[發明專利]一種FMCW毫米波雷達睡眠監測方法

在審

• 申請號: 202210896908.X
• 申請日: 2022-07-28
• 公開（公告）號: CN115153487A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 劉雙可;盧煜旻;朱欣恩;張寅侃
• 申請（專利權）人: 上海矽杰微電子有限公司
• 主分類號: A61B5/05
• 分類號: A61B5/05;A61B5/00
• 代理公司: 嘉興啟帆專利代理事務所(普通合伙) 33253
• 代理人: 王浩杰

本發明公開了一種FMCW毫米波雷達睡眠監測方法，步驟S1：毫米波雷達連續向目標發送調頻連續波，進而使得毫米波雷達對接收的回波信號進行第一處理，從而獲得第一信號數據，步驟S2：處理模塊接收第一信號數據后對第一信號數據進行第二處理，以獲得目標的包括活動狀態、距離和強度的目標信息。本發明公開的一種FMCW毫米波雷達睡眠監測方法，其可以準確的區分目標人體活動情況，例如人體存在且保持靜止、身體細微活動、身體大動作、快動作、慢動作等，利用以上詳細的體動信息可對睡眠狀態進行分析，其具有監測準確、實時性好、可以無接觸、遠距離、準確地獲取睡眠狀態信息等優點。

技術領域

本發明屬于毫米波雷達睡眠監測技術領域，具體涉及一種FMCW(frequencymodulated continuous wave，調頻連續波)毫米波雷達睡眠監測方法。

背景技術

睡眠監測可幫助用戶記錄睡眠狀態，通過對睡眠數據分析，可對用戶的睡眠質量和身體狀況進行評估，并針對性的提出改善意見。

常見的睡眠監測設備通常需要與被測者身體某一部分貼合或者距離很近。日常使用最廣泛的有手機睡眠監測APP和手環監測，還有少數通多攝像頭，智能床墊、胸/腰帶等方式實現。手機睡眠監測APP通常是利用手機自帶的麥克風和體動儀記錄整晚的聲音和體動情況。一般需要將手機放置在枕邊附近，該應用可能會增加手機的耗電影響白天的使用。此外，記錄聲音可能會造成隱私泄露的問題。手環監測是目前日常使用最廣泛使用的睡眠檢測方法。手環可記錄下整夜的體動、心率、血氧等信息，利用以上信息可得到整晚的睡眠數據。手環監測需要手環貼合測試者手腕，否則會影響測試準確性。此種佩戴方式可能會給測試者帶來不適，影響睡眠。部分手環監測是基于光學原理，會周期性的發光，另外手部的一些動作可能會激活表盤，產生光亮，對睡眠造成影響。

毫米波雷達可以提供一種非接觸式的睡眠監測方法。毫米波雷達通過高頻電磁波的發射、接收與信息解調獲取目標信息，無需與被測者接觸，可確保測試者處于更加自然的睡眠狀態，不受測試設備影響，也不存在任何侵犯隱私的風險。毫米波雷達可以對人體的動作和生命體征(包括呼吸和心率)進行監測，利用以上信息可以對睡眠狀態進行分析。目前的毫米波雷達睡眠監測多基于體動狀態檢測結合生命體征檢測(包括心跳與呼吸)，通過對體動和生命體征信息的綜合分析得到睡眠狀況。目前的毫米波雷達體動監測多是檢測人體是否有明顯活動，無法對人體活動狀態進項詳細區分，例如人體持續動作、人體存在且保持靜止、身體細微活動、運動等。此外毫米波雷達做生命體征檢測的準確性很大程度會受檢測距離、雷達照射到的身體部位以及身體動作的影響。例如，當雷達正照射到胸腔時，檢測準確度較好，當雷達照射到雷達時，檢測準確度較差。尤其是心率信號通常十分微弱，對檢測條件的要求比較高。人體狀態在睡眠過程中通常是隨機的不可控的，且因人而異，因此利用此法很難保證睡眠監測的準確性。

因此，針對上述問題，予以進一步改進。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種FMCW毫米波雷達睡眠監測方法，其可以準確的區分目標人體活動情況，例如人體存在且保持靜止、身體細微活動、身體大動作、快動作、慢動作等，利用以上詳細的體動信息可對睡眠狀態進行分析，其具有監測準確、實時性好、可以無接觸、遠距離、準確地獲取睡眠狀態信息等優點。

為達到以上目的，本發明提供一種FMCW毫米波雷達睡眠監測方法，用于監測人員的睡眠狀態，包括以下步驟：

步驟S1：毫米波雷達連續向目標(人員)發送調頻連續波，進而使得毫米波雷達對接收的回波信號進行第一處理，從而獲得第一信號數據；

步驟S2：處理模塊接收第一信號數據后對第一信號數據進行第二處理，以獲得目標的包括活動狀態、距離和強度的目標信息；

步驟S3：處理模塊對單位時間內的目標信息進行第三處理，從而對目標的動作特征進行分類和記錄；

步驟S4：處理模塊對監測周期(整晚)內的動作特征進行第四處理，從而獲得目標在監測周期內的睡眠狀態信息。