DE102022204281A1 - Method for analyzing a quantity of a gas present within a vehicle, use of analytical data and use of an analysis device as well as analysis device, analysis system and vehicle - Google Patents
Method for analyzing a quantity of a gas present within a vehicle, use of analytical data and use of an analysis device as well as analysis device, analysis system and vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022204281A1 DE102022204281A1 DE102022204281.6A DE102022204281A DE102022204281A1 DE 102022204281 A1 DE102022204281 A1 DE 102022204281A1 DE 102022204281 A DE102022204281 A DE 102022204281A DE 102022204281 A1 DE102022204281 A1 DE 102022204281A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- vehicle
- gas
- methyl
- vsc
- gaseous sulfur
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 109
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims description 143
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 152
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 125
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 125
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 114
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 36
- 241000218236 Cannabis Species 0.000 claims description 74
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 49
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 42
- QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N dimethyl monosulfide Natural products CSC QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 30
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 29
- QENGPZGAWFQWCZ-UHFFFAOYSA-N Methylthiophene Natural products CC=1C=CSC=1 QENGPZGAWFQWCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- GYDPOKGOQFTYGW-UHFFFAOYSA-N 3-Methyl-2-butene-1-thiol Natural products CC(C)=CCS GYDPOKGOQFTYGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 19
- MOYAFQVGZZPNRA-UHFFFAOYSA-N Terpinolene Chemical compound CC(C)=C1CCC(C)=CC1 MOYAFQVGZZPNRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 18
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 18
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 17
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 16
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 15
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 15
- GRWFGVWFFZKLTI-IUCAKERBSA-N (-)-α-pinene Chemical compound CC1=CC[C@@H]2C(C)(C)[C@H]1C2 GRWFGVWFFZKLTI-IUCAKERBSA-N 0.000 claims description 12
- GSNUFIFRDBKVIE-UHFFFAOYSA-N DMF Natural products CC1=CC=C(C)O1 GSNUFIFRDBKVIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- UAHWPYUMFXYFJY-UHFFFAOYSA-N beta-myrcene Chemical compound CC(C)=CCCC(=C)C=C UAHWPYUMFXYFJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims description 12
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims description 12
- NPNUFJAVOOONJE-ZIAGYGMSSA-N β-(E)-Caryophyllene Chemical compound C1CC(C)=CCCC(=C)[C@H]2CC(C)(C)[C@@H]21 NPNUFJAVOOONJE-ZIAGYGMSSA-N 0.000 claims description 12
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 claims description 10
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 10
- WTARULDDTDQWMU-UHFFFAOYSA-N Pseudopinene Natural products C1C2C(C)(C)C1CCC2=C WTARULDDTDQWMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- NPNUFJAVOOONJE-UHFFFAOYSA-N beta-cariophyllene Natural products C1CC(C)=CCCC(=C)C2CC(C)(C)C21 NPNUFJAVOOONJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims description 8
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 7
- WTARULDDTDQWMU-RKDXNWHRSA-N (+)-β-pinene Chemical compound C1[C@H]2C(C)(C)[C@@H]1CCC2=C WTARULDDTDQWMU-RKDXNWHRSA-N 0.000 claims description 6
- WTARULDDTDQWMU-IUCAKERBSA-N (-)-Nopinene Natural products C1[C@@H]2C(C)(C)[C@H]1CCC2=C WTARULDDTDQWMU-IUCAKERBSA-N 0.000 claims description 6
- NVEQFIOZRFFVFW-UHFFFAOYSA-N 9-epi-beta-caryophyllene oxide Natural products C=C1CCC2OC2(C)CCC2C(C)(C)CC21 NVEQFIOZRFFVFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FAMPSKZZVDUYOS-UHFFFAOYSA-N alpha-Caryophyllene Natural products CC1=CCC(C)(C)C=CCC(C)=CCC1 FAMPSKZZVDUYOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XCPQUQHBVVXMRQ-UHFFFAOYSA-N alpha-Fenchene Natural products C1CC2C(=C)CC1C2(C)C XCPQUQHBVVXMRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VYBREYKSZAROCT-UHFFFAOYSA-N alpha-myrcene Natural products CC(=C)CCCC(=C)C=C VYBREYKSZAROCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MVNCAPSFBDBCGF-UHFFFAOYSA-N alpha-pinene Natural products CC1=CCC23C1CC2C3(C)C MVNCAPSFBDBCGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229930006722 beta-pinene Natural products 0.000 claims description 6
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 6
- 229940117948 caryophyllene Drugs 0.000 claims description 6
- NPNUFJAVOOONJE-UONOGXRCSA-N caryophyllene Natural products C1CC(C)=CCCC(=C)[C@@H]2CC(C)(C)[C@@H]21 NPNUFJAVOOONJE-UONOGXRCSA-N 0.000 claims description 6
- LCWMKIHBLJLORW-UHFFFAOYSA-N gamma-carene Natural products C1CC(=C)CC2C(C)(C)C21 LCWMKIHBLJLORW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001307 laser spectroscopy Methods 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 6
- GRWFGVWFFZKLTI-UHFFFAOYSA-N rac-alpha-Pinene Natural products CC1=CCC2C(C)(C)C1C2 GRWFGVWFFZKLTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 6
- 238000004847 absorption spectroscopy Methods 0.000 claims description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 4
- 210000003128 head Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 3
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims description 3
- 230000004397 blinking Effects 0.000 claims description 2
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 187
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 53
- CYQFCXCEBYINGO-IAGOWNOFSA-N delta1-THC Chemical compound C1=C(C)CC[C@H]2C(C)(C)OC3=CC(CCCCC)=CC(O)=C3[C@@H]21 CYQFCXCEBYINGO-IAGOWNOFSA-N 0.000 description 28
- CYQFCXCEBYINGO-UHFFFAOYSA-N THC Natural products C1=C(C)CCC2C(C)(C)OC3=CC(CCCCC)=CC(O)=C3C21 CYQFCXCEBYINGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 229960004242 dronabinol Drugs 0.000 description 27
- 238000011161 development Methods 0.000 description 18
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 18
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 9
- ZTGXAWYVTLUPDT-UHFFFAOYSA-N cannabidiol Natural products OC1=CC(CCCCC)=CC(O)=C1C1C(C(C)=C)CC=C(C)C1 ZTGXAWYVTLUPDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 7
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 7
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 7
- QHMBSVQNZZTUGM-UHFFFAOYSA-N Trans-Cannabidiol Natural products OC1=CC(CCCCC)=CC(O)=C1C1C(C(C)=C)CCC(C)=C1 QHMBSVQNZZTUGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QHMBSVQNZZTUGM-ZWKOTPCHSA-N cannabidiol Chemical compound OC1=CC(CCCCC)=CC(O)=C1[C@H]1[C@H](C(C)=C)CCC(C)=C1 QHMBSVQNZZTUGM-ZWKOTPCHSA-N 0.000 description 6
- 229950011318 cannabidiol Drugs 0.000 description 6
- 229930003827 cannabinoid Natural products 0.000 description 6
- 239000003557 cannabinoid Substances 0.000 description 6
- GJSZWEINRPTYBA-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-1-(3-methylbut-2-enyldisulfanyl)but-2-ene Chemical compound CC(C)=CCSSCC=C(C)C GJSZWEINRPTYBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GPAXHCWZVQHLFJ-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-1-(3-methylbut-2-enylsulfanyl)but-2-ene Chemical compound CC(C)=CCSCC=C(C)C GPAXHCWZVQHLFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- DMPDXBNHHLOMSL-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-1-methylsulfanylbut-2-ene Chemical compound CSCC=C(C)C DMPDXBNHHLOMSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 5
- HYSBJYIGYSBFQN-UHFFFAOYSA-N S-(3-Methyl-2-butenyl) ethanethioate Chemical compound CC(C)=CCSC(C)=O HYSBJYIGYSBFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 description 5
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 5
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 5
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 5
- ZLYNXDIDWUWASO-UHFFFAOYSA-N 6,6,9-trimethyl-3-pentyl-8,10-dihydro-7h-benzo[c]chromene-1,9,10-triol Chemical compound CC1(C)OC2=CC(CCCCC)=CC(O)=C2C2=C1CCC(C)(O)C2O ZLYNXDIDWUWASO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 Cannabiderol Chemical compound 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 4
- 150000002019 disulfides Chemical class 0.000 description 4
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 4
- ZROLHBHDLIHEMS-HUUCEWRRSA-N (6ar,10ar)-6,6,9-trimethyl-3-propyl-6a,7,8,10a-tetrahydrobenzo[c]chromen-1-ol Chemical compound C1=C(C)CC[C@H]2C(C)(C)OC3=CC(CCC)=CC(O)=C3[C@@H]21 ZROLHBHDLIHEMS-HUUCEWRRSA-N 0.000 description 3
- VRTFVAUMJOGEOH-UHFFFAOYSA-N caryophyllen Natural products CC1C(CCC(=CCCC1=C)C)C(C)(C)C VRTFVAUMJOGEOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004416 surface enhanced Raman spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 3
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- RBEAVAMWZAJWOI-MTOHEIAKSA-N (5as,6s,9r,9ar)-6-methyl-3-pentyl-9-prop-1-en-2-yl-7,8,9,9a-tetrahydro-5ah-dibenzofuran-1,6-diol Chemical compound C1=2C(O)=CC(CCCCC)=CC=2O[C@H]2[C@@H]1[C@H](C(C)=C)CC[C@]2(C)O RBEAVAMWZAJWOI-MTOHEIAKSA-N 0.000 description 2
- TZFPIQSSTVIJTQ-HUUCEWRRSA-N (6ar,10ar)-3-butyl-1-hydroxy-6,6,9-trimethyl-6a,7,8,10a-tetrahydrobenzo[c]chromene-2-carboxylic acid Chemical compound C([C@H]1C(C)(C)O2)CC(C)=C[C@H]1C1=C2C=C(CCCC)C(C(O)=O)=C1O TZFPIQSSTVIJTQ-HUUCEWRRSA-N 0.000 description 2
- TWKHUZXSTKISQC-UHFFFAOYSA-N 2-(5-methyl-2-prop-1-en-2-ylphenyl)-5-pentylbenzene-1,3-diol Chemical compound OC1=CC(CCCCC)=CC(O)=C1C1=CC(C)=CC=C1C(C)=C TWKHUZXSTKISQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010006326 Breath odour Diseases 0.000 description 2
- UVOLYTDXHDXWJU-NRFANRHFSA-N Cannabichromene Natural products C1=C[C@](C)(CCC=C(C)C)OC2=CC(CCCCC)=CC(O)=C21 UVOLYTDXHDXWJU-NRFANRHFSA-N 0.000 description 2
- VBGLYOIFKLUMQG-UHFFFAOYSA-N Cannabinol Chemical compound C1=C(C)C=C2C3=C(O)C=C(CCCCC)C=C3OC(C)(C)C2=C1 VBGLYOIFKLUMQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCONUSSAWGCZMV-HZPDHXFCSA-N Delta(9)-tetrahydrocannabinolic acid Chemical compound C([C@H]1C(C)(C)O2)CC(C)=C[C@H]1C1=C2C=C(CCCCC)C(C(O)=O)=C1O UCONUSSAWGCZMV-HZPDHXFCSA-N 0.000 description 2
- ZROLHBHDLIHEMS-UHFFFAOYSA-N Delta9 tetrahydrocannabivarin Natural products C1=C(C)CCC2C(C)(C)OC3=CC(CCC)=CC(O)=C3C21 ZROLHBHDLIHEMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010017577 Gait disturbance Diseases 0.000 description 2
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 2
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 229940065144 cannabinoids Drugs 0.000 description 2
- 229960003453 cannabinol Drugs 0.000 description 2
- BHQCQFFYRZLCQQ-OELDTZBJSA-N cholic acid Chemical class C([C@H]1C[C@H]2O)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(O)=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 BHQCQFFYRZLCQQ-OELDTZBJSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- PCXRACLQFPRCBB-ZWKOTPCHSA-N dihydrocannabidiol Natural products OC1=CC(CCCCC)=CC(O)=C1[C@H]1[C@H](C(C)C)CCC(C)=C1 PCXRACLQFPRCBB-ZWKOTPCHSA-N 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000001499 laser induced fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000000504 luminescence detection Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 2
- 125000001844 prenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 238000001829 resonance ionisation spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000000041 tunable diode laser absorption spectroscopy Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- BWFHYGJGKLAXKO-VXGBXAGGSA-N (6ar,10ar)-1-hydroxy-3,6,6,9-tetramethyl-6a,7,8,10a-tetrahydrobenzo[c]chromene-2-carboxylic acid Chemical compound CC1=C(C(O)=O)C(O)=C2[C@@H]3C=C(C)CC[C@H]3C(C)(C)OC2=C1 BWFHYGJGKLAXKO-VXGBXAGGSA-N 0.000 description 1
- FUIFGAFTCQIBQJ-VXGBXAGGSA-N (6ar,10ar)-1-hydroxy-3,6,6,9-tetramethyl-6a,7,8,10a-tetrahydrobenzo[c]chromene-4-carboxylic acid Chemical compound OC1=CC(C)=C(C(O)=O)C2=C1[C@@H]1C=C(C)CC[C@H]1C(C)(C)O2 FUIFGAFTCQIBQJ-VXGBXAGGSA-N 0.000 description 1
- VITZNDKHSIWPSR-HZPDHXFCSA-N (6ar,10ar)-1-hydroxy-6,6,9-trimethyl-3-pentyl-6a,7,8,10a-tetrahydrobenzo[c]chromene-4-carboxylic acid Chemical compound C1=C(C)CC[C@H]2C(C)(C)OC3=C(C(O)=O)C(CCCCC)=CC(O)=C3[C@@H]21 VITZNDKHSIWPSR-HZPDHXFCSA-N 0.000 description 1
- IQSYWEWTWDEVNO-ZIAGYGMSSA-N (6ar,10ar)-1-hydroxy-6,6,9-trimethyl-3-propyl-6a,7,8,10a-tetrahydrobenzo[c]chromene-2-carboxylic acid Chemical compound C([C@H]1C(C)(C)O2)CC(C)=C[C@H]1C1=C2C=C(CCC)C(C(O)=O)=C1O IQSYWEWTWDEVNO-ZIAGYGMSSA-N 0.000 description 1
- WIDIPARNVYRVNW-CHWSQXEVSA-N (6ar,10ar)-3,6,6,9-tetramethyl-6a,7,8,10a-tetrahydrobenzo[c]chromen-1-ol Chemical compound CC1=CC(O)=C2[C@@H]3C=C(C)CC[C@H]3C(C)(C)OC2=C1 WIDIPARNVYRVNW-CHWSQXEVSA-N 0.000 description 1
- 208000007848 Alcoholism Diseases 0.000 description 1
- KTPDAZGMXXWSMU-UHFFFAOYSA-N Cannabichromen Natural products CCCCc1cc(O)c2C=CC(C)(CCC=C(C)C)Oc2c1 KTPDAZGMXXWSMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UVOLYTDXHDXWJU-UHFFFAOYSA-N Cannabichromene Chemical compound C1=CC(C)(CCC=C(C)C)OC2=CC(CCCCC)=CC(O)=C21 UVOLYTDXHDXWJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000008697 Cannabis sativa Nutrition 0.000 description 1
- ORKZJYDOERTGKY-UHFFFAOYSA-N Dihydrocannabichromen Natural products C1CC(C)(CCC=C(C)C)OC2=CC(CCCCC)=CC(O)=C21 ORKZJYDOERTGKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010013654 Drug abuse Diseases 0.000 description 1
- 208000003863 Marijuana Abuse Diseases 0.000 description 1
- 208000011644 Neurologic Gait disease Diseases 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- 101710101995 Pre-hexon-linking protein IIIa Proteins 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 206010001584 alcohol abuse Diseases 0.000 description 1
- 208000025746 alcohol use disease Diseases 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 201000009322 cannabis abuse Diseases 0.000 description 1
- 201000001843 cannabis dependence Diseases 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000525 cavity enhanced absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000180 cavity ring-down spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002082 coherent anti-Stokes Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000395 collinear laser spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005021 gait Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 230000035987 intoxication Effects 0.000 description 1
- 231100000566 intoxication Toxicity 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004081 narcotic agent Substances 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000001874 polarisation spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229930000044 secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 208000026841 staggering gait Diseases 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/497—Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath
-
- G01N33/4975—
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse einer Menge eines innerhalb eines Fahrzeugs (1000) vorliegenden Gases umfassend oder bestehend aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatem luft, mit folgenden Schritten:- Bereitstellen (S1) der Menge des Gases innerhalb des Fahrzeugs (1000),- zum Ermitteln (S2) von analytischen Daten über die Zusammensetzung der Ausatemluft qualitatives und/oder quantitatives analytisches Bestimmen (S3) der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases.The invention relates to a method for analyzing a quantity of a gas present within a vehicle (1000), comprising or consisting of (i) the exhaled air of one or more vehicle occupants or (ii) a fraction of this exhaled air, with the following steps: - Providing (S1) the amount of gas within the vehicle (1000), - for determining (S2) analytical data about the composition of the exhaled air, qualitative and/or quantitative analytical determination (S3) of the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the amount of gas provided .
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse einer Menge eines innerhalb eines Fahrzeugs vorliegenden Gases umfassend oder bestehend aus der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder einer Fraktion dieser Ausatemluft. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeuginsassen. Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung von analytischen Daten und eine Verwendung einer Analyseeinrichtung.The invention relates to a method for analyzing a quantity of a gas present within a vehicle, comprising or consisting of the exhaled air of one or more vehicle occupants or a fraction of this exhaled air. The invention relates in particular to a method for evaluating a measure of a vehicle occupant's ability to drive. The invention also relates to a use of analytical data and a use of an analysis device.
Die Erfindung betrifft eine Analyseeinrichtung, die in ein Fahrzeug implementiert ausgebildet ist, zur Analyse einer Menge eines innerhalb eines Fahrzeugs vorliegenden Gases umfassend oder bestehend aus der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder einer Fraktion dieser Ausatemluft und ein Analysesystem aufweisend die Analyseeinrichtung. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug.The invention relates to an analysis device, which is designed to be implemented in a vehicle, for analyzing a quantity of a gas present within a vehicle, comprising or consisting of the exhaled air of one or more vehicle occupants or a fraction of this exhaled air, and an analysis system having the analysis device. The invention also relates to a vehicle.
Die Fahrerüberwachung gewinnt für assistiertes und automatisiertes Fahren bis SAE J3016 Level 3 immer mehr an Bedeutung. Aber auch bei SAE J3016 Level 4 oder 5 wird die Bedeutung vorhanden sein, da ein menschlicher Fahrer im Zweifel bei einer Systemunzulänglichkeit zur Verfügung stehen muss, um ein Fahrzeug zu führen. Es ist darüber hinaus grundsätzlich sinnvoll, dem Fahrzeugsystem eine Überwachungsinformation betreffend einen Zustand eines Fahrgasts in einem Fahrzeug --ob nun als aktiver Fahrer oder als passiv mitfahrender Gast-- verfügbar zu machen. Im Vordergrund steht dabei unter anderem die frühzeitige Erkennung jedenfalls einer Fahruntüchtigkeit durch Einnahme von Alkohol oder anderen Drogen.Driver monitoring is becoming increasingly important for assisted and automated driving up to SAE J3016 Level 3. But the importance will also be present at SAE J3016 Level 4 or 5, as a human driver must be available to drive a vehicle in the event of a system inadequacy. In addition, it makes sense in principle to make monitoring information regarding the status of a passenger in a vehicle - whether as an active driver or as a passive passenger - available to the vehicle system. The focus here is, among other things, on the early detection of any inability to drive due to the consumption of alcohol or other drugs.
Die Analyse von Ausatemluft bietet in diesem Kontext grundsätzlich jedenfalls die Möglichkeit eines weitestgehend kontaktfreien, bevorzugt kontinuierlichen, physiologischen Monitorings des Fahrers und/oder der weiteren Fahrzeuginsassen. Eine Analyse der Atemluft hat sich als primärer Ansatz, insbesondere zur Bewertung einer Fahrtüchtigkeit, grundsätzlich bewährt - die sachgerechte Analyse ist, wie sich zeigt, jedoch keineswegs selbstverständlich und in vielerlei Hinsicht verbesserbar.In this context, the analysis of exhaled air fundamentally offers the possibility of largely contact-free, preferably continuous, physiological monitoring of the driver and/or other vehicle occupants. An analysis of breathing air has generally proven itself as a primary approach, especially for assessing driving ability - but, as it turns out, proper analysis is by no means self-evident and can be improved in many respects.
Aufgrund bereits getroffener Gesetzes-Vorschriften für ein verpflichtendes Alkohol-Interlock-System in allen Fahrzeugen und der weiter voranschreitenden Legalisierung von Cannabis in Teilen der EU und der Vereinigten Staaten sind neue Lösungen zur Erkennung von Fahrerbeeinträchtigungen durch Alkohol und Cannabismissbrauch erforderlich.Due to existing legal requirements for a mandatory alcohol interlock system in all vehicles and the continued legalization of cannabis in parts of the EU and the United States, new solutions for detecting driver impairment caused by alcohol and cannabis abuse are required.
Im Unterschied zu den bereits im Markt etablierten gasbasierten Alkoholdetektoren und atemalkoholgesteuerten Wegfahrsperren, die überwiegend auf die Erkennung einer Substanz spezialisiert sind, steht hierfür noch keine gleichwertige Technologie zur Verfügung, welche eine oder mehrere Substanzen erkennen kann, die auf Cannabis hinweisen. Insbesondere sollte aber eine in Bezug auf Cannabis ausgebildete Detektion weiterführend miniaturisiert und weitestgehend unauffällig im Fahrzeug verbaut werden können.In contrast to the gas-based alcohol detectors and breath alcohol-controlled immobilizers already established on the market, which are primarily specialized in detecting a substance, there is not yet an equivalent technology available that can detect one or more substances that indicate cannabis. In particular, detection designed for cannabis should be able to be further miniaturized and installed in the vehicle as inconspicuously as possible.
Ein grundsätzliches Problem besteht darin, dass unerwünschte Moleküle mit anderen Stoffen in der Umgebungs- und Ausatemluft in die Analyse-Einrichtung gelangen und die Messwerte der zu detektierenden Substanzen verfälschen können.A fundamental problem is that unwanted molecules with other substances in the ambient and exhaled air can enter the analysis device and falsify the measured values of the substances to be detected.
Ein in Bezug auf Cannabis bestehendes Problem ist auch darin zu sehen, dass sich die atemgasbasierte Detektion von Tetrahydrocannabinol (THC), dem primären psychoaktiven Wirkstoff von Cannabis, aufgrund der physikalisch-chemischen Eigenschaften dieses Moleküls als schwierig gestaltet. THC-Detektoren arbeiten teilweise mit zeitaufwendigen und teilweise auf Einwegkomponenten basierenden Sampling- und Anreicherungsverfahren oder werden als nicht ausreichend sensibel empfunden. Eine darauf basierende Detektion im Fahrzeug, insbesondere eine ganz oder teilweise umsetzbare Fahrzeugimplementierung, ist insbesondere wegen des mit dem THC-Nachweis verbundenen Aufwands problematisch.Another problem with cannabis is that the respiratory gas-based detection of tetrahydrocannabinol (THC), the primary psychoactive ingredient in cannabis, is difficult due to the physicochemical properties of this molecule. THC detectors sometimes work with time-consuming sampling and enrichment processes that are sometimes based on disposable components or are perceived as not being sufficiently sensitive. Detection in the vehicle based on this, in particular a fully or partially implementable vehicle implementation, is particularly problematic because of the effort associated with THC detection.
Alle vorgenannten Verfahren arbeiten mit Konzentraten aus Atemluft oder machen es erforderlich, dass die Atemluft zur Gewinnung des Konzentrats direkt in eine spezielle Aufnahmeumgebung eingebracht wird.All of the aforementioned methods work with concentrates from breathing air or require that the breathing air be introduced directly into a special recording environment to obtain the concentrate.
Es besteht Bedarf für ein analytisches Verfahren und eine Vorrichtung (insbesondere eine Analyseeinrichtung und ein Analysesystem), die eine verbesserte Gasanalyse in einem Fahrzeug ermöglichen, vorzugsweise kontinuierliche, weitgehend verlässliche und automatisierbare Bewertung einer möglichen Fahrerbeeinträchtigung durch Cannabis ermöglichen, insbesondere in Echtzeit. Anders ausgedrückt ist ein entsprechendes Verfahren und eine Vorrichtung wünschenswert, die sich automatisiert für ein Fahrzeug zur ständigen Begleitung oder Verfügbarkeit während einer Fahrsituation eignen.There is a need for an analytical method and a device (in particular an analysis device and an analysis system) which enable improved gas analysis in a vehicle, preferably enabling continuous, largely reliable and automatable assessment of possible driver impairment due to cannabis, in particular in real time. In other words, it is desirable to have a corresponding method and a device that is suitable for automated use in a vehicle for constant accompaniment or availability during a driving situation.
Gemäß einem ersten Aspekt liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mittels derer in vorteilhafter Weise, d.h. insbesondere verlässlich und automatisierbar für einen Fahrvorgang, eine analytische Bewertung von Ausatemluft in Bezug auf Cannabis möglich ist, vorzugsweise kontinuierlich, insbesondere in Echtzeit. Es soll eine insbesondere bezüglich Cannabis verbesserte analytische Bewertung der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs möglich sein.According to a first aspect, the invention is based on the object of specifying methods and a device by means of which an analytical evaluation of exhaled air in relation to cannabis is possible in an advantageous manner, i.e. in particular in a reliable and automatable manner for a driving process, preferably continuously, in particular in real time . An improved analytical assessment of the exhaled air of one or more vehicle occupants of a vehicle should be possible, particularly with regard to cannabis.
Der Erfindung liegt die spezifische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mittels derer in verbesserter Weise eine, vorzugsweise kontinuierliche, Bewertung einer möglichen Fahrerbeeinträchtigung durch Cannabis möglich ist, vorzugsweise in Echtzeit.The invention is based on the specific task of specifying a method and a device by means of which a, preferably continuous, assessment of possible driver impairment due to cannabis is possible in an improved manner, preferably in real time.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung basiert auf der Aufgabe, ein entsprechendes Verfahren zur Bewertung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeuginsassen anzugeben.A further aspect of the invention is based on the task of specifying a corresponding method for assessing the driving ability of a vehicle occupant.
Weitere Aspekte der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden Text und den beigefügten Patentansprüchen.Further aspects of the invention result from the following text and the attached patent claims.
Es hat sich überraschender Weise gezeigt, dass die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gemäß einem ersten Aspekt gelöst wird durch ein Verfahren zur Analyse einer Menge eines innerhalb eines Fahrzeugs vorliegenden Gases, umfassend oder bestehend aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatemluft, mit folgenden Schritten:
- - Bereitstellen der Menge des Gases innerhalb des Fahrzeugs,
- - zum Ermitteln von analytischen Daten über die Zusammensetzung der Ausatemluft qualitatives und/oder quantitatives analytisches Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases.
- - Providing the amount of gas within the vehicle,
- - to determine analytical data about the composition of the exhaled air, qualitative and/or quantitative analytical determination of the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the amount of gas provided.
Das Bereitstellen der Menge des Gases innerhalb eines Fahrzeugs, wobei das Gas umfasst oder besteht aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatemluft, kann beispielsweise erreicht werden, indem der oder die Fahrzeuginsassen in die Fahrgastzelle hinein ausatmen. Die gesamte Fahrgastzelle definiert dann das Volumen, in dem sich die bereitgestellte Menge des besagten Gases befindet. Die bereitgestellte Menge des besagten Gases kann sich aber auch in anderen definierten Volumina befinden, z.B. in definierten Probenahmekammern oder dergleichen.Providing the amount of gas within a vehicle, wherein the gas comprises or consists of (i) the exhaled air of one or more vehicle occupants or (ii) a fraction of this exhaled air, can be achieved, for example, by the vehicle occupant(s) exhaling into the passenger compartment . The entire passenger cell then defines the volume in which the provided amount of said gas is located. The amount of said gas provided can also be in other defined volumes, for example in defined sampling chambers or the like.
Das Bereitstellen der Menge des Gases kann, aber muss nicht, das Transportieren und/oder Aufkonzentrieren und/oder Auftrennen und/oder Vermischen der unmittelbaren Ausatemluft des oder der Fahrzeuginsassen umfassen, um so zu einer für die Analyse geeigneten Zusammensetzung zu gelangen. Hierbei kann das bereitgestellte Gas eine Fraktion der Ausatemluft umfassen.Providing the amount of gas may, but does not have to, include transporting and/or concentrating and/or separating and/or mixing the immediate exhaled air of the vehicle occupant(s) in order to arrive at a composition suitable for analysis. The gas provided can include a fraction of the exhaled air.
Es versteht sich insoweit, dass der Fachmann keine Maßnahmen treffen wird, die der oben genannten Aufgabenstellung entgegenstehen; insbesondere wird er berücksichtigen, dass insbesondere eine Bewertung einer möglichen Fahrerbeeinträchtigung durch Cannabis angestrebt ist und insoweit die Anwesenheit und Menge von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der Ausatemluft des oder der Fahrzeuginsassen ein wichtiger Parameter ist (siehe dazu unten). Deshalb erfolgt im erfindungsgemäßen Verfahren das qualitative und/oder quantitative analytische Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases so, dass damit analytische Daten über die Zusammensetzung der Ausatemluft erhalten werden.It goes without saying that the expert will not take any measures that conflict with the above-mentioned task; In particular, he will take into account that the aim is, in particular, to assess possible driver impairment due to cannabis and in this respect the presence and amount of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the exhaled air of the vehicle occupant(s) is an important parameter (see below). Therefore, in the method according to the invention, the qualitative and/or quantitative analytical determination of the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the amount of gas provided is carried out in such a way that analytical data about the composition of the exhaled air is obtained.
Der Begriff „Fraktion der Ausatemluft“ oder „Fraktion dieser Atem luft“ bezeichnet (vorzugsweise gasförmige) Stoffzusammensetzungen, deren Inhaltsstoffe in der unmittelbaren Ausatemluft des oder der Fahrzeuginsassen enthalten sind, wobei die Mengenverhältnisse bestimmter Inhaltsstoffe in der Stoffzusammensetzung (der Fraktion) anders sind als die Mengenverhältnisse dieser Inhaltsstoffe in der unmittelbaren Ausatemluft und/oder wobei die Stoffzusammensetzung (die Fraktion) bestimmte weitere Inhaltsstoffe der unmittelbaren Ausatemluft nicht enthält.The term “fraction of the exhaled air” or “fraction of this exhaled air” refers to (preferably gaseous) substance compositions, the ingredients of which are contained in the immediate exhaled air of the vehicle occupant(s), whereby the quantitative ratios of certain ingredients in the substance composition (the fraction) are different from those Quantitative ratios of these ingredients in the immediate exhaled air and/or where the material composition (the fraction) does not contain certain other ingredients of the immediate exhaled air.
Der Begriff „Menge des Gases“ umfasst somit (a) Gasmengen, die in ihrer Zusammensetzung identisch sind mit der unmittelbaren Ausatemluft des oder der Fahrzeuginsassen oder die aus der unmittelbaren Ausatemluft durch Verdünnen erhalten werden (z.B. durch Ausatmen in den Fahrzeuginnenraum).The term “amount of gas” therefore includes (a) amounts of gas that are identical in composition to the immediate exhaled air of the vehicle occupant(s) or that are obtained from the immediate exhaled air by diluting it (e.g. by exhaling into the vehicle interior).
Der Begriff „Menge des Gases“ umfasst zudem (b) Gasmengen, die sich in ihrer Zusammensetzung von der Ausatemluft des oder der Fahrzeuginsassen unterscheiden. Solche Gasmengen lassen sich aus der unmittelbaren Ausatemluft des oder der Fahrzeuginsassen z.B. durch übliche Trennverfahren abtrennen oder durch Vermischen mit anderen gasförmigen Substanzen erzeugen.The term “quantity of gas” also includes (b) quantities of gas that differ in composition from the exhaled air of the vehicle occupant(s). Such amounts of gas can be separated from the immediate exhaled air of the vehicle occupant(s), for example using conventional separation processes, or produced by mixing it with other gaseous substances.
Die „Analyse“ und damit das qualitative und/oder quantitative analytische Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases erfolgt mit den chemischen, physikalischen und/oder biologischen Methoden der analytischen Chemie oder Biochemie. Bevorzugte analytische Methoden sind weiter unten angegeben.The “analysis” and thus the qualitative and/or quantitative analytical determination of the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the amount of gas provided is carried out using the chemical, physical and/or biological methods of analytical chemistry or biochemistry. Preferred analytical methods are given below.
Die Erfindung geht von der Überlegung der Erfinder aus, dass sich die rein atemgasbasierte Detektion von Tetrahydrocannabinol (THC) als schwierig gestaltet, weil durch den niedrigen Dampfdruck die maximale THC-Konzentration in der Gasphase äußerst gering ist; nämlich im Bereich einiger Hundert ppt, parts-per-trillion. Zum Vergleich: Die gesetzliche Grenze für Atemalkohol liegt bei 130 ppm, parts-permillion, also um den Faktor 10^6 höher. THC ist zwar der primäre psychoaktive Wirkstoff von Cannabis, aber eine angemessene Nachweisgrenze ist nur schwer zu erreichen. Um die niedrige THC-Nachweisgrenze zu erreichen, arbeiten die existierenden eingangs genannten THC-Detektoren deswegen mit vergleichsweise zeitaufwändigen und teilweise auf Einwegkomponenten basierenden Sampling- und Anreicherungsverfahren und fokussieren üblicherweise auf die Analyse von Atemgaskondensat anstatt auf die Gasphase selbst.The invention is based on the inventors' consideration that the purely respiratory gas-based detection of tetrahydrocannabinol (THC) is difficult because the low vapor pressure means that the maximum THC concentration in the gas phase is extremely low; namely in the range of a few hundred ppt, parts-per-trillion. For comparison: The legal limit for breath alcohol is 130 ppm, parts per million, i.e. a factor of 10^6 higher. Although THC is the primary psychoactive ingredient in cannabis, an adequate detection limit is difficult to achieve. In order to achieve the low THC detection limit, the existing THC detectors mentioned above work with comparatively time-consuming sampling and enrichment processes, some of which are based on disposable components, and usually focus on the analysis of breathing gas condensate rather than on the gas phase itself.
Oswald et al. beschreiben unter dem Titel „Identification of a New Family of Prenylated Volatile Sulfur Compounds in Cannabis Revealed by Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography“ in ACS Omega 2021, 6, 47, 31667-31676, dass Cannabis sativa L. über 200 bekannte sekundäre Metaboliten produziert, die zu seinem unverwechselbaren Aroma beitragen. Insoweit wird eine Familie von flüchtigen Schwefelverbindungen („volatile sulfur compounds“, VSCs) offenbart, die das Prenyl (3-Methylbut-2-en-1-yl) als funktionelle Gruppe enthalten.Oswald et al. describe under the title “Identification of a New Family of Prenylated Volatile Sulfur Compounds in Cannabis Revealed by Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography” in ACS Omega 2021, 6, 47, 31667-31676 that Cannabis sativa L. produces over 200 known secondary metabolites , which contribute to its distinctive aroma. In this respect, a family of volatile sulfur compounds (VSCs) is disclosed which contain prenyl (3-methylbut-2-en-1-yl) as a functional group.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass --im Unterschied zur direkten Detektion von THC-- in vorteilhafter Weise die Detektion von einer oder mehreren gasförmigen Schwefelverbindungen zur Analyse von Ausatemluft genutzt werden kann, insbesondere zur Analyse einer Menge eines innerhalb eines Fahrzeugs vorliegenden Gases, das umfasst oder besteht aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatemluft. Anders ausgedrückt geht die Erfindung damit von der überraschenden Erkenntnis aus, dass die Detektion von einer oder mehreren gasförmigen Schwefelverbindungen als Proxy (anstatt der direkten Detektion von THC (als dem primären psychoaktiven Wirkstoff von Cannabis) deutlich zielführender ist zur Analyse einer Menge eines Gases, umfassend oder bestehend aus der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen. Bevorzugt umfassen die gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen die von Oswald et al. so benannten volatilen schwefelhaltigen Verbindungen (engl. VSCs „volatile sulfur compounds“).The present invention is based on the finding that - in contrast to the direct detection of THC - the detection of one or more gaseous sulfur compounds can advantageously be used to analyze exhaled air, in particular to analyze a quantity of a gas present within a vehicle , which includes or consists of (i) the exhaled air of one or more vehicle occupants or (ii) a fraction of this exhaled air. In other words, the invention is based on the surprising finding that the detection of one or more gaseous sulfur compounds as a proxy (instead of the direct detection of THC (as the primary psychoactive active ingredient of cannabis) is significantly more effective for analyzing a quantity of a gas, comprehensively or consisting of the exhaled air of one or more vehicle occupants. Preferably, the gaseous sulfur comprises containing compounds described by Oswald et al. so-called volatile sulfur-containing compounds (VSCs “volatile sulfur compounds”).
Das qualitative und/oder quantitative analytische Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge, des Gases innerhalb des Fahrzeugs zum Ermitteln von analytischen Daten über die Zusammensetzung der Ausatemluft hat Vorteile. Insbesondere ermöglicht dies eine verbesserte, insbesondere kontinuierliche, Bewertung einer möglichen Fahrerbeeinträchtigung durch Cannabis, vorzugsweise in Echtzeit.The qualitative and/or quantitative analytical determination of the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the provided amount of gas within the vehicle to determine analytical data about the composition of the exhaled air has advantages. In particular, this enables an improved, in particular continuous, assessment of possible driver impairment caused by cannabis, preferably in real time.
Mit dem Konzept der Erfindung werden Unzulänglichkeiten einer aufwendigen THC-Nachweis-Apparatur vermieden. Die Erfindung sieht in bevorzugten Ausgestaltungen auch das Nehmen einer Probe aus der Gasphase und das analytische Bestimmen aus der Gasphase vor; Head-Space-Verfahren oder sonstige „nicht-mobile“, nämlich stationäre. Laborverfahren zum Nachweis von VSC-Verbindungen werden damit vermieden. Vor allem damit wird es möglich, ein mobil im Fahrzeug oder in der Fahrzeugumgebung umsetzbares Verfahren oder eine entsprechende ganz oder teilweise im Fahrzeug implementierbare Einrichtung zur Verfügung zu stellen, nämlich zur Analyse einer Gasmenge innerhalb eines Fahrzeugs, wobei die Gasmenge umfasst oder besteht aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatemluft. Hierbei erfolgt zum Ermitteln von analytischen Daten über die Zusammensetzung der Ausatemluft ein qualitatives und/oder quantitatives analytisches Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen (in der Gasphase vorliegenden) schwefelhaltigen Verbindungen.The concept of the invention avoids the inadequacies of a complex THC detection apparatus. In preferred embodiments, the invention also provides for the taking of a sample from the gas phase and the analytical determination from the gas phase; Head space procedures or other “non-mobile”, namely stationary ones. This avoids laboratory procedures for detecting VSC compounds. Above all, this makes it possible to provide a method that can be implemented on a mobile basis in the vehicle or in the vehicle environment or a corresponding device that can be implemented entirely or partially in the vehicle, namely for analyzing a quantity of gas within a vehicle, the quantity of gas comprising or consisting of (i ) the exhaled air of one or more vehicle occupants or (ii) a fraction of this exhaled air. In order to determine analytical data about the composition of the exhaled air, the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds (present in the gas phase) is determined qualitatively and/or quantitatively.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren. Soweit für einen Aspekt der vorliegenden Erfindung (Verfahren, Verwendung, Analyseeinrichtung, Analysesystem, Fahrzeug) bestimmte Ausgestaltungen als bevorzugt bezeichnet werden, gelten die entsprechenden Ausführungen jeweils auch für die anderen Aspekte der vorliegenden Erfindung, mutatis mutandis. Bevorzugte individuelle Merkmale erfindungsgemäßer Aspekte (wie in den Ansprüchen definiert und/oder in der Beschreibung offenbart) sind miteinander kombinierbar und werden miteinander kombiniert, sofern sich im Einzelfall für den Fachmann aus dem vorliegenden Text nichts Anderes ergibt.Advantageous developments of the invention can be found in the subclaims and detail advantageous options for implementing the concept explained above within the scope of the task and with regard to further advantages. To the extent that certain embodiments are described as preferred for one aspect of the present invention (method, use, analysis device, analysis system, vehicle), the corresponding statements also apply to the other aspects of the present invention, mutatis mutandis. Preferred individual features of aspects of the invention (as defined in the claims and/or disclosed in the description) can be combined with one another and are combined with one another, unless the person skilled in the art in the individual case finds otherwise from the present text.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Analyse einer Menge eines innerhalb eines Fahrzeugs vorliegenden Gases kann im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung die Detektion von gasförmigen Schwefelverbindungen vorteilhaft dazu genutzt werden, eine verbesserte, vorzugsweise kontinuierliche, Bewertung einer möglichen Fahrerbeeinträchtigung durch Cannabis, vorzugsweise in Echtzeit, zu ermöglichen. Bevorzugt ist die Detektion von einer oder mehreren Schwefelverbindungen als Markersubstanzen für Cannabis (inkl. Cannabinoid CBD-Produkte).In the method according to the invention for analyzing a quantity of a gas present within a vehicle, as part of a particularly preferred development, the detection of gaseous sulfur compounds can be advantageously used to enable an improved, preferably continuous, assessment of possible driver impairment due to cannabis, preferably in real time. The detection of one or more sulfur compounds as marker substances for cannabis (including cannabinoid CBD products) is preferred.
Insbesondere ermöglicht es die Nutzung einer oder mehrerer gasförmiger schwefelhaltiger Verbindungen, insbesondere von volatilen Schwefelverbindungen (VSC, volatile sulfur compounds wie sie von Oswald et al. als solche bezeichnet sind), als (gasförmige, in der Gasphase vorliegende) Markersubstanzen für Cannabis (inkl. Cannabinoid CBD-Produkte), insbesondere als Markersubstanzen für den charakteristischen Geruch von Cannabis, eine auf VSCs basierende Analyse von Ausatemluft verfügbar zu machen. Damit kann eine verbesserte Nachweisbarkeit von Cannabis erreicht werden; insbesondere kann eine Nachweisgrenze in verbesserter Weise erreicht werden.In particular, it enables the use of one or more gaseous sulfur-containing compounds, in particular volatile sulfur compounds (VSC, as described as such by Oswald et al.), as (gaseous, present in the gas phase) marker substances for cannabis (incl. Cannabinoid CBD products), in particular as marker substances for the characteristic smell of cannabis, to make a VSCs-based analysis of exhaled air available. This allows improved detectability of cannabis to be achieved; In particular, a detection limit can be achieved in an improved manner.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Analyse einer Menge eines Gases umfassend oder bestehend aus der Ausatem luft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen mit folgenden Schritten:
- - zum Bereitstellen der Menge des Gases Nehmen einer Probe des Gases (Probenentnahme des Gases), innerhalb des Fahrzeugs,
- - zum Ermitteln von analytischen Daten über die Zusammensetzung der Ausatemluft qualitatives und/oder quantitatives analytisches Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der Probe des Gases.
- - to provide the amount of gas, taking a sample of the gas (sampling the gas), within the vehicle,
- - for determining analytical data about the composition of the exhaled air, qualitative and/or quantitative analytical determination of the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the sample of the gas.
Bevorzugt sind in dieser Ausgestaltung Verfahren, in denen nicht einfach die Ausatemluft oder die Luft im Fahrzeuginnenraum, welche die Ausatemluft umfasst, als Ganzes analysiert werden, sondern in denen definierte Proben (i) genommen, (ii) gegebenenfalls vorbereitet und (iii) untersucht werden.Preferred in this embodiment are methods in which not simply the exhaled air or the air in the vehicle interior, which includes the exhaled air, is analyzed as a whole, but in which defined samples (i) are taken, (ii) if necessary prepared and (iii) examined .
Die vorstehend dargelegte bevorzugte Ausgestaltung basiert auf der zusätzlichen Erkenntnis, dass zum Zwecke der Analyse einer Menge eines innerhalb eines Fahrzeugs vorliegenden Gases umfassend oder bestehend aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatemluft das Nehmen einer Probe des Gases, innerhalb des Fahrzeugs, zum Bereitstellen einer (definierten) Menge des Gases sinnvoll ist. Bevorzugt wird das Nehmen der Probe aus der Gasphase und das analytische Bestimmen aus der Gasphase ermöglicht.The preferred embodiment set out above is based on the additional finding that for the purpose of analyzing a quantity of a gas present within a vehicle comprising or consisting of (i) the exhaled air of one or more vehicle occupants or (ii) a fraction of this exhaled air, taking a sample of the Gas, within the vehicle, makes sense to provide a (defined) amount of gas. Preferably, the sample can be taken from the gas phase and the analytical determination made possible from the gas phase.
Es hat sich in einer Weiterbildung als vorteilhaft erwiesen, dass beim qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases eine Analytik der Gasphase durchgeführt wird.In a further development, it has proven to be advantageous that an analysis of the gas phase is carried out when qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the amount of gas provided.
Zusätzlich oder alternativ wird beim qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases vermieden, die bereitgestellte Menge des Gases oder einen Teil davon aus der Gasphase in die flüssige oder feste Phase zu überführen und/oder an flüssige oder feste Trägermaterialien zu binden. Es ist also nicht bevorzugt, die bereitgestellte Menge des Gases oder einen Teil davon aus der Gasphase in die flüssige oder feste Phase zu überführen und/oder an flüssige oder feste Trägermaterialien zu binden. Diese Weiterbildung hat den Vorteil in einer vergleichsweise vereinfachten Weise in einem Fahrzeug implementiert zu werden.Additionally or alternatively, when qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the amount of gas provided, it is avoided to convert the amount of gas provided or a portion thereof from the gas phase into the liquid or solid phase and /or to bind to liquid or solid carrier materials. It is therefore not preferred to transfer the provided amount of gas or a portion thereof from the gas phase into the liquid or solid phase and/or to bind it to liquid or solid carrier materials. This further development has the advantage of being implemented in a vehicle in a comparatively simplified manner.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die gasförmige schwefelhaltige Verbindung oder eine, mehrere oder sämtliche der mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen ausgewählt ist oder sind aus der Gruppe bestehend aus
- - Dimethylsulfid,
- - 3-Methylthiophen,
- - 3-Methyl-2-buten-1-thiol,
- - 3-Methyl-1 -(methylthio)-2-buten,
- - 3-Methyl-2-butenyl-acetothioate,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)sulfid,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)disulfid und
- - schwefelhaltige Abbau-, Oxidations- und sonstige Umsetzungsprodukte der genannten Verbindungen.
- - dimethyl sulfide,
- - 3-methylthiophene,
- - 3-methyl-2-butene-1-thiol,
- - 3-Methyl-1-(methylthio)-2-butene,
- - 3-Methyl-2-butenyl acetothioate,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) sulfide,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) disulfide and
- - Sulfur-containing degradation, oxidation and other reaction products of the compounds mentioned.
Die genannten gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen sowie deren schwefelhaltige Abbau-, Oxidations- und sonstige Umsetzungsprodukte sind charakteristisch für den Konsum von Cannabis (vgl. den oben gewürdigten Artikel von Oswald et al.). Es versteht sich, dass ein erfindungsgemäßes Verfahren bevorzugt ist, wobei in der Atemluft des oder der Fahrzeuginsassen enthaltene Mengen dieser gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen im Schritt des Bereitstellens der Menge des Gases zumindest teilweise erhalten bleiben und im Schritt des qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmens der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases detektiert werden, um so analytische Daten über die Zusammensetzung der Ausatemluft zu ermitteln. Sofern der oder die Fahrzeuginsassen eine ausreichende Menge an Cannabis-Produkten konsumiert haben und entsprechend eine ausreichende Menge der besagten gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen mit der Ausatemluft ausatmet oder ausatmen, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders spezifisch eine Bewertung eines Maßes an Fahrtüchtigkeit und/oder des Cannabis-Konsums erfolgen, vgl. dazu auch die Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren zur Bewertung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeuginsassen.The gaseous sulfur-containing compounds mentioned as well as their sulfur-containing degradation, oxidation and other reaction products are characteristic of the consumption of cannabis (cf. the article by Oswald et al. acknowledged above). It is understood that a method according to the invention is preferred, wherein amounts of these gaseous sulfur-containing compounds contained in the breathing air of the vehicle occupant(s) are at least partially retained in the step of providing the amount of gas and in the step of qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the amount of gas provided in order to determine analytical data about the composition of the exhaled air. If the vehicle occupant(s) have consumed a sufficient amount of cannabis products and accordingly exhale or exhale a sufficient amount of said gaseous sulfur-containing compounds with the exhaled air, the method according to the invention can be used to particularly specifically assess a measure of driving ability and/or the cannabis Consumption takes place, see also the comments on the method according to the invention for assessing the driving ability of a vehicle occupant.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die gasförmige schwefelhaltige Verbindung oder eine, mehrere oder sämtliche der mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen ausgewählt ist oder sind aus der Gruppe bestehend aus
- - Dimethylsulfid,
- - 3-Methylthiophen,
- - 3-Methyl-2-buten-1-thiol,
- - 3-Methyl-1 -(methylthio)-2-buten,
- - 3-Methyl-2-butenyl-acetothioate,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)sulfid, und
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)disulfid.
- - dimethyl sulfide,
- - 3-methylthiophene,
- - 3-methyl-2-butene-1-thiol,
- - 3-Methyl-1-(methylthio)-2-butene,
- - 3-Methyl-2-butenyl acetothioate,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) sulfide, and
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) disulfide.
Die hier definierte Gruppe ist auf die von Oswald et al. identifizierten Verbindungen konkretisiert. Die obigen Anmerkungen betreffend Cannabis-Konsum und Fahrtüchtigkeit etc. gelten entsprechend.The group defined here is based on that of Oswald et al. identified connections are made more concrete. The above comments regarding cannabis consumption and driving ability etc. apply accordingly.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die gasförmigen schwefelhaltige Verbindung oder eine, mehrere oder sämtliche der mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen ausgewählt ist oder sind aus der Gruppe bestehend aus
- - Dimethylsulfid mit der CAS-Nr. 75-18-3 und einer Struktur gemäß Formel I,
- - 3-Methylthiophen mit der CAS-Nr. 616-44-4 und einer Struktur gemäß Formel II,
- - 3-Methyl-2-buten-1-thiol mit der CAS-Nr. 5287-45-6 und einer Struktur gemäß Formel III,
- - 3-Methyl-1-(methylthio)-2-buten mit der CAS-Nr. 5897-45-0 und einer Struktur gemäß Formel IV,
- - 3-Methyl-2-butenyl-acetothioate mit der CAS-Nr. 33049-93-3 und einer Struktur gemäß Formel V,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)sulfid mit der CAS-Nr. 33049-96-6 und einer Struktur gemäß Formel VI,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)disulfid mit der CAS-Nr. 24963-39-1 und einer Struktur gemäß Formel VII und
- - schwefelhaltige Abbau-, Oxidations- und sonstige Umsetzungsprodukte der genannten Verbindungen.
- - Dimethyl sulfide with CAS no. 75-18-3 and a structure according to Formula I,
- - 3-Methylthiophene with CAS no. 616-44-4 and a structure according to Formula II,
- - 3-Methyl-2-butene-1-thiol with CAS no. 5287-45-6 and a structure according to Formula III,
- - 3-Methyl-1-(methylthio)-2-butene with CAS no. 5897-45-0 and a structure according to Formula IV,
- - 3-Methyl-2-butenyl acetothioate with CAS no. 33049-93-3 and a structure according to Formula V,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) sulfide with CAS no. 33049-96-6 and a structure according to Formula VI,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) disulfide with CAS no. 24963-39-1 and a structure according to Formula VII and
- - Sulfur-containing degradation, oxidation and other reaction products of the compounds mentioned.
Die vorstehend genannten Verbindungen sind jeweils gasförmige schwefelhaltige Verbindungen; insbesondere solche, die von Oswald et al. als volatile schwefelhaltige Verbindungen (VSC) bezeichnet sind.The above-mentioned compounds are each gaseous sulfur-containing compounds; particularly those reported by Oswald et al. are referred to as volatile sulfur-containing compounds (VSC).
Der Begriff „Abbauprodukt“, wie hierin verwendet, bezeichnet insbesondere Zwischenprodukte oder Endprodukte aus enzymkatalysierten Reaktionen, die natürlicherweise in Zellen vorkommen und ablaufen.The term “degradation product” as used herein refers in particular to intermediate products or end products from enzyme-catalyzed reactions that occur and occur naturally in cells.
Der Begriff „Oxidationsprodukt“, wie hierin verwendet, bezeichnet das Produkt einer chemischen Reaktion, bei der ein Ion oder ein Atom (als solches oder als Bestandteil eines Moleküls) ein oder mehrere Elektronen abgibt, wodurch sich dessen Oxidationszustand erhöht. Eine Oxidationsreaktion der genannten gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen kann insbesondere in Gegenwart von Luftsauerstoff erfolgen.The term “oxidation product,” as used herein, means the product of a chemical reaction in which an ion or atom (as such or as part of a molecule) donates one or more electrons, thereby increasing its oxidation state. An oxidation reaction of the gaseous sulfur-containing compounds mentioned can take place in particular in the presence of atmospheric oxygen.
Der Begriff „Umsetzungsprodukt“, wie hierin verwendet, beschreibt das Produkt einer chemischen Reaktion, bei der ein Reaktant mit einem oder mehreren weiteren Reaktanten reagiert. Der Begriff der „Umsetzung“ umfasst daher die Begriffe „Abbau“ und „Oxidation“.The term “reaction product,” as used herein, describes the product of a chemical reaction in which one reactant reacts with one or more other reactants. The term “implementation” therefore includes the terms “degradation” and “oxidation”.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei der Schritt des qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmens der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge (vorzugsweise: Probe) des Gases ein spektroskopisches Verfahren umfasst. Ein besonders bevorzugtes spektroskopisches Verfahren kann insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: laserspektroskopische Verfahren, absorptionsspektrokospische Verfahren und Kombinationen davon.Preferred is a method according to the invention, wherein the step of qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the provided quantity (preferably: sample) of the gas comprises a spectroscopic method. A particularly preferred spectroscopic method can in particular be selected from the group consisting of: laser spectroscopic methods, absorption spectroscopic methods and combinations thereof.
Insbesondere kann der Schritt des qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmens der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge (vorzugsweise: Probe) des Gases zusätzlich oder alternativ eine oder mehrere der folgenden analytischen Methoden spektroskopischer Verfahren umfassen:
- - laserinduzierte Fluoreszenz-Spektroskopie, kohärente Anti-Stokes-Raman-Spektroskopie, Cavity-Enhanced-Absorption-Spektroskopie, Cavity-ring-down-Spektroskpie, Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, Kollineare Laserspektroskopie, Resonanz-Ionisations-Spektroskopie, dopplerfreie Sättigungsspektroskopie, dopplerfreie Zwei-Photonen-Spektroskopie, dopplerfreie Polarisationsspektroskopie, Kapillarwellenspektroskopie, Rayleigh-Spektroskopie, Raman-Spektroskopie, besonders vorzugsweise ausgestaltet als Absorptionsspektroskopie, laserinduzierte Fluoreszenz-Spektroskopie, Resonanz-Ionisations-Spektroskopie, dopplerfreie Zwei-Photonen-Spektroskopie, Rayleigh-Spektroskopie, Raman-Spektroskopie. Nach einem Aspekt wird der Schritt des qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmens der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge (vorzugsweise: Probe) des Gases mittels Raman-Spektroskopie durchgeführt, die für die Detektion von Thiolen besonders sensitiv ist, wie in Chapter 4 - Thiols, Sulfides and Disulfides, Alkanethiols, and Alkanedithiols (S-H stretching), Editor(s): Richard Allen Nyquist, Interpreting Infrared, Raman, and Nuclear Magnetic Resonance Spectra, Academic Press, 2001,Pages 65-83, ISBN 9780125234757 offenbart. Hinsichtlich Detektion von Thiolen und/oder Sulfiden ist die oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie vorteilhaft, wie in Garrell, R. L., Szafranski, C., and Tanner, W., „Surface-enhanced Raman spectroscopy of thiols and disulfides“, in Raman and Luminescence Spectroscopies in Technology I I</i>, 1990, vol. 1336, pp. 264-271, offenbart. Zusätzlich oder alternativ kann der Schritt des qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmens der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge (vorzugsweise: Probe) des Gases eine oder mehrere der folgenden analytischen Methoden von Chemoresistor-Analysen umfassen:
- - Chemoresistor-Analyse unter Verwendung von Chemoresistoren mit Sensoren umfassend Gold-Nanopartikel.
- - laser-induced fluorescence spectroscopy, coherent anti-Stokes Raman spectroscopy, cavity-enhanced absorption spectroscopy, cavity ring-down spectroscopy, tunable diode laser absorption spectroscopy, collinear laser spectroscopy, resonance ionization spectroscopy, Doppler-free saturation spectroscopy, Doppler-free Two-photon spectroscopy, Doppler-free polarization spectroscopy, capillary wave spectroscopy, Rayleigh spectroscopy, Raman spectroscopy, particularly preferably designed as absorption spectroscopy, laser-induced fluorescence spectroscopy, resonance ionization spectroscopy, Doppler-free two-photon spectroscopy, Rayleigh spectroscopy, Raman spectroscopy . According to one aspect, the step of qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the provided amount (preferably: sample) of the gas is carried out using Raman spectroscopy, which is particularly sensitive for the detection of thiols, as in Chapter 4 - Thiols, Sulfides and Disulfides, Alkanethiols, and Alkanedithiols (SH stretching), Editor(s): Richard Allen Nyquist, Interpreting Infrared, Raman, and Nuclear Magnetic Resonance Spectra, Academic Press, 2001, Pages 65-83, ISBN 9780125234757 disclosed. With regard to the detection of thiols and/or sulfides, surface-enhanced Raman spectroscopy is advantageous, as in Garrell, RL, Szafranski, C., and Tanner, W., “Surface-enhanced Raman spectroscopy of thiols and disulfides,” in Raman and Luminescence Spectroscopies in Technology I I</i>, 1990, vol. 1336, pp. 264-271. Additionally or alternatively, the step of qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the provided amount (preferably: sample) of the gas may comprise one or more of the following analytical methods of chemoresistor analyses:
- - Chemoresistor analysis using chemoresistors with sensors comprising gold nanoparticles.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren mit folgendem zusätzlichen Schritt:
- - qualitatives und/oder quantitatives analytisches Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren weiteren Verbindungen in der bereitgestellten Menge (vorzugsweise: in der Probe) des Gases. Die eine oder mehr weiteren Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases können Bestandteile der Ausatemluft sein oder Verbindungen sein, die aus anderen Quellen in das Gas gelangt sind, z.B. Verbindungen, die über die Haut oder aus dem Schweiß eines Fahrzeuginsassen emittiert sind. Die ein oder mehr weiteren Verbindungen können Inhaltsstoffe typischer Cannabis-Produkte (z.B. cannabishaltiger Tabak) sein. Vorzugsweise ist die eine oder sind die mehreren weiteren Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
- - Terpene und Terpenoide, vorzugsweise Myrcen, α-Pinen, β-Pinen, Caryophyllen und Terpinolen
- - Flavonoide und
- - 2,5-Dimethylfuran.
- - qualitative and/or quantitative analytical determination of the presence of one or more further compounds in the amount provided (preferably in the sample) of the gas. The one or more additional compounds in the amount of gas provided can be components of the exhaled air or compounds that have entered the gas from other sources, for example compounds that have been emitted via the skin or from the sweat of a vehicle occupant. The one or more additional compounds can be ingredients of typical cannabis products (e.g. tobacco containing cannabis). Preferably the one or more further compounds are selected from the group consisting of
- - Terpenes and terpenoids, preferably myrcene, α-pinene, β-pinene, caryophyllene and terpinolene
- - Flavonoids and
- - 2,5-dimethylfuran.
Die genannten Verbindungen sind häufig charakteristisch für den Konsum von Cannabis-Produkten. Es versteht sich, dass ein erfindungsgemäßes Verfahren bevorzugt ist, wobei in der Ausatemluft des oder der Fahrzeuginsassen enthaltene Mengen dieser Verbindungen im Schritt des Bereitstellens der Menge des Gases zumindest teilweise erhalten bleiben und im Schritt des qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmens der Anwesenheit von einer oder mehreren dieser Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases detektiert werden, um so weitere analytische Daten über die Zusammensetzung der Ausatemluft zu ermitteln. Sofern der oder die Fahrzeuginsassen eine ausreichende Menge an typischen Cannabis-Produkten konsumiert haben und entsprechend eine ausreichende Menge der besagten weiteren Verbindungen mit der Ausatemluft ausatmet oder ausatmen, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders spezifisch eine Bewertung eines Maßes an Fahrtüchtigkeit und/oder des Cannabis-Konsums erfolgen, vgl. dazu auch die analog zutreffenden Ausführungen zum Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bewertung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeuginsassen.The compounds mentioned are often characteristic of the consumption of cannabis products. It is understood that a method according to the invention is preferred, wherein amounts of these compounds contained in the exhaled air of the vehicle occupant(s) are at least partially retained in the step of providing the amount of gas and in the step of qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more of these compounds can be detected in the amount of gas provided in order to determine further analytical data about the composition of the exhaled air. If the vehicle occupant(s) have consumed a sufficient amount of typical cannabis products and correspondingly exhale or exhale a sufficient amount of said additional compounds with the exhaled air, the method according to the invention can be used A particularly specific assessment of a measure of driving ability and/or cannabis consumption can be carried out, see also the analogously applicable statements on the aspect of the method according to the invention for assessing the driving ability of a vehicle occupant.
Alternativ oder zusätzlich kann ein erfindungsgemäßes Verfahren in einer vorteilhaften Weiterbildung den folgenden Schritt umfassen:
- - qualitatives und/oder quantitatives analytisches Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren weiteren Verbindungen in der bereitgestellten Menge (vorzugsweise: Probe) des Gases, vorzugsweise von einer oder mehreren weiteren Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Cannabinoide, vorzugsweise Phytocannabionoide, umfassend Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tetrahydrocannabinol (THC), Cannabiderol, Cannabitriol, Cannabichromen, Cannabinol, Tetrahydrocannabivarin, Cannbicyclol, Cannabinodiol, Cannabidiol, Cannabielsoin.
- - qualitative and/or quantitative analytical determination of the presence of one or more further compounds in the amount provided (preferably: sample) of the gas, preferably of one or more further compounds selected from the group of cannabinoids, preferably phytocannabionoids, comprising compounds selected from the Group consisting of tetrahydrocannabinol (THC), cannabiderol, cannabitriol, cannabichromene, cannabinol, tetrahydrocannabivarin, cannbicyclol, cannabinodiol, cannabidiol, cannabielsoin.
Der Begriff „Tetrahydrocannabinol“ (THC), wie hierin verwendet, umfasst alle derzeit bekannten Tetrahydrocannabinol-artigen Phytocannabionoide, wie beispielsweise alle in Tabelle 1 aufgelisteten Verbindungen. Tabelle 1 Tetrahydrocannabinol-artige Phytocannabionoide.
Die weiteren analytischen Daten über die Zusammensetzung der Ausatemluft betreffend vor allem weitere organische Substanzen --insbesondere betreffend die genannten Terpene und Terpenoide und Terpinolen, Flavonoide und 2,5-Dimethylfuran und/oder Cannabinoide-- unterstützen (wie zum Teil bereits erläutert) die Spezifität des Analyseverfahrens insgesamt. Auch hat sich gezeigt, dass sich die Robustheit des Analyseverfahrens damit erhöht; d.h. die Verlässlichkeit eines Analyseergebnisses hinsichtlich einer Erkennung von Cannabis wird damit erhöht.The further analytical data on the composition of the exhaled air, especially regarding other organic substances - in particular regarding the mentioned terpenes and terpenoids and terpinols, flavonoids and 2,5-dimethylfuran and / or cannabinoids - support the specificity (as already partly explained). of the analysis process as a whole. It has also been shown that this increases the robustness of the analysis process; i.e. the reliability of an analysis result with regard to the detection of cannabis is thereby increased.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei im Schritt des qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmens der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge (vorzugsweise: Probe) des Gases zumindest zwei, drei, vier oder mehr gasförmige schwefelhaltige Verbindungen analytisch bestimmt werden, wobei vorzugsweise die jeweiligen Mengen dieser gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge (vorzugsweise: Probe) des Gases quantitativ analytisch bestimmt werden.Preference is given to a method according to the invention, wherein in the step of qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the provided amount (preferably: sample) of the gas, at least two, three, four or more gaseous sulfur-containing compounds are analytically determined are, preferably the respective amounts of these gaseous sulfur-containing compounds in the provided amount (preferably: sample) of the gas being quantitatively determined analytically.
Hierbei sind die zwei, drei, vier oder mehr gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen vorzugsweise jeweils ausgewählt aus den vorstehend angegebenen Gruppen schwefelhaltiger Verbindungen, bevorzugt aus der (oben bereits definierten) Gruppe bestehend aus Dimethylsulfid, 3-Methylthiophen, 3-Methyl-2-buten-1-thiol, 3-Methyl-1-(methylthio)-2-buten, 3-Methyl-2-butenyl-acetothioate, Bis(3-methyl-2-butenyl)sulfid und Bis(3-methyl-2-butenyl)disulfid.Here, the two, three, four or more gaseous sulfur-containing compounds are preferably each selected from the above-mentioned groups of sulfur-containing compounds, preferably from the group (already defined above) consisting of dimethyl sulfide, 3-methylthiophene, 3-methyl-2-butene-1 -thiol, 3-methyl-1-(methylthio)-2-butene, 3-methyl-2-butenyl acetothioate, bis(3-methyl-2-butenyl) sulfide and bis(3-methyl-2-butenyl) disulfide .
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei im Schritt des qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmens der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge (vorzugsweise: Probe) des Gases Daten zur Erstellung eines Fingerprints der Gaszusammensetzung ermittelt werden, zum Vergleich mit den Daten einer Fingerprint-Datenbank.Preferred is a method according to the invention, wherein in the step of qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the provided quantity (preferably: sample) of the gas, data are determined to create a fingerprint of the gas composition, for comparison with the data from a fingerprint database.
Hierbei ist vorzugsweise die gasförmige schwefelhaltige Verbindung oder sind eine, mehrere oder sämtliche der mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
- - Dimethylsulfid,
- - 3-Methylthiophen,
- - 3-Methyl-2-buten-1-thiol,
- - 3-Methyl-1 -(methylthio)-2-buten,
- - 3-Methyl-2-butenyl-acetothioate,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)sulfid,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)disulfid und
- - schwefelhaltige Abbau-, Oxidations- und sonstige Umsetzungsprodukte der genannten Verbindungen. Es gelten die obigen Ausführungen zu bevorzugten Ausgestaltungen (und konkretisierten Gruppen) entsprechend.
- - dimethyl sulfide,
- - 3-methylthiophene,
- - 3-methyl-2-butene-1-thiol,
- - 3-Methyl-1-(methylthio)-2-butene,
- - 3-Methyl-2-butenyl acetothioate,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) sulfide,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) disulfide and
- - Sulfur-containing degradation, oxidation and other reaction products of the compounds mentioned. The above statements regarding preferred embodiments (and specific groups) apply accordingly.
Zudem wird bei dieser Verfahrensgestaltung vorzugsweise zusätzlich ein Schritt des qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmens der Anwesenheit von einer oder mehreren weiteren Verbindungen in der bereitgestellten Menge (vorzugsweise: Probe) des Gases, vorzugsweise von einer oder mehreren weiteren Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
- - Terpene und Terpenoide,
- - Flavonoide und
- - 2,5-Dimethylfuran
- - terpenes and terpenoids,
- - Flavonoids and
- - 2,5-dimethylfuran
Der Begriff „Fingerprint“, wie hierin verwendet, bezeichnet in üblicher Weise die charakteristische Zusammensetzung einer Stoffmischung nach Art und Menge darin enthaltener Verbindungen.The term “fingerprint”, as used herein, usually refers to the characteristic composition of a mixture of substances according to the type and amount of compounds contained therein.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Verfahren zeitlich kontinuierlich oder zeitlich wiederholt durchgeführt wird, um zeitliche Veränderungen der Zusammensetzung der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen zu ermitteln und vorzugsweise zu bewerten, bevorzugt während einer Fahrt des Fahrzeugs, besonders bevorzugt vor und während der Fahrt.A method according to the invention is preferred, wherein the method is carried out continuously or repeatedly over time in order to determine and preferably evaluate changes over time in the composition of the exhaled air of one or more vehicle occupants, preferably while the vehicle is traveling, particularly preferably before and during the journey.
Ein solches bevorzugtes Verfahren ermöglicht eine besonders sichere Bewertung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeuginsassen.Such a preferred method enables a particularly reliable assessment of a vehicle occupant's ability to drive.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen und/oder die weiteren, insbesondere organischen, Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases als Markersubstanz für Cannabis, insbesondere als Markersubstanz für den Geruch von Cannabis und/oder einen psychoaktiven Wirkstoff von Cannabis bestimmt werden.As part of a particularly preferred development, it is provided that the gaseous sulfur-containing compounds and/or the further, in particular organic, compounds in the amount of gas provided are used as a marker substance for cannabis, in particular as a marker substance for the smell of cannabis and/or a psychoactive active ingredient Cannabis can be determined.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die (i) Ausatemluft des einen oder zumindest eines der mehreren Fahrzeuginsassen oder die (ii) Fraktion dieser Ausatemluft eine oder mehrere gasförmige schwefelhaltige Verbindungen umfasst, wobei vorzugsweise eine oder mehrere dieser gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus
- - Dimethylsulfid,
- - 3-Methylthiophen,
- - 3-Methyl-2-buten-1-thiol,
- - 3-Methyl-1 -(methylthio)-2-buten,
- - 3-Methyl-2-butenyl-acetothioate,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)sulfid,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)disulfid und
- - schwefelhaltige Abbau-, Oxidations- und sonstige Umsetzungsprodukte der genannten Verbindungen.
- - dimethyl sulfide,
- - 3-methylthiophene,
- - 3-methyl-2-butene-1-thiol,
- - 3-Methyl-1-(methylthio)-2-butene,
- - 3-Methyl-2-butenyl acetothioate,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) sulfide,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) disulfide and
- - Sulfur-containing degradation, oxidation and other reaction products of the compounds mentioned.
Dieses bevorzugte Verfahren ist insbesondere auf Fahrzeuginsassen konkretisiert, für die vorab sichergestellt ist, dass ihre Ausatemluft - insbesondere aufgrund eines vorangegangenen Cannabis-Konsums - die genannten gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen umfasst. Das bevorzugte Verfahren ist beispielsweise dann von besonderer Bedeutung, wenn sich nicht die Frage stellt, ob ein Fahrzeuginsasse Cannabis konsumiert hat, sondern nur die Frage stellt, ob er trotz Cannabis-Konsums noch fahrtüchtig ist.This preferred method is particularly specific to vehicle occupants for whom it is ensured in advance that their exhaled air - in particular due to previous cannabis consumption - contains the gaseous sulfur-containing compounds mentioned. The preferred method is of particular importance, for example, if the question does not arise as to whether a vehicle occupant has consumed cannabis, but only as to whether he is still fit to drive despite cannabis consumption.
Die Erfindung betrifft im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung in einem weiteren Aspekt ein Verfahren zur Bewertung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeuginsassen, umfassend das erfindungsgemäße Verfahren zur Analyse einer Menge eines Gases umfassend oder bestehend aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatemluft, wobei das erfindungsgemäße Verfahren den folgenden zusätzlichen Schritt aufweist:
- - Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit und/oder des Cannabis-Konsums eines oder mehrerer der Fahrzeuginsassen auf Basis der ermittelten analytischen Daten über die Zusammensetzung der Ausatemluft.
- - Assessment of a measure of driving ability and/or cannabis consumption of one or more of the vehicle occupants based on the analytical data determined on the composition of the exhaled air.
Die vorstehend beschriebenen Weiterbildungen des Verfahrens in ihren diversen bevorzugten Ausgestaltungen werden vorzugsweise zeitgleich mit anderen Verfahren durchgeführt, welche eine Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeuginsassen ermöglichen. Auf diesem Wege lässt sich die Bewertung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeuginsassen auf der Basis verschiedener Testverfahren durchführen und wird dadurch besonders sicher. The developments of the method described above in their various preferred embodiments are preferably carried out simultaneously with other methods which enable an assessment of a measure of a vehicle occupant's ability to drive. In this way, the driving ability of a vehicle occupant can be assessed on the basis of various test procedures and is therefore particularly safe.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bewertung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeuginsassen umfasst das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zur Analyse einer Menge eines Gases umfassend oder bestehend aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatemluft, mit folgenden Schritten:
- - Bereitstellen der Menge des Gases, innerhalb des Fahrzeugs,
- - zum Ermitteln von analytischen Daten über die Zusammensetzung der Ausatemluft qualitatives und/oder quantitatives analytisches Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases.
- - Providing the amount of gas within the vehicle,
- - to determine analytical data about the composition of the exhaled air, qualitative and/or quantitative analytical determination of the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the amount of gas provided.
Es versteht sich, dass die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Analyse einer Menge eines Gases umfassend oder bestehend aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatemluft im Rahmen einer Weiterbildung des Verfahrens zur Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeuginsassen bevorzugt sind. Bevorzugt umfasst dies auch die Bewertung einer Fahruntüchtigkeit.It is understood that the above-mentioned preferred embodiments and developments of the method according to the invention for analyzing a quantity of a gas comprising or consisting of (i) the exhaled air of one or more vehicle occupants or (ii) a fraction of this exhaled air as part of a further development of the method for evaluation a measure of a vehicle occupant's ability to drive are preferred. This preferably also includes the assessment of an inability to drive.
Der Begriff „Fahruntüchtigkeit“, wie hierin verwendet, bezeichnet einen Zustand der eingeschränkten Fahrtüchtigkeit eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen, welcher es diesem einen oder diesen mehreren Fahrzeuginsassen unmöglich macht, ein Fahrzeug, vorzugsweise im öffentlichen Straßenverkehr, sicher zu führen. Fahruntüchtigkeit eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen kann beispielsweise entstehen durch eine Intoxikation bedingt durch den Konsum von Cannabis und/oder Cannabis enthaltenden Produkten, welche sich in einer THC-Konzentration im Blut des einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen von ≥ 1 ng/mL äußert, häufig in Kombination mit rauschmittelbedingten Ausfallerscheinungen, wie beispielsweise fehlende Pupillenreaktionen bei Veränderung der Lichtverhältnisse, Schwanken nach dem Aussteigen, unsicherer Gang, staksiger Gang, wackliger Gang und verzögertes Antwortverhalten. Bevorzugt ist ein Verständnis des Begriffs „Fahruntüchtigkeit“, wobei eine THC-Konzentration im Blut des einen oder der mehreren Fahrzeuginsassen von ≥ 24 ng/mL, vorzugsweise von ≥ 1 ng/mL, als Beleg für Fahruntüchtigkeit gilt.The term “inability to drive,” as used herein, means a condition of impaired driving ability of one or more vehicle occupants, which makes it impossible for that one or more vehicle occupants to safely drive a vehicle, preferably on public roads. The inability to drive of one or more vehicle occupants can arise, for example, from intoxication caused by the consumption of cannabis and/or products containing cannabis, which manifests itself in a THC concentration in the blood of one or more vehicle occupants of ≥ 1 ng/mL, often in combination with drug-related deficits, such as lack of pupil reactions when the lighting conditions change, swaying after getting out of the car, unsteady gait, staggering gait, wobbly gait and delayed response behavior. An understanding of the term “unfitness to drive” is preferred, whereby a THC concentration in the blood of one or more vehicle occupants of ≥ 24 ng/mL, preferably ≥ 1 ng/mL, is considered evidence of unfitness to drive.
Vorzugsweise werden zur Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeuginsassen ein oder mehrere Schritte zur Feststellung einer sonstigen Fahrverfassung eines Fahrers des Fahrzeugs durchgeführt.In order to evaluate a measure of a vehicle occupant's ability to drive, one or more steps are preferably carried out to determine a different driving condition of a driver of the vehicle.
Insbesondere kann die sonstige Fahrverfassung des Fahrers festgestellt werden mittels einer sensorischen Erfassung eines Fahrzeugverhaltens und/oder eines Fahrerverhaltens. Bevorzugt wird die sensorische Erfassung umgesetzt unter Ausführung eines oder mehrerer Erfassungsschritte ausgewählt aus der Gruppe von Erfassungsschritten bestehend aus:
- - Erfassung einer Fahrspurabweichung des Fahrzeugs
- - Erfassung eines unregelmäßigen oder auffälligen Be- oder Entschleunigung des Fahrzeugs
- - Erfassung einer unregelmäßigen oder auffälligen Betätigung von Haupt- oder Hilfsbetriebsmitteln des Fahrzeugs,
- - Erfassung einer Fahrer- Körper- und/oder Kopfhaltung im Sitz
- - Erfassung eines unregelmäßigen oder auffälligen Augenparameters des Fahrers, wie Pupillengröße und/oder Lidschlag
- - Erfassung eines unregelmäßigen oder auffälligen Mundparameters des Fahrers,
- - Erfassung eines unregelmäßigen oder auffälligen Feuchte- und/oder TemperaturWertes anhand oder Körper des Fahrers.
- - Detection of a vehicle lane deviation
- - Detection of irregular or noticeable acceleration or deceleration of the vehicle
- - Detection of irregular or conspicuous operation of the vehicle's main or auxiliary resources,
- - Detection of a driver's body and/or head posture in the seat
- - Detection of an irregular or abnormal eye parameter of the driver, such as pupil size and/or blinking
- - Detection of an irregular or abnormal oral parameter of the driver,
- - Detection of an irregular or abnormal humidity and/or temperature value based on the driver's body.
Im Rahmen einer Weiterbildung des Verfahrens zur Bewertung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeuginsassen erfolgt vorzugsweise eine Gesamtdarstellung und/oder Bewertung der ermittelten analytischen Daten über die Zusammensetzung der Ausatemluft und der sensorischen Erfassung des Fahrzeugverhaltens und/oder des Fahrerverhaltens. Die zusammenschauende Analyse oder die Korrelation von Werten der Gasanalyse in Bezug auf die Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmige schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases einerseits --insbesondere als Markersubstanz für Cannabis, insbesondere als Markersubstanz für den Geruch von Cannabis und/oder einen psychoaktiven Wirkstoff von Cannabis-- und andererseits von Werten der sensorischen Erfassung eines Fahrzeugverhaltens und/oder eines Fahrerverhaltens, ermöglicht eine sehr verlässliche Verknüpfung der Aussage über Cannabis als Ursache mit der entsprechenden Wirkung im Fahrzeugverhalten und/oder Fahrerverhalten. Damit lässt sich eine verlässliche Steuer- und Regelbasis zur Verfügung stellen, um aus Sicherheitsüberlegungen heraus in eine Fahrzeugsteuerung automatisch oder halbautomatisch einzugreifen. Dies gilt vor allem für den Fall, dass eine Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit dies veranlasst, insbesondere, wenn dies dazu führt, dass eine Fahruntüchtigkeit in Folge von Cannabiskonsum erkannt wird.As part of a further development of the method for evaluating the driving ability of a vehicle occupant, an overall representation and/or evaluation of the determined analytical data on the composition of the exhaled air and the sensory detection of the vehicle behavior and/or the driver behavior is preferably carried out. On the one hand, the cumulative analysis or correlation of gas analysis values in relation to the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the amount of gas provided - in particular as a marker substance for cannabis, in particular as a marker substance for the smell of cannabis and/or a psychoactive one Active ingredient of cannabis - and on the other hand of values of the sensory detection of vehicle behavior and / or driver behavior, enables a very reliable linking of the statement about cannabis as a cause with the corresponding effect in vehicle behavior and / or driver behavior. This makes it possible to provide a reliable control and regulation basis in order to intervene automatically or semi-automatically in a vehicle control system for safety reasons. This applies in particular in the event that an assessment of a measure of driving ability causes this, especially if this leads to the recognition of inability to drive as a result of cannabis consumption.
Die Erfindung betrifft in noch einem weiteren Aspekt die Verwendung von analytischen Daten betreffend die Anwesenheit von gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
- - Dimethylsulfid,
- - 3-Methylthiophen,
- - 3-Methyl-2-buten-1-thiol,
- - 3-Methyl-1 -(methylthio)-2-buten,
- - 3-Methyl-2-butenyl-acetothioate,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)sulfid,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)disulfid und
- - schwefelhaltige Abbau-, Oxidations- und sonstige Umsetzungsprodukte der genannten Verbindungen,
in einem Gas umfassend oder bestehend aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatemluft,
bei der Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit und/oder des Cannabis-Konsums eines oder mehrerer der Fahrzeuginsassen.The invention relates in yet another aspect to the use of analytical data regarding the presence of gaseous sulfur-containing compounds selected from the group consisting of
- - dimethyl sulfide,
- - 3-methylthiophene,
- - 3-methyl-2-butene-1-thiol,
- - 3-Methyl-1-(methylthio)-2-butene,
- - 3-Methyl-2-butenyl acetothioate,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) sulfide,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) disulfide and
- - sulfur-containing degradation, oxidation and other reaction products of the compounds mentioned,
in a gas comprising or consisting of (i) the exhaled air of one or more vehicle occupants or (ii) a fraction of this exhaled air,
when assessing a measure of driving ability and/or cannabis consumption of one or more of the vehicle occupants.
Hierbei werden die analytischen Daten vorzugsweise in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Analyse einer Menge eines Gases umfassend oder bestehend aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatemluft ermittelt, wie es in den Ansprüchen definiert und oben beschrieben ist; es versteht sich, dass die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausgestaltungen dieses erfindungsgemäßen Verfahrens auch im Rahmen einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verwendung bevorzugt sind.Here, the analytical data are preferably determined in the method according to the invention for analyzing a quantity of a gas comprising or consisting of (i) the exhaled air of one or more vehicle occupants or (ii) a fraction of this exhaled air, as defined in the claims and described above; It goes without saying that the above-mentioned preferred embodiments of this method according to the invention are also preferred in the context of a further development of the use according to the invention.
Die Erfindung betrifft in noch einem weiteren Aspekt die Verwendung einer Analyseeinrichtung zur Analyse einer Menge eines Gases innerhalb eines Fahrzeugs, wobei die Menge des Gases umfasst oder besteht aus der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen, bei der eine Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit und/oder des Cannabis-Konsums eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen und/oder in einem Verfahren zur Bewertung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeuginsassen, wobei die Analyseeinrichtung dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen, wie es in den Ansprüchen definiert und oben beschrieben ist.The invention relates in yet another aspect to the use of an analysis device for analyzing a quantity of a gas within a vehicle, wherein the quantity of the gas comprises or consists of the exhaled air of one or more vehicle occupants, in which an assessment of a measure of driving ability and / or the Cannabis consumption of one or more vehicle occupants and/or in a method for assessing the driving ability of a vehicle occupant, wherein the analysis device is set up to carry out a method according to the invention, as defined in the claims and described above.
Insoweit besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Verwendung einer Analyseeinrichtung zur Analyse einer Menge eines Gases umfassend oder bestehend aus der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen, in einem Verfahren zur Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit und/oder des Cannabis-Konsums eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen, wobei die Analyseeinrichtung eine oder mehrere der folgenden analytischen Methoden umfasst:
- - ein spektroskopisches Verfahren, insbesondere ein laserspektroskopisches Verfahren, vorzugsweise ausgestaltet im Rahmen einer Absorptionsspektroskopie,
- - eine Chemoresistor-Analyse, vorzugsweise unter Verwendung von Chemoresistoren mit Sensoren umfassend Gold-Nanopartikel.
- - a spectroscopic method, in particular a laser spectroscopic method, preferably designed in the context of absorption spectroscopy,
- - a chemoresistor analysis, preferably using chemoresistors with sensors comprising gold nanoparticles.
Die vorliegende Erfindung betrifft in noch einem weiteren Aspekt eine Analyseeinrichtung, die in ein Fahrzeug implementiert ausgebildet ist, zur Analyse einer Menge eines Gases umfassend oder bestehend aus der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen, wobei die Analyseeinrichtung dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren (d.h. ein Verfahren zur Analyse einer Menge eines Gases umfassend oder bestehend aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatemluft, wie in den Ansprüchen definiert und wie oben beschrieben), durchzuführen.The present invention relates in yet another aspect to an analysis device that is implemented in a vehicle and is designed to analyze a quantity of a gas comprising or consisting of the exhaled air of one or more vehicle occupants, wherein the analysis device is set up to implement the method according to the invention (i.e. a Method for analyzing a quantity of a gas comprising or consisting of (i) the exhaled air of one or more vehicle occupants or (ii) a fraction of this exhaled air, as defined in the claims and as described above).
Bevorzugt weist die Analyseeinrichtung auf:
- - einen Probenraum zum Nehmen einer Probe des Gases innerhalb des Fahrzeugs,
- - eine Sensoreinrichtung ausgebildet zum qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der Probe des Gases im Probenraum.
- - a sample room for taking a sample of the gas within the vehicle,
- - a sensor device designed to qualitatively and/or quantitatively analytically determine the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the sample of the gas in the sample space.
Die Analyseeinrichtung kann in unterschiedlichen Varianten in ein Fahrzeug implementiert ausgebildet sein.The analysis device can be designed to be implemented in a vehicle in different variants.
Es kann die Analyseeinrichtung in einer ersten diesbezüglichen Variante bevorzugt vom Innenraum des Fahrzeugs ablösbar sein. Insbesondere kann die Analyseeinrichtung mobil ausgestaltet sein, vorzugsweise ohne direkte physische Verbindung zum Fahrzeug genutzt werden.In a first variant in this regard, the analysis device can preferably be detachable from the interior of the vehicle. In particular, the analysis device can be designed to be mobile, preferably used without a direct physical connection to the vehicle.
Im Rahmen einer Weiterbildung ist der Probenraum der erfindungsgemäßen Analyseeinrichtung als ein mit dem Fahrzeuginnenraum luftdurchlässig verbindbarer und an oder in einem Fahrzeugteil anbringbarer Messraum ausgebildet, wobei die Sensoreinrichtung zum qualitativen und/oder quantitativen Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren der gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der Probe des Gases sensorisch mit dem Messraum wirkverbunden ist.As part of a further development, the sample chamber of the analysis device according to the invention is designed as a measuring chamber that can be connected to the vehicle interior in an air-permeable manner and can be attached to or in a vehicle part, the sensor device for qualitatively and / or quantitatively determining the presence of one or more of the gaseous sulfur-containing compounds in the sample of the gas is sensorically connected to the measuring room.
Zusätzlich oder alternativ kann in einer zweiten diesbezüglichen Variante der Probenraum an oder in, insbesondere als integrales Teil von, einem oder mehreren der Fahrzeugteile angeordnet sein.Additionally or alternatively, in a second relevant variant, the sample space can be arranged on or in, in particular as an integral part of, one or more of the vehicle parts.
Bevorzugt kann das Fahrzeugteil ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus:
- - ein Fahrzeugbedienelement, insbesondere ein Lenkrad oder eine Fahrzeugarmatur,
- - eine Fahrzeuginnraumbelüftungseinrichtung, insbesondere Klima- und/oder Umlufteinrichtung, vorzugsweise ein Belüftungsschlitz oder eine Belüftungsleitung,
- - ein Fahrzeugsitz,
- - eine A-, B- oder C-Säule der Fahrgastzelle.
- - a vehicle control element, in particular a steering wheel or a vehicle dashboard,
- - a vehicle interior ventilation device, in particular air conditioning and/or recirculation device, preferably a ventilation slot or a ventilation line,
- - a vehicle seat,
- - an A, B or C pillar of the passenger cell.
Die vorliegende Erfindung betrifft in noch einem weiteren Aspekt ein Analysesystem aufweisend eine erfindungsgemäße Analyseeinrichtung, wie in den Ansprüchen definiert und wie oben beschrieben, das in ein Fahrzeug implementiert ausgebildet ist, und weiter aufweist:
- - eine mit der Analyseeinrichtung signalverbundene Auswerteeinheit, wobei die Sensoreinrichtung und die Analyseeinrichtung zum Austausch von Steuersignalen und die Anwesenheit von gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen anzeigenden Bestimmungssignalen signalverbunden sind.
- - an evaluation unit signal-connected to the analysis device, the sensor device and the analysis device being signal-connected for the exchange of control signals and determination signals indicating the presence of gaseous sulfur-containing compounds.
Im Rahmen einer Weiterbildung des Analysesystems ist die erfindungsgemäße Analyseeinrichtung wenigstens teilweise als ein Teil des Fahrzeugs realisiert und eine Signalverbindung ist über ein BUS-System gebildet.As part of a further development of the analysis system, the analysis device according to the invention is at least partially implemented as part of the vehicle and a signal connection is formed via a BUS system.
Bevorzugt ist die Auswerteeinheit über das BUS-System mit der Fahrzeugsteuereinheit (ECU) signalverbunden oder es kann zusätzlich oder alternativ bevorzugt die Auswerteeinheit Teil der Fahrzeugsteuereinheit (ECU) sein.The evaluation unit is preferably signal-connected to the vehicle control unit (ECU) via the BUS system or, additionally or alternatively, the evaluation unit can preferably be part of the vehicle control unit (ECU).
In einer weiteren Weiterbildung des Analysesystems ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Analyseeinrichtung wenigstens in Teilen entfernt vom Fahrzeug, insbesondere als Teil eines Serversystems, vorzugsweise in einer Flottensteuerung für eine Anzahl Fahrzeuge, gebildet ist, und/oder eine Signalverbindung über ein BUS-System gebildet ist. Nach einem Aspekt ist die Signalverbindung über eine OBD-Schnittstelle gebildet. Die Auswertung kann beispielsweise auch auf einem mobilen Endgerät, beispielsweise einem Smartphone, ausgeführt und/oder angezeigt werden mittels einer entsprechenden App.In a further development of the analysis system it is provided that the analysis device according to the invention is formed at least in parts remotely from the vehicle, in particular as part of a server system, preferably in a fleet control for a number of vehicles, and / or a signal connection is formed via a BUS system . According to one aspect, the signal connection is formed via an OBD interface. The evaluation can, for example, also be carried out and/or displayed on a mobile device, for example a smartphone, using a corresponding app.
In einer Weiterbildung des Analysesystems, ist vorgesehen, dass die Bestimmungssignale ausgebildet sind zum Anzeigen einer oder mehrerer der Bestimmungsinformationen für die Anwesenheit einer Anzahl von gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus:
- - Messwert für die Anwesenheit einer gasförmigen schwefelhaltigen Verbindung
- - Messprofil für die Anwesenheit einer Anzahl von gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
- - Dimethylsulfid,
- - 3-Methylthiophen,
- - 3-Methyl-2-buten-1-thiol,
- - 3-Methyl-1-(methylthio)-2-buten,
- - 3-Methyl-2-butenyl-acetothioate,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)sulfid,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)disulfid und
- - schwefelhaltige Abbau-, Oxidations- und sonstige Umsetzungsprodukte der genannten Verbindungen
- - Logik- und/oder Zahlen-Wert für die qualitative und/oder quantitative analytisch bestimmte Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen.
- - Measured value for the presence of a gaseous sulfur-containing compound
- - Measurement profile for the presence of a number of gaseous sulfur-containing compounds, preferably selected from the group consisting of
- - dimethyl sulfide,
- - 3-methylthiophene,
- - 3-methyl-2-butene-1-thiol,
- - 3-Methyl-1-(methylthio)-2-butene,
- - 3-Methyl-2-butenyl acetothioate,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) sulfide,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) disulfide and
- - Sulfur-containing degradation, oxidation and other reaction products of the compounds mentioned
- - Logical and/or numerical value for the qualitative and/or quantitative analytically determined presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Analysesystems ist vorgesehen, dass die mit der Analyseeinrichtung signalverbundene Auswerteeinheit aufweist:
- - ein Vergleichsmodul zum Vergleichen von
- (i) Bestimmungsinformationen, die im Schritt des qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmens der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge (vorzugsweise: Probe) des Gases erhalten werden,
- - a comparison module for comparing
- (i) determination information obtained in the step of qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the provided quantity (preferably: sample) of the gas,
(ii) Analysedaten aus einer Datenbank,(ii) analysis data from a database,
zum Ermitteln eines körperlichen oder geistigen Zustands des oder der Fahrzeuginsassen und/oder zur Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit und/oder des Cannabis-Konsums eines oder mehrerer der Fahrzeuginsassen. Es gelten die obigen Ausführungen zum Aspekt der Abschätzung entsprechend.to determine a physical or mental condition of the vehicle occupant(s) and/or to assess a measure of driving ability and/or cannabis consumption of one or more of the vehicle occupants. The above statements regarding the aspect of estimation apply accordingly.
Bevorzugt ist das Vergleichsmodul ausgebildet, als ein Vergleichsergebnis ein Indikatorsignal abzugeben, insbesondere an eine Fahrzeugsteuereinheit (ECU), wobei
- - das Vergleichsergebnis ausgebildet ist zur Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit, insbesondere Bestätigung der Fahruntüchtigkeit, und/oder des Cannabis-Konsums eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen, wobei der Fahrzeuginsasse oder einer der Fahrzeuginsassen vorzugsweise der Fahrer ist, und
- - das Indikatorsignal ausgebildet ist, der Fahrzeugsteuereinheit (ECU) eine Fahrzeugfahrbeschränkung vorzugeben.
- - the comparison result is designed to evaluate a measure of driving ability, in particular confirmation of the inability to drive, and / or the cannabis consumption of one or more vehicle occupants, wherein the vehicle occupant or one of the vehicle occupants is preferably the driver, and
- - The indicator signal is designed to specify a vehicle driving restriction to the vehicle control unit (ECU).
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Fahrzeug zum Transport eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen, aufweisend ein Analysesystem zur Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit, insbesondere Bestätigung der Fahruntüchtigkeit, und/oder des Cannabis-Konsums eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen, wobei das Analysesystem eine Analyseeinrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Analyse einer Menge eines Gases umfassend oder bestehend aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatemluft, wie in den Ansprüchen definiert und oben beschrieben, durchzuführen.In a further aspect, the present invention relates to a vehicle for transporting one or more vehicle occupants, comprising an analysis system for evaluating a measure of driving ability, in particular confirmation of the inability to drive, and/or the cannabis consumption of one or more vehicle occupants, wherein the analysis system comprises an analysis device which is designed to carry out a method according to the invention for analyzing a quantity of a gas comprising or consisting of (i) the exhaled air of one or more vehicle occupants or (ii) a fraction of this exhaled air, as defined in the claims and described above.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung im Vergleich zum Stand der Technik, welcher zum Teil ebenfalls dargestellt ist, beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein.Embodiments of the invention will now be described below with reference to the drawing in comparison to the prior art, some of which is also shown. This is not necessarily intended to represent the embodiments to scale; rather, where useful for explanation, the drawing is carried out in a schematic and/or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings immediately recognizable from the drawing, reference is made to the relevant state of the art. It should be noted that various modifications and changes can be made to the form and detail of an embodiment without departing from the general idea of the invention. The features of the invention disclosed in the description, in the drawing and in the claims can be essential for the development of the invention both individually and in any combination be. In addition, all combinations of at least two of the features disclosed in the description, the drawing and/or the claims fall within the scope of the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact form or detail of the preferred embodiment shown and described hereinafter or limited to a subject matter that would be limited in comparison to the subject matter claimed in the claims. For specified design ranges, values within the specified limits should also be disclosed as limit values and can be used and claimed as desired.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
-
1 : ein Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Analyse einer Menge eines Gases innerhalb eines Fahrzeugs, wobei das Gas umfasst oder besteht aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatemluft mit Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases; -
2 : ein Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Analyse einer Menge eines Gases umfassend oder bestehend aus der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen; -
3 : ein Schema einer bevorzugten Ausführungsform des Analysesystems mit einer Analyseeinrichtung und einer signalverbundenen Auswerteeinheit, wobei das Analysesystem ausgebildet ist zur Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit, insbesondere Bestätigung der Fahruntüchtigkeit, und/oder des Cannabis-Konsums eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen; -
4 eine erste Ausführungsform einer Analyseeinrichtung mit einer Laserspektroskopieeinrichtung, die in ein Fahrzeug implementiert ausgebildet ist; -
5 eine zweite Ausführungsform einer Analyseeinrichtung, mit einer Chemoresistor-Analyseeinrichtung, die in ein Fahrzeug implementiert ausgebildet ist; -
6 ein Schema einer bevorzugten Ausführungsform eines Fahrzeugs, mit einem Analysesystem oder einer Analyseeinrichtung gemäß einer der vorgenannten Ausführungsformen.
-
1 : a flowchart of a preferred embodiment of the method for analyzing a quantity of a gas within a vehicle, the gas comprising or consisting of (i) the exhaled air of one or more vehicle occupants or (ii) a fraction of this exhaled air with determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds in the amount of gas provided; -
2 : a flow chart of a preferred embodiment of the method for analyzing a quantity of a gas comprising or consisting of the exhaled air of one or more vehicle occupants; -
3 : a diagram of a preferred embodiment of the analysis system with an analysis device and a signal-connected evaluation unit, the analysis system being designed to evaluate a measure of driving ability, in particular confirmation of the inability to drive, and / or the cannabis consumption of one or more vehicle occupants; -
4 a first embodiment of an analysis device with a laser spectroscopy device, which is implemented in a vehicle; -
5 a second embodiment of an analysis device, with a chemoresistor analysis device, which is implemented in a vehicle; -
6 a diagram of a preferred embodiment of a vehicle, with an analysis system or an analysis device according to one of the aforementioned embodiments.
Das Verfahren gemäß der Ausführungsform in
Das Verfahren gemäß der Ausführungsform in
Beispielsweise kann auch die Gasphase der mit dem Fahrzeuginnenraum in Verbindung stehenden Klima- und Belüftungssysteme genutzt werden, um die Analyse der Gasmenge GS aus Ausatemluft direkt aus der Gasphase im Fahrzeug 1000 vorzunehmen. Möglich sind auch in Teilen des Fahrzeugs 1000 zur Verfügung stehende Hohlräume, die zur Analyse der Gasmenge GS genutzt werden können; beispielsweise die in
Das Verfahren kann entsprechend dem Konzept bevorzugt gestartet werden im Schritt S beispielsweise bei Fahrbeginn und/oder bei Hinzutreten eines Fahrinsassen in das Fahrzeug 1000.According to the concept, the method can preferably be started in step S, for example at the start of the journey and/or when a passenger enters the vehicle 1000.
In dem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird die Gasmenge GS insofern bereitgestellt innerhalb des Fahrzeugs 1000.In the first step S1 of the method, the amount of gas GS is provided within the vehicle 1000.
Im zweiten Schritt S2 erfolgt gemäß dem Konzept der Erfindung das Ermitteln von analytischen Daten der Zusammensetzung der Ausatemluft, bevorzugt aus der Gasphase, im Fahrzeug 1000.In the second step S2, according to the concept of the invention, analytical data on the composition of the exhaled air, preferably from the gas phase, in the vehicle 1000 is determined.
Damit wird erstmals die Möglichkeit geschaffen, ein automatisierbares Analyseverfahren --und insbesondere darauf aufbauend auch ein Verfahren zur Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit, insbesondere der Fahruntüchtigkeit, eines Fahrzeuginsassen oder des grundsätzlichen Zustands eines Fahrzeuginsassen-- zur Verfügung zu stellen.This creates the possibility for the first time of providing an automatable analysis method - and in particular, based on this, a method for evaluating a measure of driving ability, in particular the inability to drive, of a vehicle occupant or the basic condition of a vehicle occupant.
Im Rahmen des Schritts S2 ist gemäß dem Konzept der Erfindung vorgesehen, dass ein qualitatives und/oder quantitatives analytisches Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSC in der bereitgestellten Menge des Gases im Rahmen des Schritts S3 erfolgt. Insbesondere soll eine analytische Bestimmung von gasförmigen Schwefelverbindungen, (insbesondere von sogenannten VSCs „volatile sulfur compounds“) in der Ausatemluft im Rahmen des Schritts S3 erfolgen. Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird beim qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSC in der bereitgestellten Menge des Gases eine Analytik der Gasphase durchgeführt. Zusätzlich oder alternativ kann beim qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSC in der bereitgestellten Menge des Gases vermieden werden, die bereitgestellte Menge des Gases oder einen Teil davon aus der Gasphase in die flüssige oder feste Phase zu überführen und/oder an flüssige oder feste Trägermaterialien zu binden.As part of step S2, according to the concept of the invention, it is provided that a qualitative and/or quantitative analytical determination of the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds VSC in the amount of gas provided is carried out in step S3. In particular, an analytical determination of gaseous sulfur compounds (in particular so-called VSCs “volatile sulfur compounds”) in the exhaled air should be carried out as part of step S3. In the context of a particularly preferred embodiment, an analysis of the gas phase is carried out when qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds VSC in the amount of gas provided. Additionally or alternatively, when qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds VSC in the amount of gas provided, the amount of gas provided or a portion thereof can be avoided from the gas phase into the liquid or solid phase transfer and/or bind to liquid or solid carrier materials.
Die gasförmige schwefelhaltige Verbindung VSC oder eine, mehrere oder sämtliche der mehreren schwefelhaltigen Verbindungen ist oder sind bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
- - Dimethylsulfid,
- - 3-Methylthiophen,
- - 3-Methyl-2-buten-1-thiol,
- - 3-Methyl-1-(methylthio)-2-buten,
- - 3-Methyl-2-butenyl-acetothioate,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)sulfid,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl)disulfid und
- - schwefelhaltige Abbau-, Oxidations- und sonstige Umsetzungsprodukte der genannten Verbindungen.
- - dimethyl sulfide,
- - 3-methylthiophene,
- - 3-methyl-2-butene-1-thiol,
- - 3-Methyl-1-(methylthio)-2-butene,
- - 3-Methyl-2-butenyl acetothioate,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) sulfide,
- - Bis(3-methyl-2-butenyl) disulfide and
- - Sulfur-containing degradation, oxidation and other reaction products of the compounds mentioned.
Es kann zusätzlich ein Schritt des qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmens der Anwesenheit von einer oder mehreren weiteren, gasförmigen Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases vorgesehen sein, vorzugsweise von einer oder mehreren weiteren organischen Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
- - Terpene und Terpenoide, vorzugsweise Myrcen, α-Pinen, β-Pinen, Caryophyllen und Terpinolen
- - Flavonoide und
- - 2,5-Dimethylfuran.
- - Terpenes and terpenoids, preferably myrcene, α-pinene, β-pinene, caryophyllene and terpinolene
- - Flavonoids and
- - 2,5-dimethylfuran.
Die gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSC und/oder weitere, insbesondere organische, Verbindungen in der bereitgestellten Menge des Gases werden als Markersubstanz für Cannabis, insbesondere als Markersubstanz für den Geruch von Cannabis und/oder einen psychoaktiven Wirkstoff von Cannabis bestimmt.The gaseous sulfur-containing compounds VSC and/or other, in particular organic, compounds in the amount of gas provided are determined as a marker substance for cannabis, in particular as a marker substance for the smell of cannabis and/or a psychoactive active ingredient of cannabis.
Das Konzept der Erfindung geht --in Abkehr von der schwierigen Nachweisbarkeit des auf den primären psychoaktiven Wirkstoff von Cannabis hinweisenden THC (Tetrahydrocannabinol) als maßgebliche Indikation-- hin auf die Nutzung eines „Proxy“. Als „Proxy“ dient, dem Konzept der Erfindung folgend, eine gasförmige schwefelhaltige Verbindung (insbesondere die von Oswald et al. so benannte „volatile sulfur compound“, VSC) in der Gasmenge GS innerhalb des Fahrzeugs 1000. Die Gasmenge GS umfasst oder besteht aus (i) der Ausatemluft eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen oder (ii) einer Fraktion dieser Ausatemluft. Bevorzugt dient die gasförmige schwefelhaltige Verbindung VSC als Markersubstanz für Cannabis, insbesondere als Markersubstanz für den Geruch von Cannabis.The concept of the invention is based on the use of a “proxy” - in contrast to the difficult detection of THC (tetrahydrocannabinol), which indicates the primary psychoactive active ingredient of cannabis, as the relevant indication. Following the concept of the invention, a gaseous sulfur-containing compound (in particular the “volatile sulfur compound”, VSC, so named by Oswald et al.) in the gas quantity GS within the vehicle 1000 serves as a “proxy”. The gas quantity GS includes or consists of (i) the exhaled air of one or more vehicle occupants or (ii) a fraction of this exhaled air. The gaseous sulfur-containing compound VSC preferably serves as a marker substance for cannabis, in particular as a marker substance for the smell of cannabis.
Das qualitative und/oder quantitative analytische Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSC in der bereitgestellten Menge des Gases kann mit einer deutlich verbesserten Nachweisschwelle in der Ausatemluft verfügbar gemacht werden, sodass die genannten gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSC direkt aus der Gasphase nachweisbar sind.The qualitative and/or quantitative analytical determination of the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds VSC in the amount of gas provided can be made available with a significantly improved detection threshold in the exhaled air, so that the gaseous sulfur-containing compounds VSC mentioned can be detected directly from the gas phase .
Insbesondere ist das Nachweisverfahren verlässlich, --gleichwohl es sich bei den gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSC (insbesondere bei den von Oswald et al. so benannten „volatile sulfur compounds“, VSCs) um Proxys und nicht den primären psychoaktiven Wirkstoff handelt-- und es erfolgt zudem mit ausreichender Genauigkeit. Die Analyse der Gasmenge GS auf eine oder mehrere gasförmige Schwefelverbindungen erfolgt insbesondere mittels Markersubstanzen für Cannabis inkl. Cannabinoid CBD-Produkte), insbesondere mittels Markersubstanzen für den charakteristischen Geruch von Cannabis. Es wird damit eine verlässliche Analyse von Ausatemluft umgesetzt und dies kann zu einer verbesserten Nachweisbarkeit von Cannabis führen, insbesondere basierend auf einer besser erreichbaren Nachweisgrenze.In particular, the detection method is reliable, even though the gaseous sulfur-containing compounds VSC (in particular the “volatile sulfur compounds”, VSCs, so named by Oswald et al.) are proxies and not the primary psychoactive active ingredient - and it occurs also with sufficient accuracy. The analysis of the amount of gas GS for one or more gaseous sulfur compounds is carried out in particular using marker substances for cannabis including cannabinoid CBD products), in particular using marker substances for the characteristic smell of cannabis. This implements a reliable analysis of exhaled air and can lead to improved detectability of cannabis, especially based on a more achievable detection limit.
Das Verfahren ist damit zur Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit, insbesondere der Fahruntüchtigkeit, und/oder des Cannabis-Konsums eines oder mehrerer der Fahrzeuginsassen auf Basis der ermittelten analytischen Daten über die Zusammensetzung der Gasmenge GS umfassend Ausatemluft mit Vorteil geeignet und dahingehend im Fahrzeug 1000 implementierbar.The method is therefore advantageously suitable for evaluating a measure of driving ability, in particular the inability to drive, and/or the cannabis consumption of one or more of the vehicle occupants on the basis of the determined analytical data about the composition of the gas quantity GS comprising exhaled air and can be implemented in the vehicle 1000 .
Das Verfahren gemäß der in
Grundsätzlich kann gemäß der besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens, wie sie in
Als Probenraum eignen sich insbesondere der Fahrzeuginnenraum oder die Räume einer damit in Luftverbindung stehenden Belüftungs- oder Klimaanlage oder ein sonstiger Hohlraum des Fahrzeugs 1000.The vehicle interior or the rooms of a ventilation or air conditioning system connected to it or another cavity of the vehicle 1000 are particularly suitable as a sample room.
In einem dritten Schritt V3 kann vorgesehen sein, dass mittels einer bevorzugt im Fahrzeug 1000 implementierten Analyseeinrichtung --wie sie beispielsweise in
So hat es sich als besonders bevorzugt erwiesen, dass beim qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSC in der bereitgestellten Menge des Gases eine Analytik der Gasphase durchgeführt wird. Zusätzlich oder alternativ kann beim qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSC in der bereitgestellten Menge des Gases vermieden werden, die bereitgestellte Menge des Gases oder einen Teil davon aus der Gasphase in die flüssige oder feste Phase zu überführen und/oder an flüssige oder feste Trägermaterialien zu binden. Dies hat den Vorteil, dass ein Aufwand entfallen kann, der sonst nötig wäre, um eine Gasprobe zu separieren oder besonders zu konzentrieren oder auf andere Weise aufzubereiten. Insofern erfolgt die Probennahme direkt aus der Gasphase des Fahrzeuginnenraums, bevorzugt durch Analysieren der Gasphase selbst.It has proven to be particularly preferred for the qualitative and/or quantitative analytical determination of the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds VSC an analysis of the gas phase is carried out in the amount of gas provided. Additionally or alternatively, when qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds VSC in the amount of gas provided, the amount of gas provided or a portion thereof can be avoided from the gas phase into the liquid or solid phase transfer and/or bind to liquid or solid carrier materials. This has the advantage that the effort that would otherwise be necessary to separate or particularly concentrate a gas sample or to prepare it in some other way can be eliminated. In this respect, sampling takes place directly from the gas phase of the vehicle interior, preferably by analyzing the gas phase itself.
Dies ist mittels einer geeigneten Analyseeinrichtung 10 möglich, die eine Sensoreinrichtung 20 umfasst und welche ausgebildet ist zum qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSC in jener Probe des Gases, d.h. zum qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmen der Anwesenheit der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSC in der Gasphase des Fahrzeuginnenraums.This is possible by means of a
Im Schritt V4 erfolgt aus der Gasphase selbst die Bestimmung einer oder mehrerer gasförmiger schwefelhaltiger Verbindungen VSC wie beispielsweise Dimethylsulfid. Die Sensoreinrichtung 20 als Teil einer Analyseeinrichtung 10 ist dazu anhand der nachfolgenden
In einer Abfrage im Schritt V5 ist es mittels einer geeignet vorsehbaren Auswerteeinheit 30 möglich, eine über die Sensoreinrichtung 20 bestimmte Konzentration Cvsc der gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSC zu vergleichen mit einem geeignet vorgegebenen Schwellwert SW.In a query in step V5, it is possible by means of a
Sollte die Abfrage des Schritts V5 im Rahmen der hier in
Im anderen Fall, bei welchem der Konzentrationswert Cvsc unterhalb des Schwellwerts SW oder an dessen Grenze liegen sollte, kann im Rahmen eines Schritts V7 ein Freigabesignal FS über die Auswerteeinheit 30 generiert werden. Sowohl das Blockadesignal BS als auch das Freigabesignal FS kann bedarfsgerecht an eine Steuereinheit oder allgemein an eine Einrichtung zur Steuerung übermittelt werden. Dies kann beispielsweise eine vorliegend dargestellte Motorsteuereinheit ECU sein, dies kann auch eine ganz oder teilweise im Fahrzeug 1000 oder mit dem Fahrzeug 1000 in Verbindung stehende Einrichtung zur Überwachung und/oder Steuerung des Fahrzeugs 1000 sein.In the other case, in which the concentration value Cvsc should be below the threshold value SW or at its limit, a release signal FS can be generated via the
Konkret kann die Einrichtung zur Steuerung eine oder mehrere dezentrale Steuereinheiten im Fahrzeug 1000 und/oder eine oder mehrere Steuereinheiten, die nicht im Fahrzeug 1000 verbaut sind, sondern extern vom Fahrzeug 1000 zur Verfügung stehen, umfassen. Insbesondere extern mit dem Fahrzeug 1000 verbundene und zur Nutzung von analytischen und auswertenden Funktionen zur Verfügung stehende Steuereinheiten und Überwachungseinheiten bieten eine größere Rechen- und Datenkapazität, um die Auswerteeinheit zur Bewertung des Analyseergebnisses von VSC zu ermöglichen, beispielsweise mobile Endgeräte, beispielsweise Smartphones.Specifically, the control device can include one or more decentralized control units in the vehicle 1000 and/or one or more control units that are not installed in the vehicle 1000 but are available externally to the vehicle 1000. In particular, control units and monitoring units that are externally connected to the vehicle 1000 and are available for the use of analytical and evaluation functions offer greater computing and data capacity in order to enable the evaluation unit to evaluate the analysis result of VSC, for example mobile devices, for example smartphones.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Steuereinheit ECU ausgebildet sein, ein Monitorsignal M beispielsweise an eine Armatur A des Fahrzeugs 1000 auszugeben oder an eine andere Ausgabe- oder Schnittstelle des Fahrzeugs 1000. Eine solche andere Ausgabe- oder Schnittstelle kann beispielsweise einen Signal- und/oder Daten kommunizierenden Anschluss an einen Server, etwa für ein Flottenmanagement etablieren, oder an eine Empfangs- und Auswerteinheit bei einer offiziellen Überwachungsstelle wie beispielsweise einer Polizeistelle oder dergleichen.In the present exemplary embodiment, the control unit ECU can be designed to output a monitor signal M, for example, to a fitting A of the vehicle 1000 or to another output or interface of the vehicle 1000. Such another output or interface can, for example, output a signal and/or data establish a communicating connection to a server, for example for fleet management, or to a reception and evaluation unit at an official monitoring body such as a police station or the like.
Das Monitorsignal M kann dazu ausgebildet sein, den Einstieg- und/oder Startvorgang V11, V12 im ersten Schritt V1 zu unterbinden oder in sonstiger Weise zu beeinflussen. Das Monitorsignal M kann je nach Fahrzeugverfügbarkeit, Fahrsituation oder Zielsetzung individuell und je nach Fahrzeugart gestaltet werden. Auch die Steuer- und/oder Anzeigefunktion des Monitorsignals M kann auch nach Art und Gestaltung des Monitorsignals gestaltet werden. Beispielsweise kann abhängig von der der im Schritt V4 bestimmten Höhe der Konzentration von gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSCs eine mehr oder weniger starke Beeinträchtigung der Fahrmöglichkeiten des Fahrzeugs 1000 über das Monitorsignal M signalisiert werden, um den Schritt V1 zu beeinflussen, beispielsweise mittels einer Geschwindigkeitsdrosselung des Fahrzeuges 1000.The monitor signal M can be designed to prevent the entry and/or starting process V11, V12 in the first step V1 or to influence it in some other way. The monitor signal M can be designed individually and depending on the type of vehicle depending on vehicle availability, driving situation or objective. The control and/or display function of the monitor signal M can also be designed according to the type and design of the monitor signal. For example, depending on the level of the concentration of gaseous sulfur-containing compounds VSCs determined in step V4, a more or less severe impairment of the driving capabilities of the vehicle 1000 can be signaled via the monitor signal M, in order to influence step V1, for example by reducing the speed of the vehicle 1000.
Die Analyseeinrichtung 10 ist insbesondere dazu ausgebildet, die bereitgestellte Gasmenge GS wie dies anhand der Ausführungsformen des Verfahrens in
Dazu umfasst die Analyseeinrichtung 10 vorliegend einen hier so bezeichneten VSC-Sensor 12, der in einem Probenraum 14 des Fahrzeugs 1000 eingebracht ist oder in sonstiger Weise mit dem Probenraum 14 wirkverbunden ist, nämlich zum Ermitteln von analytischen Daten über die Zusammensetzung der Ausatemluft. Der hier so bezeichnete VSC-Sensor 12 ist ausgebildet, wenigstens eine gasförmige schwefelhaltige Verbindung VSC zu detektieren. Es wird qualitativ und/oder quantitativ die Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSC (insbesondere den von Oswald et al. so benannten VSCs) in der bereitgestellten Menge des Gases analytisch bestimmt. In dieser Ausführungsform erfolgt dies in der bereitgestellten Menge des Gases als Markersubstanz für Cannabis, insbesondere als Markersubstanz für den Geruch von Cannabis und/oder einen psychoaktiven Wirkstoff von Cannabis.For this purpose, the
Der hier so benannte VSC-Sensor 12 misst direkt in der Gasphase die zu analysierende Probe des Gases, d.h. aus der Gasphase selbst oder einem Teil davon wird diese auf gasförmige schwefelhaltige Verbindungen VSC (insbesondere die vorgenannten VSCs) analysiert. Dies erfolgt beispielsweise durch automatisches Sensieren der Gasphase selbst im Fahrzeuginnenraum oder einer damit in Verbindung stehenden Luftmenge beispielsweise der Belüftung, Klimaanlage oder einem sonstigen mit dem Fahrzeuginnenraum in Verbindung stehenden Hohlraum des Fahrzeugs 1000.The so-called
Eine Sensoreinrichtung 20 der Analyseeinrichtung 10 kann insgesamt insofern den VSC-Sensor 12 und einen geeignet hergerichteten Probenraum 14 umfassen oder einen im Fahrzeug 1000 selbst an sich verfügbaren Probenraum 14; also in diesem Sinne weniger einen Raum zur Entnahme einer Probe als vielmehr zur Durchführung einer Messung an oder in dem mit Gas gefüllten Probenraum 14 des Fahrzeugs 1000.A
In diesem Sinne wird vorliegend beim qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen 1000 in der bereitgestellten Menge des Gases eine Analytik der Gasphase durchgeführt. Zusätzlich wird vorliegend beim qualitativen und/oder quantitativen analytischen Bestimmen der Anwesenheit von einer oder mehreren gasförmigen schwefelhaltigen Verbindungen VSC in der bereitgestellten Menge des Gases vermieden, die bereitgestellte Menge des Gases oder einen Teil davon aus der Gasphase in die flüssige oder feste Phase zu überführen und/oder an flüssige oder feste Trägermaterialien zu binden.In this sense, in the present case, when qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds 1000 in the amount of gas provided, an analysis of the gas phase is carried out. In addition, in the present case, when qualitatively and/or quantitatively analytically determining the presence of one or more gaseous sulfur-containing compounds VSC in the amount of gas provided, it is avoided to convert the amount of gas provided or a portion thereof from the gas phase into the liquid or solid phase and /or to bind to liquid or solid carrier materials.
Die Sensoreinrichtung 20 steht in Verbindung mit einer Analyseeinrichtung 10. Die Analyseeinrichtung 10 steht vor allem in Signalverbindung mit einer Auswerteeinheit 30, die ebenfalls ein Teil des Analysesystems 100 ist. Die Sensoreinrichtung 20, die Analyseeinrichtung 10 und die Auswerteeinheit 30 sind zum Austausch von Steuersignalen 40 und/oder Bestimmungssignalen 50 signalverbunden.The
Die Bestimmungssignale 50 dienen zum Anzeigen der Anwesenheit einer gasförmigen schwefelhaltigen Verbindung VSC, die hier als VSC bezeichnet ist, und insbesondere eine der von Oswald et al. bezeichneten „Volatile Sulfur Compounds“ umfasst. Die Bestimmungssignale 50 können, wie vorliegend in
Das Messprofil kann hier als bevorzugtes Beispiel einer Bestimmungsinformation 52 im Rahmen eines Bestimmungssignals 50 von der Analyseeinrichtung 10 zur Auswerteeinheit 30 übermittelt werden.The measurement profile can be transmitted here as a preferred example of
Die Auswerteeinheit 30 wiederum kann im Rahmen von Steuersignalen 40 die Analyseeinrichtung 10 veranlassen, die Messaktivität oder Überwachungsaktivität entsprechend einzustellen. Dies kann beispielsweise die Einstellung der Messgenauigkeit oder der Messintensität umfassen sowie das An- und Abschalten der Analyseeinrichtung 10.The
In der Auswerteeinheit 30 kann neben dem hier dargestellten Messprofil mit den Bestimmungsinformationen 52 eine geeignete Auswahl von Analysedaten 62 zur Verfügung stehen. Die Analysedaten 62 können beispielsweise über ein Analysesignal 60 aus einer Datenbank 70 der Auswerteeinheit 30 zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise kann dies Analysedaten 62 umfassen, die ähnlich dem Messprofil mit den Bestimmungsinformationen 52 aufgebaut sind, sodass ein vergleichsweise direkter Vergleich der Analysedaten 62 mit den Bestimmungsinformationen 52 des Messprofils möglich ist.In addition to the measurement profile shown here with the
Vorliegend ist gemäß der Ausführungsform der
Vorliegend ist der Einfachheit halber aber keinesfalls einschränkend im Rahmen einer vergleichsweise rechenaufwand-sparenden Umsetzung die einfache Differenzbildung der Bestimmungsinformationen 52 und Analysedaten 62 dargestellt, wodurch ein Differenzwert Δ ermittelbar ist.In the present case, for the sake of simplicity but in no way restricting it, the simple subtraction of the
Der vereinfacht dargestellte Differenzwert Δ kann durchaus komplexer gestaltet werden oder komplexer berechnet werden. Beispielsweise kann das Vergleichsmodul 80 verbunden sein mit einer Minimalfehlerfunktionseinheit Min-Err, 82 und/oder mit einer künstlichen Intelligenz KI, 84.The difference value Δ shown in simplified form can certainly be made more complex or can be calculated in a more complex way. For example, the
Es hat sich gezeigt, dass im Rahmen einer automatisierten im Fahrzeug 1000 implementierten Umgebung die Analyseeinrichtung 10 wiederholt, kontinuierlich oder in sonstiger Weise ständig in der Lage sein sollte, Bestimmungsinformationen 52 mit geeigneten Datensätzen von Messprofilen zu liefern. Diese können insofern getaktet wiederholt oder in sonstiger Weise angepasst für einen Fahrverlauf mehr oder weniger ständig mit Analysedaten 62 verglichen werden. Insoweit kann durch eine wiederholte Differenzwertermittlung eines Differenzwertes Δ mit der Zeit ein Fehler aufkumuliert werden oder der Vergleich optimiert werden durch eben jene Einbindung der Minimalfehlerfunktion 82. Auf diese Weise kann die Robustheit des Vergleichsverfahrens an sich optimiert werden.It has been shown that in the context of an automated environment implemented in the vehicle 1000, the
Es kann im Rahmen der künstlichen Intelligenz 84 auch ein Bildvergleich von zweidimensional oder dreidimensional dargestellten Arrays von Mess- und Analysedaten 62 gestaltbar sein. Vereinfacht dargestellt kann das Ergebnis Δ mit einem komplexen Schwellwert SK vergleichbar sein, sodass dies symbolisch als Bewertungsergebnis für eine Fahrtüchtigkeit dienen kann.As part of the
Das Analysesystem 100 ist erweiterbar insbesondere im Rahmen der Auswerteeinheit 30 mit geeigneten Einrichtungen um weitere, und vor allem andere, sensorische Ergebnisse zur Verfügung zu stellen; d.h. um diese zusätzlich zum Schwellwertvergleich Δ > SK einbeziehen zu können. Diese Informationen im weiteren Sinne, insbesondere sensorische Ergebnisse im weiteren Sinne, sind ebenfalls zur Bewertung eines Maßes einer Fahrtüchtigkeit, insbesondere der Fahruntüchtigkeit, eines Fahrzeuginsassen ausgebildet.The
Dazu können ein oder mehrere Schritte zur Feststellung einer sonstigen Fahrverfassung eines Fahrers des Fahrzeugs 1000 durchgeführt werden. Die oder das festgestellte Ergebnis betreffend eine sonstige Fahrverfassung eines Fahrers kann mit dem Δ-Ergebnis korreliert werden. Beispielsweise kann eine sonstige Fahrverfassung eines Fahrers des Fahrzeugs 1000 mittels einem sensorisch erfassten Fahrzeugverhalten FV und/oder einem sensorisch erfassten Fahrerverhalten DV genutzt werden.For this purpose, one or more steps can be carried out to determine a different driving condition of a driver of the vehicle 1000. The result or results determined regarding a driver's other driving condition can be correlated with the Δ result. For example, another Driving condition of a driver of the vehicle 1000 can be used by means of a sensor-detected vehicle behavior FV and / or a sensor-detected driver behavior DV.
In das Fahrzeugverhalten FV können beispielsweise Werte für eine Fahrspurabweichung eingehen, unregelmäßige oder auffällige Be- oder Entschleunigung des Fahrzeugs 1000 sowie unregelmäßige oder auffällige Betätigung von Haupt- oder Hilfsbetriebsmitteln des Fahrzeugs 1000- all diese Informationen sind leicht abrufbar über eine Fahrzeugsteuerung ECU oder sonstige Bedienelemente oder Aktoren des Fahrzeugs 1000 selbst.The vehicle behavior FV can, for example, include values for lane deviation, irregular or noticeable acceleration or deceleration of the vehicle 1000 as well as irregular or noticeable actuation of main or auxiliary resources of the vehicle 1000 - all of this information can be easily accessed via a vehicle control ECU or other controls or Actuators of the vehicle 1000 itself.
In die Erfassung von Fahrerverhalten DV können beispielsweise sensorisch erfasste physiologische Parameter des Fahrers eingehen, bspw. Körper- und/oder Kopfhaltungen, Augenparameter, Mundparameter und insbesondere auch Feuchte- und/oder Temperaturwerte oder Hautleitfähigkeitswerte der Hände oder sonstiger Körperteile des Fahrers.The recording of driver behavior DV can, for example, include sensory-detected physiological parameters of the driver, for example body and/or head postures, eye parameters, mouth parameters and in particular also humidity and/or temperature values or skin conductivity values of the driver's hands or other body parts.
Auch diese Art der Korrelation kann durch ein Rechenmittel mit einer Minimalfehlerfunktion 82 oder einer künstlichen Intelligenz 84 beeinflussbar und/oder optimierbar sein.This type of correlation can also be influenced and/or optimized by a computing device with a
Die
Die Gasmenge GS direkt aus der Gasphase des Fahrzeuginnenraums kommt im Rahmen der mit Richtungspfeil angegebenen Strömung in Kontakt mit den Goldnanopartikeln AuNP und liefert einen Widerstands- oder Leitfähigkeitsmesswert, der wiederum als Teil der zuvor erläuterten Bestimmungsinformationen 50 mit einem entsprechenden Messprofil mit den Bestimmungsinformationen 52 auswertbar gestaltet werden kann.
Die Auswerteeinheit 30 steht vorliegend in Signalverbindung mit einer Datenbank 70, die in einem zentralen Server des Analysesystems 100 untergebracht ist. Das Vergleichsmodul 80 kann ganz oder teilweise in der Auswerteeinheit 30 im Fahrzeug und/oder im Server des Analysesystems 100 untergebracht sein. Insbesondere unter Beteiligung von komplexeren Berechnungen für eine KI 84 oder eine Minimalfehlerfunktion Min-Err 82 hat sich die Unterbringung des Vergleichsmoduls 80 auf einem Server außerhalb des Fahrzeugs 1000 bewährt.In the present case, the
In
Beispielsweise kann auch die Gasphase der mit dem Fahrzeuginnenraum in Verbindung stehenden Klima- und Belüftungssysteme genutzt werden, um die Analyse der Gasmenge GS aus Ausatemluft direkt aus der Gasphase im Fahrzeug 1000 vorzunehmen. Möglich sind auch in Teilen des Fahrzeugs 1000 zur Verfügung stehende Hohlräume, die zur Analyse der Gasmenge GS genutzt werden können; beispielsweise die in
Bezugszeichen (Teil der Beschreibung)Reference symbols (part of the description)
- SS
- Start des VerfahrensStart of the procedure
- WW
- WiederholungRepetition
- EE
- Ende des VerfahrensEnd of the procedure
- S1 ... S3, V1 ... V7S1...S3, V1...V7
- Schritte des VerfahrensSteps of the procedure
- V11, V12V11, V12
- Einstiegvorgang, StartvorgangEntry process, starting process
- VSCVSC
- gasförmige schwefelhaltige Verbindung, („volatile sulfur compound“)gaseous sulfur-containing compound (“volatile sulfur compound”)
- SW, SKSW, SK
- Schwellwert, komplexer SchwellwertThreshold, complex threshold
- FSFS
- FreigabesignalRelease signal
- BSB.S
- BlockadesignalBlocking signal
- CVSCCVSC
- Konzentrationswert der gasförmigen schwefelhaltigen VerbindungConcentration value of the gaseous sulfur-containing compound
- ECUECU
- MotorsteuereinheitEngine control unit
- MM
- MonitorsignalMonitor signal
- AA
- Armaturfitting
- GSG.S
- GasmengeAmount of gas
- ΔΔ
- DifferenzwertDifference value
- Δ > SKΔ > SK
- SchwellwertvergleichThreshold comparison
- DVDV
- FahrerverhaltenDriver behavior
- FVFV
- FahrzeugverhaltenVehicle behavior
- EmtEmt
- EmitterEmitter
- DetDet
- Detektordetector
- AuNPAuNP
- Goldnanopartikel Gold nanoparticles
- SHSH
- Thiolgruppethiol group
- TT
- TerpinoleTerpinole
- FF
- Flavonoide Flavonoids
- 1010
- AnalyseeinrichtungAnalysis facility
- 1212
- VSC-Sensor; Sensor für gasförmige schwefelhaltige VerbindungVSC sensor; Sensor for gaseous sulfur-containing compound
- 12.1, 12.212.1, 12.2
- erste Variante, zweite Variante des VSC-Sensorsfirst variant, second variant of the VSC sensor
- 1414
- ProbenraumRehearsal room
- 2020
- SensoreinrichtungSensor device
- 3030
- AuswerteeinheitEvaluation unit
- 4040
- SteuersignalControl signal
- 5050
- BestimmungssignalDetermination signal
- 5252
- BestimmungsinformationenDestination information
- 6060
- AnalysesignalAnalysis signal
- 6262
- AnalysedatenAnalysis data
- 7070
- DatenbankDatabase
- 8080
- VergleichsmodulComparison module
- 8282
- Minimalfehlerfunktionseinheit Min-Err,Minimum error function unit Min-Err,
- 8484
- künstlichen Intelligenz KIartificial intelligence AI
- 100100
- AnalysesystemAnalysis system
- 10001000
- Fahrzeugvehicle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102020203584 A1 [0005]DE 102020203584 A1 [0005]
- DE 102018200003 A1 [0005]DE 102018200003 A1 [0005]
- WO 2019/027723 A1 [0010]WO 2019/027723 A1 [0010]
- US 9921234 B1 [0011]US 9921234 B1 [0011]
- WO 2020/026120 A1 [0012]WO 2020/026120 A1 [0012]
- US 2021/0253976 A1 [0029]US 2021/0253976 A1 [0029]
Claims (19)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022204281.6A DE102022204281A1 (en) | 2022-05-02 | 2022-05-02 | Method for analyzing a quantity of a gas present within a vehicle, use of analytical data and use of an analysis device as well as analysis device, analysis system and vehicle |
PCT/EP2023/058750 WO2023213483A1 (en) | 2022-05-02 | 2023-04-04 | Determination of the presence of gaseous sulphur-containing compounds in the exhaled air of vehicle occupants |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022204281.6A DE102022204281A1 (en) | 2022-05-02 | 2022-05-02 | Method for analyzing a quantity of a gas present within a vehicle, use of analytical data and use of an analysis device as well as analysis device, analysis system and vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022204281A1 true DE102022204281A1 (en) | 2023-11-02 |
Family
ID=86095682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022204281.6A Pending DE102022204281A1 (en) | 2022-05-02 | 2022-05-02 | Method for analyzing a quantity of a gas present within a vehicle, use of analytical data and use of an analysis device as well as analysis device, analysis system and vehicle |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022204281A1 (en) |
WO (1) | WO2023213483A1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070258894A1 (en) | 2000-11-08 | 2007-11-08 | Melker Richard J | System and Method for Real-Time Diagnosis, Treatment, and Therapeutic Drug Monitoring |
US9921234B1 (en) | 2016-06-17 | 2018-03-20 | Hound Labs, Inc. | Compositions and methods for detection of target constituent in exhaled breath |
WO2019027723A1 (en) | 2017-08-02 | 2019-02-07 | N2 Biomedical Llc | Sensing cannabis and opioids in exhaled breath by infrared spectroscopy |
DE102018200003A1 (en) | 2018-01-02 | 2019-07-04 | Ford Global Technologies, Llc | Method for analyzing the breath of vehicle occupants |
WO2020026120A1 (en) | 2018-07-31 | 2020-02-06 | University Of North Texas | Techniques for rapid detection and quantitation of volatile organic compounds (vocs) using breath samples |
US20210253976A1 (en) | 2020-01-21 | 2021-08-19 | Abx Investments, Inc. | Sulfur-containing volatile organic compounds in cannabis |
DE102020203584A1 (en) | 2020-03-20 | 2021-09-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Processing unit, system and computer-implemented method for a vehicle interior for the perception and reaction to odors of a vehicle occupant |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5531225A (en) * | 1993-10-15 | 1996-07-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Measuring apparatus for a component contained in exhalation |
US20070093725A1 (en) * | 2005-10-06 | 2007-04-26 | Shaw David I | Dual entry collection device for breath analysis |
SE536784C2 (en) * | 2012-08-24 | 2014-08-05 | Automotive Coalition For Traffic Safety Inc | Exhalation test system |
CA3041860A1 (en) * | 2016-10-28 | 2018-05-03 | Cannabix Technologies Inc. | Intercept system for controlled substances |
-
2022
- 2022-05-02 DE DE102022204281.6A patent/DE102022204281A1/en active Pending
-
2023
- 2023-04-04 WO PCT/EP2023/058750 patent/WO2023213483A1/en unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070258894A1 (en) | 2000-11-08 | 2007-11-08 | Melker Richard J | System and Method for Real-Time Diagnosis, Treatment, and Therapeutic Drug Monitoring |
US9921234B1 (en) | 2016-06-17 | 2018-03-20 | Hound Labs, Inc. | Compositions and methods for detection of target constituent in exhaled breath |
WO2019027723A1 (en) | 2017-08-02 | 2019-02-07 | N2 Biomedical Llc | Sensing cannabis and opioids in exhaled breath by infrared spectroscopy |
DE102018200003A1 (en) | 2018-01-02 | 2019-07-04 | Ford Global Technologies, Llc | Method for analyzing the breath of vehicle occupants |
WO2020026120A1 (en) | 2018-07-31 | 2020-02-06 | University Of North Texas | Techniques for rapid detection and quantitation of volatile organic compounds (vocs) using breath samples |
US20210253976A1 (en) | 2020-01-21 | 2021-08-19 | Abx Investments, Inc. | Sulfur-containing volatile organic compounds in cannabis |
DE102020203584A1 (en) | 2020-03-20 | 2021-09-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Processing unit, system and computer-implemented method for a vehicle interior for the perception and reaction to odors of a vehicle occupant |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
OSWALD, Iain W. H. [et al.]: Identification of a new family of prenylated volatile sulfur compounds in cannabis revealed by comprehensive two-dimensional gas chromatography. In: ACS Omega, Vol. 6, 2021, No. 47, S. 31667–31676. - ISSN 2470-1343 (E). DOI: 10.1021/acsomega.1c04196. URL: https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsomega.1c04196 [abgerufen am 2022-06-02] |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023213483A1 (en) | 2023-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2515756B1 (en) | Measuring device and method for analysing a test gas by means of infrared absorption spectroscopy | |
DE3817732C2 (en) | ||
EP2388581A1 (en) | Device and method for detecting dangerous materials comprising at least two replacable sensor elements coupled to an evaluation unit | |
DE102018200003A1 (en) | Method for analyzing the breath of vehicle occupants | |
EP1342254A2 (en) | Method and device for evaluating the state of organisms and natural products and for analysing a gaseous mixture comprising main constituents and secondary constituents | |
EP2729801A2 (en) | Device and method for analyzing volatile organic compounds in gaseous samples | |
EP2515098B1 (en) | Method and device for determining the SO2 content of food and drink | |
DE102006058051B4 (en) | Method for monitoring the concentration of a water constituent in an aqueous medium | |
DE60028114T2 (en) | Process for the analysis of exhaled gas | |
DE102011075667A1 (en) | PACKAGING | |
DE102022204281A1 (en) | Method for analyzing a quantity of a gas present within a vehicle, use of analytical data and use of an analysis device as well as analysis device, analysis system and vehicle | |
DE102009009583A1 (en) | Method and device for carrying out analyzes of respiratory gas samples | |
EP2887054B1 (en) | Measurement method for an optochemical sensor | |
WO2001094942A1 (en) | Method for detecting alpha-oxoaldehydes in the whole blood, blood plasma and/or serum of a patient | |
EP2365777B1 (en) | Determining the liver function by quantitatively measuring the metabolism of substrates | |
EP2172531A1 (en) | Function test for a gas alarm system | |
EP1734359A1 (en) | RAMAN spectroscopic analysis method and system therefor | |
WO2016029998A1 (en) | Method for determining the concentration of glucoraphanin and/or sulforaphane in a plant | |
DE102022201988A1 (en) | vehicle device and vehicle | |
DE102015203719A1 (en) | Apparatus and method for respiratory gas analysis and respiratory gas analyzer | |
DE102011007310A1 (en) | Method for determining the metabolic performance of at least one enzyme | |
DE102021206233B4 (en) | Method for determining a comfort value for an operated motor vehicle | |
CH632844A5 (en) | Method and apparatus for measuring the gas proportions of oxygen, carbon monoxide or carbon dioxide of gaseous or liquid samples, especially of exhaled air and of blood | |
DE102021213970A1 (en) | Computer-implemented method and device for assigning an odor substance of a gas to be examined to an electrical odor signal | |
DE102014212564A1 (en) | Measuring device for the determination of gaseous components of the air |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R163 | Identified publications notified | ||
R016 | Response to examination communication |