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| class AutomotiveHealthSensorStack:
"""TU Braunschweig 多模态健康传感器栈"""
def __init__(self):
self.sensors = {
'ecg_steering_wheel': {
'sensor': '方向盘嵌入式电极',
'signal': '心电图 ECG',
'sampling_rate': '500 Hz',
'measures': ['心率', '心律', 'HRV', '心律失常'],
'contact': '需要手握方向盘',
'clinical_grade': '接近医疗级',
'advantage': '直接电信号，高精度',
'limitation': '需要持续握住方向盘',
'ims_priority': 'P0 - 驾驶员核心生命体征'
},
'camera_rppg': {
'sensor': '后视镜 RGB 摄像头',
'signal': '远程光电容积脉搏波 rPPG',
'sampling_rate': '30 fps',
'measures': ['心率', '呼吸率', '血氧估算'],
'contact': '非接触',
'clinical_grade': '消费级',
'advantage': '非接触，已有 DMS 硬件',
'limitation': '光照依赖，面部遮挡',
'ims_priority': 'P1 - 复用 DMS 摄像头'
},
'seatbelt_phonocardiography': {
'sensor': '安全带嵌入式麦克风',
'signal': '心音图 PCG',
'sampling_rate': '2000 Hz',
'measures': ['心音 S1/S2', '杂音', '呼吸音'],
'contact': '通过安全带接触胸部',
'clinical_grade': '研究级',
'advantage': '可检测心杂音（心律失常前兆）',
'limitation': '安全带需紧贴胸部，体形影响',
'ims_priority': 'P2 - 创新但需量产验证'
},
'ppg_light_sensor': {
'sensor': '内饰光传感器',
'signal': '光电容积脉搏波 PPG',
'sampling_rate': '100 Hz',
'measures': ['心率', '血容量变化', '心律'],
'contact': '非接触（近红外）',
'clinical_grade': '消费级',
'advantage': '非接触，可检测心律失常',
'limitation': '运动伪影',
'ims_priority': 'P1 - 补充 ECG'
},
'vehicle_context': {
'sensor': 'CAN 总线',
'signal': '驾驶动力学数据',
'sampling_rate': '100 Hz',
'measures': ['振动', '加速度', '转向', '制动'],
'contact': 'N/A',
'clinical_grade': 'N/A',
'advantage': '提供生物信号上下文',
'limitation': '需要与生物信号精确同步',
'ims_priority': 'P0 - 必须有上下文'
}
}
def get_signal_quality_assessment(self, driving_context):
"""根据驾驶上下文评估各传感器信号质量"""
quality = {}
for sensor, info in self.sensors.items():
if sensor == 'vehicle_context':
continue
base_quality = 1.0
if driving_context.get('road_vibration', 0) > 0.5:
if sensor in ['ecg_steering_wheel', 'seatbelt_phonocardiography']:
base_quality *= 0.7
elif sensor == 'camera_rppg':
base_quality *= 0.85
elif sensor == 'ppg_light_sensor':
base_quality *= 0.8
if driving_context.get('illumination', 'day') == 'night':
if sensor == 'camera_rppg':
base_quality *= 0.6
elif sensor == 'ppg_light_sensor':
base_quality *= 1.0
if not driving_context.get('hands_on_wheel', True):
if sensor == 'ecg_steering_wheel':
base_quality = 0.0
quality[sensor] = base_quality
return quality
|
