用于监视一个或多个活体的生命指征的设备，包括监视台和与所述监视台通信的至少一个传感器。所述传感器包括：天线系统；耦接到所述天线系统的超宽带雷达系统；信号处理器；以及通信系统。所述信号处理器被连接用于接收来自所述超宽带雷达系统的信号，并且被配置用于从所述信号中提取与在对应于所述天线系统的感测范围内的人或者动物的一个或多个生命指征有关的信息。所述通信系统被配置用于向所述监视台发送所述信息。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于监视人或者动物的存在、行为和/或生理体征的 设备和方法。例如，本专利技术可用于监视疗养院内的病人的存在、行为、心 率和/或呼吸速率中的一个或多个。本专利技术还涉及用于发送和/或接收电磁 信号的天线.
技术介绍
超宽带(UWB)电磁信号可用于广泛应用中。这样的信号通常包括 呈现低的占空比的4艮短的脉冲。因此，特别是在期望保持低的平均功率电 平的应用中，UWB信号可以是有利的。UWB雷达可以用于测量短距离 内的物体的位置，或者用于获取物体的图像。UWB装置还可以用于无线 通信，特别是用于短距离和高速率的数据传输。UWB电磁信号的频率可以在几百MHz到约12 GHz的范围内。在典 型的应用中，UWB信号被用于从3.1 GHz到10.6 GHz的频带中。在特定 的UWB装置中，电磁信号的频率可限于特定的频镨区域，以符合适当的 管理要求。例如，某些装置可制造成在UWB频镨中的占用3.6 GHz到 4.6 GHz的范围的UWB频镨的子频带内工作。在美国，该子频带已被联 邦通信委员会(FCC)分配用于特定的UWB装置。虽然存在各种UWB装置，但仍然需要在UWB系统内使用的实用且 节省成本的解决方案。例如，需要实用且节省成本的天线和天线系统，所 述天线和天线系统可以用于在各种环境内发送和/或接收UWB信号。特 别需要紧凑并且提供定向辐射模式的这种天线。还需要实用且节省成本的UWB雷达收发器电路。要求实用且节省成本的技术的另 一领域^:视人和动物的生命指征 的领域。例如，有益的是提供一种能够监^疗养院或人们家中的病人的 心率和呼吸速率的系统。虽然存在这样的系统，但是大多数具有各种缺点。例如，有些系统要求将电极或其他装置附接到每个皿^LA员，另外一些 系统非常昂贵或者不够通用，另外一些系统仅能够监^L诸如心率等的一个 生命指征。现有技术包括* Newham的US 5,471,198和Edwards的US 6,788,206，它们7>开了 用于使用反射能量来监M的存在的系统。* Richards等人的US 6,900,732，其公开了一种用于使用UWB信号 来监视资产、物体、人或者动物的系统。* Richards等人的US 6,466,125，其公开了一种当病人需要医疗救助 时使用脉冲无线技术来警示医务人员的系统、电子监视器和方法。* Richards等人的US 6,504,483，其公开了使用脉冲无线电来跟踪绕 赛道行进的马的位置和/或使得人们能够监视正在行进的马的 一个 或多个生命指征。该专利乂^开了所述技术也可以用于诸如狗的其他动物以;s^A。* Hall等人的US 6,661,342，其公开了使用脉冲无线电来跟踪移动的 运动员并提供与运动员的安全通信。* Nowogrodzki等人的US 4，513，748，其公开了一种使用两个射频信 号的心率监视器。* Bloice的US 3,796,208，其公开了一种用于使用微波雷达单元来监 视病人的移动的系统。* Lye等人的WO 2004/047630，其公开了 一种使用UWB信号来发送 与用户的健康状况有关的信息的系统。* Tupin等人的US 2004/0249258,其公开了使用UWB雷达对生理数 据进行成〗象和获取。* McEwan的US 5,361070,其公开了一种UWB雷达运动传感器。* Edwards的US 6,788,206,其公开了一种病人监视系统。
技术实现思路
本专利技术拔 供了涉及UWB系统的设备和方法。所述i殳备和方法可以被 应用到用于监^或者动物的生命指征的系统。所述设备和方法还可应用 于其他方面。这样的方法和设备可以包含在此所述的各种UWB技术。可 以使用连续波(CW)技术来实现才艮据本专利技术的一些方面的系统。本专利技术的一些具体方面提供了可以用于发送和/或接收UWB信号 的天线和天线阵列；UWB雷达Ut器电路；以及病人监视系统。本专利技术 的这些具体方面可以彼此独立地应用，并且还能够以各种组合来应用。下面说明本专利技术的其他方面和本专利技术的具体实施例的特征。 附图说明在示出本专利技术的非限定性的实施例的附图中，图l是根据本专利技术的一个实施例的病人监视系统的框图2是示出用于图l的病人监视系统的一种可能显示的示意图3是可以在图1的监视系统内使用的感测单元的框图4是示出了感测单元的示意图，所述感测单元借助于射频脉冲通过 垫4b险测人的存在以及人的心脏和呼吸活动；图4A-4C图示天线的各种替选设置；图5是感测单元的框图6是可在感测单元内使用的射频雷达收发器的框图7是图6的雷达iJ^器的各部分的时序图8是可用于发送和接收UWB信号的天线阵列的俯视图8A是图8的天线阵列的背面的俯视图8B是图8的天线阵列的天线元件的放大视图；以及图9、 9A、 9B和9C是可以用于发送和/或接收UWB信号的紧凑天 线的视图。具体实施例方式为了提供对本专利技术的更彻底的理解，下面的说明中给出了具体的细 节。但是，本专利技术也可以在没有这些细节的情况下实施。在其他实例中， 为了避免不必要地混淆本专利技术，没有详细示出或者描述公知的元件。因此， 本i兌明书以及附图应视为示例性的，而不是限制性的。下面的说明描述了用于发送和/或接收超宽带信号的天线；用于产 生超宽带信号的电路；以及用于监视人或者动物的存在、活动和/或生命 指征的系统。将参考包含所有这些元素的病人监视系统来描述本专利技术。但 是，在此所述的各创新部件和子系统也以其他的组合来使用，并可用于其 他环境中。图1示意性地示出了病/w监视系统10。例如，系统10可以用于医院 病房、长期疗养院或者托儿所等。系统10具有监视台12和一个或多个感 测单元14。在图示的实施例中，感测单元14包括位于床17的床垫16 之下的感测单元14A和14B;置于(或者安装在)轮椅19的靠背18中 的感测单元14C;安装在限制区22的入口 20 (例如，限制区22可以是 其中存储药物的药房、设施出口等)处的感测单元14D;以及绰于人的胸 部(如图所示)或者腕部(未示出)的感测单元14E。除了传感器14之外，监视台12还可以接收来自另外的传感器(未示 出)的信号。例如，监视台12可以接收来自门开关、附近的传感器、诸 如EEG机或血氧传感器等的其他病人监视装置等的信号。每个感测单元14与监视台12通信。所述通信最好是无线通信。如下 所述，感测单元14A、 14B、 14C和14E监视位于感测单元14的位置的 人的存在、行为和生命指征。感测单元14D用于检测人在限制区22内的 存在。感测单元14D可以没有用于检测生命指征等的能力。感测单元14 可以监视下述^中的一个或多个*人的心率；*人的呼吸速率；*人的呼吸或者心跳是否已经停止； *人的呼吸或者心跳是否具有异常模式； *人是否在活动(即移动)；*人是否正以异常方式移动(例如人是否正以可能指示发作或发病的方式移动)； *在感测单元的附近是否有人；以及 *诸如此类。包含来自监视操作的结果的数据信号24被发送到监视台12。监视台12包括显示器26、有线或者无线通信模块27和警报器28， 例如，警报器28可以包括警报声音发生器。通信模块27接收来自感测单 元14的数据信号24。监视台12显示与皿视的各人有关的信息。图2示本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于监视一个或多个活体的生命指征的设备，所述设备包括： 监视台； 与所述监视台通信的至少一个传感器，所述传感器包括： 天线系统； 超宽带雷达系统，该超宽带雷达系统耦接到所述天线系统； 信号处理器，该信号处理 器被连接用于接收来自所述超宽带雷达系统的信号，并且被配置用于从所述信号中提取与在对应于所述天线系统的感测范围内的人或者动物的一个或多个生命指征有关的信息；以及 通信系统，该通信系统被配置用于向所述监视台发送所述信息。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：森利富，
申请(专利权)人：无线二零零零RFUWB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]
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