KR102219408B1 - 비접촉식 음주측정기 - Google Patents

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KR102219408B1
KR102219408B1 KR1020190130736A KR20190130736A KR102219408B1 KR 102219408 B1 KR102219408 B1 KR 102219408B1 KR 1020190130736 A KR1020190130736 A KR 1020190130736A KR 20190130736 A KR20190130736 A KR 20190130736A KR 102219408 B1 KR102219408 B1 KR 102219408B1
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Abstract

본 발명의 특징에 따르면, 측방으로 개구된 호기주입구(111)가 구비된 본체케이스(110); 상기 호기주입구(111)로 유입된 피측정자의 호기에 포함된 알콜입자를 감지하는 알콜센서(120); 상기 본체케이스(110)에 장착되어 피측정자와의 이격거리를 측정하는 거리측정수단(130); 상기 본체케이스(110)에 장착되어 제어신호에 따라 산출된 혈중알콜농도 수치를 표시하는 표시부(140); 및 상기 알콜센서(120)에서 감지된 감지값을 이용하여 기본 혈중알콜농도값(A)을 산출하되, 상기 거리측정수단(130)에서 측정된 이격거리측정값에 대응하는 거리보상값을 상기 기본 혈중알콜농도값(A)에 적용하여 보상하며 보상된 혈중알콜농도값(B)이 상기 표시부(140)에 표시되도록 제어하는 마이컴(150);을 포함하는 비접촉식 음주측정기가 제공된다.

Description

비접촉식 음주측정기{CONTACTLESS TYPE BREATHALYZER}
본 발명은 의 바람직한 실시예에 따른 비접촉식 음주측정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피측정자의 구강에 접촉되지 않은 상태에서 피측정자가 대기중으로 내뱉은 호기에 포함된 알콜입자를 감지하여 혈중알콜농도를 비접촉식으로 측정할 수 있으며, 피측정자와 음주측정기간의 이격거리가 변동되더라도 정확한 혈중알콜농도를 측정할 수 있는 비접촉식 음주측정기에 관한 것이다.
일반적으로 음주측정기는 측정방식에 따라 접촉식과 비접촉식으로 구분된다. 접촉식의 경우 마우스피스를 입에 물고 직접 호기를 불기 때문에 비교적 높은 정확도를 얻을 수 있으나 마우스피스를 교체하며 측정이 이루어지기 때문에 측정시간이 길어지고 마우스피스 비용이 지속적으로 발생하는 문제점이 있었다.
이에 반하여 비접촉식의 경우 마우스피스의 교체없이 다수의 피측정자를 빠른 시간 내에 음주측정할 수 있으나, 측정자가 음주측정기를 손에 쥔 상태에서 피측정자의 입근처에 근접시킨 상태에서 측정이 이루어지기 때문에 음주측정기와 피측정자간의 이격거리가 매번 달라질 수 밖에 없으며 이에 따라 측정결과에 오차가 크게 발생하는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-0309610호(2001.09.10), 비접촉식 음주감지기의 취입관어셈블리.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 비접촉식으로 측정이 이루어져 마우스피스의 교체없이 다수의 피측정자를 빠른 시간 내에 음주측정할 수 있으며, 음주측정기와 피측정자간의 이격거리에 따라 산출된 기본 혈중알콜농도값을 보상하여 측정시마다 이격거리가 달라지더라도 정확한 혈중알콜농도값를 산출할 수 있는 비접촉식 음주측정기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 측방으로 개구된 호기주입구(111)가 구비된 본체케이스(110); 상기 호기주입구(111)로 유입된 피측정자의 호기에 포함된 알콜입자를 감지하는 알콜센서(120); 상기 본체케이스(110)에 장착되어 피측정자와의 이격거리를 측정하는 거리측정수단(130); 상기 본체케이스(110)에 장착되어 제어신호에 따라 산출된 혈중알콜농도 수치를 표시하는 표시부(140); 및 상기 알콜센서(120)에서 감지된 감지값을 이용하여 기본 혈중알콜농도값(A)을 산출하되, 상기 거리측정수단(130)에서 측정된 이격거리측정값에 대응하는 거리보상값을 상기 기본 혈중알콜농도값(A)에 적용하여 보상하며 보상된 혈중알콜농도값(B)이 상기 표시부(140)에 표시되도록 제어하는 마이컴(150);을 포함하는 비접촉식 음주측정기가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 마이컴(150)은, 혈중알콜농도 산출에 적합한 유효이격거리 기준데이터가 저장되고, 상기 거리측정수단(130)에서 측정된 이격거리측정값이 상기 유효이격거리 기준데이터에 포함되면 상기 표시부(140)를 통해 점등, 음향 또는 디스플레이 중 어느 하나의 표시수단을 이용하여 알림동작하도록 구동제어하며, 현재 측정된 이격거리측정값이 상기 유효이격거리 기준데이터에 포함된 상태에서만 혈중알콜농도 산출동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 음주측정기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 거리측정수단(130)은, 상기 호기주입구(111)가 개구된 방향으로 레이저 또는 초음파를 발사하는 구동부(131)와, 피측정자의 안면에 반사되어 되돌아온 레이저 또는 초음파를 검출하는 감지부(132) 및, 상기 구동부(131)의 레이저 또는 초음파 발사시각정보와 감지부(132)의 레이저 또는 초음파 검출시각정보를 이용하여 피측정자와의 이격거리를 측정하는 측정부(133)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 음주측정기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 거리측정수단(130)은, 피측정자의 안면에 감지표식(S)이 표시되도록 상기 호기주입구(111)가 개구된 방향으로 레이져표식광을 발사하는 구동부(131)와, 상기 감지표식(S)이 표시된 안면을 영상촬영하는 감지부(132) 및, 상기 감지부(132)에서 촬영된 영상을 분석하여 감지표식(S)을 이미지 검출하며 감지표식 크기별 이격거리 기준데이터(C)와 검출된 감지표식(S)의 이미지 크기를 비교하여 피측정자와의 이격거리를 측정하는 측정부(133)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 음주측정기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 감지표식(S)은 원형상인 것을 특징으로 하는 비접촉식 음주측정기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 측정부(133)는, 검출된 감지표식(S)의 이미지가 타원형상이면 타원의 중심을 기준으로 원형상으로 변환한 후 상기 감지표식 크기별 이격거리 기준데이터(C)와 비교하여 이격거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 음주측정기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 감지표식(S)은 크기가 서로 다르며 동심원인 복수 개의 감지표식(S1,S2)으로 이루어지며, 상기 측정부(133)는 외측에 배치된 원형상의 감지표식(S1)을 우선 이미지 검출하여 이격거리를 측정하되, 외측의 감지표식(S1)이 검출되지 않으면 내측에 배치된 원형상의 감지표식(S2)을 이미지 검출하여 이격거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 음주측정기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 측정부(133)는 상기 유효이격거리가 1cm 내지 5cm로 설정된 것을 특징으로 하는 비접촉식 음주측정기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 본체케이스(110)에 장착되어 호기주입구(111)로 유입된 피측정자의 호기 압력을 감지하는 압력센서(160);를 더 포함하고, 상기 마이컴(150)은, 상기 압력센서(160)에서 감지된 압력감지값에 대응하는 압력보상값을 보상된 혈중알콜농도값(B)에 적용하여 보상하며 보상된 혈중알콜농도값(C)이 상기 표시부(140)에 표시되도록 제어하거나, 상기 압력보상값을 상기 기본 혈중알콜농도값(A)에 적용하여 보상하고 보상된 혈중알콜농도값(C)에 상기 거리보상값을 적용하여 보상하며 보상된 혈중알콜농도값(B)이 상기 표시부(140)에 표시되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 음주측정기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 유효이격거리와 대응되는 길이를 가지며, 상기 호기주입구(111)가 개구된 방향과 나란하도록 상기 본체케이스(110)에 장착되며 단부에는 피측정자의 신체 일부를 지지하는 지지부(171)가 구비되어 피측정자와 호기주입구(111)가 상기 유효이격거리로 이격되도록 지지하는 이격지지대(170);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 음주측정기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 이격지지대(170)는, 상기 유효이격거리 내에서 길이가 신축되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 비접촉식 음주측정기가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,
첫째, 본체케이스(110)에 장착된 호기주입구(111)는 측방으로 개구되어 피측정자가 대기중으로 내뱉은 호기가 내부로 유입되고, 알콜센서(120)는 호기주입구(111)로 유입된 알콜입자를 감지하고, 거리측정수단(130)은 피측정자와의 이격거리를 측정하며, 표시부(140)는 산출된 혈중알콜농도 수치를 표시하고, 마이컴(150)은 알콜센서(120)에서 감지된 감지값을 이용하여 기본 혈중알콜농도값(A)을 산출하되 측정된 이격거리측정값에 대응하는 거리보상값을 산출된 기본 혈중알콜농도값(A)에 적용하여 보상하며 보상된 혈중알콜농도값(B)이 표시부(140)에 표시되도록 제어함으로써, 음주측정시마다 음주측정기와 피측정자간의 이격거리가 달라지더라도 접촉식 음주측정과 대등하게 정확하고 신뢰성있는 혈중알콜농도를 산출할 수 있다.
둘째, 상기 마이컴(150)은 혈중알콜농도 산출에 적합한 유효이격거리 기준데이터가 저장되고, 상기 거리측정수단(130)에서 측정된 이격거리측정값이 상기 유효이격거리 기준데이터에 포함되면 상기 표시부(140)를 통해 점등, 음향 또는 디스플레이 중 어느 하나의 표시수단을 이용하여 알림동작하도록 구동제어하며, 현재 측정된 이격거리측정값이 상기 유효이격거리 기준데이터에 포함된 상태에서만 상기 혈중알콜농도 산출동작을 수행함으로써, 유효이격거리에서 벗어난 상태에서 음주측정이 이루어지는 것을 미연에 방지할 수 있으며 음주측정기가 유효이격거리내에 배치된 상태를 정확하게 인지할 수 있어 음주측정의 정확도를 증대시키면서 동시에 음주측정 소요시간을 절감할 수 있다.
셋째, 상기 거리측정수단(130)은 레이저, 초음파 또는 레이져표식광을 발사하는 구동부(131)와, 발사된 레이저 또는 초음파를 검출하거나 감지표식(S)이 표시된 안면을 영상촬영하는 감지부(132) 및, 상기 감지부(132)의 검출결과에 따라 피측정자와의 이격거리를 측정하는 측정부(133)를 포함하여 구비됨으로써, 상기 이격거리를 측정하기 위해 피측정자의 안면 등의 신체에 기구물이 접촉되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
넷째, 상기 감지표식(S)은 원형상으로 이루어짐으로써 삼각형이나 사각형과 같이 각이 형성된 형상과 비교하여 볼 때 피측정자 안면의 표면이 상하방향 또는 좌우방향으로 기울어지더라도 표식의 형상이 왜곡되는 것을 최소화할 수 있다.
다섯째, 상기 측정부(133)는 검출된 감지표식(S)의 이미지가 타원형상이면 타원의 중심을 기준으로 원형상으로 변환한 후 감지표식 크기별 이격거리 기준데이터(C)와 비교하여 이격거리를 측정함으로써 피측정자 안면 표면이 기울어지더라도 수직인 상태와 대등하게 정확한 이격거리를 산출할 수 있다.
여섯째, 상기 유효이격거리가 1cm 미만인 경우 음주측정기를 피측정자의 안면에 근접시키는 중에 의도하지 않게 접촉될 수 있고, 유효이격거리가 5cm 초과인 경우 거리보상값이 지나치게 커져 보상된 혈중알콜농도값(B)의 오차발생율이 커질 수 있으나, 상기 측정부(133)는 유효이격거리가 1cm 내지 5cm로 설정됨으로써 위와 같은 문제점을 동시에 해결할 수 있고 이에 따라 보다 정확하고 신뢰성있는 혈중알콜농도를 산출할 수 있다.
일곱째, 상기 본체케이스(110)에 장착된 압력센서(160)는 호기주입구(111)로 유입된 피측정자의 호기 압력을 감지하고, 상기 마이컴(150)은 압력센서(160)에서 감지된 압력감지값에 대응하는 압력보상값을 산출된 보상 혈중알콜농도값(B)에 적용하여 보상하며 보상된 혈중알콜농도값이 상기 표시부(140)에 표시되도록 제어함으로써, 음주측정시마다 피측정자의 호기압력이 변동되더라도 정확한 혈중알콜농도를 산출할 수 있다.
여덟째, 상기 유효이격거리와 대응되는 길이를 갖는 이격지지대(170)는 상기 호기주입구(111)가 개구된 방향과 나란하도록 본체케이스(110)에 장착되며 단부에는 피측정자의 신체 일부를 지지하는 지지부(171)가 구비되어 피측정자와 호기주입구(111)가 유효이격거리로 이격되도록 지지함으로써, 음주측정시 피측정자와 음주측정기간의 이격거리가 변동되는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며 이에 따라 혈중알콜농도의 정확도를 더욱 더 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비접촉식 음주측정기의 구성을 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 알콜센서의 구성을 나타낸 측단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이컴에서 이격거리별로 산출된 기본 혈중알콜농도값의 측정치를 나타낸 그래프,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이격거리별 보상값 기준데이터를 나타낸 테이블표,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 거리측정수단의 동작원리를 설명하기 위한 개략도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감지표식 크기별 이격거리 기준데이터를 나타낸 테이블표,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측정부가 타원형상의 감지표식을 원형상으로 변환하여 이격거리를 측정하는 동작원리를 설명하기 위한 테이블표,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감지표식이 피측정자의 안면에 나타난 상태를 나타낸 개략도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이격지지대의 구성을 나타낸 사시도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비접촉식 음주측정기(100)는 피측정자와의 이격거리에 따라 산출된 혈중알콜농도값을 보상하여 음주측정시마다 상기 이격거리가 변동되더라도 정확한 혈중알콜농도를 산출할 수 있는 음주측정기로서,
도 1에 도시된 바와 같이, 본체케이스(110), 알콜센서(120), 거리측정수단(130), 표시부(140) 및 마이컴(150)을 포함한다.
먼저, 상기 본체케이스(110)는 비접촉식 음주측정기(100)의 외형을 형성하는 케이스부재로서 내부에는 각 구성품들을 실장하기 위한 내부공간이 마련되고 일측에는 측방(피측정자의 호기유입방향)으로 개구되어 피측정자가 대기중으로 내뱉은 호기가 내부로 유입되는 호기주입구(111)가 마련된다.
상기 알콜센서(120)는 음주측정시 피측정자의 음주여부를 판단하기 위한 기초데이터를 생성하는 센서로서, 본체케이스(110) 내에 장착되어 호기주입구(111)로 유입된 피측정자의 호기에 포함된 알콜입자를 감지하여 감지상태에 대응하는 전기적 신호를 생성하여 마이컴(150)으로 전달한다.
여기서, 상기 알콜센서(120)는 알콜감지의 고정밀성을 고려하여 Fuel Cell 기반의 감지방식으로 알콜입자를 감지하는 것이 바람직하나, 반도체 감지방식을 포함하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 알콜입자를 감지하기 위한 다양한 감지방식으로 동작되는 알콜센서도 이용될 수 있다.
도 2에는 상기 알콜센서(120)의 세부 구성이 도시되어 있다. 도면을 참고하면 알콜센서(120)는 센서몸체(121) 내부로 호기를 유입시켜서 호기 중의 알콜입자가 백금촉매판(122)과 반응하여 이온화된 전자의 이동을 검출함으로써 알콜감지값을 측정한다. 여기서, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 본체케이스(110)의 내부에는 호기주입구(111)로 유입된 호기를 흡입하기 위한 펌프(180)가 장착되며 이 펌프(180)와 호기주입구(111) 사이에 연결된 관로 상에 상기 알콜센서(120)가 장착되어 펌프(180)의 구동에 따라 알콜감지를 위한 일정량의 호기를 공급받을 수 있다.
더불어 상기 Fuel Cell 기반의 감지방식은 호기에 포함된 알콜입자(예를 들면, 에탄올)을 연료로 하는 촉매작용을 통해 전기에너지를 생성하는 감지방식으로 그 결과를 AD 변환하여 혈중알콜농도를 정량적으로 추정할 수 있으며, 화학적 촉매작용이라는 특성상 호기의 온도나 유입압력(강도)에 민감하게 반응하여 측정 편차가 발생할 수 있다. 따라서 매음주측정시마다 달라질 수 있는 호기 유입에 따른 알콜센서(120)의 온도변화와 호기의 유입압력값의 변화를 감지하기 위한 수단이 필요하다.
상기 거리측정수단(130)은 본체케이스(110)에 장착되어 피측정자와의 이격거리를 측정한다. 여기서, 도 1에 도시된 바와 같이 거리측정수단(130)은 상기 호기주입구(111)가 개구된 방향으로 레이저 또는 초음파를 발사하는 구동부(131)와, 피측정자의 안면에 반사되어 되돌아온 레이저 또는 초음파를 검출하는 감지부(132) 및, 상기 구동부(131)의 레이저 또는 초음파 발사시각정보와 감지부(132)의 레이저 또는 초음파 검출시각정보를 이용하여 피측정자와의 이격거리를 측정하는 측정부(133)를 포함할 수 있다.
여기서, 레이저 또는 초음파 이외에 본 발명이 속하는 기술분야에서 비접촉식으로 이격거리를 측정하는데 이용되는 다양한 계측수단이 적용될 수 있으며, 이러한 비접촉 계측수단을 이용함으로써 상기 이격거리를 측정하기 위해 피측정자의 안면 등의 신체에 기구물이 접촉되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
상기 표시부(140)는 본체케이스(110)에 장착되어 제어신호에 따라 산출된 혈중알콜농도 수치를 표시한다. 여기서, 표시방법에 따라 디스플레이, 음향, 점등 상태를 구분하여 수치를 표시할 수 있다.
상기 마이컴(150)은 비접촉식 음주측정기(100)의 동작을 중앙제어하는 마이크로 컨트롤러로서 상기 알콜센서(120)에서 감지된 감지값을 이용하여 기본 혈중알콜농도값(A)을 산출하되, 상기 거리측정수단(130)에서 측정된 이격거리측정값에 대응하는 거리보상값을 상기 기본 혈중알콜농도값(A)에 적용하여 보상하며 보상된 혈중알콜농도값(B)이 표시부(140)에 표시되도록 제어한다.
여기서, 상기 마이컴(150)은, 혈중알콜농도 산출에 적합한 유효이격거리 기준데이터(예를 들면, 1cm 내지 5cm)가 저장되고, 상기 거리측정수단(130)에서 측정된 이격거리측정값이 상기 유효이격거리 기준데이터에 포함되면 상기 표시부(140)를 통해 점등, 음향 또는 디스플레이 중 어느 하나의 표시수단을 이용하여 알림동작하도록 구동제어하며, 현재 측정된 이격거리측정값이 상기 유효이격거리 기준데이터에 포함된 상태에서만 혈중알콜농도 산출동작을 수행함으로써, 유효이격거리에서 벗어난 상태에서 음주측정이 이루어지는 것을 미연에 방지할 수 있으며 음주측정기가 유효이격거리내에 배치된 상태를 정확하게 인지할 수 있어 음주측정의 정확도를 증대시키면서 동시에 음주측정 소요시간을 절감할 수 있다.
도 3에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이컴(150)에서 각 이격거리별로 산출된 기본 혈중알콜농도값(A)의 측정치가 도시되어 있고 도 4에는 마이컴(150)에 저장된 이격거리별 보상값 기준데이터가 도시되어 있다. 도면을 참고하면 접촉식 음주측정기로 피측정자의 혈중알콜농도를 측정한 결과 0.050%가 확인된 경우, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비접촉식 음주측정기(100)와 피측정자의 이격거리가 1cm에서는 0.032%, 2cm에서는 0.026%, 3cm에서는 0.020%, 4cm에서는 0.014%, 5cm에서는 0.012%, 6cm에서는 0.011%, 5cm에서는 0.010%의 기본 혈중알콜농도값(A)을 획득할 수 있었다.
따라서, 각 이격거리별 보상값은 도 5에서와 같이 1.56 내지 5를 산출할 수 있고 각 보상값을 각각의 기본 혈중알콜농도값(A)에 곱하여 이격거리에 따른 오차를 보상한 보상 혈중알콜농도값(B) 0.050%을 획득할 수 있었다.
이때, 상기 유효이격거리 기준데이터 즉, 적정 유효이격거리는 1cm 내지 5cm인 것이 바람직한데, 상기 유효이격거리가 1cm 미만인 경우 음주측정기(100)를 피측정자의 안면에 근접시키는 중에 의도하지 않게 접촉될 수 있고 피측정자의 입과 호기주입구(111)의 개구방향이 일치되지 않아 피측정자가 호기를 정상적으로 불더라도 호기주입구(111)로 유입되는 호기량이 매우 적어 오차가 크게 발생할 수 있다.
또한, 상기 유효이격거리가 5cm 초과인 경우 피측정자의 호기와 함께 주변 공기가 함께 유입되는 양이 증가하고 거리보상값이 지나치게 커져 보상된 혈중알콜농도값(B)의 오차발생율이 커질 수 있다. 따라서, 상기 측정부(133)는 유효이격거리가 1cm 내지 5cm로 설정됨으로써 위와 같은 문제점을 동시에 해결할 수 있고 이에 따라 보다 정확하고 신뢰성있는 혈중알콜농도를 산출할 수 있다.
더불어, 상기 본체케이스(110)에 장착된 압력센서(160)는 호기주입구(111)로 유입된 피측정자의 호기 압력을 감지하고, 상기 마이컴(150)은 압력센서(160)에서 감지된 압력감지값에 대응하는 압력보상값을 산출된 보상 혈중알콜농도값(B)에 적용하여 보상하며 보상된 혈중알콜농도값이 상기 표시부(140)에 표시되도록 제어함으로써, 음주측정시마다 피측정자의 호기압력이 변동되더라도 정확한 혈중알콜농도를 산출할 수 있다.
여기서, 상기 마이컴(150)은 압력보상값을 기본 혈중알콜농도값(A)에 먼저 적용하여 보상하고 보상된 혈중알콜농도값(C)에 상기 거리보상값을 적용하여 보상하며 보상된 혈중알콜농도값(B)이 표시부(140)에 표시되도록 제어하는 방식으로도 동일 유사한 최종 혈중알콜농도값을 획득할 수 있다.
한편, 상기 거리측정수단(130)의 경우 상술한 레이저나 초음파를 이용한 비접촉식 측정방식 이외에 카메라를 이용한 영상촬영방식으로도 비접촉식 음주측정기(100)와 피측정자간의 이격거리를 측정할 수 있다.
이를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 거리측정수단(130)은, 피측정자의 안면에 감지표식(S)이 표시되도록 상기 호기주입구(111)가 개구된 방향으로 레이져표식광을 발사하는 구동부(131)와, 상기 감지표식(S)이 표시된 안면을 영상촬영하는 감지부(132) 및, 상기 감지부(132)에서 촬영된 영상을 분석하여 감지표식(S)을 이미지 검출하며 감지표식 크기별 이격거리 기준데이터(C)와 검출된 감지표식(S)의 이미지 크기를 비교하여 피측정자와의 이격거리를 측정하는 측정부(133)를 포함할 수도 있다.
여기서, 상기 감지표식(S)은 원형상으로 이루어짐으로써 삼각형이나 사각형과 같이 각이 형성된 형상과 비교하여 볼 때 피측정자 안면의 표면이 상하방향 또는 좌우방향으로 기울어지더라도 표식의 형상이 왜곡되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 구동부(131)의 경우 내부에 볼록렌즈가 내장되어 피측정자간의 이격거리가 가까워질수록 피측정자의 안면에 표시되는 감지표식(S)의 크기가 일정비율로 커지도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 도 6에 예시된 바와 같이 검출된 감지표식(S)의 이미지 크기가 0.5cm이면 이격거리는 1cm인 것으로, 이미지크기가 1cm이면 이격거리는 2cm인 것으로, 이미지크기가 1.5cm이면 이격거리는 3cm인 것으로, 이미지크기가 2cm이면 이격거리는 4cm인 것으로 이미지크기가 2.5cm이면 이격거리는 5cm인 것으로 판단할 수 있는 것이다.
더불어, 상기 측정부(133)는 검출된 감지표식(S)의 이미지가 타원형상이면 타원의 중심을 기준으로 원형상으로 변환한 후 감지표식 크기별 이격거리 기준데이터(C)와 비교하여 이격거리를 측정함으로써 피측정자 안면 표면이 기울어지더라도 수직인 상태와 대등하게 정확한 이격거리를 산출할 수 있다.
예를 들어, 도 7의 (a)와 같이 피측정자의 안면(예를 들면 턱부분)의 표면이 구동부(131)에서 발사되는 레이져표식광의 조사각과 수직인 경우 감지표식(S)은 원형으로 나타나고, 안면의 표면이 상부에서 하부로 갈수록 전방측으로 경사진 경우 감지표식(S)은 상하로 길죽한 타원으로 나타나며, 안면의 표면이 좌측에서 우측으로 갈수록 후방으로 젖혀져 경사진 경우 감지표식(S)은 좌우로 길죽한 타원으로 나타날 수 있다.
따라서, 상하로 길죽한 타원인 경우 원형을 기준으로 상하길이를 줄이면서 줄인 만큼의 길이에 대응되게 좌우길이를 늘리는 방식으로 원형의 감지표식(S)으로 변환할 수 있고, 반면에 좌우로 길죽한 타원인 경우 원형을 기준으로 좌우길이는 줄이면서 줄인 만큼의 길이에 대응되게 상하길이를 늘리는 방식으로 원형의 감지표식(S)으로 변환할 수 있는 것이다.
더불어, 상기 구동부(131)의 레이져표식광이 조사되는 피측정의 안면에 땀이 있거나 이물질이 있는 경우 레이져표식광이 반사되거나 흡수되는 경우 감지부(132)에 의해 그 형상이 제대로 촬영되지 않거나 측정부(133)에 의해 검출대상으로 인식되지 않을 수 있다.
이에 상기 감지표식(S)은 크기가 서로 다르며 동심원인 복수 개의 감지표식(S1,S2)으로 이루어지며, 상기 측정부(133)는 외측에 배치된 원형상의 감지표식(S1)을 우선 이미지 검출하여 이격거리를 측정하되, 도 8의 (a)와 같이 외측 감지표식(S1)이 흐르거나 도 8의 (b)와 같이 외측 감지표식(S1)이 중간 중간 끊겨 외측의 감지표식(S1)이 검출되지 않으면 내측에 배치된 원형상의 감지표식(S2)을 이미지 검출하여 이격거리를 측정하는 것이 바람직하다.
따라서, 외측 감지표식(S)이 제대로 검출되지 않은 상태에서도 비접촉식 음주측정기와 피측정자간의 이격거리를 산출할 수 있다. 이때 내측 감지표식(S2)도 함께 검출되지 않은 경우 표시부(140)를 통해 측정불가 상태를 알림하여 재측정이 이루어지도록 안내하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비접촉식 음주측정기(100)에는 음주측정시 피측정자와의 이격거리를 항상 동일하게 유지하기 위한 이격지지대(170)를 더 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이 상기 이격지지대(170)는 상기 유효이격거리와 대응되는 길이를 가지며, 상기 호기주입구(111)가 개구된 방향과 나란하도록 상기 본체케이스(110)에 장착되며 단부에는 피측정자의 신체 일부(예를 들면, 이마나 턱 등)를 지지하는 지지부(171)가 구비되어 피측정자와 호기주입구(111)가 상기 유효이격거리로 이격되도록 지지함으로써, 음주측정시 피측정자와 음주측정기간의 이격거리가 변동되는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며 이에 따라 혈중알콜농도의 정확도를 더욱 더 증대시킬 수 있다.
여기서, 상기 이격지지대(170)는 본체케이스(110)에 연결되는 제1연장대(172)와, 상기 제1연장대(172)에 연결되는 제2연장대(173) 및, 상기 제2연장대(173)의 선단에 배치되어 피측정자의 이마나 인중 또는 턱 등의 피부에 접촉되어 지지되는 지지부(171)를 포함하며, 상기 제1연장대(172)와 제2연장대(173)는 다단 신축구조로 이루어져 피측정자와의 이격거리를 측정환경에 맞추어 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 이격지지대(170)는, 유효이격거리 내에서 길이가 신축되는 구조로 이루어짐으로써, 측정자가 설정한 이격거리에서 음주측정이 이루어질 수 있도록 할 수 있는 것이다.
이러한 이격지지대(170)를 이용하여 상기 호기주입구(111)와 피측정자를 설정된 이격거리로 유지시킬 수 있으므로 음주측정시 피측정자와 음주측정기간의 이격거리가 변동되는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며 이에 따라 혈중알콜농도의 정확도를 더욱 증대시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비접촉식 음주측정기(100)의 각 구성 및 기능에 의해, 본체케이스(110)에 장착된 호기주입구(111)는 측방으로 개구되어 피측정자가 대기중으로 내뱉은 호기가 내부로 유입되고, 알콜센서(120)는 호기주입구(111)로 유입된 알콜입자를 감지하고, 거리측정수단(130)은 피측정자와의 이격거리를 측정하며, 표시부(140)는 산출된 혈중알콜농도 수치를 표시하고, 마이컴(150)은 알콜센서(120)에서 감지된 감지값을 이용하여 기본 혈중알콜농도값(A)을 산출하되 측정된 이격거리측정값에 대응하는 거리보상값을 산출된 기본 혈중알콜농도값(A)에 적용하여 보상하며 보상된 혈중알콜농도값(B)이 표시부(140)에 표시되도록 제어함으로써, 음주측정시마다 음주측정기와 피측정자간의 이격거리가 달라지더라도 접촉식 음주측정과 대등하게 정확하고 신뢰성있는 혈중알콜농도를 산출할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
100...비접촉식 음주측정기
110...본체케이스 111...호기주입구
120...알콜센서 130...거리측정수단
131...구동부 132...감지부
133...측정부 140...표시부
150,..마이컴 160...압력센서
170...이격지지대 171...지지부
172....제1연장대 173...제2연장대

Claims (4)

  1. 측방으로 개구된 호기주입구(111)가 구비된 본체케이스(110);
    상기 호기주입구(111)로 유입된 피측정자의 호기에 포함된 알콜입자를 감지하는 알콜센서(120);
    상기 본체케이스(110)에 장착되어 피측정자와의 이격거리를 측정하는 거리측정수단(130);
    상기 본체케이스(110)에 장착되어 제어신호에 따라 산출된 혈중알콜농도 수치를 표시하는 표시부(140); 및
    상기 알콜센서(120)에서 감지된 감지값을 이용하여 기본 혈중알콜농도값(A)을 산출하되, 상기 거리측정수단(130)에서 측정된 이격거리측정값에 대응하는 거리보상값을 상기 기본 혈중알콜농도값(A)에 적용하여 보상하며 보상된 혈중알콜농도값(B)이 상기 표시부(140)에 표시되도록 제어하는 마이컴(150);을 포함하는 비접촉식 음주측정기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 마이컴(150)은,
    혈중알콜농도 산출에 적합한 유효이격거리 기준데이터가 저장되고,
    상기 거리측정수단(130)에서 측정된 이격거리측정값이 상기 유효이격거리 기준데이터에 포함되면 상기 표시부(140)를 통해 점등, 음향 또는 디스플레이 중 어느 하나의 표시수단을 이용하여 알림동작하도록 구동제어하며,
    현재 측정된 이격거리측정값이 상기 유효이격거리 기준데이터에 포함된 상태에서만 혈중알콜농도 산출동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 음주측정기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 거리측정수단(130)은,
    피측정자의 안면에 감지표식(S)이 표시되도록 상기 호기주입구(111)가 개구된 방향으로 레이져표식광을 발사하는 구동부(131)와,
    상기 감지표식(S)이 표시된 안면을 영상촬영하는 감지부(132) 및,
    상기 감지부(132)에서 촬영된 영상을 분석하여 감지표식(S)을 이미지 검출하며 감지표식 크기별 이격거리 기준데이터(C)와 검출된 감지표식(S)의 이미지 크기를 비교하여 피측정자와의 이격거리를 측정하는 측정부(133)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 음주측정기.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 유효이격거리와 대응되는 길이를 가지며, 상기 호기주입구(111)가 개구된 방향과 나란하도록 상기 본체케이스(110)에 장착되며 단부에는 피측정자의 신체 일부를 지지하는 지지부(171)가 구비되어 피측정자와 호기주입구(111)가 상기 유효이격거리로 이격되도록 지지하는 이격지지대(170);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 음주측정기.
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