[发明专利]测试系统和对人员进行呼吸测试的方法

说明书

本发明涉及一种用于对人员进行呼吸测试的测试系统。所述系统包括传感器单元，所述传感器单元被构造以感测存在于流动通过预定入口区域的空气中的挥发性物质、例如酒精的存在性或浓度，并且产生对应于所述挥发性物质的浓度的信号。分析器测定所述人员的呼吸中的所述挥发性物质的浓度。所述系统包括在与呼吸检测重合的时间点暂时中断所述空气流动的机构。本发明还涉及一种用于对人员进行呼吸测试的方法，所述方法包括：中断流动通过所述预定区域的空气流动一预定时间段、以及在所述中断期间检测所述挥发性物质的浓度。

本申请是2013年8月23日申请的、国际申请号为PCT/SE2013/050990、中国申请号为201380054007.5、发明名称为“高度精确的呼吸测试系统”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于感测人员呼出呼气中诸如乙醇的物质的存在性/浓度的系统。

背景技术

呼吸酒精浓度(BrAC)与血液酒精浓度(BAC)相关，其近似关系为BrAC[mg/l]＝0.5×BAC[mg/g]。其它物质具有不同的系数。

根据现有技术的受监管式呼吸测试由警察执行，以阻止醉酒驾驶。出于相同的目的，在车辆中使用酒精锁的无监管式测试也越来越多地得到使用。传感器技术包括催化剂半导体、燃料电池和红外光谱法。在市场上可获得的不同装置之间有关精确度、特异性、环境免疫性和响应时间的性能非常多变。用于呼吸测试的装置包括传感器元件，所述传感器元件在通过紧密配合的接口件获取深呼吸之后提供表示BrAC的信号、并且清空气路，出于卫生原因，接口件应当是分离的一次性用件。为了确保正确地测定，受测试的人员需要以几乎最大肺活量释放用力的呼气。尤其是对于肺活量有限的人员而言，这需要大量时间和气力。由于水冷凝，接口件的处理是耗时的并且呈现不期望的错误源。测定的精确性呈现越来越大的挑战，尤其是在测定与法定速度相关时。出于提供证据的目的，高度精确的呼吸分析器是商业可获得的，但是非常昂贵。对于能够以低成本精确和可靠地进行呼吸测试并且使受测试人员所需的气力最小化的量产装置而言具有强大的市场需求。

呼吸分析的基本技术在20世纪的下半叶得以发展。最近，已经注意到发展朝向针对呼吸测试使用更少的突兀机构。Olsson等人(WO98/20346)公开了一种系统方案，在所述系统方案中可以利用水蒸汽作为示踪气体而不使用接口件来执行精确的测量。Lopez(US5,458,853)公开了另一种方法，其使用超声以校正装置和用户嘴之间的距离的相关性。等人(GB 2431470)公开了一种系统方法，其使用二氧化碳(CO₂)作为示踪气体，并且与简单算法组合以用于校正稀释的呼吸样本。Lambert等人(2006年4月3日至6日的SAE世界代表大会)公开了另一种方法。车厢内空气被监控，使用酒精吸收材料来累积样本以增强分辨能力。同样，使用CO₂作为示踪气体。

发明内容

本发明的目的是增加呼吸测试系统的精确性。本发明基于一些关键元件，组合所述关键元件将提供必需的特征。首先，具有一种传感器单元，所述传感器单元提供了对应于流动通过预定入口区域的空气的酒精浓度的信号，所述入口区域指的是允许空气从入口区域持续流动至传感器单元的一个或多个开口。其次，包含有分析器以用于根据传感器信号测定所述人员的呼吸酒精浓度。第三元件是用于在与检测呼吸样本重合的时间点控制中断空气流动、允许传感器单元在完成测定后的短时间段之后得以净化的机构。在根据本发明的系统的一个实施例中，在系统中还包括用于产生或协助空气流动的机构，例如风扇或泵。在这个实施例中，通过在检测呼吸之后主动关闭风扇来完成空气流动中断，并且在测定之后进行自动净化。在不具有风扇或泵的另一实施例中，借助于瓣阀来实现空气流动中断。当然，这些实施例也可以组合使用。

基本元件的组合功能对于获得所需精确度而言是必须的，也是足够的。本发明的一个改进之处在于通过中断空气流动而将采样空气截留在传感器单元内。因而，将以比其它情况更高的浓度来进行呼吸分析。这也将导致精确度提高。