一种人体体征检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种人体体征检测系统，该系统包括电源模块、存储模块、压力开关模块、压力抖动转换模块、重力加速度检测模块、光纤感应垫、光收发模块、光电转换器、电光转换器、滤波器、信号放大器以及中央控制器；通过中央控制器控制并分析处理光纤感应垫采集压力数据、以及控制压力抖动转换模块和重力加速度检测模块采集震动数据，从而获得表征人体体征的包括心跳频率数据和呼吸频率数据。本发明专利技术系统使得在压力信号较弱的情况下仍然能计算得出准确的获得人体体征参数，让整个监测系统有更广的人群适应性、更宽的体重量程、更好的姿势适应性等优势。

A Human Sign Detection System

【技术实现步骤摘要】
一种人体体征检测系统
本专利技术涉及数据监测
，具体地，涉及一种人体体征检测系统。
技术介绍
随着互联网设备和数字医疗产业的到来，健康和健康监测已成为一个日益关注的领域。监控人体生命体征诸如心率、心冲击信号以及呼吸率，在医疗保健机构内外都是需要的。在医疗机构内，生命体征跟踪可能是必不可少的，对于医疗服务提供者不在床边时确保患者安全、诊断疾病、检测病人的进展、规划病人的护理。在医疗机构外，跟踪生命体征使个人能将他们的健康状况量化和概念化，因此，帮助个人保持关注他们的健康和健康需要、明确进度、保持实现健康和健身目标所需的动力。目前市面上也出现了通过光纤压力传感器实现检测人体体征的产品，但是该产品光纤压力传感器只能监测到垂直方向的压力产生的信号，而无法检测到横向的信号波动，当压力较轻的时候单纯的光纤压力传感器检测到的信号会比较弱，比如人体体重较轻、或者躺下的部位刚好处于生理弓起的部位、或者在可摇护理床摇起到一定角度导致压力较弱的时候。这种压力较弱的情况下无法准确的计算测量，以致难以准确检测人体体征信息，同时也让整个人体体征检测系统的人群适用性较差。另外，光纤压力传感器在制造成本和工艺上比较难做到大尺寸，特别是在床的宽度超过90cm后，原有光纤压力传感器要做到90cm以上宽度仍然能很好的得到监测结果需要花费非常高昂的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供一种人体体征检测系统，该系统通过采用压力抖动转换模块和重力加速度检测模块采集震动数据，同时采用光纤感应垫检测的压力数据，并将二者进行综合处理而分析得到人体体征信息，使得在压力较弱的情况下仍然能计算得出准确的测量值，让整个监测系统有更广的人群适应性、更宽的体重量程、更好的姿势适应性等优势。另外，通过在不同人体部位用增加的震动传感器来采集横向的震动信号以弥补光纤压力传感器在大尺寸床体上采集的纵向压力信号较弱的问题，从而以更低的成本和便利性适应了更大范围的床体环境。为了达到上述目的，本专利技术提供一种人体体征检测系统，所述系统包括电源模块、存储模块、压力开关模块、压力抖动转换模块、重力加速度检测模块、光纤感应垫、光收发模块、光电转换器、电光转换器、滤波器、信号放大器以及中央控制器；所述存储器、电源模块和压力开关模块分别与所述中央控制器相互连接，所述压力抖动转换模块的输出端与所述中央控制器相连接，所述电光转换器的输入端接入所述中央控制器、输出端接入所述光收发模块，所述光纤感应垫与所述光收发模块相互通讯连接，所述光收发模块的输出端接入所述光电转换器，所述光电转换器的输出端接入所述滤波器，所述重力加速度检测模块的输出端与所述滤波器相连接，所述滤波器的输出端与所述信号放大器相连接后接入所述中央控制器；当人体压在所述光纤感应垫的时候，所述压力开关检测的压力作用力大于预先设定的压力值时，所述中央控制器控制所述光纤感应垫采集压力数据、以及控制所述压力抖动转换模块和重力加速度检测模块采集震动数据，将采集的所述压力数据和震动数据经过信号放大滤波后传输至所述中央控制器进行数据处理和分析得到一个或者多个具有规律性频率的数据，从而获得表征人体体征的包括心跳频率数据和呼吸频率数据。根据本专利技术的一个实施例，所述系统还包括用于收发信号的无线通讯模块和有线通讯模块，所述无线通讯模块和有线通讯模块分别与所述中央控制器相互连接。根据本专利技术的一个实施例，所述无线通讯模块包括蓝牙通讯模块、WIFI通讯模块、4G/5G网络通讯模块。根据本专利技术的一个实施例，所述系统还包括用于接收由所述中央控制器分析的人体体征数据以及用于向所述中央控制器发送控制指令的用户终端设备，所述用户终端设备通过有线通讯模块或者无线通讯模块与所述中央控制器相互通讯连接。根据本专利技术的一个实施例，所述中央控制器接收来自所述光纤感应垫采集的压力数据以及接收来自压力抖动转换模块和重力加速度检测模块采集的震动数据后，分析得到当压力数据偏弱但是有正常震动数据时，通过采集震动数据分离出具有规律性的频率数据以获得表征人体体征的心跳频率数据和呼吸频率数据。根据本专利技术的一个实施例，所述中央控制器接收来自所述光纤感应垫采集的压力数据以及接收来自压力抖动转换模块和重力加速度检测模块采集的震动数据后，分析得到当震动数据偏弱但是有正常的压力数据时，通过采集压力数据分离出具有规律性的频率数据以获得表征人体体征的心跳频率数据和呼吸频率数据。根据本专利技术的一个实施例，所述中央控制器接收来自所述光纤感应垫采集的压力数据以及接收来自压力抖动转换模块和重力加速度检测模块采集的震动数据后，分析得到震动数据和压力数据均偏弱时，所述中央控制器将所述震动数据和所述压力数据综合叠加进行补充处理分析，然后分离出具有规律性的频率数据以获得表征人体体征的心跳频率数据和呼吸频率数据。根据本专利技术的一个实施例，所述中央控制器将震动数据和压力数据综合叠加是指在同一个数据采集时间内，以线性或者倍数的方式将震动数据和压力数据进行叠加，得到振幅加强后的数据，然后分离出具有规律性的频率数据以获得更加准确的表征人体体征的心跳频率数据和呼吸频率数据。根据本专利技术的一个实施例，当需要分析获得某一频率或者某一频率范围的数据时，利用所述滤波器和信号放大器过滤掉频率在该频率或者该频率范围以外的频率数据。根据本专利技术的一个实施例，当需要分析获得人体心跳频率数据时，利用所述滤波器和信号放大器过滤掉频率在40-160次/分钟以外的频率数据；当需要分析获得人体呼吸频率数据时，利用所述滤波器和信号放大器过滤掉频率在4-30次/分钟以外的频率数据。根据本专利技术的一个实施例，所述系统还包括语音提示模块，所述语音提示模块与所述中央控制器相连接；当所述中央控制器分析获得的人体体征数据出现异常时，由所述中央控制器控制所述语音提示模块发出警示信号。根据本专利技术的一个实施例，所述电源模块包括电池、以及与所述电池相互连接电源稳压模块和充电模块。根据本专利技术的一个实施例，所述光纤感应垫包括柔性底板、固定设置在所述柔性底板上的光纤以及用于密封保护所述光纤的柔性密封盖板，所述光纤与所述光收发模块相连接。根据本专利技术的一个实施例，所述光纤通过盘绕成包括螺旋形或者珊栏形并固定粘胶在所述柔性底板上。根据本专利技术的一个实施例，所述光纤感应垫还包括覆盖在所述光纤上且能使得光纤产生细微弯折的网状结构。本专利技术相对于现有技术，具有以下有益效果：1、本专利技术人体体征检测系统通过增加重力加速度检测模块和压力抖动转换模块采集横向的震动信号，同时也采用光纤感应垫采集垂直方向的压力信号，并将震动信号和压力信号通过信号叠加综合处理和分析后，使得在压力信号较弱的情况下仍然能准确的测量出人体体征参数，让整个监测系统有更广的人群适应性、更宽的体重量程、更好的姿势适应性等优势；2、本专利技术人体体征检测系统通过加入了低成本的重力加速度检测模块后，可以通过在不同部位用增加该种重力加速度检测模块来采集震动信号以弥补光纤压力传感器在大尺寸床体上采集的压力信号较弱的问题，从而以更低的成本和便利性适应了更大范围的床体环境；3、本专利技术人体体征检测系统通过采用压力开关模块检测系统是否有足够的压力作用，当超过设定的压力作用后即开始进行压力和振动数据采集，当压力作用力低于设定值时则停止采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人体体征检测系统，其特征在于，所述系统包括电源模块、存储模块、压力开关模块、压力抖动转换模块、重力加速度检测模块、光纤感应垫、光收发模块、光电转换器、电光转换器、滤波器、信号放大器以及中央控制器；所述存储器、电源模块和压力开关模块分别与所述中央控制器相互连接，所述压力抖动转换模块的输出端与所述中央控制器相连接，所述电光转换器的输入端接入所述中央控制器、输出端接入所述光收发模块，所述光纤感应垫与所述光收发模块相互通讯连接，所述光收发模块的输出端接入所述光电转换器，所述光电转换器的输出端接入所述滤波器，所述重力加速度检测模块的输出端与所述滤波器相连接，所述滤波器的输出端与所述信号放大器相连接后接入所述中央控制器；当人体压在所述光纤感应垫的时候，所述压力开关检测的压力作用力大于预先设定的压力值时，所述中央控制器控制所述光纤感应垫采集压力数据、以及控制所述压力抖动转换模块和重力加速度检测模块采集震动数据，将采集的所述压力数据和震动数据经过信号放大滤波后传输至所述中央控制器进行数据处理和分析得到一个或者多个具有规律性频率的数据，从而获得表征人体体征的包括心跳频率数据和呼吸频率数据。

【技术特征摘要】
1.一种人体体征检测系统，其特征在于，所述系统包括电源模块、存储模块、压力开关模块、压力抖动转换模块、重力加速度检测模块、光纤感应垫、光收发模块、光电转换器、电光转换器、滤波器、信号放大器以及中央控制器；所述存储器、电源模块和压力开关模块分别与所述中央控制器相互连接，所述压力抖动转换模块的输出端与所述中央控制器相连接，所述电光转换器的输入端接入所述中央控制器、输出端接入所述光收发模块，所述光纤感应垫与所述光收发模块相互通讯连接，所述光收发模块的输出端接入所述光电转换器，所述光电转换器的输出端接入所述滤波器，所述重力加速度检测模块的输出端与所述滤波器相连接，所述滤波器的输出端与所述信号放大器相连接后接入所述中央控制器；当人体压在所述光纤感应垫的时候，所述压力开关检测的压力作用力大于预先设定的压力值时，所述中央控制器控制所述光纤感应垫采集压力数据、以及控制所述压力抖动转换模块和重力加速度检测模块采集震动数据，将采集的所述压力数据和震动数据经过信号放大滤波后传输至所述中央控制器进行数据处理和分析得到一个或者多个具有规律性频率的数据，从而获得表征人体体征的包括心跳频率数据和呼吸频率数据。2.根据权利要求1所述的人体体征检测系统，其特征在于，所述系统还包括用于收发信号的无线通讯模块和有线通讯模块，所述无线通讯模块和有线通讯模块分别与所述中央控制器相互连接。3.根据权利要求2所述的人体体征检测系统，其特征在于，所述无线通讯模块包括蓝牙通讯模块、WIFI通讯模块、4G/5G网络通讯模块。4.根据权利要求2所述的人体体征检测系统，其特征在于，所述系统还包括用于接收由所述中央控制器分析的人体体征数据以及用于向所述中央控制器发送控制指令的用户终端设备，所述用户终端设备通过有线通讯模块或者无线通讯模块与所述中央控制器相互通讯连接。5.根据权利要求1所述的人体体征检测系统，其特征在于，所述中央控制器接收来自所述光纤感应垫采集的压力数据以及接收来自压力抖动转换模块和重力加速度检测模块采集的震动数据后，分析得到当压力数据偏弱但是有正常震动数据时，通过采集震动数据分离出具有规律性的频率数据以获得表征人体体征的心跳频率数据和呼吸频率数据。6.根据权利要求1所述的人体体征检测系统，其特征在于，所述中央控制器接收来自所述光纤感应垫采集的压力数据以及接收来自压力抖动转换模块和重力加速度检测模块采集的震动数据后，分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪孟桂，
申请(专利权)人：洪孟桂，
类型：发明
国别省市：广东,44