[發明專利]用于生物信號分析的方法和系統

有效

• 申請號: 201410573399.2
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104622456B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: K.C.芬格;T.J.迪克;小查爾斯.W.霍爾
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社
• 主分類號: A61B5/04
• 分類號: A61B5/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郭定輝

本發明公開了一種用于生物信號分析的方法，包括提供設置在用于感測與人相關的生物數據的位置的多維傳感器陣列，其中所述多維傳感器陣列包括多個傳感器并且所述多個傳感器中的每個傳感器機械地聯接于共同的結構聯接材料。所述方法包括選擇性地接收來自所述多個傳感器中的每個傳感器的輸出、處理來自所述多個傳感器中的每個傳感器的所述輸出，以及基于所述處理輸出生物信號。

背景技術

可使用主動脈血流量、平均心率、心率變異性以及心跳間隔這些指標來推斷交感與副交感神經系統的活性(統稱為自主神經張力)水平。個體的自主神經張力水平與喚醒水平相關。在用于車輛的情況下，對駕駛員的自主神經張力的估計可指示未達最佳標準的喚醒水平，因此可用于檢測駕駛員的機能障礙。

存在用于測定車輛中駕駛員的自主神經張力的不同車輛界面。例如，界面可采集來自駕駛員的不同生物信號(例如，指示主動脈血流量、平均心率、心率變異性和心跳間隔的信號)并對所述生物信號進行分析以確定對自主神經張力的估計。車輛環境，尤其是來自發動機空轉、道路行駛以及其他來源的噪聲和振動，可能妨礙對車輛中生物信號的采集和分析，從而影響對自主神經張力的估計。

發明內容

根據一個方面，用于生物信號分析的方法包括提供設置在用于感測與人相關的生物數據的位置的多維傳感器陣列，其中多維傳感器陣列包括多個傳感器，其中多個傳感器中的每個傳感器機械地聯接于共同的結構聯接材料。該方法還包括選擇性地接收來自多個傳感器中的每一個的輸出、處理來自多個傳感器中的每個傳感器的輸出，以及基于所述處理輸出生物信號。

根據另一個方面，用于生物信號分析的系統包括設置在用于感測與人相關的生物數據的位置的多維傳感器陣列，其中多維傳感器陣列包括多個傳感器，其中多個傳感器中的每個傳感器機械地聯接于共同的結構聯接材料。該系統還包括用于選擇性地接收來自多個傳感器中的每一個的輸出、處理來自多個傳感器中的每一個的輸出以及基于所述處理輸出生物信號的濾波器。

根據另一個方面，還包括非臨時性計算機可讀存儲介質，該存儲介質存儲在被計算機執行時導致計算機執行以下步驟的指令：接收來自設置在用于感測與人相關的生物數據的位置的多維傳感器陣列的輸出，其中多維傳感器陣列包括多個傳感器，其中多個傳感器中的每個傳感器機械地聯接于共同的結構聯接材料；選擇性轉發來自多個傳感器中的每個傳感器的輸出；以及基于所述處理輸出生物信號。

根據另一個方面，用于生物信號分析的多維傳感器布局包括多個傳感器和共同的結構聯接材料，其中多個傳感器中的每個傳感器機械地固定在該共同的結構聯接材料之上。所述布局包括可操作地連接于多個傳感器的濾波器，該濾波器被構造為選擇性地接收來自多個傳感器中的每一個的輸出并且處理該輸出，從而輸出生物信號。

附圖說明

圖1為根據示例性實施例的用于生物信號分析的系統的示意圖；

圖2為根據示例性實施例的在圖1的系統中實施的多維傳感器陣列的頂部示意圖；

圖3為圖2的多維傳感器陣列的正投影圖；

圖4為根據示例性實施例的在車輛中實施的圖1的系統的示意圖；

圖5為人體的示例性區域的示意圖；

圖6為根據示例性實施例的機械聯接傳感器的陣列的電路圖；

圖7為根據示例性實施例的用于生物信號分析的過程的流程圖；

圖8為在上頸胸部測量并由圖1的系統產生的示例性主動脈流量波輸出信號；

圖9為在中胸部測量并由圖1的系統產生的示例性主動脈流量波輸出信號；

圖10為在下胸腰部測量并由圖1的系統產生的示例性主動脈流量波輸出信號；

圖11為來自車輛發動機關閉的汽車中的單個傳感器的示例性主動脈流量波輸出信號和同步EKG輸出信號；