[发明专利]基于毫米波雷达的健康监测装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于毫米波雷达的健康监测装置及方法，包括信号采集模块采集待检测的人体信息，根据所述人体信息获取因人体距离产生的调制脉冲相位变化信号；信号处理模块采用小波转换法根据所述调制脉冲相位变化信号分离并重构呼吸信号、心跳信号以及体动信号，以确定人体的健康指标，将所述健康指标与预设值进行对比分析，确定提示信息；其中，所述健康指标包括：心肺谐振指标、心率变异性、呼吸变异性；指标提醒模块显示所述提示信息。本装置提供的健康监测完全无干扰、无接触、可穿透，特别适用床上、卫生间、车辆等环境下的健康监测。

技术领域

本发明属于健康监测设备技术领域，具体涉及一种基于毫米波雷达的健康 监测装置及方法。

背景技术

人体生理参数的监测在家庭、医院、颐养院等普遍需要。目前采用的监测 设备大都适用测量电极，直接与皮肤接触，测量心电、血压等生理参数，并直 接显示在屏幕上。这里有两个需要考虑的问题。首先，电极和连线导致了被测 者的不便，特别是慢性病患者和老年人的长期监测，对于新生儿或烧伤患者， 在患者身上放置电极往往是不可行、或不受欢迎的。其次，测量的生理参数直 接显示，并未做进一步的分析和解释，不能直接应用于预防、诊断、康复等的 决策之中。

相关技术中，有两种无需电极的非接触监测，一种是使用压力传感器检测 呼吸和心跳所引起的微小的运动信号，进一步分析出呼吸和心率信号。但由于 呼吸和心跳所引起的压力变化很小，压力传感器的灵敏度有限，到目前为止， 这类检测方法检测心率的精度较低，达不到临床应用水平。

第二种采用多普勒雷达或超宽带雷达，测量呼吸和心跳所引起的胸部起 伏，并从起伏信号中分离出呼吸、心跳和运动。下面是两个典型的专利：

中国专利申请号为201110375098.5，名称为“非接触式实时生理信号监测装 置”，该系统包括：目标捕捉装置和跟踪控制单元，用于产生并发射探测信号、 接收目标反射的带有人体生理信息的回波信号的生物雷达，数据采集和处理单 元，从生物雷达的回波信号分析提取出探测目标的生理信息的数据采集和处理 单元。该专利并未就其核心技术，如何分析提取探测目标的生理信息，能否达 到临床应用精度要求做出说明。

另外一件美国专利的专利名称为“Apparatus,system,and method formonitoring physiological signs”，专利号为8562526，讲述了使用脉冲雷达监测 生理信号的系统。从雷达检测到的人体运动信号中，使用带通滤波得到心率信 号，使用低通滤波得到呼吸信号，使用脉冲检测活动运动信号。此后，将这三 种信号用于将睡眠分为醒、快速眼动睡眠期、和非快速眼动睡眠期三类。该专 利讲述了雷达健康监测的基本流程，但是达不到临床应用水平。首先，呼吸和 心跳所引起的人体胸部运动非常细微，特别是心跳所引起的胸部运动，在亚毫 米水平。常规的脉冲雷达的分辨率达不到准确检测心跳的水平，其准确率不到 70％，很难临床应用。其次，简单滤波器算法来分离心电和呼吸信号，效果也比较差。最后，常规睡眠分期应该有4类：醒、快速眼动睡眠期、浅睡、深睡， 其中深睡期是人体恢复的关键，而不是该专利的3类。

因此，现有技术中对生理信号的监测并不能精确的监测呼吸率、心率和体 动。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于毫米波 雷达的健康监测装置及方法，以解决现有技术中对生理信号的监测并不能精确 的监测呼吸率、心率和体动的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种基于毫米波雷达的健康 监测装置，包括：

信号采集模块，用于采集待检测的人体信息，根据所述人体信息获取因人 体距离产生的调制脉冲相位变化信号；