[發明專利]雙傳感的生命體征監測系統及方法

在審

• 申請號: 201910208452.1
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN111714100A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 盧坤濤;劉眾;樂勇
• 申請（專利權）人: 深圳市格蘭莫爾科技有限公司
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205
• 代理公司: 深圳壹舟知識產權代理事務所(普通合伙) 44331
• 代理人: 寇闖

本發明適用于生命體征監測領域，提供了一種雙傳感的生命體征監測系統及方法，其中雙傳感的生命體征監測系統包括：雙傳感模塊、濾波放大模塊、模數轉換裝置、主控芯片和存儲器，雙傳感模塊包括主傳感器和輔傳感器，主傳感器用于接收人體的生命體征信號和環境微振動的噪聲信號，輔傳感器只用于接收環境微振動的噪聲信號。主傳感器和輔傳感器采集的信號分別依次經過濾波放大模塊進行濾波放大、經過模數轉換裝置得到兩路數字信號，主控芯片用于對數字信號進行預處理和心率呼吸算法，并將獲得的實時心率呼吸率值存儲到存儲器中。本發明提供的雙傳感的生命體征監測系統，具有信噪比高、成本低、結構簡單、靈活性強等優點。

技術領域

本發明屬于生命體征監測技術領域，具體地，涉及一種雙傳感的生命體征監測系統及方法。

背景技術

生命體征監測裝置主要是監測人的心率和呼吸率以及體動、離床等信息。而目前非接觸、非穿戴的生命體征監測裝置相比于傳統的心電監護儀，具有便捷性和可長期監測的優勢，且精準度可以做到與醫療級別的監護儀接近。這種非接觸式的生命體征監測裝置主要是利用傳感器采集人體的微振動信號，如心跳的心沖擊圖信號以及呼吸時的胸腹運動，然后轉化為電信號進行處理。通常采用的傳感器有壓電陶瓷、壓電電纜、壓電薄膜、光纖、雷達等。這些傳感器對于微弱振動信號的靈敏度都非常高，因此才能獲得精準的心率呼吸率值。

但是高靈敏度帶來的弊端是，傳感器對于外界環境的干擾也很敏感。比如對于一些嘈雜的環境，環境本身的振動甚至超過人體本身信號，將真實的生命體征信號淹沒，導致心率呼吸率的檢測精準度下降。更嚴重的是，會造成有無人的誤判，誤將環境噪聲當成生命體征信號。因此為了使得生命體征監測裝置能夠適應不同的環境，需要提高系統的信噪比。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種雙傳感的生命體征監測系統及方法，用于解決現有技術中傳感器在采集人體的微振動信號時容易被外界環境噪聲干擾，導致生命體征監測裝置無法獲得精準的心率和呼吸率等問題。

本發明實施例是這樣實現的，提供一種雙傳感的生命體征監測系統，其包括雙傳感模塊、濾波放大模塊、模數轉換裝置、主控芯片和存儲器，所述雙傳感模塊包括主傳感器和輔傳感器，所述主傳感器用于接收人體的生命體征信號和環境噪聲信號，所述輔傳感器設置為只接收環境噪聲信號。

進一步地，所述雙傳感模塊為薄膜式、薄片式或線纜式的傳感結構。

進一步地，所述雙傳感模塊為薄膜式傳感結構，其中所述雙傳感模塊還包括外殼、接觸點、支撐橋墩、限位橋墩和主板，其中所述接觸點位于所述外殼上并與所述主傳感器接觸，所述主傳感器及所述輔傳感器分別與所述支撐橋墩和所述限位橋墩構成橋梁式結構，所述輔傳感器不與所述外殼或者接觸點接觸。

進一步地，所述雙傳感模塊為薄片式傳感結構，其中所述雙傳感模塊還包括外殼、接觸點和信號線，其中所述接觸點位于所述外殼上并與所述主傳感器接觸，所述輔傳感器不與所述外殼或者接觸點接觸。

進一步地，所述雙傳感模塊為線纜式傳感結構，其中所述雙傳感模塊還包括表層覆蓋物、襯底、保護罩和信號線，其中所述保護罩為硬性保護罩，設置為罩在輔傳感器上以防止所述輔傳感器采集到人體的生命體征信號。

進一步地，所述濾波放大模塊包括兩個濾波放大電路，所述兩個濾波放大電路的拓撲結構和電路參數均相同，且PCB布線對稱設置，以此將電路的不對稱引入的噪聲降到最低。

進一步地，所述濾波放大模塊為差分放大電路，直接將主傳感器和輔傳感器的信號作為差分放大電路的正負輸入，可以直接通過電路的方式將環境共模噪聲濾除，而只對生命體征信號(差分信號)進行放大。

本發明實施例的另一目的在于提供一種雙傳感的生命體征監測方法，包括以下步驟：

傳感器數據采集：包括主傳感器數據采集和輔傳感器數據采集；