体征参数监测设备和方法与流程

本公开涉及一种体征参数监测设备和方法，尤其涉及一种利用毫米波检测微震动进行体征参数监测的设备和方法。

背景技术：

当前，随着人口老龄化和大众对保健需求的增长，需要方便的监测人体的体征参数，特别是呼吸率和心率。常用的心率监测设备包括红外线耳部心率感应器，心率带，心电信号设备，动脉血压器等，这些监测设备都需要用户佩戴才能进行监测，这会导致用户的不舒适，特别是当用户休息和睡眠的时候，对于老年人和有疾病的人，这种对舒适度的影响会更加明显。

在人员看护方便，现在主要通过视频方式进行，虽然视频监测比较直观，但是不能直接监测到被看护人员到体征参数。而且视频监测会引起隐私问题，被看护对象可能只希望自己的体征参数被监测，但是不希望自己的所有行动和活动都被暴露。

所以需要不要求用户佩戴/穿戴，能够保护被监测对象隐私，从而能方便监测人体体征参数的监测设备。

技术实现要素：

本发明的示例性实施例的目的在于克服现有技术中的上述的和/或其他的问题。因此，根据本发明的一个方面，提供一种体征参数监测设备，包括毫米波雷达，用于监测人体呼吸和心跳导致的微震动；控制装置，用于接收来自所述毫米波雷达的监测结果，计算所述人体的呼吸率和/或心率信息；以及通讯装置，将来自所述控制装置的所述信息通过通信链路发送。

根据本发明的体征参数监测设备，还包括温度监测装置，用于监测所述设备所处的环境温度，并将监测结果发送给所述控制装置。

根据本发明的体征参数监测设备，还包括湿度监测装置，用于监测所述设备所处的环境湿度，并将监测结果发送给所述控制装置。

根据本发明的体征参数监测设备，还包括光亮度监测装置，用于监测所述设备所处的环境光亮度，并将监测结果发送给所述控制装置。

根据本发明的体征参数监测设备，其中所述控制装置，根据接收到的所述监测结果，判断所述体征参数是否正常；根据本发明的体征参数设备还包括报警装置，与所述控制装置连接，根据所述控制装置的指令进行报警。

根据本发明的体征参数监测设备，还包括音频收发装置，用于采集音频信息和/或发送音频信息；

根据本发明的体征参数监测设备，其中所述控制装置还用于接收所述音频收发装置采集的所述音频信息，和/或发送音频数据给所述音频收发装置。

根据本发明的体征参数监测设备，所述毫米波雷达还用于探测手势信号，并将所探测到的手势信号发送给所述控制装置。

根据本发明的另一个方面，提供一种体征参数监测方法，包括利用毫米波监测人体呼吸和心跳导致的微震动；接收所述微震动监测结果，计算所述人体的呼吸率和/或心率信息；以及将所述信息通过通信链路发送。

根据本发明的体征参数监测方法，还包括监测温度得出温度监测结果，并发送所述温度监测结果。

根据本发明的体征参数监测方法，还包括监测湿度得出湿度监测结果，并发送所述湿度监测结果。

根据本发明的体征参数监测方法，还包括监测光亮度得出光亮度监测结果，并发送所述光亮度监测结果。

根据本发明的体征参数监测方法，还包括采集音频信息和/或发送音频信息。

根据本发明的体征参数监测方法，还包括根据所述监测结果和/或所述信息，判断所述体征参数是否正常；如果所述体征参数不正常，进行报警。

根据本发明的体征参数监测方法，还包括根据所述信息和/或所述音频信息，判断所述体征参数是否正常；如果所述体征参数不正常，进行报警。

根据本发明的体征参数监测方法，还包括利用毫米波探测手势信号，并发送所探测到的手势信号。

由此可见，根据本发明的示例性实施例，提供了可以方便监测人体体征参数的设备和方法，可以在不需要佩戴任何装置的情况下方便监测人体体征，提高监测时候的舒适程度，而且保护被监测对象的视频隐私。

应理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。除非明确指出，否则附图不应视为按比例绘制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同组件或步骤。在附图中：

图1是示出根据本发明的体征监测装置一个实施例的结构框图；

图2是示出根据本发明的体征监测装置的另一个实施例的结构框图；

图3是示出根据本发明的方法的实施例的的流程图；

图4是示出根据本发明的方法的另一个实施例的流程图；以及

图5是示出应用本发明的方法的另一个实施例的流程图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本文所描述的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。在本说明书和附图中，将采用相同的附图标记表示大体上相同的元素和功能，且将省略对这些元素和功能的重复性说明。此外，为了清楚和简洁，可以省略对于本领域所熟知的功能和构造的说明。

图1是示出根据本发明的体征监测装置一个实施例的结构框图。如图所示，根据本发明一个实施例的体征参数监测设备100包括毫米波雷达110，控制装置120，和通讯装置130。毫米波雷达110，用于监测人体呼吸和心跳导致的微震动，控制装置120，用于接收来自所述毫米波雷达的监测结果，计算所述人体的呼吸率和/或心率信息，通讯装置130，将来自所述控制装置的所述信息通过通信链路发送。

根据本发明的一种实施方式，毫米波雷达110可以是工作在77ghz的毫米波雷达，其发射无线电波，并通过检测被目标反射回来的无线电波，检测人体心跳和呼吸导致的微小震动，并将监测结果发送给控制装置120。

根据本发明的一个实施方式，控制装置120可以是中央处理器(cpu)，微处理器(mcu),基于arm架构的片上服务器(soc)，或者任何能够运行计算机代码的处理器。控制装置120可以包括代码存储装置，比如动态随机存储器(dram)和/或闪存(flash)，代码存储装置可以用于存储电源配置信息。控制装置120从毫米波雷达110接收微震动监测结果，并相应计算人体的呼吸率和心率信息。

根据本发明的一个实施方式，通信装置130可以通过通信链路进行通信，所述通信链路包括无线链路，和/或有线链路。无线链路可以任何种类无线电通信链路，例如，可以是wifi，蓝牙，蜂窝网络通信链路中的任何一种或多种。通信装置130可以接收来自控制装置120的呼吸率和心率信息，并通过通信链路将该信息发送出去。而且，通信装置130还可以通过通信链路接收信息，比如操作指令等，并将接收到的信息发送给控制装置120。

图2是示出根据本发明的体征监测装置的另一个实施例的结构框图。如图2所示，根据本发明的体征参数监测设备200还包括温度监测装置240，用于监测设备200所处的环境温度，并将监测结果发送给控制装置220。在本发明的一个实施方式中，温度监测装置240可以是热敏电阻或者热电偶或者红外传感器等。控制装置220可以在温度监测结果上记录时间戳和/或者序列号，同时也在毫米波雷达210的监测结果上记录时间戳和/或者序列号，在本发明的一种实施方式中可以利用不同监测结果上的时间戳和/或序列号将不同监测结果数据对齐，进行关联分析。

如图2所示，根据本发明的体征参数监测设备200还包括湿度监测装置250，用于监测设备200所处的环境湿度，并将监测结果发送给控制装置220。在本发明的一个实施方式中，湿度监测装置250可以是线性电压输出式集成湿度传感器、线性频率输出集成湿度传感器、频率/温度输出式集成湿度传感器、或者单片智能化湿度/温度传感器等。控制装置220可以在湿度监测结果上记录时间戳和/或者序列号，同时也在毫米波雷达210的监测结果上记录时间戳和/或者序列号，在本发明的一种实施方式中可以利用不同监测结果上的时间戳和/或序列号将不同监测结果数据对齐，进行关联分析。

如图2所示，根据本发明的体征参数监测设备200还包括光亮度监测装置260，用于监测设备200所处的环境光亮度，并将监测结果发送给控制装置220。在本发明的一个实施方式中，光亮度监测装置260可以是光电二极管，或者光敏电阻，或者光敏三极管等传感器，其中可以有至少一个传感器，也可以由多个传感器组成。控制装置220可以在光亮度监测结果上记录时间戳和/或者序列号，同时也在毫米波雷达210的监测结果上记录时间戳和/或者序列号，在本发明的一种实施方式中可以利用不同监测结果上的时间戳和/或序列号将不同监测结果数据对齐，进行关联分析。

根据本发明的一个实施例，控制装置220根据接收到的监测结果，判断体征参数是否正常。比如，正常人的呼吸率大概在10-30次/分钟，心率在50-90次/分钟，如果控制装置220根据监测结果判断被监测的人体的呼吸率和/或心率在上述范围内，则该人体体征参数正常，否则为不正常。根据本发明的一种实施方式，控制装置220可以综合多种监测结果进行判断，比如在不同的环境温度，湿度，光亮度的情况下，呼吸率和/或心率的正常数值范围可能会有变化，控制装置220在进行判断的时候可以考虑这些情况。

如图2所示，根据本发明的体征参数监测设备200还包括报警装置270，与控制装置220连接，根据控制装置220的指令进行报警。根据本发明的一种实施方式，如果控制装置220判断目标人体的体征参数不在正常范围，可以指令报警装置270进行报警。报警装置270可以通过视觉信号，比如指示灯或者屏幕上的指示信号或标记，和/或音频信号，比如语音或者滴滴声音等进行报警。比如，报警装置270可以是led指示灯和/或扬声器等。

如图2所示，根据本发明的体征参数监测设备200还包括音频收发装置280，用于采集音频信息和/或发送音频信息。比如音频收发装置280可以是麦克风/拾音器/话筒/扬声器等的组合件。根据本发明的一种实施方式，控制装置220还用于接收音频收发装置280采集的所述音频信息，和/或发送音频数据给所述音频收发装置。比如音频收发装置280将通过麦克风接收的音频信号发送给控制装置220，而且可以根据从控制装置220接收的指令，通过扬声器发出语音或者滴滴声响等音频信息。

在本发明的一种实施方式中，毫米波雷达210还用于探测手势信号，并将所探测到的手势信号发送给控制装置220。控制装置220可以根据从毫米波雷达210接收到的手势信号进行操作，比如，将手势信号解释为关灯指令，控制装置220可以通过通讯装置230将关灯指令发送出去。

图3是示出根据本发明的方法的实施例的的流程图。如图3所示，根据本发明一种实施方式的体征参数监测方法，包括步骤310利用毫米波监测人体呼吸和心跳导致的微震动，步骤320接收所述微震动监测结果，计算所述人体的呼吸率和/或心率信息，以及步骤330将所述信息通过通信链路发送。

在本发明的一种实施方式中，在步骤310可以利用77ghz毫米波雷达检测微震动，具体来说，毫米波雷达可以发出无线电信号，该无线电波在遇到目标之后会被目标发射，毫米波雷达接收到从目标反射回来的无线电信号，根据信号发射原理，通过数学计算，可以计算出目标的到毫米波雷达的距离和方位。进一步，可以通过多普勒效应，等物理模型，计算出目标的运动，包括目标的微震动，也就是目标轮廓的微小形变。因为人体呼吸和心跳会导致人体胸部的周期性微小形变，也就是微震动，利用毫米波雷达检测这样的微震动就可以知道人体的呼吸率和心率。在本发明一种实施方式中，可以在步骤320进行上述计算。在步骤330中，可以利用各种通信链路发送呼吸率和/或心率信息，包括有线和/或无线通信链路，无线通信链路可以是wifi，蓝牙，zigbee，蜂窝无线网络通信等任何可以发送数据的无线通信方式。蜂窝无线网络可以是3g/4g/5g等。

图4是示出根据本发明的方法的另一个实施例的流程图。如图4所示，根据本发明一种实施方式的体征参数监测方法，包括步骤410利用毫米波监测人体呼吸和心跳导致的微震动，步骤420接收所述微震动监测结果，计算所述人体的呼吸率和/或心率信息。

如图4所示，根据本发明一种实施方式的体征参数监测方法还包括，

步骤421监测温度得出温度监测结果。根据本发明的实施方式，步骤421可以包括发送所述温度监测结果，或者可以在步骤430发送该监测结果。

如图4所示，根据本发明一种实施方式的体征参数监测方法还包括，

步骤422监测温度得出湿度监测结果。根据本发明的实施方式，步骤422可以包括发送所述湿度监测结果，或者可以在步骤430发送该监测结果。

如图4所示，根据本发明一种实施方式的体征参数监测方法还包括，

步骤423监测温度得出光亮度监测结果。根据本发明的实施方式，步骤423可以包括发送所述光亮度监测结果，可以在步骤430发送该监测结果。

如图4所示，根据本发明一种实施方式的体征参数监测方法还包括，步骤424采集音频信息和/或发送音频信息。根据本发明的实施方式，步骤424可以包括发送音频信息，可以在步骤430发送该音频信息。

如图4所示，根据本发明一种实施方式的体征参数监测方法还包括，

步骤425利用毫米波探测手势信号。根据本发明的实施方式，步骤425可以，发送所探测到的手势信号，可以在步骤430发送该手势信号。

如图4所示，根据本发明一种实施方式的体征参数监测方法还包括，步骤430发送之前步骤得到的信息和/或结果和/或信号。

图5是示出应用本发明的方法的另一个实施例的流程图。如图5所示，根据本发明一个实施方式的体征参数监测方法还包括步骤540根据所得到的呼吸率信息和/或心率信息和/或监测结果和/或音频信息，判断被监测目标人认同体征参数是否正常。比如，可以根据呼吸率和/或心率的个人历史数据和人群正常数据，将实施监测到的呼吸率信息和/或心率信息与上面数据进行比较，来判断目标人体的特征参数是否正常。进一步，考虑到环境温度，湿度，光亮度可能对目标人体的呼吸率和/或心率产生影响，在进行判断的时候可以结合这几个参数中的一个或多个进行判断。

另外，考虑到人体体征异常时候，可能发出特殊的声音，比如轻微的呻吟或者呼救的语音，在本发明的另外一种实施方式中，可以结合在步骤424中采集到的音频信息，判断目标人体体征参数是否正常。比如采集到的音频中有轻微呻吟和/或呼救的语音，则判断目标人体体征不正常。

如图5所示，根据本发明的实施方式的体征参数监测方法还包括步骤550如果体征参数不正常，进行报警。报警可以通过多种方式进行，比如通过指示灯亮起或者闪烁，或者通过屏幕上的标记或者文字，或者通过音频信号进行。音频信号可以是简单的蜂鸣器报警，也可以是语音等。

虽然上文示例性描述并列举了本发明的设备/装置/步骤，然而本发明并不限于这些列举的设备/装置/步骤。本领域技术人员可以根据本发明的原理，将所述配置导入方法应用于其它现有的或未来开发出的体征参数监测系统和及其设备和/或装置中。

需要说明的是，本说明书中所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，而非意在对本发明进行限制。除非上下文另外明确指出，否则如本文中所使用的单数形式的“一”、“一个”和“该”也意在包括复数形式。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

所述软件产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

所述计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该计算机可读介质实现如下功能：为至少一个目标设备分配多个虚拟标识；将所述至少一个目标设备和交换机连接；基于所述多个虚拟标识确定所述至少一个目标设备和所述交换机之间的多个连接状态；以及在所述多个连接状态均为连通时，通过所述至少一个目标设备和所述交换机生成测试环境，所述测试环境用于被测设备对所述至少一个目标设备进行调用。

本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。