CN109381220A - 车载非接触式心跳及呼吸感测系统 - Google Patents

车载非接触式心跳及呼吸感测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109381220A
CN109381220A CN201810903326.3A CN201810903326A CN109381220A CN 109381220 A CN109381220 A CN 109381220A CN 201810903326 A CN201810903326 A CN 201810903326A CN 109381220 A CN109381220 A CN 109381220A
Authority
CN
China
Prior art keywords
user
heart rate
signal
steer
bioradar
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
Application number
CN201810903326.3A
Other languages
English (en)
Inventor
沈玮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN109381220A publication Critical patent/CN109381220A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/02—Measuring pulse or heart rate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0015—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
    • A61B5/0022—Monitoring a patient using a global network, e.g. telephone networks, internet
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/0507—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  using microwaves or terahertz waves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/0816—Measuring devices for examining respiratory frequency
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/113—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/117—Identification of persons
    • A61B5/1171—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof
    • A61B5/1172—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof using fingerprinting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/117—Identification of persons
    • A61B5/1171—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof
    • A61B5/1176—Recognition of faces
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6887—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
    • A61B5/6893—Cars
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7221—Determining signal validity, reliability or quality
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7282—Event detection, e.g. detecting unique waveforms indicative of a medical condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/536—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
    • G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/63—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
    • G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/67—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for remote operation
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/20—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for computer-aided diagnosis, e.g. based on medical expert systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/20—Workers
    • A61B2503/22—Motor vehicles operators, e.g. drivers, pilots, captains
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02405—Determining heart rate variability
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02444—Details of sensor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

提供了一种非接触式感测系统，包括配置为检测驾驶设备的用户的心率和/或呼吸速率的生物雷达传感器。在一些实施例中，生物雷达传感器可以布置在驾驶设备的座椅中。处理器可以设置在驾驶设备中以处理从生物雷达传感器接收的信号。处理器可以监测心率、呼吸速率、和/或用户的任何其他生理体征。处理器可以将检测到的用户的心率和/或呼吸速率与预设的用户心率阈值进行比较。处理器可以确定用户的心率和/呼吸速率是否异常。在一些实施例中，处理器可以配置为向远程控制中心发送指示用户的心率和/或呼吸速率被检测为异常的状态。

Description

车载非接触式心跳及呼吸感测系统
相关申请案的交叉引用
本公开涉及以下申请：2016年6月30日提交的美国非临时申请第15/199,268号；2015年12月21日提交的美国非临时申请第14/977,627号；以及2016年3月7日提交的美国非临时申请第15/063,435号。这些申请的每一个的全部内容通过引用结合在本文用于所有目的。
背景技术
本公开涉及当用户位于驾驶设备内时监测驾驶设备的用户。
传统上，作为“无线电探测和测距(Radio Detection And Ranging)”简称的“雷达(radar)”是一种在第二次世界大战期间发展起来的系统，并且已经被用作用于空中交通管制(ATC)和飞行器精确进场的辅助设备。自1940年代末开始，雷达已经被美国联邦航空管理局(FAA)安装在机场中，并且如今已经成为用于ATC的主要设备。
雷达具有以下操作原理，其中，当无线电能量(短脉冲)从定向天线发射并与目标物体碰撞时，波被反射，也就是说，部分能量返回，且可以利用用于接收并探测反射波的装置来探测目标物体的方向。也就是说，雷达是这样的设备，其用于向目标物体发射无线电波，接收该无线电波能量的反射波，并且基于无线电波的直线度和等时性利用往返时间和天线的方向特性测量目标物体的位置(方向和距离)。因此，在来自/通过地面天线的无线电波的全向发射/接收中，发射/接收所需的时间与距离成比例，使得可以利用朝目标物体的方向来探测目标物体的位置以及到目标物体的距离。这已经被用于距离测量设备的操作原理。
在驾驶的同时由于心血管疾病造成的撞车代表了患冠心病人群的一种可能的悲剧结果，并且是对其他道路使用者造成潜在危险的来源。由于心律失常导致的心脏性猝死是在已有CVD疾病的驾驶员之间最可怕的并发症。即使是良性的心律失常，例如，室上性心动过速(SVT)，可能导致晕厥，并由此使驾驶员丧失行动能力。
在大多数地方，驾驶管理部门要求具有可能导致不安全驾驶的心脏疾病的驾驶员定期接受体检以确保该驾驶员仍适合驾驶。在许多情况下已经设定了标准和规范来暂时或永久地禁止具有特定心脏疾病的驾驶员进行驾驶。然而，为了不被拒授驾驶执照，具有此类医疗疾病的人们向管理部门隐瞒他们的疾病是司空见惯的。即使对于知道他们具有损害其驾驶行为的医疗疾病的驾驶员来说，风险任然存在。例如，这样的驾驶员可能完全忽视他们的疾病并选择来驾驶，并且因此潜在地将他/她自己和路上的其他人置于风险之中。即使对于负责任的驾驶员，他或她采取了所有必要的步骤来确保他/她适合于驾驶，但这样的驾驶员偶尔忘记采取这些步骤也并非少见。数据显示，大多数心脏原因导致的交通事故发生在已知患有事先存在疾病的驾驶员中。
因此，需要在驾驶设备内具有心脏监测系统，来在驾驶员操作该驾驶设备的同时监测该驾驶设备的操作者的心脏状况。
发明内容
实施例可以提供非接触式感测系统，配置为检测驾驶设备的用户的心率和/或呼吸。在一些实施例中，非接触式感测系统可以布置在驾驶设备的座椅中。非接触式感测系统可以包括发射器，该发射器发射空气传播的超声波以用于监测用户的心率和呼吸。在一些实施例中，感测系统可以包括至少两个超声换能器，其中第一换能器设置为产生超声波束以通过空气行进到达用户。超声波束可以通过用户皮肤的表面被反射回感测系统的第二换能器。用户的呼吸、心脏跳动和/或任何其他生物特征运动可以引起对象的皮肤表面的微小位移。随后，第一和第二换能器可以检测返回的回波中的变化来推导用户皮肤表面的位移、速度和/或加速度。这些位移可以通过系统电子元件检测并用于确定多个生理参数，比如心率、呼吸速率、相对换气量、吸气/呼气次数、相对吸气/呼气流率和/或任何其他生理参数。
在一些实施例中，生物雷达感测系统可以布置在驾驶设备的座椅内。在那些实施例中，处理装置可以设置在驾驶设备中以处理从生物雷达感测系统接收的信号。该处理器可以配置为监测心率、呼吸速率、和/或用户生理的任何其他方面。例如，该处理器可以配置为将检测到的用户的心率与预设的用户心率阈值进行比较。基于该比较，处理装置可以配置为确定用户的心率是否异常。类似地，处理器可以配置为确定用户的呼吸速率是否异常。在一些实施例中，处理装置可以配置为向远程控制中心发送指示用户的心率和/或呼吸速率被检测为异常的状态。
在一些实施例中，人机交互(HMI)系统可以设置在驾驶设备中，用于从视觉上监测正在被生物雷达感测系统感测的用户的心率和/或呼吸速率。例如，用户的连续的心率和/或呼吸速率的显示可以呈现在驾驶设备的仪表板屏幕上。
本发明内容并不旨在标识所要求保护主题的关键或必要特征，也不旨在孤立地用来确定所要求保护主题的范围。该主题应当通过参考本发明的整个说明书的适当部分、任意或全部附图以及每个权利要求来理解。
通过参考之后的说明书、权利要求以及附图，前述内容以及其他特征和实施例将变得更加显而易见。
附图说明
图1大体上示出了根据本公开的用于检测驾驶设备的用户的心率和/或呼吸速率的基础结构。
图2示出了用于检测图1中所示的驾驶设备的用户的心率和/或呼吸速率的生物雷达感测装置c。
图3示出了可如图2中所示装备在驾驶设备内的处理器的一个示例。
图4示出了可以装备在图2中所示的驾驶设备内的显示器的示例，用来呈现与驾驶设备的用户的一个或多个生理体征有关的实时图表。
图5示出了根据本公开的用于检测驾驶设备内的用户的生理体征的示范性方法。
图6示出了根据本公开的简化计算机系统，用于实施根据本公开的各种实施例。
具体实施方式
已经研发出各种传统技术来检测驾驶员的生理体征。例如，研发出成像技术以捕获驾驶员的眼球运动，从而检测驾驶员是否昏昏欲睡。还研发出一些感测装置，它们通常需要与驾驶员形成接触。例如，一些车辆装备有呼吸测醉器，其需要驾驶员在他/她可以启动车辆之前提供呼吸气体。这些技术通常需要图像捕获系统，或者非常精确地定位在车辆内的感测装置与驾驶员产生接触从而检测驾驶员的生理体征。在许多情况下，此类需求使得这些技术更易于导致错误。例如，如果驾驶员并未坐在能够被捕获的适当位置(例如该驾驶员可能太高或太矮)，成像系统可能无法捕获驾驶员眼球的图像。当没有与驾驶员形成接触时，接触感测装置当然不能正确工作。
根据本公开，实施例可以提供非接触式感测系统，其使用生物雷达部件以用于检测驾驶设备的用户(例如，驾驶员或乘客)的心率、呼吸速率和/或任何其他生理体征。感测系统可以布置在驾驶设备的座椅内，并且可以配置为获取用户的心跳和/或呼吸运动的位移改变。处理装置可以设置在驾驶设备中以处理从感测系统接收的信号。处理器可以配置为监测心率、呼吸速率、和/或用户生理的任何其他方面。该处理装置可以配置为确定用户的心率、呼吸速率和/或任何其他生理体征是否异常。在一些实施例中，处理装置可以配置为向远程控制中心发送指示用户的心率和/或呼吸速率被检测为异常的状态。
在一些实施例中，人机交互(HMI)系统可以设置在驾驶设备中，用于从视觉上监测正在被感测系统感测的用户的心率和/或呼吸速率。例如，用户的连续的心率和/或呼吸速率的显示可以呈现在驾驶设备的仪表板屏幕上。
以下将参考构成本说明书一部分的附图对本公开的各种具体实施例进行描述。应当理解，尽管在本公开中通过使用表达方向的术语描述了本公开的各种示例的结构件和部件，例如，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等，但是这些术语仅用于方便描述的目的并且根据附图中显示的示范性方向确定。由于本公开所披露的实施例可以根据不同的方向进行设置，这些表达方向的术语仅用于描述而并非限制。在可能的条件下，在本公开中所使用的相同或相似的附图标记指示相同的部件。
图1大体上示出了根据本公开的用于检测驾驶设备102的用户的心率和/或呼吸速率的基础结构。驾驶设备102可以包括移动一定距离的任何驾驶设备。驾驶设备102的示例可以包括车辆，比如救护车、汽车、公共汽车、火车、卡车、有轨电车或任何类型的车辆；可以包括船舶，比如艇、船、驳船、渡轮或任何类型的水运工具；可以包括飞行器，比如飞机、宇宙飞船或任何类型的飞行器；或者可以包括任何其它类型的运输装置。在一个示例中，驾驶设备102是电动汽车。如图所示，驾驶设备102可以不时地生成信息106。信息106可以包括指示驾驶设备102的用户已经被检测到的异常生理状况的状态(“异常状况状态”)，和/或与驾驶设备102的用户有关的任何其他状态信息。信息106可以包括与驾驶设备102的用户和/或与驾驶设备102有关的识别信息。由驾驶设备102生成的异常状况状态可以指示，操作者的心率低于心率阈值、用户的呼吸速率低于呼吸速率阈值，和/或驾驶设备的操作者已经被检测到的任何其他生理状况。
如图所示，在一些实施例中，信息106的一些或全部可以经由网络104从驾驶设备102发送到控制中心108。网络104可以采用无线传输技术，比如超高频无线电、蜂窝、WIFI、蓝牙、红外、激光，和/或任何其他的无线传输技术。信息106可以通过网络104发送至控制中心108。控制中心108可以容纳一个或多个服务器。在控制中心108中的一个或多个服务器可以配置为接收信息106。在控制中心108的一个或多个服务器可以配置为，响应于驾驶员已经被检测到的异常心率和/或呼吸速率生成通知。在某些实施例中，在控制中心108中的一个或多个服务器可以配置为，响应于驾驶员已经被检测到的疲劳状况和/或任何其他信息确定风险水平。在某些实施例中，在控制中心108中的一个或多个服务器可以配置为基于所确定的风险水平生成通知114。该通知可以包括：对控制中心108中的人类操作者的通知，对医疗保健设施112a、执法机构112b、驾驶设备102的操作者的紧急联系人、保险代理机构和/或任何其他实体的通知。通知114可以包括关于用户的识别信息。
由于已经大体描述了用于检测驾驶设备102的用户的心率和/或呼吸速率的基础结构，现在将注意力转向图2。图2示出了可以设置在驾驶设备102的座椅内的生物雷达感测装置，以用于检测驾驶设备102的用户的心率和/或呼吸速率。如图所示，驾驶设备102可以具有驾驶员座椅202和/或乘客座椅204。在该实施例中，驾驶员座椅202和乘客座椅204两者都分别装备有生物雷达传感器206a和206b。生物雷达206a和206b中的任意一个可以包括发射器，该发射器发射空气传播的超声波以用于监测用户的心率和呼吸。在一些实施例中，发射器可以包括至少两个超声换能器，其中第一换能器设置为产生超声波束以通过空气行进到达用户，例如，驾驶员或乘客。超声波束可以通过用户皮肤的表面被反射回感测系统的第二换能器。由用户的呼吸、心脏运动和/或任何其他的生物特征运动所引起的用户皮肤表面的微小位移可以通过超声波束随时间的波动来检测。第一和/或第二换能器可以检测返回的回波中的变化来推导用户皮肤表面的位移、速度和/或加速度。
在一些实施例中，生物传感器雷达206a和/或206b可以包括电子器件，例如电路，配置为检测这些位移并确定多个生理参数，比如心率、呼吸速率、相对换气量、吸气/呼气次数、相对吸气/呼气流率和/或用户的任何其他生理参数。在一些实施例中，如在此示例中所示出的，生物雷达206a和/或206b可以布置在驾驶设备的座椅204内。在那些实施例中，处理装置208可以设置在驾驶设备中以处理从生物雷达206a和/或206b接收的信号。处理器208可以配置为监测心率、呼吸速率、和/或用户生理的任何其他方面。例如，处理器208可以配置为将检测到的用户的心率与预设的用户心率阈值作比较。基于该比较，处理器208可以配置为确定用户的心率是否异常。类似地，处理器可以配置为确定用户的呼吸速率是否异常。在一些实施例中，处理装置可以配置为向远程控制中心发送指示用户的心率和/或呼吸速率被检测为异常的状态。
图3示出了如图2中所示可以装备在驾驶设备102内的处理器302的一个示例。处理器302可以配置为执行程序部件，包括用户识别部件302、信号处理部件304、心率处理部件304、呼吸速率处理部件308、状态生成处理部件310、通信部件312，和/或任何其他部件。处理器302可以无线或有线地连接至生物雷达206a和/或206b。处理器302可以周期地或非周期地接收和/或获取由生物雷达206a和/或206b所生成的信号。
用户识别部件302可以配置为识别驾驶设备102的操作者(多个)和/或乘客(多个)。在一些实施例中，通过用户识别部件302对驾驶设备102的操作者(多个)和/或乘客(多个)的识别可以基于设置在驾驶设备102中的指纹检测部件所得到的指纹图像、由布置在驾驶设备102内的图像捕获装置所捕获的操作者面部的图像、和/或与操作者(多个)和/或乘客(多个)有关的任何其他识别信息来实现。例如，通过用户识别部件302进行的识别可以涉及分析驾驶设备102的驾驶员的指纹图像和/或面部图像中的特征，并且将获取的特征与注册过的操作者的特征进行比较。一旦匹配，则用户识别部件302可以配置为获取被识别的操作者的用户ID。
信号处理部件304可以配置为处理由生物雷达206a和/或206b所生成的信号。通常，如上所述，生物雷达206a和/或206b可以向用户发射连续波(CW)信号并解调从用户皮肤表面(例如，用户胸部的表面)反射回的CW信号。根据多普勒理论，人类胸壁有具有净零速度的时变位置并将反射信号，该信号的相位与胸壁的位置成比例地被调制。在一些实施例中，信号处理部件304可以配置为处理由生物雷达206a和/或206b所生成的经解调的信号。通过信号处理部件304进行的信号处理可以包括确定信噪比(SNR)值。在实施方式中，通过信号处理部件304进行的SNR值确定可以涉及使用简单路径损耗值和基带输出上的各种噪声效果作为设计变量。当测量由于心跳所引起的运动时，由信号处理部件304所确定的SNR值可能是特别重要的，这是因为信息是以0.1至10Hz的相位调制进行编码，其中相位噪声在峰值附近。为了计算SNR值，信号处理部件304可以配置为确定从生物雷达206a和/或206b接收的信号的量值和噪声功率。在基带上的信号的量值取决于所接收到的功率和相位调制。噪声源包括来自LO的残留相位噪声、附加白高斯噪声(AWGN)，以及混频器和基带模拟电路的基带1/f噪声。
在一些实施例中，从生物雷达206a和/或206b所接收的信号可以包括混合的心跳信号和呼吸信号。在那些实施例中，信号处理部件304可以配置为分离心跳信号和呼吸信号。在一些实施方式中，附加的电子器件，比如电路，可以提供有处理器208以用于分离心跳信号和呼吸信号。例如，可以提供基带模块以分离从生物雷达206a和/或206b所接收的心跳信号和呼吸信号。基带模块由偏移电路、带通滤波器电路以及放大器组成，用于将心跳和呼吸分离。用于呼吸的带通滤波器具有0.05至0.5Hz的频率带宽。用于心跳的带通滤波器具有1至30Hz的频率带宽。
心率处理部件306可以配置为基于由信号处理部件304所提供的心率信号确定用户的心率。如由生物雷达206a和/或206b所检测到的由用户引起的信号位移可以包括用户的心跳，其通常在0.8至2Hz的范围内。心率信号是复杂信号且是接近周期性的，但是不同的心跳的周期可能不同。这被称为心率变化性(HRV)。通过心率处理部件306所进行的心率确定可以涉及使用具有强周期性的随机过程。心率信号可以使用以下公式建模：
s(t)＝(A+α(t))cos(ωt+θ(t)+θ0)，
其中是振荡器或生物雷达206a或206b中的相位噪声，ω是单音信号频率，在该单音信号频率下由生物雷达206a或206b发射CW波，A是常数，并且α(t)和θ(t)是用于对HRV进行建模的具有零平均随机的幅度变量。在实施方式中，可以对θ(t)求近似。由于θ(t)快速地变化(在心跳之间的时间从一个心跳到接下来一个可以改变10％)，因此可以使用分段常数近似值。
呼吸速率处理部件308可以配置为基于由信号处理部件304所提供的呼吸速率信号确定用户的呼吸速率。用户的呼吸通常在0.1至0.8Hz的范围内，且是比心跳更强的信号。在实施方式中，呼吸速率处理部件308可以配置为执行对呼吸信号的过滤，以增大噪声RSS测量值r(n)的SNR并通过采样因子M向下采样以减少系统的计算需求。呼吸速率处理部件308可以配置为利用频谱估计技术应用采样的信号y(k)且使系统是环境独立的，从而不需要训练。呼吸速率处理部件308可以配置为监测平均剔除的RSS测量值和系统的状态，以仅当过程是静态时启用呼吸估计。
基于由心率处理部件306和呼吸速率处理部件308所确定的心率值和/或呼吸速率值，状态生成部件310可以生成状态以指示检测到了用户的异常心率和/或呼吸速率。在实施方式中，状态生成部件310配置为可以配置为检索一个或多个预定阈值以用于生成该状态。例如，状态生成部件310可以配置为将检测到的用户的心率与预设的用户心率阈值进行比较。不同的用户可以与不同的预设心率阈值相关联，并且状态生成处理部件310可以根据由用户识别部件302所作出的用户识别来检索个性化的心率阈值。基于该比较，状态生成部件310可以配置为确定用户的心率是否异常。类似地，状态生成部件310可以配置为通过将检测到的呼吸速率与用户的预设呼吸速率相比较来确定用户的呼吸速率是否异常。
通信部件312可以配置为将状态生成部件310所生成的状态和/或任何其他信息传送给控制中心，比如控制中心108和/或任何其他实体。通信部件312可以配置为经由通信网络传送此类信息。
应当理解，上述归于处理器208的功能可以在驾驶设备102内实现。然而，这也不一定是唯一的情形。在某些实施例中，本文中归于处理器208的部分或全部功能可以在控制中心处实现，例如控制中心108处。例如，控制中心108可以包括服务器，该服务器可以配置为执行上述处理器208所提供的部分操作。
返回到图2，在一些实施例中，驾驶设备106可以装备有显示器210，其配置为呈现驾驶设备106的操作者(多个)和/或乘客(多个)的实时心率和/或呼吸速率。显示器210可以包括安装在驾驶设备106的仪表板处的CRT、LCD、LED或OLED屏幕。图4示出了显示器210的示例。如图所示，显示器210可以呈现关于用户的一种或多种生理状况的实时图表402。实时图表402可以包括图表404，该图表404显示由生物雷达206a和/或206b所检测到并由处理器208所确定的用户的实时心率。实时图表402可以包括图表406，该图表406显示由生物雷达206a和/或206b所检测到并由处理器208所确定的用户的实时心率。
图5示出了根据本公开的用于检测驾驶设备内的用户的生理体征的一种示范性方法。以下介绍的方法500的操作旨在作为说明性的。在一些实施例中，方法500可以利用一个或多个未描述的附加操作和/或不利用一个或多个所讨论的操作来实现。另外，在图5中示出并在以下进行描述的方法500的操作的顺序并不旨在进行限制。
在一些实施例中，方法500可以在一个或多个处理装置中实现(例如，数字处理器、模拟处理器、设计为处理信息的数字电路、设计为处理信息的模拟电路、状态机，和/或以电子方式处理信息的其他机构)。一个或多个处理装置可以包括响应于以电子方式存储在电子存储介质上的指令而执行方法500的一些或全部操作的一个或多个装置。一个或多个处理装置可以包括通过硬件、固件和/或软件配置的一个或多个装置，所述硬件、固件和/或软件专门设计为执行方法500的一个或多个操作。
在502处，可以识别驾驶设备的用户。在一些实施方式中，操作502可以由基本上和本文所描述和说明的用户识别部件302相似或相同的用户识别部件来执行。
在504处，可以从位于驾驶设备的座椅中的生物雷达传感器接收信号。在图2中示出了生物雷达传感器的示例。通常，如上所述，生物雷达传感器可以向用户发射连续波(CW)信号并解调从用户皮肤表面(例如，用户胸部的表面)反射回的CW信号。在一些实施例中，从生物雷达传感器接收的信号可以包括针对用户的心率和/或呼吸的信号。在一些实施方式中，操作504可以由基本上和本文所描述和说明的信号处理部件304相似或相同的信号处理部件来执行。
在506处，可以对在504处接收的信号进行处理以确定用户的心率和/或呼吸速率。在504处的信号处理可以包括确定所接收到的信号的信噪比(SNR)值。如上所提到的，在一些实施例中，从生物雷达传感器所接收的信号可以包括混合的心跳信号和呼吸信号。在那些实施例中，在504处的信号处理可以涉及分离心跳信号和呼吸信号。在一些实施方式中，附加的电子器件，比如电路，可以用于分离心跳信号和呼吸信号。在一些实施方式中，在508中涉及的操作可以由基本上和本文所描述和说明的信号处理部件304、心率处理部件306和/或呼吸速率处理部件308相似或相同的信号处理部件、心率处理部件和/或呼吸速率处理部件来执行。
在508处，可以确定所检测到的用户的心率和/或呼吸速率是否已经突破了对应阈值的确定。在一些实施例中，不同的用户可以与不同的预设心率和/或呼吸速率阈值相关联，并且状态生成处理部件310可以根据502处作出的用户识别检索个性化的心率。在一些实施方式中，操作508可以由基本上和本文所描述和说明的状态生成处理部件310相似或相同的状态生成处理部件来执行。
在510处，响应于确定了所检测到的用户心率和/或呼吸速率已经突破了对应阈值，可以生成指示此情况的状态。在一些实施方式中，在510处生成的状态可以经由网络(例如，有线和无线网络的混合)传送至控制中心处的计算装置。在一些实施方式中，操作510可以由基本上和本文所描述和说明的状态生成处理部件310相同或基本相同的状态生成处理部件来执行。
图6示出了根据本公开的用于实施根据本公开的各种实施例的简化计算机系统。如图6中所示的计算机系统600可以结合到诸如便携式电子装置、移动电话等装置或本文所述的其他装置中。图6提供了对可以执行各种实施例所提供的方法的一些或全部步骤的计算机系统600的一个实施例的示意图。应当注意的是，图6仅旨在提供对各种部件的总体图示，这些部件的任何一个或其全部可以视情况被利用。因此，图6宽泛地示出了如何可以以相对分离或相对更集成的方式实施各个系统元件。
计算机系统600显示为包括可以经由总线605电耦合或者可根据需要以其他方式进行通信的硬件元件。硬件元件可以包括：一个或多个处理器610，包括但不限于一个或多个通用处理器和/或一个或多个专用处理器，比如数字信号处理芯片、图形加速处理器和/或类似物；一个或多个输入装置615，其可以包括但不限于，鼠标、键盘、摄像机和/或类似物；以及一个或多个输出装置620，其可以包括但不限于，显示装置、打印机和/或类似物。
计算机系统600可以进一步包括一个或多个非暂时性存储装置625和/或与其进行通信，该一个或多个非暂时性存储装置可以包括但不限于，本地和/或网络访问存储器，和/或可以包括但不限于，磁盘驱动器、驱动阵列、光学存储装置、固态存储装置，比如随机存取存储器(“RAM”)、和/或只读存储器(“ROM”)，它们可以是可编程的、快闪可更新的，和/或类似物。此类存储装置可以配置为实现任意适当的数据存储，包括但不限于，各种文件系统、数据结构和/或类似物。
计算机系统600还可以包括通信子系统630，其可以包括但不限于，调制解调器、网卡(无线的或有线的)、红外通信装置、无线通信装置，和/或芯片集，比如装置、802.11装置、WiFi装置、WiMax装置，蜂窝通信设施等，和/或类似物。通信子系统630可以包括一个或多个输入和/或输出通信接口，以允许和诸如以下所述网络(举一个例子)的网络、其他计算机系统、电视机和/或本文所述的任何其他装置交换数据。取决于所需的功能性和/或其他实施方面的考虑，便携式电子装置或类似的装置可以经由通信子系统630传送图像和/或其他信息。在其他实施例中，便携式电子装置，例如第一电子装置，可以结合到计算机系统600中，例如作为输入装置615的电子装置。在一些实施例中，计算机系统600将进一步包括工作存储器635，其可以包括如上所述的RAM或ROM装置。
计算机系统600还可以包括软件元件，图示为当前正位于工作存储器635内，其包括操作系统660、设备驱动程序、可执行库和/或其他代码，比如一个或多个应用程序665，其可以包括由各种实施例提供的计算机程序，和/或由其他实施例所提供的，可以设计为实施方法和/或配置系统，如本文所述。仅仅作为示例，关于以上所讨论的方法进行描述的一个或多个过程，比如那些相对于图6所描述的，可以被实施为可以由计算机和/或计算机内处理器执行的代码和/或指令；那么在一方面，此类代码和/或指令可以用于配置和/或调整通用计算机或其他装置以执行根据所述方法的一个或多个操作。
一组这些指令和/或代码可以存储在非暂时性计算机可读存储介质上，比如以上所述的存储装置(多个)625。在一些情况下，存储介质可以结合在计算机系统内，比如计算机系统600。在其他实施例中，存储介质可以与计算机系统分离，例如可移动介质，比如光盘，和/或以安装包形式提供，从而该存储介质可以通过存储在其上的指令/代码对通用计算机进行编程、配置和/或调整。这些指令可以采取可以由计算机系统600执行的可执行代码的形式，和/或可以采取源代码和/或安装代码的形式，一旦例如利用各种常用编译器、安装程序、压缩/解压缩工具等在计算机系统600上被编译和/或安装，该源代码和/或安装代码则表现为可执行代码的形式。
对于本领域技术人员来说，显然可以根据具体需要做出各种变化。例如，也可以使用定制的硬件，和/或可以在硬件、软件或两者中实施特定元件(包括可移植软件，比如小程序等)。此外，可以采用到其他计算装置(比如网络输入/输出装置)的连接。
如以上所提到的，在一个方面，一些实施例可以采用诸如计算机系统600的计算机系统，以执行根据本技术的各种实施例的方法。根据一组实施例，可以响应于处理器610执行一个或多个指令的一个或多个序列，由计算机系统600来执行此类方法的一些或全部过程，该一个或多个指令可以结合到操作系统660和/或其他代码中，比如包含在工作存储器635中的应用程序665。此类指令可以从另一计算机可读介质(比如一个或多个存储装置(多个)625)读取到工作存储器635中。仅仅作为示例，包含在工作存储器635中的指令序列的执行可以促使处理器(多个)610执行本文所述方法的一个或多个过程。另外地或替代地，本文所述方法的一些部分可以通过专用硬件执行。
如本文所使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是参与提供促使机器以特定方式操作的数据的任何介质。在利用计算机系统600实施的一个实施例中，各种计算机可读介质可以涉及向处理器(多个)610提供指令/代码以供执行和/或可以用于存储和/或携载此类指令/代码。在许多实施方式中，计算机可读介质是物理的和/或有形的存储介质。此类介质可以采取非易失性介质或易失性介质的形式。非易失性介质包括，例如，光盘和/或磁盘，比如存储装置(多个)625。易失性介质包括但不限于，动态存储器，比如工作存储器635。
常见形式的物理和/或有形计算机可读介质包括，例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带或任何其他的磁性介质、CD-ROM或任何其他的光学介质、穿孔卡片、纸带或任何其他具有孔样图案的物理介质、RAM、PROM、EPROM、闪速EPROM、任何其他存储芯片或盒式磁盘、或计算机可从中可以读取指令和/或代码的任何其他介质。
各种形式的计算机可读介质可以涉及将一个或多个指令的一个或多个序列携载到处理器(s)610以供执行。仅仅作为示例，指令可以首先装载到远程计算机的磁盘和/或光盘上。远程计算机可以将指令加载到其动态存储器中并将指令作为信号在传输介质上传输，该指令将由计算机系统600接收和/或执行。
通信子系统630和/或其部件通常将接收信号，且总线605随后可以将该信号和/或由该信号携载的数据、指令等传送至工作存储器635，处理器(多个)610从该工作存储器检索指令并执行该指令。由工作存储器635接收的指令可以在被处理器(多个)610执行之前或之后任选地存储在非易失性存储装置625上。
以上所讨论的方法、系统和装置是示例。各种结构可以视情况省略、替代或增加各种程序或部件。比如，在替代结构中，可以按照不同于所述顺序的顺序执行该方法，和/或可以增加、省略和/或组合各种阶段。同样，关于某些结构进行描述的特征可以在各种其他结构中进行组合。可以按照类似的方式将结构的不同方面和要素进行组合。而且，技术在演进，因此许多元件是示例而并非限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出特定细节以提供对包括实施方式的示范性结构的透彻理解。然而，可以在不具有这些具体细节的情况下实现结构。例如，为了避免使结构不清楚，已经在没有不必要细节的情况下示出了公知的电路、过程、算法、结构以及技术。本说明书仅提供示例性结构，而并非限制权利要求的范围、应用或结构。更确切地说，结构的前述说明将为本领域技术人员提供用于实现所述技术的可用说明。可以在元件的功能和布置方面做出各种改变而并不偏离本公开的精神或范围。
此外，结构可以描述为过程，其被描绘为示意流程图或框图。尽管每个可以将操作描述为序列的操作，许多操作可以并行或同时地执行。此外，可以重新排列操作的顺序。过程可以具有未包含在图中的附加的步骤。此外，方法的示例可以通过硬件、软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言或者它们的任意组合来实现。当实现在软件、固件、中间件或微码中时，用来执行必要任务的程序代码或代码段可以存储在诸如存储介质的非暂时性计算机可读介质中。处理器可以执行所描述的任务。
虽然已经描述了若干示例性结构，但是可以使用各种修改、替代结构和等价物而不偏离本公开的精神。例如，以上元件可以是更大的系统的部件，其中其他规定可以优先于或者以其他方式修改技术的应用。此外，可以考虑在以上元件之前、之间或之后进行许多步骤。相应地，以上描述并不限定权利要求的范围。
如本文和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该”包括复数的引用，除非上下文明确指出之外。因此，例如引用“一个用户”包括多个此类用户，以及引用“该处理器”包括引用一个或多个处理器和本领域技术人员所公知的其等价物，诸如此类。
此外，词语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“含有(contains)”、“含有(containing)”、“包含(include)”、“包含(including)”以及“包含(includes)”，当用于本说明书之后的权利要求时，旨在用于明确所述特征、整数、部件、或步骤的存在，但它们不排除一个或多个其他特征、整数、部件、步骤、动作或组的存在。

Claims (18)

1.一种用于自动检测驾驶设备内用户的生理体征的方法，所述方法实施在配置为执行机器可读指令的处理器中，所述方法包括：
识别所述驾驶设备的用户；
从生物雷达传感器接收信号，所述生物雷达传感器装备在所述驾驶设备的座椅中，并且所述信号包括关于所述用户的心率的信息；
响应于从所述生物雷达传感器接收到所述信号，对所述信号进行处理以确定所述用户的心率值；
将所述用户的所述心率值与所述用户的预定心率阈值进行比较；
确定所述用户已检测到的心率是否已经突破了所述用户的所述预定心率阈值；以及
响应于确定了所述用户的所述已检测到的心率已经突破了所述用户的所述预定心率阈值，生成指示所述用户正在遭受异常心率状况的状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其中从所述生物雷达传感器接收的所述信号进一步包括关于所述用户的呼吸速率的信息；并且，其中所述方法进一步包括：
处理从所述生物雷达传感器接收的所述信号以分离所述用户的心率信号和呼吸信号。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：
确定所述用户的呼吸速率值；
将所述用户的所述呼吸速率值与所述用户的预定呼吸速率阈值进行比较；以及
确定所述用户的已检测到的呼吸速率是否已经突破了所述用户的所述预定呼吸速率阈值；并且，其中
所述生成的状态指示所述用户正在遭受异常呼吸速率状况。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
通过网络将所述状态传送至位于控制中心中的计算装置。
5.根据权利要求1所述的方法，其中对从所述生物雷达传感器接收的所述信号的处理包括确定所述信号的信噪比(SNR)值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述用户的所述心率值包括根据随机过程对所述用户的所述心率进行建模。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在位于所述驾驶设备内的显示器上呈现所述心率值。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述驾驶设备包括车辆、火车、船或飞机。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述用户是所述驾驶设备的驾驶员；以及，其中所述方法进一步包括：
识别所述驾驶设备的乘客；
从生物雷达传感器接收信号，所述生物雷达传感器装备在所述驾驶设备的座椅中，并且所述信号包括关于所述乘客的心率的信息；
响应于从所述生物雷达传感器接收到所述信号，对所述信号进行处理以确定所述乘客的心率值；
将所述乘客的所述心率值与所述乘客的预定心率阈值进行比较；
确定所述乘客的已检测到的心率是否已经突破了所述乘客的所述预定心率阈值；以及
响应于确定了所述乘客的所述已检测到的心率已经突破了所述乘客的所述预定心率阈值，生成指示所述乘客正在遭受异常心率状况的状态。
10.一种用于自动检测驾驶设备内用户的生理体征的系统，所述系统包括配置为执行机器可读指令的处理器，使得当所述机器可读指令被执行时，使得所述处理器执行下列动作：
识别所述驾驶设备的用户；
从生物雷达传感器接收信号，所述生物雷达传感器装备在所述驾驶设备的座椅中，并且所述信号包括关于所述用户的心率的信息；
响应于从所述生物雷达传感器接收到所述信号，对所述信号进行处理以确定所述用户的心率值；
将所述用户的所述心率值与所述用户的预定心率阈值进行比较；
确定所述用户的已检测到的心率是否已经突破了所述用户的所述预定心率阈值；以及
响应于确定了所述用户的所述已检测到的心率已经突破了所述用户的所述预定心率阈值，生成指示所述用户正在遭受异常心率状况的状态。
11.根据权利要求10所述的系统，其中从所述生物雷达传感器接收的所述信号进一步包括关于所述用户的呼吸速率的信息；并且，其中所述系统进一步包括：
处理从所述生物雷达传感器接收的所述信号以分离所述用户的心率信号和呼吸信号。
12.根据权利要求11所述的系统，其中进一步促使所述处理器执行下列步骤：
确定所述用户的呼吸速率值；
将所述用户的所述呼吸速率值与所述用户的预定呼吸速率阈值进行比较；以及
确定所述用户已检测到的呼吸速率是否已经突破了所述用户的所述预定呼吸速率阈值；并且，其中
所述生成的状态指示所述用户正在遭受异常呼吸速率状况。
13.根据权利要求10所述的系统，其中进一步促使所述处理器执行下列步骤：
通过网络将所述状态传送至位于控制中心中的计算装置。
14.根据权利要求10所述的系统，其中对从所述生物雷达传感器接收的所述信号的处理包括确定所述信号的信噪比(SNR)值。
15.根据权利要求10所述的系统，其中确定所述用户的所述心率值包括根据随机过程对所述用户的所述心率进行建模。
16.根据权利要求10所述的系统，其中进一步促使所述处理器执行下列步骤：
在位于所述驾驶设备内的显示器上呈现所述心率值。
17.根据权利要求10所述的系统，其中所述驾驶设备包括车辆、火车、船或飞机。
18.根据权利要求10所述的系统，其中所述用户是所述驾驶设备的驾驶员；并且其中进一步促使所述处理器执行下列步骤：
识别所述驾驶设备的乘客；
从生物雷达传感器接收信号，所述生物雷达传感器装备在所述驾驶设备的座椅中，并且所述信号包括关于所述乘客的心率的信息；
响应于从所述生物雷达传感器接收到所述信号，对所述信号进行处理以确定所述乘客的心率值；
将所述乘客的所述心率值与所述乘客的预定心率阈值进行比较；
确定所述乘客已检测到的心率是否已经突破了所述乘客的所述预定心率阈值；以及
响应于确定了所述乘客所述已检测到的心率已经突破了所述乘客的所述预定心率阈值，生成指示所述乘客正在遭受异常心率状况的状态。
CN201810903326.3A 2017-08-11 2018-08-09 车载非接触式心跳及呼吸感测系统 Pending CN109381220A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/675,002 US20190046120A1 (en) 2017-08-11 2017-08-11 In vehicle non-contact heartbeat and breath sensing system
US15/675,002 2017-08-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109381220A true CN109381220A (zh) 2019-02-26

Family

ID=63209332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810903326.3A Pending CN109381220A (zh) 2017-08-11 2018-08-09 车载非接触式心跳及呼吸感测系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20190046120A1 (zh)
EP (1) EP3441783A1 (zh)
CN (1) CN109381220A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113450550A (zh) * 2021-06-24 2021-09-28 张�杰 一种输血过程中的报警方法和设备
CN113491520A (zh) * 2020-04-07 2021-10-12 广州汽车集团股份有限公司 一种驾驶疲劳检测方法及装置
CN114366054A (zh) * 2022-01-08 2022-04-19 安徽交欣科技股份有限公司 基于非接触式激光雷达的驾驶员心率和呼吸频率检测系统

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014052329A1 (en) * 2012-09-25 2014-04-03 Scoot Networks, Inc. Systems and methods for regulating vehicle access
WO2019204144A1 (en) 2018-04-16 2019-10-24 Bird Rides, Inc. On-demand rental of electric vehicles
US11180158B1 (en) * 2018-07-31 2021-11-23 United Services Automobile Association (Usaa) Routing or driving systems and methods based on sleep pattern information
US11378671B1 (en) * 2018-08-16 2022-07-05 Edge 3 Technologies Coarse to fine movement detection in vehicles
EP3769689A1 (en) 2019-07-26 2021-01-27 Tata Consultancy Services Limited Method and system for non-contact bio-signal detection using ultrasound signals
CN112401889B (zh) * 2019-08-23 2023-10-03 精电(河源)显示技术有限公司 一种生理信息测量方法、装置、智能座椅及存储介质
US10881357B1 (en) 2019-09-18 2021-01-05 Panasonic Avionics Corporation Systems and methods for monitoring the health of vehicle passengers using camera images
US20210393148A1 (en) * 2020-06-18 2021-12-23 Rockwell Collins, Inc. Physiological state screening system
EP3925521A1 (en) * 2020-06-18 2021-12-22 Rockwell Collins, Inc. Contact-less passenger screening and identification system
CN113171107B (zh) * 2021-04-26 2024-03-19 中山大学 一种心率变异性信号的非接触式提取方法及系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2020919B1 (en) * 2006-06-01 2019-07-31 ResMed Sensor Technologies Limited Apparatus, system, and method for monitoring physiological signs
US8725311B1 (en) * 2011-03-14 2014-05-13 American Vehicular Sciences, LLC Driver health and fatigue monitoring system and method
US10173687B2 (en) * 2015-03-16 2019-01-08 Wellen Sham Method for recognizing vehicle driver and determining whether driver can start vehicle
KR20170055352A (ko) * 2015-11-11 2017-05-19 주식회사 이에스피 임펄스 초광대역 레이더를 이용한 차량 운전자 생체 신호 측정 경보 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113491520A (zh) * 2020-04-07 2021-10-12 广州汽车集团股份有限公司 一种驾驶疲劳检测方法及装置
CN113450550A (zh) * 2021-06-24 2021-09-28 张�杰 一种输血过程中的报警方法和设备
CN114366054A (zh) * 2022-01-08 2022-04-19 安徽交欣科技股份有限公司 基于非接触式激光雷达的驾驶员心率和呼吸频率检测系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP3441783A1 (en) 2019-02-13
US20190046120A1 (en) 2019-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109381220A (zh) 车载非接触式心跳及呼吸感测系统
US10433033B2 (en) Wireless motion sensor system and method
US20200273582A1 (en) Automated system and method for evaluation and report of passenger pain and trauma in a vehicular crash
US20190231272A1 (en) Measuring apparatus, measuring method, and non-transitory computer-readable storage medium for storing program
US20190133511A1 (en) Occupant motion sickness sensing
CN113302076A (zh) 用于车辆碰撞后支持的系统、装置和方法
EP3530569B1 (en) Universal passenger seat system and data interface
CN109381201A (zh) 车载疲劳监测系统
CN110399775A (zh) 生成式对抗网络中的同时定位和建图约束
CN105922950A (zh) 辨认车辆驾驶者并确定驾驶者是否可以起动车辆的方法
US20130338857A1 (en) Aircraft Passenger Health Management
US11075992B2 (en) System and method for providing medical attention
JP6338006B1 (ja) 人集結分析装置、移動先予定作成装置、人集結分析システム、車両、および、人集結分析プログラム
WO2017119160A1 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、プログラム、及びサーバ
GB2604964A (en) Systems and methods for detecting symptoms of occupant illness
US20190051414A1 (en) System and method for vehicle-based health monitoring
KR20190088783A (ko) 사용자의 피로도를 측정하는 장치 및 방법
Khalid et al. Application of the subjective vertical–horizontal-conflict physiological motion sickness model to the field trials of contemporary vessels
US10836256B2 (en) Enhanced touchscreen operation
JP6378719B2 (ja) 生体情報記憶システム、及び、車内生体情報記憶装置
KR20100049757A (ko) 병원 정보 제공 휴대형 초음파 시스템 및 방법
Wen et al. LifeTag: Vital Sign Detection for Drowning People in Sea Accidents by Wearable Device
US20180374368A1 (en) Aerial vehicle medical management system
WO2018135979A1 (ru) Способ регистрации электрокардиограммы и реограммы с водителя автомобиля и устройство для осуществления способа
JP2024041609A (ja) 健康評価システム、健康評価方法、および健康評価プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40004808

Country of ref document: HK

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190226