本发明涉及心率测量系统技术领域，具体为一种基于心电信号法的心率测量系统。
背景技术
随着汽车智能化时代的到来，智能驾驶辅助系统越来越多地受到广大车主的关注，并涌现出不断增长的需求。驾驶辅助系统利用传感器、算法和执行层可以实现辅助驾驶，大幅提升驾驶的安全和舒适度，也是未来实现无人驾驶的基础，未来市场空间巨大。车载心率监测系统是未来智能安全驾驶和健康驾驶的重要组成部分，该系统与巡航控制、车道保持，等功能集成使用，当紧急状况出现时，该系统会对驾驶人员做出预警，驾驶人员可以作出应急措施以保障行车安全。这样一来，不仅道路交通事故或者因驾驶员疲劳出现的安全隐患将会降低至最小程度，而且如果驾驶员心脏病突发，也可以同样避免安全威胁的发生。
如申请号为cn201710702736.7的中国专利，其公开了一种具有连续心率测量算法的装置，其通过光电法进行心率检测，利用光吸收量的变化反映血液在动脉中的流通量变化，最终确定心率。然而该方法测量心率的准确率较低，且功能单一，不具有生物心电信号采集功能，由于生物心电信号较为微弱，采集后直接对其进行处理分析的准确率低。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于心电信号法的心率测量系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于心电信号法的心率测量系统，包括：
采集模块，其由硬件电路对微弱的生物电信号进行多级滤波和多级放大，并由高精度的a/d转换模块将模拟量转换为数字量；
所述采集模块包括电极片、信号放大模块和信号滤波模块；
a/d转换模块，用于将放大后的心电信号转化为数字信号；
信号处理模块，用于将数字信号应用经过大数据训练的人工智能模式识别算法，识别驾驶员的生理甚至部分的心理状态；
诊断模块，其用于将信号处理模块处理后的信息做最后的诊断；
显示模块，用于将诊断模块的诊断结果显示出来；
所述采集模块、a/d转换模块、信号处理模块、诊断模块和显示模块之间电性连接。
优选的，所述信号滤波模块包括有高通滤波处理模块和低通滤波处理模块。
优选的，所述电极片用于直接与左右手掌接触，收集微弱的生物电信号，并将其传送到采集模块的信号放大模块，由信号放大模块对生物电信号进行满足a/d转换模块对信号幅度要求的放大。
优选的，所述采集模块采集心电信号后，对微弱的生物电信号进行多级滤波和多级放大，并通过can通信模块将信号传递至a/d转换模块，can通信模块用于和车辆的仪表总线相连，将信息传递给仪表或整车控制器，之后由车辆做出相应决策，对驾驶人员进行提示。
优选的，所述a/d转换模块的控制信号由fpga提供，由于fpga有着丰富的可编程逻辑资源，利用这些资源可以实现心电设备中的控制存储、显示、按键、通信等其他模块。
优选的，所述信号处理模块包括有数据存储模块、心率预测模块、视频播放模块和心率矫正模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该系统对心率测量的准确率高，采集模块采集心电信号后，对微弱的生物电信号进行多级滤波和多级放大，并通过can通信模块将信号传递至a/d转换模块，can通信模块用于和车辆的仪表总线相连，将信息传递给仪表或整车控制器，之后由车辆做出相应决策，对驾驶人员进行提示；信号处理模块，用于将数字信号应用经过大数据训练的人工智能模式识别算法，识别驾驶员的生理甚至部分的心理状态。
附图说明
图1为本发明系统示意图；
图2为本发明信号放大模块放大电路示意图；
图3为本发明信号处理模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，实施例如下：
一种基于心电信号法的心率测量系统，包括：
采集模块，其由硬件电路对微弱的生物电信号进行多级滤波和多级放大，并由高精度的a/d转换模块将模拟量转换为数字量；
所述采集模块包括电极片、信号放大模块和信号滤波模块；
a/d转换模块，用于将放大后的心电信号转化为数字信号；
信号处理模块，用于将数字信号应用经过大数据训练的人工智能模式识别算法，识别驾驶员的生理甚至部分的心理状态；
诊断模块，其用于将信号处理模块处理后的信息做最后的诊断；
显示模块，用于将诊断模块的诊断结果显示出来；
所述采集模块、a/d转换模块、信号处理模块、诊断模块和显示模块之间电性连接。
所述信号滤波模块包括有高通滤波处理模块和低通滤波处理模块。
所述电极片用于直接与左右手掌接触，收集微弱的生物电信号，并将其传送到采集模块的信号放大模块，由信号放大模块对生物电信号进行满足a/d转换模块对信号幅度要求的放大。
所述采集模块采集心电信号后，对微弱的生物电信号进行多级滤波和多级放大，并通过can通信模块将信号传递至a/d转换模块，can通信模块用于和车辆的仪表总线相连，将信息传递给仪表或整车控制器，之后由车辆做出相应决策，对驾驶人员进行提示。
所述a/d转换模块的控制信号由fpga提供，由于fpga有着丰富的可编程逻辑资源，利用这些资源可以实现心电设备中的控制存储、显示、按键、通信等其他模块。
所述信号处理模块包括有数据存储模块、心率预测模块、视频播放模块和心率矫正模块。
理论依据：无论是在静息状态下还是在运动状态下，正常人的心率并非恒定，而是存在一定的起伏，通常用心率变异性（heartratevariability，hrv）这一指标来衡量。hrv是一种实时、可量化反映心脏交感神经和迷走神经系统活动及其平衡协调关系的指标。hrv与人体负荷存在一定的关系，在安静的情况下，迷走神经兴奋占优势，心率的变化主要受迷走神经调节；在运动、情绪紧张、压力增大等情况下，交感神经兴奋占优势，心率的变化主要受交感神经调节。
大量研究表明，hrv降低可以作为对心肌梗死、慢性心力衰竭、不稳定型心绞痛、高血压及糖尿病等疾病的预测指标。
窦房结有节律地控制心脏收缩舒张从而向躯干泵血。这个控制信号是一个电信号，人体神经信号在神经上都表现为电信号，会逐渐扩散到体表，可以在皮肤通过电极测量。大家去医院一般用的心电仪就是采用这个原理。这个节奏就是心率，除此之外，心电信号还可以为医生诊断提供很多参考信息。
具体实施时的工作原理为：电极片用于直接与左右手掌接触，收集微弱的生物电信号，并将其传送到采集模块的信号放大模块，由信号放大模块对生物电信号进行满足a/d转换模块对信号幅度要求的放大；采集模块采集心电信号后，对微弱的生物电信号进行多级滤波和多级放大，并通过can通信模块将信号传递至a/d转换模块，can通信模块用于和车辆的仪表总线相连，将信息传递给仪表或整车控制器，之后由车辆做出相应决策，对驾驶人员进行提示；采集模块，其由硬件电路对微弱的生物电信号进行多级滤波和多级放大，并由高精度的a/d转换模块将模拟量转换为数字量；信号处理模块，用于将数字信号应用经过大数据训练的人工智能模式识别算法，识别驾驶员的生理甚至部分的心理状态；诊断模块，其用于将信号处理模块处理后的信息做最后的诊断；显示模块，用于将诊断模块的诊断结果显示出来。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。