人体久坐状态的检测系统及其检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105342616A(43)申请公布日2016.02.24(21)申请号201510611733.3(22)申请日2015.09.23(71)申请人宁波小匠电子科技有限公司地址315100浙江省宁波市鄞州区四明东路111号(72)发明人冯良磊(74)专利代理机构宁波市鄞州甬致专利代理事务所(普通合伙)33228代理人代忠炯(51)Int.Cl.A61B5/08(2006.01)A61B5/0245(2006.01)A61B5/11(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称人体久坐状态的检测系统及其检测方法(57)摘要本发明公开了一种人体久坐状态的检测系统，包括多普勒雷达传感器模块(1)、信号处理模块(2)、处理器(3)及提醒装置(4)，该人体久坐状态的检测系统的检测方法，包括以下步骤：a、系统初始化；b、处理器获取呼吸信号数据和心跳信号数据；c、处理器判断步骤b执行的时间是否达到预设的时间；d、呼吸信号数据和心跳信号数据分别进行傅立叶变换；e、对呼吸信号傅里叶序列和心跳信号傅里叶序列分别进行幅值计算；f、对呼吸信号频率和心跳信号频率，进行时域分析；g、对呼吸信号频率出现的次数C1和心跳信号频率出现的次数C2进行判断；h、处理器判断离开时间是否超过预设值；本发明能够非接触式地实现对人们久坐状态的检测。CN105342616ACN105342616A权利要求书1/2页1.一种人体久坐状态的检测系统，其特征在于：包括多普勒雷达传感器模块(1)、信号处理模块(2)、处理器(3)及提醒装置(4)，所述多普勒雷达传感器模块(1)通过信号处理模块(2)与处理器(3)相连，所述提醒装置(4)与处理器(3)相连。2.根据权利要求1的人体久坐状态的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：a、系统初始化，即处理器清空缓冲区中的数据，并启动多普勒雷达传感器模块进行检测；b、处理器从多普勒雷达传感器模块中获取呼吸信号数据和心跳信号数据，并将呼吸信号数据和心跳信号数据分别保存到处理器中预留的两个缓冲区中；c、处理器判断步骤b执行的时间是否达到预设的时间，如未达到该时间则继续执行步骤b，如达到了该时间则进入到下一步骤；d、对处理器两个缓冲区中的呼吸信号数据和心跳信号数据分别进行傅立叶变换，其变换公式为：其中，x[n]为处理器采集到的呼吸信号数据或心跳信号数据，f[k]为进行傅立叶变换后的呼吸信号傅里叶序列或心跳信号傅里叶序列，N＝1024，i是虚数单位；e、对经步骤d处理后得到的呼吸信号傅里叶序列和心跳信号傅里叶序列分别进行幅值计算，计算公式如下：p[k]＝|f[k]|其中，p[k]为呼吸信号幅值序列或心跳信号幅值序列，f[k]为呼吸信号傅里叶序列或心跳信号傅里叶序列，然后在得到的呼吸信号幅值序列或心跳信号幅值序列中，且在人体呼吸频率和心跳频率范围内，寻找幅值最大的若干个呼吸信号幅值和心跳信号幅值，并计算每个呼吸信号幅值和心跳信号幅值所对应的频率，计算公式如下：f＝fs/N×k其中，f为呼吸信号幅值或心跳信号幅值所对应的频率，N＝1024，fs为采样率，k为呼吸信号幅值或心跳信号幅值在序列中的位置；f、对经步骤e处理后得到的呼吸信号频率和心跳信号频率，进行时域分析，首先计算出呼吸信号频率和心跳信号频率所对应的周期，计算公式为：t＝1/f其中，f为呼吸信号频率或心跳信号频率，t为呼吸信号周期或心跳信号周期，以fs作为采样频率，则在呼吸信号周期和心跳信号周期内，呼吸信号和心跳信号分别有M＝t*fs个采样点，以M个采样点为窗口，对处理器两个缓冲区中的呼吸信号数据和心跳信号数据分别与步骤e中得到的呼吸信号频率和心跳信号频率进行比对，得到呼吸信号数据相对于呼吸信号频率出现的次数C1以及心跳信号数据相对于心跳信号频率出现的次数C2；g、处理器对经步骤f得到的呼吸信号频率出现的次数C1和心跳信号频率出现的次数C2进行判断，如判断结果为人体的呼吸存在或心跳存在或呼吸和心跳同时存在，那么处理器增加久坐时间并返回步骤b，如判断结果为人体的呼吸和心跳均不存在，那么处理器则增2CN105342616A权利要求书2/2页加离开时间并进入到下一步骤；h、处理器判断离开时间是否超过预设值，如离开时间未超过预设值，则返回步骤b，如离开时间超过预设值，处理器清空久坐时间并返回步骤b。3.根据权利要求2所述的人体久坐状态的检测方法，其特征在于：步骤c中提到的预设的时间为一分钟。4.根据权利要求2所述的人体久坐状态的检测方法，其特征在于：步骤g中提到的处理器增加久坐时间，如增加后的久坐时间超过预设值，处理器则启动提醒装置来提醒人们，直至下一次进入到步骤h且满足人体的呼吸和心跳均不存在时，处理器才停