタ切替ユニット14は、モータなどを備えた駆動部16により上記の円盤を回転してフィルタ切替えを行うことができる。 Referring to FIG. 1 again, the infrared camera 12 is provided with an optical system 22 and, as a detector, an image sensor 24 (for example, a CCD) having sensitivity in the infrared wavelength band. The filter switching unit 14 can perform filter switching by rotating the above disk by a driving unit 16 having a motor or the like.
赤外線カメラ12及びフィルタ切替ユニット14に対しては図3に示すように冷却機構が設けられている。図3において、赤外線カメラ12のレンズ開口部には鏡筒76が装着され、赤外線カメラ12の入射系に配置された鏡筒76の前(撮像対象側=レンズの物体面側)には、図2に示したようにλ1フィルタ20−1、λ2フィルタ20−2及びλ3フィルタ20−3を各開口80に配置した回転自在な回転円盤78が配置されている。鏡筒76の側面にはチューブ84を介して外部に設置した冷却ファン82が接続されている。 As shown in FIG. 3, a cooling mechanism is provided for the infrared camera 12 and the filter switching unit 14. In FIG. 3, a lens barrel 76 is attached to the lens opening of the infrared camera 12, and in front of the lens barrel 76 arranged in the incident system of the infrared camera 12 (imaging target side = object surface side of the lens) As shown in FIG. 2, a rotatable rotating disk 78 in which a λ1 filter 20-1, a λ2 filter 20-2, and a λ3 filter 20-3 are disposed in each opening 80 is disposed. A cooling fan 82 installed outside is connected to the side surface of the lens barrel 76 via a tube 84.
冷却ファン82は外部から吸入した冷却空気を、チューブ84を介して鏡筒76に供給することで、赤外線カメラ12のレンズや回転円盤78のフィルタ20を常温以下に冷却している。 The cooling fan 82 cools the lens of the infrared camera 12 and the filter 20 of the rotating disk 78 to below normal temperature by supplying cooling air sucked from the outside to the lens barrel 76 via the tube 84.
全ての物体はその温度に応じた赤外線を放射しており、本実施形態における撮像素子24の前に置かれる光学系22やフィルタ20からもその温度に応じた赤外線が放射されている。この自発赤外線がバックグラウンド光(ノイズ成分)として運転者18からの赤外線に重畳されて撮像素子に入射することで、S/N比を低下させる。そこで図2のような冷却機構を設けて光学系22やフィルタ20を常温以下に冷却することにより、ノイズ成分を小さくする。 All objects emit infrared rays corresponding to the temperature, and infrared rays corresponding to the temperature are also emitted from the optical system 22 and the filter 20 placed in front of the image sensor 24 in the present embodiment. This spontaneous infrared ray is superimposed on the infrared ray from the driver 18 as background light (noise component) and is incident on the image sensor, thereby reducing the S / N ratio. Therefore, a noise component is reduced by providing a cooling mechanism as shown in FIG. 2 to cool the optical system 22 and the filter 20 to room temperature or lower.
なお、このような冷却機構に代えて、またはそれに加えて、フィルタ20や光学系22のレンズ部等に、ペルチェ素子等の冷却器を取り付けて冷却するようにして良い。 Instead of or in addition to such a cooling mechanism, a cooler such as a Peltier element may be attached to the filter 20 or the lens portion of the optical system 22 for cooling.
また、λ1フィルタ20の表面において、装置内部からの放射赤外線が反射して撮像素子24に入射することを防ぐため、フィルタ面を光軸に対し直交しないよう斜めに所定角度傾斜させて配置し、内部からの放射赤外線が装置内に再帰し難くなるような構造とすることもできる。なお、図3の冷却機構は、後の説明で明らかにする他の実施形態についても同様に適用される。 In addition, on the surface of the λ1 filter 20, in order to prevent radiation infrared rays from the inside of the apparatus from being reflected and entering the image sensor 24, the filter surface is inclined at a predetermined angle so as not to be orthogonal to the optical axis, It is also possible to adopt a structure that makes it difficult for the infrared radiation from the inside to recur in the apparatus. Note that the cooling mechanism of FIG. 3 is similarly applied to other embodiments that will be clarified later.
再び図1を参照するに、エチルアルコール検知処理部10にはCPU26が設けられ、CPU26のバス28に対し、AD変換器30、出力インタフェース32,34,35、及びメモリ36を接続している。 Referring to FIG. 1 again, the ethyl alcohol detection processing unit 10 is provided with a CPU 26, and an AD converter 30, output interfaces 32, 34, 35 and a memory 36 are connected to a bus 28 of the CPU 26.
AD変換器30には赤外線カメラ12の撮像信号出力線が接続され、撮像素子24で撮像された運転者18の赤外線画像(本実施形態では静止画像)をここでデジタル画像データに変換して取り込み、メモリ36にλ1画像46−1、λ2画像46−2、λ3画像46−3として格納する。このような赤外線カメラ12を用いた画像撮影の制御動作は、CPU26に設けた撮像制御部38により行われる。なお、以下でλ1画像46−1、λ2画像46−2、λ3画像46−3を総称する場合には「画像46」という。 An imaging signal output line of the infrared camera 12 is connected to the AD converter 30, and an infrared image (still image in the present embodiment) of the driver 18 imaged by the imaging device 24 is converted into digital image data and captured here. The λ1 image 46-1, the λ2 image 46-2, and the λ3 image 46-3 are stored in the memory 36. Such image capturing control operation using the infrared camera 12 is performed by the imaging control unit 38 provided in the CPU 26. Hereinafter, the λ1 image 46-1, the λ2 image 46-2, and the λ3 image 46-3 are collectively referred to as “image 46”.
出力インタフェース32には駆動部16が接続され、エチルアルコール検知処理部10からの制御信号で駆動部16を切り替え制御し、赤外線カメラ12の撮像動作に連動してフィルタ切替ユニット14のフィルタ切替えを行う。即ち、上記の画像データ取り込みは、各波長に対応してフィルタ20を切り替えつつ、波長毎に順次行われる。 The drive unit 16 is connected to the output interface 32, and the drive unit 16 is switched and controlled by a control signal from the ethyl alcohol detection processing unit 10, and the filter switching of the filter switching unit 14 is performed in conjunction with the imaging operation of the infrared camera 12. . That is, the above image data capture is sequentially performed for each wavelength while switching the filter 20 corresponding to each wavelength.
出力インタフェース34には表示部52が接続され、また出力インタフェース35には制御部54が接続されている。撮像制御部38による制御を受け、表示部52には、エチルアルコール検知処理部10で処理された検出や判定、検知の結果、例えば運転者18の酒気帯びの有無などが必要に応じて表示される。表示部に代えて、又はこれに加えて、必要に応じ音で各種報知を行う音響報知部を設けても良い。 A display unit 52 is connected to the output interface 34, and a control unit 54 is connected to the output interface 35. Under the control of the imaging control unit 38, the display unit 52 displays the detection, determination, and detection results processed by the ethyl alcohol detection processing unit 10, for example, whether or not the driver 18 is drunk, as necessary. The Instead of or in addition to the display unit, an acoustic notification unit that performs various notifications using sound may be provided as necessary.
制御部54は、エチルアルコール検知処理部10で運転者18の酒気帯び運転が判別された際に、撮像制御部38による制御を受け、例えばエンジン始動装置等に対してエンジンの始動をできないよう禁止するといった酒気帯び運転防止制御を行う。 When the ethyl alcohol detection processing unit 10 determines that the driver 18 is drunk, the control unit 54 receives control from the imaging control unit 38 and prohibits the engine starting device or the like from starting the engine, for example. Doing drunk driving prevention control.
CPU26には、プログラムの実行により実現される機能として、撮像制御部38、エチルアルコール検出部40、温度検知部42及び判定部44が設けられている。本実施形態のエチルアルコール検知処理部10にあっては、運転者18の酒気帯び状態を顔面などの皮膚直下の毛細血管に表れる含有エチルアルコールから検知する。 The CPU 26 is provided with an imaging control unit 38, an ethyl alcohol detection unit 40, a temperature detection unit 42, and a determination unit 44 as functions realized by executing the program. In the ethyl alcohol detection processing unit 10 of the present embodiment, the alcoholic state of the driver 18 is detected from the contained ethyl alcohol appearing in capillaries directly under the skin such as the face.
毛細血管中の含有エチルアルコールの検出は、運転者18の体温による人体からの赤外線放射光から、エチルアルコールによる特定波長の吸収による減衰を検知することを基本としている。 The detection of ethyl alcohol contained in capillaries is based on detecting attenuation due to absorption of a specific wavelength by ethyl alcohol from infrared radiation from the human body due to the body temperature of the driver 18.
図4は検知対象とするエチルアルコールの吸収波長スペクトル分布を示した説明図である。エチルアルコールC2H5OHは、その分子構造に由来し、2.77μm、3.37μm及び9.5μmなどの吸収波長を持っている。例えば吸収波長9.5μmは、エチルアルコール中の−CH3の結合伸縮に伴い、エチルアルコール分子が吸光する波長である。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the absorption wavelength spectrum distribution of ethyl alcohol to be detected. Ethyl alcohol C 2 H 5 OH is derived from its molecular structure and has absorption wavelengths such as 2.77 μm, 3.37 μm, and 9.5 μm. For example, the absorption wavelength of 9.5 μm is a wavelength at which ethyl alcohol molecules absorb with the bond stretching of —CH 3 in ethyl alcohol.
そこで運転者からの赤外光のうち、エチルアルコールの吸収波長λ1として例えば、
λ1=9.5μmを含む第1波長帯域を選択的に透過させる第1透過窓を形成する第1フィルタとしてλ1フィルタ20−1を介して赤外光を監視すると、所定量のエチルアルコールが毛細血管中に含まれている状態即ち酒気帯び状態では、1波長帯域の赤外光は毛細血管中のエチルアルコール濃度(含有度)に応じた吸光度を示し、このとき撮像素子24で撮像されたλ1画像46−1における各画素から求められた受光量Vd1は小さくなる。なお、本実施形態においては受光量Vd1、また後述するVd2、Vd3を求める際には、画像46のうち、例えば運転者像の所定領域(後述)における所定の画素群を抽出し、抽出された画素群に基づいて行う。
Therefore, among the infrared light from the driver, as the absorption wavelength λ1 of ethyl alcohol, for example,
When infrared light is monitored through the λ1 filter 20-1 as a first filter that forms a first transmission window that selectively transmits the first wavelength band including λ1 = 9.5 μm, a predetermined amount of ethyl alcohol is reduced. In a state of being contained in a blood vessel, that is, in an alcoholic state, infrared light in one wavelength band shows absorbance corresponding to the concentration (content) of ethyl alcohol in the capillary blood vessel, and at this time, λ1 imaged by the image sensor 24 The received light amount Vd1 obtained from each pixel in the image 46-1 becomes small. In the present embodiment, when obtaining the received light amount Vd1 and Vd2 and Vd3 described later, for example, a predetermined pixel group in a predetermined region (described later) of the driver image is extracted and extracted from the image 46. This is performed based on the pixel group.
ここで、エチルアルコールの吸収波長λ1として例えば、2.77μmや3.37μm等ではなく、比較的長波長側のλ1=9.5μmを設定している理由を説明する。物体から放射される赤外線は、物体の温度に依存して変化し、波長毎の分光放射発散度はプランクの法則により求められる。いま人体の温度を35℃とすれば、プランクの法則による分光放射発散度は図5に示す特性となる。 Here, the reason for setting λ1 = 9.5 μm on the relatively long wavelength side instead of 2.77 μm, 3.37 μm, etc., for example, as the absorption wavelength λ1 of ethyl alcohol will be described. Infrared rays radiated from an object vary depending on the temperature of the object, and the spectral radiant divergence for each wavelength is obtained by Planck's law. If the temperature of the human body is now 35 ° C., the spectral radiation divergence according to Planck's law has the characteristics shown in FIG.
図5において、人体の温度を35℃での分光放射発散度は、波長3.0μm付近から立ち上がり、9μm付近でピークとなっている。そこで図4のエチルアルコールの吸収波長スペクトル分布にあっては、約3.4μmと9.5μmに吸収スペクトルを持つが、3.4μmでの分光放射発散度は5.59×105(W/m2・m)であり、9.5μmでの分光放射発散度は3.56×107(W/m2・m)である。そこで本発明にあっては、λ1=9.5μmを用いることにより、撮像素子に入射する赤外線量は約3.4μmを用いる場合の64倍程度となり、大きな赤外線受光量を得ることができる。この点は、以下に説明する波長λ2及びλ3についても同様である。 In FIG. 5, the spectral radiant divergence at a human body temperature of 35 ° C. rises from a wavelength of about 3.0 μm and peaks at about 9 μm. Therefore, the absorption wavelength spectrum distribution of ethyl alcohol in FIG. 4 has absorption spectra at about 3.4 μm and 9.5 μm, but the spectral radiant divergence at 3.4 μm is 5.59 × 10 5 (W / m 2 · m), and the spectral radiation divergence at 9.5 μm is 3.56 × 10 7 (W / m 2 · m). Therefore, in the present invention, by using λ1 = 9.5 μm, the amount of infrared light incident on the image sensor is about 64 times that when using about 3.4 μm, and a large amount of received infrared light can be obtained. This also applies to wavelengths λ2 and λ3 described below.
次に本実施形態にあっては、エチルアルコールの吸収波長λ1=9.5μm近傍の、エチルアルコールによる吸収率の小さな波長λ2として、例えばλ2=9.0μmを含む第2波長帯域を選択的に透過させる第2透過窓を形成する第2フィルタとしてλ2フィルタ20−2を設け、λ2フィルタ20−2を介して運転者18からの赤外光を監視する。λ2フィルタ20−2を透過して得られる運転者18からの赤外光撮像画像であるλ2画像46−2の所定画素から求められた受光量Vd2は、エチルアルコールの有無に関係なく、運転者から、その体温に応じた赤外線放射量に相当する受光量として得られる。 Next, in the present embodiment, the second wavelength band including, for example, λ2 = 9.0 μm is selectively used as the wavelength λ2 having a small absorption rate by ethyl alcohol in the vicinity of the absorption wavelength λ1 = 9.5 μm of ethyl alcohol. A λ2 filter 20-2 is provided as a second filter that forms a second transmission window that transmits light, and infrared light from the driver 18 is monitored via the λ2 filter 20-2. The received light amount Vd2 obtained from a predetermined pixel of the λ2 image 46-2 which is an infrared light captured image from the driver 18 obtained through the λ2 filter 20-2 is irrespective of the presence or absence of ethyl alcohol. Thus, the amount of received light corresponding to the amount of infrared radiation corresponding to the body temperature is obtained.
そこで本発明にあっては、毛細血管中のエチルアルコール濃度に応じたエチルアルコール含有度Aとして、エチルアルコールの吸収波長λ1=9.5μmを含む赤外線の受光量Vd1と、エチルアルコールによる吸収の影響を受けないλ2=9.0μmを含む赤外線の受光量Vd2との例えば差分値ΔVdを算出する。
ΔVd=Vd1−Vd2 (1)
Therefore, in the present invention, as the ethyl alcohol content A corresponding to the ethyl alcohol concentration in the capillary blood vessel, the influence of the amount of received infrared light Vd1 including the absorption wavelength λ1 of 9.5 μm of ethyl alcohol and the absorption by ethyl alcohol. For example, a difference value ΔVd from the amount of received infrared light Vd2 including λ2 = 9.0 μm not received is calculated.
ΔVd = Vd1−Vd2 (1)
本実施形態におけるエチルアルコール含有度(を表す指標)ΔVdの算出は、図1のCPU26に設けた撮像制御部38及びエチルアルコール検出部40により行われる。つまり、第2波長帯域が第1波長帯域に近接しているため、第2波長帯域の赤外線受光量Vd2が、エチルアルコールの吸収が無い場合に第1波長帯域から得られるべき赤外線受光量vd1と近似することから、(1)式によりエチルアルコール含有度ΔVを得ることができる。 The calculation of the ethyl alcohol content (index indicating) ΔVd in the present embodiment is performed by the imaging control unit 38 and the ethyl alcohol detection unit 40 provided in the CPU 26 of FIG. That is, since the second wavelength band is close to the first wavelength band, the infrared light reception amount Vd2 of the second wavelength band is the infrared light reception amount vd1 that should be obtained from the first wavelength band when there is no ethyl alcohol absorption. From the approximation, the ethyl alcohol content ΔV can be obtained from the equation (1).
なお、第2波長帯域が第1波長帯域と近接していない場合、またはより正確なエチルアルコール検知を行う場合には、後述のプランクの法則により、エチルアルコールの吸収が無い場合に第1波長帯域から得られるべき赤外線受光量Vd1’を推定し、
ΔVd=Vd1’−Vd2
を求める。
When the second wavelength band is not close to the first wavelength band, or when more accurate ethyl alcohol detection is performed, the first wavelength band is determined when there is no ethyl alcohol absorption according to Planck's law described later. The amount of received infrared light Vd1 ′ to be obtained from
ΔVd = Vd1′−Vd2
Ask for.
撮像制御部38は、例えば運転者18が運転を開始するためにイグニッションキーをオンとしたような所定のタイミングを検出した場合に、出力インターフェース32を介しフィルタ切替ユニット14の駆動部16にフィルタ切替動作させ、図3に示す鏡筒76の入射側に位置し、赤外線カメラ12の光学系に入射する赤外線の波長帯を選択抽出する光学フィルタをλ1フィルタ20−1、λ2フィルタ20−2、更に後の説明で明らかにするλ3フィルタ20−3に順次切り替えながら、各フィルタを介して、赤外線カメラ12により運転者18の顔が撮像されるようにする。 The imaging control unit 38 switches the filter to the drive unit 16 of the filter switching unit 14 via the output interface 32 when detecting a predetermined timing such as when the driver 18 turns on the ignition key to start driving, for example. An optical filter that operates and is located on the incident side of the lens barrel 76 shown in FIG. 3 and selectively extracts an infrared wavelength band incident on the optical system of the infrared camera 12 is a λ1 filter 20-1, a λ2 filter 20-2, and The face of the driver 18 is imaged by the infrared camera 12 through each filter while sequentially switching to the λ3 filter 20-3, which will be described later.
そしてλ1フィルタ20−1を透過して撮像された第1被写体画像であるλ1画像46−1、λ2フィルタ20−2を透過して撮像された第2被写体画像であるλ2画像46−2、更にλ3フィルタ20−3を透過して撮像された第3被写体画像であるλ3画像46−3のそれぞれを、AD変換器30でデジタル画像データに変換し、メモリ36に格納する。 The λ1 image 46-1, which is the first subject image captured through the λ1 filter 20-1, the λ2 image 46-2, which is the second subject image captured through the λ2 filter 20-2, and further Each of the λ3 images 46-3 that are the third subject images picked up through the λ3 filter 20-3 is converted into digital image data by the AD converter 30 and stored in the memory 36.
エチルアルコール検出部40は、メモリ36に格納されたλ1画像46−1とλ2画像46−2とに基づいて、エチルアルコール濃度に対応した前記(1)式で与えられるエチルアルコール含有度ΔVdを算出する。 Based on the λ1 image 46-1 and the λ2 image 46-2 stored in the memory 36, the ethyl alcohol detection unit 40 calculates the ethyl alcohol content ΔVd given by the equation (1) corresponding to the ethyl alcohol concentration. To do.
図6は図1のエチルアルコール検出部40でエチルアルコール含有度ΔVd等を計算する際に用いられる運転者18の特徴領域の画像(画素群)抽出イメージを例示している。運転者18の毛細血管中のエチルアルコールの含有度を赤外線受光量から検知するためには、運転者の顔の毛細血管が皮膚表面に表われていてエチルアルコールによる吸収に伴う受光量減衰が十分に得られる領域を特定して、当該領域における画像データに基づいてエチルアルコール含有度Aを算出する必要がある。 FIG. 6 illustrates an image (pixel group) extraction image of the characteristic area of the driver 18 used when the ethyl alcohol detection unit 40 of FIG. 1 calculates the ethyl alcohol content ΔVd and the like. In order to detect the content of ethyl alcohol in the capillaries of the driver 18 from the amount of received infrared light, the capillaries of the driver's face appear on the skin surface, and the received light amount attenuation due to absorption by ethyl alcohol is sufficient. Therefore, it is necessary to calculate the ethyl alcohol content A based on the image data in the region.
図6の場合にあっては、エチルアルコールの有無に影響されず運転者18から放射される赤外線量に応じた受光量に基づいて生成されるλ2画像46−2を対象に、体温による赤外線放射が良好に検出できる例えば唇など皮膚の薄い特徴抽出領域50−1や、両目の周囲に設定した特徴抽出領域50−2,50−3等の何れか1つの領域の所定画素群におけるデジタル画像データを使用して、Vd1、Vd2、Vd3、を求め、これらに基づいてエチルアルコール含有度A=ΔVd、温度係数K等を算出する。 In the case of FIG. 6, infrared radiation due to body temperature is targeted for a λ2 image 46-2 generated based on the amount of received light according to the amount of infrared rays emitted from the driver 18 without being affected by the presence or absence of ethyl alcohol. Image data in a predetermined pixel group in any one region such as a feature extraction region 50-1 with thin skin such as lips and feature extraction regions 50-2 and 50-3 set around both eyes. Are used to obtain Vd1, Vd2, and Vd3, and based on these, the ethyl alcohol content A = ΔVd, the temperature coefficient K, and the like are calculated.
前記(1)式におけるエチルアルコール含有度ΔVdを算出に用いるλ1画像46−1の受光量Vd1及びλ2画像46−2の抽出画像領域における受光量Vd2の計算は、上記特徴抽出領域画素群に含まれる各画素値(画素毎に受ける光量レベル:ここでは電圧値)の総和または平均値を求め、これをVd1,Vd2として前記(1)式からエチルアルコール含有度ΔVdを算出する(後述するVd3も同様)。もちろん総和や平均値に代わるものを求めてVd1、Vd2、Vd3としても良い。 Calculation of the received light amount Vd1 of the λ1 image 46-1 and the received light amount Vd2 in the extracted image region of the λ2 image 46-2 using the ethyl alcohol content ΔVd in the equation (1) is included in the feature extraction region pixel group. The total or average value of each pixel value (the light level received for each pixel: here the voltage value) is obtained, and this is used as Vd1 and Vd2, and the ethyl alcohol content ΔVd is calculated from the equation (1) (Vd3 to be described later also) The same). Of course, it is possible to obtain Vd1, Vd2, and Vd3 by substituting for the sum or average value.
また、前記(1)式にあっては、Vd1とVdI2の減算値(Vd1−Vd2)を計算しているが、この代わりに比率(Vd1/Vd2)、二乗差(Vd1−Vd2)2を計算してエチルアルコール含有度Aとしても良い。 In the above equation (1), the subtraction value (Vd1−Vd2) of Vd1 and VdI2 is calculated. Instead, the ratio (Vd1 / Vd2) and the square difference (Vd1−Vd2) 2 are calculated. Then, the ethyl alcohol content A may be set.
この(1)式で与えられるエチルアルコール含有度A=ΔVdが、予め定めた所定の閾値Vth以下であれば、酒気帯びの度合が大きい(或いは酒気帯び状態である)と判断することができる。もちろん、別の閾値との比較によって、酒気帯びよりもアルコール含有度の大きい飲酒状態を判定することもできる。 If the ethyl alcohol content A = ΔVd given by the equation (1) is equal to or less than a predetermined threshold value Vth, it can be determined that the degree of alcohol is high (or is in an alcoholic state). Of course, by comparing with another threshold value, it is also possible to determine a drinking state having a higher alcohol content than alcohol.
しかしながら、(1)式で与えられるエチルアルコール含有度A=ΔVdは、被験者である運転者18の体温に応じて波長λ1、λ2の赤外線強度が異なるため、酒気帯びの度合を正確に判定することができない。 However, the ethyl alcohol content A = ΔVd given by the equation (1) is to accurately determine the degree of drunkness because the infrared intensity of the wavelengths λ1 and λ2 differs depending on the body temperature of the driver 18 as the subject. I can't.
図7(A)は平常状態と飲酒状態における5人の被験者A〜Eの呼気中アルコール濃度と測定箇所温度(体温に相当)の測定結果であり、図7(B)は平常状態と飲酒、酒気帯び状態における2波長赤外線の出力差分値ΔVd(エチルアルコール含有度Aに相当)をプロットしたグラフである。なお、酒気帯びとは呼気1リットル中にアルコール0.15mg以上含まれた場合であり、法規上定められている。 FIG. 7 (A) shows the measurement results of the breath alcohol concentration and measurement temperature (corresponding to body temperature) of five subjects A to E in the normal state and the drinking state, and FIG. 7 (B) shows the normal state and drinking. It is the graph which plotted the output difference value (DELTA) Vd (equivalent to the ethyl alcohol content degree A) of 2 wavelength infrared rays in the alcoholic state. In addition, alcoholic beverage is a case where 0.15 mg or more of alcohol is contained in 1 liter of exhaled air, and is stipulated by law.
図7(B)のグラフを見ると、被験者A〜Eの飲酒、酒気帯び状態の出力差分値に対し、平常状態の出力差分値は概ね小さくなる傾向が見られる。これは血液中に含まれたエチルアルコールによる波長λ1=9.5μmの赤外線吸収によりλ1受光量Vd1が低下し、これに対しエチルアルコールによる吸収の影響を受けにくいλ2受光量Vd2は略変化無く、そのため飲酒、酒気帯び状態の出力差分値ΔVdが小さくなることによる。 When the graph of FIG. 7 (B) is seen, the tendency of the output difference value of a normal state to become small is seen with respect to the output difference value of the test subject AE's drinking and drunk state. This is because the λ1 received light amount Vd1 decreases due to the infrared absorption of the wavelength λ1 = 9.5 μm by the ethyl alcohol contained in the blood, whereas the λ2 received light amount Vd2 which is hardly affected by the absorption by the ethyl alcohol is substantially unchanged, For this reason, the output difference value ΔVd between drinking and drinking is reduced.
一方で平常状態と飲酒、酒気帯び状態における出力差分値およびその変化は、個人により異なっており、一律固定の閾値により飲酒、酒気帯び状態か否かを判別することは難しい。これは飲酒量の違いや飲酒行為による体内アルコール含有度の差が現われると共に、各人の体温の違いおよび飲酒、酒気帯び状態と平常状態の体温の違いにより、出力差分値が変化することによると推定される。例えば飲酒状態の被検者Eと、平常状態の被検者Aを比べると、そのΔVdはほぼ同じであり、一律固定の閾値では酒気帯びの有無を判定しにくい。 On the other hand, the output difference value and its change in the normal state, drinking, and drinking are different depending on the individual, and it is difficult to discriminate whether the drinking or drinking state is based on a uniform fixed threshold. This is due to the difference in the amount of alcohol consumed and the difference in the alcohol content of the body due to the act of drinking, as well as the difference in the body temperature of each person and the difference in the body temperature between drinking, alcoholic and normal, Presumed. For example, when comparing a subject E in a drinking state and a subject A in a normal state, the ΔVd is almost the same, and it is difficult to determine whether or not the subject is drunk with a uniform fixed threshold.
しかし、被検者の体温を知ることができれば、体温の影響を排除することができ、酒気帯び状態の正確な判定識別が可能となる。 However, if the body temperature of the subject can be known, the influence of the body temperature can be eliminated, and accurate determination and identification of the alcoholic state can be performed.
図8は図7(B)の2波長赤外線の出力差分値ΔVd(エチルアルコール含有度Aに相当)を図7(A)の被験者の温度(体温に相当)に対応してプロットしたグラフを示す。図8において、平常時のΔVdは概ね縦軸方向上側に分布し、一方、飲酒時の測定点は同下側に分布し、更に両者とも温度の上昇に応じて右上りに分布している。 FIG. 8 shows a graph in which the output difference value ΔVd (corresponding to the ethyl alcohol content A) of the two-wavelength infrared in FIG. 7 (B) is plotted corresponding to the temperature of the subject (corresponding to body temperature) in FIG. 7 (A). . In FIG. 8, ΔVd in normal times is distributed generally on the upper side in the vertical axis direction, while measurement points during drinking are distributed on the lower side, and both are distributed on the upper right as the temperature rises.
このため平常時の分布領域と飲酒時の測定点集合分布領域の間に、両者を明確に分けることのできる判定閾値ライン100を設定することができる。判定閾値ライン100は正の温度係数Kとして、
K=(0.1−0.04)/(35−31)=0.012[ボルト/℃]
を持っている。
Therefore, it is possible to set a determination threshold line 100 that can clearly divide both the distribution area during normal time and the measurement point set distribution area during drinking. The determination threshold line 100 has a positive temperature coefficient K,
K = (0.1−0.04) / (35−31) = 0.012 [volt / ° C.]
have.
このように判定閾値ライン100の温度係数Kが定まれば、被験者の温度に応じて酒気帯び状態の判定閾値を温度補正し、エチルアルコール含有度ΔVdと比較することにより、温度の影響を受けることなく酒気帯び状態であるか否かを正しく判定することができる。 If the temperature coefficient K of the determination threshold line 100 is determined in this way, the determination threshold value of the alcoholic state is corrected according to the temperature of the subject, and the temperature is affected by comparing with the ethyl alcohol content ΔVd. It is possible to correctly determine whether or not the person is drunk.
なお、図8の判別閾値ライン100の設定については、実際には充分な数の被験者を対象にしたデータに基づいて各ΔVを図8のようにプロットいしたうえで精度の高い判別閾値ラインを設定して温度補正係数Kを求めることになる。また、性別や年齢に分けて最適な判別閾値ラインを設定して温度補正係数Kを求めるようにしても良い。 In setting the discrimination threshold line 100 in FIG. 8, in actuality, each ΔV is plotted as shown in FIG. 8 based on data for a sufficient number of subjects, and a highly accurate discrimination threshold line is set. The temperature correction coefficient K is obtained by setting. Further, the temperature correction coefficient K may be obtained by setting an optimum discrimination threshold line for each sex and age.
そこで図1の実施形態にあっては、被験者である運転者18の温度を測定するため、エチルアルコールの吸収波長λ1=9.5μmの近傍にエチルアルコールによる吸収率の小さな波長λ3として、λ2とも異なる例えばλ3=8.3μmを含む第3波長帯域を選択的に透過させる第3透過窓を形成するλ3フィルタ20−3を図2に示すように設け、λ3フィルタ20−3を透過してλ3画像46−3の所定画素群から受光量Vd3を求め、これと、別に求めているλ2画像46−2の受光量Vd2とを用いて2色温度計の原理により運転者18の温度Tを、CPU26に設けた温度検知部42で算出する。この2色温度計の原理による人体の温度測定を説明すると次のようになる。 Therefore, in the embodiment of FIG. 1, in order to measure the temperature of the driver 18 as a test subject, the wavelength λ3 having a small absorption rate by ethyl alcohol is set in the vicinity of the absorption wavelength λ1 = 9.5 μm of ethyl alcohol. A λ3 filter 20-3 that forms a third transmission window that selectively transmits a different third wavelength band including, for example, λ3 = 8.3 μm is provided as shown in FIG. The light reception amount Vd3 is obtained from a predetermined pixel group of the image 46-3, and the temperature T of the driver 18 is calculated by the principle of a two-color thermometer using this and the light reception amount Vd2 of the λ2 image 46-2 obtained separately. Calculation is performed by the temperature detection unit 42 provided in the CPU 26. The temperature measurement of the human body based on the principle of the two-color thermometer will be described as follows.
エチルアルコールによる吸収率の小さな2波長λ2、λ3を、例えばλ2=9.0μm、λ3=8.3μmとすると、黒体からの赤外線放射強度は、プランクの法則として知られる以下の式により求められる。 Assuming that the two wavelengths λ2 and λ3 having a small absorption rate by ethyl alcohol are λ2 = 9.0 μm and λ3 = 8.3 μm, the infrared radiation intensity from the black body is obtained by the following formula known as Planck's law. .
即ち、温度T(K)の黒体からの波長λ(m)による放射エネルギー密度Mλ(J/m3)は次式で与えられる。 That is, the radiant energy density Mλ (J / m 3 ) due to the wavelength λ (m) from the black body at temperature T (K) is given by
ここで
プランクの定数 h=6.63×10−34 (J・Sec)
ボルツマン定数 κB=1.38×10-23 (J/K)
光速 c= 3×108(m/Sec)
てあり、これを代入すると、
Here Planck constant h = 6.63 × 10- 34 (J · Sec)
Boltzmann constant κ B = 1.38 × 10 -23 (J / K)
Speed of light c = 3 × 10 8 (m / Sec)
If you assign this,
となる。 It becomes.
よって、温度が一定であれば、黒体からの放射発散度W(W/m2)は、放射エネルギー密度Mλ(J/m3)の1sec当たりのエネルギーとなり、
W=k・Mλ
となる。ただし、kは比例常数である。
Therefore, if the temperature is constant, the radiant divergence W (W / m 2 ) from the black body becomes the energy per second of the radiant energy density Mλ (J / m 3 ),
W = k · Mλ
It becomes. However, k is a proportional constant.
いま黒体からの放射発散度をW(W/m2)、黒体の面積をS(m2)、受光器までの距離をL(m)、受光面積をAd(m2)とすると、受光器に受光されるエネルギーWd(W)は次式となる。
Wd=W・S・Ad/πL2(W)
ここで、S、L、Adが一定ならば、
Wd=k‘・W =k・Mλ
となり、Wdはまた、受光出力Vdに比例している。
Assuming that the radiation divergence from a black body is W (W / m 2 ), the black body area is S (m 2 ), the distance to the receiver is L (m), and the light receiving area is Ad (m 2 ), The energy Wd (W) received by the light receiver is expressed by the following equation.
Wd = W · S · Ad / πL 2 (W)
Here, if S, L and Ad are constant,
Wd = k ′ · W = k · Mλ
Wd is also proportional to the received light output Vd.
このため2つの波長λ2、λ3における受光エネルギーの比をとれば
Vd2/Vd3=Wd2/Wd3=Mλ2/Mλ3
となる。
Therefore two wavelengths .lambda.2, Taking the ratio of the light receiving energy at λ3 Vd2 / Vd3 = Wd2 / Wd3 = Mλ 2 / Mλ 3
It becomes.
よって、λ2=9.0×10-6(m)、λ3=8.3×10-6(m)における受光出力から、前出のMλの式により被験者の温度Tを求めることができる。 Therefore, the temperature T of the subject can be obtained from the received light output at λ 2 = 9.0 × 10 −6 (m) and λ 3 = 8.3 × 10 −6 (m) by the above-described equation for Mλ. .
即ち、波長λ2、λ3におけるMλ1、Mλ2は That is, Mλ 1 and Mλ 2 at wavelengths λ2 and λ3 are
となり、
Vd2/Vd3=Mλ2/Mλ3
に赤外線受光出力の比(Vd2/Vd3)を代入することにより、被験者の温度(体温)Tを求めることができる。
And
Vd2 / Vd3 = Mλ 2 / Mλ 3
The temperature (body temperature) T of the subject can be obtained by substituting the ratio (Vd2 / Vd3) of the infrared light reception output for.
図9はλ2=9.0×10-6(m)、λ3=8.3×10-6(m)として2つの赤外線の受光出力比Mλ1/Mλ2(=Vd2/Vd3)と被験者の温度T(℃)の関係(理論値)を示している。これにより赤外線の受光出力比(Mλ1/Mλ2)即ち、(Vd2/Vd3)を求めることで、被験者の温度Tとすることができる。 FIG. 9 shows a case where λ 2 = 9.0 × 10 −6 (m) and λ 3 = 8.3 × 10 −6 (m), and two infrared light receiving output ratios Mλ 1 / Mλ 2 (= Vd2 / Vd3). The relationship (theoretical value) of the temperature T (° C.) of the subject is shown. Accordingly, the temperature T of the subject can be obtained by obtaining the infrared light reception output ratio (Mλ 1 / Mλ 2 ), that is, (Vd2 / Vd3).
体温付近の温度領域では、温度が上がると図5に示した分光放射発散度の特性曲線におけるピークが長波長側に移行する。これにより(Mλ1/Mλ2)は、温度Tが高いほど小さな値となる。 In the temperature region near the body temperature, when the temperature rises, the peak in the characteristic curve of spectral radiation divergence shown in FIG. 5 shifts to the long wavelength side. Thereby, (Mλ 1 / Mλ 2 ) becomes smaller as the temperature T is higher.
このような2色温度計の原理による温度計測は、被験者の放射率の影響を受けにくいため放射率未知の物体の温度を計測でき、また、被験者とセンサ間の媒質(気体、水分等)の影響を比較的受けにくい点で優れている。 Temperature measurement based on the principle of such a two-color thermometer is not easily affected by the emissivity of the subject, so the temperature of an object with unknown emissivity can be measured, and the medium (gas, moisture, etc.) between the subject and the sensor can be measured. Excellent in that it is relatively unaffected.
判定部44は、エチルアルコール検出部40で検出されたエチルアルコール含有度A=ΔVdと、温度検知部42で検知された運転者18の温度Tとに基づいて、酒気帯びを判定する。 Based on the ethyl alcohol content A detected by the ethyl alcohol detection unit 40 and the temperature T of the driver 18 detected by the temperature detection unit 42, the determination unit 44 determines whether or not the alcohol is drunk.
判定部44による判定には、例えば次の2つの方法がある。
(1) 所定の基準温度Toに対応する閾値Vthoを、検知温度Tに基づいて閾値Vthに温度補正して判定する閾値補正判定方法。
(2) 検知温度Tのエチルアルコール含有度A=ΔVdを、所定の基準温度Toの場合に相当するよう温度補正して判定する含有度補正判定方法。
The determination by the determination unit 44 includes, for example, the following two methods.
(1) A threshold correction determination method for determining a threshold Vth corresponding to a predetermined reference temperature To by correcting the temperature to the threshold Vth based on the detected temperature T.
(2) A content correction determination method in which the ethyl alcohol content A of the detected temperature T is determined by correcting the temperature so as to correspond to the case of the predetermined reference temperature To.
いずれの判定方法にあっても、図8のグラフにおける判定閾値ライン100から求めた温度補正係数Kを使用することになる。 Regardless of the determination method, the temperature correction coefficient K obtained from the determination threshold line 100 in the graph of FIG. 8 is used.
図10(A)はこのうちの含有度補正判定方法を示したグラフ図である。ここで基準温度Toとして例えばTo=33℃を設定し、基準温度Toにおける基準閾値Vthoとして図8の判定閾値ライン100からこの場合Vtho=0.07(ボルト)が求められており、これら基準温度、基準閾値を、定数として温度補正係数Kと共にメモリ36に予め記憶している。 FIG. 10A is a graph showing the content correction determination method. Here, for example, To = 33 ° C. is set as the reference temperature To, and in this case, Vtho = 0.07 (volts) is obtained from the determination threshold line 100 of FIG. 8 as the reference threshold Vtho at the reference temperature To. The reference threshold value is stored in advance in the memory 36 together with the temperature correction coefficient K as a constant.
いま、エチルアルコール検出部40によって、測定点aで示すエチルアルコール含有度A=ΔVdと検知温度Tが求められたとすると、エチルアルコール検出部40は続いてエチルアルコール含有度A=ΔVdを、次式に従って、基準温度Toの測定点bに対応するエチルアルコール含有度ΔVdoに温度補正する。
ΔVdo=ΔVd+K(To−T) (2)
Now, assuming that the ethyl alcohol content A = ΔVd and the detection temperature T indicated by the measurement point a are obtained by the ethyl alcohol detection unit 40, the ethyl alcohol detection unit 40 subsequently calculates the ethyl alcohol content A = ΔVd by the following formula. Accordingly, the temperature is corrected to the ethyl alcohol content ΔVdo corresponding to the measurement point b of the reference temperature To.
ΔVdo = ΔVd + K (To−T) (2)
このように基準温度Toに対応させて温度補正したエチルアルコール含有度ΔVdoを求めたら、基準閾値Vthoと比較し、基準閾値Vtho以下の場合、即ち
ΔVdo≦Vtho
が成立したら酒気帯びと判定(判断)し、酒気帯び運転をしないように促す警告表示を出力表示したり、制御部54により、イグニッションキーをスタート位置に回してもエンジンを始動させないように禁止制御するなどして、酒気帯び運転を行わせないようにする。
When the ethyl alcohol content ΔVdo whose temperature is corrected in correspondence with the reference temperature To is obtained in this way, it is compared with the reference threshold value Vtho, and when it is equal to or less than the reference threshold value Vtho, that is, ΔVdo ≦ Vtho
If the condition is satisfied, it is determined (judged) that it is drunk, and a warning display that prompts not to drive drunk is output and displayed, or the control unit 54 prohibits the engine from starting even if the ignition key is turned to the start position. For example, to avoid driving drunk.
なお、(2)式によらず、補正前のエチルアルコール含有度A=ΔVdの値と検知温度Tの値の組み合わせに対し、基準温度Toに対応するよう温度補正したエチルアルコール含有度ΔVdoの値を予め割り付けて格納したメモリテーブルを使用しても良い。 Regardless of the equation (2), the value of the ethyl alcohol content ΔVdo whose temperature is corrected to correspond to the reference temperature To with respect to the combination of the value of the ethyl alcohol content A = ΔVd before the correction and the value of the detected temperature T. May be used in advance.
また式(2)では1次式(判定閾値ライン100)による温度補正近似を行ったが、これに代わって多次式(判定閾値曲線)による補正を行っても良い。 Further, although the temperature correction approximation by the linear expression (determination threshold line 100) is performed in the expression (2), the correction by a multi-order expression (determination threshold curve) may be performed instead.
図10(B)はもう一方の判定方法である閾値補正判定方法を示したグラフ図である。ここで基準温度Toとして例えばTo=33℃を設定し、基準温度Toにおける基準閾値Vthoとして図8の判定閾値ライン100からVtho=0.07(ボルト)が求められており、これら基準温度、基準閾値を、定数として温度補正係数Kと共にメモリ36に予め記憶している。 FIG. 10B is a graph showing a threshold correction determination method which is another determination method. Here, for example, To = 33 ° C. is set as the reference temperature To, and Vtho = 0.07 (volts) is obtained from the determination threshold line 100 of FIG. 8 as the reference threshold Vtho at the reference temperature To. The threshold value is stored in advance in the memory 36 together with the temperature correction coefficient K as a constant.
いま、エチルアルコール検出部40によって、測定点aで示すエチルアルコール含有度A=ΔVdと検知温度Tが求められたとすると、エチルアルコール検出部40は続いて基準温度Toにおける基準閾値Vthoを、次式に従って、検知温度Tの測定点aにおける閾値Vthに温度補正する。
Vth=Vtho+K(T−To) (3)
Now, assuming that the ethyl alcohol content A = ΔVd and the detection temperature T indicated by the measurement point a are obtained by the ethyl alcohol detection unit 40, the ethyl alcohol detection unit 40 subsequently obtains the reference threshold value Vtho at the reference temperature To by the following equation: Accordingly, the temperature is corrected to the threshold value Vth at the measurement point a of the detected temperature T.
Vth = Vthho + K (T-To) (3)
エチルアルコール検出部40は、このように検知温度Tに対応するよう温度補正した閾値Vthを求めたら、エチルアルコール含有度A=ΔVdと比較し、閾値Vth以下の場合、即ち
ΔVd≦Vth
が成立したら酒気帯びと判定し、酒気帯び運転をしないように促す警告表示を出力したり、制御部54によりイグニッションキーをスタート位置に回してもエンジンを始動させないように禁止制御するなどして、酒気帯び運転を行わせないようにする。
When the ethyl alcohol detection unit 40 obtains the threshold value Vth corrected for the temperature corresponding to the detected temperature T in this way, the ethyl alcohol detection unit 40 compares it with the ethyl alcohol content A = ΔVd.
If it is established, it is determined that it is drunken, and a warning display that encourages not to drip is output, or the control unit 54 prohibits the engine from starting even if the ignition key is turned to the start position, etc. Avoid drunk driving.
なお、この場合にも(3)式によらず、検知温度Tの値ごとに、それぞれ対応して基準温度Toから温度補正した閾値Vthの値を予め割り付けて格納したメモリテーブルを使用しても良い。 In this case as well, a memory table in which the threshold value Vth, which is temperature-corrected from the reference temperature To, is allocated and stored in advance for each detected temperature T value may be used regardless of the equation (3). good.
図11は図1の実施形態における酒気帯びの検知処理例を示したフローチャートである。図1において、運転者18が座席に座ってイグニッションキーをオン位置に操作することによりエチルアルコール検知処理部10およびその周辺装置に電源供給が開始されると、ステップS1で初期化、自己診断、各種設定の読み込み等を実行し、異常がなければステップS2に進みエチルアルコールの検知要求の有無を判別している。この検知要求は、例えば運転者がイグニッションキーをオン位置に回した際、即ち例えば電源投入後の所定タイミングに、検知要求信号がエチルアルコール検知処理部10に出力され、撮像制御部38でこれが判別されて検知処理が開始される。 FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a detection process of drunkness in the embodiment of FIG. In FIG. 1, when the driver 18 sits on the seat and operates the ignition key to the on position to supply power to the ethyl alcohol detection processing unit 10 and its peripheral devices, initialization, self-diagnosis, If various settings are read and there is no abnormality, the process proceeds to step S2 to determine whether or not there is an ethyl alcohol detection request. For example, when the driver turns the ignition key to the ON position, that is, for example, at a predetermined timing after the power is turned on, a detection request signal is output to the ethyl alcohol detection processing unit 10 and is detected by the imaging control unit 38. The detection process is started.
酒気帯び検知処理は、ステップS3でλ1フィルタ20−1を赤外線カメラ12の入射系にセットし撮像動作を行ってλ1画像46−1をメモリ36に保存し、次にλ2フィルタ20−2を赤外線カメラ12の入射系にセットし赤外線カメラ12により撮像動作を行ってλ2画像46−2をメモリ36に保存し、更に続いてλ3フィルタ20−3を赤外線カメラ12の入射系にセットし撮像動作を行ってλ3画像46−3をメモリ36に保存する。このステップS3におけるλ1画像、λ2画像、λ3画像の撮像とメモリ保存は、1回であってもよいし、必要に応じてn回連続的に撮像保存するようにしてもよい。 In the drunkenness detection process, the λ1 filter 20-1 is set in the incident system of the infrared camera 12 in step S3, the imaging operation is performed, and the λ1 image 46-1 is stored in the memory 36. The imaging system is set in the incident system of the camera 12 and the imaging operation is performed by the infrared camera 12, and the λ2 image 46-2 is stored in the memory 36. Subsequently, the λ3 filter 20-3 is set in the incident system of the infrared camera 12 and the imaging operation is performed. Then, the λ3 image 46-3 is stored in the memory 36. In step S3, the λ1, λ2, and λ3 images may be captured and stored in memory once, or may be captured and stored continuously n times as necessary.
続いてステップS4で、図6に示したように、λ2画像46−2を対象に、例えば特徴抽出領域50−1〜50−3の何れかを抽出する。 Subsequently, in step S4, as shown in FIG. 6, for example, any one of the feature extraction regions 50-1 to 50-3 is extracted from the λ2 image 46-2.
続いてステップS5で、抽出した特徴抽出領域内の画素群を対象に、λ1画像から受光量Vd1を計算し、次にλ2画像から受光量Vd2を計算し、更にλ3画像から受光量Vd3を計算する。 In step S5, the received light amount Vd1 is calculated from the λ1 image, the received light amount Vd2 is calculated from the λ2 image, and the received light amount Vd3 is calculated from the λ3 image. To do.
次にステップS6で、前記(1)式によりλ1画像の受光量Vd1とλ2画像の受光量Vd2の差分となるエチルアルコール含有度A=ΔVdを計算する。続いてステップS7で、λ2画像の受光量Vd2とλ3画像の受光量Vd3の比(Vd1/Vd2)に基づき2色温度計の原理に沿って運転者18の温度Tを算出(検知)する。 Next, in step S6, the ethyl alcohol content A = ΔVd, which is the difference between the received light amount Vd1 of the λ1 image and the received light amount Vd2 of the λ2 image, is calculated by the equation (1). Subsequently, in step S7, the temperature T of the driver 18 is calculated (detected) according to the principle of the two-color thermometer based on the ratio (Vd1 / Vd2) of the received light amount Vd2 of the λ2 image and the received light amount Vd3 of the λ3 image.
なお、ステップS3で各λ1、λ2、λ3画像を複数回撮像している場合には、各画像データの平均化等加工処理等を行った上で、当該加工処理後のデータに基づいてステップS4以降の処理を行うようにしても良い。 If each λ1, λ2, λ3 image is captured a plurality of times in step S3, after processing such as averaging of each image data is performed, step S4 is performed based on the data after the processing. The subsequent processing may be performed.
続いてステップS8で温度補正処理を行う。この温度補正処理は、図10(A)或いは図10(B)に示した含有度温度補正方法の何れかに従って行うが、例えば図10(A)の方法に依る場合には、ステップS6で算出したエチルアルコール含有度A=ΔVdを、ステップS7で算出した温度Tに基づき、前記(2)式に従って基準温度Toでのエチルアルコール含有度ΔVdoに温度補正し、ステップS9で酒気帯びであるか否かを判定する。この場合には、ステップS8の温度補正処理で求めた基準温度Toに対応するエチルアルコール含有度ΔVdoが予め設定している基準温度Toにおける判定閾値Vtho以下か否か判断する。 Subsequently, temperature correction processing is performed in step S8. This temperature correction processing is performed according to either the content temperature correction method shown in FIG. 10A or FIG. 10B. For example, when the method shown in FIG. Based on the temperature T calculated in step S7, the ethyl alcohol content A = ΔVd is corrected to the ethyl alcohol content ΔVdo at the reference temperature To according to the equation (2), and whether or not it is drunk in step S9. Determine whether. In this case, it is determined whether or not the ethyl alcohol content ΔVdo corresponding to the reference temperature To obtained in the temperature correction process in step S8 is equal to or less than the determination threshold value Vtho at the preset reference temperature To.
ステップS9では、温度補正したエチルアルコール含有度ΔVdoが閾値Vtho以下であった場合に酒気帯び状態と判断してステップS10に進み、対応処理を実行する。具体的には、表示部52に酒気帯び運転をしないように促す警告表示を表示したり、制御部54によりエンジン始動装置に対し始動禁止制御を行うなどして、酒気帯び運転を行わせないようにする。 In step S9, if the temperature-corrected ethyl alcohol content ΔVdo is equal to or less than the threshold value Vtho, it is determined that the state is drunk, the process proceeds to step S10, and a corresponding process is executed. Specifically, a warning display that prompts the driver to not perform drunk driving is displayed on the display unit 52, or start prohibition control is performed on the engine starting device by the control unit 54 so that the drunk driving is not performed. To.
一方、ステップS9で温度補正したエチルアルコール含有度ΔVdoが閾値Vtho所を超えていた場合には、酒気帯び状態ではないと判断し、このときは、エンジン始動禁止制御は行われないので、エンジンが始動される。又は、ステップS9で酒気帯びではないと判断された場合、再度ステップS1〜S9の処理を繰り返し、それでもなお酒気帯びではないと判断された場合にエンジンを始動できるようにしても良い。その他、ステップS1〜S9を所定回数繰り返して、酒気帯びであると判断された回数が全体回数の所定割合以上となった場合に、ステップS10の対応処理(エンジン始動禁止制御)を行うようにすることもできる。 On the other hand, if the ethyl alcohol content ΔVdo whose temperature has been corrected in step S9 exceeds the threshold value Vtho, it is determined that the alcohol is not drunk. At this time, the engine start prohibition control is not performed. It is started. Alternatively, if it is determined in step S9 that the person is not drunk, the processes in steps S1 to S9 may be repeated again, and the engine may be started when it is still determined that the person is not drunk. In addition, steps S1 to S9 are repeated a predetermined number of times, and when the number of times determined to be drunk is equal to or greater than a predetermined ratio of the total number of times, the corresponding process (engine start prohibition control) in step S10 is performed. You can also
もちろん、ステップS8の温度補正処理は、例えば図10(B)に示した閾値温度補正方法に従った処理としても良い。 Of course, the temperature correction processing in step S8 may be processing according to the threshold temperature correction method shown in FIG. 10B, for example.
図12は本実施形態で使用する波長抽出手段の構成要素として波長可変フィルタを用いた例を示した説明図である。図12において、赤外線カメラ12の対物レンズ22aと結像レンズ22bの間には波長可変フィルタ25が設けられ、波長可変フィルタ25の透過波長は、撮像制御部38の制御を受けて波長可変フィルタコントローラ48により制御される。この場合、図1に示すフィルタ切替ユニット14および駆動部16に代えて波長可変フィルタ25および波長か片コントローラを設けることになる。赤外線カメラ12内には撮像素子24が配置され、波長可変フィルタ25を透過した波長帯域の赤外線が結像レンズ22bにより結像され、これを画像として撮像する。このような波長可変フィルタ25としては、例えば特開平8−285688号のものが使用できる。 FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example in which a wavelength tunable filter is used as a component of the wavelength extracting means used in this embodiment. In FIG. 12, a wavelength tunable filter 25 is provided between the objective lens 22 a and the imaging lens 22 b of the infrared camera 12, and the transmission wavelength of the wavelength tunable filter 25 is controlled by the imaging control unit 38 and is a wavelength tunable filter controller. 48. In this case, instead of the filter switching unit 14 and the drive unit 16 shown in FIG. An imaging device 24 is disposed in the infrared camera 12, and infrared light in a wavelength band that has passed through the wavelength tunable filter 25 is imaged by the imaging lens 22 b and captured as an image. As such a wavelength tunable filter 25, for example, one disclosed in JP-A-8-285688 can be used.
図13は本発明によるエチルアルコール検知装置の他の実施形態を例示した要部構成ブロック図であり、本実施形態にあっては、使用する波長帯を2つとし(2波長式)、被験者の温度を1色温度計の原理に基づいて検出するようにしたことを特徴とする。 FIG. 13 is a principal block diagram illustrating another embodiment of the ethyl alcohol detector according to the present invention. In this embodiment, two wavelength bands are used (two-wavelength type), and the subject's The temperature is detected based on the principle of a one-color thermometer.
図13において、エチルアルコール検知処理部10に対しては赤外線カメラ12とフィルタ切替ユニット14が設けられ、フィルタ切替ユニット14は、図2に示した構造と基本的に同じであるが、赤外線カメラ12の前に配置された回転円盤の例えば2箇所に透過帯域の異なる光学フィルタとして、エチルアルコールの吸収波長λ1=9.5μmを含む第1波長帯域を選択的に透過させる第1透過窓を形成するλ1フィルタ20−1と、波長λ1近傍の、エチルアルコールによる吸収率の小さな波長λ2=9.0μmを含む第2波長帯域を選択的に透過させる第2透過窓を形成するλ2フィルタ20−2を装着しており、図1の実施形態で使用している第3透過窓を形成するλ3フィルタ20−3は除かれている。 In FIG. 13, an infrared camera 12 and a filter switching unit 14 are provided for the ethyl alcohol detection processing unit 10, and the filter switching unit 14 is basically the same as the structure shown in FIG. The first transmission window that selectively transmits the first wavelength band including the absorption wavelength λ1 = 9.5 μm of ethyl alcohol is formed as an optical filter having different transmission bands, for example, at two places on the rotating disk disposed in front of A λ1 filter 20-1 and a λ2 filter 20-2 that forms a second transmission window that selectively transmits a second wavelength band including a wavelength λ2 = 9.0 μm in the vicinity of the wavelength λ1, which has a low absorption rate due to ethyl alcohol. The λ3 filter 20-3 that is attached and forms the third transmission window used in the embodiment of FIG. 1 is omitted.
なお、本実施形態においても、フィルタ切替ユニット14および制御部16に代えて、図12に示した波長か辺フィルタ25および波長可変コントローラ48を設けて波長λ1、λ2を抽出するようにすることが出来る。 In the present embodiment, the wavelength / side filter 25 and the wavelength variable controller 48 shown in FIG. 12 are provided in place of the filter switching unit 14 and the control unit 16 to extract the wavelengths λ1 and λ2. I can do it.
エチルアルコール検知処理部10にはCPU26が設けられ、CPU26のバス28に対し、AD変換器30、出力インタフェース32,34,35、及びメモリ36を接続し、CPU26には、プログラムの実行により実現される機能として、撮像制御部38、エチルアルコール検出部40、温度検知部42及び判定部44が設けられている。これらの構成及び機能は、撮像制御部38でλ3画像46−3を除く2つの画像、即ちλ1画像46−1とλ2画像46−2のみを撮像して保存する点と温度検知部42が1色温度計の原理に基づいて温度を算出する点以外は図1の実施形態と基本的に同じである。 The ethyl alcohol detection processing unit 10 is provided with a CPU 26, and an AD converter 30, output interfaces 32, 34, 35 and a memory 36 are connected to the bus 28 of the CPU 26, and the CPU 26 is realized by executing a program. As functions, an imaging control unit 38, an ethyl alcohol detection unit 40, a temperature detection unit 42, and a determination unit 44 are provided. These configurations and functions are such that the imaging control unit 38 captures and stores only two images excluding the λ3 image 46-3, that is, the λ1 image 46-1 and the λ2 image 46-2, and the temperature detection unit 42. This embodiment is basically the same as the embodiment of FIG. 1 except that the temperature is calculated based on the principle of the color thermometer.
エチルアルコール検出部40は、メモリ36に格納されたλ1画像46−1とλ2画像46−2から求めた受光量Vd1にVd2に基づいて、エチルアルコール濃度に対応した前記(1)式で与えられるエチルアルコール含有度A=ΔVdを算出する。 The ethyl alcohol detection unit 40 is given by the equation (1) corresponding to the ethyl alcohol concentration based on Vd2 based on the received light amount Vd1 obtained from the λ1 image 46-1 and the λ2 image 46-2 stored in the memory 36. The ethyl alcohol content A = ΔVd is calculated.
温度検知部42は、メモリ36に格納されたλ2画像46−2に基づいて運転者18の温度を算出する。図1の実施形態における2色温度計の原理による温度検知は、被検体(被験者)の放射率の影響を受けにくいため、放射率未知の物体の温度を検知でき、また、被検体(被験者)とセンサ間の媒質(気体、水分等)の影響を比較的受けにくい点で優れているが、このような影響をあまり受けない状況であれば、より簡便な構成をもつ1色温度計の原理により温度検知が可能である。 The temperature detection unit 42 calculates the temperature of the driver 18 based on the λ2 image 46-2 stored in the memory 36. Since the temperature detection based on the principle of the two-color thermometer in the embodiment of FIG. 1 is not easily affected by the emissivity of the subject (subject), the temperature of an object with an unknown emissivity can be detected, and the subject (subject) Is superior in that it is relatively less susceptible to the influence of the medium (gas, moisture, etc.) between the sensor and the sensor, but if it is not so affected, the principle of a one-color thermometer with a simpler configuration Temperature detection is possible.
即ち1つの波長帯域、例えばエチルアルコールによる吸収率の小さな波長λ2=9.0μmを含む第2波長帯域の赤外線受光量Vd2を算出することにより、プランクの法則に基づき被検体(被験者)としての運転者18の温度を求めることができる。 That is, by calculating the infrared light reception amount Vd2 in one wavelength band, for example, the second wavelength band including the wavelength λ2 = 9.0 μm having a small absorption rate due to ethyl alcohol, the operation as the subject (subject) is performed based on Planck's law. The temperature of the person 18 can be obtained.
この場合には次の前提条件が必要となる。
(A) 被検体の放射率を人体の標準的な値(例えば0.95)と仮定する。
(B) 被検体とセンサ間には標準的な大気があると仮定する。
(C) 赤外線センサの全視野が被検体によりカバーされる。即ち被験者の体温以外の赤外線はセンサに入射しない(本項は2色温度計でも同じ)。
In this case, the following preconditions are required.
(A) The emissivity of the subject is assumed to be a standard value of the human body (for example, 0.95).
(B) Assume that there is a standard atmosphere between the subject and the sensor.
(C) The entire field of view of the infrared sensor is covered by the subject. That is, infrared rays other than the body temperature of the subject do not enter the sensor (this item applies to the two-color thermometer).
ここで温度Tは、具体的にはメモリ36のλ2画像46−2から求めた受光量Vd2をMλ2として次式に代入して算出する。 Here the temperature T is specifically calculated by substituting the received light amount Vd2 obtained from λ2 image 46-2 of the memory 36 as m [lambda 2 in the following equation.
図14は図13の実施形態による酒気帯びの検知処理例を示したフローチャートであり、ステップS13でλ1フィルタ20−1を赤外線カメラ12の入射系にセットして撮像動作を行ってλ1画像46−1をメモリ36に保存し、次にλ2フィルタ20−2を赤外線カメラ12入射系にセットして赤外線カメラ12により撮像動作を行ってλ2画像46−2をメモリ36に保存する点、及びステップS15でλ1画像から受光量Vd1を計算し、次にλ2画像から受光量Vd2を計算する点、更に、ステップS17で1色温度計の原理に基づき受光量Vd2から被験者の温度Tを算出する以外は、図11に示した図1の実施形態による検知処理と同じになる。 FIG. 14 is a flowchart showing an example of the detection process of drunkness according to the embodiment of FIG. 13. In step S13, the λ1 filter 20-1 is set in the incident system of the infrared camera 12 to perform an imaging operation, and a λ1 image 46- 1 is stored in the memory 36, then the λ2 filter 20-2 is set in the incident system of the infrared camera 12, the imaging operation is performed by the infrared camera 12, and the λ2 image 46-2 is stored in the memory 36, and step S15. In step S17, the received light amount Vd1 is calculated from the λ1 image, the received light amount Vd2 is calculated from the λ2 image, and the temperature T of the subject is calculated from the received light amount Vd2 based on the principle of the one-color thermometer in step S17. This is the same as the detection process according to the embodiment of FIG. 1 shown in FIG.
図15は本発明によるエチルアルコール検知装置の他の実施形態を例示した要部構成ブロック図であり、この実施形態にあっては、赤外線撮像素子に代えて赤外線受光素子を備えた赤外線センサを使用するようにしたことを特徴とする。 FIG. 15 is a block diagram of a main part illustrating another embodiment of the ethyl alcohol detection device according to the present invention. In this embodiment, an infrared sensor having an infrared light receiving element is used in place of the infrared imaging element. It was made to do.
即ち、図15において、エチルアルコール検知処理部10に対し設けられた赤外線カメラ12は、図1の撮像素子24に代えて赤外線センサ56を設けている。 That is, in FIG. 15, the infrared camera 12 provided for the ethyl alcohol detection processing unit 10 is provided with an infrared sensor 56 instead of the image sensor 24 of FIG.
図16は図15の赤外線センサ56の例を示している。この赤外線センサ56はケース62の透光性ガラスなどのウィンドウ64を有し、ウィンドウ64の背後に、図に透視状態で示すように赤外線検出素子65を備えており、赤外線検出素子65は外部のリード66に接続されている。赤外線検出素子65としては、焦電素子、サーモパイル、サーミスタ、ボロメータなどの非冷却型素子を使用できる。またMCT、Insbなどの冷却型素子を用いてもよい。 FIG. 16 shows an example of the infrared sensor 56 of FIG. The infrared sensor 56 has a window 64 such as a translucent glass of a case 62, and an infrared detection element 65 is provided behind the window 64 as shown in a transparent state in the figure. Connected to the lead 66. As the infrared detection element 65, an uncooled element such as a pyroelectric element, a thermopile, a thermistor, or a bolometer can be used. A cooling element such as MCT or Insb may be used.
図15の実施形態において、撮像素子24の代わりに赤外線センサ56を設けた以外の構成は、図1の実施形態と基本的に同じである。 In the embodiment of FIG. 15, the configuration is basically the same as that of the embodiment of FIG. 1 except that an infrared sensor 56 is provided instead of the image sensor 24.
一方、本実施形態のエチルアルコール検知処理部10に設けたCPU26には、赤外線センサ56に対応して、図1の撮像制御部38に代えて受光制御部60の機能が設けられている。受光制御部60は、図1の実施形態同様にフィルタ切替ユニット14を制御する。そして、赤外線センサ56によりλ1フィルタ20−1を透過して受光された被検体からの第1受光信号であるλ1受光量Vd1をメモリ36に記憶し、またλ2フィルタ20−2を透過して受光された被検体からの第2受光信号であるλ2受光量Vd2をメモリ36に記憶し、更に図示しないλ3フィルタを透過して受光された被検体からの第3受光信号であるλ3受光量Vd3をメモリ36に格納している。 On the other hand, the CPU 26 provided in the ethyl alcohol detection processing unit 10 of the present embodiment is provided with the function of the light reception control unit 60 corresponding to the infrared sensor 56 instead of the imaging control unit 38 of FIG. The light reception control unit 60 controls the filter switching unit 14 as in the embodiment of FIG. Then, the λ1 received light amount Vd1, which is the first received light signal from the subject that is transmitted through the λ1 filter 20-1 by the infrared sensor 56, is stored in the memory 36, and is transmitted through the λ2 filter 20-2 and received. The λ2 received light amount Vd2 that is the second received light signal from the subject is stored in the memory 36, and further the λ3 received light amount Vd3 that is the third received light signal from the subject that has been transmitted through a λ3 filter (not shown) is received. It is stored in the memory 36.
エチルアルコール検出部40は、メモリ36に格納されているλ1受光量Vd1とλ2受光量Vd2から前記(1)式によりエチルアルコール含有度ΔVdを算出し、また温度検知部42はメモリ36に格納されているλ2受光量Vd2とλ3受光量Vd3とから2色温度計の原理に基づいて運転者18の温度Tを検知し、判定部44は図10(A)の含有度温度補正方法又は図10(B)の閾値温度補正方法による温度補正を行った後に、閾値との比較により酒気帯び状態か否かを判定し、酒気帯び状態であることを判断した場合は、上記図1他の実施形態同様に対応処理を実行する。 The ethyl alcohol detector 40 calculates the ethyl alcohol content ΔVd from the λ1 received light amount Vd1 and the λ2 received light amount Vd2 stored in the memory 36 by the equation (1), and the temperature detector 42 is stored in the memory 36. The temperature T of the driver 18 is detected from the λ2 received light amount Vd2 and the λ3 received light amount Vd3 based on the principle of the two-color thermometer, and the determination unit 44 performs the content temperature correction method shown in FIG. After performing temperature correction by the threshold temperature correction method of (B), it is determined whether or not it is in an alcoholic state by comparing with the threshold value, and when it is determined that it is in an alcoholic state, the other embodiment of FIG. Corresponding processing is executed in the same manner.
図17は図15の実施形態によるエチルアルコール検知処理例を示したフローチャートである。図17において、エチルアルコール検知処理部10およびその周辺装置に電源供給が開始されると、ステップS21で初期化、自己診断、各種設定の読み込み等を実行し、異常がなければステップS22に進み、図11のステップS2における処理同様にエチルアルコールの検知要求の有無を判別している。 FIG. 17 is a flowchart showing an example of ethyl alcohol detection processing according to the embodiment of FIG. In FIG. 17, when power supply to the ethyl alcohol detection processing unit 10 and its peripheral devices is started, initialization, self-diagnosis, reading of various settings, etc. are executed in step S21. If there is no abnormality, the process proceeds to step S22. Similar to the processing in step S2 of FIG. 11, it is determined whether or not there is an ethyl alcohol detection request.
ステップS22で検知要求有りが判別されると、ステップS23でλ1フィルタ20−1を赤外線カメラ12の入射系にセットして赤外線センサ56で検知したλ1受光量Vd1をメモリ36に保存し、次にλ2フィルタ20−2を赤外線カメラ12の入射系にセットして赤外線センサ56で検知したλ2受光量Vd2をメモリ36に保存し、更にλ3フィルタ20−3を赤外線カメラ12の入射系にセットして赤外線センサ56で検知したλ3受光量Vd3をメモリ36に保存する。このステップS23におけるλ1受光量Vd1、λ2受光量Vd2、λ3受光量Vd3のメモリ保存は、1回であってもよいし、必要に応じてn回連続的に検出して保存するようにしてもよい。なお、複数回検出して保存した場合はその総和または平均等を受光量Vd1、Vd2、Vd3とすることができる。 If it is determined in step S22 that there is a detection request, the λ1 filter 20-1 is set in the incident system of the infrared camera 12 in step S23, and the λ1 received light amount Vd1 detected by the infrared sensor 56 is stored in the memory 36. The λ2 filter 20-2 is set in the incident system of the infrared camera 12, the λ2 received light amount Vd2 detected by the infrared sensor 56 is stored in the memory 36, and the λ3 filter 20-3 is set in the incident system of the infrared camera 12. The λ3 received light amount Vd3 detected by the infrared sensor 56 is stored in the memory 36. In step S23, the λ1 received light amount Vd1, the λ2 received light amount Vd2, and the λ3 received light amount Vd3 may be stored once, or may be detected and stored continuously n times as necessary. Good. In addition, when it detects and preserve | saves several times, the sum total or an average can be made into the light reception amount Vd1, Vd2, Vd3.
続いてステップS24で、前記(1)式によりλ1受光量Vd1とλ2受光量Vd2の差分となるエチルアルコール含有度A=ΔVdを計算する。 Subsequently, in step S24, the ethyl alcohol content A = ΔVd that is the difference between the λ1 received light amount Vd1 and the λ2 received light amount Vd2 is calculated according to the equation (1).
続いてステップS25で、λ2受光量Vd2とλ3受光量Vd3の比(Vd2/Vd3)に基づき2色温度計の原理に従って運転者18の温度Tを算出する。続いてこれを用いてステップS26で温度補正処理を行う、この温度補正処理は例えば図10(A)の含有度温度補正方法または図10(B)の閾値温度補正方法に従って行う。 Subsequently, in step S25, the temperature T of the driver 18 is calculated according to the principle of the two-color thermometer based on the ratio (Vd2 / Vd3) of the λ2 received light amount Vd2 and the λ3 received light amount Vd3. Subsequently, using this, a temperature correction process is performed in step S26. This temperature correction process is performed, for example, according to the content temperature correction method of FIG. 10A or the threshold temperature correction method of FIG.
続いてステップS27で閾値との比較により酒気帯び状態であるか否かを判定し、酒気帯び状態であると判断した場合は、ステップS28に進み、上記図1他の実施形態同様に対応処理を実行する。 Subsequently, in step S27, it is determined whether or not the person is in an alcoholic state by comparing with a threshold value. If it is determined that the person is in an alcoholic state, the process proceeds to step S28, and the corresponding process is performed as in the other embodiments in FIG. Run.
図18は図13に示したような、本発明による2波長式のエチルアルコール検知装置の、更に異なる他の実施形態を例示した要部構成ブロック図であり、本実施形態にあっても、被験者の温度を1色温度計の原理に基づいて検出するようにしたことをひとつの特徴とする。そして、本実施形態では撮像素子24および撮像制御部38に代えて、赤外線センサ56および受光制御部60を設けている点が図13のものと異なる。 FIG. 18 is a block diagram of the main part illustrating another embodiment of the two-wavelength type ethyl alcohol detection device according to the present invention as shown in FIG. One feature is that the temperature is detected based on the principle of a one-color thermometer. And in this embodiment, it replaces with the image pick-up element 24 and the imaging control part 38, and the point provided with the infrared sensor 56 and the light reception control part 60 differs from the thing of FIG.
図18において、エチルアルコール検知処理部10に対しては赤外線カメラ12とフィルタ切替ユニット14が設けられており、フィルタ切替ユニット14は、エチルアルコールの吸収波長λ1=9.5μmを含む第1波長帯域を選択的に透過させる第1透過窓を形成するλ1フィルタ20−1と、λ1近傍の、エチルアルコールによる吸収率の小さな波長λ2=9.0μmを含む第2波長帯域を選択的に透過させる第2透過窓を形成するλ2フィルタ20−2の、2種類を切替える。 In FIG. 18, an infrared camera 12 and a filter switching unit 14 are provided for the ethyl alcohol detection processing unit 10, and the filter switching unit 14 has a first wavelength band including an absorption wavelength λ1 of 9.5 μm of ethyl alcohol. Λ1 filter 20-1 that forms a first transmission window that selectively transmits light, and a second wavelength band in the vicinity of λ1 that includes a wavelength λ2 = 9.0 μm that has a small absorption rate by ethyl alcohol. Two types of λ2 filter 20-2 that forms two transmission windows are switched.
エチルアルコール検知処理部10にはCPU26が設けられ、CPU26のバス28に対し、AD変換器30、出力インタフェース32,34,35、及びメモリ36を接続し、CPU26には、プログラムの実行により実現される機能として、受光制御部60、エチルアルコール検出部40、温度検知部42及び判定部44が設けられている。これらの構成及び機能は、受光制御部60による制御で、赤外線センサ56で被検体である運転者18からの赤外線を受光し、これから画像処理に依らずλ1受光量Vd1とλ2受光量Vd2を取得してメモリ36に保存する点以外は、図13の実施形態と基本的に同じである。 The ethyl alcohol detection processing unit 10 is provided with a CPU 26, and an AD converter 30, output interfaces 32, 34, 35 and a memory 36 are connected to the bus 28 of the CPU 26, and the CPU 26 is realized by executing a program. As functions, a light reception control unit 60, an ethyl alcohol detection unit 40, a temperature detection unit 42, and a determination unit 44 are provided. These configurations and functions are controlled by the light receiving control unit 60, and the infrared sensor 56 receives infrared light from the driver 18 as a subject, and obtains the λ1 received light amount Vd1 and the λ2 received light amount Vd2 regardless of image processing. This is basically the same as the embodiment of FIG. 13 except that the data is stored in the memory 36.
図19は図18の実施形態によるエチルアルコールの検知処理を示したフローチャートであり、ステップS33でλ1フィルタ20−1を赤外線カメラ12の入射系にセットして赤外線センサ56で受光したλ1受光量Vd1をメモリ36に保存し、次にλ2フィルタ20−2を赤外線カメラ12の入射系にセットして赤外線センサ56で受光したλ2受光量Vd2をメモリ36に保存する点以外は、図14に示した図13の実施形態による検知処理と基本的に同じになる。 FIG. 19 is a flowchart showing the ethyl alcohol detection process according to the embodiment of FIG. 18. In step S33, the λ1 received light amount Vd1 received by the infrared sensor 56 with the λ1 filter 20-1 set in the incident system of the infrared camera 12 is shown. Is stored in the memory 36, and then the λ2 filter 20-2 is set in the incident system of the infrared camera 12 and the λ2 received light amount Vd2 received by the infrared sensor 56 is stored in the memory 36, as shown in FIG. This is basically the same as the detection process according to the embodiment of FIG.
図20は例えば図15又は図18のエチルアルコール検知装置で使用する赤外線センサの他の実施形態を例示した説明図であり、赤外線センサに複数の赤外線受光素子を設け、素子が増えたことに対応して、信号出力用のリード線66が増えている。それ以外の構成は、図16に示した実施形態の赤外線センサ56と基本的に同様である。 FIG. 20 is an explanatory view illustrating another embodiment of an infrared sensor used in the ethyl alcohol detection device of FIG. 15 or FIG. 18, for example, corresponding to the increase in the number of elements provided with a plurality of infrared light receiving elements in the infrared sensor. As a result, the number of signal output lead wires 66 has increased. The other configuration is basically the same as that of the infrared sensor 56 of the embodiment shown in FIG.
この実施形態にあっては4つの赤外線検出素子65−1〜65−4を配置している。このため、赤外線センサ68に運転者である被写体の像が結像されると、被写体の像即ち運転者の顔の像につき4つに分割した領域ごとに、赤外線検出素子65−1〜65−4に対応した受光量が得られる。この4分割された赤外線検出素子65−1〜65−4からそれぞれ得られた受光量に基づき、その総和あるいは平均値等を算出することで、図15の検知装置に適用した場合にはλ1受光量Vd1、λ2受光量Vd2及びλ3受光量Vd3を求め、図18の検知装置に適用した場合にはλ1受光量Vd1及びλ2受光量Vd2を求めることになる。 In this embodiment, four infrared detecting elements 65-1 to 65-4 are arranged. For this reason, when an image of the subject as the driver is formed on the infrared sensor 68, the infrared detection elements 65-1 to 65- are divided into four areas for the subject image, that is, the driver's face image. The amount of received light corresponding to 4 is obtained. Based on the amount of received light obtained from each of the four infrared detection elements 65-1 to 65-4, the sum or average value is calculated, so that when applied to the detection device of FIG. The amounts Vd1, λ2 received light amount Vd2, and λ3 received light amount Vd3 are obtained, and when applied to the detection apparatus of FIG. 18, the λ1 received light amount Vd1 and the λ2 received light amount Vd2 are obtained.
もちろん、赤外線選出素子65−1〜65−4のうち全ての受光量に依らず、任意の1つ或いは複数の受光量に基づいて同様に処理しても良い。このようにする場合、図6で説明したように、例えば4つの受光素子それぞれに対応する被検体の領域から、本発明の検知処理に適した領域からの赤外線受光量を選択して処理することもできる。 Of course, the same processing may be performed based on any one or a plurality of received light amounts without depending on all the received light amounts of the infrared selecting elements 65-1 to 65-4. In this case, as described with reference to FIG. 6, for example, the amount of infrared light received from the region suitable for the detection processing of the present invention is selected from the region of the subject corresponding to each of the four light receiving elements and processed. You can also.
図21は例えば図15又は図18の実施形態に示したエチルアルコール検知装置で使用する赤外線センサの、更に異なる他の実施形態を示した説明図であり、本実施形態にあっては赤外線センサ56或いは赤外センサ68に代えて適用できる赤外線センサ72を示している。 FIG. 21 is an explanatory view showing still another embodiment of the infrared sensor used in the ethyl alcohol detection device shown in the embodiment of FIG. 15 or FIG. 18, for example. In this embodiment, the infrared sensor 56 is used. Alternatively, an infrared sensor 72 that can be applied in place of the infrared sensor 68 is shown.
図21において、赤外線センサ72は、内部構造を透視状態で示しており、受光側にウィンドウ64を備えたケース62内に、例えば3つの赤外線受光素子65−1〜65−3を配置し、その各前方にλ1フィルタ74−1、λ2フィルタ74−2及びλ3フィルタ74−3を配置している。 In FIG. 21, the infrared sensor 72 shows the internal structure in a transparent state. For example, three infrared light receiving elements 65-1 to 65-3 are arranged in a case 62 having a window 64 on the light receiving side. A λ1 filter 74-1, a λ2 filter 74-2, and a λ3 filter 74-3 are arranged in front of each other.
λ1フィルタ74−1は、エチルアルコールの吸収波長λ1=9.5μmを選択透過するフィルタである。λ2フィルタ74−2は、エチルアルコールの吸収波長の近傍の、エチルアルコールの吸収の影響を受けない波長λ2=9.0μmを選択透過するフィルタである。λ3フィルタ74−3は、同じくエチルアルコールの吸収波長の近傍のエチルアルコールの有無の影響を受けない波長λ2=8.3μmを選択透過するフィルタである。 The λ1 filter 74-1 is a filter that selectively transmits an absorption wavelength λ1 = 9.5 μm of ethyl alcohol. The λ2 filter 74-2 is a filter that selectively transmits a wavelength λ2 = 9.0 μm that is not affected by the absorption of ethyl alcohol in the vicinity of the absorption wavelength of ethyl alcohol. The λ3 filter 74-3 is a filter that selectively transmits a wavelength λ2 = 8.3 μm that is not affected by the presence or absence of ethyl alcohol in the vicinity of the absorption wavelength of ethyl alcohol.
ここでは3波長を選択受光できるものとしているが、2つの素子と、それぞれに対応する異なる2波長(λ1、λ2)を選択透過するフィルタを設けた赤外線センサとしても良い。このような赤外線センサ72を用いる場合には、フィルタ切替部14とその駆動部16、また波長可変フィルタ25とその制御部である波長可変フィルタコントローラ48を省略することができる。 Here, it is assumed that three wavelengths can be selectively received, but an infrared sensor provided with two elements and a filter that selectively transmits two different wavelengths (λ1, λ2) corresponding to the two elements may be used. When such an infrared sensor 72 is used, the filter switching unit 14 and the driving unit 16 thereof, and the wavelength tunable filter 25 and the wavelength tunable filter controller 48 serving as the control unit thereof can be omitted.
このようにすれば、赤外線センサ72自体で固定的に波長λ1,λ2,λ3若しくは波長λ1,λ2に対応した受光量を直接検出でき、装置構成が簡単にできると共に、CPU26による処理も簡略化されて処理負荷が低減できる。 In this way, the infrared sensor 72 itself can directly detect the received light amount corresponding to the wavelengths λ1, λ2, λ3 or the wavelengths λ1, λ2, and the apparatus configuration can be simplified, and the processing by the CPU 26 is simplified. The processing load can be reduced.
なお、上記全ての実施形態を含め、このλ2およびλ3は、エチルアルコールの吸収の影響を受けない波長として、本発明の目的の一部または全部適合する範囲で、任意に選択することができる。例えば、λ1、λ2、λ3の3波長を用いる実施形態において、λ2を8.3μm、λ3を9.0μmとしても良いし、λ1とλ2の2波長を用いる実施形態においてλ2を9.0μmとしても良い。 In addition, including all the above-mentioned embodiments, λ2 and λ3 can be arbitrarily selected as wavelengths that are not affected by the absorption of ethyl alcohol, within a range that is compatible with part or all of the object of the present invention. For example, in the embodiment using three wavelengths of λ1, λ2, and λ3, λ2 may be 8.3 μm and λ3 may be 9.0 μm, and in the embodiment using two wavelengths of λ1 and λ2, λ2 may be 9.0 μm. good.
また、スペクトル吸収波長λ1についても、使用する赤外線撮像素子または赤外線センサの受光スペクトルに合わせ、他の波長を選択することも可能である。例えば特開2009−148401において使用したλ1=2.77μmまたは3.37μmを用いた場合においても、その近傍にλ2,λ3を設定することにより被検体の温度の影響を受けない、精度の高い酒気帯びの判定が可能となる。 As for the spectral absorption wavelength λ1, it is also possible to select another wavelength according to the light reception spectrum of the infrared imaging element or infrared sensor to be used. For example, even when λ1 = 2.77 μm or 3.37 μm used in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-148401 is used, setting λ2 and λ3 in the vicinity thereof does not affect the temperature of the subject and has high accuracy. Judgment can be made.
また、上記の実施形態にあっては、フィルタ切替ユニットによる機械的なフィルタ切替えや、波長可変フィルタによるフィルタ切替えを例にとるものであったが、これ以外に回析格子などを用いた分光器により、目的とする波長帯域の画像もしくは受光量を測定するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, mechanical filter switching by the filter switching unit and filter switching by the wavelength tunable filter are taken as examples. However, in addition to this, a spectrometer using a diffraction grating or the like Thus, an image in the target wavelength band or the amount of received light may be measured.
また、各波長の任意の一部を撮像素子で撮像して処理し、その他の波長を、受光素子を用いて受光して処理するようにしても良い。 Alternatively, an arbitrary part of each wavelength may be imaged and processed by an image sensor, and other wavelengths may be received and processed using a light receiving element.
また、上記実施形態では、フィルタ切替ユニット14に設けた回転円盤に、各波長を選択透過させるフィルタを各1枚ずつ設けているが、複数枚ずつ設けても良いし、各波長につき対応するフィルタの枚数は同数でなくても良い。 Further, in the above embodiment, the rotating disk provided in the filter switching unit 14 is provided with one filter for selectively transmitting each wavelength, but a plurality of filters may be provided, or a filter corresponding to each wavelength may be provided. The number of sheets may not be the same.
また、上記実施形態では車載用途に用いるエチルアルコール検知装置として説明したが、電池電源や他の専用電源を備えて可搬型とし、酒気帯びや飲酒状態を検査する装置としても利用できる。或いは、閾値による判定とそれに伴う処理に加えて、又はそれに代えて、エチルアルコール含有度(濃度)を表示する機能等を設け、酒気帯びや飲酒状態の検知以外のエチルアルコール含有度(濃度)検知装置としても利用できる。このような場合、被検体は必ずしも人体である必要は無く、目的に応じた被検体とすることは言うまでもない。 Moreover, although the said embodiment demonstrated as an ethyl alcohol detection apparatus used for a vehicle-mounted use, it is equipped with a battery power supply and another exclusive power supply, is portable, and can be utilized also as an apparatus which test | inspects a liquor and a drinking state. Or, in addition to or instead of the determination based on the threshold value and the process accompanying it, a function for displaying the ethyl alcohol content (concentration) is provided, and the ethyl alcohol content (concentration) detection other than the detection of alcohol and alcohol consumption It can also be used as a device. In such a case, it is needless to say that the subject does not necessarily need to be a human body and is a subject according to the purpose.
また、上記実施の形態で示したプロセッサは、その機能の一部又は全部を、例えばワイヤードロジック等による他の手段に代えることができる。プロセッサを含め他の電気的、機能的構成は適宜に統廃合することもできる。 In addition, the processor shown in the above embodiment can replace some or all of its functions with other means such as wired logic. Other electrical and functional configurations including the processor can be appropriately integrated and abolished.
また上記の実施形態における検知処理のフローチャートは処理の概略例を説明したもので、処理の順番等はこれに限定されない。また必要に応じ他の処理を追加、挿入する等ができる。 In addition, the flowchart of the detection process in the above embodiment describes a schematic example of the process. In addition, other processes can be added or inserted as necessary.
また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。 Further, the present invention includes appropriate modifications that do not impair the object and advantages thereof, and is not limited by the numerical values shown in the above embodiments.
ここで、本発明の特徴をまとめて列挙すると次のようになる。 Here, the features of the present invention are enumerated as follows.
(特徴1)(Feature 1)
赤外線波長帯域に感度を有する撮像素子と、 An image sensor having sensitivity in the infrared wavelength band;
被験者像を前記撮像素子に結像させる光学系と、An optical system for forming an image of a subject on the image sensor;
前記被験者からのエチルアルコールの吸収波長を含む第1波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第1透過窓と、A first transmission window that selectively transmits infrared light in a first wavelength band including the absorption wavelength of ethyl alcohol from the subject;
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第2透過窓と、A second transmission window that selectively transmits infrared light in a second wavelength band including a wavelength having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject;
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域とは異なる第3波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第3透過窓と、A third transmission window that selectively transmits infrared light in a third wavelength band different from the second wavelength band including a wavelength having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject; ,
前記第1透過窓を透過して結像された第1被験者画像、前記第2透過窓を透過して結像された第2被験者画像、及び前記第3透過窓を透過して結像された第3被験者画像を、前記撮像素子により撮像してメモリに格納する撮像制御部と、The first subject image formed through the first transmission window, the second subject image formed through the second transmission window, and the second subject image formed through the third transmission window An imaging control unit that captures a third subject image by the image sensor and stores the third subject image in a memory;
前記メモリに格納された第1被験者画像と第2被験者画像に基づいて前記エチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出するエチルアルコール検出部と、An ethyl alcohol detector that calculates an ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first subject image and the second subject image stored in the memory;
前記メモリに格納された第2被験者画像と第3被験者画像に基づいて前記被験者の温度を算出する温度検知部と、A temperature detector that calculates the temperature of the subject based on the second subject image and the third subject image stored in the memory;
前記エチルアルコール含有度と前記被験者の検知温度に基づいて前記エチルアルコールの検出と非検出を判定する判定部と、A determination unit that determines the detection and non-detection of the ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detection temperature of the subject,
を備えたことを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項1)An ethyl alcohol detector characterized by comprising: (Claim 1)
(特徴2) (Feature 2)
特徴1記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detection device according to Feature 1,
前記第1透過窓は、第1波長帯域として9.5μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、The first transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.5 μm as a first wavelength band,
前記第2透過窓及び第3透過窓は、前記第1波長帯域を含まない第2波長帯域及び第3波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知装置。The ethyl alcohol detection device, wherein the second transmission window and the third transmission window selectively transmit infrared light in a second wavelength band and a third wavelength band not including the first wavelength band.
(特徴3) (Feature 3)
特徴2記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detection device according to Feature 2,
前記第2透過窓は、第2波長帯域として9.0μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、The second transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.0 μm as a second wavelength band,
前記第3透過窓は、第3波長帯域として8.3μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知装置。The third transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 8.3 μm as a third wavelength band.
(特徴4) (Feature 4)
特徴1記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detection device according to Feature 1,
前記エチルアルコール検出部は、前記第1被験者画像と第2被験者画像の同一位置の画素間の相関値の総和又は平均値の差分値としてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知装置。The ethyl alcohol detection unit calculates the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration as a sum of correlation values or a difference value of average values between pixels at the same position in the first subject image and the second subject image. A characteristic ethyl alcohol detector.
(特徴5) (Feature 5)
特徴1記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detection device according to Feature 1,
前記温度検知部は、前記第2被験者画像と第3被験者画像の同一位置の画素間の相関値の総和又は平均値から前記被験者の温度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知装置。The temperature detection unit calculates the temperature of the subject from the sum or average value of correlation values between pixels at the same position in the second subject image and the third subject image.
(特徴6) (Feature 6)
特徴1記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detection device according to Feature 1,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、所定の基準温度で設定した所定の閾値を、前記被験者の検知温度における閾値に温度補正し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値以下の場合に前記エチルアルコールの検出を判定し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知装置。The determination unit, based on a predetermined temperature correction coefficient, temperature-corrects a predetermined threshold set at a predetermined reference temperature to a threshold at the detected temperature of the subject, the ethyl alcohol content is less than the temperature-corrected threshold In this case, the detection of the ethyl alcohol is determined, and the non-detection of the ethyl alcohol is determined when the ethyl alcohol content exceeds the temperature-corrected threshold value.
(特徴7) (Feature 7)
特徴1記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detection device according to Feature 1,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、前記被験者の検知温度における前記エチルアルコール含有度を、所定の閾値を設定した基準温度でのエチルアルコール含有度に補正し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知装置。The determination unit corrects the ethyl alcohol content at the detected temperature of the subject to a ethyl alcohol content at a reference temperature set with a predetermined threshold based on a predetermined temperature correction coefficient, and the temperature-corrected ethyl alcohol Ethyl alcohol is detected when the content is less than or equal to the threshold, and non-detection of the ethyl alcohol is determined when the temperature-corrected ethyl alcohol content exceeds the threshold Detection device.
(特徴8) (Feature 8)
特徴1記載のエチルアルコール検知装置に於いて、前記撮像素子、光学系、第1透過窓、第2透過窓及び第3透過窓を冷却する冷却機構を設けたことを特徴とするエチルアルコール検知装置。 2. The ethyl alcohol detection device according to claim 1, further comprising a cooling mechanism for cooling the imaging device, the optical system, the first transmission window, the second transmission window, and the third transmission window. .
(特徴9) (Feature 9)
赤外線波長帯域に感度を有する撮像素子と、 An image sensor having sensitivity in the infrared wavelength band;
被験者像を前記撮像素子に結像させる光学系と、An optical system for forming an image of a subject on the image sensor;
前記被験者からのエチルアルコールの吸収波長を含む第1波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第1透過窓と、A first transmission window that selectively transmits infrared light in a first wavelength band including the absorption wavelength of ethyl alcohol from the subject;
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第2透過窓と、A second transmission window that selectively transmits infrared light in a second wavelength band including a wavelength having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject;
前記第1透過窓を透過して結像された第1被験者画像および前記第2透過窓を透過して結像された第2被験者画像を透過して結像された第2被験者画像を、前記撮像素子により撮像してメモリに格納する撮像制御部と、A first subject image formed through the first transmission window and a second subject image formed through the second transmission image formed through the second transmission window; An imaging control unit that captures an image with an image sensor and stores the image in a memory;
前記メモリに格納された第1被験者画像と第2被験者画像に基づいて前記エチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出するエチルアルコール検出部と、An ethyl alcohol detector that calculates an ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first subject image and the second subject image stored in the memory;
前記メモリに格納された第2被験者画像に基づいて前記被験者の温度を算出する温度検知部と、A temperature detector that calculates the temperature of the subject based on the second subject image stored in the memory;
前記エチルアルコール含有度と前記被験者の検知温度に基づいて前記エチルアルコールの検出と非検出を判定する判定部と、 A determination unit that determines the detection and non-detection of the ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detection temperature of the subject,
を備えたことを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項2)An ethyl alcohol detector characterized by comprising: (Claim 2)
(特徴10) (Feature 10)
特徴9記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detector according to Feature 9,
前記第1透過窓は、第1波長帯域として9.5μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、The first transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.5 μm as a first wavelength band,
前記第2透過窓は前記第1波長帯域を含まない第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知装置。The ethyl alcohol detection device, wherein the second transmission window selectively transmits infrared light in a second wavelength band not including the first wavelength band.
(特徴11) (Feature 11)
特徴10記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detector according to feature 10,
前記第2透過窓は、第2波長帯域として9.0μm又は8.3μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知装置。The second transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.0 μm or 8.3 μm as a second wavelength band.
(特徴12) (Feature 12)
特徴9記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detector according to Feature 9,
前記エチルアルコール検出部は、前記第1被験者画像と第2被験者画像の同一位置の画素間の相関値の総和又は平均値の差分値としてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知装置。The ethyl alcohol detection unit calculates the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration as a sum of correlation values or a difference value of average values between pixels at the same position in the first subject image and the second subject image. A characteristic ethyl alcohol detector.
(特徴13) (Feature 13)
特徴9記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detector according to Feature 9,
前記温度検知部は、前記第2被験者画像における前記第1被験者画像と同一位置の画素間の相関値の総和又は平均値から前記被験者の温度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知装置。The temperature detector is configured to calculate the temperature of the subject from a sum or an average value of correlation values between pixels at the same position as the first subject image in the second subject image.
(特徴14) (Feature 14)
特徴9記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detector according to Feature 9,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、所定の基準温度で設定した所定の閾値を、前記被験者の検知温度における閾値に温度補正し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値以下の場合に前記エチルアルコールの検出を判定し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知装置。The determination unit, based on a predetermined temperature correction coefficient, temperature-corrects a predetermined threshold set at a predetermined reference temperature to a threshold at the detected temperature of the subject, the ethyl alcohol content is less than the temperature-corrected threshold In this case, the detection of the ethyl alcohol is determined, and the non-detection of the ethyl alcohol is determined when the ethyl alcohol content exceeds the temperature-corrected threshold value.
(特徴15) (Feature 15)
特徴9記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detector according to Feature 9,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、前記被験者の検知温度における前記エチルアルコール含有度を、所定の閾値を設定した基準温度でのエチルアルコール含有度に補正し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知装置。The determination unit corrects the ethyl alcohol content at the detected temperature of the subject to a ethyl alcohol content at a reference temperature set with a predetermined threshold based on a predetermined temperature correction coefficient, and the temperature-corrected ethyl alcohol Ethyl alcohol is detected when the content is less than or equal to the threshold, and non-detection of the ethyl alcohol is determined when the temperature-corrected ethyl alcohol content exceeds the threshold Detection device.
(特徴16) (Feature 16)
特徴9記載のエチルアルコール検知装置に於いて、前記撮像素子、光学系、第1透過窓、及び第2透過窓を冷却する冷却機構を設けたことを特徴とするエチルアルコール検知装置。 10. The ethyl alcohol detection device according to claim 9, further comprising a cooling mechanism for cooling the imaging element, the optical system, the first transmission window, and the second transmission window.
(特徴17) (Feature 17)
1または複数の赤外線受光素子を備えた赤外線センサと、 An infrared sensor comprising one or more infrared light receiving elements;
被験者像を前記赤外線センサに結像させる光学系と、An optical system for forming an image of a subject on the infrared sensor;
前記被験者からのエチルアルコールの吸収波長を含む第1波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第1透過窓と、A first transmission window that selectively transmits infrared light in a first wavelength band including the absorption wavelength of ethyl alcohol from the subject;
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第2透過窓と、A second transmission window that selectively transmits infrared light in a second wavelength band including a wavelength having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject;
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域とは異なる第3波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第3透過窓と、A third transmission window that selectively transmits infrared light in a third wavelength band different from the second wavelength band including a wavelength having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject; ,
前記赤外線センサにより、前記第1透過窓を透過して受光された第1受光信号、前記第2透過窓を透過して受光された第2受光信号、及び前記第3透過窓を透過して受光された第3受光信号を検出してメモリに格納する受光制御部と、The infrared sensor transmits the first light receiving signal received through the first transmission window, the second light reception signal received through the second transmission window, and the light received through the third transmission window. A light reception control unit that detects the received third light reception signal and stores it in a memory;
前記メモリに格納された第1受光信号と第2受光信号に基づいて前記エチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出するエチルアルコール検出部と、An ethyl alcohol detector that calculates an ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first light receiving signal and the second light receiving signal stored in the memory;
前記メモリに格納された第2受光信号と第3受光信号に基づいて前記被験者の温度を算出する温度検知部と、A temperature detector that calculates the temperature of the subject based on the second received light signal and the third received light signal stored in the memory;
前記エチルアルコール含有度と前記被験者の検知温度に基づいて前記エチルアルコールの検出と非検出を判定する判定部と、A determination unit that determines the detection and non-detection of the ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detection temperature of the subject,
を備えたことを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項3)An ethyl alcohol detector characterized by comprising: (Claim 3)
(特徴18) (Feature 18)
特徴17記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detection device according to Feature 17,
前記第1透過窓は、第1波長帯域として9.5μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、The first transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.5 μm as a first wavelength band,
前記第2透過窓及び第3透過窓は前記第1波長帯域を含まない第2波長帯域及び第3波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項4)The ethyl alcohol detection device, wherein the second transmission window and the third transmission window selectively transmit infrared light in the second wavelength band and the third wavelength band not including the first wavelength band. (Claim 4)
(特徴19) (Feature 19)
特徴18記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detector according to feature 18,
前記第2透過窓は、第2波長帯域として9.0μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、The second transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.0 μm as a second wavelength band,
前記第3透過窓は、第3波長帯域として8.3μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項5)The third transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 8.3 μm as a third wavelength band. (Claim 5)
(特徴20)(Feature 20)
特徴17記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detection device according to Feature 17,
前記エチルアルコール検出部は、前記第1受光信号と第2受光信号の差分値としてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項6)The ethyl alcohol detection unit calculates an ethyl alcohol content corresponding to an ethyl alcohol concentration as a difference value between the first light reception signal and the second light reception signal. (Claim 6)
(特徴21) (Feature 21)
特徴17記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detection device according to Feature 17,
前記温度検知部は、前記第2受光信号と第3受光信号の比率に基づいて前記被験者の温度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項7)The temperature detection unit calculates the temperature of the subject based on a ratio between the second light reception signal and the third light reception signal. (Claim 7)
(特徴22) (Feature 22)
特徴17記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detection device according to Feature 17,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、所定の基準温度で設定した所定の閾値を、前記被験者の検知温度における閾値に温度補正し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値以下の場合に前記エチルアルコールの検出を判定し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項8)The determination unit, based on a predetermined temperature correction coefficient, temperature-corrects a predetermined threshold set at a predetermined reference temperature to a threshold at the detected temperature of the subject, the ethyl alcohol content is less than the temperature-corrected threshold In this case, the detection of the ethyl alcohol is determined, and the non-detection of the ethyl alcohol is determined when the ethyl alcohol content exceeds the temperature-corrected threshold value. (Claim 8)
(特徴23) (Feature 23)
特徴17記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detection device according to Feature 17,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、前記被験者の検知温度における前記エチルアルコール含有度を、所定の閾値を設定した基準温度でのエチルアルコール含有度に補正し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項9) The determination unit corrects the ethyl alcohol content at the detected temperature of the subject to a ethyl alcohol content at a reference temperature set with a predetermined threshold based on a predetermined temperature correction coefficient, and the temperature-corrected ethyl alcohol Ethyl alcohol is detected when the content is less than or equal to the threshold, and non-detection of the ethyl alcohol is determined when the temperature-corrected ethyl alcohol content exceeds the threshold Detection device. (Claim 9)
(特徴24) (Feature 24)
特徴17記載のエチルアルコール検知装置に於いて、前記赤外線センサ、光学系、第1透過窓、第2透過窓及び第3透過窓を冷却する冷却機構を設けたことを特徴とするエチルアルコール検知装置。 18. The ethyl alcohol detection device according to claim 17, further comprising a cooling mechanism for cooling the infrared sensor, the optical system, the first transmission window, the second transmission window, and the third transmission window. .
(特徴25) (Feature 25)
1または複数の赤外線受光素子を備えた赤外線センサと、 An infrared sensor comprising one or more infrared light receiving elements;
被験者像を前記赤外線センサに結像させる光学系と、An optical system for forming an image of a subject on the infrared sensor;
前記被験者からのエチルアルコールの吸収波長を含む第1波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第1透過窓と、A first transmission window that selectively transmits infrared light in a first wavelength band including the absorption wavelength of ethyl alcohol from the subject;
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第2透過窓と、A second transmission window that selectively transmits infrared light in a second wavelength band including a wavelength having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject;
前記赤外線センサにより、前記第1透過窓を透過して受光された第1受光信号及び前記第2透過窓を透過して受光された第2受光信号を検出してメモリに格納する受光制御部と、A light receiving control unit for detecting a first light receiving signal received through the first transmission window and a second light receiving signal received through the second transmission window by the infrared sensor, and storing them in a memory; ,
前記メモリに格納された第1受光信号と第2受光信号に基づいて前記エチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出するエチルアルコール検出部と、An ethyl alcohol detector that calculates an ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first light receiving signal and the second light receiving signal stored in the memory;
前記メモリに格納された第2受光信号に基づいて前記被験者の温度を算出する温度検知部と、A temperature detection unit that calculates the temperature of the subject based on the second received light signal stored in the memory;
前記エチルアルコール含有度と前記被験者の検知温度に基づいて前記エチルアルコールの検出と非検出を判定する判定部と、A determination unit that determines the detection and non-detection of the ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detection temperature of the subject,
を備えたことを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項10)An ethyl alcohol detector characterized by comprising: (Claim 10)
(特徴26) (Feature 26)
特徴25記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detector according to feature 25,
前記第1透過窓は、第1波長帯域として9.5μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、 The first transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.5 μm as a first wavelength band,
前記第2透過窓は前記第1波長帯域を含まない第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項11)The ethyl alcohol detection device, wherein the second transmission window selectively transmits infrared light in a second wavelength band not including the first wavelength band. (Claim 11)
(特徴27) (Feature 27)
特徴26記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detector according to Feature 26,
前記第2透過窓は、第2波長帯域として9.0μm又は8.3μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項12)The second transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.0 μm or 8.3 μm as a second wavelength band. (Claim 12)
(特徴28) (Feature 28)
特徴25記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detector according to feature 25,
前記エチルアルコール検出部は、前記第1受光信号と第2受光信号の差分値としてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項13)The ethyl alcohol detection unit calculates an ethyl alcohol content corresponding to an ethyl alcohol concentration as a difference value between the first light reception signal and the second light reception signal. (Claim 13)
(特徴29) (Feature 29)
特徴25記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detector according to feature 25,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、所定の基準温度で設定した所定の閾値を、前記被験者の検知温度における閾値に温度補正し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値以下の場合に前記エチルアルコールの検出を判定し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項14)The determination unit, based on a predetermined temperature correction coefficient, temperature-corrects a predetermined threshold set at a predetermined reference temperature to a threshold at the detected temperature of the subject, the ethyl alcohol content is less than the temperature-corrected threshold In this case, the detection of the ethyl alcohol is determined, and the non-detection of the ethyl alcohol is determined when the ethyl alcohol content exceeds the temperature-corrected threshold value. (Claim 14)
(特徴30) (Feature 30)
特徴25記載のエチルアルコール検知装置に於いて、 In the ethyl alcohol detector according to feature 25,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、前記被験者の検知温度における前記エチルアルコール含有度を、所定の閾値を設定した基準温度でのエチルアルコール含有度に補正し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項15)The determination unit corrects the ethyl alcohol content at the detected temperature of the subject to a ethyl alcohol content at a reference temperature set with a predetermined threshold based on a predetermined temperature correction coefficient, and the temperature-corrected ethyl alcohol Ethyl alcohol is detected when the content is less than or equal to the threshold, and non-detection of the ethyl alcohol is determined when the temperature-corrected ethyl alcohol content exceeds the threshold Detection device. (Claim 15)
(特徴31) (Feature 31)
特徴25記載のエチルアルコール検知装置に於いて、少なくとも前記赤外線センサ、光学系、第1透過窓及び第2透過窓を冷却する冷却機構を設けたことを特徴とするエチルアルコール検知装置。(請求項16) 26. The ethyl alcohol detection device according to claim 25, further comprising a cooling mechanism for cooling at least the infrared sensor, the optical system, the first transmission window, and the second transmission window. (Claim 16)
(特徴32) (Feature 32)
被験者からのエチルアルコールの吸収波長を含む第1波長帯域の赤外光を、第1透過窓により選択的に透過して赤外線波長帯域に感度を有する撮像素子に結像して撮像した第1被験者画像をメモリに格納し、 First subject imaged by imaging infrared light in a first wavelength band including the absorption wavelength of ethyl alcohol from the subject through an image sensor that is selectively transmitted through the first transmission window and has sensitivity in the infrared wavelength band. Store the image in memory,
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域の赤外光を、第2透過窓により選択的に透過して前記撮像素子に結像して撮像した第2被験者画像をメモリに格納し、Infrared light in a second wavelength band including a wavelength with a low absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject is selectively transmitted through the second transmission window and is connected to the imaging element. Storing a second subject image captured in an image in a memory;
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域とは異なる第3波長帯域の赤外光を、第3透過窓により選択的に透過して前記撮像素子に結像して撮像した第3被験者画像をメモリに格納し、Infrared light in a third wavelength band different from the second wavelength band including the wavelength having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject is selectively transmitted through the third transmission window. And storing the third subject image imaged and imaged on the image sensor in a memory,
前記メモリに格納された第1被験者画像と第2被験者画像に基づいて前記エチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出し、Calculate the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first subject image and the second subject image stored in the memory,
前記メモリに格納された第2被験者画像と第3被験者画像に基づいて前記被験者の温度を算出し、Calculating the temperature of the subject based on the second subject image and the third subject image stored in the memory;
前記エチルアルコール含有度と前記被験者の検知温度に基づいて前記エチルアルコールの検出と非検出を判定する、Determine the detection and non-detection of the ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the subject's detection temperature,
ことを特徴とするエチルアルコール検知方法。A method for detecting ethyl alcohol.
(特徴33) (Feature 33)
特徴32記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 32,
前記第1透過窓は、第1波長帯域として9.5μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、The first transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.5 μm as a first wavelength band,
前記第2透過窓及び第3透過窓は前記第1波長帯域を含まない第2波長帯域及び第3波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知方法。The method for detecting ethyl alcohol, wherein the second transmission window and the third transmission window selectively transmit infrared light in a second wavelength band and a third wavelength band not including the first wavelength band.
(特徴34) (Feature 34)
特徴33記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 33,
前記第2透過窓は、第2波長帯域として9.0μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、The second transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.0 μm as a second wavelength band,
前記第3透過窓は、第2波長帯域として8.3μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知方法。The method for detecting ethyl alcohol, wherein the third transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 8.3 μm as the second wavelength band.
(特徴35) (Feature 35)
特徴32記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 32,
前記エチルアルコール検出部は、前記第1被験者画像と第2被験者画像の同一位置の画素間の相関値の総和又は平均値の差分値としてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知方法。The ethyl alcohol detection unit calculates the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration as a sum of correlation values or a difference value of average values between pixels at the same position in the first subject image and the second subject image. A characteristic ethyl alcohol detection method.
(特徴36) (Feature 36)
特徴32記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 32,
前記温度検知部は、前記第2被験者画像と第3被験者画像の同一位置の画素間の相関値の総和又は平均値から前記被験者の温度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知方法。The temperature detection unit calculates the temperature of the subject from the sum or average value of correlation values between pixels at the same position in the second subject image and the third subject image.
(特徴37) (Feature 37)
特徴32記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 32,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、所定の基準温度で設定した所定の閾値を、前記被験者の検知温度における閾値に温度補正し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値以下の場合に前記エチルアルコールの検出を判定し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知方法。The determination unit, based on a predetermined temperature correction coefficient, temperature-corrects a predetermined threshold set at a predetermined reference temperature to a threshold at the detected temperature of the subject, the ethyl alcohol content is less than the temperature-corrected threshold In this case, the detection of the ethyl alcohol is determined, and the non-detection of the ethyl alcohol is determined when the ethyl alcohol content exceeds the temperature-corrected threshold value.
(特徴38) (Feature 38)
特徴32記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 32,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、前記被験者の検知温度における前記エチルアルコール含有度を、所定の閾値を設定した基準温度でのエチルアルコール含有度に補正し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知方法。 The determination unit corrects the ethyl alcohol content at the detected temperature of the subject to a ethyl alcohol content at a reference temperature set with a predetermined threshold based on a predetermined temperature correction coefficient, and the temperature-corrected ethyl alcohol Ethyl alcohol is detected when the content is less than or equal to the threshold, and non-detection of the ethyl alcohol is determined when the temperature-corrected ethyl alcohol content exceeds the threshold Detection method.
(特徴39) (Feature 39)
特徴32記載のエチルアルコール検知方法に於いて、前記撮像素子、光学系、第1透過窓、第2透過窓及び第3透過窓を冷却することを特徴とするエチルアルコール検知方法。 33. The ethyl alcohol detection method according to claim 32, wherein the imaging device, the optical system, the first transmission window, the second transmission window, and the third transmission window are cooled.
(特徴40) (Feature 40)
被験者からのエチルアルコールの吸収波長を含む第1波長帯域の赤外光を、第1透過窓により選択的に透過して赤外線波長帯域に感度を有する撮像素子に結像して撮像した第1被験者画像をメモリに格納し、 First subject imaged by imaging infrared light in a first wavelength band including the absorption wavelength of ethyl alcohol from the subject through an image sensor that is selectively transmitted through the first transmission window and has sensitivity in the infrared wavelength band. Store the image in memory,
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域の赤外光を、第2透過窓により選択的に透過して前記撮像素子に結像して撮像した第2被験者画像をメモリに格納し、Infrared light in a second wavelength band including a wavelength with a low absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject is selectively transmitted through the second transmission window and is connected to the imaging element. Storing a second subject image captured in an image in a memory;
前記メモリに格納された第1被験者画像と第2被験者画像に基づいて前記エチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出し、Calculate the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first subject image and the second subject image stored in the memory,
前記メモリに格納された第2被験者画像に基づいて前記被験者の温度を算出し、Calculating the temperature of the subject based on the second subject image stored in the memory;
前記エチルアルコール含有度と前記被験者の検知温度に基づいて前記エチルアルコールの検出と非検出を判定する、Determine the detection and non-detection of the ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the subject's detection temperature,
ことを特徴とするエチルアルコール検知方法。A method for detecting ethyl alcohol.
(特徴41) (Feature 41)
特徴40記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 40,
前記第1透過窓は、第1波長帯域として9.5μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、The first transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.5 μm as a first wavelength band,
前記第2透過窓は前記第1波長帯域を含まない第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知方法。The method for detecting ethyl alcohol, wherein the second transmission window selectively transmits infrared light in a second wavelength band not including the first wavelength band.
(特徴42) (Feature 42)
特徴41記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 41,
前記第2透過窓は、第2波長帯域として9.0μm又は8.3μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知方法。The method of detecting ethyl alcohol, wherein the second transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.0 μm or 8.3 μm as the second wavelength band.
(特徴43) (Feature 43)
特徴40記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 40,
前記エチルアルコール検出部は、前記第1被験者画像と第2被験者画像の同一位置の画素間の相関値の総和又は平均値の差分値としてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知方法。The ethyl alcohol detection unit calculates the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration as a sum of correlation values or a difference value of average values between pixels at the same position in the first subject image and the second subject image. A characteristic ethyl alcohol detection method.
(特徴44) (Feature 44)
特徴40記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 40,
前記温度検知部は、前記第2被験者画像と第3被験者画像の同一位置の画素間の相関値の総和又は平均値から前記被験者の温度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知方法。The temperature detection unit calculates the temperature of the subject from the sum or average value of correlation values between pixels at the same position in the second subject image and the third subject image.
(特徴45) (Feature 45)
特徴40記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 40,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、所定の基準温度で設定した所定の閾値を、前記被験者の検知温度における閾値に温度補正し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値以下の場合に前記エチルアルコールの検出を判定し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知方法。The determination unit, based on a predetermined temperature correction coefficient, temperature-corrects a predetermined threshold set at a predetermined reference temperature to a threshold at the detected temperature of the subject, the ethyl alcohol content is less than the temperature-corrected threshold In this case, the detection of the ethyl alcohol is determined, and the non-detection of the ethyl alcohol is determined when the ethyl alcohol content exceeds the temperature-corrected threshold value.
(特徴46) (Feature 46)
特徴40記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 40,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、前記被験者の検知温度における前記エチルアルコール含有度を、所定の閾値を設定した基準温度でのエチルアルコール含有度に補正し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知方法。The determination unit corrects the ethyl alcohol content at the detected temperature of the subject to a ethyl alcohol content at a reference temperature set with a predetermined threshold based on a predetermined temperature correction coefficient, and the temperature-corrected ethyl alcohol Ethyl alcohol is detected when the content is less than or equal to the threshold, and non-detection of the ethyl alcohol is determined when the temperature-corrected ethyl alcohol content exceeds the threshold Detection method.
(特徴47) (Feature 47)
特徴40記載のエチルアルコール検知方法に於いて、前記撮像素子、光学系、第1透過窓及び第2透過窓を冷却することを特徴とするエチルアルコール検知方法。 41. The ethyl alcohol detection method according to claim 40, wherein the imaging device, the optical system, the first transmission window, and the second transmission window are cooled.
(特徴48) (Feature 48)
被験者からのエチルアルコールの吸収波長を含む第1波長帯域の赤外光を、第1透過窓により選択的に透過して1又は複数の赤外線受光素子を備えた赤外線センサに結像して受光した第1受光信号をメモリに格納し、 Infrared light in the first wavelength band including the absorption wavelength of ethyl alcohol from the subject is selectively transmitted through the first transmission window and imaged and received on an infrared sensor including one or more infrared light receiving elements. Storing the first received light signal in the memory;
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域の赤外光を、第2透過窓により選択的に透過して前記赤外線センサに結像して受光した第2受光信号をメモリに格納し、Infrared light in a second wavelength band including a wavelength with a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject is selectively transmitted through the second transmission window and is coupled to the infrared sensor. The second received light signal received by imaging is stored in the memory,
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域とは異なる第3波長帯域の赤外光を、第3透過窓により選択的に透過して前記赤外線センサに結像して受光した第3受光信号をメモリに格納し、Infrared light in a third wavelength band different from the second wavelength band including the wavelength having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject is selectively transmitted through the third transmission window. And storing the third light receiving signal formed on the infrared sensor and received in the memory,
前記メモリに格納された第1受光信号と第2受光信号に基づいて前記エチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出し、Calculating the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first light receiving signal and the second light receiving signal stored in the memory;
前記メモリに格納された第2受光信号と第3受光信号に基づいて前記被験者の温度を算出し、Calculating the temperature of the subject based on the second received light signal and the third received light signal stored in the memory;
前記エチルアルコール含有度と前記被験者の検知温度に基づいて前記エチルアルコールの検出と非検出を判定する、Determine the detection and non-detection of the ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the subject's detection temperature,
ことを特徴とするエチルアルコール検知方法。A method for detecting ethyl alcohol.
(特徴49) (Feature 49)
特徴48記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 48,
前記第1透過窓は、第1波長帯域として9.5μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、The first transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.5 μm as a first wavelength band,
前記第2透過窓及び第3透過窓は前記第1波長帯域を含まない第2波長帯域及び第3波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知方法。The method for detecting ethyl alcohol, wherein the second transmission window and the third transmission window selectively transmit infrared light in a second wavelength band and a third wavelength band not including the first wavelength band.
(特徴50) (Feature 50)
特徴49記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 49,
前記第2透過窓は、第2波長帯域として9.0μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、The second transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.0 μm as a second wavelength band,
前記第3透過窓は、第3波長帯域として8.3μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知方法。The method for detecting ethyl alcohol, wherein the third transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 8.3 μm as a third wavelength band.
(特徴51) (Feature 51)
特徴48記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 48,
前記エチルアルコール検出部は、前記第1受光信号と第2受光信号の差分値としてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知方法。The ethyl alcohol detection unit calculates an ethyl alcohol content corresponding to an ethyl alcohol concentration as a difference value between the first light reception signal and the second light reception signal.
(特徴52) (Feature 52)
特徴48記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 48,
前記温度検知部は、前記第2受光信号と第3受光信号の比率に基づいて前記被験者の温度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知方法。The temperature detection unit calculates the temperature of the subject based on a ratio between the second light reception signal and the third light reception signal.
(特徴53) (Feature 53)
特徴48記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 48,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、所定の基準温度で設定した所定の閾値を、前記被験者の検知温度における閾値に温度補正し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値以下の場合に前記エチルアルコールの検出を判定し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知方法。 The determination unit, based on a predetermined temperature correction coefficient, temperature-corrects a predetermined threshold set at a predetermined reference temperature to a threshold at the detected temperature of the subject, the ethyl alcohol content is less than the temperature-corrected threshold In this case, the detection of the ethyl alcohol is determined, and the non-detection of the ethyl alcohol is determined when the ethyl alcohol content exceeds the temperature-corrected threshold value.
(特徴54) (Feature 54)
特徴48記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 48,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、前記被験者の検知温度における前記エチルアルコール含有度を、所定の閾値を設定した基準温度でのエチルアルコール含有度に補正し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知方法。 The determination unit corrects the ethyl alcohol content at the detected temperature of the subject to a ethyl alcohol content at a reference temperature set with a predetermined threshold based on a predetermined temperature correction coefficient, and the temperature-corrected ethyl alcohol Ethyl alcohol is detected when the content is less than or equal to the threshold, and non-detection of the ethyl alcohol is determined when the temperature-corrected ethyl alcohol content exceeds the threshold Detection method.
(特徴55) (Feature 55)
特徴48記載のエチルアルコール検知方法に於いて、前記赤外線センサ、光学系、第1透過窓、第2透過窓及び第3透過窓を冷却することを特徴とするエチルアルコール検知方法。 49. The ethyl alcohol detection method according to claim 48, wherein the infrared sensor, the optical system, the first transmission window, the second transmission window, and the third transmission window are cooled.
(特徴56) (Feature 56)
被験者からのエチルアルコールの吸収波長を含む第1波長帯域の赤外光を、第1透過窓により選択的に透過して1又は複数の赤外線受光素子を備えた赤外線センサに結像して受光した第1受光信号をメモリに格納し、 Infrared light in the first wavelength band including the absorption wavelength of ethyl alcohol from the subject is selectively transmitted through the first transmission window and imaged and received on an infrared sensor including one or more infrared light receiving elements. Storing the first received light signal in the memory;
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域の赤外光を、第2透過窓により選択的に透過して前記赤外線センサに結像して受光した第2受光信号をメモリに格納し、Infrared light in a second wavelength band including a wavelength with a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject is selectively transmitted through the second transmission window and is coupled to the infrared sensor. The second received light signal received by imaging is stored in the memory,
前記メモリに格納された第1受光信号と第2受光信号に基づいて前記エチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出し、Calculating the ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first light receiving signal and the second light receiving signal stored in the memory;
前記メモリに格納された第2受光信号に基づいて前記被験者の温度を算出し、Calculating the temperature of the subject based on the second received light signal stored in the memory;
前記エチルアルコール含有度と前記被験者の検知温度に基づいて前記エチルアルコールの検出と非検出を判定する、Determine the detection and non-detection of the ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the subject's detection temperature,
ことを特徴とするエチルアルコール検知方法。A method for detecting ethyl alcohol.
(特徴57) (Feature 57)
特徴56記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 56,
前記第1透過窓は、第1波長帯域として9.5μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、The first transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.5 μm as a first wavelength band,
前記第2透過窓は前記第1波長帯域を含まない第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知方法。 The method for detecting ethyl alcohol, wherein the second transmission window selectively transmits infrared light in a second wavelength band not including the first wavelength band.
(特徴58) (Feature 58)
特徴57記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to feature 57,
前記第2透過窓は、第2波長帯域として9.0μm又は8.3μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知方法。The method of detecting ethyl alcohol, wherein the second transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.0 μm or 8.3 μm as the second wavelength band.
(特徴59) (Feature 59)
特徴56記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 56,
前記エチルアルコール検出部は、前記第1受光信号と第2受光信号の差分値としてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知方法。The ethyl alcohol detection unit calculates an ethyl alcohol content corresponding to an ethyl alcohol concentration as a difference value between the first light reception signal and the second light reception signal.
(特徴60) (Feature 60)
特徴56記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 56,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、所定の基準温度で設定した所定の閾値を、前記被験者の検知温度における閾値に温度補正し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値以下の場合に前記エチルアルコールの検出を判定し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知方法。The determination unit, based on a predetermined temperature correction coefficient, temperature-corrects a predetermined threshold set at a predetermined reference temperature to a threshold at the detected temperature of the subject, the ethyl alcohol content is less than the temperature-corrected threshold In this case, the detection of the ethyl alcohol is determined, and the non-detection of the ethyl alcohol is determined when the ethyl alcohol content exceeds the temperature-corrected threshold value.
(特徴61) (Feature 61)
特徴56記載のエチルアルコール検知方法に於いて、 In the ethyl alcohol detection method according to Feature 56,
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、前記被験者の検知温度における前記エチルアルコール含有度を、所定の閾値を設定した基準温度でのエチルアルコール含有度に補正し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知方法。The determination unit corrects the ethyl alcohol content at the detected temperature of the subject to a ethyl alcohol content at a reference temperature set with a predetermined threshold based on a predetermined temperature correction coefficient, and the temperature-corrected ethyl alcohol Ethyl alcohol is detected when the content is less than or equal to the threshold, and non-detection of the ethyl alcohol is determined when the temperature-corrected ethyl alcohol content exceeds the threshold Detection method.
(特徴62) (Feature 62)
特徴56記載のエチルアルコール検知方法に於いて、前記赤外線センサ、光学系、第1透過窓及び第2透過窓を冷却することを特徴とするエチルアルコール検知方法。 57. The ethyl alcohol detection method according to claim 56, wherein the infrared sensor, the optical system, the first transmission window, and the second transmission window are cooled.
10:エチルアルコール検知処理部
12:赤外線カメラ
14:フィルタ切替ユニット
16:駆動部
18:被験者
20−1:λ1フィルタ
20−2:λ2フィルタ
20−3:λ3フィルタ
22:光学系
22a:対物レンズ
22b:結像レンズ
24:撮像素子
25:波長可変フィルタ
26:CPU
28:バス
30:AD変換器
32,34,35:出力IF
36:メモリ
38:撮像制御部
40:エチルアルコール検出部
42:温度検知部
44:判定部
46:画像
46−1:λ1画像
46−2:λ2画像
46−3:λ3画像
48:波長可変フィルタコントローラ
50−1〜50−3:特徴抽出領域
52:表示部
54:制御部
56,68:赤外線センサ
60:受光制御部
62:ケース
64:ウインドウ
65,65−1〜65−3:赤外線検出素子
66:リード
72:マルチ赤外線センサ
74−1:λ1フィルタ
74−2:λ2フィルタ
74−3:λ3フィルタ
10: ethyl alcohol detection processing unit 12: infrared camera 14: filter switching unit 16: drive unit 18: subject 20-1: λ1 filter 20-2: λ2 filter 20-3: λ3 filter 22: optical system 22a: objective lens 22b : Imaging lens 24: Image sensor 25: Wavelength variable filter 26: CPU
28: Bus 30: AD converters 32, 34, 35: Output IF
36: Memory 38: Imaging control unit 40: Ethyl alcohol detection unit 42: Temperature detection unit 44: Determination unit 46: Image 46-1: λ1 image 46-2: λ2 image 46-3: λ3 image 48: Wavelength variable filter controller 50-1 to 50-3: Feature extraction area 52: Display unit 54: Control unit 56, 68: Infrared sensor 60: Light reception control unit 62: Case 64: Window 65, 65-1 to 65-3: Infrared detection element 66 : Lead 72: Multi-infrared sensor 74-1: λ1 filter 74-2: λ2 filter 74-3: λ3 filter
Claims (16)
被験者像を前記撮像素子に結像させる光学系と、
前記被験者からのエチルアルコールの吸収波長を含む第1波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第1透過窓と、
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第2透過窓と、
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域とは異なる第3波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第3透過窓と、
前記第1透過窓を透過して結像された第1被験者画像、前記第2透過窓を透過して結像された第2被験者画像、及び前記第3透過窓を透過して結像された第3被験者画像を、前記撮像素子により撮像してメモリに格納する撮像制御部と、
前記メモリに格納された第1被験者画像と第2被験者画像に基づいて前記エチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出するエチルアルコール検出部と、
前記メモリに格納された第2被験者画像と第3被験者画像に基づいて前記被験者の温度を算出する温度検知部と、
前記エチルアルコール含有度と前記被験者の検知温度に基づいて前記エチルアルコールの検出と非検出を判定する判定部と、
を備えたことを特徴とするエチルアルコール検知装置。
An image sensor having sensitivity in the infrared wavelength band;
An optical system for forming an image of a subject on the image sensor;
A first transmission window that selectively transmits infrared light in a first wavelength band including the absorption wavelength of ethyl alcohol from the subject;
A second transmission window that selectively transmits infrared light in a second wavelength band including a wavelength having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject;
A third transmission window that selectively transmits infrared light in a third wavelength band different from the second wavelength band including a wavelength having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject; ,
The first subject image formed through the first transmission window, the second subject image formed through the second transmission window, and the second subject image formed through the third transmission window An imaging control unit that captures a third subject image by the image sensor and stores the third subject image in a memory;
An ethyl alcohol detector that calculates an ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first subject image and the second subject image stored in the memory;
A temperature detector that calculates the temperature of the subject based on the second subject image and the third subject image stored in the memory;
A determination unit that determines the detection and non-detection of the ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detection temperature of the subject,
An ethyl alcohol detector characterized by comprising:
被験者像を前記撮像素子に結像させる光学系と、
前記被験者からのエチルアルコールの吸収波長を含む第1波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第1透過窓と、
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第2透過窓と、
前記第1透過窓を透過して結像された第1被験者画像および前記第2透過窓を透過して結像された第2被験者画像を透過して結像された第2被験者画像を、前記撮像素子により撮像してメモリに格納する撮像制御部と、
前記メモリに格納された第1被験者画像と第2被験者画像に基づいて前記エチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出するエチルアルコール検出部と、
前記メモリに格納された第2被験者画像に基づいて前記被験者の温度を算出する温度検知部と、
前記エチルアルコール含有度と前記被験者の検知温度に基づいて前記エチルアルコールの検出と非検出を判定する判定部と、
を備えたことを特徴とするエチルアルコール検知装置。
An image sensor having sensitivity in the infrared wavelength band;
An optical system for forming an image of a subject on the image sensor;
A first transmission window that selectively transmits infrared light in a first wavelength band including the absorption wavelength of ethyl alcohol from the subject;
A second transmission window that selectively transmits infrared light in a second wavelength band including a wavelength having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject;
A first subject image formed through the first transmission window and a second subject image formed through the second transmission image formed through the second transmission window; An imaging control unit that captures an image with an image sensor and stores the image in a memory;
An ethyl alcohol detector that calculates an ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first subject image and the second subject image stored in the memory;
A temperature detector that calculates the temperature of the subject based on the second subject image stored in the memory;
A determination unit that determines the detection and non-detection of the ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detection temperature of the subject,
An ethyl alcohol detector characterized by comprising:
被験者像を前記赤外線センサに結像させる光学系と、
前記被験者からのエチルアルコールの吸収波長を含む第1波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第1透過窓と、
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第2透過窓と、
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域とは異なる第3波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第3透過窓と、
前記赤外線センサにより、前記第1透過窓を透過して受光された第1受光信号、前記第2透過窓を透過して受光された第2受光信号、及び前記第3透過窓を透過して受光された第3受光信号を検出してメモリに格納する受光制御部と、
前記メモリに格納された第1受光信号と第2受光信号に基づいて前記エチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出するエチルアルコール検出部と、
前記メモリに格納された第2受光信号と第3受光信号に基づいて前記被験者の温度を算出する温度検知部と、
前記エチルアルコール含有度と前記被験者の検知温度に基づいて前記エチルアルコールの検出と非検出を判定する判定部と、
を備えたことを特徴とするエチルアルコール検知装置。
An infrared sensor comprising one or more infrared light receiving elements;
An optical system for forming an image of a subject on the infrared sensor;
A first transmission window that selectively transmits infrared light in a first wavelength band including the absorption wavelength of ethyl alcohol from the subject;
A second transmission window that selectively transmits infrared light in a second wavelength band including a wavelength having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject;
A third transmission window that selectively transmits infrared light in a third wavelength band different from the second wavelength band including a wavelength having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject; ,
The infrared sensor transmits the first light receiving signal received through the first transmission window, the second light reception signal received through the second transmission window, and the light received through the third transmission window. A light reception control unit that detects the received third light reception signal and stores it in a memory;
An ethyl alcohol detector that calculates an ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first light receiving signal and the second light receiving signal stored in the memory;
A temperature detector that calculates the temperature of the subject based on the second received light signal and the third received light signal stored in the memory;
A determination unit that determines the detection and non-detection of the ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detection temperature of the subject,
An ethyl alcohol detector characterized by comprising:
前記第1透過窓は、第1波長帯域として9.5μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、
前記第2透過窓及び第3透過窓は前記第1波長帯域を含まない第2波長帯域及び第3波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知装置。
In the ethyl alcohol detection device according to claim 3 ,
The first transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.5 μm as a first wavelength band,
The ethyl alcohol detection device, wherein the second transmission window and the third transmission window selectively transmit infrared light in the second wavelength band and the third wavelength band not including the first wavelength band.
前記第2透過窓は、第2波長帯域として9.0μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、
前記第3透過窓は、第3波長帯域として8.3μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知装置。
In the ethyl alcohol detection device according to claim 3 ,
The second transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.0 μm as a second wavelength band,
The third transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 8.3 μm as a third wavelength band.
前記エチルアルコール検出部は、前記第1受光信号と第2受光信号の差分値としてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知装置。
In the ethyl alcohol detection device according to claim 3 ,
The ethyl alcohol detection unit calculates an ethyl alcohol content corresponding to an ethyl alcohol concentration as a difference value between the first light reception signal and the second light reception signal.
前記温度検知部は、前記第2受光信号と第3受光信号の比率に基づいて前記被験者の温度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知装置。
In the ethyl alcohol detection device according to claim 3,
The temperature detection unit calculates the temperature of the subject based on a ratio between the second light reception signal and the third light reception signal.
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、所定の基準温度で設定した所定の閾値を、前記被験者の検知温度における閾値に温度補正し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値以下の場合に前記エチルアルコールの検出を判定し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知装置。
In the ethyl alcohol detection device according to claim 3 ,
The determination unit, based on a predetermined temperature correction coefficient, temperature-corrects a predetermined threshold set at a predetermined reference temperature to a threshold at the detected temperature of the subject, the ethyl alcohol content is less than the temperature-corrected threshold In this case, the detection of the ethyl alcohol is determined, and the non-detection of the ethyl alcohol is determined when the ethyl alcohol content exceeds the temperature-corrected threshold value.
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、前記被験者の検知温度における前記エチルアルコール含有度を、所定の閾値を設定した基準温度でのエチルアルコール含有度に補正し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知装置。
In the ethyl alcohol detection device according to claim 3 ,
The determination unit corrects the ethyl alcohol content at the detected temperature of the subject to a ethyl alcohol content at a reference temperature set with a predetermined threshold based on a predetermined temperature correction coefficient, and the temperature-corrected ethyl alcohol Ethyl alcohol is detected when the content is less than or equal to the threshold, and non-detection of the ethyl alcohol is determined when the temperature-corrected ethyl alcohol content exceeds the threshold Detection device.
被験者像を前記赤外線センサに結像させる光学系と、
前記被験者からのエチルアルコールの吸収波長を含む第1波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第1透過窓と、
前記被験者からの前記第1波長帯域の近傍となる前記エチルアルコールによる吸収率の小さな波長を含む第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させる第2透過窓と、
前記赤外線センサにより、前記第1透過窓を透過して受光された第1受光信号及び前記第2透過窓を透過して受光された第2受光信号を検出してメモリに格納する受光制御部と、
前記メモリに格納された第1受光信号と第2受光信号に基づいて前記エチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出するエチルアルコール検出部と、
前記メモリに格納された第2受光信号に基づいて前記被験者の温度を算出する温度検知部と、
前記エチルアルコール含有度と前記被験者の検知温度に基づいて前記エチルアルコールの検出と非検出を判定する判定部と、
を備えたことを特徴とするエチルアルコール検知装置。
An infrared sensor comprising one or more infrared light receiving elements;
An optical system for forming an image of a subject on the infrared sensor;
A first transmission window that selectively transmits infrared light in a first wavelength band including the absorption wavelength of ethyl alcohol from the subject;
A second transmission window that selectively transmits infrared light in a second wavelength band including a wavelength having a small absorption rate by the ethyl alcohol in the vicinity of the first wavelength band from the subject;
A light receiving control unit for detecting a first light receiving signal received through the first transmission window and a second light receiving signal received through the second transmission window by the infrared sensor, and storing them in a memory; ,
An ethyl alcohol detector that calculates an ethyl alcohol content corresponding to the ethyl alcohol concentration based on the first light receiving signal and the second light receiving signal stored in the memory;
A temperature detection unit that calculates the temperature of the subject based on the second received light signal stored in the memory;
A determination unit that determines the detection and non-detection of the ethyl alcohol based on the ethyl alcohol content and the detection temperature of the subject,
An ethyl alcohol detector characterized by comprising:
前記第1透過窓は、第1波長帯域として9.5μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させ、
前記第2透過窓は前記第1波長帯域を含まない第2波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知装置。
In the ethyl alcohol detection device according to claim 10 ,
The first transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.5 μm as a first wavelength band,
The ethyl alcohol detection device, wherein the second transmission window selectively transmits infrared light in a second wavelength band not including the first wavelength band.
前記第2透過窓は、第2波長帯域として9.0μm又は8.3μmを含む波長帯域の赤外光を選択的に透過させることを特徴とするエチルアルコール検知装置。
In the ethyl alcohol detection device according to claim 10 ,
The second transmission window selectively transmits infrared light in a wavelength band including 9.0 μm or 8.3 μm as a second wavelength band.
前記エチルアルコール検出部は、前記第1受光信号と第2受光信号の差分値としてエチルアルコール濃度に対応したエチルアルコール含有度を算出することを特徴とするエチルアルコール検知装置。
In the ethyl alcohol detection device according to claim 10 ,
The ethyl alcohol detection unit calculates an ethyl alcohol content corresponding to an ethyl alcohol concentration as a difference value between the first light reception signal and the second light reception signal.
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、所定の基準温度で設定した所定の閾値を、前記被験者の検知温度における閾値に温度補正し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値以下の場合に前記エチルアルコールの検出を判定し、前記エチルアルコール含有度が前記温度補正した閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知装置。
In the ethyl alcohol detection device according to claim 10 ,
The determination unit, based on a predetermined temperature correction coefficient, temperature-corrects a predetermined threshold set at a predetermined reference temperature to a threshold at the detected temperature of the subject, the ethyl alcohol content is less than the temperature-corrected threshold In this case, the detection of the ethyl alcohol is determined, and the non-detection of the ethyl alcohol is determined when the ethyl alcohol content exceeds the temperature-corrected threshold value.
前記判定部は、所定の温度補正係数に基づき、前記被験者の検知温度における前記エチルアルコール含有度を、所定の閾値を設定した基準温度でのエチルアルコール含有度に補正し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値以下の場合にエチルアルコールの検出を判定し、前記温度補正したエチルアルコール含有度が前記閾値を超えている場合に前記エチルアルコールの非検出を判定することを特徴とするエチルアルコール検知装置。
In the ethyl alcohol detection device according to claim 10 ,
The determination unit corrects the ethyl alcohol content at the detected temperature of the subject to a ethyl alcohol content at a reference temperature set with a predetermined threshold based on a predetermined temperature correction coefficient, and the temperature-corrected ethyl alcohol Ethyl alcohol is detected when the content is less than or equal to the threshold, and non-detection of the ethyl alcohol is determined when the temperature-corrected ethyl alcohol content exceeds the threshold Detection device.
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