尖进行心率测量。当然，对手指其余部分进行心率测量的技术方案也在本发明的保护 范围之内。有利的是，所述心率传感器12是光电传感器。对人体心率数据的采集主要有三 种方式：一是从人体胸部采集心电信号；二是通过压力传感器测量血压的波动来计算；三 是通过光电容积法测量动脉搏动充血容积变化来计算心率。由于心电信号和血压信号的采 集设备具有便携性差和信号稳定性差的缺点，本发明采用光电容积法来进行心率数据的采 集。在现有技术中，对于光电容积法主要是在人体手腕处进行信号的采集。研究表明，光电 法进行心率信号的采集最佳位置是人体手指的指尖。因此，本发明优选采用将心率传感器 12设置在手套指套末端处的技术方案，能够在人体手指指尖采集人体心率信号。从而采集 的心率信号更加精确、可靠，能够提高车辆控制的精确性，减小误动作的风险。
[0047] 心率信号处理单元13接收心率传感器12的输出信号，并将所述输出信号发送至 车载控制装置2,以便车载控制装置2基于所述输出信号来控制车辆，例如控制车辆进行紧 急制动并使得警示灯（例如尾灯）闪亮。有利的是，行车手套1以无线方式与车载控制装 置2进行通信，以便车载控制装置2基于行车手套1检测的心率信号来控制车辆。
[0048] 参见图2,心率信号处理单元包括：信号调理电路131 ;RF发射电路模块132和发 射天线133。信号调理电路131用于对所述心率传感器12的输出信号进行放大、滤波、整形 和模数转换。RF发射电路模块132和发射天线133用于将信号调理电路131处理过的信号 发送至车载控制装置2。
[0049] 封装套14用于封装电源单元11和心率信号处理单元13,有利的是以硅胶材料制 成，从而具有较好的密封性与柔顺性。参见图1，封装套14设置在手套口处，即处于人体手 腕处。更优选的是，处于人体手腕的手背处。从而，在驾驶员操控方向盘时不因为该装置而 影响方向盘的操控。
[0050] 图2是根据本发明一实施例的车辆控制系统的电路示意图。
[0051] 如图2所示，根据本发明的车辆控制系统除了包括如上所述的行车手套1之外，还 包括用于控制车辆的车载控制装置。车载控制装置2与行车手套1信号连接，以基于行车 手套1输出的心率信号控制车辆。有利的是，为了减少线束，车载控制装置2与行车手套1 之间以无线方式进行通讯。
[0052] 参见图2,车载控制装置2包括：心率数据接收单元21 ;数据总线22 ;汽车车机23 ; 汽车车身控制器24 ;汽车防抱死系统25 ;以及车联网通信盒26。汽车车机是指汽车的显示 装置及其控制系统，相当于目前俗称的汽车收放机、CD机等整套设备
[0053] 心率数据接收单元21用于接收与转发来自所述行车手套1的心率信号。心率数 据接收单元21包括RF接收电路模块212和心率数据处理器213。RF接收电路模块212实 时接收手套电路单元1发射的驾驶员心率信号，并将该信号解调后传输给心率数据处理器 213。心率数据处理器213对收到的心率数据分两路进行处理，其一，将心率数据传输给汽 车的车机23,由车机进行驾驶员心率数据是实时显示；其二，对心率数据进行实时监测，若 监测的心率数据超出预先设置的正常值范围，心率数据处理器213将通过汽车自身的总线 22向汽车控制系统发送汽车自动制动和警示的请求信号。也就是说，在心率信号数据超出 预先设置的正常范围时，心率数据接收单元21发出制动信号给制动器，且发出警示信号给 汽车车身控制器24。
[0054] 请求信号将通过总线22被汽车的防抱死制动系统（ABS) 25所接受，从而实现汽车 的自动制动。也就是说，防抱死制动系统25与所述心率数据接收单元21信号连接，以基于 所述心率信号进行制动。可以理解的是，防抱死制动系统25也能够由其他制动器或制动装 置代替。
[0055] 同时，请求信号通过汽车总线22也被车身控制器（BCM) 24所接受，从而实现汽车 通过警示灯进行警示。也就是说，汽车车身控制器24与所述心率数据接收单元21信号连 接，以基于所述心率信号进行警示灯控制。
[0056] 进一步地，该请求信号也同时被车联网通信盒（T-BOX) 26所接收，T-B0X26接收到 该信号后，会将该信息上传至后面的云平台以便进行实施救援。也就是说，在所述穿戴设备 检测的驾驶员心率超出正常范围的情况下，车联网通信盒26以无线方式发出报警信号。
[0057] 图3是根据本发明另一实施例的车辆控制系统的示意性框图。图示的车辆控制系 统除了包括上述的行车手套1与车载控制装置2之外，进一步包括手机3。手机3与驾驶 员相关联，例如，可以是驾驶员日常使用的手机，也可以是仅仅在驾驶时与驾驶员绑定的手 机。
[0058] 手机3与行车手套1和车载控制装置2信号连接，用于设置驾驶员心率的正常范 围。
[0059] 在另一个实施例中，手机3与行车手套1和/或车载控制装置2信号连接，接收心 率信号或心率报警信号，在驾驶员心率超出正常范围的情况下，手机3向设定的联系人发 送报警信息。
[0060] 最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依 然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
【主权项】
1. 一种穿戴设备，其特征在于，能够检测驾驶员的心率，并适于与车载控制装置（2)信 号连接，以便所述车载控制装置（2)基于所述穿戴设备检测的心率信号来控制车辆。2. 如权利要求1所述的穿戴设备，其特征在于，所述穿戴设备是行车手套（1)。3. 如权利要求2所述的穿戴设备，其特征在于，所述行车手套包括：手套主体（10) 和设置在所述手套主体（10)上的电源单元（11)、心率传感器（12)和心率信号处理单元 (13)， 所述电源单元（11)用于对所述心率传感器（12)和心率信号处理单元（13)供电； 所述心率传感器（12)设置在所述手套主体（10)的指套的末端处，用于在驾驶员的手 指指尖处以光电容积法测量心率； 所述心率信号处理单元（13)用于接收所述心率传感器（12)的输出信号，并将所述输 出信号发送至所述车载控制装置（2)，以便所述车载控制装置（2)基于所述输出信号来控 制车辆。4. 如权利要求3所述的穿戴设备，其特征在于，所述电源单元（11)包括：外部电源输 入接口（111)、DC/DC电源稳压模块（112)、二极管（113)和可充电电池（114)，所述DC/DC 电源稳压模块（112)将从所述外部电源输入接口（111)输入的电力进行处理后对可充电电 池（114)进行供电，所述二极管（113)设置在所述DC/DC电源稳压模块（112)和可充电电 池（114)之间，以防止所述可充电电池（114)通过所述DC/DC电源稳压模块（112)向外放 电。5. 如权利要求3所述的穿戴设备，其特征在于，所述心率信号处理单元包括： 信号调理电路（131)，用于对所述心率传感器（12)的输出信号进行放大、滤波、整形和 模数转换；以及 RF发射电路模块（132)和发射天线（133)，用于将信号调理电路（131)处理过的信号 发送至所述车载控制装置（2)。6. 如权利要求3-5中任一项所述的穿戴设备，其特征在于，所述电源单元（11)和心率 信号处理单元（13)封装在行车手套（1)的手套口处。7. -种车辆控制系统，其包括用于控制车辆的车载控制装置，其特征在于，进一步包括 用于检测驾驶员的心率的穿戴设备，所述车载控制装置（2)与所述穿戴设备信号连接，以 基于所述穿戴设备输出的心率信号控制车辆。8. 如权利要求7所述的车辆控制系统，其特征在于，所述穿戴设备是如权利要求2-6中 任一项所述的穿戴设备。9. 如权利要求8所述的车辆控制系统，其特征在于，所述车载控制装置⑵包括： 心率数据接收单元（21)，用于接收与转发来自行车手套（1)的心率信号； 汽车车身控制器（24)，其与所述心率数据接收单元（21)信号连接，以基于所述心率信 号进行警示灯控制；以及 制动器，其与所述心率数据接收单元（21)信号连接，以基于所述心率信号进行制动。10. 如权利要求9所述的车辆控制系统，其特征在于，在心率信号数据超出预先设置的 正常范围时，所述心率数据接收单元（21)发出制动信号给制动器，且发出警示信号给汽车 车身控制器（24)。11. 如权利要求7所述的车辆控制系统，其特征在于，所述车载控制装置进一步包括汽 车车机（23)，用于显示心率数据。12. 如权利要求7所述的车辆控制系统，其特征在于，所述车载控制装置（2)进一步包 括车联网通信盒，用于在所述穿戴设备检测的驾驶员心率超出正常范围的情况下，以无线 方式发出报警信号。13. 如权利要求9-12中任一项所述的车辆控制系统，其特征在于，进一步包括手机 (3)，所述手机（3)与驾驶员相关联，且与所述穿戴设备和/或所述车载控制装置（2)信号 连接，用于设置驾驶员心率的正常范围。14. 如权利要求13所述的车辆控制系统，其特征在于，在所述穿戴设备检测的驾驶员 心率超出正常范围的情况下，所述手机（3)向设定的联系方发送报警信息。15. -种车辆控制方法，其包括： 通过穿戴设备检测驾驶员的心率； 将检测的心率信号发送至车载控制装置（2);以及 所述车载控制装置（2)基于所述穿戴设备检测的心率信号来控制车辆。16. 如权利要求15所述的车辆控制方法，其特征在于，所述穿戴设备是如权利要求1-6 中任一项所述的穿戴设备。
【专利摘要】本发明公开了一种穿戴设备、车辆控制系统及车辆控制方法。所述穿戴设备能够检测驾驶员的心率，并适于与车载控制装置(2)信号连接，以便所述车载控制装置(2)基于所述穿戴设备检测的心率信号来控制车辆。本发明的穿戴设备、车辆控制系统和车辆控制方法将驾驶员心率与车辆控制直接结合在一起，基于所述穿戴设备检测的心率信号来控制车辆，实现了人车一体化，能够大大提高车辆驾驶的安全性。
【IPC分类】A41D19/00, G05B19/04, A61B5/024
【公开号】CN105137815
【申请号】CN201510435102
【发明人】刘关
【申请人】北汽福田汽车股份有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月22日