本發(fā)明屬于汽車智能座艙，特別涉及一種駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代汽車產(chǎn)品中智能座艙的定位越來越高，以及汽車芯片算力的快速發(fā)展，對(duì)駕駛?cè)藛T疲勞、分心和危險(xiǎn)駕駛等的常規(guī)監(jiān)測(cè)已經(jīng)不能滿足人們的需求，當(dāng)前技術(shù)方案也缺少對(duì)駕駛員關(guān)鍵生命體征信號(hào)的有效監(jiān)測(cè)，不能實(shí)時(shí)地評(píng)估駕駛員的身體狀況，因此也不能避及時(shí)免因?yàn)橥话l(fā)呼吸暫停和心臟疾病等對(duì)駕駛員本人和其他交通參與者造成安全隱患的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在解決對(duì)駕駛員關(guān)鍵生命體征信號(hào)監(jiān)測(cè)的問題，提供一種駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法及系統(tǒng)，該方法對(duì)駕駛員心肺數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提前判斷心肺突發(fā)性疾病例如抑制性呼吸和心跳暫停等危機(jī)異常情況的產(chǎn)生。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，包括：

4、調(diào)用智能座艙中dms中的攝像頭數(shù)據(jù)，對(duì)駕駛員胸腔定位，得到駕駛員胸部部分在駕艙空間中的三位坐標(biāo)；

5、結(jié)合定位到胸腔部分的三維坐標(biāo)，調(diào)整集成在方向盤中毫米波雷達(dá)發(fā)送雷達(dá)信號(hào)；接收經(jīng)胸腔部分起伏腔運(yùn)動(dòng)干涉后的雷達(dá)信號(hào)的回波信號(hào)；

6、基于所述回波信號(hào)進(jìn)行呼吸信號(hào)和心跳信號(hào)的實(shí)時(shí)提取，得到生命體征信號(hào)；

7、對(duì)生命體征信號(hào)進(jìn)行特征提取，得到生命體征參數(shù)；

8、對(duì)生命體征參數(shù)進(jìn)行分析；當(dāng)所述生命體征參數(shù)超過閾值時(shí)，發(fā)送異常處理請(qǐng)求。

9、作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述調(diào)用智能座艙中dms中的攝像頭數(shù)據(jù)，對(duì)駕駛員胸腔定位，得到駕駛員胸部部分在駕艙空間中的三位坐標(biāo)，包括：

10、調(diào)用智能座艙中的攝像頭功能，確定駕駛員胸腔部分的垂直位置，結(jié)合主駕座椅調(diào)節(jié)的具體情況，確定駕駛員的平面位置，得到駕駛員胸部部分在駕艙空間中的三位坐標(biāo)。

11、作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述結(jié)合定位到胸腔部分的三維坐標(biāo)，調(diào)整集成在方向盤中毫米波雷達(dá)發(fā)送雷達(dá)信號(hào)，包括：

12、結(jié)合駕駛員胸部部分在駕艙空間中的三位坐標(biāo)，通過調(diào)整集成在方向盤中毫米波雷達(dá)的云臺(tái)底座和發(fā)射功率，進(jìn)而調(diào)整雷達(dá)信號(hào)探測(cè)的方向及信號(hào)強(qiáng)度，使得雷達(dá)有效探測(cè)區(qū)域的橫截面覆蓋駕駛員的胸腔位置，以進(jìn)行雷達(dá)位置的自適應(yīng)調(diào)整；

13、自適應(yīng)調(diào)整后向駕駛員胸部部分發(fā)出雷達(dá)信號(hào)。

14、作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述接收經(jīng)胸腔部分起伏腔運(yùn)動(dòng)干涉后的雷達(dá)信號(hào)的回波信號(hào)，包括：

15、向駕駛員胸部部分發(fā)出雷達(dá)信號(hào)后，接受經(jīng)過胸起伏腔運(yùn)動(dòng)干涉后的雷達(dá)信號(hào)的回波信號(hào)；

16、驗(yàn)證經(jīng)胸起伏腔運(yùn)動(dòng)干涉后的雷達(dá)信號(hào)的回波質(zhì)量，在質(zhì)量滿足要求的情況下，判斷經(jīng)雷達(dá)定位調(diào)整后的探測(cè)信號(hào)質(zhì)量，得到探測(cè)信號(hào)質(zhì)量滿足要求的回波信號(hào)。

17、作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述基于所述回波信號(hào)進(jìn)行呼吸信號(hào)和心跳信號(hào)的實(shí)時(shí)提取，得到生命體征信號(hào)，包括：

18、對(duì)所述回波信號(hào)進(jìn)行降噪處理；

19、對(duì)降噪處理后的回波信號(hào)進(jìn)行生命體征信號(hào)優(yōu)化處理，依次包括噪聲消除、移補(bǔ)償策略處理進(jìn)行身體隨機(jī)運(yùn)動(dòng)消除、心跳信號(hào)增強(qiáng)算法進(jìn)行心跳信號(hào)增強(qiáng)、呼吸諧波消減算法進(jìn)行呼吸諧波消減、生命體征信號(hào)實(shí)時(shí)提取算法進(jìn)行呼吸心跳分離，得到生命體征信號(hào)。

20、作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述對(duì)生命體征信號(hào)進(jìn)行特征提取，得到生命體征參數(shù)，是將生命體征信號(hào)優(yōu)化信號(hào)通過實(shí)時(shí)生命體征信號(hào)提取算法計(jì)算得到生命體征信號(hào)；

21、所述實(shí)時(shí)生命體征信號(hào)提取算法基于pkiss-ewt的生命體征信號(hào)實(shí)時(shí)提取算法，包括：

22、輸入生命體征信號(hào)；

23、對(duì)所述生命體征信號(hào)進(jìn)行先驗(yàn)知識(shí)計(jì)算，利用已知的生理和醫(yī)學(xué)知識(shí)來預(yù)處理信號(hào)；

24、使用歸一化傅里葉變換將將原始時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)，得到頻譜峰值；

25、采用改進(jìn)的頻譜分割將頻譜分割成不同的區(qū)間，每個(gè)區(qū)間對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的頻率成分；

26、將小波變換應(yīng)用于信號(hào)的每個(gè)頻帶，輸出提取的生命體征信息，包括呼吸率和心率。

27、作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述對(duì)生命體征參數(shù)進(jìn)行分析；當(dāng)所述生命體征參數(shù)超過閾值時(shí)，發(fā)送異常處理請(qǐng)求，包括：

28、情況一：疲憊駕駛，此時(shí)駕駛員的呼吸率和心率處于超出疲憊駕駛閾值，對(duì)駕駛員發(fā)出警告；

29、情況二：危險(xiǎn)駕駛，此時(shí)駕駛員的呼吸率和心率處于超出危險(xiǎn)駕駛閾值，自動(dòng)撥打緊急電話，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)介入。

30、第二方面，本發(fā)明一種駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)，包括：

31、獲取模塊，用于獲取用戶的啟動(dòng)模擬情境指令，展示基于車載系統(tǒng)預(yù)設(shè)的情境模型生成的模擬情境類型；

32、場(chǎng)景生成模塊，用于基于用戶選擇的模擬情境類型和角色進(jìn)行模擬情境構(gòu)建與角色設(shè)定，并生成虛擬對(duì)話場(chǎng)景；

33、聲音合成模塊，用于在虛擬對(duì)話場(chǎng)景中，基于用戶的語言和表達(dá)內(nèi)容，分析用戶的語音特征和情緒狀態(tài)，動(dòng)態(tài)調(diào)整模擬情境構(gòu)建與角色設(shè)定；根據(jù)語音特征和情緒狀態(tài)，從車載語音數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇適當(dāng)?shù)恼Z音合成角色來代表對(duì)方角色的聲音；

34、言辭和邏輯生成模塊，用于基于用戶的語言和表達(dá)內(nèi)容利用大語言模型生成對(duì)方角色的言辭和邏輯；

35、情境模擬模塊，用于根據(jù)合成角色和生成對(duì)方角色的言辭和邏輯，結(jié)合實(shí)時(shí)分析用戶的語音特征和情緒狀態(tài)，提供即時(shí)對(duì)方角色的情境模擬反饋。

36、第三方面，本發(fā)明提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)所述駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法。

37、第四方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法。

38、第五方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)指令，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)指令指示計(jì)算機(jī)執(zhí)行所述駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法。

39、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具備的有益效果為：

40、本發(fā)明融合光學(xué)攝像頭，并結(jié)合座艙內(nèi)主駕駛椅位置信息綜合三維定位，可以將毫米波雷達(dá)的有效探測(cè)位置精準(zhǔn)輻射到駕駛員的胸腔；將毫米波雷達(dá)集成在方向盤，避免駕駛員駕駛活動(dòng)的過度影響，在不影響駕駛艙美觀程度的前提下，以較小的成本非接觸的實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛員的健康檢測(cè)；對(duì)駕駛員心肺數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提前判斷心肺突發(fā)性疾病例如抑制性呼吸和心跳暫停等危機(jī)異常情況的產(chǎn)生，以便作出預(yù)警和聯(lián)動(dòng)智能駕駛系統(tǒng)作出措施。

技術(shù)特征：

1.一種駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于，所述調(diào)用智能座艙中dms中的攝像頭數(shù)據(jù)，對(duì)駕駛員胸腔定位，得到駕駛員胸部部分在駕艙空間中的三位坐標(biāo)，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于，所述結(jié)合定位到胸腔部分的三維坐標(biāo)，調(diào)整集成在方向盤中毫米波雷達(dá)發(fā)送雷達(dá)信號(hào)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于，所述接收經(jīng)胸腔部分起伏腔運(yùn)動(dòng)干涉后的雷達(dá)信號(hào)的回波信號(hào)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于，所述基于所述回波信號(hào)進(jìn)行呼吸信號(hào)和心跳信號(hào)的實(shí)時(shí)提取，得到生命體征信號(hào)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于，所述對(duì)生命體征信號(hào)進(jìn)行特征提取，得到生命體征參數(shù)，是將生命體征信號(hào)優(yōu)化信號(hào)通過實(shí)時(shí)生命體征信號(hào)提取算法計(jì)算得到生命體征信號(hào)；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于，所述對(duì)生命體征參數(shù)進(jìn)行分析；當(dāng)所述生命體征參數(shù)超過閾值時(shí)，發(fā)送異常處理請(qǐng)求，包括：

8.一種駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種駕駛員健康監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法及系統(tǒng)，屬于汽車智能座艙技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：調(diào)用智能座艙中DMS中的攝像頭數(shù)據(jù)，對(duì)駕駛員胸腔定位，得到駕駛員胸部部分在駕艙空間中的三位坐標(biāo)；結(jié)合定位到胸腔部分的三維坐標(biāo)，調(diào)整集成在方向盤中毫米波雷達(dá)發(fā)送雷達(dá)信號(hào)；接收經(jīng)胸腔部分起伏腔運(yùn)動(dòng)干涉后的雷達(dá)信號(hào)的回波信號(hào)；基于所述回波信號(hào)進(jìn)行呼吸信號(hào)和心跳信號(hào)的實(shí)時(shí)提取，得到生命體征信號(hào)；對(duì)生命體征信號(hào)進(jìn)行特征提取，得到生命體征參數(shù)；對(duì)生命體征參數(shù)進(jìn)行分析；當(dāng)所述生命體征參數(shù)超過閾值時(shí)，發(fā)送異常處理請(qǐng)求。該方法對(duì)駕駛員心肺數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提前判斷心肺突發(fā)性疾病例如抑制性呼吸和心跳暫停等危機(jī)異常情況的產(chǎn)生。

技術(shù)研發(fā)人員：寇青林,胥學(xué)騰,霍宏明,李朋龍,周湘豐,裴萍,陳金
受保護(hù)的技術(shù)使用者：奇瑞汽車股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24

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