CN205450657U - 基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器，雷达微带天线的信号输出端与混频器的信号输入端相连接，混频器的信号输出端与信号调节处理器相连接；信号解调处理器的信号输出端分别与脉冲源装置和数据转换器的信号输入端相连接，脉冲源装置的信号输出端分别与混频器和振荡器的信号输入端相连接，振荡器的信号输出端与雷达微带天线的信号输入端相连接。不使用传统约束、束缚检测中的电极等传感器和导线，节约了成本和空间；减少了设备对身体的辐射，有利于人们的身心健康，一定程度上保护了身体。本实用新型的结构简单，操作方便，能够更加准确、可靠、安全的得出检测结果。

Description

基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器。

背景技术

智能家居(SmartHome)，是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。与普通家居相比，智能家居不但具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，还提供全方位的信息交互功能。智能家居概念的起源很早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州哈特佛市的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的“智能型建筑”，从此揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。现有的智能家居控制系统构复杂，不具备心跳信息监测功能，成本较高。

实用新型内容

本实用新型为解决现有的智能家居控制系统构复杂，不具备心跳信息监测功能，成本较高的技术问题而提供一种结构简单、安装使用方便、提高工作效率的基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：该基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器包括：雷达微带天线、混频器、脉冲源装置、振荡器、信号解调处理器、数据转换器、电源；

信号解调处理器的信号输出端分别与脉冲源装置和数据转换器的信号输入端相连接，脉冲源装置的信号输出端分别与混频器和振荡器的信号输入端相连接，振荡器的信号输出端与雷达微带天线的信号输入端相连接，雷达微带天线的信号输出端与混频器的信号输入端相连接，混频器的信号输出端与信号解调处理器的信号输入端相连接；电源分别与混频器、脉冲源装置、振荡器、信号解调处理器、数据转换器的电源端相连接。

本实用新型还采取如下技术措施：

所述数据转换器上安装有外部时钟接口和多路数据读取的地址选择端接口。

所述数据转换装置通过外部时钟接口与监控终端无线连接。

所述监控终端包括：笔记本、移动手机。

所述信号解调处理器的电路连接如下：

电阻R17与电阻R15串联后与放大器A10的正极端相连接，电容C25和电容C26并联后分别与电阻R17、电阻R15的连接端及接地端相连接，放大器A10的负极端分别与电阻R29和电阻R36相连接，电阻R29的另一端接地，电阻R36的另一端与放大器A10的输出端及电阻R31相连接，电阻R31的另一端接地。

所述的数据转换器上安装有IIC通讯模块。

本实用新型具有的优点和积极效果是：该基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器的体积小，重量为轻，便于操作和使用，提高了家居控制系统的智能控制水平；不使用传统约束、束缚检测中的电极等传感器和导线，节约了成本和空间；雷达辐射的电磁波远低于国家安全标准(GB-9175-1988《环境电磁波卫生标准》)，减少了设备对身体的辐射，有利于人们的身心健康，一定程度上保护了身体。本实用新型的结构简单，操作方便，能够更加准确、可靠、安全的得出检测结果。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的信号解调处理器的电路图；

图中：1、雷达微带天线；2、混频器；3、脉冲源装置；4、振荡器；5、信号解调处理器；6、数据转换器；7、电源。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本实用新型的结构作详细的说明。

如图1、2所示，本实用新型实施例的基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器主要包括：雷达微带天线1、混频器2、脉冲源装置3、振荡器4、信号解调处理器5、数据转换器6、电源7。

信号解调处理器5的信号输出端分别与脉冲源装置3和数据转换器6的信号输入端相连接，脉冲源装置3的信号输出端分别与混频器2和振荡器4的信号输入端相连接，振荡器4的信号输出端与雷达微带天线1的信号输入端相连接，雷达微带天线1的信号输出端与混频器2的信号输入端相连接，混频器2的信号输出端与信号解调处理器5的信号输入端相连接；电源7分别与混频器2、脉冲源装置3、振荡器4、信号解调处理器5、数据转换器6的电源端相连接。

所述数据转换器6上安装有外部时钟接口和多路数据读取的地址选择端接口。

所述数据转换装置通过外部时钟接口与监控终端无线连接。

所述监控终端包括：笔记本、移动手机。

所述信号解调处理器5的电路连接如下：

电阻R17与电阻R15串联后与放大器A10的正极端相连接，电容C25和电容C26并联后分别与电阻R17、电阻R15的连接端及接地端相连接，放大器A10的负极端分别与电阻R29和电阻R36相连接，电阻R29的另一端接地，电阻R36的另一端与放大器A10的输出端及电阻R31相连接，电阻R31的另一端接地。

所述的数据转换器6上安装有IIC通讯模块。

微型非接触生命体征信息检测、监护装置进一步设置有数据读取、分析及无线发送装置的SCL(外部时钟)和ADDR(多路数据读取的地址选择端)连接。所述微型非接触生命体征信息检测、监护装置通过数据读取、分析及无线发送装置与监控终端，实现远程无线连接。

脉冲源装置3产生的脉冲信号控制振荡器4工作，振荡器4的输出信号经雷达微带天线1的发射单元做定向发射，当发射的信号遇到人体时，人体的呼吸、心跳和体动生命体征信息被调制在发射信号上，调制后的信号反射回雷达微带天线1，也就是回波，经雷达微带天线1的接收单元馈入混频器2，载有人体生命体征信息的回波信号在混频器2中与振荡器4的信号进行混频降频处理；降频后的信号送入信号解调处理器5，分离出家居内呼吸、心跳和体动生命体征信息；信号解调处理器5可根据信号的强弱自动调整脉冲源装置3的输出信号强弱，实现信号强度自动控制；信号解调处理器5输出的家居内呼吸、心跳和体动生命体征信息为模拟量信号，为方便便携式数字设备使用，模拟量信号经数据转换器6转换成为数字量信号SDA。数字量的输出接口为IIC通讯协议格式，常规的便携式设备均可与其通讯。ADDR为内部寄存器地址选择端。SCL为外部时钟接口。+VCC为外部提供的电源端。GND为接地端。外部电源+VCC经电源电路后，为整个模组提供各单元电路所需工作电源。

雷达微带天线1、混频器2、脉冲源装置3、振荡器4构成可控功率微型雷达系统，雷达微带天线1采用高频印刷电路板上制作的收发一体双单元天线；混频器2、脉冲源装置3、振荡器4采用微波晶体管构成，信号解调及处理器5采用美国TI公司信号处理器构成；数据装换器6采用12bit串行数据转换集成电路构成；电源7采用DC/DC转换器构成。雷达混频系统输出信号经信号采集电容C25、电容C26和放大器A10后，提取出人体呼吸、心跳和体动生命体征信息。

通过雷达微带天线1发出微波信号，当被测环境中有人存在时，人体体征信息被调制在微波信号上再反射回雷达的接收天线，再传输到混频器2，混频器2对信号进行处理后传输到信号解调处理器5，信号解调处理器5进一步对信息进行处理，将检测结果通过数据转换器6处理后通过SDA信号单元传输到监控终端；同时信号解调处理器5向脉冲源装置3发出信号，脉冲源装置3通过振荡器4通过雷达微带天线1发出微波检测信号，再次进行检测。采用微型收发一体化雷达微带天线1和高集成度专用处理电路技术，组成整体为微型模块化组件，体积小，仅为4.6cm×3.1cm×2.5cm，重量为55g。不使用传统约束、束缚检测中的电极等传感器和导线，实现了无约束、无束缚、不影响被测者行动、行为和睡眠，被测者不会产生任何不适感，更重要的是雷达辐射的电磁波远低于国家安全标准(GB-9175-1988《环境电磁波卫生标准》)。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器，其特征在于，该基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器包括：雷达微带天线、混频器、脉冲源装置、振荡器、信号解调处理器、数据转换器、电源；

信号解调处理器的信号输出端分别与脉冲源装置和数据转换器的信号输入端相连接，脉冲源装置的信号输出端分别与混频器和振荡器的信号输入端相连接，振荡器的信号输出端与雷达微带天线的信号输入端相连接，雷达微带天线的信号输出端与混频器的信号输入端相连接，混频器的信号输出端与信号解调处理器的信号输入端相连接；电源分别与混频器、脉冲源装置、振荡器、信号解调处理器、数据转换器的电源端相连接；

所述的数据转换器上安装有IIC通讯模块。

2.如权利要求1所述的基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器，其特征在于，所述数据转换器上安装有外部时钟接口和多路数据读取的地址选择端接口。

3.如权利要求1所述的基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器，其特征在于，所述数据转换装置通过外部时钟接口与监控终端无线连接。

4.如权利要求3所述的基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器，其特征在于，所述监控终端包括：笔记本、移动手机。

5.如权利要求1所述的基于非接触生命体征信息检测及监护的智能家居传感器，其特征在于，所述信号解调处理器的电路连接如下：

电阻R17与电阻R15串联后与放大器A10的正极端相连接，电容C25和电容C26并联后分别与电阻R17、电阻R15的连接端及接地端相连接，放大器A10的负极端分别与电阻R29和电阻R36相连接，电阻R29的另一端接地，电阻R36的另一端与放大器A10的输出端及电阻R31相连接，电阻R31的另一端接地。