JP4993212B2 - アルコール検知器 - Google Patents

Description

本発明は、呼気中のアルコール濃度を測定するアルコール検知器に関するものである。

被測定者が、自分で体内のアルコール濃度を測定して、自身の酒気帯びの度合いを認識できるようにしたハンディタイプのアルコール検知器が公知である（例えば、特許文献１を参照）。

図５の（ａ），（ｂ）に示されるように、従来のアルコール検知器では、呼気測定室５０（被測定者の呼気を測定する部分）が、通気孔５１及び排気口５２を介して外部に露出している。このため、被測定者が屋外でアルコール濃度の測定をしようとすると、被測定者が吹きかけた呼気（矢印５３で示す）が風（外気）の影響を受けて揺らいだり、風が混入したりして、正確な測定ができないおそれがある。なお、図５の（ｂ）において、５４はアルコールセンサ、５５は基板である。
特開２００５−１５７２号公報

本発明は、上記した不具合に鑑み、屋外であっても被測定者が吹きかけた呼気の揺らぎが発生しないようにして、正確な測定ができるアルコール検知器を提供することを課題としている。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記した課題を解決するための本発明は、
被測定者の呼気中のアルコール濃度を測定するためのアルコール検知器であって、
被測定者が吹きかけた呼気を吸い込むための吸気口と、
吹き込まれた呼気中のアルコール分を検出して、アルコール濃度を測定するアルコール測定手段が取り付けられた呼気測定室と、
測定された呼気を排出するための排気口と、
測定された呼気のアルコール濃度を表示するための表示手段と、
前記アルコール測定手段と前記表示手段の作動を制御するための制御手段とを備え、
前記呼気測定室と前記吸気口との境界及び前記呼気測定室と前記排気口との境界に逆流防止部が設けられ、
前記排気口には、測定された呼気の排出を促進するための排気ファンが取り付けられ、
前記アルコール測定手段は、呼気のアルコール濃度を測定するためのアルコールセンサと、前記呼気測定室内の酸素濃度を測定するための酸素センサとを備えており、
前記制御手段は、前記アルコールセンサにより測定されたアルコール濃度を前記表示手段に表示させた後に前記排気ファンを駆動し、前記酸素センサにより検出された前記呼気測定室内の酸素濃度が所定値以上になったときに、該呼気測定室内の呼気が排出されたとみなして該排気ファンの駆動を停止することを特徴としている。

本発明に係るアルコール検知器は、上記したように構成されていて、呼気測定室と吸気口との境界及び呼気測定室と排気口との境界に逆流防止部が設けられている。この逆流防止部は、アルコール検知器の非作動状態で閉じていて、被測定者が吹きかけた呼気によって開く逆止弁とすることができる。被測定者が吹き込んだ呼気は、吸気口と呼気測定室との境界の逆流防止部を通って呼気測定室に流入する。このとき、呼気測定室に残っていた空気が、排気口と呼気測定室との境界の逆流防止部を通って排出される。逆流防止部により、呼気測定室に呼気以外の外気が流入すること、呼気測定室に流入した呼気が漏れることが防止される。このため、呼気測定室は、被測定者の呼気だけで充満され、その状態で、呼気中のアルコール濃度が測定される。この結果、被測定者が屋外でアルコール濃度を測定するときであっても、呼気に外部の空気が混ざることがなく、呼気中のアルコール濃度を正確に測定できる。

前記排気口には、測定された呼気の排出を促進するための排気ファンが取り付けられている。

排気ファンによって、呼気測定室に残っている空気又は前回測定した呼気が確実に排出されるため、続けて測定する場合であっても、正確な測定結果が得られる。

前記アルコール測定手段は、呼気のアルコール濃度を測定するためのアルコールセンサと、前記呼気測定室内の酸素濃度を測定するための酸素センサとを備えている。

アルコールセンサによって呼気中のアルコール濃度が測定されるとともに、酸素センサにより、呼気測定室の酸素濃度が測定される。酸素濃度の大小により、アルコール濃度の測定結果に補正を加えたり、排気手段を自動で起動・停止させたりする制御をすることができる。

そして、前記呼気測定室は、成人の１呼吸当りの呼気を収容可能とすることができる。

これにより、被測定者が１回呼気を吹き込むだけで済む。

また、前記吸気口が、アルコール検知器の本体部から突出して設けることができる。

これにより、風が呼気測定室に入り込むことを確実に防止できる。

本発明の実施例について説明する。図１の（ａ）は本発明の実施例のアルコール検知器１００の正面図、（ｂ）は同じく背面図、図２は同じく側面断面図、図３はアルコール検知器１００のブロック図である。

図１及び図２に示されるように、本実施例のアルコール検知器１００では、ケース１の正面部の上部に、被測定者が吹きかけた呼気を吸い込むための吸気口２が設けられているとともに、その下方に、呼気のアルコール濃度の測定結果が表示されるディスプレイ３（表示手段）と測定開始スイッチ４とが設けられている。吸気口２は円筒状で、ケース１の表面から突出している。また、ケース１の背面部には、アルコール濃度が測定された呼気を強制的に排出するための排気ファン５が取り付けられている。

ディスプレイ３は、基板６に取り付けられている。また、基板６の背面部には、アルコールセンサ７と酸素センサ８が取り付けられている。基板６は、ケース１に内装されたカバー体９によって覆われている。このカバー体９は、ケース１の内部を、基板６が収容される基板収容室１１と呼気測定室１２とに区画している。基板６に取り付けられたアルコールセンサ７と酸素センサ８の各先端部は、カバー体９を突出して、呼気測定室１２に配置されている。

吸気口２と呼気測定室１２との境界部分には、第１逆止弁１３が取り付けられている。また、呼気測定室１２におけるアルコールセンサ７と酸素センサ８との直下流側で排気ファン５の直上流側には、呼気測定室１２の下流側（出口側）に排気室１４を形成するための第２逆止弁１５が取り付けられている。第１及び第２の逆止弁１３，１５は、例えば薄いゴム板より成り、一端部をケース１に固着させて取り付けられている。それらの他端部（自由端部）は、静止状態（閉じた状態）でケース１の内面に密着する。これにより、呼気測定室１２をほぼ密閉状態（呼気の逆流防止状態）に保持する。そして、被測定者が吹きかけた呼気に押されてそれらの一端部を支点として回動して開き（その状態を、図２において破線で示す）、呼気を通過させる。呼気測定室１２の収容容量は、成人の１呼吸分である。

図３に示されるように、上記した測定スイッチ４、アルコールセンサ７及び酸素センサ８は、センサＥＣＵ１６（制御手段）に接続されている。また、センサＥＣＵ１６には、ディスプレイ３と排気ファン５が接続されている。測定スイッチ４が押されたことがセンサＥＣＵ１６に伝達されると、アルコール検知器１００がＯＮ状態となる。また、アルコールセンサ７の情報がセンサＥＣＵ１６に送られると、センサＥＣＵ１６に設けられたアルコール濃度演算手段（図示せず）によりアルコール濃度が測定され、その結果がディスプレイ３に表示される。

次に、アルコールセンサ７について説明する。このアルコールセンサ７は、例えば半導体センサであり、白金より成るコイルに酸化スズ等の金属酸化物をコーティングして焼結したものである。アルコールセンサ７の機能について説明する。清浄な空気（アルコール分を含まない空気）中では、空気中の酸素原子と酸化スズ中の電子が結合しているため、酸化スズには電気が流れにくい状態となっている。アルコールセンサ７に電流を流し、酸化スズを所定温度に加熱する。この状態で酸化スズにアルコール分を含む呼気が接触すると、呼気中のアルコール分と表面の酸素原子とが反応し、酸化スズ中の電子と結合している酸素原子が剥ぎ取られる。これにより、酸化スズ中の電子が自由になって電気が流れるようになる。このときの酸化スズの電気抵抗値の変化を計測することにより、呼気中のアルコール濃度が測定される。

また、酸素センサ８は、呼気測定室１２中の酸素濃度を測定するものであり、呼気測定室１２内の呼気が排出されたかどうかを検知して、新たな測定が可能かどうかを判断するためのものである。呼気測定室１２内の状態を測定するためのセンサとして、酸素センサ８の他に、二酸化炭素センサ（図示せず）を取り付けて、呼気測定室１２内の二酸化炭素濃度をも測定するようにしてもよい。

図４を参照しながら、本実施例のアルコール検知器１００の作用について説明する。通常の状態（アルコール検知器１００の非作動状態、ステップ１の状態）で、排気ファン５はＯＦＦとなっており、第１及び第２の逆止弁１３，１５は閉じている。呼気測定室１２内の空気中の酸素濃度が高く、二酸化炭素濃度は低い。同じくアルコール濃度も低い。

被測定者が呼気中のアルコール濃度を測定する場合、測定スイッチ４を押す。これにより、アルコール検知器１００がＯＮ状態となり、アルコールセンサ７が加熱される。所定時間（アルコールセンサ７の酸化スズが加熱されるまでの時間）が経過すると、ディスプレイ３に「息を吹きかけて下さい」と表示される（ステップ２）。被測定者は、吸気口２に口を近づけて、呼気を吹きかける。被測定者は、２呼吸以上の呼気を吹きかけることにより、呼気測定室を呼気で充満させることが望ましい。吹きかけられた呼気により、第１の逆止弁１３が開閉する。図２において、呼気の流れを矢印１７で示す。また、呼気測定室１２には２呼吸以上の呼気（換言すれば、呼気測定室１２の収容容量を超える量の呼気）が流入し、呼気測定室１２に残留していた空気が呼気に押されて排出されることにより、第２の逆止弁１５が開閉する。呼気の吹きかけが終了すると、第１及び第２の逆止弁１３，１５が戻るため、呼気測定室１２に流入した呼気が逆流したり、漏れたりすることはない。この結果、呼気測定室１２は、吹きかけられた呼気のみで充満する。それに伴い、酸素濃度が徐々に低下し、二酸化炭素濃度が徐々に上昇する。そして、吹きかけられた呼気にアルコール分が含まれていると、アルコール濃度が徐々に上昇する。

呼気測定室１２に流入した呼気が、アルコールセンサ７に接触すると、呼気中のアルコール分が検出されるとともに、そのアルコール濃度が測定される。ディスプレイ３には、アルコール濃度の測定中を示す「判定中」との表示がされる（ステップ３）。呼気測定室１２内は、被測定者が吹きかけた呼気のみで充満しているため、正確なアルコール濃度を測定することが可能である。アルコール濃度の測定が終了すると、ディスプレイ３に「アルコール濃度 ＊．＊＊ｍｇ／Ｌ」（Ｌはリットル）と表示される（ステップ４）。これにより、被測定者は、現在の状態における自身の酒気帯び度合いを認識する。そして、排気ファン５が作動する。これにより、呼気測定室１２内の呼気が外部に排出される。酸素センサ８により、呼気測定室１２内の酸素濃度が所定値以上になったら、呼気測定室１２内の呼気（アルコール分を含んだ空気）が排出されたとみなして排気ファン５を自動的に停止する。アルコール検知器１００が初期状態（ＯＦＦ状態）に戻り、次の測定ができるように待機する（ステップ５）。

酸素センサ８によって測定された酸素濃度の大小により、アルコール濃度の測定結果に補正を加えてもよい。これにより、測定結果の信頼性がより高くなる。

アルコール濃度の大小に応じて、ディスプレイ３に警告表示をさせてもよい。警告表示の例として、ディスプレイ３に表示される文字を大きくする、文字を点滅させる、文字に着色する（アルコール濃度の大小によって色を変える）等が考えられる。

（ａ）は本発明の実施例のアルコール検知器１００の正面図、（ｂ）は同じく背面図である。 同じく側面断面図である。 アルコール検知器１００のブロック図である。 アルコール検知器１００の作用説明図である。 （ａ）は従来のアルコール検知器１００のアルコール検知部５１の概略斜視図、（ｂ）は同じく側面断面図である。

符号の説明

１００ アルコール検知器
１ ケース（本体部）
２ 吸気口
３ ディスプレイ（表示手段）
４ 測定開始スイッチ
５ 排気ファン
７ アルコールセンサ（アルコール測定手段）
８ 酸素センサ
１２ 呼気測定室
１３ 第１逆止弁（逆流防止部）
１４ 排気室（排気口）
１５ 第２逆止弁（逆流防止部）
１６ センサＥＣＵ（制御手段）

Claims (4)

1. 被測定者の呼気中のアルコール濃度を測定するためのアルコール検知器であって、
   被測定者が吹きかけた呼気を吸い込むための吸気口と、
   吹き込まれた呼気中のアルコール分を検出して、アルコール濃度を測定するアルコール測定手段が取り付けられた呼気測定室と、
   測定された呼気を排出するための排気口と、
   測定された呼気のアルコール濃度を表示するための表示手段と、
   前記アルコール測定手段と前記表示手段の作動を制御するための制御手段とを備え、
   前記呼気測定室と前記吸気口との境界及び前記呼気測定室と前記排気口との境界に逆流防止部が設けられ、
   前記排気口には、測定された呼気の排出を促進するための排気ファンが取り付けられ、
   前記アルコール測定手段は、呼気のアルコール濃度を測定するためのアルコールセンサと、前記呼気測定室内の酸素濃度を測定するための酸素センサとを備えており、
   前記制御手段は、前記アルコールセンサにより測定されたアルコール濃度を前記表示手段に表示させた後に前記排気ファンを駆動し、前記酸素センサにより検出された前記呼気測定室内の酸素濃度が所定値以上になったときに、該呼気測定室内の呼気が排出されたとみなして該排気ファンの駆動を停止することを特徴とするアルコール検知器。
2. 前記逆流防止部はアルコール検知器の非作動状態で閉じていて、被測定者が吹きかけた呼気によって開く逆止弁であることを特徴とする請求項１に記載のアルコール検知器。
3. 前記呼気測定室は、成人の１呼吸当りの呼気を収容可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のアルコール検知器。
4. 前記吸気口が、アルコール検知器の本体部から突出して設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のアルコール検知器。

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