[发明专利]组合式车载呼吸分析和HVAC系统和方法

说明书

本发明涉及一种呼吸分析系统和方法。具体而言，本发明涉及与车辆的供暖、通风和空调系统(HVAC系统)组合的呼吸分析系统，其中控制所述HVAC系统的设置以优化所述呼吸分析系统的性能。特别地，所述HVAC系统可以被设置到便于呼吸气体在车厢中的浓度积累的关闭位置。可替代地，所述HVAC系统可以在打开位置和关闭位置之间转换。

技术领域

本发明涉及一种呼吸分析系统和方法。具体而言，本发明涉及与车辆的供暖、通风和空调系统(HVAC系统)组合的呼吸分析系统，其中控制HVAC系统的设置以优化呼吸分析系统的性能。

背景技术

用于分析人的呼吸中的致醉物质的存在和浓度的呼吸分析设备正变得越来越普遍，至少在车辆中作为用于检测和防止在致醉物质影响下驾驶的措施。主要关注点是乙醇(酒精/饮酒)检测，但其他物质也值得关注。安装在车辆中的呼吸分析设备通常给出驾驶员呼吸中一种或多种物质的含量的测量值，所述测量值进而以高精度与用户血液中的浓度有关。呼吸分析设备可以是系统的一部分，所述系统还包括用于识别驾驶员和/或固定车辆的设备，所谓的“酒精锁(alcolocks)”。这种呼吸分析设备通常永久地安装在车辆中并且可以是例如仪表板的组成部分，并且连接到车辆的控制系统。迄今为止，此类系统主要存在于诸如公共汽车、出租车和火车的商用车辆中。然而，这些系统似乎在不久的将来也会在私家车中普遍使用，并且可能在至少一些国家和地区也是强制性的。

车载呼吸测试设备最常见的方法是使用吹嘴，在深呼吸后，用户应该对着所述吹嘴清空他或她的气道。这种方法称为主动检测。为确保正确测定，用户应以几乎完全的肺活量进行强制呼气。这需要大量的时间和精力，特别是对于能力有限的人。此外，出于卫生原因，吹嘴或吹嘴的一部分通常是一次性塑料物品。这导致繁琐的处理和大量一次性塑料物品的使用，如果酒精锁成为强制性的情况，这从环境角度来看是有问题的。

另一种方法是所谓的被动检测，其中致醉物质是从在正常呼吸呼气期间采集的呼吸样本中确定的。通常不使用一次性吹嘴。然而，可以指示用户朝着空气入口等呼吸。被动检测的挑战是要检测和分析的物质的浓度低。已创建的方法是利用总是以高度可预测的量存在于呼吸中的示踪气体(通常是二氧化碳或水蒸气)，以触发目标物质的分析并促进目标物质浓度值的确定。另一个问题是，不止在车辆中，车辆车厢中不受控制的环境，包括强制通风、AC的使用等。更进一步的问题是，如果不止存在驾驶员，如何确定检测到的致醉物质是来自驾驶员还是来自乘客。

WO2017164953公开了使用示踪气体检测进行被动呼吸酒精浓度测量的方法和系统以便于确定目标物质浓度值，并介绍了根据需要从被动检测切换到主动检测的方法和系统。这还包括指示驾驶员采取某些行动。

US7736903公开了用于被动呼吸酒精浓度测量的方法和系统并且讨论了HVAC的设置对执行准确BrAC测量的能力的影响。

发明内容

本发明的目的是提供克服现有技术的方法和系统的缺点的呼吸分析系统和操作方法。

这通过根据权利要求1限定的组合式HVAC和呼吸分析系统以及根据权利要求14限定的方法来实现。

根据本发明的车载组合式HVAC和呼吸分析系统作用于车辆的车厢上，并且所述系统包括：

-呼吸分析器，其被布置成分析来自所述车厢的空气并确定空气样本中目标物质的浓度；

-HVAC系统，其包括用于控制所述HVAC系统中的气流和所述车厢中的气流的HVAC系统部件，所述HVAC系统部件包括至少一个外部空气入口、至少一个内部空气入口和至少一个内部空气出口、至少一个风扇和至少一个阀，所述HVAC系统被布置成具有代表不同的通风、供暖和冷却操作的多种操作模式，并且所述HVAC系统具有从所述外部空气入口抽吸空气的至少一个打开位置和从所述内部空气入口抽吸空气的至少一个关闭位置，并且在所述打开位置和所述关闭位置两者中都将空气输送到所述车辆的车厢；