DE69612432T2

DE69612432T2 - Messung der Alkoholkonzentrationen in der Atemluft

Info

Publication number: DE69612432T2
Application number: DE69612432T
Authority: DE
Inventors: Jan Petri Ekstroem
Original assignee: Instrumentarium Oyj
Current assignee: Instrumentarium Oyj
Priority date: 1995-06-26
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 2001-09-20
Anticipated expiration: 2016-06-21
Also published as: US5971937A; EP0752584A3; FI102511B1; JPH09164130A; FI953166A; EP0752584B1; EP0752584A2; DE69612432D1; FI102511B; FI953166A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Methode zur Bestätigung der Zuverlässigkeit eines von Atemluft zu messenden Blutalkohol-Konzentrationswertes, wobei bei dem Verfahren: während der Ausatmung dem ankommenden Ausatmungsluftstrom eine Probe für wenigstens einen gemessenen Alkoholkonzentrationswert und während des gleichen Atemschrittes eine Probe für wenigstens einen gemessenen Kohlendioxidkonzentrationswert entnommen wird; und falls notwendig, ein Ergebnis erzeugt wird, das proportional zu dem Blutalkohol-Konzentrationswert ist und auf einem oder mehreren gemessenen Alkoholkonzentrationswerten beruht, die während der Ausatmung aus den Lungen erhalten werden. Die Erfindung betrifft auch eine Apparatur zur Durchführung einer solchen Messung, wobei die Apparatur Sensorelemente zum Erhalt eines gemessenen Alkohol-Konzentrationswertes und eines gemessenen Kohlendioxid-Konzentrationswertes von dem hereinkommenden Ausatmungsluftstrom sowie, falls notwendig, Ausgabeelemente zum Erzeugen eines wenigstens zu dem Blutalkoholgehalt proportionalen Ergebnisses aufweist.
Für recht lange Zeit wurde der Nachweis des Blutalkoholgehaltes mittels Testvorrichtungen durchgeführt, die den von einer Person ausgeatmeten Luftstrom auf seine Alkoholkonzentration hin messen, die bekanntlich bis zu einem gewissen Grad zum Blutalkoholgehalt proportional ist, vorausgesetzt, daß die gemessene Ausatmungsluft aus den tiefen Lungen stammt und somit aus den sogenannten Alveolargasen besteht. Daher beruhen die Messungen auf der Annahme, daß ein gegebener, von der Ausatmungsluft gemessener Alkohol-Konzentrationswert immer einem gegebenen Blutalkohol-Konzentrationswert entspricht. Allerdings weist ein Versuch zur Bestimmung der Blutalkoholkonzentration mittels der Alkoholkonzentration in der Ausatmungsluft mehrere Fehlerquellen auf Die Veröffentlichung DE-29 28 433 verfolgt eine Lösung des Problems, daß die Alkoholkonzentration der Ausatmungsluft zeitabhängig mit der Herzrate schwankt, was natürlich auf die Konzentration des Blutalkohols nicht zutrifft. Als Lösung für dieses Problem offenbart die zitierte Veröffentlichung eine Kontrollvorrichtung, die zu logischen Funktionen und zur Berechnung fähig ist. Andererseits beschreibt die Veröffentlichung US-5 376 555 eine Vorrichtung zur Ausschaltung der Auswirkung von möglichem, sogenannten Mundalkohol im Anfangsabschnitt der Probennahme aus der Atemluft. Tatsache ist nämlich, daß bei einer Alkoholaufnahme unmittelbar vor der Messung der im Mund enthaltene Alkohol als Ergebnis hiervon in dem zu Beginn einer Atemprobe gemessenen Alkoholgehalt einen relativ hohen Konzentrationspeak erzeugt, wobei, wie in der zitierten Veröffentlichung beschrieben, die Auswirkung des Peaks somit durch Ausnutzung der Kohlendioxid-Konzentration, die ebenfalls in dem Ausatmungsfrühabschnitt gemessen wird, beseitigt wird. Das Ergebnis kann sonst eine hohe Atemalkohol- Konzentration sein und, auf der Grundlage der angenommenen Korrelation, ein derartig hoher Schätzwert des Blutalkoholgehaltes, der nicht dem tatsächlichen Blutalkoholgehalt entspricht. Somit besteht eine Aufgabe der zitierten Veröffentlichung in der Beseitigung der durch den Mundalkohol verursachten unrichtigen übermäßigen Alkoholkonzentration.
Zusätzlich zu den obigen Fehlerquellen existieren weitere Fehlerquellen, die bezogen auf den echten Blutalkoholgehalt eine zu geringe Alkohol- Konzentrationsmessung erzeugen. Wenn beispielsweise ein Subjekt vor der Messung der Alkoholkonzentration aus der Alveolarluft unter Bewirkung einer Hyperventilation ein oder mehrmals sehr tief Luft holt, ist der danach erhaltene Alkohol-Konzentrationsmeßwert niedriger als er es wäre, wenn das Subjekt normal geatmet hätte. Als Ergebnis hiervon ist die auf der Grundlage des gemessenen Wertes vorgenommene Abschätzung des Blutalkoholgehaltes ebenfalls zu niedrig. Dies ist auch der Fall, wenn die von einem Subjekt ausgeatmete Luft bei der tatsächlichen Alkoholmessung ein ausreichendes Volumen besitzt und richtigerweise aus den tiefen Lungen kommt und somit aus Alveolargasen besteht. Die Hyperventilation wurde z. B. in dem Buch Z. Kalenda: MASTERING INFRA-RED CAPNOGRAPHY, 1989, beschrieben. Ein unrichtiges Ergebnis wird auch erhalten, wenn ein Subjekt während des Messens die Menge und/oder Dauer seiner oder ihrer Ausatmung einschränkt. Auch in diesem Fall ist die gemessene Alkoholkonzentration niedriger als sie es wäre, wenn das Subjekt normal aus den tiefen Lungen ausgeatmet hätte, und auch die auf der Grundlage des gemessenen Wertes vorgenommene Abschätzung des Blutalkoholgehaltes liegt zu niedrig. Ein Lösungsweg für dieses letztgenannte Problem wurde z. B. durch Schulung des Meßvorrichtungs-Betriebspersonals verfolgt, wobei der Betreiber der Meßvorrichtung bestrebt ist, dafür zu sorgen, daß ein Subjekt, das überprüft wird, richtig in die Meßvorrichtung ausatmet. Diese Vorgehensweise ist allerdings sehr unzuverlässig, und verschiedene Personen besitzen praktisch verschiedene Lungenkapazitäten, und somit existieren keine Garantien hinsichtlich einer ausreichenden Ausatmungszeit und/oder eines ausreichenden Ausatmungsvolumens. Es existieren auch Situationen, die einen zu hohen Alkohol-Konzentrationsmeßwert hervorufen können. Eine solche Situation ist beispielsweise die Hypoventilation, die eine zu der obigen Hyperventilation umgekehrte Situation darstellt und wobei ein Subjekt weniger als normal atmet. Bei einer Hypoventilationssituation liegen CO&sub2;-Konzentration und Alkoholkonzentration eines Alveolargases über den korrekten, den Konzentrationen im Blut entsprechenden Werten. Somit ist die aus einem Alveolargas während einer Hypoventilationssituation bestimmte Alkoholkonzentration höher als der Alkohol-Gleichgewichtsgehalt zwischen menschlichem Körper und Blut. Bei der Hypoventilation kann ein Subjekt zu Unrecht eines Fahrens unter Alkohol verdächtigt werden, wenn die Hypoventilation nicht entdeckt wird.
Die Veröffentlichung US-3 830 630 offenbart ein System, wobei eine aus Wendeln bestehende Widerstandsbrücke zur Messung sowohl des CO&sub2;-Gehaltes als auch des Alkoholgehaltes aus der Ausatmungsluft verwendet wird. Diese beiden Gehaltsmessungen werden miteinander so verknüpft, daß bei Anstieg des gemessenen Kohlendioxidgehaltes auf einen Minimalwert von 4,5% die resultierende Alkoholmessung als korrekt angesehen wird. Die zitierte Veröffentlichung behauptet ferner, daß der CO&sub2;-Gehalt und der Alkoholgehalt mit dem Blutalkoholgehalt im Gleichgewicht sind, wenn der Kohlendioxidgehalt 5-5,25% beträgt. Bezüglich der oben beschriebenen Fehlersituationen beseitigt dieses Stand-der- Technik-System nur die durch die Hyperventilation verursachten Fehler, und auch dies erfordert, daß die gemessene Luft tatsächlich die Alveolarausatmungsluft ist. Die Veröffentlichung erwähnt nichts über die Notwendigkeit des Überwachens hiervon und beschreibt auch kein Mittel zur Sicherstellung dieses Aspektes. Dieses System kann deshalb zu weiteren Fehlern führen, da verschiedene Personen individuelle Unterschiede in der Kohlendioxid-Konzentration von normalem Alveolargas aufweisen, wobei der Schwankungsbereich grob 4,7-5,5% beträgt. Wenn beispielsweise der normale CO&sub2;-Alveolargehalt einer Person 5,5% beträgt und die Person in ein Alkoholmeßgerät bläst und die Ausatmung anhält, bevor die Ausatmungsluft tief genug aus den Lungen kommt, kann die Ausatmung beispielsweise einen maximalen CO&sub2;-Gehalt von 4,6% aufweisen. Nach der zitierten Veröffentlichung ist dieses Ergebnis annehmbar. Tatsächlich ist der aus dieser bestimmten Ausatmung gemessene Alkoholgehalt zu niedrig.
Die Veröffentlichung US-4 090 078 offenbart ein System mit einem mechanischen Strömungsmesser und einem Alkoholmeßinstrument. Die oben beschriebene Veröffentlichung US-3 830 630 wird in dieser letzteren Veröffentlichung sowohl als undurchführbar als auch als unpraktisch und auf der Grundlage starker Beweise gegen die Verwendung von CO&sub2;-Konzentrationen auch als wirklich gefährlich eingeschätzt. Demnach und als Ersatz schlägt diese letztgenannte Veröffentlichung US-4 090 078 vor, daß die zeitliche Schwankung in der Alkoholkonzentration relativ zu der Alkoholkonzentration einen Schwellenwert [1/S(t)·dS/dt≤w] aufweist, wenn die Strömungsgeschwindigkeit v der ausgeatmeten Luft oberhalb eines bestimmten Wertes liegt und für eine festgelegte Zeit t aufrecht erhalten wurde. Mit diesem Typ von Kombination, einschließlich mehrerer verschiedener Messungen, wurde ein Versuch zum Nachweis des Vorliegens von Alveolarluft unternommen, allerdings sind Zuverlässigkeit und Genauigkeit des Ergebnisses fraglich. Das System ist ferner kompliziert. Der schwerwiegenste Nachteil dieser vorgeschlagenen Methode und Apparatur besteht allerdings im Mangel an Mitteln zur Ermittlung solcher Gelegenheiten, wobei der (die) Gehalt(e) einer Gaskomponente oder von Komponenten in der Ausatmungsluft einer Person von einem richtigen Wert hiervon abweicht, ohne Rücksicht darauf, ob die Ursache dafür absichtlich oder unabsichtlich ist oder ob personenabhängige oder personenunabhängige Gründe die Ursache sind.
In der Veröffentlichung DE-28 36 886 wird ebenfalls gegen das Verfahren der früheren Veröffentlichung US-3 830 630 argumentiert, indem beschrieben wird, daß der Nachweis einer Hyperventilation nicht möglich ist. Um auf einen möglichen Hyperventilationszustand vorbereitet zu sein, schlägt dieses deutsche Dokument die Anwendung zweier Schwellenwerte für Kohlendioxid vor. Der zweite Schwellenwert soll nur den Beginn der Ausatmung nachweisen und sollte sehr niedrig sein. Anschließend wird das Überschreiten des ersten Schwellenwertes zur Anzeige einer möglicherweise annehmbaren Meßbedingung angewandt, wenn das Überschreiten innerhalb einer von einem Zeitgeber bestimmten Dauer erfolgt. Tatsächlich lehrt die Veröffentlichung den Nachweis eines einzigen zuvor festgelegten Kohlendioxidwertes innerhalb eines zuvor festgelegten, vom Beginn der Ausatmung an gemessenen Zeitraums, wobei der Beginn durch den sehr niedrigen zweiten Schwellenwert bestimmt wird. Diese Art der Vorgehensweise weist keine ungültigen Ausatmungsbedingungen mit hoher Genauigkeit oder Zuverlässigkeit nach, sondern entspricht ungefähr dem, was durch das Verfahren nach der Veröffentlichung US-3 830 630 erreicht wird.
Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung einer Methode und einer Apparatur, wobei es möglich ist, sicherzustellen, daß die aus der Ausatmungsluft gemessene Alkoholkonzentration möglichst korrekt und somit in einer an sich bekannten Weise zum Blutalkohol eines Subjekts, das überprüft wird, möglichst proportional ist. Eine ganz ähnliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, sicherzustellen, daß ein Subjekt, das überprüft wird, nicht die Möglichkeit der Ausübung einer erniedrigenden Wirkung auf den gemessenen Alkohol- Konzentrationswert durch einige oder mehrere tiefe Atemzüge vor der Messung und/oder durch Begrenzung der Dauer und/oder des Volumens seiner oder ihrer Ausatmung während der Messung, d. h. durch Anwendung von Hyperventilation, hat. Gleichermaßen besteht eine ganz ähnliche zweite Aufgabe der Erfindung in dem Versuch, ein Subjekt, das überprüft wird, daran zu hindern, sich unfreiwillig so zu verhalten, daß der gemessene Alkohol-Konzentrationswert durch Einschränkung der Dauer und/oder des Volumens seiner oder ihrer Ausatmung vor der Messung, d. h. aufgrund einer Hypoventilation, ansteigt. Eine dritte Aufgabe der Erfindung ist der Versuch der Beseitigung der Auswirkung unterschiedlicher, in der Ausatmungsluft zwischen Individuen gefundener Kohlendioxid- Konzentrationen auf das gemessene Ergebnis und seine Zuverlässigkeit. Eine vierte Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Betriebspersonal einer Alkoholkonzentration-Meßvorrichtung mit einer klaren Angabe über die Zuverlässigkeit jeder einzelnen Messung und mit einer klaren Angabe darüber, ob und welche weiteren Messungen notwendig sind, auszustatten. Somit besteht die Aufgabe darin, einige der vom Betreiber einer Meßvorrichtung geforderten Überwachungen durch exakte und genaue Informationen, die auf der Grundlage der durch die Meßapparatur selbst gemessenen Daten erzeugt werden, zu ersetzen.
Die oben beschriebenen Nachteile können beseitigt werden, und die oben definierten Aufgaben können mittels einer erfindungsgemäßen, durch den kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1, 2, 3, 6 und 7 definierten Methode und mittels einer erfindungsgemäßen, durch den kennzeichnenden Teil der Ansprüche 14 und 15 definierten Apparatur erreicht werden.
Der wichtigste Vorteil der Erfindung besteht darin, daß es unter Anwendung einer Methode und unter Verwendung einer Apparatur, wie hier definiert, zur Messung der Alkoholkonzentration aus dem Ausatmungsluftstrom eines Subjektes eindeutig und zuverlässig verifizierbar ist, ob der gemessene Alkohol- Konzentrationswert perfekt anwendbar ist oder nicht oder ob der gemessene Wert möglicherweise zu einem gewissen Ausmaß anwendbar ist oder nicht. Somit ist erfindungsgemäß die Verifizierung oder Bestätigung der Zuverlässigkeit des über die Konzentration des Atem-Alkohols bestimmten Blutalkoholgehaltspiegels möglich. Zusätzlich ist erfindungsgemäß der Nachweis möglich, ob ein Subjekt, das überprüft wird, das Meßergebnis absichtlich und/oder unbewußt beeinflußt. Außerdem ist es bei den besonders bevorzugten Ausführungsformen möglich, sicherzustellen, daß die gemessenen Endwerte aus dem richtigen Alveolaratem erhalten werden und die Auswirkungen der in der Ausatmungsluft existierenden Unterschiede in den einzelnen Kohlendioxidkonzentrationen ausgeschaltet werden können. Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine zweite Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Apparatur in schematischer Ansicht.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Apparatur in schematischer Ansicht.
Fig. 3A erläutert die in dem Ausatmungsluftstrom festgestellten Alkohol- und Kohlendioxid-Konzentrationswerte, wenn ein Subjekt normal aus den tiefen Lungen ausatmet und keinen Versuch unternommen hat, das Alkoholkonzentrations- Meßergebnis zu vermindern.
Fig. 3B erläutert Alkohol- und Kohlendioxid-Konzentrationswerte, die in dem Ausatmungsluftstrom nachgewiesen werden, falls ein Subjekt vor der Messung mehrmals tief Luft geholt hat und während der Messung normal aus den tiefen Lungen ausatmet, wobei der Blutalkoholspiegel der gleiche ist wie im Falle von Fig. 3A.
Fig. 3C schildert durch eine durchgezogene Linie und eine gestrichelte Linie die Alkohol- und Kohlendioxid-Konzentrationswerte, die im Ausatmungsluftstrom nachgewiesen werden, falls ein Subjekt während des Messens das Ausatmungsvolumen und/oder die Ausatmungszeit einschränkt oder begrenzt, wobei der Blutalkoholspiegel der gleiche ist wie im Falle von Fig. 3A, sowie durch eine gestrichelte und punktierte Linie und eine punktierte Linie für den Fall, wobei ein Subjekt vor der Messung das ausgeatmete Volumen und/oder die Zeit einschränkt und während des Meßverlaufs normal aus den tiefen Lungen ausatmet, wobei der Blutalkoholspiegel der gleiche ist wie im Falle von Fig. 3A.
Bei einer erfindungsgemäßen Methode wird die Ausatmungsluft eines Subjektes entweder kontinuierlich oder periodisch unter Anwendung einer Stand-der- Technik-Methode, wie Infrarot-Absorption, wie im Folgenden unter Bezugnahme auf ein Gerät erklärt, zunächst auf ihre Blutalkohol-Konzentration gemessen. Zusätzlich hierzu und erfindungsgemäß wird die Ausatmungsluft eines Subjektes entweder kontinuierlich oder periodisch nach dem Stand-der-Technik, wie durch Infrarot-Absorption, die hier nachfolgend unter Bezugnahme auf ein Gerät erklärt wird, auf ihre Kohlendioxidkonzentration gemessen.
Somit werden aus der Ausatmungsluft mindestens ein Alkohol- Konzentrationsmeßwert Ra und während desselben Ausatmungszyklus mindestens ein Kohlendioxid-Konzentrationsmeßwert Rb extrahiert. Im Zusammenhang mit der Erfindung bedeutet gleicher Atmungszyklus, daß zwischen jeder Messung der Alkoholkonzentration und jeder Messung der Kohlendioxidkonzentration ein Zeitunterschied Td besteht, der in Relation zu einer Ausatmungsgesamtzeit Tm klein ist, oder der Zeitunterschied Td ist Null, d. h. es besteht keinerlei Zeitunterschied. Die in Fig. 3B gezeigten Sterne stellen bestimmte mögliche regelmäßig durchgeführte, getrennte Alkohol- und Kohlendioxid-Konzentrationsmessungen dar. Andererseits zeigen die in den Figuren gezeigten Graphen Ergebnisse aus kontinuierlich durchgeführten Messungen. Allgemein ausgedrückt zeigt dies an, daß bei Messung der Alkoholkonzentration Ra beispielsweise über einen Anfangsabschnitt F1 oder einen Anstiegsabschnitt F2 der Ausatmung die Kohlendioxidkonzentration ebenfalls über den Anfangsabschnitt F1 oder den Anstiegsabschnitt F2 der Ausatmung gemessen werden muß, wobei dieses Verfahren in der Veröffentlichung US-5 376 555 zum Nachweis des Mundalkohols erwähnt wird. In der Regel weist der Ausatmungsluftstrom die in Fig. 3A erläuterten Abfolgen oder Abschnitte F1-F4 auf. Unmittelbar zu Beginn der Ausatmung ist ein Anfangsabschnitt F1 vorhanden, wobei die repräsentative Luft hiervon aus einem anatomisch inaktiven Körperteil, mit anderen Worten aus dem Mund und den oberen Atemwegen, kommt sowie ein "totes" Gas enthält, das aus dem Anfangsvolumen einer Meßapparatur stammt und in dem der Anteil der aus den Lungen kommenden Luft bei fortgesetzter Ausatmung zunimmt. Hierauf schließt sich der Plateauabschnitt F3 an, in dem das Gas nichts außer einem sogenannten Aveolargas aus den tiefen Lungen enthält. Am Ende dieses Abschnitts wird ein Gezeiten- Endmeßwert erhalten. Über einen Endabschnitt F4 fallen die Konzentrationswerte schnell ab.
Erfindungsgemäß wird die Messung anhand von insbesondere im letztgenannten Abschnitt der Ausatmung auftretenden Alkohol- und Kohlendioxidkonzentrationen durchgeführt, wobei die Messung von beiden hiervon das sogenannte ausgeatmete Alveolargas aus den tiefen Lungen, das im Verlauf des Plateau-Abschnitts F3 der Alkoholkonzentration auftritt oder auftreten sollte, und die nun nachgewiesene Kohlendioxidkonzentration zum Ziel hat. Somit beruht die Erfindung auf der unerwarteten Entdeckung, daß im Gegensatz zu dem Beginn der Ausatmung während des späteren Abschnitts der Ausatmung eine parallele Korrelation zwischen Alkoholkonzentration Ra und Kohlendioxidkonzentration Rb besteht. Damit die aus der Alveolarluft gemessene Alkoholkonzentration für den realen Blutalkoholgehalt möglichst repräsentativ ist, wird der Ausstoß unter Anwendung der Atem- Alkoholkonzentration, die während eines recht späten Abschnitts der Ausatmung gemessen wird, erzeugt, um sie so sicher wie möglich aus dem Alveolargas der tiefen Lungen zu erhalten. Erfindungsgemäß wird die Kohlendioxidkonzentration der Ausatmungsluft ebenfalls für einen Ausstoß aus einem praktisch gleich späten Abschnitt der Ausatmung gemessen, um auch den Kohlendioxidgehalt so sicher wie möglich aus dem Alveolargas aus den tiefen Lungen zu erhalten. Es ist normalerweise erwünscht, beide Konzentrationen über dem Plateau-Abschnitt F3 der Ausatmung anzuordnen, mit der Maßgabe, daß in der Ausatmung ein Plateau- Abschnitt vorkommt. Um dieses Phänomen bei der erfindungsgemäßen Messung auszunutzen, wird die Messung der Alkoholkonzentration und die Messung der Kohlendioxidkonzentration während des gleichen Ausatmungsabschnitts F3 durchgeführt, und typischerweise beträgt die Zeitdifferenz Td zwischen jeder Alkohol-Konzentrationsmessung und einer entsprechenden Kohlendioxidmessung nicht mehr als 30% der Ausatmungsgesamtzeit Tm, typischerweise nicht mehr als 20% und vorzugsweise nicht mehr als 10% der Ausatmungsgesamtzeit Tm, und vorzugsweise ist diese Zeitdifferenz Td so klein wie möglich. Je kleiner die Zeitdifferenz Td zwischen der Alkohol-Konzentrationsmessung und der Kohlendioxid-Konzentrationsmessung ist, desto zuverlässiger wurden diese Konzentrationen während desselben Ausatmungsabschnitts gemessen. Falls Kohlendioxid und Alkohol beide kontinuierlich gemessen werden, ist die Zeitdifferenz Td sehr klein.
Falls erfindungsgemäß ein oder mehrere der aus dem Ausatmungsluftstrom gemessenen Kohlendioxid-Konzentrationswerte oder sämtliche gemessenen Werte Rb niedriger sind als ein zuvor festgelegter unterer Schwellenwert R1 und/oder R2 und/oder R3, werden spezielle Maßnahmen zur Abgabe dieser Information in geeigneter Form an das Betriebspersonal getroffen. Genau auf die gleiche Weise werden nach einem zweiten erfindungsgemäßen Prinzip spezielle Vorkehrungen zur Weitergabe dieser Information in geeigneter Form an das Betriebspersonal getroffen, falls einer oder mehrere Werte für die Kohlendioxidkonzentration, die aus einem Ausatmungsluftstrom gemessen werden, oder sämtliche gemessenen Werte Rb höher sind als ein zuvor festgelegter oberer Schwellenwert R4 und/oder R5 und/oder R6. Wenn eine Person ausatmet und insbesondere, wenn er oder sie aus den tiefen Lungen, d. h. ein Alveolargas, ausatmet, weist letzteres normalerweise eine Kohlendioxidkonzentration auf, die recht genau im Bereich von 4,7- 5,5% CO&sub2; liegt. In der Regel weist die Ausatmungsluft aus den Lungen einen Kohlendioxid-Konzentrationswert auf, der nahe bei 5% CO&sub2; liegt. Falls die von einer Person ausgeatmete Luft eine von dem Bereich von 4,7-5,5% abweichende CO&sub2;-Konzentration aufweist, gibt es hierfür einen speziellen Grund, wie erklärt in der Arbeit von Z. Kalenda: MASTERiNG INFRARED CAPNOGRAPHI, 1989.
Fig. 3A erläutert die Kohlendioxid- und Alkoholkonzentrationen, die bei der normalen, aus den tiefen Lungen kommenden Ausatmung auftreten, wobei die Durchgänge der Konzentrationskurven Ra und Rb durch einen Plateau-Abschnitt F3 die Alveolarkonzentrationen darstellen. Somit weist die Kohlendioxidkonzentration Rb einen Endwert Rbe auf, der in etwa auf einen Wert von 5% CO&sub2; ansteigt, wobei die Alkoholkonzentration einen entsprechenden Endwert Rae (sogenannten Gezeiten-Endwert) aufweist, der korrekt ist und sich gut zur Offenbarung eines Wertes eignet, der zu dem Blutalkoholgehalt oder einem hieraus berechneten Blutalkohol-Konzentrationswert proportional ist. Somit entspricht der resultierende Blutalkoholgehaltswert sehr genau dem richtigen Wert.
Fig. 3A umfaßt auch mögliche untere Kohlendioxid-Konzentrationsschwellenwerte R1-R3, wobei ein über dem obersten Wert R1 hiervon eingestellter Kohlendioxid-Konzentrationswert die Eignung einer Ausatmung und, was letztere betrifft, eine Möglichkeit zur Erzeugung eines brauchbaren Alkoholkonzentrationswertes anzeigt. Diese Anwendung wendet die abgestuften unteren Schwellenwerte R1, R2 und R3 an, allerdings ist der Einsatz nur eines einzigen unteren Schwellenwertes R1 oder zweier unterer Schwellenwerte R1 und R2 oder möglicherweise einer größeren Anzahl von unteren Schwellenwerten als die obigen drei möglich. Erfindungsgemäß sind die unteren Schwellenwerte in der Regel niedriger als oder auf 4,7% CO&sub2; eingestellt, obwohl es vorstellbar ist, einen unteren Schwellenwert im Bereich von 4,5-5,0% CO&sub2; einzustellen. Somit kann in Abhängigkeit von der gewünschten Exaktheit und Zuverlässigkeit des Ergebnisses ein einziger eingesetzter unterer Schwellenwert R1 z. B. im Bereich von 4-4,7% CO&sub2; oder im Bereich von 3,5-4% CO&sub2; oder auf einen Wert, der niedriger ist als dieser, eingestellt werden. Im Falle von zwei unteren eingesetzten Schwellenwerten R1 und R2 kann ersterer z. B. im Bereich von 4-4,7% CO&sub2; und der andere im Bereich von 3,5-4% CO&sub2; eingestellt werden, oder R1 kann im Bereich von 3,5- 4,7% CO&sub2; und R2 auf einen Wert, der niedriger ist als 3,5% CO&sub2;, eingestellt werden. Beim Einsatz dieser drei unteren Schwellenwerte R1, R2 und R3 können diese z. B. in den Bereichen 4-5,5% CO&sub2;, 3,5-4% CO&sub2; bzw. 3,0-3,5% CO&sub2; oder anders eingestellt werden. Fig. 3C umfaßt auch die möglichen oberen Schwellenwerte R4-R6 für die Kohlendioxidkonzentration, wobei der Kohlendioxid- Konzentrationswert unterhalb des untersten Wertes R4 hiervon eingestellt wird, der die Annehmbarkeit der Ausatmung und in dieser Hinsicht eine Möglichkeit zum Erhalt eines brauchbaren Alkohol-Konzentrationswertes anzeigt. Diese Situation umfaßt die Anwendung von etwas darüber liegenden Schwellenwerten R4, R5 und R6, allerdings ist es möglich, nur einen oberen Schwellenwert R4 oder zwei obere Schwellenwerte R4 und R5 oder möglicherweise zahlreiche, mehr als die drei oberen Schwellenwerte einzusetzen. Erfindungsgemäß sind die oberen Schwellenwerte in der Regel so eingestellt, daß sie größer oder gleich 5, 5% CO&sub2; sind, obwohl es annehmbar ist, einen oberen Schwellenwert im Bereich von 5,3- 6,0% CO&sub2; einzustellen. Somit kann ein eingesetzter oberer Schwellenwert R4 in Abhängigkeit von der gewünschten Exaktheit und Zuverlässigkeit des Ergebnisses z. B. im Bereich von 5,5-6% CO&sub2; oder im Bereich von 6-6,5% CO&sub2; oder auf einen höheren Wert als diesen eingestellt werden. Im Fall von zwei verwendeten oberen Schwellenwerten R4 und R5 kann der erste z. B. im Bereich von 5,5-6% CO&sub2; und der zweite im Bereich von 6-6,5% CO&sub2; eingestellt werden, oder R4 kann im Bereich von 6-6,5% CO&sub2; und R5 auf einen Wert von größer als 6,5% CO&sub2; eingestellt werden. Falls drei obere Schwellenwerte R4, R5 und R6 eingesetzt werden, können diese z. B. im Bereich von 5,5-6% CO&sub2;, 6-6,5% CO&sub2; und 6,5-7% CO&sub2; oder anders eingestellt werden.
Fig. 3B beschreibt einen Zustand, wobei auch die höchste gemessene Kohlendioxidkonzentration Rb in einer langen Ausatmung aus den tiefen Lungen niedriger ist als bei dem oben beschriebenen Normalzustand. Eine solche verminderte Kohlendioxidkonzentration entwickelt sich z. B. während eines Hyperventilationszustands, den ein Subjekt absichtlich durch mehrmaliges tiefes Luftholen erzeugt. Somit ist die während dieser Ausatmung aus den tiefen Lungen gemessene Alkoholkonzentration Ra ebenfalls geringer als während eines normalen Zustandes ohne vorheriges tiefes Luftholen, obwohl der Blutalkoholspiegel in beiden Fällen derselbe ist. Wenn daher der Blutalkoholgehalt auf der Grundlage eines über diesen Plateau-Abschnitt F3 gemessenen Alkoholergebnisses angegeben wird, wäre das Ergebnis ein Wert, der niedriger wäre als der wirklich vorkommende Wert, der durch den Alkohol-Konzentrationswert von Fig. 3A richtig dargestellt wurde. In diesem Fall wird die höchste gemessene Kohlendioxidkonzentration Rb unter dem zweiten Schwellenwert R2 eingestellt, wobei die Situation dem Betreiber beispielsweise als nachgewiesene Kohlendioxidkonzentration (z. B. 3,7% CO&sub2;) durch einen geeigneten Alarm, durch geeignete weitere Anweisungen an den Meßgerätbetreiber oder durch Nichtoffenbaren des gemessenen Alkoholgehalts oder durch ein anderes nachstehend beschriebenes Mittel mitgeteilt werden kann.
Fig. 3C beschreibt mit einer durchgezogenen Linie und einer gestrichelten Linie erstens einen Zustand, wobei weder die Kohlendioxidkonzentration Rb noch die Alkoholkonzentration Ra der Ausatmung einen tatsächlichen Plateau-Abschnitt F3 aufweisen, was anzeigt, daß ein Subjekt nicht aus den tiefen Lungen ausgeatmet hat, sondern er oder sie die Ausatmung während der Messung eingeschränkt hat. Somit ist der höchste nachgewiesene Wert der Kohlendioxidkonzentration Rb ebenfalls niedriger als ein normaler Wert, wobei er in diesem Fall niedriger ist als der dritte untere Schwellenwert R3. Auch in diesem Fall wären die Schlußfolgerungen, die auf der Grundlage der aus der Ausatmungsluft gemessenen Alkoholkonzentration Ra und hinsichtlich des Blutalkoholgehaltes bezüglich des echten Blutalkoholspiegels gezogen werden, zu niedrig, da die Alkoholkonzentrationskurve Ra von Fig. 3C in einem Niveau verläuft, das niedriger liegt als die bei der normalen wirksamen Ausatmung in einer ähnlichen Situation erzeugte Alkoholkonzentrationskurve, wie in Fig. 3A gezeigt. Zusätzlich hierzu kann nachgewiesen werden, daß die Ausatmungszeit Tx oder das durch eine eingeschränkte oder verminderte Ausatmung erzeugte Ausatmungsvolumen Vx kleiner ist als die maximalen Werte Tm und Vm, die bei der normalen Ausatmung zustande kommen, wie in den Fig. 3A und 3B beschrieben. In diesem Fall kann die Situation dem Betreiber beispielsweise auch als nachgewiesene Kohlendioxidkonzentration (z. B. 3,1% CO&sub2;) durch einen geeigneten Alarm, durch geeignete weitere Angaben für den Betreiber der Meßvorrichtung oder durch ein Nichtoffenbaren der gemessenen Alkoholkonzentration oder durch ein anderes im Folgenden beschriebenes Mittel mitgeteilt werden.
Zweitens beschreibt Fig. 3C einen Zustand, wobei die zum Zeitpunkt der Ausatmung aus den tiefen Lungen gemessene Kohlendioxidkonzentration Rb höher ist als bei dem oben beschriebenen Normalzustand. Eine solche erhöhte Kohlendioxidkonzentration entwickelt sich z. B. während einer Hypoventilationssituation, wobei ein Subjekt vielleicht aufgrund eines durch die Meßsituation verursachten angespannten Zustandes recht lange Zeit eine flache Atmung mit einer geringen Luftmenge besitzt. Dann wird er oder sie bei der Meßsituation angewiesen, aus den tiefen Lungen auszuatmen, wobei die während der auftretenden Ausatmung gemessene Alkoholkonzentration Ra höher ist als sie es normalerweise in einer normalen Situation ohne vorherige flache Atemzüge wäre, obwohl der Blutalkoholgehalt in beiden Situationen der gleiche ist. In dieser Situation ist der Nachweis wenigstens einer Art von Plateau-Abschnitt möglich, und somit wäre auf der Basis eines Alkoholmeßergebnisses das Ergebnis ein Wert, der größer ist als der echte gültige Wert, der durch den Alkohol-Konzentrationswert von Fig. 3A richtig wiedergegeben wurde. In diesem Fall allerdings stellt sich die höchste gemessene Kohlendioxidkonzentration Rb über den ersten oberen Schwellenwert R4 ein, wobei die Situation dem Betreiber beispielsweise als nachgewiesene Kohlendioxidkonzentration (z. B. 6,2% CO&sub2;) mittels eines geeigneten Alarms, geeigneter weiterer Anweisungen für den Meßvorrichtungsbetreiber oder durch Nichtoffenbaren des gemessenen Alkoholgehaltes offenbart oder durch andere nachstehend erklärte Mittel mitgeteilt wird. In dieser beschriebenen Hypoventilationssituation sind die Ausatmungszeit Tx und das Ausatmungsvolumen Vx in der Regel normal, wie in den Fig. 3A und 3B.
Nach dem oben beschriebenen erfinderischen Prinzip wird somit, wenn die aus der Ausatmung gemessene Kohlendioxidkonzentration Rb den obigen unteren Schwellenwert überschreitet und/oder niedriger ist als der oben beschrieben obere Schwellenwert, der Alkohol-Konzentrationswert Rae, der aus derselben Ausatmung über ihren Plateau-Abschnitt F3 oder entsprechend bis zum Ende der Ausatmung (Gezeitenende) gemessen wird, als für den Blutalkoholspiegel repräsentativ akzeptiert und wird somit normalerweise dem Betreiber mitgeteilt. In einer Situation wie dieser weisen die aus der Ausatmung gemessene Alkoholkonzentration und der echte Blutalkoholspiegel eine bekannte zuverlässige Korrelation auf. Wenn andererseits der aus der Ausatmung gemessene Kohlendioxid- Konzentrationswert Rb und insbesondere die höchste, aus der Ausatmung gemessene Kohlendioxidkonzentration Rb, wobei letztere sehr häufig ein am Ende der Ausatmung (Gezeitenende) auftretender Wert Rbe ist, niedriger ist als dieser untere Schwellenwert R1 und/oder R2 und/oder R3 bzw. /oder jeweils höher als der obere Schwellenwert R4 und/oder R5 und/oder R6, wird mindestens dieses Nichterreichen bzw. /oder das Überschreiten des Schwellenwert dem Betreiber ausgegeben oder angezeigt, oder das auf der Grundlage der Alkohol- Konzentrationsmessung erhaltene Ergebnis wird überhaupt nicht mitgeteilt, oder der Betreiber erhält ein visuelles oder hörbares Alarmsignal, oder der Betreiber erhält Anweisungen zur Durchführung einer neuen Messung nach einem gegebenen Zeitraum, oder diese erhaltene Information wird anderweitig ausgenutzt. Allgemein ausgedrückt, können alle derartigen Messungen der Kategorie unterhalb des erfindungsgemäßen unteren Kohlendioxidkonzentrationsschwellenwertes zugeordnet werden, wobei die höchste nachgewiesene Kohlendioxidkonzentration Rb nicht dazu in der Lage ist, einen der unteren Schwellenwerte R1-R3 zu erreichen, ohne Rücksicht darauf, aus welchem Abschnitt der Ausatmung das gemessene CO&sub2;-Ergebnis erhalten wird, da nach dem bisherigen Kenntnisstand die Kohlendioxidkonzentration der Ausatmung im Gegensatz zu der Alkoholkonzentration keine Konzentrationspeaks enthält. Wie vorstehend beschrieben, kann die erfindungsgemäße Anordnung entweder einen einzigen unteren Kohlendioxid- Konzentrations-Schwellenwert R1 oder mehrere untere Schwellenwerte R1-R2 oder R1-R3 und/oder entweder einen einzigen oberen Kohlendioxidkonzentrations-Schwellenwert R4 oder mehrere obere Schwellenwerte R4-R5 oder R4-R6, wie vorstehend beschrieben, einsetzen. Es können spezielle Messungen vorgenommen werden, je nachdem, welcher Schwellenwert zu einer gegebenen Zeit nicht erreicht worden ist. Somit könnte beispielsweise ein Nichterreichen des Schwellenwertes R1, was in den Figuren dargestellt ist, dem Betreiber durch einen Alarm oder anderweitig mitgeteilt werden, jedoch die nachgewiesene Alkoholkonzentration trotzdem offenbart werden. Wenn die nachgewiesene Kohlendioxidkonzentration den unteren Schwellenwert R2 nicht erreicht oder den oberen Schwellenwert R5 überschreitet, gibt die Apparatur z. B. einen bestimmten festgesetzten Zeitraum aus, wonach eine erneute Messung durchgeführt werden kann. Während die Zeit vergeht, wird aufgezeichnet, daß das in Frage kommende Objekt normal atmet. Wenn der nachgewiesene Kohlendioxidwert den unteren Schwellenwert R3 nicht erreicht, wird der gemessene Alkoholgehalt dem Betreiber nicht mitgeteilt, und statt dessen gibt die Apparatur eine Anweisung an den Betreiber aus, einen Bluttest durchzuführen. Somit können die weiteren Maßnahmen in Abhängigkeit davon angeordnet werden, auf welchen niedrigen bzw. hohen Spiegel die nachgewiesene Kohlendioxidkonzentration der Ausatmung abfällt oder ansteigt, wobei mindestens ein Hauptversagen zu schärferen Maßnahmen führt. Allerdings bedeutet dies nicht, dem Betreiber die Kohlendioxidkonzentration Rb vorzuenthalten, auch in dem Falle, daß letztere höher ist als der höchste bestimmte untere Schwellenwert R1 oder niedriger ist als der niedrigste bestimmte obere Schwellenwert R4, mit anderen Worten die Kohlendioxidkonzentration kann, falls gewünscht, dem Betreiber immer mitgeteilt werden.
Zusätzlich zur Anwendung der oben beschriebenen Kohlendioxidmessung und der hierfür definierten Schwellenwerte kann die Zuverlässigkeit der Alkoholmessung durch eine oder mehrere der folgenden Vorgehensweisen verbessert werden. Die in der Ausatmungs-Kohlendioxidkonzentration und der Alkoholkonzentration auftretenden Plateau-Abschnitte F3 können entweder durch kontinuierliches oder mehrmaliges Messen entweder der Kohlendioxidkonzentration Rb oder der Alkoholkonzentration Ra über einen Ausatmungszeitraum Tm nachgewiesen werden. Somit wird der Plateau-Abschnitt F3 durch Vergleich von zwei oder mehreren aufeinander folgenden gemessenen Werten und den Unterschieden ΔRa und/oder ΔRb dazwischen verifizierbar. Im Falle, daß ΔRa und/oder ΔRb über einen gegebenen Zeitunterschied ΔT oder eine gegebene Volumendifferenz AV kleiner ist als ein zuvor festgelegter Wert, kann der Schluß gezogen werden, daß die Ausatmung den Plateau-Abschnitt F3 erreicht hat und in dieser Hinsicht eine zuverlässige Alkoholmessung durchgeführt werden könnte. Als weitere Alternative ist die Messung einer Ausatmungszeit Tx oder eines Ausatmungsvolumens Vx und der Vergleich von diesen mit ausreichend hohen, allerdings realistischen während einer normalen Ausatmung gelieferten Maximalwerten Tm und Vm möglich, und falls ersteres zu einem ausreichenden Ausmaß kleiner ist als diese Maximalwerte Tm und Vm, kann der Schluß gezogen werden, daß ein Subjekt nicht sauber genug aus den tiefen Lungen Luft geholt hat. Die Ausgabe des Alkoholgehalts wird erzeugt entweder unter Anwendung des Durchschnittes oder des gewichteten Mittels der Alkoholkonzentration Ra, die über die Dauer oder über einen Teil der Dauer des Plateau-Abschnittes F3 berechnet wird, oder zu einem Punkt in dem Plateau-Abschnitt wird ein Wert ausgewählt, oder der höchste nachgewiesene Alkohol-Konzentrationswert, der in den meisten Fällen der Wert Rae nahe am Ende der Ausatmung ist, wird ausgewählt.
Der oben beschriebene Nachweis des Plateau-Abschnittes F3 mittels der Diskriminierungsmengen ΔRa und/oder ΔRb und/oder mittels der Ausatmungszeit Tx oder des Ausatmungsvolumens Vx soll bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Sekundarität, d. h. nur zusätzliche Information und Zuverlässigkeit ergeben. Wichtig im Hinblick auf die Erzeugung eines korrekten Alkoholmeßergebnisses ist, daß die Kohlendioxidkonzentration der Ausatmung hoch genug und doch nicht übermäßig hoch ist, wodurch es möglich ist, korrekte Schlußfolgerungen zu ziehen, die hinsichtlich des Blutalkoholgehaltes auf der Basis der aus der Ausatmung über den gleichen Abschnitt gemessenen Alkoholkonzentration Ra sehr zuverlässig sind. Der Nachweis des Plateau-Abschnitts F3 mittels einer der obigen Vorgehensweisen unterstützt zusätzlich die Zuverlässigkeit, wobei die gemessene Alkoholkonzentration Ra eingesetzt wird, um Schlußfolgerungen hinsichtlich des Blutalkoholgehaltes zu ziehen.
Die Fig. 1 und 2 erläutern die Apparatur zur Durchführung der oben beschriebenen Methode. Als erstes weist die Anlage einen herkömmlichen Strömungskanal 10, durch den ein zu überprüfendes Subjekt einen Ausatmungsluftstrom 9 bläst, auf, und der Strömungskanal ist mit Sensorelementen 1 zum Messen der Alkoholkonzentration Ra sowie der Kohlendioxidkonzentration Rb ausgestattet. Außerdem weist die Anlage notwendige erste Ausgabeelemente 2 zur Ausgabe mindestens eines gemessenen Alkoholkonzentrationsergebnisses an den Betreiber, falls notwendig, auf. Zur erfindungsgemäßen Anzeige der Kohlendioxidkonzentration, als Alarm oder als eine andere Anwendung, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung zweite Ausgabeelemente 7.
Die Sensorelemente 1 weisen zur Strahlung durch den Kanal 10 und somit durch den Ausatmungsluftstrom 9 eine Infrarot-Strahlenquelle 6 auf. Zusätzlich umfassen die Sensorelemente zwei optische Infrarot-Sensoren 3a und 3b, denen jeweils ein erstes Bandpaßfilter 4a und 4b voraus geht, das für die damit zu messende Wellenlänge durchlässig ist, oder alternativ einen einzigen optischen Infrarot- Sensor 3c und zwei ersetzbare Bandpaßfilter 4c und 4d, die vor letzterem liegen und für jede zu messende Wellenlänge durchlässig sind. Daher mißt eine Filter- Sensoreinheit 4a, 3a im letzteren Fall 1a die Alkoholkonzentration, und die andere Filter-Sensoreinheit 4b, 3b mißt die Kohlendioxidkonzentration im Atmungsluftstrom 9. Somit kann die Messung vollständig kontinuierlich oder nahezu kontinuierlich sein. Im letzteren Fall 1b wird vor dem Infrarot-Sensor 3c abwechselnd das Filter 4c für die Alkoholkonzentration und das Filter 4d für die Kohlendioxidkonzentration im Hinblick auf die abwechselnde Messung der Alkoholkonzentration und der Kohlendioxidkonzentration des Atmungsluftstroms ersetzt. Dieser letztere Fall erfordert außerdem ein Kontrollelement 5 zur Durchführung der Konzentrationsmessungen zu festgelegten Intervallen und zur Weiterleitung der gemessenen Alkohol-Konzentrationswerte und der gemessenen Kohlendioxid- Konzentrationswerte zu einer korrekten Position in der Apparatur zur Weiterverarbeitung. Eine dritte Alternative besteht im Einsatz von zwei Sensoren 3a und 3b und zusätzlich hierzu von zwei Infrarot-Strahlungsquellen 6a und 6b, wobei eine an den ersten Sensor und die andere an den zweiten Sensor angepaßt ist. Dies gestattet eine vollkommen oder nahezu kontinuierliche Messung sowohl von Alkohol als auch von Kohlendioxid. Bei dieser Konfiguration ist es nicht absolut notwendig, daß vor den Sensoren Bandpaßfilter liegen, mit der Maßgabe, daß die Infrarot-Strahlungsquellen über ausreichend schmale Banden emittieren.
Erfindungsgemäß umfaßt die Apparatur einen ersten Speicher M1, in dem der feststehende untere Schwellenwert R1, zwei feststehende untere Schwellenwerte R1 und R2 oder drei feststehende untere Schwellenwerte R1-R3 oder die variablen unteren Schwellenwerte Rf oder die variablen unteren Schwellenwerte und/oder der obere Schwellenwert R4, zwei feststehende obere Schwellenwerte R4 und R5 oder drei feststehende obere Schwellenwerte R4-R6 oder der variable obere Schwellenwert Rg oder die variablen oberen Schwellenwerte, die vorstehend bei dem Verfahren beschrieben sind, vor in Inbetriebnahme der Apparatur gespeichert werden. Zum Vergleich dieser in dem Speicher M1 gespeicherten Schwellenwerte und der aus dem Ausatmungsluftstrom 9 gemessenen Kohlendioxidkonzentration umfaßt die Apparatur ein Vergleichselement C1, dessen Ausgabe Informationen darüber bereitstellt, welchen einen oder welche dieser Schwellenwerte die zu einer gegebenen Zeit gemessene Kohlendioxidkonzentration Rb nicht erreicht oder übersteigt. Diese Information wird an ein erstes logisches Element L1 weitergeleitet. Mit diesem ersten logischen Element L1 ist auch ein zweiter Speicher M2 verbunden, in dem Ausgaben eines vorherigen Einstellungstyps gespeichert sind. Dieser zuvor eingestellte Typ von Ausgaben ist, wie bereits vorstehend unter Bezugnahme auf die Methode beschrieben: a) ein visueller oder hörbarer Alarm; b) welcher der unteren Schwellenwerte R1 oder R2 oder R3 nicht erreicht oder welcher obere Schwellenwert R4 oder R5 oder R6 überschritten wird, d. h. die Festlegung der Seriosität des Versagens bzw. des Überschreitens; c) Ausgabe der gemessenen Kohlendioxidkonzentration und/oder einer gemessenen Kohlendioxidkonzentrationskurve; d) Wegfall der Offenbarung des erhaltenen Ergebnisses auf der Grundlage der gemessenen Alkoholkonzentration; e) Ausgabe durch das Gerät, je nach Bedeutungsgrad des Versagens oder Überschreitens oder zu jeder Zeit eines auftretenden Versagens oder Überschreitens, eine Anweisung zur Durchführung einer Messung nach einer gegebenen Zeit, wobei dieser gegebene Zeitraum so abgestimmt werden kann, daß er davon abhängt, wie bedeutend das Nichterreichen oder Überschreiten eines Schwellenwertes bezüglich des Schwellenwertes selbst oder bezüglich des höchsten unteren Schwellenwertes R1 oder bezüglich des niedrigsten oberen Schwellenwertes R4 ist. Gerade diese vorstehend beschriebenen mehreren Schwellenwerte können als Anzeichen für die Bedeutung eines Versagens/Überschreitens so eingesetzt werden, daß das Nichterreichen des höheren Schwellenwertes R1 und das Überschreiten des untersten oberen Schwellenwertes R4 nicht so bedeutend ist und das Nichterreichen des untersten unteren Schwellenwertes R3 von größter Bedeutung ist und das Nichterreichen des mittleren unteren Schwellenwertes R2 dazwischenliegt, bzw. der höchste obere Schwellenwert R6, der überschritten wird, von größter Bedeutung ist und das Überschreiten des mittleren oberen Schwellenwertes R5 dazwischen liegt. Es ist auch möglich, einfach einen unteren Schwellenwert und einen oberen Schwellenwert anzuwenden und das Versagen, den Schwellenwert zu erreichen, ab hier nach unten bzw. das Überschreiten des Schwellenwertes ab hier nach oben je nach Änderungsgrad linear oder anderweitig abzuschätzen. Auf der Grundlage dieser oben beschriebenen, im zweiten Speicher M2 gespeicherten Informationen erzeugen die ersten logischen Elemente daher einen oder mehrere dieser zuvor eingestellten Typen von Ausgaben über die zweiten Ausgabeelemente 7 hinsichtlich des Kohlendioxids, immer in Abhängigkeit davon, ob die bei einer gegebenen Zeit gemessene Kohlendioxidkonzentration die zuvor festgelegten Schwellenwerte nicht erreicht oder überschreitet. Zusätzlich hierzu gibt das erste logische Element L1 diese Information an ein zweites oder drittes logische Element L2 oder L3, das hier beschrieben wird, ab.
Der gemessene, von den Sensorelementen 1 ausgegebene Alkoholwert, wird zuerst zu einem Rechner D weitergeleitet, der, falls mehrere Alkoholmeßwerte vorhanden sind, in Abhängigkeit von einer vorgezeichneten Programmierung die Berechnung eines Durchschnittes oder auf eine vorbestimmte Weise eines gewichteten Mittels von diesen oder die Wahl des höchsten gemessenen erhaltenen Alkoholwertes durchführt. Diese berechnete Information oder mehrere Elemente einer berechneten Information werden zu dem zweiten oder dritten logischen Element L2 oder L3 weitergeleitet.
Die Ausführungsform von Fig. 1 ist weiterhin mit einem dritten Speicher M3 versehen, der mit Alkoholkonzentrations-Meßwerten und/oder Kohlendioxidkonzentrations-Meßwerten ausgestattet ist, die zur Speicherung darin während derselben Ausatmung gemessen werden. Dieser dritte Speicher N13 ist weiterhin an ein zweites Vergleichselement C2 angeschlossen, worin mindestens einer der oben gespeicherten Alkoholkonzentrations-Meßwerte und/oder Kohlendioxidkonzentrations-Meßwerte mit dem einen oder einigen vorherigen verglichen werden und der erhaltene Differenzwert ΔRa bzw. /oder ΔRb an das zweite logische Element L2 weitergeleitet wird. Das zweite logische Element L2 vergleicht den Differenzwert ΔRa bzw. /oder ΔRb mit den in einem vierten Speicher M4 gespeichert Maximalwerten, und wenn der Differenzwert oder die Differenzwerte kleiner sind als die gespeicherten Maximalwerte, schließt die Apparatur daraus, daß die gemessenen Ergebnisse aus dem Plateau-Abschnitt F3 der Ausatmung 9 erhalten wurden, und somit ist in dieser Hinsicht die Alkoholmeßausgabe mittels der Elemente 2 auf der Grundlage eines von Rechner D empfangenen Wertes möglich. Allerdings ist dieser mögliche Ausgang durch eine Restriktionsverbindung begrenzt, die von dem ersten logischen Element L1 zu dem zweiten logischen Element L2 führt, um falls notwendig zu verhindern, daß das zweite logische Element L2 für den Fall, daß die von dem ersten logischen Element L1 nachgewiesene Kohlendioxidkonzentration zu niedrig oder zu hoch ist, eine Ausgabe des gemessenen Alkohols erzeugt.
Bei der Ausführungsform von Fig. 2 ist der Kanal 10 für den Ausatmungsluftstrom 9 mit einem Instrument 8 ausgestattet, das z. B. ein rotierendes Laufrad, eine Turbine oder ein anderes Druckdifferenz-Erkennungselement zum Nachweis des Durchtrittes des Ausatmungsluftstroms 9 durch den Kanal 10 sein kann. Bei einer Alternative enthält die Apparatur außerdem ein Element Kv, das das Volumen Vs dieses Ausatmungsluftstromes 9 mißt, wodurch das Instrument 8 natürlich von dem Typ sein muß, der an das Meßelement Kv eine zum Volumenfluß proportionale Menge abgibt. Bei einer zweiten Alternative umfaßt die Apparatur außerdem und statt des Elementes Kv ein Element Kt, das die Zeit Tx des Ausatmungsluftstromes 9 mißt, wodurch das Instrument 8 nur die Existenz des Luftstromes 9 erkennen muß. Diese erforderlichen Minimalwerte für das Ausatmungsvolumen Vx und die Ausatmungszeit Tx werden in einem fünften Speicher M5 gespeichert. Die dritten logischen Elemente L3 vergleichen die von dem Volumenmeßelement Kv und/oder dem Dauermeßelement Kt empfangenen Werte mit den in Speicher M5 gespeicherten Werten, und im Falle, daß die erzielten Werte größer sind als die voreingestellten Werte, schließt die Apparatur, daß die gemessenen Ergebnisse aus dem Plateau-Abschnitt F3 erhalten worden sind, und somit ist in dieser Hinsicht die Alkoholmeßausgabe mittels der Elemente 2 auf der Grundlage eines von dem Rechner D empfangenen Wertes möglich. Allerdings ist diese mögliche Ausgabe mittels einer von dem ersten logischen Element L 1 zu dem zweiten logischen Element L2 führenden Restriktionsverbindung begrenzt, um falls notwendig zu verhindern, daß das zweite logische Element L2 einen Ausgang des gemessenen Alkohols erzeugt, falls die durch das erste logische Element L 1 nachgewiesene Kohlendioxidkonzentration zu niedrig oder zu hoch ist.
Im Falle, daß die erfindungsgemäße Apparatur zum Messen von nur einem Alkoholkonzentrationswert und nur einem Kohlendioxidkonzentrationswert ausgelegt ist, erfordert die Apparatur weder den dritten Speicher M3 noch den vierten Speicher M4 noch das zweite Vergleichselement C2. Somit ist möglicherweise der Rechner D ebenfalls unnötig, da ein einziger gemessener Wert nicht Berechnungen unterzogen werden kann. Falls die erfindungsgemäße Apparatur zum Betrieb ohne Messen des Ausatmungsvolumens Vx und der Zeit Tx ausgelegt ist, erfordert die Apparatur weder das Instrument 8 noch die Meßelemente Kv oder Kt noch den fünften Speicher M5. Falls diese erwähnten Bauteile auch wegfallen, arbeitet die erfindungsgemäße Apparatur wie beabsichtigt, allerdings ist es in der Regel bevorzugt, daß einige dieser Funktionen zur Erhöhung der Zuverlässigkeit in der Apparatur enthalten sind. Es ist offensichtlich, daß in der Praxis die Apparatur unter Verwendung eines breiten Bereiches von unterschiedlichen Bauteilen aufgebaut werden kann.

Claims

1. Methode zur Bestätigung der Zuverlässigkeit eines von Atemluft zu messenden Blutalkohol-Konzentrationswertes, wobei:

während der Ausatmung dem ausgeatmeten Luftstrom eine Probe für wenigstens einen gemessenen Alkoholkonzentrationswert (Ra) und während des gleichen Atemschrittes für wenigstens einen gemessenen Kohlendioxidkonzentrationswert (Rb) entnommen wird; und

- wenn der erhaltene, gemessene Kohlendioxidkonzentrationswert höher liegt als ein vorbestimmter Schwellenwert, ein Ergebnis erzeugt wird, das proportional zum Blutalkohol-Konzentrationswert ist und das auf dem wenigstens einen während der Ausatmung aus den Lungen erhaltenen, gemessenen Alkohol-Konzentrationswert beruht; oder

- wenn der erhaltene, gemessene Kohlendioxidkonzentrationswert niedriger liegt als der vorbestimmte Schwellenwert, dieser Fehler, den Schwellenwert zu erreichen, gemeldet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Methode weiterhin die folgenden Schritte umfaßt:

- Durchführen einer Vielzahl von Alkoholkonzentrationsmessungen von dem Atemluftstrom zu verschiedenen aufeinanderfolgenden Zeitpunkten (T1...Tn...) und bei einer Differenz (ΔRa) zwischen wenigstens zwei aufeinanderfolgenden gemessenen Alkoholwerten (Ra) über eine Zeitdifferenz (ΔT) oder eine Volumendifferenz (ΔV), die mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird, während der resultierenden Ausatmungszeit (Tm) zum Feststellen eines Plateauabschnitts (F3), der bei der Ausatmung und somit der aus den tiefen Lungen kommenden Ausatmung auftritt, und daß:

{1} wenn der gemessene Kohlendioxidwert oder die gemessenen Kohlendioxidwerte (Rb), der bzw. die über den Plateauabschnitt (F3) erhalten wird bzw. werden, niedriger liegt bzw. liegen als ein vorbestimmter unterer Schwellenwert (R1 oder R2 oder R3):

wenigstens dieser Fehler, den unteren Schwellenwert zu erreichen, gemeldet wird, oder ein Ergebnis, das den Blutalkohol- Konzentrationswert betrifft und auf der Grundlage einer Alkoholmessung erhalten wurde, nicht gemeldet wird, oder der Fehler, den Schwellenwert zu erreichen, mit vorbestimmter Information gemeldet wird, und

{2} wenn der untere Schwellenwert überschritten wird, ein Ergebnis proportional zum Blutalkoholgehalt erzeugt wird, indem derjenige gemessene Alkoholkonzentrationswert oder diejenigen gemessenen Alkoholkonzentrationswerte (Ra), der bzw. die während oder am Ende dieser nachweisbar aus den tiefen Lungen kommenden Ausatmung erhalten wird bzw. werden, verwendet wird bzw. werden.

2. Methode zur Bestätigung der Zuverlässigkeit eines von Atemluft zu messenden Blutalkohol-Konzentrationswertes, wobei:

- während der Ausatmung dem ausgeatmeten Luftstrom eine Probe für wenigstens einen gemessenen Alkoholkonzentrationswert (Ra) und während des gleichen Atemschrittes für wenigstens einen gemessenen Kohlendioxidkonzentrationswert (Rb) entnommen wird; und

- wenn der erhaltene, gemessene Kohlendioxidkonzentrationswert niedriger liegt als der vorbestimmte Schwellemvert, dieser Fehler, den Schwellenwert zu erreichen, gemeldet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Methode weiterhin die folgenden Schritte umfaßt:

- Durchführen einer Vielzahl von Kohlendioxidkonzentrationsmessungen von dem Atemluftstrom zu verschiedenen aufeinanderfolgenden Zeitpunkten (T1...Tn...) und bei einer Differenz (ΔRb) zwischen wenigstens zwei aufeinanderfolgenden gemessenen Kohlendioxidwerten (Rb) über eine Zeitdifferenz (ΔT) oder eine Volumendifferenz (ΔV), die mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird, zum Feststellen eines Plateauabschnitts (F3), der bei der Ausatmung und somit einer aus den tiefen Lungen kommenden Ausatmung auftritt, und daß:

3. Methode zur Bestätigung der Zuverlässigkeit eines von Atemluft zu messenden Blutalkohol-Konzentrationswertes, wobei:

- während der Ausatmung dem ausgeatmeten Luftstrom eine Probe für wenigstens einen gemessenen Alkoholkonzentrationswert (Ra) und während des gleichen Atemschritts für wenigstens einen gemessenen Kohlendioxidkonzentrationswert (Rb) entnommen wird;

- woraufhin eine Ausgabe zur Verfügung gestellt wird, die von der Höhe der gemessenen Kohlendioxidkonzentration und dem Blutalkohol- Konzentrationswert abhängt, der auf dem gemessenen Alkoholkonzentrationswert beruht, dadurch gekennzeichnet, daß die Methode weiterhin die folgenden Schritte umfaßt:

- Messen eines Volumens (Vx), das aus einem Volumenstrom des ausgeatmeten Luftstroms erhalten wird, während der resultierenden Ausatmung, wobei das Volumen (Vx) mit einem vorbestimmten Volumen (Vm) verglichen wird, um einen Plateauabschnitt (F3) festzustellen, der bei der Ausatmung und damit einer aus den tiefen Lungen kommenden Ausatmung auftritt;

- Durchführen wenigstens einer Kohlendioxidkonzentrationswert (Rb)- Messung während des resultierenden Ausatmungs-Plateauabschnitts (F3), und daß:

{1} wenn der gemessene Kohlendioxidwert oder die gemessenen Kohlendioxidwerte (Rb), der bzw. die von dem Ausatmungs- Luftstrom über den oben genannten Plateauabschnitt (F3) erhalten wird bzw. werden, niedriger liegt bzw. liegen als ein vorbestimmter unterer Schwellenwert (R1 oder R2 oder R3): wenigstens dieser Fehler, den unteren Schwellenwert zu erreichen, gemeldet wird, oder ein Ergebnis, das den Blutalkohol-Konzentrationswert betrifft und auf der Grundlage einer Alkoholmessung erhalten wurde, nicht gemeldet wird, oder der Fehler, den Schwellenwert zu erreichen, mit vorbestimmter Information gemeldet wird, und

4. Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kohlendioxidkonzentration (Rb) verwendet werden:

- ein vorbestimmter unterer Schwellenwert (R1), der zum Melden einer Ausgabe im Hinblick auf den Fehler, den unteren Schwellenwert zu erreichen, ausgewertet wird, oder das auf der Grundlage einer Alkoholkonzentrationsmessung erhaltene Ergebnis nicht gemeldet wird, oder

- mehrere vorbestimmte ungleiche untere Schwellenwerte (R1 und/oder R2 und/oder R3), die in derartiger Weise ausgewertet werden, daß, je niedriger die gemessene Kohlendioxidkonzentration ist, eine um so ernst zu nehmendere Ausgabe gemeldet wird oder ansonsten im Hinblick auf den Fehler, den unteren Schwellenwert zu erreichen, ausgewertet wird, oder das auf der Grundlage einer Alkoholkonzentrationsmessung erhaltene Ergebnis nicht gemeldet wird; und daß

der eine untere Schwellenwert oder die mehreren unteren Schwellenwerte (R1 und/oder R2 und/oder R3) niedriger als 4,7% CO&sub2; eingestellt wird bzw. werden.

5. Methode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der mehreren unteren Schwellenwerte innerhalb des Bereichs von 4,0% - 4,7% CO&sub2; eingestellt wird, wenigstens einer der unteren Schwellenwerte innerhalb des Bereichs von 3,5% bis 4,0% CO&sub2; eingestellt wird und wenigstens einer der unteren Schwellenwerte innerhalb des Bereichs von 3,0% bis 3,5% CO&sub2; eingestellt wird.

6. Methode zur Bestätigung der Zuverlässigkeit eines von Atemluft zu messenden Blutalkohol-Konzentrationswertes, wobei: während der Ausatmung dem ausgeatmeten Luftstrom eine Probe für wenigstens einen gemessenen Alkoholkonzentrationswert (Ra) und während des gleichen Atemschritts für wenigstens einen gemessenen Kohlendioxidkonzentrationswert (Rb) entnommen wird; und möglicherweise ein Ergebnis erzeugt wird, das proportional zum Blutalkohol-Konzentrationswert ist und das auf wenigstens dem einen während der Ausatmung aus den Lungen erhaltenen, gemessenen Alkoholkonzentrationswert beruht, dadurch gekennzeichnet, daß die Methode weiterhin die folgenden Schritte umfaßt:

- Durchführen einer Vielzahl von Alkoholkonzentrationsmessungen und/oder einer Vielzahl von Kohlendioxidkonzentrationsmessungen von dem Atemluftstrom zu verschiedenen aufeinanderfolgenden Zeitpunkten (T1...Tn...) während der resultierenden Ausatmung und diese gemessenen Werte zum Feststellen eines Plateauabschnitts (F3), der bei der Ausatmung von Alkoholgehalt und somit einer aus den tiefen Lungen kommenden Ausatmung auftritt, verwendet werden und daß:

{1} wenn der gemessene Kohlendioxidwert oder die gemessenen Kohlendioxidwerte (Rb), der bzw. die aus dem Ausatmungs- Luftstrom über den oben genannten Plateauabschnitt (F3) erhalten wird bzw. werden, höher liegt bzw. liegen als ein vorbestimmter oberer Schwellenwert (R4 oder R5 oder R6): wenigstens dieses Überschreiten des oberen Schwellenwertes gemeldet wird, oder ein Ergebnis, das den Blutalkohol-Konzentrationswert betrifft und auf der Grundlage einer Alkoholmessung erhalten wurde, nicht gemeldet wird, oder das Überschreiten des oberen Schwellenwertes mit vorbestimmter Information gemeldet wird, und

{2} wenn der obere Schwellenwert nicht erreicht wird, ein zum Blutalkoholgehalt proportionales Ergebnis erzeugt wird, indem derjenige gemessenen Alkoholkonzentrationswert oder diejenigen gemessenen Alkoholkonzentrationswerte (Ra), der bzw. die während oder am Ende dieser nachweisbar aus den tiefen Lungen kommenden Ausatmung erhalten wird bzw. werden, verwendet wird bzw. werden.

7. Methode zur Bestätigung der Zuverlässigkeit eines von Atemluft zu messenden Blutalkohol-Konzentrationswertes, wobei: während der Ausatmung dem Ausatmungsluftstrom eine Probe für wenigstens einen gemessenen Alkoholkonzentrationswert (Ra) und während des gleichen Atemschritts für wenigstens einen gemessenen Kohlendioxidkonzentrationswert (Rb) entnommen wird; und

möglicherweise ein Ergebnis erzeugt wird, das proportional zum Blutalkohol-Konzentrationswert ist und das auf wenigstens dem einen gemessenen Alkoholkonzentrationswert, der während der Ausatmung aus den Lungen erhalten wurde, beruht, dadurch gekennzeichnet, daß die Methode weiterhin die folgenden Schritte umfaßt:

- Feststellen eines Plateauabschnitts (F3), der in dem Alkoholgehalt der resultierenden Ausatmung und somit einer aus den tiefen Lungen kommenden Ausatmung auftritt, indem ein Volumen (Vx) ausgeatmeter Luft und/oder eine Ausatmungszeit (Tx) gemessen wird, und daß:

{1} wenn der gemessene Kohlendioxidwert oder die gemessenen Kohlendioxidwerte (Rb), der bzw. die von dem Ausatmungs- Luftstrom über den oben genannten Plateauabschnitt (F3) erhalten wird bzw. werden, höher liegt bzw. liegen als ein vorbestimmter oberer Schwellenwert (R4 oder R5 oder R6): wenigstens dieses Überschreiten des Schwellenwertes gemeldet wird, oder ein Ergebnis, das den Blutalkohol-Konzentrationswert betrifft und auf der Grundlage einer Alkoholmessung erhalten wurde, nicht gemeldet wird, oder das Überschreiten des Schwellenwertes mit vorbestimmter Information gemeldet wird, und

{2} wenn der obere Schwellenwert nicht erreicht wird, ein zum Blutalkoholgehalt proportionales Ergebnis erzeugt wird, indem derjenige gemessene Alkoholkonzentrationswert oder diejenigen gemessenen Alkoholkonzentrationswerte (Ra), der bzw. die während oder am Ende dieser nachweisbar aus den tiefen Lungen kommenden Ausatmung erhalten wird bzw. werden, verwendet wird bzw. werden.

8. Methode nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kohlendioxidkonzentration (Rb) verwendet werden:

- ein vorbestimmter oberer Schwellenwert (R4), der zum Melden einer Ausgabe im Hinblick auf das Überschreiten des oberen Schwellenwertes ausgewertet wird oder das Ergebnis, das auf der Grundlage einer Alkoholkonzentrationsmessung erhalten wurde, nicht gemeldet wird; oder

- mehrere vorbestimmte ungleiche obere Schwellenwerte (R4 und/oder R5 und/oder R6), die in derartiger Weise ausgewertet werden, daß, je höher die gemessene Kohlendioxidkonzentration ist, eine um so ernst zu nehmendere Ausgabe gemeldet wird oder ansonsten im Hinblick auf das Überschreiten des oberen Schwellenwertes ausgewertet wird, oder das auf der Grundlage einer Alkoholkonzentrationsmessung erhaltene Ergebnis nicht gemeldet wird; und daß

- einer oder mehrere obere Schwellenwerte (R4 und/oder R5 und/oder R6) höher als 5,5% CO&sub2; eingestellt werden.

9. Methode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der mehreren oberen Schwellenwerte innerhalb des Bereichs von 5,5% bis 6,0% CO&sub2; eingestellt wird, wenigstens einer der oberen Schwellenwerte innerhalb des Bereichs von 6,0% bis 6,5% CO&sub2; eingestellt wird und wenigstens einer der oberen Schwellenwerte innerhalb des Bereichs von 6,5% bis 7,0% CO&sub2; eingestellt wird.

10. Methode nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 3 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß Fehler, den unteren Schwellenwert zu erreichen bzw. den oberen Schwellenwert zu überschreiten: durch Alarm bzw. Alarmapparate gemeldet werden; und/oder durch Erzeugen einer Ausgabe für den Grad der Schwere eines Fehlers und/oder durch die gemessene Kohlendioxidkonzentration und/oder durch die gemessene Kohlendioxidkonzentrationskurve gemeldet werden: und/oder durch nicht Offenbaren des auf der Grundlage einer Alkoholkonzentrationsmessung erhaltenen Ergebnisses gemeldet werden; und/oder auf der Grundlage einer derartigen Meldung ausgewertet werden, daß eine erneute Messung durchgeführt wird, wenn wenigstens eine vorbestimmte Zeitdauer zu der vorhergehenden Messung verstrichen ist und/oder in derartiger Weise, daß eine Messung des Blutalkoholgehalts mittels eines Bluttests durchgeführt wird.

11. Methode nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene Kohlendioxidkonzentration auch in dem Fall gemeldet wird, daß sie in Übereinstimmung mit dem unteren Schwellenwert oder oberhalb des unteren Schwellenwertes oder in Übereinstimmung mit dem oberen Schwellenwert oder unterhalb des oberen Schwellenwertes ist und daß das Ergebnis als Endblutalkoholgehalt erzeugt wird und aus denjenigen gemessenen Alkoholkonzentrationswerten (Ra oder Rae) berechnet wird, die aus einem nachweisbar aus den tiefen Lungen kommenden Ausatmungsluftstrom erhalten worden sind.

12. Methode nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkoholkonzentration und Kohlendioxidkonzentration in einem Atemluftstrom kontinuierlich oder periodisch mittels Infrarotabsorption gemessen werden, indem eine Strahlenquelle und ein Infrarotsensor oder Infrarotsensoren verwendet werden, und daß die Zeitdifferenz (Td) zwischen jeder separaten oder momentanen Alkoholkonzentrationsmessung und der entsprechenden separaten oder momentanen Kohlendioxidkonzentrationsmessung nicht mehr als 30% der Gesamtausatmungszeit (Tm) oder nicht mehr als 20% oder nicht mehr als 10% der Gesamtausatmungszeit (Tm) beträgt, und daß diese Zeitdifferenz (Td) so klein wie möglich ist.

13. Methode nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 und 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlendioxidkonzentrationswert oder die Kohlendioxidkonzentrationswerte (Rb) mit sowohl dem vorbestimmten unteren Schwellenwert (R1 oder R2 oder R3) und mit dem vorbestimmten oberen Schwellenwert (R4 oder R5 oder R6) verglichen wird bzw. werden, wobei:

- sobald der obere Schwellenwert überschritten wird oder der untere Schwellenwert nicht erreicht wird, wenigstens diese Situation gemeldet wird, oder das Ergebnis, das proportional zu einem Blutalkoholgehaltwert ist und auf der Grundlage einer Alkoholkonzentrationsmessung erhalten wurde, nicht gemeldet wird, oder die festgestellte Differenz ansonsten zur Erzeugung des Ergebnisses ausgewertet wird, und

- sobald der obere Schwellenwert nicht erreicht wird oder der untere Schwellenwert überschritten wird, das zu einem Blutalkoholgehaltwert proportionale Ergebnis erzeugt wird, indem derjenige gemessene Alkoholkonzentrationwert oder diejenigen gemessenen Alkoholkonzentrationswerte (Ra), der bzw. die während oder am Ende der nachweisbar aus den tiefen Lungen kommenden Ausatmung erhalten wird bzw. werden, verwendet wird bzw. werden.

14. Apparatur zur Messung eines Blutalkohol-Konzentrationswertes mittels einer Atemalkoholkonzentration sowie zur Sicherstellung der Zuverlässigkeit dieses gemessenen Wertes, wobei die Apparatur aufweist: Sensorelemente (1) zum Erhalt eines gemessenen Alkoholkonzentrationswertes von einem hereinkommenden Ausatmungsluftstrom; Sensorelemente (1) zum Erhalt eines gemessenen Kohlendioxidkonzentrationswertes von dem gleichen Ausatmungsluftstrom (9); einen ersten Speicher (M1) zum Speichern wenigstens eines vorbestimmten Kohlendioxid-Schwellenwertes und ein erstes Vergleichselement (C1) zum Vergleichen des gemessenen Kohlendioxidwertes (Rb) mit dem Schwellenwert; sowie erste Ausgabeelemente (2) zum Erzeugen eines wenigstens zu dem Blutalkoholgehalt proportionalen Ergebnisses, wenn der gemessene Wert der Kohlendioxidkonzentration höher als dieser vorbestimmte Schwellenwert liegt, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin umfaßt:

- einen dritten Speicher (M3) zum Speichern mehrerer, während der gleichen Ausatmung gemessener Alkoholkonzentrations-Meßwerte sowie ein zweites Vergleichselement (C2) zum Vergleichen von wenigstens des spätesten Alkoholkonzentrations-Meßwertes mit einem vorhergehenden Wert oder vorhergehenden Werten zum Erhalt eines Alkoholdifferenzwertes (ΔRa);

- ein zweites logisches Element (L2) zum Empfangen des Alkoholdifferenzwertes (ΔRa) und einen vierten Speicher (M4) zum Vorspeichern eines Maximalwertes, wobei das zweite logische Element (C2) den Differenzwert mit dem vorgespeicherten Maximalwert vergleicht und ein Signal über die Anwesenheit der Plateaustufe (F3) erzeugt, wenn der zuletzt gemessene Differenzwert oder die zuletzt gemessenen Differenzwerte sich von den vorhergehenden entsprechenden gemessenen Differenzwerten um weniger als einen in dem vierten Speicher (M4) vorgespeicherten Maximalwert unterscheiden;

- ein erstes logisches Element (L1) zum Erzeugen von Ausgaben eines voreingestellten Typs in Abhängigkeit davon, ob die gemessene Kohlendioxidkonzentration es verfehlt, einen vorbestimmten unteren Schwellenwert (R1 und/oder R2 und/oder R3) oder oberen Schwellenwert (R4 und/oder R5 und/oder R6) zu erreichen oder zu überschreiten; sowie

- daß das zweite logische Element (L2) es erlaubt, ein Ergebnis zu melden, das auf einer Rechenmaschine (D) auf der Grundlage des zuletzt gemessenen Alkoholkonzentrationswertes oder des Mittels oder des gewichteten Mittels der zuletzt gemessenen Alkoholkonzentrationswerte berechnet wird, wenn gleichzeitig die zweiten Vergleichselemente (C2) ein Signal über die Anwesenheit der Plateaustufe (F3) erzeugen.

15. Apparatur zur Messung eines Blutalkohol-Konzentrationswertes mittels einer Atemalkoholkonzentration sowie zur Sicherstellung der Zuverlässigkeit dieses gemessenen Wertes, wobei die Apparatur aufweist: Sensorelemente (1) zum Erhalt eines gemessenen Alkoholkonzentrationswertes von einem hereinkommenden Ausatmungsluftstrom; Sensorelemente (1) zum Erhalt eines gemessenen Kohlendioxidkonzentrationswertes von dem gleichen Ausatmungsluftstrom (9); einen ersten Speicher (M1) zum Speichern wenigstens eines vorbestimmten Kohlendioxid-Schwellenwertes und ein erstes Vergleichselement (C1) zum Vergleichen des gemessenen Kohlendioxidwertes (Rb) mit dem Schwellenwert; sowie erste Ausgabeelemente (2) zum Erzeugen eines wenigstens zu dem Blutalkoholgehalt proportionalen Ergebnisses, wenn der gemessene Wert der Kohlendioxidkonzentration höher als dieser vorbestimmte Schwellenwert liegt, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin umfaßt:

- einen dritten Speicher (M3) zum Speichern mehrerer, während der gleichen Ausatmung gemessener Kohlendioxidkonzentrations-Meßwerte sowie ein zweites Vergleichselement (C2) zum Vergleichen von wenigstens des spätesten Kohlendioxidkonzentrations-Meßwertes mit einem vorhergehenden Wert oder vorhergehenden Werten zum Erhalt eines Kohlendioxiddifferenzwertes (ΔRb);

- ein zweites logisches Element (L2) zum Empfangen des Kohlendioxiddifferenzwertes (ΔRb) und einen vierten Speicher (M4) zum Vorspeichern eines Maximalwertes, wobei das zweite logische Element (C2) den Differenzwert mit dem vorgespeicherten Maximalwert vergleicht und ein Signal über die Anwesenheit der Plateaustufe (F3) erzeugt, wenn der zuletzt gemessene Differenzwert oder die zuletzt gemessenen Differenzwerte sich von den vorhergehenden entsprechenden gemessenen Differenzwerten um weniger als einen in dem vierten Speicher (M4) vorgespeicherten Maximalwert unterscheiden;

16. Apparatur nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Speicher (M1) von einem Typ ist, der weiterhin eine Vielzahl von vorbestimmten Kohlendioxid-Schwellenvrerten (R1 und/oder R2 und/oder R3; und/oder R4 und/oder R5 und/oder R6) speichert, und das erste Vergleichselement (C1) zum Vergleichen des gemessenen Kohlendioxidkonzentrationswertes (Rb) mit den Schwellenwerten vorgesehen ist.

17. Apparatur nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelemente (1) bestehen aus entweder:

[1a] zwei optischen Infrarotsensoren (3a, 3b) und Bandpaßfiltern (4a, 4b), die jeweils davor sind und transmissiv für dadurch zu messende Wellenlängen sind; oder alternativ

[1b] einem einzelnen optischen Infrarotsensor (3c) und zwei Bandpaßfiltern (4c, 4d), die vor jenem ersetzbar sind und transmissiv für eine durch jeden zu messende Wellenlänge sind als auch Kontrollelemente (5), die dazu ausgelegt sind, eine Konzentrationsmessung zu stützen, die zu fixierten Intervallen mittels dieses einzelnen Meßsensors und der verschiedenen Bandpaßfilter durchgeführt wird; oder alternativ

[1c] zwei optischen Infrarotsensoren (3a, 3b) und Infrarotstrahlenquellen (6a, 6b), die jeweils davor sind und dadurch zu messende Wellenlängen emittieren.