一种应用于台灯的健康监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种应用于台灯的健康监测系统，包括：台灯，包括：第一控制模块，用于在接收到第一控制指令时，控制毫米波雷达向用户持续发射检测信号；信号接收模块，用于持续接收回波信号；第一处理模块，用于每隔一个预设时间间隔，根据回波信号得到相位变化数据；第二处理模块，用于对相位变化数据进行预处理得到预处理后数据，并进行快速傅里叶变换得到呼吸速率和心跳速率；服务器，包括：第一分析模块，用于根据呼吸速率、心跳速率和预设阈值得到健康监测结果；第二分析模块，用于在健康监测结果表征轻度异常时输出警告信息至移动端。有益效果是本发明专利技术能够对用户的睡眠过程进行高质量的健康监测并在异常时进行报警促醒用户。量的健康监测并在异常时进行报警促醒用户。量的健康监测并在异常时进行报警促醒用户。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于台灯的健康监测系统


[0001]本专利技术涉及台灯的
，具体而言，涉及一种应用于台灯的健康监测系统。

技术介绍

[0002]毫米波雷达作为一种新兴的生命体征信号的检测方式，可以被应用于检测人体心肺活动等生命体征信号，如呼吸、心跳及相关衍生指标，与传统的心电、脉搏等相比，它不仅是非接触式的，而且具有良好的穿透性，能够穿透衣服和被褥等障碍物进行检测，这些优势使得毫米波雷达技术在医疗诊断、健康监护等领域具有应用潜力。
[0003]在日常生活中，越来越多的用户会佩戴智能手环来对自身的健康进行安全监护，这在白天的工作时段仍能适用，但是到了晚上的睡眠时段，智能手环需要充电因此用户不会进行佩戴，而睡眠时段又是十分重要的时间段，该时间段更需要进行高质量的健康监护以防止用户出现突发情况，且即便是佩戴有智能手环，也只能对用户的睡眠质量等进行简单化的监测，无法对用户的健康突发情况进行告警，安全性并不高。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的问题是：提供一种具备高安全性、能在用户睡眠时段对用户进行高质量健康监测并及时告警的应用于台灯的健康监测系统。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种应用于台灯的健康监测系统，包括：
[0006]一台灯，所述台灯放置于用户床边的预设范围内，所述台灯内集成有至少一毫米波雷达和至少一警报装置，所述台灯包括：
[0007]一第一控制模块，用于在接收到外部输入的一第一控制指令时，根据所述第一控制指令控制所述毫米波雷达向所述用户持续发射检测信号；
[0008]一信号接收模块，连接所述第一控制模块，用于持续接收所述检测信号抵达所述用户的身体后反射的回波信号；
[0009]一第一处理模块，连接所述信号接收模块，用于每隔一个预设时间间隔，根据接收到的所述回波信号得到对应的相位变化数据；
[0010]一第二处理模块，连接所述第一处理模块，用于对所述相位变化数据进行预处理得到对应的预处理后数据，并对所述预处理后数据进行快速傅里叶变换得到对应的呼吸速率和心跳速率；
[0011]一服务器，连接所述台灯，所述服务器包括：
[0012]一第一分析模块，用于针对每个所述预设时间间隔后接收到的所述呼吸速率和所述心跳速率，根据所述呼吸速率、所述心跳速率和预设阈值得到对应的健康监测结果；
[0013]一第二分析模块，连接所述第一分析模块，用于在所述健康监测结果表征轻度异常时输出对应的警告信息至预先绑定的移动端，以及在所述健康监测结果表征中度异常时输出一控制信号至所述台灯以使所述台灯根据所述控制信号控制启动所述警报装置促醒所述用户。
[0014]本方案中，考虑到用户在夜间的睡眠时段可能存在呼吸暂停等紧急情况，如无法对该类紧急情况进行及时的监测获取很可能对用户的身体安全造成隐患，因此，本方案中，将所述毫米波雷达和所述警报装置集成安装于所述台灯内，于用户睡眠时段控制所述毫米波雷达向所述用户持续发射所述检测信号，随后根据所述用户的身体反射的所述回波信号处理得到对应的呼吸速率和心跳速率，以及根据所述呼吸速率和所述心跳速率得到对应的所述健康监测结果，根据所述健康监测结果来判断是否对所述用户进行促醒，但并不局限于简单化的睡眠质量监测，而是能够对所述用户的睡眠时段进行高质量的健康监测并及时告警，具备较高的安全性。
[0015]进一步的，将所述台灯作为所述毫米波雷达和所述报警装置的载体，所述用户可以将所述台灯摆放在自己的床边或是较近的位置以进行睡眠时段的健康监测，具有较好的便携性。
[0016]优选的，所述毫米波雷达的载波频率为24Ghz。
[0017]优选的，所述第一处理模块包括：
[0018]一第一处理单元，用于每隔一个所述预设时间间隔，对接收到的所述回波信号进行距离维傅里叶变换得到所述用户对应的距离范围数据；
[0019]一第二处理单元，连接所述第一处理单元，用于对所述距离范围数据进行反正切函数计算得到对应的初始相位，并对所述初始相位进行相位解缠绕得到对应的目标相位；
[0020]一第三处理单元，连接所述第二处理单元，用于针对两两相邻的所述目标相位，根据两个所述目标相位得到对应的相位差并包含于所述相位变化数据内。
[0021]优选的，所述第二处理模块包括：
[0022]一第四处理单元，用于对所述相位变化数据依次进行信号放大、降噪、数字变换处理后得到对应的所述预处理后数据；
[0023]一第五处理单元，连接所述第四处理单元，用于通过带通滤波器对所述预处理后数据进行分离得到多个呼吸数据和多个心跳数据；
[0024]一第六处理单元，连接所述第五处理单元，用于对各所述呼吸数据和各所述心跳数据分别进行快速傅里叶变换得到对应的呼吸频谱和心跳频谱；
[0025]一第七处理单元，连接所述第六处理单元，用于根据所述呼吸频谱和所述心跳频谱内的峰值大小及谐波特征提取得到对应的所述呼吸速率和所述心跳速率。
[0026]本方案中，通过对所述相位变化数据依次进行信号放大、降噪、数字变换处理可以剔除干扰数据，提高最后得到的所述心跳速率和所述呼吸速率的准确性。
[0027]优选的，所述第四处理单元采用滑动均值滤波算法对所述相位变化数据进行降噪处理以滤除脉冲噪声。
[0028]优选的，所述预设阈值包含预设的第一心跳阈值、第二心跳阈值、第一呼吸阈值和第二呼吸阈值，所述第一分析模块包括：
[0029]一第一分析单元，用于针对每个所述预设时间间隔后接收到的所述呼吸速率和所述心跳速率，将所述呼吸速率和所述心跳速率分别与所述第一心跳阈值和所述第一呼吸阈值进行比较，并在所述呼吸速率大于所述第一呼吸阈值且所述心跳速率大于所述第一心跳阈值时输出表征轻度异常的所述健康监测结果；
[0030]一第二分析单元，用于针对每个所述预设时间间隔后接收到的所述呼吸速率、所
述心跳速率和所述预设时间间隔前最近接收到的历史呼吸速率、历史心跳速率，根据所述呼吸速率和所述历史呼吸速率得到一呼吸差值，并根据所述心跳速率和所述历史心跳速率得到一心跳差值，随后将所述呼吸差值和所述心跳差值分别与所述第二呼吸阈值和所述第二心跳阈值进行比较，以及在所述呼吸差值大于所述第二呼吸阈值或所述心跳差值大于所述第二心跳阈值时输出表征中度异常的所述健康监测结果。
[0031]本方案中，将所述健康监测结果划分为轻度异常和中度异常两种状态，并分别针对不同的判断逻辑和依据，对于表征为轻度异常的所述健康监测结果只需进行数据记录并通知到所述移动端即可，对于表征为中度异常的所述健康监测结果则需要对所述用户进行告警促醒，对两者的处理方式进行区分可以在保证安全性的前提下合理分配服务器的工作进程。
[0032]优选的，所述预设阈值内还包含预设的一危险次数，则所述第一分析模块还包括一第三分析单元，连接所述第一分析单元，用于在所述第一分析单元输出表征轻度异常的所述健康监测结果后，持续统计输出表征轻度异常的所述健康监测结果的累积次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于台灯的健康监测系统，其特征在于，包括：一台灯(1)，所述台灯(1)放置于用户床边的预设范围内，所述台灯(1)内集成有至少一毫米波雷达和至少一警报装置，所述台灯(1)包括：一第一控制模块(11)，用于在接收到外部输入的一第一控制指令时，根据所述第一控制指令控制所述毫米波雷达向所述用户持续发射检测信号；一信号接收模块(12)，连接所述第一控制模块(11)，用于持续接收所述检测信号抵达所述用户的身体后反射的回波信号；一第一处理模块(13)，连接所述信号接收模块(12)，用于每隔一个预设时间间隔，根据接收到的所述回波信号得到对应的相位变化数据；一第二处理模块(14)，连接所述第一处理模块(13)，用于对所述相位变化数据进行预处理得到对应的预处理后数据，并对所述预处理后数据进行快速傅里叶变换得到对应的呼吸速率和心跳速率；一服务器(2)，连接所述台灯(1)，所述服务器(2)包括：一第一分析模块(21)，用于针对每个所述预设时间间隔后接收到的所述呼吸速率和所述心跳速率，根据所述呼吸速率、所述心跳速率和预设阈值得到对应的健康监测结果；一第二分析模块(22)，连接所述第一分析模块(21)，用于在所述健康监测结果表征轻度异常时输出对应的警告信息至预先绑定的移动端，以及在所述健康监测结果表征中度异常时输出一控制信号至所述台灯以使所述台灯根据所述控制信号控制启动所述警报装置促醒所述用户。2.根据权利要求1所述的健康监测系统，其特征在于，所述毫米波雷达的载波频率为24Ghz。3.根据权利要求1所述的健康监测系统，其特征在于，所述第一处理模块(13)包括：一第一处理单元(131)，用于每隔一个所述预设时间间隔，对接收到的所述回波信号进行距离维傅里叶变换得到所述用户对应的距离范围数据；一第二处理单元(132)，连接所述第一处理单元(131)，用于对所述距离范围数据进行反正切函数计算得到对应的初始相位，并对所述初始相位进行相位解缠绕得到对应的目标相位；一第三处理单元(133)，连接所述第二处理单元(132)，用于针对两两相邻的所述目标相位，根据两个所述目标相位得到对应的相位差并包含于所述相位变化数据内。4.根据权利要求1所述的健康监测系统，其特征在于，所述第二处理模块(14)包括：一第四处理单元(141)，用于对所述相位变化数据依次进行信号放大、降噪、数字变换处理后得到对应的所述预处理后数据；一第五处理单元(142)，连接所述第四处理单元(141)，用于通过带通滤波器对所述预处理后数据进行分离得到多个呼吸数据和多个心跳数据；一第六处理单元(143)，连接所述第五处理单元(142)，用于对各所述呼吸数据和各所述心跳数据分别进...

【专利技术属性】
技术研发人员：计高远，王贤斌，王凯凯，吴荣华，
申请(专利权)人：浙江艾索智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：