KR19990006243A - 휴대용 음주 측정기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인체내 혈중알콜농도를 측정하여 표시해 주도록 하는 알콜측정기에 관한 것으로 휴대가 간편하고 적은 소비전력을 사용하면서도 알콜농도를 정확히 측정 표시해 주도록 한 것이다.
이러한 본 발명의 측정기는 호흡중의 알콜농도를 측정하는 센서와,
센서에 공급되는 전원과 콘트롤전원을 분리공급하는 전원공급수단과,
음주량을 외부로 표시시키는 표시소자와,
열쇠고리 또는 목걸이로 사용되는 고리를 구비시킴으로써 이루어지는 것이다.

Description

휴대용 음주 측정기
본 발명은 인체내 혈중알콜농도를 측정하여 표시해 주도록 하는 알콜측정기에 관한 것으로 휴대가 간편하고 적은 소비전력을 사용하면서도 알콜농도를 정확히 측정 표시해 주도록 한 것이다.
현재 우리나라의 교통사고율은 세계 수위를 달리고 있으며 교통사고 요인 가운데 음주에 의한 교통사고율 또한 대단히 높은 것이다.
음주 교통사고가 많이 발생하는 이유는 지나친 운전실력의 자만심과 음주량에 대한 경각심 부족에 기인하는 것으로 기존에도 음주운전에 대한 경각심을 높이기 위하여 운전자 자신이 음주상태를 측정할 수 있는 음주측정기가 개발되어 있다.
그러나 기존 음주측정기는 부피가 커서 휴대하기가 어렵고 가격이 고가인 관계로 운전자가 휴대하여 가며 자신의 음주상태를 측정하기는 곤란한 것이었다.
본 발명은 운전자가 시간과 장소에 구애받지 않고 언제든지 음주량을 간단히 측정해 볼 수 있도록 하는 휴대용 음주측정기를 제공하고자 하는 것으로 알콜 측정센서의 구조를 소형화 하여 적은 소비전력을 사용하면서도 정확한 음주량 측정이 가능하고 센서 히팅전원과 콘트롤전원을 분리하여 불필요한 전원 소비를 방지하는 한편 전원교체시기를 표시해 주는 것이다.
이러한 본 발명의 측정기는 호흡중의 알콜농도를 측정하는 센서와,
센서에 공급되는 전원과 콘트롤전원을 분리공급하는 전원공급수단과,
음주량을 외부로 표시시키는 표시소자와,
열쇠고리 또는 목걸이로 사용되는 고리를 구비시킴으로써 이루어지며 술의 종류 및 음주량에 따른 농도를 색깔별로 표시해주어 누구든지 자신의 음주량을 측정확인해 볼 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 사시도
도 2는 본 발명의 하부커버 제거 상태도
도 3은 본 발명의 종단면도
도 4는본 발명의 공기흡입구 요부 평면도
도 5는 가스센서 설명도
도 6은 본 발명의 검출회로도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 측정기, 2 : 하부커버, 3 : 상부커버, 4 : 온/오프버튼, 5 : 표시소자, 6 : 전원표시등, 7 : 고리, 10 : 공기주입구, 11 : 거름방, 12 : 센서
측정기(1)는 상부커버(3)와 하부커버(2)로 이루어지고 상부커버(3) 외측으로 온/오프버튼(4), 표시소자(5), 전원표시등(3) 등이 구비되며 측정기(1)의 일측에는 고리(7)를 형성시키고 타측에는 공기주입구(10)를 형성시킨다.
공기주입구(10) 외측에는 수분유입을 방지하는 거름방(11)이 설치되고 공기주입구(10) 내측으로 센서(12)가 설치된다.
측정기(1) 내부에는 회로가 실장된 PCB(13)와 전원공급용 수은전지(15) 및 일반전지(14)가 내장된다.
측정기(1)의 고리(7)는 열쇠를 걸을 수 있거나 목걸이 끈을 걸을 수 있게 되고 표시소자(5)는음주량에 따라 각기 다른 색깔의 발광소자를 점등시켜 표시되게 하며 수은전지(15)는 콘트롤 전원으로만 사용하여 수명이 길게 하고 일반전지(14)는 센서(12)의 히팅전압 등으로 사용하여 교체하여 가며 사용할 수 있도록 하되 일반전지(14)의 교체시기는 전원표시등(6)의 색깔을 변화시켜 표시시킨다.
측정기(1)에 내장된 센서(12)는 반도체 타입으로 THINK FILM PRNTING 기술에 의해 제작되며 전원이 공급되어 있는 상태에서 공기중의 알콜을 분석하여 이를 저항치의 변화로 출력시키게 된다.
가스센서(12)의 가장 중요한 요소는 감지소자부로써 재료는 SnO2세라믹 또는 반도체 특성을 갖는 세라믹을 이용하여 제작된다.
가스 감지 원리는 고온에서 반도체 특성을 갖는 SnO2의 전기전도도 변화를 이용한 것으로 SnO2는 엄밀히 말해, SnO2-X로 표시하며 X는 산소 결핍을 의미하며 도 5의 일반적인 모델로 설명한다.
가스가 SnO2소자 표면부에서 반응을 하면, 자유 전자가 발생하여 전기전도도를 증가 시키게 되고 가스양이 많으면 많을수록 전기 전도도 증가에 의해 저항은 더욱 감소하게 된다.
즉 도 5와 같이 CO가스가 CO2로 산화되며, SnO2는 SnO2-X로 바뀌어 e-가 방출되며 이를 보통 전위차가 낮아져 전기 전도도가 증가한다고 표현하며 가스자체는 산화가 되는 것이고 센서 SnO2는 환원되므로 보통 SnO2가스 센서는 환원성 가스를 감지한다고 표현한다.
가스 센서 SnO2소자는 고온 300~400℃에서 반도체 특성을 띄며 이때 저항값이 10~100㏀ 이며, 고온으로 유지토록 내부에 발열체 코일이 내장되어, 5V 인가하여 약 400℃로 유지되게 설계되어 있다.
가스센서가 소비 전력이 높은 이유는 이 때문이며, 또한 5V±0.1V로 정확히 해주어야 하는 이유는 발열량이 일정하여야 센서가 정확한 특성을 나타낼 수 있기 때문이다.
본 발명에 사용된 가스센서가 감지하는 가스는 보통 말하는 환원성 가스이다.
환원성 가스란 CO, 알콜류, -CH 등의 가스를 말하며, SnO2자체가 환원이되고 가스는 산화가 되는 가스를 말한다.
특히 본 발명에서 사용된 센서의 경우 OH(알콜류)만을 감지할 수 있는 센서를 사용하여 입냄새나 담배연기 등의 냄새로 인한 오류 발생가능성을 배제하였다.
알콜의 화학적물성(끊는점)을 센서가 반응할 수 있도록 센서내의 세라믹 물질의 물성을 조정하여 알콜이외의 물질에 대한 반응성을 제한할 수 있도록 하였다.
가스 센서의 저항값의 변화가 곧 감도를 의미하며, 일반적인 감도의 표현은 다음과 같다.
즉, 감도가 70%라는 것을 초기 저항값의 70% 수준에 도달했다는 것이며, 다시 말하면 30% 변했다는 것이다.
센서 저항값도 센서 측정하면 즉시 알 수 있으며 또한 간단한 회로를 구성하여 측정할 수 있다.
이러한 측정회로도는 도 6에 도시된 바와 같다.
센서(12)의 히터저항(RH)에 인가되는 전원(VH)을 일반전지(14)에서 공급되게 하고 부하저항(RL)에 인가되는 전원(Vcc)은 온/오프버튼(4)에 의해 조작되는 수은전지(15)에서 공급되게 한다.
부하변화에 대한 출력전압의 변화는의 식에 의해 감지되어지며 감지된 전압을 디지탈값으로 변화시킨후 표시소자(5)의 점등을 선택하게 된다.
여기소 표시소자(5)는 각기 발광색이 다른 여러개의 발광소자로 구성되며 센서(12)에서 감지된 음주량에 따라 발광소자의 점등을 선택하므로써 쉽게 음주량 측정이 가능하게 된다.
사용자는 온/오프버튼(4)을 누른후 공기주입구(10) 쪽으로 숨을 불어넣으면 전술된 바와 같이 센서(12)에서 음주량을 검출하게 되고 검출된 음주량은 표시소자(5)를 통하여 측정자에게 인식시키며 측정이 완료되면 온/오프버튼(4)을 누른다.
온/오프버튼(4)은 수은전지(15)의 전원공급을 선택하는 것으로 필요시(즉 측정시)에만 수은전지(15)의 전원을 사용하여 수은전지(15)의 사용시간을 늘인다.
센서(12)에 공급되는 히터전압은 일반전지(14)에서 공급하여 필요시마다 즉각적인 교체가 가능하게 하고 교체시키는 전원 표시등(3)의 표시색을 변화시켜 알려주게 된다.
본 발명의 고리(7)에는 열쇠를 걸어주거나 눌을 걸어 열쇠고리 또는 목걸이로의 사용이 가능하게 하여 악세사리의 효과도 제공한다.
이같이 측정기(1)의 센서(12)에 의하여 측정된 농도는 술의 종류에 따라 달리 표시될 수 있으며 그 상관관계로 다음과 같다.
* 호흡중 알콜 농도와 혈액 중의 알콜 농도의 환산관계
* 술 종류별 음주 알콜 농도
(평균 체중 60kg의 성인의 경우)
본 발명의 측정기(1)는 술의 종류 및 주량에 따라 표시소자(5)의 불빛이 다르게 표시되므로 누구든지 음주상태의 측정이 가능하다.
본 발명은 술의 종류 및 주량에 따라 음주상태를 표시해 주는 것으로 휴대용으로 사용가능하며 불필요한 전력소비를 낮추어 소비전력을 낮추는 한편 열쇠고리 및 목걸이 등의 악세사리로 사용가능한 것이다.

Claims (3)

  1. 공기 주입구(10)로 주입된 공기중의 알콜가스농도를 검출하는 센서(12)와, 센서(12)의 검출값에 따른 음주량 상태를 발광소자의 불빛을 변화시켜 표시시키는 표시소자(5)와,
    센서(12) 구동전원과 콘트롤전원을 공급하는 내장전지와,
    콘트롤 전원공급을 단속하는 온/오프버튼(4)과,
    세트 일측에 형성시킨 고리(7)로 측정기(1)를 구성함을 특징으로 하는 휴대용 음주 측정기
  2. 제 1항에 있어서,
    센서(12)의 히팅전원을 측정기(1)내부에 내장시킨 일반전지(14)에서 공급되게 하고 콘트롤 전원은 측정기(1)에 내장된 수은전지(15)에서 공급되게 하며 일반전지(14)의 교체시기는 전원표시등(6)의 불빛으로 표시시키는 휴대용 음주 측정기.
  3. 제 1항에서,
    표시소자(5)는 각기 색깔이 상이한 다수개의 발광소자로 구성되고 센서(12)에서 검출된 음주량에 따라 각기 다른 색깔의 발광소자가 점등되게 구성한 휴대용 음주 측정기.
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