用于增强来自电容式生物计量传感器的信号质量的系统技术方案

本发明专利技术提供一种系统，该系统可以包括至少一个配置为检测至少一个生命信号的传感器，其中该传感器位于邻近驾驶员的车辆座椅内。至少一个接触元件可以配置为检测至少一个参考信号，其中该接触元件围绕车辆方向盘。至少一个电阻器可以耦接到至少一个传感器，并且配置为接收来自接触元件的参考信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于增强来自车辆中的电容式生物计量传感器的连续生物计量 监测信号的质量的系统。 用于增强来自电容式生物计量传感器的信号质量的系统
技术介绍
已经开发了若干用于监测与车辆中的驾驶员有关的生物计量数据的系统。这些系 统可以用于驾驶员辨识、健康监测等。这样的生物计量数据可以包括驾驶员心率。该数据 可以用于在车辆内做出调节，例如增加制动敏感性、温度调节等等。然而，表现驾驶员生物 计量数据的电信号可能易受多种环境变量影响。因此该数据可能不精确，并且鉴于不精确 的数据，可能不必要地或不恰当地做出调节。
技术实现思路
在一个实施例中，一种系统可以包括至少一个配置为检测至少一个生命信号的传 感器，其中该传感器位于邻近驾驶员的车辆座椅内。至少一个接触元件可以配置为检测至 少一个参考信号，其中该接触元件围绕车辆方向盘。至少一个电阻器可以耦接到所述的至 少一个电容式传感器，并且配置为接收来自所述接触元件的参考信号。 一种传感器模块可以包括多个配置为检测至少一个生命信号的电容式传感器，其 中该传感器位于邻近驾驶员的车辆座椅内。电阻器可以耦接到每一个传感器，并且配置为 接收从具有与驾驶员的直接接触的接触元件传输的参考信号。 【附图说明】 图1是车辆中的一个示例性生物计量监测系统； 图2是生物计量监测系统的示例性示意图；以及 图3是生物计量监测系统的示例性过程。 【具体实施方式】 对于在此公开的过程、系统、方法、探索等，应该理解的是，尽管这些过程的步骤等 已经描述为按照特定的顺序发生，这些过程可以实践为以不同于在此描述的顺序来执行的 所述的步骤。还应该理解的是，可以同时执行特定步骤，可以增加其他步骤，或者可以省略 在此描述的特定步骤。换句话说，此处过程的描述用于说明特定实施例的目的，并且绝不应 该被理解为限定权利要求。 在此公开了一种配置为增强生命信号的信号质量的系统，该信号接收自位于车辆 座椅内的电容式传感器。这些传感器可以感测来自驾驶员的电脉冲。这些信号可以被控制 单元用来基于感知的驾驶员的生理状态对车辆系统做出一定的调节。例如，如果驾驶员是 疲劳的，车辆内的温度可能会降低以便进一步警醒驾驶员。然而，由传感器产生的这些信号 经常受各种环境变量影响。例如，空气中水蒸气的量和由驾驶员的衣服引起的静电可能会 使来自传感器的信号失真。传统的系统可能通过包括车辆内的虚拟（du_y)传感器来 补偿这些环境变量。这些传感器可能包括位于座椅内起浮动接地作用的垫子（mat)。然 而，该垫子不直接接触驾驶员并且不能适应驾驶员的电势或驾驶员衣服内的静电等。某些 用于检测驾驶员的生命信号的直接接触系统可以使用车辆方向盘上的电传感器。然而，该 系统需要用户主动参与，至少由于用户的每一只手必须同时放在预定位置。 公开的系统提供一种用于采集用于生物计量监测的强烈并且干净的信号的用户 友好型系统。驾驶员可能不会意识到正在采集这些生物计量数据，至少因为可能只有沿方 向盘的任何位置的单点接触被用于采集来自驾驶员的参考信号。 参照图1，示出了示例性生物计量监测系统100。该系统100可以作为机动车辆的 部件包括在其中，并且可以包括方向盘110和车辆座椅115。如图1所示，该座椅115可以 是驾驶员座椅。该座椅115可以包括多个传感器120。这些传感器120可以是配置为检测 驾驶员生命体征的电容式传感器。例如，该传感器可以配置为检测来自驾驶员身体的电脉 冲。这些电脉冲可以由驾驶员的大脑发射，并且可以指示驾驶员的脉搏或心率。其他生命 体征可以包括呼吸率、各种脑电波、身体部位的位置或移动等。仅仅为了示例的目的，在此 该生命体征可以以包含指示人员脉搏或心率的电脉冲来讨论。 传感器120能够在不直接接触驾驶员的情况下感测生命体征来产生生命信号。例 如，传感器120可以布置在座椅115中位于至少一层材料的下方。S卩，例如皮革这样的座椅 材料可以覆盖传感器120。传感器120可以布置在座椅115内的任何数量的位置，例如座椅 靠背和/或头枕内。传感器120可以布置在座椅115的填充物中并且由座椅材料覆盖。因 此，驾驶员不会注意或察觉到传感器。尽管，传感器120可以检测它们周围电场中的微小变 化。传感器120因此能够检测非常小的扰动，例如由来自大脑的引发心跳的电脉冲产生的 那些扰动。当驾驶员坐在座椅115上，可以检测到围绕驾驶员的电场，以及来自驾驶员的大 脑的脉冲。 如说明的，传感器120可以是电容式传感器。另外或可替换地，可以使用其他非接 触式传感器。在一个示例中，电势传感器（EPS)可以用于检测驾驶员的生命体征。这些传 感器是主动式超高输入阻抗传感器。这些传感器不会产生周围电场的明显干扰，并且能够 精确测定电场。 如说明的，传感器120可以位于座椅115内的多个位置。在驾驶员没有与其中一 个传感器120接触的情况下，另一个传感器120仍然可以发射生命信号。如上面说明的，尽 管传感器120可以检测驾驶员的特定生命信号，该信号可能被不同的环境因素影响，例如 驾驶员自身电势，以及驾驶员衣服内的静电势。另外，如果驾驶员触摸车辆内的接地组件， 任何电势的突然释放可能使生命信号失真。实际上，当驾驶员正在驾驶车辆，在驾驶员和传 感器120之间可以有若干层织物和材料层（例如，驾驶员穿的衣服，如毛衣、外套等，以及座 椅自身内的层）。这些材料可以增加驾驶员的电势并使传感器120的生命信号失真。因此， 重要的是提供从生命信号中去除驾驶员电势的参考信号。 方向盘110可以包括接触元件125。该接触元件125可以围绕整个方向盘110,并 且可以配置为检测来自方向盘110旁的驾驶员的驾驶员信号。该驾驶员信号可以包括驾驶 员的电势。该驾驶员信号还可以包括其他生物计量数据，例如脉搏。接触元件125可以包 括导电材料并且当驾驶员将一只或两只手放在方向盘110上时，能够检测来自驾驶员的电 阻。所述导电材料可以围绕方向盘110并且直接接触驾驶员。因此，导电材料可以是耐用 的，以及具有吸引人的外观和材质。材料能够耐受通常加诸于方向盘110表面的潮湿以及 其他环境磨损。该材料可以具有足够低的电阻以便能够检测来自驾驶员的驾驶员信号。例 如，该导电材料可以是导电处理的皮革，其中天然皮革、或人造皮革类材料被处理为可导电 的。在其他示例中，该材料可以是导电塑料或织物。另外，所述导电材料能够随时间同时随 变化的温度保持其导电性能。也就是说，不管外界环境如何，该导电材料可以是稳定的。 如所解释的，接触元件125可以围绕整个方向盘110,并且因此不管驾驶员的手在 方向盘110上的位置，都能够接收来自驾驶员的生物计量输入。因此不管驾驶员是双手驾 驶或单手驾驶，都可以获得驾驶员信号。该接触元件125可以通过多种机构附接于方向盘 110。在一个示例中，接触元件125可以缝到或粘合到已有的方向盘表面。 电线135可以连接到接触元件125。该连接可以由电子连接保持，例如通过压接端 子的压接。也可以使用其他附接机构，例如导电胶、焊接等。该电线135可以是能够传输来 自接触元件125的驾驶员信号的任何类型的电线。 电线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，其特征在于，包含：至少一个传感器，其配置为检测至少一个生命信号，其中传感器位于邻近驾驶员的车辆座椅内；至少一个接触元件，其配置为检测至少一个参考信号，其中接触元件围绕车辆方向盘；以及至少一个电阻器，其耦接到所述的至少一个传感器，并且配置为接收来自接触元件的参考信号。

【技术特征摘要】
2013.03.19 US 13/847,1091. 一种系统，其特征在于，包含： 至少一个传感器，其配置为检测至少一个生命信号，其中传感器位于邻近驾驶员的车 辆座椅内； 至少一个接触元件，其配置为检测至少一个参考信号，其中接触元件围绕车辆方向盘； 以及 至少一个电阻器，其耦接到所述的至少一个传感器，并且配置为接收来自接触元件的 参考信号。2. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，将参考信号与生命信号进行比较来产生生 物计量信号。3. 如权利要求2所述的系统，其特征在于，生物计量信号是生命信号和参考信号之间 的差值。4. 如权利要求2所述的系统，其特征在于，进一步包含放大器，其配置为放大生物计量 信号。5. 如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·A·库迪西，马诺哈普拉萨德·K·拉奥，乐嘉良，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US