用于捕获并净化车辆中的光电容积描记信号的系统和方法技术方案

本申请涉及用于捕获并净化车辆中的光电容积描记信号的系统和方法。具体地，提供了一种用于处理车辆中的光电容积描记(PPG)信号的系统和方法。所述系统和方法包括从光学传感器接收PPG波形信号。所述系统和方法还可包括基于所述PPG波形信号处理PPG测量信号。所述系统和方法额外地包括从座椅部件传感器、车辆传感器和车辆系统中的至少一个接收噪声波形信号。此外，所述系统和方法包括基于所述噪声波形信号处理运动伪影测量信号。所述系统和方法进一步包括处理精细PPG信号，以抑制来自所述PPG测量信号的所述运动伪影测量信号。

【技术实现步骤摘要】
本申请是于2013年4月6日提交的美国申请号13/858,038的部分继续申请案，并要求其优先权，所述申请号的整个申请通过引用的方式并入本文。
本申请的实施方案涉及车辆中的光电容积描记(PPG)信号的处理，具体地，涉及用于捕获并净化车辆中的光电容积描记信号的系统和方法。
技术介绍
光电容积描记(PPG)提供一种非侵入式光学技术以检测生物体中的血液容量和血液成分的变化。然而，PPG读数易受呈运动伪影形式的噪声污染，其可影响有关生物学解释的PPG数据的有用性。具体而言，在车辆环境内，运动伪影可基于噪声、路面振动、个人移动、车辆移动、惯性移动以及其它方式增强。运动伪影成为被捕获的PPG信号的特殊属性，其污染PPG读数并提供扭曲的生物学解释。
技术实现思路
根据一个方面，一种用于处理车辆中的光电容积描记PPG信号的计算机实施的方法包括从光学传感器接收PPG波形信号。方法还包括基于PPG波形信号处理PPG测量信号。方法额外地包括从座椅部件传感器、车辆传感器和车辆系统中的至少一个接收噪声波形信号。此外，方法包括基于噪声波形信号处理运动伪影测量信号。方法进一步包括处理精细PPG信号，以抑制来自PPG测量信号的运动伪影测量信号。根据进一步方面，一种用于处理车辆中的光电容积描记PPG信号的系统包括包括处理器的计算装置。系统还包括PPG确定模块，其被包括为从光学传感器接收PPG波形信号并基于PPG波形信号处理PPG测量信号的计算装置的模块。此外，系统包括运动伪影确定模块，其被包括为从座椅部件传感器、车辆传感器和车辆系统中的至少一个接收噪声波形信号并基于噪声波形信号处理运动伪影测量信号的计算装置的
模块。系统进一步包括PPG信号过滤模块，其被包括为处理精细PPG信号以抑制来自PPG测量信号的运动伪影测量信号的计算装置的模块。根据另一方面，一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在被处理器执行时执行用于处理车辆中的光电容积描记(PPG)信号的方法，所述方法包括从光学传感器接收PPG波形信号。方法还包括基于PPG波形信号处理PPG测量信号。方法额外地包括从座椅部件传感器、车辆传感器和车辆系统中的至少一个接收噪声波形信号。此外，方法包括基于噪声波形信号处理运动伪影测量信号。方法进一步包括处理精细PPG信号，以抑制来自PPG测量信号的运动伪影测量信号。附图说明图1是根据示例性实施方案的用于实施用于捕获并净化车辆中的PPG信号的系统和方法的操作环境的示意图；图2A是根据示例性实施方案的光学传感器的示意图；图2B是根据示例性实施方案的示例性PPG测量信号、噪声测量信号和精细PPG信号的示意表示；图3是根据示例性实施方案的用于处理来自图1的操作环境的一个或多个PPG波形信号的PPG测量信号的示例性方法的过程流程图；以及图4是根据示例性实施方案的用于处理来自图1的操作环境的车辆中的PPG信号的方法的过程流程图。具体实施方式下文包括本文所采用的选定术语的定义。定义包括落在术语的范围内可用于实施的部件的各种实例和/或形式。实例不旨在为限制性的。如本文使用的“总线”指的是可操作地连接到计算机内或计算机之间的其它计算机部件的互连架构。总线可在计算机部件之间传送数据。总线可为存储器总线、存储器控制器、外围总线、外部总线、交叉开关和/或局部总线以及其它设备。总线还可为使用诸如面向媒体的系统传输(MOST)、控制器局域网络(CAN)、局部互连网络(LIN)及其它的协议使车辆内的部件互连的车辆总线。如本文使用的“计算机通信”指的是两个或更多个计算装置(例如，计算机、个人
数字助理、蜂窝电话、网络装置)之间的通信，并且可为例如网络传送、文件传送、小应用程序传送、电子邮件、超文本传送协议(HTTP)传送等。计算机通信可跨例如无线系统(例如，IEEE 802.11)、以太网系统(例如，IEEE 802.3)、令牌环系统(例如，IEEE 802.5)、局域网(LAN)、广域网(WAN)、点对点系统、电路切换系统、封装切换系统及其它系统发生。本文所述的“磁盘”例如可为磁盘驱动器、固态硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、Zip驱动器、闪存卡和/或记忆棒。此外，硬盘可为CD-ROM(高密度磁盘ROM)、CD可记录驱动器(CD-R驱动器)、CD可重写驱动器(CD-RW驱动器)和/或数字视频ROM驱动器(DVD ROM)。磁盘可存储控制或分配计算装置的资源的操作系统。如本文使用的“数据库”可指的是表格、一组表格、一组数据存储和/或用于访问和/或操作那些数据存储的方法。一些数据库可与如上文定义的磁盘合并。如本文使用的“存储器”可包括易失性存储器和/或非易失性存储器。非易失性存储器可包括例如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)和EEPROM(电可擦除PROM)。易失性存储器可包括例如RAM(随机存取存储器)、同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM)和直接RAM总线RAM(DRRAM)。存储器可存储控制或分配计算装置的资源的操作系统。如本文使用的“模块”包括但不限于存储指令的非临时性计算机可读介质、在机器上执行的指令、硬件、固件、在机器上执行的软件和/或每个的组合以执行功能或动作，和/或导致来自另一模块、方法和/或系统的功能或动作。模块还可包括逻辑、软件受控微处理器、离散逻辑电路、模拟电路、数字电路、编程逻辑装置、含有执行指令的存储器装置、逻辑门、门的组合和/或其它电路部件。多个模块可组合成一个模块，并且单个模块可分布在多个模块之间。“可操作连接”或连接(通过该连接“可操作地连接”实体)是在其中可发送和/或接收信号、物理通信和/或逻辑通信的一个连接。可操作连接可包括无线接口、物理接口、数据接口和/或电气接口。如本文使用的“处理器”处理信号并执行通用的计算和算术功能。由处理器处理的信号可包括可被接收、传输和/或检测的数字信号、数据信号、计算机指令、处理器指令、消息、位、位流或其它方式。通常，处理器可为各种处理器，其包括多个单个
和多核处理器和协处理器和其它多个单个和多核处理器和协处理器架构。处理器可包括各种模块以执行各种功能。如本文使用的“便携装置”为计算装置，其通常具有有用户输入(例如，触摸、键盘)的显示屏幕和用于计算的处理器。便携式装置包括但不限于手持装置、移动装置、智能手机、膝上型计算机、平板计算机和电子阅读器。在一些实施方案中，“便携装置”可指的是包括用于计算的处理器和/或用于远程接收并传输数据的通信接口的远程装置。如本文使用的“车辆”指的是能够运载一个或多个乘客并由任何形式的能源供电的任何移动车辆。术语“车辆”包括但不限于：汽车、卡车、货车、小型货车、SUV、摩托车、踏板车、船、卡丁车、娱乐骑行车(amusement ride car)、铁路运输、个人船只和飞机。在一些情况下，机动车辆包括一个或多个引擎。进一步地，术语“车辆”可指的是电动车(EV)，其能够运载一个或多个乘客并全部或部分地由电池供电的一个或多个电动机供电。EV可包括电池电动车(BEV)和插电式混合动力车(PHEV本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理车辆中的光电容积描记PPG信号的计算机实施的方法，其包括：从光学传感器接收PPG波形信号；基于所述PPG波形信号处理PPG测量信号；从座椅部件传感器、车辆传感器和车辆系统中的至少一个接收噪声波形信号；基于所述噪声波形信号处理运动伪影测量信号；以及处理精细PPG信号以抑制来自所述PPG测量信号的所述运动伪影测量信号。

【技术特征摘要】
2015.04.27 US 14/697,5931.一种用于处理车辆中的光电容积描记PPG信号的计算机实施的方法，其包括：从光学传感器接收PPG波形信号；基于所述PPG波形信号处理PPG测量信号；从座椅部件传感器、车辆传感器和车辆系统中的至少一个接收噪声波形信号；基于所述噪声波形信号处理运动伪影测量信号；以及处理精细PPG信号以抑制来自所述PPG测量信号的所述运动伪影测量信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学传感器被包括在机械地耦和到所述车辆中的车辆座椅的传感器组件内。3.根据权利要求2所述的方法，其中从所述光学传感器接收所述PPG波形信号包括所述光学传感器在多个频率下发射多个光源，其中所述光学传感器还被配置来增加或减小从所述多个光源发射的光的强度，以便基于所述多个光学传感器的位置和由所述多个光学传感器输出的测量的类型来发射多个波长。4.根据权利要求1所述的方法，其中处理所述PPG测量信号包括将从多个光学传感器接收的多个PPG波形信号聚合到所述PPG测量信号中。5.根据权利要求1所述的方法，其中处理所述PPG测量信号包括确定最佳PPG波形信号，并将所述最佳PPG波形信号转换成所述PPG测量信号，其中所述最佳PPG波形信号被确定为由发射最低量的LED光强度的所述光学传感器输出的所述PPG波形信号。6.根据权利要求1所述的方法，其中处理所述运动伪影测量信号包括将从所述座椅部件传感器、所述车辆传感器和所述车辆系统中的至少一个接收的多个噪声波形信号聚合到所述运动伪影测量信号中。7.根据权利要求6所述的方法，其中聚合多个噪声波形信号包括将权重分配到从所述座椅部件传感器、所述车辆传感器和所述车辆系统中的至少一个接收的每个噪声波形信号，并且基于所分配的权重将所述多个噪声波形信号聚合到影响所述运动伪影测量信号的每一个。8.根据权利要求1所述的方法，其中处理所述精细PPG信号包括过滤所述PPG测量信号，其中过滤所述PPG测量信号包括确定包括由所述运动伪影测量信号引起
\t的数据的所述PPG测量信号的分段，过滤由表示所述运动伪影测量信号的所述运动伪影引起的所述PPG测量信号的所述分段，并且输出所述精细PPG信号，其中所述精细PPG信号指示从与所述车辆的驾驶员和所述车辆相关联的所述一个或多个运动伪影净化的所述驾驶员的血液容量和血液成分的测量。9.一种用于处理车辆中的光电容积描记PPG信号的系统，其包括：计算装置，其包括处理器；PPG确定模块，其被包括为从光学传感器接收PPG波形信号并基于所述PPG波形信号处理PPG测量信号的所述计算装置的模块；运动伪影确定模块，其被包括为从座椅部件传感器、车辆传感器和车辆系统中的至少一个接收噪声波形信号，并基于所述噪声波形信号处理运动伪影测量信号的所述计算装置的模块；以及PPG信号过滤模块，其被包括为处理精细PPG信号以抑制来自所述PPG测量信号的所述运动伪影测量信号的所述计算装置的模块。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述光学传感器被包括在机械地耦和到所述车辆中的车辆座椅的传感器组件内。11.根据权利要求10所述的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·C·冯，T·J·迪克，D·帕兰德，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP