CN115281648A

CN115281648A - 一种无感生命健康体征参数测量仪

Info

Publication number: CN115281648A
Application number: CN202210814564.3A
Authority: CN
Inventors: 孙少明; 黄烨; 占礼葵; 王俊; 李明鹤; 孙根基; 李磊; 彭伟; 王君洪; 陈竟成; 张子康; 王红; 田新壮; 何文涛
Original assignee: Hefei Institute Of Technology Innovation Engineering
Current assignee: Hefei Institute Of Technology Innovation Engineering
Priority date: 2022-07-12
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2022-11-04

Abstract

本发明提供一种无感生命健康体征参数测量仪，包括底部开口固接有支架的半球形壳体，所述半球形壳体内置有用于采集人体的生命体征参数的雷达模组，所述支架上位于雷达模组的下方固定安装有用于接收并处理生命体征参数的信息处理模组；经信息处理模组处理后的生命体征参数能够通过无线WIFI模块上传至云端服务器后推送至用户终端。本发明采用非接触式多普勒雷达检测技术，探测到人体的生命体征参数，能够不受外界环境的影响、避免接触感染危险；且具有数据查看、数据保存、报警以及远程监护功能，将检测的数据通过云端服务器推送到发送到用户终端上，以便用户及时了解被检测者的健康情况，实现将医疗与智能家居相结合。

Description

一种无感生命健康体征参数测量仪

技术领域

本发明涉及医疗检测技术领域，具体涉及一种无感生命健康体征参数测量仪。

背景技术

智能家居最初的发展主要以灯光遥控控制、电器远程控制和电动窗帘控制为主，但是随着人们生活水平的日益提升，人们对健康越来越重视,因此将医疗与智能家居相结合有着非常重要的意义。

在日常生活中，因不能及时监测人体健康状态延误救援时间的情况时有发生，尤其是独自在家的老人或小孩；且现有技术生命体征传感设备大多需要佩戴使用，或者与使用者的身体接触使用，令使用者感到不适，尤其是一些烧伤、烫伤或身上有伤口的患者，不仅不方便使用穿戴式、贴片式等接触的设备，还会增加感染风险和患者疼痛感。所以实现方便快捷，实时监测，远程监护，非接触，非穿戴，无空间限制，医疗与智能家居相结合是有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的提供一种无感生命健康体征参数测量仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无感生命健康体征参数测量仪，包括底部开口固接有支架的半球形壳体，所述半球形壳体内置有用于采集人体的生命体征参数的雷达模组，所述支架上位于雷达模组的下方固定安装有用于接收并处理生命体征参数的信息处理模组；所述信息处理模组内置有单片机处理器以及与单片机处理器通信连接的数据储存模块、电源模块、报警模块、无线WIFI模块；经信息处理模组处理后的生命体征参数能够通过无线WIFI模块上传至云端服务器后推送至用户终端。

进一步地，信息处理模组中，所述电源模块通过开关电源适配器与外部电源连接，为信息处理模组内部其他元器件进行供电；所述无线WIFI模块与云端的服务器通过无线TCP协议连接。

进一步地，所述雷达模组包括集成在PCB上的发射模块、接收模块以及与供电模块，所述雷达模组的信号总成输入端与单片机处理器的信号输出端连接，所述发射模块和接收模块通过单片机处理器进行信号控制，所述供电模块与信息处理模组中的电源模块连接，且与发射模块和接收模块的供电端口连接。

进一步地，所述发射模块包括触发器和发射天线，所述触发器的信号输入端与发射天线电连接；所述接收模块包括外置的接收天线、放大模块以及滤波模块，所述接收天线的输出端与放大模块的信号输入端、所述放大模块的信号输出端与滤波模块的信号输入端电连接。

进一步地，滤波模块的信号输出端通过雷达模组的输出端总成与信息处理模组中的单片机处理器信号输入端通信连接。

进一步地，所述人体的生命体征参数包括心率、呼吸、跌倒信息以及体动信息。

由以上技术方案可知，本发明采用非接触式多普勒雷达检测技术，探测到人体的生命体征参数，能够不受外界环境的影响、避免接触感染危险；且具有数据查看、数据保存、报警以及远程监护功能，将检测的数据通过云端服务器推送到发送到用户终端上，如果家中成员出现心率急促或心脏骤停或老人跌倒等突发情况，会发出报警信号，及时通知用户，以便用户及时了解情况，采取措施，避免耽误最佳救援治疗时间，实现将医疗与智能家居相结合。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体模块结构示意图；

图3为本发明的工作原理示意图；

图4为本发明的工作流程示意图；

图中：1支架；2、半球形壳体；3、雷达模组；4、信息处理模组。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式做详细的说明。

如图1所示的无感生命健康体征参数测量仪，包括底部开口固接有支架1 的半球形壳体2、内置于所述半球形壳体2用于采集人体的生命体征参数的雷达模组3，所述支架1上位于雷达模组3的下方固定安装有用于接收并处理生命体征参数的信息处理模组4；所述人体的生命体征参数包括心率、呼吸、跌倒信息以及体动信息。

在具体的使用中，本优选实施例所述的支架1可采用弧形金属支架，保证与墙面的高贴合度，且电源的导地线可以与金属支架连接，减少干扰，保证生命体征参数采集的可靠性，所述半球形壳体2可采用PP材质，安全防电的同时美观简洁。

如图2所示，本优选实施例所述的信息处理模组4内置有单片机处理器以及与单片机处理器通信连接的数据储存模块、电源模块、报警模块、无线WIFI 模块；经信息处理模组处理后的生命体征参数能够通过无线WIFI模块上传至云端服务器后推送至用户终端；在具体的使用中，所述单片机处理器可以对雷达模组的回波信号作进一步滤波、傅里叶变换处理得到频域下的不同频率分布数据，提取计算出各个生命体征参数值，计算出的生命体征参数值存储在数据存储模块中，如果出现超出阈值的参数，将启动报警模块，提醒周围的人注意，同时可以通过无线WIFI模块借助无线TCP协议连接云端服务器，将计算出的参数推送到云端，然后推送到用户终端如手机APP上进行显示，所述电源模块通过开关电源适配器与外部电源连接，为信息处理模组4内部其他元器件进行供电。

本优选实施例所述的雷达模组3包括集成在PCB上的发射模块、接收模块以及与供电模块，所述雷达模组3的信号总成输入端与单片机处理器的信号输出端连接，所述发射模块和接收模块通过单片机处理器进行信号控制；所述供电模块与信息处理模组4中的电源模块连接，且与发射模块和接收模块的供电端口连接，即整个雷达模组3由信息处理模组进行间接供电。

具体的，所述发射模块包括触发器和外置的发射天线，所述触发器的信号输入端与发射天线电连接，其中触发器的作用为将单片机处理器所提供的信号转化成高达60.75MHZ的脉冲信号，然后在发射天线中激发出超宽带无线脉冲电磁波；所述接收模块包括外置的接收天线、放大模块以及滤波模块，所述接收天线的输出端与放大模块的信号输入端、所述放大模块的信号输出端与滤波模块的信号输入端电连接；滤波模块的信号输出端通过雷达模组3的输出端总成与信息处理模组4中的单片机处理器信号输入端通信连接，具体的，发射模块发射的雷达波到人体胸腔后，人体胸腔微小起伏运动引起的雷达回波与初始频率发生变化，包含了人体的生命体征参数，接收模块捕获返回的无线雷达波并对接收天线输出的微弱信号经放大模块和滤波模块处理后，得到较为纯净的波形AD信号，输出到信息处理模组4的输入采样口。

如图4所示，本发明的一种典型工作流程如下：

启动整个设备，完成信息处理模组电路的初始化，包括启动参数设定，WIFI 模块联网等

测试雷达模组是否响应，否则重启初始化雷达模组；

测试雷达模组的收发信号是否正常运行，否则重新初始化雷达模组；

启动雷达模组的探查功能，发射脉冲并接收雷达回波；

将接收到的信号进行放大滤波处理后，传输至单片机处理器进行解析，经傅里叶变换和智能分类后，计算出各个生命体征参数值；

对于人体生命体征出现异常时，启动报警，提醒周围人注意，同时也会上传至云端，推送到用户APP端；

将一段时间内的体征数据存储至数据存储模块内，供用户端申请查阅；

当用户端APP申请查阅当前以及最近一段时间的历史数据时，通过云服务器向无线WIFI模块发送请求，单片机处理器将存储的历史数据通过无线WIFI 模块上传至云服务器，并最终推送给用户端APP，实现远程监控。

由此可见，本优选实施例采用非接触式雷达检测技术，能够探测到人体的生命体征参数，判断计算人体心率、呼吸、跌倒信息以及体动信息，能够不受环境温度、热物体和光照的影响，且避免了接触感染危险；具有数据查看、数据保存、报警以及远程监护功能，将检测的数据通过云端服务器推送到发送到用户手机APP上，如果家中成员出现心率急促或心脏骤停或老人跌倒等突发情况，会发出报警信号，及时通知用户，以便用户及时了解情况，采取措施，避免耽误最佳时间，实现了将医疗与家居相结合。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种无感生命健康体征参数测量仪，包括底部开口固接有支架的半球形壳体，其特征在于：所述半球形壳体内置有用于采集人体的生命体征参数的雷达模组，所述支架上位于雷达模组的下方固定安装有用于接收并处理生命体征参数的信息处理模组；

所述信息处理模组内置有单片机处理器以及与单片机处理器通信连接的数据储存模块、电源模块、报警模块、无线WIFI模块；

经信息处理模组处理后的生命体征参数能够通过无线WIFI模块上传至云端服务器后推送至用户终端。

2.根据权利要求1所述的无感生命健康体征参数测量仪，其特征在于，信息处理模组中，所述电源模块通过开关电源适配器与外部电源连接，为信息处理模组内部其他元器件进行供电；所述无线WIFI模块与云端的服务器通过无线TCP协议连接。

3.根据权利要求1所述的无感生命健康体征参数测量仪，其特征在于，所述雷达模组包括集成在PCB上的发射模块、接收模块以及与供电模块，所述雷达模组的信号总成输入端与单片机处理器的信号输出端连接，所述发射模块和接收模块通过单片机处理器进行信号控制，所述供电模块与信息处理模组中的电源模块连接，且与发射模块和接收模块的供电端口连接。

4.根据权利要求3所述的无感生命健康体征参数测量仪，其特征在于，所述发射模块包括触发器和发射天线，所述触发器的信号输入端与发射天线电连接；所述接收模块包括外置的接收天线、放大模块以及滤波模块，所述接收天线的输出端与放大模块的信号输入端、所述放大模块的信号输出端与滤波模块的信号输入端电连接。

5.根据权利要求4所述的无感生命健康体征参数测量仪，其特征在于，滤波模块的信号输出端通过雷达模组的输出端总成与信息处理模组中的单片机处理器信号输入端通信连接。

6.根据权利要求1所述的无感生命健康体征参数测量仪，其特征在于，所述人体的生命体征参数包括心率、呼吸、跌倒信息以及体动信息。