JP5152702B2 - Alcohol concentration detection system - Google Patents
Alcohol concentration detection system Download PDFInfo
- Publication number
- JP5152702B2 JP5152702B2 JP2009176183A JP2009176183A JP5152702B2 JP 5152702 B2 JP5152702 B2 JP 5152702B2 JP 2009176183 A JP2009176183 A JP 2009176183A JP 2009176183 A JP2009176183 A JP 2009176183A JP 5152702 B2 JP5152702 B2 JP 5152702B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alcohol concentration
- deterioration
- gas
- sensor
- sensitive sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
本発明は、例えば飲酒運転を防止するために用いられ、自動車の運転者等の被験者の呼気に含まれているアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出システムに関する。 The present invention relates to an alcohol concentration detection system that is used, for example, to prevent drunk driving and detects an alcohol concentration contained in exhalation of a subject such as an automobile driver.
従来、飲酒運転を防止するために、自動車の運転手の呼気に含まれているアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。この種のアルコール濃度検出システムは、少なくとも被験者の呼気に含まれているアルコールに反応して、そのアルコール濃度に応じたセンサ物性を示す感ガスセンサを含む測定ユニットと、そのセンサ物性を計測するセンサ物性計測手段と、その計測されたセンサ物性に基づいて、被験者の呼気に含まれているアルコール濃度を呼気アルコール濃度として算出する呼気アルコール濃度算出手段と、を備える。そして、呼気アルコール濃度算出手段によって、自動車の運転手の呼気から基準値以上のアルコール濃度が算出された場合には、自動車の走行を不能にするなどして飲酒運転を防止するようにしたものである。 Conventionally, in order to prevent drunk driving, an alcohol concentration detection system that detects the alcohol concentration contained in the expiration of an automobile driver is known (for example, see Patent Document 1). This type of alcohol concentration detection system is a measurement unit including a gas-sensitive sensor that exhibits sensor properties corresponding to the alcohol concentration at least in response to alcohol contained in the breath of a subject, and sensor properties that measure the sensor properties. A measurement means and a breath alcohol concentration calculation means for calculating the alcohol concentration contained in the breath of the subject as the breath alcohol concentration based on the measured sensor physical properties. When the alcohol concentration calculation means calculates the alcohol concentration above the reference value from the breath of the driver of the car, the drunk driving is prevented by, for example, disabling driving of the car. is there.
ところで、上記感ガスセンサは、使用環境、使用時間等によってアルコールに対する感度が悪くなって劣化することが知られている。感ガスセンサが劣化すると正確な呼気アルコール濃度を算出することができないので、定期的に感ガスセンサを交換するなどの対策をする必要がある。 By the way, it is known that the gas-sensitive sensor deteriorates due to deterioration in sensitivity to alcohol depending on the use environment, use time, and the like. If the gas sensor deteriorates, it is not possible to calculate an accurate breath alcohol concentration. Therefore, it is necessary to take measures such as periodically replacing the gas sensor.
しかしながら、従来は、感ガスセンサが劣化しているか否かを簡易、正確に判断することができなかった。そのため、ユーザは、自動車をディーラ等に持って行き、そこで感ガスセンサが劣化しているか否かを判断してもらう必要があった。そのため、劣化の判断が煩わしいという問題があった。 However, conventionally, it has not been possible to easily and accurately determine whether or not the gas sensor has deteriorated. Therefore, the user has to take the automobile to a dealer or the like and determine whether or not the gas sensor is deteriorated there. For this reason, there is a problem that it is troublesome to judge the deterioration.
また、感ガスセンサの寿命を予め定めておき、感ガスセンサの経過時間や使用回数がその寿命で定める値になったときに、一律に感ガスセンサが劣化していると通知することも考えられる。しかし、感ガスセンサが劣化するか否かは、使用環境等の種々の要因で変わる。したがって、未だ劣化していないにもかかわらず感ガスセンサを交換してしまったり、劣化が進んでいるにもかかわらずその感ガスセンサで正確でない呼気アルコール濃度を検出してしまったりするなどの不具合が生じていた。 It is also conceivable that the lifetime of the gas sensitive sensor is determined in advance, and when the elapsed time or the number of times of use of the gas sensitive sensor reaches a value determined by the lifetime, it is notified that the gas sensitive sensor is uniformly deteriorated. However, whether or not the gas sensor deteriorates depends on various factors such as the use environment. Therefore, there are problems such as replacing the gas sensor even though it has not deteriorated, or detecting an incorrect breath alcohol concentration with the gas sensor even though deterioration has progressed. It was.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、感ガスセンサが劣化している場合には交換したりするなどの対策をしやすくするために、感ガスセンサが劣化しているか否かを簡易、正確に判断できるアルコール濃度検出システムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in order to facilitate measures such as replacement when the gas sensor is deteriorated, it is simply determined whether or not the gas sensor is deteriorated. It is an object of the present invention to provide an alcohol concentration detection system capable of accurately determining.
上記課題を解決するために、本発明のアルコール濃度検出システムは、少なくとも被験者の呼気に含まれているアルコールに反応して、そのアルコール濃度に応じた物性を示す感ガスセンサを含む測定ユニットと、
その感ガスセンサの物性であるセンサ物性を計測するセンサ物性計測手段と、
そのセンサ物性計測手段によって計測された前記センサ物性に基づいて、被験者の呼気に含まれているアルコール濃度を呼気アルコール濃度として算出する呼気アルコール濃度算出手段と、を備えるアルコール濃度検出システムにおいて、
大気を前記測定ユニットに取り込む大気取込手段と、
その大気取込手段によって大気が取り込まれたときに前記センサ物性計測手段によって計測された前記センサ物性に基づいて、その大気に含まれているアルコール濃度を大気アルコール濃度として算出する大気アルコール濃度算出手段と、
その大気アルコール濃度算出手段によって算出された前記大気アルコール濃度が、所定の許容範囲に含まれているか否かを判断することによって、前記感ガスセンサが劣化しているか否かを判断する劣化有無判断手段と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, an alcohol concentration detection system according to the present invention includes a measurement unit including a gas sensor that exhibits physical properties corresponding to alcohol concentration in response to at least alcohol contained in the breath of a subject,
Sensor physical property measuring means for measuring the sensor physical property of the gas sensitive sensor,
In an alcohol concentration detection system comprising, based on the sensor physical properties measured by the sensor physical property measuring means, an alcohol concentration calculating means for calculating the alcohol concentration contained in the breath of the subject as the breath alcohol concentration,
Air intake means for taking air into the measurement unit;
Atmospheric alcohol concentration calculating means for calculating the alcohol concentration contained in the atmosphere as the atmospheric alcohol concentration based on the sensor physical properties measured by the sensor physical property measuring means when the atmosphere is taken in by the atmospheric intake means. When,
Deterioration presence / absence determination means for determining whether or not the gas sensor is deteriorated by determining whether or not the atmospheric alcohol concentration calculated by the atmospheric alcohol concentration calculation means is included in a predetermined allowable range. And.
これによれば、大気取込手段が大気を測定ユニットに取り込んで、大気アルコール濃度算出手段が取り込んだ大気に含まれている大気アルコール濃度を算出する。ここで、大気に含まれているアルコール濃度はある程度取り得る範囲が決まってくるので、感ガスセンサが劣化していなければ、算出された大気アルコール濃度がある許容範囲に含まれることになる。一方、感ガスセンサが劣化していれば、その許容範囲から外れる大気アルコール濃度が算出されることになる。そこで、劣化有無判断手段は、算出された大気アルコール濃度が許容範囲に含まれるか否かによって、感ガスセンサが劣化しているか否かを判断する。これにより、ディーラ等に自動車を持って行く必要がないので、感ガスセンサが劣化しているか否かを簡易、正確に判断することができる。 According to this, the air intake means takes the air into the measurement unit, and the air alcohol concentration calculation means calculates the air alcohol concentration contained in the air taken in. Here, since the alcohol concentration contained in the atmosphere is determined to some extent, the calculated atmospheric alcohol concentration is included in a certain allowable range if the gas-sensitive sensor is not deteriorated. On the other hand, if the gas sensor is deteriorated, the atmospheric alcohol concentration outside the allowable range is calculated. Therefore, the deterioration presence / absence determining means determines whether or not the gas sensor is deteriorated depending on whether or not the calculated atmospheric alcohol concentration is within the allowable range. Thereby, since it is not necessary to take a car to a dealer etc., it can be judged easily and correctly whether the gas sensitive sensor has deteriorated.
また、本発明のアルコール濃度検出システムは、被験者が前記アルコール濃度検出システムを使用する前の、前記感ガスセンサの劣化を判断する時期として予め定められた劣化判断時期になったか否かを判断する時期判断手段を備え、
その時期判断手段によって前記劣化判断時期になった場合に、前記大気取込手段、前記大気アルコール濃度算出手段及び前記劣化有無判断手段に基づいて、前記感ガスセンサが劣化しているか否かを判断する。
Further, the alcohol concentration detection system of the present invention is a timing for determining whether or not a subject has reached a predetermined deterioration determination time as a time for determining deterioration of the gas sensor before using the alcohol concentration detection system. With judgment means,
When the deterioration determination time is reached by the time determination means, it is determined whether or not the gas sensor is deteriorated based on the atmospheric intake means, the atmospheric alcohol concentration calculation means, and the deterioration presence / absence determination means. .
これによれば、被験者がアルコール濃度検出システムを使用する前に予め、感ガスセンサが劣化しているか否かが判断されるので、被験者は、感ガスセンサが劣化している場合にはそれを交換するなどの対策をとることができ、劣化していない場合には安心してアルコール濃度検出システムを使用することができる。 According to this, since it is determined in advance whether or not the gas sensor is deteriorated before the subject uses the alcohol concentration detection system, the subject replaces it when the gas sensor is deteriorated. If it is not deteriorated, the alcohol concentration detection system can be used with confidence.
そして、感ガスセンサが劣化していると判断した場合には、以下のように対策することができる。すなわち、本発明のアルコール濃度検出システムは、前記劣化有無判断手段によって、前記感ガスセンサが劣化していると判断された場合に、前記感ガスセンサの交換が必要である旨をユーザに通知する交換通知手段を備える。 And when it is judged that the gas sensitive sensor has deteriorated, the following measures can be taken. That is, the alcohol concentration detection system according to the present invention provides an exchange notification for notifying the user that the gas sensor needs to be replaced when the deterioration presence / absence determining means determines that the gas sensor is deteriorated. Means.
これによって、ユーザは劣化している感ガスセンサの交換が必要であると判断することができ、未だ劣化していないにもかかわらず感ガスセンサを交換してしまったり、劣化が進んでいるにもかかわらずその感ガスセンサで正確でない呼気アルコール濃度を検出してしまったりするなどの不具合を防止できる。 As a result, the user can determine that the gas sensor that has deteriorated needs to be replaced, and the gas sensor has been replaced even though the gas sensor has not yet deteriorated. It is possible to prevent inconveniences such as detecting an inhaled breath alcohol concentration with the gas sensor.
また、感ガスセンサが劣化していると判断した場合には、次のように対策してもよい。すなわち、本発明のアルコール濃度検出システムは、正常な感ガスセンサから算出された大気アルコール濃度を初期値として取得する初期値取得手段と、
前記劣化有無判断手段によって、前記感ガスセンサが劣化していると判断された場合に、前記大気アルコール濃度算出手段が算出する大気アルコール濃度を測定値としたときに、その測定値と前記初期値との差分に基づいて、前記感ガスセンサの劣化度合いを示す劣化係数を算出する劣化係数算出手段と、
前記呼気アルコール濃度算出手段によって算出された前記呼気アルコール濃度を、正常な感ガスセンサから算出された前記呼気アルコール濃度に近づく方向に前記劣化係数に応じた量だけ補正するアルコール濃度補正手段と、を備える。
Further, when it is determined that the gas sensitive sensor has deteriorated, the following measures may be taken. That is, the alcohol concentration detection system of the present invention includes an initial value acquisition unit that acquires an atmospheric alcohol concentration calculated from a normal gas-sensitive sensor as an initial value;
When it is determined by the deterioration presence / absence determination means that the gas sensitive sensor is deteriorated, when the atmospheric alcohol concentration calculated by the atmospheric alcohol concentration calculation means is a measured value, the measured value and the initial value are Deterioration coefficient calculating means for calculating a deterioration coefficient indicating the degree of deterioration of the gas sensitive sensor based on the difference between
Alcohol concentration correcting means for correcting the breath alcohol concentration calculated by the breath alcohol concentration calculating means by an amount corresponding to the deterioration coefficient in a direction approaching the breath alcohol concentration calculated from a normal gas sensitive sensor. .
このように、正常な感ガスセンサから算出された大気アルコール濃度を初期値とし、大気アルコール濃度算出手段が算出する大気アルコール濃度を測定値としたときに、その測定値と初期値との差分に応じた分だけ感ガスセンサが劣化していると考えることができる。すわなち、測定値と初期値との差分が大きくなるほど、感ガスセンサの劣化度合いも大きくなる。そこで、劣化係数算出手段が、その差分に基づいて、感ガスセンサの劣化度合いを示す劣化係数を算出する。そして、アルコール濃度補正手段が、呼気アルコール濃度算出手段によって算出された呼気アルコール濃度を、正常な感ガスセンサから算出された呼気アルコール濃度に近づく方向に劣化係数に応じた量だけ補正するので、感ガスセンサが劣化していたとしても、正確な呼気アルコール濃度を検出することができる。また、感ガスセンサの交換の手間を省くことができる。 As described above, when the atmospheric alcohol concentration calculated from a normal gas-sensitive sensor is used as an initial value, and the atmospheric alcohol concentration calculated by the atmospheric alcohol concentration calculating means is used as a measured value, the measured value is determined according to the difference between the measured value and the initial value. It can be considered that the gas-sensitive sensor has deteriorated accordingly. That is, the greater the difference between the measured value and the initial value, the greater the degree of deterioration of the gas sensitive sensor. Therefore, the deterioration coefficient calculating means calculates a deterioration coefficient indicating the degree of deterioration of the gas sensitive sensor based on the difference. The alcohol concentration correcting means corrects the breath alcohol concentration calculated by the breath alcohol concentration calculating means by an amount corresponding to the deterioration coefficient in a direction approaching the breath alcohol concentration calculated from the normal gas sensitive sensor. Even if the air quality has deteriorated, an accurate breath alcohol concentration can be detected. Also, the trouble of replacing the gas sensor can be saved.
また、感ガスセンサが劣化していると判断した場合には、感ガスセンサの劣化の進行度合いに応じて、上記交換が必要である旨を通知する方法と呼気アルコール濃度を補正する方法とを組み合わせてもよい。すなわち、本発明のアルコール濃度検出システムは、前記感ガスセンサの劣化の進行度合いが初期の第一段階に対応した、前記許容範囲外の一部の範囲である第一劣化範囲と、
前記感ガスセンサの劣化の進行度合いが前記第一段階よりも進行した第二段階に対応した、前記許容範囲外でかつ前記第一劣化範囲外の範囲である第二劣化範囲と、が定められ、
前記劣化有無判断手段は、算出された前記大気アルコール濃度が、前記許容範囲に含まれない場合に、前記第一劣化範囲と前記第二劣化範囲のどちらに含まれているかを判断することによって、前記感ガスセンサの劣化の進行度合いが前記第一段階と前記第二段階のどちらであるかを判断する劣化度合い判断手段を備え、
正常な感ガスセンサから算出された大気アルコール濃度を初期値として取得する初期値取得手段と、
前記大気アルコール濃度算出手段が算出する大気アルコール濃度を測定値としたときに、その測定値と前記初期値との差分に基づいて、前記感ガスセンサの劣化度合いを示す劣化係数を算出する劣化係数算出手段と、
前記劣化度合い判断手段によって前記第一段階であることを判断された場合に、前記呼気アルコール濃度算出手段によって算出された前記呼気アルコール濃度を、正常な感ガスセンサから算出された前記呼気アルコール濃度に近づく方向に前記劣化係数に応じた量だけ補正するアルコール濃度補正手段と、
前記劣化度合い判断手段によって前記第二段階であることを判断された場合に、前記感ガスセンサの交換が必要である旨をユーザに通知する交換通知手段と、を備える。
If it is determined that the gas sensor has deteriorated, a method for notifying that the replacement is necessary and a method for correcting the breath alcohol concentration are combined in accordance with the degree of deterioration of the gas sensor. Also good. That is, in the alcohol concentration detection system of the present invention, the first deterioration range, which is a partial range outside the allowable range, corresponds to the initial stage of the deterioration of the gas sensor.
A second deterioration range corresponding to a second stage in which the progress of deterioration of the gas-sensitive sensor has progressed more than the first stage, and a range outside the allowable range and outside the first deterioration range;
The deterioration presence / absence determining means determines whether the calculated atmospheric alcohol concentration is included in the first deterioration range or the second deterioration range when it is not included in the allowable range. A deterioration degree judging means for judging whether the progress of deterioration of the gas sensitive sensor is the first stage or the second stage;
An initial value acquisition means for acquiring an atmospheric alcohol concentration calculated from a normal gas sensitive sensor as an initial value;
Deterioration coefficient calculation for calculating a deterioration coefficient indicating the degree of deterioration of the gas-sensitive sensor based on the difference between the measured value and the initial value when the atmospheric alcohol concentration calculated by the atmospheric alcohol concentration calculating means is a measured value. Means,
When it is determined by the deterioration level determination means that the first stage is reached, the breath alcohol concentration calculated by the breath alcohol concentration calculation means approaches the breath alcohol concentration calculated from a normal gas sensor. Alcohol concentration correction means for correcting in the direction by an amount corresponding to the deterioration coefficient;
Replacement notification means for notifying a user that the gas sensor needs to be replaced when it is determined by the deterioration degree determination means that it is the second stage.
これによれば、感ガスセンサの劣化度合いが初期の第一段階である場合には、呼気アルコール濃度が補正されるので、感ガスセンサを交換することなく、正確な呼気アルコール濃度を検出することができる。一方、感ガスセンサの劣化度合いが第一段階よりも進行した第二段階である場合には、呼気アルコール濃度を補正しても正確な呼気アルコール濃度を検出できない可能性がある。そこで、この場合には、感ガスセンサの交換が必要である旨がユーザに通知されるので、ユーザは感ガスセンサの交換が必要であると判断することができる。 According to this, when the degree of deterioration of the gas sensitive sensor is in the initial first stage, the expired alcohol concentration is corrected. Therefore, an accurate expired alcohol concentration can be detected without replacing the gas sensitive sensor. . On the other hand, when the degree of deterioration of the gas sensor is the second stage that has progressed from the first stage, there is a possibility that the correct breath alcohol concentration cannot be detected even if the breath alcohol concentration is corrected. Therefore, in this case, the user is notified that the gas sensor needs to be replaced, so that the user can determine that the gas sensor needs to be replaced.
また、本発明のアルコール濃度検出システムは、前記感ガスセンサに付着した水蒸気を除去するために、前記感ガスセンサを加熱する加熱手段を備え、
前記劣化判断時期は、前記加熱手段によって前記感ガスセンサが加熱されて、前記感ガスセンサに付着した水蒸気を除去するタイミングである。
Further, the alcohol concentration detection system of the present invention comprises a heating means for heating the gas sensitive sensor in order to remove water vapor adhered to the gas sensitive sensor,
The deterioration determination timing is a timing at which the gas sensitive sensor is heated by the heating means to remove water vapor attached to the gas sensitive sensor.
これによれば、感ガスセンサに付着した水蒸気を除去するタイミングで大気アルコール濃度が算出されるので、付着した水蒸気の影響で正確でない大気アルコール濃度が算出されるのを防止できる。すなわち、正確に感ガスセンサが劣化しているか否かを判断することができる。 According to this, since the atmospheric alcohol concentration is calculated at the timing when the water vapor attached to the gas sensitive sensor is removed, it is possible to prevent an incorrect atmospheric alcohol concentration from being calculated due to the influence of the attached water vapor. That is, it is possible to accurately determine whether or not the gas sensitive sensor has deteriorated.
また、本発明のアルコール濃度検出システムは、前記劣化判断時期は、被験者が毎日、前記アルコール濃度検出システムを使用する時期として予め定められた使用時期を基準にして、予め定められた時間前のタイミングである。 In the alcohol concentration detection system according to the present invention, the deterioration determination time may be a timing before a predetermined time with reference to a predetermined use time as a time when the subject uses the alcohol concentration detection system every day. It is.
これによれば、ユーザが上記使用時期にアルコール濃度検出システムを使用する限りにおいては、ユーザが使用する前に予め感ガスセンサが劣化しているか否かを確実に判断できる。 According to this, as long as the user uses the alcohol concentration detection system at the time of use, it can be reliably determined whether or not the gas sensor has deteriorated in advance before the user uses it.
また、本発明のアルコール濃度検出システムは、前記大気取込手段は、
前記測定ユニットに設けられ、大気を前記測定ユニットに取り込むファンと、
そのファンを駆動制御するファン駆動制御手段と、を備える。これによって、大気を測定ユニットに取り込むことができる。
In the alcohol concentration detection system of the present invention, the air intake means is
A fan provided in the measurement unit, for taking air into the measurement unit;
Fan drive control means for driving and controlling the fan. Thereby, the atmosphere can be taken into the measurement unit.
以下、本発明のアルコール濃度検出システムの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態のアルコール濃度検出システムは、自動車の飲酒運転を防止するために、自動車に搭載されるものである。 Hereinafter, embodiments of the alcohol concentration detection system of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the alcohol concentration detection system of this embodiment is mounted in a motor vehicle in order to prevent the drunk driving of a motor vehicle.
図1は、本実施形態のアルコール濃度検出システム1の概略構成を示したブロック図である。図1に示すように、アルコール濃度検出システム1は、測定ユニット10、車両駆動系制御ユニット20及びディスプレイ30を備えている。なお、図1中の測定ユニット10は、その断面を示している。その測定ユニット10は、例えば、運転席近傍の運転手が操作できる位置に設けられ、運転手の呼気に含まれているアルコール濃度を検出するものである。その測定ユニット10は、図1に示すように、筐体11、ファン12、呼気流路13、側壁部14、感ガスセンサ16及びアルコール演算ECU17を含み構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an alcohol
その筐体11は、測定ユニット10の外形をなすものであり、その内部に上記他の構成12〜17が含まれている。また、筐体11の正面には、運転手の呼気を測定ユニット10の内部に取り込むための取込口111と取り込まれた呼気を測定ユニット10の外に排出する排出口112が形成されている。筐体11は、運転手が把持できる形状となっている。そして、運転手は、アルコール濃度を検出するときには、筐体11を把持して、筐体11の正面に形成された取込口11に口を近づけて呼気を吹きかけることによって、呼気を測定ユニット10内に取り込ませることができる。そして、取り込まれた呼気は、側壁部14で囲まれた呼気流路13に沿って流されることになる。
The
また、取込口111には、その全領域を覆うようにファン12が設けられている。そのファン12は、アルコール演算ECU17からの信号に基づいて駆動し、呼気や大気を強制的に測定ユニット10内に取り込む送風機である。このように、取込口111にファン12が設けられているのは、呼気や大気を測定ユニット10内に取り込みやすくするためである。さらに、取り込まれた呼気を攪拌し均一に呼気流路13に流して、均一に感ガスセンサ16に接触させるためである。
In addition, the
また、側壁部14には、少なくとも運転手の呼気に含まれているアルコールに反応して、そのアルコール濃度に応じた物性(抵抗値)を示す感ガスセンサ16が配置されている。ここで、図2は、その感ガスセンサ16の構成を説明するための図である。本実施形態における感ガスセンサ16は半導体センサであり、表面が酸化スズ等の金属酸化物161をコーティングして焼結したものである。また、感ガスセンサ16の表面には、その金属酸化物161と重ねて、白金より成るコイル18Cもコーティングされている。
In addition, a gas-
感ガスセンサ16の機能について説明する。大気(アルコール分を含まない又は非常に少ない)中では、大気中の酸素原子と金属酸化物161(酸化スズ)中の電子が結合しているため、金属酸化物161には電気が流れにくい状態となっている。一方、金属酸化物161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、金属酸化物161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、金属酸化物161中の電子が自由になって電気が流れるようになる。この変化を検出回路19にて検出し、金属酸化物161の電気抵抗値(センサ物性)の変化を計測することにより、呼気中のアルコール濃度である呼気アルコール濃度が測定される。なお、検出回路19が本発明の「センサ物性計測手段」に相当する。
The function of the gas
また、感ガスセンサ16は、大気中に含まれている水蒸気が付着してアルコールに対する感度が変化することがある。そこで、本実施形態では、所定時間ごと(例えば1時間ごと)に、コイル18Cに接続された電源回路18Sによって、コイル18Cに電流を流し、金属酸化物161を所定温度に加熱して、付着した水蒸気を除去している(エージング)。なお、電源回路18S及びコイル18Cが本発明の「加熱手段」に相当する。
In addition, the gas
図1の説明に戻り、筐体11には、アルコール演算ECU17が含まれている。そのアルコール演算ECU17は、ROM171を有しており、そのROM171に記憶されたプログラムにしたがって、感ガスセンサ16の抵抗値から呼気アルコール濃度を算出する処理等、各種演算処理を実行する。このアルコール濃度算出処理については、本発明の特徴的部分であるので、フローチャートを参照して後述する。
Returning to the description of FIG. 1, the
車両駆動系制御ユニット20は、図示しないエンジン等、自動車の駆動を制御するものである。その車両駆動系制御ユニット20は、測定ユニット10と接続されており、測定ユニット10で算出された呼気アルコール濃度が所定の基準値より大きい場合には、飲酒運転に該当するとして、自動車を走行不能にする。
The vehicle drive
ディスプレイ30は、図3に示すように、運転席の前方の速度メータやエンジン回転数メータ等の各種メータ41が配置されたメータパネル40に設けられている。そのディスプレイ30は、例えば液晶ディスプレイであり、車両駆動系制御ユニット20からの信号に基づいて、測定ユニット10による呼気アルコール濃度の検出結果を表示するものである。すなわち、検出された呼気アルコール濃度を表示するとともに、それが基準値より大きい場合には飲酒運転に該当し走行不能になっている旨や基準値以下の場合には通常通りに運転できる旨なども表示する。また、本実施形態では、後述するように、定期的に感ガスセンサ16が劣化しているか否かが判断され、その判断結果もディスプレイ30に表示される。なお、ディスプレイ30が本発明の「交換通知手段」に相当する。
As shown in FIG. 3, the
次に、呼気アルコール濃度の算出方法について説明する。上述したように、呼気アルコール濃度を算出する際には、運転者によって吹き付けられた呼気が、測定ユニット10内に取り込まれる。そして、その呼気に含まれているアルコールが感ガスセンサ16と接触して、感ガスセンサ16は、そのアルコール濃度に応じた抵抗値に変化する。ここで、図4(a)は、アルコール濃度Xと感ガスセンサ16の抵抗値Rとの対応関係61を示した図である。なお、本実施形態では、アルコール濃度Xと抵抗値Rとの対応関係は、説明の便宜のため比例関係としている。図4(a)に示すように、呼気に含まれているアルコール濃度Xが大きくなるほど、感ガスセンサ16の抵抗値Rが小さくなる。これは、アルコール濃度Xが大きくなるほど、感ガスセンサ16の金属酸化物161中の電子と結合している酸素原子の剥ぎ取られる量が多くなるためである。例えば、図4(a)に示すように、(1)運転者が呼気アルコール濃度x1の呼気を吹き付けた場合、感ガスセンサ16が抵抗値r1を示し、(2)その抵抗値r1が検出回路19(図2参照)で検出されることになる。したがって、その対応関係61を予めROM171等に記憶しておけば、図4(b)に示すように、(3)検出された抵抗値r1から呼気アルコール濃度x1を算出することができる。
Next, a method for calculating the breath alcohol concentration will be described. As described above, when the breath alcohol concentration is calculated, the breath blown by the driver is taken into the
一方、感ガスセンサ16は、上述したように大気中の水蒸気が付着するとともに、水蒸気以外にも例えばシリコン等の不純物が付着する。付着した水蒸気については、上述したように感ガスセンサ16を加熱することによって除去することができるが、シリコン等は加熱しても除去することができない。そのため、感ガスセンサ16は、時間の経過とともに、アルコールに対する感度が悪くなっていく。すなわち、感ガスセンサ16は時間の経過とともに劣化する。
On the other hand, as described above, the gas-
ここで、図5は、劣化した感ガスセンサ16を用いると、正確な呼気アルコール濃度を検出できないことを説明するための図である。図5(a)には、感ガスセンサ16が劣化していないときにおけるアルコール濃度Xと抵抗値Rとの対応関係61を示している。感ガスセンサ16が劣化すると、感度が変化するために、同じ呼気アルコール濃度Xの呼気を吹き付けたとしても、検出される抵抗値Rが正常な感ガスセンサ16のときと異なってくる。このことは、図5(a)に示すように、対応関係61が別の対応関係62に変化することを意味している。なお、シリコン等が付着して感ガスセンサ16が劣化すると、アルコールと接触しても、金属酸化物161中の電子と結合している酸素原子の剥ぎ取られる量が抑えられるために、劣化していないときに比べて検出される抵抗値Rが大きくなると考えられる。したがって、例えば、(1)呼気アルコールx1の呼気を吹き付けた場合、感ガスセンサ16が劣化していないときには抵抗値r1が計測されるのに対し、(2)劣化しているときには抵抗値r1より大きな抵抗値r2が計測されることになる。その一方で、ROM171には劣化していないときの対応関係61が記憶されているので、図5(b)に示すように、(3)その対応関係61と抵抗値r2とから算出される呼気アルコール濃度x2は、吹き付けた呼気アルコール濃度x1と異なってしまう。なお、この場合、変化後の対応関係62を用いれば、呼気アルコール濃度x1を算出することができる。
Here, FIG. 5 is a diagram for explaining that when the deteriorated gas
図6(a)は、吹き付ける呼気アルコール濃度が一定の場合における、検出される抵抗値Rの経過時間変化の曲線71を示している。また図6(b)は、吹き付ける呼気アルコール濃度が一定の場合における、算出されるアルコール濃度Xの経過時間変化の曲線81を示している。図6(a)に示すように、感ガスセンサ16は時間経過とともに劣化していき、当初(感ガスセンサ16の出荷時)の抵抗値R0に比べて大きな抵抗値Rを示すようになる。そのため、図6(b)に示すように、感ガスセンサ16が劣化するにしたがって、算出されるアルコール濃度Xは、正しいアルコール濃度X0に比べて小さくなっていく。
FIG. 6A shows a
そこで、本実施形態のアルコール濃度検出システム1は、運転者が運転する前の予め定められた劣化判断時期に、大気中に含まれているアルコール濃度である大気アルコール濃度を算出し、その大気アルコール濃度に基づいて感ガスセンサ16が劣化しているか否かを判断する劣化判断処理を実行している。図7はその劣化判断処理の手順を示したフローチャートである。以下、このフローチャートを参照しながら、劣化判断処理について説明する。なお、図7のフローチャートの処理は、例えば、アルコール濃度検出システム1が自動車に搭載されたときに開始される。
Therefore, the alcohol
先ず、ステップS11では、アルコール演算ECU17が、大気を測定ユニット10に取り込んだときにおける正常な感ガスセンサ16から検出される抵抗値Rとして、出荷時における感ガスセンサ16から検出される初期抵抗値Aを取得する。なお、正常な感ガスセンサ16から検出される抵抗値Rであれば、初期抵抗値Aとしてどの時点のものを取得してもよく、例えば、感ガスセンサ16が自動車に搭載されたときにおける初期抵抗値Aを取得してもよい。この初期抵抗値Aは、予めROM171に記憶しておき、その記憶された初期抵抗値Aを取得する。なお、ステップS11を実行するアルコール演算ECU17が本発明の「初期値取得手段」に相当する。
First, in step S11, the
続くステップS12では、アルコール演算ECU17が、運転者が運転する前の感ガスセンサ16の劣化を判断する所定の劣化判断時期として、感ガスセンサ16を加熱して水蒸気を除去するタイミングになったか否かを判断する。上述したように、本実施形態では、所定時間ごと(例えば1時間ごと)にエージングを実行しているため、ステップS12では、その所定時間になったか否かをタイマで判断することになる。なお、ステップS12を実行するアルコール演算ECU17が本発明の「時期判断手段」に相当する。そして、未だ劣化判断時期になっていない場合には(S12:NO)その劣化判断時期になるまで待機し、その劣化判断時期になった場合には(S12:YES)処理をステップS13に進める。
In the subsequent step S12, the
ステップS13では、アルコール演算ECU17が、取込口111に設けられたファン12を駆動して、大気を測定ユニット10に取り込む。そして、感ガスセンサ16は、取り込まれた大気に含まれているアルコールと反応して、その大気アルコール濃度に応じた抵抗値Rを示すことになる。なお、ステップS13を実行するアルコール演算ECU17が本発明の「ファン駆動制御手段」に相当する。また、ステップS13を実行するアルコール演算ECU17及びファン12が本発明の「大気取込手段」に相当する。
In step S <b> 13, the
続くステップS14では、アルコール演算ECU17が、検出回路19(図2参照)で検出された感ガスセンサ16の抵抗値Rを実測抵抗値Bとして取得する。この実測抵抗値BとROM171に記憶された対応関係61(図4(b)参照)とに基づいて、大気アルコール濃度を算出することができるので、実測抵抗値Bは、大気アルコール濃度に相当する。なお、ステップS14を実行するアルコール演算ECU17が本発明の「大気アルコール濃度算出手段」に相当する。
In subsequent step S14, the
続くステップS15では、アルコール演算ECU17が、実測抵抗値Bが初期抵抗値Aから一定の範囲(±α)に含まれているか否かを判断する。すなわち、A−α≦B≦A+αを満たしているか否かを判断する。このA±αの範囲は、正常な感ガスセンサ16から算出された大気アルコール濃度の取り得る許容範囲である。なお、ステップS15を実行するアルコール演算ECU17が本発明の「劣化有無判断手段」に相当する。
In subsequent step S15, the
ここで、図8は、感ガスセンサ16の経過時間tに伴って、大気アルコール濃度に相当する実測抵抗値Bの時間変化を示した曲線72を示している。上述したように、感ガスセンサ16は、その経過時間tとともに劣化していき、同じアルコール濃度Xでも検出される抵抗値Rが大きくなっていく。したがって、実測抵抗値Bは、経過時間tが大きくなるにつれて、徐々に大きくなっていく。ただし、(1)まだ経過時間tがそれほど経過していないときには、実測抵抗値Bは、許容範囲(A±α)に含まれている。この場合、先のステップS15で肯定判断がなされ、処理をステップS16に進める。
Here, FIG. 8 shows a
そして、ステップS16では、感ガスセンサ16が未だ劣化していないとして、車両駆動系制御ユニット20が、ディスプレイ30に感ガスセンサ16が劣化していない旨を表示して運転者に通知する。この通知のタイミングは、例えば運転者が自動車に乗り込んで、アルコール濃度検出システム1を起動させたときに通知する。これにより、運転者は、感ガスセンサ16が劣化していないことを容易に把握することができ、安心してアルコール濃度検出システム1を使用でき、また未だ劣化していないにもかかわらず感ガスセンサ16を交換してしまうことを防止できる。
In step S16, assuming that the
続くステップS17では、アルコール演算ECU17が、後に算出される呼気アルコール濃度を補正するための補正係数Cに「1」を代入する(C=1)。
In the subsequent step S17, the
続くステップS18では、アルコール演算ECU17が、図示しない測定開始スイッチが操作されたか否かに基づいて、運転者の呼気に含まれている呼気アルコール濃度の測定を開始するか否かを判断する。そして、未だ測定を開始しない場合には(S18:NO)、ステップS12の処理に戻る。この場合、次の劣化判断時期になったときに、再度、感ガスセンサ16が劣化しているか否かが判断されることになる(S12〜S15)。一方、呼気アルコール濃度の測定を開始する場合には(S18:YES)、処理をステップS19に進める。
In the subsequent step S18, the
そして、ステップS19では、アルコール演算ECU17が、呼気アルコール濃度Xを算出する。すなわち、ファン12を駆動して運転者の呼気を測定ユニット10に取り込んで、呼気を感ガスセンサ16に接触させる。そして、検出回路19で計測された感ガスセンサ16の抵抗値Rを取得して、その抵抗値RとROM171に記憶されている対応関係61とに基づいて、呼気アルコール濃度X’を仮に算出する。さらに、仮に算出した呼気アルコール濃度X’に、ステップS17で決定した補正係数C(=1)を乗算して、最終的な呼気アルコール濃度Xを算出する。この場合、補正係数Cは「1」であるので、仮に算出した呼気アルコール濃度X’がそのまま最終的な呼気アルコール濃度Xになる。まだ、感ガスセンサ16が劣化していないためである。なお、算出した呼気アルコール濃度Xが所定の基準値よりも大きい場合には、車両駆動系制御ユニット20が自動車を走行不能にして飲酒運転をさせないようにし、呼気アルコール濃度Xが所定の基準値よりも小さい場合には、運転操作を許容する。なお、ステップS19を実行するアルコール演算ECU17が本発明の「呼気アルコール濃度算出手段」に相当する。
In step S19, the
その後、ステップS12の処理に戻る。この場合、次の劣化判断時期になったときに、再度、大気アルコール濃度に相当する実測抵抗値Bを測定して、感ガスセンサ16が劣化しているか否かを判断することになる(S12〜S15)。ここで、図8に示すように、経過時間tが経過するにつれて、実測抵抗値Bが徐々に大きくなっていく。そして、(2)実測抵抗値Bが、許容範囲(A±α)外になった場合には、ステップS15で否定判断がなされ、処理をステップS20に進める。
Thereafter, the process returns to step S12. In this case, when the next deterioration determination time comes, the measured resistance value B corresponding to the atmospheric alcohol concentration is measured again to determine whether or not the
この場合、この感ガスセンサ16を用いると、正確な呼気アルコール濃度を算出することができないので、何らかの対策をする必要がある。そして、本実施形態では、感ガスセンサ16の劣化の進行度合いに応じた対策処理を実行している。
In this case, if this gas-
すなわち、ステップS20では、アルコール演算ECU17が、感ガスセンサ16が劣化しているとして、その劣化の進行度合いが初期の第一段階であるか、その第一段階よりも劣化が進行した第二段階であるかを判断する。具体的には、実測抵抗値Bが許容範囲(A±α)外の初期抵抗値Aから一定の範囲(±β)に含まれているか否かを判断する。すなわち、A−β≦B≦A+βを満たしているか否かを判断する。このA±βの範囲(第一劣化範囲)は、感ガスセンサ16の劣化の進行度合いが上記第一段階に対応した範囲である。そして、A−β≦B≦A+βを満たしている場合には(S20:YES)、処理をステップS21に進める。なお、ステップS20を実行するアルコール演算ECU17が本発明の「劣化度合い判断手段」に相当する。
That is, in step S20, the
そして、本実施形態では、感ガスセンサ16の劣化の進行度合いが未だ初期の第一段階である場合には、感ガスセンサ16を直ちに交換する必要がないとして、感ガスセンサ16をそのまま用いて、呼気アルコール濃度を補正して算出している。
In the present embodiment, when the degree of deterioration of the
そこでステップS21では、車両駆動系制御ユニット20が、ディスプレイ30に感ガスセンサ16が劣化している旨を表示して運転者に通知する。この際、その劣化の進行度合いが未だ初期の段階であるために、間もなく感ガスセンサ16の交換が必要である旨を通知する。なお、この通知のタイミングは、先のステップS16の通知と同様に、例えば運転者が自動車に乗り込んで、アルコール濃度検出システム1を起動させたときに通知する。これによって、運転者は、感ガスセンサ16が劣化していることを容易に把握することができ、間もなく交換する必要があることを把握することができる。
Therefore, in step S21, the vehicle drive
続くステップS22では、アルコール演算ECU17が、後に算出される呼気アルコール濃度を補正するための補正係数Cとして、感ガスセンサ16の劣化度合いを示す劣化係数を算出する。ここで、実測抵抗値Bと初期抵抗値Aとの差分は、感ガスセンサ16の劣化度合いに応じた値となると考えられる。すなわち、実測抵抗値Bと初期抵抗値Aとの差分に応じた分だけ感ガスセンサ16が劣化していると考えることができる。図9(a)は、正常な感ガスセンサ16におけるアルコール濃度Xと抵抗値Rとの対応関係61が、劣化すると対応関係63に変化することを示した図である。図9(a)に示すように、感ガスセンサ16は、大気(アルコール濃度x3)と反応すると、正常なときには抵抗値A(初期抵抗値)を示すが、劣化すると抵抗値B(実測抵抗値)を示すようになる。これは、対応関係61が対応関係63に変化したことを意味している。また、対応関係63は、対応関係61に対して抵抗値Bと抵抗値Aとの差分に応じた分だけ変化したものである。そこで、ステップS22では、実測抵抗値Bと初期抵抗値Aとの差分を算出して、その差分に所定係数を乗算することにより、上記劣化係数Cを算出する。なお、ステップS22を実行するアルコール演算ECU17が本発明の「劣化係数算出手段」に相当する。
In subsequent step S22, the
そしてステップS18で、図示しない測定開始スイッチが操作された場合には(S18:YES)、ステップS19で、アルコール演算ECU17が、呼気アルコール濃度Xを算出する。すなわち、ファン12を駆動して運転者の呼気を測定ユニット10に取り込んで、呼気を感ガスセンサ16に接触させる。そして、検出回路19で計測された感ガスセンサ16の抵抗値Rを取得して、その抵抗値RとROM171に記憶されている対応関係61とに基づいて、呼気アルコール濃度X’を仮に算出する。さらに、仮に算出した呼気アルコール濃度X’に、ステップS17で決定した補正係数C(=劣化係数)を乗算して、最終的な呼気アルコール濃度Xを算出する。すなわち、正常な感ガスセンサ16から算出された呼気アルコール濃度Xに近づく方向に補正係数C(=劣化係数)に応じた量だけ呼気アルコール濃度X’を補正する。これによって、感ガスセンサ16が劣化していたとしても、正確な呼気アルコール濃度Xを検出することができる。なお、ステップS19を実行するアルコール演算ECU17が本発明の「アルコール濃度補正手段」に相当する。
If a measurement start switch (not shown) is operated in step S18 (S18: YES), the
なお、このステップS19の処理は、図9(b)に示すように、ROM171に記憶されている対応関係61を劣化係数Cに応じた対応関係63に補正することと同義である。
Note that the processing in step S19 is synonymous with correcting the
そして、ステップS19において、算出した呼気アルコール濃度Xが所定の基準値よりも大きい場合には、車両駆動系制御ユニット20が自動車を走行不能にして飲酒運転をさせないようし、呼気アルコール濃度Xが所定の基準値よりも小さい場合には運転操作を許容する。
In step S19, if the calculated breath alcohol concentration X is greater than a predetermined reference value, the vehicle drive
その後、ステップS12の処理に戻る。この場合、次の劣化判断時期になったときに、再度、大気アルコール濃度に相当する実測抵抗値Bを測定して、感ガスセンサ16が劣化しているか否かを判断することになる(S12〜S20)。ここで、図8に示すように、経過時間tがさらに経過すると、劣化がさらに進行し、実測抵抗値Bがさらに大きくなる。そして、(3)実測抵抗値Bが、第一劣化範囲(A±βの範囲)外の第二劣化範囲(A−β>B、A+β<B)になった場合には、ステップS20で否定判断がなされ、処理をステップS23に進める。この第二劣化範囲は、感ガスセンサ16の劣化の進行度合いが上記第一段階よりも進行した第二段階に対応した範囲である。
Thereafter, the process returns to step S12. In this case, when the next deterioration determination time comes, the measured resistance value B corresponding to the atmospheric alcohol concentration is measured again to determine whether or not the
この場合、呼気アルコール濃度X‘を補正しても正確な呼気アルコール濃度Xを検出できない可能性がある。そこで、この場合には、ステップS23で、車両駆動系制御ユニット20が、ディスプレイ30に感ガスセンサ16の交換が直ちに必要である旨を表示して運転者に通知する。なお、この通知のタイミングは、先のステップS16、S21の通知と同様に、例えば運転者が自動車に乗り込んで、アルコール濃度検出システム1を起動させたときに通知する。これによって、運転者は、感ガスセンサ16が劣化していることを容易に把握することができ、直ちに交換する必要があることを把握することができる。したがって、運転者は、ディーラ等で感ガスセンサ16を他の感ガスセンサに交換するとともに、交換後の感ガスセンサの特性が反映された対応関係が記憶されたROM171に交換することができる。その後、ステップS12の処理に戻り、上記処理が繰り返し実行される。
In this case, there is a possibility that the correct breath alcohol concentration X cannot be detected even if the breath alcohol concentration X ′ is corrected. Therefore, in this case, in step S23, the vehicle drive
なお、本発明のアルコール濃度検出システムは上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲で種々変形することができる。例えば、上記実施形態では、感ガスセンサ16の劣化の進行度合いに応じて、呼気アルコール濃度Xを補正して算出する方法(S19)と、感ガスセンサ16を直ちに交換する必要がある旨を通知する方法(S23)とのどちらかを実行していたが、劣化の進行度合いにかかわらず一方のみを実行してもよい。すなわち、感ガスセンサ16が劣化していると判断した場合(S15:NO)、以後、補正係数Cを算出して、その補正係数Cに基づいて、呼気アルコール濃度Xを補正して算出する。又は、感ガスセンサ16が劣化していると判断した場合(S15:NO)、以後、感ガスセンサ16を直ちに交換する必要がある旨を通知する。
The alcohol concentration detection system of the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified without departing from the scope of the claims. For example, in the above-described embodiment, the method (S19) of correcting and calculating the breath alcohol concentration X according to the degree of progress of the deterioration of the
また、上記実施形態では、感ガスセンサ16の劣化を判断する時期として、感ガスセンサ16を加熱して水蒸気を除去するタイミングとしていた(S12)。しかし、運転者が運転する前であれば、どの時期で感ガスセンサ16の劣化を判断してもよい。例えば、業務用の車両のように、毎日午前8時に使用する等、自動車を使用する時期が毎日決まっている場合には、その使用時期を基準にして、予め定められた時間前のタイミング(例えば使用時期の1時間前)で、感ガスセンサ16の劣化を判断してもよい。この場合、例えば、運転者がその使用時期を設定できるようにし、または、劣化を判断する時期を設定できるようにしてもよい。これにより、運転者がその使用時期に運転する限りにおいては、運転者が使用する前に予め感ガスセンサ16が劣化しているか否かを確実に判断できる。
Moreover, in the said embodiment, it was set as the timing which heats the gas
また、上記実施形態では、感ガスセンサ16の交換が必要である旨の通知をディスプレイ30で行っていたが、他の手段でその通知を行ってもよい。例えば、測定ユニット10にディスプレイを設けて、そのディスプレイで通知を行ったり、運転者の携帯電話やパソコンでその通知を行ったりしてもよい。この場合、運転者の携帯電話の電話番号やメールアドレス、パソコンのメールアドレスを予め記憶しておき、その電話番号やメールアドレスに基づいて通知する。また、音声で通知してもよい。
In the above embodiment, the notification that the
また、上記実施形態では、感ガスセンサ16の交換が必要である旨の通知を、車両駆動系制御ユニット20が実行していたが、アルコール演算ECU17が実行してもよいのは言うまでもない。
In the above-described embodiment, the vehicle drive
1 アルコール濃度検出システム
10 測定ユニット
12 ファン
16 感ガスセンサ
17 アルコール演算ECU
171 ROM
18S 電源回路
18C コイル
19 検出回路(センサ物性計測手段)
20 車両駆動系制御ユニット
30 ディスプレイ(交換通知手段)
S11 初期値取得手段
S12 時期判断手段
S13 ファン駆動制御手段
S14 大気アルコール濃度算出手段
S15 劣化有無判断手段
S19 呼気アルコール濃度算出手段、アルコール濃度補正手段
S20 劣化度合い判断手段
S22 劣化係数算出手段
DESCRIPTION OF
171 ROM
18S power supply
20 vehicle drive
S11 Initial value acquisition means S12 Timing judgment means S13 Fan drive control means S14 Atmospheric alcohol concentration calculation means S15 Deterioration presence / absence judgment means S19 Breath alcohol concentration calculation means, alcohol concentration correction means S20 Deterioration degree judgment means S22 Deterioration coefficient calculation means
Claims (8)
その感ガスセンサの物性であるセンサ物性を計測するセンサ物性計測手段と、
そのセンサ物性計測手段によって計測された前記センサ物性に基づいて、被験者の呼気に含まれているアルコール濃度を呼気アルコール濃度として算出する呼気アルコール濃度算出手段と、を備えるアルコール濃度検出システムにおいて、
大気を前記測定ユニットに取り込む大気取込手段と、
その大気取込手段によって大気が取り込まれたときに前記センサ物性計測手段によって計測された前記センサ物性に基づいて、その大気に含まれているアルコール濃度を大気アルコール濃度として算出する大気アルコール濃度算出手段と、
その大気アルコール濃度算出手段によって算出された前記大気アルコール濃度が、所定の許容範囲に含まれているか否かを判断することによって、前記感ガスセンサが劣化しているか否かを判断する劣化有無判断手段と、を備えることを特徴とするアルコール濃度検出システム。 A measurement unit including a gas sensor that reacts to at least alcohol contained in the breath of the subject and exhibits physical properties according to the alcohol concentration;
Sensor physical property measuring means for measuring the sensor physical property of the gas sensitive sensor,
In an alcohol concentration detection system comprising, based on the sensor physical properties measured by the sensor physical property measuring means, an alcohol concentration calculating means for calculating the alcohol concentration contained in the breath of the subject as the breath alcohol concentration,
Air intake means for taking air into the measurement unit;
Atmospheric alcohol concentration calculating means for calculating the alcohol concentration contained in the atmosphere as the atmospheric alcohol concentration based on the sensor physical properties measured by the sensor physical property measuring means when the atmosphere is taken in by the atmospheric intake means. When,
Deterioration presence / absence determination means for determining whether or not the gas sensor is deteriorated by determining whether or not the atmospheric alcohol concentration calculated by the atmospheric alcohol concentration calculation means is included in a predetermined allowable range. And an alcohol concentration detection system.
その時期判断手段によって前記劣化判断時期になった場合に、前記大気取込手段、前記大気アルコール濃度算出手段及び前記劣化有無判断手段に基づいて、前記感ガスセンサが劣化しているか否かを判断することを特徴とする請求項1に記載のアルコール濃度検出システム。 A time determination means for determining whether or not a deterioration determination time set in advance as a time for determining deterioration of the gas-sensitive sensor before the subject uses the alcohol concentration detection system;
When the deterioration determination time is reached by the time determination means, it is determined whether or not the gas sensor is deteriorated based on the atmospheric intake means, the atmospheric alcohol concentration calculation means, and the deterioration presence / absence determination means. The alcohol concentration detection system according to claim 1.
前記劣化有無判断手段によって、前記感ガスセンサが劣化していると判断された場合に、前記大気アルコール濃度算出手段が算出する大気アルコール濃度を測定値としたときに、その測定値と前記初期値との差分に基づいて、前記感ガスセンサの劣化度合いを示す劣化係数を算出する劣化係数算出手段と、
前記呼気アルコール濃度算出手段によって算出された前記呼気アルコール濃度を、正常な感ガスセンサから算出された前記呼気アルコール濃度に近づく方向に前記劣化係数に応じた量だけ補正するアルコール濃度補正手段と、を備え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濃度検出システム。 An initial value acquisition means for acquiring an atmospheric alcohol concentration calculated from a normal gas sensitive sensor as an initial value;
When it is determined by the deterioration presence / absence determination means that the gas sensitive sensor is deteriorated, when the atmospheric alcohol concentration calculated by the atmospheric alcohol concentration calculation means is a measured value, the measured value and the initial value are Deterioration coefficient calculating means for calculating a deterioration coefficient indicating the degree of deterioration of the gas sensitive sensor based on the difference between
Alcohol concentration correcting means for correcting the breath alcohol concentration calculated by the breath alcohol concentration calculating means by an amount corresponding to the deterioration coefficient in a direction approaching the breath alcohol concentration calculated from a normal gas sensitive sensor. The alcohol concentration detection system according to claim 1 or 2.
前記感ガスセンサの劣化の進行度合いが前記第一段階よりも進行した第二段階に対応した、前記許容範囲外でかつ前記第一劣化範囲外の範囲である第二劣化範囲と、が定められ、
前記劣化有無判断手段は、算出された前記大気アルコール濃度が、前記許容範囲に含まれない場合に、前記第一劣化範囲と前記第二劣化範囲のどちらに含まれているかを判断することによって、前記感ガスセンサの劣化の進行度合いが前記第一段階と前記第二段階のどちらであるかを判断する劣化度合い判断手段を備え、
正常な感ガスセンサから算出された大気アルコール濃度を初期値として取得する初期値取得手段と、
前記大気アルコール濃度算出手段が算出する大気アルコール濃度を測定値としたときに、その測定値と前記初期値との差分に基づいて、前記感ガスセンサの劣化度合いを示す劣化係数を算出する劣化係数算出手段と、
前記劣化度合い判断手段によって前記第一段階であることを判断された場合に、前記呼気アルコール濃度算出手段によって算出された前記呼気アルコール濃度を、正常な感ガスセンサから算出された前記呼気アルコール濃度に近づく方向に前記劣化係数に応じた量だけ補正するアルコール濃度補正手段と、
前記劣化度合い判断手段によって前記第二段階であることを判断された場合に、前記感ガスセンサの交換が必要である旨をユーザに通知する交換通知手段と、を備え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濃度検出システム。 A first deterioration range that is a partial range outside the permissible range, corresponding to the initial stage of the deterioration of the gas-sensitive sensor;
A second deterioration range corresponding to a second stage in which the progress of deterioration of the gas-sensitive sensor has progressed more than the first stage, and a range outside the allowable range and outside the first deterioration range;
The deterioration presence / absence determining means determines whether the calculated atmospheric alcohol concentration is included in the first deterioration range or the second deterioration range when it is not included in the allowable range. A deterioration degree judging means for judging whether the progress of deterioration of the gas sensitive sensor is the first stage or the second stage;
An initial value acquisition means for acquiring an atmospheric alcohol concentration calculated from a normal gas sensitive sensor as an initial value;
Deterioration coefficient calculation for calculating a deterioration coefficient indicating the degree of deterioration of the gas-sensitive sensor based on the difference between the measured value and the initial value when the atmospheric alcohol concentration calculated by the atmospheric alcohol concentration calculating means is a measured value. Means,
When it is determined by the deterioration level determination means that the first stage is reached, the breath alcohol concentration calculated by the breath alcohol concentration calculation means approaches the breath alcohol concentration calculated from a normal gas sensor. Alcohol concentration correction means for correcting in the direction by an amount corresponding to the deterioration coefficient;
2. An exchange notification means for notifying a user that the gas sensor needs to be exchanged when it is judged by the deterioration degree judgment means that it is the second stage. Or the alcohol concentration detection system of 2.
前記劣化判断時期は、前記加熱手段によって前記感ガスセンサが加熱されて、前記感ガスセンサに付着した水蒸気を除去するタイミングであることを特徴とする請求項2に記載のアルコール濃度検出システム。 In order to remove water vapor adhering to the gas sensitive sensor, a heating means for heating the gas sensitive sensor is provided,
The alcohol concentration detection system according to claim 2, wherein the deterioration determination timing is a timing at which the gas-sensitive sensor is heated by the heating unit to remove water vapor attached to the gas-sensitive sensor.
前記測定ユニットに設けられ、大気を前記測定ユニットに取り込むファンと、
そのファンを駆動制御するファン駆動制御手段と、を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のアルコール濃度検出システム。 The air intake means is
A fan provided in the measurement unit, for taking air into the measurement unit;
The alcohol concentration detection system according to claim 1, further comprising: a fan drive control unit that drives and controls the fan.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009176183A JP5152702B2 (en) | 2009-07-29 | 2009-07-29 | Alcohol concentration detection system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009176183A JP5152702B2 (en) | 2009-07-29 | 2009-07-29 | Alcohol concentration detection system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011027676A JP2011027676A (en) | 2011-02-10 |
JP5152702B2 true JP5152702B2 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=43636584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009176183A Expired - Fee Related JP5152702B2 (en) | 2009-07-29 | 2009-07-29 | Alcohol concentration detection system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5152702B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6446894B2 (en) * | 2013-07-31 | 2019-01-09 | 富士電機株式会社 | Gas alarm and its control device |
JP6879545B2 (en) * | 2017-03-15 | 2021-06-02 | 株式会社タニタ | Biogas detectors, methods, and programs |
CN115032250B (en) * | 2022-04-24 | 2024-04-16 | 深圳市华盛昌科技实业股份有限公司 | Alcohol concentration detection method and device, wearable equipment and storage medium |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2550165B2 (en) * | 1988-10-24 | 1996-11-06 | 株式会社日立製作所 | Gas detector |
JP3173929B2 (en) * | 1993-10-15 | 2001-06-04 | トヨタ自動車株式会社 | Breath component detection device |
JPH08136487A (en) * | 1994-11-07 | 1996-05-31 | Nohmi Bosai Ltd | Odor monitor |
JP3117401B2 (en) * | 1996-02-23 | 2000-12-11 | 矢崎総業株式会社 | Sensor life judgment method |
JP4791644B2 (en) * | 2001-03-26 | 2011-10-12 | 新コスモス電機株式会社 | Gas detection output correction method and gas detection device |
JP2007327926A (en) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Toyota Motor Corp | Gas detection system |
-
2009
- 2009-07-29 JP JP2009176183A patent/JP5152702B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011027676A (en) | 2011-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5152702B2 (en) | Alcohol concentration detection system | |
US20130197829A1 (en) | Filter clog sensing system and method for compensating in response to blower speed changes | |
US20190193528A1 (en) | Air conditioning system, vehicle, control device, and control method | |
JP6240980B2 (en) | Gas concentration measuring device, notification method and program | |
JP2010086199A (en) | Alarm | |
JP7112134B2 (en) | BIOGAS DETECTION DEVICE, METHOD, AND PROGRAM | |
WO2004020958A1 (en) | Thermal flowmeter | |
JP4993212B2 (en) | Alcohol detector | |
JP2008281514A (en) | Device for measuring gas composition | |
JP2011149421A (en) | Oxygen sensor control apparatus | |
US9400469B2 (en) | Image forming apparatus and method of warning life of charging roller in image forming apparatus | |
JP5257850B2 (en) | Alcohol concentration detector | |
JP5026913B2 (en) | Degradation judgment method for humidity sensor and humidity measuring device | |
JP5320314B2 (en) | Gas detector | |
JP3778169B2 (en) | Thermal mass flow sensor and gas combustion device | |
JP5150537B2 (en) | Error detection method in gas meter and flow measurement | |
JP4791644B2 (en) | Gas detection output correction method and gas detection device | |
JP2001188547A (en) | Method of calibrating temperature sensor | |
JP4497658B2 (en) | Gas detection method and apparatus | |
JP5293465B2 (en) | Image forming apparatus and program | |
JP3489659B2 (en) | Solid electrolyte type carbon dioxide gas sensor and its correction method | |
JP2010175320A (en) | Gas detector | |
JP2001159575A (en) | Pressure type minute gas leakage detecting device and method | |
JP2010175321A (en) | Gas detector | |
JP2019070608A (en) | Gas detector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111109 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121002 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20121019 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121023 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121112 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151214 Year of fee payment: 3 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121125 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151214 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |