一种低功耗体征监测系统的制作方法

1.本实用新型属于体征监测领域，尤其涉及一种低功耗体征监测系统。


背景技术：

2.非直接接触式体征监测设备可以长期且连续的获取使用者的生命体征信息，进而根据体征信息对使用者的身体状况进行分析或者进行疾病预警。其中，光纤传感器由于其高灵敏度被用在生命体征监测领域，但光纤传感器作为一种主动型传感器，在长期连续使用环境下面临功耗高的问题，尤其是在被置于使用者床垫下方进行全天候体征监测时，此外还可能面临散热性能不佳的问题，因此需要一种低功耗的体征监测方法和系统。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种低功耗体征监测系统，旨在解决现有光纤传感型体征监测设备在长期生命体征监测场景下，面临的功耗高且散热性能不佳的问题。
4.第一方面，本实用新型提供了一种体征监测系统，所述系统包括：
5.光纤传感器，用于获取对象的振动信息，所述光纤传感器包括：
6.光纤，被排列在一个平面内；
7.光源，与所述光纤的一端耦合；
8.光源驱动器，与所述光源耦合，用于调节所述光源的功率；
9.接收器，与所述光纤的另一端耦合，被配置为接收光信号；
10.信号采集单元，与所述接收器耦合，用于实现光电转换、模数转换和
11.信号采集；
12.心电传感器，用于获取所述对象的ecg信息；
13.信号处理设备，用于根据所述对象的ecg信息和/或所述对象的振动信息，将所述光纤传感器在低功耗状态和正常状态间切换。
14.进一步地，所述光纤传感器的低功耗状态指所述光纤传感器的光源和信号采集单元中的至少一个呈关闭状态。
15.进一步地，所述光纤传感器和所述心电传感器初始配置为正常开启状态，所述信号处理设备根据所述对象的ecg信息，将所述光纤传感器在低功耗状态和正常状态间切换，具体是：当所述对象的ecg信息显示导联脱落，所述光纤传感器切换为低功耗状态；当所述对象的ecg信息显示导联正常，所述光纤传感器切换或保持正常状态。
16.进一步地，所述光纤传感器初始配置为正常开启状态，所述信号处理设备根据所述对象的振动信息，将所述光纤传感器在低功耗状态和正常状态间切换，具体是：当所述对象的振动信息显示是非人体正常振动信息时，所述光纤传感器切换为低功耗状态；当所述对象的振动信息显示是人体正常振动信息时，所述光纤传感器切换或保持正常状态。
17.进一步地，所述光纤传感器和所述心电传感器初始配置为正常开启状态，所述信号处理设备根据所述对象的ecg信息和振动信息，将所述光纤传感器在低功耗状态和正常
状态间切换，具体是：当所述对象的ecg信息显示导联脱落而且所述对象的振动信息显示是非人体正常振动信息时，所述光纤传感器切换为低功耗状态；当所述对象的ecg信息显示导联正常或所述对象的振动信息显示是人体正常振动信息，所述光纤传感器切换或保持正常状态。
18.进一步地，所述体征监测系统还包括一个或多个加速度传感器，所述一个或多个加速度传感器被配置为常开，置于所述光纤传感器的上层或下层，所述信号处理设备还被配置为基于所述加速度传感器的脉冲信号将所述光纤传感器在低功耗状态和正常状态间切换。所述信号处理设备基于所述加速度传感器的脉冲信号将所述光纤传感器在低功耗状态和正常状态间切换，具体是：当所述加速度传感器的脉冲信号幅值小于阈值时，将所述光纤传器切换为低功耗状态；当所述加速度传感器的脉冲信号幅值大于等于阈值时，将所述光纤传感器切换为或保持正常状态。
19.进一步地，所述纤传感器是厚度不大于5mm的面状垫子。
20.在本实用新型中，通过判断测试对象的心电导联连接情况，当显示导联脱落时，把光源和信号采集单元中的至少一个关闭，从而将光纤传感器切换为低功耗状；或者是根据光纤传感器获取的振动信号，判断当没有对象在测试时，将光纤传感器切换为低功耗状态；或者是基于加速度传感器判断是否有测试对象在测试，当没有测试对象测试时，将光纤传感器切换为低功耗状态。本实用新型提供的体征监测系统，可以将光纤传感器在低功耗状态和正常状态间切换，降低了光纤传感器的能耗，提高了散热能力，在光纤传感器采用电池供电的情况下，提升设备的续航时间。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例提供的体征监测系统的具体结构框图。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
24.请参阅图1，本实用新型提供的体征监测系统100包括光纤传感器101，心电传感器102和信号处理设备103，其中，光纤传感器101、心电传感器102与信号处理设备103相连接。
25.光纤传感器101，用于获取对象的振动信息，进一步包括：
26.光纤，被排列在一个平面内；
27.光源，与光纤的一端耦合；
28.光源驱动器，与光源耦合，用于调节光源的功率；
29.接收器，与光纤的另一端耦合，被配置为接收光信号；
30.信号采集单元，与接收器耦合，用于实现光电转换、模数转换和信号采集。
31.在本实用新型的实施例中，光纤传感器101的外观可以是一块垫子，被置于医疗检查床、家用床、椅子、沙发等物体上，光纤传感器101的厚度不大于5mm，面积大小可以与检查床尺寸相匹配。
32.心电传感器102，用于获取对象的ecg信息，心电传感器102可以是心电导联肢体夹，夹在对象的手腕上；心电传感器102还可以是心电球，当对象平躺仰卧在光纤传感器101上时，两手可以触摸到心电球从而获取ecg数据；心电传感器102还可以是手持式心电导联；心电传感器102可以是肢体导联式还可以是胸导联式。
33.信号处理设备103，用于根据对象的ecg信息和/或振动信息，将光纤传感器101在低功耗状态和正常状态间切换。
34.在本实用新型实施例中，光纤传感器101的低功耗状态指光纤传感器101的光源202和信号采集单元205中的至少一个呈关闭状态。光纤传感器101的正常状态即正常工作的状态。光纤传感器101和心电传感器102初始配置为正常开启状态信号，处理设备103根据对象的ecg信息和/或振动信息将光纤传感器101在低功耗状态和正常状态间切换，包括：
35.a、信号处理设备103根据对象的ecg信息，将光纤传感器101在低功耗状态和正常状态间切换，具体是：当对象的ecg信息显示导联脱落，光纤传感器101切换为低功耗状态，此时导联脱落被判定为没有测试对象在进行体征监测，因此将光纤传感器101切换为低功耗状态；当对象的ecg信息显示导联正常，被判定为由测试对象在体征监测中，光纤传感器101保持或切换为正常状态。
36.b、信号处理设备103根据对象的振动信息，将光纤传感器101在低功耗状态和正常状态间切换，具体是：当对象的振动信息显示是非人体正常振动信息时，光纤传感器101切换为低功耗状态，此时判定为没有人在光纤传感器101上，应用场景是光纤传感器101铺设在床垫下方用于监测人体体征，此时没有人在床，因此光纤传感器101切换为低功耗状态；当对象的振动信息显示是人体正常振动信息时，光纤传感器101切换为或保持正常状态。
37.c、信号处理设备103根据对象的ecg信息和振动信息，将光纤传感器101在低功耗状态和正常状态间切换，具体是：当对象的ecg信息显示导联正常或对象的振动信息显示是人体正常振动信息，光纤传感器101切换或保持正常状态；当对象的ecg信息显示导联脱落而且对象的振动信息显示是非人体正常振动信息时，光纤传感器101切换为低功耗状态。
38.在本实用新型的另一个实施例中，体征监测设备100还可以包括加速度传感器104，用于判断是否有对象在进行体征监测。加速度传感器104可以是一个或多个，都被配置为常开，放置于光纤传感器101的上层或下层，例如光纤传感器101是一块适配于床的垫子，在其四个角的上层各放置一个加速度传感器，还可以是在光纤传感器101的正中间放置一个加速度传感器，可以根据具体使用场景选择。只要当对象躺在或坐在光纤传感器101上时，也即同时躺在或坐在加速度传感器中的至少一个上即可。
39.信号处理设备103可以基于加速度传感器104的脉冲信号将光纤传感器101在低功耗状态和正常状态间切换，具体是：
40.当加速度传感器104的脉冲信号幅值小于阈值，将光纤传感器101切换为低功耗状态；
41.当加速度传感器104的脉冲信号幅值大于等于阈值，将光纤传感器101切换为或保持正常状态。
42.其中，阈值是加速度传感器在静止不受外力干扰时，剔除掉噪声干扰信号后的信号幅值。
43.加速度传感器104因其功耗较小，可以被配置为常开状态，光纤传感器101和心电
传感器102的初始状态可以被配置为开启，然后依据加速度传感器104的脉冲信号来判断是否有对象在进行体征监测即可，从而将光纤传感器101在低功耗状态和正常状态间切换。此外，光纤传感器101和心电传感器102的初始状态还可以被配置为未开启，然后依据加速度传感器104的脉冲信号来判断是否有对象在进行体征监测，当有对象在进行体征监测时，开启光纤传感器101和心电传感器102，然后再依据后续获得的加速度传感器104的脉冲信号来判断是否有对象在进行体征监测，进而光纤传感器101在低功耗状态和正常状态间切换。由于加速度传感器是被动性测量，只要有对象躺在或坐在其上即可判断，而心电传感器102需要对象主动连接，因此可能存在对象躺在光纤传感器101上而没有连接心电传感器102的情况。所以利用加速度传感器可以更为方便的判断有无对象在光纤传感器上进行体征监测。
44.在本实用新型中，通过判断测试对象的心电导联连接情况，当显示导联脱落时，把光源和信号采集单元中的至少一个关闭，从而将光纤传感器切换为低功耗状；或者是根据光纤传感器获取的振动信号，判断当没有对象在测试时，将光纤传感器切换为低功耗状态；或者是基于加速度传感器判断是否有测试对象在测试，当没有测试对象测试时，将光纤传感器切换为低功耗状态。本实用新型提供的体征监测系统，可以将光纤传感器在低功耗状态和正常状态间切换，降低了光纤传感器的能耗，提高了散热能力，在光纤传感器采用电池供电的情况下，提升设备的续航时间。
45.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。