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生物学参数的监视方法及监视装置、计算机程序制作方法

  • 专利名称
    生物学参数的监视方法及监视装置、计算机程序制作方法
  • 发明者
    威廉·博比耶, 萨沙·弗拉日奇
  • 公开日
    2012年2月15日
  • 申请日期
    2010年3月18日
  • 优先权日
    2009年3月18日
  • 申请人
    爱信精机株式会社
  • 文档编号
    A61B5/11GK102355850SQ20108001270
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种生物学参数的监视方法,对占有座位或床的构件的占有者的心脏跳动以及/或呼吸信号中的至少一个生物学参数进行监视,其特征在于,通过非线性过滤,对来自一个或多个传感器的一个接收信号或多个接收信号进行处理,所述传感器结合在构件上,并能够检测因接触而产生的压力变动2.如权利要求1所述的生物学参数的监视方法,其特征在于,所述过滤,包括扩展卡尔曼滤波器或单个滤波器等的贝叶斯型的循环推定量3.如权利要求1或2所述的生物学参数的监视方法,其特征在于, 使用以下类型的线性的状态推导式,该推导式为,xk+1 = A · xk+vk,在此,xk+1是表示以下第一数学式的类型状态的向量,该第一数学式为,α*,X =ak.m其中,Vk是高斯白噪声4.如权利要求1 3中任意一项所述的生物学参数的监视方法,其特征在于, 通过以下的第二数学式,对传感器的输出信号或多个传感器中的一个传感器的输出 号进行模型化,该第二数学式2为,在此,Cp1 (t) =ω (t) -t, Φι (t) = ·ω (t) -t+θ (t),i=2...m,y(t)表示信号,ω (t)表示信号的瞬间的基本脉冲, m表示正弦函数的数目, Bi (t)表示正弦函数的振幅, CPi (t)表示高次谐波的瞬间的相位, θ i(t)表示基本脉冲与高次谐波之间的相位差5.如权利要求1 4中任意一项所述的生物学参数的监视方法,其特征在于,使用以下第三数学式所示类型的观察式, 该第三数学式为,在此,是观察者对信号y (k)的推定值, H是使状态Xk与测定值yk相关联的矩阵,分别是观察者对a"以及(Pi,k的推定值, nk是观察者所观察到的噪声6.如权利要求1 5中任意一项所述的生物学参数的监视方法,其特征在于, 接收一组传感器中的各传感器的信号,将该信号投入元素词典,根据投入的信息来选择若干个传感器,只利用选择出的传感器来实施监视7.如权利要求1 6中任意一项所述的生物学参数的监视方法,其特征在于, 至少一个加速度计结合在构件上,决定第一信号与第二信号之间的传递函数的模型,该第一信号是指,输入中的加速度计或至少一个加速度计中的一个加速度计的至少一个信号,该第二信号是指,输出中的传感器或多个传感器中的一个传感器的信号, 利用该模型推定噪声值, 从传感器的信号中除去所推定的噪声值8.如权利要求1 7中任意一项所述的生物学参数的监视方法,其特征在于, 搭载在车辆上来使用9.一种计算机程序,其特征在于,含有代码指令,在通过计算机或计算器执行该代码指令的情况下,能够控制执行权利要求1 8中任意一项所述的方法的步骤10.一种生物学参数的监视装置,对占有座位或床的构件的占有者的心脏跳动以及/ 或呼吸信号中的至少一个生物学参数进行监视,其特征在于,包括至少一个传感器,该传感器结合在构件上,并能够检测因接触而产生的压力变动, 处理单元,通过非线性过滤,对来自一个传感器或多个传感器的一个接收信号或多个接收信号进行处理
  • 技术领域
    本发明涉及对座位或床的构件的占有者的生物学参数进行监视
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:生物学参数的监视方法及监视装置、计算机程序的制作方法本发明虽无限定,但特别涉及驾驶员或乘客等的车辆占有者的生物学参数的提取以及监视。特别涉及以无束缚的方式且可能的话在全部驾驶条件下提取人的心脏跳动以及呼吸信号。实际上,通过获取这些生物学参数,能够在用于改善道路交通安全的监视系统中使用。特别,谋求减少因困倦或疾病症状而引起的事故件数。例如,在专利文献1中,提出了监视座位的占有者的心脏跳动的方法。因此,座位包括压电传感器,分析其信号从而提取心脏跳动信号。但是,从各传感器传递来的信号中含有与所希望的生物学的信号无关的噪声。为了除去该噪声,在上述文献中公开了这样的技术应用带通滤波器(passband filter),在信号中,只考虑所包括研究的现象的频率的频率范围。但是,实际上,这种方法无法得到满意的结果。这是由于,实际上,从传感器输出的信号中所的噪声包括全部频率范围。因此,带通滤波器无法通过除去该噪声而隔离所希望的信号。换言之,即使通过带通滤波器限制了一定的频率范围,但残留在该范围内的噪声量仍会导致无法得到所希望的信号。并且,为了监视驾驶员或乘客的生物学参数,有时希望将这种方法搭载在车辆上使用,因车上振动而产生的噪声水平,会导致无法得到满意的效果。 现有技术文献。专利文献专利文献1 美国专利申请公开第2008/0103702号说明书。
发明要解决的问题因此,本发明的目的在于,对置于强噪声环境中的生物学信号的推定进行改善。用于解决问题的方法因此,根据本发明,提供一种生物学参数的监视方法,对占有座位或床的构件的占有者的心脏跳动以及/或呼吸信号中的至少一个生物学参数进行监视,通过非线性过滤, 对来自一个或多个传感器的一个接收信号或多个接收信号进行处理,所述传感器结合在构件上,并能够检测因接触而产生的压力变动。这样一来,通过使用非线性过滤,只要所观察的现象作为非线性系统发挥作用,就能够得到良好的结果。因此,通过非线性过滤,在收集到的信号中存在噪声的情况下能够推定出参数,因此能够容易地提取与应该监视的参数相关的信号。优选地,所述过滤,包括扩展卡尔曼滤波器或单个滤波器等的贝叶斯型的循环推定量。通过使用贝叶斯型的工具,对于这种状沉特性有效,该情况是指,对无法直接观察的频率等的值进行假设推定的情况。在存在非线性系统的情况下,如果使用扩展卡尔曼滤 波器,则能够对非线性进行模型化而得到特别良好的结果。同样地,为了更良好地识别不是 高斯噪声的噪声变动,单个滤波器特别合适。优选地,使用以下类型的线性的状态推导式,该推导式为,Xk+i= A Xk+Vk,在此,Xk+i是表示以下第一数学式的类型状态的向量,该第一数学式为,[数学式1]在本发明的生物学参数的监视方法中,对座位(8)或床的构件的占有者(2)的心脏跳动以及/或呼吸信号的至少一个生物学参数进行监视。通过非线性过滤,对来自一个或多个传感器(6)的一个接收信号或多个接收信号进行处理,所述传感器结合在构件上,能够检测出因接触而产生的压力变动。例如,本方法搭载在车辆上使用。另外根据本发明,在通过计算机或计算器执行的情况下,构成为计算机程序,该计算机程序含有能够控制执行本发明的方法的代码指令。另外,根据本发明,还提供一种生物学参数的监视装置,对座位或床的构件的占有者的心脏跳动以及/或呼吸信号的至少一个生物学参数进行监视。

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