JP6777735B2 - 交換可能なアルコールセンサーモジュール - Google Patents

Description

本発明は、呼気アルコール検査装置に使用される較正された交換可能なアルコールセンサーモジュールに関するものである。具体的には、本発明は、酒気検知装置の本体からアルコールセンサーモジュールを取り外すことが可能であり、かつ、呼気サンプルに基づいて「パーセント血液アルコール濃度」（％BAC: Blood Alcohol Concentration）の正確な算出のために、本体とは別に較正することが可能であり、その後に、呼気アルコールテスタに再インストールすることが可能なモジュールに関するものである。

本発明に係る呼吸アルコール検査装置は、飲酒検知装置または酒気検知装置とも呼ばれ（以下、酒気検知装置）、ポータブル（PBT: Portable Breath Testerまたはポータブルブ呼気検査装置）および固定式（コイン式またはそれに類似する装置）の両方を含むものである。

酒気検知装置の入手可能性および利用可能性は、専門的な使用（臨床、産業、医療または職場環境）および個人的な使用（一般消費者の領域）の両方において大幅に拡大しており、全ての酒気検知装置は定期的に再較正される必要があるため、市場拡大に伴い多くの障害が生じており、現在では、酒気検知装置は、シミュレーションシステムを使用して較正を行うことができる特定のサービスセンターに郵送または配送しなければならず、この較正期間中に酒気検知装置を使用者が利用できなくなってしまうため、市場が成長するにつれてサービスセンターに負担がかかってきている。本発明は、酒気検知装置を較正（または再較正）する方法を提供することによって、酒気検知装置の送料や手数料、またはサービスセンターでのメンテナンスに要する時間および費用を大幅に低減または削減すると共に、利用者によって失われた時間と有用性の改善をするものである。

典型的な飲酒検知装置は、主に、アルコールセンサ部品、信号処理ユニット（またはCPU）１５０、および結果を表示するためのディスプレイ１４０から構成される。従来、呼気アルコールセンサは、標準規格（調整済アルコール混合物）を使用して特定の較正点に適合するように較正され、信号処理ユニット（またはCPU）は較正点を用いて線形計算に基づいて血液アルコール濃度BAC（Blood Alcohol Concentration）を決定している。時間の経過と共に（一般に数百回の検知後）、全ての呼気アルコールセンサは、唾液、タバコの煙の残留物および食品粒子などの（これらに限定されるものではない）、望ましくない残留物および異物がセンサの内部に閉じ込められるようになるために、再較正が必要となる。現在の、サービスセンターによる酒気検知装置の較正システム（または再較正システム）は、較正が必要となった際に、消費者または利用者が酒気検知装置の販売業者に依頼することにより行われる。小売業者は、順番に、消費者に酒気検知装置を適切なサービスセンターの場所に発送するよう指示する。サービスセンターは酒気検知装置を受け取ると、調整済みアルコール混合物を使用して、標準規格に従って装置の再較正を行う。この再較正が完了すると、酒気検知装置はエンドユーザーに返送される。再較正のこの手続きは、パッケージの輸送および作業時間、取り扱いの点について時間と費用がかかり、利用者に対する利便性を失うものである。現在、１００以上の小売業者（オンラインおよびオフライン）および／または販売業者が顧客および消費者に酒気検知装置を販売しているが、従来の酒気検知装置の再較正を行うサービスセンターは１０以下である。この食い違いのために、酒気検知装置ユニットの販売の全体的な増加は、再較正（それぞれの酒気検知装置に必要であり、かつ定期的に必要である）が求められるサービスセンターの負担となっており、酒気検知装置の処理および配送の遅延がますます増大している。現在の再較正システムに起因する別の問題は、センサが実際には交換されず、残留物の蓄積をセンサからクリーニングまたは除去することができないことである。これにより、センサが複数回再較正されたとしても、残留物が経時的に蓄積するにつれて、全体的なセンサ性能を低下させる。

酒気検知装置を再較正に出す時に失われる時間および利便性のロスを軽減するために、一部の利用者は、複数の酒気検知装置を購入し、１つまたは複数の他の装置が再較正のためにサービスを受けている間に、少なくとも１つの酒気検知装置が使用可能な状態を保つようにしている。この種の一時しのぎの対策を実施するために予算の増額ができない消費者は、呼吸アルコール検査を一時的に停止したり、または、必要な再較正の基準を超え、過度に飲酒検査装置を使用することになっている（これにより、酒気検知装置は、ますます不正確な測定値を示すこととなる）。多くの場合、主に再較正を行うことの複雑さのために、利用者は酒気検知装置を使用しないことを選択する。再較正は、酒気検知装置の市場において絶対的な必要性があるものの、特に、正確性と継続的な使用が求められている職場、臨床、または他の専門的環境において、再較正は市場の急速な拡大に対する主な障害の１つとなっている。

このように、本発明は、利用者の時間と有用性のロスを実質的に削減することによって、酒気検知装置サービスセンターと利用者の両方にとって、大きな利益を望ましく提供するものであり、現在のサービスセンターシステムを下回る経費で効果的な解決策を導入しながら、サービスセンターの労働時間と配送の費用を削減するものである。
ＵＳ２０１４／０１８０５００ Ａ１公報 ＵＳ７，８４１，２２４ Ｂ２公報

したがって、本発明の目的は、利用者によって失われた時間と有用性のロスを削減または排除することによって市場の安全をサポートするために、従来の酒気検知装置の再較正方法を大幅に改善する代替品を提供することであると共に、工業用または臨床用の特定の酒気検知装置の需要に対応して市場を拡大することにある。本発明は、少なくともアルコールセンサと、センサ読取値を伝達するための酒気検知装置への電子リンクを提供するアダプタとから構成され、較正された（または較正可能な）アルコールセンサーモジュールを装備したものである。本発明の較正されたアルコールセンサーモジュールは、現在の再較正の方法と同等、または、より少ないコストで、はるかに効果的かつ効率的な解決策として、従来の酒気検知装置の再較正の代わりとなるものであり、または従来の酒気検知装置の再較正を回避するためのものであり、販売業者、小売業者、売り手、購入者および利用者によって利用可能なものである。

本発明に係るアルコールセンサーモジュールは、酒気検知装置の本体から取り外すことが可能であり、呼気サンプルに基づいて「血液アルコール濃度」（％BAC）の正確な計算のために個別に較正することが可能であり、その後に、呼気アルコール検査装置に再インストールすることが可能である。本発明の実施例によれば、センサーモジュールは、アルコールセンサおよびセンサ読取値を伝達するための酒気検知装置への電子リンクを提供するアダプタとからなる。本発明は、消費者および／または他の利用者に、酒気検知装置を再較正するためのより良い解決策を与えることによって、酒気検知装置の業界に著しい利益をもたらすものである。

本発明は、利用者の時間と有用性のロスを本質的に排除し、酒気検知装置サービスセンターの多くの作業時間および輸送費を削減するものである。本発明は、現在のサービスセンターシステムより下回るコストで、これらの大きな利点および解決策を、利用者および酒気検知装置サービスセンターの両方に提供するものである。本発明に係る較正された交換可能なアルコールセンサーモジュールは、再較正サービスの費用を超えないコスト（しばしばそれ以下）で、必要が生じた場合に利用者が新しいセンサーモジュールを購入することを可能にするものである。本発明に係る、新品または較正されたセンサーモジュールは、較正を必要とする古いセンサーモジュールを、利用者が手作業で交換できるようにするための簡単な説明書が添付されて出荷される。センサーモジュールは事前に較正されているため、利用者に対する出荷は、即時でかつ遅滞なく行われる。利用者は、酒気検知装置を購入する時に同時に、または古いセンサの再較正が必要な時は事前に、センサーモジュールを購入することが可能である。本発明に係るセンサーモジュールによる再較正の工程は、利用者が新しいセンサーモジュールと古いセンサーモジュールとを数秒間かけて交換するだけで済むので、酒気検知装置サービスセンターを利用する現在の較正システムよりも簡単かつ早いため、迅速に酒気検知装置を完全に機能する状態に戻すことが可能である。

本発明は、交換可能なセンサーモジュールが現在および将来の酒気検知装置（または他の呼気アルコール検査装置）と互換性があるため、すべての既存のおよび今後（将来）の酒気検知装置（または他の呼気アルコール検査装置）に適応できるものである。本発明の実施例によれば、交換可能なセンサーモジュールは、例えば、ポータブルレーダ探知器、ポータブルGPS装置、携帯電話、電子キー／キーチェーン装置などのデジタル表示装置であって、センサ読取値を処理する処理ユニットと％BAC読取値を表示できるディスプレイ（例えば、デジタルLEDディスプレイ）を有する装置であれば、様々な他のポータブル電子機器に最小限の変更を加えることにより使用することが可能である。

本発明に係る実施例によれば、酒気検知装置の使用者（本発明に係る酒気検知装置と互換性を有する酒気検知装置の一般消費者、所有者、操作者）は、酒気検知装置のセンサが再較正を必要とするときに、関係する全ての者にとって、最小の費用と時間のロスなく古いセンサーモジュールを交換するために、新しいセンサーモジュールを購入するか又は入手することが可能となる。

従来の再較正システムおよび手順は、複数の組織間の、複雑な作業および／または通信を必要とするものであった。一般的には、使用者（本発明に係る酒気検知装置の、一般消費者、所有者、操作者）は、酒気検知装置が再較正の必要があることを報告するために、酒気検知装置を購入した販売業者に連絡をしている。現在は、酒気検知装置の小売業者の多くは再較正を行うことができないため、小売業者は利用者から再較正が必要な酒気検知装置を受け取り、酒気検知装置サービスセンターにまとめて配送するか、または、再較正が必要な酒気検知装置を、サービスセンターに直接送付するよう利用者に案内を行っている。サービスセンターが再較正を必要とする酒気検知装置を受け取ると、再較正された酒気検知装置の処理および配送時のエラーを最小限に抑えるために、領収書、配送品、顧客および小売業者（供給業者）データの詳細な記録を保存し、管理する必要が生じる。更に、この問題（課題）は、利用者の置かれている実情に直面していない複数の関係者（例えば、一回の再較正は、小売業者、販売業者、サービスセンターおよび利用者が関わる可能性がある）が関与しているために、発生する可能性のある問題を解決するのが複雑（困難）になる。再較正は避けられず、かつ定期的に行う必要があるため、各再較正に伴う複数の通信、取引、記録保管、処理および配送が伴い、酒気検知装置市場では、遅延や費用の着実な増加など様々な問題が生じている

本発明は、交換可能なセンサーモジュールを、小売業者および／または流通業者がストックしておくという共通の小売業務によって、較正された酒気検知装置の記録保持、処理および配送の必要性を完全に無くし、現在の再較正システムおよび方法論に付随する前述の多くの問題を解決するものである。遅延や費用など、現在の再較正システムに関連する問題は、本発明によって大幅に低減され、更には排除（回避）することも可能である。全ての酒気検知装置サービスセンターは、主に酒気検知装置の販売業者または小売業者として機能しており、これらの事業の中で、サービスセンター部分は、一般的に、販売業者または小売業者に多額の収入をもたらすものではなく、しばしば収益の損失を生み出している。本発明は、これらのサービスセンターの運用上の負担を大幅に軽減するか、または、サービスセンターの必要性を完全に排除することを目的としている。更に、流通業者、小売業者、および利用者間の取引を効果的に「小売のみ」の販売経路へと合理化することにより、酒気検知装置の市場をより効率的かつ継続的に成長させることを可能とするものである。本発明の較正された交換可能なセンサーモジュールは、酒気検知装置の取引に関与する全ての関係者にとって利用が可能となり、これにより、多くの場合、利用者が酒気検知装置の再較正に必要となるのは、単一の業者と単一の取引（販売）のみとなる。

本発明の更なる目的は、較正された交換可能な呼気アルコールセンサーモジュールの取扱・取り付け・取り外しのために、一般的な消費者に簡単で直接的な説明を提供し、これらの操作が容易に実行されることを可能にすることである。

また、本発明の更なる他の目的は、処理ユニットと％BAC読取値を示すことができるディスプレイ（例えば、デジタルLEDディスプレイ）とを備える広範な他の携帯電子機器に、追加の呼気アルコール検知機能を提供することである。最小限の変更で、本発明に係る装置は、ポータブルレーダ検出器、ポータブルGPS装置、携帯電話、電子キー／キーチェーン装置などのような携帯電子装置に組み込むことが可能である。

本発明に係る実施例によれば、酒気検知装置と共に使用するための交換可能なアルコールセンサーモジュールが提供される。アルコールセンサは、呼気サンプルの中から検出されたアルコールの量に比例する電流を派生供給するように調整（較正）される。アダプタは、交換可能なセンサーモジュールを酒気検知装置に取外し可能に接続され、アルコールセンサによって派生させた電流を処理のために酒気検知装置の処理装置に送信する。酒気検知装置の処理装置は、電流を測定し、測定された電流に基づいて呼気サンプルの血中アルコール濃度を算出処理する。アルコールセンサとアダプタは、酒気検知装置に使用する交換可能なアルコールセンサーモジュールを提供するために、プリント回路基板上に取り付けられる。

本発明に係る実施例によれば、前述の交換可能なアルコールセンサーモジュールは、酒気検知装置内に設置されている所定回数使用後に交換可能なアルコールセンサーモジュールと交換するために、酒気検知装置内に配備することが可能である。

本発明に係る実施例によれば、前述の交換可能なアルコールセンサーモジュールには、呼気サンプルを受け入れてアルコールセンサに送るための、呼気サンプリングチューブが装備されている。

本発明に係る実施例によれば、前述の交換可能なアルコールセンサーモジュールは、酒気検知装置内に配備される前に個々に較正される。

本発明に係る実施例によれば、前述の交換可能なアルコールセンサーモジュールは、アルコールセンサの再較正が必要であるという判定に応じて、新しい交換可能なセンサーモジュールと交換される。

本発明に係る実施例によれば、前述の酒気検知装置は、携帯型の酒気検知装置、コイン式の酒気検知装置、キーチェーン式酒気検知装置、または、自動車のイグニッション式酒気検知装置のいずれかからなる。

本発明に係る実施例によれば、前述の交換可能なアルコールセンサーモジュールは、燃料電池センサから構成される。

本発明に係る実施例によれば、酒気検知装置に使用する交換可能なアルコールセンサーモジュールが提供される。アルコールセンサは、呼気サンプルから検出されたアルコールの量に基づいて抵抗率が変化するように較正されている。アダプタは、交換可能なセンサーモジュールを酒気検知装置に取り外し可能に接続するものであり、アルコールセンサの抵抗の変化を、酒気検知装置の処理装置に処理のために送信する。酒気検知装置の処理装置は、アルコールセンサの抵抗率の変化に基づいて呼気サンプルの血中アルコール濃度を算出する。アルコールセンサとアダプタは、酒気検知装置に使用する交換可能なアルコールセンサーモジュールを提供するために、プリント回路基板上に取り付けられる。

本発明に係る実施例によれば、前述の交換可能なアルコールセンサーモジュールは、所定の回数使用された後に、酒気検知装置内の既存の交換可能なアルコールセンサーモジュールと交換するために、酒気検知装置内に取り付け可能である。

本発明に係る実施例によれば、前述のアルコールセンサは、アルコールセンサの抵抗率の変化に基づいて電流を提供する。酒気検知装置の処理装置は、呼気サンプルの血中アルコール濃度を算出するために、電流に基づいてアルコールセンサの導電率の変化を測定する。

本発明に係る実施例によれば、前述の交換可能なアルコールセンサーモジュールのアルコールセンサは、半導体センサから構成されている。

本発明に係る実施例によれば、前述の交換可能なアルコールセンサーモジュールは、半導体センサを所定の温度まで温めるための加熱ユニットを備えている。

本発明に係る実施例によれば、前述の半導体センサは、酒気検知装置の加熱ユニットによって、所定の温度まで温められる。

本発明に係る実施例によれば、酒気検知装置は、処理装置と、交換可能なアルコールセンサーモジュールと、ディスプレイと、ハウジングとからなる。交換可能なアルコールセンサのアルコールセンサは、呼吸サンプル中から検出されるアルコールの量に比例する電流を提供するように較正される。アダプタは、交換可能なセンサーモジュールを酒気検知装置に取外し可能に接続するものであり、アルコールセンサによって生成された電流を処理装置に送信して処理させる。アルコールセンサおよびアダプタは、交換可能なアルコールセンサーモジュールを提供するためにプリント回路基板上に取り付けられる。処理装置は、電流を測定し、アルコールセンサによって測定された電流に基づいて呼気サンプルの血中アルコール濃度を処理計算する。アルコール濃度の計算結果がディスプレイに表示される。処理装置、交換可能なアルコールセンサーモジュール、およびディスプレイは、酒気検知装置を形成するためにハウジング内に収容される。

本発明に係る実施例によれば、酒気検知装置は、処理装置と、交換可能なアルコールセンサーモジュールと、ディスプレイと、ハウジングとからなる。アルコールセンサは、呼気サンプルから検出されたアルコールの量によって抵抗率が変化するように調整（較正）されている。アダプタは、交換可能なセンサーモジュールを酒気検知装置に取り外し可能に接続するものであり、アルコールセンサの抵抗の変化を、酒気検知装置の処理装置に処理のために送信する。アルコールセンサおよびアダプタは、交換可能なセンサーモジュールを提供するためにプリント回路基板上に取り付けられる。処理装置は、アルコールセンサの抵抗率の変化に基づいて呼気サンプルの血中アルコール濃度を算出処理する。アルコール濃度の計算結果はディスプレイに表示される。処理装置、交換可能なアルコールセンサーモジュール、およびディスプレイは、酒気検知装置を構成（提供）するためにハウジング内に収容される。

本発明の、他の様々な利点や特徴は、以下の詳細な説明から容易に明らかになるものであり、特に、新規の特徴については、添付の特許請求の範囲で指摘されることになる。

以下の詳細な説明は、例として挙げられているものであり、これにより特許請求の範囲で請求した発明は限定されるものではなく、添付図面を参照することにより、より良く理解されるものである：

図１は、本発明の実施例による、較正された交換可能なアルコールセンサーモジュールを組み込んだ酒気検知装置ユニットを示す図である；

図２は、本発明の実施例による、較正された交換可能なアルコールセンサーモジュールを示す図である；

図３は、本発明の実施例による、呼気サンプリングチューブに取り付けられた、較正された交換可能なアルコールセンサーモジュールを示す図である；

図４は、本発明の実施例による、センサーモジュールの主要回路を示す図である；

図５は、本発明の実施例による、較正されたアルコールセンサーモジュールを組み込んだ酒気検知装置のブロック図である；

図６Ａ乃至図６Ｄは、本発明の他の実施例による、コイン式酒気検知装置に組み込まれた、較正された交換可能なアルコールセンサーモジュールの図である。；

図７Ａ乃至図７Ｃは、本発明による、自動車のイグニッション式酒気検知装置に組み込まれた、較正された交換可能なアルコールセンサーモジュールの図である；そして

図８Ａ乃至図８Ｃは、本発明の実施例による、キーチェーン式酒気検知装置に組み込まれた、較正された交換可能なアルコールセンサーモジュールの図である。

現在の再較正方法に関する上述の問題を解消するために、本発明のセンサーモジュール６０は、図１に示すように、幅広い種類の酒気検知装置１００に適合するように構成されている。酒気検知装置１００は、本発明に係る較正呼気アルコールセンサーモジュール６０の設置および取り外しの両方のために、容易にアクセス可能なコンパートメント１１０に合わせて、新たに製造または改良することが可能である。本発明の実施例によれば、アクセス可能なコンパートメント１１０は、センサーモジュールを酒気検知装置１００の本体（例えば取付け穴または係止部１２０）に取付けて固定する機構を備え、酒気検知装置１００をセンサーモジュール６０のアダプタ３０に電子的に接続するインターフェース４０を備え、また、一旦、酒気検知装置１００の本体の中にセンサーモジュール６０が固定されたら、それを囲み込むためのカバーまたはフェースプレート５０を備える。さらに、図１および図３に示すように、呼気サンプリングチューブ２０は、呼気アルコールセンサ１１が適切に機能するように、呼気サンプリングチューブ２０を必要としている酒気検知装置１００のために、センサーモジュール６０に取り付けることが出来る。適合性および利便性の問題として、避けることのできない多様性、および／または、呼気サンプリングチューブを使用しないタイプにまで渡る様々な酒気検知装置１００があるため、本発明においては、センサーモジュール６０および呼気サンプリングチューブ２０を別個の構成要素として説明している。しかしながら、「較正された交換可能なアルコールセンサーモジュール」または「センサーモジュール」６０は、呼気サンプリングチューブ２０が取付けられているもの、または取り付けられていないもの、及び、加熱ユニット１３を備えているもの、または備えていないものについても言及している。

次に、図２乃至図５においては、本発明に係る実施例によるセンサーモジュール６０が示されており、プリント回路基板（PCB）１０と、アルコールセンサ１１と、センサーモジュールを酒気検知装置１００に電気的／電子的に接続するためのアダプタ３０とを備えた構成である。センサーモジュール６０のアダプタ３０は、アルコールセンサ１１からのセンサ読取値を酒気検知装置１００に伝達する。図３および図４に示されている本発明に係る実施例によれば、センサーモジュール６０は、加熱ユニット１３および／または呼気サンプリングチューブ２０を追加的に備えることも可能である。

本発明の例示的な実施形態によれば、センサーモジュール６０のアルコールセンサ１１の回路は、変化するアルコール濃度のレベルに対応して、導電率の変化を検出するように作動させることが可能である。アルコールセンサ１１は、燃料電池センサ、半導体センサ等から構成することが可能である。例えば、燃料電池センサは、２つの白金電極の間に多孔性の酸性電解質を備えるものである。呼気サンプルの燃料電池の通過に伴い、白金は呼気サンプル中のアルコールを酸化することにより、酢酸と陽子および電子を生成する。電流を提供するために、アルコールセンサ１１の白金電極から電子が流れて電流が発生し、電流はアルコールセンサ１１のアダプタ３０を介して酒気検知装置１００の信号処理ユニット１５０（＝processor 処理装置）に送信される。アルコールセンサ１１によって生成される電流は、アルコールセンサ１１によって酸化される呼気サンプル中のアルコールの量に比例する。酒気検知装置１００の処理装置または信号処理ユニット１５０は、電流を測定し、血液アルコール濃度BAC（Blood Alcohol Concentration）を算出する。酒気検知装置のディスプレイ１４０は、計算された血液アルコール濃度BAC（Blood Alcohol Concentration）を表示する。

半導体センサは、一般に、金属酸化物、例えば酸化スズから形成される。検出サンプルがなくても、半導体センサに電圧が印加されると、微量の出力電流が生じる。しかし、呼気サンプルからのアルコール、すなわちエタノール分子が金属酸化物と接触すると、それは金属酸化物の抵抗率を変化させ、それによって半導体センサから出力される電流は変化することになる。すなわち、エタノール分子が半導体センサの金属酸化物と接触すると、化学反応により半導体センサの抵抗率が変化する。半導体センサは、呼気サンプルによって生じる抵抗率の変化を測定している。これら抵抗率の変化は、出力電流に変化を生じさせ、それにより、半導体による酒気検知装置は、抵抗率の変化または電流の変化を測定することで血液アルコール濃度BACを算出／推定することが可能となる。

半導体センサによるアルコールセンサ１１では、正確な測定値を提供するために、望ましくは使用前に所定の温度まで加温しておく必要がある。このようなアルコールセンサ１１を装備したこれらの酒気検知装置１００では、アルコールセンサ１１を温める任意の加熱ユニット１３をセンサーモジュール６０に付加することが可能となっているか、または、アルコールセンサ１１を加温するための任意の加熱器１７０を酒気検知装置１００に装備しておくことも可能である。アダプタ３０は、データおよび測定値を酒気検知装置１００に伝達する。

次に、図４に示す本発明に係る実施例によれば、センサーモジュール６０から酒気検知装置の処理装置または信号処理ユニット１５０への信号は、アダプタ３０を介して送信される。アダプタ３０は、センサーモジュールを酒気検知装置１００に接続するものであり、もしくは、図１に示すように、アダプタ３０は、ケーブル４０を介してセンサーモジュールを酒気検知装置１００に接続するものである。本発明の実施例によれば、センサーモジュール６０は、蓄積した残留物や再較正を必要とする他の問題という酒気検知装置１００の要素の全て包含することが可能である。これにより、本発明においては、特許請求の範囲に係る本発明のセンサーモジュール６０を単に交換するだけで、「新品」の酒気検知装置１００と同等に正確であり、新品と同等に機能する酒気検知装置１００を効果的に提供することが可能となる。

酒気検知装置が不正確となる主な原因はセンサ汚染であり、これは唾液、タバコ煙、食品粒子などのセンサ汚染物質の蓄積によるものである。この汚染物質の蓄積は、センサの不正確さを引き起こすだけでなく、残留物を簡単には除去することができないので、センサ１１の全体的な寿命を縮める原因ともなるものである。これは、センサが再較正または調整されたとしても、新品のセンサ１１ほど効率的または正確ではないことを意味する。また、呼気サンプリングチューブ２０内に蓄積された汚染物質も呼気アルコールセンサ１１の機能および精度に影響を及ぼす可能性があるが、センサ汚染と比較するとその程度は低いものである。

本発明の実施例によれば、呼気サンプリングチューブ２０は、図１および図３に示すように、センサーモジュール６０に取り付けられる。呼気サンプリングチューブ２０は、アルコールセンサ１１の上に直接取付けることも可能であり、アルコールセンサ１１は、呼気サンプルからのアルコール測定値を処理することが可能となる。

本発明の実施例によれば、図１および図３に示すように、呼気サンプリングチューブ２０は、吹き出された空気が通過する長い円筒形チューブ２１と、マウスピーススロット２７を備えており、湾曲部２５を介してアルコールセンサ１１に向けて呼気を導く構造となっている。呼気サンプリングチューブ２０は、長い円筒形の湾曲したチューブとして示されているが、異なるタイプの酒気検知装置に対応するための任意の形状または長さとすることが可能であり、望ましい。

本発明の実施例において、図１は、較正された交換可能な呼気アルコールセンサーモジュール６０を、適合する酒気検知装置１００の内部にどのように設置することが可能であるかを示す図である。酒気検知装置１００の呼気サンプリングチューブ２０は、センサーモジュール６０のセンサ１１に接続される。 呼気サンプリングチューブ２０は、係合部２９を備えており、酒気検知装置１００は、酒気検知装置１００のアクセス可能なコンパートメント１１０にセンサーモジュール６０を固定するための係止部１２０を備えている。図１には、ケーブル４０が、アダプタ３０を介してセンサーモジュール６０を酒気検知装置の信号処理ユニット１５０に接続するために図示されているが、アダプタ３０は、センサーモジュール６０を直接、酒気検知装置の信号処理ユニット１５０に接続させることも可能である。係合部２９および係止部１２０は、ねじ、ピンまたは他の既存の締結手段を用いて固定することが可能である。また、酒気検知装置１００は、センサーモジュール６０の設置後に、センサーモジュール６０を囲み込み、酒気検知装置１００と一致した外観を維持するためのカバー５０を装備するものである。

通常は、需要者は酒気検知装置１００を、仕事（例えば、警察官が酒気帯び検査に使用することが可能である）、臨床研究、個人的使用などのために購入する。多数回の繰返し使用の後、酒気検知装置１００は、一般的に残留物の蓄積および／または前述した他の問題のために再較正が必要となる。酒気検知装置１００が再較正を必要とする場合、消費者は小売業者に連絡し、小売業者は、消費者を適切なサービスセンターに案内する。消費者は、酒気検知装置１００をサービスセンターに郵送する。サービスセンターは、酒気検知装置１００を受け取ると、例えばシミュレーションシステム等を使用して酒気検知装置を較正し、再較正された酒気検知装置を消費者に返送する。これにより、消費者に酒気検知装置１００を使用してBACの算出または測定を可能にしている。

通常は、酒気検知装置１００は、２００〜３００回（前述の要因によって異なる）の使用後に再較正が必要となる。別の方法としては、酒気検知装置１００のアルコールセンサーモジュール６０または信号処理ユニット１５０は、呼気アルコールセンサ１１が再較正を必要とするかどうかを判断するために、定期的にまたは操作者の要望に応じてテストを行うことが可能である（これは、酒気検知装置１００のハウジング１０５上のボタンを押すことによる）。酒気検知装置１００の再較正が必要である場合には、消費者は、本発明に係る較正されたセンサーモジュール６０を購入することが可能である。一方、消費者は、電話またはインターネットにより較正されたセンサーモジュール６０を購入することも可能であり、新しい較正されたセンサーモジュール６０は、小売業社から消費者に出荷される。消費者は、新しい較正されたセンサーモジュール６０を酒気検知装置１００に設置することにより、酒気検知装置１００を使用してBACを算出または測定することが可能となる。消費者は、既存の交換可能なセンサーモジュールと交換するために、新しい較正されたセンサーモジュール６０を予め購入しておくことも可能であって、望ましく、それによれば、酒気検知装置１００の稼働の停止時間を排除することが可能となる。

消費者は、酒気検知装置１００と共に、追加的に新品の較正されたセンサーモジュール６０を購入することが可能であることが望ましい。また、消費者は、酒気検知装置１００の購入後で、酒気検知装置１００の較正が必要となる前に、新しい較正センサーモジュール６０を購入しておくことも可能である。 酒気検知装置１００の再較正が必要となった際に、新しい較正されたセンサーモジュール６０を消費者が酒気検知装置１００に装着することにより、消費者はその酒気検知装置１００を使用してBACを算出または測定することができる。

例えば、呼気サンプリングチューブを装備していない酒気検知装置、および／または、ケーブル４０を装備していない酒気検知装置のような異なる種類の酒気検知装置１００にあっては、設置手順は様々に変化するものであることが望ましい。消費者は、図１に示すように、酒気検知装置１００に、較正されたアルコールセンサーモジュール６０を配設するために、呼気サンプリングチューブ２０およびケーブル４０の装備された本発明で例示された酒気検知装置１００を配備しておくことが可能である。使用者は、平らで鋭利な道具を使用して、酒気検知装置１００の上部のカバー５０を慎重に開き、呼気サンプリングチューブ２０を持ち上げてアルコールセンサーモジュール６０にアクセス（到達）することが可能である。次に、使用者は、呼気サンプリングチューブ２０を取り外し、それから、酒気検知装置１００の本体からケーブル４０を取り外さないように注意しながら、アルコールセンサーモジュール６０を酒気検知装置１００の本体から注意深く持ち上げる。ケーブル４０は、アルコールセンサーモジュール６０の下に設けられたアダプタ３０またはアダプタのスロットから取り外される。特定のタイプの酒気検知装置はケーブル４０を必要とせず、アダプタはケーブル４０無しで酒気検知装置に直接接続することも可能であり、望ましい。ケーブル４０は、新しいアルコールセンサーモジュール６０に差し込まれ、アルコールセンサーモジュール６０は、酒気検知装置の元の位置に戻される。呼気サンプリングチューブ２０は、その後、アルコールセンサーモジュール６０に直接再設置され、カバー５０は酒気検知装置１００の本体の上部に再装着される。

詳述された請求に係る本発明は、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、様々な変更を加えることが可能であることは、当業者にとって明らかなものである。そのような全ての変更は、以下の請求項の範囲に含まれるものである。例えば、図１においては、係合部２９・係止部１２０およびカバー５０のような構成要素について、明確に定義された位置関係を示しているが、これは、酒気検知装置１００が多くの異なるスタイル及び形状で製造されるために、本発明に係る較正されたセンサーモジュール６０がどのように特定の酒気検知装置の内部に設置されるのか（または較正されたセンサーモジュール６０の特定の酒気検知装置へ取り付け）を、簡潔に示すための例示にすぎない。当然のことながら、本発明に係る特許請求の範囲は、図１に例示された酒気検知装置１００に限定されるものではなく、取り付け方法、または詳細な設置方法／取り外し手順等においても、図１に示された酒気検知装置１００に限定されるものではない。携帯型の酒気検知装置、コイン式の酒気検知装置（図６Ａ〜図６Ｄ）、キーチェーン式酒気検知装置（図８Ａ〜図８Ｃ）、または、自動車のイグニッション式の酒気検知装置（図７Ａ〜図７Ｃ）等を含むものである。本発明に係る、交換可能な呼気アルコールセンサーモジュール６０は、上記のような様々な種類の酒気検知装置の全てにおいて使用することが意図されているものである。

Claims (12)

1. 酒気検知装置１００に使用される交換可能なアルコールセンサーモジュール６０は、以下から成る：
   呼気サンプルの中から検出されたアルコールの量に比例する電流を供給するように較正されているアルコールセンサ１１；
   交換可能なセンサーモジュール６０を酒気検知装置１００に取外し可能に接続するものであって、アルコールセンサ１１によって生成された電流を、酒気検知装置１００の処理装置１５０に送信して処理させ、処理装置１５０が、電流を測定し、測定された電流に基づいて呼気サンプルの血中アルコール濃度を計算する、ためのアダプタ３０；
   アルコールセンサ１１及びアダプタ３０を取り付けるプリント回路基板１０；および
   前記プリント回路基板１０と前記アルコールセンサ１１と前記アダプタ３０とからなる交換可能なアルコールセンサーモジュール６０は、所定の回数使用された酒気検知装置１００内の既存の交換可能なアルコールセンサーモジュール６０を再較正することなく交換するために、酒気検知装置１００内に設置される。
2. 酒気検知装置１００に使用される交換可能なアルコールセンサーモジュール６０は、以下から成る：
   呼気サンプルの中から検出されたアルコールの量に基づいて抵抗率が変化するように較正されているアルコールセンサ１１；
   交換可能なセンサーモジュール６０を酒気検知装置１００に取り外し可能に接続するものであって、アルコールセンサ１１の抵抗率の変化を酒気検知装置１００の処理装置１５０に送信し、処理装置１５０が、アルコールセンサ１１の抵抗率の変化に基づいて呼気サンプルの血中アルコール濃度を算出する、ためのアダプタ３０；
   アルコールセンサ１１及びアダプタ３０を取り付けるプリント回路基板１０；および
   前記プリント回路基板１０と前記アルコールセンサ１１と前記アダプタ３０とからなる交換可能なアルコールセンサーモジュール６０は、所定の回数使用された酒気検知装置１００内の既存の交換可能なアルコールセンサーモジュール６０を再較正することなく交換するために、酒気検知装置１００内に設置される。
3. 前記交換可能なアルコールセンサーモジュール６０は、アルコールセンサ１１の再較正が必要であるという判断に応じて、新しい交換可能なセンサーモジュール６０と交換されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交換可能なアルコールセンサーモジュール。
4. 前記交換可能なアルコールセンサーモジュール６０は、携帯型の酒気検知装置、コイン式の酒気検知装置、キーチェーン式酒気検知装置、または、自動車のイグニッション式酒気検知装置のいずれかからなる酒気検知装置１００であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交換可能なアルコールセンサーモジュール。
5. 処理装置１５０、アルコール濃度の算出結果を表示するディスプレイ１４０、および、処理装置１５０、交換可能なアルコールセンサーモジュール６０、ディスプレイ１４０、を収納するハウジング１０５、から構成される前記請求項１または請求項２に記載の交換可能なアルコールセンサーモジュール６０を含む酒気検知装置１００。
6. 前記酒気検知装置１００は、呼気サンプルを受けてアルコールセンサに向かわせるための、呼気サンプリングチューブを更に装備していることを特徴とする前記請求項５に記載の酒気検知装置１００。
7. 前記アルコールセンサ１１は、酒気検知装置に取り付ける前に予め較正されていることを特徴とする請求項１乃至請求項２または請求項５に記載のアルコールセンサ。
8. 前記アルコールセンサ１１は、燃料電池センサ１１からなることを特徴とする請求項１または５に記載のアルコールセンサ。
9. 前記アルコールセンサーモジュール６０において、アルコールセンサ１１がアルコールセンサの抵抗率の変化に基づいて電流を供給し、処理装置は、呼気サンプルの血中アルコール濃度を計算するために、電流に基づいてアルコールセンサが検出する導電率の変化を測定することを特徴とする請求項２または５に記載のアルコールセンサーモジュール。
10. 前記アルコールセンサ１１は、半導体センサ１１からなることを特徴とする請求項２または請求項５に記載のアルコールセンサ。
11. 前記交換可能なアルコールセンサーモジュール６０は、半導体センサを所定の温度まで温めるための加熱ユニット１３を更に備えていることを特徴とする請求項２または請求項５に記載の交換可能なアルコールセンサーモジュール。
12. 前記交換可能なアルコールセンサーモジュール６０は、酒気検知装置１００の加熱ユニット１７０により、半導体センサ１１が所定の温度まで温められる構成であることを特徴とする請求項２または請求項５に記載の交換可能なアルコールセンサーモジュール。
    

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