JPH0650918A - 飲酒状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルコールセンサ作動初期から正確にアルコ
ール濃度の測定を行う。 【構成】 検出室９の中央に設けられた開閉可能なシャ
ッター１６により第一検出室９ａ、第二検出室９ｂを形
成し、アルコール濃度測定時はシャッターを閉じて２室
内の雰囲気を隔離し、非測定時はシャッターを開けて２
室内の雰囲気を同一にする。ドライバの呼気が流入する
第一検出室９ａ内に第一センサ２ａが、アルコール濃度
測定時シャッターにより雰囲気が隔離される第二検出室
９ｂに第二センサ２ｂが配置される。そして第一センサ
２ａのドリフト出力を第二センサ２ｂのドリフト出力で
相殺するようにブリッジ回路を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドライバの飲酒状態を
検出する装置に関する。詳しくは、自動車等車両に搭載
され、ドライバ呼気中のアルコール濃度を測定し、ドラ
イバの飲酒状態を検出する装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来から、飲酒運転を未然に防止する飲酒
運転防止装置が多数考案されている。一般的に飲酒運転
防止装置には、ドライバの飲酒状態を検出するために飲
酒状態検出装置が用いられており、この飲酒状態検出装
置を用いた飲酒運転防止装置として例えば実開昭５８−
６８４３５号公報に示されるものがある。

【０００３】この飲酒運転防止装置を図１６、図１７に
基づいて説明する。図１６は飲酒運転防止装置の概略説
明図であり、図１７はフローチャートである。 飲酒運
転防止装置は、ドライバの飲酒検査を行い、ドライバに
飲酒が認められないと判断された時のみエンジンの始動
ロックを解除し、それ以外の場合にはエンジンの始動ロ
ックをロックして飲酒運転を未然に防止するものであ
る。

【０００４】図１６において、２０１は筒体で一端開口
が呼気を吹き込むための呼気吹き込み口となっている。
２１２は筒体２０１の呼気吹き込み口を開閉する蓋、２
０７は蓋２１２の開閉を検出するスイッチである。そし
て、蓋２１２の開閉の信号はスイッチ２０７からマイク
ロコンピュータ２０４に入力される。

【０００５】エンジン２１０の始動ロック及び解除の制
御はマイクロコンピュータ２０４で行う。ドライバの呼
気中におけるアルコール濃度の検出は筒体２０１に連結
されたアルコールセンサ２０２により行う。飲酒検査は
蓋２１２が開けられ、それをスイッチ２０７により検出
し、アルコールセンサ２０２を作動させて行う。

【０００６】筒体２０１内には総量センサ２２０が配置
されており、ドライバの呼気により風車２２１を回転
し、風車２２１に連結された発電部２２２を発電させる
ことにより、筒体２０１に吹き込まれた呼気の総量を検
出する。

【０００７】エンジン２１０の始動ロック及び解除の制
御は、呼気の総量及び呼気中のアルコール濃度により行
う。呼気の総量が飲酒検査に充分な一定量以上で、呼気
中のアルコール濃度が所定値以下の時のみ、マイクロコ
ンピュータ２０４はドライバが飲酒状態ではないと判断
し、エンジン２１０の始動ロックを解除する。

【０００８】イグニッションスイッチ２３０はマイクロ
コンピュータ２０４に接続されており、飲酒検査時点か
らイグニッションスイッチ２３０をオンする時点までの
時間的遅れを考慮して、ドライバが飲酒していないと判
断した場合には、５分間エンジン２１０の始動ロックを
解除する。

【０００９】上述した飲酒運転防止装置の作動を図１
６、図１７を基に説明する。まず、蓋２１２の開閉の信
号がスイッチ２０７からマイクロコンピュータ２０４に
入力され、飲酒検査が開始される。ステップ３０１でド
ライバが呼気を筒体２０１に吹き込んで風車２２１を回
転させることにより呼気の総量を検出する。呼気の総量
が一定量以下の場合はステップ３０５でエンジン２１０
の始動ロックを解除しない。すなわち始動ロックをロッ
クのままの状態とする。呼気の総量が一定量以上の場合
はステップ３０２でドライバ呼気中のアルコール濃度を
測定し、ドライバの飲酒状態を検出する。そしてドライ
バが飲酒状態であると判断した場合には、ステップ３０
５でエンジン２１０の始動ロックを解除しない。ドライ
バが飲酒状態にないと判断した場合には、ステップ３０
３でイグニッションスイッチ２３０のオン、オフを判断
し、オンの時にはステップ３０４でエンジン始動ロック
が解除し、セルモーターをオンにする。オフの時にはス
テップ３０５でエンジン２１０の始動ロックを解除しな
い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、呼
気を吹き込む時点でアルコールセンサ１０２をオンに
し、呼気中に含まれるアルコール濃度を検出している
が、下記に示す問題が発生する。

【００１１】一般的にアルコールセンサとしては半導体
アルコールセンサが使用される。図１８に示すように半
導体アルコールセンサは、酸化錫（ＳｎＯ２）等の半導
体１３１の内部に貴金属コイル１３２を配置した構造で
あり、半導体１３１を貴金属コイル１３２で暖め、熱的
に安定した状態でアルコール濃度を測定するようになっ
ている。このためアルコールセンサをオンにした直後は
熱的に不安定であり、かつアルコールセンサがオフの間
に半導体に付着した水分や有機物が揮発するため、図１
９に示すように本来測定したい呼気アルコール出力Ａの
数倍の初期ドリフト出力Ｂが数１０秒〜数分現れる。

【００１２】よって、アルコールセンサ作動初期には、
呼気中のアルコール濃度を正確に測定するのは不可能で
あるという問題点がある。また、これを避けるために、
常時アルコールセンサをオン状態とすることも考えられ
るが、この場合にはエンジンがオフの時でも、常時アル
コールセンサに電力を供給することにより、バッテリー
の負担が大きく、場合によってはバッテリー上がりを招
くという問題点がある。

【００１３】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、本発明が解決しようとする課題
は、アルコールセンサ作動時、ドライバ呼気中のアルコ
ール濃度を直接検出するセンサのドリフト出力を、ドラ
イバ呼気中のアルコールを直接検出しないセンサのドリ
フト出力で相殺することにより、呼気中のアルコール濃
度のみを検出し、常時アルコールセンサに電力を供給す
ることなく、アルコールセンサ作動初期にも、正確なア
ルコール濃度の測定を行うこにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため本発明の飲酒状態検出装置は、次の手段をとる。理
解の便宜のため図１の符号を附して説明する。すなわ
ち、ドライバの乗車を検出する乗車検出手段２１と、ド
ライバ呼気中のアルコール濃度を検出するアルコール濃
度検出手段２３と、前記乗車検出手段２１によりドライ
バの乗車が検出された場合に、前記アルコール濃度検出
手段２３に電力を供給する電力供給手段２２と、前記ア
ルコール濃度検出手段２３からの検出値に基づいてドラ
イバの飲酒状態を判定する判定手段２７とを有する飲酒
状態検出装置において、前記アルコール濃度検出手段２
３は、アルコール濃度測定時にドライバ呼気がかかるよ
うに配置され、前記ドライバ呼気中のアルコール濃度を
測定し、この濃度度合いを信号として出力する第一セン
サ２４と、前記アルコール濃度測定時はドライバ呼気が
かからないように、且つ前記アルコール濃度測定時以外
は前記第一センサ２４と同一雰囲気中に配置され、前記
アルコール濃度測定時にその位置でのアルコール濃度を
測定し、この濃度度合いを信号として第二センサ２５
と、前記第一センサ２４の出力と前記第二センサ２５の
出力の差を演算し、前記アルコール濃度検出手段２３の
検出値として出力する演算器２６とを有することを特徴
とする。

【００１５】

【作用】上記手段により、乗車検出手段２１がドライバ
の乗車を検出し、電力供給手段２２によりアルコール濃
度検出手段２３に電力が供給される。アルコール濃度測
定時は、第一センサ２４はドライバの呼気がかかる状態
にあり、第二センサ２５はドライバの呼気がかからない
状態にある。よって、アルコール濃度検出手段２３に電
力が供給されると、第一センサ２４はドリフト出力およ
びドライバ呼気中のアルコール濃度による出力を電気信
号として出力する。また、第二センサ２５はドリフト出
力のみを電気信号として出力する。演算器２６は第一セ
ンサ２４の出力から第二センサ２５の出力を引いた値を
アルコール濃度検出手段２３の検出値として出力する。
よって、演算器２６から出力されるドリフト出力は、ド
ライバ呼気中のアルコール濃度による出力に対して極め
て小さくなり、ドリフト出力がドライバ呼気中のアルコ
ール濃度の検出に与える影響は極めて小さくなる。この
演算器２６から出力される検出値に基づき判定手段２７
がドライバの飲酒状態を判定する。

【００１６】

【実施例】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転
防止装置について図２乃至図１５を基に説明する。

【００１７】実施例における飲酒運転防止装置は、ドラ
イバの飲酒状態を呼気中のアルコール濃度により判断し
て、飲酒状態と判断した場合には、エンジンの始動をロ
ックしたり、アラームにより警告を与える事により、飲
酒運転を防止しようとするものである。

【００１８】初めに第一実施例を図２乃至図１１に基づ
いて説明する。図３に示すように、ハンドル６の後方上
部には一端開口に呼気吸い込み口１１を有する吸引ノズ
ル１が配置され、その位置はドライバが運転席に着座し
た状態でドライバの呼気を吸い込み易い位置となってい
る。吸引ノズル１は検出室９を介して吸引ポンプ３に連
通される。そして吸引ポンプ３により、ドライバの呼気
が検出室９内に吸い込まれるようになっている。

【００１９】検出室９は図５、図６に示すように検出室
９の中央に設けられた開閉可能なシャッター１２によっ
て分離されることにより、第一検出室９ａ、第二検出室
９ｂを形成する。第一検出室９ａは吸引ノズル１及び吸
引ポンプ３と連結しており、吸引ポンプ３によって、吸
引ノズル１から吸引された呼気は第一検出室９ａを通過
するように形成されている。

【００２０】シャッター１２の開閉は、シャッター１２
に連結されたシャッター駆動装置によって行われる。具
体的には、図５に示すようにモータ１３をシャッター駆
動装置として、半円形のシャッター１２の中心をモータ
ー１３の回転軸で軸支し、シャッター１２を回転させる
ことによりシャッター１２を開閉する。又、図６に示し
た構造では、ソレノイドバルブ１４をシャッター駆動装
置として、ソレノイドバルブ１４に連結されたシャッタ
ー１２をスライドさせることにより、シャッター１２を
開閉する。シャッター１２の開閉の機構は、この他色々
と考えられ、図５、図６に示された機構に限定するもの
ではない。

【００２１】アルコールセンサ２は、半導体センサを使
用し、図４のようなブリッジ回路に構成され、所定の抵
抗Ｒ０、Ｒ１と第一センサ２ａ、第二センサ２ｂによっ
て、ループ化した抵抗回路を形成する。そして、第一セ
ンサ２ａと第二センサ２ｂの間と、Ｒ０とＲ１の間に電
源８が接続され、第一センサ２ａとＲ０の間と第二セン
サ２ｂとＲ１の間とでブリッジ出力をとりだしている。
第一センサ２ａ、第二センサ２ｂは半導体アルコールセ
ンサであり、雰囲気中のアルコール濃度により抵抗が変
化する。第一センサ２ａ、第二センサ２ｂは検出室９内
に配置されており、図７に示すように第一センサ２ａは
第一検出室９ａの下面に固定され、第二センサ２ｂは第
二検出室９ｂの下面に固定されている。

【００２２】ここでアルコールセンサ２の出力について
図８乃至図１１に基づいて説明する。図８に示すように
ドライバの呼気は吸入ポンプ３によって吸入され、吸引
ノズル１から第一検出室９ａ内に流入される。しかし、
検出室９内は、シャッター１２によって第一検出室９ａ
と第二検出室９ｂに分離されているため、呼気は第二検
出室９ｂ内には流入しない。

【００２３】第一検出室９ａ内に配置される第一センサ
２ａから電気信号として出力されるセンサ出力、第二検
出室９ｂ内に配置される第二センサ２ｂから電気信号と
して出力されるセンサ出力、検出値であるブリッジ出力
を図９、図１０、図１１に示す。縦軸にセンサ出力
（Ｖ）、横軸に時間（Ｓ）をとっている。第一センサ２
ａは図９に示されるように呼気中のアルコール濃度によ
る出力と、ドリフト出力をたしあわせた値を出力する。
第一センサ２ａをオンにして暫くの間は、大きな初期ド
リフトを発生し、その値は呼気中のアルコール濃度によ
る出力の数倍となっている。第二センサ２ｂは上述のよ
うに、測定時呼気が流入しない第二検出室９ｂ内に配置
されているため、図１０に示されるようにドリフト出力
のみを出力する。また、第二センサ２ｂのドリフト出力
は第一センサ２ａのドリフト出力と同様な値となってい
る。よってブリッジ回路を通すと、図１１に示すように
ブリッジ出力には、第一センサ２ａのセンサ出力と第二
センサ２ｂのセンサ出力の電位差、すなわち、呼気中の
アルコール濃度による出力のみが現れる。

【００２４】判定器（ＣＰＵ）４は、アルコールセンサ
２、シャッター駆動装置、アラーム５、吸引ポンプ３、
ドアスイッチ７、エンジン１０、イグニッションスイッ
チ３０に接続されている。そして判定器（ＣＰＵ）４
は、飲酒運転防止装置全体の制御及びドライバの飲酒状
態の判定を行っている。

【００２５】本実施例の作動を図２及び図７、図８を基
に説明する。まず、ステップ１００でドライバによりド
アが開閉されると、ドアスイッチ７はその信号を判定器
４に送る。それにより判定器４は、ドライバの乗車を検
出し、ステップ１０１でアルコールセンサ２の電源をオ
ンにする。また、ステップ１０２でシャッター駆動装置
を作動させて図８に示すようにシャッター１２を閉じ、
検出室９を第一検出室９ａと第二検出室９ｂに分離す
る。さらにステップ１０３で吸引ポンプ３を作動させ、
ドライバの呼気を第一検出室９ａ内に送り込み、呼気中
のアルコール濃度の計測を開始する。本実施例ではステ
ップ１０１、ステップ１０２の順序となっているが、こ
の順序は前後しても良く、あるいは同時に行われても良
い。

【００２６】ステップ１０４でイグニッションスイッチ
３０がオンにされると、ステップ１０５で判定器４は判
定を開始し、アルコールセンサ２から電気信号として送
られるブリッジ出力を基にドライバが飲酒状態にあるか
どうかを判定する。

【００２７】そしてステップ１０５でドライバが飲酒状
態にあると判断した場合には、ステップ１０６で判定器
４はアラーム５を鳴らしてドライバに警告を与え、エン
ジンの始動をロック状態として、ステップ１０７でシス
テムをストップさせる。

【００２８】逆にステップ１０５でドライバが飲酒状態
にないと判断した場合には、ステップ１０８でそのまま
エンジンが始動する。そして、ステップ１０９で判定器
４はシャッター駆動装置を作動させて図７に示すように
シャッター１２を開け、第一検出室９ａと第二検出室９
ｂを同一雰囲気にする。

【００２９】ここで非計測時にシャッター１２を開け、
第一検出室９ａと第二検出室９ｂ双方の雰囲気を同一に
するのは、アルコールセンサ２の電源をオンにした直後
の初期ドリフトの大きさが、アルコールセンサ２の電源
をオフにしている間にセンサに付着した水分や有機物の
量によって決まるためである。つまり、アルコールセン
サ２の電源をオフにしている間に水分や有機物が付着す
る状況を、第一センサ２ａと第二センサ２ｂで同一にす
るためである。

【００３０】ステップ１０９でシャッター開の後、判定
器４は、ステップ１１０、１１１でアルコールセンサ２
及び吸引ポンプ３の電源をオフにする。これにより計測
が終了し、ステップ１１２で車両は通常走行の状態とな
る。

【００３１】上述の第一実施例では、吸引ポンプ３にて
呼気を吸引する方式について述べたが、呼気を吸引せ
ず、自然拡散による方式についても本発明を適用するこ
とができる。以下にその第二実施例を図１２乃至図１５
を基に説明する。

【００３２】この方式も基本的な構造は上述した吸引ポ
ンプを用いる方式と同様な構造である。しかし、自然拡
散によって呼気中のアルコール濃度を測定するため、検
出室の構造、及び配置箇所が異なっている。

【００３３】図１３に示すようにこの方式では吸引ノズ
ルがなく、吸引ノズルが配置される位置に検出室９を配
置し、ドライバ着座時にドライバの呼気が直接検出室９
に流入するようになっている。

【００３４】図１４、図１５に示すように第一センサ２
ａは常時車室内の雰囲気中にさらされており、第二セン
サ２ｂは箱形状の検出室９内に配置され、検出室９の上
部開口を開閉可能なシャッター１２により塞ぎ、第二検
出室９ｄが形成できるようになっている。そして、非測
定時には図１４に示すようにシャッター１２を開けて第
二検出室９ｄ内の雰囲気を車室内と同一にし、測定時に
はシャッター１２を閉じて第二検出室９ｄの雰囲気を車
室内の雰囲気と隔離する。

【００３５】作動については、図１２のフローチャート
に示した通りで、アルコールセンサ２が車室内に露出し
ているため、アルコールセンサ２がオンになった時点
（図１２におけるステップ１０１）から計測が開始され
ること以外、第一実施例の吸引ポンプを用いる方式と同
様なため、その説明を省略する。

【００３６】上述した実施例では、ドライバの乗車状態
の検出をドアの開閉で行ったが、無論これに限らずシー
トベルトにスイッチを配置したり、シート内に圧力セン
サを設置する等、色々な実施例が考えられる。また、本
実施例では乗車検出手段および電力供給手段を判定器
（ＣＰＵ）４に組み込んだ構造としたが、ドアスイッチ
７をシャター駆動装置、アルコールセンサ２に直接接続
して、ドアスイッチ７をオンにするとシャター駆動装
置、アルコールセンサ２を作動させるようにしても良
い。本実施例では第二検出室９ｂ、９ｄを設定すること
で、測定時第二センサ２ｂにドライバの呼気がかからな
いようにしたが、測定時のみ第二センサ２ｂをドライバ
から遠ざけるなどして、呼気がかからないようにしても
良い。さらに、第一センサ２ａと第二センサ２ｂのドリ
フト出力を相殺する手段としてブリッジ回路を用いた
が、これに限らず演算回路を組み込む等してドリフト出
力を相殺しても良い。

【００３７】以上説明したように本実施例は、アルコー
ルセンサ作動時、呼気アルコールを直接検出する第一セ
ンサ２ａのドリフト出力を第二センサ２ｂのドリフト出
力で相殺することにより、初期ドリフトに影響されるこ
となく呼気中のアルコール出力のみを検出することがで
きる。よって、アルコールセンサに電力が供給された直
後からアルコール濃度を正確に測定でき、ドライバがド
アを開けて乗車し、イグニッションスイッチをオンにす
るまでの短時間に、呼気中のアルコール濃度を正確に測
定できる。また、アルコールセンサを安定化させるため
に、常時センサに電力を供給する必要がなく、アルコー
ルセンサの電力消費によるバッテリーの負担を低減する
ことができる。

【００３８】

【発明の効果】上述のように本発明の飲酒状態検出装置
では、アルコールセンサに電源を供給した直後から、ド
ライバ呼気中のアルコール濃度を正確に測定することが
できる。 また、アルコールセンサを安定化させるため
に、常時センサに電力を供給する必要がなく、アルコー
ルセンサの電力消費によるバッテリーの負担を低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示す概略構成図である。

【図２】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転防
止装置の第一実施例におけるフローチャートである。

【図３】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転防
止装置の第一実施例における車内から見た概略構成図で
ある。

【図４】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転防
止装置の第一実施例におけるアルコールセンサの回路図
である。

【図５】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転防
止装置の第一実施例におけるシャッター開閉方法を示す
概略図である。

【図６】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転防
止装置の第一実施例におけるその他のシャッター開閉方
法を示す概略図である。

【図７】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転防
止装置の第一実施例における非測定時のシャッターの作
動を示す、検出室の概略図である。

【図８】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転防
止装置の第一実施例における測定時のシャッターの作動
を示す、検出室の概略図である。

【図９】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転防
止装置の第一実施例における第一センサ２ａの出力図で
ある。

【図１０】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転
防止装置の第一実施例における第二センサ２ｂの出力図
である。

【図１１】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転
防止装置の第一実施例におけるブリッジ出力の出力図で
ある。

【図１２】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転
防止装置の第二実施例におけるフローチャート図であ
る。

【図１３】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転
防止装置の第二実施例における車内から見た概略構成図
である。

【図１４】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転
防止装置の第二実施例における非測定時のシャッターの
作動を示す、検出室の概略図である。

【図１５】本発明の飲酒状態検出装置を用いた飲酒運転
防止装置の第二実施例における測定時のシャッターの作
動を示す、検出室の概略図である。

【図１６】従来技術における飲酒運転防止装置の概略説
明図である。

【図１７】従来技術における飲酒運転防止装置のフロー
チャートである。

【図１８】（ａ）は半導体アルコールセンサの構造を示
す概略図、（ｂ）は半導体アルコールセンサの回路図で
ある。

【図１９】従来の飲酒運転防止装置のアルコールセンサ
におけるブリッジ出力の出力図。

【符号の説明】

２ ・・・アルコールセンサ（アルコール濃度検出手
段） ２ａ・・・第一センサ ２ｂ・・・第二センサ ９ ・・・検出室 ９ａ・・・第一検出室 ９ｂ、９ｄ・・・第二検出室 １２・・・シャター １３・・・モーター １４・・・ソレノイドバルブ ４ ・・・判定器（判定手段）、（乗車検出手段）、
（電力供給手段） ７ ・・・ドアスイッチ（乗車検出手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドライバの乗車を検出する乗車検出手段
   と、 ドライバ呼気中のアルコール濃度を検出するアルコール
   濃度検出手段と、 前記乗車検出手段によりドライバの乗車が検出された場
   合に、前記アルコール濃度検出手段に電力を供給する電
   力供給手段と、 前記アルコール濃度検出手段からの検出値に基づいてド
   ライバの飲酒状態を判定する判定手段とを有する飲酒状
   態検出装置において、 前記アルコール濃度検出手段は、アルコール濃度測定時
   にドライバ呼気がかかるように配置され、前記ドライバ
   呼気中のアルコール濃度を測定し、その濃度度合いを信
   号として出力する第一センサと、 前記アルコール濃度測定時はドライバ呼気がかからない
   ように、且つ前記アルコール濃度測定時以外は前記第一
   センサと同一雰囲気中に配置され、前記アルコール濃度
   測定時にその位置でのアルコール濃度を測定し、その濃
   度度合いを信号として出力する第二センサと、 前記第一センサの出力と前記第二センサの出力の差を演
   算し、前記アルコール濃度検出手段の検出値として出力
   する演算器とを有することを特徴とする飲酒状態検出装
   置。