血中アルコール濃度測定装置
【課題】飲酒運転防止手段として、運転者の血中アルコール濃度を測定する装置を車両に常設してエンジンの始動等を制限する等の装置が考案されている。
その際、被験者の呼気を利用したものでは、被験者は必要時に所定の場所へ呼気を吹き入れる等の特別な動作が必要になるため、車両に常設して飲酒運転を抑制する装置として適用するには実用性の問題があった。
また、代替手段として考案されている汗中のアルコール濃度測定装置においては吸引用のシリンダーやエア切り替えバルブ等多くの機械構成部品を要する為、車載するには搭載性やコストの点で問題があった。
【解決手段】そこで本発明の血中アルコール濃度測定装置は、被験者の指先に所定波長の測定光を照射し、該測定光が指先を透過して得られる受光成分から特定波長の光吸収度合いを測定することで飲酒によって血中に生成される固有物質の成分とその生成度合いを測定するように構成した。
その際、被験者の呼気を利用したものでは、被験者は必要時に所定の場所へ呼気を吹き入れる等の特別な動作が必要になるため、車両に常設して飲酒運転を抑制する装置として適用するには実用性の問題があった。
また、代替手段として考案されている汗中のアルコール濃度測定装置においては吸引用のシリンダーやエア切り替えバルブ等多くの機械構成部品を要する為、車載するには搭載性やコストの点で問題があった。
【解決手段】そこで本発明の血中アルコール濃度測定装置は、被験者の指先に所定波長の測定光を照射し、該測定光が指先を透過して得られる受光成分から特定波長の光吸収度合いを測定することで飲酒によって血中に生成される固有物質の成分とその生成度合いを測定するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲酒等により体内に摂取されたアルコールの濃度を測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に飲酒運転抑制手段として、運転者（以下被験者と称す）の呼気採取式携帯型血中アルコール濃度測定装置が採用されている。また、この種のアルコール濃度測定装置と車両の走行システムとを連携せしめ、車両に常設した該アルコール濃度測定装置の指示値に応じてエンジンの始動や車両の走行速度を制限するものが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−２２４５５９号公報
【０００３】
一方では、被験者の呼気中アルコール濃度と酩酊度とは完全な一致を保証できないこと、さらには測定装置そのものの単純化を目的として、被験者の汗中アルコール濃度から血中アルコール濃度を間接的に測定する方法が提案されている。
【特許文献２】特開２００１−２１５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、汗中のアルコール濃度測定装置においては吸引用のシリンダーやエア切り替えバルブ等多くの機械構成部品を要する為、車載するには搭載性やコストの点で問題があった。また、被験者の呼気を利用したものでは、被験者は必要時に所定の場所へ呼気を吹き入れる等の特別な動作が必要になるため、実用性に問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本発明の血中アルコール濃度測定装置は、請求項１に示すが如く被験者の指先に所定波長の測定光を照射し、該測定光が指先を透過して得られる受光成分から特定波長の光吸収度合いを測定することで飲酒によって血中に生成される固有物質の成分とその生成度合いを測定するように構成した。
【０００６】
また、請求項２では、上記血中アルコール濃度測定装置から得られる生体の静脈流パターンから個人認証をも併せ持つ構成とした。
【発明の効果】
【０００７】
これによって、被験者は車両の所定部位へ指先を挿入するだけで、飲酒による血中アルコール濃度を測定することができるので、煩雑な動作を伴うことなく実用性が大幅に向上する。また機械的可動部を持たない為小型で半永久的寿命を備えた血中アルコール濃度測定装置を安価に提供可能となる。
【０００８】
さらには、指先の透過光から公知の静脈流パターンによる個人認証機能を兼ね備えることも可能であるので、車両のエンジン始動用スイッチとして個人認証と飲酒検知の両方の機能を具備した車両制御装置として採用可能であるといった優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
【０００９】
以下、本発明の血中アルコール濃度測定装置の第一実施例についての構成と作用を各図に従って説明する。
図１における１は本発明の血中アルコール濃度測定装置の全体構成で、外光からの遮光と各光学素子を保持する筐体とを兼ねたケース１０と、発光手段１１、受光手段１３、制御装置１４、及び電気接続線１４ａ〜１４ｃとから構成される。
【００１０】
ケース１０は少なくとも１つの面に開口部を設け、かかる開口部から被験者の指先１００を挿入可能にしてある。またケース１０の上面には可視光／又は紫外／又は赤外に波長領域を備えたＬＥＤ等から成る発光素子、及び必要に応じて光拡散板あるいは光学フィルター等を内蔵した発光手段１１を固定してある。
【００１１】
上記ケース１０の発光手段１１に対向した底面には所望受光波長領域に検出感度を具備したシリコンフォトトランジスタ等から成る受光手段１３が固定してある。
【００１２】
上記発光手段１１と受光手段１３とは、ケース１０の外部に伸びた電気接続線１４ａ、１４ｂによって制御装置１４と電気的に接続され、該制御装置１４によって発光手段１１の発光状態を制御すると共に、受光手段１３から得られた電気信号を処理して被験者の血中アルコール濃度を特定するように作用する。
【００１３】
一般に物質は、その種類に応じて所定波長の光を吸収することが知られており、該吸収波長は物質によって異なる値となっている。この特性に関して産業上は分光分析あるいは光吸収分析として広く公知の手法である。
しかるに、本発明の上記受光手段１３から得られる光−電気変換信号を照射光の波長を横軸とすると、図２に示す如く被験者の体内の現有物質に応じた値にピークを持つ吸光度のデータとして知り得ることができるのである。
なお、図２の横軸は波長に関連した単位として分光分析の分野で多く用いられる“波数”として記載してある。
【００１４】
上述の如く制御装置１４は吸光度の値を測定光の波長毎に演算する。
ここで、被験者が飲酒している場合には、公知のエタノール基、アセトアルデヒド、酢酸等の物質に関連する波長域に吸収光が存在するから、その吸光度合いによって被験者の血中アルコール濃度を測定し、接続線１４ｃから測定結果を出力するように作用するのである。
【００１５】
なお、本実施例では被験者の指先１００を挟んで発光手段１１と受光手段１３とを配設したが、該発光手段１１と受光手段１３とは指先１００から見て同じ側に配置してもよく、その場合は反射光によって同様の測定を行うものとする。
【００１６】
また、本実施例は被験者の指先を測定対象としたが、該測定対象は指先に限ることなく、手のひら等でも良いことは明白であり、また、発光手段、受光手段の具体的構成はＬＥＤに限らずレーザダイオード等でも良い。このように本発明の主旨を逸脱しない限り各素子の構造、レイアウト及び装置形状を変更しても良いことは言うまでもない。
【００１７】
さらに、本発明の血中アルコール濃度測定装置の測定結果を用いて、車両のエンジン始動又は走行速度を制限したり、インターネット等と自動接続して代行運転要求信号を発する等の各種応用が可能であることは当該分野の技術者であれば容易に類推可能な範囲である。
【実施例２】
【００１８】
以下、本発明の血中アルコール濃度測定装置の第二実施例について構成と作用を各図に従って説明する。
なお、本実施例においても、その構成を示す図は第一の実施例と同様であるので図１を引用して説明する。
【００１８】
図１において、発光手段１１と受光手段１３とは、被験者の指先１００の第一関節付近までの面画像として検出可能となすが如く、面状発光素子／面状受光素子として構成する。あるいは、該発光手段１１と該受光手段１３とは指先１００の長手方向に対して直角に配置し、該受光手段の表面を被験者が指先を摺動させることによって、指先１００の所望面画像データとして測定するように構成する。
【００２０】
上述の如く構成して得られた透過光からの画像データは図３に示す如く人体の静脈部分で明暗と成した複雑でかつ被験者個々に異なる個人情報として認識されることが公知となっている。
（生体静脈流認証装置として販売されている）。
【００２１】
そこで、本実施例では、前記実施例１と同様に受光手段から得られた吸光度によって被験者の血中アルコール濃度を測定するとともに、上記面上の静脈流画像から被験者の個人認証をも同時に行うように構成した。
【００２２】
以上のように本発明の血中アルコール濃度測定装置は人体を透過する測定光の波長毎の吸収度から、被験者の血中成分を測定し、かかる測定値によって被験者の飲酒に伴う血中アルコール濃度を特定するように構成したので、従来技術の如き機械的可動部を必要とせず、また測定のために呼気を吹き入れる等の特別の動作を必要としないのであるから、使い勝手の良い飲酒検出手段として低価格の製品を供給可能であるといった優れたメリットがある。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の血中アルコール濃度測定装置は、飲酒運転による事故防止、あるいは医療機器、さらには飲酒検知機能を兼ね備えた車両用個人認証装置として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の血中アルコール濃度測定器である
【図２】物質による吸光度の違いを説明する図である
【図３】生体静脈流パターンを現す図である
【符号の説明】
【００２５】
１ 血中アルコール濃度測定器
１０ ケース
１１ 発光手段
１３ 受光手段
１４ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲酒等により体内に摂取されたアルコールの濃度を測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に飲酒運転抑制手段として、運転者（以下被験者と称す）の呼気採取式携帯型血中アルコール濃度測定装置が採用されている。また、この種のアルコール濃度測定装置と車両の走行システムとを連携せしめ、車両に常設した該アルコール濃度測定装置の指示値に応じてエンジンの始動や車両の走行速度を制限するものが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−２２４５５９号公報
【０００３】
一方では、被験者の呼気中アルコール濃度と酩酊度とは完全な一致を保証できないこと、さらには測定装置そのものの単純化を目的として、被験者の汗中アルコール濃度から血中アルコール濃度を間接的に測定する方法が提案されている。
【特許文献２】特開２００１−２１５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、汗中のアルコール濃度測定装置においては吸引用のシリンダーやエア切り替えバルブ等多くの機械構成部品を要する為、車載するには搭載性やコストの点で問題があった。また、被験者の呼気を利用したものでは、被験者は必要時に所定の場所へ呼気を吹き入れる等の特別な動作が必要になるため、実用性に問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本発明の血中アルコール濃度測定装置は、請求項１に示すが如く被験者の指先に所定波長の測定光を照射し、該測定光が指先を透過して得られる受光成分から特定波長の光吸収度合いを測定することで飲酒によって血中に生成される固有物質の成分とその生成度合いを測定するように構成した。
【０００６】
また、請求項２では、上記血中アルコール濃度測定装置から得られる生体の静脈流パターンから個人認証をも併せ持つ構成とした。
【発明の効果】
【０００７】
これによって、被験者は車両の所定部位へ指先を挿入するだけで、飲酒による血中アルコール濃度を測定することができるので、煩雑な動作を伴うことなく実用性が大幅に向上する。また機械的可動部を持たない為小型で半永久的寿命を備えた血中アルコール濃度測定装置を安価に提供可能となる。
【０００８】
さらには、指先の透過光から公知の静脈流パターンによる個人認証機能を兼ね備えることも可能であるので、車両のエンジン始動用スイッチとして個人認証と飲酒検知の両方の機能を具備した車両制御装置として採用可能であるといった優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
【０００９】
以下、本発明の血中アルコール濃度測定装置の第一実施例についての構成と作用を各図に従って説明する。
図１における１は本発明の血中アルコール濃度測定装置の全体構成で、外光からの遮光と各光学素子を保持する筐体とを兼ねたケース１０と、発光手段１１、受光手段１３、制御装置１４、及び電気接続線１４ａ〜１４ｃとから構成される。
【００１０】
ケース１０は少なくとも１つの面に開口部を設け、かかる開口部から被験者の指先１００を挿入可能にしてある。またケース１０の上面には可視光／又は紫外／又は赤外に波長領域を備えたＬＥＤ等から成る発光素子、及び必要に応じて光拡散板あるいは光学フィルター等を内蔵した発光手段１１を固定してある。
【００１１】
上記ケース１０の発光手段１１に対向した底面には所望受光波長領域に検出感度を具備したシリコンフォトトランジスタ等から成る受光手段１３が固定してある。
【００１２】
上記発光手段１１と受光手段１３とは、ケース１０の外部に伸びた電気接続線１４ａ、１４ｂによって制御装置１４と電気的に接続され、該制御装置１４によって発光手段１１の発光状態を制御すると共に、受光手段１３から得られた電気信号を処理して被験者の血中アルコール濃度を特定するように作用する。
【００１３】
一般に物質は、その種類に応じて所定波長の光を吸収することが知られており、該吸収波長は物質によって異なる値となっている。この特性に関して産業上は分光分析あるいは光吸収分析として広く公知の手法である。
しかるに、本発明の上記受光手段１３から得られる光−電気変換信号を照射光の波長を横軸とすると、図２に示す如く被験者の体内の現有物質に応じた値にピークを持つ吸光度のデータとして知り得ることができるのである。
なお、図２の横軸は波長に関連した単位として分光分析の分野で多く用いられる“波数”として記載してある。
【００１４】
上述の如く制御装置１４は吸光度の値を測定光の波長毎に演算する。
ここで、被験者が飲酒している場合には、公知のエタノール基、アセトアルデヒド、酢酸等の物質に関連する波長域に吸収光が存在するから、その吸光度合いによって被験者の血中アルコール濃度を測定し、接続線１４ｃから測定結果を出力するように作用するのである。
【００１５】
なお、本実施例では被験者の指先１００を挟んで発光手段１１と受光手段１３とを配設したが、該発光手段１１と受光手段１３とは指先１００から見て同じ側に配置してもよく、その場合は反射光によって同様の測定を行うものとする。
【００１６】
また、本実施例は被験者の指先を測定対象としたが、該測定対象は指先に限ることなく、手のひら等でも良いことは明白であり、また、発光手段、受光手段の具体的構成はＬＥＤに限らずレーザダイオード等でも良い。このように本発明の主旨を逸脱しない限り各素子の構造、レイアウト及び装置形状を変更しても良いことは言うまでもない。
【００１７】
さらに、本発明の血中アルコール濃度測定装置の測定結果を用いて、車両のエンジン始動又は走行速度を制限したり、インターネット等と自動接続して代行運転要求信号を発する等の各種応用が可能であることは当該分野の技術者であれば容易に類推可能な範囲である。
【実施例２】
【００１８】
以下、本発明の血中アルコール濃度測定装置の第二実施例について構成と作用を各図に従って説明する。
なお、本実施例においても、その構成を示す図は第一の実施例と同様であるので図１を引用して説明する。
【００１８】
図１において、発光手段１１と受光手段１３とは、被験者の指先１００の第一関節付近までの面画像として検出可能となすが如く、面状発光素子／面状受光素子として構成する。あるいは、該発光手段１１と該受光手段１３とは指先１００の長手方向に対して直角に配置し、該受光手段の表面を被験者が指先を摺動させることによって、指先１００の所望面画像データとして測定するように構成する。
【００２０】
上述の如く構成して得られた透過光からの画像データは図３に示す如く人体の静脈部分で明暗と成した複雑でかつ被験者個々に異なる個人情報として認識されることが公知となっている。
（生体静脈流認証装置として販売されている）。
【００２１】
そこで、本実施例では、前記実施例１と同様に受光手段から得られた吸光度によって被験者の血中アルコール濃度を測定するとともに、上記面上の静脈流画像から被験者の個人認証をも同時に行うように構成した。
【００２２】
以上のように本発明の血中アルコール濃度測定装置は人体を透過する測定光の波長毎の吸収度から、被験者の血中成分を測定し、かかる測定値によって被験者の飲酒に伴う血中アルコール濃度を特定するように構成したので、従来技術の如き機械的可動部を必要とせず、また測定のために呼気を吹き入れる等の特別の動作を必要としないのであるから、使い勝手の良い飲酒検出手段として低価格の製品を供給可能であるといった優れたメリットがある。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の血中アルコール濃度測定装置は、飲酒運転による事故防止、あるいは医療機器、さらには飲酒検知機能を兼ね備えた車両用個人認証装置として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の血中アルコール濃度測定器である
【図２】物質による吸光度の違いを説明する図である
【図３】生体静脈流パターンを現す図である
【符号の説明】
【００２５】
１ 血中アルコール濃度測定器
１０ ケース
１１ 発光手段
１３ 受光手段
１４ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の一部を測定光が透過／又は反射するが如く配設せしめた発光手段と、該測定光を受光して電気信号に変換する受光手段と、該受光手段からの電気信号を該測定光の波長に対する吸収光の度合いとして分析して被験者の飲酒に伴う体内生成物を測定する事によって該被験者の血中アルコール濃度を特定する制御装置とを具備してなる血中アルコール濃度測定装置。
【請求項２】
上記血中アルコール濃度測定装置の発光手段及び受光手段は、人体の所定部位において一定面積以上の透過光による画像データとして収集可能な構成と成し、かかる画像データによって得られる生体静脈流パターンから個人認証を行う機能を併設したことを特徴とする請求項１の血中アルコール濃度測定装置。
【請求項１】
人体の一部を測定光が透過／又は反射するが如く配設せしめた発光手段と、該測定光を受光して電気信号に変換する受光手段と、該受光手段からの電気信号を該測定光の波長に対する吸収光の度合いとして分析して被験者の飲酒に伴う体内生成物を測定する事によって該被験者の血中アルコール濃度を特定する制御装置とを具備してなる血中アルコール濃度測定装置。
【請求項２】
上記血中アルコール濃度測定装置の発光手段及び受光手段は、人体の所定部位において一定面積以上の透過光による画像データとして収集可能な構成と成し、かかる画像データによって得られる生体静脈流パターンから個人認証を行う機能を併設したことを特徴とする請求項１の血中アルコール濃度測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−８６７２４（Ｐ２００８−８６７２４Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９３２７０（Ｐ２００６−２９３２７０）
【出願日】平成１８年９月３０日（２００６．９．３０）
【出願人】（５０４４３８２３３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月３０日（２００６．９．３０）
【出願人】（５０４４３８２３３）
【Ｆターム（参考）】
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