飲酒状態判定装置、及び、飲酒運転防止装置
【課題】飲酒状態判定を安価に行なうことが可能な飲酒状態判定装置、及びその判定結果を利用する飲酒運転防止装置を提供すること。
【解決手段】車室内にマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生手段と、前記車室内の湿度を検出する湿度検出手段と、前記マイナスイオン発生手段の作動時において前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて、運転者が飲酒状態であるか否かを判定する判定手段と、を備える飲酒状態判定装置。
【解決手段】車室内にマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生手段と、前記車室内の湿度を検出する湿度検出手段と、前記マイナスイオン発生手段の作動時において前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて、運転者が飲酒状態であるか否かを判定する判定手段と、を備える飲酒状態判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者が飲酒状態であるか否かを判定する飲酒状態判定装置、及びその判定結果を用いて飲酒運転を抑制するための制御を行なう飲酒運転防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、安全運転の観点から、運転者が飲酒状態であるか否かを判定し、飲酒状態でないと判定された場合にのみ車両の走行を許可するような飲酒運転防止装置についての研究が進められている。
【０００３】
運転者が飲酒状態であるか否かを判定する手法としては、例えば、呼気吹き込み口を備えた検査装置を運転席付近に配設して、車両の発進時などに運転者に呼気を吹き込ませ、呼気中に含まれるアルコールやアセトアルデヒド等の指標成分の濃度を判定閾値と比較して判定を行なうことが考えられる。
【０００４】
また、呼気吹き込み口に口を付けて息を吹き込むのに抵抗がある人が存在すること等に鑑み、車室内の空気に中に含まれるアルコールやアセトアルデヒド等について判定を行なう技術についても研究が進められている。係る技術によれば、車両の走行中であっても判定や飲酒運転防止のための制御を行なうことができる。こうした技術の一例であって、運転席の近傍にアルコール蒸気を検知するアントラセンセンサー等のセンサーを設置した危険防止装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２４９８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の呼気吹き込み口を有する態様であっても、有さない態様であっても、車載装置としてのコストの増大が避けられない。従って、既存の機器を利用して車両の運転者が飲酒状態であるか否かを判定する装置の出現が望まれるところである。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、飲酒状態判定を安価に行なうことが可能な飲酒状態判定装置、及びその判定結果を利用する飲酒運転防止装置を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、
車室内にマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生手段と、
前記車室内の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記マイナスイオン発生手段の作動時において前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて、運転者が飲酒状態であるか否かを判定する判定手段と、
を備える飲酒状態判定装置である。
【０００８】
この本発明の第１の態様によれば、既存の車載装置に含まれ得る構成によって飲酒状態判定を行なうことができるため、飲酒状態判定を安価に行なうことができる。
【０００９】
本発明の第１の態様において、
前記判定手段は、
運転者の呼気タイミングを推定し、
前記マイナスイオン発生手段の作動時において前記湿度検出手段により検出された湿度の変動タイミングの周期と、前記推定した呼気タイミングの周期との一致程度に基づいて運転者が飲酒状態であるか否かを判定する手段であるものとしてもよい。
【００１０】
この場合、
運転者の頭部を撮像する撮像手段を備え、
前記判定手段は、前記撮像手段により撮像された画像を解析した結果に基づき運転者の呼気タイミングを推定する手段であるものとしてもよい。
【００１１】
また、本発明の第１の態様において、
前記判定手段は、前記マイナスイオン発生手段の作動時において前記湿度検出手段により検出された湿度が閾値を超えた場合に、運転者が飲酒状態であると判定する手段であるものとしてもよい。
【００１２】
また、本発明の第１の態様において、
車載空調装置が暖房運転中であるときに作動するものとしてもよい。
【００１３】
本発明の第２の態様は、
本発明の第１の態様の飲酒状態判定装置と、
この飲酒状態判定装置の判定結果を用いて飲酒運転を抑制するための制御を行なう飲酒運転抑制制御手段と、
を備える飲酒運転防止装置である。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、安価に行なわれた飲酒状態判定に基づいて飲酒運転を抑制するための制御を行なうため、飲酒運転の抑制を安価に行なうことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、飲酒状態判定を安価に行なうことが可能な飲酒状態判定装置、及びその判定結果を利用する飲酒運転防止装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００１７】
＜第１実施例＞
以下、本発明の第１実施例に係る飲酒状態判定装置１０、及びその判定結果を利用する飲酒運転防止装置１について説明する。飲酒状態判定装置１０は、車両に搭載されて、運転者が飲酒状態であるか否かを判定するための装置である。
【００１８】
図１は、飲酒状態判定装置１０、及び飲酒運転防止装置１の全体構成の一例を示す図である。飲酒運転防止装置１は、飲酒状態判定装置１０と、飲酒運転抑制制御用ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０と、を備える。
【００１９】
飲酒状態判定装置１０は、主要な構成として、マイナスイオン発生装置２０と、湿度センサー３０と、車室内カメラ４０と、画像処理装置４５と、シートベルト張力センサー５０と、飲酒状態判定用ＥＣＵ６０と、を備える。
【００２０】
マイナスイオン発生装置２０は、車載空調装置の一部である。マイナスイオン発生装置２０は、ユーザーによる所定の操作によって作動し、例えば、水蒸気を含んだ空気に電圧を印可するための相対する電極と、これらに印加される駆動電圧を発生させる電圧発生回路とを備えて構成されている。電圧発生回路は、電源からの供給電圧を数ｋＶにまで昇圧させて高圧の駆動電圧を印加し、これによりイオン発生素子の第１，第２電極間にプラズマ放電を生ぜしめ、プラズマ状のＯＨ−イオンを車室内に発生させる。
【００２１】
湿度センサー３０は、例えばステアリングコラム上部等、運転者の呼気がかかる位置に設置される。また、これに限らず、車載空調装置が備える湿度センサーが用いられてもよい。湿度センサー３０の検出値は、飲酒状態判定用ＥＣＵ６０に出力される。
【００２２】
車室内カメラ４０は、運転者の頭部を前方から撮像可能な任意の位置（例えば、ステアリングコラムやルームミラー周辺等）に配設され、運転者の顔面を撮像する。車室内カメラ４０は、例えば、撮像レンズ４１と、イメージセンサー４２と、電子制御部４３と、を備える。
【００２３】
イメージセンサー４１は、例えばインターライン型イメージセンサーであり、光電変換を行なう受光素子であるフォトダイオードと、これに対応するＣＣＤとをそれぞれ２次元平面状に配列し、フォトダイオードとＣＣＤの間にアナログスイッチとして機能するトランスファゲートを有する。各フォトダイオードの前側（撮像レンズ４１側）には、集光のためのマイクロレンズが取り付けられている。
【００２４】
なお、こうした構造は、あくまでイメージセンサー４２の機能を簡易に説明するために模式的に例示したものであり、機能性向上等のための如何なる設計変更も許容される。また、インターライン型イメージセンサーに限らず、ＣＣＤ自体が受光素子として機能するフルフレームトランスファ型やフレームトランスファ型のイメージセンサーを用いてもよい。
【００２５】
電子制御部４３は、例えば、マイクロコンピューターや電子回路等が用いられ、イメージセンサー４２が有するトランスファゲートの開閉タイミングを制御することにより車室内カメラ４０のシャッタースピードや撮像周期（例えば、１秒間に数十回程度）を調節する。そして、電子制御部４３は、イメージセンサー４２の出力回路から出力されるデータに対して所定のゲインによる増幅等を行なって、画像データとして画像処理装置４５に出力する。
【００２６】
画像処理装置４５は、車室内カメラ４０により撮像された画像を解析して運転者の開口タイミングを推定する。具体的には、画像における特徴点抽出処理等によって運転者の口の輪郭を特定し、その変化に基づいて運転者の開口タイミングを推定する。
【００２７】
シートベルト張力センサー５０は、運転席用シートベルトの任意の位置に設置され、シートベルトの張力を検出して飲酒状態判定用ＥＣＵ６０に出力する。
【００２８】
飲酒状態判定用ＥＣＵ６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心としてＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピューターであり、その他、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブ、ＣＤ（Compact Disc）ドライブ、フラッシュメモリ等の記憶装置やＩ／Ｏポート、タイマー、カウンター等を備える。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
【００２９】
また、飲酒状態判定用ＥＣＵ６０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより機能する主要な機能ブロックとして、呼気タイミング推定部６２と、飲酒状態判定部６４と、を備える。飲酒状態判定用ＥＣＵ６０には、車載空調装置からその作動状態を示す信号が入力されている。
【００３０】
呼気タイミング推定部６２は、画像処理装置４５により推定された運転者の開口タイミング、及びシートベルト張力センサー５０により検出されたシートベルトの張力に基づいて、運転者の呼気タイミングを推定する。具体的には、例えば、運転者が開口している時間帯であって、シートベルトの張力が減少傾向にある時間帯を、運転者が呼気をおこなっている時間帯（呼気タイミング）と推定する。なお、シートベルト張力センサー５０に代えて（又は加えて）シート荷重を検出する荷重センサーを備え、シートベルトの張力に代えて（又は加えて）シート荷重の変化を加味して運転者の呼気タイミングを推定してもよい。
【００３１】
飲酒状態判定部６４は、マイナスイオン発生装置２０の作動時において湿度センサー３０により検出された湿度の変動タイミングの周期と、呼気タイミング推定部６２が推定した呼気タイミングの周期との一致程度に基づいて、運転者が飲酒状態であるか否かを判定する。
【００３２】
飲酒状態判定部６４による判定は、次式（１）の化学反応に基づくものである。すなわち、運転者の呼気に含まれるアルコールが、マイナスイオン発生装置２０が発生させたＯＨ−イオンと反応することにより生成されるＨ２Ｏを、湿度センサー３０により検出するのである。
【００３３】
Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋１２ＯＨ−→ＣＯ２＋９Ｈ２Ｏ …（１）。
【００３４】
図２は、湿度センサー３０により検出された湿度の変化と、呼気タイミング推定部６２が推定した呼気タイミングを示す図である。飲酒状態判定部６４は、ピーク抽出処理等によってこれらの周期を算出し、それぞれの周期の差が所定値以内である場合に、運転者が飲酒状態であると判定する。周期の算出には時系列データの蓄積が必要となるため、湿度や呼気タイミングは、フラッシュメモリ等に逐次記憶されるものとする。
【００３５】
なお、化学反応の促進性に鑑み、本装置は、ヒーター作動時に限定して飲酒状態判定を行なうものとしてもよい。
【００３６】
図３は、以上の処理内容をフローチャートで表現したものであり、飲酒状態判定用ＥＣＵ６０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、例えば、マイナスイオン発生装置２０が作動しており、且つ空調装置が内気循環で作動している間、繰り返し実行される。
【００３７】
まず、運転者の顔画像を撮像し（Ｓ１００）、画像解析処理を行なう（Ｓ１０２）。そして、画像解析結果とシートベルト張力に基づいて呼気タイミングを推定する（Ｓ１０４）。
【００３８】
続いて、湿度センサー３０から湿度を取得する（Ｓ１０６）。Ｓ１００〜Ｓ１０６において推定された呼気タイミングや取得された湿度は、フラッシュメモリ等に逐次記憶される。
【００３９】
そして、前述の如く、湿度の変動タイミングの周期と呼気タイミングの周期が一致しているか否かを判定する（Ｓ１０８）。周期が一致している場合は、運転者が飲酒状態であると判定して、その旨を飲酒運転抑制制御用ＥＣＵ７０に出力する（Ｓ１１０）。一方、周期が一致していない場合は、運転者が飲酒状態でないと判定して、その旨を飲酒運転抑制制御用ＥＣＵ７０に出力する（Ｓ１１２）。
【００４０】
係る構成及び処理によって、飲酒状態判定を安価に行なうことができる。マイナスイオン発生装置２０、湿度センサー３０、車室内カメラ４０、画像処理装置４５、及びシートベルト張力センサー５０の各構成要素は、いずれも既存の車載装置に含まれ得るものだからである。車室内カメラ４０及び画像処理装置４５については、脇見運転を検出するための構成が共用され得る。
【００４１】
従って、これらの車載装置を備える車両に適用された場合、コスト面の負担は非常に軽減される。
【００４２】
本実施例の飲酒状態判定装置１０によれば、飲酒状態判定を安価に行なうことができる。
【００４３】
なお、本装置により運転者が飲酒状態であると判定された場合に、吹き込み式の飲酒状態判定装置を作動させる制御を行なってもよい。すなわち、本装置を吹き込み式の飲酒状態判定装置の補助装置として用いるのである。これにより、吹き込み式の飲酒状態判定装置を常時さどうさせる必要がなくなるため電力消費を低減することができ、また、頻繁に吹き込み動作を行なうことの煩わしさを軽減することが可能となる。
【００４４】
飲酒運転抑制制御用ＥＣＵ７０は、例えば、飲酒状態判定用ＥＣＵ６０と同様のハードウエア構成を有するコンピューターであり、飲酒状態判定用ＥＣＵ６０の判定結果が、運転者が飲酒状態であると判定するものであった場合に、飲酒運転を抑制するための種々の制御（以下、飲酒運転抑制制御と称する）を行なう。
【００４５】
飲酒運転抑制制御は、具体的には、車両が停止中であれば、エンジンの始動を禁止、又は強制停止させるようにエンジン制御用コンピューターに指示信号を出力する。また、車両が走行中であれば、車速制限、シフト位置固定又は制限（１速や２速に制限する）等を行ない、一定車速以下になったときに強制ブレーキ作動や燃料供給カット等を行なって、車両を停止させる。なお、飲酒運転抑制制御用ＥＣＵ７０と飲酒状態判定用ＥＣＵ６０は同一のハードウエアであってもよい。
【００４６】
本実施例の飲酒運転防止装置１によれば、安価に行なわれた飲酒状態判定に基づいて、飲酒運転を適切に抑制することができる。すなわち、飲酒運転の抑制を安価に行なうことができる。
【００４７】
＜第２実施例＞
以下、本発明の第２実施例に係る飲酒状態判定装置１２、及びその判定結果を利用する飲酒運転防止装置２について説明する。飲酒状態判定装置１２は、車両に搭載されて、運転者が飲酒状態であるか否かを判定するための装置である。
【００４８】
図４は、飲酒状態判定装置１２、及び飲酒運転防止装置２の全体構成の一例を示す図である。飲酒状態判定装置１２は、第１実施例の飲酒状態判定装置１０から車室内カメラ４０、画像処理装置４５、シートベルト張力センサー５０、及び呼気タイミング推定部６２を省略した構成となっており、それ以外の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
本実施例の飲酒状態判定部６４は、マイナスイオン発生装置２０の作動時において湿度センサー３０により検出された湿度が閾値を超えた場合に、運転者が飲酒状態であると判定する。
【００５０】
ここで、判定基準となる閾値は、一定値を用いてもよいし、車載空調装置の作動状態に応じて可変値としてもよい。例えば、マイナスイオン発生装置２０が作動する前の湿度を記憶しておき、これに応じて閾値を変更してよい。
【００５１】
本実施例の飲酒状態判定装置１２によれば、飲酒状態判定を安価に行なうことができる。また、本実施例の飲酒運転防止装置２によれば、安価に行なわれた飲酒状態判定に基づいて、飲酒運転を適切に抑制することができる。すなわち、飲酒運転の抑制を安価に行なうことができる。
【００５２】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】飲酒状態判定装置１０、及び飲酒運転防止装置１の全体構成の一例を示す図である。
【図２】湿度センサー３０により検出された湿度の変化と、呼気タイミング推定部６２が推定した呼気タイミングを示す図である。
【図３】飲酒状態判定用ＥＣＵ６０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】飲酒状態判定装置１２、及び飲酒運転防止装置２の全体構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 飲酒運転防止装置
１０ 飲酒状態判定装置
２０ マイナスイオン発生装置
３０ 湿度センサー
４０ 車室内カメラ
４１ 撮像レンズ
４２ イメージセンサー
４３ 電子制御部
４５ 画像処理装置
５０ シートベルト張力センサー
６０ 飲酒状態判定用ＥＣＵ
６２ 呼気タイミング推定部
６４ 飲酒状態判定部
７０ 飲酒運転抑制制御用ＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者が飲酒状態であるか否かを判定する飲酒状態判定装置、及びその判定結果を用いて飲酒運転を抑制するための制御を行なう飲酒運転防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、安全運転の観点から、運転者が飲酒状態であるか否かを判定し、飲酒状態でないと判定された場合にのみ車両の走行を許可するような飲酒運転防止装置についての研究が進められている。
【０００３】
運転者が飲酒状態であるか否かを判定する手法としては、例えば、呼気吹き込み口を備えた検査装置を運転席付近に配設して、車両の発進時などに運転者に呼気を吹き込ませ、呼気中に含まれるアルコールやアセトアルデヒド等の指標成分の濃度を判定閾値と比較して判定を行なうことが考えられる。
【０００４】
また、呼気吹き込み口に口を付けて息を吹き込むのに抵抗がある人が存在すること等に鑑み、車室内の空気に中に含まれるアルコールやアセトアルデヒド等について判定を行なう技術についても研究が進められている。係る技術によれば、車両の走行中であっても判定や飲酒運転防止のための制御を行なうことができる。こうした技術の一例であって、運転席の近傍にアルコール蒸気を検知するアントラセンセンサー等のセンサーを設置した危険防止装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２４９８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の呼気吹き込み口を有する態様であっても、有さない態様であっても、車載装置としてのコストの増大が避けられない。従って、既存の機器を利用して車両の運転者が飲酒状態であるか否かを判定する装置の出現が望まれるところである。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、飲酒状態判定を安価に行なうことが可能な飲酒状態判定装置、及びその判定結果を利用する飲酒運転防止装置を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、
車室内にマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生手段と、
前記車室内の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記マイナスイオン発生手段の作動時において前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて、運転者が飲酒状態であるか否かを判定する判定手段と、
を備える飲酒状態判定装置である。
【０００８】
この本発明の第１の態様によれば、既存の車載装置に含まれ得る構成によって飲酒状態判定を行なうことができるため、飲酒状態判定を安価に行なうことができる。
【０００９】
本発明の第１の態様において、
前記判定手段は、
運転者の呼気タイミングを推定し、
前記マイナスイオン発生手段の作動時において前記湿度検出手段により検出された湿度の変動タイミングの周期と、前記推定した呼気タイミングの周期との一致程度に基づいて運転者が飲酒状態であるか否かを判定する手段であるものとしてもよい。
【００１０】
この場合、
運転者の頭部を撮像する撮像手段を備え、
前記判定手段は、前記撮像手段により撮像された画像を解析した結果に基づき運転者の呼気タイミングを推定する手段であるものとしてもよい。
【００１１】
また、本発明の第１の態様において、
前記判定手段は、前記マイナスイオン発生手段の作動時において前記湿度検出手段により検出された湿度が閾値を超えた場合に、運転者が飲酒状態であると判定する手段であるものとしてもよい。
【００１２】
また、本発明の第１の態様において、
車載空調装置が暖房運転中であるときに作動するものとしてもよい。
【００１３】
本発明の第２の態様は、
本発明の第１の態様の飲酒状態判定装置と、
この飲酒状態判定装置の判定結果を用いて飲酒運転を抑制するための制御を行なう飲酒運転抑制制御手段と、
を備える飲酒運転防止装置である。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、安価に行なわれた飲酒状態判定に基づいて飲酒運転を抑制するための制御を行なうため、飲酒運転の抑制を安価に行なうことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、飲酒状態判定を安価に行なうことが可能な飲酒状態判定装置、及びその判定結果を利用する飲酒運転防止装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００１７】
＜第１実施例＞
以下、本発明の第１実施例に係る飲酒状態判定装置１０、及びその判定結果を利用する飲酒運転防止装置１について説明する。飲酒状態判定装置１０は、車両に搭載されて、運転者が飲酒状態であるか否かを判定するための装置である。
【００１８】
図１は、飲酒状態判定装置１０、及び飲酒運転防止装置１の全体構成の一例を示す図である。飲酒運転防止装置１は、飲酒状態判定装置１０と、飲酒運転抑制制御用ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０と、を備える。
【００１９】
飲酒状態判定装置１０は、主要な構成として、マイナスイオン発生装置２０と、湿度センサー３０と、車室内カメラ４０と、画像処理装置４５と、シートベルト張力センサー５０と、飲酒状態判定用ＥＣＵ６０と、を備える。
【００２０】
マイナスイオン発生装置２０は、車載空調装置の一部である。マイナスイオン発生装置２０は、ユーザーによる所定の操作によって作動し、例えば、水蒸気を含んだ空気に電圧を印可するための相対する電極と、これらに印加される駆動電圧を発生させる電圧発生回路とを備えて構成されている。電圧発生回路は、電源からの供給電圧を数ｋＶにまで昇圧させて高圧の駆動電圧を印加し、これによりイオン発生素子の第１，第２電極間にプラズマ放電を生ぜしめ、プラズマ状のＯＨ−イオンを車室内に発生させる。
【００２１】
湿度センサー３０は、例えばステアリングコラム上部等、運転者の呼気がかかる位置に設置される。また、これに限らず、車載空調装置が備える湿度センサーが用いられてもよい。湿度センサー３０の検出値は、飲酒状態判定用ＥＣＵ６０に出力される。
【００２２】
車室内カメラ４０は、運転者の頭部を前方から撮像可能な任意の位置（例えば、ステアリングコラムやルームミラー周辺等）に配設され、運転者の顔面を撮像する。車室内カメラ４０は、例えば、撮像レンズ４１と、イメージセンサー４２と、電子制御部４３と、を備える。
【００２３】
イメージセンサー４１は、例えばインターライン型イメージセンサーであり、光電変換を行なう受光素子であるフォトダイオードと、これに対応するＣＣＤとをそれぞれ２次元平面状に配列し、フォトダイオードとＣＣＤの間にアナログスイッチとして機能するトランスファゲートを有する。各フォトダイオードの前側（撮像レンズ４１側）には、集光のためのマイクロレンズが取り付けられている。
【００２４】
なお、こうした構造は、あくまでイメージセンサー４２の機能を簡易に説明するために模式的に例示したものであり、機能性向上等のための如何なる設計変更も許容される。また、インターライン型イメージセンサーに限らず、ＣＣＤ自体が受光素子として機能するフルフレームトランスファ型やフレームトランスファ型のイメージセンサーを用いてもよい。
【００２５】
電子制御部４３は、例えば、マイクロコンピューターや電子回路等が用いられ、イメージセンサー４２が有するトランスファゲートの開閉タイミングを制御することにより車室内カメラ４０のシャッタースピードや撮像周期（例えば、１秒間に数十回程度）を調節する。そして、電子制御部４３は、イメージセンサー４２の出力回路から出力されるデータに対して所定のゲインによる増幅等を行なって、画像データとして画像処理装置４５に出力する。
【００２６】
画像処理装置４５は、車室内カメラ４０により撮像された画像を解析して運転者の開口タイミングを推定する。具体的には、画像における特徴点抽出処理等によって運転者の口の輪郭を特定し、その変化に基づいて運転者の開口タイミングを推定する。
【００２７】
シートベルト張力センサー５０は、運転席用シートベルトの任意の位置に設置され、シートベルトの張力を検出して飲酒状態判定用ＥＣＵ６０に出力する。
【００２８】
飲酒状態判定用ＥＣＵ６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心としてＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピューターであり、その他、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブ、ＣＤ（Compact Disc）ドライブ、フラッシュメモリ等の記憶装置やＩ／Ｏポート、タイマー、カウンター等を備える。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
【００２９】
また、飲酒状態判定用ＥＣＵ６０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより機能する主要な機能ブロックとして、呼気タイミング推定部６２と、飲酒状態判定部６４と、を備える。飲酒状態判定用ＥＣＵ６０には、車載空調装置からその作動状態を示す信号が入力されている。
【００３０】
呼気タイミング推定部６２は、画像処理装置４５により推定された運転者の開口タイミング、及びシートベルト張力センサー５０により検出されたシートベルトの張力に基づいて、運転者の呼気タイミングを推定する。具体的には、例えば、運転者が開口している時間帯であって、シートベルトの張力が減少傾向にある時間帯を、運転者が呼気をおこなっている時間帯（呼気タイミング）と推定する。なお、シートベルト張力センサー５０に代えて（又は加えて）シート荷重を検出する荷重センサーを備え、シートベルトの張力に代えて（又は加えて）シート荷重の変化を加味して運転者の呼気タイミングを推定してもよい。
【００３１】
飲酒状態判定部６４は、マイナスイオン発生装置２０の作動時において湿度センサー３０により検出された湿度の変動タイミングの周期と、呼気タイミング推定部６２が推定した呼気タイミングの周期との一致程度に基づいて、運転者が飲酒状態であるか否かを判定する。
【００３２】
飲酒状態判定部６４による判定は、次式（１）の化学反応に基づくものである。すなわち、運転者の呼気に含まれるアルコールが、マイナスイオン発生装置２０が発生させたＯＨ−イオンと反応することにより生成されるＨ２Ｏを、湿度センサー３０により検出するのである。
【００３３】
Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋１２ＯＨ−→ＣＯ２＋９Ｈ２Ｏ …（１）。
【００３４】
図２は、湿度センサー３０により検出された湿度の変化と、呼気タイミング推定部６２が推定した呼気タイミングを示す図である。飲酒状態判定部６４は、ピーク抽出処理等によってこれらの周期を算出し、それぞれの周期の差が所定値以内である場合に、運転者が飲酒状態であると判定する。周期の算出には時系列データの蓄積が必要となるため、湿度や呼気タイミングは、フラッシュメモリ等に逐次記憶されるものとする。
【００３５】
なお、化学反応の促進性に鑑み、本装置は、ヒーター作動時に限定して飲酒状態判定を行なうものとしてもよい。
【００３６】
図３は、以上の処理内容をフローチャートで表現したものであり、飲酒状態判定用ＥＣＵ６０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、例えば、マイナスイオン発生装置２０が作動しており、且つ空調装置が内気循環で作動している間、繰り返し実行される。
【００３７】
まず、運転者の顔画像を撮像し（Ｓ１００）、画像解析処理を行なう（Ｓ１０２）。そして、画像解析結果とシートベルト張力に基づいて呼気タイミングを推定する（Ｓ１０４）。
【００３８】
続いて、湿度センサー３０から湿度を取得する（Ｓ１０６）。Ｓ１００〜Ｓ１０６において推定された呼気タイミングや取得された湿度は、フラッシュメモリ等に逐次記憶される。
【００３９】
そして、前述の如く、湿度の変動タイミングの周期と呼気タイミングの周期が一致しているか否かを判定する（Ｓ１０８）。周期が一致している場合は、運転者が飲酒状態であると判定して、その旨を飲酒運転抑制制御用ＥＣＵ７０に出力する（Ｓ１１０）。一方、周期が一致していない場合は、運転者が飲酒状態でないと判定して、その旨を飲酒運転抑制制御用ＥＣＵ７０に出力する（Ｓ１１２）。
【００４０】
係る構成及び処理によって、飲酒状態判定を安価に行なうことができる。マイナスイオン発生装置２０、湿度センサー３０、車室内カメラ４０、画像処理装置４５、及びシートベルト張力センサー５０の各構成要素は、いずれも既存の車載装置に含まれ得るものだからである。車室内カメラ４０及び画像処理装置４５については、脇見運転を検出するための構成が共用され得る。
【００４１】
従って、これらの車載装置を備える車両に適用された場合、コスト面の負担は非常に軽減される。
【００４２】
本実施例の飲酒状態判定装置１０によれば、飲酒状態判定を安価に行なうことができる。
【００４３】
なお、本装置により運転者が飲酒状態であると判定された場合に、吹き込み式の飲酒状態判定装置を作動させる制御を行なってもよい。すなわち、本装置を吹き込み式の飲酒状態判定装置の補助装置として用いるのである。これにより、吹き込み式の飲酒状態判定装置を常時さどうさせる必要がなくなるため電力消費を低減することができ、また、頻繁に吹き込み動作を行なうことの煩わしさを軽減することが可能となる。
【００４４】
飲酒運転抑制制御用ＥＣＵ７０は、例えば、飲酒状態判定用ＥＣＵ６０と同様のハードウエア構成を有するコンピューターであり、飲酒状態判定用ＥＣＵ６０の判定結果が、運転者が飲酒状態であると判定するものであった場合に、飲酒運転を抑制するための種々の制御（以下、飲酒運転抑制制御と称する）を行なう。
【００４５】
飲酒運転抑制制御は、具体的には、車両が停止中であれば、エンジンの始動を禁止、又は強制停止させるようにエンジン制御用コンピューターに指示信号を出力する。また、車両が走行中であれば、車速制限、シフト位置固定又は制限（１速や２速に制限する）等を行ない、一定車速以下になったときに強制ブレーキ作動や燃料供給カット等を行なって、車両を停止させる。なお、飲酒運転抑制制御用ＥＣＵ７０と飲酒状態判定用ＥＣＵ６０は同一のハードウエアであってもよい。
【００４６】
本実施例の飲酒運転防止装置１によれば、安価に行なわれた飲酒状態判定に基づいて、飲酒運転を適切に抑制することができる。すなわち、飲酒運転の抑制を安価に行なうことができる。
【００４７】
＜第２実施例＞
以下、本発明の第２実施例に係る飲酒状態判定装置１２、及びその判定結果を利用する飲酒運転防止装置２について説明する。飲酒状態判定装置１２は、車両に搭載されて、運転者が飲酒状態であるか否かを判定するための装置である。
【００４８】
図４は、飲酒状態判定装置１２、及び飲酒運転防止装置２の全体構成の一例を示す図である。飲酒状態判定装置１２は、第１実施例の飲酒状態判定装置１０から車室内カメラ４０、画像処理装置４５、シートベルト張力センサー５０、及び呼気タイミング推定部６２を省略した構成となっており、それ以外の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
本実施例の飲酒状態判定部６４は、マイナスイオン発生装置２０の作動時において湿度センサー３０により検出された湿度が閾値を超えた場合に、運転者が飲酒状態であると判定する。
【００５０】
ここで、判定基準となる閾値は、一定値を用いてもよいし、車載空調装置の作動状態に応じて可変値としてもよい。例えば、マイナスイオン発生装置２０が作動する前の湿度を記憶しておき、これに応じて閾値を変更してよい。
【００５１】
本実施例の飲酒状態判定装置１２によれば、飲酒状態判定を安価に行なうことができる。また、本実施例の飲酒運転防止装置２によれば、安価に行なわれた飲酒状態判定に基づいて、飲酒運転を適切に抑制することができる。すなわち、飲酒運転の抑制を安価に行なうことができる。
【００５２】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】飲酒状態判定装置１０、及び飲酒運転防止装置１の全体構成の一例を示す図である。
【図２】湿度センサー３０により検出された湿度の変化と、呼気タイミング推定部６２が推定した呼気タイミングを示す図である。
【図３】飲酒状態判定用ＥＣＵ６０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】飲酒状態判定装置１２、及び飲酒運転防止装置２の全体構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 飲酒運転防止装置
１０ 飲酒状態判定装置
２０ マイナスイオン発生装置
３０ 湿度センサー
４０ 車室内カメラ
４１ 撮像レンズ
４２ イメージセンサー
４３ 電子制御部
４５ 画像処理装置
５０ シートベルト張力センサー
６０ 飲酒状態判定用ＥＣＵ
６２ 呼気タイミング推定部
６４ 飲酒状態判定部
７０ 飲酒運転抑制制御用ＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内にマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生手段と、
前記車室内の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記マイナスイオン発生手段の作動時において前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて、運転者が飲酒状態であるか否かを判定する判定手段と、
を備える飲酒状態判定装置。
【請求項２】
前記判定手段は、
運転者の呼気タイミングを推定し、
前記マイナスイオン発生手段の作動時において前記湿度検出手段により検出された湿度の変動タイミングの周期と、前記推定した呼気タイミングの周期との一致程度に基づいて運転者が飲酒状態であるか否かを判定する手段である、
請求項１に記載の飲酒状態判定装置。
【請求項３】
運転者の頭部を撮像する撮像手段を備え、
前記判定手段は、前記撮像手段により撮像された画像を解析した結果に基づき運転者の呼気タイミングを推定する手段である、
請求項２に記載の飲酒状態判定装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記マイナスイオン発生手段の作動時において前記湿度検出手段により検出された湿度が閾値を超えた場合に、運転者が飲酒状態であると判定する手段である、
請求項１に記載の飲酒状態判定装置。
【請求項５】
車載空調装置が暖房運転中であるときに作動する、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の飲酒状態判定装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の飲酒状態判定装置と、
該飲酒状態判定装置の判定結果を用いて飲酒運転を抑制するための制御を行なう飲酒運転抑制制御手段と、
を備える飲酒運転防止装置。
【請求項１】
車室内にマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生手段と、
前記車室内の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記マイナスイオン発生手段の作動時において前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて、運転者が飲酒状態であるか否かを判定する判定手段と、
を備える飲酒状態判定装置。
【請求項２】
前記判定手段は、
運転者の呼気タイミングを推定し、
前記マイナスイオン発生手段の作動時において前記湿度検出手段により検出された湿度の変動タイミングの周期と、前記推定した呼気タイミングの周期との一致程度に基づいて運転者が飲酒状態であるか否かを判定する手段である、
請求項１に記載の飲酒状態判定装置。
【請求項３】
運転者の頭部を撮像する撮像手段を備え、
前記判定手段は、前記撮像手段により撮像された画像を解析した結果に基づき運転者の呼気タイミングを推定する手段である、
請求項２に記載の飲酒状態判定装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記マイナスイオン発生手段の作動時において前記湿度検出手段により検出された湿度が閾値を超えた場合に、運転者が飲酒状態であると判定する手段である、
請求項１に記載の飲酒状態判定装置。
【請求項５】
車載空調装置が暖房運転中であるときに作動する、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の飲酒状態判定装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の飲酒状態判定装置と、
該飲酒状態判定装置の判定結果を用いて飲酒運転を抑制するための制御を行なう飲酒運転抑制制御手段と、
を備える飲酒運転防止装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−３００３２１（Ｐ２００９−３００３２１Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５６８２０（Ｐ２００８−１５６８２０）
【出願日】平成２０年６月１６日（２００８．６．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１６日（２００８．６．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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