JP6229836B2 - ガス濃度計測装置 - Google Patents
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Description
図1は、一実施形態によるアルコール濃度計測装置1の外観図である。
アルコール濃度計測装置1は、筐体101、ディスプレイ102、操作ボタン103、マウスピース104、ソケット105を備える。本実施形態において、アルコール濃度計測装置1は、ガス濃度計測装置の一例である。また、本実施形態において計測対象となるガスは、アルコールである。
筐体101は、アルコール濃度計測装置1の外殻をなす。
ディスプレイ102は、アルコール濃度計測装置1によるアルコールの濃度の計測結果等を表示する。
操作ボタン103は、アルコール濃度計測装置1を操作するための入力装置である。
マウスピース104は、被験者の呼気の吹き込み口である。
ソケット105は、アルコール濃度計測装置1と外部装置とを接続するプラグの受け口である。
アルコール濃度計測装置1は、呼気流路201、圧力センサ202、電磁弁203、アルコールセンサ204、CPU205、主記憶装置206(main memory)、補助記憶装置207(storage)、インタフェース208(I/F)を備える。
圧力センサ202は、呼気流路201内の圧力を電気信号に変換してインタフェース208に出力する。
主記憶装置206は、CPU205が直接アクセスする記憶装置である。
補助記憶装置207は、CPU205にアルコール計測処理及びアルコールセンサ204の交換判定処理を実行させるためのプログラムを記憶する。また、補助記憶装置207には、アルコールセンサ204の使用開始日時と、アルコールセンサ204の延べ使用時間とを記憶する。アルコールセンサ204の使用開始日時は、アルコール濃度計測装置1が出荷された日時であって、アルコール濃度計測装置1の販売者によって補助記憶装置207に記録される。
インタフェース208は、周辺機器が出力する信号をCPU205に出力し、またCPU205による命令を周辺機器に出力する。本実施形態における周辺機器は、圧力センサ202、電磁弁203、アルコールセンサ204、ディスプレイ102、及びソケット105を介して接続される外部機器である。
本実施形態において、CPU205、主記憶装置206、補助記憶装置207、インタフェース208は、コンピュータの一例である。
CPU205は、補助記憶装置207が記憶するプログラムを実行することで、交換判定部301、曝露指示部302、アルコール濃度計測部303、遮断指示部304、計時部305、履歴更新部306、劣化度表示制御部307を備える。
本実施形態では、閾値としてピーク値の20%を用いることで、アルコールの濃度の計測に係る時間を5秒程度に抑えることができる。他方、閾値としてピーク値に対する相対的な値を用いず、絶対的な値を閾値として適用しても良い。この場合、アルコールセンサ204から取得した信号の値が閾値以下になるまでにかかる時間は、アルコールの濃度に対して単調増加する。
履歴更新部306は、計時部305が計時した時間を、補助記憶装置207が記憶するアルコールセンサ204の延べ使用時間に加算する。
劣化度表示制御部307は、補助記憶装置207から使用開始日時及び延べ使用時間を読み出し、これに基づいて算出したアルコールセンサ204の劣化の度合いを、ディスプレイ102に表示させる。
図4は、一実施形態によるアルコール濃度計測装置1の動作を示す第1のフローチャートである。
図5は、一実施形態によるアルコール濃度計測装置1の動作を示す第2のフローチャートである。
被験者による操作ボタン103の押下により、CPU205が起動する(ステップS1)。CPU205は、起動すると、補助記憶装置207が記憶するプログラムを実行する。
CPU205がプログラムを実行すると、交換判定部301は、補助記憶装置207が記憶するアルコールセンサ204の使用開始日時と、アルコールセンサ204の延べ使用時間を読み出す(ステップS2)。交換判定部301は、読み出した使用開始日時及び延べ使用時間に基づいて、アルコールセンサ204の使用期間が所定の閾値を超えたか、またはアルコールセンサ204の延べ使用時間が所定の閾値を超えたか否かを判定する(ステップS3)。
図6は、アルコールセンサの劣化の度合いの表示例を示す図である。
劣化度表示制御部307は、補助記憶装置207から使用開始日時及び延べ使用時間を読み出し、これに基づいてアルコールセンサ204の劣化の度合いを算出する。具体的には、劣化度表示制御部307は、延べ使用時間を使用時間の閾値で除算して得られる割合(アルコールセンサが外気に曝露された時間に応じた値の総和をアルコールセンサの交換の通知を行う所定の値で除算して得られる割合)と、使用開始日時からの経過時間を経過時間の閾値で除算して得られる割合とを、劣化の度合いとして算出する。なお、延べ使用時間を使用時間の閾値で除算して得られる割合は、アルコール濃度計測部303が計測したアルコールの濃度に応じた値の総和を、アルコールセンサ204の交換の通知を行う所定の値で除算して得られる割合と等価である。そして、劣化度表示制御部307は、算出した劣化の度合いをインタフェース208を介してディスプレイ102に表示させる。
このとき、アルコールセンサ204の劣化の度合いによってバーの色を変化させても良い。例えば、アルコールセンサ204の延べ使用時間を使用時間の閾値で除算して得られる割合が25%未満である場合に緑色、当該割合が25%〜75%である場合に黄色、当該割合が75%以上である場合に赤色と、バーの色を変化させても良い。使用開始日時からの経過時間についても同様である。
また、バーの長さは経過時間や延べ使用時間に対して線形の値としても良いし、対数の値をとっても良い。なお、バーの長さとして対数の値をとることで、交換の必要性を強調させることができる。
また、劣化度表示制御部307は、単に使用開始日時からの経過時間の閾値に対する割合と延べ使用時間の閾値に対する割合を示す数値をディスプレイ102に表示させても良い。
例えば、本実施形態では、ガス濃度計測装置を、アルコール濃度計測装置1に実装する場合について説明したが、これに限られない。例えば、本発明に係るガス濃度計測装置の機能を、他のガス濃度計測装置に適用しても良い。他のガス濃度計測装置の例としては、呼気中のアセトン濃度を検出することで、体脂肪の燃焼度合いを計測する体脂肪燃焼量測定装置や、メチルメルカプタンなどの口臭要因ガスの濃度を計測する口臭検査装置などが挙げられる。また、本実施形態では、アルコールセンサ204が燃料電池方式のアルコールセンサである場合について説明したが、これに限られない。例えば、アルコール濃度計測装置1は、半導体方式のアルコールセンサを備えていても良い。
また、本実施形態では、計時部305が、呼気流路201内に呼気が吹き込まれた時刻からアルコール濃度の計測後、復帰時間が経過した時刻までの時間を計時し、その総和に基づいて交換の判定をする場合について説明したが、これに限られない。例えば、履歴更新部306は、曝露指示部302が呼気流路201を開く指示を出力してから遮断指示部304が呼気流路201を閉じる指示を出力するまでの時間を計測しても良い。
Claims (4)
- 呼気流路に吹き込まれた呼気における計測対象のガスの濃度の計測を行うガス濃度計測装置であって、
前記計測対象のガスの濃度に応じた電気信号を出力するガスセンサと、
前記吹き込まれた呼気に基づいて生じた前記呼気流路内の圧力を出力する圧力センサと、
前記圧力センサから出力された前記呼気流路内の圧力が閾値以上である場合に、前記呼気流路内に呼気が吹き込まれていると判定する曝露指示部と、
前記ガスセンサから出力された前記計測対象のガスの濃度に応じた電気信号に基づいて、前記計測対象のガスの濃度を計測するガス濃度計測部と、
前記曝露指示部が前記呼気流路内に呼気が吹き込まれていると判定した時刻から、前記ガス濃度計測部が計測した前記計測対象のガスの濃度に対して単調非減少となる時間である復帰時間が経過した時刻までの経過時間を計時する計時部と、
前記計時部が計時した経過時間を加算して延べ使用時間を更新する履歴更新部と、
前記履歴更新部により更新された延べ使用時間が、所定の閾値を超えたと判定した場合に、前記ガスセンサの交換をすべきであると判定する交換判定部と、
前記交換判定部が前記ガスセンサの交換をすべきであると判定すると、前記ガスセンサの交換の通知を行う通知部と
を備えることを特徴とするガス濃度計測装置。 - 前記ガスセンサが出力した前記計測対象のガスの濃度に応じた電気信号におけるピーク値及び信号積算値を記憶する記憶装置を備え、
前記ガス濃度計測部は、前記ガスセンサが出力した前記計測対象のガスの濃度に応じた電気信号の値が、前記記憶装置に記憶するピーク値の所定の閾値以下である場合に、前記記憶装置に記憶するピーク値及び前記ガスセンサが出力した前記計測対象のガスの濃度に応じた電気信号の値に基づいて、前記計測対象のガスの濃度を計測する
ことを特徴とする請求項1に記載のガス濃度計測装置。 - 前記履歴更新部で更新された延べ使用時間であるところの前記ガスセンサが外気に曝露された時間に応じた値の総和を、前記ガスセンサの交換の通知を行う所定の値で除算して得られる割合を、劣化の度合いとして算出する劣化度表示制御部を備え、
前記通知部は、前記劣化度表示制御部により算出された前記劣化の度合いを表示する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のガス濃度計測装置。 - 使用開始日時を記憶する記憶装置を備え、
前記交換判定部は、前記記憶装置に記憶する使用開始日時と前記履歴更新部により更新された延べ使用時間とに基づいて、前記ガスセンサの使用期間が所定の値を超えたと判定した場合に、前記ガスセンサの交換をすべきであると判定し、
前記通知部は、前記交換判定部が前記ガスセンサの交換をすべきであると判定すると、前記ガスセンサの交換の通知を行う
ことを特徴とする請求項1に記載のガス濃度計測装置。
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