JP5288102B2 - 飲酒運転防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される飲酒運転防止装置に関するものである。

車両（例えば、自動車）の飲酒運転は重大な社会問題となっていて、運転者が酒気を帯びた状態で車両を運転することは厳禁されている。それにも拘らず、従来の車両では、酒気帯び状態の運転者が運転するか否かは、当該運転者の自覚に頼っていた。このため、酒気を帯びた運転者が車両を運転することを強制的に防止する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。これらの技術は、車両にアルコール濃度測定装置を搭載し、運転者が酒気を帯びていないことが確認されなければ、例えばエンジン回路の作動を不可能とするものである。

従来のアルコール濃度測定装置では、アルコール濃度測定装置の搭載位置として、ステアリングコラムの上部であったり（例えば、特許文献２を参照）、車室内天井であったりして、運転者が呼気を吹きかけるのに都合のよい位置ではない。この結果、運転者の呼気を確実に取り込むことが困難になる場合も生じ、アルコール濃度測定結果の精度が良好ではないという問題がある。また、呼気を吹きかけるために、運転者が姿勢を変えなければならず、円滑な運転操作準備を阻害している。

また、正常状態（非酒気帯び状態）の運転者が呼気を吹きかけてエンジンを始動させた後、酒気帯び状態の運転者と交替することにより、アルコール濃度測定装置による酒気帯び状態のチェックをくぐり抜けてしまうことが可能である（「成りすまし」と称されている）。

上記した不具合を防止するため、例えばエンジンキーに指紋検出装置を設けることにより、運転者の成りすましを防止する技術が開示されている（例えば、特許文献３を参照）。しかし、この技術では、スペアキーを含む全てのエンジンキーに指紋検出装置を設けて指紋を登録する必要があるため、高価になるとともに面倒である。
特開２００５−２２４３１９号公報 特開平７−２２５２０４号公報 特開２００４−１６９５２４号公報

本発明は、上記した不具合に鑑み、飲酒運転を確実に防止できる装置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、
車両に搭載される飲酒運転防止装置であって、
車両の運転者の呼気中のアルコール分を検出し、そのアルコール濃度を測定するためのアルコール濃度測定手段と、
車両の運転者の心電と脈波とを測定する測定手段と、
車両の所有者の心電と脈拍を予め登録して記憶する記憶手段と、
前記測定手段によって測定された運転者の心電及び脈波を、前記記憶手段に記憶されている車両の所有者の心電及び脈波と比較する比較手段と、
前記アルコール濃度測定手段による測定結果と前記比較手段によって比較された結果の良否の双方に基づき、車両の操作を制限したり車両のエンジンを始動不能にしたりする制御手段と、
を備え、
前記アルコール濃度測定手段と、前記運転者の心電と脈波を前記運転者の手を介して測定する測定手段は、車両のステアリングに設けられ、
前記アルコール濃度測定手段は、
前記ステアリングの上面であり、かつ、前記ステアリングのリム部に設けられた前記測定手段に隣接するように設けられ、運転者から吹き込まれた吸気を吸入する吸気口と、
その吸気口に対応して前記ステアリングの下面に設けられる排気口と、
前記吸気口と排気口を連通するとともにアルコールセンサを備えた呼気の流路と、
を備え、
前記吸気口に吹き込まれる呼気を前記アルコールセンサに接触させた後に前記排気口から排気することを特徴としている。

本発明に係る飲酒運転防止装置は、上記したように構成されていて、運転者の呼気中のアルコール濃度を測定するアルコール濃度測定手段と、運転者の心電と脈波とを測定する測定手段とを備えている。そして、運転者のアルコール濃度が基準を満たし、かつ運転者が当該車両の所有者である場合にのみ、車両の運転を可能にしている。このため、運転者が酒気帯び状態で車両を運転してしまうことが防止される。しかも、比較手段によって、運転者が当該車両に記憶された正規の所有者であるか否かが判断されるため、所有者以外の第三者が酒気帯び状態で運転してしまうことも防止できる。

前記アルコール濃度測定手段と前記運転者の心電と脈波の測定手段は、車両のステアリングに設けられている。

これにより、運転者席に着席した運転者が呼気を吹きかけたり、心電及び脈波を測定したりする作業が容易であり、測定終了後の迅速な車両の発進を阻害しない。

前記アルコール濃度測定手段は前記車両のエンジンが始動することによって作動を開始し、前記制御手段は、前記アルコール濃度の測定結果が基準を満たさないこと又は前記比較手段の比較結果が否であることの少なくとも一方に該当したときに、車両の操作を制限したり車両のエンジンを停止したりするようにしてもよい。

これにより、正常状態（非酒気帯び状態）の車両の正規の所有者が、アルコール濃度と心電と脈波の測定後に、車両を迅速に発進させることができる。

そして、前記アルコール濃度の測定結果が基準を満たし、かつ前記車両の所有者の心電及び脈波の照合結果が良であるときに、再度運転者の心電及び脈波が測定され、その結果が比較手段によって比較・照合されることが望ましい。

これにより、車両の所有者が複数損する場合に、正常状態（非酒気帯び状態）の運転者がアルコール濃度の測定結果の基準を満たした後、酒気帯び状態の運転者に交替し、この運転者が飲酒運転をしてしまうこと（成りすまし）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は本発明の実施例の飲酒運転防止装置１００が装着されたステアリング１の正面図、図２は同じく側面断面図、図３は図２の要部の拡大図である。

図１に示されるように、本発明の実施例の飲酒運転防止装置１００は、車両のステアリング１に装着されていて、運転者の心電を検出する心電測定手段（電極２）と、同じく脈波を検出する脈波測定手段（ＬＥＤ装置３）と、運転者の呼気中のアルコール濃度を測定するアルコール濃度測定手段（アルコール濃度測定装置４）とを備えている。

最初に、本実施例のステアリング１について説明する。図１に示されるように、ステアリング１は、運転者が把持する環状のリム部５と、リム部５の中央部に配置されるボス部６と、リム部５とボス部６とを連結するスポーク部７とを備えている。本実施例のステアリング１の場合、リム部５とボス部６とは、約９０度間隔で設けられた３本のスポーク単体７ａ〜７ｃによって連結されている。ボス部６には、エアバッグ装置８が内装されている。ステアリング１のボス部６は、ステアリンシャフト９（図２参照）により回動自在に連結されている。

次に、本実施例の心電測定手段（電極２）について説明する。図１ないし図３に示されるように、ステアリング１のリム部５における左右のスポーク単体７ａ，７ｂと近接する部分に、それぞれ４個の電極２が、リム部５の外周縁に沿って円弧状に取り付けられている。各電極２の表面はリム部の表面から僅かに突出している。運転者の手１１がリム部を把持すると、電極２を軽く押圧する。このとき、運転者の心臓の筋肉が収縮することにより発生する微弱な電気信号（心電信号）が測定される。

次に、本実施例の脈波測定手段（ＬＥＤ装置３）について説明する。図１ないし図３に示されるように、ＬＥＤ装置３は、血流の変化を光学的に検出して脈波を測定するもので、発光素子１２と受光素子１３とを備えている。運転者がＬＥＤ装置３の部分に手１１（本実施例の場合、右手）を当てると、発光素子１２から発せられた光が指１１ａの中に入り込み、その血液中で反射する。この反射光が受光素子１３によって検出される。血液中のヘモグロビンは特定の波長の光を吸収するため、ヘモグロビンの量が多いほど吸収される光は多くなる。換言すれば、ヘモグロビンの量が多いと反射光が少なくなるため、受光素子１３が検出する信号は小さくなる。そして、脈をうつことにより、ヘモグロビンの量が変化する。この結果、受光素子１３における反射光の変化を測定することにより、脈波を検出することができる。そして、所定の演算処理を経て、運転者の脈拍数が計測される。

図４に示されるように、心電測定手段（電極２）と脈波測定手段（ＬＥＤ装置３）によって測定された運転者の心電と脈波は、センサＥＣＵ１４に内装されている運転者特定手段１５によって特定され、車両所有者情報記憶部１６に記憶されている車両所有者情報と照合される。そして、エンジン始動可否判断手段１７によってエンジン始動の可否が判断される。ここで、脈波から人体固有の情報を取得する方法は公知であり、例えば、本出願人による技術が開示されている（特開２００６−２６３３５４号公報）。

次に、本実施例のアルコール濃度測定装置４について説明する。図１及び図２に示されるように、アルコール濃度測定装置４は、運転者の呼気中のアルコール濃度を検出するためのアルコールセンサ１８と、アルコールセンサ１８を起動させるための測定開始スイッチ１９とを備えている。図４に示されるように、アルコールセンサ１８によって検出された呼気中のアルコール分のアルコール濃度は、センサＥＣＵ１４に内装されたアルコール濃度演算手段２１によって演算される。その結果は、車両制御ＥＣＵ２２を介してディスプレイ２３に表示される。測定されたアルコール濃度が基準値を超えているときに、車両制御ＥＣＵ２２を介してスターターリレー２４に指令を出して、車両のエンジンの始動を制限する。なお、図４において破線で囲った部分は、ステアリング１に取り付けられている部材を示している。

アルコールセンサ１８は、直径方向に対称に設けられた一対のスポーク単体７ａ，７ｂのうち、一方（本実施例の場合、ボス部６よりも右側）のスポーク単体７ａに取り付けられている。また、測定開始スイッチ１９は、他方（本実施例の場合、ボス部６よりも左側）のスポーク単体７ｂの上面部に露出して取り付けられている。そして、スポーク単体７ａ，７ｂの間に配置されたスポーク単体７ｃには、センサＥＣＵ１４が内装されている。ボス部６とスポーク部７との上面部（運転者と対向する表面部）は、表カバー２５によって一体に覆われている。また、ボス部６とスポーク部７との下面部（上面部と反対の面）は、裏カバー２６によって一体に覆われている。なお、図１において２０は、センサＥＣＵ１４とアルコールセンサ１８及び測定開始スイッチ１９とを接続するハーネスである。

図５に示されるように、表カバー２５における所定の部分（本実施例の場合、右側のスポーク単体７ａの部分）には、測定時に運転者が呼気を吹きかけるための吸気口２７が開口して設けられている。吸気口２７には、呼気の吸入を容易にするように、吸込みファン２８が取り付けられている。また、裏カバー２６における吸気口２７と対応する部分には、排気口２９が開口して設けられている。吸気口２７と排気口２９との間には、それらを連通して呼気の流路を形成するパイプ３１によって連通されている。図５において、パイプ３１を通る呼気の流れを矢印３２で示す。

パイプ３１における軸方向の途中部分の内面には、アルコールセンサ１８が取り付けられている。このアルコールセンサ１８は、パイプ３１の外方に配置される基板３３と、基板３３に固着されたセンサ本体部３４とを備えている。センサ本体部３４は、パイプ３１の内方に突出している。このため、運転者が吸気口２７に向かって吹きかけた呼気は、パイプ３１内を通過するときにアルコールセンサ１８のセンサ本体部３４に接触する。このアルコールセンサ１８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１８に電流を流し、金属酸化物半導体を所定温度に加熱すると、その表面に呼気中のアルコール分子が吸着し、金属酸化物半導体の電気抵抗値が変化する。この電気抵抗値の変化を計測することにより、アルコール濃度を測定する。アルコールセンサ１８によって測定された呼気中のアルコール濃度は、センサＥＣＵ１４に送られる。このときのアルコール濃度が基準値を超えている場合、スターターリレー２４に指令を送り、エンジンの始動を制限したり、始動不能にしたりする。

吸気口２７の周縁部と表カバー２５との接触部分には、シール材３５が取り付けられている。また、排気口２９の周縁部と裏カバー２６との接触部分にも、シール材３６が取り付けられている。これにより、吸気口２７に向かって吹きかけられた呼気が表カバー２５又は裏カバー２６の内部に侵入して、停留してしまうことが防止される。この結果、アルコール濃度の測定が繰り返された場合であっても、表カバー２５又は裏カバー２６に残留していた呼気の影響を受けることなく、常に正確な測定をすることができる。

本実施例の飲酒運転防止装置１００の作用について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。運転者は、運転席に着席してエンジンを始動し（ステップＳ１）、ステアリング１に手１１（少なくとも右手）をかける。すると、心電測定手段（電極２）と脈波測定手段（ＬＥＤ装置３）が作動して、運転者の心電と脈波が測定される（ステップＳ２）。続いて、ステアリング１に取り付けられている測定開始スイッチ１９を押し、吸気口２７に呼気を吹きかける。吸気口２７がステアリング１に設けられているため、運転席に着席した運転者はそのままの姿勢（運転席に着席したままの姿勢）で吸気口２７に呼気を吹きかけることができ、呼気を吹きかける作業が容易である。吸気口２７に進入した呼気は、吸込みファン２８によって下方に送られ、アルコールセンサ１８に接触して排気口２９から車室内に排出される。このため、吸気口２７に吹きかけられた呼気は、淀むことなくアルコールセンサ１８のセンサ本体部３４と接触する。吹きかけられた呼気のすべてが車室内に排出されるため、ステアリング１に呼気が残留することもない。そして、センサＥＣＵ１４のアルコール濃度演算手段２１によって呼気中のアルコール分が検出され、そのアルコール濃度が測定される（ステップＳ３）。

心電と脈波との測定結果がセンサＥＣＵ１４の運転者特定手段１５からエンジン始動可否判断手段１７に送られ、車両所有者情報記憶部１６に記憶されている所有者情報との照合が行われる（ステップＳ４）。運転者が車両の所有者でないと判断されたら（ステップＳ４の「Ｎｏ」）、車両制御ＥＣＵ２２を介してスターターリレー２４に指令が送られ、エンジンを停止したり（ステップＳ５）、車両のシフトレバーをパーキングの位置から移動不能にしたりする。運転者が車両の所有者であると判断されたら（ステップＳ４の「Ｙｅｓ」）、アルコール濃度の測定結果がエンジン始動可否判断手段１７に送られ、アルコール濃度が基準値以下であるか否かが判断される（ステップＳ６）。アルコール濃度が基準値を超えると判断されたら（ステップＳ６の「Ｎｏ」）、上記と同様にしてエンジンを停止したり（ステップＳ５）、車両のシフトレバーをパーキングの位置から移動不能にしたりする。これにより、運転者が酒気帯び状態で運転してしまうことを強制的に防止する。アルコール濃度が基準値以下と判断されたら（ステップＳ６の「Ｙｅｓ」）、運転者の心電と脈波が再度測定される（ステップＳ７）。なお、アルコール濃度の測定結果は、ディスプレイ２３に表示される。

ここで、もし、運転者の心電と脈波が、ステップＳ３で測定された心電と脈波と合致していなければ（ステップＳ８の「Ｎｏ」）、運転者が他の者に変わった（成りすまし）とみなして、エンジンを停止したり（ステップＳ５）、車両のシフトレバーをパーキングの位置から移動不能にしたりする。これにより、運転者の成りすましが防止される。心電と脈波が合致していれば（ステップＳ８の「Ｙｅｓ」）、車両の運転操作を可能とする（ステップＳ９）。

本実施例の飲酒運転防止装置１００は、ステアリング１に、アルコール濃度測定装置４が設けられている。このため、運転者は運転席に着席したまま、アルコール濃度測定装置４の吸気口２７に呼気を吹きかけることができ、容易である。また、ステアリング１のリム部５に、運転者の心電を測定する電極２と脈波を測定するＬＥＤ装置３が設けられている。このため、運転者がステアリング１のリム部５を把持するだけで、心電と脈波との測定をすることができ、容易である。これにより、運転者は、測定後、迅速に車両を発進させることができる。

更に、心電と脈波とを再測定することにより、運転者の成りすましを確実に防止できる。

本発明の実施例の飲酒運転防止装置１００が装着されたステアリング１の正面図である。 同じく側面断面図である。 図２の要部の拡大図である。 飲酒運転防止装置１００のブロック図である。 アルコール濃度測定装置４の側面断面図である。 飲酒運転防止装置１００の作用を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 飲酒運転防止装置
１ ステアリング
２ 電極（心電測定手段）
３ ＬＥＤ装置（脈波測定手段）
４ アルコール濃度測定装置（アルコール濃度測定手段）
１５ 運転者特定手段（比較手段）
１６ 車両所有者情報記憶部（記憶手段）
２２ 車両制御ＥＣＵ（制御手段）
２４ スターターリレー（制御手段）

Claims (3)

1. 車両に搭載される飲酒運転防止装置であって、
   車両の運転者の呼気中のアルコール分を検出し、そのアルコール濃度を測定するためのアルコール濃度測定手段と、
   車両の運転者の心電と脈波とを測定する測定手段と、
   車両の所有者の心電と脈拍を予め登録して記憶する記憶手段と、
   前記測定手段によって測定された運転者の心電及び脈波を、前記記憶手段に記憶されている車両の所有者の心電及び脈波と比較する比較手段と、
   前記アルコール濃度測定手段による測定結果と前記比較手段によって比較された結果の良否の双方に基づき、車両の操作を制限したり車両のエンジンを始動不能にしたりする制御手段と、
   を備え、
   前記アルコール濃度測定手段と、前記運転者の心電と脈波を前記運転者の手を介して測定する測定手段は、車両のステアリングに設けられ、
   前記アルコール濃度測定手段は、
   前記ステアリングの上面であり、かつ、前記ステアリングのリム部に設けられた前記測定手段に隣接するように設けられ、運転者から吹き込まれた吸気を吸入する吸気口と、
   その吸気口に対応して前記ステアリングの下面に設けられる排気口と、
   前記吸気口と排気口を連通するとともにアルコールセンサを備えた呼気の流路と、
   を備え、
   前記吸気口に吹き込まれる呼気を前記アルコールセンサに接触させた後に前記排気口から排気することを特徴とする飲酒運転防止装置。
2. 前記アルコール濃度測定手段は前記車両のエンジンが始動することによって作動を開始し、前記制御手段は、前記アルコール濃度の測定結果が基準を満たさないこと又は前記比較手段の比較結果が否であることの少なくとも一方に該当したときに、車両の操作を制限したり車両のエンジンを停止したりすることを特徴とする請求項１に記載の飲酒運転防止装置。
3. 前記アルコール濃度の測定結果が基準を満たし、かつ前記車両の所有者の心電及び脈波の照合結果が良であるときに、再度運転者の心電及び脈波が測定され、その結果が比較手段によって比較・照合されることを特徴とする請求項１又は２に記載の飲酒運転防止装置。

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