[发明专利]一种车载健康安全驾驶辅助装置

权利要求书

1.一种能够测量心电和血压的车载健康安全驾驶辅助装置，包括贴合汽车方向盘的方向盘套，其特征在于，所述方向盘套表面上有电极，作为用于采集心电信号的外部介质；

和固定于方向盘的设备主体，设备主体内部包括供电模块、主控模块、心电采集处理模块、存储模块、姿态传感器模块；所述供电模块负责给整个装置供电，所述主控模块分别与心电采集处理模块、存储模块、姿态传感器模块相连，所述心电采集处理模块还与所述电极相连；所述心电采集处理模块包括心电采集模块和数据处理模块，所述心电采集模块作为与电极相连的内部电路，通过电极采集心电信号；所述数据处理模块用于对心电信号进行处理；

所述主控模块根据所述姿态传感器模块采集到的行驶姿态数据判断当时的行驶状态，并根据所述电极对心电信号的采集判断用户是否单手操纵方向盘或双手离开方向盘，当判断行驶状态为直行且非换挡状态，且用户单手操纵方向盘或双手离开方向盘时，则判断为不良驾驶习惯，并记录在所述存储模块；

所述方向盘套上设有脉搏波传感器，用于采集驾驶员脉搏波信号数据，通过数据处理模块，根据脉搏波传感器采集到的用户的脉搏波数据得到用户的血压数据，其中数据处理包括建立多个回归方程的步骤和计算血压值的步骤，所述建立多个回归方程的步骤包括：A11、获取脉搏波及对应的血压值；A12、预处理获取的脉搏波；A13、从预处理过的脉搏波中提取脉搏波特征点，获取脉搏波全局特征参数值；A14、利用获取的脉搏波全局特征参数值和对应的血压值通过随机选取的方式建立多组回归测试集，所述回归测试集由测试集和训练集构成；A15、获取每组回归测试集中全局最优的回归方程；A16、评估并筛选出准确度高的回归方程；A17、对准确度高的回归方程赋予相应的权值；所述计算血压值的步骤包括：A21、采集脉搏波；A22、预处理采集的脉搏波；A23、从预处理过的脉搏波中提取脉搏波特征点，获取脉搏波全局特征参数值；A24、将获取的脉搏波全局特征参数代入步骤A16中所述的准确度高的回归方程中，得到多个血压估计值，去除所述多个血压估计值中的异常值；A25、去除异常值后的血压估计值根据步骤A17中所述的权值计算出其加权系数；A26、对去除异常值的血压估计值加权平均，得到血压测量值；

在步骤A13或步骤A23中所述的脉搏波特征点包括主动脉瓣开放点、收缩期最高压力点、重搏波起点、重搏波最高压力点；所述提取脉搏波特征点包括对脉搏波的平滑处理，所述平滑处理采用三点线平滑处理的方式；所述主动脉瓣开放点、收缩期最高压力点的提取步骤包括：a1.获取脉搏波的所有广义极值点，并得到极值点集；b1.确定主动脉瓣开放点、收缩期最高压力点差值的阈值；c1.根据阈值判断并提取出所述脉瓣开放点、收缩期最高压力点；所述重搏波起点、重搏波最高压力点的提取步骤包括：a2、分割脉搏波的周期区间；b2、确定重搏波起点、重搏波最高压力点所在的脉搏波周期区间；c2、通过计算所述重搏波起点、重搏波最高压力点所在的脉搏波周期区间内各点的平均斜率角变化指标值的集合提取出所述的重搏波起点、重搏波最高压力点。

2.根据权利要求1所述的车载健康安全驾驶辅助装置，其特征在于,在步骤A15中所述全局最优的回归方程是采用逐步回归分析法获取；所述逐步回归分析法是以全局遍历的方式对所述训练集进行分析。

3.根据权利要求1所述的车载健康安全驾驶辅助装置，其特征在于,在步骤a1中所述极值点判断条件为：(Pc[o]-Pc[i-1])*(Pc[i+1]-Pc[i])≤0，Pc表示搏波数据点；在步骤c中所述根据阈值判断并提取出所述脉瓣开放点、收缩期最高压力点的判别式为ext[i+1]-ext[i]＞thd,1≤i≤len-1，ext[i]表示第i个极值点，ext[i+1]表示第i+1个极值点，thd表示主动脉瓣开放点、收缩期最高压力点差值的阈值，len表示极值点的个数。

4.根据权利要求1所述的车载健康安全驾驶辅助装置，其特征在于,在步骤A13或步骤A23中获取脉搏波全局特征参数值包括对异常值的去除及对去除异常值的各特征参数集取平均；所述脉搏波全局特征参数值包括全局收缩期时间占比、全局主波高度、全局降中峡相对高度、全局重搏波相对高度、全局收缩期面积占比、全局主波上升斜率和全局K值；所述异常值的判别采用肖维勒方法进行。