本发明专利技术涉及一种监控对象呼吸活动的方法，所述方法包括：获取至少一个多普勒-雷达传感器的代表对象呼吸活动的传感器信号；将传感器信号变换为变换信号，变换信号是根据公式（I）的级数，其中，ak是专用于一个个体对象的预定的常系数集合；以及处理变换信号S(t)。可以利用应用在电感体积描记术中的基本的信号处理技术来分析变换信号。本发明专利技术还涉及对应的监控系统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及例如在临床应用中、在用于监控车辆中驾驶员或乘客的生理状况的系统中、在用于控制对象放松的生物反馈系统中等监控对象呼吸活动领域。
技术介绍
对于各种应用而言，用于测量对象呼吸活动的监控系统是已知的。例如，在临床重症监护的情况下，使用这些应用来监控病人的呼吸活动。另一应用是生物反馈系统，其基于引导呼吸练习(guided breathing exercise)来帮助对象入睡。此外,用于监控呼吸活动的方法和设备的另一种应用是车辆驾驶员睡意的早期检测。在所有这些应用中，传感器用于获取代表感兴趣对象呼吸活动的传感器信号，并由系统进一步处理并解释所述信号。监控呼吸 力气(respiration effort)的测量原理是胸部电感体积描记术(thoraxinductive plethysmography),其中，一根带子被置于对象胸部外围，并监控由于呼吸而导致的胸部横截面面积的变化。尽管这种所谓的呼吸带(respiband)通常用在医学应用中，但是它在诸如上述生物反馈系统或驾驶员监控系统之类的消费品应用中是不可接受的，这是因为带子的附着不方便、麻烦并且对普通用户而言是不可接受。基于这个原因，不接触的方法是优选的。存在基于传感器的监控系统，其包括无接触传感器阵列，比如基于多普勒-雷达(Doppler-Radar)原理的雷达传感器阵列。这些传感器中的每一个都能够检测物体与传感器的距离在某一时间段期间的变化。由于多普勒-雷达传感器的工作原理，其可以用于检测呼吸相关的胸部运动。它们可以被容易地合并到家具部件或诸如车座或方向盘之类的汽车配件中。例如，对于上述驾驶员睡意早期检测的应用而言，可以将多普勒-雷达传感器阵列合并到驾驶员座位的靠背中。通过这种阵列，不接触而可靠地监控呼吸活动是可能的。在电感体积扫描术的公知方法的使用中，如上所述，可以基于丰富的经验来执行信号处理，然而，借助多普勒-雷达传感器不接触地监控呼吸活动的方法由于缺乏这些经验而更加困难。在这样的情况下，一个重要问题在于，为呼吸带测量开发的算法不能被容易地转用到多普勒-雷达传感器测量中，而仍然必须被发展来提供相同可靠性的处理结果。一般而言，希望将关于诸如电感或电阻测量之类的公知测量技术的经验应用于多普勒-雷达测量领域中。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的在于提供一种借助于多普勒-雷达传感器来监控对象呼吸活动的方法，其中，可以使用在电感体积描记术领域中已经测试过的基本信号处理技术，以简化相应无接触监控系统的开发并以更高可靠性来提供处理结果。本专利技术的另一目的在于提供一种监控对象呼吸活动的相应装置，所述装置按照上述原理进行工作。这些目的通过根据权利要求1所述的用于监控对象呼吸活动的方法和根据权利要求9所述的装置来实现。根据本专利技术的方法，获取至少一个多普勒-雷达传感器的代表对象呼吸活动的传感器信号D(t)。根据公知的多普勒原理，如果胸壁由于对象呼吸而移动，则电磁波将在胸壁处被反射并且经历多普勒频移。因此，所接收的信号包括胸部运动的信息。将传感器信号D (t)变换为所谓的变换信号S(t)，S(t)是根据等式(I)的级数:权利要求1.一种用于监控对象呼吸活动的方法，包括: -获取至少一个多普勒-雷达传感器的、代表对象呼吸活动的传感器信号D (t)， -将传感器信号D (t)变换为变换信号S (t)，S(t)是根据下式的级数:2.根据权利要求1所述的方法，其中，从查找表获得所述系数集合ak。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述查找表包括多个不同系数集合ak。4.根据权利要求3所述的方法，其中，识别所述对象，并根据识别结果从所述多个系数集合ak中选择一个相应的系数集合ak。5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，在校准步骤中获取用于一个个体对象的系数集合ak，所述校准步骤包括: -在一段时间内测量与对象的对象胸部体积相关的信号S’ (t)； -在相同时间段内测量与对象胸部运动相关的传感器信号D(t)； -根据以下关系从S’ (t)和D(t)确定系数集合6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，D(t)是来自η个传感器的传感器信号Di (t)之和，i = I 至 η。7.根据权利要求1至5之一所述的方法，其中，从η个传感器的多个传感器获取多个传感器信号Di(t)，i = I至n， 以及为这η个传感器中的每一个确定一个系数集合ak。8.根据权利要求7所述的方法，其中，根据下式为每个传感器i导出一个变换信号Sit9.用于监控对象(32)的呼吸活动的系统(10;30)，包括: -至少一个多普勒-雷达传感器(18)，被提供来获取代表对象(32)的呼吸活动的传感器信号D(t), -信号变换单元(20)，被提供来将传感器信号D(t)变换为变换信号S(t)，S(t)是根据下式的级数:10.根据权利要求9所述的系统，包括设置在测量范围内的不同位置处的多个多普勒-雷达传感器(18)。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述传感器变换单元(20)被提供用于将每个传感器i的传感器信号Di (t)变换为变换信号Si (t)，并将得到的变换信号Si (t)相加以得到总变换信号(t)。12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述传感器变换单元(20)被提供用于将传感器的传感器信号Di (t)相加以得到和D (t)，并将总信号D (t)变换为变换信号S (t)。全文摘要本专利技术涉及一种监控对象呼吸活动的方法，所述方法包括获取至少一个多普勒-雷达传感器的代表对象呼吸活动的传感器信号；将传感器信号变换为变换信号，变换信号是根据公式(I)的级数，其中，ak是专用于一个个体对象的预定的常系数集合；以及处理变换信号S(t)。可以利用应用在电感体积描记术中的基本的信号处理技术来分析变换信号。本专利技术还涉及对应的监控系统。文档编号A61B5/113GK103108588SQ201180045816 公开日2013年5月15日 申请日期2011年9月19日 优先权日2010年9月22日专利技术者J.梅尔斯特夫 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于监控对象呼吸活动的方法，包括：‑获取至少一个多普勒‑雷达传感器的、代表对象呼吸活动的传感器信号D(t)，‑将传感器信号D(t)变换为变换信号S(t)，S(t)是根据下式的级数：，其中，ak是预定的常系数集合，‑以及处理变换信号S(t)。dest_path_image001.jpg
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J梅尔斯特夫，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
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