通过SC连接器119与光传感器112相连;光传感器112与处理器116相连。处理器116用于传输控制信号给可编程LED驱动110以产生LED电流给光源111，并且处理由光传感器112获取的光损耗信号，以检测人体的存在、活动、呼吸率和心率。优选的，垫上电子装置302还包括无线模块117。无线模块117是可选的且与处理器116连接，作用是与例如智能手机和平板电脑等远程显示设备相连，处理并显示柔性光纤感应垫子301传输的信号状态。
[0071 ] 对于成人应用，如图26所示，电源适配器314用于给电子盒312供电。柔性光纤感应垫子301通过电缆保护套管313与电子盒312相连。电子盒312包括SC连接器119、光源111、光传感器112、可编程LED驱动110和一个处理器116。柔性光纤感应垫子301通过使用SC连接器119与电子盒312通信。特别的，可编程LED驱动110的输入端与处理器116相连，可编程LED驱动110的输出端与光源111相连。光源111通过SC连接器119与光纤115的一端相连，光纤115的另一端通过SC链接器119与光传感器112相连;光传感器112与处理器116相连。处理器116传输控制信号给可编程LED驱动110产生LED电流给光源111且处理由光传感器112获取的光损耗信号用以检测人体的存在、活动、呼吸率和心率。优选的，电子盒312还包括无线模块117。无线模块117是可选的且与处理器116相连，作用是与例如智能手机和平板电脑等远程显示设备相连，处理并显示柔性光纤感应垫子301传输的信号状态。
[0072]总之，本发明揭示了一种检测生命体征信号的设备，包括5个主要模块:光纤感应模块、检测模块、分析模块、传输模块和显示模块。光纤感应模块包括柔性光纤感应薄膜113。检测模块包括可编程LED驱动110、光源111和光传感器112。光传感器112与模数转换器相连，模数转换器的作用是将模拟信号转换成数字信号形式。模数转换器可以作为单独的单元，也可以作为处理器116本身的一部分。分析模块包括运行处理器116中的软件算法以分析在时域或者频域中的模数转换器传输的数字信号。信号分析之后，结果传输给传输模块(例如无线模块)以传输至显示模块。显示模块可以是单独的用于显示结果的设备，或者是智能手机或平板以运行应用程序的方式显示结果。当实施本发明时，可以实现以下优点:本发明的柔性光纤感应薄膜可以通过条状突起物产生光损耗完成对人体存在、活动、呼吸率和心率的检测，且本发明采用保护膜保护光纤。本发明中的垫子采用垫上电子装置与柔性光纤感应垫子结合作为一个整体应用于婴儿检测，且采用电子盒通过光纤保护套与柔性光纤感应垫子相连用于成人检测。本发明可以用于完成人体存在、活动、呼吸率和心率的检测，且对人体是安全舒适的。
[0073]尽管已经示出和描述了目前被认为是优选的实施方式，本领域技术人员应当理解可以对其做各种其他的修改，等同替换，不脱离要求保护的主题内容。另外，很多修改是为了适应特殊的情况，其要求保护的主题思想并不脱离本文所描述的中心概念。因此，要求保护的主题并不局限于所揭示的具体实施例，但是，这样的要求保护的主题也可以包括所有实施例落在所附权利要求书的范围内，及其等同物。
【主权项】
1.一种柔性光纤感应薄膜(113)，包括: 夹层(114)； 安装在所述夹层(114)中的光纤(115); 所述夹层包括上层薄膜(140)和下层薄膜(141);所述光纤(115)夹在所述上层薄膜(140)和所述下层薄膜(141)中间；所述上层薄膜(140)和所述下层薄膜(141)上安装有突起物(142)，以紧靠所述光纤(115)，用于当人体在所述柔性光纤感应薄膜(113)上活动时，在所述光纤(115)中产生光损耗。2.如权利要求1所述的柔性光纤感应薄膜，其中所述上层薄膜(140)上的突起物(142)和所述下层薄膜(141)上的突起物(142)是面对面的，直接压到所述光纤(115)上。3.如权利要求2所述的柔性光纤感应薄膜，其中两片保护膜(125)嵌入所述夹层(114)，并夹住所述光纤(115)。4.如权利要求1所述的柔性光纤感应薄膜，其中所述上层薄膜(140)上的突起物(142)和所述下层薄膜(141)上的突起物(142)都朝向同一个方向，使得只有上层薄膜(140)上的突起物(142)或者只有下层薄膜(141)上的突起物(142)直接压到所述光纤(115)上。5.如权利要求4所述的柔性光纤感应薄膜，其中一片保护膜(125)嵌入到所述夹层(114)中，并且是在所述光纤(115)和所述上层薄膜(140)或者所述下层薄膜(141)之间，使得所述光纤(115)不直接接触到所述突起物(142)。6.如权利要求1所述的柔性光纤感应薄膜，其中所述上层薄膜(140)和所述下层薄膜(141)是背靠背的，使得所述突起物(142)不接触所述光纤(115)。7.如权利要求1所述的柔性光纤感应薄膜，所述上层薄膜(140)、所述下层薄膜(141)和所述突起物(142)都是由柔性材料构成，所述柔性材料包括塑料、橡胶、尼龙。8.如权利要求7所述的柔性光纤感应薄膜，所述上层薄膜(140)、所述下层薄膜(141)和所述突起物(142)由聚乙烯组成。9.如权利要求1所述的柔性光纤感应薄膜，所述突起物(142)的高度与所述两突起物(142)的距离的比率是2/5。10.如权利要求1所述的柔性光纤感应薄膜，所述突起物(142)的横断面的形状包括梯形、半圆、矩形、箭头。11.如权利要求2或4或6所述的柔性光纤感应薄膜，所述突起物(142)的高度与所述两突起物(142)的距离的比率是2/5。12.如权利要求2或4或6所述的柔性光纤感应薄膜，所述突起物(142)的横断面的形状包括梯形、半圆、矩形、箭头。13.—种垫子，包括: 如权利要求1所述的柔性光纤感应薄膜(113); 处理器(116); 可编程LED驱动(110)，连接所述处理器(116)和光源(111); 光源(111)，连接所述可编程LED驱动(110)的输出端和所述光纤(115)的一端； 光传感器(112)，连接所述光纤(115)的另一端和所述处理器(116); 其中所述处理器(116)用于传输控制信号给所述可编程LED驱动(110)，以提供LED电流给所述光源(111)，所述光源(111)用于在所述LED电流的驱动下产生光并将所产生的光传输到所述光纤(115)中；所述光传感器(112)用于检测所述光纤(115)中的光损耗信号，其中所述处理器(116)同样处理所述光传感器(112)传输的光损耗信号以检测生命体征信号。14.如权利要求13所述的垫子，其中所述处理器(116)、所述可编程LED驱动(110)、所述光源(111)和所述光传感器(112)集成在垫上电子装置(302)中；所述垫上电子装置(302)还包括干电池，所述干电池给所述可编程LED驱动(110)、所述光传感器(112)和所述处理器(116)供电。15.如权利要求13所述的垫子，其中所述处理器(116)、所述可编程LED驱动(110)、所述光源(111)和所述光传感器(112)集成在电子盒(312)中，所述柔性光纤感应薄膜(113)通过光纤保护套(313)与所述电子盒(312)连接，所述电子盒(312)通过电源适配器(314)连接到墙上的交流电源完成供电。16.如权利要求14或15所述的垫子，还包括: 保护层(122)，设置于所述柔性光纤感应薄膜(113)的下方； 外层套面(124)，用于包住所述柔性光纤感应薄膜(113)和所述保护层(122)。17.如权利要求16所述的垫子，其中所述保护层(122)包括多个条状物，所述多个条状物间设置有固定间隙。18.如权利要求16所述的垫子，还包括无线模块(117)，与所述处理器(116)连接。19.一种使用如权利要求12所述垫子测量生命体征的方法，包括: 检测所述光纤(115)的光信号； 监测并分析时域中所述光传感器(112)探测的光信号； 判断所述光信号是否有突变的直流尖峰信号，如果是，表示有人体存在。20.如权利要求19所述的测量生命体征的方法，还包括: 控制所述可编程LED驱动(110)传送电流给所述光源(111)以补偿所述光信号，从而校正所述直流尖峰信号； 确定所述光信号的交流分量，每一个脉冲代表时域中的一次呼吸。21.如权利要求20所述的测量生命体征的方法，还包括: 在频域中处理所述交流分量； 分析谐波峰值的频率，以计算出频域中的心率值。
【专利摘要】本发明提供了一种柔性光纤感应薄膜，包含柔性光纤感应薄膜的垫子及其使用方法。柔性光纤感应薄膜(113)包括一个夹层(114)和一个安装在夹层(114)中的光纤(115)；柔性光纤感应薄膜(113)还包括紧靠光纤(115)安装在夹层(114)中的突起物(142)。柔性光纤感应薄膜(113)用于当有人体躺在柔性光纤感应薄膜(113)上活动时，在光纤(115)中产生光损耗。本应用对人体是安全舒适的。
【IPC分类】A61B5/00, A61B5/11, A61B5/0205
【公开号】CN105517486
【申请号】CN201480032208
【发明人】黄成达, 庄辉翔, 姜新, 林旭
【申请人】奥康有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年12月4日
【公告号】WO2016086392A1