用于健康和医学感测的设备、系统和方法技术方案

技术编号:25606364 阅读:77 留言:0更新日期:2020-09-12 00:01
方法和装置使用电子处理装置提供具有主动声音产生的生理移动检测,诸如呼吸、心脏和/或全身运动。处理器可以控制经由耦合到处理器的扬声器在用户的附近区域产生声音信号。处理器可以经由耦合到处理器的麦克风来控制对所反射的声音信号的感测。所反射的声音信号是从附近区域或用户反射的声音信号。处理器可以诸如通过解调技术来处理所反射的声音。声音信号可以作为双音调频连续波信号产生。对所检测到的移动信息的评估可以确定睡眠状态或评分、疲劳指示、对象识别、慢性病监测/预测以及其他输出参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于健康和医学感测的设备、系统和方法1相关申请的交叉引用本申请要求2017年12月22日提交的美国临时专利申请第62/610,033号的权益,其全部内容通过引用并入本文。2技术背景2.1
本技术涉及检测与活体对象相关联的生物运动。更具体地,本技术涉及使用声学、射频和/或红外感测来检测诸如来自生理移动(诸如活体对象的呼吸移动、心脏移动和/或其他较不呈周期性的身体移动)的生理特征。2.2相关技术的描述例如在睡眠期间监测人的呼吸和身体(包括肢体)移动在许多方面可能有用。例如,这种监测可用于监测和/或诊断睡眠呼吸紊乱状况,诸如睡眠呼吸暂停。传统上,有效无线电定位或测距应用的进入障碍是需要专门的硬件电路和天线。智能手机和其他便携式且不显眼的处理或电子通信装置在日常生活中普遍存在,甚至在没有陆线的发展中国家也是如此。期望具有一种用于以有效的方式监测生物运动(即,生理移动)的方法。这种系统和方法的实现将解决相当大的技术挑战。3
技术实现思路
本技术涉及用于例如在对象睡着时检测对象的移动的系统、方法和设备。基于这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理器可读介质,其上存储有处理器可执行指令,所述处理器可执行指令在由处理器执行时致使所述处理器检测用户的生理移动,所述处理器可执行指令包含:/n用于控制经由耦合到电子处理装置的扬声器在所述电子处理装置的附近区域产生声音信号的指令;/n用于控制经由耦合到所述电子处理装置的麦克风感测来自所述附近区域的反射声音信号的指令;和/n用于利用所述所感测到的反射声音信号的至少一部分和表示所述声音信号的至少一部分的信号来导出生理移动信号的指令,/n其中所述声音信号包含双音调频解调连续波信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171222 US 62/610,0331.一种处理器可读介质,其上存储有处理器可执行指令,所述处理器可执行指令在由处理器执行时致使所述处理器检测用户的生理移动,所述处理器可执行指令包含:
用于控制经由耦合到电子处理装置的扬声器在所述电子处理装置的附近区域产生声音信号的指令;
用于控制经由耦合到所述电子处理装置的麦克风感测来自所述附近区域的反射声音信号的指令;和
用于利用所述所感测到的反射声音信号的至少一部分和表示所述声音信号的至少一部分的信号来导出生理移动信号的指令,
其中所述声音信号包含双音调频解调连续波信号。


2.根据权利要求1所述的处理器可读介质,其中所述所产生的声音信号的至少一部分处于不可听的声音范围中。


3.根据权利要求2所述的处理器可读介质,其中所述所产生的声音信号的所述部分是低频超声声学信号。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的处理器可读介质,其中用于导出所述生理移动信号的所述处理器可执行指令包含用表示所述声音信号的所述部分的所述信号来解调所述所感测到的反射声音信号的所述部分。


5.根据权利要求4所述的处理器可读介质,其中所述解调包含表示所述声音信号的所述部分的所述信号与所述所感测到的反射声音信号的所述部分的相乘。


6.根据权利要求1所述的处理器可读介质,其中用于导出所述生理移动信号的解调包含所接收到的信号与其自身的相乘,所述所接收到的信号包括所述所感测到的反射声音信号的所述部分和来自所述声音信号的至少一部分的直接路径声音。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的处理器可读介质,其中所述生理移动信号的导出进一步包含对呼吸、心脏移动和总移动中的一者或多者的检测。


8.根据权利要求1所述的处理器可读介质,其中表示所述声音信号的所述部分的所述信号是内部产生的振荡器信号或直接路径测得的声音信号。


9.根据权利要求1至3中任一项所述的处理器可读介质,其中用于导出所述生理移动信号的所述指令被配置为用于将振荡器信号与所述所感测到的反射声音信号的所述部分相乘。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含用于使用自适应滤波器对所述所感测到的反射声音信号的所述部分进行滤波的处理器可执行指令,所述自适应滤波器被配置为基于所述产生的声音信号的至少一部分的定时和所述所感测到的反射声音信号的所述部分的定时中的任一者来改变所述自适应滤波器的通带。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含用于对所述声音信号和可听音频内容进行求和以经由所述扬声器同时产生所述声音信号和所述可听音频内容的处理器可执行指令。


12.根据权利要求11所述的处理器可读介质,其中进一步包含用于在对所述声音信号和可听音频内容求和之前基于所述声音信号的频率来滤波所述可听音频内容的处理器可执行指令。


13.根据权利要求1至12中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含处理器可执行指令,用于根据所检测到的所述附近区域对象的存在来控制所述声音信号的检测方案的变化,其中所述指令改变所述声音信号的至少一部分的波形参数。


14.根据权利要求1至13中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含用于以下操作的处理器可执行指令:生成用于运动检测的连续波声音信号,并且在检测到用户在附近区域的运动时发起经由所述扬声器产生所述双音调频解调连续波信号。


15.根据权利要求1至14中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含用于生成超宽带(UWB)声音信号作为可听白噪声的处理器可执行指令,并且其中所述处理器可读介质包含用于利用所述UWB声音信号来检测用户运动的指令。


16.根据权利要求1至15中任一项所述的处理器可读介质,其中所述双音调频率解调连续波信号包含与重复波形中的第二锯齿波频率变化重叠的第一锯齿波频率变化。


17.根据权利要求1至16中任一项所述的处理器可读介质,其中所述所产生的声音信号提供包括过零点的余弦状功能时域形状。


18.根据权利要求1至17中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含处理器可执行指令,所述处理器可执行指令用于评估所述所导出的生理移动信号以确定一个或多个生理参数。


19.根据权利要求1至18中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含用于基于对所述所导出的生理移动信号的评估来生成输出的处理器可执行指令。


20.根据权利要求19所述的处理器可读介质,其中所述输出包含:(a)表示以下各项中的任何一项或多项的输出数据:
人类存在状态;
在所述生理移动信号中存在或不存在运动;
睡眠状态;
睡眠行走;
呼吸特点;
心脏特点;
总移动特点;
睡眠特点;
睡眠呼吸障碍事件;
周期性呼吸事件;
呼吸状况;
疲劳状态;
健康评分;
慢性疾病状况;
嗜睡状况;和
疲劳状态;

(b)基于所述输出数据中的任一者来发起事件。


21.根据权利要求20所述的处理器可读介质,其中所述所发起的事件包括打开或关闭装置或与所述装置相关联的进程;和/或对装置的操作,或与所述装置相关联的过程引入调整。


22.根据权利要求21所述的处理器可读介质,其中所述装置是呼吸治疗装置,并且所述过程与呼吸治疗装置相关联。


23.根据权利要求1至22中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含处理器可执行指令,用于评估经由所述麦克风所感测到的可听口头命令,并且响应于所述可听口头命令经由所述扬声器提供所述输出。


24.根据权利要求1至23中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含处理器可执行指令,用于对所述声音信号的至少一部分和所述所感测到的反射声音信号的一部分进行解调,以产生正交基带运动信号。


25.根据权利要求24所述的处理器可读介质,其进一步包含处理器可执行指令,用于通过一个或多个滤波器处理所述正交基带运动信号以隔离可归因于呼吸移动、总身体移动及心脏移动中的一者或多者的频率范围。


26.根据权利要求1至25中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含处理器可执行指令,用于在用所述生理移动信号导出的快速傅立叶变换窗口中进行仓搜索以选择与用户运动相关联的范围。


27.根据权利要求1至26中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含用于检测和识别由所述麦克风所感测到的呼吸压力治疗装置的可听声音的处理器可执行指令。


28.根据权利要求1至27中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含处理器可执行指令,用于检测心脏可变性并且将所述心脏可变性与存在和不存在的呼吸治疗相关联。


29.根据权利要求1至28中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含用于响应于对所述生理移动信号的分析而通过所述扬声器播放可听查询的处理器可执行指令。


30.根据权利要求1至29中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含用于使所检测到的移动与治疗依从性相关的处理器可执行指令。


31.根据权利要求1至30中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含处理器可执行指令,用于基于检测到另一用户的睡眠质量来推断用户的非治疗依从性。


32.根据权利要求1至31中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含处理器可执行指令,所述处理器可执行指令用于基于对治疗装置的操作和缺少操作的声音检测来检测非治疗依从性和治疗依从性。


33.根据权利要求1至32中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含处理器可执行指令,用于基于所检测到的用户的治疗依从性或非治疗依从性来生成输出意见,所述所生成的输出意见基于来自包括所述用户的多个用户的睡眠检测,所述所生成的输出意见促使所述用户维持依从性。


34.根据权利要求1至33中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含处理器可执行指令,用于对所述麦克风所感测到的声音进行线性调频滤波,以隔离所述所感测到的反射声音信号的所述部分。


35.根据权利要求34所述的处理器可读介质,其中为了线性调频滤波,所述处理器用所述所产生的声音信号的频率范围内的通带进行数字滤波。


36.根据权利要求1至35中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含处理器可执行指令,用于选择性地改变所述声音信号的至少一部分的产生的解调参数,以感测具有不同声音信号解调特点的所述电子处理装置附近区域的运动。


37.根据权利要求36所述的处理器可读介质,其中所述不同的声音信号解调特点包含连续波、调频连续波、超宽带、频移键控和相移键控中的任两者或多者。


38.根据权利要求1至37中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含用于生成通过对所述生理移动信号的特征进行分类而生成的输出的处理器可执行指令,其中所述特征包含手工特征和机器学习特征。


39.根据权利要求38所述的处理器可读介质,其中通过对所述生理移动信号的特征进行分类而产生的所述输出包含以下各项中的一项或多项:
睡眠阶段和/或睡眠状态;
睡眠呼吸障碍事件;和
呼吸暂停低通气计数。


40.根据权利要求39所述的处理器可读介质,进一步包含处理器可执行指令,用于基于所述所产生的呼吸暂停低通气计数来产生治疗使用意见。


41.根据权利要求39所述的处理器可读介质,进一步包含处理器可执行指令,用于将所产生的呼吸暂停低通气计数与呼吸治疗设备的使用和不使用相关联。


42.根据权利要求1至41中任一项所述的处理器可读介质,其中所述电子处理装置包含智能电话或智能手表。


43.根据权利要求1至42中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含与同步相关的指令,所述同步包括所感测到的反射信号与所感测到的直接路径信号的互相关。


44.根据权利要求1至43中任一项所述的处理器可读介质,进一步包含用于同步过程的指令,所述同步过程包含将参考模板与所述所感测到的反射声音信号的至少一部分相乘。


45.一种能够访问权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷德蒙·肖尔代斯史蒂芬·麦克马洪迈克尔·雷恩
申请(专利权)人:瑞思迈传感器技术有限公司
类型:发明
国别省市:爱尔兰;IE

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