TWI602709B - 柔性光纖感應薄膜及包含該薄膜的墊子及其使用方法 - Google Patents

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Description

柔性光纖感應薄膜及包含該薄膜的墊子及其使用方法
本發明涉及光纖感應薄膜領域，具體涉及一種柔性光纖感應薄膜及包含該薄膜的墊子及其使用方法，該柔性光纖感應薄膜可用於檢測人體單個或多個生命體征。
現有技術中，常見使用壓電式感測器檢測睡在床或者床墊上的人體的呼吸率、心率和受試人的活動情況。通常，壓電式感測器安裝在感應墊子表面，並嵌入到床或者床墊內。壓電式感測器有非常高的直流輸出阻抗，並可以模擬成一個成比例的電源和濾波網路。如圖1所示，輸出電壓是直接與其作用力、壓力或者拉力成比例的。由於壓電式感測器材料的作用，輸出電壓範圍相對於拉力壓力會變化。壓電式感測器可以由壓電式陶瓷(壓電換能器陶瓷)或單晶材料組成。這些材料都是堅硬的並且隨著時間的推移敏感度會下降。這種敏感度的下降與溫度的升高有很高的相關性。壓電式感測器對很多物理因素也很敏感，且當它震動時會輸出一個錯誤的信號。壓電式感測器的另一個主要缺點是不能應用於真正的靜態測量，靜力將導致壓電式材料上有固定數量的電荷，這就意味著一旦壓力或重量達到穩定狀態，壓電式感測器的輸出電壓就會消失。
本發明提供一種柔性光纖感應薄膜，可以檢測受試人的存在、活動、呼吸率和心率，以及一種包含柔性光纖感應薄膜的墊子及其使 用方法。目的在於克服壓電式感測器材料堅硬、隨著時間的推移敏感度下降和壓電式感測器不能用於靜態測量的缺點。
本發明提供的柔性光纖感應薄膜，包括夾層和安裝在夾層中的光纖。夾層由上層薄膜和下層薄膜組成；光纖夾在上層薄膜和下層薄膜之間。在上層薄膜和下層薄膜上安裝有突起物緊靠光纖，當人體躺在該柔性光纖感應薄膜上活動時，光纖中產生光損耗。
在一實施方式中，上層薄膜的突起物和下層薄膜的突起物是面對面的，直接壓在光纖上。
在另一實施方式中，兩片保護膜嵌入夾層中且夾住光纖。
在又一實施方式中，上層薄膜的突起物和下層薄膜的突起物都朝向同一個方向，這樣只有上層薄膜的突起物或只有下層薄膜的突起物直接壓在光纖上。
在又一實施方式中，一片保護膜嵌入夾層中，且是在光纖與上層薄膜或者光纖與下層薄膜之間，這樣光纖不能接觸到突起物。
在又一實施方式中，上層薄膜和下層薄膜是背靠背的，這樣沒有突起物接觸光纖。
本發明提供的包含該柔性光纖感應薄膜的墊子。該墊子還包括可編程LED驅動、光源、光傳感器和處理器。可編程LED驅動的輸出端與光源相連，光源與光纖的一端相連，光纖的另一端與光傳感器相連；處理器傳輸控制信號驅動可編程LED驅動，以提供LED電流給該光源；LED電流驅動光源產生光傳輸到光纖中；光傳感器檢測由光纖引起的光損耗信號。處理器處理由光傳感器傳輸來的光損耗信號，以完成生命體征的檢測。
在一實施方式中，處理器、可編程LED驅動、光源、光傳感器集成在墊上電子裝置中。墊上電子裝置還包括乾電池給可編程LED驅動、光源和處理器供電。
在又一實施方式中，處理器、可編程LED驅動、光源和光傳感器集成在電子盒中。柔性光纖感應薄膜通過光纖保護套與電子盒相連接。電子盒通過電源適配器連接到牆上的交流電源供電。
在又一實施方式中，該墊子還包括設置在該柔性光纖感應薄 膜下方的保護層和包住該柔性光纖感應薄膜和保護層的外層防水套面。
在又一實施方式中，該保護層包括多個條狀物，該多個條狀物間設置有固定間隙。
在又一實施方式中，該上層薄膜、下層薄膜、保護膜、突起物、保護層和外層防水套面由柔性材料組成，該柔性材料包括塑膠、橡膠、尼龍，特別是聚乙烯。
本發明還提供了一種使用該墊子測量人體存在的方法，包括檢測因光損耗而造成的直流信號突然升高或降落的步驟。
在一實施例中，使用該墊子測量呼吸率的方法還包括通過每個脈衝確定光損耗信號的交流分量的步驟，每一個脈衝代表時域中的一次呼吸。
在另一實施例中，使用該墊子測量心率的方法還包括通過確認頻域中的光損耗信號的交流分量來獲取心率的步驟。
實施本發明，可以實現如下優點：本發明中該柔性光纖感應薄膜能通過突起物產生光損耗信號以檢測人體的存在、活動、呼吸率和心率，且本發明使用保護膜保護該光纖。本發明中採用墊上電子裝置與該光纖感應墊子相結合作為一個適用於嬰兒使用的產品，採用電子盒通過光纖保護套與該光纖感應墊子相連的適用於成人使用的產品。本發明可以檢測人體的存在、活動、呼吸率和心率，並且對人類是安全且舒適的。
110‧‧‧可編程LED驅動
111‧‧‧光源
112‧‧‧光傳感器
113‧‧‧柔性光纖感應薄膜
114‧‧‧夾層
115‧‧‧光纖
116‧‧‧處理器
117‧‧‧無線模組
118‧‧‧乾電池
119‧‧‧SC連接器
122‧‧‧保護層
123‧‧‧泡棉層
124‧‧‧外層防水套面
125‧‧‧保護膜
140‧‧‧上層薄膜
141‧‧‧下層薄膜
142‧‧‧突起物
143‧‧‧突起物的高度
144‧‧‧兩臨近突起物的距離
160‧‧‧彎曲角度
161‧‧‧條狀物寬度
162‧‧‧條狀物長度
163‧‧‧條狀物厚度
164‧‧‧條狀物間距
200‧‧‧人體
202‧‧‧床墊
203‧‧‧枕頭
300‧‧‧嬰兒床墊
301‧‧‧柔性光纖感應墊子
302‧‧‧墊上電子裝置
310‧‧‧成人床墊
312‧‧‧電子盒
313‧‧‧光纖保護套
314‧‧‧電源適配器
圖1是壓電式感測器之等效電路圖。
圖2是柔性光纖感應薄膜和外部光源之原理圖。
圖3是柔性光纖感應薄膜嵌入床墊之示意圖。
圖4是柔性光纖感應薄膜嵌入枕頭之示意圖。
圖5是柔性光纖感應薄膜放在枕頭下方之示意圖。
圖6是帶有墊上電子裝置的柔性光纖感應墊子之示意圖。
圖7是圖6之柔性光纖感應墊子卷起之示意圖。
圖8是圖6之柔性光纖感應墊子應用之示意圖。
圖9是帶有電子盒的柔性光纖感應墊子之示意圖。
圖10是圖9之柔性光纖感應墊子卷起之示意圖。
圖11是圖9之柔性光纖感應墊子應用之示意圖。
圖12A是本發明中的保護層之示意圖。
圖12B是本發明中柔性光纖感應墊子橫斷面之示意圖。
圖12C是本發明中柔性光纖感應墊子彎曲時的橫斷面之示意圖。
圖13是本發明中柔性光纖感應薄膜之分解圖。
圖14是本發明中柔性光纖感應薄膜之夾層之透視圖。
圖15是柔性光纖感應薄膜之橫斷面，該橫斷面顯示上層和下層薄膜上的突起物緊靠著光纖。
圖16是光纖在有限制的半徑彎曲時發生彎曲損耗之示意圖。
圖17是本發明中柔性光纖感應薄膜的夾層之實際尺寸。
圖18是本發明一個實施例中柔性光纖感應薄膜之橫斷面圖。
圖19是本發明另一個實施例中柔性光纖感應薄膜之橫斷面圖。
圖20是本發明另一個實施例中柔性光纖感應薄膜之橫斷面圖。
圖21顯示了在時間域中由光傳感器檢測的光損耗信號，該光損耗信號處有突變的直流信號尖峰。
圖22是圖21該光損耗信號的交流分量在時域之放大圖。
圖23是圖22該光損耗信號的交流分量在頻域之示意圖。
圖24是光傳感器檢測的時域中的光損耗信號，該光損耗信號在週期性交流分量之後突然下降。
圖25是本發明實施例中墊子之框圖。
圖26是本發明實施例中墊子之另一個框圖。
本發明的目的是提供一種柔性光纖感應薄膜113，用於測量人體的呼吸率、心率、活動和存在。如圖2所示，柔性光纖感應薄膜113由夾層114和光纖115組成。光纖115安放在夾層114中。
本發明的目的還包括提供一種墊子，包括柔性光纖感應薄膜113、可編程LED驅動110、光源111和光傳感器112。可編程LED驅動110的輸出端與光源111連接，光源111與光纖115的一端連接，光纖115的另一端與光傳感器112連接。控制信號驅動可編程LED驅動110，用於給光源111提供LED電流。光源111在LED電流驅動下產生光並傳輸到光纖115中。光傳感器112用於檢測光纖115中的光損耗信號。處理光損耗信號可用於檢測人體的存在、活動、呼吸率和心率。
柔性光纖感應薄膜113包含如下特點：
1.柔性光纖感應薄膜113可以依尺寸訂製以適合不同的應用。可按照應用的類型改變夾層114的尺寸，相應的在夾層114中置入光纖115。
2.夾層114可使用對人體舒適且可以嵌入床墊或者枕頭的柔軟且有彈性的材料組成。
3.通過修改夾層114的設計和/或改變光纖115的特性可以調整柔性光纖感應薄膜113的敏感度。
4.可編程LED驅動110提供LED電流給光源111，用於柔性光纖感應薄膜113載入不同的重量。基於光損耗信號，可編程LED驅動110會提供合適的電流給光源以補償由於加載重量產生的光損耗。大電流將會增加進入光纖115的光強度，加強柔性光纖感應薄膜113承受加載重量的能力。
利用聚乙烯薄膜做夾層114，如圖3所示當柔性光纖感應薄膜113嵌入床墊時，如圖4所示嵌入枕頭的上部時，如圖5所示嵌入到枕頭底部時，柔性光纖感應薄膜113足夠柔軟、靈活和舒適且適合人體形狀。在其他實施方式中，柔性光纖感應薄膜113是柔性光纖感應墊子301的一部分，柔性光纖感應墊子301可以放在枕頭下部後者床墊上方。柔性光纖感應墊子301如圖6~11所示。夾層114可以設置不同的方向以權衡柔性光纖感應薄膜113的敏感度和堅固性。
柔性光纖感應墊子301可用於在不同的應用中完成對嬰兒和成人監測。對於嬰兒監測，如圖6和圖7所示，柔性光纖感應墊子301 和墊上電子裝置302相連，卷起柔性光纖感應墊子301以減少儲存或運輸時所需空間。墊上電子裝置302還包含乾電池，為了嬰兒的安全需求，柔性光纖感應墊子301不應連接任何電源適配器。如圖8所示，用於嬰兒監測的柔性光纖感應墊子301放於嬰兒床墊300上，嬰兒躺在柔性光纖感應墊子301上進行監測。
對於成人監測，柔性光纖感應墊子301包含電子盒312。如圖9和10所示，柔性光纖感應墊子301通過光纖保護套313與電子盒312連接。如圖11所示，柔性光纖感應墊子301橫放在成人床墊310上。電子盒312通過電源適配器314與牆上的交流電源相連完成供電。
以上所述的的嬰兒和成人監測的應用，柔性光纖感應薄膜113中的光纖115需要保護以防止由於彎曲而導致的破壞。為了實現上述保護，如圖12A~12C所示，柔性光纖感應墊子301應在柔性光纖感應薄膜113下方包含一個保護層122。保護層122用於限制光纖115的彎曲度在它的承受規格之內以防損壞。如圖12A所示，保護層有多個161所示寬度、162所示長度的條狀物以及164所示的間距連接在一起並延伸至柔性光纖感應薄膜113的長和寬。當柔性光纖感應墊子301彎曲或折迭時，164所示的間距和163所示的厚度控制光纖115的彎曲度角160在其承受極限內。保護層122的另一個作用是協助柔性光纖感應墊子301卷起方向。在本實施例中，將柔性光纖感應薄膜113嵌入到床墊中，由於床墊不能彎曲，所以保護層122不是必需的。如圖12B和12C是柔性光纖感應墊子301的兩個橫斷面視圖。柔性光纖感應墊子301在柔性光纖感應薄膜113上部包括泡棉層123。當人體躺在上面時，泡棉層123可以使墊子更舒適。柔性光纖感應墊子301還可以包括外層防水套面124用於保護柔性光纖感應薄膜113、泡棉層123和保護層122。本發明公開了一種柔性光纖感應薄膜113，薄膜可以嵌入到床墊、枕頭中，或者作為柔性光纖感應墊子301的一部分，柔性光纖感應墊子301可以放在床墊上或者枕頭下，當人體躺在墊子上時，用於檢測人體的呼吸率、心率、活動與存在。
如圖12B、圖12C和圖13所示，夾層114包含上層薄膜140和下層薄膜141。上層薄膜140和下層薄膜141可以由塑膠、橡膠、尼龍或 者任何其他柔性材料組成，特別是聚乙烯。光纖115置入到上層薄膜140和下層薄膜141中間。圖13顯示了柔性光纖感應薄膜113的部件分解圖。圖14顯示了夾層114的透視圖。
如圖12B和圖15所示，柔性光纖感應薄膜113還包括上層薄膜140和下層薄膜141上的突起物142，用於靠緊光纖115。突起物142會壓住光纖115，當人體躺在柔性光纖薄膜113上活動時，光纖115會在突起物142的作用下產生光損耗。突起物142由上下層薄膜相同的材料組成，例如塑膠、橡膠、尼龍或者任何柔性材料，特別是聚乙烯。如圖14和17所示，突起物142是多個線狀條且橫截面是箭頭形狀。突起物142的橫截面還可以是其他形狀，例如梯形、半圓形、矩形等等。圖16顯示光纖在承受有限度的彎曲時會產生光損耗。如果外力作用於上層薄膜140和下層薄膜141的其中一個或者兩個，光纖115受突起物142壓力使得光線超出臨界角而折射到光纖115的纖芯外部，產生光損耗。柔性光纖感應薄膜113可以檢測肺部的呼吸，也可以檢測人體的心跳。
柔性光纖感應薄膜113的敏感度由三個因素控制，即夾層114的特性，上層薄膜140和下層薄膜141的配置，光纖115的結構和特性。對於夾層114，圖17顯示了影響柔性光纖感應薄膜113敏感度的兩個參數，即突起物142的高度143和兩個臨近突起物的距離(下稱寬度)144。通過改變這兩個參數，可以調整柔性光纖感應薄膜113的敏感度以滿足不同敏感度需求的應用。實驗顯示高度143與寬度144的比率為2/5時會達到最好的敏感度和堅固性。如果高寬比小於2/5，敏感度會下降。這就意味著對於同一個光纖，更短的突起物高度和更寬的突起物間距會引起敏感度的下降。如果高寬比大於2/5，敏感度會更大，但是堅固性會受到影響，因為光纖由於更大的彎曲角將會承受更大的壓力。
此外，圖18到圖20顯示了柔性光纖感應薄膜113的不同配置(配置A、配置B、配置C)。
作為描述這些實施方式的術語，“向上”、“向下”、“面對面”、“背靠背”、“上”和“下”描述的是上層薄膜140和下層薄膜141的相對位置。本文所用術語“向”指的是突起物142，並且本文所用術 語“背”指的是上層薄膜140和下層薄膜141。此外，可以理解的是，這樣的術語並不一定是指通過重力或任何其他特定的方位所限定的方向。反而，這樣的術語僅僅用於確定一個部分相對於另一個部分。
對於配置A，如圖18所示，在上層薄膜140上的突起物142是向下的，下層薄膜141上的突起物142是向上的，所以上層薄膜和下層薄膜上的突起物是面對面的。所有突起物142直接壓在光纖上。配置A提供柔性光纖薄膜113最好的敏感度。然而，當有一個外部突然的急劇壓力作用於柔性光纖感應薄膜113上時，配置A的堅固性最低。為了減少配置A易對光纖造成破壞，在夾層中嵌入兩層保護膜夾住光纖。保護膜可以由塑膠、橡膠、尼龍或者任何其他柔性材料構成，特別是聚乙烯。
對於配置B，下層薄膜141上的突起物142和上層薄膜140上的突起物142都是向上的。所以只有下層薄膜141上的突起物142是直接壓在光纖115上的。對於配置B，上層薄膜140上的突起物142沒有和光纖115接觸。在這種情況下，只有一片保護膜125嵌入夾層114中保護光纖115，保護膜125放於光纖115和下層薄膜141之間。
對於配置C，上層薄膜140上的突起物142是向上的，下層薄膜141上的突起物142是向下的，所以上層薄膜140和下層薄膜141是背靠背的，沒有任何突起物142是和光纖115相連的。對於配置C，不需要保護膜125保護光纖115。對於配置A或B或C的選擇取決於對柔性光纖感應薄膜113敏感度、堅固性的權衡和附加保護膜125的成本。
另一個影響柔性光纖感應薄膜113敏感度的因素是光纖115的特性。選擇不同折射率的光纖，柔性光纖感應薄膜113的敏感度是可調的。
因為人體的重量會引起光損耗，所以柔性光纖感應薄膜113可以用於檢測人體200的存在。圖21顯示了在時域中光傳感器檢測的光損耗信號。Y軸代表光信號幅度。光損耗信號會引起由光傳感器112檢測的光損耗信號的突變直流尖峰信號(DC表示信號基準值)。如圖21所示是直流尖峰信號的校準，通過控制可編程LED驅動110傳送電流進入光源111以補償由於人體200躺在柔性光纖感應薄膜113上引起的光損耗。隨後，人 體200的呼吸和心跳波動會引起光傳感器112檢測的光損耗信號的交流分量。交流分量表示在基準信號(直流信號)周圍的交替變換的信號。光損耗信號的交流分量是生命體征信號，由此可以得出呼吸率和心率。
圖22是圖21中光損耗信號交流分量在時域中的放大圖。即圖22是圖21中“人體信號檢測”部分的放大圖。光損耗信號的交流分量代表對人體生命體征信號的收集。在時域中，光損耗信號的交流分量可以清楚的認為每個脈衝代表一次呼吸。圖23是圖21中光損耗信號交流分量在頻域中的放大圖。如圖23所示，為了提取心率信號，光損耗信號的交流分量需要在頻域中進行處理。通過分析頻率諧波峰值，可以推斷出頻域中的心率信號。如圖23所示，在60、120、180、240處有峰值，可以推斷出心率是60次每分鐘，並且在120、180和240處的峰值是心率信號的第二個、第三個和第四個諧波。尋找諧波峰值以確定第一個、第二個、第三個和第四個一系列的諧波，可以得到心率。如果第四個諧波不是很清晰，可以在第三個諧波處停止並推斷出心率值。
圖24顯示了在圖21之後時域中光傳感器檢測的光損耗信號。監測光傳感器112的光損耗信號的任何突降信號可檢測人體是否存在。如圖24所示，在“光損耗信號突降”之前，光傳感器正在檢測呼吸樣本。在光損耗信號的週期性交流分量之後的突降信號表示人體200不再躺在柔性光纖感應墊子301上了。在直流信號降落並校準之後，檢測不到呼吸樣本，這意味著感測器上面沒有人體存在了。
圖25顯示了墊子的框圖。墊子還包括墊上電子裝置302。墊上電子裝置302包括SC連接器119、光源111、光傳感器112、可編程LED驅動110和處理器116.柔性光纖感應墊子301通過SC連接器119與墊上電子裝置302通信。對於嬰兒應用，乾電池118用於給可編程LED驅動110供電，光傳感器112和處理器116放於墊上電子裝置302中，和柔性光纖感應墊子作為一個整體一起工作。特別的，可編程LED驅動110的輸入端與處理器116相連，可編程LED驅動110的輸出端與光源111相連，光源111還通過SC連接器119與光纖115的一端相連，光纖115的另一端通過SC連接器119與光傳感器112相連；光傳感器112與處理器116相連。 處理器116用於傳輸控制信號給可編程LED驅動110以產生LED電流給光源111，並且處理由光傳感器112獲取的光損耗信號，以檢測人體的存在、活動、呼吸率和心率。墊上電子裝置302還包括無線模組117。無線模組117是可選的且與處理器116連接，作用是與例如智慧手機和平板電腦等遠端顯示裝置相連，處理並顯示柔性光纖感應墊子301傳輸的信號狀態。
對於成人應用，如圖26所示，電源適配器314用於給電子盒312供電。柔性光纖感應墊子301通過光纖保護套管313與電子盒312相連。電子盒312包括SC連接器119、光源111、光傳感器112、可編程LED驅動110和一個處理器116。柔性光纖感應墊子301通過使用SC連接器119與電子盒312通信。可編程LED驅動110的輸入端與處理器116相連，可編程LED驅動110的輸出端與光源111相連。光源111通過SC連接器119與光纖115的一端相連，光纖115的另一端通過SC連結器119與光傳感器112相連；光傳感器112與處理器116相連。處理器116傳輸控制信號給可編程LED驅動110產生LED電流給光源111且處理由光傳感器112獲取的光損耗信號用以檢測人體的存在、活動、呼吸率和心率。電子盒312還包括無線模組117。無線模組117是可選的且與處理器116相連，作用是與例如智慧手機和平板電腦等遠端顯示裝置相連，處理並顯示柔性光纖感應墊子301傳輸的信號狀態。
總之，本發明揭示了一種檢測生命體征信號的設備，包括5個主要模組：光纖感應模組、檢測模組、分析模組、傳輸模組和顯示模組。光纖感應模組包括柔性光纖感應薄膜113。檢測模組包括可編程LED驅動110、光源111和光傳感器112。光傳感器112與模數轉換器相連，模數轉換器的作用是將類比信號轉換成數位信號形式。模數轉換器可以作為單獨的單元，也可以作為處理器116本身的一部分。分析模組包括運行於處理器116中的軟體演算法以在時域和/或頻域中分析模數轉換器傳輸的數字信號。信號分析之後的結果傳輸給傳輸模組(例如無線模組)以傳輸至顯示模組。顯示模組可以是單獨的用於顯示結果的設備，或者是智慧手機或平板以運行應用程式的方式顯示結果。
當實施本發明時，可以實現以下優點：本發明所述的柔性光 纖感應薄膜可以通過條狀突起物產生光損耗完成對人體存在、活動、呼吸率和心率的檢測，且本發明採用保護膜保護光纖。本發明中的墊子採用墊上電子裝置與柔性光纖感應墊子結合作為一個整體應用於嬰兒檢測，且採用電子盒通過光纖保護套與柔性光纖感應墊子相連用於成人檢測。本發明可以用於完成人體存在、活動、呼吸率和心率的檢測，且對人體是安全舒適的。
110‧‧‧可編程LED驅動
111‧‧‧光源
112‧‧‧光傳感器
113‧‧‧柔性光纖感應薄膜
114‧‧‧夾層
115‧‧‧光纖

Claims (21)

  1. 一種柔性光纖感應薄膜(113)，包括：夾層(114)；安裝在該夾層(114)中的光纖(115)；該夾層包括上層薄膜(140)和下層薄膜(141)；該光纖(115)夾在該上層薄膜(140)和該下層薄膜(141)中間；該上層薄膜(140)和該下層薄膜(141)上安裝有突起物(142)，以緊靠該光纖(115)，用於當人體在該柔性光纖感應薄膜(113)上活動時，在該光纖(115)中產生光損耗。
  2. 根據申請專利範圍第1項之柔性光纖感應薄膜，其中該上層薄膜(140)上的突起物(142)和該下層薄膜(141)上的突起物(142)是面對面的，直接壓到該光纖(115)上。
  3. 根據申請專利範圍第2項之柔性光纖感應薄膜，其中兩片保護膜(125)嵌入該夾層(114)，並夾住該光纖(115)。
  4. 根據申請專利範圍第1項之柔性光纖感應薄膜，其中該上層薄膜(140)上的突起物(142)和該下層薄膜(141)上的突起物(142)都朝向同一個方向，使得只有上層薄膜(140)上的突起物(142)或者只有下層薄膜(141)上的突起物(142)直接壓到該光纖(115)上。
  5. 根據申請專利範圍第4項之柔性光纖感應薄膜，其中一片保護膜(125)嵌入到該夾層(114)中，並且是在該光纖(115)和該上層薄膜(140)或者該下層薄膜(141)之間，使得該光纖(115)不直接接觸到該突起物(142)。
  6. 根據申請專利範圍第1項之柔性光纖感應薄膜，其中該上層薄膜(140)和該下層薄膜(141)是背靠背的，使得該突起物(142)不正面接觸到該光纖(115)。
  7. 根據申請專利範圍第1項之柔性光纖感應薄膜，該上層薄膜(140)、該下層薄膜(141)和該突起物(142)都是由柔性材料構成，該柔性材料包括塑膠、橡膠、尼龍。
  8. 根據申請專利範圍第7項之柔性光纖感應薄膜，該上層薄膜(140)、該下層薄膜(141)和該突起物(142)由聚乙烯組成。
  9. 根據申請專利範圍第1項之柔性光纖感應薄膜，該突起物(142)的高度與該兩突起物(142)的距離的比率是2/5。
  10. 根據申請專利範圍第1項之柔性光纖感應薄膜，該突起物(142)的橫斷面的形狀包括梯形、半圓、矩形或箭頭。
  11. 根據申請專利範圍第1項或第2項或第6項之柔性光纖感應薄膜，該突起物(142)的高度與該兩突起物(142)的距離的比率是2/5。
  12. 根據申請專利範圍第1項或第2項或第6項之柔性光纖感應薄膜，該突起物(142)的橫斷面的形狀包括梯形、半圓、矩形或箭頭。
  13. 一種墊子，包括：根據申請專利範圍第1項之柔性光纖感應薄膜(113)；處理器(116)；可編程LED驅動(110)，連接該處理器(116)和光源(111)；光源(111)，連接該可編程LED驅動(110)的輸出端和該光纖(115)的一端； 光傳感器(112)，連接該光纖(115)的另一端和該處理器(116)；其中該處理器(116)用於傳輸控制信號給該可編程LED驅動(110)，以提供LED電流給該光源(111)，該光源(111)用於隨著該LED電流的迴圈產生光並將所產生的光傳輸到該光纖(115)中；該光傳感器(112)用於檢測該光纖(115)中的光損耗信號，其中該處理器(116)同樣處理該光傳感器(112)傳輸的光損耗信號以檢測生命體征信號。
  14. 根據申請專利範圍第13項之墊子，其中該處理器(116)、該可編程LED驅動(110)、該光源(111)和該光傳感器(112)集成在墊上電子裝置(302)中；該墊上電子裝置(302)還包括乾電池，該乾電池給該可編程LED驅動(110)、該光傳感器(112)和該處理器(116)供電。
  15. 根據申請專利範圍第13項之墊子，其中該處理器(116)、該可編程LED驅動(110)、該光源(111)和該光傳感器(112)集成在電子盒(312)中，該柔性光纖感應薄膜(113)通過光纖保護套(313)與該電子盒(312)連接，該電子盒(312)通過電源適配器(314)連接到牆上的交流電源完成供電。
  16. 根據申請專利範圍第14項或第15項之墊子，還包括：保護層(122)，設置於該柔性光纖感應薄膜(113)的下方；外層防水套面(124)，用於包住該柔性光纖感應薄膜(113)和該保護層(122)。
  17. 根據申請專利範圍第16項之墊子，其中該保護層(122)包括多個條狀物，該多個條狀物間設置有固定間隙。
  18. 根據申請專利範圍第16項之墊子，還包括無線模組(117)，與該處理器 (116)連接。
  19. 一種使用根據申請專利範圍第13項之墊子測量生命體征的方法，包括：檢測該光纖(115)的光信號；監測並分析時域中該光傳感器(112)探測的光信號；判斷該光信號是否有突變的直流尖峰信號，如果是，表示有人體存在。
  20. 根據申請專利範圍第19項之測量生命體征的方法，還包括：控制該可編程LED驅動(110)傳送電流給該光源(111)以補償該光信號，從而校正該直流尖峰信號；確定該光信號的交流分量，每一個脈衝代表時域中的一次呼吸。
  21. 根據申請專利範圍20項之測量生命體征的方法，還包括：在頻域中處理該交流分量；分析諧波峰值的頻率，以計算出頻域中的心率值。
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