[發(fā)明專利]一種生命體征監(jiān)測(cè)的毫米波雷達(dá)裝置、方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011490197.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN112472051A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉利達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東潤(rùn)一智能科技有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/0205
• 分類號(hào): A61B5/0205;A61B5/00;H04W4/80;H04W48/10;H04W48/16;A61B5/318
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發(fā)明公開了一種生命體征監(jiān)測(cè)的毫米波雷達(dá)裝置、方法及系統(tǒng)，包括：毫米波雷達(dá)傳感模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；所述毫米波雷達(dá)傳感器模塊發(fā)送雷達(dá)信號(hào)到目標(biāo)人體胸腔表面，且接收返回的回波信號(hào)；所述數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)回波信號(hào)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)胸腔表面起伏的距離信息，根據(jù)距離信息中的相位差信號(hào)提取呼吸信號(hào)和心跳信號(hào)，根據(jù)呼吸信號(hào)和心跳信號(hào)得到呼吸頻率和心跳頻率。基于FMCW雷達(dá)體制，獲取由人體肌體表面反射的雷達(dá)回波，通過(guò)對(duì)單位時(shí)間內(nèi)目標(biāo)點(diǎn)距離信息及肌體表面微動(dòng)信息變化的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體的心電信號(hào)的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)非接觸式無(wú)感精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)人體呼吸、心率，可應(yīng)用于醫(yī)療、護(hù)理等相關(guān)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輔助醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種生命體征監(jiān)測(cè)的毫米波雷達(dá)裝置、方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

隨著個(gè)人健康意識(shí)和保健意識(shí)不斷加強(qiáng)，人口老齡化進(jìn)程加快，傳統(tǒng)醫(yī)療機(jī)構(gòu)負(fù)擔(dān)加重，需要對(duì)人體進(jìn)行實(shí)時(shí)生命體征監(jiān)測(cè)，保障人體生命健康。目前已有多種生命體征監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)療，老年人、嬰幼兒看護(hù)等領(lǐng)域；如在面向醫(yī)院的醫(yī)療檢測(cè)中，多導(dǎo)睡眠分析儀能夠監(jiān)測(cè)除腦電圖外，包括心電圖、肌電圖、眼動(dòng)圖等多個(gè)通道的生理信號(hào)；但是該分析儀需要由專門的醫(yī)護(hù)人員操作，不僅成本高，而且無(wú)法僅用于診斷少數(shù)病情較為嚴(yán)重的病人，通用性差。

或者，在面向家庭的健康監(jiān)護(hù)中，可以通過(guò)安裝攝像機(jī)等監(jiān)控設(shè)備遠(yuǎn)程觀察老人或嬰兒，但是所獲取的視頻圖像信息無(wú)法智能檢測(cè)人體的呼吸等生理信號(hào)，無(wú)法正確判斷生命體征狀況。

另外，傳統(tǒng)的連續(xù)波雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的速度信息檢測(cè)靈敏，而對(duì)目標(biāo)的距離信息不敏感，連續(xù)發(fā)射電磁波導(dǎo)致發(fā)射和接收之間隔離困難，從而導(dǎo)致無(wú)法大幅度提高其抗干擾能力和目標(biāo)信息提取能力；并且連續(xù)波雷達(dá)容易產(chǎn)生信號(hào)泄露，其發(fā)射機(jī)的發(fā)射信號(hào)及其噪聲直接泄露到接收機(jī)，增加目標(biāo)特征信息的提取難度。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種生命體征監(jiān)測(cè)的毫米波雷達(dá)裝置、方法及系統(tǒng)，基于FMCW雷達(dá)體制，獲取由人體肌體表面反射的雷達(dá)回波，通過(guò)對(duì)單位時(shí)間內(nèi)目標(biāo)點(diǎn)距離信息及肌體表面微動(dòng)信息變化的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體的心電信號(hào)的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)非接觸式無(wú)感精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)人體呼吸、心率，可應(yīng)用于醫(yī)療、護(hù)理等相關(guān)領(lǐng)域。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種生命體征監(jiān)測(cè)的毫米波雷達(dá)裝置，包括：毫米波雷達(dá)傳感模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；所述毫米波雷達(dá)傳感器模塊發(fā)送雷達(dá)信號(hào)到目標(biāo)人體胸腔表面，且接收返回的回波信號(hào)；所述數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)回波信號(hào)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)胸腔表面起伏的距離信息，根據(jù)距離信息中的相位差信號(hào)提取呼吸信號(hào)和心跳信號(hào)，根據(jù)呼吸信號(hào)和心跳信號(hào)得到呼吸頻率和心跳頻率。

第二方面，本發(fā)明提供一種生命體征監(jiān)測(cè)方法，包括：

控制發(fā)送雷達(dá)信號(hào)到目標(biāo)人體胸腔表面，且接收返回的回波信號(hào)；

根據(jù)回波信號(hào)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)胸腔表面起伏的距離信息；

根據(jù)距離信息中的相位差信號(hào)提取呼吸信號(hào)和心跳信號(hào)；

根據(jù)呼吸信號(hào)和心跳信號(hào)分別得到呼吸頻率和心跳頻率。

第三方面，本發(fā)明提供一種生命體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括第一方面所述的毫米波雷達(dá)裝置和云服務(wù)器，所述毫米波雷達(dá)裝置通過(guò)無(wú)線通信模塊與云服務(wù)器進(jìn)行通信。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明基于FMCW雷達(dá)體制，獲取由人體肌體表面反射的雷達(dá)回波，通過(guò)對(duì)單位時(shí)間內(nèi)目標(biāo)點(diǎn)距離信息及肌體表面微動(dòng)信息變化的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體的心電信號(hào)(ECG)的檢測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)非接觸式無(wú)感精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)人體呼吸、心率，可應(yīng)用于醫(yī)療、護(hù)理的相關(guān)領(lǐng)域。