[發(fā)明專利]一種智慧床墊系統(tǒng)及其測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811137738.7
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109276076A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫琪真;王森懋;孫玥真;李良燁;黎佳;黃國良;劉德明
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢凱銳普信息技術(shù)有限公司;華中科技大學(xué)
• 主分類號: A47C27/04
• 分類號: A47C27/04;A47C31/12;A61B5/00
• 代理公司: 武漢明正專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42241
• 代理人: 張伶俐

1.一種智慧床墊系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括感知床墊和數(shù)據(jù)處理終端；所述的數(shù)據(jù)處理終端包括光發(fā)送模塊、第一耦合器、參考光纖、第二耦合器、光接收模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；所述的第一耦合器、參考光纖、傳感光纖和第二耦合器構(gòu)成馬赫-增德爾干涉結(jié)構(gòu)；所述感知床墊本體上鋪設(shè)有傳感光纖，與人體胸腔位置相匹配，所述傳感光纖輸入端和輸出端分別與第一耦合器的傳感光輸出端、第二耦合器的傳感光輸入端連接，所述光接收模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智慧床墊系統(tǒng)，其特征在于：所述的第一耦合器包括光輸入端、參考光輸出端、傳感光輸出端；所述的光輸入端與光發(fā)送模塊的輸出端相連；所述的參考光輸出端與參考光纖相連；所述的傳感光輸出端與傳感光纖相連；所述的第二耦合器包括參考光輸入端、傳感光輸入端和光輸出端；所述的參考光輸入端與參考光纖相連；所述的傳感光輸入端與傳感光纖相連；所述的光輸出端與光接收模塊的輸入端相連；所述的光采集模塊包括光輸入端與光輸出端，所述的光輸入端與光接收模塊的輸出端相連；所述的光輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端相接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智慧床墊系統(tǒng)，其特征在于：所述的參考光纖和傳感光纖采用單模光纖，且參考光纖與傳感光纖纖長之差在10cm之內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智慧床墊系統(tǒng)，其特征在于：所述的數(shù)據(jù)處理終端內(nèi)放置隔音保護棉，用于一定程度上減小外部環(huán)境對數(shù)據(jù)處理終端內(nèi)的光路的影響。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智慧床墊系統(tǒng)，其特征在于：所述的傳感光纖鋪設(shè)于感知床墊中，采取多層次鋪設(shè)，并在每一層鋪設(shè)中均采用沿橫向與縱向呈正弦波交叉鋪設(shè)的方式，以增大和人體的接觸面積，并且提高測量靈敏度。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智慧床墊系統(tǒng)，其特征在于：所述感知床墊由彈性材料層、光纖保護層和傳感光纖組成，感知床墊由內(nèi)而外分別是傳感光纖、光纖保護層、彈性材料層，其中所述光纖保護層為PVC材料，所述彈性材料層為硅膠材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智慧床墊系統(tǒng)，其特征在于：所述的光發(fā)送模塊采用DFB激光器，用于產(chǎn)生時間相干性和空間相干性須符合干涉條件的光源。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智慧床墊系統(tǒng)，其特征在于：所述光接收模塊采用性價比高的PIN光電二極管，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智慧床墊系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集模塊為采樣率可調(diào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,所述數(shù)據(jù)處理模塊利用小波算法提取呼吸和心跳信號，并計算呼吸和心跳次數(shù)。

10.一種智慧床墊系統(tǒng)測試方法，其特征在于：智慧床墊置于床體之上，其上鋪以薄毯保證人體的測試舒適度；在智慧床墊系統(tǒng)啟動后，人體正躺或側(cè)臥在床墊上，并保證床墊位于心臟下方；待人體處于靜息狀態(tài)后，系統(tǒng)開始記錄有效測量數(shù)據(jù)并進行信息提取。