[发明专利]用于进行困倦检测和干预的系统和方法

权利要求书

1.一种用于确定车辆中的驾驶员的困倦状态的方法，其特征在于，所述方法包括：

检测过程，包括：

通过一个或多个ECG传感器和/或脉搏传感器测量所述驾驶员的心电图(ECG)信号和/或脉搏信号；

通过一个或多个呼吸传感器基于所述驾驶员的呼吸模式测量呼吸信号；以及

测量所述车辆、所述驾驶员或二者的加速度信号；

用于执行自适应运动伪影消除的滤波过程，包括：基于所述加速度信号减少所述ECG信号和/或脉搏信号以及所述呼吸信号上的运动伪影，以分别获得滤波后的ECG信号和/或脉搏信号以及滤波后的呼吸信号；以及

由机器学习算法执行的确定过程，包括：

从所述滤波后的ECG信号和/或脉搏信号中提取一个或多个心率变异性(HRV)参数；以及

使用预定的困倦检测算法分析所述一个或多个HRV参数和所述呼吸信号以确定所述驾驶员的困倦状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过一个或多个三轴加速度计测量所述车辆的加速度信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滤波过程还包括通过一个或多个信号滤波器对所述ECG信号和/或脉搏信号和所述呼吸信号进行滤波以抑制噪声。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述加速度信号减少所述ECG信号和/或脉搏信号和所述呼吸信号上的运动伪影的步骤包括以下步骤：使用一种或多种自适应滤波方法和一种或多种数字滤波方法对所述车辆、所述驾驶员或二者的运动伪影进行滤波。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述一种或多种自适应滤波方法包括使用一个或多个自适应滤波器。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述滤波后的ECG信号和/或脉搏信号中提取一个或多个HRV参数的步骤包括：从所述滤波后的ECG信号和/或脉搏信号中提取RR间期；并对所述RR间期进行功率谱分析。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个HRV参数包括从由高频(HF)指数、低频(LF)指数和LF/HF比率组成的组中选择的一个或多个参数。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用预定的困倦检测算法分析所述一个或多个HRV参数和所述呼吸信号的步骤还包括以下步骤：

由一个或多个处理器基于所述驾驶员的一个或多个生物统计参数确定所述LF/HF比率的阈值；

由所述一个或多个处理器基于所述驾驶员的一个或多个生物统计参数确定所述呼吸信号的阈值和/或概率模型；以及

由训练模块中的一个或多个存储元件存储所述LF/HF的阈值和呼吸信号的阈值和/或概率模型。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定的困倦检测算法确定：

LF/HF比率状况，其中，通过将所述LF/HF比率与所述LF/HF比率的阈值和/或概率模型进行比较来确定所述LF/HF比率状况；以及

呼吸状况，其中，通过将所述滤波后的呼吸信号与所述呼吸信号的阈值和/或概率模型进行比较来获得所述呼吸状况；

由此，基于所述LF/HF比率状况和所述呼吸状况确定所述驾驶员的困倦状态。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述驾驶员的生物统计参数包括从由所述驾驶员的年龄、性别、体重指数(BMI)和种族群体组成的组中选择的一个或多个参数。