一种驾驶员健康监测及预警方法及系统与流程
本发明属于汽车智能座舱，特别涉及一种驾驶员健康监测及预警方法及系统。
背景技术：
1、随着现代汽车产品中智能座舱的定位越来越高，以及汽车芯片算力的快速发展，对驾驶人员疲劳、分心和危险驾驶等的常规监测已经不能满足人们的需求，当前技术方案也缺少对驾驶员关键生命体征信号的有效监测，不能实时地评估驾驶员的身体状况，因此也不能避及时免因为突发呼吸暂停和心脏疾病等对驾驶员本人和其他交通参与者造成安全隐患的风险。
技术实现思路
1、本发明旨在解决对驾驶员关键生命体征信号监测的问题，提供一种驾驶员健康监测及预警方法及系统，该方法对驾驶员心肺数据进行分析，提前判断心肺突发性疾病例如抑制性呼吸和心跳暂停等危机异常情况的产生。
2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
3、第一方面，本发明提供一种驾驶员健康监测及预警方法，包括：
4、调用智能座舱中dms中的摄像头数据，对驾驶员胸腔定位，得到驾驶员胸部部分在驾舱空间中的三位坐标；
5、结合定位到胸腔部分的三维坐标，调整集成在方向盘中毫米波雷达发送雷达信号；接收经胸腔部分起伏腔运动干涉后的雷达信号的回波信号；
6、基于所述回波信号进行呼吸信号和心跳信号的实时提取，得到生命体征信号；
7、对生命体征信号进行特征提取，得到生命体征参数；
8、对生命体征参数进行分析；当所述生命体征参数超过阈值时，发送异常处理请求。
9、作为本发明进一步改进，所述调用智能座舱中dms中的摄像头数据，对驾驶员胸腔定位，得到驾驶员胸部部分在驾舱空间中的三位坐标，包括：
10、调用智能座舱中的摄像头功能，确定驾驶员胸腔部分的垂直位置，结合主驾座椅调节的具体情况，确定驾驶员的平面位置，得到驾驶员胸部部分在驾舱空间中的三位坐标。
11、作为本发明进一步改进，所述结合定位到胸腔部分的三维坐标，调整集成在方向盘中毫米波雷达发送雷达信号，包括：
12、结合驾驶员胸部部分在驾舱空间中的三位坐标，通过调整集成在方向盘中毫米波雷达的云台底座和发射功率，进而调整雷达信号探测的方向及信号强度，使得雷达有效探测区域的横截面覆盖驾驶员的胸腔位置，以进行雷达位置的自适应调整；
13、自适应调整后向驾驶员胸部部分发出雷达信号。
14、作为本发明进一步改进，所述接收经胸腔部分起伏腔运动干涉后的雷达信号的回波信号，包括：
15、向驾驶员胸部部分发出雷达信号后，接受经过胸起伏腔运动干涉后的雷达信号的回波信号；
16、验证经胸起伏腔运动干涉后的雷达信号的回波质量，在质量满足要求的情况下，判断经雷达定位调整后的探测信号质量，得到探测信号质量满足要求的回波信号。
17、作为本发明进一步改进，所述基于所述回波信号进行呼吸信号和心跳信号的实时提取，得到生命体征信号，包括：
18、对所述回波信号进行降噪处理；
19、对降噪处理后的回波信号进行生命体征信号优化处理，依次包括噪声消除、移补偿策略处理进行身体随机运动消除、心跳信号增强算法进行心跳信号增强、呼吸谐波消减算法进行呼吸谐波消减、生命体征信号实时提取算法进行呼吸心跳分离，得到生命体征信号。
20、作为本发明进一步改进，所述对生命体征信号进行特征提取，得到生命体征参数，是将生命体征信号优化信号通过实时生命体征信号提取算法计算得到生命体征信号；
21、所述实时生命体征信号提取算法基于pkiss-ewt的生命体征信号实时提取算法，包括：
22、输入生命体征信号；
23、对所述生命体征信号进行先验知识计算，利用已知的生理和医学知识来预处理信号；
24、使用归一化傅里叶变换将将原始时域信号转换为频域信号，得到频谱峰值；
25、采用改进的频谱分割将频谱分割成不同的区间，每个区间对应一个特定的频率成分；
26、将小波变换应用于信号的每个频带，输出提取的生命体征信息，包括呼吸率和心率。
27、作为本发明进一步改进，所述对生命体征参数进行分析；当所述生命体征参数超过阈值时，发送异常处理请求，包括：
28、情况一：疲惫驾驶，此时驾驶员的呼吸率和心率处于超出疲惫驾驶阈值，对驾驶员发出警告；
29、情况二：危险驾驶，此时驾驶员的呼吸率和心率处于超出危险驾驶阈值，自动拨打紧急电话，自动驾驶系统介入。
30、第二方面，本发明一种驾驶员健康监测及预警系统，包括：
31、获取模块，用于获取用户的启动模拟情境指令，展示基于车载系统预设的情境模型生成的模拟情境类型；
32、场景生成模块，用于基于用户选择的模拟情境类型和角色进行模拟情境构建与角色设定，并生成虚拟对话场景；
33、声音合成模块，用于在虚拟对话场景中，基于用户的语言和表达内容，分析用户的语音特征和情绪状态，动态调整模拟情境构建与角色设定；根据语音特征和情绪状态，从车载语音数据库中选择适当的语音合成角色来代表对方角色的声音；
34、言辞和逻辑生成模块，用于基于用户的语言和表达内容利用大语言模型生成对方角色的言辞和逻辑；
35、情境模拟模块，用于根据合成角色和生成对方角色的言辞和逻辑，结合实时分析用户的语音特征和情绪状态，提供即时对方角色的情境模拟反馈。
36、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述驾驶员健康监测及预警方法。
37、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述驾驶员健康监测及预警方法。
38、第五方面，本发明提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机指令，其特征在于，所述计算机指令指示计算机执行所述驾驶员健康监测及预警方法。
39、本发明相对于现有技术具备的有益效果为：
40、本发明融合光学摄像头，并结合座舱内主驾驶椅位置信息综合三维定位，可以将毫米波雷达的有效探测位置精准辐射到驾驶员的胸腔；将毫米波雷达集成在方向盘，避免驾驶员驾驶活动的过度影响，在不影响驾驶舱美观程度的前提下，以较小的成本非接触的实现对驾驶员的健康检测；对驾驶员心肺数据进行分析，提前判断心肺突发性疾病例如抑制性呼吸和心跳暂停等危机异常情况的产生，以便作出预警和联动智能驾驶系统作出措施。
技术特征：
1.一种驾驶员健康监测及预警方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种驾驶员健康监测及预警方法，其特征在于，所述调用智能座舱中dms中的摄像头数据，对驾驶员胸腔定位，得到驾驶员胸部部分在驾舱空间中的三位坐标，包括：
3.根据权利要求1所述的一种驾驶员健康监测及预警方法，其特征在于，所述结合定位到胸腔部分的三维坐标，调整集成在方向盘中毫米波雷达发送雷达信号，包括：
4.根据权利要求1所述的一种驾驶员健康监测及预警方法，其特征在于，所述接收经胸腔部分起伏腔运动干涉后的雷达信号的回波信号，包括：
5.根据权利要求1所述的一种驾驶员健康监测及预警方法，其特征在于，所述基于所述回波信号进行呼吸信号和心跳信号的实时提取，得到生命体征信号，包括：
6.根据权利要求1所述的一种驾驶员健康监测及预警方法，其特征在于，所述对生命体征信号进行特征提取，得到生命体征参数，是将生命体征信号优化信号通过实时生命体征信号提取算法计算得到生命体征信号；
7.根据权利要求1所述的一种驾驶员健康监测及预警方法，其特征在于，所述对生命体征参数进行分析；当所述生命体征参数超过阈值时，发送异常处理请求，包括：
8.一种驾驶员健康监测及预警系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7任一项所述驾驶员健康监测及预警方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述驾驶员健康监测及预警方法。
技术总结
本发明公开一种驾驶员健康监测及预警方法及系统，属于汽车智能座舱技术领域，该方法包括：调用智能座舱中DMS中的摄像头数据，对驾驶员胸腔定位，得到驾驶员胸部部分在驾舱空间中的三位坐标；结合定位到胸腔部分的三维坐标，调整集成在方向盘中毫米波雷达发送雷达信号；接收经胸腔部分起伏腔运动干涉后的雷达信号的回波信号；基于所述回波信号进行呼吸信号和心跳信号的实时提取，得到生命体征信号；对生命体征信号进行特征提取，得到生命体征参数；对生命体征参数进行分析；当所述生命体征参数超过阈值时，发送异常处理请求。该方法对驾驶员心肺数据进行分析，提前判断心肺突发性疾病例如抑制性呼吸和心跳暂停等危机异常情况的产生。
技术研发人员：寇青林,胥学腾,霍宏明,李朋龙,周湘丰,裴萍,陈金
受保护的技术使用者：奇瑞汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/24
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