[发明专利]一种基于雷达的非接触式人体呼吸检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于雷达的非接触式人体呼吸检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S00，发送雷达信号，并接受经人体目标返回的回波信号；

S01，通过回波信号判断当前时刻雷达检测区域是否感应到人体目标，若是，则判定检测开始进入步骤S02；

S02，获取当前时刻前一段时间内检测区域人体目标的感应强度，并判断前一段时间内人体目标的感应强度之和是否大于第一阈值，若是，则进入步骤S03；反之，则判定所述人体目标为正进入检测区域状态；

S03，获取当前时刻前一段时间内检测区域人体目标的感应强度，并判断前一段时间内人体目标感应强度的变化值是否大于第二阈值，若是，则判定所述人体目标正进入活动状态；反之，则判定所述人体目标处于安静状态；

S04，对处于安静状态的人体目标进行呼吸检测得到呼吸频率值，若呼吸频率值处于设定的正常呼吸阈值范围内，则判断人体目标呼吸正常；反之，则判定人体目标呼吸不正常，发出警报信息。

2.根据权利要求1所述的基于雷达的非接触式人体呼吸检测方法，其特征在于，在步骤S04中判定人体目标呼吸不正常后，则进入步骤S05：将得到的呼吸频率值分别与设定的第三阈值和第四阈值进行比较，第三阈值大于第四阈值，当呼吸频率值大于第三阈值，则判断人体目标呼吸急促；当呼吸频率值小于第四阈值，则判断人体目标呼吸缓慢。

3.根据权利要求2所述的基于雷达的非接触式人体呼吸检测方法，其特征在于，当呼吸频率值为零时，则判断人体目标呼吸骤停。

4.根据权利要求3所述的基于雷达的非接触式人体呼吸检测方法，其特征在于，步骤S01中若在雷达检测区域没有感应到人体目标，则获取当前时刻前一段时间内检测人体目标的感应强度，并判断前一段时间内目标的感应强度之和是否大于第五阈值，若是，则判断所述人体目标正走出检测区域；否则，则判定检测区域无人。

5.根据权利要求4所述的基于雷达的非接触式人体呼吸检测方法，其特征在于，当雷达对人体目标检测的感应强度小于0时，判定检测区域为无人状态。

6.根据权利要求4所述的基于雷达的非接触式人体呼吸检测方法，其特征在于，所述人体目标运动姿态的输出结果为0、1、2、3、4、5、6、7或8，其中，0表示检测区域无人，1表示处于安静状态，2表示处于运动状态，3表示正进入检测区域，4表示正走出检测区域，5表示处于安静状态下且呼吸正常，6表示呼吸急促，7表示呼吸缓慢，8表示呼吸骤停。

7.根据权利要求2所述的基于雷达的非接触式人体呼吸检测方法，其特征在于，所述呼吸频率值为19次/分钟时，判定人体目标呼吸正常；所述呼吸频率值为34次/分钟时，判定人体目标呼吸急促；所述呼吸频率值为7次/分钟，判定人体目标呼吸缓慢。

8.根据权利要求1所述的基于雷达的非接触式人体呼吸检测方法，其特征在于，当处于人体目标安静状态，满足呼吸检测条件时，检测得到的呼吸频率值实时呈现出来。

9.根据权利要求1所述的基于雷达的非接触式人体呼吸检测方法，其特征在于，步骤S04对处于安静状态的人体目标的呼吸频率值通过如下步骤获取：

a、对获取的回波信号通过建模仿真验证，选择合适的母小波；

b、根据回波的采样率设定合理的小波系数，通过比对呼吸的频率范围与小波尺度之间的对应关系，减小重构信号的个数；

c、基于重构信号信噪比设定阈值，得到小波尺度与呼吸信号的直接对应关系，分离出呼吸信号；

d、分别对呼吸信号进行时域寻峰和降采样处理，最终得到呼吸频率。

10.一种基于雷达的非接触式人体呼吸检测装置，其特征在于，包括：

毫米波雷达传感器，用于发射电磁波信号，并接收返回来的回波信号；

信号采集器，用于采集毫米波雷达传感器接收的数据；

信号处理器，用于判断并输出人体目标运动姿态数据，具体表现为：

S01，判断当前时刻雷达检测区域是否感应到人体目标，若是，则判定检测开始进入S02；

S02，获取当前时刻前一段时间内检测区域人体目标的感应强度，并判断前一段时间内人体目标的感应强度之和是否大于第一阈值，若是，则进入S03；反之，则判定所述人体目标为正进入检测区域状态；

S03，获取当前时刻前一段时间内检测区域人体目标的感应强度，并判断前一段时间内人体目标感应强度的变化值是否大于第二阈值，若是，则判定所述人体目标正进入活动状态；反之，则判定所述人体目标处于安静状态；

S04，对处于安静状态的人体目标进行呼吸检测得到呼吸频率值，若呼吸频率值处于设定的正常呼吸阈值范围内，则判断人体目标呼吸正常；反之，则判定人体目标呼吸不正常；

无线模块，用于实时发送检测目标的运动姿态数据给后台服务器和手机APP；

手机APP，用于接收和查看后台服务器的终端数据。