老年人着床、离床监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术提供了一种老年人着床、离床监测系统，包括：多普勒传感器、处理部、通信部、判定部，用于基于体动频带和呼吸频带的存在状态，判断老年人处于着床状态或离床状态。所述的方法包括：采集人体生物信息；基于固定频率采样数据计算连续的体动频带和呼吸频带；判断是否存在体动，S3：判断体动类型，若为着床体动，着床体动持续时间超过第一时间阈值后，检测到有呼吸，判定为着床状态；若为离床体动，离床体动持续时间超过第二时间阈值后，检测到无呼吸，判定为离床状态。该发明专利技术根据多普勒传感器的检测输出的时间变化，进行看护对象着床、离床的判断。

【技术实现步骤摘要】
老年人着床、离床监测系统及监测方法
本专利技术涉及微波多普勒(以下简称多普勒)传感
，特别是涉及一种利用多普勒传感器实现老年人着床、离床的监测系统及监测方法。
技术介绍
随着我国社会老龄化程度的日益增加，越来越多的老年人入住养老院，接受专业的养老看护，然而，由于看护人员的数量远不能满足老年人的“1对1”24小时看护要求，因此需要借助电子监控系统辅助看护人员进行老年人的看护。目前市面上的主流电子监控设备，使用坐垫传感器、监视器(摄像头)等，但是也随之产生了要与看护对象接触、设备维护、影响隐私、费用高昂等一系列问题，因此一些高端的养老院，提出借助多普勒传感技术来进行老年人的监测的方案，相比于其他电子监控设备，微波多普勒传感器精度高，但是存在检测信号与实际运动不直接对应的问题。例如，坐垫传感器是通过人踩踏坐垫传感器进行检测的，即人的动作和检测是1:1相对应的，而多普勒传感器虽然能从检测信号本身进行存在检测，但是当检测消失时，无法明确区分例如离床动作和因死亡等导致的检测停止。
技术实现思路
本专利技术实施例中提供了一种老年人着床、离床监测系统及监测方法，通过不同的检测逻辑实现老年人着床、离床的监测。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：本专利技术实施例提供了老年人着床、离床监测系统，所述的系统包括：多普勒传感器，用于采集老年人在床上的生物信号；处理部，用于接收生物信号并转换为体动频带和呼吸频带；通信部，用于实现处理部和判定部的数据通信；判定部，用于基于体动频带和呼吸频带的存在状态，判断老年人处于着床状态或离床状态。进一步的，判定部包括：着床判定单元，当体动频带功率高于着床触发阈值的持续时间超过第一时间阈值后，检测到呼吸频带功率超出有呼吸频率阈值时，则判定为着床状态，其中，第一时间阈值和处理部每次数据分析的时间有关，一般不少于三次数据分析的时长之和；离床判定单元，当体动频带功率高于离床触发阈值的持续时间超过第二时间阈值后，检测到呼吸频带功率在无呼吸功率阈值以下时，则判定为离床状态，其中，第二时间阈值和处理部每次数据分析的时间有关，一般不少于三次数据分析的时长之和。进一步的，所述的着床触发阈值为看护对象熟睡时体动频带功率平均值的120％—150％。进一步的，所述的离床触发阈值为看护对象熟睡时体动频带功率平均值的120％—200％。进一步的，呼吸频带功率高于有呼吸功率阈值时，作为有呼吸，其中，有呼吸频率阈值为看护对象熟睡时呼吸频带功率平均值的110％—120％。进一步的，呼吸频带功率低于无呼吸功率阈值时，作为无呼吸，其中，无呼吸频率阈值为看护对象熟睡时呼吸频带功率平均值的90％—100％。进一步的，所述的系统还包括：报警部，用于基于呼吸频带的强弱和离床时间的长短发送并显示报警信息。进一步的，所述的报警部包括：第一报警判定单元，用于在着床状态中，判定呼吸频带的功率小于无呼吸功率阈值时，发送第一报警信号；第二报警判定单元，用于的离床状态中，判定离床状态的持续时间大于正常离床时间阈值时，发送第二报警信号；显示单元，用于区别显示第一报警信号和第二报警信号。基于上述系统，本专利技术实施例还提供了一种老年人着床、离床监测方法，所述的方法包括以下步骤：S1：采集人体生物信息；S2：基于固定频率采样数据计算连续的体动频带频率和呼吸频带频率；S2：判断是否存在体动，若否，返回S1；若是，进入S3；S3：判断体动类型，若为着床体动，进入S4；若为离床体动，进入S5；S4：着床体动持续时间超过第一时间阈值后，检测到有呼吸，则判定为着床状态，否则返回S1；S5：离床体动持续时间超过第二时间阈值后，检测到无呼吸，则判定为离床状态，否则返回S1。进一步的，当判定为着床状态时，若判定呼吸频带的功率小于无呼吸功率阈值，则发送并显示第一报警信号。进一步的，当判定为离床状态时，若判定离床状态的持续时间大于正常离床时间阈值，则发送并显示第二报警信号。上述技术方案的有益效果在于：相比于现有技术中多普勒传感器仅能够简单监测人体呼吸、心跳、体动等身体状况，因此无法区分人不在时和因死亡等导致呼吸、体动停止的情况。本申请根据多普勒传感器的检测输出的时间变化，进行看护对象着床、离床的判断，主要实现逻辑为：当体动频带功率高于着床触发阈值的持续时间超过第一时间阈值后，检测到有呼吸，则判定为着床状态；当体动频带功率高于离床触发阈值的持续时间超过第二时间阈值后，检测为无呼吸，则判定为离床状态。基于上述着床、离床状态的判定，确认老年人是否在床上，只有在床上的情况下，才进行有无呼吸的检测，在没有呼吸或者呼吸极弱时发出通知，同时，在离开床一定时间后没有返回时，发出通知。上述的各种判定，警报判定全部在判定部、报警部中进行，传感器侧不具有该功能，因此，不需要向传感器发送设定的变更，传感器侧的硬件、软件变得非常简单，可以有效降低系统构建的成本。同时，由于报警部直接显示不同的报警信号，因此看护人员仅需简单的了解即能掌握，无需复杂的培训学习。附图说明了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术基于系统的原理所提供的一种实施例；图2为基于图1所示系统所对应的方法。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。如图1所示的实施例中，提供了一种老年人着床、离床监测系统，所述的系统包括以下组成部分：多普勒传感器，设置于天花板或墙壁上，指向性的中心朝向床上方进行设置，以16Hz的频率对多普勒进行采样，采集老年人在床上的生物信号。处理部，包含A/D转换器和频率分析部分，传感器数据通过A/D转换器进行数值化并传送到频率分析部分，频率分析部分累积该数据，每隔一定时间进行频率分析(FFT分析)。其中，A/D转换器为12位A/D转换器，频率分析部分每16秒(256个数据)执行一次频率分析，此时，FFT的输出为以0.0625Hz为间隔的最大8Hz的频率。频率分析部分从所得到的频率步骤的功率加上呼吸频带、体动频带的频率步骤的功率值，通过通信部发送到判定部。假设呼吸频率为18～35次/分，体动频率为1～3Hz，则呼吸频带为5～10，体动频带为16～48。但是，该范围可以根据看护对象的身体状况而变更。通信部可以从无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.老年人着床、离床监测系统，其特征在于，所述的系统包括：/n多普勒传感器，用于采集老年人在床上的生物信号；/n处理部，用于接收生物信号并转换为体动频带和呼吸频带；/n通信部，用于实现处理部和判定部的数据通信；/n判定部，用于基于体动频带和呼吸频带的存在状态，判断老年人处于着床状态或离床状态。/n

【技术特征摘要】
1.老年人着床、离床监测系统，其特征在于，所述的系统包括：
多普勒传感器，用于采集老年人在床上的生物信号；
处理部，用于接收生物信号并转换为体动频带和呼吸频带；
通信部，用于实现处理部和判定部的数据通信；
判定部，用于基于体动频带和呼吸频带的存在状态，判断老年人处于着床状态或离床状态。


2.根据权利要求1所述的老年人着床、离床监测系统，其特征在于，判定部包括：
着床判定单元，当体动频带功率高于着床触发阈值的持续时间超过第一时间阈值后，检测到呼吸频带功率超出有呼吸频率阈值时，则判定为着床状态；
离床判定单元，当体动频带功率高于离床触发阈值的持续时间超过第二时间阈值后，检测到呼吸频带功率在无呼吸功率阈值以下时，则判定为离床状态。


3.根据权利要求2所述的老年人着床、离床监测系统，其特征在于，所述的着床触发阈值为看护对象熟睡时体动频带功率平均值的120％—150％。


4.根据权利要求2所述的老年人着床、离床监测系统，其特征在于，所述的离床触发阈值为看护对象熟睡时体动频带功率平均值的120％—200％。


5.根据权利要求2所述的老年人着床、离床监测系统，其特征在于，呼吸频带功率高于有呼吸功率阈值时，作为有呼吸，其中，有呼吸频率阈值为看护对象熟睡时呼吸频带功率平均值的110％—120％。


6.根据权利要求2所述的老年人着床、离床监测系统，其特征在于，呼吸频带功率低于无呼吸功率阈值时，作为无呼吸，其中，无呼吸频率阈值为看护对象熟...

【专利技术属性】
技术研发人员：池谷薰，林擘，吴晓东，牟洺铭，商雪梅，陈照花，刘晓旭，胡长琪，门田学，
申请(专利权)人：山东沃尔德生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37