一种非接触式生命体征实时毫米波雷达监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非接触式生命体征实时毫米波雷达监测装置，涉及毫米波雷达技术领域，包括：定位设备，设置有多组，且各个定位设备分别固定在病人的四肢关节及头颅部位；校位设备，包括多个定位端，多个定位端分别固定在使用场所中，形成3D定位区域，且各个定位端均将信号传输至监测设备；辅助设备，用于获取病人的图像信息，并将其传输至监测设备；监测设备，所接收各个定位设备的信号和图像信息后，生成信号集，且监测设备基于信号集，生成病人的形体信息。本发明专利技术通过设置多个定位设备，可以对病人的姿态进行检测，各个定位设备通过设置的信号频率和光线颜色及频闪，可以提高辅助设备对各个定位设备的位置和角度进行识别。设备对各个定位设备的位置和角度进行识别。设备对各个定位设备的位置和角度进行识别。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式生命体征实时毫米波雷达监测装置


[0001]本专利技术涉及毫米波雷达
，更具体地说，它涉及一种非接触式生命体征实时毫米波雷达监测装置。

技术介绍

[0002]毫米波的波长介于微波和厘米波之间，因此毫米波雷达兼有微波雷达和光电雷达的一些优点，其具有毫米波的波长介于微波和厘米波之间，因此毫米波雷达兼有微波雷达和光电雷达的一些优点，并且能分辨识别很小的目标，而且能同时识别多个目标，因此在医疗设备领域中，一些厂家采用毫米波雷达作为人体生命特征的监测方式。
[0003]经检索，中国专利(公开号：CN114052709A)公开了一种毫米波雷达生命体征测量方法，该专利使用毫米波雷达测量心脏附近的胸腔皮肤起伏得到雷达原始回波信号，所述方法包括：完成对雷达原始回波信号处理，获得了被测人体目标的初始位置；获取初始位置和周围临近单元的慢时间维信号，对所述临近单元的每个位置的相位信号进行低通滤波和带通滤波，获得每个位置呼吸信号和心跳信号，对N个位置的呼吸信号和心跳信号的质量进行评估，将呼吸信号和心跳信号质量最好的位置处作为呼吸心率的测量点，并输出该位置的呼吸心率
[0004]在现有技术中，在对生命特征进行监测时，需要避免外部的因素对监测质量造成负面影响，并且在监测时，需要病人的静止程度较高，在病人身形改变后，对监测质量会有较长时间的影响。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种非接触式生命体征实时毫米波雷达监测装置，用于解决以下问题：
[0006]1、如何提高监测设备对病人的定位准确度，并且避免病人姿态对监测部位的影响；
[0007]2、如何避免外界环境对监测设备和病人之间的监测数据造成影响。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种非接触式生命体征实时毫米波雷达监测装置，包括监测设备、定位设备、辅助设备、校位设备和控制主机；
[0009]所述定位设备设置有多组，其分别固定在病人的四肢关节以及头颅的位置处，同时各个定位设备将病人对应部位的信息传输至监测设备；
[0010]所述校位设备包括多个定位端，多个定位端分别固定在使用场所中，形成定位坐标，多个定位坐标之间形成3D定位区域，且各个定位端均将信号传输至监测设备；
[0011]所述辅助设备用于获取病人的图像信息，图像信息包括病人的姿态数据和各个发射端的定位光线位置，且辅助设备在获取图形信息后，将其传输至监测设备；
[0012]所述监测设备接收各个定位设备的信号和图像信息后，生成信号集，且监测设备基于信号集，生成病人的形体信息，并且监测设备基于形体信息，获取至少一组监测部位，
以对病人对应监测部位的生命特征进行监测；
[0013]同时，监测设备在获取校位设备中的各个发射端信号后，生成其在3D定位区域中的位置信息，用于对监测设备的位置进行校正，避免因监测设备的移动，导致对病人生命特征监测质量造成影响的问题。
[0014]进一步的，所述监测设备包括处理器、定点检测模块、生命提升检测模块和数据监测模块；
[0015]所述生命体征检测模块用于生成和接收监测声波，包括毫米波雷达前端、AD采集卡，波束控制机构及信号处理单元；
[0016]毫米波雷达前端通过多个发射天线TX向目标发射FMCW脉冲，并通过多个雷达接收器RX接收目标发射的回波信号；
[0017]并且在接收信号后，AD采集卡将回波信号进行混频、滤波和快速傅里叶变换后得到相关数据；
[0018]信号处理单元将相关数据进行连续20
‑
30S的I+j*Q两路正交中频信号作FFT变换，提取幅度峰值点相位；此时的原始相位数据序列为呼吸和心跳复合信号，分别用两个FIR带通滤波器对相位数据序列进行滤波，获得呼吸和心跳信号的波形轮廓，得到病人的生命体征；
[0019]生命体征包括指定部位的变化频率、峰值和谷值；
[0020]所述生命体征检测模块将生命体征传输至处理器；
[0021]所述定点检测模块用于生成对应的监测通道，对固定位置的回波进行接收，以降低非监测部位声波的影响；
[0022]在生成监测通道时，脉冲信号分成主波束和泛波束；
[0023]监测通道通过波束控制机构调整主波束的方位角和俯仰角，对固定位置的回波进行接收；
[0024]泛波束用于对目标的姿态动态信息进行监测，在目标改变姿态后，将主波束的方位角和俯仰角进行调整；
[0025]泛波束对姿态的姿态动态信息的监测方法包括：
[0026]设置多个波束接收信道，并通过二维快速傅里叶变换将A/D转换的时域信号转换为距离
‑
多普勒图，得到了散射体的距离和多普勒信息，然后，通过测量距离多普勒图中散射位置的相位值，确定方位角、仰角和距离，以得到姿态动态信息；
[0027]所述数据监测模块与大数据平台进行连接，且数据监测模块在接收处理器传输的生命体征后，将生命体征与大数据平台中的数据进行匹配，以获取对应特征的生命特征趋势数据。
[0028]进一步的，所述数据监测模块的匹配方法，包括以下步骤：
[0029]步骤一：获取将生命体征划分为多个时间节点；
[0030]步骤二：计算各时间节点内生命体征的变化频率、峰值和谷值，生成特征因子集；
[0031]步骤三：计算各个时间节点中各个生命体征中峰值和谷值之间的波动值，生成各个特征因子集的波动因子，并将各个波动因子与特征因子集进行匹配；
[0032]步骤四：基于特征因子集和波动因子，在数据库平台中进行匹配，获取对应的生命特征趋势数据，进而辅助监测装置对病人的生命体征进行监测。
[0033]进一步的，在病人的图像信息和姿态数据在预设的时间内移动幅度不超过预设阈值时，生命体征检测模块通过定点检测模块进行工作。
[0034]进一步的，所述监测设备通过定位模块对位置进行校正，且定位模块位于3D定位区域的内部。
[0035]进一步的，所述发射端包括声波发射单元，所述发射单元用于发射监测设备所接收的识别信号，且各个发射单元所发射的识别信号频率均不相同；
[0036]同一发射端中各个发射单元的信号频率为同一部位的识别信号集，并将其储存在监测设备中；
[0037]监测设备通过将所接收的识别信号与储存在其内部的识别信号集进行匹配，生成姿态点，通过识别各个定位设备的姿态点，生成姿态数据。
[0038]进一步的，所述发射端包括光线发射单元和调光单元；
[0039]所述发射单元发射用于辅助设备所识别的光线，各个光线发射单元在定位设备的外侧呈环形分布；
[0040]所述调光单元用于调整各个光线发射单元中光线的颜色或频闪，并且同一定位设备中的光线发射单元的颜色或频闪均不相同，用于辅助设备识别定位设备的角度，并配合姿态数据，提高对病人姿态的检测效率和质量。
[0041]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触式生命体征实时毫米波雷达监测装置，其特征在于，包括：定位设备，所述定位设备设置有多组，且各个定位设备分别固定在病人的四肢关节及头颅部位，同时各个定位设备将病人对应部位的信息传输至监测设备；校位设备，所述校位设备包括多个定位端，多个定位端分别固定在使用场所中，形成3D定位区域，且各个定位端均将信号传输至监测设备；辅助设备，所述辅助设备用于获取病人的图像信息，并将其传输至监测设备；监测设备，所述监测设备接收各个定位设备的信号和图像信息后，生成信号集，且监测设备基于信号集，生成病人的形体信息，并且监测设备基于形体信息，获取至少一组监测部位；所述监测设备在获取校位设备中的各个发射端信号后，生成其在3D定位区域中的位置信息。2.根据权利要求1所述的一种非接触式生命体征实时毫米波雷达监测装置，其特征在于，所述监测设备包括：生命体征检测模块，所述生命体征检测模块用于生成和接收监测声波，得到病人的生命体征，且生命体征检测模块将生命体征传输至处理器；定点检测模块，所述定点检测模块用于生成对应的监测通道，对固定位置的回波进行接收；数据监测模块，所述数据监测模块与大数据平台进行连接，且数据监测模块在接收处理器传输的生命体征后，将生命体征与大数据平台中的数据进行匹配，以获取对应特征的生命特征趋势数据。3.根据权利要求2所述的一种非接触式生命体征实时毫米波雷达监测装置，其特征在于，所述数据监测模块的匹配方法，包括以下步骤：步骤一：获取将生命体征划分为多个时间节点；步骤二：计算各时间节点内生命体征的变化频...

【专利技术属性】
技术研发人员：石光明，
申请(专利权)人：中感科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：