JPS5930211B2 - 呼吸気アルコ−ル含有量を検出する方法および装置 - Google Patents

呼吸気アルコ−ル含有量を検出する方法および装置

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JPS5930211B2
JPS5930211B2 JP52026895A JP2689577A JPS5930211B2 JP S5930211 B2 JPS5930211 B2 JP S5930211B2 JP 52026895 A JP52026895 A JP 52026895A JP 2689577 A JP2689577 A JP 2689577A JP S5930211 B2 JPS5930211 B2 JP S5930211B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、呼吸気内のアルコール含有量を検出する方法
卦よび装置に関する。
肺の肺胞内に卦いて血液のアルコール濃度と平衡できる
吐出空気の一部のアルコール値を検査すると、呼吸気内
のアルコール含有量を測定する方法卦よび装置は実際の
アルコール濃度を検出する。
それ故に口卦よびのどの空間から出る往復空気と、肺空
気の混合気とは測定技術によつて分離される。呼気内の
混合物、特にアルコールを検出する公知の装置は、アル
コールを検出するため試験管片を使用し、その際試験す
べき呼気は、マウスピースを介して試験管片を通して袋
へ吹込まれる。この袋によつてすべての測定の際常に同
一の呼気量を使うことが確実に行われる。空気流通路に
挿人されたノズルが流通抵抗を決めている。人間の肺に
よつて実際には所定の吐出圧力しか得られないので、こ
のノズルは、試験管片を通る空気流速を決めている。試
験管片を介して袋に吹込まれた呼気は、肺空気と共に、
肺で交換が行われなかつたかつ口訃よびのどの空間から
出る往復空気も含んでいる。それ故に測定されたアルコ
ール含有量は、肺空気と往復空気との容積配分に応じて
低すぎる（ドイツ連邦共和国特許第１０５２６３０号明
細書）。別の公知の測定方法によれば、またこの方法に
より構成された呼吸気アルコール測定装置に卦いて、呼
気内に卦いてＣＯ２含有量とアルコール含有量とが測定
される。
ＣＯ２含有量は、肺内に卦ける０２の交換に対する尺
度であるという考えを前提として、 ＣＯ２含有量が多
いということは、肺から出る呼吸気、従つて肺空気を表
わしている。アルコール含有量の測定のために所定の閾
値（この実施例によればＣＯ２が４．５％）に達した後
にアルコール演淀部分を投人するため、この測定装置は
、試験用にまず連続的に吐出された空気のＣＯ２含有量
を則定する。この方法の不正確さは、大幅に変動する個
々のＣＯ２値にある。従つて一般的に通用する閾値を決
めることはできない。一方の試験すべき人は、全く閾値
に達するようにならず、一方別の人においてはこの閾値
を越えているにもかかわらずまだ純粋な肺空気ではない
。さらに異つた２つのガスの濃度を検出する装置は全く
高価でありかつこわれ易い（米国特許第３８３０６３０
号明細書）。アルコール濃度を検出する別の装置は、時
間制御により決められた時点に乎吸気内のアルコールを
測定する。
この時点は、吐出期間内に始まる所定の期間の経過によ
つて決められている。その際呼吸気流通量頃この期間内
に決められた最少流通量以下に低下してはならず、その
際常に吐出方向にしか流れてはならない。この両方の条
件が満たされていないと、誤り検出器が、測定が無効で
あることを検出する。所定の期間によつて次のことが確
実に行われるようにする。すなわち試験すぺき人が、測
定時点にすでに空気を口腔卦よび気管から吐出して卦り
、刀・つこの時測定装置が、肺空気の呼吸気アルコール
濃度を沖淀するようにする。所定の期間の経過は、全呼
吸気容積のなるべ〈少なくとも８０％の最小呼吸気容積
が吐出された時点によつて決められる。積分器は、呼吸
の際の呼吸気流通量を時間に関して積分し、かつこれに
より最小呼吸気容積に応じた期間０経過を検出する。こ
れらの構成は、試験すべき人の体格に無関係なようにす
る。この装置に卦いて非常に複雑な構成が欠点である。
何となればこの装置は、衛生的な理由からとりわけ容積
測定装置を２重に設け、すなわち呼気通路と吸気通路と
に設けなければならないからである。前に試験した人が
すセに呼気奮？つた通路を通して吸気を行うことを、試
験すべき人に要求するわけにはいかない。両方の容積測
定装置の測定値の一致は、簡単な構成部品で得られるも
のではなく、このことは、無条件に必要な監視について
もあてはまる。この方法は、快よく行わない試験すべき
人のために、確実に測定誤りを防ぐことができない。意
識的にゆるやかな吸気を行うことによつて、呼吸容量が
非常に小さすぎるように見せ力・けることができる。こ
の時例えば全呼吸容積の８０％の際に自動的に設定され
る最小呼吸容積は、試験の際に実際には口腔卦よびのど
空間から出る分量でし力・ないことがある。この時正確
な測定値を決める肺空気は全く検出されない（ ドイツ
連邦共和国特許出願公開第２４２８３５２号明細書）。
本発明の課題は、アルコール成分を測定するため確実に
呼気の肺空気成分だけを利用するような簡単かつ確実な
方法訃よび測定装置を提供することにある。
簡単刀・つ確実な方法に関するこの課題は次のようにし
て解決される。
すなわち呼気の流速Ｖが所定の値以上であり、かつ所定
の時間ｔの間中断されずにいた際、アルコール信号Ｓ，
ｔの大きさに１ｄＳ関するこの信号Ｓ，ｔの、１「Ｔ・
丁で表わされる時間変化が、所定の閾値Ｗ以下であると
、呼気内にあるアルコール測定装置が、検出されたアル
コール濃度の値を送出するのである。
この解決策によつて得られる利点は、肺空気成分を確実
に検出することにある。
このことは、アＤＳルコール濃度の時間的な上昇−を監
視することＤｔによつて行われる。
この時間的な上昇は、濃度の高平坦部に達した後に完全
に停止するまで、口およびのどの空間刀・ら出る呼気に
続いた肺空気成分によつて徐々にわずかになる。瞬時濃
度に関して上昇が、所定の閾値以下になると、アルコー
ル測定装置の測定通路内にそのうち肺空気だけしかな〈
なる。ほぼ肺空気に卦ける値で確実にアルコール濃度を
検出するため、快よく試験を行う人には、上昇監視で十
分である。し力・しながら（・つでも確実に快よく試験
が行われるとは限らな（・。それ故に測定値を表示しな
いうちに、上昇監視と共に別の２つの条件を満たす。流
量測定器から検出された流速Ｖが、所定の値Ｖｍｉｎ以
上でなければならず、またさらに所定の時間以後連続し
ていなければならないえこの方法を実施する装置は、呼
吸気流中に挿人された赤外線測定器を有し、この赤外線
測定器が呼気のアルコール濃度を御妃し、力・つＡＮＤ
ゲートが、閾値比較器、卦よび別の閾値比較器卦よび時
限素子から同時に制御されてリニアゲートを制御した時
に、赤外線沖淀器の測定値が表示ユニツトに加えられる
。
装置は簡単な構成をなして卦り、この構成によれば、簡
単な取扱いで確実な結果が得られる。
測定のため短い応答時間（０．３秒以下）を有する赤外
線測定器が使われる。この短い応答時間により確実に上
昇監視が行われる。本発明の実施例を以下図面によつて
説明する。
第１図に卦いて縦軸をアルコール信号Ｓ，ｔ、横軸を時
間ｔとして、呼吸気内におけるアルコール濃度の時間的
上昇を示す。この曲線は、３つの特徴ある時間区分Ａ，
Ｂ卦よびＣを示している。測定時間ＴＯ−ｔ１による区
分Ａは、端部に卦いて初めに低いアルコール濃度を示し
ている。ほぼ純粋な往復空気が、口卦よびのどの空間か
ら吐出される。測定時間ｔ１−Ｔ２による区分ＢｌｆＣ
卦いてアルコール濃度Ｑ定常的な上昇力朋ら刀・になる
。
往復空気は、徐々に肺力・ら出る肺空気と混合されてい
る。測定時間Ｔ２−Ｔ３による区分Ｃは、実質的にはも
はやアルコール濃度の上昇を示さず、曲線は高平坦部上
を移動する。な卦肺空気だけが吐出される。区分Ｃは、
第２図に示すような本発明による装置によつて明確に認
識される。
呼気段階に卦いてこの区分Ｃは、上昇監視の値Ｇ＝±・
１ゝ−がＳ，ｔｄｔ閾値Ｗ以下になつた時に始まる。
この時実質的にはもはやアルコール値の上昇は行われな
い。この時この区分Ｃに卦いて赤外線測定器１が、呼吸
気中に卦いて血液と平衡したアルコール濃度を測定する
。赤外線測定器１は公知のものである。光学的測定室の
容積は、生理学的な値に合わせてほぼ５０ｍ１にし、か
つ０．３秒以内に呼吸気を満たすことができる。アルコ
ール信号Ｓ，ｔの上昇時間を、９０％の上昇に対して０
．３秒の装置側時間分解能で検出できるようにするため
、光線検出器としてＰｂＳｅから成る光導電検出器が選
ばれた。アルコール測定する赤外線測定器１は、呼気流
１４内へ挿人されている。逆止め弁３は、方向１５へ流
れる呼気流１４の逆転を防止している。赤外線測定器１
の後に流量測定器２が接続されて卦り、この流量測定器
に訃いて流速Ｖが測定される。ＡＮＤゲート４は、リニ
アゲート５に制御電圧を与え、このリニアゲートによつ
てアルコール信号Ｓ，ｔが、赤外線測定器１からリニア
ゲート５を介して表示ユニツト９へ転送される。ＡＮＤ
ゲート４から制御電圧を発生するための必要条件は、次
の３つの条件Ａ，ｂおよびｃを満たすものである。
ＡｆＬＧ＝ｇ＋「・井が閾値Ｗ以下に低下しなければな
らない。
その際値Ｇは、赤外線測定器１の出力端子に接続された
計算ユニツト１１内で検出される。閾値Ｗは、閾値発生
器１０から与えられ、かつ閾値比較器６内で値Ｇと比較
される。Ｇ≦Ｗであると、制御信号がＡＮＤゲート４に
達する。ｂ流量測定器２内で測定された流速ｖが、閾値
発生器１２から与えられる最小流速Ｖｍｉｎより大でな
ければならない。
この場合閾値比較器７がＡＮＤゲート４に制御信号を与
える。ｃ時限素子８によりあらかじめ決められた期間の
間閾値比較器７の出力端子にある制御信号が中断せずに
加わつていた時、時限素子８が、ＡＮＤゲート４に制御
信号を与える。
条件Ａ，ｂ卦よびｃによつて完全に一義的に肺空気から
得られたアルコール信号Ｓ，ｔだけが表示ユニツト９に
確実に供給できるようになる。
測定過程の間に閾値比較器７の制御信号が０になつた時
、また流速ｖが閾値以下Ｖ＜Ｖｍｉｎに低下した時、時
限素子８のタイマ、および（時限素子８の出力端子に制
御信号が送出される限り）この制御信号も再び０にセツ
トされる。閾値比較器７から再び制御信号が送出された
時に初めてタイマが新たに動き始める。監視表示部１３
は、閾値比較器７とＡＮＤゲート４との間に接続されて
いる。
この監視表示部１３は、流速がＶくＭｉｎである時赤〈
、またＶ＞Ｖｍｉｎである時に緑に点燈する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、時間ｔに対するアルコール信号Ｓ，ｔを示す
線図、第２図は、呼吸気中のアルコール含有量を測定す
る装置のプロツク図である。 １・・・・・・赤外線測定器、２・・・・・硫量測定器
、４・・・・・・ＡＮＤゲート、５・・・・・・リニア
ゲート、６，７・・・・・・閾値比較器、８・・・・・
・時限素子、９・・・・・・表示ユニツト、１０，１２
・・・・・舗値発生器、１１・・・・・針算ユニツト、
１３・・・・・・監視表示部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 呼気の流速Ｖが、所定の値以上であり、かつ所定の
    時間ｔの間中断されずにいた際、アルコール信号Ｓ、ｔ
    の大きさに関するこの信号Ｓ、ｔの（１／Ｓ、ｔ）・（
    ｄＳ／ｄｔ）で表わされる時間変化が、所定の閾値Ｗ以
    下であると、呼気内にあるアルコール測定装置が、検出
    されたアルコール濃度の値を送出することを特徴とする
    、呼吸気内のアルコール含有量を検出する方法。 ２ 呼気の流速Ｖが、所定の値以上であり、かつ所定の
    時間ｔの間中断されずにいた際、アルコール信号Ｓ、ｔ
    の大きさに関するこの信号Ｓ、ｔの、（１／Ｓ、ｔ）・
    （ｄＳ／ｄｔ）で表わされる時間変化が、所定の閾値Ｗ
    以下であると、呼気内にあるアルコール濃度を測定する
    装置が、検出されたアルコール濃度の値を送出する、呼
    吸気内のアルコール含有量を検出する方法を実施する装
    置において、赤外線測定器１が、呼吸気流中に挿入され
    て呼気のアルコール濃度を測定し、かつＡＮＤゲート４
    が、Ｇ＝（１／Ｓ、ｔ）・（ｄＳ／ｄｔ）で表わされる
    信号量を閾値発生器１０からの閾値Ｗと比較する閾値比
    較器６、流量測定器２により測定された流速Ｖを、閾値
    発生器１２から供給される最小流速Ｖｍｉｎと比較する
    閾値比較器Ｔおよび前記の測定流速Ｖと最小流速Ｖｍｉ
    ｎとを比較する閾値比較器７から制御信号が送出される
    度ごとに新たに作動し始める時限素子８から同時に制御
    されてリニヤゲート５を制御した時に、赤外線測定器の
    測定値が表示ユニット９に加えられることを特徴とする
    、呼吸気内のアルコール含有量を検出する装置。 ３ 赤外線測定器１が、０．３秒以下の応答時間を有す
    る、特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４ Ｇ＝（１／Ｓ、ｔ）・（ｄＳ／ｄｔ）で表わされる
    信号量の値が、閾値Ｗ以下である際（Ｗは閾値発生器１
    ０から、Ｇは計算ユニット１１から与えられる）、Ｇ＝
    （１／Ｓ、ｔ）・（ｄＳ／ｄｔ）で表わされる信号量を
    閾値発生器１０からの閾値Ｗと比較する閾値比較器６が
    、ＡＮＤゲート４に制御信号を与える、特許請求の範囲
    第２項または第３項記載の装置。 ５ Ｖ＞Ｖｍｉｎである際（Ｖは流量測定器２により呼
    吸気流中で測定され、またＶｍｉｎは閾値発生器１２か
    ら与えられる）、流量測定器２により測定された流速Ｖ
    を、閾値発生器１２から供給される最小流速Ｖｍｉｎと
    比較する閾値比較器７が、ＡＮＤゲート４に制御信号を
    与える、特許請求の範囲第２項から第４項までのいずれ
    かに記載の装置。 ６ 所定の時間ｔの間流量測定器２により測定された流
    速Ｖを、閾値発生器１２から供給される最小流速Ｖｍｉ
    ｎと比較する閾値比較器７から制御信号が中断されずに
    加わつたならば、時限素子８がＡＮＤゲート４に制御信
    号を与える、特許請求の範囲第２項から第５項までのい
    ずれかに記載の装置。 ７ Ｖ＜ＶｍｉｎおよびＶ＞Ｖｍｉｎに対する監視表示
    部１３が、流量測定器２により測定された流速Ｖを閾値
    発生器１２から供給される最小流速Ｖｍｉｎと比較する
    閾値比較器７とＡＮＤゲート４との間に接続されている
    、特許請求の範囲第２項から第６項までのいずれかに記
    載の装置。
JP52026895A 1976-03-13 1977-03-11 呼吸気アルコ−ル含有量を検出する方法および装置 Expired JPS5930211B2 (ja)

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DE2610578A DE2610578B2 (de) 1976-03-13 1976-03-13 Verfahren und Anordnung zur Bestimmung des Atemalkoholgehaltes

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Publication Number Publication Date
JPS52110688A JPS52110688A (en) 1977-09-16
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JP (1) JPS5930211B2 (ja)
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AU (1) AU503134B2 (ja)
BE (1) BE852387A (ja)
BR (1) BR7607154A (ja)
CA (1) CA1099204A (ja)
CH (1) CH611034A5 (ja)
DE (1) DE2610578B2 (ja)
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ES (1) ES452390A1 (ja)
FI (1) FI60318C (ja)
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GB (1) GB1539343A (ja)
IT (1) IT1081313B (ja)
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NZ (1) NZ183522A (ja)
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