特許 6841494 呼気成分測定装置および異常判定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6841494

(24)【登録日】2021年2月22日

(45)【発行日】2021年3月10日

(54)【発明の名称】呼気成分測定装置および異常判定方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/02 20060101AFI20210301BHJP

   G01N 33/497 20060101ALI20210301BHJP

【ＦＩ】

   G01N1/02 W

   G01N33/497 A

【請求項の数】8

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-232032(P2016-232032)

(22)【出願日】2016年11月30日

(65)【公開番号】特開2018-87788(P2018-87788A)

(43)【公開日】2018年6月7日

【審査請求日】2019年11月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000133179

【氏名又は名称】株式会社タニタ

(74)【代理人】

【識別番号】100125689

【弁理士】

【氏名又は名称】大林 章

(74)【代理人】

【識別番号】100128598

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 聖一

(74)【代理人】

【識別番号】100121108

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 太朗

(72)【発明者】

【氏名】佐川 清志

(72)【発明者】

【氏名】望月 計

(72)【発明者】

【氏名】藤江 正宏

【審査官】 三木 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１１９３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４４１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００６１０４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−００２８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１１７２４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ １／０２

Ｇ０１Ｎ ３３／４９７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被験者の呼気を導入する導入口を有し当該導入口を通じて導入された呼気を収容する収容部と、
前記収容部に収容された呼気について所定成分を測定する測定部と、
前記収容部内の圧力を検出する圧力センサと、
前記収容部を変形させて前記収容部の容積を変更する変更部と、
前記変更部による前記収容部の変形によって前記収容部内の圧力が変化しているときの前記圧力センサの出力に基づいて異常の有無を判定する第１判定部と、を含む呼気成分測定装置。

【請求項2】

前記第１判定部は、前記変更部による前記容積の減少に応じて前記圧力センサが検出した圧力が第１閾値よりも高い場合に、異常有りと判定することを特徴とする請求項１に記載の呼気成分測定装置。

【請求項3】

前記第１判定部は、前記圧力センサの検出した圧力が前記変更部による前記容積の減少に伴って第２閾値よりも高くなってから前記容積の減少の終了後に第３閾値よりも低くなるまでの時間が、第４閾値よりも長い場合に、異常有りと判定することを特徴とする請求項１に記載の呼気成分測定装置。

【請求項4】

前記第１判定部は、前記変更部による前記容積の増加に応じて前記圧力センサが検出した圧力が第５閾値よりも低い場合に、異常有りと判定することを特徴とする請求項１に記載の呼気成分測定装置。

【請求項5】

前記第１判定部は、前記圧力センサの検出した圧力が前記変更部による前記容積の増加に伴って第６閾値よりも低くなってから前記容積の増加の終了後に第７閾値よりも高くなるまでの時間が、第８閾値よりも長い場合に、異常有りと判定することを特徴とする請求項１に記載の呼気成分測定装置。

【請求項6】

前記導入口には、前記被験者により前記呼気が吹き込まれる呼気流路が連通され、
前記呼気流路への前記呼気の吹込み時に前記圧力センサの検出した圧力が第９閾値よりも高い場合に、吹込み異常と判定する第２判定部をさらに含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の呼気成分測定装置。

【請求項7】

前記第１判定部での異常有りの判定結果に応じた情報を出力する出力部をさらに含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の呼気成分測定装置。

【請求項8】

被験者の呼気を導入する導入口を有する収容部に収容された呼気について所定成分を測定する呼気成分測定における異常の有無を判定する異常判定方法であって、
前記収容部を変形させることによって前記収容部内の圧力が変化しているときの前記収容部内の圧力に基づいて異常の有無を判定することを特徴とする異常判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、呼気成分測定装置および異常判定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、被験者の呼気のアルコール濃度を測定する呼気成分測定装置が記載されている。この呼気成分測定装置は、被験者の呼気を、呼気の導入口からガスセンサ室に取り込み、ガスセンサ室に設けられたガスセンサで呼気のアルコール濃度を測定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−１１９９４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の呼気成分測定装置では、呼気の導入口に遮蔽物などが詰め込まれる不正が行われると、導入口を通ってガスセンサ室に取り込まれる呼気の量が少なくなり、アルコール濃度の測定値が、実際のアルコール濃度よりも小さくなってしまう。

【0005】

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、呼気の導入口に遮蔽物などが詰め込まれる不正を判定可能な技術を提供することを解決課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る呼気成分測定装置の一態様は、被験者の呼気を導入する導入口を有し当該導入口を通じて導入された呼気を収容する収容部と、前記収容部に収容された呼気について所定成分を測定する測定部と、前記収容部内の圧力を検出する圧力センサと、前記収容部の容積を変更する変更部と、前記容積の変更に応じた前記圧力センサの出力に基づいて異常の有無を判定する第１判定部と、を含む。
収容部の導入口に遮蔽物等が詰め込まれた場合、導入口に遮蔽物等が詰め込まれていない場合に比べて、収容部の密閉の度合い（収容部への空気の出入り難さの度合い）は高くなる。収容部の密閉の度合いが高いほど、収容部への気体（呼気）の出入りが困難になるため、収容部の容積の変更に伴う収容部内の圧力の変化は大きくなる。このため、導入口に遮蔽物等が詰め込まれた場合と、遮蔽物等が詰め込まれていない場合とで、収容部の容積変更に応じた収容部内の圧力は異なる。この態様によれば、収容部の容積の変更に応じた圧力センサの出力（収容部内の圧力）に基づいて異常の有無を判定する。このため、収容部の導入口に遮蔽物などが詰め込まれる不正を判定可能になる。

【0007】

上述した呼気成分測定装置の一態様において、前記第１判定部は、前記変更部による前記容積の減少に応じて前記圧力センサが検出した圧力が第１閾値よりも高い場合に、異常有りと判定することが望ましい。
導入口に遮蔽物などが詰め込まれて収容部の密閉の度合いが高くなるほど、収容部の容積の減少に伴う収容部内の圧力の上昇の度合いは大きくなる。この態様によれば、収容部の容積の減少に応じて圧力センサが検出した圧力が第１閾値よりも高い場合に、異常有りと判定する。このため、導入口に遮蔽物などが詰め込まれる不正を判定可能になる。

【0008】

上述した呼気成分測定装置の一態様において、前記第１判定部は、前記圧力センサの検出した圧力が前記変更部による前記容積の減少に伴って第２閾値よりも高くなってから前記容積の減少の終了後に第３閾値よりも低くなるまでの時間が、第４閾値よりも長い場合に、異常有りと判定することが望ましい。
導入口に遮蔽物などが詰め込まれて収容部の密閉の度合いが高くなるほど、収容部内の圧力が収容部の容積の減少に応じて第２閾値よりも高くなってから該容積の減少の終了後に第３閾値よりも低くなるまでの時間（以下「第１変動時間」）と称する）が長くなる。この態様によれば、第１変動時間が第４閾値よりも長い場合に、異常有りと判定する。このため、導入口に遮蔽物などが詰め込まれる不正を判定可能になる。

【0009】

上述した呼気成分測定装置の一態様において、前記変更部による前記容積の増加に応じて前記圧力センサが検出した圧力が第５閾値よりも低い場合に、異常有りと判定することが望ましい。
導入口に遮蔽物などが詰め込まれて収容部の密閉の度合いが高くなるほど、収容部の容積の増加に伴う収容部内の圧力の減少の度合いは大きくなる。この態様によれば、収容部の容積の増加に応じて圧力センサが検出した圧力が第５閾値よりも低い場合に、異常有りと判定する。このため、導入口に遮蔽物などが詰め込まれる不正を判定可能になる。

【0010】

上述した呼気成分測定装置の一態様において、前記第１判定部は、前記圧力センサの検出した圧力が前記変更部による前記容積の増加に伴って第６閾値よりも低くなってから前記容積の増加の終了後に第７閾値よりも高くなるまでの時間が、第８閾値よりも長い場合に、異常有りと判定することが望ましい。
導入口に遮蔽物などが詰め込まれて収容部の密閉の度合いが高くなるほど、圧力センサの検出した圧力が収容部の容積の増加に伴って第６閾値よりも低くなってから該容積の増加の終了後に第７閾値よりも高くなるまでの時間（以下「第２変動時間」と称する）が長くなる。この態様によれば、第２変動時間が第８閾値よりも長い場合に、異常有りと判定する。このため、導入口に遮蔽物などが詰め込まれる不正を判定可能になる。

【0011】

上述した呼気成分測定装置の一態様において、前記導入口には、前記被験者により前記呼気が吹き込まれる呼気流路が連通され、前記呼気流路への前記呼気の吹込み時に前記圧力センサの検出した圧力が第９閾値よりも高い場合に、吹込み異常と判定する第２判定部をさらに含むことが望ましい。
呼気流路への呼気の吹込みが強すぎると、呼気吹込み時の圧力センサの出力と、収容部の容積の変更に応じた圧力センサの出力との差が小さくなり、収容部の容積の変更に伴う圧力センサの出力変化に基づいて異常の有無を判定できなくなるおそれが生じる。この態様によれば、呼気流路への呼気の吹込み時に圧力センサの検出した圧力が第９閾値よりも高い場合に、吹込み異常と判定する。このため、呼気流路への呼気の吹込みが強すぎて異常の有無を判定できなくなるおそれがある場合に吹込み異常と判定可能になる。

【0012】

上述した呼気成分測定装置の一態様において、前記第１判定部での異常有りの判定結果に応じた情報を出力する出力部をさらに含むことが望ましい。
この態様によれば、異常有りの場合に第１判定部の判定結果に応じた情報を出力することが可能になる。

【0013】

本発明に係る異常判定方法の一態様は、被験者の呼気を導入する導入口を有する収容部に収容された呼気について所定成分を測定する呼気成分測定における異常の有無を判定する異常判定方法であって、前記収容部の容積の変更に応じた前記収容部内の圧力に基づいて異常の有無を判定することを特徴とする。
この態様によれば、収容部の容積の変更に応じた収容部内の圧力に基づいて異常の有無を判定する。このため、収容部の導入口に遮蔽物などが詰め込まれる不正を検出可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態に係る呼気成分測定装置１０の外観を示す斜視図である。

【図2】呼気成分測定装置１０の外観を示す図である。

【図3】呼気成分測定装置１０の断面図である。

【図4】呼気成分測定装置１０全体の構成を示すブロック図である。

【図5】制御部１００が実現する機能ブロックを示した図である。

【図6】導入口２１ａに異物がない状態での圧力センサ１６の出力を示した図である。

【図7】導入口２１ａに異物がある状態での圧力センサ１６の出力を示した図である。

【図8】第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。

【図9】第２実施形態での制御部１００が実現する機能ブロックを示した図である。

【図10】導入口２１ａに異物がない状態での圧力センサ１６の出力を示した図である。

【図11】導入口２１ａに異物がある状態での圧力センサ１６の出力を示した図である。

【図12】第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。

【図13】第３実施形態での制御部１００が実現する機能ブロックを示した図である。

【図14】導入口２１ａに異物がない状態での圧力センサ１６の出力を示した図である。

【図15】導入口２１ａに異物がある状態での圧力センサ１６の出力を示した図である。

【図16】第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。

【図17】第４実施形態での制御部１００が実現する機能ブロックを示した図である。

【図18】導入口２１ａに異物がない状態での圧力センサ１６の出力を示した図である。

【図19】導入口２１ａに異物がある状態での圧力センサ１６の出力を示した図である。

【図20】第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。

【図21】導入口２１ａに異物がない状態での圧力センサ１６の出力を示した図である。

【図22】導入口２１ａに異物がある状態での圧力センサ１６の出力を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際のものと適宜異なる。また、以下に記載する実施の形態は、本発明の好適な具体例である。このため、本実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

【0016】

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る呼気成分測定装置１０の外観を示す斜視図である。図２（ａ）は呼気成分測定装置１０の正面図であり、図２（ｂ）は呼気成分測定装置１０の側面図であり、図２（ｃ）は呼気成分測定装置１０の上面図である。図３は、呼気成分測定装置１０の断面図である。

【0017】

呼気成分測定装置１０には、被験者によって吹き込まれた呼気が通過する呼気流路３３を備えたマウスピース３０が取り付けられる。呼気成分測定装置１０には、電源スイッチ１２と、操作ボタン等の入力インターフェース（入力Ｉ／Ｆ）１３と、マウスピース３０を取り付けるための取付部１４と、呼気流路３３と連通する導入口２１ａが設けられた突起２１と、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示部１１ａとが設けられている。取付部１４には、マウスピース３０を着脱自在に保持する保持部１９が設けられている。導入口２１ａは、被験者の呼気を呼気成分測定装置１０の内部の収容部２０へ導入する。呼気成分測定装置１０は、乾電池等のバッテリーを内蔵でき、被験者によって携帯可能である。

【0018】

マウスピース３０は、被験者が呼気を吹き込むための吹込口３１と、呼気が排出される排出口３２と、吹込口３１と排出口３２との間に形成された呼気流路３３とを有している。呼気流路３３には、マウスピース３０が呼気成分測定装置１０に取り付けられた際に突起２１が嵌められる貫通口３３ａが形成されている。突起２１が貫通口３３ａに嵌められると、呼気流路３３と導入口２１ａとが連通する。

【0019】

呼気成分測定装置１０は、導入口２１ａを有する収容部２０と、収容部２０に収容された呼気について所定成分を測定するガスセンサ１５と、収容部２０内の圧力を検出する圧力センサ１６と、収容部２０の容積を変更するソレノイド１８と、呼気成分測定装置１０を制御する制御部１００とを含む。本実施形態では、所定成分としては、アルコールが用いられる。

【0020】

収容部２０は、ガスセンサ１５が設けられているガスセンサ室１５ａと、膨張収縮可能な容器であるエアバレル１７と、導入口２１ａとガスセンサ室１５ａとを連通する流路２２と、ガスセンサ室１５ａとエアバレル１７とを連通する流路２３と、エアバレル１７と圧力センサ１６とを結ぶ流路２４とを含む。

【0021】

ソレノイド１８は、変更部の一例である。ソレノイド１８は、エアバレル１７と連結されている。ソレノイド１８は、伸張することでエアバレル１７を押し込んで収縮（容積を減少）させる。また、ソレノイド１８は、収縮することでエアバレル１７を引き戻して膨張（容積を増加）させる。ソレノイド１８は、エアバレル１７を収縮させた後に膨張させることで、導入口２１ａを通じて被験者の呼気を収容部２０（特に、ガスセンサ室１５ａ）に引き込む。エアバレル１７の収縮や膨張により、収容部２０の容積は変更される。

【0022】

圧力センサ１６は、収容部２０内の圧力を検出する。収容部２０内の圧力は、被験者の呼気流路３３への呼気の吹込み、および、収容部２０の容積の変更に応じて変動する。圧力センサ１６は、ダイヤフラムの表面に半導体ひずみゲージが形成された圧力センサである。圧力センサ１６では、外部からの力（圧力）によるダイヤフラムの変形に応じて、ピエゾ抵抗効果により電気抵抗が変化する。圧力センサ１６は、電気抵抗の変化を電気信号に変換する。なお、圧力センサ１６は他の方式の圧力センサでもよい。

【0023】

ガスセンサ１５は、測定部の一例である。ガスセンサ１５は、感ガス体を備え、ガスセンサ室１５ａに引き込まれた呼気中のガス（アルコール）を測定する。本実施形態では、ガスセンサ１５として、アルコールに触れると電流が流れる感ガス体を有する電気化学式センサが用いられる。この電気化学式センサは、感ガス体を流れる電流の値によって呼気中のアルコール濃度を表す。一例としては、アノード（ａｎｏｄｅ）およびカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）としてＰｔ（白金）またはＰｔ合金が用いられ、電解質として硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）が用いられるセンサが挙げられる。このセンサは、アルコール分子が白金触媒に酸化されたときに生じる電流の変化によって呼気中のアルコール濃度を表す。

【0024】

なお、ガスセンサ１５は、呼気中のアルコール濃度を測定できればよい。このため、ガスセンサ１５としては、例えば、金属酸化物に吸着させた酸素と気体中のアルコールとの反応によって電気抵抗が変化する半導体センサ（つまり、気体中のアルコール濃度に応じて電気抵抗が変化する半導体センサ）など、様々な方式のアルコールセンサが採用可能である。

【0025】

図４は、呼気成分測定装置１０全体の構成を示すブロック図である。呼気成分測定装置１０は、表示部１１ａと、入力Ｉ／Ｆ１３と、ガスセンサ１５と、圧力センサ１６と、ソレノイド１８と、収容部２０（導入口２１ａ、流路２２、ガスセンサ室１５ａ、流路２３、エアバレル１７、および流路２４）と、制御部１００とに加えて、出力インターフェース（出力Ｉ／Ｆ）１１と記憶部２８とを含む。

【0026】

出力Ｉ／Ｆ１１は、ディスプレイやスピーカーなど、映像や音響を出力するデバイスである。出力Ｉ／Ｆ１１は、出力部の一例である表示部１１ａを含む。

【0027】

記憶部２８は、コンピュータにて読み取り可能な記録媒体、例えば、半導体記録媒体、磁気式記録媒体または光学式記録媒体等の公知の任意の形式の記録媒体、または、これらの記録媒体が組み合わされた記録媒体である。記憶部２８は、制御部１００の動作を規定するプログラムと、種々の情報（閾値等）とを記憶する。

【0028】

制御部１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のコンピュータである。制御部１００は、記憶部２８に記憶されているプログラムを読み取り実行することによって、図５に示すように、呼気流入判定部１０１と、動作制御部１０２と、異常判定部１０３と、アルコール濃度測定部１０４と、運転可否判定部１０５と、表示情報生成部１０６と、を実現する。

【0029】

呼気流入判定部１０１は、圧力センサ１６の検出結果に基づいて、呼気の呼気流路３３への流入の有無と、呼気の呼気流路３３への流入の継続の有無とを判定する。

【0030】

動作制御部１０２は、呼気流入判定部１０１の判定結果に基づいて、ソレノイド１８を駆動する。一例を挙げると、呼気流入判定部１０１が、呼気の呼気流路３３への流入の継続時間が閾値Ｔｈ２を超えていると判断すると、動作制御部１０２は、ソレノイド１８にソレノイド制御信号を一定時間出力した後にその出力を終了して、エアバレル１７の容積を一旦減少（収縮）させた後に増加させる。このエアバレル１７の容積の増加（膨張）に応じて、呼気流路３３の呼気が収容部２０（特には、ガスセンサ室１５ａ）に引き込まれる。動作制御部１０２は、ソレノイド制御信号の出力を開始すると、ソレノイド１８の駆動開始を示す駆動情報を異常判定部１０３に出力する。

【0031】

異常判定部１０３は、第１判定部の一例である。異常判定部１０３は、ソレノイド１８の駆動によって収容部２０の容積（エアバレル１７の容積）が変更された場合に、その容積の変更に応じた圧力センサ１６の出力に基づいて異常の有無を判定する。

【0032】

ここで、異常の一例として、導入口２１ａに遮蔽物等の異物が詰め込まれた異常（不正測定）について説明する。
導入口２１ａに遮蔽物等の異物が詰め込まれた場合と詰め込まれていない場合とでは、収容部２０の容積の変更に応じた圧力センサ１６の出力が異なる。図６は、導入口２１ａに異物が詰め込まれていない状態で、ソレノイド１８の駆動によって収容部２０の容積を減少させた後に増加させたときの圧力センサ１６の出力（収容部２０内の圧力）の一例を示した図である。図７は、導入口２１ａに異物が詰め込まれた状態で、ソレノイド１８の駆動によって収容部２０の容積を減少させた後に増加させたときの圧力センサ１６の出力の一例を示した図である。

【0033】

図６および図７において、タイミングｔ１は、被験者の呼気流路３３への呼気の吹込み開始タイミングである。タイミングｔ２は、呼気の吹込みによって圧力センサ１６の出力（出力レベル）が閾値Ｔｈ１よりも高くなったタイミングである。タイミングｔ３は、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ１よりも高い状態の継続時間が閾値Ｔｈ２よりも長くなって、動作制御部１０２がソレノイド１８を駆動するためのソレノイド制御信号を出力し始めるタイミングである。ソレノイド１８は、ソレノイド制御信号に応じて伸張を開始することで、エアバレル１７を押し込んでエアバレル１７（収容部２０）の容積を減少させる動作を開始する。タイミングｔ４は、ソレノイド１８によるエアバレル１７の押し込みが完了するタイミングである。タイミングｔ５は、動作制御部１０２がソレノイド制御信号の出力を終了するタイミングである。ソレノイド１８は、ソレノイド制御信号の終了に応じて収縮を開始することで、エアバレル１７を引き戻してエアバレル１７の容積を増加させる動作を開始する。タイミングｔ６は、ソレノイド１８によるエアバレル１７の引き戻しが完了するタイミングである。タイミングｔ７は、被験者の呼気流路３３への呼気の吹込み終了タイミングを示す。

【0034】

図６および図７に示したように、収容部２０の容積の変更に伴う圧力センサ１６の出力変化は、導入口２１ａに異物が詰め込まれていないとき（図６参照）よりも、詰め込まれているとき（図７参照）の方が大きくなる。これは、収容部２０の密閉の度合い（収容部２０への空気の出入り難さの度合い）が、導入口２１ａに異物が詰め込まれている場合の方が、詰め込まれていない場合よりも高いことに起因する。
そこで、異常判定部１０３は、収容部２０の容積の変更に応じた圧力センサ１６の出力に基づいて、異常の有無を判定する。具体的には、異常判定部１０３は、ソレノイド１８が収容部２０の容積を減少させたときに圧力センサ１６が検出した圧力が閾値Ｔｈ３以上である場合に異常有りと判定し、閾値Ｔｈ３未満である場合に異常なしと判定する。閾値Ｔｈ３は、第１閾値の一例であり、閾値Ｔｈ１よりも大きい。異常判定部１０３は、動作制御部１０２からの駆動情報の受け取りに応じて、圧力センサ１６の出力に基づいて異常の有無を判定する。なお、閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２およびＴｈ３は記憶部２８に記憶されている。異常判定部１０３は、異常なしと判定すると、ガスセンサ室１５ａに引き込まれた呼気のアルコール濃度をガスセンサ１５に検出させる。

【0035】

アルコール濃度測定部１０４は、ガスセンサ１５の出力に基づいて、呼気中のアルコールの濃度を測定する。具体的には、アルコール濃度測定部１０４は、ガスセンサ１５の出力電流に基づいて、呼気中のアルコール濃度を算出する。

【0036】

運転可否判定部１０５は、アルコール濃度測定部１０４が算出した呼気中のアルコール濃度に基づいて、被験者の運転可否の判定を行う。運転可否判定部１０５は、呼気中のアルコール濃度が、記憶部２８に記憶されている運転可否判定閾値以下である場合には、運転可能であると判断する。

【0037】

表示情報生成部１０６は、表示部１１ａに各種の情報を表示させる。表示情報生成部１０６は、例えば、息の吹きかけの待機の指示や、息の吹きかけの指示や、吹きかけ終了の指示など、操作ガイドの情報を表示部１１ａに表示させる。また、表示情報生成部１０６は、呼気中のアルコール濃度の数値、運転可否判定部１０５の判定結果、呼気流入判定部１０１の判定結果、および異常判定部１０３の判定結果等も表示部１１ａに表示させる。

【0038】

次に、動作を説明する。図８は、呼気成分測定装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。
先ず、被験者が電源スイッチ１２を押下すると、表示情報生成部１０６は、測定可能になるまでの待機時間（例えば５秒間）の間、吹きかけ待機の表示を表示部１１ａに実行させる（ステップＳ１０１）。

【0039】

待機時間の終了後、表示情報生成部１０６は、マウスピース３０に呼気を所定時間（例えば５秒間）吹きかける旨の吹きかけ指示表示を表示部１１ａに実行させる（ステップＳ１０２）。

【0040】

吹きかけ指示表示に応じて被験者がマウスピース３０の吹込口３１に呼気を吹きかけると、呼気が呼気流路３３を通過する。この際、呼気の圧力が、導入口２１ａを介して収容部２０内に伝わって圧力センサ１６で検出される。

【0041】

呼気流入判定部１０１は、圧力センサ１６の出力に基づいて、収容部２０内の圧力を算出する。呼気流入判定部１０１は、収容部２０内の圧力が閾値Ｔｈ１以下である場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、処理がステップＳ１０２に戻される。

【0042】

一方、収容部２０内の圧力が閾値Ｔｈ１よりも高い場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、呼気流入判定部１０１は、吹きかけの検出を示す吹きかけ検出情報を表示情報生成部１０６に出力する。表示情報生成部１０６は、吹きかけ検出情報を受け取ると、吹きかけ中を示す表示を、表示部１１ａに実行させる（ステップＳ１０４）。

【0043】

呼気流入判定部１０１は、吹きかけ検出情報を出力した後に収容部２０内の圧力が閾値Ｔｈ１以下である場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、吹きかけの中断を示す吹きかけ中断情報を表示情報生成部１０６に出力する。表示情報生成部１０６は、吹きかけ中断情報を受け取ると、吹きかけ中断エラーを示す表示を、表示部１１ａに実行させる（ステップＳ１１２）。

【0044】

呼気流入判定部１０１は、吹きかけ検出情報を出力した後に収容部２０内の圧力が閾値Ｔｈ１よりも高い場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３でＹＥＳと判断してからの経過時間ｔが閾値Ｔｈ２よりも長いか否かを判断する（ステップＳ１０６）。ここで、経過時間ｔは、収容部２０内の圧力が閾値Ｔｈ１よりも継続して高くなっている時間を表す。経過時間ｔが閾値Ｔｈ２以下である場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、処理がステップＳ１０４に戻される。

【0045】

経過時間ｔが閾値Ｔｈ２よりも長いと（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、呼気流入判定部１０１は、呼気の取り込みの開始を示す開始情報を動作制御部１０２に出力する。動作制御部１０２は、開始情報を受け取ると、ソレノイド１８に一定時間ソレノイド制御信号を出力して、エアバレル１７の容積がまず減少しその後増加するようにソレノイド１８を駆動する（ステップＳ１０７）。動作制御部１０２は、ソレノイド１８の駆動を開始すると、駆動情報を異常判定部１０３に出力する。

【0046】

エアバレル１７の容積の減少に伴って、収容部２０内の気体の少なくとも一部は導入口２１ａから排出される。そして、その後のエアバレル１７の容積の増加に伴って、呼気流路３３内の呼気が導入口２１ａから収容部２０（特に、ガスセンサ室１５ａ）に引き込まれる。ここで、導入口２１ａに遮蔽物等が詰め込まれていると、遮蔽物等が詰め込まれていない場合よりも導入口２１ａが狭くなり、収容部２０に出入りする気体（呼気等）の単位時間当たりの流量が少なくなる。この流量の違いが原因となって、収容部２０の容量の変化に伴う収容部２０内の圧力の変化は、導入口２１ａの広さに応じて変動する。

【0047】

異常判定部１０３は、駆動情報の受け取りに応じて、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ３よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１０８）。具体的には、異常判定部１０３は、駆動情報を受け取ってから第１特定時間（例えば、図６および図７に示したタイミングｔ３からタイミングｔ４までの時間）だけ経過すると、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ３よりも低い状態を維持するか否かを判定する。なお、タイミングｔ３からタイミングｔ４までの時間は、設計上の時間でもよいし、呼気成分測定装置１０の製造時に測定された時間でもよい。
導入口２１ａに遮蔽物等が詰め込まれていると、導入口２１ａが狭くなるので、図７に示したように、エアバレル１７の容積の減少に伴い圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ３以上になる。一方、導入口２１ａに遮蔽物等が詰め込まれていないと、図６に示したように、エアバレル１７の容積が減少しても圧力センサ１６の出力は閾値Ｔｈ３未満の状態を維持する。

【0048】

圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ３以上である場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、例えば、導入口２１ａに遮蔽物等が詰め込まれている場合、異常判定部１０３は、異常有りと判定し、異常圧力の検出を示す異常圧力検出情報を表示情報生成部１０６に出力する。表示情報生成部１０６は、異常圧力検出情報を受け取ると、異常圧力の検出を示す表示を、表示部１１ａに実行させる（ステップＳ１１１）。

【0049】

一方、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ３よりも小さい場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、例えば、導入口２１ａに遮蔽物等が詰め込まれていない場合、異常判定部１０３は、異常なしと判定し、ガスセンサ１５を動作させる。ガスセンサ１５は、ガスセンサ室１５ａ内の呼気のアルコール濃度を検出し、その検出結果をアルコール濃度測定部１０４に出力する。

【0050】

アルコール濃度測定部１０４は、ガスセンサ１５の検出結果に基づいて呼気中のアルコール濃度を測定（解析）する（ステップＳ１０９）。このとき、アルコール濃度測定部１０４が、解析開始を示す解析開始情報を表示情報生成部１０６に出力し、表示情報生成部１０６が、解析開始情報の受け取りに応じて、呼気の吹き込みの終了を示す表示を、表示部１１ａに実行させてもよい。アルコール濃度測定部１０４は、呼気中のアルコール濃度の測定が完了すると、アルコール濃度の測定結果を、表示情報生成部１０６と運転可否判定部１０５とに出力する。

【0051】

表示情報生成部１０６は、アルコール濃度の測定結果を受け取ると、その測定結果が示すアルコール濃度を、表示部１１ａに表示させる（ステップＳ１１０）。

【0052】

運転可否判定部１０５は、アルコール濃度の測定結果が運転可否判定閾値を越える場合には、運転不可であると判定し、運転不可を示す運転不可情報を表示情報生成部１０６に出力する。一方、アルコール濃度の測定結果が運転可否判定閾値を越えない場合には、運転可否判定部１０５は、運転可と判定し、運転可を示す運転可情報を、表示情報生成部１０６に出力する。なお、運転可否判定閾値は、記憶部２８に記憶されている。
表示情報生成部１０６は、運転不可情報を受け取ると、運転不可を示す表示を表示部１１ａに実行させ、運転可情報を受け取ると、運転可を示す表示を表示部１１ａに実行させる（ステップＳ１１３）。ここで、運転不可を表す表示は、異常判定部１０３による異常有りの判定結果に応じた情報の一例である。

【0053】

本実施形態によれば、収容部２０の容積の変更に応じた圧力センサ１６の出力（収容部２０内の圧力）に基づいて異常の有無が判定される。このため、導入口２１ａに遮蔽物などが詰め込まれる不正を判定可能になる。

【0054】

また、アルコール濃度を測定するために呼気を導入口２１ａから収容部２０に引き込む引込動作が、異常の有無の判定に必要な収容部２０の容積を変更する容積変更動作として兼用されている。このため、引込動作と容積変更動作とを別々に行う場合に比べて、ソレノイド１８の動作を少なくでき、省電力化を図ることが可能になる。

【0055】

また、引込動作の開始判定に使用される圧力センサ１６が、異常の有無の判定にも使用されている。このため、引込動作の開始判定に使用する圧力センサと、異常の有無の判定に使用する圧力センサとを別々に有する構成に比べて、構成の簡略化を図ることが可能になる。

【0056】

＜第２実施形態＞
本発明の第１実施形態では、圧力センサ１６の出力（収容部２０内の圧力）が、収容部２０の容積の減少に応じて閾値Ｔｈ３よりも高くなった場合に異常有りと判定される。これに対して、本発明の第２実施形態では、収容部２０の容積を減少させる動作を実行した場合に、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ４を超えてから閾値Ｔｈ４未満になるまでの時間に基づいて、異常の有無が判定される。なお、閾値Ｔｈ１と閾値Ｔｈ３と閾値Ｔｈ４とは、閾値Ｔｈ１＜閾値Ｔｈ４＜閾値Ｔｈ３の関係を満たす。

【0057】

第２実施形態の構成は、記憶部２８が閾値Ｔｈ３を記憶せずに後述する閾値Ｔｈ４〜Ｔｈ７を記憶し第１実施形態用のプログラムの代わりに第２実施形態用のプログラムを記憶する点と、吹込み異常判定部１０７を有する点（図９参照）と、異常判定部１０３の代わりに異常判定部１０３ａを有する点において、第１実施形態の構成と異なる。以下、第２実施形態について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【0058】

図９は、第２実施形態において制御部１００によって実現される機能ブロックを示した図である。制御部１００は、記憶部２８に記憶された第２実施形態用のプログラムを読み取り実行することによって、呼気流入判定部１０１と、動作制御部１０２と、異常判定部１０３ａと、アルコール濃度測定部１０４と、運転可否判定部１０５と、表示情報生成部１０６と、吹込み異常判定部１０７と、を実現する。

【0059】

図１０は、図６と同様に、導入口２１ａに異物が詰め込まれていない状態で、ソレノイド１８の駆動によって収容部２０の容積を減少させ、その後に増加させたときの圧力センサ１６の出力の一例を示した図である。図１１は、図７と同様に、導入口２１ａに異物が詰め込まれている状態で、ソレノイド１８の駆動によって収容部２０の容積を減少させ、その後に増加させたときの圧力センサ１６の出力の一例を示した図である。
図１０および図１１において、タイミングｔａは、圧力センサ１６の出力が収容部２０の容積の減少時に閾値Ｔｈ４よりも高くなったタイミングを示す。タイミングｔｂは、圧力センサ１６の出力が収容部２０の容積の減少の終了後に閾値Ｔｈ４よりも低くなったタイミングを示す。

【0060】

ｔｂ−ｔａにて特定される時間（以下「第１変動時間」と称する）は、収容部２０に出入りする気体（呼気等）の単位時間当たりの流量（以下、単に「流量」と称する）が少ないほど長くなる。そして、この流量は導入口２１が狭いほど小さくなる。このため、第１変動時間は、導入口２１ａが狭いほど長くなる。よって、例えば導入口２１ａに異物が押し込まれて導入口２１ａが狭くなっている場合、導入口２１ａが狭くなっていない場合よりも、第１変動時間は長くなる。
そこで、異常判定部１０３ａは、第１変動時間が閾値Ｔｈ５以上である場合に異常有りと判定し、第１変動時間が閾値Ｔｈ５未満である場合に異常なしと判定する。異常判定部１０３ａは、第１判定部の一例である。閾値Ｔｈ４は、第２閾値および第３閾値の一例である。閾値Ｔｈ５は、第４閾値の一例である。

【0061】

また、呼気流路３３への呼気の吹き込みが強すぎて、閾値Ｔｈ４以上の圧力が圧力センサ１６にかかると、異常判定部１０３ａは圧力センサ１６の出力に基づいて異常の有無を判定できなくなるという問題が生じる。
そこで、吹込み異常判定部１０７は、圧力センサ１６の検出した圧力が呼気流路３３への呼気の吹き込みに応じて閾値Ｔｈ６よりも高い場合に、吹込み異常と判定する。吹込み異常判定部１０７は第２判定部の一例である。閾値Ｔｈ６は、閾値Ｔｈ１＜閾値Ｔｈ６＜閾値Ｔｈ４の関係を満たす。閾値Ｔｈ６は、第９閾値の一例である。

【0062】

図１２は、第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。図１２において、図８に示した処理と同一内容の処理には同一符号を付してある。以下、第２実施形態の動作について、図８に示した処理と異なる点を中心に説明する。

【0063】

経過時間ｔが閾値Ｔｈ２を超えると（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、呼気流入判定部１０１は、吹込み異常を判定することを示す圧力判定情報を吹込み異常判定部１０７に出力する。吹込み異常判定部１０７は、圧力判定情報を受け取ると圧力センサ１６の出力（収容部２０内の圧力）が閾値Ｔｈ６よりも高いか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

【0064】

圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ６よりも高い場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、吹込み異常判定部１０７は、吹込み異常と判定し、吹込み異常を検出した旨の吹込み異常検出情報を表示情報生成部１０６に出力する。表示情報生成部１０６は、吹込み異常検出情報を受け取ると、異常検出を示す表示（具体的には、吹込み異常を示す表示）を表示部１１ａに実行させる（ステップＳ２０９）。

【0065】

圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ６以下である場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、吹込み異常判定部１０７は、吹込み正常と判定し、呼気の取り込みの開始を示す開始情報を動作制御部１０２に出力する。動作制御部１０２は、開始情報を受け取ると、エアバレル１７の容積がまず減少しその後増加するように、ソレノイド１８を駆動する（ステップＳ１０７）。動作制御部１０２は、ソレノイド１８を駆動すると、駆動情報を異常判定部１０３ａに出力する。

【0066】

異常判定部１０３ａは、駆動情報を受け取ると、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ４以下であると（ステップＳ２０２：ＮＯ）、駆動情報を受け取ってからの経過時間ｔ１１が閾値Ｔｈ７よりも長いか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
経過時間ｔ１１が閾値Ｔｈ７以下であると（ステップＳ２０３：ＮＯ）、処理がステップＳ２０２に戻される。一方、経過時間ｔ１１が閾値Ｔｈ７よりも長いと（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、異常判定部１０３ａは、ソレノイド１８の駆動異常等により圧力異常が発生したと判定し、圧力異常を示す圧力異常情報を表示情報生成部１０６に出力する。表示情報生成部１０６は、圧力異常情報を受け取ると、圧力異常を検出した旨の表示を表示部１１ａに実行させる（ステップＳ２０９）。

【0067】

ステップＳ２０２で圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ４よりも高いと（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、異常判定部１０３ａは、そのときのタイミングｔａを記憶部２８に記憶する（ステップＳ２０４）。

【0068】

続いて、異常判定部１０３ａは、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ４以上であると（ステップＳ２０５：ＮＯ）、タイミングｔａを記憶してからの経過時間ｔ１２が閾値Ｔｈ７よりも長いか否かを判定する（ステップＳ２０６）。
経過時間ｔ１２が閾値Ｔｈ７以下であると（ステップＳ２０６：ＮＯ）、処理がステップＳ２０５に戻される。一方、経過時間ｔ１２が閾値Ｔｈ７よりも長いと（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、異常判定部１０３ａは、圧力異常情報を表示情報生成部１０６に出力する。表示情報生成部１０６は、圧力異常情報を受け取ると、ステップＳ２０９を実行する。

【0069】

ステップＳ２０５で圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ４よりも低いと（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、異常判定部１０３ａは、そのときのタイミングｔｂを記憶部２８に記憶する（ステップＳ２０７）。

【0070】

続いて、異常判定部１０３ａは、ｔｂ−ｔａにて特定される第１変動時間が閾値Ｔｈ５よりも短い場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、異常なしと判定し、ガスセンサ１５を動作させる。一方、第１変動時間が閾値Ｔｈ５以上である場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）、異常判定部１０３ａは、異常有りと判定し、異常圧力検出情報を表示情報生成部１０６に出力する。

【0071】

本実施形態によれば、第１変動時間が閾値Ｔｈ５以上である場合、異常判定部１０３ａは、異常有りと判定する。このため、導入口２１ａに遮蔽物などが詰め込まれる不正を判定可能になる。
また、第１実施形態によると、圧力センサ１６のダイナミックレンジが小さい場合には、ソレノイド１８の駆動により変化する圧力センサ１６の出力が一部サチュレーション（飽和）することにより異常の有無の判定が困難であるが、第２実施形態によれば、そのような場合であっても、異常の有無の判定が可能になる。

【0072】

＜第３実施形態＞
第１実施形態および第２実施形態では、まずソレノイド１８を伸張して収容部２０の容積を減少し、その後、ソレノイド１８を収縮して収容部２０の容積を増加することで、収容部２０に呼気が取り込まれ、その呼気のアルコール濃度が測定される。
これに対して、本発明の第３実施形態では、まずソレノイド１８を収縮して収容部２０の容積を増加して収容部２０に呼気が取り込まれ、その呼気のアルコール濃度が測定され、その後、ソレノイド１８を伸張して収容部２０内の呼気が排出される。そして、ソレノイド１８が収縮して収容部２０の容積が増加したときの圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ８よりも低い場合に、異常有りと判定される。閾値Ｔｈ８は、閾値Ｔｈ８＜閾値Ｔｈ１の関係を満たす。

【0073】

第３実施形態の構成は、記憶部２８が閾値Ｔｈ３を記憶せずに閾値Ｔｈ８を記憶し第１実施形態用のプログラムの代わりに第３実施形態用のプログラムを記憶する点と、異常判定部１０３の代わりに異常判定部１０３ｂ（図１３参照）を有する点において、第１実施形態の構成と異なる。以下、第３実施形態について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【0074】

図１３は、第３実施形態において制御部１００によって実現される機能ブロックを示した図である。制御部１００は、記憶部２８に記憶された第３実施形態用のプログラムを読み取り実行することによって、呼気流入判定部１０１と、動作制御部１０２と、異常判定部１０３ｂと、アルコール濃度測定部１０４と、運転可否判定部１０５と、表示情報生成部１０６と、を実現する。

【0075】

異常判定部１０３ｂは、第１判定部の一例である。異常判定部１０３ｂは、ソレノイド１８が収縮して収容部２０の容積が増加したときの圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ８よりも低い場合に、異常有りと判定する。

【0076】

図１４は、導入口２１ａに異物が詰め込まれていない状態で、ソレノイド１８の駆動によって収容部２０の容積を増加させ、その後に減少させたときの圧力センサ１６の出力の一例を示した図である。図１５は、導入口２１ａに異物が詰め込まれている状態で、ソレノイド１８の駆動によって収容部２０の容積を増加させ、その後に減少させたときの圧力センサ１６の出力の一例を示した図である。

【0077】

図１４および図１５において、ダイミングｔ３ａは、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ１よりも高い状態の継続時間が閾値Ｔｈ２よりも長くなって、動作制御部１０２がソレノイド制御信号を出力し始めるタイミングである。本実施形態では、ソレノイド１８は、ソレノイド制御信号に応じて収縮を開始することによって、エアバレル１７を引いてエアバレル１７の容積を増加させる動作を開始する。タイミングｔ４ａは、ソレノイド１８によるエアバレル１７の引きが完了するタイミングである。タイミングｔ５ａは、動作制御部１０２がソレノイド制御信号の出力を終了するタイミングである。ソレノイド１８は、ソレノイド制御信号の終了に応じて伸張を開始することによって、エアバレル１７を押し込んでエアバレル１７の容積を減少させる動作を開始する。タイミングｔ６ａは、ソレノイド１８によるエアバレル１７の押し込みが完了するタイミングである。

【0078】

図１６は、第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。図１６において、図８に示した処理と同一内容の処理には同一符号を付してある。以下、第３実施形態の動作について、図８に示した処理と異なる点を中心に説明する。

【0079】

経過時間ｔが閾値Ｔｈ２を超えると（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、呼気流入判定部１０１は、開始情報を動作制御部１０２に出力する。動作制御部１０２は、開始情報を受け取ると、ソレノイド１８に一定時間ソレノイド制御信号を出力して、エアバレル１７の容積がまず増加しその後減少するようにソレノイド１８を駆動する（ステップＳ３０１）。動作制御部１０２は、ソレノイド制御信号の出力を開始すると、駆動情報を異常判定部１０３ｂに出力する。

【0080】

導入口２１ａに遮蔽物等が詰め込まれていると、導入口２１ａが狭くなるので、図１５に示したように、エアバレル１７の容積の増加に伴い圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ８以下になる。一方、導入口２１ａに遮蔽物等が詰め込まれていないと、図１４に示したように、エアバレル１７の容積が増加しても圧力センサ１６の出力は閾値Ｔｈ８よりも高くなる。

【0081】

異常判定部１０３ｂは、駆動情報を受け取ってから第２特定時間（例えば、図１４および図１５に示したタイミングｔ３ａからタイミングｔ４ａまでの時間）経過したときに、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ８以下になった場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）、例えば、導入口２１ａに遮蔽物等が詰め込まれている場合、異常圧力検出情報を表示情報生成部１０６に出力する。

【0082】

一方、駆動情報を受け取ってから第２特定時間経過したときに圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ８よりも高い場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、例えば、導入口２１ａに遮蔽物等が詰め込まれていない場合、異常判定部１０３ｂは、ガスセンサ１５を動作させる。

【0083】

本実施形態によれば、収容部２０の容積を増加したときの圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ８以下になる場合に、異常判定部１０３ｂは、異常有りと判定する。このため、導入口２１ａに遮蔽物などが詰め込まれる不正を判定可能になる。

【0084】

＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態では、第３実施形態と同様に、まずソレノイド１８を収縮して収容部２０の容積を増加して収容部２０に呼気が取り込まれ、その呼気のアルコール濃度が測定され、その後、ソレノイド１８を伸張して収容部２０内の呼気が排出される。そして、収容部２０の容積を増加させる動作を実行した場合に、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ９未満になってから閾値Ｔｈ９よりも高くなるまでの時間に基づいて、異常の有無が判定される。閾値Ｔｈ９は、閾値Ｔｈ８＜閾値Ｔｈ９＜閾値Ｔｈ１の関係を満たす。

【0085】

第４実施形態の構成は、記憶部２８が閾値Ｔｈ４〜Ｔｈ６を記憶せずにＴｈ９およびＴｈ１０を記憶し第２実施形態用のプログラムの代わりに第４実施形態用のプログラムを記憶する点と、異常判定部１０３ａの代わりに異常判定部１０３ｃ（図１７参照）を有する点と、吹込み異常判定部１０７が省略される点とにおいて、第２実施形態の構成と異なる。以下、第４実施形態について、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。

【0086】

図１７は、第４実施形態において制御部１００によって実現される機能ブロックを示した図である。制御部１００は、記憶部２８に記憶された第４実施形態用のプログラムを読み取り実行することによって、呼気流入判定部１０１と、動作制御部１０２と、異常判定部１０３ｃと、アルコール濃度測定部１０４と、運転可否判定部１０５と、表示情報生成部１０６と、を実現する。

【0087】

図１８は、図１４と同様に、導入口２１ａに異物が詰め込まれていない状態で、ソレノイド１８の駆動によって収容部２０の容積を増加させ、その後に減少させたときの圧力センサ１６の出力の一例を示した図である。図１９は、図１５と同様に、導入口２１ａに異物が詰め込まれている状態で、ソレノイド１８の駆動によって収容部２０の容積を増加させ、その後に減少させたときの圧力センサ１６の出力の一例を示した図である。
図１８および図１９において、タイミングｔａ１は、圧力センサ１６の出力が収容部２０の容積の増加時に閾値Ｔｈ９よりも低くなったタイミングを示す。タイミングｔｂ１は、圧力センサ１６の出力が収容部２０の容積の増加の終了後に閾値Ｔｈ９よりも高くなったタイミングを示す。

【0088】

ｔｂ１−ｔａ１にて特定される時間（以下「第２変動時間」と称する）は、収容部２０に出入りする気体（呼気等）の単位時間当たりの流量が少ないほど長くなる。そして、流量は導入口２１が狭いほど小さくなる。このため、第２変動時間は、導入口２１ａが狭いほど長くなる。よって、例えば導入口２１ａに異物が押し込まれて導入口２１ａが狭くなっている場合、導入口２１ａが狭くなっていない場合よりも、第２変動時間は長くなる。
そこで、異常判定部１０３ｃは、第２変動時間が閾値Ｔｈ１０以上である場合に異常有りと判定し、第２変動時間が閾値Ｔｈ１０未満である場合に異常なしと判定する。異常判定部１０３ｃは、第１判定部の一例である。閾値Ｔｈ９は、第６閾値および第７閾値の一例である。閾値Ｔｈ１０は、第８閾値の一例である。

【0089】

図２０は、第４実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。図２０において、図１２や図１６に示した処理と同一内容の処理には同一符号を付してある。以下、第４実施形態の動作について、図１２や図１６に示した処理と異なる点を中心に説明する。

【0090】

経過時間ｔが閾値Ｔｈ２を超えると（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、呼気流入判定部１０１は、開始情報を動作制御部１０２に出力する。動作制御部１０２は、開始情報を受け取ると、ステップＳ３０１を実行する。続いて、動作制御部１０２は、駆動情報を異常判定部１０３ｃに出力する。

【0091】

異常判定部１０３ｃは、駆動情報を受け取ると、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ９以上であると（ステップＳ４０１：ＮＯ）、ステップＳ２０３を実行する。一方、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ９よりも低いと（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）、異常判定部１０３ｃは、そのときのタイミングｔａ１を記憶部２８に記憶する（ステップＳ４０２）。

【0092】

続いて、異常判定部１０３ｃは、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ９以下であると（ステップＳ４０３：ＮＯ）、ステップＳ２０６を実行する。このステップＳ２０６での経過時間ｔ１２は、タイミングｔａ１を記憶してからの経過時間である。一方、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ９よりも高いと（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、異常判定部１０３ｃは、そのときのタイミングｔｂ１を記憶部２８に記憶する（ステップＳ４０４）。

【0093】

続いて、異常判定部１０３ｃは、ｔｂ１−ｔａ１にて特定される第２変動時間が閾値Ｔｈ１０よりも短い場合（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、異常なしと判定し、ガスセンサ１５を動作させる。一方、第２変動時間が閾値Ｔｈ１０以上である場合（ステップＳ４０５：ＮＯ）、異常判定部１０３ｃは、異常有りと判定し、異常圧力検出情報を表示情報生成部１０６に出力する。

【0094】

本実施形態によれば、第２変動時間が閾値Ｔｈ１０以上である場合、異常判定部１０３ｃは、異常有りと判定する。このため、導入口２１ａに遮蔽物などが詰め込まれる不正を判定可能になる。

【0095】

なお、各実施形態において使用される閾値は、呼気成分測定装置１０の動作特性に応じて適宜設定されることが望ましい。

【0096】

＜変形例＞
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様の中から任意に選択された一または複数の変形を適宜組み合わせることもできる。

【0097】

＜変形例１＞
第３実施形態において、記憶部２８が閾値Ｔｈ８の代わりに閾値Ｔｈ３を記憶し、ソレノイド１８が収容部２０の容積を減少させたときに圧力センサ１６が検出した圧力が閾値Ｔｈ３以上である場合に、異常判定部１０３ｂは異常有りと判定してもよい。
また、第４実施形態において、記憶部２８が閾値Ｔｈ９およびＴｈ１０の代わりに閾値Ｔｈ４およびＴｈ５を記憶し、第１変動時間が閾値Ｔｈ５以上である場合に、異常判定部１０３ａは、異常有りと判定してもよい。
図２１は、導入口２１ａに異物が詰め込まれていない状態で、ソレノイド１８の駆動によって収容部２０の容積を増加させ、その後に減少させたときの圧力センサ１６の出力の一例と、変形例１での閾値Ｔｈ３およびＴｈ４とを示した図である。図２２は、導入口２１ａに異物が詰め込まれている状態で、ソレノイド１８の駆動によって収容部２０の容積を増加させ、その後に減少させたときの圧力センサ１６の出力の一例と、変形例１での閾値Ｔｈ３およびＴｈ４とを示した図である。
なお、変形例１で使用する閾値Ｔｈ３と第１実施形態で使用する閾値Ｔｈ３とは互いに異なる値でもよい。また、変形例１で使用する閾値Ｔｈ４と第２実施形態で使用する閾値Ｔｈ４とは互いに異なる値でもよい。

【0098】

＜変形例２＞
第２実施形態では、ステップＳ２０２で用いられる閾値（第２閾値）とステップＳ２０５で用いられる閾値（第３閾値）とが共通の閾値Ｔｈ４であったが、第２閾値と第３閾値とは互いに異なっていてもよい。
また、第４実施形態では、ステップＳ４０１で用いられる閾値（第６閾値）とステップＳ４０３で用いられる閾値（第７閾値）とが共通の閾値Ｔｈ９であったが、第６閾値と第７閾値とは互いに異なっていてもよい。

【0099】

＜変形例３＞
ステップＳ１０８において、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ３以下か否かが判定されてもよい。ステップＳ２０１において、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ６以上か否かが判定されてもよい。ステップＳ２０２において、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ４以上か否かが判定されてもよい。ステップＳ２０５において、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ４以下か否かが判定されてもよい。ステップＳ２０８において、ｔｂ−ｔａ（第１変動時間）が閾値Ｔｈ５以下か否かが判定されてもよい。ステップＳ３０２において、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ８以上か否かが判定されてもよい。ステップＳ４０１において、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ９以下か否かが判定されてもよい。ステップＳ４０３において、圧力センサ１６の出力が閾値Ｔｈ９以上か否かが判定されてもよい。ステップＳ４０５において、ｔｂ１−ｔａ１（第２変動時間）が閾値Ｔｈ１０以下か否かが判定されてもよい。

【0100】

＜変形例４＞
制御部１００がプログラムを実行することによって実現する各機能部は、回路等のハードウェアで実現されてもよい。

【0101】

＜変形例５＞
第２実施形態で用いた吹込み異常判定部１０７が、第１実施形態で用いられてもよい。この場合、吹込み異常判定部１０７は、圧力センサ１６の検出した圧力が呼気流路３３への呼気の吹込みに応じて閾値Ｔｈ３を超える場合に、吹込み異常と判定することが望ましい。

【0102】

＜変形例６＞
呼気の所定成分としてアルコールが用いられたが、所定成分はアルコールに限らず適宜変更可能である。

【0103】

＜変形例７＞
異常判定部１０３、１０３ａ、１０３ｂまたは１０３ｃでの異常有りの判定結果に応じた情報を出力する出力部は、表示部１１ａに限らず適宜変更可能である。例えば、この判定結果を通信端末やサーバに送信する送信部が、出力部として用いられてもよい。

【符号の説明】

【0104】

１０…呼気成分測定装置、１５…ガスセンサ（測定部）、１６…圧力センサ、１８…ソレノイド（変更部）、２０…収容部、１００…制御部、１０３…異常判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】