非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，包括：天線、多普勒雷達(dá)單元，數(shù)據(jù)采集與處理單元及無線傳輸單元；所述多普勒雷達(dá)單元用于將產(chǎn)生特定頻率的射頻信號發(fā)送至所述天線，所述天線在接收到所述射頻信號后，將所述射頻信號發(fā)射至人體體表產(chǎn)生發(fā)射信號，所述天線將所述發(fā)射信號傳送至所述多普勒雷達(dá)單元進(jìn)行放大后，所述多普勒雷達(dá)單元將放大后的發(fā)射信號傳輸至所述數(shù)據(jù)采集與處理單元進(jìn)行處理后獲得人體體表微動信息，無線傳輸單元將所述人體體表微動信息經(jīng)無線傳輸方式傳輸出去。本實用新型提供的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，不需要接觸人體就可以檢測人體的體表微動信息，靈活有效，靈活性高。
【專利說明】非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及醫(yī)學(xué)行業(yè)生理信號檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]實時監(jiān)測人體體表微動信息在很多場合有重要意義，如臨床上了解病人的呼吸心率隨時間的變化規(guī)律，老年人的家庭健康監(jiān)護(hù)場合，特殊人群的生理狀況監(jiān)護(hù)等?，F(xiàn)有的監(jiān)測手段需要人體上佩戴胸帶或者電極以實現(xiàn)信號采集，會影響人體的正常運動或者睡眠，為了使實時監(jiān)測能夠更方便的進(jìn)行，對受監(jiān)測對象產(chǎn)生盡可能小的影響，目前，生理信號采集系統(tǒng)的體積和功耗大幅減小，便攜性和可穿戴性增強(qiáng)，并出現(xiàn)非接觸式的生理信號監(jiān)測方式。
[0003]非接觸體表微動信息監(jiān)測中，用于信號采集傳感器或探頭本身不與人體接觸，而是用電磁波，紅外線，超聲等方式間接的獲取人體生理參數(shù)，傳感器與信號處理設(shè)備間用有線連接或者使用無線通信。非接觸式的體表微動信息監(jiān)測方式更有益于受監(jiān)測對象，使監(jiān)測對象使用方便，不受監(jiān)測儀器束縛，活動自由，無需主動介入監(jiān)測，同時這種監(jiān)測方式適應(yīng)更多的監(jiān)測場合，包括災(zāi)害救援、隔墻監(jiān)控、傳染性疾病臨床監(jiān)護(hù)等特殊場合。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種方便，靈活性高的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，包括:天線、多普勒雷達(dá)單元、顯示單元、數(shù)據(jù)采集與處理單元及無線傳輸單元；
[0006]所述多普勒雷達(dá)單元用于產(chǎn)生特定頻率的射頻信號，并將所述射頻信號傳送至所述天線，所述天線在接收到所述射頻信號后，將所述射頻信號發(fā)射至人體體表產(chǎn)生發(fā)射信號，所述天線將所述發(fā)射信號傳送至所述多普勒雷達(dá)單元進(jìn)行放大后，所述多普勒雷達(dá)單元將放大后的發(fā)射信號傳輸至所述數(shù)據(jù)采集與處理單元；
[0007]所述顯示單元用于在接收到所述人體體表微動信息后，對所述人體體表微動信息進(jìn)行整理、記錄或存儲，且還能對所述人體體表微動信息進(jìn)行顯示、提示，及將所述人體體表微動信息傳送至其他硬件設(shè)備；
[0008]所述數(shù)據(jù)采集與處理單元在接收到所述放大后的發(fā)射信息后，對所述放大后的發(fā)射信號進(jìn)行濾波、采樣，并從所述放大后的發(fā)射信號中獲得人體體表微動信息，并將所述微動信息傳輸至所述顯示單元與所述無線傳輸單元；
[0009]所述無線傳輸單元用于在接收到所述數(shù)據(jù)采集與處理單元得出的所述人體體表微動信息后，將所述人體體表微動信息通過無線傳輸方式傳輸出去。
[0010]進(jìn)一步地，所述多普勒雷達(dá)單元包括:
[0011 ] 環(huán)形器，低噪聲放大器，混頻器，頻率產(chǎn)生器，功率放大器，濾波器以及可變增益放大器；
[0012]其中，所述低噪聲放大器、混頻器、濾波器以及可變增益放大器形成接收支路，所述功率放大器形成發(fā)射支路；
[0013]所述環(huán)形器用于隔離接收支路信號和發(fā)射支路信號；
[0014]所述頻率產(chǎn)生器產(chǎn)生兩路信號，一路所述射頻信號經(jīng)所述功率放大器放大后經(jīng)所述環(huán)形器送入所述天線發(fā)射出去形成發(fā)射信號，另一路所述射頻信號給所述混頻器提供本振信號，所述發(fā)射信號經(jīng)人體體表微動調(diào)制后產(chǎn)生反射信號，所述反射信號由所述天線接收后經(jīng)所述環(huán)形器送入所述低噪聲放大器放大，放大后的信號送入所述混頻器與所述本振信號混頻后的信號再經(jīng)所述濾波器濾波和所述可變增益放大器放大后送入所述數(shù)據(jù)采集與處理單元。
[0015]進(jìn)一步地，所述頻率產(chǎn)生器輸出的射頻信號的頻率為400MHz-llGHz之間的任一頻率。
[0016]本實用新型提供的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，無需佩戴任何胸帶或者電極，不需要接觸人體就可以檢測人體的體表微動信息，經(jīng)數(shù)據(jù)采集以及處理后會得到人體的生理狀況，還可以直接通過藍(lán)牙，GPRS，WLAN等無線傳輸方式將得到的人體生理狀況傳輸出去，實現(xiàn)對被測人體的遠(yuǎn)程監(jiān)測，方便有效，且靈活性非常高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型實施例提供的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖2為本實用新型實施例提供的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置中多普勒雷達(dá)單元的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0019]參見圖1，本實用新型實施例提供的一種非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，包括:天線、多普勒雷達(dá)單元、顯示單元、數(shù)據(jù)采集與處理單元、無線傳輸單元及顯示單元。其中，多普勒雷達(dá)單元用于產(chǎn)生特定頻率的射頻信號，并將射頻信號傳送至天線，天線在接收到射頻信號后，將射頻信號發(fā)射至人體體表產(chǎn)生發(fā)射信號，天線將發(fā)射信號傳送至多普勒雷達(dá)單元進(jìn)行放大后，多普勒雷達(dá)單元將放大后的發(fā)射信號傳輸至數(shù)據(jù)采集與處理單
J Li ο
[0020]參見圖2，多普勒雷達(dá)單元包括:環(huán)形器，低噪聲放大器，混頻器，頻率產(chǎn)生器，功率放大器，濾波器以及可變增益放大器。頻率產(chǎn)生器產(chǎn)生兩路射頻信號，頻率產(chǎn)生器輸出的射頻信號的頻率為400MHz-llGHz之間的任一頻率。
[0021]多普勒雷達(dá)單元中，低噪聲放大器、混頻器、濾波器以及可變增益放大器形成接收支路，功率放大器形成發(fā)射支路，環(huán)形器用于隔離接收支路信號和發(fā)射支路信號。頻率產(chǎn)生器產(chǎn)生兩路信號，一路射頻信號經(jīng)功率放大器放大后經(jīng)環(huán)形器送入天線發(fā)射出去形成發(fā)射信號；另一路射頻信號給混頻器提供本振信號。發(fā)射信號經(jīng)人體體表微動調(diào)制后產(chǎn)生反射信號，反射信號由天線接收后經(jīng)環(huán)形器送入低噪聲放大器，放大后的信號送入混頻器與本振信號混頻后的信號再經(jīng)濾波器濾波和可變增益放大器放大后送入數(shù)據(jù)采集與處理單元。[0022]顯示單元用于在接收到人體體表微動信息后，對人體體表微動信息進(jìn)行整理、記錄或存儲，且還能對人體體表微動信息進(jìn)行顯示、提示，及將人體體表微動信息傳送至其他硬件設(shè)備。
[0023]數(shù)據(jù)采集與處理單元在接收到放大后的發(fā)射信息后，對放大后的發(fā)射信號進(jìn)行濾波、采樣，并從放大后的發(fā)射信號中獲得眼睛運動、胸腔運動、鼻腔運動等人體體表微動信息，并將微動信息傳輸至顯示單元與無線傳輸單元。
[0024]無線傳輸單元用于在接收到數(shù)據(jù)采集與處理單元得出的人體體表微動信息后，將人體體表微動信息通過藍(lán)牙、GPRS、WLAN等無線傳輸方式傳輸出去。
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0026]假設(shè)多普勒雷達(dá)單元所產(chǎn)生的射頻信號5'(0 = 4sin(H'?/+%)，其中，Wtl為發(fā)射的
射頻信號的頻率，At為發(fā)射的射頻信號的幅度，％為發(fā)射信號初始相位。該射頻信號經(jīng)天線發(fā)射出去遇到人體體表后，產(chǎn)生發(fā)射信號，該發(fā)射信號是經(jīng)人體體表微動調(diào)制后的調(diào)制信號，通過天線接收該調(diào)制信號。
[0027]假設(shè)調(diào)制信號為:&(0 = 4.0ν +爐(t) + %)，其中，\為發(fā)射的射頻信號的幅度例υ力時變的相移。
[0028]S(t)、Sffl (t)兩路信號在多普勒雷達(dá)單元中經(jīng)混頻與高頻濾波后，得到差頻信號:
[0029]5,/(0 = ^sin(^(t))，A 為差頻信號的幅度。
[0030]Sd(t)為與眼睛運動、胸腔運動、鼻腔運動等微動信息相關(guān)的信號，是所要監(jiān)測和處理的信號。
[0031]本實用新型提供的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，無需佩戴任何胸帶或者電極，不需要接觸 人體就可以檢測人體的體表微動信息，經(jīng)數(shù)據(jù)采集以及處理后會得到人體的生理狀況，還可以直接通過藍(lán)牙，GPRS，WLAN等無線傳輸方式將得到的人體生理狀況傳輸出去，實現(xiàn)對被測人體的遠(yuǎn)程監(jiān)測，方便有效，且靈活性非常高。
[0032]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，其特征在于，包括: 天線、多普勒雷達(dá)單元顯示單元、數(shù)據(jù)采集與處理單元及無線傳輸單元； 所述多普勒雷達(dá)單元用于產(chǎn)生特定頻率的射頻信號，并將所述射頻信號傳送至所述天線，所述天線在接收到所述射頻信號后，將所述射頻信號發(fā)射至人體體表產(chǎn)生發(fā)射信號，所述天線將所述發(fā)射信號傳送至所述多普勒雷達(dá)單元進(jìn)行放大后，所述多普勒雷達(dá)單元將放大后的發(fā)射信號傳輸至所述數(shù)據(jù)采集與處理單元； 所述顯示單元用于在接收到所述人體體表微動信息后，對所述人體體表微動信息進(jìn)行整理、記錄或存儲，且還能對所述人體體表微動信息進(jìn)行顯示、提示，及將所述人體體表微動信息傳送至其他硬件設(shè)備； 所述數(shù)據(jù)采集與處理單元在接收到所述放大后的發(fā)射信息后，對所述放大后的發(fā)射信號進(jìn)行濾波、采樣，并從所述放大后的發(fā)射信號中獲得人體體表微動信息，并將所述微動信息傳輸至所述顯示單元與所述無線傳輸單元； 所述無線傳輸單元用于在接收到所述數(shù)據(jù)采集與處理單元得出的所述人體體表微動信息后，將所述人體體表微動信息通過無線傳輸方式傳輸出去。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，其特征在于，所述多普勒雷達(dá)單元包括: 環(huán)形器，低噪聲放大器，混頻器，頻率產(chǎn)生器，功率放大器，濾波器以及可變增益放大器； 其中，所述低噪聲放大器、混頻器、濾波器以及可變增益放大器形成接收支路，所述功率放大器形成發(fā)射支路； 所述環(huán)形器用于隔離接收支路信號和發(fā)射支路信號； 所述頻率產(chǎn)生器產(chǎn)生兩路信號，一路所述射頻信號經(jīng)所述功率放大器放大后經(jīng)所述環(huán)形器送入所述天線發(fā)射出去形成發(fā)射信號，另一路所述射頻信號給所述混頻器提供本振信號，所述發(fā)射信號經(jīng)人體體表微動調(diào)制后產(chǎn)生反射信號，所述反射信號由所述天線接收后經(jīng)所述環(huán)形器送入所述低噪聲放大器放大，放大后的信號送入所述混頻器與所述本振信號混頻后的信號再經(jīng)所述濾波器濾波和所述可變增益放大器放大后送入所述數(shù)據(jù)采集與處理單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，其特征在于: 所述頻率產(chǎn)生器輸出的射頻信號的頻率為400MHz-llGHz之間的任一頻率。
【文檔編號】A61B5/00GK203661075SQ201320840455
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】王云峰, 胡巍, 王曦澤, 張海英 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所