CN115813400A - 驾驶员心电检测系统、方法、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种驾驶员心电信号检测系统、方法、设备和存储介质。在本申请实施例中，通过在方向盘轮盘上的多个热点握持区内设置心电检测电极，可以及时检测到驾驶员处于不同驾驶动作下对应的至少一组心电信号，进一步，可以从检测到的至少一组心电信号中选择有效心电信号，并基于确定的有效心电信号分析驾驶员的驾驶状态，以及在确定驾驶员的驾驶状态不适合继续驾驶的情况下，向驾驶员或同行人员输出驾驶状态提示信息，有助于减少交通事故发生的可能性。

Description

驾驶员心电检测系统、方法、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及心电检测技术领域，尤其涉及一种驾驶员心电检测系统、方法、设备及存储介质。

背景技术

随着经济和科技的快速发展，汽车被越来越多的人拥有和使用。汽车作为交通工具，给我们的生活和工作都带来了极大的方便，同时也带来了交通安全的问题，全国各地每年都有不计其数的交通事故发生，造成了重大的人员伤亡和财产损失。为了保证驾驶员驾车安全，随时检测驾驶员的身体健康状态和精神状态，并在判断驾驶员身心状态不适合驾车的情况下，向驾驶员、同行人员或家人、其他联系人给予提示，以提醒驾驶员停止驾车，避免安全事故的发生。

通常，在方向盘上安装两个单导联心电极分别采集驾驶员的左臂(Left Arm，LA)和右臂(Right Arm，RA)的心电信号，这需要驾驶员的左右手在驾车过程中持续接触设置在固定位置的两个电极。然而，不同的驾驶员有不同的驾驶习惯，其左右手在方向盘上把握的位置不尽相同，所以现有方案可能存在采集不到或无法准确采集驾驶员心电信号的情况，导致提醒不及时，影响驾驶人员的生命安全。

发明内容

本申请的多个方面提供一种驾驶员心电检测系统、方法、设备及存储介质，用以准确检测驾驶员的心电信号，以在确定影响安全驾驶的情况下，及时输出警示信息。

本申请实施例提供一种驾驶员心电信号检测系统，包括：安装在车辆方向盘上的至少三个检测电极和信号采集模块；所述至少三个检测电极分布设置在所述方向盘的轮盘上，其中，所述至少多个检测电极中被驾驶员左右手握持的任意两个检测电极之间均会产生一组心电信号；所述信号采集模块通过导联线与每个检测电极电连接，用于在驾驶员左右手握持所述轮盘的情况下，采集被驾驶员左右手握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号，并将所述至少一组心电信号上报给所述车辆的车机系统；所述车机系统，用于从所述至少一组心电信号中选择有效心电信号，并根据所述有效心电信号，分析所述驾驶员的驾驶状态数据，以及根据所述驾驶状态数据通过车载输出设备向所述驾驶员输出驾驶状态提示信息。

本申请实施例还提供一种驾驶员心电信号检测方法，适用于设置在车辆上的心电信号检测系统，所述系统包括安装在方向盘轮盘上的至少三个检测电极，所述方法包括：在驾驶员左右手握持方向盘轮盘的情况下，采集被驾驶员左右手握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号；从所述至少一组心电信号中选择有效心电信号，根据所述有效心电信号，分析所述驾驶员的驾驶状态数据；根据所述驾驶状态数据，通过车载输出设备向所述驾驶员输出驾驶状态提示信息。

本申请实施例还提供一种驾驶员心电信号检测设备，包括：安装在方向盘轮盘上的至少三个检测电极，处理器以及存储有计算机程序的存储器；所述处理器，用于执行所述计算机程序，以用于：在驾驶员左右手握持方向盘轮盘的情况下，采集被驾驶员左右手握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号；从所述至少一组心电信号中选择有效心电信号，根据所述有效心电信号，分析所述驾驶员的驾驶状态数据；根据所述驾驶状态数据，通过车载输出设备向所述驾驶员输出驾驶状态提示信息。

本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被处理器执行时，致使所述处理器实现权利要求方法中的各步骤。

在本申请实施例中，通过在方向盘轮盘上的多个热点握持区内设置心电检测电极，可以及时检测到驾驶员处于不同驾驶动作下对应的至少一组心电信号，进一步，可以从检测到的至少一组心电信号中选择有效心电信号，并基于确定的有效心电信号分析驾驶员的驾驶状态，以及在确定驾驶员的驾驶状态不适合继续驾驶的情况下，向驾驶员或同行人员输出驾驶状态提示信息，有助于减少交通事故发生的可能性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1a为本申请实施例提供的一种驾驶员心电检测系统的结构示意图；

图1b为本申请实施例提供的一种对方向盘轮盘划分热点握持区的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种驾驶员心电检测方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种驾驶员心电检测设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

为了解决现有车辆采集驾驶员心电信号不准确或不及时的问题，本申请实施例提供了一种驾驶员心电信号检测系统，图1a为本申请实施例的驾驶员心电信号检测系统的结构示意图，如图1a所示，该系统至少三个检测电极，其中，至少三个检测电极安装在车辆方向盘上，且分布设置在方向盘的轮盘上，在有任意的至少两个检测电极被驾驶员左右手分别握持的情况下，任意两个检测电极之间均会产生一组心电信号。在本申请实施例中，不限定至少三个检测电极的数量，图1a中以6个检测电极A1-A6为例进行图示；进一步，也不限定每个检测电极的实现形式，可选地，每个检测电极可以实现为一个电极贴片，也可以实现为一个电极阵列，在实际应用中，可根据实际需求选择具体的实现形式。

在本申请实施例中，驾驶员心电信号检测系统还包括信号采集模块，可选地，信号采集模块实现为PCB板，信号采集模块可安装在方向盘轮盘的轮毂中，以设置在各心电检测电极附近，以降低心电信号在处理过程中受干扰的概率。在实际驾驶过程中，驾驶员握持方向盘轮盘时接触的检测电极可能为多个，例如，右手握持方向盘轮盘接触到一个检测电极，假设该检测电极为A1，左手及左手臂均接触到方向盘轮盘上且接触到2个检测电极，假设左手接触到是检测电极为A2，左手臂接触到的检测电极为A3。由于检测电极A1和A2、A1和A3均连通，则检测电极A1和A2、A1和A3之间均成产生心电信号。如图1a所示，信号采集模块通过导联线B与每个检测电极电连接，在驾驶员左右手分别握持轮盘的情况下，信号采集模块可以采集被驾驶员左右手分别握持的多个检测电极之间产生的至少一组心电信号，并将采集到的至少一组心电信号上报给车辆的车机系统。

进一步，为了更准确的确定驾驶员的驾驶状态，车机系统在接收到至少一组心电信号的情况下，可从至少一组心电信号中选择一组能够有效反映驾驶员心脏情况的心电信号作为有效心电信号。在本申请实施例中，将驾驶员左手和右手握持方向盘轮盘接触的两个检测电极之间产生的心电信号作为有效心电信号。例如，在上述实施例中，由于左手和左手臂属于不同的部位，对应的检测电极A1和A2、A1和A3之间产生成的两组心电信号并不相同，则车机系统在从检测电极A1和A2、A1和A3之间产生的两组心电信号中选择有效心电信号时，可将检测电极A1和A2之间产生的心电信号作为有效心电信号。进一步，在获取到有效心电信号的情况下，车机系统可根据该有效心电信号分析驾驶员的驾驶状态数据，并在根据驾驶状态数据确定驾驶员的驾驶状态不适合继续驾驶的情况下，通过车载输出设备向驾驶员或同行人员输出驾驶状态提示信息，以提示驾驶员停止驾驶。

在本申请实施例中，不限定至少三个检测电极在方向盘轮盘上的设置位置，可选地，可根据方向盘轮盘上各位置被驾驶员握持的频率，将方向盘的轮盘划分为多个热点握持区，则至少三个检测电极可分别设置在多个热点握持区内。图1b为本申请实施例提供的一种对方向盘轮盘划分热点握持区的示意图，如图1b所示，以将方向盘轮盘划分为6个热点握持区为例进行图示，其中，6个热点握持包括轮盘上与三个轮幅相交的3个区域以及相邻轮幅与轮盘相交区域之间的3个区域；其中，每个热点握持区中分别设置一个检测电极，可选地，每个热点握持区中的检测电极可以为电极贴片或者电极阵列。在本实施例中，不限定相邻轮幅与轮盘相交区域之间的热点握持区的位置，可选地，给热点握持区的位置可在相邻两个轮辐与轮盘相交区域的中间位置。需要说明的是，上述热点握持区的数量以及位置仅为实例性说明，根据不同的方向盘型号也可以包括更多或更少的热点握持区。例如，在热点握持区数量大于6个情况下，相邻两个轮辐与轮盘相交区域之间可包括多个热点握持区，进一步可选地，这多个热点握持区可均匀分布在相邻两个轮辐与轮盘相交区域之间。

在本申请实施例中，不限定信号采集模块的实现方式，可选地，如图1a所示，信号采集模块可包括依次电连接的数据选择器C、仪表放大器D、滤波器E和模数转换器F；其中，数据选择器C通过导联线B与每个检测电极电连接，用于采集各检测电极检测到的心电信号；模数转换器F与车辆的车机系统电连接，用于将转换后的心电信号输出至车机系统，供车机系统根据转换后的心电信号分析驾驶员的驾驶状态数据，并在根据驾驶状态数据确定驾驶员的驾驶状态不适合继续驾驶的情况下，通过车载输出设备向驾驶员或同行人员输出驾驶状态提示信息，以提示驾驶员停止驾驶。

基于上述，在驾驶员左右手分别握持到至少一个热点握持区的情况下，数据选择器C可以采集被驾驶员左右手分别握持的至少一组检测电极之间产生的至少一组心电信号，其中，每组心电信号包括左心电信号和右心电信号，数据选择器C可从至少一组心电信号选择左心电信号和右心电信号并输入至仪表放大器D。在本申请实施例中，不限定数据选择器C采集至少一组心电信号的方式，可选地，如图1a所示，数据选择器C可与车机系统的处理器G电连接，在驾驶员左右手分别握持到至少一个热点握持区的情况下，车机系统的处理器G可控制数据选择器C通过切换通道的方式，对驾驶员左右手分别握持的检测电极按照排列组合的方式依次测试每组检测电极的导通性，以从导通的至少一组检测电极之间产生的心电信号中依次选择一组心电信号，并将每次选择的一组心电信号输入至仪表放大器D。

进一步，可由仪表放大器D计算并放大每组心电信号中左心电信号和右心电信号的差模信号，并将放大后的差模信号输出至滤波器E。可选地，仪表放大器D可实现为具有高共模抑制比的仪表放大器，并在仪表放大器D内部采用差分放大电路对每组高共模的心电信号计算并放大左心电信号和右心电信号的差模信号，以及将放大后的差模信号输出至滤波器E。进一步，滤波器E可对放大后的差模信号进行滤波并输出至模数转换器F，由模数转换器F将滤波后的差模信号转换为数字信号后提供给车机系统；其中，滤波器E可实现为带通有源滤波器，其带通范围优选为10Hz-40Hz，以有效滤除直流、50Hz/60Hz工频及射频等信号的干扰。

如图1a所示，车机系统的处理器G分别与模数转换器F和车载输出设备H电连接，车机系统的处理器G在依次接收到模数转换器F提供的至少一组心电信号对应的数字信号的情况下，可根据至少一组心电信号对应的数字信号对应的幅值，从中选择幅值最大的数字信号作为有效心电信号。进一步，处理器G可根据该有效心电信号分析驾驶员当前的心脏状态是否适合继续驾驶，并在确定驾驶员当前的心脏状态不适合继续驾驶的情况下，根据有效心电信号生成驾驶员的心率值和心电波形，作为驾驶状态数据，并将驾驶员当前的驾驶状态数据输出至车载输出设备H，以供车载输出设备H向驾驶员或同行人员输出驾驶员不宜继续驾驶的提示信息。

在本申请实施例中，不限定车载输出设备H的实现形态，在一可选实施例中，车载输出设备H可实现为车载显示器；在另一可选实施例中，车载输出设备H可实现为与车辆有线连接或无线连接的终端设备，例如，手机或平板电脑等智能设备。进一步，也不限定车载输出设备H向驾驶员或同行人员输出驾驶状态提示信息的内容，可选地，车载输出设备H输出的驾驶状态提示信息可以为警示图标、文字、灯光或语音；例如，处理器G在控制车载输出设备H输出警示图标或文字的情况下，还可以控制车载警示灯闪烁灯光或者控制语音输出装置输出提示语音等信息，以及时提醒驾驶员或同行人员停止驾驶。

进一步，本申请实施例也不限定车载输出设备H向驾驶员或同行人员输出驾驶状态提示信息的形式，以车载输出设备H为车载显示器为例，处理器G可将驾驶状态数据作为驾驶状态提示信息输出至车载显示器上进行显示；或者，将驾驶状态数据以及其对应的警示图标或文字等驾驶状态提示信息一并输出至车载显示器上进行显示。进一步，在驾驶员心电检测系统支持绑定紧急联系人电话号码的情况下，若在输出驾驶状态提示信息预设时长后，未响应到对驾驶状态提示信息的确定操作，则处理器G还可以控制车载通信装置向绑定的紧急联系人电话号码拨打电话或者发送短信，以及时通知紧急联系人确认驾驶员的驾驶状态，避免交通事故发生。

在本申请实施例中，通过在方向盘轮盘上的多个热点握持区内设置心电检测电极，可以及时检测到驾驶员处于不同驾驶动作下对应的至少一组心电信号；进一步，可以从检测到的至少一组心电信号中选择有效心电信号，并基于确定的有效心电信号分析驾驶员的驾驶状态，以及在确定驾驶员的驾驶状态不适合继续驾驶的情况下，向驾驶员或同行人员输出驾驶状态提示信息，有助于减少交通事故的发生。

本申请实施例还提供一种驾驶员心电信号检测方法，适用于上述驾驶员心电信号检测系统，图2为本申请实施例驾驶员心电信号检测方法的流程图，如图2所示，方法包括：

S1、在驾驶员左右手握持方向盘轮盘的情况下，采集被驾驶员左右手握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号；

S2、从至少一组心电信号中选择有效心电信号，根据有效心电信号，分析驾驶员的驾驶状态数据；

S3、根据驾驶状态数据，通过车载输出设备向驾驶员输出驾驶状态提示信息。

在一可选实施例中，在驾驶员左右手握持方向盘轮盘的情况下，采集被驾驶员左右手握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号时，可以利用数据选择器采集被驾驶员左右手分别握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号，其中，数据选择器通过导联线与每个检测电极电连接，采集到的至少一组心电信号包括左心电信号和右心电信号。

在一可选实施例中，在利用数据选择器采集被驾驶员左右手分别握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号时，可以利用多路复用模拟开关，对驾驶员左右手分别握持的检测电极按照排列组合的方式测试导通性，并获取导通的至少一组检测电极之间产生的至少一组心电信号。

在一可选实施例中，在从至少一组心电信号中选择有效心电信号时，可以利用具有高共模抑制比的仪表放大器，计算并放大每组心电信号中左心电信号和右心电信号的差模信号，并对差模信号进行滤波，以及将滤波后的差模信号转换为数字信号；进一步，基于转换后的数字信号，可从至少一组心电信号对应的数字信号中选择幅值最大的数字信号作为有效心电信号。

在一可选实施例中，在根据有效心电信号，分析驾驶员的驾驶状态数据时，可以根据有效心电信号生成驾驶员的心率值和心电波形，作为驾驶状态数据。

在一可选实施例中，在根据驾驶状态数据，通过车载输出设备向驾驶员输出驾驶状态提示信息时，可将驾驶状态数据作为驾驶状态提示信息输出至车载显示器上进行显示；或者，将驾驶状态数据以及其对应的驾驶状态提示信息一并输出至车载显示器上进行显示，其中，驾驶状态提示信息为警示图标。

关于上述方法实现过程的具体细节可参见上述系统方法实施例，在此不做赘述。需要说明的是，上述实施例所提供方法的各步骤的执行主体均可以是同一设备，或者，该方法也由不同设备作为执行主体。比如，步骤S1至步骤S3的执行主体可以为设备A；又比如，步骤S1和S2的执行主体可以为设备A，步骤S3的执行主体可以为设备B；等等。

另外，在上述实施例及附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如S1、S2等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

本申请实施例还提供一种驾驶员心电信号检测设备，图3为本申请实施例驾驶员心电信号检测设备的结构示意图，如图3所示，驾驶员心电信号检测设备包括安装在方向盘轮盘上的至少三个检测电极37和信号采集模块38、处理器31以及存储有计算机程序的存储器32；其中，处理器31和存储器32可以是一个或多个。

存储器32，主要用于存储计算机程序，这些计算机程序可被处理器31执行，致使处理器31控制驾驶员心电信号检测设备实现相应功能、完成相应动作或任务。除了存储计算机程序之外，存储器32还可被配置为存储其它各种数据以支持在驾驶员心电信号检测设备上的操作。这些数据的示例包括用于在驾驶员心电信号检测设备上操作的任何应用程序或方法的指令。

存储器32，可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

在本申请实施例中，并不限定处理器31的实现形态，例如可以是但不限于CPU、GPU或MCU等。处理器31可以看作是驾驶员心电信号检测设备的控制系统，可用于执行存储器32中存储的计算机程序，以控制驾驶员心电信号检测设备实现相应功能、完成相应动作或任务。值得说明的是，根据驾驶员心电信号检测设备实现形态以及所处于场景的不同，其所需实现的功能、完成的动作或任务会有所不同；相应地，存储器32中存储的计算机程序也会有所不同，而处理器31执行不同计算机程序可控制驾驶员心电信号检测设备实现不同的功能、完成不同的动作或任务。

在一些可选实施例中，如图3所示，驾驶员心电信号检测设备还可包括：显示器33、电源组件34等其它组件。图3中仅示意性给出部分组件，并不意味着驾驶员心电信号检测设备只包括图3所示组件，针对不同的应用需求，驾驶员心电信号检测设备还可以包括其他组件，例如，在存在通信需求或语音交互需求的情况下，如图3所示，驾驶员心电信号检测设备还可以包括通信组件35或音频组件36，其中，虚线框对应的组件为可选组件。关于驾驶员心电信号检测设备可包含的组件，具体可视驾驶员心电信号检测设备的产品形态而定，在此不做限定。

在本申请实施例中，当处理器31执行存储器32中的计算机程序时，以用于：在驾驶员左右手握持方向盘轮盘的情况下，控制信号采集模块38采集被驾驶员左右手分别握持的检测电极37之间产生的至少一组心电信号，并从至少一组心电信号中选择有效心电信号，根据有效心电信号，分析驾驶员的驾驶状态数据，以及根据驾驶状态数据，通过车载输出设备向驾驶员输出驾驶状态提示信息。

在一可选实施例中，在驾驶员左右手握持方向盘轮盘的情况下，处理器31在采集被驾驶员左右手握持的检测电极37之间产生的至少一组心电信号时，用于：利用数据选择器采集被驾驶员左右手分别握持的检测电极37之间产生的至少一组心电信号，其中，数据选择器通过导联线与每个检测电极37电连接，采集到的至少一组心电信号包括左心电信号和右心电信号。

在一可选实施例中，处理器31在利用数据选择器采集被驾驶员左右手分别握持的检测电极37之间产生的至少一组心电信号时，用于：利用多路复用模拟开关，对驾驶员左右手分别握持的检测电极37按照排列组合的方式测试导通性，并获取导通的至少一组检测电极37之间产生的至少一组心电信号。

在一可选实施例中，处理器31在从至少一组心电信号中选择有效心电信号时，用于：利用具有高共模抑制比的仪表放大器，计算并放大每组心电信号中左心电信号和右心电信号的差模信号，并对差模信号进行滤波，以及将滤波后的差模信号转换为数字信号，并基于转换后的数字信号，从至少一组心电信号对应的数字信号中选择幅值最大的数字信号作为有效心电信号。

在一可选实施例中，处理器31在根据有效心电信号，分析驾驶员的驾驶状态数据时，可以根据有效心电信号生成驾驶员的心率值和心电波形，作为驾驶状态数据。

在一可选实施例中，处理器31在根据驾驶状态数据，通过车载输出设备向驾驶员输出驾驶状态提示信息时，可将驾驶状态数据作为驾驶状态提示信息输出至车载显示器33上进行显示；或者，将驾驶状态数据以及其对应的驾驶状态提示信息一并输出至车载显示器33上进行显示，其中，驾驶状态提示信息为警示图标。

相应地，本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，计算机程序被执行时能够实现上述方法实施例中可由驾驶员心电信号检测设备执行的各步骤。

上述实施例中的通信组件被配置为便于通信组件所在设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。通信组件所在设备可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G、3G、4G/LTE、5G等移动通信网络，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

上述实施例中的显示器包括屏幕，其屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。

上述实施例中的电源组件，为电源组件所在设备的各种组件提供电力。电源组件可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电源组件所在设备生成、管理和分配电力相关联的组件。

上述实施例中的音频组件，可被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件包括一个麦克风(MIC)，当音频组件所在设备处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器或经由通信组件发送。在一些实施例中，音频组件还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

本领域内的技术人员应明白，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。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁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。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (16)

1.一种驾驶员心电信号检测系统，其特征在于，包括：安装在车辆方向盘上的至少三个检测电极和信号采集模块；所述至少三个检测电极分布设置在所述方向盘的轮盘上，其中，所述至少多个检测电极中被驾驶员左右手握持的任意两个检测电极之间均会产生一组心电信号；

所述信号采集模块通过导联线与每个检测电极电连接，用于在驾驶员左右手握持所述轮盘的情况下，采集被驾驶员左右手握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号，并将所述至少一组心电信号上报给所述车辆的车机系统；

所述车机系统，用于从所述至少一组心电信号中选择有效心电信号，并根据所述有效心电信号，分析所述驾驶员的驾驶状态数据，以及根据所述驾驶状态数据通过车载输出设备向所述驾驶员输出驾驶状态提示信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述方向盘的轮盘被划分为多个热点握持区，所述至少三个检测电极分布设置在所述多个热点握持区内。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述多个热点握持区至少包括所述轮盘上与三个轮幅相交的3个区域以及相邻轮幅与所述轮盘相交区域之间的3个区域，每个热点握持区中分别设置一个检测电极。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号采集模块包括依次电连接的数据选择器、仪表放大器、滤波器和模数转换器；所述数据选择器通过导联线与每个检测电极电连接，所述模数转换器与所述车辆的车机系统电连接；

所述数据选择器，用于在驾驶员左右手握持到至少一个热点握持区的情况下，采集被驾驶员左右手分别握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号，每组心电信号包括左心电信号和右心电信号，并将采集到的每组心电信号中的左心电信号和右心电信号输入至所述仪表放大器；

所述仪表放大器，用于计算并放大每组心电信号中左心电信号和右心电信号的差模信号，并将放大后的差模信号输出至所述滤波器；

所述滤波器对所述差模信号进行滤波后输出至所述模数转换器，由所述模数转换器将滤波后的差模信号转换为数字信号后提供给所述车机系统。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据选择器还与所述车机系统电连接，则在驾驶员左右手分别握持到至少一个热点握持区的情况下，采集被驾驶员左右手分别握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号，包括：在所述车机系统的控制下，从被驾驶员左右手分别握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号中依次选择一组心电信号。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述车机系统从所述至少一组心电信号中选择有效心电信号，并根据所述有效心电信号，分析所述驾驶员的驾驶状态数据，包括：

根据所述至少一组心电信号对应的数字信号，从中选择幅值最大的数字信号作为有效心电信号，并根据所述有效心电信号生成所述驾驶员的心率值和心电波形，作为所述驾驶状态数据。

7.根据权利要求1-6任一项所述的系统，其特征在于，所述信号采集模块实现为PCB板，且安装在轮盘的轮毂中。

8.根据权利要求1或6所述的系统，其特征在于，所述车载输出设备为车载显示器，所述车机系统具体用于：将所述驾驶状态数据作为驾驶状态提示信息输出至所述车载显示器上进行显示；或者，将所述驾驶状态数据以及其对应的驾驶状态提示信息一并输出至所述车载显示器上进行显示，所述驾驶状态提示信息为警示图标。

9.一种驾驶员心电信号检测方法，其特征在于，适用于设置在车辆上的心电信号检测系统，所述系统包括安装在方向盘轮盘上的至少三个检测电极，所述方法包括：

在驾驶员左右手握持方向盘轮盘的情况下，采集被驾驶员左右手握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号；

从所述至少一组心电信号中选择有效心电信号，根据所述有效心电信号，分析所述驾驶员的驾驶状态数据；

根据所述驾驶状态数据，通过车载输出设备向所述驾驶员输出驾驶状态提示信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在驾驶员左右手握持方向盘轮盘的情况下，采集被驾驶员左右手握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号，包括：

利用数据选择器采集被驾驶员左右手分别握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号，其中，所述数据选择器通过导联线与每个检测电极电连接，采集到的至少一组心电信号包括左心电信号和右心电信号。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，利用数据选择器采集被驾驶员左右手分别握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号，包括：

利用多路复用模拟开关，对驾驶员左右手分别握持的检测电极按照排列组合的方式测试导通性，并获取导通的至少一组检测电极之间产生的至少一组心电信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，从所述至少一组心电信号中选择有效心电信号，包括：

利用具有高共模抑制比的仪表放大器，计算并放大每组心电信号中左心电信号和右心电信号的差模信号，并对所述差模信号进行滤波，以及将滤波后的差模信号转换为数字信号；

基于转换后的数字信号，从至少一组心电信号对应的数字信号中选择幅值最大的数字信号作为有效心电信号。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据所述有效心电信号，分析所述驾驶员的驾驶状态数据，包括：

根据所述有效心电信号生成所述驾驶员的心率值和心电波形，作为所述驾驶状态数据。

14.根据权利要求9-13任一项所述的方法，其特征在于，根据所述驾驶状态数据，通过车载输出设备向所述驾驶员输出驾驶状态提示信息，包括：

将所述驾驶状态数据作为驾驶状态提示信息输出至所述车载显示器上进行显示；或者，

将所述驾驶状态数据以及其对应的驾驶状态提示信息一并输出至所述车载显示器上进行显示，所述驾驶状态提示信息为警示图标。

15.一种驾驶员心电信号检测设备，其特征在于，包括：安装在方向盘轮盘上的至少三个检测电极、信号采集模块、处理器以及存储有计算机程序的存储器；

所述处理器，用于执行所述计算机程序，以用于：

在驾驶员左右手握持方向盘轮盘的情况下，控制所述信号采集模块采集被驾驶员左右手分别握持的检测电极之间产生的至少一组心电信号；

从所述至少一组心电信号中选择有效心电信号，根据所述有效心电信号，分析所述驾驶员的驾驶状态数据；

根据所述驾驶状态数据，通过车载输出设备向所述驾驶员输出驾驶状态提示信息。

16.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，致使所述处理器实现权利要求9-14任一项所述方法中的步骤。

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