CN113164048B - 一种生命体征监测方法、设备和系统 - Google Patents
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Abstract
适用于信号监测领域，一种生命体征监测方法、设备(100)和系统。方法包括：S101、获取由第一振动传感器(1011,200)采集的第一对象(A)的生命体征监测数据和由第二振动传感器(1012,300)采集的第二对象(B)的体动信息；S102、根据第二对象(B)的体动信息判断第二对象(B)的体动是否会对采集的第一对象(A)的生命体征监测数据造成干扰，如果是，则对第二对象(B)的体动对采集的第一对象(A)的生命体征监测数据造成的干扰进行处理，否则，直接返回S101。当第一对象(A)和第二对象(B)躺在同一张床上或床垫上时，能消除或减少第二对象(B)的体动对采集的第一对象(A)的生命体征监测数据造成的干扰，能够大幅降低可能会引起受试者生命体征参数监测错误的概率，进而大大降低误诊率。
Description
技术领域
本发明属于信号监测领域，尤其涉及一种生命体征监测方法、设备和系统。
背景技术
随着科学技术的日新月异，越来越多基于振动传感技术应用于生命体征监测的产品如雨后春笋般涌现。由于受试者不需要在身上佩戴任何传感器，因此可以满足长期监测需求。而基于其信号捕获方式，最佳的使用场景为睡眠状态下使用，因此涌现大量基于振动传感技术应用于生命体征监测，尤其是睡眠监测的产品(例如振动监测垫)。但是，由于第一振动传感器对振动敏感，其容易受到外界环境干扰，因此在两个或两个以上的人躺在同一张床上时存在较大挑战。
如图1所示，假设受试者A为使用振动监测垫进行生命体征监测的受试者，受试者A与非受试者B同时睡在同一张床上，床上放置有振动监测垫，受试者A躺在振动监测垫上方。当非受试者B与受试者A靠得非常近，且同时都躺到振动监测垫上时，非受试者B的生命体征信号会糅合进振动监测垫所采集的原始信号，而受试者A和非受试者B的原始信号成份比较难剥离，因此会影响受试者A的测量结果甚至引起诊断错误；若非受试者B未躺到振动监测垫上，但是非受试者B进行不同程度的体动，最终振动传递到振动监测垫也可能引入与受试者A本身信号能量幅度相当的信号，此时受试者A和非受试者B的原始信号成份也比较难剥离，同样会影响测量结果甚至引起诊断错误；当两种场景组合发生时会有更加复杂的测量影响。因此振动监测垫在两个或两个以上的人躺在同一张床上的应用场景下存在较大的挑战。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生命体征监测方法、设备、计算机可读存储介质和系统，旨在解决用于生命体征监测的第一振动传感器在两个或两个以上的人躺在同一张床上的应用场景下，非受试者会影响受试者的测量结果的问题。
第一方面，本发明提供了一种生命体征监测方法，所述方法包括：
S101、获取由第一振动传感器采集的第一对象的生命体征监测数据和由第二振动传感器采集的第二对象的体动信息；
S102、根据第二对象的体动信息判断第二对象的体动是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰，如果是，则对第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰进行处理，否则，直接返回S101。
第二方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如所述的生命体征监测方法的步骤。
第三方面，本发明提供了一种生命体征监测设备，包括：一个或多个处理器、存储器、以及一个或多个计算机程序，其中所述处理器和所述存储器通过总线连接，所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述的生命体征监测方法的步骤。
第四方面，本发明提供了一种生命体征监测系统，包括如所述的生命体征监测设备、用于采集第一对象的生命体征监测数据的一个或多个第一振动传感器和用于采集第二对象的体动信息的一个或多个第二振动传感器，其中，第一振动传感器和第二振动传感器分别与生命体征监测设备连接。
在本发明中，由于通过第二振动传感器采集第二对象的体动信息，当根据第二对象的体动信息判断出第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰时，对干扰进行处理，因此当第一对象和第二对象躺在同一张床上或床垫上时，能消除或减少第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰，能够大幅降低可能会引起受试者生命体征参数监测错误的概率，进而大大降低误诊率。
附图说明
图1是两个人躺在同一张床上时振动监测垫的使用示意图。
图2是本发明实施例一提供的生命体征监测方法的流程图。
图3是第一对象和第二对象躺在同一张床上时第一振动传感器和第二振动传感器的使用示意图。
图4是第一对象和第二对象躺在同一张床上时第一振动传感器和测距模块的使用示意图。
图5是测距模块对中的第二测距模块被配置为置于第一对象侧的床头边沿位置时，判断判断距离信息是否小于预设的阈值的示意图。
图6是测距模块对中的第一测距模块被配置为置于第二对象侧的床头边沿位置时，判断判断距离信息是否大于预设的阈值的示意图。
图7是本发明实施例三提供的生命体征监测设备的具体结构框图。
图8是本发明实施例四提供的生命体征监测系统的具体结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一：
请参阅图2，本发明实施例一提供的生命体征监测方法包括以下步骤：需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明实施例一提供的生命体征监测方法并不以图2所示的流程顺序为限。
S101、获取由第一振动传感器采集的第一对象的生命体征监测数据和由第二振动传感器采集的第二对象的体动信息；
其中，第一对象为受试者，第二对象为非受试者，如图3所示，第一对象和第二对象躺在同一张床上或床垫上。第一振动传感器1011被配置为置于第一对象A的身体下方，所述第一对象呈仰卧、俯卧、侧卧或半卧状态，第一振动传感器具体可以被配置为置于与第一对象的肩部、背部、腰部或髋部接触。第二振动传感器1012被配置为置于第二对象B的身体上能感应到第二对象体动的位置，例如置于上衣口袋、捆绑在肩部、系绑在腰带上、佩戴在手腕上等。第二对象可以是一个或多个，每个第二对象可以分别配置一个或多个第二振动传感器。
所述第一振动传感器和第二振动传感器是加速度传感器、速度传感器、位移传感器、压力传感器、应变传感器、或者是以加速度、速度、压力或位移为基础将物理量等效性转换的传感器中的一种或多种。
S102、根据第二对象的体动信息判断第二对象的体动是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰，如果是，则对第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰进行处理，否则，直接返回S101。
当每个第二对象配置多个第二振动传感器时，所述第二对象的体动信息由多个第二振动传感器采集的第二对象的体动信息进行综合判断得出最终的体动信息，从而获取更精准的体动监测效果。例如将多个第二振动传感器采集的第二对象的体动信息的平均值作为最终的体动信息。
在本发明实施例一中，S101之前，所述方法还包括以下步骤：
S201、控制开启第二振动传感器采集第二对象的体动信息；
S202、获取由第二振动传感器采集的第二对象的体动信息；
S203、根据第二对象的体动信息判断第二对象的体动是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰，如果是，则返回S202，否则执行S204；
S204、控制开启第一振动传感器采集第一对象的生命体征监测数据。
在本发明实施例一中，S101之前，所述方法还可以包括以下步骤：
控制开启第二振动传感器采集第二对象的体动信息和开启第一振动传感器采集第一对象的生命体征监测数据。
在本发明实施例一中，所述对第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰进行处理具体可以为：
将第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰的时间段内获取的第一对象的生命体征监测数据确定为无效数据，然后返回S101。
所述对第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰进行处理具体也可以为：
S1021、将第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰的时间段内获取的第一对象的生命体征监测数据确定为无效数据；
S1022、控制关闭第一振动传感器采集第一对象的生命体征监测数据以降低运算和降功耗；
S1023、获取由第二振动传感器采集的第二对象的体动信息；
S1024、根据第二对象的体动信息判断第二对象的体动是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰，如果是，返回S1023，否则，控制开启第一振动传感器采集第一对象的生命体征监测数据，然后返回S101。
在本发明实施例一中，在S1021的同时，或者S1021之后，所述方法还可以包括以下步骤：
控制开启被配置为置于第二对象B身上的用于提示第二对象注意体动行为的刺激器(例如振动刺激器、电击刺激器等)。
所述根据第二对象的体动信息判断第二对象的体动是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰具体可以为：
根据第二对象的体动信息计算得到体动强度；
判断体动强度是否超过预设的阈值，如果是，则判断第二对象的体动会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰。
所述根据第二对象的体动信息判断第二对象的体动是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰具体也可以为：
根据第二对象的体动信息判断第二对象是否存在体动，如果是，则判断第二对象的体动会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰。
在本发明实施例一中，S101还可以包括以下步骤：
获取由测距模块对采集的距离信息，所述距离信息用于判断第二对象是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰；
相应的，S102还可以包括以下步骤：
根据所述距离信息判断第二对象是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰，如果是，则对第二对象对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰进行处理，否则，直接返回S101。
请参阅图4，测距模块对中的第一测距模块1013被配置为置于第二对象B的身体上的任意位置，例如置于上衣口袋、捆绑在肩部、系绑在腰带上、佩戴在手腕上等。测距模块对中的第二测距模块1014被配置为置于任意固定的位置(如床垫平面上任意位置、床脚位置，甚至不属于床的区域的某个位置)，图4所示是置于第一对象A侧的床头靠边沿位置。
测距模块对中的第一测距模块是信号发射端，第二测距模块是信号接收端，当然也可以为，第一测距模块是信号接收端，第二测距模块是信号发射端。
测距模块对可以是任何可以用来测距的模块，例如红外测距模块对、超声波测距模块对、声波测距模块对等，考虑人体健康优选的是无辐射性的测距方案，例如红外测距模块对。
在本发明实施例一中，为了获取更精准的定位效果，所述距离信息可以由多组测距模块对进行采集。多组测距模块对可以包括一个第二测距模块和多个第一测距模块，每个第二对象配置多个第一测距模块；或者，多组测距模块对可以包括一个第一测距模块和多个第二测距模块，每个第二对象配置一个第一测距模块，多个第二测距模块被配置为置于多个不同的任意固定位置，例如多个第二测距模块在床垫平面上多个不同的位置等；或者，多组测距模块对可以包括多个第一测距模块和多个第二测距模块，每个第二对象配置多个第一测距模块，多个第二测距模块被配置为置于多个不同的任意固定位置。
当所述距离信息由多组测距模块对进行采集时，所述距离信息由多组测距模块采集得到的距离信息进行综合计算得出最终的距离信息。例如将多组测距模块采集得到的距离信息的平均值作为最终的距离信息。
请参阅图5，是测距模块对中的第二测距模块被配置为置于第一对象侧(例如床头边沿位置)时，判断距离信息是否小于预设的阈值的示意图。以第二测距模块1014为圆心，以一个适合的半径r绘制一个圆，取圆弧与床沿交界为边界，如图中阴影部分，定义该区域为“受影响区域”，即当第二对象在睡眠过程中，如果第一测距模块1013进入该区域我们即认为第二对象会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰。此时，由于第二测距模块在第一对象侧，在这种情景下，所述根据所述距离信息判断第二对象是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰具体可以为：
判断所述距离信息是否小于预设的阈值，如果是，则判断第二对象会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰，所述预设的阈值是第二对象可能躺到振动传感器上时或者是第二对象与振动传感器的间隔小于一经验值时测距模块对采集的距离。所述经验值是指第二对象没有躺到振动传感器上，但距离振动传感器比较近，会对第一对象的生命体征监测数据造成干扰时的间隔。所述预设的阈值可以是经过实际场景模拟后预先测量得到第二对象可能躺到振动传感器上的距离的最大值、最小值、一段时间内均值等。在本实施例中，可以是最小值。
请参阅图6，是测距模块对中的第一测距模块被配置为置于第二对象侧(例如床头边沿位置)时，判断距离信息是否大于预设的阈值的示意图。以第二测距模块1014为圆心，以一个适合的半径r绘制一个圆，取圆弧与床沿交界为边界，如图中阴影部分，定义该区域为“受影响区域”，即当第二对象在睡眠过程中，如果第一测距模块1013进入该区域我们即认为第二对象会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰。此时，由于第二测距模块在第二对象侧，在这种情景下，所述根据所述距离信息判断第二对象是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰具体可以为：
判断所述距离信息是否大于预设的阈值，如果是，则判断第二对象会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰，所述预设的阈值是第二对象可能躺到振动传感器上时或者是第二对象与振动传感器的间隔小于一经验值时测距模块对采集的距离。所述经验值是指第二对象没有躺到振动传感器上，但距离振动传感器比较近，会对第一对象的生命体征监测数据造成干扰时的间隔。所述预设的阈值可以是经过实际场景模拟后预先测量得到第二对象可能躺到振动传感器上的距离的最大值、最小值、最大值和最小值之间的中间值等。在本实施例中，可以是最大值。
实施例二：
本发明实施例二提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例一提供的生命体征监测方法的步骤。
实施例三：
图7示出了本发明实施例三提供的生命体征监测设备100的具体结构框图，生命体征监测设备100包括：一个或多个处理器101、存储器102、以及一个或多个计算机程序，其中所述处理器101和所述存储器102通过总线连接，所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器102中，并且被配置成由所述一个或多个处理器101执行，所述处理器101执行所述计算机程序时实现如本发明实施例一提供的生命体征监测方法的步骤。
实施例四：
请参阅图8，本发明实施例四提供的生命体征监测系统包括本发明实施例三提供的生命体征监测设备100、用于采集第一对象的生命体征监测数据的一个或多个第一振动传感器200和用于采集第二对象的体动信息的一个或多个第二振动传感器300。其中，第一振动传感器200和第二振动传感器300分别与生命体征监测设备100连接，可以是通过信号线连接，或者是无线的方式连接。
在本发明实施例四中，生命体征监测系统还可以包括采集距离信息的测距模块对，其中，测距模块对与生命体征监测设备连接，可以是通过信号线连接，或者是无线的方式连接。
在本发明实施例四中，生命体征监测系统还可以包括被配置为置于第二对象身上的用于提示第二对象注意体动行为的刺激器(例如振动刺激器、电击刺激器等)。刺激器与生命体征监测设备100连接，可以是通过信号线连接，或者是无线的方式连接。
在本发明中，由于通过第二振动传感器采集第二对象的体动信息，当根据第二对象的体动信息判断出第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰时，对干扰进行处理，因此当第一对象和第二对象躺在同一张床上或床垫上时，能消除或减少第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰，能够大幅降低可能会引起受试者生命体征参数监测错误的概率，进而大大降低误诊率。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (19)
1.一种生命体征监测方法，其特征在于，所述方法包括：
S101、获取由第一振动传感器采集的第一对象的生命体征监测数据和由第二振动传感器采集的第二对象的体动信息；
S102、根据第二对象的体动信息判断第二对象的体动是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰，如果是，则对第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰进行处理，否则，直接返回S101；
所述S101还包括：
获取由测距模块对采集的距离信息，所述距离信息用于判断第二对象是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰；
所述S102还包括：
根据所述距离信息判断第二对象是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰，如果是，则对第二对象对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰进行处理，否则，直接返回S101；
所述对第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰进行处理具体为：
将第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰的时间段内获取的第一对象的生命体征监测数据确定为无效数据，然后返回S101；
或者，
所述对第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰进行处理具体为：
S1021、将第二对象的体动对采集的第一对象的生命体征监测数据造成的干扰的时间段内获取的第一对象的生命体征监测数据确定为无效数据；
S1022、控制关闭第一振动传感器采集第一对象的生命体征监测数据以降低运算和降功耗；
S1023、获取由第二振动传感器采集的第二对象的体动信息；
S1024、根据第二对象的体动信息判断第二对象的体动是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰，如果是，返回S1023，否则，控制开启第一振动传感器采集第一对象的生命体征监测数据，然后返回S101。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一对象为受试者，第二对象为非受试者，第一对象和第二对象躺在同一张床上或床垫上，第一振动传感器被配置为置于第一对象的身体下方，第二振动传感器被配置为置于第二对象的身体上能感应到第二对象体动的位置。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一对象呈仰卧、俯卧、侧卧或半卧状态，第一振动传感器被配置为置于与第一对象的肩部、背部、腰部或髋部接触。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，第二对象是一个或多个，每个第二对象分别配置一个或多个第二振动传感器。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当每个第二对象配置多个第二振动传感器时，所述第二对象的体动信息由多个第二振动传感器采集的第二对象的体动信息进行综合判断得出最终的体动信息。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多个第二振动传感器采集的第二对象的体动信息进行综合判断得出最终的体动信息具体为：
将多个第二振动传感器采集的第二对象的体动信息的平均值作为最终的体动信息。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S101之前，所述方法还包括：
S201、控制开启第二振动传感器采集第二对象的体动信息；
S202、获取由第二振动传感器采集的第二对象的体动信息；
S203、根据第二对象的体动信息判断第二对象的体动是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰，如果是，则返回S202，否则执行S204；
S204、控制开启第一振动传感器采集第一对象的生命体征监测数据；
或者，
S101之前，所述方法还包括：
控制开启第二振动传感器采集第二对象的体动信息和开启第一振动传感器采集第一对象的生命体征监测数据。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在S1021的同时，或者S1021之后，所述方法还包括：
控制开启被配置为置于第二对象身上的用于提示第二对象注意体动行为的刺激器。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第二对象的体动信息判断第二对象的体动是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰具体为：
根据第二对象的体动信息计算得到体动强度；
判断体动强度是否超过预设的阈值，如果是，则判断第二对象的体动会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰。
10.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测距模块对中的第一测距模块被配置为置于第二对象的身体上的任意位置，测距模块对中的第二测距模块被配置为置于任意固定的位置。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述距离信息由多组测距模块对进行采集；
多组测距模块对包括一个第二测距模块和多个第一测距模块，每个第二对象配置多个第一测距模块；或者，多组测距模块对包括一个第一测距模块和多个第二测距模块，每个第二对象配置一个第一测距模 块，多个第二测距模块被配置为置于多个不同的任意固定位置；或者，多组测距模块对包括多个第一测距模块和多个第二测距模块，每个第二对象配置多个第一测距模块，多个第二测距模块被配置为置于多个不同的任意固定位置。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述距离信息由多组测距模块对进行采集时，所述距离信息由多组测距模块采集得到的距离信息进行综合计算得出最终的距离信息。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，第二测距模块在第一对象侧，所述根据所述距离信息判断第二对象是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰具体为：
判断所述距离信息是否小于预设的阈值，如果是，则判断第二对象会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰，所述预设的阈值是第二对象可能躺到振动传感器上时或者是第二对象与振动传感器的间隔小于一经验值时测距模块对采集的距离。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，第二测距模块在第二对象侧，所述根据所述距离信息判断第二对象是否会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰具体为：
判断所述距离信息是否大于预设的阈值，如果是，则判断第二对象会对采集的第一对象的生命体征监测数据造成干扰，所述预设的阈值是第二对象可能躺到振动传感器上时或者是第二对象与振动传感器的间隔小于一经验值时测距模块对采集的距离。
15.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至14任一项所述的生命体征监测方法的步骤。
16.一种生命体征监测设备，包括：一个或多个处理器、存储器、以及一个或多个计算机程序，其中所述处理器和所述存储器通过总线连接，所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至14任一项所述的生命体征监测方法的步骤。
17.一种生命体征监测系统，其特征在于，包括如权利要求16所述的生命体征监测设备、用于采集第一对象的生命体征监测数据的一个或多个第一振动传感器和用于采集第二对象的体动信息的一个或多个第二振动传感器，其中，第一振动传感器和第二振动传感器分别与生命体征监测设备连接。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，生命体征监测系统还包括采集距离信息的测距模块对，其中，测距模块对与生命体征监测设备连接。
19.如权利要求17所述的系统，其特征在于，生命体征监测系统还包括被配置为置于第二对象身上的用于提示第二对象注意体动行为的刺激器，刺激器与生命体征监测设备连接。
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