用于测量交通工具中活体的生理信息的方法和装置制造方法及图纸

本申请提供了用于测量交通工具中至少一个活体的生理信息的方法和装置。该方法包括：发射一定波长的光并照射所述至少一个活体的至少一个感兴趣区域；远程获取响应于所述照射而从所述至少一个活体的至少一个感兴趣区域被反射的在波长范围内的光信号；从获取的光信号中提取PPG信号；将提取的PPG信号处理为生命体征的形式，并根据生命体征确定所述至少一个活体的体格状况和心理状态。从而可以在活体的体格状况和心理状态异常时，及时发出提示，以提升驾驶的安全性。

Methods and devices for measuring physiological information in living vehicles

The present application provides a method and a device for measuring physiological information of at least one living body in a vehicle. The method includes: transmitting a certain wavelength of light and irradiating at least one region of interest of the at least one living body; remotely acquiring the light signal reflected in the wavelength range from at least one region of interest of the at least one living body in response to the irradiation; extracting the PPG signal from the acquired light signal; processing the extracted PPG signal into the form of vital signs and rooting The physical and mental state of the at least one living body is determined according to the vital signs. In order to improve the safety of driving, prompt can be given in time when the physical and mental state of the living body is abnormal.

【技术实现步骤摘要】
用于测量交通工具中活体的生理信息的方法和装置
本申请涉及生理信息收集
，更具体地，涉及一种用于测量交通工具中活体的生理信息的方法和装置，通过视频或光信号显示交通工具内一个或多个活体的至少一个生命体征，交通工具包括但不限于汽车，火车，船舶和飞机。
技术介绍
这里提供的背景描述是为了呈现本申请的背景，在本申请的
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中讨论的主题不应仅仅因为在本申请的
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中提及而被认为是现有技术。类似地，在本申请
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中提到的或与本申请
技术介绍
部分的主题相关的问题也不应该被认为先前已经在现有技术中认识到。本申请
技术介绍
部分中的主题仅代表不同的方法，这些方法本身也可以是专利技术。生理生命体征，例如体温(BodyTemperature,BT)，心率(HeartRate,HR)，和/或呼吸频率(RespirationRate,RR)，以及从这些生命体征中提取的定量特征，例如心率变异性(HeartRateVariability,HRV)测量心跳时间间隔变化，是人的身体体格状况和心理状态和健康的直接指标。因此，在诊所，健身房和家庭环境中持续监测生命体征，以用于医疗保健，健身和休闲目的。光电容积脉搏波描记法(Photoplethysmography,PPG)是指测量器官或身体部位的体积变化的光学技术，通过在心脏跳动或呼吸等生理活动期间某些表面或体积感兴趣区域(RegionOfInterest,ROI)对光的吸收的微小变化。PPG通常通过脉搏血氧计获得，该脉搏血氧计记录经过一个或多个ROI反射或透射的光的时间变化。由脉搏血氧计拾取的这种随时间变化的光吸收是动脉血氧饱和度的变化和皮肤中血容量的变化的函数。通常，脉冲血氧计包括红色发光二极管(Light-EmittingDiode,LED)，作为照明单元的红外LED和作为光感测单元的光电检测器。在最常见的透射操作模式下，照明单元接触活体身体较薄部分的一侧，例如指尖，耳垂或前额，从另一侧发射由光感测单元拾取的两个波长的光。照明单元在红光和红外光之间快速切换，允许光电探测器测量每个波长的吸光度变化。随后对这种双波长测量(时分多路复用)的分析揭示了仅由动脉血液引起的吸光度变化，从静脉(脱氧)血液，皮肤，骨骼，肌肉，脂肪等中去除了噪声和伪影。尽管PPG是评估生命体征简单，低成本和非侵入性的有利手段，但其要求PPG系统与活体身体直接接触的性质可能产生令人不愉快和突兀的体验。为了确保良好的传感器连接，市面上大多数的脉搏血氧计被夹在指尖或耳垂上，对活体施加压力，可能引起活体的不适。此外，PPG系统和任何连接的电缆也会阻止活体进行某些移动或工作。因此，现有技术中仍然存在着问题亟待解决。
技术实现思路
本申请涉及用于测量交通工具中活体的生理信息的方法和装置，所述生理信息通过视频或光信号显示交通工具内一个或多个活体的生命体征，交通工具可以是指汽车，也可以是指火车，船舶和飞机等。为了确保在交通工具内的系统鲁棒性，本申请包括照明单元，其使得能够包含一个或多个活体的生理信息的一个或多个反射信号和时变信号，光感测单元用于获取这种信号，生理信息提取单元提取反射信号中编码的生理信息，处理单元，用于根据获得的生理信息估计一个或多个活体的体格状况和心理状态。在本申请的一个方面，提供一种用于测量交通工具中至少一个活体的生理信息的装置，包括照明单元，照明单元用于发射一定波长的光并用该发射出的光照射至少一个活体的至少一个感兴趣区域；光感测单元，用于远程获取响应于所述照射而从所述至少一个活体的至少一个感兴趣区域被反射的在波长范围内的光信号；远程PPG提取单元，用于从所获取的光信号中提取PPG信号；PPG处理单元，用于以生命体征的形式处理提取的PPG信号，并根据所述生命体征确定所述至少一个活体的体格状况和心理状态；控制单元，用于以时变模式激活照明单元的同时并相应地激活光感测单元。在一些实施例中，时变模式可以是连续模式，周期模式或非周期模式。在一些实施方式中，发射的光的波长约为950nm，获取的反射的光的波长范围约为900nm～1000nm。在一些实施方式中，获取光信号中包括至少一个活体的至少一个感兴趣区域图像。在一些实施方式中，生命体征包括心率，呼吸频率，心率变异性和体温。在一些实施方式中，照明单元包括光源，所述光源包括激光器，发光二极管，灯泡或其组合。在一些实施方式中，感测单元包括相机，电荷耦合器或光子传感器阵列。在一些实施方式中，PPG处理单元包括至少一个具有期望截止频率的带通滤波器。在一些实施方式中，该装置还包括脸部识别单元，所述脸部识别单元用于检测和识别所述至少一个活体的脸部表情、头部姿势及眼睛注视，用于评估所述至少一个活体的注意力，疲劳和情绪状态。在一些实施方式中，该装置还包括驾驶方式评估单元，所述驾驶方式评估单元用于监控交通工具的机动操作和移动数据，以评估驾驶交通工具的所述至少一个活体的表现。在一些实施方式中，该装置还包括舱内辅助单元，用于在确定所述至少一个活体的体格状况和心理状态异常时，警告驾驶交通工具的驾驶员，和/或在紧急情况下联系紧急服务。在本申请的另一方面，提供一种用于测量交通工具中至少一个活体的生理信息的方法包括：发射一定波长的光并照射所述至少一个活体的至少一个感兴趣区域；远程获取响应于所述照射而从所述至少一个活体的至少一个感兴趣区域被反射的在波长范围内的光信号；从获取的光信号中提取PPG；将提取的PPG信号处理为生命体征的形式，并根据生命体征确定所述至少一个活体的体格状况和心理状态。在一些实施方式中，该方法还包括检测和识别所述至少一个活体的脸部表情、头部姿势及眼睛注视，以评估所述至少一个活体的注意力，疲劳和情绪状态。在一些实施方式中，该方法还包括监测交通工具的机动操作和移动数据，以便评估驾驶交通工具的至少一个活体的表现。在一些实施方式中，该方法还包括在确定至少一个活体的体格状况和心理状态异常时，警告驾驶交通工具的所述至少一个活体，和/或在紧急情况下联系紧急服务。在一些实施方式中，一定波长的光从光源发射，其中光源包括激光器，LED，灯泡或其组合。在一些实施方式中，通过相机，CCD或光子传感器阵列获取反射在波长范围内的光信号。在一些实施方式中，获取的反射的光信号包括至少一个活体的至少一个感兴趣区域的图像。在一些实施方式中，发射的光的波长约为950nm，反射的光的波长范围约为900-1000nm。在另一方面，本申请涉及一种存储指令的非暂时性有形计算机可读介质，所述指令在由一个或多个处理器执行时，使得用于测量交通工具中至少一个活体的生理信息的方法被执行。在一些实施方式中，该方法包括：发射一定波长的光并利用该发射出的光照射所述至少活体的至少一个感兴趣区域；远程获取响应于所述照射的从所述活体的至少一个感兴趣区域被反射的在波长范围内的光信号；从获取的光信号中提取PPG信号；将提取的PPG信号处理为生命体征的形式，并根据生命体征确定至少一个活体的体格状况和心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量交通工具中至少一个活体的生理信息的方法，其特征在于，所述方法包括：/n发射一定波长的光并照射所述至少一个活体的至少一个感兴趣区域；/n远程获取响应于所述照射而从所述至少一个活体的至少一个感兴趣区域被反射的在波长范围内的光信号；/n从获取的光信号中提取PPG信号；/n将提取的PPG信号处理为生命体征的形式，并根据生命体征确定所述至少一个活体的体格状况和心理状态。/n

【技术特征摘要】
20181115 US 16/191,6441.一种用于测量交通工具中至少一个活体的生理信息的方法，其特征在于，所述方法包括：
发射一定波长的光并照射所述至少一个活体的至少一个感兴趣区域；
远程获取响应于所述照射而从所述至少一个活体的至少一个感兴趣区域被反射的在波长范围内的光信号；
从获取的光信号中提取PPG信号；
将提取的PPG信号处理为生命体征的形式，并根据生命体征确定所述至少一个活体的体格状况和心理状态。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：检测和识别所述至少一个活体的脸部表情，头部姿势及眼睛注视，以评估所述至少一个活体的注意力，疲劳感和情绪的状态。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：监测交通工具的机动操作和移动数据，以评估驾驶交通工具的所述至少一个活体的表现。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当确定所述至少一个活体的体格状况和心理状态异常时，警告驾驶交通工具的所述至少一个活体，和/或在紧急情况下联系紧急服务。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取的光信号中包括至少一个活体的至少一个感兴趣区域的图像。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，发射的光的波长为约950nm，获取的反射的光的波长范围为约900-1000nm。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当确定所述至少一个活体的体格状态和心理状态异常时，警告驾驶交通工具的所述至少一个活体，和/或在紧急情况下联系紧急服务，包括：
在获取到与PPG信号相关的生理信息时，将所述至少一个活体在驾驶时所获取的第一个PPG信号作为报警基线；
持续获取所述至少一个活体的PPG信号，在所述PPG信号大于所述报警基线预设范围时确定所述至少一个活体的体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天硕，郭彦东，吕骋，
申请(专利权)人：广州小鹏汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44