基于测量心跳和呼吸频率的车用安全带及其预警方法与流程

文档序号:12329213阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于测量心跳频率和呼吸频率的预警式车用安全带,包括安全带腹带(6),安全带肩带(7),车内预警控制模块;其特征在于还包括心跳频率测量模块(1),呼吸频率测量模块(2),信号引线(8),信号处理装置(3);所述心跳频率测量模块(1)采用两层金属电极(11、12),贴敷于心脏部位的安全带肩带(7)的两面,由两层金属电极(11、12)与夹紧在其中的安全带肩带(7)组成变极距型电容传感器;呼吸频率测量模块(2)采用矩阵式多点压电薄膜材料,该矩阵式多点压电薄膜材料采用导电胶固定于驾驶员腹部的安全带腹带(6)上;信号处理装置(3)包括依次连接的电荷放大电路、低通滤波电路、A/D转换电路、信号采集接口电路、数据运算电路、数据存贮和双安全冗余算法模块;心跳频率测量模块(1)和呼吸频率测量模块(2)通过编织于安全带腹带(6)和安全带肩带(7)内的信号引线(8)连接电荷放大电路;数据存贮和双安全冗余算法模块通过车内预警控制模块连接车内预警装置。

2.根据权利要求1所述的基于测量心跳频率和呼吸频率的预警式车用安全带,其特征在于所述信号处理装置(3)集成于安全带卡扣(5)中。

3.根据权利要求1所述的基于测量心跳频率和呼吸频率的预警式车用安全带,其特征在于所述数据存贮和双安全冗余算法模块还连接车速传感器。

4.一种利用如权利要求1所述的基于测量心跳频率和呼吸频率的预警式车用安全带进行预警的方法,其特征在于包括下述步骤:

步骤一:读取心跳频率测量模块和呼吸频率测量模块采集的电荷交变信号:

步骤二:分别将心跳频率测量模块和呼吸频率测量模块采集的电荷交变信号进行放大、滤波和处理获得驾驶员心跳频率和呼吸频率;

步骤三:判断驾驶员心跳频率和呼吸频率是否在设定的阈值范围内,是则根据公式(1)对驾驶员心跳频率和呼吸频率进行加权处理得到驾驶员生理综合指标PI,判断驾驶员生理综合指标PI是否在设定的阈值范围内;

PI=k1×CI+k2×BI (1)

其中:CI为驾驶员心跳频率,BI为驾驶员呼吸频率,k1为驾驶员心跳频率指标权重系数,根据各生理信号对人体健康状态影响分析可知,k1=0.55,k2为驾驶员呼吸频率指标权重系数,k2=0.35;

步骤四:若驾驶员心跳频率或呼吸频率为零,则发出驾驶员没有系安全带的提示音;若驾驶员心跳频率超出设定的阈值范围,则打开车内预警装置并使其发出驾驶员心脏病发作或服药的提示音;若驾驶员呼吸频率超出设定的阈值范围,则打开车内预警装置并使其发出驾驶员哮喘病发作或瞌睡的提示音;若驾驶员生理综合指标PI低于设定的阈值,则打开车内预警装置并使其发出驾驶员处于亚健康状态的提示音;

步骤五:采集车速传感器的车速信息并判断车辆是否已经减速,是则关闭车内预警装置,否则返回步骤一。

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