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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-07-25
(54)【発明の名称】検査システム
(51)【国際特許分類】
G01N 1/00 20060101AFI20230718BHJP
G01N 1/02 20060101ALI20230718BHJP
【ＦＩ】
G01N1/00 101S
G01N1/02 W
G01N1/00 102D
G01N1/00 101X
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022580818
(86)(22)【出願日】2021-06-29
(85)【翻訳文提出日】2023-02-21
(86)【国際出願番号】 SE2021050647
(87)【国際公開番号】W WO2022005381
(87)【国際公開日】2022-01-06
(31)【優先権主張番号】2050823-0
(32)【優先日】2020-07-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520347605
【氏名又は名称】センスエア アクチボラグ
【氏名又は名称原語表記】Ｓｅｎｓｅａｉｒ ＡＢ
【住所又は居所原語表記】Ｂｏｘ ９６， ８２４ ０８ Ｄｅｌｓｂｏ ＳＷＥＤＥＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100172041
【弁理士】
【氏名又は名称】小畑 統照
(74)【代理人】
【識別番号】100202854
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 卓行
(72)【発明者】
【氏名】グランスタム，マティアス
(72)【発明者】
【氏名】ヘスマン・ペッテション，カール－アダム
(72)【発明者】
【氏名】ホルムキビスト，ニクラス
【テーマコード（参考）】
2G052
【Ｆターム（参考）】
2G052AA34
2G052AB04
2G052AB06
2G052AB13
2G052AD02
2G052AD22
2G052AD42
2G052CA02
2G052CA03
2G052CA04
2G052CA35
2G052FC04
2G052FC11
2G052GA12
2G052GA23
2G052HA02
2G052HC09
2G052HC22
2G052HC23
2G052HC24
2G052HC28
2G052HC43
2G052JA06
2G052JA07
2G052JA08
(57)【要約】
アルコール呼気ガス生成装置と、検査室と、基準測定装置と、制御および登録ユニットと、分配ユニットとを備える、アルコール呼気分析器を検査するためのシステム。本発明は、さらに、アルコール呼気分析器を検査する方法にも関する。
【選択図】図１ａ
【選択図】図１ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つのアルコール呼気分析器１１１を検査するためのシステム１００であって、少なくとも１つの液柱１１９を備えるアルコール呼気ガス生成装置１０１であって、前記ガス生成装置１０１の下方部分に配置されたガス入口１１５と、前記ガス生成装置１０１の上方部分に配置されたガス出口１１８とを備えており、ガスが前記ガス入口１１５において前記ガス生成装置１０１に入り、前記ガス出口１１８において前記ガス生成装置１０１を出て、前記液柱１１９における液体は水を含む、アルコール呼気ガス生成装置１０１と、
前記アルコール呼気ガス生成装置１０１と流体連通する検査室１０３であって、少なくとも１つのアルコール呼気分析器１１１を受けるように構成される、検査室１０３と、
前記アルコール呼気ガス生成装置１０１と流体連通する基準測定装置１０４と、
前記アルコール呼気分析器システム１００の部分を制御し、検査結果を登録するように構成される制御および登録ユニット１０５と
を備えており、前記システム１００は、
前記ガス生成装置１０１と流体連通する分配ユニット１０２をさらに備え、前記分配ユニット１０２が、前記ガス生成装置１０１から、３つのガス流路、すなわち前記ガス生成装置１０１から前記検査室１０３へガスを分配するように構成される第１のガス流路１２１と、前記ガス生成装置１０１から前記基準測定装置１０４へガスを分配するように構成される第２のガス流路１２２と、前記ガス生成装置１０１から外気への開口へガスを分配するように構成される第３のガス流路１２３とのうちの１つへガスを分配するように構成される
ことを特徴とする、システム１００。
【請求項2】
前記３つのガス流路、すなわち前記第１のガス流路１２１、前記第２のガス流路１２２、および前記第３のガス流路１２３の間のガス流をシフトするように構成される弁手段をさらに備える、請求項１に記載の検査システム１００。
【請求項3】
前記第３のガス流路１２３が、前記ガス生成装置１０１から出口１１０へガスを分配するように構成される、請求項１または２に記載の検査システム１００。
【請求項4】
前記ガス生成装置１０１における前記入口１１５に配置され前記ガス生成装置１０１へのガス流を調節するように構成される第１の弁１１４ａと、前記ガス生成装置１０１と前記分配ユニット１０２との間に配置され、前記ガス生成装置１０１から前記分配ユニット１０２へのガス流を調節するように構成される第２の弁１１４ｂと、前記分配ユニット１０２に配置される第３の弁１１４ｃ、第４の弁１１４ｄ、および第５の弁１１４ｅとを備え、前記第３の弁１１４ｃは、第１のガス管１０７へのガス流を調節するように構成され、前記第４の弁１１４ｄは、第３のガス管１０９へのガス流を調節するように構成され、前記第５の弁１１４ｅは、第２のガス管１０８へのガス流を調節するように構成され、前記第１の弁１１４ａ、前記第２の弁１１４ｂ、および前記第３の弁１１４ｃは、前記第１のガス流路１２１におけるガス流を制御するように構成され、前記第１の弁１１４ａ、前記第２の弁１１４ｂ、および前記第５の弁１１４ｅは前記第２のガス流路１２２におけるガス流を制御するように構成され、前記第１の弁１１４ａ、前記第２の弁１１４ｂ、および前記第４の弁１１４ｄは前記第３のガス流路１２３におけるガス流を調節するように構成される、請求項１から３のいずれかに記載の検査システム１００。
【請求項5】
前記弁１１４ａ～１１４ｅの内径は０．５～２ｃｍである、請求項４に記載の検査システム１００。
【請求項6】
前記分配ユニット１０２における温度が前記ガス生成装置１０１における温度より高くなるように前記システム１００を加熱するように構成される少なくとも第１の加熱器１１６ａおよび第２の加熱器１１６ｂを備える、請求項１から５のいずれかに記載の検査システム１００。
【請求項7】
前記ガス生成装置１０１が３０００～７０００ｃｍ３の体積を有する、請求項１から６のいずれかに記載の検査システム１００。
【請求項8】
前記液柱１１９が２０００～３０００ｍｌの体積を有する、請求項１から７のいずれかに記載の検査システム１００。
【請求項9】
前記ガス生成装置１０１がデッドスペース１２０をさらに備えており、前記デッドスペース１２０の体積は、０．１～３．５Ｌである、請求項７または８に記載の検査システム１００。
【請求項10】
前記検査室１０３に配置されるアルコール呼気分析器を変更するための装置２００をさらに備える、請求項１から９のいずれかに記載の検査システム１００。
【請求項11】
前記アルコール呼気分析器を変更するための装置２００が、リボルバ機構を備える、請求項１０に記載の検査システム１００。
【請求項12】
２つまたは３つのガス生成装置など、１つより多いガス生成装置１０１を備える、請求項１から１１のいずれかに記載の検査システム１００。
【請求項13】
システム１００を使用して少なくとも１つのアルコール呼気分析器１１１の性能を検査する方法４００であって、前記システム１００は、アルコール呼気ガス生成装置１０１と、前記アルコール呼気ガス生成装置１０１と流体連通する検査室１０３であって、少なくとも１つのアルコール呼気分析器１１１を受けるように構成される、検査室１０３と、
前記アルコール呼気ガス生成装置１０１と流体連通する基準測定装置１０４と、
前記アルコール呼気分析器システム１００の部分を制御するように構成される制御および登録ユニット１０５と、
前記ガス生成装置１０１と流体連通する分配ユニット１０２であって、前記ガス生成装置１０１から、３つのガス流路、すなわち前記ガス生成装置１０１から前記検査室１０３へガスを分配するように構成される第１のガス流路１２１と、前記ガス生成装置１０１から前記基準測定装置１０４へガスを分配するように構成される第２のガス流路１２２と、前記ガス生成装置１０１から出口１１０へガスを分配するように構成される第３のガス流路１２３とのうちの１つへガスを分配するように構成される分配ユニット１０２とを備えており、
検査する前記方法４００は、
前記システム１００への温度、相対湿度、アルコール濃度の入力値を受信するステップ４０１と、
最初に前記第２のガス流路１２２を介して、次いで前記第１のガス流路１２１を介して前記システム１００をフラッシングするステップ４０２と、
前記基準ユニット１０４が前記ガス生成装置１０１によって生成された前記ガスのアルコール、水、およびＣＯ２濃度を測定するステップ４０３と、
前記検査室に配置される前記少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１がアルコール、水およびＣＯ２濃度を測定するステップ４０４と
を含む、方法４００。
【請求項14】
前記システム１００が、さらに、前記ガス生成装置１０１における入口１１５に配置される第１の弁１１４ａと、前記ガス生成装置１０１と前記分配ユニット１０２との間に配置される第２の弁１１４ｂと、前記分配ユニット１０２に配置される第３の弁１１４ｃ、第４の弁１１４ｄ、および第５の弁１１４ｅとを備えており、前記弁１１４ａ～１１４ｅが、前記システム１００におけるガス流を制御するように構成され、前記方法４００が、最も外側の下流弁から開始し、前記第１のガス流路１２１、前記第２のガス流路１２２、または前記第３のガス流路１２３のうちの１つのガス流路の複数の弁を連続して開き、上流方向で前記第１の共通弁１１４ａで終了するシーケンスにおいて、前記３つのガス流路、すなわち前記第１のガス流路１２１、前記第２のガス流路１２２、または前記第３のガス流路１２３のうちの１つのガス流路の終点にガスを供給するために前記第１の弁１１４ａを開くステップ４１１と、
前記下流方向において前記第１の共通弁１１４ａから開始して前記流路１２１、１２２、１２３における前記複数の弁を連続して閉じ、前記終点に最も近い前記弁、すなわち前記第１のガス流路１２１のための前記第３の弁１１４ｃ、前記第２のガス流路１２２のための前記第５の弁１１４ｅ、および前記第３のガス流路１２３のための前記第４の弁１１４ｄで終了して、前記第１のガス流路１２１、前記第２のガス流路１２２、または前記第３のガス流路１２３のうちの１つのガス流路の前記弁を閉めることによって終点へのガスの供給を終了するステップ４１２と
を含む、請求項１３に記載の方法４００。
【請求項15】
前記方法４００が、前記システム１００における前記弁１１４ａ～１１４ｅを開くことを含み、－ 前記第３の弁１１４ｃ、第４の弁１１４ｄ、および第５の弁１１４ｅのうちの１つが最初に開けられ、
－ 前記第３の弁１１４ｃ、第４の弁１１４ｄ、または第５の弁１１４ｅのうちの１つを開けた後に、前記第２の弁１１４ｂが開けられ、
－ 前記第２の弁１１４ｂを開けた後に、前記第１の弁１１４ａが開けられる、
請求項１３または１４に記載の方法４００。
【請求項16】
ステップ４０２は、前記第４の弁１１４ｄ、その後に前記第２の弁１１４ｂ、最後に前記第１の弁１１４ａを開けることによって前記第２のガス流路１２２をフラッシングし、所定の時間区分後に、前記第１の弁１１４ａが最初に閉じられ、その後に前記第２の弁１１４ｂ、最後に前記第４の弁１１４ｄが閉じられるサブステップ４０２ａと、
前記第３の弁１１４ｃ、その後に前記第２の弁１１４ｂ、最後に前記第１の弁１１４ａを開けることによって前記第１のガス流路１２１を介してフラッシングし、所定の時間区分後に、前記第１の弁１１４ａが最初に閉じられ、その後に前記第２の弁１１４ｂ、最後に前記第３の弁１１４ｃが閉じられるサブステップ４０２ｂと
を含み、
ステップ４０３は、前記第５の弁１１４ｅ、その後に前記第２の弁１１４ｂ、最後に前記第１の弁１１４ａを開けることを含み、所定の時間区分後に、前記第１の弁１１４ａが最初に閉じられ、その後に前記第２の弁１１４ｂ、最後に前記第５の弁１１４ｅが閉じられ、
ステップ４０４は、前記第３の弁１１４ｃ、その後に前記第２の弁１１４ｂ、最後に前記第１の弁１１４ａを開けることを含み、所定の時間区分後に、前記第１の弁１１４ａが最初に閉じられ、その後に前記第２の弁１１４ｂ、最後に前記第３の弁１１４ｃが閉じられる、
請求項１３から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項17】
前記ステップ４０４が、少なくとも１回繰り返される、請求項１３から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項18】
前記ステップ４０４が１０回繰り返される、請求項１３から１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガス混合物における物質の検出および定量化のためのシステム、ならびにガス混合物を生成するためのシステムおよび方法に関する。本発明は、さらに、アルコール呼気分析ユニットの性能を検査する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
飲酒運転は、米国内だけで年間数千人の生命を奪い、欧州でも同様の数字が記録されている世界的な問題である。大部分の国は、現在、運転中に許される呼気中のアルコール含有量に対して制限を設けている。この制限を施行するため、アルコール呼気分析器が重要なツールである。現時点における最新式のアルコール呼気分析器は、マウスピースによって受けられる呼気の強制を必要とする。最近では、マウスピースまたは呼気の強制を必要としない新規の種類のアルコール呼気分析器のための開発が進められている。このようなアルコール呼気分析器はよりユーザフレンドリーであり、したがって一般市民によってもより受け入れられやすい。そのようなマウスピースがない装置またはシステムを用いた場合の課題のうちの１つは、呼気からの使用可能なガス量が非常に少ないことである。したがって、この分析器の検出限界は現在の装置より低い必要があるが、信頼性が高くなければならない。また、アルコール呼気分析器は、様々な環境条件において呼気アルコール含有量を検出できる必要もある。したがって、検査システムは、さらに、異なる温度および異なる相対湿度などの異なる条件でアルコール呼気分析器を検査できる必要がある。
【0003】
米国特許出願公開第２０１８／０２５２６９９号は、呼気アルコール検査器を較正するための計量ベンチであって、人間によって示される変動と等価のやり方でエタノール濃度、ＣＯ２濃度、流量、圧力および温度に関して変化するガスの試料を検査器へ与えることを伴う方法を実行するように適合される計量ベンチを開示する。
【0004】
米国特許出願公開第２０１１／０１０７８１３号は、入口通路を加熱するための加熱された熱質量を含むエチルアルコールを含む蒸気を用いる呼気検査分析器を開示する。
【0005】
Ｊ．Ｌｊｕｎｇｂｌａｄ、「Ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｂｒｅａｔｈ ａｌｃｏｈｏｌ ａｎａｌｙｓｉｓ」、Ｍａｌａｒｄａｌｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ Ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｓ Ｎｏ．２４０、２０１７年は、マウスピースを用いない動作のために設計されたアルコール呼気分析器を開示する。実験は、十分な時間と分析器解像度がある場合、受動的なアルコール検出システムが実現可能であると示す。
【0006】
人間の呼気を模倣するガス混合物を生成し、ガス混合物が制御されたアルコール量を含み得るシステムおよび方法の改良が必要である。このシステムは、アルコール呼気分析器の性能を検査するために使用され得る。この領域において他に必要とされているものは、変動する環境条件においてアルコール呼気分析器を検査できるシステムである。
【発明の概要】
【0007】
本発明の目的は、人間の呼気を模倣するガスの生成のためのもので、システムがアルコール呼気分析器の性能を検査するために使用可能である、改良されたシステムおよび方法を得ることである。これは、請求項１のシステムおよび請求項１３の方法によって実現される。
【0008】
第１の態様では、少なくとも１つのアルコール呼気分析器を検査するシステムがあり、このシステムは、
－ 少なくとも１つの液柱を備えるアルコール呼気ガス生成装置を備える。このガス生成装置は、ガス生成装置の下方部分に配置されたガス入口と、ガス生成装置の上方部分に配置されたガス出口とを備える。ガスがガス入口においてガス生成装置に入り、ガス出口においてガス生成装置を出て、液柱における液体は水を含む。
上記システムは、さらに、
－ アルコール呼気ガス生成装置と流体連通する検査室を含む。この検査室が少なくとも１つのアルコール呼気分析器を受けるように構成される。
上記システムは、さらに、
－ アルコール呼気ガス生成装置と流体連通する基準測定装置と、
－ アルコール呼気分析器システムの部分を制御し、検査結果を登録するように構成される制御および登録ユニットと、
－ ガス生成装置と流体連通する分配ユニットとを備える。この分配ユニットは、ガス生成装置から、３つのガス流路、すなわちガス生成装置から検査室へガスを分配するように構成される第１のガス流路と、ガス生成装置から基準測定装置へガスを分配するように構成される第２のガス流路と、ガス生成装置１０１から外気への開口へガスを分配するように構成される第３のガス流路とのうちの１つへガスを分配するように構成される。
－ 少なくとも１つの液柱を備えるアルコール呼気ガス生成装置を備える。このガス生成装置は、ガス生成装置の下方部分に配置されたガス入口と、ガス生成装置の上方部分に配置されたガス出口とを備える。ガスがガス入口においてガス生成装置に入り、ガス出口においてガス生成装置を出て、液柱における液体は水を含む。
上記システムは、さらに、
－ アルコール呼気ガス生成装置と流体連通する検査室を含む。この検査室が少なくとも１つのアルコール呼気分析器を受けるように構成される。
上記システムは、さらに、
－ アルコール呼気ガス生成装置と流体連通する基準測定装置と、
－ アルコール呼気分析器システムの部分を制御し、検査結果を登録するように構成される制御および登録ユニットと、
－ ガス生成装置と流体連通する分配ユニットとを備える。この分配ユニットは、ガス生成装置から、３つのガス流路、すなわちガス生成装置から検査室へガスを分配するように構成される第１のガス流路と、ガス生成装置から基準測定装置へガスを分配するように構成される第２のガス流路と、ガス生成装置１０１から外気への開口へガスを分配するように構成される第３のガス流路とのうちの１つへガスを分配するように構成される。
【0009】
一実施形態では、上記システムが、上記３つのガス流路、すなわち第１のガス流路、第２のガス流路、および第３のガス流路の間のガス流をシフトするように構成される弁手段を備える。
【0010】
一実施形態では、第３のガス流路がガス生成装置から出口へガスを分配するように構成される。
【0011】
一実施形態では、上記検査システムが、ガス生成装置における入口に配置されガス生成装置へのガス流を調節するように構成される第１の弁と、ガス生成装置と分配ユニットとの間に配置され、ガス生成装置から分配ユニットへのガス流を調節するように構成される第２の弁と、分配ユニットに配置される第３の弁、第４の弁、および第５の弁とを備える。第３の弁は、第１のガス管へのガス流を調節するように構成され、第４の弁は、第３のガス管へのガス流を調節するように構成され、第５の弁は、第２のガス管へのガス流を調節するように構成される。第１の弁、第２の弁、および第３の弁は、第１のガス流路におけるガス流を制御するように構成される。第１の弁、第２の弁、および第５の弁は、第２のガス流路におけるガス流を制御するように構成される。第１の弁、第２の弁、および第４の弁は、第３のガス流路におけるガス流を調節するように構成される。
【0012】
一実施形態では、弁の内径は０．５～２ｃｍである。
【0013】
一実施形態では、検査システムが、システムを加熱するように構成される少なくとも第１の加熱器および第２の加熱器を備えており、それによって分配ユニットにおける温度がガス生成装置より高くなる。
【0014】
一実施形態では、ガス生成装置が３０００～７０００ｃｍ３の体積を有する。
【0015】
一実施形態では、液柱が２０００～３０００ｍｌの体積を有する。
【0016】
一実施形態では、ガス生成装置がデッドスペースをさらに備えており、デッドスペースの体積は、０．１～３．５Ｌである。
【0017】
一実施形態では、検査システムが、さらに、検査室に配置されるアルコール呼気分析器を変更するための装置を備える。
【0018】
一実施形態では、アルコール呼気分析器を変更するための装置が、リボルバ機構を備える。
【0019】
一実施形態では、検査システムが、２つまたは３つのガス生成装置など、１つより多いガス生成装置を備える。
【0020】
第２の態様では、システムを使用して少なくとも１つのアルコール呼気分析器の性能を検査する方法があり、システムは、アルコール呼気ガス生成装置と、アルコール呼気ガス生成装置と流体連通する検査室であって、少なくとも１つのアルコール呼気分析器を受けるように構成される、検査室と、アルコール呼気ガス生成装置と流体連通する基準測定装置と、アルコール呼気分析器システムの部分を制御するように構成される制御および登録ユニットと、ガス生成装置と流体連通する分配ユニットとを備える。この分配ユニットが、ガス生成装置から、３つのガス流路、すなわちガス生成装置から検査室へガスを分配するように構成される第１のガス流路と、ガス生成装置から基準測定装置へガスを分配するように構成される第２のガス流路と、ガス生成装置から出口へガスを分配するように構成される第３のガス流路とのうちの１つへガスを分配するように構成される。検査する方法は、
－ システムへの温度、相対湿度、アルコール濃度の入力値を受信するステップと、
－ 最初に第２のガス流路を介して、次いで第１のガス流路を介してシステムをフラッシングするステップと、
－ 基準ユニットがガス生成装置によって生成されたガスのアルコール、水、およびＣＯ２濃度を測定するステップと、
－ 検査室に配置される少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニットがアルコール、水およびＣＯ２濃度を測定するステップと
を含む。
－ システムへの温度、相対湿度、アルコール濃度の入力値を受信するステップと、
－ 最初に第２のガス流路を介して、次いで第１のガス流路を介してシステムをフラッシングするステップと、
－ 基準ユニットがガス生成装置によって生成されたガスのアルコール、水、およびＣＯ２濃度を測定するステップと、
－ 検査室に配置される少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニットがアルコール、水およびＣＯ２濃度を測定するステップと
を含む。
【0021】
上記方法の一実施形態では、システムは、さらに、ガス生成装置における入口に配置される第１の弁と、ガス生成装置と分配ユニットとの間に配置される第２の弁と、分配ユニットに配置される第３の弁、第４の弁、および第５の弁とを備える。上記弁は、システムにおけるガス流を制御するように構成され、上記方法は、
－ 最も外側の下流弁から開始し、３つのガス流路、すなわち第１のガス流路、第２のガス流路、または第３のガス流路のうちの１つのガス流路の複数の弁を連続して開き、上流方向で第１の共通弁で終了するシーケンスにおいて、上記３つのガス流路のうちの１つのガス流路の終点にガスを供給するために第１の弁を開くステップと、
－ 下流方向において第１の共通弁から開始して流路における複数の弁を連続して閉じ、終点に最も近い弁、すなわち第１のガス流路のために第３の弁、第２のガス流路のために第５の弁、および第３のガス流路のために第４の弁で終了して、第１のガス流路、第２のガス流路、または第３のガス流路のうちの１つのガス流路の弁を閉めることによって終点へのガスの供給を終了するステップと
を含む。
－ 最も外側の下流弁から開始し、３つのガス流路、すなわち第１のガス流路、第２のガス流路、または第３のガス流路のうちの１つのガス流路の複数の弁を連続して開き、上流方向で第１の共通弁で終了するシーケンスにおいて、上記３つのガス流路のうちの１つのガス流路の終点にガスを供給するために第１の弁を開くステップと、
－ 下流方向において第１の共通弁から開始して流路における複数の弁を連続して閉じ、終点に最も近い弁、すなわち第１のガス流路のために第３の弁、第２のガス流路のために第５の弁、および第３のガス流路のために第４の弁で終了して、第１のガス流路、第２のガス流路、または第３のガス流路のうちの１つのガス流路の弁を閉めることによって終点へのガスの供給を終了するステップと
を含む。
【0022】
上記方法の一実施形態では、第３の弁、第４の弁、および第５の弁のうちの１つの弁が最初に開けられる。第３の弁、第４の弁、または第５の弁のうちの１つの弁が開けられた後に第２の弁が開けられ、第２の弁が開けられた後に第１の弁が開けられる。
【0023】
上記方法の一実施形態では、
－ 第４の弁、その後に第２の弁、最後に第１の弁を開けることによって第２のガス流路をフラッシングし、所定の時間区分後に、第１の弁が最初に閉じられ、その後に第２の弁、最後に第４の弁が閉じられるサブステップと、
－ 第３の弁、その後に第２の弁、最後に第１の弁を開けることによって第１のガス流路を介してフラッシングし、所定の時間区分後に、第１の弁が最初に閉じられ、その後に第２の弁、最後に第３の弁が閉じられるサブステップと、
－ 第５の弁、その後に第２の弁、最後に第１の弁を開け、所定の時間区分後に、第１の弁が最初に閉じられ、その後に第２の弁、最後に第５の弁が閉じられるサブステップと、
－ 第３の弁、その後に第２の弁、最後に第１の弁を開けることを含み、所定の時間区分後に、第１の弁が最初に閉じられ、その後に第２の弁、最後に第３の弁が閉じられるサブステップと
を含む。
－ 第４の弁、その後に第２の弁、最後に第１の弁を開けることによって第２のガス流路をフラッシングし、所定の時間区分後に、第１の弁が最初に閉じられ、その後に第２の弁、最後に第４の弁が閉じられるサブステップと、
－ 第３の弁、その後に第２の弁、最後に第１の弁を開けることによって第１のガス流路を介してフラッシングし、所定の時間区分後に、第１の弁が最初に閉じられ、その後に第２の弁、最後に第３の弁が閉じられるサブステップと、
－ 第５の弁、その後に第２の弁、最後に第１の弁を開け、所定の時間区分後に、第１の弁が最初に閉じられ、その後に第２の弁、最後に第５の弁が閉じられるサブステップと、
－ 第３の弁、その後に第２の弁、最後に第１の弁を開けることを含み、所定の時間区分後に、第１の弁が最初に閉じられ、その後に第２の弁、最後に第３の弁が閉じられるサブステップと
を含む。
【0024】
上記方法の一実施形態では、検査室に配置される少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニットを用いてアルコール、水、およびＣＯ２濃度を測定するステップが、少なくとも１回繰り返される。一実施形態では、上記ステップが１０回繰り返される。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1a】本発明による一実施形態の概略図である。
【図1b】本発明によるガス流路チャートの概略図である。
【図2】本発明による一実施形態の概略図である。
【図3】本発明による一実施形態の概略図である。
【図4】本発明による方法の概略図である。
【図5】本発明による方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
「最上部」、「最上部上」、「最下部」、「上方」、「下方」、「下」、「上」などの語は、図面に示される本発明の実施形態の形状を参照して使用されるのに過ぎず、および／または説明されるシステムおよびその構成要素の正常な動作中に、あらゆるやり方で本発明を限定することは意図されない。
【0027】
アルコール呼気分析器のねらいは、人間からの呼気中のアルコール濃度を測定（または検査）することである。このような検査からの出力（結果）は、例えば、呼気中のアルコールの濃度に応じてその人が車を運転できるか否かを判断するために使用可能である。このようなタスクのため、アルコール呼気分析器は、信頼性が高く、呼気中の正確なアルコール濃度を測定する必要がある。したがって、アルコール呼気分析器の性能、すなわちこのような測定の誤差の範囲が検査システムで検査される。検査システムは、個別のアルコール呼気分析器の性能を検査するように構成され得る。
【0028】
本発明の一態様では、アルコール呼気分析ユニット１１１を検査するためのシステム１００が存在する。このようなシステムは、図１ａに概略的に示される。システム１００は、アルコール呼気ガス生成装置１０１と、分配ユニット１０２と、検査室１０３と、基準測定装置１０４と、制御および登録ユニット１０５とを備える。アルコール呼気ガス生成装置１０１は、アルコールを含むガス混合物、またはアルコールなしのガス混合物を生成するように構成される。ガス生成手順は、さらに詳細に後述される。ガス混合物は、アルコール蒸気を含有する人間の呼気に相当するように、例えば、空気、二酸化炭素（ＣＯ２）、水、およびアルコール蒸気の混合物でもよい。アルコール呼気ガス生成装置１０１は、アルコール呼気ガス生成装置１０１の下流に配置される分配ユニット１０２と流体連通する。分配ユニット１０２は、システム１００のさらに下流のアルコール呼気ガス生成装置１０１によって生成されるガスを、第１のガス流管１０７、第２のガス流管１０８、および第３のガス流管１０９を介して分配するように構成される。第１のガス流管１０７は、分配ユニット１０２から検査室１０３へガスを分配するように構成され、第２のガス流管１０８は、分配ユニット１０２から基準測定装置１０４へガスを分配するように構成され、第３のガス流管１０９は、分配ユニット１０２から排出口１１０へガスを分配するように構成される。システム１００は、図１ｂのガス流路チャートに概略的に示される３つの機能的ガス流路を提供する。第１のガス流路１２１は、機能的に、ガス生成器で生成されたガスを、分配ユニットを介してアルコール呼気分析ユニットへ供給する。第２のガス流路１２２は、機能的に、ガス生成器で生成されたガスを、分配ユニットを介して基準測定装置へ供給する。第３のガス流路１２３は、機能的に、分配ユニットを介して外気への開口を提供することによってシステムをフラッシングする手段を提供する。
【0029】
ガス生成装置１０１、分配ユニット１０２、および第１のガス流管１０７は、ガス生成装置１０１から検査室１０３をつなぐ第１のガス流路１２１を形成する。ガス生成装置１０１、分配ユニット１０２、および第２のガス流管１０８は、ガス生成装置１０１から基準測定装置１０４をつなぐ第２のガス流路１２２を形成する。ガス生成装置１０１、分配ユニット１０２、および第３のガス流管１０９は、ガス生成装置１０１から排出口１１０をつなぐ第３のガス流路１２３を形成する。第３のガス流路１２３は、図１ａに図示されるように、分配出口１０２から分離した出口１１０において終端し得る。もしくは、異なる実施形態については、外気への開口が検査室１０３中、開口１０３’中、または、基準計器である、外気への開口を提供可能な基準弁１０４’と接続して提供される。排出口１１０、検査室１０３、および基準測定装置１０４は全て、分配ユニット１０２の下流に配置される。したがって、システム１００の使用中に、アルコール呼気ガス生成装置１０１は、分配ユニット１０２と流体連通し、分配ユニット１０２は、検査室１０３、基準測定装置１０４、および排出口１１０と流体連通する。このようにして、ガス生成装置１０１によって生成されたガスはガス分配ユニット１０２に到達し、ガスは、３つの流管（すなわち、第１のガス流管１０７、第２のガス流管１０８、または第３のガス流管１０９）のうちの１つのガス流管に分配される。第１のガス流管１０７に入ったガスはガス分配ユニット１０２から検査室１０３へ進み、第２のガス流管１０８に入ったガスはガス分配ユニット１０２から基準測定装置１０４へ進み、第３のガス流管１０９に入ったガスはガス分配ユニット１０２から排出口１１０へ進む。
【0030】
検査システム１００の使用中、少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１が検査室１０３に配置される。検査システム１００は、少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１が露出されるガス混合物を供給するように構成される。アルコール呼気ガス生成装置１０１は、検査システム１００の使用中に上記ガス混合物を生成するように構成される。このガス混合物は、空気、二酸化炭素、水、および／またはアルコールの任意の混合物であることが可能である。他の実施形態では、混合物中のアルコールは、例えば、メタノールまたはアセトンなどの他の物質と交換されてもよい。このような実施形態では、少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１が、ガス混合物中に供給された物質を測定するように構成される分析ユニットと交換されてもよい。さらに、基準測定装置は、ガス混合物中に供給された物質を測定するように構成される基準測定装置でもよい。
【0031】
ガス混合物がアルコールを含む場合、アルコールの濃度は既知であり、このガス混合物は、二酸化炭素および／または水の既知の濃度をさらに有し得る。
【0032】
システム１００は、ガス混合物および／またはシステム１００の他の構成要素または部分を加熱または所定の温度を維持するように構成される第１の加熱器１１６ａおよび第２の加熱器１１６ｂなどの１つまたは複数の加熱器を備え得る。ガス混合物を制御温度に維持することは、ガスの組成を変化させない上で重要な場合があり、すなわち、ガスの温度が変化すると、ガス混合物の組成が変化し得る。例えば、システム１００中のガスの温度がガスの露点の温度を上回ることが重要な場合がある。システム１００の使用中に、少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１がガス混合物に露出されるように構成される。このような露出は、少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１の性能を検査するために使用可能である。少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１がアルコールなしのガス混合物に露出されるように構成される場合、少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１は、零レベルのアルコール含有量で検査され得る。少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１は、その性能を検査するために、アルコール濃度が既知のガスのアルコール含有量、すなわち、アルコール濃度および／または二酸化炭素含有量を測定するように構成される。少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１は、温度を測定および制御するための装置を備え得る。
【0033】
ガス流管１０７、１０８、１０９は、システム１００においてガスを分配するように構成される。ガス流管１０７、１０８、１０９は、例えば、ステンレス材料、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのポリマーで作製され得る。出口１１２は、第２のガス流管１０７からのガスが検査室１０３に入るのを可能にするように構成される。出口１１２において、ガス流管１０７の内部断面が１～４ｃｍ（１／２インチ）であってよく、したがって開いた口のサイズを模倣している。さらに、出口１１２とアルコール呼気分析ユニット１１１との間に、ガス雲空間１１３が存在する。ガス雲空間１１３は空状態であるように構成されてもよく、それによって出口１１２からアルコール呼気分析ユニット１１１へのガス流に干渉する物が出口１１２とアルコール呼気分析ユニット１１１との間に配置されない。このように、このガス流は、人からの呼気を模倣し得る。ガス雲空間１１３は、特定の距離、例えば０～３０ｃｍを有する検査室１０３において特定の体積であり、それによって出口１１２とアルコール呼気分析ユニット１１１との間の距離は、例えば０～３０ｃｍである。
【0034】
弁１１４ａ～１１４ｅは、システム１００の使用中にシステム１００におけるガスの流れを調節するように構成される。第１の弁１１４ａは、アルコール呼気ガス生成装置１０１への入口１１５に配置される。第２の弁１１４ｂは、ガス生成装置１０１と分配ユニット１０２との間に配置される。分配ユニット１０２は、さらに、第１のガス流管１０７、第２のガス流管１０８、および第３のガス流管１０９にそれぞれ構成される３つの追加弁、すなわち第３の弁１１４ｃ、第４の弁１１４ｄ、および第５の弁１１４ｅを備える。弁１１４ａ～１１４ｅは、システム１００がシステム１００の全部分において同一または実質的に同一の内圧を有することを可能にするように構成され得る。これは、例えば、内径０．５～２ｃｍ（１／４インチ）を有する弁１１４ａ～１１４ｅによって実現され得る。また、システム１００内部で空気弁を使用することによって実現されてもよく、したがって弁１１４ａ～１１４ｅは空気弁である。
【0035】
少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１は、検査システム１００の使用中に検査室１０３に配置されるように構成される。他の実施形態では、検査室１０３は、検査システム１００の使用中に、２つ以上、または３つ以上、または４つ以上のアルコール呼気分析ユニット１１１など、１つより多いアルコール呼気分析ユニット１１１を保持してもよい。一実施形態では、検査室１０３は、図２に概略的に示される、アルコール呼気分析器を変更するための装置２００を備える。この装置２００は、リボルバ機構を備え得る。検査室１０３がアルコール呼気分析器を変更するための装置２００を備える実施形態では、検査室は、順次検査され得るいくつかのアルコール呼気分析ユニット１１１を保持してもよく、それによってアルコール呼気分析器を変更するための装置２００は、システム１００によって検査されるアルコール呼気分析ユニット１１１を変更するように構成される。アルコール呼気分析器を変更するための装置２００は軸２０１を備えてもよく、それによって、検査されるアルコール呼気分析ユニット１１１を変更するために回転可能である。検査中に、アルコール呼気分析器１１１は、ガス出口１１２の前方に配置される。アルコール呼気分析器を変更するための装置２００は、アルコール呼気分析器１１１とガス出口１１２との間の距離が同一であり、全てのアルコール呼気分析器１１１の検査シーケンス中に一定であり続けるように配置され得る。そのため、アルコール呼気分析ユニット１１１がガス混合物に露出されるように構成され得る所定の時間区分中に、アルコール呼気分析器を変更するための装置２００は、ガス出口１１２から所定の距離の位置にアルコール呼気分析ユニット１１１を維持するように構成され得る。
【0036】
一実施形態では、検査室１０３は人工気象室であり、したがって検査室１０３は、検査室１０３内部の温度および／または相対湿度（ＲＨ）を変更および／または制御するように構成され得る。検査室１０３が人工気象室である実施形態では、少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１が、周囲温度および湿度の様々な環境条件など、異なる相対湿度および／または温度で検査されるように構成され得る。一実施形態では、検査室１０３は、－４０°Ｃ～＋１２０°Ｃの間の温度および／または１０％と９５％との間の相対湿度（ＲＨ）を提供するように構成される。検査室１０３は、外気へ向かう１つの開口１０３’を備える。そのような開口１０３’は、出口１１２において検査室１０３に入るガスが、検査室１０３内部に留まって背景濃度を増加させるのではなく、開口１０３’において検査室１０３から出ることを可能とし得る。開口１０３’は、例えば、検査室１０３、フィルタ、開放可能な扉、弁などの壁における開口によって実現され得る。開口１０３’は、例えば、制御および登録ユニット１０５によっても制御され得る。
【0037】
排出口１１０は、分配ユニット１０２およびアルコール呼気ガス生成装置１０１の下流に配置される。そのため、分配ユニット１０２が、ガスは排出口１１０においてシステム１００を出ることができるガスでフラッシングされることが可能である。排出口１１０は、外気に対して開口していてもよい。このようにして、システム１００は、検査シーケンス間にガスでフラッシングされ得る。ガスが出口１１０においてシステム１００から出るように第３のガス流路１２３を介してシステム１００をフラッシングすることは、フラッシング中に検査室１０３で背景濃度が増加することを防止し得る。
【0038】
人間の呼気を模倣する組成を有するガスを生成するために、および／または、システム１００内部のガスの凝縮を避けるために、システム１００が加熱されるように構成され得る。システム１００を加熱するために、加熱器、すなわち第１の加熱器１１６ａおよび第２の加熱器１１６ｂを備え得る。一実施形態では、第１の加熱器１１６ａはアルコール呼気ガス生成装置１０１において構成され、第２の加熱器１１６ｂは分配ユニット１０２において構成される。ガス流管１０７、１０８、１０９も加熱されてもよく、ガス流管１０７、１０８、１０９がセクション毎に加熱されてもよく、それによってガス流管１０７、１０８、１０９の温度がシステム１００の上流より下流の方が低くなり、それによってガス流管１０６、１０７、１０８、１０９内部のガスの凝縮が避けられ得る。システム１００の部分の温度は、システム１００の下流よりも上流で高くてもよい。ガス流管１０７、１０８、１０９の温度は時間が経過しても安定している場合がある。ガス流管１０７、１０８、１０９の温度が安定していることは、ガスの組成が変動しないことを可能にし得る。一実施形態では、ガス分配ユニット１０２は、システム１００の使用中に３０～４０°Ｃの温度に加熱されるように構成され、例えば、ガス生成装置１０１の温度は３４°Ｃでもよく、分配ユニット１０２の温度は３６°Ｃでもよく、ガス流管１０７、１０８、１０９の温度は３８°Ｃでもよい。
【0039】
システム１００におけるアルコール呼気ガス生成装置１０１は、水、空気、二酸化炭素、およびアルコールを含むガス混合物を生成するように構成される。また、アルコールなしのガス組成を生成してもよい。アルコールガス生成装置１０１が図３に概略的に示される。アルコールガス生成装置１０１は、第１の弁１１４ａが構成されるガス入口１１５を備えており、第１の弁１１４ａがアルコール呼気ガス生成装置１０１の下方部分に配置され、アルコール呼気ガス生成装置１０１の上方部分に配置されるガス出口１１８に第２の弁１１４ｂが構成される。ガスは、第１の弁１１４ａにおいてアルコール呼気ガス生成装置１０１に入り、液柱１１９を通過し、ガス出口１１８においてアルコール呼気ガス生成装置１０１を出る前にデッドスペース１２０に到達するように構成される。デッドスペース１２０におけるガスは、入口１１５においてガス生成装置１０１に入るガスとは異なる組成を有し得る。デッドスペース１２０におけるガスの組成は、液柱１１９の組成に依存し得る。液柱１１９は、液体を含むように構成され、この液体は、水、または水とアルコールの混合物でもよい。システム１００の使用中、ガスは液柱１１９を通過するように構成され、それによってアルコールを含むガス混合物がデッドスペース１２０で生成され、デッドスペース１２０で生成されたガス混合物は、アルコールを含まないガス混合物である場合もある。ガス混合物におけるアルコール濃度は液柱１１９におけるアルコール濃度と関係しており、したがって、液柱１１９中のアルコール濃度を変化させることによって、ガス混合物中のアルコール濃度を変化させ得る。一実施形態では、液柱１１９は、アルコールなしの水を含むように構成される。このような実施形態では、ガスが液柱１１９を通過する時、デッドスペース１２０で生成されたガス混合物はアルコールを含まない。液柱１１９中の液体は、ＣＯ２で飽和するように構成され得る。システム１００の使用中、ガスは、第１の弁１１４ａにおいてアルコール呼気ガス生成装置１０１に入るように構成され、ガスは空気、またはＣＯ２、またはＮ２、またはそれらの何らかの混合物の形態を有し得る。ガス生成装置１０１は、ガス入口管３０１を介して第１の弁１１４ａにおいてガスタンク３００に接続され得る。液柱１１９の体積および高さ、ならびにデッドスペース１２０の体積は、ガス生成に影響し得る。検査システム１００および／またはアルコールガス生成装置１０１の使用中、ガスは液柱１１９にわたって泡立つように構成される。液柱１１９にわたってガスを泡立たせることは、以下につながり得る：
－ 液柱１１９中の液体が例えばＣＯ２で飽和したガスで飽和し、またはＣＯ２の一定の定常状態の濃度に達し、さらに
－ 水蒸気と、場合によってはアルコール、空気と二酸化炭素との両方の平衡濃度がデッドスペース１２０において達せられ得る。
－ 液柱１１９中の液体が例えばＣＯ２で飽和したガスで飽和し、またはＣＯ２の一定の定常状態の濃度に達し、さらに
－ 水蒸気と、場合によってはアルコール、空気と二酸化炭素との両方の平衡濃度がデッドスペース１２０において達せられ得る。
【0040】
システム１００の使用中、デッドスペースにおけるガスは、システム１００のさらなる下流に進み、出口１１０、検査室１０３、または基準測定装置１０４のいずれかに到達するように構成される。一実施形態では、デッドスペース１２０の体積は０．１～３．５Ｌである。デッドスペース１２０の大きい体積は、アルコールガス生成装置１０１中に形成される浮遊粒子がデッドスペース１２０に落下する場合があり、したがってシステム１００中でガスとともにさらに進まないことを可能にし得る。ガス混合物中に浮遊粒子が存在しないということは、より安定したガス組成を可能にし、すなわち、ガス成分の濃度が変化しないことを可能にし得る。
【0041】
一実施形態では、システム１００におけるガス流が、２Ｌ／秒または２０Ｌ／分、またはおよそ０．５Ｌ／秒であり得る。ガス流レベルは、液柱１１９の体積、液柱１１９の高さ、デッドスペース１２０の体積などに依存し得る。一実施形態では、液体１１９の体積は２０００～３０００ｍｌであり、液柱１１９の高さは２００～４００ｍｍである。システム１００におけるガス流は入力流として測定され得る。
【0042】
一実施形態では、液柱１１９中の液体は、水とアルコールの混合物となるように構成され、この混合物は、３４°Ｃに加熱され、空気、または二酸化炭素（ＣＯ２）が濃縮した空気で泡立てられるように構成される。ガス生成装置１０１は、デッドスペース１２０においてアルコール、水、およびＣＯ２を含むガス混合物を生成するように構成され得る。
【0043】
一実施形態では、アルコール呼気ガス生成装置１０１は、２つの液柱または３つの液柱、またはそれより多い液柱など、１つより多い液柱１１９を含む。各液柱１１９は、それ自体の入口１１５、出口１１８、加熱器１１６、および死体積１２０を有し得る。１つより多い液柱１１９は、検査システム１００が液柱１１９中の液体を変更せずに異なる濃度を有するガス混合物を生成するように構成され得ることを可能にする。そのため、各液柱１１９は、例えば異なるアルコール濃度を有する異なる液体組成を含むように構成されてもよく、したがって、それぞれの液柱１１９上の死体積１２０に形成されたガスが異なる組成を有する。
【0044】
ガス入口１１５において液柱１１９に入るガスは、分散されるように構成されてもよく、それによって小さい泡、すなわち、直径０．３～６．５ｍｍを有する泡の形態を有する。小さい泡は、液柱１１９において液体とのガスのより同質の混合物を促進することができ、したがってガスが死体積１２０に到達する前に異なる濃度が平衡に達し得る。
【0045】
基準測定装置１０４は、分配ユニット１０２およびガス生成装置１０１の下流に配置される。基準測定装置１０４は、ガス生成装置１０１によって生成されたガスの組成を測定するように構成される。検査シーケンスまたは検査の方法中には、基準測定装置１０４は、ガスの組成を検証するように構成され得る。基準測定装置１０４は、ＩＲ検出に基づく基準計器でもよい。基準測定装置１０４は、外気に開放され得る基準弁１０４’を備え得る。基準弁１０４’は、基準測定装置１０４が検査システム１００の使用中にそれ自体をフラッシングするように構成され得ることを可能にし得る。基準測定装置１０４による測定は、アルコール呼気分析ユニット１１１からの測定値との比較のために使用され得る。検査シーケンスまたは検査の方法中に、基準測定装置１０４およびアルコール呼気分析ユニット１１１の両方が実質的に同一の組成を有するガスに露出されるように構成される。基準測定装置１０４およびアルコール呼気分析ユニット１１１の両方は、ガス中のアルコール濃度を測定し、例えば、アルコール呼気分析ユニット１１１の性能を判断するために、その結果が比較され得る。基準測定装置１０４は、例えば北欧諸国で設定されている証拠計器に関する要件を満たす計器でもよい。基準測定装置１０４は、検証可能な市販の計器でもよい。基準測定装置１０４は、ＩＲ検出に基づいてもよく、ランベルト・ベールの法則にしたがって動作してもよく、このような場合、基準測定装置１０４を検証するために、フィルタ波長のそれぞれにおける相対減衰度が較正時と同一であることを検証することのみが必要である。このような基準測定装置１０４は、標準的な呼気分析器の測定正確度および精度を上回る測定正確度および精度が文書化された証拠呼気分析器、例えば、スウェーデン、ウプサラのＮａｎｏｐｕｌｓ ＡＢによるＥｖｉｄｅｎｚｅｒでもよい。基準測定装置１０４の正確度および精度は、重量測定方法によって反復的に検証され得る。
【0046】
本発明による検査システム１００は、検査データを収集するようにも構成される制御および登録ユニット１０５を介して制御される。制御および登録ユニット１０５は、典型的に、プロセッサ５００と、プログラムシーケンスおよび収集データを記憶するための少なくとも１つの記憶ユニット５１０、ならびに、例えば、多目的のコンピュータとの通信のためのＩ／Ｏユニットを備える。制御および登録ユニット１０５は、第１の機能的信号経路５０１を介して第１の弁１１４ａ、第２の機能的経路５０２を介して第２の弁１１４ｂ、第３の機能的信号経路５０３を介して第３の弁１１４ｃ、第４の弁１１４ｄおよび第５の弁１１４ｅを備える分配ユニット１０２、第４の機能的信号経路５０４を介して基準測定装置１０４、第５の機能的信号経路５０５を介して検査室１０３、ならびに第６の機能的信号経路５０６を介して少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１へ、機能的に接続される。当業者によって実現されるように、制御および登録ユニット１０５のハードウェアと検査システム１００の他のユニットへの接続とは、例えば、直接有線、バスシステム、または無線接続を介するなど多くの手法で実現され得る。同様に、制御および登録ユニット１０５のアーキテクチャは多種多様でもよく、説明されるユニットは、機能的ユニットとみなされるべきである。本発明による検査システムに適する、適した多目的制御および登録ユニットは、例えば市販のものである。
【0047】
本発明による検査システム１００は、少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１が０．５μｇ／Ｌ未満または０．１μｇ／Ｌ未満の変動を有するアルコール濃度を有するガスを使用して検査されることを可能にし得る。検査システムの信頼性を高めるためには、ガス組成の濃度、例えばガス中のアルコール濃度が大きな変動を示さないことが重要である。本発明による検査システム１００、またはガス生成装置１０１はガス組成を生成してもよく、アルコール濃度は０～５ｍｇ／Ｌまたは０～２．５ｍｇ／Ｌである。
【0048】
システム１００中の弁１１４ａ～１１４ｅは、システム１００にわたるガスの流れを調節するために自動化可能である。制御および登録ユニット１０５は、上記のような弁１１４ａ～１１４ｅの調節を実現するように構成され得る。
【0049】
少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１は、システム１００によって性能、例えば、どの程度正確にアルコール呼気分析ユニット１１１がガス混合物中のアルコール、ＣＯ２、および可能な他のガスの濃度を測定できるかが検査され得る。このような検査は、システム１００および／またはガス生成装置１０１によって生成されたガスに対して少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１を露出することによって実行される。図４に示される検査方法４００では、少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１がガスに露出される。検査方法４００中に、少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１が検査室１０３に配置される。検査方法４００開始前に、システム１００中の全弁１１４ａ～１１４ｅが閉じられる。検査方法４００は、
システム１００への温度、相対湿度、アルコール濃度の値を入力するステップ４０１と、
システム１００をフラッシングするステップ４０２と
を含み、ステップ４０２は、
第３のガス流路１２３を介してシステムをフラッシングするサブステップ４０２ａを含み、このステップは、分配ユニット１０２がステップ４０１で入力されたアルコール濃度を含むことを確実にし得る。ステップ４０２ａを実行するために、第４の弁１１４ｄが最初に開けられ、その後に第２の弁１１４ｂ、最後に第１の弁１１４ａが開けられる。第１の弁１１４ａが開けられると、ガスが第３のガス流路１２３を介してシステム１００中において運ばれ、出口１１０においてシステムを出る。所定の時間区分後、開いている第１の弁１１４ａ、第２の弁１１４ｂ、および第４の弁１１４ｄが逆順で再度閉じられ、すなわち、第１の弁１１４ａが最初に閉じられ、その後に第２の弁１１４ｂ、最後に第４の弁１１４ｄが閉じられる。ステップ４０２における弁１１４ｂ、１１４ｄ、１１４ａの開閉順序は、図５に概略的に示される。
ステップ４０２は、さらに、第１のガス流路１２１を介してシステム１００をフラッシングするサブステップ４０２ｂを含み、このステップは、第１のガス流管１０７がステップ４０１で入力されたアルコール濃度を含むことを確実にし得る。ステップ４０２ｂでは、第３の弁１１４ｃが最初に開けられ、その後に第２の弁１１４ｂ、最後に第１の弁１１４ａが開けられる。第１の弁１１４ａが開けられると、ガスが第１のガス流路１２１を介してシステム１００中において運ばれ、外気への開口１０３’を有する検査室１０３に入る。所定の時間区分後、開いている第１の弁１１４ａ、第２の弁１１４ｂ、および第３の弁１１４ｃが逆順で再度閉じられ、すなわち、第１の弁１１４ａが最初に閉じられ、その後に第２の弁１１４ｂ、最後に第３の弁１１４ｃが閉じられる。ステップ４０２における弁１１４ｃ、１１４ｂ、１１４ａの開閉順序は、図５に概略的に示される。
システム１００への温度、相対湿度、アルコール濃度の値を入力するステップ４０１と、
システム１００をフラッシングするステップ４０２と
を含み、ステップ４０２は、
第３のガス流路１２３を介してシステムをフラッシングするサブステップ４０２ａを含み、このステップは、分配ユニット１０２がステップ４０１で入力されたアルコール濃度を含むことを確実にし得る。ステップ４０２ａを実行するために、第４の弁１１４ｄが最初に開けられ、その後に第２の弁１１４ｂ、最後に第１の弁１１４ａが開けられる。第１の弁１１４ａが開けられると、ガスが第３のガス流路１２３を介してシステム１００中において運ばれ、出口１１０においてシステムを出る。所定の時間区分後、開いている第１の弁１１４ａ、第２の弁１１４ｂ、および第４の弁１１４ｄが逆順で再度閉じられ、すなわち、第１の弁１１４ａが最初に閉じられ、その後に第２の弁１１４ｂ、最後に第４の弁１１４ｄが閉じられる。ステップ４０２における弁１１４ｂ、１１４ｄ、１１４ａの開閉順序は、図５に概略的に示される。
ステップ４０２は、さらに、第１のガス流路１２１を介してシステム１００をフラッシングするサブステップ４０２ｂを含み、このステップは、第１のガス流管１０７がステップ４０１で入力されたアルコール濃度を含むことを確実にし得る。ステップ４０２ｂでは、第３の弁１１４ｃが最初に開けられ、その後に第２の弁１１４ｂ、最後に第１の弁１１４ａが開けられる。第１の弁１１４ａが開けられると、ガスが第１のガス流路１２１を介してシステム１００中において運ばれ、外気への開口１０３’を有する検査室１０３に入る。所定の時間区分後、開いている第１の弁１１４ａ、第２の弁１１４ｂ、および第３の弁１１４ｃが逆順で再度閉じられ、すなわち、第１の弁１１４ａが最初に閉じられ、その後に第２の弁１１４ｂ、最後に第３の弁１１４ｃが閉じられる。ステップ４０２における弁１１４ｃ、１１４ｂ、１１４ａの開閉順序は、図５に概略的に示される。
【0050】
検査方法４００は、さらに、基準ユニット１０４を用いてアルコール濃度、ならびに可能なＣＯ２および水の濃度を測定するステップ４０３を含む。基準ユニット１０４を用いてガスのアルコールおよびＣＯ２の濃度を測定するために、基準ユニット１０４は、第２のガス流路１２２を介してガスに露出される。上記測定を可能にするために、第５の弁１１４ｅが開けられ、その後に第２の弁１１４ｂ、最後に第１の弁１１４ａが開けられる。第１の弁１１４ａが開けられると、ガスが第２のガス流路１２２を介してシステム１００において運ばれ、基準ユニット１０４が所定の時間区分、例えば２～４秒だけガスに露出される。露出後、開いている第５の弁１１４ｅ、第２の弁１１４ｂ、および第１の弁１１４ａが逆順で再度閉じられ、すなわち、第１の弁１１４ａが最初に閉じられ、その後に第２の弁１１４ｂ、最後に第５の弁１１４ｅが閉じられる。ステップ４０３は、１回または複数回反復されてもよく、それによって基準ユニット１０４が反復回数だけガスに露出されることが可能である。ステップ４０３における弁１１４ｅ、１１４ｂ、１１４ａの開閉順序は、図６ａに概略的に示される。
【0051】
検査方法４００は、さらに、検査室１０３に配置される少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１を用いてアルコール、場合によってはＣＯ２濃度を測定するステップ４０４を含む。少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１を用いてガスのアルコールおよびＣＯ２の濃度を測定するために、少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１が、第１のガス流路１２１を介してガスに露出される。上記測定を可能にするため、第３の弁１１４ｃが開けられ、その後に第２の弁１１４ｂ、最後に第１の弁１１４ａが開けられる。第１の弁１１４ａが開けられると、ガスが第１のガス流路１２１を介してシステム１００において運ばれ、少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１が所定の時間区分、例えば２～４秒だけガスに露出される。露出後、開いている第３の弁１１４ｃ、第２の弁１１４ｂ、および第１の弁１１４ａが逆順で再度閉じられ、すなわち、第１の弁１１４ａが最初に閉じられ、その後に第２の弁１１４ｂ、最後に第３の弁１１４ｃが閉じられる。ステップ４０４は、１回、または例えば１０回などの複数回反復されてもよく、それによって少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１が反復回数だけガスに露出される。ステップ４０３における弁１１４ｃ、１１４ｂ、１１４ａの開閉順序は、図６ｂに概略的に示される。
【0052】
方法４００は、さらに、基準ユニット１０４を用いてアルコール濃度を測定するステップ４０５を含む。ステップ４０５は、ステップ４０３の反復である。したがって、第５の弁１１４ｅが開けられ、その後に第２の弁１１４ｂ、最後に第１の弁１１４ａが開けられる。第１の弁１１４ａが開けられると、ガスが第３のガス流路１２３を介してシステム１００において運ばれ、基準ユニット１０４が所定の時間区分、例えば２～４秒だけガスに露出される。露出後、開いている第５の弁１１４ｅ、第２の弁１１４ｂ、および第１の弁１１４ａが逆順で再度閉じられ、すなわち、第１の弁１１４ａが最初に閉じられ、その後に第２の弁１１４ｂ、最後に第５の弁１１４ｅが閉じられる。ステップ４０５は、１回、または例えば１０回などの複数回反復されてもよく、それによって基準ユニット１０４が反復回数だけガスに露出される。ステップ４０３における弁１１４ｅ、１１４ｂ、１１４ａの開閉順序は、図６ａに概略的に示される。
【0053】
上記方法は、システム１００に値を入力するステップ４０１と、システム１００をフラッシングするステップ４０２と、基準測定装置１０４を用いて測定するステップ４０３と、アルコール呼気分析ユニット１１１を用いて測定するステップ４０４とを含み得る。このような場合、基準ユニット１０４を用いてアルコール濃度を測定するステップ４０３は、少なくとも１つのアルコール呼気分析ユニット１１１を用いてアルコール濃度を測定するステップ４０４の前または後で実行され得る。
【0054】
基準ユニット１０４は、外気に開放され得る基準弁１０４’を備え得る。このような場合、基準ユニット１０４は、検査方法４００の間または検査方法４００中にそれ自体をフラッシングし得る。
【0055】
１つより多いアルコール呼気分析ユニット１１１が検査対象の場合、したがって検査室１０３が１つより多いアルコール呼気分析ユニットを含む場合、検査方法４００は、ステップ４０５の後に、アルコール呼気分析ユニット１１１が変更される追加ステップ４０６を含み得る。そのような変更は、アルコール呼気分析ユニットを変更するための装置２００によって実行され得る。検査方法４００がステップ４０６を含む場合、ステップ４０６の後にステップ４０３、４０４、および４０５が続く。
【0056】
検査方法４００は、検査の条件、すなわち、検査室１０３の相対湿度および／または温度、ならびに／もしくはアルコールの濃度が変更されることができるステップ４０７を含み得る。条件のうちのいずれかが変更された場合、ステップ４０７の後にステップ４０１が続き、したがって検査方法４００が最初から繰り返される。
【0057】
システム１００をフラッシングするステップ４０２は、前のガス濃度からの残留物がシステム１００に残らないことを確実にし得る。
【0058】
制御および登録ユニット１０５は、検査方法４００を制御するように構成されてもよく、それによって、システム中の弁１１４ａ～１１４ｅが開けられる、または閉じられる時を制御するために、制御および登録ユニット１０５がシステム中の弁１１４ａ～１１４ｅに信号を送信するように構成される。アルコール濃度、温度、および相対湿度を入力するステップ４０１は、そのようなデータを制御および登録ユニット１０５に入力することによって実行されてもよく、制御および登録ユニット１０５がそのようなデータを使用して検査方法４００中にシステム１００中の弁１１４ａ～１１４ｅの開閉を制御するように構成され得る。制御および登録ユニット１０５は、さらに、上記のような入力データを使用して、検査室１０３の相対湿度および／または温度、ならびにシステム１００内の温度、例えば、第１の加熱器１１６ａおよび第２の加熱器１１６ｂの温度を制御するように構成され得る。
【0059】
検査方法４００の全ステップにおいて、第１の弁１１４ａが開けられると、ガスがガスタンク３００からシステム１００に入る。ガスは、水およびアルコール、または零レベルが検査される場合には水のみを含む液柱１１９に入る。液柱１１９中のアルコールの濃度は、手作業で調節されてもよく、または他の適した手段を使用して調節されてもよい。ガスが液柱１１９に入ると、液体と混合され、水、空気、二酸化炭素、場合によってはアルコールを含むガスがデッドスペース１２０で生成される。生成されたガスは、アルコールおよび／または二酸化炭素の制御された濃度を有し得る。ガスタンク３００は、システム１００の内圧よりも高い内圧を有してもよく、したがって、第１の弁１１４ａが、他の弁、すなわち、第２の弁１１４ｂ、第３の弁１１４ｃ、第４の弁１１４ｄ、および第５の弁１１４ｅが閉じられる時に開いていないようにシステム１００中の弁１１４ａ～１１４ｅが開閉される方法では、第１の弁１１４ａは好ましくは最後に開けられ最初に閉じられるべきである。
【0060】
一実施形態では、検査方法４００は、
共通始点、すなわち第１の弁１１４ａからそれぞれの終点へ、すなわち第１のガス流路１２１のための検査室１０３、第２のガス流路１２２のための出口１１０、および第３のガス流路１２３のための基準測定ユニット１０４へ、第１のガス流路１２１、第２のガス流路１２２、および第３のガス流路１２３を定義するステップ４１０を含み得る。各ガス流路１２１、１２２、１２３は複数の弁が設けられており、第１の弁１１４ａは、全ガス流路１２１、１２２、１２３に対して共通である。
検査方法４００は、さらに、最も外側の下流弁から開始し、第１のガス流路１２１、第２のガス流路１２２、または第３のガス流路１２３のうちの１つのガス流路の複数の弁を連続して開き、上流方向で第１の共通弁１１４ａで終了するシーケンスにおいて、３つのガス流路１２１、１２２、１２３のうちの１つのガス流路の終点にガスを供給するために第１の弁１１４ａを開くステップ４１１と、
下流方向において第１の共通弁１１４ａから開始してガス流路１２１、１２２、１２３における複数の弁を連続して閉じ、終点に最も近い弁、すなわち第１のガス流路１２１のための第３の弁１１４ｃ、第２のガス流路１２２のための第５の弁１１４ｅ、および第３のガス流路１２３のための第４の弁１１４ｄで終了して第１のガス流路１２１、第２のガス流路１２２、または第３のガス流路１２３の弁を閉めることによって終点へのガスの供給を終了するステップ４１２と
を含み得る。
共通始点、すなわち第１の弁１１４ａからそれぞれの終点へ、すなわち第１のガス流路１２１のための検査室１０３、第２のガス流路１２２のための出口１１０、および第３のガス流路１２３のための基準測定ユニット１０４へ、第１のガス流路１２１、第２のガス流路１２２、および第３のガス流路１２３を定義するステップ４１０を含み得る。各ガス流路１２１、１２２、１２３は複数の弁が設けられており、第１の弁１１４ａは、全ガス流路１２１、１２２、１２３に対して共通である。
検査方法４００は、さらに、最も外側の下流弁から開始し、第１のガス流路１２１、第２のガス流路１２２、または第３のガス流路１２３のうちの１つのガス流路の複数の弁を連続して開き、上流方向で第１の共通弁１１４ａで終了するシーケンスにおいて、３つのガス流路１２１、１２２、１２３のうちの１つのガス流路の終点にガスを供給するために第１の弁１１４ａを開くステップ４１１と、
下流方向において第１の共通弁１１４ａから開始してガス流路１２１、１２２、１２３における複数の弁を連続して閉じ、終点に最も近い弁、すなわち第１のガス流路１２１のための第３の弁１１４ｃ、第２のガス流路１２２のための第５の弁１１４ｅ、および第３のガス流路１２３のための第４の弁１１４ｄで終了して第１のガス流路１２１、第２のガス流路１２２、または第３のガス流路１２３の弁を閉めることによって終点へのガスの供給を終了するステップ４１２と
を含み得る。
【0061】
上述したように、制御および登録ユニット１０５は、システム１００を制御し、アルコール濃度測定からの結果を登録するように構成される。制御および登録ユニット１０５は、電源投入時刻、起動時刻、ＣＯ２濃度、アルコール濃度、温度、電圧、電流などのデータを記録し得る。制御および登録ユニット１０５は、ガス生成装置１０１、分配ユニット１０２、および検査室１０３の温度を制御するように構成され得る。制御および登録ユニット１０５は、データを記憶し、タンク３００における温度、相対湿度、濃度レベル、アルコール呼気分析ユニット１１１および基準ユニット１０４からの測定データなどを含むレポートを生成するようにさらに構成され得る。制御および登録ユニット１０５は、システム１００内部で弁１１４ａ～１１４ｅを制御するようにさらに構成され得る。検査方法４００で説明したように、例えば上記ステップ４０２、４０３、４０４および４０５において、弁１１４ａ～１１４ｅは、外側から開けられ、すなわちシステム１００の最も遠い下流の第３の弁１１４ｃ、第５の弁１１４ｅ、および第４の弁１１４ｄが最初に開けられ、その後に分配ユニット１０２とガス生成装置１０１との間の第２の弁１１４ｂ、最後にガス生成装置１０１に配置された第１の弁１１４ａが開けられるように制御され得る。そのような弁１１４ａ～１１４ｅを開けるシーケンスによって、システム１００が周囲の外気と同一またはほぼ同一の圧力を有することが可能になり得る。弁１１４ａ～１１４ｅは、弁１１４ａ～１１４ｅが閉じられる時に弁１１４ａ～１１４ｅが内側も外側からも逆順で閉じられ、したがってガス生成装置１０１に配置される第１の弁１１４ａが最初に閉じられ、その後に第２の弁１１４ｂが閉じられ、その後に第３の弁１１４ｃ、第４の弁１１４ｄ、および第５の弁１１４ｅのうちの１つまたは全部が閉じられるように、制御および登録ユニット１０５によってさらに制御され得る。
【0062】
全ての態様および実施形態は、明示しない限り、互いに組み合わされることが可能である。
【図1a】
【図1b】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【国際調査報告】