人体监护装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201610002206.7

申请日:

20160102

公开号:

CN105380636A

公开日:

20160309

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:

IPC分类号:

A61B5/0245,A61B5/0402

主分类号:

A61B5/0245,A61B5/0402

申请人:

无锡桑尼安科技有限公司

发明人:

不公告发明人

地址:

214000 江苏省无锡市锡山区东亭街道迎宾北路1号

优先权:

CN201610002206A

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明涉及一种人体监护装置,所述监护装置包括脉搏检测设备、紧急无线通信设备、可推拉式面板和AVR32芯片,所述可推拉式面板覆盖所述紧急无线通信设备,所述脉搏检测设备用于对出租车驾驶室内的驾驶人员的脉搏信息进行提取,所述AVR32芯片与所述脉搏检测设备、所述紧急无线通信设备和所述可推拉式面板分别连接,根据提取的脉搏信息确定是否启动所述紧急无线通信设备。通过本发明,能够监护出租车驾驶人员的身体状况,提醒车内乘客,避免患病驾驶人员继续驾驶车辆的情况发生。

权利要求书

1.一种人体监护装置,所述监护装置包括脉搏检测设备、紧急无线通信设备、可推拉式面板和AVR32芯片,所述可推拉式面板覆盖所述紧急无线通信设备,所述脉搏检测设备用于对出租车驾驶室内的驾驶人员的脉搏信息进行提取,所述AVR32芯片与所述脉搏检测设备、所述紧急无线通信设备和所述可推拉式面板分别连接,根据提取的脉搏信息确定是否启动所述紧急无线通信设备。 2.如权利要求1所述的人体监护装置,其特征在于,所述监护装置包括:紧急无线通信设备,位于出租车车体内,用于接收人员的通话信息,并将通话信息通过无线通信链路发送到远端的出租车管理中心处的服务器;可推拉式面板,镶嵌在出租车车体内侧上,与AVR32芯片连接,用于在接收到正常状态信号时,自动推送到所述紧急无线通信设备的正前方以覆盖所述紧急无线通信设备,还在接收到异常状态信号时,自动从所述紧急无线通信设备的正前方处拉开并回缩到所述紧急无线通信设备的右侧;通信开启设备,与所述AVR32芯片和所述紧急无线通信设备分别连接,用于在接收到异常状态信号时,启动所述紧急无线通信设备,在接收到正常状态信号时,关闭所述紧急无线通信设备;独立供电设备,与所述紧急无线通信设备、所述可推拉式面板和所述通信开启设备分别连接,仅为所述紧急无线通信设备、所述可推拉式面板和所述通信开启设备提供电力供应;第一电阻,一端与5V电源连接,另一端与红外接收二极管的正端连接;第二电阻,一端与5V电源连接,另一端与第三电阻的一端连接;第三电阻,另一端接地,并具有与第二电阻相同的阻值;第一双路运算放大器,用于产生2.5V的基准电压,其正端与第二电阻的另一端连接,负端与第一电容的一端连接,输出端与红外发射二极管的负端连接,负端还与红外发射二极管的负端连接;第一电容,另一端接地;第四电阻,一端与红外发射二极管的负端连接;第二双路运算放大器,正端与第四电阻的另一端连接,负端与红外接收二极管的正端连接,输出端作为脉搏电压;第五电阻,并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放大器输出端之间;第二电容,并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放大器输出端之间;红外发射二极管,设置在出租车驾驶人员耳部毛细血管位置,用于发射红外光,红外发射二极管的负端与红外接收二极管的正端连接;红外接收二极管,设置在出租车驾驶人员耳部毛细血管位置,位于所述红外发射二极管的相对位置,用于接收透射出租车驾驶人员耳部毛细血管后的红外光;信号采集设备,包括多个医用电极和多个运动轨迹传感器,所述多个医用电极分别设置在出租车驾驶人员体表处的多个固定位置,用于提取出租车驾驶人员心电场在体表处的多个固定位置分别产生的多个电压,每一个运动轨迹传感器紧邻一个医用电极放置,用于提取对应位置处出租车驾驶人员因为呼吸和人体运动而产生的漂移心电电压信号;运动轨迹消除设备,与所述多个医用电极和所述多个运动轨迹传感器别连接,将每一个医用电极产生的每一个电压与对应运动轨迹传感器产生的漂移心电电压信号求和,以获得对应的目标电压;导联电路,与所述运动轨迹消除设备连接,用于接收多个目标电压,基于所述多个目标电压计算心电电压差并输出;信号放大电路,与所述导联电路连接,用于接收所述心电电压差并对所述心电电压差放大;带通滤波电路,与所述信号放大电路连接,用于滤除放大后的心电电压差中的噪声成分以获得滤波电压差;模数转换电路,与所述带通滤波电路连接,用于对滤波电压差进行模数转换,以获得数字化电压差;心电图参数提取电路,与所述模数转换器连接,基于所述数字化电压差提取出租车驾驶人员的窦性心率和PR间隔;AVR32芯片,与所述第二双路运算放大器的输出端和所述心电图参数提取电路分别连接以获得所述脉搏电压、所述窦性心率和所述PR间隔,当所述脉搏电压在预设脉搏范围之外时,发出脉搏异常识别信号,当所述窦性心率在预设窦性心率范围之外时,发出窦性心率异常识别信号,当所述PR间隔在预设PR间隔范围之外时,发出PR间隔异常识别信号;其中,所述心电电压差包括多个电压差;其中,当红外发射二极管和红外接收二极管之间无脉搏时,脉搏电压为2.5V,当红外发射二极管和红外接收二极管之间存在跳动的脉搏时,血脉使耳部透光性变差,脉搏电压大于2.5V;其中,第一双路运算放大器和第二双路运算放大器都为TI公司的双路运算放大器;其中,当AVR32芯片发出脉搏异常识别信号、窦性心率异常识别信号或PR间隔异常识别信号时,AVR32芯片同时发出异常状态信号,否则,AVR32芯片同时发出正常状态信号;所述通信开启设备位于出租车车体内;所述独立供电设备位于出租车车体内。

说明书

技术领域

本发明涉及健康监测领域,尤其涉及一种人体监护装置。

背景技术

出租车,台湾地区称作计程车,广东及港澳地区称为的士,新加坡及马来西亚一带则称为德士;是一种按表收费的交通工具,收费一般较其它交通工具高。出租车英文“TAXI”为“taximeter”之略称,即为“计程表”或“里程计”。其实TAXI在九国语言中拼法都一样:英语、法语、德语、瑞典语、丹麦语、挪威语、西班牙语、荷兰语、葡萄牙语。

出租车因为其灵巧方便而在城市公共交通中占据一席之地,甚至一些中长途旅行,游客们为了省心,也愿意聘用出租车而不愿意亲自驾驶。出租车为人们带来出行方便的同时也带来一些交通问题,这些交通问题的导火索有客观的也有主观的。客观的因素包括出租车本身车辆故障,主观的因素包括出租车驾驶员的驾驶状态。

现有技术中对出租车的监控集中在客观的因素上,而对驾驶出租车的驾驶员,相应的监控手段有限,更多的是对出租车乘客位置的视频监控,即使有一些对于驾驶室的监控手段,也更多是对驾驶室内部温度、湿度、气压等有限的物理量的检测,缺乏对驾驶员的生理状态的检测,更不用说采用在驾驶员状态异常时,及时通知乘客的通讯机制了。

然而实际上,驾驶员的驾驶状态非常重要,一方面,可能出现驾驶员精神过度紧张或者患病的情况,如果不通知其他人员进行抢救和替换驾驶,很容易造成人员伤亡的经济损失,另一方面,也可能出现驾驶员危险驾驶的情况,这时通常驾驶员的生理参数会出现一些预兆。

由此可见,现有技术中存在以下技术问题:(1)缺乏有效的驾驶员生理状态检测设备;(2)缺乏有效的生理参数预警机制;(3)缺乏在危险时刻能够紧急触发并帮助乘客与出租车运营中心建立联系的紧急通信通道。

因此,本发明提出了一种人体监护装置,能够及时了解驾驶位置的驾驶员的脉搏信号和心电图信号,一旦出现异常时,能够启动紧急通信机制以帮助乘客寻求出租车运营中心处的援助,从而有效地避免出租车事故的蔓延,提高城市交通通行效率。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题,本发明提供了一种人体监护装置,利用有针对性的、可用于出租车驾驶室的紧凑结构的脉搏监控设备和心电图监控设备分别实现对驾驶位置的驾驶员的脉搏信息和心电图信息的提取,并在异常时触发报警机制,更关键的是,在异常时触发乘客紧急通话通道,帮助乘客尽早联系到外部援助。

根据本发明的一方面,提供了一种人体监护装置,所述监护装置包括脉搏检测设备、紧急无线通信设备、可推拉式面板和AVR32芯片,所述可推拉式面板覆盖所述紧急无线通信设备,所述脉搏检测设备用于对出租车驾驶室内的驾驶人员的脉搏信息进行提取,所述AVR32芯片与所述脉搏检测设备、所述紧急无线通信设备和所述可推拉式面板分别连接,根据提取的脉搏信息确定是否启动所述紧急无线通信设备。

更具体地,在所述人体监护装置中,包括:紧急无线通信设备,位于出租车车体内,用于接收人员的通话信息,并将通话信息通过无线通信链路发送到远端的出租车管理中心处的服务器;可推拉式面板,镶嵌在出租车车体内侧上,与AVR32芯片连接,用于在接收到正常状态信号时,自动推送到所述紧急无线通信设备的正前方以覆盖所述紧急无线通信设备,还在接收到异常状态信号时,自动从所述紧急无线通信设备的正前方处拉开并回缩到所述紧急无线通信设备的右侧;通信开启设备,与所述AVR32芯片和所述紧急无线通信设备分别连接,用于在接收到异常状态信号时,启动所述紧急无线通信设备,在接收到正常状态信号时,关闭所述紧急无线通信设备;独立供电设备,与所述紧急无线通信设备、所述可推拉式面板和所述通信开启设备分别连接,仅为所述紧急无线通信设备、所述可推拉式面板和所述通信开启设备提供电力供应;第一电阻,一端与5V电源连接,另一端与红外接收二极管的正端连接;第二电阻,一端与5V电源连接,另一端与第三电阻的一端连接;第三电阻,另一端接地,并具有与第二电阻相同的阻值;第一双路运算放大器,用于产生2.5V的基准电压,其正端与第二电阻的另一端连接,负端与第一电容的一端连接,输出端与红外发射二极管的负端连接,负端还与红外发射二极管的负端连接;第一电容,另一端接地;第四电阻,一端与红外发射二极管的负端连接;第二双路运算放大器,正端与第四电阻的另一端连接,负端与红外接收二极管的正端连接,输出端作为脉搏电压;第五电阻,并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放大器输出端之间;第二电容,并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放大器输出端之间;红外发射二极管,设置在出租车驾驶人员耳部毛细血管位置,用于发射红外光,红外发射二极管的负端与红外接收二极管的正端连接;红外接收二极管,设置在出租车驾驶人员耳部毛细血管位置,位于所述红外发射二极管的相对位置,用于接收透射出租车驾驶人员耳部毛细血管后的红外光;信号采集设备,包括多个医用电极和多个运动轨迹传感器,所述多个医用电极分别设置在出租车驾驶人员体表处的多个固定位置,用于提取出租车驾驶人员心电场在体表处的多个固定位置分别产生的多个电压,每一个运动轨迹传感器紧邻一个医用电极放置,用于提取对应位置处出租车驾驶人员因为呼吸和人体运动而产生的漂移心电电压信号;运动轨迹消除设备,与所述多个医用电极和所述多个运动轨迹传感器别连接,将每一个医用电极产生的每一个电压与对应运动轨迹传感器产生的漂移心电电压信号求和,以获得对应的目标电压;导联电路,与所述运动轨迹消除设备连接,用于接收多个目标电压,基于所述多个目标电压计算心电电压差并输出;信号放大电路,与所述导联电路连接,用于接收所述心电电压差并对所述心电电压差放大;带通滤波电路,与所述信号放大电路连接,用于滤除放大后的心电电压差中的噪声成分以获得滤波电压差;模数转换电路,与所述带通滤波电路连接,用于对滤波电压差进行模数转换,以获得数字化电压差;心电图参数提取电路,与所述模数转换器连接,基于所述数字化电压差提取出租车驾驶人员的窦性心率和PR间隔;AVR32芯片,与所述第二双路运算放大器的输出端和所述心电图参数提取电路分别连接以获得所述脉搏电压、所述窦性心率和所述PR间隔,当所述脉搏电压在预设脉搏范围之外时,发出脉搏异常识别信号,当所述窦性心率在预设窦性心率范围之外时,发出窦性心率异常识别信号,当所述PR间隔在预设PR间隔范围之外时,发出PR间隔异常识别信号;其中,所述心电电压差包括多个电压差;其中,当红外发射二极管和红外接收二极管之间无脉搏时,脉搏电压为2.5V,当红外发射二极管和红外接收二极管之间存在跳动的脉搏时,血脉使耳部透光性变差,脉搏电压大于2.5V;其中,第一双路运算放大器和第二双路运算放大器都为TI公司的双路运算放大器;其中,当AVR32芯片发出脉搏异常识别信号、窦性心率异常识别信号或PR间隔异常识别信号时,AVR32芯片同时发出异常状态信号,否则,AVR32芯片同时发出正常状态信号。

更具体地,在所述人体监护装置中:所述通信开启设备位于出租车车体内。

更具体地,在所述人体监护装置中:所述独立供电设备位于出租车车体内。

更具体地,在所述人体监护装置中:所述通信开启设备、所述第一双路运算放大器和所述第二双路运算放大器被集成在一块集成电路板上。

更具体地,在所述人体监护装置中,还包括:液晶显示器,与所述AVR32芯片连接,用于显示与脉搏异常识别信号、窦性心率异常识别信号或PR间隔异常识别信号对应的文字信息。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述,其中:

图1为本发明的人体监护装置的第一实施例的结构方框图。

附图标记:1脉搏检测设备;2紧急无线通信设备;3可推拉式面板;4AVR32芯片

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的人体监护装置的实施方案进行详细说明。

1907年初春的一个夜晚,富家子弟亚伦同他的女友去纽约百老汇看歌剧。散场时,他去叫马车,问车夫要多少钱?虽然离剧场只有半里路远,车夫竟然漫天要价,多出平时10倍的车钱。亚伦感到太离谱,就与车夫争执起来,结果被车夫打倒在地。亚伦伤好后,为报复马车夫,就设想利用汽车来挤跨马车。后来他请了一个修理钟表的朋友设计了一个计程仪表,并且给出租车起名“Taxi-car”,这就是现在全世界通用的“Taxi”(的士)的来历。1907年10月1日,“的士”首次出现在纽约的街头。

当前,出租车已经广泛应用于世界各国的每一个城市中。在出租车的行驶过程中,驾驶员的状态特别重要,如果驾驶员出现精神异常的情况,或者驾驶员出现患病的情况,都会影响出租车的正常行驶,严重时能够导致恶劣的交通事故发生。而现有技术中并不存在对出租车驾驶员生理状态进行检测的技术方案。

为此,本发明搭建了一种人体监护装置,采用高精度的脉搏监控设备和心电图监控设备对驾驶员的脉搏和心电图参数进行及时检测和报警,并在识别到驾驶员生理状态异常时,及时启动紧急通话设备,便于乘客快速了解当前出租车的行驶状态,并可以自行决定是否请求外界援助。

图1为本发明的人体监护装置的第一实施例的结构方框图,所述监护装置包括脉搏检测设备、紧急无线通信设备、可推拉式面板和AVR32芯片,所述可推拉式面板覆盖所述紧急无线通信设备,所述脉搏检测设备用于对出租车驾驶室内的驾驶人员的脉搏信息进行提取,所述AVR32芯片与所述脉搏检测设备、所述紧急无线通信设备和所述可推拉式面板分别连接,根据提取的脉搏信息确定是否启动所述紧急无线通信设备。

接着,继续对本发明的人体监护装置的第二实施例进行进一步的说明。

所述监护装置包括:紧急无线通信设备,位于出租车车体内,用于接收人员的通话信息,并将通话信息通过无线通信链路发送到远端的出租车管理中心处的服务器;可推拉式面板,镶嵌在出租车车体内侧上,与AVR32芯片连接,用于在接收到正常状态信号时,自动推送到所述紧急无线通信设备的正前方以覆盖所述紧急无线通信设备,还在接收到异常状态信号时,自动从所述紧急无线通信设备的正前方处拉开并回缩到所述紧急无线通信设备的右侧。

所述监护装置包括:通信开启设备,与所述AVR32芯片和所述紧急无线通信设备分别连接,用于在接收到异常状态信号时,启动所述紧急无线通信设备,在接收到正常状态信号时,关闭所述紧急无线通信设备;独立供电设备,与所述紧急无线通信设备、所述可推拉式面板和所述通信开启设备分别连接,仅为所述紧急无线通信设备、所述可推拉式面板和所述通信开启设备提供电力供应。

所述监护装置包括:第一电阻,一端与5V电源连接,另一端与红外接收二极管的正端连接;第二电阻,一端与5V电源连接,另一端与第三电阻的一端连接;第三电阻,另一端接地,并具有与第二电阻相同的阻值;第一双路运算放大器,用于产生2.5V的基准电压,其正端与第二电阻的另一端连接,负端与第一电容的一端连接,输出端与红外发射二极管的负端连接,负端还与红外发射二极管的负端连接。

所述监护装置包括:第一电容,另一端接地;第四电阻,一端与红外发射二极管的负端连接;第二双路运算放大器,正端与第四电阻的另一端连接,负端与红外接收二极管的正端连接,输出端作为脉搏电压;第五电阻,并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放大器输出端之间;第二电容,并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放大器输出端之间。

所述监护装置包括:红外发射二极管,设置在出租车驾驶人员耳部毛细血管位置,用于发射红外光,红外发射二极管的负端与红外接收二极管的正端连接;红外接收二极管,设置在出租车驾驶人员耳部毛细血管位置,位于所述红外发射二极管的相对位置,用于接收透射出租车驾驶人员耳部毛细血管后的红外光。

所述监护装置包括:信号采集设备,包括多个医用电极和多个运动轨迹传感器,所述多个医用电极分别设置在出租车驾驶人员体表处的多个固定位置,用于提取出租车驾驶人员心电场在体表处的多个固定位置分别产生的多个电压,每一个运动轨迹传感器紧邻一个医用电极放置,用于提取对应位置处出租车驾驶人员因为呼吸和人体运动而产生的漂移心电电压信号。

所述监护装置包括:运动轨迹消除设备,与所述多个医用电极和所述多个运动轨迹传感器别连接,将每一个医用电极产生的每一个电压与对应运动轨迹传感器产生的漂移心电电压信号求和,以获得对应的目标电压;导联电路,与所述运动轨迹消除设备连接,用于接收多个目标电压,基于所述多个目标电压计算心电电压差并输出;信号放大电路,与所述导联电路连接,用于接收所述心电电压差并对所述心电电压差放大;带通滤波电路,与所述信号放大电路连接,用于滤除放大后的心电电压差中的噪声成分以获得滤波电压差。

所述监护装置包括:模数转换电路,与所述带通滤波电路连接,用于对滤波电压差进行模数转换,以获得数字化电压差;心电图参数提取电路,与所述模数转换器连接,基于所述数字化电压差提取出租车驾驶人员的窦性心率和PR间隔。

所述监护装置包括:AVR32芯片,与所述第二双路运算放大器的输出端和所述心电图参数提取电路分别连接以获得所述脉搏电压、所述窦性心率和所述PR间隔,当所述脉搏电压在预设脉搏范围之外时,发出脉搏异常识别信号,当所述窦性心率在预设窦性心率范围之外时,发出窦性心率异常识别信号,当所述PR间隔在预设PR间隔范围之外时,发出PR间隔异常识别信号。

其中,所述心电电压差包括多个电压差;其中,当红外发射二极管和红外接收二极管之间无脉搏时,脉搏电压为2.5V,当红外发射二极管和红外接收二极管之间存在跳动的脉搏时,血脉使耳部透光性变差,脉搏电压大于2.5V。

其中,第一双路运算放大器和第二双路运算放大器都为TI公司的双路运算放大器;其中,当AVR32芯片发出脉搏异常识别信号、窦性心率异常识别信号或PR间隔异常识别信号时,AVR32芯片同时发出异常状态信号,否则,AVR32芯片同时发出正常状态信号。

可选地,在所述监护装置中:所述通信开启设备位于出租车车体内;所述独立供电设备位于出租车车体内;所述通信开启设备、所述第一双路运算放大器和所述第二双路运算放大器被集成在一块集成电路板上;所述监护装置还包括:液晶显示器,与所述AVR32芯片连接,用于显示与脉搏异常识别信号、窦性心率异常识别信号或PR间隔异常识别信号对应的文字信息。

另外,运算放大器(简称“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。他是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”。

运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展,大部分的运放是以单芯片的形式存在。运放的种类繁多,广泛应用于电子行业当中。

采用本发明的人体监护装置,针对现有技术中出租车驾驶员生理状态难以检测以及缺乏乘客紧急通话设备的技术问题,采用高精度的脉搏监控设备和心电图监控设备对出租车驾驶员的脉搏和心电图参数进行及时检测和报警,引入生理参数预警机制和紧急通话机制,帮助乘客获悉驾驶员的异常状态并进一步建立与出租车运营中心的通话联系,从而提高出租车的运营安全性。

可以理解的是,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610002206.7 (22)申请日 2016.01.02 A61B 5/0245(2006.01) A61B 5/0402(2006.01) (71)申请人 无锡桑尼安科技有限公司 地址 214000 江苏省无锡市锡山区东亭街道 迎宾北路 1 号 (72)发明人 不公告发明人 (54) 发明名称 人体监护装置 (57) 摘要 本发明涉及一种人体监护装置, 所述监护装 置包括脉搏检测设备、 紧急无线通信设备、 可推 拉式面板和 AVR32 芯片, 所述可推拉式面板覆盖 所述紧急无线通信设备, 所述脉搏检测设备用于 对出租车驾驶室内。

2、的驾驶人员的脉搏信息进行提 取, 所述 AVR32 芯片与所述脉搏检测设备、 所述紧 急无线通信设备和所述可推拉式面板分别连接, 根据提取的脉搏信息确定是否启动所述紧急无线 通信设备。 通过本发明, 能够监护出租车驾驶人员 的身体状况, 提醒车内乘客, 避免患病驾驶人员继 续驾驶车辆的情况发生。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 105380636 A 2016.03.09 CN 105380636 A 1/2 页 2 1.一种人体监护装置, 所述监护装置包括脉搏检测设备、 紧急无线通信设备、 可推拉。

3、式 面板和 AVR32 芯片, 所述可推拉式面板覆盖所述紧急无线通信设备, 所述脉搏检测设备用 于对出租车驾驶室内的驾驶人员的脉搏信息进行提取, 所述 AVR32 芯片与所述脉搏检测设 备、 所述紧急无线通信设备和所述可推拉式面板分别连接, 根据提取的脉搏信息确定是否 启动所述紧急无线通信设备。 2.如权利要求 1 所述的人体监护装置, 其特征在于, 所述监护装置包括 : 紧急无线通信设备, 位于出租车车体内, 用于接收人员的通话信息, 并将通话信息通过 无线通信链路发送到远端的出租车管理中心处的服务器 ; 可推拉式面板, 镶嵌在出租车车体内侧上, 与 AVR32 芯片连接, 用于在接收到正常。

4、状态 信号时, 自动推送到所述紧急无线通信设备的正前方以覆盖所述紧急无线通信设备, 还在 接收到异常状态信号时, 自动从所述紧急无线通信设备的正前方处拉开并回缩到所述紧急 无线通信设备的右侧 ; 通信开启设备, 与所述 AVR32 芯片和所述紧急无线通信设备分别连接, 用于在接收到 异常状态信号时, 启动所述紧急无线通信设备, 在接收到正常状态信号时, 关闭所述紧急无 线通信设备 ; 独立供电设备, 与所述紧急无线通信设备、 所述可推拉式面板和所述通信开启设备分 别连接, 仅为所述紧急无线通信设备、 所述可推拉式面板和所述通信开启设备提供电力供 应 ; 第一电阻, 一端与 5V 电源连接, 另。

5、一端与红外接收二极管的正端连接 ; 第二电阻, 一端与 5V 电源连接, 另一端与第三电阻的一端连接 ; 第三电阻, 另一端接地, 并具有与第二电阻相同的阻值 ; 第一双路运算放大器, 用于产生 2.5V 的基准电压, 其正端与第二电阻的另一端连接, 负端与第一电容的一端连接, 输出端与红外发射二极管的负端连接, 负端还与红外发射二 极管的负端连接 ; 第一电容, 另一端接地 ; 第四电阻, 一端与红外发射二极管的负端连接 ; 第二双路运算放大器, 正端与第四电阻的另一端连接, 负端与红外接收二极管的正端 连接, 输出端作为脉搏电压 ; 第五电阻, 并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放。

6、大器输出端之间 ; 第二电容, 并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放大器输出端之间 ; 红外发射二极管, 设置在出租车驾驶人员耳部毛细血管位置, 用于发射红外光, 红外发 射二极管的负端与红外接收二极管的正端连接 ; 红外接收二极管, 设置在出租车驾驶人员耳部毛细血管位置, 位于所述红外发射二极 管的相对位置, 用于接收透射出租车驾驶人员耳部毛细血管后的红外光 ; 信号采集设备, 包括多个医用电极和多个运动轨迹传感器, 所述多个医用电极分别设 置在出租车驾驶人员体表处的多个固定位置, 用于提取出租车驾驶人员心电场在体表处的 多个固定位置分别产生的多个电压, 每一个运动轨迹传感器紧邻一个。

7、医用电极放置, 用于 提取对应位置处出租车驾驶人员因为呼吸和人体运动而产生的漂移心电电压信号 ; 运动轨迹消除设备, 与所述多个医用电极和所述多个运动轨迹传感器别连接, 将每一 权 利 要 求 书 CN 105380636 A 2 2/2 页 3 个医用电极产生的每一个电压与对应运动轨迹传感器产生的漂移心电电压信号求和, 以获 得对应的目标电压 ; 导联电路, 与所述运动轨迹消除设备连接, 用于接收多个目标电压, 基于所述多个目标 电压计算心电电压差并输出 ; 信号放大电路, 与所述导联电路连接, 用于接收所述心电电压差并对所述心电电压差 放大 ; 带通滤波电路, 与所述信号放大电路连接, 用。

8、于滤除放大后的心电电压差中的噪声成 分以获得滤波电压差 ; 模数转换电路, 与所述带通滤波电路连接, 用于对滤波电压差进行模数转换, 以获得数 字化电压差 ; 心电图参数提取电路, 与所述模数转换器连接, 基于所述数字化电压差提取出租车驾 驶人员的窦性心率和 PR 间隔 ; AVR32 芯片, 与所述第二双路运算放大器的输出端和所述心电图参数提取电路分别连 接以获得所述脉搏电压、 所述窦性心率和所述 PR 间隔, 当所述脉搏电压在预设脉搏范围之 外时, 发出脉搏异常识别信号, 当所述窦性心率在预设窦性心率范围之外时, 发出窦性心率 异常识别信号, 当所述 PR 间隔在预设 PR 间隔范围之外时。

9、, 发出 PR 间隔异常识别信号 ; 其中, 所述心电电压差包括多个电压差 ; 其中, 当红外发射二极管和红外接收二极管之间无脉搏时, 脉搏电压为 2.5V, 当红外发 射二极管和红外接收二极管之间存在跳动的脉搏时, 血脉使耳部透光性变差, 脉搏电压大 于 2.5V ; 其中, 第一双路运算放大器和第二双路运算放大器都为 TI 公司的双路运算放大器 ; 其中, 当 AVR32 芯片发出脉搏异常识别信号、 窦性心率异常识别信号或 PR 间隔异常识 别信号时, AVR32 芯片同时发出异常状态信号, 否则, AVR32 芯片同时发出正常状态信号 ; 所述通信开启设备位于出租车车体内 ; 所述独立供。

10、电设备位于出租车车体内。 权 利 要 求 书 CN 105380636 A 3 1/5 页 4 人体监护装置 技术领域 0001 本发明涉及健康监测领域, 尤其涉及一种人体监护装置。 背景技术 0002 出租车, 台湾地区称作计程车, 广东及港澳地区称为的士, 新加坡及马来西亚一 带则称为德士 ; 是一种按表收费的交通工具, 收费一般较其它交通工具高。出租车英文 “TAXI” 为 “taximeter” 之略称, 即为 “计程表” 或 “里程计” 。其实 TAXI 在九国语言中拼法 都一样 : 英语、 法语、 德语、 瑞典语、 丹麦语、 挪威语、 西班牙语、 荷兰语、 葡萄牙语。 0003 出。

11、租车因为其灵巧方便而在城市公共交通中占据一席之地, 甚至一些中长途旅 行, 游客们为了省心, 也愿意聘用出租车而不愿意亲自驾驶。 出租车为人们带来出行方便的 同时也带来一些交通问题, 这些交通问题的导火索有客观的也有主观的。客观的因素包括 出租车本身车辆故障, 主观的因素包括出租车驾驶员的驾驶状态。 0004 现有技术中对出租车的监控集中在客观的因素上, 而对驾驶出租车的驾驶员, 相 应的监控手段有限, 更多的是对出租车乘客位置的视频监控, 即使有一些对于驾驶室的监 控手段, 也更多是对驾驶室内部温度、 湿度、 气压等有限的物理量的检测, 缺乏对驾驶员的 生理状态的检测, 更不用说采用在驾驶员。

12、状态异常时, 及时通知乘客的通讯机制了。 0005 然而实际上, 驾驶员的驾驶状态非常重要, 一方面, 可能出现驾驶员精神过度紧张 或者患病的情况, 如果不通知其他人员进行抢救和替换驾驶, 很容易造成人员伤亡的经济 损失, 另一方面, 也可能出现驾驶员危险驾驶的情况, 这时通常驾驶员的生理参数会出现一 些预兆。 0006 由此可见, 现有技术中存在以下技术问题 : (1) 缺乏有效的驾驶员生理状态检测 设备 ; (2) 缺乏有效的生理参数预警机制 ; (3) 缺乏在危 险时刻能够紧急触发并帮助乘客 与出租车运营中心建立联系的紧急通信通道。 0007 因此, 本发明提出了一种人体监护装置, 能够。

13、及时了解驾驶位置的驾驶员的脉搏 信号和心电图信号, 一旦出现异常时, 能够启动紧急通信机制以帮助乘客寻求出租车运营 中心处的援助, 从而有效地避免出租车事故的蔓延, 提高城市交通通行效率。 发明内容 0008 为了解决现有技术存在的技术问题, 本发明提供了一种人体监护装置, 利用有针 对性的、 可用于出租车驾驶室的紧凑结构的脉搏监控设备和心电图监控设备分别实现对驾 驶位置的驾驶员的脉搏信息和心电图信息的提取, 并在异常时触发报警机制, 更关键的是, 在异常时触发乘客紧急通话通道, 帮助乘客尽早联系到外部援助。 0009 根据本发明的一方面, 提供了一种人体监护装置, 所述监护装置包括脉搏检测设。

14、 备、 紧急无线通信设备、 可推拉式面板和 AVR32 芯片, 所述可推拉式面板覆盖所述紧急无线 通信设备, 所述脉搏检测设备用于对出租车驾驶室内的驾驶人员的脉搏信息进行提取, 所 述 AVR32 芯片与所述脉搏检测设备、 所述紧急无线通信设备和所述可推拉式面板分别连 说 明 书 CN 105380636 A 4 2/5 页 5 接, 根据提取的脉搏信息确定是否启动所述紧急无线通信设备。 0010 更具体地, 在所述人体监护装置中, 包括 : 紧急无线通信设备, 位于出租车车体内, 用于接收人员的通话信息, 并将通话信息通过无线通信链路发送到远端的出租车管理中心 处的服务器 ; 可推拉式面板,。

15、 镶嵌在出租车车体内侧上, 与 AVR32 芯片连接, 用于在接收到 正常状态信号时, 自动推送到所述紧急无线通信设备的正前方以覆盖所述紧急无线通信设 备, 还在接收到异常状态信号时, 自动从所述紧急无线通信设备的正前方处拉开并回缩到 所述紧急无线通信设备的右侧 ; 通信开启设备, 与所述 AVR32 芯片和所述紧急无线通信设 备分别连接, 用于在接收到异常状态信号时, 启动所述紧急无线通信设备, 在接收到正常状 态信号时, 关闭所述紧急无线通信设备 ; 独立供电设备, 与所述紧急无线通信设备、 所述可 推拉式面板和所述通信开启设备分别连接, 仅为所述紧急无线通信设备、 所述可推 拉式面 板和。

16、所述通信开启设备提供电力供应 ; 第一电阻, 一端与 5V 电源连接, 另一端与红外接收 二极管的正端连接 ; 第二电阻, 一端与 5V 电源连接, 另一端与第三电阻的一端连接 ; 第三电 阻, 另一端接地, 并具有与第二电阻相同的阻值 ; 第一双路运算放大器, 用于产生 2.5V 的基 准电压, 其正端与第二电阻的另一端连接, 负端与第一电容的一端连接, 输出端与红外发射 二极管的负端连接, 负端还与红外发射二极管的负端连接 ; 第一电容, 另一端接地 ; 第四电 阻, 一端与红外发射二极管的负端连接 ; 第二双路运算放大器, 正端与第四电阻的另一端连 接, 负端与红外接收二极管的正端连接,。

17、 输出端作为脉搏电压 ; 第五电阻, 并联在第二双路 运算放大器负端和第二双路运算放大器输出端之间 ; 第二电容, 并联在第二双路运算放大 器负端和第二双路运算放大器输出端之间 ; 红外发射二极管, 设置在出租车驾驶人员耳部 毛细血管位置, 用于发射红外光, 红外发射二极管的负端与红外接收二极管的正端连接 ; 红 外接收二极管, 设置在出租车驾驶人员耳部毛细血管位置, 位于所述红外发射二极管的相 对位置, 用于接收透射出租车驾驶人员耳部毛细血管后的红外光 ; 信号采集设备, 包括多个 医用电极和多个运动轨迹传感器, 所述多个医用电极分别设置在出租车驾驶人员体表处的 多个固定位置, 用于提取出租。

18、车驾驶人员心电场在体表处的多个固定位置分别产生的多个 电压, 每一个运动轨迹传感器紧邻一个医用电极放置, 用于提取对应位置处出租车驾驶人 员因为呼吸和人体运动而产生的漂移心电电压信号 ; 运动轨迹消除设备, 与所述多个医用 电极和所述多个运动轨迹传感器别连接, 将每一个医用电极产生的每一个电压与对应运动 轨迹传感器产生的漂移心电电压信号求和, 以获得对应的目标电压 ; 导联电路, 与所述运动 轨迹消除设备连接, 用于接收多个目标电压, 基于所述多个目标电压计算心电电压差并输 出 ; 信号放大电路, 与所述导联电路连接, 用于接收所述心电电压差并对所述心电电压差放 大 ; 带通滤波电路, 与所述。

19、信号放大电路连接, 用于滤除放大后的心电电压差中的噪声成分 以获得滤波电压差 ; 模数转换电路, 与所述带通滤波电路连接, 用于对滤波电压差进行模数 转换, 以获得数字化电压差 ; 心电图参数提取电路, 与所述模数转换器连接, 基于所述数字 化电压差提取出租车驾驶人员的窦性心率和 PR 间隔 ; AVR32 芯片, 与所述第二双路运算放 大器的输出 端和所述心电图参数提取电路分别连接以获得所述脉搏电压、 所述窦性心率 和所述 PR 间隔, 当所述脉搏电压在预设脉搏范围之外时, 发出脉搏异常识别信号, 当所述 窦性心率在预设窦性心率范围之外时, 发出窦性心率异常识别信号, 当所述 PR 间隔在预。

20、设 PR间隔范围之外时, 发出PR间隔异常识别信号 ; 其中, 所述心电电压差包括多个电压差 ; 其 中, 当红外发射二极管和红外接收二极管之间无脉搏时, 脉搏电压为 2.5V, 当红外发射二极 说 明 书 CN 105380636 A 5 3/5 页 6 管和红外接收二极管之间存在跳动的脉搏时, 血脉使耳部透光性变差, 脉搏电压大于 2.5V ; 其中, 第一双路运算放大器和第二双路运算放大器都为 TI 公司的双路运算放大器 ; 其中, 当 AVR32 芯片发出脉搏异常识别信号、 窦性心率异常识别信号或 PR 间隔异常识别信号时, AVR32 芯片同时发出异常状态信号, 否则, AVR32 。

21、芯片同时发出正常状态信号。 0011 更具体地, 在所述人体监护装置中 : 所述通信开启设备位于出租车车体内。 0012 更具体地, 在所述人体监护装置中 : 所述独立供电设备位于出租车车体内。 0013 更具体地, 在所述人体监护装置中 : 所述通信开启设备、 所述第一双路运算放大器 和所述第二双路运算放大器被集成在一块集成电路板上。 0014 更具体地, 在所述人体监护装置中, 还包括 : 液晶显示器, 与所述 AVR32 芯片连接, 用于显示与脉搏异常识别信号、 窦性心率异常识别信号或 PR 间隔异常识别信号对应的文 字信息。 附图说明 0015 以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述。

22、, 其中 : 0016 图 1 为本发明的人体监护装置的第一实施例的结构方框图。 0017 附图标记 : 1 脉搏检测设备 ; 2 紧急无线通信设备 ; 3 可推拉式面板 ; 4AVR32 芯片 具体实施方式 0018 下面将参照附图对本发明的人体监护装置的实施方案进行详细说明。 0019 1907 年初春的一个夜晚, 富家子弟亚伦同他的女友去纽约百老汇看歌 剧。散场 时, 他去叫马车, 问车夫要多少钱?虽然离剧场只有半里路远, 车夫竟然漫天要价, 多出平 时10倍的车钱。 亚伦感到太离谱,就与车夫争执起来, 结果被车夫打倒在地。 亚伦伤好后, 为报复马车夫, 就设想利用汽车来挤跨马车。后来他。

23、请了一个修理钟表的朋友设计了一个 计程仪表, 并且给出租车起名 “Taxi-car” , 这就是现在全世界通用的 “Taxi” ( 的士 ) 的来 历。1907 年 10 月 1 日,“的士” 首次出现在纽约的街头。 0020 当前, 出租车已经广泛应用于世界各国的每一个城市中。 在出租车的行驶过程中, 驾驶员的状态特别重要, 如果驾驶员出现精神异常的情况, 或者驾驶员出现患病的情况, 都 会影响出租车的正常行驶, 严重时能够导致恶劣的交通事故发生。而现有技术中并不存在 对出租车驾驶员生理状态进行检测的技术方案。 0021 为此, 本发明搭建了一种人体监护装置, 采用高精度的脉搏监控设备和心电。

24、图监 控设备对驾驶员的脉搏和心电图参数进行及时检测和报警, 并在识别到驾驶员生理状态异 常时, 及时启动紧急通话设备, 便于乘客快速了解当前出租车的行驶状态, 并可以自行决定 是否请求外界援助。 0022 图 1 为本发明的人体监护装置的第一实施例的结构方框图, 所述监护装置包括脉 搏检测设备、 紧急无线通信设备、 可推拉式面板和 AVR32 芯片, 所述可推拉式面板覆盖所述 紧急无线通信设备, 所述脉搏检测设备用于对出租车驾驶室内的驾驶人员的脉搏信息进行 提取, 所述 AVR32 芯片与所述脉搏检测设备、 所述紧急无线通信设备和所述可推拉式面板 分别连接, 根据提取的脉搏信息确定是否启动所述。

25、紧急无线通信设备。 0023 接着, 继续对本发明的人体监护装置的第二实施例进行进一步的说明。 说 明 书 CN 105380636 A 6 4/5 页 7 0024 所述监护装置包括 : 紧急无线通信设备, 位于出租车车体内, 用于接收人员的通话 信息, 并将通话信息通过无线通信链路发送到远端的出租车管理中心处的服务器 ; 可推拉 式面板, 镶嵌在出租车车体内侧上, 与 AVR32 芯片连接, 用于在接收到正常状态信号时, 自 动推送到所述紧急无线通信设备的正前方以覆盖所述紧急无线通信设备, 还在接收到异常 状态信号时, 自动从所述紧急无线通信设备的正前方处拉开并回缩到所述紧急无线通信设 备。

26、的右侧。 0025 所述监护装置包括 : 通信开启设备, 与所述 AVR32 芯片和所述紧急无线通信设备 分别连接, 用于在接收到异常状态信号时, 启动所述紧急无线通信设备, 在接收到正常状态 信号时, 关闭所述紧急无线通信设备 ; 独立供电设备, 与所述紧急无线通信设备、 所述可推 拉式面板和所述通信开启设备分别连接, 仅为所述紧急无线通信设备、 所述可推拉式面板 和所述通信开启设备提供电力供应。 0026 所述监护装置包括 : 第一电阻, 一端与 5V 电源连接, 另一端与红外接收二极管的 正端连接 ; 第二电阻, 一端与 5V 电源连接, 另一端与第三电阻的一端连接 ; 第三电阻, 另一。

27、 端接地, 并具有与第二电阻相同的阻值 ; 第一双路运算放大器, 用于产生 2.5V 的基准电压, 其正端与第二电阻的另一端连接, 负端与第一电容的一端连接, 输出端与红外发射二极管 的负端连接, 负端还与红外发射二极管的负端连接。 0027 所述监护装置包括 : 第一电容, 另一端接地 ; 第四电阻, 一端与红外发射二极管的 负端连接 ; 第二双路运算放大器, 正端与第四电阻的另一端连接, 负端与红外接收二极管的 正端连接, 输出端作为脉搏电压 ; 第五电阻, 并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运 算放大器输出端之间 ; 第二电容, 并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放大器 输出。

28、端之间。 0028 所述监护装置包括 : 红外发射二极管, 设置在出租车驾驶人员耳部毛细血管位置, 用于发射红外光, 红外发射二极管的负端与红外接收二极管的正端连接 ; 红外接收二极管, 设置在出租车驾驶人员耳部毛细血管位置, 位于所述红外发射二极管的相对位置, 用于接 收透射出租车驾驶人员耳部毛细血管后的红外光。 0029 所述监护装置包括 : 信号采集设备, 包括多个医用电极和多个运动轨迹传感器, 所 述多个医用电极分别设置在出租车驾驶人员体表处的多个固定位置, 用于提取出租车驾驶 人员心电场在体表处的多个固定位置分别产生的多个电压, 每一个运动轨迹传感器紧邻一 个医用电极放置, 用于提取。

29、对应位置处出租车驾驶人员因为呼吸和人体运动而产生的漂移 心电电压信号。 0030 所述监护装置包括 : 运动轨迹消除设备, 与所述多个医用电极和所述 多个运动轨 迹传感器别连接, 将每一个医用电极产生的每一个电压与对应运动轨迹传感器产生的漂移 心电电压信号求和, 以获得对应的目标电压 ; 导联电路, 与所述运动轨迹消除设备连接, 用 于接收多个目标电压, 基于所述多个目标电压计算心电电压差并输出 ; 信号放大电路, 与所 述导联电路连接, 用于接收所述心电电压差并对所述心电电压差放大 ; 带通滤波电路, 与所 述信号放大电路连接, 用于滤除放大后的心电电压差中的噪声成分以获得滤波电压差。 00。

30、31 所述监护装置包括 : 模数转换电路, 与所述带通滤波电路连接, 用于对滤波电压差 进行模数转换, 以获得数字化电压差 ; 心电图参数提取电路, 与所述模数转换器连接, 基于 所述数字化电压差提取出租车驾驶人员的窦性心率和 PR 间隔。 说 明 书 CN 105380636 A 7 5/5 页 8 0032 所述监护装置包括 : AVR32 芯片, 与所述第二双路运算放大器的输出端和所述心 电图参数提取电路分别连接以获得所述脉搏电压、 所述窦性心率和所述 PR 间隔, 当所述脉 搏电压在预设脉搏范围之外时, 发出脉搏异常识别信号, 当所述窦性心率在预设窦性心率 范围之外时, 发出窦性心率异。

31、常识别信号, 当所述 PR 间隔在预设 PR 间隔范围之外时, 发出 PR 间隔异常识别信号。 0033 其中, 所述心电电压差包括多个电压差 ; 其中, 当红外发射二极管和红外接收二极 管之间无脉搏时, 脉搏电压为 2.5V, 当红外发射二极管和红外接收二极管之间存在跳动的 脉搏时, 血脉使耳部透光性变差, 脉搏电压大于 2.5V。 0034 其中, 第一双路运算放大器和第二双路运算放大器都为 TI 公司的双路运算放大 器 ; 其中, 当AVR32芯片发出脉搏异常识别信号、 窦性心率异常识别信号或PR间隔异常识别 信号时, AVR32 芯片同时发出异常状态信号, 否则, AVR32 芯片同时。

32、发出正常状态信号。 0035 可选地, 在所述监护装置中 : 所述通信开启设备位于出租车车体内 ; 所述独立供 电设备位于出租车车体内 ; 所述通信开启设备、 所述第一双路运算放大器和所述第二双路 运算放大器被集成在一块集成电路板上 ; 所述监护装置还包括 : 液晶显示器, 与所述 AVR32 芯片连接, 用于显示与脉搏异常识别信号、 窦性心率异常识别信号或 PR 间隔异常识别信号 对应的文 字信息。 0036 另外, 运算放大器 ( 简称 “运放” ) 是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路 中, 通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。他是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大 器。其输出信号可。

33、以是输入信号加、 减或微分、 积分等数学运算的结果。由于早期应用于模 拟计算机中, 用以实现数学运算, 故得名 “运算放大器” 。 0037 运放是一个从功能的角度命名的电路单元, 可以由分立的器件实现, 也可以实现 在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展, 大部分的运放是以单芯片的形式存在。运放 的种类繁多, 广泛应用于电子行业当中。 0038 采用本发明的人体监护装置, 针对现有技术中出租车驾驶员生理状态难以检测以 及缺乏乘客紧急通话设备的技术问题, 采用高精度的脉搏监控设备和心电图监控设备对出 租车驾驶员的脉搏和心电图参数进行及时检测和报警, 引入生理参数预警机制和紧急通话 机制, 帮助。

34、乘客获悉驾驶员的异常状态并进一步建立与出租车运营中心的通话联系, 从而 提高出租车的运营安全性。 0039 可以理解的是, 虽然本发明已以较佳实施例披露如上, 然而上述实施例并非用以 限定本发明。 对于任何熟悉本领域的技术人员而言, 在不脱离本发明技术方案范围情况下, 都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰, 或修改为等 同变化的等效实施例。 因此, 凡是未脱离本发明技术方案的内容, 依据本发明的技术实质对 以上实施例所做的任何简单修改、 等同变化及修饰, 均仍属于本发明技术方案保护的范围 内。 说 明 书 CN 105380636 A 8 1/1 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 105380636 A 9 。

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