[发明专利]一种基于相位比较的非接触式生命体征检测方法

说明书

本发明提出了一种基于相位比较的非接触式生命体征检测方法，包括：信号源发射两路同幅度同相位同频率的正弦信号，其中一路信号通过收发天线发射至胸腔后回波至幅度相位比较模块，另一路信号直接输入至幅度相位比较模块；幅度相位比较模块比较两路信号的相位差和幅度差，将相位差的变化和幅度差的变化变换为两路电压的变化并输出；通过数学模型得到两路电压的变化频率和变化幅度与呼吸/心跳的频率和强度的关系，并输出检测的呼吸/心跳。

技术领域

本发明属于非接触式生命体征监测领域，尤其涉及一种基于相位比较的非接触式生命体征检测方法。

背景技术

人体生命体征检测广泛应用于疫情防控，灾后搜救，智能家居，车辆安全等领域。

传统的接触式传感器在工程中存在组网复杂、安装不便、成本高等突出问题，在生物传感领域中可穿戴式传感技术由于受限于穿戴操作，实际使用亦受到较大限制。另一方面，视觉感知技术对光线比较敏感，难以实现高精度的微动监测，且在动态监测中存在天然缺陷；激光探测技术常需要扫描实现全场感知，且对使用环境和操作方法具有严格要求。

目前的生命体征检测多以呼吸心跳的检测为主。通过本发明提出的方法可以实现对患者进行心率及呼吸频率等体征数据的非接触式监测，为智慧医疗提供良好支撑，具有重要的应用前景。使用接触式的检测方法会显著增加感染的风险，同时也可能会对被测量者的身体产生二次伤害或引发不适。

在灾后搜救领域大多数情况下无法使用接触式的生命体征检测方法实现对生命体征的远程捕捉。以至于对搜救行动的展开造成了极大的不便。由于电磁波有一定的穿透性，可以在一定范围内实现远程生命体征探寻，为搜救工作的展开提供便利。

智能家居领域，随着全球人口老龄化的不断加剧，现代医疗和健康保障体系面临着巨大的挑战，据统计，到2050年，世界上65岁以上的人口将突破15亿，在缺乏子女照料的情况下，独居老人的日常生活管理以及身体健康等问题已十分凸显。在大健康与智能家居领域，非接触式的智能传感为解决老龄化及医疗资源紧缺等提供了新的途径，目前来看接触式设备对使用者而言存在一定的安全隐患以及佩戴舒适度问题。而传统的非接触式生命体征检测方法又往往成本高昂且设备体积相对较大，难以实现小型化和轻量化。

因此，急需提供一种体积小，可穿透，低功耗，抗干扰能力强的非接触式生命体征检测方法，以用于对传染性疾病的病人、重症患者、独居老人、婴幼儿等实现生命体征的实时监测。

发明内容

为了解决上述问题，有必要提供一种基于相位比较的非接触式生命体征检测方法。

本发明提供了一种基于相位比较的非接触式生命体征检测方法，包括以下步骤：

信号源发射两路同幅度同相位同频率的正弦信号，其中一路信号通过收发天线发射至胸腔后回波至幅度相位比较模块，另一路信号直接输入至幅度相位比较模块；

幅度相位比较模块比较两路信号的相位差和幅度差，将相位差的变化和幅度差的变化变换为两路电压的变化并输出；

通过数学模型得到两路电压的变化频率和变化幅度与呼吸/心跳的频率和强度的关系，并输出检测的呼吸/心跳。

基于上述，幅度相位比较模块将相位差的变化和幅度差的变化变换为两路电压的变化并输出的方法为：

幅度相位比较模块接收信号源发出的信号作为比较基准，以及接收胸腔反射的信号作为包含信息的输入信号；

比较两个信号的相位差和幅度差；

将相位差和幅度差分别转换为电压进行输出。

基于上述，还包括：分析回波信号和信号源输入信号的幅度差所对应的电压变化，调节回波信号和信号源输入信号的放大和衰减。