气味和/或气体识别系统技术方案

识别气味和/或气体的方法中，通过包含化学传感器的便携电子装置测量气味和/或气体，化学传感器对不同分析物敏感。供给包含一组元组元素的测量元组，该组元组元素的每个提供由特定化学传感器单元和/或在化学传感器或化学传感器单元的特定运行条件下测量的值。比较测量元组与一个或多个参考元组，每个参考元组代表一种气味和/或气体并包含一组元组元素和参考元组代表的气味和/或气体的识别符。参考元组的该组元组元素的每个提供值特征，其在关注的参考元组代表的气味和/或气体存在的情况下被特定的化学传感器单元和/或在化学传感器或化学传感器单元的特定运行条件下感测到。根据比较结果，一个或多个气味和/或气体识别符返回便携电子装置。

【技术实现步骤摘要】
气味和/或气体识别系统相关申请的交叉引用本申请要求2012年3月15日提交的欧洲专利申请12001781.9的优先权，通过引用将其所有公开内容纳入本文。
本专利技术涉及一种气味和/或气体识别系统，以及一种识别气味和/或气体的方法。
技术介绍
在电子装置遍布的当今世界，在识别气味和/或气体方面得到支持是人们所期望的。
技术实现思路
通过根据权利要求1的特征的一种气味和/或气体识别系统，以及根据权利要求14的特征的一种识别气味和/或气体的方法解决了这个问题。气味和/或气体识别系统包括便携式电子装置、数据库和评价单元。所述便携式电子装置包括对不同化学分析物敏感的化学传感器。通过这种化学传感器，至少可以调查便携式电子装置周围的气体中是否存在该化学传感器所敏感的分析物。对所述气体中所包含的化学物质或化合物的检测可能是用户所关心的。所述气体可能包含能被人类嗅到的物质或化合物，在这种情况下所述气体成分可能被感知为气味、臭味或香味，并且这种气体将被人类通过气味识别符来标识和了解。其他的气体可能不含有能被人类嗅到的物质，或者可能含有能被嗅到的物质但数量非常少所以浓度不足以被人嗅到。这样的气体仍然可以被人类通过标识对应化学式或对应名称的识别符来标识和了解。分析物可包括化学物质和/或化学化合物，并且可以具体地包括但不限于例如CO2、NOX、乙醇、CO、臭氧、氨、甲醛或二甲苯中的一种或多种。所述化学传感器适于检测出至少两种不同分析物的至少一个特性，并且优选是对5种或更多种不同分析物敏感。所以，可以通过化学传感器分析被供给至化学传感器的气体，以确定在所供给的气体中是否存在该化学传感器所敏感的化学物质或化合物以及是何种化学物质或化合物。在所供给的气体中检测到的分析物的组合可表明是某种气味或某种气体。有多少种不同的分析物大于1和/或化学传感器敏感的分析物有多少不同的特性一直是所述化学传感器设计的主题。所述化学传感器能测量多种不同分析物的一个或多个特性。所以，该化学传感器可以被理解为用于检测多于一种分析物的一个或多个特性的传感器装置。例如，一个特性可以是气体中分析物的浓度，所述气体可以例如是所述装置周围的空气。其他的特性例如可以是化学特性，比如分析物的结合能。或者，所述化学传感器至少包括能与分析物发生反应的传感器材料，例如层状形式的传感器材料。所以，传感器材料的电子特性（比如其电导率）在反应后发生变化（其原理优选被应用在金属氧化物化学传感器中），或者传感器材料的光学特性（比如其传输率）发生变化。然后，分析物和传感器材料的组合的电子或光学特性被测量，并得出关于分析物的结论，比如通过与不存在所述分析物时所测量的传感器材料的特性进行比较的方式。应当注意到对于所述化学传感器所敏感的不同分析物而言，不要求对每种分析物都是测量同一特性。对不同的分析物可以测量不同的特性。具体地，所述化学传感器可以表现为传感器阵列。传感器阵列可以包括一组传感器单元，其中每个传感器单元可以提供展现出不同敏感性的一层材料，以使得传感器阵列的每个单元可以具体地主要对一种不同的分析物敏感，这样使得便携式电子装置能检测出该分析物的存在与否或其浓度。在本文中“主要”的意思是传感器单元对该分析物比其他分析物更敏感。在其他变型中，每个传感器单元可以提供一种能与分析物反应的传感器材料，例如以层的形式且也被称为敏感层。作为所述反应（例如可以是催化反应）的结果，所述传感器材料的电子特性（比如其电导率）可能发生变化（其原理优选应用在金属氧化物化学传感器中），或者光学特性（比如其传输率）可能发生变化。但是，在一个实施例中该传感器阵列的传感器单元可以展现出不仅对其主要分析物敏感，而且对该主要分析物之外的分析物也敏感，原因在于这种传感器单元可以表现出对可能代表其他单元主要分析物的一种或多种分析物的交叉敏感性。在另一个实施例中，所述化学传感器可以是一种单一传感器单元，例如带有单一层，但是其可能对多种不同的分析物敏感。在一个实施例中，这种单一单元可以仅在不同的运行条件下对不同分析物敏感。例如，所述传感器单元在被加热到第一温度tx时主要对第一分析物x敏感，并且当被加热到不同于第一温度tx的第二温度ty时主要对第二分析物y敏感。在另一个变型中，传感器阵列可以包括多个传感器单元，其中所述多个传感器单元的至少一个—在另一个变型中优选是多个传感器单元的全部—被设计为使得所述单元在不同的运行条件下（比如在不同的温度下）可以主要对不同的分析物敏感。在所述特定实施例中，所述单元的每一个可以设有独立的加热器。在另一个实施例中，所有的单元由同一加热器进行加热。但是，所述化学传感器可以依据下列的测量原理中的一个但不限于此：化学机械原理，其中例如吸收后的质量改变被转换成表面声波，或者被转换成悬臂共振。或者，采用热感测概念，例如通过利用可作为燃烧期间产生或消耗热量的催化热传感器的催化燃烧传感器（pellistor）。或者，所述化学传感器依赖于光学检测（比如显微分光计或NDIR的形式），或者所述化学传感器可以利用电化学反应（比如通过固态电解质结合伏安式、电位式或电导式测量原理来实现）。优选在低温场合也可以使用化学电阻，比如导电的含碳聚合物，或者，在高温场合优选采用金属氧化物（比如氧化锡、氧化钨、氧化镓、氧化铟、氧化锌、氧化钛）传感器。也可以使用ISFET（离子选择场效应晶体管）和化学电容，其中优选用聚合物作为活性物质。在化学传感器表现为传感器阵列的情况下，独立的传感器单元可以被优选实施为布置在共同导体板上的离散传感器单元。在一个不同的实施例中，所述传感器单元可以表现为集成传感结构的多个芯片。这里，每个独立芯片可以被打包（也就是被封装），并且被布置在导体板上。在一种替换布置中，所述多个传感器芯片可以包括共同的包装，以使得这些芯片被共同的封装件所封装，该包装最终被布置在导体板上。在另一个实施例中，所述传感器单元利用所有传感器单元共同的基板被整片地集成到共同的传感器芯片。所述整片传感器芯片仍然可以被封装并被布置在便携式电子装置的导体板上并与之电气连接。校准数据可以储存在化学传感器的非易失性存储器中。该校准数据可以被用于传感器信号，以例如对传感器信号的漂移进行补偿。化学传感器可适于供给包括一组元组元素的测量元组，其中该组元组元素中的每个元组元素被指定给特定的化学传感器单元和/或指定给所述化学传感器或化学传感器单元的特定运行条件。在所测量的元组中，在测量以后，每个元组元素可以保持在气味和/或气体测量过程中关于被指定的传感器单元和/或被指定的运行条件所测量的值。假设，每个传感器单元和/或每个运行条件被实施为主要对指定的分析物敏感，则每个测量元组还可以被解读为所述分析物存在及其可能浓度的指示器。这意味着在传感器阵列的传感器单元主要对所述分析物中的其中一种敏感的情况下，所述化学传感器以元组形式提供测量结果，其中每个元组元素代表独立传感器单元的结果。因此，所述化学传感器关于测量的测量结果—也就是由所有传感器单元同时进行的测量或在合理时间范围内进行的属于相同测量情况的测量—被归集到被称为测量元组的数据结构中，并被供给到评价单元，如同后面将要描述那样。优选地，每个测量元组元素提供一个标准化的值。这意味着，所述单元测量的值例如相对于一种基准被本文档来自技高网...

【技术保护点】
气味和/或气体识别系统，所述气味和/或气体识别系统包括：便携式电子装置，所述便携式电子装置包括对不同分析物敏感且能供给测量元组（mt）的化学传感器（12），所述测量元组包括一组元组元素，其中，该组元组元素（mtx）的每个元组元素（mtx）都提供在气味和/或气体测量期间由化学传感器的特定单元测量的值和/或在化学传感器或化学传感器的单元的特定运行条件下测量的值；数据库（76，4），所述数据库包含一组参考元组（rt），其中每个参考元组（rt）代表一种气味和/或气体并包括—一组参考元组元素，其中在由所关注的参考元组（rt）代表的气味和/或气体存在的情况下，该组参考元组元素（rtx）的每个参考元组元素（rtx）都提供用于被化学传感器的特定单元感测到的值特征和/或在化学传感器或化学传感器的单元的特定运行条件下被感测到的值特征，以及—用于由所关注的参考元组（rt）代表的气味和/或气体的识别符（id）；评价单元（71，3），所述评价单元用于比较测量元组（mt）和该组参考元组（rt）中的一个或多个参考元组（rt），并且根据比较结果向便携式电子装置返回一个或多个气味和/或气体识别符（id）。

【技术特征摘要】
2012.03.15 EP 12001781.91.气味和/或气体识别系统，所述气味和/或气体识别系统包括：便携式电子装置，所述便携式电子装置包括对不同分析物敏感且能供给测量元组(mt)的化学传感器(12)，所述测量元组包括一组元组元素，其中，该组元组元素(mtx)的每个元组元素(mtx)都提供在气味和/或气体测量期间由化学传感器的特定单元测量的值和/或在化学传感器或化学传感器的单元的特定运行条件下测量的值；数据库(76，4)，所述数据库包含一组参考元组(rt)，其中每个参考元组(rt)代表一种气味和/或气体并包括-一组参考元组元素，其中在由所关注的参考元组(rt)代表的气味和/或气体存在的情况下，该组参考元组元素(rtx)的每个参考元组元素(rtx)都提供用于被化学传感器的特定单元感测到的值特征和/或在化学传感器或化学传感器的单元的特定运行条件下被感测到的值特征，以及-用于由所关注的参考元组(rt)代表的气味和/或气体的识别符(id)；评价单元(71，3)，所述评价单元用于比较测量元组(mt)和该组参考元组(rt)中的一个或多个参考元组(rt)，并且根据比较结果向便携式电子装置返回一个或多个气味和/或气体识别符(id)；其中，化学传感器能供给测量元组，化学传感器供给的测量元组能与在测量时参考便携式电子装置的位置的全球定位信息结合；其中，评价单元根据全球定位信息调整被用于与被识别气味和/或气体浓度进行比较的触发值，或者预先选择一个或多个参考元组与测量元组进行比较，用于与全球定位信息有关的识别目的。2.根据权利要求1所述的系统，其中，数据库(4)和评价单元(3)远离便携式电子装置布置，其中，便携式电子装置能向评价单元(3)发送测量元组(mt)，其中，评价单元(3)能从便携式电子装置接收测量元组(mt)，并且能向便携式电子装置发送所述一个或多个气味和/或气体识别符(id)。3.根据权利要求1所述的系统，其中，便携式电子装置包括评价单元(71)，其中，数据库(4)远离便携式电子装置布置，其中，便携式电子装置能从数据库(4)获取一个或多个参考元组(rt)以用于和测量元组(mt)进行比较。4.根据权利要求1所述的系统，其中，数据库(76)和评价单元(71)包含在便携式电子装置内。5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，所述系统包括用于显示所述一个或多个气味和/或气体识别符(id)的显示器(6)。6.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中，化学传感器(12)包括传感器单元(1122)的阵列。7.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中，便携式电子装置包括以下中的至少一个：-用于在化学传感器(12)的信号中补偿基于温度的信号变化的温度传感器，以及-用于在化学传感器(12)的信号中补偿基于湿度的信号变化的湿度传感器(1111)。8.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中，便携式电子装置包括用于触发气味和/或气体测量的输入单元。9.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中，化学传感器(12)能持续地随时间供给测量元组(mt)。10.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中，便携式电子装置包...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·迈尔，M·格拉夫，
申请(专利权)人：森斯瑞股份公司，
类型：发明
国别省市：