[发明专利]用于观测乘客的心率的系统和方法

说明书

相关申请交叉引用

本申请要求2012年8月3日提交的韩国专利申请第10-2012-0085070号的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于这种引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于观测乘客的心率的系统和方法，其能够精确测量乘客心率并对应于测得的心率提供保健服务。

背景技术

对基于生物信号在车辆中提供健康、安全和方便的服务的技术的研究一直很活跃。对测量多种生物信号尤其是心率的测量技术的要求日趋增加。这原因在于乘客的心率反应了乘客的身体和精神状态，因此心率可能会是提供新服务的基础。

已评估了在车辆环境中的多种心率感测方法。代表性的感测方法包括心电图（ECG）、心冲击图（BCG）、心音图（PCG）、血管容积图（PPG）等等。这些方法利用不同的原理感测心率。在一系列的程序中，其中的心脏跳动始于心肌细胞的刺激并引起血流量的变化，产生电的、机械的和光学信号，从而使得可使用多种方法检测心率。

然而，迄今为止，上述方法中没有一种应用于实际车辆。最困难的事情是：由于存在于车辆环境中的多种环境变量的影响，相对弱的心率信号容易受到诸如振动噪声或乘客的移动之类的噪声源的污染。因此，可用的心率信号的期间被缩短，从而使得信号的形状不能连续显现，因此使得可提取信息的量减少。

可通过采用使用不受特定环境变量影响的不同传感器的组合、将不同位置的传感器并置，然后重组信号的方法解决上述问题。本发明旨在提出这样的方法。该方法与基于单一传感器的测量相比能够在车辆中感测到更稳健的心率，从而可以更容易地分析乘客的状态。此外，可通过比较单独的信号之间的同步信息而提取有关乘客状态的大量信息。基于提取到的状态信息提供适合每个人的状态的反馈，从而以更高的性能提升乘客的安全性和便利性。

例如，JP 2011-024902A提出一种用于从多个测量结果中选择单个测量结果并进行ECG测量的技术，但它仅仅被配置成基于幅度或信噪比（S/N）进行简单比较并选择任何一个信号。因此，该技术实际上不足以应用至用于稳定地测量、评估、以及选择与心率有关的各种类型的信号的技术。

此外，KR 0736721B还提出了一种用于在对应于肩部和臀部的位置安装传感器、过滤噪声以及放大经过滤的信号的技术。然而，该技术的问题在于过滤噪声的过程需要大量的时间，并且测量的精度也变差。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

因此，本发明谨记现有技术中出现的上述问题。本发明的各个方面致力于提供一种用于观测乘客的心率的系统和方法，其周期性地评估和选择多个不同类型的传感器以及甚至是相同类型的传感器的多个信号中的最合适的信号，从而平稳地获得相对精确的心率。

本发明的各个方面提供了一种用于观测乘客的心率的系统，该系统包括：设置在座椅坐垫或座椅靠背上的多个不同类型的心率传感器；以及控制单元，其用于采集对于相应的传感器类型的心率传感器的波形、计算在每个单位时间内对于相应的传感器类型的波形的精确度、选择在每个单位时间内具有最高精确度的波形，然后计算心率。

所述心率传感器可以包括心电图（ECG）传感器。

所述ECG传感器可以配置为使ECG传感器的相应的对设置在座椅靠背和座椅坐垫上。

控制单元可以通过组合多个ECG传感器而配置多个ECG测量电路引线，从而获得与ECG有关的多个波形。

控制单元可以测量与ECG有关的每个波形的R峰和P峰的大小，并选择其中的R峰的大小为P峰的大小的5倍或更多倍的波形作为代表性的ECG波形。

控制单元可以测量与ECG有关的每个波形的R峰和T峰的大小，并选择其中的R峰的大小为T峰的大小的3倍或更多倍的波形作为代表性的ECG波形。

所述心率传感器可以包括心冲击图（BCG）传感器。

所述BCG传感器可以单独地设置座椅靠背上和座椅坐垫上。

所述BCG传感器可以配置为，设置多个BCG传感器，并且控制单元可以获得与对于相应的BCG传感器的BCG有关的多个波形，将I-J信号的大小与每个波形的噪声信号的大小相比较，并选择其中的I-J信号的大小为噪声信号的大小的7倍或更多倍的波形作为代表性的BCG波形。

所述心率传感器可以包括心音图（PCG）传感器。

所述PCG传感器可以被设置在座椅靠背上。