アルコール検出装置
【課題】 複数個のセンサによって呼気中のアルコール濃度を検出する装置において、各センサが確実に呼気を検出できるようにすることを課題としている。
【解決手段】 少なくとも酸素センサ１７が設けられたアルコール検出装置１０１において、運転者Ｍが吹き込んだ呼気Ａ（呼気集合体Ａ”）中の酸素濃度が設定値以下に低下したことを酸素センサ１７が検出したことをトリガとして、ファン７の回転数を低下させ、呼気集合体Ａ”が低速でセンサ部分（第２支持部１２）を通過するようにする。
【解決手段】 少なくとも酸素センサ１７が設けられたアルコール検出装置１０１において、運転者Ｍが吹き込んだ呼気Ａ（呼気集合体Ａ”）中の酸素濃度が設定値以下に低下したことを酸素センサ１７が検出したことをトリガとして、ファン７の回転数を低下させ、呼気集合体Ａ”が低速でセンサ部分（第２支持部１２）を通過するようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者から排出される呼気中のアルコール濃度を検出するためのアルコール検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本明細書では、車両（例えば、自動車）に搭載されるアルコール検出装置について説明する。近年、車両の飲酒運転は重大な社会問題となっていて、運転者が酒気を帯びた状態で車両を運転することは厳禁とされている。これを担保するため、各種の車両用アルコール検出装置の発明が出願されている。
【０００３】
アルコール検出装置として、各種の技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。しかし、このアルコール検出装置の場合、運転者が弱い呼気を吹き込んだ場合には良好な検出結果が得られるが、使用者が強い呼気を吹き込んだ場合には、呼気がセンサ部分を通過するときの流速が大きくなり、安定した測定結果を得ることが困難になる。
【０００４】
特に複数個のセンサを使用する場合、おのおののセンサの応答性が異なるため、ファンによって大きな流速を有する呼気をセンサ部分に送り込むと、センサによっては検出エラーを生じ、高精度なアルコール検出が困難になるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３００１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記した不具合に鑑み、複数個のセンサによって呼気中のアルコール濃度を検出する装置において、各センサが確実に呼気を検出できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するための本発明は、
使用者が吹き付けた呼気を導入するための呼気入口が設けられたケース体と、
前記ケース体における前記呼気入口の直下流側に該呼気入口と対向して配置され、前記呼気入口を通って流入した使用者の呼気を更に下流側に送るファンと、
前記ケース体における前記ファンよりも下流側に配置され、前記ファンによって送られた使用者の呼気中の要素を検出する複数のセンサと、を備え、
前記いずれかのセンサが前記呼気中の要素の変化を検出したことをトリガとして、前記ファンの回転数を調整するようにしたことを特徴としている。そして、前記ファンの回転数の調整は、その回転を所定時間だけ減速又は停止することである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るアルコール検出装置は上記したように構成されていて、使用者の呼気中の要素（例えば、酸素濃度やアルコール濃度等）の変化を検出する複数のセンサが設けられている。これらのセンサには、それらの応答性に差があるため、一定以上の流速を有する呼気集合体となって通過する呼気の要素を的確に検出できない場合がある。しかし、本発明に係るアルコール検出装置では、いずれかのセンサ（例えば、応答性が最も良好なセンサ）が呼気の要素の変化を検出したことをトリガとして、ファンの回転数が調整（減速又は停止）される。これにより、センサ部分（各センサが配置されている部分）を通過する呼気集合体の流速が低下されるため、すべてのセンサが確実に呼気集合体の要素の変化を検出し、アルコール検出の精度が高くなる。
【０００９】
前記センサは、少なくとも前記呼気中の酸素濃度の変化を検出する酸素センサを含み、
前記所定時間は、前記酸素センサが、吹き込まれた呼気中の酸素濃度が設定値以下になったことを検出してから設定値以上に回復したことを検出するまでとすることができる。
【００１０】
ファンの回転数を調整するトリガとなるセンサを温度センサとし、この温度センサが、呼気集合体の酸素濃度が設定値（例えば２０％）以下となったことを検出してから回復するまでファンの回転を減速又は停止することができる。なお、トリガとなるセンサは、酸素センサ以外のものであってもよい。
【００１１】
前記ファンの駆動手段はＤＣモータであり、
前記酸素センサと接続され、該酸素センサから出力される酸素濃度の信号をパルス信号に変換するＰＷＭ制御装置を有し、
前記ＰＷＭ制御装置によって前記ファンの回転数を調整することができる。
【００１２】
前記ケース体に設けられた呼気入口と前記ファンとの間に空間部が設けられていてもよい。また、前記ファンと前記センサとの間に、前記ファンによって下流側に送られる呼気を当ててその流速を低下させるための邪魔板が設けられていてもよい。
【００１３】
これらの手段を講じることにより、アルコール検出装置の構成を複雑にすることなく、吹き込まれた呼気の流速をいっそう低下させることができ、各センサによる要素変化の検出がより確実なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るアルコール検出装置１０１が搭載された運転席の概略図である。
【図２】第１実施例のアルコール検出装置１０１の全体斜視図である。
【図３】同じく分解斜視図である。
【図４】アルコール検出センサ１６の斜視図である。
【図５】（ａ）は第１実施例のアルコール検出装置１０１の断面模式図、（ｂ）は比較例のアルコール検出装置１００の断面模式図である。
【図６】ＰＷＭ制御回路２００の概略図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は各センサ１４〜１６による要素の検出結果を示すタイムチャートである。
【図８】第２実施例のアルコール検出装置１０２の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本明細書では、車両に搭載されたアルコール検出装置について説明する。
【００１６】
図１は本発明に係るアルコール検出装置１０１が搭載された運転席の概略図、図２は第１実施例のアルコール検出装置１０１の全体斜視図、図３は同じく分解斜視図、図４はアルコール検出センサ１６の斜視図、図５の（ａ）は第１実施例のアルコール検出装置１０１の断面模式図、（ｂ）は比較例のアルコール検出装置１００の断面模式図である。
【実施例１】
【００１７】
図１に示されるように、車両（自動車）の運転席に実施例のアルコール検出装置１０１が取り付けられている。このアルコール検出装置１０１は、例えば運転席のインストゥルメントパネル１に対して着脱自在に、ケーブル２で連結されている。運転席に着席した運転者Ｍ（使用者）が、車両のエンジンを始動させようとするとき、アルコール検出装置１０１に呼気を吹き付ける。この呼気中のアルコール濃度が所定値以下であれば、装置ＥＣＵ（図示せず）は、運転者Ｍが酒気帯び状態ではないと判断し、エンジンの始動を許可する。もし、呼気中のアルコール濃度が所定値を超えるものであれば、装置ＥＣＵは、運転者Ｍが酒気帯び状態であると判断し、エンジンの始動を許可しない。これにより、飲酒運転を防止する。
【００１８】
図２及び図３に示されるように、第１実施例のアルコール検出装置１０１は、フロントパネル３とリアパネル４とを備えるケース体５に、複数種類のセンサ（後述）が装着された複合ガスセンサの形態としてなる。ケース体５には枠部材６が内装されていて、この枠部材６にファン７とセンサ支持部材８が取り付けられる。センサ支持部材８は、ファン７を固定する固定板部９と、呼気をスムーズに流すためにテーパ筒形状とされた第１支持部１１と、各センサを固定するためにストレート筒形状とされた第２支持部１２とを備えている。センサ支持部材８の第２支持部１２に、基板１３に実装された各センサ（温度センサ１４、湿度センサ１５、アルコール検出センサ１６及び酸素センサ１７）が支持される。
【００１９】
フロントパネル３とリアパネル４とが一体となって形成されるケース体５は運転者Ｍが把持しやすい大きさであり（図１参照）、把持したときのフィーリングを良好にするためにその下部３ａ、４ａが連続的に細くなっている。そして、そのフロントパネル３の正面部には、運転者Ｍが吹き付けた呼気を通すための吸気孔１８（呼気入口）が設けられている。第１実施例のアルコール検出装置１０１の場合、多数の小径の吸気孔１８が設けられている。
【００２０】
センサ支持部材８の固定板部９に固定されたファン７は、フロントパネル３の吸気孔１８に対向配置されるようにして枠部材６に組み付けられる。このファン７は、例えばアウターロータ型のブラシレスＤＣモータであり、枠部１９と、枠部１９に回転可能に支持される回転軸部２１と、その外周面から半径方向に突出する複数枚（第１実施例の場合、８枚）の羽根部２２とを備えている。また、枠部材６には、スピーカ２３が装着された基板２４、液晶パネル２５及びスイッチ２６が装着されたスイッチ基板２７が取り付けられる。液晶パネル２５は、運転者Ｍのアルコール濃度の検出結果を文字表示するものであり、フロントパネル３の表示窓２８から運転者Ｍが視認可能である。スイッチ２６は、ファン７、各センサ１４〜１７、スピーカ２３及び液晶パネル２５に通電して、アルコール検出装置１０１を作動可能とするものである。このスイッチ２６は、フロントパネル３の側壁部に設けられた窓部２９に配置され、ノブ３１を押すことによって作動する。なお、図３において３２は、アルコール検出装置１０１のケーブル２を保護するためのブッシュであり、３３は、リアパネル４に設けられた排気孔である。
【００２１】
運転者Ｍがフロントパネル３の吸気孔１８に吹き付けた呼気は、吸気孔１８を通過し、ファン７によってセンサ支持部材８の部分に送出される。このとき、ファン７によって呼気が攪拌され、呼気と外気（呼気と同時に流入する空気、及び予めセンサ支持部材７内に存する空気）とが混ざり合う。そして、各センサ１４〜１７に接触することにより呼気のアルコール濃度が検出された後、リアパネル４の排気孔３３から外部（車両の室内）に排気される。
【００２２】
次に、各センサ１４〜１７について説明する。温度センサ１４は、例えば「サーミスタ」と称され、ニッケル、コバルト、マンガン等の酸化物よりなるセラミクス半導体である。呼気の温度は、運転者Ｍによる呼気の吹付け方法によって変化する。例えば、運転者Ｍが吹き付けた呼気が体内（肺）から生じたものである場合、その温度は高く、しかもアルコールを含んでいるか否かの判定が容易である。しかし、口内から生じたものであったり、不正手段によって吹き付けたものであったりする場合、その温度は低い。また、外気温によっても変化する。このため、温度センサ１４により、呼気の温度を検出することにより、それが運転者Ｍの肺からの呼気であるか否かを判定する。
【００２３】
湿度センサ１５は、空気中の水分量の変化によってセンサ素子の導電率や静電容量が変化することによって、当該空気の湿度を計測するセンサ（例えば、容量変化型湿度センサ）である。ここでアルコール検出センサ１６は、外気中の湿度にも反応してしまう場合がある。また、運転者Ｍの呼気には、当該運転者Ｍが酒気帯び状態でなくてもアルコールを含んでいるため、アルコール検出センサ１６が通常状態（酒気を帯びていない状態）の呼気のアルコールを検出してしまう場合がある。このため、湿度センサ１５が検出する湿度をモニタすることにより、アルコール検出センサ１６が外気の湿度や通常状態の呼気のアルコールを検出しても、それらの検出値を採用しないようにすることができる。
【００２４】
図４に示されるように、アルコール検出センサ１６は半導体式のガスセンサであり、金属酸化物（例えば酸化スズ）の半導体の表面にガス（呼気中のアルコール）が吸着することによる電導度（電気抵抗）の変化を測定するものである。ベース部材３４の上面に感ガス素子３５（金属酸化物の半導体）が設置されていて、その周囲が金属のキャップ３６で覆われている。キャップ３６の上面に窓部３６ａが設けられ、その窓部３６ａが二重金網構造のメッシュ３７で覆われている。このメッシュ３７により、検出される呼気の流速の影響が軽減される。
【００２５】
酸素センサ１７は、外気と混ざり合うことによって希釈される呼気の酸素濃度を検出するものであり、例えばジルコニア固体電解質を用いたものとすることができる。ここで、車室内の外気の酸素濃度は、天候や乗員の数が変化してもほぼ一定である。しかし、呼気の酸素濃度（換言すれば、呼気の希釈率）は、外気によって希釈された場合であっても外気の酸素濃度よりも低い。即ち、酸素センサ１７が検出する酸素濃度の変化をモニタすることにより、センサ支持部材８内の空気に呼気が含まれているか否かを判定することができる。
【００２６】
第１実施例のアルコール検出装置１０１について、更に詳細に説明する。図５において、（ａ）は本発明の実施例のアルコール検出装置１０１の断面模式図であり、（ｂ）は通常の状態（前述した不具合を想定しない状態）で設計されると想定されるアルコール検出装置１００の断面模式図で、本発明との差異を明確にするための比較例として示したものである。なお、以下の図において、センサはアルコール検出センサ１６と酸素センサ１７のみを図示する。
【００２７】
図５の（ａ）に示される第１実施例のアルコール検出装置１０１と図５の（ｂ）に示される比較例のアルコール検出装置１００とを比較すると、第１実施例のアルコール検出装置１０１は、フロントパネル３とファン７の回転軸部２１との隙間ｅが、比較例のアルコール検出装置１０１における隙間ｅ’よりも長くなっている。即ち、アルコール検出装置１０１における隙間ｅ’が１〜２ｍｍであるとすると、第１実施例のアルコール検出装置１０１の隙間ｅは５ｍｍ程度であり、フロントパネル３とファン７との間に大きな空間部Ｑ１が形成されている。
【００２８】
また、第１実施例のアルコール検出装置１０１は、センサ支持部材８におけるファン７とセンサ１６、１７との間で、第１支持部１１と第２支持部１２との接続部にリング状の邪魔板３８が設けられている。しかも、第１実施例のアルコール検出装置１０１におけるセンサ支持部材８の第１支持部１１の傾斜は、比較例のアルコール検出装置１００におけるセンサ支持部材８の第１支持部１１の傾斜よりも緩くなっている。このため、ファン７から邪魔板３８までの距離Ｌは、比較例のアルコール検出装置１００における同距離Ｌ’よりも少し大きく、ファン７と邪魔板３８との間に空間部Ｑ２が形成されている。
【００２９】
邪魔板３８の軸心部分には、呼気Ａが通る通気孔３８ａが設けられている。邪魔板３８の通気孔３８ａの孔径ｄ１は、ファン７の回転軸部２１の外径Ｄよりも小さい。運転者Ｍが吹き込んだ強い呼気Ａのうち、ファン７の羽根部２２の隙間をすり抜けたものがあっても邪魔板３８に当たって逆流し、ファン７の回転軸部２１に当たってその流速を低下させ、かつ空間部Ｑ２にいったん停留した後、回転軸部２１の外径Ｄよりも小さい孔径ｄ１の通気孔３８ａを通ってセンサ部分（各センサ１４〜１７が配置されている部分）に送出される。これにより、運転者Ｍが呼気Ａを強く吹き込んだ場合であっても、弱く吹き込んだ場合であってもその呼気Ａがセンサ部分を通過するときの流速が小さく、かつ一定となるため常に安定した測定結果を得ることができる。なお、距離ｅ（空間部Ｑ１の大きさ）は、例えばファン７の羽根部２２の回転軸部２１からの半径方向の突出長さＨの半分以上で突出長さＨ以下とすることができる。また、ファン７から邪魔板３８までの距離Ｌ（空間部Ｑ２の大きさ）は、例えばファン７の羽根部２２の突出長さＨと同程度又はそれ以上とすることができる。
【００３０】
第１実施例のアルコール検出装置１０１の場合、ファン７を駆動するモータ７ａは、例えば５Ｖで４０００ｍｉｎ−１（ｒｐｍ）の回転数を有するＤＣモータであり、その回転数は装置ＥＣＵ（図示せず）に組み込まれたＰＷＭ制御回路２００（Pulse Width Modulation）によって調整可能である。ＰＷＭ制御回路２００の原理について説明する。図６に示されるように、ＰＷＭ制御回路２００は、ＰＷＭジェネレータ３９によって生成されるＰＷＭ波のデューティ比をアナログ入力電圧（可変電圧４１）により制御し、このＰＷＭ波でトランジスタ４２をスイッチングさせてモータ７ａの回転数を増減させるものである。ここで、酸素セン１７とＰＷＭジェネレータ３９とが接続されていて、酸素センサ１７から出力される酸素濃度の信号によりＰＷＭジェネレータ３９が作動する。なお、図６において、４３はモータ７ａを保護するためのフライホイールダイオードである。
【００３１】
図７に、第１実施例のアルコール検出装置１０１における各センサ１４〜１７が検出したときのタイムチャートを示す。図７の（ａ）は温度センサ１４のタイムチャート、同じく（ｂ）は湿度センサ１５のタイムチャート、同じく（ｃ）は酸素センサ１７のタイムチャート、同じく（ｄ）はアルコール検出装置センサ１６のタイムチャートを示していて、それらの横軸は時間を示し、縦軸は順に呼気Ａの温度（℃）、湿度（％）、酸素濃度（％）及びアルコール濃度（ｐｐｍ）を示す。また、酸素センサ１７のタイムチャートに設けられた直線（水平線）は、酸素センサ１７によって検出された呼気Ａの酸素濃度が２０％の状態を示す。第１実施例のアルコール検出装置１０１の場合、呼気Ａの酸素濃度によってファン７のモータ７ａの回転数を調整している。即ち、呼気Ａの酸素濃度が２０％以上であるときはモータ７ａを４０００ｍｉｎ−１で通常回転させ、酸素濃度が２０％より低くなればモータ７ａの回転数を例えば１０００ｍｉｎ−１に低下させ、酸素濃度が２０％に回復すれば、モータ７ａの回転数を４０００ｍｉｎ−１の通常回転に復帰させている。
【００３２】
次に、図５を参照しながら、第１実施例のアルコール検出装置１０１の作用について説明する。運転者Ｍがアルコール検出装置１０１、１００の吸気孔１８に強い呼気Ａを吹き込んだとき、比較例のアルコール検出装置１００の場合、その呼気Ａはすぐにファン７によって攪拌されて下流側に送出される。呼気Ａによっては、図５の（ｂ）の矢印４４で示されるように、ファン７の羽根部２２の隙間をすり抜けて大きな流速でセンサ部分（センサ支持部材８において、各センサ１４〜１７が配置されている部分。即ち、第２支持部１２をいう。）に送出されてしまうものもある。すると、安定した測定結果を得ることが困難になる。
【００３３】
これに対して第１実施例のアルコール検出装置１０１の場合、図５の（ａ）に示されるように、車両の運転者Ｍが、アルコール検出装置１０１の吸気孔１８に吹き込んだ呼気Ａは集合体となって、ケース体５のフロントパネル３とファン７の回転軸部２１との間に形成された大きな空間部Ｑ１でいったん停留した後（その状態の呼気集合体を、符号Ａ’で示す。）、ファン７に吸い込まれて攪拌されながら下流側に送出される。そして、空間部Ｑ２内で停留したり、邪魔板３８に当たって逆流したりする。これにより、呼気集合体Ａ’の流速が更に低下するため、呼気集合体Ａ’は層流に近い状態となって邪魔板３８の通過孔３８ａを通り、呼気集合体Ａ”となって更に下流側のセンサ部分（センサ支持部８の第２支持部１２）に送出される。
【００３４】
ここで、各センサ１４〜１７が呼気集合体Ａ”内の要素（この場合、酸素濃度、アルコール濃度、温度及び湿度）を検出するときの感度特性には差（感度の高低）がある。例えば、図７に示されるように、酸素センサ１７がピーク値を検出する時間ｔ１と湿度センサ１５がピーク値を検出する時間ｔ２とは異なっていて、両者の間に反応遅れ時間Δｔが発生する。このため、呼気集合体Ａ”の流速が所定速度以上であると要素の検出が困難であったり、検出エラーを生じたりするおそれがある。
【００３５】
第１実施例のアルコール検出装置１０１の場合、各センサ１４〜１７のうち、呼気集合体Ａ”に対する酸素センサ１７の応答性が最も良好である。このため、最初に酸素センサ１７が、呼気集合体Ａ”の酸素濃度を検出する。そして、呼気集合体Ａ”中の酸素濃度が所定値（例えば２０％）以下となったこと（これは、呼気集合体Ａ”がセンサ部分に接近したことを意味する。）をトリガとしてファン７の回転数を調整する。即ち、酸素センサ１７からＰＷＭジェネレータ３９に指令が送られ、ＰＷＭジェネレータからその指令に対応するＰＷＭ波のデューティ比に比例した平均電流がモータ７ａに流れてファン７の回転数が低下する。第１実施例のアルコール検出装置１０１の場合、ファン７の回転数を４０００ｍｉｎ−１から例えば１０００ｍｉｎ−１に低下させる。
【００３６】
これにより、呼気集合体Ａ”の流速が低下し、呼気集合体Ａ”はセンサ部分を低速で通過する。この結果、酸素センサ１７以外の各センサ１４〜１６が、呼気集合体Ａ”の要素を確実に検出する。そして、呼気集合体Ａ”がセンサ部分を通過することにより、その酸素濃度が所定値（例えば２０％）にまで回復したら、再度ファン７の回転数を原レベルに復帰させて、呼気集合体Ａ”を迅速に排気する。これにより、酸素センサ１７と比較して低感度である他のセンサ１４、１５，１７がそれぞれの要素の検出エラーを起こしてしまうことが防止され、常に高精度の要素の検出が可能となる。
【００３７】
なお、第１実施例のアルコール検出装置１０１は、所定の場合にファン７の回転数を低下させるものであり、各センサ１４〜１７による呼気集合体Ａ”の要素の検出が終了次第、その呼気集合体Ａ”を迅速に排気することができるという利点がある。しかし、所定の場合にファン７の回転を停止させてもよい。
【実施例２】
【００３８】
第１実施例のアルコール検出装置１０１では、フロントパネル３に多数の吸気孔１８が設けられている形態である。しかし、図８に示される第２実施例のアルコール検出装置１０２のように、吸気孔４５が１つであってもよい。このとき、吸気孔４５の孔径ｄ２は、ファン７の回転軸部２１の外径Ｄよりも小さくすることが望ましい。これにより、運転者Ｍが吹き込んだ呼気Ａがファン７の回転軸部２１に当たって、その流速を低下させてから下流側に送出されるようになる。
【００３９】
また、上記の各実施例のアルコール検出装置１０１、１０２の場合、酸素センサ１７の感度が最も良好であるため、酸素センサ１７が呼気集合体Ａ”の濃度変化（濃度の低下）を検出したことをトリガとしてファン７の回転数を調整しているが、他のセンサ１４〜１６が要素を検出したことをトリガとしてもよい。
【００４０】
上記の各実施例のアルコール検出装置１０１、１０２では、アルコール検出センサ１６と酸素センサ１７とを呼気集合体Ａ”の送出方向に対して同一円周上に配置している。しかし、それらを呼気Ａの送出方向に沿って直列に配置してもよい。なお、本出願人による実験の結果、各センサ１４〜１７の配置を異ならせた場合であっても、検出精度の有意差は認められなかった。
【００４１】
本明細書では、各実施例のアルコール検出装置１０１、１０２が車両に搭載される場合について説明した。しかし、このアルコール検出装置１０１を車両に搭載される以外の用途で使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、車両（例えば、自動車）のアルコール検出装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０１、１０２ アルコール検出装置
２００ ＰＷＭ制御回路（ＰＷＭ制御装置）
５ ケース体
７ ファン
７ａ モータ（ＤＣモータ）
１４ 温度センサ（センサ）
１５ 湿度センサ（センサ）
１６ アルコール検出センサ（センサ）
１７ 酸素センサ（センサ）
１８、４５ 吸気孔（呼気入口）
３８ 邪魔板
Ａ 呼気
Ａ’、Ａ” 呼気集合体（呼気）
Ｍ 運転者（使用者）
Ｑ１ 空間部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者から排出される呼気中のアルコール濃度を検出するためのアルコール検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本明細書では、車両（例えば、自動車）に搭載されるアルコール検出装置について説明する。近年、車両の飲酒運転は重大な社会問題となっていて、運転者が酒気を帯びた状態で車両を運転することは厳禁とされている。これを担保するため、各種の車両用アルコール検出装置の発明が出願されている。
【０００３】
アルコール検出装置として、各種の技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。しかし、このアルコール検出装置の場合、運転者が弱い呼気を吹き込んだ場合には良好な検出結果が得られるが、使用者が強い呼気を吹き込んだ場合には、呼気がセンサ部分を通過するときの流速が大きくなり、安定した測定結果を得ることが困難になる。
【０００４】
特に複数個のセンサを使用する場合、おのおののセンサの応答性が異なるため、ファンによって大きな流速を有する呼気をセンサ部分に送り込むと、センサによっては検出エラーを生じ、高精度なアルコール検出が困難になるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３００１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記した不具合に鑑み、複数個のセンサによって呼気中のアルコール濃度を検出する装置において、各センサが確実に呼気を検出できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するための本発明は、
使用者が吹き付けた呼気を導入するための呼気入口が設けられたケース体と、
前記ケース体における前記呼気入口の直下流側に該呼気入口と対向して配置され、前記呼気入口を通って流入した使用者の呼気を更に下流側に送るファンと、
前記ケース体における前記ファンよりも下流側に配置され、前記ファンによって送られた使用者の呼気中の要素を検出する複数のセンサと、を備え、
前記いずれかのセンサが前記呼気中の要素の変化を検出したことをトリガとして、前記ファンの回転数を調整するようにしたことを特徴としている。そして、前記ファンの回転数の調整は、その回転を所定時間だけ減速又は停止することである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るアルコール検出装置は上記したように構成されていて、使用者の呼気中の要素（例えば、酸素濃度やアルコール濃度等）の変化を検出する複数のセンサが設けられている。これらのセンサには、それらの応答性に差があるため、一定以上の流速を有する呼気集合体となって通過する呼気の要素を的確に検出できない場合がある。しかし、本発明に係るアルコール検出装置では、いずれかのセンサ（例えば、応答性が最も良好なセンサ）が呼気の要素の変化を検出したことをトリガとして、ファンの回転数が調整（減速又は停止）される。これにより、センサ部分（各センサが配置されている部分）を通過する呼気集合体の流速が低下されるため、すべてのセンサが確実に呼気集合体の要素の変化を検出し、アルコール検出の精度が高くなる。
【０００９】
前記センサは、少なくとも前記呼気中の酸素濃度の変化を検出する酸素センサを含み、
前記所定時間は、前記酸素センサが、吹き込まれた呼気中の酸素濃度が設定値以下になったことを検出してから設定値以上に回復したことを検出するまでとすることができる。
【００１０】
ファンの回転数を調整するトリガとなるセンサを温度センサとし、この温度センサが、呼気集合体の酸素濃度が設定値（例えば２０％）以下となったことを検出してから回復するまでファンの回転を減速又は停止することができる。なお、トリガとなるセンサは、酸素センサ以外のものであってもよい。
【００１１】
前記ファンの駆動手段はＤＣモータであり、
前記酸素センサと接続され、該酸素センサから出力される酸素濃度の信号をパルス信号に変換するＰＷＭ制御装置を有し、
前記ＰＷＭ制御装置によって前記ファンの回転数を調整することができる。
【００１２】
前記ケース体に設けられた呼気入口と前記ファンとの間に空間部が設けられていてもよい。また、前記ファンと前記センサとの間に、前記ファンによって下流側に送られる呼気を当ててその流速を低下させるための邪魔板が設けられていてもよい。
【００１３】
これらの手段を講じることにより、アルコール検出装置の構成を複雑にすることなく、吹き込まれた呼気の流速をいっそう低下させることができ、各センサによる要素変化の検出がより確実なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るアルコール検出装置１０１が搭載された運転席の概略図である。
【図２】第１実施例のアルコール検出装置１０１の全体斜視図である。
【図３】同じく分解斜視図である。
【図４】アルコール検出センサ１６の斜視図である。
【図５】（ａ）は第１実施例のアルコール検出装置１０１の断面模式図、（ｂ）は比較例のアルコール検出装置１００の断面模式図である。
【図６】ＰＷＭ制御回路２００の概略図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は各センサ１４〜１６による要素の検出結果を示すタイムチャートである。
【図８】第２実施例のアルコール検出装置１０２の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本明細書では、車両に搭載されたアルコール検出装置について説明する。
【００１６】
図１は本発明に係るアルコール検出装置１０１が搭載された運転席の概略図、図２は第１実施例のアルコール検出装置１０１の全体斜視図、図３は同じく分解斜視図、図４はアルコール検出センサ１６の斜視図、図５の（ａ）は第１実施例のアルコール検出装置１０１の断面模式図、（ｂ）は比較例のアルコール検出装置１００の断面模式図である。
【実施例１】
【００１７】
図１に示されるように、車両（自動車）の運転席に実施例のアルコール検出装置１０１が取り付けられている。このアルコール検出装置１０１は、例えば運転席のインストゥルメントパネル１に対して着脱自在に、ケーブル２で連結されている。運転席に着席した運転者Ｍ（使用者）が、車両のエンジンを始動させようとするとき、アルコール検出装置１０１に呼気を吹き付ける。この呼気中のアルコール濃度が所定値以下であれば、装置ＥＣＵ（図示せず）は、運転者Ｍが酒気帯び状態ではないと判断し、エンジンの始動を許可する。もし、呼気中のアルコール濃度が所定値を超えるものであれば、装置ＥＣＵは、運転者Ｍが酒気帯び状態であると判断し、エンジンの始動を許可しない。これにより、飲酒運転を防止する。
【００１８】
図２及び図３に示されるように、第１実施例のアルコール検出装置１０１は、フロントパネル３とリアパネル４とを備えるケース体５に、複数種類のセンサ（後述）が装着された複合ガスセンサの形態としてなる。ケース体５には枠部材６が内装されていて、この枠部材６にファン７とセンサ支持部材８が取り付けられる。センサ支持部材８は、ファン７を固定する固定板部９と、呼気をスムーズに流すためにテーパ筒形状とされた第１支持部１１と、各センサを固定するためにストレート筒形状とされた第２支持部１２とを備えている。センサ支持部材８の第２支持部１２に、基板１３に実装された各センサ（温度センサ１４、湿度センサ１５、アルコール検出センサ１６及び酸素センサ１７）が支持される。
【００１９】
フロントパネル３とリアパネル４とが一体となって形成されるケース体５は運転者Ｍが把持しやすい大きさであり（図１参照）、把持したときのフィーリングを良好にするためにその下部３ａ、４ａが連続的に細くなっている。そして、そのフロントパネル３の正面部には、運転者Ｍが吹き付けた呼気を通すための吸気孔１８（呼気入口）が設けられている。第１実施例のアルコール検出装置１０１の場合、多数の小径の吸気孔１８が設けられている。
【００２０】
センサ支持部材８の固定板部９に固定されたファン７は、フロントパネル３の吸気孔１８に対向配置されるようにして枠部材６に組み付けられる。このファン７は、例えばアウターロータ型のブラシレスＤＣモータであり、枠部１９と、枠部１９に回転可能に支持される回転軸部２１と、その外周面から半径方向に突出する複数枚（第１実施例の場合、８枚）の羽根部２２とを備えている。また、枠部材６には、スピーカ２３が装着された基板２４、液晶パネル２５及びスイッチ２６が装着されたスイッチ基板２７が取り付けられる。液晶パネル２５は、運転者Ｍのアルコール濃度の検出結果を文字表示するものであり、フロントパネル３の表示窓２８から運転者Ｍが視認可能である。スイッチ２６は、ファン７、各センサ１４〜１７、スピーカ２３及び液晶パネル２５に通電して、アルコール検出装置１０１を作動可能とするものである。このスイッチ２６は、フロントパネル３の側壁部に設けられた窓部２９に配置され、ノブ３１を押すことによって作動する。なお、図３において３２は、アルコール検出装置１０１のケーブル２を保護するためのブッシュであり、３３は、リアパネル４に設けられた排気孔である。
【００２１】
運転者Ｍがフロントパネル３の吸気孔１８に吹き付けた呼気は、吸気孔１８を通過し、ファン７によってセンサ支持部材８の部分に送出される。このとき、ファン７によって呼気が攪拌され、呼気と外気（呼気と同時に流入する空気、及び予めセンサ支持部材７内に存する空気）とが混ざり合う。そして、各センサ１４〜１７に接触することにより呼気のアルコール濃度が検出された後、リアパネル４の排気孔３３から外部（車両の室内）に排気される。
【００２２】
次に、各センサ１４〜１７について説明する。温度センサ１４は、例えば「サーミスタ」と称され、ニッケル、コバルト、マンガン等の酸化物よりなるセラミクス半導体である。呼気の温度は、運転者Ｍによる呼気の吹付け方法によって変化する。例えば、運転者Ｍが吹き付けた呼気が体内（肺）から生じたものである場合、その温度は高く、しかもアルコールを含んでいるか否かの判定が容易である。しかし、口内から生じたものであったり、不正手段によって吹き付けたものであったりする場合、その温度は低い。また、外気温によっても変化する。このため、温度センサ１４により、呼気の温度を検出することにより、それが運転者Ｍの肺からの呼気であるか否かを判定する。
【００２３】
湿度センサ１５は、空気中の水分量の変化によってセンサ素子の導電率や静電容量が変化することによって、当該空気の湿度を計測するセンサ（例えば、容量変化型湿度センサ）である。ここでアルコール検出センサ１６は、外気中の湿度にも反応してしまう場合がある。また、運転者Ｍの呼気には、当該運転者Ｍが酒気帯び状態でなくてもアルコールを含んでいるため、アルコール検出センサ１６が通常状態（酒気を帯びていない状態）の呼気のアルコールを検出してしまう場合がある。このため、湿度センサ１５が検出する湿度をモニタすることにより、アルコール検出センサ１６が外気の湿度や通常状態の呼気のアルコールを検出しても、それらの検出値を採用しないようにすることができる。
【００２４】
図４に示されるように、アルコール検出センサ１６は半導体式のガスセンサであり、金属酸化物（例えば酸化スズ）の半導体の表面にガス（呼気中のアルコール）が吸着することによる電導度（電気抵抗）の変化を測定するものである。ベース部材３４の上面に感ガス素子３５（金属酸化物の半導体）が設置されていて、その周囲が金属のキャップ３６で覆われている。キャップ３６の上面に窓部３６ａが設けられ、その窓部３６ａが二重金網構造のメッシュ３７で覆われている。このメッシュ３７により、検出される呼気の流速の影響が軽減される。
【００２５】
酸素センサ１７は、外気と混ざり合うことによって希釈される呼気の酸素濃度を検出するものであり、例えばジルコニア固体電解質を用いたものとすることができる。ここで、車室内の外気の酸素濃度は、天候や乗員の数が変化してもほぼ一定である。しかし、呼気の酸素濃度（換言すれば、呼気の希釈率）は、外気によって希釈された場合であっても外気の酸素濃度よりも低い。即ち、酸素センサ１７が検出する酸素濃度の変化をモニタすることにより、センサ支持部材８内の空気に呼気が含まれているか否かを判定することができる。
【００２６】
第１実施例のアルコール検出装置１０１について、更に詳細に説明する。図５において、（ａ）は本発明の実施例のアルコール検出装置１０１の断面模式図であり、（ｂ）は通常の状態（前述した不具合を想定しない状態）で設計されると想定されるアルコール検出装置１００の断面模式図で、本発明との差異を明確にするための比較例として示したものである。なお、以下の図において、センサはアルコール検出センサ１６と酸素センサ１７のみを図示する。
【００２７】
図５の（ａ）に示される第１実施例のアルコール検出装置１０１と図５の（ｂ）に示される比較例のアルコール検出装置１００とを比較すると、第１実施例のアルコール検出装置１０１は、フロントパネル３とファン７の回転軸部２１との隙間ｅが、比較例のアルコール検出装置１０１における隙間ｅ’よりも長くなっている。即ち、アルコール検出装置１０１における隙間ｅ’が１〜２ｍｍであるとすると、第１実施例のアルコール検出装置１０１の隙間ｅは５ｍｍ程度であり、フロントパネル３とファン７との間に大きな空間部Ｑ１が形成されている。
【００２８】
また、第１実施例のアルコール検出装置１０１は、センサ支持部材８におけるファン７とセンサ１６、１７との間で、第１支持部１１と第２支持部１２との接続部にリング状の邪魔板３８が設けられている。しかも、第１実施例のアルコール検出装置１０１におけるセンサ支持部材８の第１支持部１１の傾斜は、比較例のアルコール検出装置１００におけるセンサ支持部材８の第１支持部１１の傾斜よりも緩くなっている。このため、ファン７から邪魔板３８までの距離Ｌは、比較例のアルコール検出装置１００における同距離Ｌ’よりも少し大きく、ファン７と邪魔板３８との間に空間部Ｑ２が形成されている。
【００２９】
邪魔板３８の軸心部分には、呼気Ａが通る通気孔３８ａが設けられている。邪魔板３８の通気孔３８ａの孔径ｄ１は、ファン７の回転軸部２１の外径Ｄよりも小さい。運転者Ｍが吹き込んだ強い呼気Ａのうち、ファン７の羽根部２２の隙間をすり抜けたものがあっても邪魔板３８に当たって逆流し、ファン７の回転軸部２１に当たってその流速を低下させ、かつ空間部Ｑ２にいったん停留した後、回転軸部２１の外径Ｄよりも小さい孔径ｄ１の通気孔３８ａを通ってセンサ部分（各センサ１４〜１７が配置されている部分）に送出される。これにより、運転者Ｍが呼気Ａを強く吹き込んだ場合であっても、弱く吹き込んだ場合であってもその呼気Ａがセンサ部分を通過するときの流速が小さく、かつ一定となるため常に安定した測定結果を得ることができる。なお、距離ｅ（空間部Ｑ１の大きさ）は、例えばファン７の羽根部２２の回転軸部２１からの半径方向の突出長さＨの半分以上で突出長さＨ以下とすることができる。また、ファン７から邪魔板３８までの距離Ｌ（空間部Ｑ２の大きさ）は、例えばファン７の羽根部２２の突出長さＨと同程度又はそれ以上とすることができる。
【００３０】
第１実施例のアルコール検出装置１０１の場合、ファン７を駆動するモータ７ａは、例えば５Ｖで４０００ｍｉｎ−１（ｒｐｍ）の回転数を有するＤＣモータであり、その回転数は装置ＥＣＵ（図示せず）に組み込まれたＰＷＭ制御回路２００（Pulse Width Modulation）によって調整可能である。ＰＷＭ制御回路２００の原理について説明する。図６に示されるように、ＰＷＭ制御回路２００は、ＰＷＭジェネレータ３９によって生成されるＰＷＭ波のデューティ比をアナログ入力電圧（可変電圧４１）により制御し、このＰＷＭ波でトランジスタ４２をスイッチングさせてモータ７ａの回転数を増減させるものである。ここで、酸素セン１７とＰＷＭジェネレータ３９とが接続されていて、酸素センサ１７から出力される酸素濃度の信号によりＰＷＭジェネレータ３９が作動する。なお、図６において、４３はモータ７ａを保護するためのフライホイールダイオードである。
【００３１】
図７に、第１実施例のアルコール検出装置１０１における各センサ１４〜１７が検出したときのタイムチャートを示す。図７の（ａ）は温度センサ１４のタイムチャート、同じく（ｂ）は湿度センサ１５のタイムチャート、同じく（ｃ）は酸素センサ１７のタイムチャート、同じく（ｄ）はアルコール検出装置センサ１６のタイムチャートを示していて、それらの横軸は時間を示し、縦軸は順に呼気Ａの温度（℃）、湿度（％）、酸素濃度（％）及びアルコール濃度（ｐｐｍ）を示す。また、酸素センサ１７のタイムチャートに設けられた直線（水平線）は、酸素センサ１７によって検出された呼気Ａの酸素濃度が２０％の状態を示す。第１実施例のアルコール検出装置１０１の場合、呼気Ａの酸素濃度によってファン７のモータ７ａの回転数を調整している。即ち、呼気Ａの酸素濃度が２０％以上であるときはモータ７ａを４０００ｍｉｎ−１で通常回転させ、酸素濃度が２０％より低くなればモータ７ａの回転数を例えば１０００ｍｉｎ−１に低下させ、酸素濃度が２０％に回復すれば、モータ７ａの回転数を４０００ｍｉｎ−１の通常回転に復帰させている。
【００３２】
次に、図５を参照しながら、第１実施例のアルコール検出装置１０１の作用について説明する。運転者Ｍがアルコール検出装置１０１、１００の吸気孔１８に強い呼気Ａを吹き込んだとき、比較例のアルコール検出装置１００の場合、その呼気Ａはすぐにファン７によって攪拌されて下流側に送出される。呼気Ａによっては、図５の（ｂ）の矢印４４で示されるように、ファン７の羽根部２２の隙間をすり抜けて大きな流速でセンサ部分（センサ支持部材８において、各センサ１４〜１７が配置されている部分。即ち、第２支持部１２をいう。）に送出されてしまうものもある。すると、安定した測定結果を得ることが困難になる。
【００３３】
これに対して第１実施例のアルコール検出装置１０１の場合、図５の（ａ）に示されるように、車両の運転者Ｍが、アルコール検出装置１０１の吸気孔１８に吹き込んだ呼気Ａは集合体となって、ケース体５のフロントパネル３とファン７の回転軸部２１との間に形成された大きな空間部Ｑ１でいったん停留した後（その状態の呼気集合体を、符号Ａ’で示す。）、ファン７に吸い込まれて攪拌されながら下流側に送出される。そして、空間部Ｑ２内で停留したり、邪魔板３８に当たって逆流したりする。これにより、呼気集合体Ａ’の流速が更に低下するため、呼気集合体Ａ’は層流に近い状態となって邪魔板３８の通過孔３８ａを通り、呼気集合体Ａ”となって更に下流側のセンサ部分（センサ支持部８の第２支持部１２）に送出される。
【００３４】
ここで、各センサ１４〜１７が呼気集合体Ａ”内の要素（この場合、酸素濃度、アルコール濃度、温度及び湿度）を検出するときの感度特性には差（感度の高低）がある。例えば、図７に示されるように、酸素センサ１７がピーク値を検出する時間ｔ１と湿度センサ１５がピーク値を検出する時間ｔ２とは異なっていて、両者の間に反応遅れ時間Δｔが発生する。このため、呼気集合体Ａ”の流速が所定速度以上であると要素の検出が困難であったり、検出エラーを生じたりするおそれがある。
【００３５】
第１実施例のアルコール検出装置１０１の場合、各センサ１４〜１７のうち、呼気集合体Ａ”に対する酸素センサ１７の応答性が最も良好である。このため、最初に酸素センサ１７が、呼気集合体Ａ”の酸素濃度を検出する。そして、呼気集合体Ａ”中の酸素濃度が所定値（例えば２０％）以下となったこと（これは、呼気集合体Ａ”がセンサ部分に接近したことを意味する。）をトリガとしてファン７の回転数を調整する。即ち、酸素センサ１７からＰＷＭジェネレータ３９に指令が送られ、ＰＷＭジェネレータからその指令に対応するＰＷＭ波のデューティ比に比例した平均電流がモータ７ａに流れてファン７の回転数が低下する。第１実施例のアルコール検出装置１０１の場合、ファン７の回転数を４０００ｍｉｎ−１から例えば１０００ｍｉｎ−１に低下させる。
【００３６】
これにより、呼気集合体Ａ”の流速が低下し、呼気集合体Ａ”はセンサ部分を低速で通過する。この結果、酸素センサ１７以外の各センサ１４〜１６が、呼気集合体Ａ”の要素を確実に検出する。そして、呼気集合体Ａ”がセンサ部分を通過することにより、その酸素濃度が所定値（例えば２０％）にまで回復したら、再度ファン７の回転数を原レベルに復帰させて、呼気集合体Ａ”を迅速に排気する。これにより、酸素センサ１７と比較して低感度である他のセンサ１４、１５，１７がそれぞれの要素の検出エラーを起こしてしまうことが防止され、常に高精度の要素の検出が可能となる。
【００３７】
なお、第１実施例のアルコール検出装置１０１は、所定の場合にファン７の回転数を低下させるものであり、各センサ１４〜１７による呼気集合体Ａ”の要素の検出が終了次第、その呼気集合体Ａ”を迅速に排気することができるという利点がある。しかし、所定の場合にファン７の回転を停止させてもよい。
【実施例２】
【００３８】
第１実施例のアルコール検出装置１０１では、フロントパネル３に多数の吸気孔１８が設けられている形態である。しかし、図８に示される第２実施例のアルコール検出装置１０２のように、吸気孔４５が１つであってもよい。このとき、吸気孔４５の孔径ｄ２は、ファン７の回転軸部２１の外径Ｄよりも小さくすることが望ましい。これにより、運転者Ｍが吹き込んだ呼気Ａがファン７の回転軸部２１に当たって、その流速を低下させてから下流側に送出されるようになる。
【００３９】
また、上記の各実施例のアルコール検出装置１０１、１０２の場合、酸素センサ１７の感度が最も良好であるため、酸素センサ１７が呼気集合体Ａ”の濃度変化（濃度の低下）を検出したことをトリガとしてファン７の回転数を調整しているが、他のセンサ１４〜１６が要素を検出したことをトリガとしてもよい。
【００４０】
上記の各実施例のアルコール検出装置１０１、１０２では、アルコール検出センサ１６と酸素センサ１７とを呼気集合体Ａ”の送出方向に対して同一円周上に配置している。しかし、それらを呼気Ａの送出方向に沿って直列に配置してもよい。なお、本出願人による実験の結果、各センサ１４〜１７の配置を異ならせた場合であっても、検出精度の有意差は認められなかった。
【００４１】
本明細書では、各実施例のアルコール検出装置１０１、１０２が車両に搭載される場合について説明した。しかし、このアルコール検出装置１０１を車両に搭載される以外の用途で使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、車両（例えば、自動車）のアルコール検出装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０１、１０２ アルコール検出装置
２００ ＰＷＭ制御回路（ＰＷＭ制御装置）
５ ケース体
７ ファン
７ａ モータ（ＤＣモータ）
１４ 温度センサ（センサ）
１５ 湿度センサ（センサ）
１６ アルコール検出センサ（センサ）
１７ 酸素センサ（センサ）
１８、４５ 吸気孔（呼気入口）
３８ 邪魔板
Ａ 呼気
Ａ’、Ａ” 呼気集合体（呼気）
Ｍ 運転者（使用者）
Ｑ１ 空間部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者が吹き付けた呼気を導入するための呼気入口が設けられたケース体と、
前記ケース体における前記呼気入口の直下流側に該呼気入口と対向して配置され、前記呼気入口を通って流入した使用者の呼気を更に下流側に送るファンと、
前記ケース体における前記ファンよりも下流側に配置され、前記ファンによって送られた使用者の呼気中の要素を検出する複数のセンサと、を備え、
前記いずれかのセンサが前記呼気中の要素の変化を検出したことをトリガとして、前記ファンの回転数を調整するようにしたことを特徴とするアルコール検出装置。
【請求項２】
前記ファンの回転数の調整は、その回転を所定時間だけ減速又は停止することであることを特徴とする請求項１に記載のアルコール検出装置。
【請求項３】
前記センサは、少なくとも前記呼気中の酸素濃度の変化を検出する酸素センサを含み、
前記所定時間は、前記酸素センサが、吹き込まれた呼気中の酸素濃度が設定値以下になったことを検出してから設定値以上に回復したことを検出するまでであることを特徴とする請求項２に記載のアルコール検出装置。
【請求項４】
前記ファンの駆動手段はＤＣモータであり、
前記酸素センサと接続され、該酸素センサから出力される酸素濃度の信号をパルス信号に変換するＰＷＭ制御装置を有し、
前記ＰＷＭ制御装置によって前記ファンの回転数を調整することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のアルコール検出装置。
【請求項５】
前記ケース体に設けられた呼気入口と前記ファンとの間に空間部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のアルコール検出装置。
【請求項６】
前記ファンと前記センサとの間に、前記ファンによって下流側に送られる呼気を当ててその流速を低下させるための邪魔板が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のアルコール検出装置。
【請求項７】
車両に搭載され、使用者がケース体の呼気入口を自身の口元に近づけて呼気を吹き込むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のアルコール検出装置。
【請求項１】
使用者が吹き付けた呼気を導入するための呼気入口が設けられたケース体と、
前記ケース体における前記呼気入口の直下流側に該呼気入口と対向して配置され、前記呼気入口を通って流入した使用者の呼気を更に下流側に送るファンと、
前記ケース体における前記ファンよりも下流側に配置され、前記ファンによって送られた使用者の呼気中の要素を検出する複数のセンサと、を備え、
前記いずれかのセンサが前記呼気中の要素の変化を検出したことをトリガとして、前記ファンの回転数を調整するようにしたことを特徴とするアルコール検出装置。
【請求項２】
前記ファンの回転数の調整は、その回転を所定時間だけ減速又は停止することであることを特徴とする請求項１に記載のアルコール検出装置。
【請求項３】
前記センサは、少なくとも前記呼気中の酸素濃度の変化を検出する酸素センサを含み、
前記所定時間は、前記酸素センサが、吹き込まれた呼気中の酸素濃度が設定値以下になったことを検出してから設定値以上に回復したことを検出するまでであることを特徴とする請求項２に記載のアルコール検出装置。
【請求項４】
前記ファンの駆動手段はＤＣモータであり、
前記酸素センサと接続され、該酸素センサから出力される酸素濃度の信号をパルス信号に変換するＰＷＭ制御装置を有し、
前記ＰＷＭ制御装置によって前記ファンの回転数を調整することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のアルコール検出装置。
【請求項５】
前記ケース体に設けられた呼気入口と前記ファンとの間に空間部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のアルコール検出装置。
【請求項６】
前記ファンと前記センサとの間に、前記ファンによって下流側に送られる呼気を当ててその流速を低下させるための邪魔板が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のアルコール検出装置。
【請求項７】
車両に搭載され、使用者がケース体の呼気入口を自身の口元に近づけて呼気を吹き込むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のアルコール検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１５３９５６（Ｐ２０１１−１５３９５６Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６３４９（Ｐ２０１０−１６３４９）
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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