车载非接触式心跳及呼吸感测系统技术方案

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。

Vehicle-mounted non-contact heartbeat and breathing sensing system

A non-contact sensing system is provided, including a bioradar sensor configured to detect the heart rate and/or respiratory rate of a user of a driving device. In some embodiments, the bioradar sensor can be arranged in the seat of the driving device. The processor can be set in the driving device to process signals received from the bioradar sensor. The processor can monitor heart rate, respiratory rate, and/or any other physiological signs of the user. The processor can compare the detected user's heart rate and/or respiratory rate with the preset user's heart rate threshold. The processor can determine whether the user's heart rate and/or respiratory rate are abnormal. In some embodiments, the processor may be configured to send an indication to the remote control center that the user's heart rate and/or breathing rate is detected as abnormal.

【技术实现步骤摘要】
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。
技术介绍
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(RadioDetectionAndRanging)”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。
技术实现思路
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
技术实现思路
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专利技术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”本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
2017.08.11 US 15/675,0021.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈玮，
申请(专利权)人：沈玮，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71