DE102020120111A1

DE102020120111A1 - Elektronische Fußfessel und entsprechende Verfahren

Info

Publication number: DE102020120111A1
Application number: DE102020120111.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Sick; Marie-Isabell MATTERN-FRÜHWALD
Original assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Current assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2022-02-03
Also published as: AU2023263486B2; AU2023263486A1; AU2021206896A1; US20220031202A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Fußfessel, auf ein Verfahren für eine Steuereinheit einer elektronischen Fußfessel, sowie auf ein Verfahren zum Detektieren von Alkohol in Schweiß. Die elektronische Fußfessel (10) umfasst einen elektrochemischen Sensor (11) und ein elektrisch betriebenes Heizelement (12) zum Erhitzen von Haut (20) in einer Umgebung des elektrochemischen Sensors.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Fußfessel, auf ein Verfahren für eine Steuereinheit einer elektronischen Fußfessel, sowie auf ein Verfahren zum Detektieren von Alkohol in Schweiß.
Hintergrund
Ein Anwendungsfeld von elektrochemischen Messsystemen ist die Detektion von Ethanol (Trinkalkohol). Diese kann beispielsweise im Rahmen von Verkehrskontrollen stattfinden, wo das elektrochemische Messsystem vorzugsweise in einem Atemalkoholmessgerät integriert ist. Eine andere Anwendung ist jedoch die langfristige Überwachung von Alkoholmissbrauch, etwa im Rahmen von Suchthilfeprogrammen oder als Auflage im Rahmen einer Bewährungsstrafe. In solchen Szenarien ist einerseits eine regelmäßige Messung über mehrere Zeitpunkte hinweg gefordert, andererseits soll vermieden werden, dass die Messung manipuliert werden kann, etwa indem die Messung an einer anderen Person durchgeführt wird.
Aus den US-Patentanmeldungen US 2009/0182216 A1 und US 2004/0236199 A1 sind beispielsweise Geräte bekannt, die eine transdermale Messung von Alkohol durchführen. Diese können beispielsweise in Form einer elektronischen Fußfessel bereitgestellt werden. Dabei wird eine Detektion von Alkohol über den Schweiß durchgeführt. Allerdings neigen unterschiedliche Probanden in unterschiedlichem Maße zur Produktion von Schweiß.
Zusammenfassung
Es besteht also der Bedarf, einen Ansatz zur Alkoholdetektion bereitzustellen, der einerseits eine regelmäßige Detektion über mehrere Zeitpunkte hinweg ermöglicht, und andererseits einen gewissen Schutz vor Manipulationen bietet. Zudem sollte der Ansatz auf eine möglichst große Vielfalt von Personen anwendbar sein.
Diesem Bedarf wird durch die Fußfessel sowie die Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen Rechnung getragen.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung basierend auf der Erkenntnis, dass, zur sicheren Messung von Alkohol in menschlichem Schweiß (transkutan) sichergestellt werden sollte, dass es einen ausreichenden Schweißaustritt auch ohne körperliche Anstrengung gibt. Dabei haben Untersuchungen gezeigt, dass es durch physiologische Unterschiede in den menschlichen Hautstrukturen Personen gibt, die weniger schwitzen als andere. Wenn diese Personen Alkohol zu sich genommen haben, ist bei Ihnen die Messung von Alkohol über die transkutane Detektion möglicherweise weniger intensiv als bei Personen, die ein vermehrtes „Schwitz-Verhalten“ zeigen. Wo wenig Schweiß aus der Haut austritt, können die ausgeschiedenen Wasser-Moleküle weniger Alkohol und andere Moleküle mitreißen. Die transkutane Alkoholmessung ist bei diesen Personen aufgrund des geringen Schweißaustrittes möglicherweise limitiert. Menschen, die weniger schwitzen, schwitzen also im Allgemeinen auch weniger Alkohol aus. Dieser Alkohol kann durch ein transkutanes Messsystem, welches in Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung beispielsweise in einer Fußfessel (oder alternativ einem Armband) verbaut ist, oberhalb der Haut detektiert werden. Bei einer geringen Anzahl von Alkoholmolekülen wird die Detektion mittels transkutanem System deutlich erschwert.
In einem Forschungsaufsatz von Kim et al., 2016: „Noninvasive Alcohol Monitoring Using a wearable tattoo based lontophoretic Biosensing System“, wird ein Biosensorik-System vorgestellt, welches in Form eines Pflasters aufgebaut ist und aus zwei Systemen besteht: Zuerst wird mittels der lontophorese Schweiß unterhalb des Pads erzeugt und im zweiten Teil misst ein Bio-elektrochemisches System den, im Schweiß, mitgeführten Alkohol. Hier wird die lontophorese genutzt, um die Anzeige von Alkohol zu beschleunigen. Die Verzögerungszeit zwischen Alkoholkonsum und erste Stromwerte der transdermalen Systeme soll hierbei verkürzt werden. Die Erzeugung des Schweißes erfolgt hier mittels des pharmazeutischen Wirkstoff Pilocarpin. Pilocarpin gehört zur Gruppe der Alkaloide. Auf gesundheitliche Risiken für den Körper und die beanspruchte Hautstelle wird in dem Artikel nicht eingegangen.
Auch andere Arten von beheizten Pflastern, wie etwa Wärmepflaster, oder beheizten Pads (Kissen) sind in der Literatur bekannt, jedoch nicht zur gezielten lokalen Schweißerzeugung, um etwa ein sichereres Ergebnis während der transkutanen Messung von Alkohol zu erzielen.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine Möglichkeit, die Schweißproduktion gezielt an der Stelle, wo das transkutane Detektionssystem platziert ist, anzuregen, ohne die Hautstrukturen zu schädigen. Dabei können Ausführungsbeispiele dazu genutzt werden, die Haut nur so stark anzuregen, wie für eine gesunde Produktion von Schweiß benötigt wird, unter Berücksichtigung der Verträglichkeit mit der Haut und unter Berücksichtigung von gesundheitlichen Aspekten.
Um eine sichere und zuverlässige Messung unabhängig von der Haut-Physiologie zu gewährleisten, kann das vorgeschlagene System ausgebildet sein lokal, temporär und definiert an der Stelle nahe des transdermalen Messsystems Schweiß zu erzeugen. Dies erfolgt aus gesundheitlichen Gründen mittels einer definierten Wärmeeinbringung, so dass es beispielsweise nur bei Bedarf (< 85 % r. F. (relative Feuchtigkeit) oberhalb der Haut) zu einem temporären Erwärmen der Hautstelle kommt, aus der dann vermehrt Schweiß austritt.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf eine elektronische Fußfessel. Die elektronische Fußfessel umfasst einen elektrochemischen Sensor. Die elektronische Fußfessel umfasst ferner ein elektrisch betriebenes Heizelement zum Erhitzen von Haut in einer Umgebung des elektrochemischen Sensors. Durch die Nutzung einer Fußfessel kann eine wiederholte Alkoholdetektion ermöglicht werden. Dabei wird der elektrochemische Sensor für die Detektion von Alkohol genutzt, während das elektrisch betriebene Heizelement die Haut in der Umgebung des elektrochemischen Sensors bei Bedarf erwärmen erhitzen kann, um die Produktion von Schweiß anzuregen. Dabei kann durch die genaue Steuerbarkeit des elektrisch betriebenen Heizelements einerseits eine schonende Erhitzung der Haut ohne gesundheitliche Folgen ermöglicht werden. Andererseits kann durch die Vermeidung eines Einsatzes von Medikamenten die Erhitzung auch, im Rahmen der Energiereserven der Fußfessel, beliebig oft wiederholt werden.
In manchen Ausführungsbeispielen umfasst die elektronische Fußfessel einen Feuchtigkeitssensor und eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung ist beispielsweise ausgebildet zum Steuern des elektrisch betriebenen Heizelements basierend auf einem Feuchtigkeitsmesswert des Feuchtigkeitssensors. Dabei kann die Steuervorrichtung dafür genutzt werden, dass das Heizelement nur aktiviert wird, falls eine Anregung der Schweißproduktion notwendig ist. Zudem kann die Aktivierung des Heizelements derart eingeschränkt werden, dass das Heizelement nicht länger als unbedingt nötig aktiviert bleibt.
Die elektronische Fußfessel kann ferner einen Temperatursensor umfassen. Die Steuereinrichtung kann ferner ausgebildet sein, um das elektrisch betriebene Heizelement ferner basierend auf einem Temperaturmesswert des Temperatursensors zu steuern. Über den Temperatursensor kann beispielsweise genutzt werden, um eine Temperatur auf der Haut zu messen, um eine Erhitzung zu vermeiden, die von dem Träger der Fußfessel als wesentlich unangenehm empfunden wird.
Dabei kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, um den Feuchtigkeitsmesswert und/oder den Temperaturmesswert zu verarbeiten, um das elektrisch betriebene Heizelement basierend darauf selektiv anzusteuern. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise ausgebildet sein, um das nachfolgend vorgestellte Verfahren auszuführen.
In manchen Ausführungsbeispielen umfasst das elektrisch betriebene Heizelement einen Widerstandsheizer. Ein Widerstandsheizer lässt sich kompakt in der Nähe des elektrochemischen Sensors platzieren.
Dabei kann das elektrisch betriebene Heizelement beispielsweise in einem Vlies eingebettet ist. Das Vlies kann dazu ausgelegt sein, in Kontakt mit der Haut zu sein. Durch das Vlies kann ein angenehmeres Tragegefühl erreicht werden, zudem kann die Hitze über das Vlies über eine größere Fläche auf die Haut übertragen werden.
In einer beispielhaften Implementierung kann das elektrisch betriebene Heizelement beispielsweise ringförmig angeordnet sein. Der elektrochemische Sensor kann ausgebildet sein, um eine elektrochemische Messung basierend auf Schweiß, der innerhalb des ringförmigen Heizelements von der Haut abgegeben wird, vorzunehmen. In anderen Worten kann der Schweiß innerhalb des ringförmigen Heizelements erzeugt werden, wobei der elektrochemische Sensor, wie auch optional der Feuchtigkeitssensor und/oder der Temperatursensor, Messungen innerhalb der Ringform des Heizelements durchführen können.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist der elektrochemische Sensor ein Diffusionssensor. Hierdurch kann eine Messung über einen längeren Zeitraum durchgeführt werden.
Die Steuereinrichtung kann beispielsweise ferner ausgebildet sein, um mittels des elektrochemischen Sensors eine Präsenz von Alkohol in Schweiß zu detektieren, wenn der Schweiß von der Haut abgegeben wird. Somit kann die elektronische Fußfessel zur Überwachung der Präsenz von Alkohol genutzt werden. Folglich kann die elektronische Fußfessel eine elektronische Fußfessel zur Überwachung von Alkoholmissbrauch mittels des elektrochemischen Sensors sein.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung befassen sich auch mit einem Verfahren für eine Steuereinrichtung einer elektronischen Fußfessel, etwa für die Steuereinrichtung der zuvor vorgestellten elektronischen Fußfessel. Das Verfahren umfasst ein Erhalten eines Feuchtigkeitsmesswerts eines Feuchtigkeitssensors der elektronischen Fußfessel. Der Feuchtigkeitsmesswerts basiert auf einer Luftfeuchtigkeit in einer Umgebung eines elektrochemischen Sensors der Fußfessel. Das Verfahren umfasst ferner ein Steuern eines elektrisch betriebenen Heizelements der elektronischen Fußfessel basierend auf dem Feuchtigkeitsmesswert. Das elektrisch betriebene Heizelement ist dafür vorgesehen, um Haut in der Umgebung des elektrochemischen Sensors zu erhitzen. Durch das Verfahren kann eine gezielte Steuerung des elektrisch betriebenen Heizelements erreicht werden, mit der das Heizelement nur aktiviert wird, falls eine Anregung der Schweißproduktion notwendig ist. Zudem kann die Aktivierung des Heizelements derart eingeschränkt werden, dass das Heizelement nicht länger als unbedingt nötig aktiviert bleibt.
Beispielsweise kann das elektrisch betriebene Heizelement aktiviert werden, falls der Feuchtigkeitsmesswert eine Luftfeuchtigkeit anzeigt, die geringer als ein Schwellenwert ist. Eine Aktivierung des elektrisch betriebenen Heizelements kann ausbleiben, falls der Feuchtigkeitsmesswert eine Luftfeuchtigkeit anzeigt, die größer als der Schwellenwert ist. Hierdurch kann einerseits eine unnötige Produktion von zusätzlichem Schweiß vermieden werden, und andererseits kann ein Energieverbrauch gesenkt werden.
Das elektrisch betriebene Heizelement kann beispielsweise solange aktiviert bleiben, bis ein Anstieg der Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des elektrochemischen Sensors anhand des Feuchtigkeitssensors beobachtbar ist. Damit kann eine gewisse „Träge“ der Schweißproduktion in die Steuerung des elektrisch betriebenen Heizelements mit einbezogen werden.
In manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Verfahren ferner ein Erhalten eines Temperaturmesswerts eines Temperatursensors der elektronischen Fußfessel. Der Temperaturmesswert kann auf einer Temperatur in der Umgebung des elektrochemischen Sensors basieren. Das elektrisch betriebene Heizelement kann ferner basierend auf dem Temperaturmesswert gesteuert werden. Dabei kann beispielsweise die Temperatur auf der Haut berücksichtigt werden, um eine Reizung der Haut zu vermeiden.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung befassen sich mit einem Verfahren zum Detektieren von Alkohol in Schweiß. Das Verfahren umfasst ein Erhitzen, durch ein elektrisch betriebenes Heizelement, von Haut in einer Umgebung eines elektrochemischen Sensors. Das Verfahren umfasst ferner ein Detektieren, durch den elektrochemischen Sensor, von Alkohol in Schweiß. Der Schweiß wurde zumindest teilweise von der Erhitzung der Haut hervorgerufen. Dabei kann durch die genaue Steuerbarkeit des elektrisch betriebenen Heizelements einerseits eine schonende Erhitzung der Haut ohne gesundheitliche Folgen ermöglicht werden.
Figurenliste
Einige Beispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1a und 1b zeigen schematische Diagramme von Ausführungsbeispielen einer elektronischen Fußfessel;
1c bis 1e zeigen verschiedene Perspektiven einer schematischen Zeichnung einer Anordnung mit einem elektrischen Widerstandsheizer in einem Vlies;
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens für eine Steuereinrichtung für eine elektronische Fußfessel; und
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Detektieren von Alkohol in Schweiß.

Beschreibung
Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben. In den Figuren können die Stärken von Linien, Schichten und/oder Bereichen zur Verdeutlichung übertrieben sein.
Weitere Beispiele können Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken, die in den Rahmen der Offenbarung fallen. Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen beziehen sich in der gesamten Beschreibung der Figuren auf gleiche oder ähnliche Elemente, die bei einem Vergleich miteinander identisch oder in modifizierter Form implementiert sein können, während sie die gleiche oder eine ähnliche Funktion bereitstellen.
Die 1a und 1b zeigen schematische Diagramme von Ausführungsbeispielen einer elektronischen Fußfessel 10. Dabei zeigt 1a eine Schnittansicht der elektronischen Fußfessel, in der die elektronischen Komponenten der elektronischen Fußfessel zu sehen sind. 1b zeigt eine Ansicht des Systems, wo einerseits die elektronischen Komponenten zu sehen sind, und andererseits ein Fußband 17 zur Befestigung der Fußfessel am Unterschenkel eines Probanden. Während in der vorliegenden Offenbarung vorwiegend die Rede ist von Fußfesseln kann das gleiche Prinzip, und auch der gleiche Aufbau, auch für entsprechende Armbänder genutzt werden. In anderen Worten kann an Stelle der elektronischen Fußfessel auch ein Armband 10 gezeigt sein.
Die elektronische Fußfessel 10 umfasst einen elektrochemischen Sensor 11 und ein elektrisch betriebenes Heizelement 12 zum Erhitzen von Haut 20 in einer Umgebung des elektrochemischen Sensors. Die in den 1a bis 1e gezeigten Fußfesseln weisen weitere optionale Komponenten, die nachfolgend vorgestellt werden.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf eine Fußfessel (oder ein Armband) mit einem Heizelement, insbesondere mit einem Heizelement zur gezielten, lokalen Erzeugung von menschlichem Schweiß. Dieses Heizelement kann in einer Fußfessel dafür genutzt werden, um gezielt Schweiß bei einem Probanden hervorzurufen, der anschließend mit Hilfe des elektrochemischen Sensors auf Alkohol untersucht werden kann. Dabei ist das Heizelement vorzugsweise in einer hautfreundlichen Auflage zur gezielten Erzeugung von menschlichem Schweiß eingebettet. Das Heizelement wird beispielsweise in Kombination mit einer Vorrichtung zur Detektion von Ethanol in menschlichem Schweiß, also mit dem elektrochemischen Sensor, genutzt. Die Detektion kann beispielsweise in regelmäßigen Abständen stattfinden, etwa täglich oder mehrmals täglich, etwa um einen Alkoholmissbrauch durch den Probanden zu erkennen, und gegebenenfalls zu melden. Beispielsweise kann die elektronische Fußfessel eine elektronische Fußfessel zur Überwachung von Alkoholmissbrauch sein, etwa eine elektronische Fußfessel zur Überwachung von Alkoholmissbrauch mittels des elektrochemischen Sensors. In anderen Worten kann die elektronische Fußfessel dazu geeignet oder ausgebildet sein, um einen Alkoholkonsum (und dadurch auch einen Alkoholmissbrauch) durch den Probanden unter Zuhilfenahme des elektrochemischen Sensors zu detektieren. Dabei ist die elektronische Fußfessel in zumindest manchen Ausführungsformen lediglich zur Detektion von Alkohol im Schweiß ausgebildet, nicht jedoch zur Feststellung der Konzentration.
Das vorgestellte Konzept basiert dabei auf transdermalen Alkoholmessungen, also Alkoholmessungen über die Haut. Anders als in Atemalkoholmessgeräten, wo vorzugsweise eine fest definierte Menge an Gas analysiert wird, um genaue Messungen des Atemalkohols generieren zu können, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein anderer Ansatz gewählt, in der die Messung über einen längeren Zeitraum durchgeführt wird. Dazu kann beispielsweise ein elektrochemischer Diffusionssensor zum Einsatz kommen. In anderen Worten kann der elektrochemische Sensor ein Diffusionssensor sein. In einem Diffusionssensor wird, im Gegensatz zu Atemalkoholmessgeräten, keine vordefinierte Menge an Gas analysiert, sondern der Diffusionssensor wird dem Gas über eine längere Zeit ausgesetzt. Umfasst das Gas, also der verdunstete Schweiß, Alkohol, so setzt der Sensor das Ethanol (Alkohol) unter Erzeugung eines Stromes elektrochemisch um.
Unterschiedliche Menschen haben eine unterschiedlich ausgeprägte Schweißproduktion. Um den vorgestellten Ansatz verlässlich an verschiedenen Probanden einsetzen zu können wird daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Heizelement eingesetzt, um eine ausreichend starke Schweißproduktion an dem Messbereich auf der Haut zu gewährleisten. Dabei wird, sofern nötig, eine gezielte Schweißproduktion mit Hilfe von Wärme hervorgerufen, um hautschonend die Messsicherheit der Methode zu verbessern, da es Personen gibt, die schlechter Schwitzen und damit auch weniger Alkohol (trotz hohem Blutalkoholwert) über den Schweiß abgeben. Ohne die vorgeschlagene gezielte Schweißproduktion können diese Personen sonst möglicherweise nicht sicher ein positives Ergebnis erzielen. Dabei ist der vorgeschlagene Ansatz nicht invasiv, es findet kein Eintrag von Substanzen unter die Haut statt.
In Ausführungsbeispielen wird ein elektrisch betriebenes Heizelement verwendet. Dabei bedeutet „elektrisch betrieben“, dass die Wärmeenergie mit Hilfe von elektrischer Energie erzeugt wird. In verschiedenen Ausführungsbeispielen umfasst das elektrisch betriebene Heizelement einen Widerstandsheizer, also einen Heizdraht, der beim Fließen von Strom durch seinen elektrischen Widerstand Hitze erzeugt. Alternativ kann eine Strahlungsquelle verwendet werden, etwa ein Infrarotstrahler. Das elektrisch betriebene Heizelement 12 ist dazu geeignet, die Haut in der Umgebung des elektrochemischen zu erhitzen. Dazu ist das elektrisch betriebene Heizelement 12 beispielsweise so in der elektronischen Fußfessel angeordnet, dass das elektrisch betriebene Heizelement bei einem Tragen der elektronischen Fußfessel benachbart zur Haut angeordnet ist. Zudem kann das elektrisch betriebene Heizelement 12 so angeordnet sein, dass die Wärmeenergie des Heizelements die Haut in der Umgebung des elektrochemischen Sensors erhitzt. Beispielsweise kann der elektrochemische Sensor an dem elektrisch betriebenen Heizelement angeordnet sein, etwa in einem Zwischenraum, der von einem ringförmigen Heizelement freigelassen wird. Beispielsweise kann das elektrisch betriebene Heizelement 12 so in der elektronischen Fußfessel angeordnet sein, dass das elektrisch betriebene Heizelement bei einem Tragen der elektronischen Fußfessel zumindest teilweise zwischen dem elektrochemischen Sensor und der Haut angeordnet ist. Dabei kann von dem elektrisch betriebenen Heizelement ein Raum freigelassen werden, über den der verdunstete Schweiß in den elektrochemischen Sensor diffundieren kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die das elektrisch betriebene Heizelement, wie in den 1a bis 1e gezeigt, in einem Vlies 16 eingebettet. Das Vlies kann dazu ausgelegt sein, in Kontakt mit der Haut zu sein. Das Vlies besteht beispielsweise aus einem hautverträglichen Material gefertigt sein, beispielsweise aus einem hygienischen, medizinisch unbedenklichen, hautschonenden Vlies-Material, in welches das Heizelement eingebracht ist.
Wie in den 1a bis 1e gezeigt ist kann das elektrisch betriebene Heizelement, und damit auch das Vlies, ringförmig sein. In anderen Worten kann das elektrisch betriebene Heizelement ringförmig angeordnet sein. Dabei bedeutet ringförmig nicht (zwangsweise) kreisrund, sondern, dass das elektrisch betriebene Heizelement peripher um eine Mittelöffnung herumgeführt ist. Beispielsweise kann das Vlies als Pad (Kissen) ausgeführt sein, und in der Mitte des Pads ist ein Loch. Das Pad ist an ein transkutanes Messsystem gekoppelt. Über diesem Loch ist der elektrochemische Sensor zur transdermalen Messung von Alkohol im menschlichen Schweiß angeordnet. Dabei sind unterschiedliche Formen und Materialien möglich. Beispielsweise kann das Pad rechteckig sein, oval oder rund. Der elektrochemische Sensor kann ausgebildet sein, um eine elektrochemische Messung basierend auf Schweiß, der innerhalb des ringförmigen Heizelements von der Haut abgegeben wird, vorzunehmen. Das Heizelement dient zur lokalen Erwärmung der Hautstelle, über der die Messeinheit zur Detektion von Alkohol im Schweiß angeordnet ist. Der elektrochemische Sensor kann dazu unterhalb (in 1a/1c, also auf der der Haut abgewandten Seite des Vlieses) des Heizelementes angeordnet sein (siehe 1a und/oder 1c), der Gaseinlass des EC-Sensors (in der Einheit) kann innerhalb des Pad-Ringes, möglichst dicht oberhalb der Haut angeordnet werden. Bei Personen, die eine wenig ausgeprägte Schweißproduktion haben, kann so gezielt und ohne gesundheitliche Folgen, die Haut an der lokalen Stelle erwärmt werden und eine vermehrte Schweißproduktion erzwungen werden. Die Größe der beheizten Hautfläche kann in etwa die Größe des Gaseinlasses am Messsystem entsprechen. Um eine sichere Alkoholdetektion zu gewährleisten kann eine Mindest-Größe an Hautfläche benötigt werden, an der Schweiß detektiert werden kann. Beispielsweise kann die Mittelöffnung der ringförmigen Anordnung zumindest 80% (oder zumindest 100%, zumindest 120%) der Größe eines Gaseinlasses des elektrochemischen Sensors aufweisen. Das transkutane Messsystem, welches hinter der Gaseinlassöffnung einen elektrochemischen Alkoholsensor beinhaltet, detektiert dann die im Schweiß mit ausgestoßenen Alkoholmoleküle. Der elektrochemische Alkoholsensor im Messsystem detektiert selektiv und sensitiv den austretenden Alkohol.
In manchen Ausführungsformen kann auch ein vollkommen anderer Ansatz gewählt werden, in dem das elektrisch betriebene Heizelement ein Heizgitter ist, und das Vlies ein Heizpad mit Gitterstruktur. Dabei kann das Heizpad beispielsweise gasdurchlässig sein.
In zumindest einigen Ausführungsbeispielen wird die Funktionalität der elektronischen Fußfessel über eine Steuereinrichtung 14 koordiniert. Diese Steuereinrichtung kann beispielsweise genutzt werden, um die Sicherheitsaspekte der elektronischen Fußfessel zu verwalten, wie etwa den Schließzustand oder die Kommunikation mit einer Überwachungsstelle. Die Steuereinrichtung kann genutzt werden, um das elektrisch betriebene Heizelement zu steuern oder zu betreiben, also eine Stromquelle des elektrisch betriebenen Heizelements zu steuern oder den Strom selbst bereitzustellen. Die Steuerung der Heizung im Vlies (also etwa das Heizpad) erfolgt beispielsweise über eine Software in der Steuereinheit/Messeinheit. Zusätzlich kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, um Messungen mit Hilfe des elektrochemischen Sensors durchzuführen. In anderen Worten kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, um mittels des elektrochemischen Sensors eine Präsenz von Alkohol in Schweiß zu detektieren, wenn der Schweiß von der Haut abgegeben wird. Die Steuereinheit kann ausgebildet sein, den, bei der Reaktion von Alkohol am elektrochemischen System, erzeugten Strom auszulesen. Wird ein Stromfluss festgestellt, etwa ein Stromfluss, der über einen vorgegebenen Schwellenwert hinausgeht, kann die Präsenz von Alkohol festgestellt werden.
Neben dem Heizelement im Vlies kann zusätzlich noch ein Temperatur- und/oder Feuchtigkeitssensor (T/RF-Sensor) direkt über der Hautstelle platziert werden. In anderen Worten kann sich ein T/ RF-Sensor zwischen Haut und Messsystem befinden, dieser misst die dort vorhandene Luftfeuchtigkeit direkt oberhalb der Haut. Folglich kann die elektronische Fußfessel einen Feuchtigkeitssensor 13 und/oder einen Temperatursensor 15 umfassen. In manchen Ausführungsbeispielen kann beispielsweise ein kombinierter Temperatur-/Feuchtigkeitssensor verwendet werden.
Dabei kann sowohl der Feuchtigkeitssensor als auch der Temperatursensor verwendet werden, um festzustellen, ob die Haut zu beheizen ist, oder ob bereits genügend Feuchtigkeit und/oder Wärme vorhanden ist. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein zum Steuern des elektrisch betriebenen Heizelements basierend auf einem Feuchtigkeitsmesswert des Feuchtigkeitssensors. Zusätzlich kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, um das elektrisch betriebene Heizelement ferner basierend auf einem Temperaturmesswert des Temperatursensors zu steuern. Dazu kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, um den Temperaturmesswert und/oder den Feuchtigkeitsmesswert von dem jeweiligen Sensor zu erhalten. Genaueres zur Steuer-Funktionalität wird im Zusammenhang mit dem Verfahren von 2 erläutert. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, um das Verfahren von 2 auszuführen.
In einer beispielhaften Anwendung des Konzeptes wird das Heizpad (ringförmig, oval, rechteckig) zwischen dem transdermalem Messsystem und der Haut platziert, so dass die Gaseinlassöffnung des Sensors möglichst dicht an der Haut liegt und der Bereich um diese Hautstelle mittels des Heizpads aus Vlies (gesundheitlich unbedenklich, hautfreundlich) und integrierter Heizung die benötigte Stelle lokal und gezielt erwärmt (wenn der Temperatursensor eine körpernahe Temperatur anzeigt, ca. > 28 °C), die Luftfeuchtigkeit am Bein aber < 85 % r. F. ist. Durch Einsatz der Heizung kommt es dabei lokal zu einem stärkeren Austritt von Schweiß.
In Ausführungsbeispielen kann die Steuereinrichtung 14 einem beliebigen Controller oder Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente entsprechen. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 14 auch als Software realisiert sein, die für eine entsprechende Hardwarekomponente programmiert ist. Insofern kann die Steuereinrichtung 14 als programmierbare Hardware mit entsprechend angepasster Software implementiert sein. Dabei können beliebige Prozessoren, wie Digitale Signalprozessoren (DSPs) zum Einsatz kommen. Ausführungsbeispiele sind dabei nicht auf einen bestimmten Typ von Prozessor eingeschränkt. Es sind beliebige Prozessoren oder auch mehrere Prozessoren zur Implementierung der Steuereinrichtung 14 denkbar.
In den 1c bis 1e wird nun eine beispielhafte Implementierung des Konzepts gezeigt. Dabei liegt der Fokus auf dem Heizelement sowie den Sensoren, nicht auf der Fußfessel oder dem Armband an sich. 1 c bis 1 e zeigen verschiedene Perspektiven einer schematischen Zeichnung einer Anordnung mit einem elektrischen Widerstandsheizer in einem Vlies.
1c zeigt eine Seitenansicht der Anordnung als Schnittbild. Gezeigt ist ein Vlies 16, in das die Heizung (das elektrisch betriebene Heizelement, also etwa der Widerstandsheizer) eingebettet ist, und das mit der Haut 20 in Kontakt ist. Der Feuchte/Temperatursensor 13/15 ist ebenfalls an dem Vlies angeordnet, an einer der Haut abgewandten Seite des Vlieses, und langt in einen Innenraum, der von dem Vlies mit der Heizung gebildet wird, hinein. Eine Sensor-Messeinheit mit dem elektrochemischen Sensor 11 und der Steuereinheit 14 ist ebenfalls an der der Haut abgewandten Seite des Vlieses angeordnet. 1c zeigt ferner eine Lochblende / Gaseinlass für den elektrochemischen Sensor 11.
In 1d ist die Anordnung in einer Ansicht von oben gezeigt. Dort ist das Vliespad 16 (aus einem weichen, hautfreundlichen Material) gezeigt, in das die Heizung 12 eingebettet ist. Das Vliespad ist ringförmig ausgeführt, mit einer Aussparung in der Mitte in die der Feuchtigkeits-/Temperaturfühler der jeweiligen Sensoren 13 / 15 hineinragt. Dabei kann das Vliespad beispielsweise eine runde Form, eine eckige Form oder eine ovale Form aufweisen (mit einer Aussparung in der Mitte für Zugang zum elektrochemischen Sensor und zu den Feuchte- und Temperatursensoren.
In 1e ist eine 3D-Ansicht der Anordnung gezeigt. Dort ist zu sehen, dass das Heizelement nicht nur lateral zentriert (wie in 1d gezeigt), sondern auch vertikal zentriert in dem ringförmigen Vlies eingebettet ist.
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens für eine Steuereinrichtung für eine elektronische Fußfessel, etwa für die Steuereinrichtung 14 der elektronischen Fußfessel 10 der 1a bis 1. Das Verfahren umfasst ein Erhalten 210 eines Feuchtigkeitsmesswerts eines Feuchtigkeitssensors der elektronischen Fußfessel. Der Feuchtigkeitsmesswerts basiert auf einer Luftfeuchtigkeit in einer Umgebung eines elektrochemischen Sensors der Fußfessel basiert. Das Verfahren umfasst ferner ein Steuern 230 eines elektrisch betriebenen Heizelements der elektronischen Fußfessel basierend auf dem Feuchtigkeitsmesswert. Das elektrisch betriebene Heizelement ist dafür vorgesehen, Haut in der Umgebung des elektrochemischen Sensors zu erhitzen.
Während im Zusammenhang mit den 1a bis 1e die strukturellen Komponenten der Fußfessel diskutiert wurden, bezieht sich 2 auf die Funktionalität der Steuereinheit gemäß einer beispielhaften Implementierung. Im Allgemeinen ist die Steuereinrichtung ausgebildet zum Steuern der elektronischen Funktionalität der elektronischen Fußfessel. Dazu gehören beispielsweise die Sicherheitsaspekte, aber auch die Durchführung der Messungen mit Hilfe des elektrochemischen Sensors. Entsprechend kann das Verfahren ferner ein Durchführen einer elektrochemischen Messung mit Hilfe des elektrochemischen Sensors umfassen. Beispielsweise kann das Verfahren ein Detektieren von Alkohol im Schweiß mit Hilfe des elektrochemischen Sensors umfassen. Das Verfahren kann beispielsweise ein Messen eines Stroms, der in dem elektrochemischen System generiert wird, umfassen. Die Detektion des Alkohols basiert auf dem gemessenen Strom.
Das Verfahren umfasst das Erhalten 210 des Feuchtigkeitsmesswerts des Feuchtigkeitssensors der elektronischen Fußfessel. Dabei basiert der Feuchtigkeitsmesswert auf einer Luftfeuchtigkeit in einer Umgebung eines elektrochemischen Sensors der Fußfessel, und kann beispielsweise eine relative Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des elektrochemischen Sensors anzeigen. Der Feuchtigkeitsmesswert kann beispielsweise in Form eines Stroms oder einer Spannung von dem Feuchtigkeitssensor erhalten werden. Alternativ kann der Feuchtigkeitsmesswert als digitaler Wert ausgelesen oder empfangen werden, etwa falls der Feuchtigkeitssensor ein digitaler Sensor ist.
In manchen Ausführungsbeispielen wird außer dem Feuchtigkeitsmesswert auch ein Temperaturmesswert verwendet. Somit kann das Verfahren ferner ein Erhalten 220 eines Temperaturmesswerts eines Temperatursensors der elektronischen Fußfessel umfassen. Ähnlich wie der Feuchtigkeitsmesswert kann der Temperaturmesswert in Form eines Stroms oder einer Spannung, oder aber als digitaler Wert erhalten werden. Der Temperaturmesswert kann auf einer Temperatur in der Umgebung des elektrochemischen Sensors basieren. Der Temperaturmesswert kann beispielsweises die Temperatur in der Umgebung des elektrochemischen Sensors anzeigen.
Basierend auf dem Feuchtigkeitsmesswert, und optional dem Temperaturmesswert, kann das elektrisch betriebene Heizelement gesteuert werden. Dabei kann aufgrund des Feuchtigkeitsmesswerts entschieden werden, ob ein Betrieb der elektrisch betriebenen Heizung notwendig ist, und der Temperaturmesswert kann verwendet werden, um zu entscheiden ob der Feuchtigkeitsmesswert bereits aussagekräftig ist, und um zu verhindern, dass die Temperatur auf der Haut in der Umgebung des elektrochemischen Sensors zu stark erhöht wird.
Das Verfahren umfasst ferner das Steuern 230 des elektrisch betriebenen Heizelements der elektronischen Fußfessel basierend auf dem Feuchtigkeitsmesswert. Beispielsweise kann das elektrisch betriebene Heizelement aktiviert werden, falls der Feuchtigkeitsmesswert eine Luftfeuchtigkeit anzeigt, die geringer als ein Schwellenwert ist. Dabei kann das Aktivieren des Heizelements das Bereitstellen eines Heizstroms für das Heizelement umfassen, oder ein Steuern einer Stromquelle zum Bereitstellen des Heizstroms. Beispielseise kann das elektrisch betriebene Heizelement aktiviert werden, falls der Feuchtigkeitsmesswert eine Luftfeuchtigkeit von weniger als 75% (oder weniger als 80%, oder weniger als 85%, oder weniger als 90%) anzeigt. In anderen Worten kann der Schwellenwert 75% (oder 80%, oder 85%, oder 90%) betragen. Eine Aktivierung des elektrisch betriebenen Heizelements kann ausbleiben, falls der Feuchtigkeitsmesswert eine Luftfeuchtigkeit anzeigt, die größer als der Schwellenwert ist. Über die Steuereinheit, die etwa als Software (auf einem Mikrocontroller) implementiert werden kann, kann bei einer Feuchtigkeit unterhalb von 85 % r. F. die Heizung temporär hinzugeschaltet werden. Schweiß wird bei Erhitzung der Haut über der Haut stärker produziert. Menschen, die weniger stark schwitzen, können somit trotzdem sicher auf Alkohol mittels transdermaler Detektion getestet werden. Wenn eine Person schon von Natur aus starken Schweißausstoß hat, würde die Heizung beispielsweise nicht angeschaltet werden
In vielen Fällen besteht ein zeitlicher Versatz zwischen dem Erhitzen der Haut und der Produktion von Schweiß. Andererseits hört die Produktion von Schweiß nicht genau dann auf, wenn das Heizelement ausgeschaltet wird. Daher kann das elektrisch betriebene Heizelement solange aktiviert bleiben, bis ein Anstieg der Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des elektrochemischen Sensors anhand des Feuchtigkeitssensors beobachtbar ist. Beispielsweise kann das elektrisch betriebene Heizelement solange aktiviert bleiben, bis die Luftfeuchtigkeit um einen relativen Wert (etwa +5 Prozentpunkte) und/oder über einen Schwellenwert (etwa zumindest 90%, oder zumindest 95%) gestiegen ist. Beispielsweise kann die Heizung, wenn die Luftfeuchtigkeit am Bein 95 % r. F. erreicht, wieder ausgeschaltet werden, so dass Batteriekapazität der elektronischen Fußfessel geschont werden kann.
Wir zuvor erwähnt kann die Steuerung des elektrisch betriebenen Heizelements auch von dem Temperaturmesswert abhängig gemacht werden. So kann das elektrisch betriebene Heizelement ferner basierend auf dem Temperaturmesswert gesteuert werden. Beispielsweise kann ein Aktivieren der Heizung indiziert sein, falls der Temperatursensor eine körpernahe Temperatur anzeigt von ca. > 28 °C, die Luftfeuchtigkeit am Bein aber < 85 % r. F. ist. Beispielsweise kann die Messung der Feuchtigkeit ignoriert werden, solange der Temperatursensor unter einem Temperaturschwellenwert ist, etwa unter 28°C. Bei Betrieb der Heizung kann der Temperarmesswert genutzt werden, um die Leistung des elektrisch betriebenen Heizelements zu begrenzen oder das elektrisch betriebene Heizelement zu deaktivieren.
Beispielsweise kann das elektrisch betriebene Heizelement gedrosselt oder deaktiviert werden, wenn die Temperatur in der Umgebung des elektrochemischen Sensors zumindest 40 °C oder zumindest 45 °C erreicht.
Im Folgenden wird das generelle Funktionsprinzip noch einmal separat als Verfahren dargestellt. 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Detektieren von Alkohol in Schweiß. Das Verfahren umfasst ein Erhitzen 310, durch ein elektrisch betriebenes Heizelement, von Haut in einer Umgebung eines elektrochemischen Sensors. Das Verfahren umfasst ferner ein Detektieren 320, durch den elektrochemischen Sensor, von Alkohol in Schweiß. Der Schweiß wurde zumindest teilweise von der Erhitzung der Haut hervorgerufen wurde. Beispielsweise kann das Verfahren durch die elektronische Fußfessel oder das Armband der 1a bis 1e ausgeführt werden, etwa unter Berücksichtigung des Verfahrens von 2.
Die Aspekte und Merkmale, die zusammen mit einem oder mehreren der vorher detaillierten Beispiele und Figuren beschrieben sind, können auch mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden, um ein gleiches Merkmal des anderen Beispiels zu ersetzen oder um das Merkmal in das andere Beispiel zusätzlich einzuführen.
Beispiele können weiterhin ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen eines oder mehrerer der obigen Verfahren sein oder sich darauf beziehen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Schritte, Operationen oder Prozesse von verschiedenen, oben beschriebenen Verfahren können durch programmierte Computer oder Prozessoren ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren. Die Anweisungen führen einige oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren aus oder verursachen deren Ausführung. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien umfassen oder sein. Weitere Beispiele können auch Computer, Prozessoren oder Steuereinheiten, die zum Ausführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLAs = (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays), die zum Ausführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, abdecken.
Durch die Beschreibung und Zeichnungen werden nur die Grundsätze der Offenbarung dargestellt. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele grundsätzlich ausdrücklich nur illustrativen Zwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen. Alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung sowie konkrete Beispiele derselben umfassen deren Entsprechungen.
Ein Blockdiagramm kann zum Beispiel ein grobes Schaltdiagramm darstellen, das die Grundsätze der Offenbarung implementiert. Auf ähnliche Weise können ein Flussdiagramm, ein Ablaufdiagramm, ein Zustandsübergangsdiagramm, ein Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse, Operationen oder Schritte repräsentieren, die zum Beispiel im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor explizit gezeigt ist. In der Beschreibung oder in den Patentansprüchen offenbarte Verfahren können durch ein Bauelement implementiert werden, das ein Mittel zum Ausführen eines jeden der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.
Es versteht sich, dass die Offenbarung mehrerer, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Schritte, Prozesse, Operationen oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden soll, sofern dies nicht explizit oder implizit anderweitig, z. B. aus technischen Gründen, angegeben ist. Daher werden diese durch die Offenbarung von mehreren Schritten oder Funktionen nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Ferner kann bei einigen Beispielen ein einzelner Schritt, Funktion, Prozess oder Operation mehrere Teilschritte, -funktionen, -prozesse oder -operationen einschließen und/oder in dieselben aufgebrochen werden. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts sein, sofern sie nicht explizit ausgeschlossen sind.
Weiterhin sind die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Während jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs umfassen können. Solche Kombinationen werden hier explizit vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2009/0182216 A1 [0003]
US 2004/0236199 A1 [0003]

Claims

Eine elektronische Fußfessel (10), umfassend: einen elektrochemischen Sensor (11); und ein elektrisch betriebenes Heizelement (12) zum Erhitzen von Haut (20) in einer Umgebung des elektrochemischen Sensors.
Die elektronische Fußfessel gemäß Anspruch 1, umfassend einen Feuchtigkeitssensor (13) und eine Steuereinrichtung (14), wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist zum Steuern des elektrisch betriebenen Heizelements basierend auf einem Feuchtigkeitsmesswert des Feuchtigkeitssensors.
Die Fußsessel gemäß Anspruch 2, umfassend einen Temperatursensor (15), wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, um das elektrisch betriebene Heizelement ferner basierend auf einem Temperaturmesswert des Temperatursensors zu steuern.
Die elektronische Fußfessel gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, um das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13 auszuführen.
Die elektronische Fußfessel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das elektrisch betriebene Heizelement einen Widerstandsheizer umfasst.
Die elektronische Fußfessel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das elektrisch betriebene Heizelement in einem Vlies (16) eingebettet ist, wobei das Vlies dazu ausgelegt ist, in Kontakt mit der Haut zu sein.
Die elektronische Fußfessel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das elektrisch betriebene Heizelement ringförmig angeordnet ist, wobei der elektrochemische Sensor ausgebildet ist, um eine elektrochemische Messung basierend auf Schweiß, der innerhalb des ringförmigen Heizelements von der Haut abgegeben wird, vorzunehmen.
Die elektronische Fußfessel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der elektrochemische Sensor ein Diffusionssensor ist.
Die elektronische Fußfessel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, um mittels des elektrochemischen Sensors eine Präsenz von Alkohol in Schweiß zu detektieren, wenn der Schweiß von der Haut abgegeben wird.
Die elektronische Fußfessel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die elektronische Fußfessel eine elektronische Fußfessel zur Überwachung von Alkoholmissbrauch mittels des elektrochemischen Sensors ist.
Ein Verfahren für eine Steuereinrichtung einer elektronischen Fußfessel, das Verfahren umfassend: Erhalten (210) eines Feuchtigkeitsmesswerts eines Feuchtigkeitssensors der elektronischen Fußfessel, wobei der Feuchtigkeitsmesswerts auf einer Luftfeuchtigkeit in einer Umgebung eines elektrochemischen Sensors der Fußfessel basiert; und Steuern (230) eines elektrisch betriebenen Heizelements der elektronischen Fußfessel basierend auf dem Feuchtigkeitsmesswert, wobei das elektrisch betriebene Heizelement dafür vorgesehen ist, um Haut in der Umgebung des elektrochemischen Sensors zu erhitzen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das elektrisch betriebene Heizelement aktiviert wird, falls der Feuchtigkeitsmesswert eine Luftfeuchtigkeit anzeigt, die geringer als ein Schwellenwert ist, und wobei eine Aktivierung des elektrisch betriebenen Heizelements ausbleibt, falls der Feuchtigkeitsmesswert eine Luftfeuchtigkeit anzeigt, die größer als der Schwellenwert ist.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei das elektrisch betriebene Heizelement solange aktiviert bleibt, bis ein Anstieg der Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des elektrochemischen Sensors anhand des Feuchtigkeitssensors beobachtbar ist.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, umfassend Erhalten (220) eines Temperaturmesswerts eines Temperatursensors der elektronischen Fußfessel, wobei der Temperaturmesswert auf einer Temperatur in der Umgebung des elektrochemischen Sensors basiert, wobei das elektrisch betriebene Heizelement ferner basierend auf dem Temperaturmesswert gesteuert wird.
Ein Verfahren zum Detektieren von Alkohol in Schweiß, das Verfahren umfassend: Erhitzen (310), durch ein elektrisch betriebenes Heizelement, von Haut in einer Umgebung eines elektrochemischen Sensors; und Detektieren (320), durch den elektrochemischen Sensor, von Alkohol in Schweiß, wobei der Schweiß zumindest teilweise von der Erhitzung der Haut hervorgerufen wurde.