可采集心电数据的方向盘、生命体征监测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种可采集心电数据的方向盘，以及基于该方向盘的生命体征监测系统及方法，用于实时准确地监测驾驶员的生命体征及健康状态。本发明专利技术的可采集心电数据的方向盘包括方向盘骨架和两块不相连的导电皮革；导电皮革位于所述方向盘骨架的表面；方向盘骨架与导电皮革之间不导电。本发明专利技术的生命体征监测系统，包括上述可采集心电数据的方向盘，还包括身份识别装置和信息处理装置；其中，导电皮革与信息处理装置之间电连接；身份识别装置与信息处理装置之间通讯连接。理装置之间通讯连接。理装置之间通讯连接。

【技术实现步骤摘要】
可采集心电数据的方向盘、生命体征监测系统及方法


[0001]本专利技术属于生命体征监测
，特别涉及一种可采集心电数据的方向盘、生命体征监测系统及方法。

技术介绍

[0002]随着科技的发展和社会的进步，人们生活水平不断提高，私家车拥有量与日俱增，城市交通的压力也越来越大，安全驾驶逐渐成为严峻的问题。车辆是除地铁以外的主要城市交通工具，随着驾驶员在车内的时间也越来越长且长时间处于静息状态，有利于稳定采集生理信息。
[0003]现有技术有将心电采集装置与车辆方向盘集成用于心电采集的报道，但存在以下问题：1、用于心电采集的金属电极片位于方向盘的固定位置，且电极片面积小，实际使用过程中不能完整采集驾驶阶段的生理信息；2、心电分析技术都是基于短时间内采集到的心电数据，获得的心率值准确度低，不能准确诊察出隐藏的心电病；3、心电数据的无差别采集，导致基于方向盘电极片采集的心电数据无法与个人匹配，降低了个人安全预警准确度。

技术实现思路

[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种可采集心电数据的方向盘、生命体征监测系统及方法，用于实时准确地监测驾驶员的生命体征及健康状态。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案如下：
[0006]在第一个方面，本专利技术提供了一种可采集心电数据的方向盘，包括方向盘骨架和两块不相连的导电皮革；所述导电皮革位于所述方向盘骨架的表面；所述方向盘骨架与所述导电皮革之间不导电。
[0007]进一步地，两块不相连的所述导电皮革在所述方向盘骨架上呈对称分布。
[0008]进一步地，所述导电皮革的总面积与所述方向盘骨架表面积之比为0.2～0.9:1，即所述导电皮革覆盖所述方向盘骨架表面积的20～90％。
[0009]进一步地，所述方向盘骨架与所述导电皮革之间设置有绝缘层。优选地，所述绝缘层的材质为绝缘的高分子材料，例如选自聚二甲基硅氧烷、酚醛树脂或聚氨酯中的一种或多种的组合。
[0010]在第二个方面，本专利技术提供了一种生命体征监测系统，包括上述可采集心电数据的方向盘、身份识别装置和信息处理装置；其中，
[0011]所述方向盘的导电皮革与所述信息处理装置之间电连接；
[0012]所述身份识别装置与所述信息处理装置之间通讯连接。
[0013]进一步地，所述身份识别装置与所述信息处理装置之间通过无线或有线方式通讯连接。
[0014]进一步地，所述身份识别装置为图像采集装置或具有身份信息的连接装置。优选地，所述具有身份信息的连接装置可以为绑定驾驶员身份信息的智能手机或平板电脑。优
选地，所述图像采集摄像头与车内后视镜大致在同一水平线，这样有利于采集驾驶员完整的面部信息。
[0015]进一步地，所述信息处理装置包括心电数据处理模块，所述心电数据处理模块用于对心电数据进行信号放大、滤波和信号转换。优选地，所述心电数据处理模块包括BMD101芯片或CN121芯片。
[0016]进一步地，所述信息处理装置还包括通讯模块，所述通讯模块选自蓝牙模块、WiFi模块、蜂窝网络模块(例如3G、4G或5G模块)中的一种或几种。
[0017]在第三个方面，本专利技术提供了一种生命体征监测方法，用于监测驾驶员的生命体征，包括以下步骤：
[0018]步骤S1：使用上述生命体征监测系统的身份识别装置确认驾驶员的身份信息；
[0019]步骤S2使用上述生命体征监测系统的可采集心电数据的方向盘采集驾驶员的心电数据；
[0020]步骤S3使用上述生命体征监测系统的信息处理装置对采集到的心电数据进行处理，以监测驾驶员的生命体征。
[0021]进一步地，步骤S2还包括控制采集时间段，所述采集时间段为累积的心电采集的有效时间。优选地，所述采集时间段为0～36小时。
[0022]进一步地，步骤S3中对采集到的心电数据进行处理包括对心电数据进行信号放大、滤波和信号转换。优选地，其中滤波采用小波变换的滤波方法：首先进行基线漂移的去除，工频干扰等噪声的处理，然后进行离散小波变换，其中小波基选取紧支集正交小波，即Daubechies(dbN)小波，并采用Mallat算法实现小波阈值去噪。
[0023]进一步地，步骤S3还包括以下步骤：
[0024]步骤S31：所述信息处理装置将心电数据上传至云端服务器和/或用户终端；
[0025]步骤S32：云端服务器和/或用户终端根据所述心电数据确定驾驶员的健康状态。
[0026]在第四个方面，本专利技术提供了一种执行器，用于执行上述生命体征数据监测方法。
[0027]进一步地，执行器可以为由MCU、电容和电阻搭建的器件。其中，MCU可以是德州仪器的MSP430或者其他常用MCU。
[0028]进一步地，执行器7还可以为微细加工手段制造出来的芯片。
[0029]在第五方面，本专利技术提供的生命体征监测系统还包括上述执行器和车载中控组件，所述车载中控组件分别与所述信息处理装置和所述执行器电连接，所述执行器与所述信息处理装置电连接。
[0030]进一步地，车载中控组件包括供能装置，例如蓄电池。所述供能装置分别与所述可采集心电数据的方向盘、所述身份识别装置、所述信息处理装置和所述执行器电连接，并为其供电。
[0031]在第六个方面，本专利技术提供了上述生命体征监测系统用于监测驾驶员健康状况的用途。本专利技术的生命体征监测系统可应用到汽车领域内，通过生命体征监测系统内的方向盘完成心电采集，身份识别装置完成身份确认，信息处理装置完成心电数据处理，执行器完成生命体征数据监测步骤，车载中控组件中的供能装置为生命体征监测系统提供能量。基于采集的心电数据，实时地获得并监测驾驶员的健康状况，从而及时有效地避免事故的发生。
[0032]有益效果：
[0033]本专利技术采用导电皮革作为心电采集的电极片，可以大面积包裹在方向盘表面，增大了心电采集的面积和有效采集时间。采集的心电数据与特定驾驶员匹配，且进行累积式采集，有利于提高驾驶员健康状况诊断正确率。采用摄像头和/或智能设备(智能手机或平板电脑)两种途径绑定身份信息，增加了身份识别的准确性与有效性，例如在夜间驾驶的低光照情况下以及信号较弱的地区同样可以有效地识别用户的身份信息。
附图说明
[0034]图1是本专利技术一个较佳实施例的可采集心电数据的方向盘的结构示意图；
[0035]图2是本专利技术一个较佳实施例的可采集心电数据的方向盘的绝缘层的结构示意图；
[0036]图3是本专利技术一个较佳实施例的生命体征监测系统的结构示意图；
[0037]图4是本专利技术一个较佳实施例的生命体征监测方法的流程图；
[0038]图5是本专利技术另一个较佳实施例的生命体征监测方法的流程图；
[0039]图6是本专利技术另一个较佳实施例的生命体征监测系统的结构示意图；
[0040]图7是本专利技术又一个较佳实施例的生命体征监测系统的结构示意图。
具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可采集心电数据的方向盘，其特征在于，包括方向盘骨架和两块不相连的导电皮革；所述导电皮革位于所述方向盘骨架的表面；所述方向盘骨架与所述导电皮革之间不导电。2.如权利要求1所述的可采集心电数据的方向盘，其特征在于，两块不相连的所述导电皮革在所述方向盘骨架上呈对称分布。3.如权利要求1所述的可采集心电数据的方向盘，其特征在于，所述导电皮革的总面积与所述方向盘骨架表面积之比为0.2～0.9:1，即所述导电皮革覆盖所述方向盘骨架表面积的20～90％。4.如权利要求1所述的可采集心电数据的方向盘，其特征在于，所述方向盘骨架与所述导电皮革之间设置有绝缘层。5.如权利要求4所述的可采集心电数据的方向盘，其特征在于，所述绝缘层的材质为绝缘的高分子材料，所述高分子材料选自聚二甲基硅氧烷、酚醛树脂或聚氨酯中的一种或多种的组合。6.一种生命体征监测系统，其特征在于，包括权利要求1
‑
5中任一项所述的可采集心电数据的方向盘，还包括身份识别装置和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建刚，秦伟，魏高峰，叶长青，杨敬涵，姜梦圆，张皓，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：