睡眠状态下基于微波雷达的心率监测方法技术

本发明专利技术公开了一种睡眠状态下基于微波雷达的心率监测方法

【技术实现步骤摘要】
睡眠状态下基于微波雷达的心率监测方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及健康检测
，尤其涉及一种睡眠状态下基于微波雷达的心率监测方法
、
装置及系统
。

技术介绍

[0002]心率一般定义为人体心脏每分钟的跳动次数，心率变化与心脏疾病密切相关
。
因而及时了解自己的心率状态，在心率发生异常时及早知道，以便针对病因进行治疗，是非常重要的
。
现有技术中，人们往往是通过如手环
、
智能手表等可穿戴设备来监测用户的心率，但是用户很难准确知道是什么时候进入睡眠状态后开始监测心率的，从而用户难以准确了解自身在睡眠状态下的心率健康情况
。
此外，现有的心率监测方式需要用户在睡眠状态下穿戴这些设备，无法做到非接触监测
。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种睡眠状态下基于微波雷达的心率监测方法
、
装置及系统，能在用户进入睡眠状态后对心率进行非接触监测，以让用户了解自身的睡眠状态下的心率健康情况
。
[0004]本专利技术一实施例提供一种睡眠状态下基于微波雷达的心率监测方法，其包括：
[0005]控制所述微波雷达定时向周围的待检测对象发送测距信号，并基于返回的测距信号计算所述微波雷达与所述待检测对象之间的距离；
[0006]当当前计算得到的所述距离与上一时刻计算得到的距离的差值小于预设距离差值时，控制所述微波雷达向该待检测对象发送第一检测信号；/>[0007]从返回的第一检测信号中提取出呼吸波形信号；
[0008]将所述呼吸波形信号与预设的呼吸波形信号数据库中的为睡眠状态下的至少一呼吸波形信号标准样本进行相似度比较，得到相似度比较结果；
[0009]若所述相似度比较结果中有相似度数值大于预设相似度阈值，判定所述待检测对象当前处于睡眠状态；
[0010]控制微波雷达向所述待检测对象发送第二检测信号，从返回的第二检测信号中提取出心率波形信号，以根据所述心率波形信号计算心率并记录，直至到需要发送下一次的测距信号；
[0011]所述将所述呼吸波形信号与预设的呼吸波形信号数据库中的为睡眠状态下的至少一呼吸波形信号标准样本进行相似度比较，得到相似度比较结果，包括：
[0012]从所述呼吸波形信号中确定预设长度的目标波形段；
[0013]对所述目标波形段按照预设截取框宽度来进行滑动截取，并计算每个截取框内的波形段的最大幅值和最小幅值之间的幅值差与截取框宽度的比值，作为所述目标波形段的每个截取框的第一比值；
[0014]对预设的呼吸波形信号数据库中的每一睡眠状态下的呼吸波形信号标准样本按
照预设截取框宽度进行滑动截取，并计算每个截取框内的波形段的最大幅值和最小幅值之间的幅值差与截取框宽度的比值，作为每一所述呼吸波形信号标准样本的每个截取框的第二比值；每一所述呼吸波形信号标准样本的波形长度为所述预设长度；
[0015]基于所述目标波形段的每个截取框的第一比值与每一所述呼吸波形信号标准样本的对应截取框的第二比值，并利用相似度算法，来计算所述目标波形段与所述呼吸波形信号数据库中每一所述呼吸波形信号标准样本的相似度；
[0016]所述相似度算法采用基于皮尔逊系数和余弦角的加权相似度算法，相似度
w
AB
计算如下：
[0017]w
AB
＝
α
f
p
(x,y)+
β
g
c
(x,y)
[0018]其中，
f
p
是皮尔逊系数，
g
c
是余弦角，
α
和
β
是加权因子，
α
+
β
＝1，且
α
,
β
≥0
，
x
＝
(x1,
…
,x
i
,
…
,x
n
)
包括所述目标波形段的
n
个截取框的第一比值，
y
＝
(y1,
…
,y
i
,
…
,y
n
)
包括所述呼吸波形信号标准样本的
n
个截取框的第二比值，
n
为截取到的截取框数量，皮尔逊系数
f
p
如下，
[0019][0020]其中和分别是
x
和
y
的均值，余弦角
g
c
如下，
[0021][0022]作为上述方案的改进，在所述根据心率波形信号计算心率，所述方法还包括：
[0023]判断计算出来的所述心率是否超过预设的心率安全值范围；
[0024]若是，则判定所述待检测对象的心脏健康状态为心率异常；
[0025]若否，则判定所述待检测对象的心脏健康状态为心率正常
。
[0026]作为上述方案的改进，在所述判定所述待检测对象的心脏健康状态为心率异常后，所述方法还包括：
[0027]向用户终端发送提醒信息或控制语音提醒装置向用户发出警示声音
。
[0028]本专利技术另一实施例对应提供了一种睡眠状态下基于微波雷达的心率监测装置，其包括：
[0029]测距信号控制模块，用于控制所述微波雷达定时向周围的待检测对象发送测距信号，并基于返回的测距信号计算所述微波雷达与所述待检测对象之间的距离；
[0030]第一检测信号控制模块，用于当当前计算得到的所述距离与上一时刻计算得到的距离的差值小于预设距离差值时，控制所述微波雷达向该待检测对象发送第一检测信号；
[0031]第一检测信号提取模块，用于从返回的第一检测信号中提取出呼吸波形信号；
[0032]相似度比较模块，用于将所述呼吸波形信号与预设的呼吸波形信号数据库中的为睡眠状态下的至少一呼吸波形信号标准样本进行相似度比较，得到相似度比较结果；
[0033]睡眠判定模块，用于若所述相似度比较结果中有相似度数值大于预设相似度阈值，判定所述待检测对象当前处于睡眠状态；
[0034]第二检测信号控制模块，用于控制微波雷达向所述待检测对象发送第二检测信
号，从返回的第二检测信号中提取出心率波形信号，以根据所述心率波形信号计算心率并记录，直至到需要发送下一次的测距信号；
[0035]所述相似度比较模块具体用于：
[0036]从所述呼吸波形信号中确定预设长度的目标波形段；
[0037]对所述目标波形段按照预设截取框宽度来进行滑动截取，并计算每个截取框内的波形段的最大幅值和最小幅值之间的幅值差与截取框宽度的比值，作为所述目标波形段的每个截取框的第一比值；
[0038]对预设的呼吸波形信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种睡眠状态下基于微波雷达的心率监测方法，其特征在于，包括：控制所述微波雷达定时向周围的待检测对象发送测距信号，并基于返回的测距信号计算所述微波雷达与所述待检测对象之间的距离；当前计算得到的所述距离与上一时刻计算得到的距离的差值小于预设距离差值时，控制所述微波雷达向该待检测对象发送第一检测信号；从返回的第一检测信号中提取出呼吸波形信号；将所述呼吸波形信号与预设的呼吸波形信号数据库中的为睡眠状态下的至少一呼吸波形信号标准样本进行相似度比较，得到相似度比较结果；若所述相似度比较结果中有相似度数值大于预设相似度阈值，判定所述待检测对象当前处于睡眠状态；控制微波雷达向所述待检测对象发送第二检测信号，从返回的第二检测信号中提取出心率波形信号，以根据所述心率波形信号计算心率并记录，直至到需要发送下一次的测距信号；所述将所述呼吸波形信号与预设的呼吸波形信号数据库中的为睡眠状态下的至少一呼吸波形信号标准样本进行相似度比较，得到相似度比较结果，包括：从所述呼吸波形信号中确定预设长度的目标波形段；对所述目标波形段按照预设截取框宽度来进行滑动截取，并计算每个截取框内的波形段的最大幅值和最小幅值之间的幅值差与截取框宽度的比值，作为所述目标波形段的每个截取框的第一比值；对预设的呼吸波形信号数据库中的每一睡眠状态下的呼吸波形信号标准样本按照预设截取框宽度进行滑动截取，并计算每个截取框内的波形段的最大幅值和最小幅值之间的幅值差与截取框宽度的比值，作为每一所述呼吸波形信号标准样本的每个截取框的第二比值；每一所述呼吸波形信号标准样本的波形长度为所述预设长度；基于所述目标波形段的每个截取框的第一比值与每一所述呼吸波形信号标准样本的对应截取框的第二比值，并利用相似度算法，来计算所述目标波形段与所述呼吸波形信号数据库中每一所述呼吸波形信号标准样本的相似度；所述相似度算法采用基于皮尔逊系数和余弦角的加权相似度算法，所述相似度算法如下：
w
AB
＝
α
f
p
(x
，
y)+
β
g
c
(x
，
y)
其中，
w
AB
为相似度，
f
p
是皮尔逊系数，
g
c
是余弦角，
α
和
β
是加权因子，
α
+
β
＝1，且
α
，
β
≥0
，
x
＝
(x1，
...
，
x
i
，
...
，
x
n
)
包括所述目标波形段的
n
个截取框的第一比值，
y
＝
(y1，
...
，
y
i
，
...
，
y
n
)
包括所述呼吸波形信号标准样本的
n
个截取框的第二比值，
n
为截取到的截取框数量，皮尔逊系数
f
p
如下，其中和分别是
x
和
y
的均值，余弦角
g
c
如下，
2.
如权利要求1所述的睡眠状态下基于微波雷达的心率监测方法，其特征在于，在所述
根据心率波形信号计算心率并记录之后，所述方法还包括：判断计算出来的所述心率是否超过预设的心率安全值范围；若是，则判定所述待检测对象的心脏健康状态为心率异常；若否，则判定所述待检测对象的心脏健康状态为心率正常
。3.
如权利要求2所述的睡眠状态下基于微波雷达的心率监测方法，其特征在于，在所述判定所述待检测对象的心脏健康状态为心率异常后，所述方法还包括：向用户终端发送提醒信息或控制语音提醒装置向用户发出警示声音
。4.
一种睡眠状态下基于微波雷达的心率监测装置，其特征在于，包括：测距信号控制模块，用于控制所述微波雷达定时向周围的待检测对象发送测距信号，并基于返回的测距信号计算所述微波雷达与所述待检测对象之间的距离；第一检测信号控制模...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢俊，
申请(专利权)人：亿慧云智能科技深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：