專利名稱：生物學參數(shù)的監(jiān)視方法及監(jiān)視裝置、計算機程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對座位或床的構(gòu)件的占有者的生物學參數(shù)進行監(jiān)視。
背景技術(shù)：
本發(fā)明雖無限定，但特別涉及駕駛員或乘客等的車輛占有者的生物學參數(shù)的提取以及監(jiān)視。特別涉及以無束縛的方式且可能的話在全部駕駛條件下提取人的心臟跳動以及呼吸信號。實際上，通過獲取這些生物學參數(shù)，能夠在用于改善道路交通安全的監(jiān)視系統(tǒng)中使用。特別，謀求減少因困倦或疾病癥狀而引起的事故件數(shù)。例如，在專利文獻1中，提出了監(jiān)視座位的占有者的心臟跳動的方法。因此，座位包括壓電傳感器，分析其信號從而提取心臟跳動信號。但是，從各傳感器傳遞來的信號中含有與所希望的生物學的信號無關(guān)的噪聲。為了除去該噪聲，在上述文獻中公開了這樣的技術(shù)應(yīng)用帶通濾波器(passband filter)，在信號中，只考慮所包括研究的現(xiàn)象的頻率的頻率范圍。但是，實際上，這種方法無法得到滿意的結(jié)果。這是由于，實際上，從傳感器輸出的信號中所的噪聲包括全部頻率范圍。因此，帶通濾波器無法通過除去該噪聲而隔離所希望的信號。換言之，即使通過帶通濾波器限制了一定的頻率范圍，但殘留在該范圍內(nèi)的噪聲量仍會導致無法得到所希望的信號。并且，為了監(jiān)視駕駛員或乘客的生物學參數(shù)，有時希望將這種方法搭載在車輛上使用，因車上振動而產(chǎn)生的噪聲水平，會導致無法得到滿意的效果。 現(xiàn)有技術(shù)文獻。專利文獻專利文獻1 美國專利申請公開第2008/0103702號說明書。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題因此，本發(fā)明的目的在于，對置于強噪聲環(huán)境中的生物學信號的推定進行改善。用于解決問題的方法因此，根據(jù)本發(fā)明，提供一種生物學參數(shù)的監(jiān)視方法，對占有座位或床的構(gòu)件的占有者的心臟跳動以及/或呼吸信號中的至少一個生物學參數(shù)進行監(jiān)視，通過非線性過濾， 對來自一個或多個傳感器的一個接收信號或多個接收信號進行處理，所述傳感器結(jié)合在構(gòu)件上，并能夠檢測因接觸而產(chǎn)生的壓力變動。這樣一來，通過使用非線性過濾，只要所觀察的現(xiàn)象作為非線性系統(tǒng)發(fā)揮作用，就能夠得到良好的結(jié)果。因此，通過非線性過濾，在收集到的信號中存在噪聲的情況下能夠推定出參數(shù)，因此能夠容易地提取與應(yīng)該監(jiān)視的參數(shù)相關(guān)的信號。優(yōu)選地，所述過濾，包括擴展卡爾曼濾波器或單個濾波器等的貝葉斯型的循環(huán)推定量。通過使用貝葉斯型的工具，對于這種狀沉特性有效，該情況是指，對無法直接觀察的頻率等的值進行假設(shè)推定的情況。在存在非線性系統(tǒng)的情況下，如果使用擴展卡爾曼濾 波器，則能夠?qū)Ψ蔷€性進行模型化而得到特別良好的結(jié)果。同樣地，為了更良好地識別不是 高斯噪聲的噪聲變動，單個濾波器特別合適。優(yōu)選地，使用以下類型的線性的狀態(tài)推導式，該推導式為，Xk+i= A Xk+Vk，在此，Xk+i是表示以下第一數(shù)學式的類型狀態(tài)的向量，該第一數(shù)學式為，[數(shù)學式1]
權(quán)利要求
1.一種生物學參數(shù)的監(jiān)視方法，對占有座位或床的構(gòu)件的占有者的心臟跳動以及/或呼吸信號中的至少一個生物學參數(shù)進行監(jiān)視，其特征在于，通過非線性過濾，對來自一個或多個傳感器的一個接收信號或多個接收信號進行處理，所述傳感器結(jié)合在構(gòu)件上，并能夠檢測因接觸而產(chǎn)生的壓力變動。
2.如權(quán)利要求1所述的生物學參數(shù)的監(jiān)視方法，其特征在于，所述過濾，包括擴展卡爾曼濾波器或單個濾波器等的貝葉斯型的循環(huán)推定量。
3.如權(quán)利要求1或2所述的生物學參數(shù)的監(jiān)視方法，其特征在于， 使用以下類型的線性的狀態(tài)推導式，該推導式為，xk+1 = A · xk+vk,在此，xk+1是表示以下第一數(shù)學式的類型狀態(tài)的向量，該第一數(shù)學式為，α*,X =ak.m其中，Vk是高斯白噪聲。
4.如權(quán)利要求1 3中任意一項所述的生物學參數(shù)的監(jiān)視方法，其特征在于， 通過以下的第二數(shù)學式，對傳感器的輸出信號或多個傳感器中的一個傳感器的輸出 號進行模型化，該第二數(shù)學式2為，在此，Cp1 (t) =ω (t) -t, Φι (t) = ·ω (t) -t+θ (t)，i=2...m,y(t)表示信號，ω (t)表示信號的瞬間的基本脈沖， m表示正弦函數(shù)的數(shù)目， Bi (t)表示正弦函數(shù)的振幅， CPi (t)表示高次諧波的瞬間的相位， θ i(t)表示基本脈沖與高次諧波之間的相位差。
5.如權(quán)利要求1 4中任意一項所述的生物學參數(shù)的監(jiān)視方法，其特征在于，使用以下第三數(shù)學式所示類型的觀察式， 該第三數(shù)學式為，在此，是觀察者對信號y (k)的推定值， H是使狀態(tài)Xk與測定值yk相關(guān)聯(lián)的矩陣，分別是觀察者對a"以及(Pi，k的推定值， nk是觀察者所觀察到的噪聲。
6.如權(quán)利要求1 5中任意一項所述的生物學參數(shù)的監(jiān)視方法，其特征在于， 接收一組傳感器中的各傳感器的信號，將該信號投入元素詞典，根據(jù)投入的信息來選擇若干個傳感器，只利用選擇出的傳感器來實施監(jiān)視。
7.如權(quán)利要求1 6中任意一項所述的生物學參數(shù)的監(jiān)視方法，其特征在于， 至少一個加速度計結(jié)合在構(gòu)件上，決定第一信號與第二信號之間的傳遞函數(shù)的模型，該第一信號是指，輸入中的加速度計或至少一個加速度計中的一個加速度計的至少一個信號，該第二信號是指，輸出中的傳感器或多個傳感器中的一個傳感器的信號， 利用該模型推定噪聲值， 從傳感器的信號中除去所推定的噪聲值。
8.如權(quán)利要求1 7中任意一項所述的生物學參數(shù)的監(jiān)視方法，其特征在于， 搭載在車輛上來使用。
9.一種計算機程序，其特征在于，含有代碼指令，在通過計算機或計算器執(zhí)行該代碼指令的情況下，能夠控制執(zhí)行權(quán)利要求1 8中任意一項所述的方法的步驟。
10.一種生物學參數(shù)的監(jiān)視裝置，對占有座位或床的構(gòu)件的占有者的心臟跳動以及/ 或呼吸信號中的至少一個生物學參數(shù)進行監(jiān)視，其特征在于，包括至少一個傳感器，該傳感器結(jié)合在構(gòu)件上，并能夠檢測因接觸而產(chǎn)生的壓力變動， 處理單元，通過非線性過濾，對來自一個傳感器或多個傳感器的一個接收信號或多個接收信號進行處理。
全文摘要
在本發(fā)明的生物學參數(shù)的監(jiān)視方法中，對座位(8)或床的構(gòu)件的占有者(2)的心臟跳動以及/或呼吸信號的至少一個生物學參數(shù)進行監(jiān)視。通過非線性過濾，對來自一個或多個傳感器(6)的一個接收信號或多個接收信號進行處理，所述傳感器結(jié)合在構(gòu)件上，能夠檢測出因接觸而產(chǎn)生的壓力變動。例如，本方法搭載在車輛上使用。另外根據(jù)本發(fā)明，在通過計算機或計算器執(zhí)行的情況下，構(gòu)成為計算機程序，該計算機程序含有能夠控制執(zhí)行本發(fā)明的方法的代碼指令。另外，根據(jù)本發(fā)明，還提供一種生物學參數(shù)的監(jiān)視裝置，對座位或床的構(gòu)件的占有者的心臟跳動以及/或呼吸信號的至少一個生物學參數(shù)進行監(jiān)視。
文檔編號A61B5/11GK102355850SQ20108001270
公開日2012年2月15日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者威廉·博比耶, 薩沙·弗拉日奇 申請人:愛信精機株式會社