一种护理监护系统及方法技术方案

本申请提供了一种护理监护系统和方法，所述系统包括：多普勒传感器模块，用于向目标监护对象发射微波并接收因微波发射到目标监护对象上被目标监护对象反射而产生的接收波；信号解调模块，用于从接收波中解调出生物微动信号，所述生物微动信号是接收波中基于目标监护对象的生物微动所产生频移的频率调制成分；阈值调整模块，用于根据所接收的接收波的强度，对用于与生物微动信号的强度进行比较的预定阈值进行调整；判定模块，至少基于生物微动信号的强度与调整后的预定阈值比较的结果，判定生物微动信号是否异常。本发明专利技术能够有效解决现有技术中因用于判定生物微动信号强度的预定阈值被设为定值而发生的监护对象的心率和呼吸被误判为异常的问题。

A nursing monitoring system and method

This application provides a nursing monitoring system and system, which includes: a Doppler sensor module for transmitting microwave to the target monitoring object and receiving the received wave generated by the microwave being transmitted to the target monitoring object and reflected by the target monitoring object; a signal demodulation module for demodulating the bio-fretting signal from the received wave, the bio-fretting signal being the received wave. Frequency modulation component of frequency shift generated by biological fretting based on target monitoring object; threshold adjustment module, which is used to adjust the predetermined threshold for comparing the intensity of biological fretting signal with the intensity of received wave; and decision module, which is based at least on the result of comparing the intensity of biological fretting signal with the adjusted predetermined threshold, determines biological fretting signal. Is the number abnormal? The invention can effectively solve the problem that the heart rate and breath of the monitored object in the prior art are misjudged as abnormal because the predetermined threshold used to determine the strength of the biological fretting signal is set to a set value.

【技术实现步骤摘要】
一种护理监护系统及方法
本专利技术涉及生物体征监控领域，尤其涉及一种护理监护系统及方法。
技术介绍
当前，应用多普勒传感器对需要护理的人员等监护对象进行看护的系统和方案有很多。例如，存在通过从多普勒传感器接收到的信号波形中提取由心率和呼吸所得到的生物微动信号来对监护对象的心率和呼吸是否正常进行监视的方案。具体而言，多普勒传感器基于提取出的生物微动信号的强度是否大于预定阈值来判定监护对象的心率和呼吸是否异常。根据已知的多普勒频移原理，因监护对象的身体运动所产生的多普勒频移成为多普勒传感器所接收到的接收波的频率调制成分，通过检波提取出接收波中的生物微动信号。已知在现有技术中，所述用于判定生物微动信号强度的预定阈值被设为定值，即所述预定阈值与所述多普勒传感器接收到的接收波的强度变化无关。但是本专利技术人发现，当躺在床上的监护对象因翻身等改变姿势时，因生物微动所引起的频率调制的接收波的强度(例如振幅)会发生很大的变化。然而，由于生物微动信号只是接收波的频率调制成分，因而现有技术的技术人员普遍认为只要监护对象的心率和呼吸保持正常，多普勒传感器通过检波所提取出的生物微动信号的强度不会受到影响。但是本专利技术人还发现，接收波的强度变得越低，从接收波中所提取出的生物微动信号的强度也越下降。从而，当所述生物微动信号的强度与设为定值的预定阈值进行比较时，很容易发生本为正常的所述监护对象的心率和呼吸被误判为异常的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是解决现有技术中因用于判定生物微动信号强度的预定阈值被设为定值而发生的本为正常的所述监护对象的心率和呼吸被误判为异常的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种护理监护系统，所述系统包括：多普勒传感器模块，被配置为向目标监护对象发射微波并接收因所述微波发射到所述目标监护对象被目标监护对象反射而产生的接收波；信号解调模块，被配置为从所述接收波中解调出生物微动信号，所述生物微动信号是所述接收波中基于目标监护对象的生物微动所产生频移的频率调制成分；阈值调整模块，被配置为根据多普勒传感器模块所接收的接收波的强度，对用于与生物微动信号的强度进行比较的预定阈值进行调整；判定模块，被配置为至少基于所述生物微动信号的强度与调整后的预定阈值比较的结果，判定所述生物微动信号是否异常。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种护理监护方法，所述护理监护方法包括：向目标监护对象发射微波并接收因所述微波发射到所述目标监护对象被目标监护对象反射而产生的接收波；从所述接收波中解调出生物微动信号，所述生物微动信号是所述接收波中基于目标监护对象的生物微动所产生频移的频率调制成分；根据多普勒传感器模块所接收的接收波的强度，对用于与生物微动信号的强度进行比较的预定阈值进行调整；至少基于所述生物微动信号的强度与调整后的预定阈值比较的结果，判定所述生物微动信号是否异常。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术能够有效解决现有技术中因用于判定生物微动信号的强度的预定阈值被设为定值而发生的本为正常的所述监护对象的心率和呼吸被误判为异常的问题。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1概要地示出多普勒传感器在对目标监护对象进行监测时的设置形态；图2概要地示出摄像头在对目标监护对象进行拍摄时的设置形态；图3概要地示出本申请的护理监护系统的电气结构的模块图；图4是展示心率呼吸解析程序处理的一个例子的流程图；图5示出本申请假设判定的阈值从上限值ATT1一侧依次向下进行阶段性的缩小设置的示意图；图6示出本申请一个实施例的目标监护对象仰卧在床上时多普勒传感器模块所接收到的波形及解调所得到的生物微动信号中的心率成分和呼吸成分的示意图；图7示出本申请一个实施例的目标监护对象侧卧在床上时多普勒传感器模块所接收到的波形及解调所得到的生物微动信号中的心率成分和呼吸成分的示意图；图8示出本申请一个实施例的通过高频发射波的多普勒频移检出生物微动时接收波的强度与信噪比的曲线关系示意图；图9示出本申请一个实施例的对判定阈值进行调整的示意图；图10示出本申请一个实施例的对判定阈值ATT进行设置的示意图；图11示出本申请一个实施例的护理监护系统的示意性框图；图12示出本申请一个实施例的护理监护方法的流程示意图；附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。在描述本申请的护理监护系统和护理监护方法之前，先结合相关附图对本申请涉及到的相关装置及基于装置所进行的相关检测方法和所得到的检测波形等进行描述，以对本专利技术的方案进行更好地理解。图1概要地示出多普勒传感器在对目标监护对象进行监测时的设置形态。根据图1，在目标监护对象1所躺卧的床2的上方，例如天花板3处，安装有多普勒传感器模块4，所述多普勒传感器模块4能够向目标监护对象1发射微波，所述发射微波的区域(或称感知区域)见图1中的标识5。所述多普勒传感器模块4的感知区域5对于床上的目标监护对象1而言，至少要覆盖其上半身。图2概要地示出摄像头在对目标监护对象1进行拍摄时的设置形态。根据图2，除图1中设置的多普勒传感器模块4外，还可以在适当位置设置摄像头6，用于对床上的目标监护对象1进行拍摄。与所述多普勒传感器模块4兼容的装置或系统能够与多普勒传感器模块4通信，通过多普勒传感器模块4检测出目标监护对象1的心率或者呼吸所产生的生物微动信号，通过判断此生物微动信号的强度是否超出判定阈值，以及根据从生物微动信号中确定的心率指数和呼吸指数是否在预先设置的频率范围内(例如0.2Hz以上1.5Hz以下)，来判定生物微动信号是否异常，并将结果输出至与所述装置连接的显示器或显示装置上。图3概要地示出本申请的护理监护系统的电气结构的模块图。根据图3，所述护理监护系统101包括电路3a和微处理器部(数字电路部)3d。对于多普勒传感器模块的工作原理而言，本领域的普通技术人员是自然知晓的，多普勒传感器模块将微波发射到检测区域(如人体)作为感知波，接收来自检测区域的运动体反射而产生的接收波，并从接收波中提取出多普勒频移的频率成分(多普勒频移成分)，从而感知出运动体的动作。其中，发射波的频率属于微波带，而显示人的运动等的多普勒频率是0.2至数十赫兹(Hz)的低频带，因而接收波可以看作是由多普勒频移引起的频率调制波。因此，对于一般的多普勒传感器模块而言，通过采用对接收波进行正交检波的方式，提取出多普勒频移成分。根据本申请的一个实施例，请参考图3，本申请的多普勒传感器模块4具备在检测过程中产生微波的高频电路部(多普勒传感器RF电路)38，所述高频电路部38与由贴片天线等构成的发射天线37t和接收天线37r连接。所述高频电路部38拥有放大发射频率的发信电路，由发信电路将信号放大后从发射天线37t发送到对象物，通过接收天线37r接收基于对象物的反射所产生的接收波，所述接收波具有如上所述的多普勒频移成分调制的波形。继续参考图3，基于高频电路部38，将与接收波的同相波(Ich)和不同相的、由相位移位电路产生的90°正交波(Qch)分别通过各自的高频放大器39a和39b输入到由乘算器构成的正交检波电路(正交检波部(MUX))40中，从而以便于后续提取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种护理监护系统，所述系统包括：多普勒传感器模块，被配置为向目标监护对象发射微波并接收因所述微波发射到所述目标监护对象被目标监护对象反射而产生的接收波；信号解调模块，被配置为从所述接收波中解调出生物微动信号，所述生物微动信号是所述接收波中基于目标监护对象的生物微动所产生频移的频率调制成分；阈值调整模块，被配置为根据多普勒传感器模块所接收的接收波的强度，对用于与生物微动信号的强度进行比较的预定阈值进行调整；判定模块，被配置为至少基于所述生物微动信号的强度与调整后的预定阈值比较的结果，判定所述生物微动信号是否异常。

【技术特征摘要】
1.一种护理监护系统，所述系统包括：多普勒传感器模块，被配置为向目标监护对象发射微波并接收因所述微波发射到所述目标监护对象被目标监护对象反射而产生的接收波；信号解调模块，被配置为从所述接收波中解调出生物微动信号，所述生物微动信号是所述接收波中基于目标监护对象的生物微动所产生频移的频率调制成分；阈值调整模块，被配置为根据多普勒传感器模块所接收的接收波的强度，对用于与生物微动信号的强度进行比较的预定阈值进行调整；判定模块，被配置为至少基于所述生物微动信号的强度与调整后的预定阈值比较的结果，判定所述生物微动信号是否异常。2.根据权利要求1所述的护理监护系统，其中，所述阈值调整模块被配置为根据所述接收到的接收波的强度与预定阈值的比值，对预定阈值进行调整。3.根据权利要求1或2所述的护理监护系统，其中，所述阈值调整模块被配置为根据接收波的强度的降低，对预定阈值进行相应的阶段性地降低调整。4.根据权利要求3所述的护理监护系统，其中，在已知目标监护对象的生物微动信号是正常的情况下，所述阈值调整模块被具体配置为：将用于判定该生物微动信号的预定阈值按照从预定的上限值到预定的下限值的方向进行持续地阶段性变动，基于生物微动信号的强度变化，根据变化的生物微动信号的强度与相应变动的预定阈值比较的结果，确定最终的预定阈值。5.根据权利要求1或4所述的护理监护系统，其中所述判定模块被具体配置为：将所述生物微动信号的强度与预定阈值进行比较，以及将所述生物微动信号所包含的波形峰值的出现频率与预定的频率区间进行比较；如果所述生物微动信号的强度超出所述预定阈值且所述波形峰值的出现频率位于所述预定的频率区间内，则判定所述生物微动信号为正常。6.根据权利要求5所述的护理监护系统，其中所述判定模块被具体配置为：将所述生物微动信号的强度与预定阈值进行比较，以及将所述生物微动信号的频率与预定的频率区间进行比较；如果所述生物微动信号的强度超出所述预定阈值且所述生物微动信号的频率在预定的基准时间以上保持在所述预定的频率区间内，则判定所述生物微动信号为正常。7.一种护理监护方法，所述护理监护方法包括：向目标监护对象发射微波并接收因所述微波发射到所述目标监护对象被目标监护对象反射而产生的接收波；从所述接收波中解调出生物微动信号，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海林，岡田光司，王兴元，赵淮林，
申请(专利权)人：沈阳华龄智能科技产业有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21