CN115153475A - 一种车载心跳间隔检测方法、装置及车辆 - Google Patents

一种车载心跳间隔检测方法、装置及车辆 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种车载心跳间隔检测方法、装置及车辆。所述车载心跳间隔检测方法包括：获取预设时间段内的电极贴片人体心跳信息以及三轴传感器人体心跳信息；根据预设时间段内的电极贴片人体心跳信息获取电极贴片心跳间隔序列；根据预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息获取三轴传感器心跳间隔序列；获取电极贴片权重以及三轴传感器权重；根据电极贴片心跳间隔序列、三轴传感器心跳间隔序列、电极贴片权重及三轴传感器权重获取结合心跳间隔序列。本申请的车载心跳间隔检测方法通过电极贴片、三轴传感器两种传感器采集用户的心跳生理信号得到用户的心率，降低单一传感器贴合不紧密导致的检测误差，提高车载场景下心跳间隔检测的准确度的效果。

Description

一种车载心跳间隔检测方法、装置及车辆
技术领域
本申请涉及车载心跳间隔获取技术领域，具体涉及一种车载心跳间隔检测方法、车载心跳间隔检测装置以及车辆。
背景技术
人们使用汽车的频率和时间越来越多，由于对生理健康问题的忽视，驾驶员疲劳驾驶或突发疾病或导致交通事故发生的频率也越来越高。因此，对驾驶的生理参数(例如心率)进行实时监测是十分有必要的。此外，心率还可以作为判断是否疲劳驾驶的依据，当驾驶员疲劳驾驶时发出提醒，进而减少交通事故发生的概率。
现有技术中，常常使用单一的传感器检测心率。但是，由于车内环境复杂，用户在车辆驾驶过程中的动作可能导致传感器与用户不完全接触，从而使心率检测结果不准确，无法反映用户的实际生理心率变化。
另外，现有技术通常只能得到心率或者心率的估计值，均不能得到心跳间隔，然后，有时候心跳停顿、心跳不齐等情况，可能更为普遍或者需要驾驶者注意，若无法获取心跳间隔，则驾驶者可能无法实际了解自己身体情况。
另外，现有技术中，通常采用单一UWB心率检测系统进行检测，但是，单一UWB心率检测系统的检测误差较大。
因此，希望有一种技术方案来解决或至少减轻现有技术的上述不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车载心跳间隔检测方法来至少解决上述的一个技术问题。
本发明的一个方面，提供一种车载心跳间隔检测方法，车载心跳间隔检测方法包括：
获取预设时间段内的电极贴片人体心跳信息以及预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息；
根据所述预设时间段内的电极贴片人体心跳信息获取电极贴片心跳间隔序列；
根据所述预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息获取三轴传感器心跳间隔序列；
获取电极贴片权重以及三轴传感器权重；
根据所述电极贴片心跳间隔序列、三轴传感器心跳间隔序列、电极贴片权重以及三轴传感器权重获取结合心跳间隔序列。
可选地，所述获取电极贴片权重以及三轴传感器权重包括：
对所述电极贴片心跳位置序列进行信号质量评估，从而获取质量评估后的电极贴片心跳位置序列；
对所述三轴传感器心跳位置序列进行信号质量评估，从而获取质量评估后的三轴传感器心跳位置序列；
根据所述质量评估后的电极贴片心跳位置序列以及电极贴片心跳间隔序列获取电极贴片权重；
根据所述质量评估后的三轴传感器心跳位置序列以及三轴传感器心跳间隔序列获取三轴传感器权重。
可选地，所述根据所述电极贴片心跳间隔序列、三轴传感器心跳间隔序列、电极贴片权重以及三轴传感器权重获取结合心跳间隔序列包括：
根据所述电极贴片权重以及电极贴片心跳间隔序列获取待结合电极贴片心跳间隔序列；
根据所述三轴传感器权重以及三轴传感器心跳间隔序列获取待结合电极贴片心跳间隔序列；
将所述待结合电极贴片心跳间隔序列以及所述待结合电极贴片心跳间隔序列进行结合，从而获取结合心跳间隔序列。
可选地，所述根据所述预设时间段内的电极贴片人体心跳信息获取电极贴片心跳间隔序列包括：
根据所述电极贴片人体心跳信息获取该预设时间内的电极贴片心跳位置序列；
根据所述电极贴片心跳位置序列获取电极贴片心跳间隔序列；
所述根据所述预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息获取三轴传感器心跳间隔序列包括：
根据所述三轴传感器人体心跳信息获取该预设时间内的三轴传感器心跳位置序列；
根据所述三轴传感器心跳位置序列获取三轴传感器心跳间隔序列。
可选地，在所述根据所述预设时间段内的电极贴片人体心跳信息获取电极贴片心跳间隔序列之前，所述车载心跳间隔检测方法进一步包括：
对获取的电极贴片人体心跳信息进行预处理；以及，
对获取的三轴传感器人体心跳信息进行预处理。
可选地，所述对获取的三轴传感器人体心跳信息进行预处理包括：
为获取的三轴传感器人体心跳信息去除基线漂移；
对去除基线漂移的三轴传感器人体心跳信息进行滤波；
提取进行滤波后的三轴传感器人体心跳信息中的心跳信号；
所述对获取的电极贴片人体心跳信息进行预处理包括：
为获取的电极贴片人体心跳信息去除基线漂移；
对去除基线漂移的电极贴片人体心跳信息进行滤波，从而获取电极贴片人体心跳信息中的心跳信号。
可选地，所述对所述电极贴片心跳位置序列进行信号质量评估，从而获取质量评估后的电极贴片心跳位置序列包括：
计算电极贴片心跳位置序列中每一位电极贴片心跳数据的自相关函数和平均幅度差函数；
对每一位电极贴片心跳数据的自相关函数和平均幅度差函数分别归一化；
对每一位经过归一化的电极贴片心跳数据相乘，从而获取该位电极贴片心跳数据所形成的数据组；
取该位数据组中的最大值作为该位电极贴片心跳数据的电极贴片评估值；
各位电极贴片评估值组成质量评估后的电极贴片心跳位置序列；
所述对所述三轴传感器心跳位置序列进行信号质量评估，从而获取质量评估后的三轴传感器心跳位置序列包括：
计算三轴传感器心跳位置序列中每一位三轴传感器心跳数据的自相关函数和平均幅度差函数；
对每一位三轴传感器心跳数据的自相关函数和平均幅度差函数分别归一化；
对每一位经过归一化的三轴传感器心跳数据相乘，从而获取该位电极贴片心跳数据所形成的数据组；
取该位数据组中的最大值作为该位三轴传感器心跳数据的三轴传感器评估值；
各位三轴传感器评估值组成质量评估后的电极贴片心跳位置序列。
可选地，所述根据所述质量评估后的电极贴片心跳位置序列以及电极贴片心跳间隔序列获取电极贴片权重包括：
获取电极贴片心跳间隔序列中每个电极贴片心跳间隔时间；
若所述电极贴片心跳间隔时间满足第一预设要求，则权重取值为0；
若所述电极贴片心跳间隔时间满足第二预设要求，则权重采用第一预设方法获取；
所述根据所述质量评估后的三轴传感器心跳位置序列以及三轴传感器心跳间隔序列获取三轴传感器权重包括：
获取三轴传感器心跳间隔序列中每个三轴传感器心跳间隔时间；
若所述三轴传感器心跳间隔时间满足第一预设要求，则权重取值为0；
若所述三轴传感器心跳间隔时间满足第二预设要求，则权重采用第一预设方法获取。
本申请还提供了一种车载心跳间隔检测装置，所述车载心跳间隔检测装置包括：
电极贴片心跳信息获取模块，所述电极贴片心跳信息获取模块用于获取预设时间段内的电极贴片人体心跳信息；
三轴传感器人体心跳信息获取模块，所述三轴传感器人体心跳信息获取模块；
电极贴片心跳间隔序列获取模块，所述电极贴片心跳间隔序列获取模块用于根据所述预设时间段内的电极贴片人体心跳信息获取电极贴片心跳间隔序列；
三轴传感器心跳间隔序列获取模块，所述三轴传感器心跳间隔序列获取模块用于根据所述预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息获取三轴传感器心跳间隔序列；
权重获取模块，所述权重获取模块用于获取电极贴片权重以及三轴传感器权重；
结合心跳间隔序列获取模块，所述结合心跳间隔序列获取模块用于根据所述电极贴片心跳间隔序列、三轴传感器心跳间隔序列、电极贴片权重以及三轴传感器权重获取结合心跳间隔序列。
本申请还提供了一种车辆，所述车辆包括：
安全带；
安全带三轴加速度传感器，所述安全带三轴加速度传感器安装在所述安全带上，在所述驾驶者佩戴安全带时，所述安全带三轴加速度传感器位于所述驾驶者胸前位置，用于获取驾驶者的三轴传感器人体心跳信息；
电极贴片，所述电极贴片设置在方向盘上，所述电极贴片用于在驾驶者手握方向盘时，获取驾驶者的电极贴片人体心跳信息；
车载心跳间隔检测装置，所述车载心跳间隔检测装置为如权利要求9所述的车载心跳间隔检测装置。
有益效果
本申请的车载心跳间隔检测方法具有如下优点：
1、通过方向盘上电极贴片、安全带上加速度传感器2种传感器采集用户的心跳生理信号得到用户的心率，降低单一传感器贴合不紧密导致的检测误差，提高车载场景下心率检测的准确度的效果。
2、本申请将方向盘上电极贴片、安全带上加速度传感器2种传感器采集的心跳信号结合，通过结合策略能获得更准确的检测结果；
3、本申请提出心跳信号质量评估方法，信号质量根据信号波形通过自相关函数、平均幅度差函数评估，依据信号质量评估得到2种传感器权重系数，为结合策略提供依据。
4、本申请提出心跳信号质量评估方法无需标定和监督，具有自适应调整的优点。由于在每个心跳位置处根据信号波形进行信号质量评估，且评价维度多，更能反应信号质量，进而得到更准确的结合结果。
5、通过本申请的方法能够获取到车载心跳间隔，而通过车载心跳间隔一方面可以同样获取到心率情况，另一方面还可以获取到每下心跳与其他心跳的跳动间隔，从而能够更为人性化的了解驾驶者的心跳情况。
附图说明
图1是本申请一实施例的车载心跳间隔检测方法的流程示意图。
图2是用于实现图1所示的车载心跳间隔检测方法的电子设备示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
图1是本申请一实施例的车载心跳间隔检测方法的流程示意图。
如图1所示的车载心跳间隔检测方法包括：
步骤1：获取预设时间段内的电极贴片人体心跳信息以及预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息；
步骤2：根据所述预设时间段内的电极贴片人体心跳信息获取电极贴片心跳间隔序列；
步骤3：根据所述预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息获取三轴传感器心跳间隔序列；
步骤4：获取电极贴片权重以及三轴传感器权重；
步骤5：根据所述电极贴片心跳间隔序列、三轴传感器心跳间隔序列、电极贴片权重以及三轴传感器权重获取结合心跳间隔序列。
本申请的车载心跳间隔检测方法具有如下优点：
1、通过方向盘上电极贴片、安全带上加速度传感器2种传感器采集用户的心跳生理信号得到用户的心率，降低单一传感器贴合不紧密导致的检测误差，提高车载场景下心率检测的准确度的效果。
2、本申请将方向盘上电极贴片、安全带上加速度传感器2种传感器采集的心跳信号结合，通过结合策略能获得更准确的检测结果；
3、本申请提出心跳信号质量评估方法，信号质量根据信号波形通过自相关函数、平均幅度差函数评估，依据信号质量评估得到2种传感器权重系数，为结合策略提供依据。
4、本申请提出心跳信号质量评估方法无需标定和监督，具有自适应调整的优点。由于在每个心跳位置处根据信号波形进行信号质量评估，且评价维度多，更能反应信号质量，进而得到更准确的结合结果。
在本实施例中，获取电极贴片权重以及三轴传感器权重包括：
对电极贴片心跳位置序列进行信号质量评估，从而获取质量评估后的电极贴片心跳位置序列；
对三轴传感器心跳位置序列进行信号质量评估，从而获取质量评估后的三轴传感器心跳位置序列；
根据质量评估后的电极贴片心跳位置序列以及电极贴片心跳间隔序列获取电极贴片权重；
根据质量评估后的三轴传感器心跳位置序列以及三轴传感器心跳间隔序列获取三轴传感器权重。
在本实施例中，根据所述电极贴片心跳间隔序列、三轴传感器心跳间隔序列、电极贴片权重以及三轴传感器权重获取结合心跳间隔序列包括：
根据电极贴片权重以及电极贴片心跳间隔序列获取待结合电极贴片心跳间隔序列；
根据三轴传感器权重以及三轴传感器心跳间隔序列获取待结合电极贴片心跳间隔序列；
将待结合电极贴片心跳间隔序列以及所述待结合电极贴片心跳间隔序列进行结合，从而获取结合心跳间隔序列。
在本实施例中，所述根据所述预设时间段内的电极贴片人体心跳信息获取电极贴片心跳间隔序列包括：
根据电极贴片人体心跳信息获取该预设时间内的电极贴片心跳位置序列；
根据电极贴片心跳位置序列获取电极贴片心跳间隔序列；
根据预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息获取三轴传感器心跳间隔序列包括：
根据三轴传感器人体心跳信息获取该预设时间内的三轴传感器心跳位置序列；
根据三轴传感器心跳位置序列获取三轴传感器心跳间隔序列。
在本实施例中，在根据所述预设时间段内的电极贴片人体心跳信息获取电极贴片心跳间隔序列之前，其特征在于，所述车载心跳间隔检测方法进一步包括：
对获取的电极贴片人体心跳信息进行预处理；以及，
对获取的三轴传感器人体心跳信息进行预处理。
在本实施例中，所述对获取的三轴传感器人体心跳信息进行预处理包括：
为获取的三轴传感器人体心跳信息去除基线漂移；
对去除基线漂移的三轴传感器人体心跳信息进行滤波；
提取进行滤波后的三轴传感器人体心跳信息中的心跳信号；
所述对获取的电极贴片人体心跳信息进行预处理包括：
为获取的电极贴片人体心跳信息去除基线漂移；
对去除基线漂移的电极贴片人体心跳信息进行滤波，从而获取电极贴片人体心跳信息中的心跳信号。
在本实施例中，所述对所述电极贴片心跳位置序列进行信号质量评估，从而获取质量评估后的电极贴片心跳位置序列包括：
计算电极贴片心跳位置序列中每一位电极贴片心跳数据的自相关函数和平均幅度差函数；
对每一位电极贴片心跳数据的自相关函数和平均幅度差函数分别归一化；
对每一位经过归一化的电极贴片心跳数据相乘，从而获取该位电极贴片心跳数据所形成的数据组；
取该位数据组中的最大值作为该位电极贴片心跳数据的电极贴片评估值；
各位电极贴片评估值组成质量评估后的电极贴片心跳位置序列；
所述对所述三轴传感器心跳位置序列进行信号质量评估，从而获取质量评估后的三轴传感器心跳位置序列包括：
计算三轴传感器心跳位置序列中每一位三轴传感器心跳数据的自相关函数和平均幅度差函数；
对每一位三轴传感器心跳数据的自相关函数和平均幅度差函数分别归一化；
对每一位经过归一化的三轴传感器心跳数据相乘，从而获取该位电极贴片心跳数据所形成的数据组；
取该位数据组中的最大值作为该位三轴传感器心跳数据的三轴传感器评估值；
各位三轴传感器评估值组成质量评估后的电极贴片心跳位置序列。
在本实施例中，所述根据所述质量评估后的电极贴片心跳位置序列以及电极贴片心跳间隔序列获取电极贴片权重包括：
获取电极贴片心跳间隔序列中每个电极贴片心跳间隔时间；
若所述电极贴片心跳间隔时间满足第一预设要求，则权重取值为0；
若所述电极贴片心跳间隔时间满足第二预设要求，则权重采用第一预设方法获取；
所述根据所述质量评估后的三轴传感器心跳位置序列以及三轴传感器心跳间隔序列获取三轴传感器权重包括：
获取三轴传感器心跳间隔序列中每个三轴传感器心跳间隔时间；
若所述三轴传感器心跳间隔时间满足第一预设要求，则权重取值为0；
若所述三轴传感器心跳间隔时间满足第二预设要求，则权重采用第一预设方法获取。
下面以举例的方式对本申请进行进一步详细举例，可以理解的是，该举例并不构成对本申请的任何限制。
本申请的车载心跳间隔检测方法包括：
获取预设时间段内的电极贴片人体心跳信息以及预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息；
在获取预设时间段内的电极贴片人体心跳信息以及预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息之后，本申请首先对电极贴片人体心跳信息以及预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息进行预处理如下：
对于三轴加速度传感器，先去除每个方向的基线漂移，考虑到人体正常心率为60-100/min，再使用0.5-2Hz的带通滤波，之后使用主成分分析从3个方向提取最能代表心跳的信号。
对于电极贴片采集的心电信号同样去除基线漂移，再使用0.5-2Hz的带通滤波。
在本实施例中，根据预设时间段内的电极贴片人体心跳信息获取电极贴片心跳间隔序列；具体为：
根据电极贴片人体心跳信息获取该预设时间内的电极贴片心跳位置序列；
根据电极贴片心跳位置序列获取电极贴片心跳间隔序列；
举例来说，电极贴片人体心跳信息在预设时间内为一段时间长度信号{U}；使用模板匹配的方法处理{U}，从而获取到序列{X}，{X}的波峰值大于一定阈值所对应的位置代表心跳位置，根据{X}中判断出的的心跳位置生成序列{F}，序列{F}即为电极贴片心跳位置序列；
序列{F}中各个相邻位置项的差值代表心跳间隔，将各个心跳间隔组成一个序列{A}，此时，序列{A}即为电极贴片心跳间隔序列。
同理，根据三轴传感器人体心跳信息获取该预设时间内的三轴传感器心跳位置序列；根据三轴传感器心跳位置序列获取三轴传感器心跳间隔序列举例如下：
三轴传感器人体心跳信息在预设时间内为一段时间长度信号{V}(此处{V}为经过预处理后的数据)；使用模板匹配的方法处理{V}，从而获取到序列{Y}，{Y}的波峰值大于一定阈值所对应的位置代表心跳位置，根据{Y}中判断出的的心跳位置生成序列{G}，序列{G}即为三轴传感器心跳位置序列；
序列{G}中各个相邻位置项的差值代表心跳间隔，将各个心跳间隔组成一个序列{B}，此时，序列{B}即为电极贴片心跳间隔序列。
举例来说，假设{F}包括如下内容：{0,0.6,1.2,1.8}，实质上，其代表的是检测的驾驶者在0秒时获取到第一次心跳信号，0.6时获取到第二次心跳信号，依次类推，则心跳间隔则为0.6，0.6，0.6，即0.6-0等于0.6，1.2-0.6等于0.6，依次类推，此时，获取到的序列{A}即为{0.6，0.6，0.6}，此时，序列A即为电极贴片心跳间隔序列。
在本实施例中，获取电极贴片权重以及三轴传感器权重采用如下方法获取：
首先计算{F}、{G}心跳位置序列中每一项位置的自相关函数和平均幅度差函数，对每一项位置自相关函数和平均幅度差函数分别归一化后相乘后取最大值，得到{F}、{G}心跳位置信号质量估计序列{P}、{Q}。
具体而言，对电极贴片心跳位置序列进行信号质量评估，从而获取质量评估后的电极贴片心跳位置序列包括：
计算电极贴片心跳位置序列中每一位电极贴片心跳数据的自相关函数和平均幅度差函数；
对每一位电极贴片心跳数据的自相关函数和平均幅度差函数分别归一化；
对每一位经过归一化的电极贴片心跳数据相乘，从而获取该位电极贴片心跳数据所形成的数据组；
取该位数据组中的最大值作为该位电极贴片心跳数据的电极贴片评估值；
各位电极贴片评估值组成质量评估后的电极贴片心跳位置序列。
在本实施例中，自相关函数采用如下公式进行计算：
Figure BDA0003710735590000111
其中，
L为心跳位置向前和向后截取信号的长度，限制长度L取值范围为[500，2000]ms；P1(L)：表示某一心跳位置处计算的自相关函数；x表示经过预处理的信号；m表示某一心跳位置。
在本实施例中，平均幅度差函数采用如下公式获取：
Figure BDA0003710735590000112
其中，
L为心跳位置向前和向后截取信号的长度，限制长度L取值范围为[500，2000]ms；P2(L)表示某一心跳位置处计算的自相关函数平均幅度差函数；x表示经过预处理的信号；m表示某一心跳位置。
在本实施例中，将P1和P2归一化得到
Figure BDA0003710735590000113
和
Figure BDA0003710735590000114
信号质量估计公式如下：
Figure BDA0003710735590000115
其中，
P为心跳位置序列中任意一个心跳位置信号质量。
在本实施例中，本申请在获取电极贴片权重以及三轴传感器权重的过程中，还可以获取信号质量估计序列{P}、{Q}中每个心跳间隔数据所对应的信号质量值P以及Q，其中P代表{P}中每个心跳间隔数据所对应的信号质量值，Q代表{Q}中每个心跳间隔数据所对应的信号质量值。
在获取到信号质量估计序列{P}后，根据心跳间隔序列{A}获取电极贴片权重，具体如下：
获取电极贴片心跳间隔序列中每个电极贴片心跳间隔时间；
若所述电极贴片心跳间隔时间满足第一预设要求，则权重取值为0，在本实施例中，第一预设要求为心跳间隔在0.5s-2s外，即若心跳间隔在0.5s-2s外，λji＝0；其中，λji中，j为某一传感器；λji为{A}中第i个位置的心跳间隔数据所对应的权重值结合值；
若所述电极贴片心跳间隔时间满足第二预设要求，则权重采用第一预设方法获取，具体如下：
第二预设要求为心跳间隔在0.5s-2s内，即若心跳间隔在0.5s-2s内，则采用如下方法获取心跳间隔序列中每个心跳间隔的权重：
在本实施例中，λji结合后的权重值采用如下方法得到：
Figure BDA0003710735590000121
其中j为某一传感器(三轴加速度传感器或心电贴片传感器)，λji为传感器所得到的心跳间隔数据所对应的权重值结合值，σji为传感器信号权重值；其中，当P>＝0.7时，σji＝P；当P＜0.7时，σji＝P*m,其中，m为惩罚因子，本文取m＝0.7。
在本实施例中，三轴传感器权重的获取与上述电极贴片的获取方式相同，且第一预设条件也与电极贴片权重的第一预设条件相同，第二预设条件也与电机贴片权重的第二预设条件相同，仅仅是在进行计算时，σi采用如下方式获取：当Q>＝0.7时，σji＝Q；当Q＜0.7时，σji＝Q*m,其中，m为惩罚因子，本文取m＝0.7。
可以理解的是，质量评估后的三轴传感器心跳位置序列的获取方法与上述质量评估后的电极贴片心跳位置序列的获取方法相同，在此不再赘述。
在本实施例中，根据电极贴片心跳间隔序列、三轴传感器心跳间隔序列、电极贴片权重以及三轴传感器权重获取结合心跳间隔序列采用如下方法：
根据电极贴片权重以及电极贴片心跳间隔序列获取待结合电极贴片心跳间隔序列；
根据三轴传感器权重以及三轴传感器心跳间隔序列获取待结合电极贴片心跳间隔序列；
将待结合电极贴片心跳间隔序列以及待结合电极贴片心跳间隔序列进行结合，从而获取结合心跳间隔序列。
在本实施例中，在进行根据电极贴片权重以及电极贴片心跳间隔序列获取待结合电极贴片心跳间隔序列之前，本申请进一步包括：
将获取到的电极贴片心跳间隔序列与三轴传感器心跳间隔序列对齐的步骤，举例来说，在同一时间内，由于测量误差问题，可能导致{A}为{0.6，0.6，0.6}，而{B}为{0.6，0.6，0.6，0.5}，此时，为了进行后续的结合，则需要将{B}为{0.6，0.6，0.6，0.5}中的首位或末尾去除，例如，去除首位，则{B}为{0.6，0.6，0.5}。
可以理解的是，在一个实施例中，在获取到三轴传感器心跳位置序列以及电极贴片心跳位置序列时，也可以先进行下对齐，然后再进行其他操作。
可以理解的是，进行心跳位置序列的对齐，可以放置在本申请的任何一个步骤之前进行，只要在该步骤之前已经获得了三轴传感器心跳位置序列以及电极贴片心跳位置序列。
可以理解的是，进行心跳间隔序列的对齐，可以放置在本申请的任何一个步骤之前进行，只要在该步骤之前已经获得了三轴传感器心跳间隔序列以及电极贴片间隔序列。
在本实施例中，根据电极贴片权重以及电极贴片心跳间隔序列获取待结合电极贴片心跳间隔序列具体为：
将电极贴片权重与电极贴片心跳间隔序列中的每个心跳间隔相乘，从而获取待结合电极贴片心跳间隔序列。
在本实施例中，根据三轴传感器权重以及三轴传感器心跳间隔序列获取待结合电极贴片心跳间隔序列包括：
将三轴传感器权重与三轴传感器心跳间隔序列中的每个心跳间隔相乘，从而获取待结合三轴传感器心跳间隔序列。
将待结合电极贴片心跳间隔序列以及待结合电极贴片心跳间隔序列进行结合，从而获取结合心跳间隔序列采用如下公式获取：
Figure BDA0003710735590000131
其中，
RR为结合后的心跳间隔：RRdi为序列中每个心跳间隔，λdi为每个心跳间隔的权重，z表示心跳间隔序列的长度，n表示心跳间隔序列的数量，在本实施例中，心跳间隔序列包括三轴传感器以及电极贴片两种，即数量为2。
举例来说，假设待结合电极贴片心跳间隔序列为{λ11AA1,λ12AA2,λ13AA3,......}；
待结合三轴传感器心跳间隔序列为{λ21BB1,λ22BB2,λ23BB3,......}；则，
结合后的心跳间隔序列为：{λ11AA1+λ21BB1,λ12AA2+λ22BB2,λ13AA3+λ23BB3,......}；
本申请还提供了一种车载心跳间隔检测装置，所述车载心跳间隔检测装置包括电极贴片心跳信息获取模块、三轴传感器人体心跳信息获取模块、电极贴片心跳间隔序列获取模块、三轴传感器心跳间隔序列获取模块、权重获取模块以及结合心跳间隔序列获取模块，电极贴片心跳信息获取模块用于获取预设时间段内的电极贴片人体心跳信息；三轴传感器人体心跳信息获取模块；电极贴片心跳间隔序列获取模块用于根据所述预设时间段内的电极贴片人体心跳信息获取电极贴片心跳间隔序列；三轴传感器心跳间隔序列获取模块用于根据所述预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息获取三轴传感器心跳间隔序列；权重获取模块用于获取电极贴片权重以及三轴传感器权重；结合心跳间隔序列获取模块用于根据电极贴片心跳间隔序列、三轴传感器心跳间隔序列、电极贴片权重以及三轴传感器权重获取结合心跳间隔序列。
本申请还提供了一种车辆，车辆包括安全带、安全带三轴加速度传感器、电极贴片、车载心跳间隔检测装置，其中，
安全带三轴加速度传感器安装在所述安全带上，在驾驶者佩戴安全带时，所述安全带三轴加速度传感器位于所述驾驶者胸前位置，用于获取驾驶者的三轴传感器人体心跳信息；
电极贴片设置在方向盘上，电极贴片用于在驾驶者手握方向盘时，获取驾驶者的电极贴片人体心跳信息；
车载心跳间隔检测装置为如上所述的车载心跳间隔检测装置。
在本实施例中，处理后的心跳间隔可以通过数据储存模块保存，再通过上位机调用保存的数据进行回放；也可通过无线模块与车机或者手机相连，可以实时显示心跳信号以及心跳间隔。
需要说明的是，前述对方法实施例的解释说明也适用于本实施例的装置，此处不再赘述。
本申请还提供了一种电子设备，该电子设备包括存储器、处理器以及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上的车载心跳间隔检测方法。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时能够实现如上的车载心跳间隔检测方法。
图2是能够实现根据本申请一个实施例提供的车载心跳间隔检测方法的电子设备的示例性结构图。
如图2所示，电子设备包括输入设备501、输入接口502、中央处理器503、存储器504、输出接口505以及输出设备506。其中，输入接口502、中央处理器503、存储器504以及输出接口505通过总线507相互连接，输入设备501和输出设备506分别通过输入接口502和输出接口505与总线507连接，进而与电子设备的其他组件连接。具体地，输入设备504接收来自外部的输入信息，并通过输入接口502将输入信息传送到中央处理器503；中央处理器503基于存储器504中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器504中，然后通过输出接口505将输出信息传送到输出设备506；输出设备506将输出信息输出到电子设备的外部供用户使用。
也就是说，图2所示的电子设备也可以被实现为包括：存储有计算机可执行指令的存储器；以及一个或多个处理器，该一个或多个处理器在执行计算机可执行指令时可以实现结合图1描述的车载心跳间隔检测方法。
在一个实施例中，图2所示的电子设备可以被实现为包括：存储器504，被配置为存储可执行程序代码；一个或多个处理器503，被配置为运行存储器504中存储的可执行程序代码，以执行上述实施例中的车载心跳间隔检测方法。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动，媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数据多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带、磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤。装置权利要求中陈述的多个单元、模块或装置也可以由一个单元或总装置通过软件或硬件来实现。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，模块、程序段、或代码的一部分包括一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地标识的方框实际上可以基本并行地执行，他们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或总流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在本实施例中所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现装置/终端设备的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
在本实施例中，装置/终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其实并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此，本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤。装置权利要求中陈述的多个单元、模块或装置也可以由一个单元或总装置通过软件或硬件来实现。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种车载心跳间隔检测方法，其特征在于，所述车载心跳间隔检测方法包括：
获取预设时间段内的电极贴片人体心跳信息以及预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息；
根据所述预设时间段内的电极贴片人体心跳信息获取电极贴片心跳间隔序列；
根据所述预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息获取三轴传感器心跳间隔序列；
获取电极贴片权重以及三轴传感器权重；
根据所述电极贴片心跳间隔序列、三轴传感器心跳间隔序列、电极贴片权重以及三轴传感器权重获取结合心跳间隔序列。
2.如权利要求1所述的车载心跳间隔检测方法，其特征在于，所述获取电极贴片权重以及三轴传感器权重包括：
对所述电极贴片心跳位置序列进行信号质量评估，从而获取质量评估后的电极贴片心跳位置序列；
对所述三轴传感器心跳位置序列进行信号质量评估，从而获取质量评估后的三轴传感器心跳位置序列；
根据所述质量评估后的电极贴片心跳位置序列以及电极贴片心跳间隔序列获取电极贴片权重；
根据所述质量评估后的三轴传感器心跳位置序列以及三轴传感器心跳间隔序列获取三轴传感器权重。
3.如权利要求2所述的车载心跳间隔检测方法，其特征在于，所述根据所述电极贴片心跳间隔序列、三轴传感器心跳间隔序列、电极贴片权重以及三轴传感器权重获取结合心跳间隔序列包括：
根据所述电极贴片权重以及电极贴片心跳间隔序列获取待结合电极贴片心跳间隔序列；
根据所述三轴传感器权重以及三轴传感器心跳间隔序列获取待结合电极贴片心跳间隔序列；
将所述待结合电极贴片心跳间隔序列以及所述待结合电极贴片心跳间隔序列进行结合，从而获取结合心跳间隔序列。
4.如权利要求3所述的车载心跳间隔检测方法，其特征在于，所述根据所述预设时间段内的电极贴片人体心跳信息获取电极贴片心跳间隔序列包括：
根据所述电极贴片人体心跳信息获取该预设时间内的电极贴片心跳位置序列；
根据所述电极贴片心跳位置序列获取电极贴片心跳间隔序列；
所述根据所述预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息获取三轴传感器心跳间隔序列包括：
根据所述三轴传感器人体心跳信息获取该预设时间内的三轴传感器心跳位置序列；
根据所述三轴传感器心跳位置序列获取三轴传感器心跳间隔序列。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的车载心跳间隔检测方法，在所述根据所述预设时间段内的电极贴片人体心跳信息获取电极贴片心跳间隔序列之前，其特征在于，所述车载心跳间隔检测方法进一步包括：
对获取的电极贴片人体心跳信息进行预处理；以及，
对获取的三轴传感器人体心跳信息进行预处理。
6.如权利要求5所述的车载心跳间隔检测方法，其特征在于，所述对获取的三轴传感器人体心跳信息进行预处理包括：
为获取的三轴传感器人体心跳信息去除基线漂移；
对去除基线漂移的三轴传感器人体心跳信息进行滤波；
提取进行滤波后的三轴传感器人体心跳信息中的心跳信号；
所述对获取的电极贴片人体心跳信息进行预处理包括：
为获取的电极贴片人体心跳信息去除基线漂移；
对去除基线漂移的电极贴片人体心跳信息进行滤波，从而获取电极贴片人体心跳信息中的心跳信号。
7.如权利要求4所述的车载心跳间隔检测方法，其特征在于，所述对所述电极贴片心跳位置序列进行信号质量评估，从而获取质量评估后的电极贴片心跳位置序列包括：
计算电极贴片心跳位置序列中每一位电极贴片心跳数据的自相关函数和平均幅度差函数；
对每一位电极贴片心跳数据的自相关函数和平均幅度差函数分别归一化；
对每一位经过归一化的电极贴片心跳数据相乘，从而获取该位电极贴片心跳数据所形成的数据组；
取该位数据组中的最大值作为该位电极贴片心跳数据的电极贴片评估值；
各位电极贴片评估值组成质量评估后的电极贴片心跳位置序列；
所述对所述三轴传感器心跳位置序列进行信号质量评估，从而获取质量评估后的三轴传感器心跳位置序列包括：
计算三轴传感器心跳位置序列中每一位三轴传感器心跳数据的自相关函数和平均幅度差函数；
对每一位三轴传感器心跳数据的自相关函数和平均幅度差函数分别归一化；
对每一位经过归一化的三轴传感器心跳数据相乘，从而获取该位三轴传感器心跳数据所形成的数据组；
取该位数据组中的最大值作为该位三轴传感器心跳数据的三轴传感器评估值；
各位三轴传感器评估值组成质量评估后的三轴传感器心跳位置序列。
8.如权利要求7所述的车载心跳间隔检测方法，其特征在于，所述根据所述质量评估后的电极贴片心跳位置序列以及电极贴片心跳间隔序列获取电极贴片权重包括：
获取电极贴片心跳间隔序列中每个电极贴片心跳间隔时间；
若所述电极贴片心跳间隔时间满足第一预设要求，则权重取值为0；
若所述电极贴片心跳间隔时间满足第二预设要求，则权重采用第一预设方法获取；
所述根据所述质量评估后的三轴传感器心跳位置序列以及三轴传感器心跳间隔序列获取三轴传感器权重包括：
获取三轴传感器心跳间隔序列中每个三轴传感器心跳间隔时间；
若所述三轴传感器心跳间隔时间满足第一预设要求，则权重取值为0；
若所述三轴传感器心跳间隔时间满足第二预设要求，则权重采用第一预设方法获取。
9.一种车载心跳间隔检测装置，其特征在于，所述车载心跳间隔检测装置包括：
电极贴片心跳信息获取模块，所述电极贴片心跳信息获取模块用于获取预设时间段内的电极贴片人体心跳信息；
三轴传感器人体心跳信息获取模块，所述三轴传感器人体心跳信息获取模块；
电极贴片心跳间隔序列获取模块，所述电极贴片心跳间隔序列获取模块用于根据所述预设时间段内的电极贴片人体心跳信息获取电极贴片心跳间隔序列；
三轴传感器心跳间隔序列获取模块，所述三轴传感器心跳间隔序列获取模块用于根据所述预设时间段内的三轴传感器人体心跳信息获取三轴传感器心跳间隔序列；
权重获取模块，所述权重获取模块用于获取电极贴片权重以及三轴传感器权重；
结合心跳间隔序列获取模块，所述结合心跳间隔序列获取模块用于根据所述电极贴片心跳间隔序列、三轴传感器心跳间隔序列、电极贴片权重以及三轴传感器权重获取结合心跳间隔序列。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：
安全带；
安全带三轴加速度传感器，所述安全带三轴加速度传感器安装在所述安全带上，在所述驾驶者佩戴安全带时，所述安全带三轴加速度传感器位于所述驾驶者胸前位置，用于获取驾驶者的三轴传感器人体心跳信息；
电极贴片，所述电极贴片设置在方向盘上，所述电极贴片用于在驾驶者手握方向盘时，获取驾驶者的电极贴片人体心跳信息；
车载心跳间隔检测装置，所述车载心跳间隔检测装置为如权利要求9所述的车载心跳间隔检测装置。
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