一种机长状态检测方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610002425.5 (22)申请日 2016.01.02 (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 (51)Int.Cl. A61B 5/0245(2006.01) A61B 5/055(2006.01) A61B 5/145(2006.01) A61B 5/00(2006.01) (54)发明名称 一种机长状态检测方法 (57)摘要 本发明涉及一种机长状态检测方法， 该方法 包括。

2、： 1)提供一种具有弹簧式通话机制的机长状 态检测装置， 所述检测装置包括血糖检测子系 统、 弹簧结构、 一键通信设备和数字信号处理器， 所述血糖检测子系统用于对飞机驾驶舱内的机 长的血糖状态进行检测， 所述数字信号处理器与 所述血糖检测子系统连接， 根据所述血糖检测子 系统的检测结果确定是否控制所述弹簧结构弹 出所述一键通信设备； 2)使用所述检测装置。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 105708438 A 2016.06.29 CN 105708438 A 1.一种机长状态检测方法， 该方法包括： 1)提供一种具有弹簧式通话机制的机长状态检测装置， 所述检测装置包括血糖检测子。

3、 系统、 弹簧结构、 一键通信设备和数字信号处理器， 所述血糖检测子系统用于对飞机驾驶舱 内的机长的血糖状态进行检测， 所述数字信号处理器与所述血糖检测子系统连接， 根据所 述血糖检测子系统的检测结果确定是否控制所述弹簧结构弹出所述一键通信设备； 2)使用所述检测装置。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述检测装置包括： 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。

4、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， 设置在机长耳部毛细血管位置， 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， 设置在机长耳部毛细血。

5、管位置， 位于所述红外发射二极管的相对位 置， 用于接收透射机长耳部毛细血管后的红外光； 直接数字频率合成器， 用于产生频率和相位能够调整的正弦波信号以作为射频频率源 用作混频使用； 脉冲序列发生器， 用于产生脉冲序列； 混频器， 与所述直接数字频率合成器和所述脉冲序列发生器分别连接， 采用脉冲序列 对正弦波信号进行混频调制； 功率放大器， 与所述混频器连接， 用于将混频调制后的信号进行放大； 开关电源， 用作探头与功率放大器之间的接口电路， 将放大后的信号加载到探头的射 频收发线圈中； 钕铁硼永磁型磁体结构， 在容纳机长手指的空间内产生一个场强均匀的静态磁场； 探头， 放置在机长手指位置， 。

6、缠绕射频收发线圈以将加载的信号送入所述钕铁硼永磁 型磁体结构内， 产生核磁共振现象， 还用于将经过机长手指内氢质子共振后获得的衰减信 号送出； 一键通信设备， 包括呼叫键和无线通信接口， 所述呼叫键用于在外部人员按压时， 自动 打开所述无线通信接口以接收外部人员的通话信息， 所述无线通信接口用于将外部人员的 通话信息通过无线通信链路发送到远端的飞行运营管理中心处的服务器； 弹簧结构， 维系在所述一键通信设备上； 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 105708438 A 2 弹簧驱动设备， 与数字信号处理器和弹簧结构分别连接， 用于在接收到异常状态信号 时， 弹开所述弹簧结构以将所述一键。

7、通信设备从飞机乘客舱舱体内部深处推送上来， 在接 收到正常状态信号时， 回缩所述弹簧结构以将所述一键通信设备收回至飞机乘客舱舱体内 部深处； 电力供应开关， 与数字信号处理器、 一键通信设备和独立供电设备分别连接， 用于在接 收到异常状态信号时， 恢复所述独立供电设备对所述一键通信设备的电力供应， 在接收到 正常状态信号时， 断开所述独立供电设备对所述一键通信设备的电力供应； 独立供电设备， 与所述一键通信设备、 所述弹簧驱动设备和所述电力供应开关分别连 接， 仅为所述一键通信设备、 所述弹簧驱动设备和所述电力供应开关提供电力供应； 数字信号处理器， 与所述探头连接， 接收所述衰减信号， 分析。

8、所述衰减信号的谱线， 并 计算其中葡萄糖所占比例， 从而获取机长的血糖浓度， 所述数字信号处理器还与所述第二 双路运算放大器的输出端连接以获得所述脉搏电压， 并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， 当所述血糖浓度在预设血糖上限浓度时， 发出血糖浓度过高 识别信号， 当所述血糖浓度在预设血糖下限浓度时， 发出血糖浓度过低识别信号； 其中， 当数字信号处理器发出脉搏异常识别信号、 血糖浓度过高识别信号或血糖浓度 过低识别信号时， 数字信号处理器同时发出异常状态信号， 否则， 数字信号处理器同时发出 正常状态信号； 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。

9、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， 直接数字频率合成器所采用的频率合成选用直接数字合成、 模拟锁相环和数字 锁相环中的一种。 3.如权利要求2所述的方法， 其特征在于： 无线通信接口为甚高频通信接口。 4.如权利要求2所述的方法， 其特征在于： 无线通信接口为高频通信接口。 5.如权利要求2所述的方法， 其特征在于： 无线通信接口为卫星通信接口。 6.如权利要求2所述的方法， 其特征在于： 所述探头缠绕的射频收发线圈为。

10、鸟笼线圈、 螺旋管线圈、 鞍状线圈、 相控阵列线圈和环 状线圈中的一种。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 105708438 A 3 一种机长状态检测方法 技术领域 0001 本发明涉及血糖检测领域， 尤其涉及一种机长状态检测方法。 背景技术 0002 自从飞机发明以后， 飞机日益成为现代文明不可缺少的交通工具。 他深刻的改变 和影响了人们的生活， 开启了人们征服蓝天历史。 从应用角度上来说， 飞机可划分为客机、 货运飞机、 军用飞机和考察飞机。 客机已经成为人们出游旅行的重要交通工具， 以速度快、 用时短、 效率高而占据固定数量的客流。 0003 现有技术中， 对飞机的监控主要集中。

11、在飞机客体本身， 而对驾驶飞机的驾驶员， 尤 其是机长， 相应的监控手段有限， 更多的是对飞机乘客舱的视频监控， 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、 气压等有限的物理量的检测， 缺乏对机长的生 理状态的检测， 更不用说采用在机长状态异常时， 及时通知乘客舱的人员的通讯机制了。 而 且， 在现有技术中， 机长所在驾驶舱和乘客所在的乘客舱通常由驾驶舱位置锁定， 机长的驾 驶状态乘客根本缺乏通道去获悉， 乘客一登上飞机， 基本上将生命交付给驾驶舱内的机长 以及其他驾驶人员。 0004 然而实际上， 机长的驾驶状态非常重要， 一方面， 可能出现机长精神过度紧张或者 患病的情。

12、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， 也可能出现机长危险驾驶甚至劫机的情况， 这时通常机长的生理参数会出现一 些预兆。 0005 由此可见， 现有技术中存在以下技术问题： 缺乏有效的机长生理状态检测设备； 缺 乏有效的生理参数预警机制； 缺乏在危险时刻能够紧急触发并帮助乘客舱人员与外部通信 的紧急通信通道。 0006 因此， 本发明提出了一种具有弹簧式通话机制的机长状态检测装置， 能够及时了 解驾驶位置的机长的脉搏信号和血糖信号， 一旦出现异常时， 能够立即启动紧急通信机制 以帮助乘客舱的乘客寻求外部援助， 从而快速建立外部联系， 获得外部力。

13、量以脱离危机。 发明内容 0007 为了解决现有技术存在的技术问题， 本发明提供了一种具有弹簧式通话机制的机 长状态检测装置， 利用高效的脉搏检测设备和血糖检测设备测量机长的生理数据， 在出现 异常时进行报警， 同时为乘客提供弹簧式通话设备进行外部即时通话， 最大程度地保障乘 客的人身安全。 0008 根据本发明的一方面， 提供了一种具有弹簧式通话机制的机长状态检测装置， 所 述检测装置包括血糖检测子系统、 弹簧结构、 一键通信设备和数字信号处理器， 所述血糖检 测子系统用于对飞机驾驶舱内的机长的血糖状态进行检测， 所述数字信号处理器与所述血 糖检测子系统连接， 根据所述血糖检测子系统的检测结。

14、果确定是否控制所述弹簧结构弹出 所述一键通信设备。 说 明 书 1/5 页 4 CN 105708438 A 4 0009 更具体地， 在所述具有弹簧式通话机制的机长状态检测装置中， 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； 第一电容， 另一端接地； 第。

15、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， 设置在机长耳部毛细血管位置， 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， 设置在机长耳部毛细血管位置， 位于所述红外发射 二极管的相对位置， 用于接收透射机长耳部毛细血管后的红外光； 直接数字频率合成器， 用 于产生频率和相位能够调。

16、整的正弦波信号以作为射频频率源用作混频使用； 脉冲序列发生 器， 用于产生脉冲序列； 混频器， 与所述直接数字频率合成器和所述脉冲序列发生器分别连 接， 采用脉冲序列对正弦波信号进行混频调制； 功率放大器， 与所述混频器连接， 用于将混 频调制后的信号进行放大； 开关电源， 用作探头与功率放大器之间的接口电路， 将放大后的 信号加载到探头的射频收发线圈中； 钕铁硼永磁型磁体结构， 在容纳机长手指的空间内产 生一个场强均匀的静态磁场； 探头， 放置在机长手指位置， 缠绕射频收发线圈以将加载的信 号送入所述钕铁硼永磁型磁体结构内， 产生核磁共振现象， 还用于将经过机长手指内氢质 子共振后获得的衰减。

17、信号送出； 一键通信设备， 包括呼叫键和无线通信接口， 所述呼叫键用 于在外部人员按压时， 自动打开所述无线通信接口以接收外部人员的通话信息， 所述无线 通信接口用于将外部人员的通话信息通过无线通信链路发送到远端的飞行运营管理中心 处的服务器； 弹簧结构， 维系在所述一键通信设备上； 弹簧驱动设备， 与数字信号处理器和 弹簧结构分别连接， 用于在接收到异常状态信号时， 弹开所述弹簧结构以将所述一键通信 设备从飞机乘客舱舱体内部深处推送上来， 在接收到正常状态信号时， 回缩所述弹簧结构 以将所述一键通信设备收回至飞机乘客舱舱体内部深处； 电力供应开关， 与数字信号处理 器、 一键通信设备和独立供。

18、电设备分别连接， 用于在接收到异常状态信号时， 恢复所述独立 供电设备对所述一键通信设备的电力供应， 在接收到正常状态信号时， 断开所述独立供电 设备对所述一键通信设备的电力供应； 独立供电设备， 与所述一键通信设备、 所述弹簧驱动 设备和所述电力供应开关分别连接， 仅为所述一键通信设备、 所述弹簧驱动设备和所述电 力供应开关提供电力供应； 数字信号处理器， 与所述探头连接， 接收所述衰减信号， 分析所 述衰减信号的谱线， 并计算其中葡萄糖所占比例， 从而获取机长的血糖浓度， 所述数字信号 处理器还与所述第二双路运算放大器的输出端连接以获得所述脉搏电压， 并当所述脉搏电 压在预设脉搏范围之外时。

19、， 发出脉搏异常识别信号， 当所述血糖浓度在预设血糖上限浓度 时， 发出血糖浓度过高识别信号， 当所述血糖浓度在预设血糖下限浓度时， 发出血糖浓度过 低识别信号； 其中， 当数字信号处理器发出脉搏异常识别信号、 血糖浓度过高识别信号或血 糖浓度过低识别信号时， 数字信号处理器同时发出异常状态信号， 否则， 数字信号处理器同 时发出正常状态信号； 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 说 明 书 2/5 页 5 CN 105708438 A 5 变差， 脉搏电压大于2.5V； 其中。

20、， 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， 直接数字频率合成器所采用的频率合成选用直接数字合成、 模拟锁 相环和数字锁相环中的一种。 0010 更具体地， 在所述具有弹簧式通话机制的机长状态检测装置中： 无线通信接口为 甚高频通信接口。 0011 更具体地， 在所述具有弹簧式通话机制的机长状态检测装置中： 无线通信接口为 高频通信接口。 0012 更具体地， 在所述具有弹簧式通话机制的机长状态检测装置中： 无线通信接口为 卫星通信接口。 0013 更具体地， 在所述具有弹簧式通话机制的机长状态检测装置中： 所述探头缠绕的 射频收发线圈为鸟笼线圈、 螺旋管。

21、线圈、 鞍状线圈、 相控阵列线圈和环状线圈中的一种。 附图说明 0014 以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述， 其中： 0015 图1为本发明的具有弹簧式通话机制的机长状态检测装置的第一实施例的结构方 框图。 0016 附图标记： 1血糖检测子系统； 2弹簧结构； 3一键通信设备； 4数字信号处理器 具体实施方式 0017 下面将参照附图对本发明的具有弹簧式通话机制的机长状态检测装置的实施方 案进行详细说明。 0018 飞机的事故率虽然比火车低， 但是飞机一旦失事， 将会有很少人生还甚至无人生 还。 而且飞机与地面失去联系， 就无法安全飞行。 因此驾驶飞机的机长需要训练有素并保持 高度的。

22、专注力。 然而， 机长也会出现状态异常的情况发生， 有主观的因素， 也有客观的因素， 这种异常状态在生理参数上都会出现一些预兆。 而现有技术中并没有这些预兆的检测方 案， 更不用说在检测预兆后及时为乘客提供与外界联系的紧急通话机制了。 0019 为此， 本发明搭建了一种具有弹簧式通话机制的机长状态检测装置， 采用高精度 的脉搏监控设备和血糖监控设备对机长的脉搏和血糖参数进行及时检测和报警， 并在识别 到机长状态异常时， 以弹簧方式及时启动紧急通话设备， 为乘客提供及时的逃生契机。 0020 图1为本发明的具有弹簧式通话机制的机长状态检测装置的第一实施例的结构方 框图， 所述检测装置包括血糖检测。

23、子系统、 弹簧结构、 一键通信设备和数字信号处理器， 所 述血糖检测子系统用于对飞机驾驶舱内的机长的血糖状态进行检测， 所述数字信号处理器 与所述血糖检测子系统连接， 根据所述血糖检测子系统的检测结果确定是否控制所述弹簧 结构弹出所述一键通信设备 0021 接着， 对本发明的具有弹簧式通话机制的机长状态检测装置的第二实施例进行具 体说明。 0022 所述检测装置包括： 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.。

24、5V的基准电压， 其正 说 明 书 3/5 页 6 CN 105708438 A 6 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。 0023 所述检测装置包括： 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。 0024 所述检测。

25、装置包括： 红外发射二极管， 设置在机长耳部毛细血管位置， 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， 设置在机长 耳部毛细血管位置， 位于所述红外发射二极管的相对位置， 用于接收透射机长耳部毛细血 管后的红外光。 0025 所述检测装置包括： 直接数字频率合成器， 用于产生频率和相位能够调整的正弦 波信号以作为射频频率源用作混频使用； 脉冲序列发生器， 用于产生脉冲序列； 混频器， 与 所述直接数字频率合成器和所述脉冲序列发生器分别连接， 采用脉冲序列对正弦波信号进 行混频调制； 功率放大器， 与所述混频器连接， 用于将混频调制后的信号进行放大； 。

26、开关电 源， 用作探头与功率放大器之间的接口电路， 将放大后的信号加载到探头的射频收发线圈 中。 0026 所述检测装置包括： 钕铁硼永磁型磁体结构， 在容纳机长手指的空间内产生一个 场强均匀的静态磁场； 探头， 放置在机长手指位置， 缠绕射频收发线圈以将加载的信号送入 所述钕铁硼永磁型磁体结构内， 产生核磁共振现象， 还用于将经过机长手指内氢质子共振 后获得的衰减信号送出； 一键通信设备， 包括呼叫键和无线通信接口， 所述呼叫键用于在外 部人员按压时， 自动打开所述无线通信接口以接收外部人员的通话信息， 所述无线通信接 口用于将外部人员的通话信息通过无线通信链路发送到远端的飞行运营管理中心处。

27、的服 务器。 0027 所述检测装置包括： 弹簧结构， 维系在所述一键通信设备上； 弹簧驱动设备， 与数 字信号处理器和弹簧结构分别连接， 用于在接收到异常状态信号时， 弹开所述弹簧结构以 将所述一键通信设备从飞机乘客舱舱体内部深处推送上来， 在接收到正常状态信号时， 回 缩所述弹簧结构以将所述一键通信设备收回至飞机乘客舱舱体内部深处； 电力供应开关， 与数字信号处理器、 一键通信设备和独立供电设备分别连接， 用于在接收到异常状态信号 时， 恢复所述独立供电设备对所述一键通信设备的电力供应， 在接收到正常状态信号时， 断 开所述独立供电设备对所述一键通信设备的电力供应。 0028 所述检测装置。

28、包括： 独立供电设备， 与所述一键通信设备、 所述弹簧驱动设备和所 述电力供应开关分别连接， 仅为所述一键通信设备、 所述弹簧驱动设备和所述电力供应开 关提供电力供应。 0029 所述检测装置包括： 数字信号处理器， 与所述探头连接， 接收所述衰减信号， 分析 所述衰减信号的谱线， 并计算其中葡萄糖所占比例， 从而获取机长的血糖浓度， 所述数字信 号处理器还与所述第二双路运算放大器的输出端连接以获得所述脉搏电压， 并当所述脉搏 电压在预设脉搏范围之外时， 发出脉搏异常识别信号， 当所述血糖浓度在预设血糖上限浓 度时， 发出血糖浓度过高识别信号， 当所述血糖浓度在预设血糖下限浓度时， 发出血糖浓。

29、度 说 明 书 4/5 页 7 CN 105708438 A 7 过低识别信号； 0030 其中， 当数字信号处理器发出脉搏异常识别信号、 血糖浓度过高识别信号或血糖 浓度过低识别信号时， 数字信号处理器同时发出异常状态信号， 否则， 数字信号处理器同时 发出正常状态信号； 0031 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； 直接数字频率合成器所采用的频率合成选用直接数字合。

30、成、 模拟锁相环和数字锁相 环中的一种。 0032 可选地， 在所述检测装置中： 无线通信接口为甚高频通信接口； 无线通信接口为高 频通信接口； 无线通信接口为卫星通信接口； 以及所述探头缠绕的射频收发线圈可选为鸟 笼线圈、 螺旋管线圈、 鞍状线圈、 相控阵列线圈和环状线圈中的一种。 0033 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。

31、器” 。 0034 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。 0035 采用本发明的具有弹簧式通话机制的机长状态检测装置， 针对当前机长生理状态 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血糖监控 设备对机长的脉搏和血糖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， 帮助乘客舱内人员迅速获悉机长异常状态并能够快速联系外援。 0036 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 5/5 页 8 CN 105708438 A 8 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 9 CN 105708438 A 9 。