一种与纸尿裤配合使用的呼吸监护装置的制造方法
一种与纸尿裤配合使用的呼吸监护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗监护设备领域，尤其涉及一种与纸尿裤配合使用的呼吸监护装置。
【背景技术】
[0002]婴儿粹死综合症也称摇篮死亡(cot death, crib death),系指外表似乎完全健康的婴儿突然意外死亡，1969年在北美西雅图召开的第二次国际SIDS(Sudden infant deathsyndrome，初生婴儿猝死症)会议规定其定义为:婴儿突然意外死亡，死后虽经尸检亦未能确定其致死原因者称SIDS。婴儿猝死综合征是2周岁之间最常见的死亡原因，占该年龄组死亡率的30%。发病率一般为1%。?2%。，其分布是全世界性的，一般半夜至清晨发病为多，几乎所有婴儿猝死综合征的死亡发生在婴儿睡眠中。
[0003]相关研究证明，婴儿的呼吸模式与婴儿猝死综合症有较大的关系，包括长时间呼吸暂停、频繁的短暂呼吸暂停、周期性呼吸频率减慢等。缺乏觉醒反应可能是发生SIDS的必要条件。SIDS受害者可能缺乏自动苏醒(喘息)功能，这是缺乏窒息觉醒反应的组成部分。
[0004]学界对其致病机制的了解，始于1980年代荷兰的流行病学调查，当时发现趴睡是婴儿猝死症候群的危险因素之一。后来纽澳等国家也陆续发现趴睡是重要的危险因素，于是从1991年开始倡导不要趴睡，结果该地的婴儿猝死症候群发生率急遽下降。美国于1992年开始建议不要趴睡，并于1994年发起"Back to Sleep"运动，同样得到婴儿猝死大幅减少的成果。
[0005]由于婴儿猝死与其睡眠有莫大的关系，因此如果有一种可以有效监测婴儿睡姿及其呼吸状态的呼吸检测器，那对预防婴儿猝死将带来帮助，因为呼吸检测器在婴儿趴睡时报警，其睡姿便可得到纠正；以及在婴儿睡眠出现呼吸暂停初期报警，从而有机会及时唤醒婴儿，令其恢复呼吸从而防止猝死意外的发生。
[0006]目前现有的婴儿呼吸检测产品有不同的形式，包括接触式及非接触式的。接触式的有婴儿微动检测装置、胸腹带式呼吸检测装置的等，而非接触式的有微波呼吸监测装置、高灵敏度床垫微动监测装置等。
[0007]微波呼吸监测价格显然比较贵，并且人们对微波辐射的担忧也妨碍了其普及化的应用。对于接触式的婴儿微动监测，有一种是别在婴儿裤子上使用的，该装置有一个前伸的柔软探头，使用时该探头接触婴儿的腹部可感应其呼吸运动，但如果固定不好，探头与婴儿腹部分离，就会出现误报警。
[0008]至于胸腹带式呼吸检测则较为简单实用，其主要不足是被监测者睡眠时要受胸腹带的束缚，并且如果束缚不牢还会影响检测的效果。至于床垫式微动监测其虽然解除了胸腹带的束缚，但由于工作时需要有很高的灵敏度，这容易受外界的干扰，例如嘈杂的环境，马路上车辆的驶过，窗外微风的吹过，都有可能干扰到检测结果，在这种情况下即使真有婴儿呼吸暂停事件发生亦未必能检测出来。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种使用方便、监测可靠的与纸尿裤配合使用的呼吸监护装置。
[0010]为了解决上述技术问题，本发明提供一种与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置，其特征在于，包括:
第一部件及第二部件，所述第一部件包括第一传感器，所述第二部件包括第二传感器，所述第一、第二部件分别设置在纸尿裤前腹贴区域的不同位置上，具有不同的朝向或倾斜角度，所述第一传感器和第二传感器用于监测使用者因呼吸张力而产生的腹部变化并输出相应的信号；
微处理器，分别与所述第一传感器和第二传感器电连接，用于根据所述第一传感器和/或第二传感器输出的信号判断使用者的呼吸状态；以及
呼吸状态指示器，用于根据所述微处理器的判断结果对使用者的呼吸状态进行指示，并在所述微处理器判断使用者出现呼吸异常状态时进行报警。
[0011]其中，所述第一传感器和第二传感器均为倾角传感器，随使用者呼吸产生周期性角度变化，并输出相应的信号。
[0012]其中，所述倾角传感器为三轴或三轴以上的重力加速度传感器，随使用者呼吸在至少一轴上产生周期性角度变化并输出相应的信号。
[0013]其中，所述第一传感器和第二传感器对称设置在所述纸尿裤的前腹贴区域内的左右两侧。
[0014]其中，所述第一部件朝向纸尿裤的一侧设有适合与所述纸尿裤前腹贴的毛面相连接的魔术贴刺面，背向纸尿裤的一侧设有适合与纸尿裤左侧粘扣的刺面相连接的魔术贴毛面；所述第二部件朝向纸尿裤的一侧包括适合与所述纸尿裤前腹贴的毛面相连接的魔术贴刺面，背向纸尿裤的一侧包括适合与纸尿裤右侧粘扣的刺面相连接的魔术贴毛面。
[0015]其中，还包括:
设置在所述第一部件和第二部件之间，将所述第一部件和第二部件之间连接在一起的第三部件，所述第三部件包括第三传感器，用于监测使用者的睡眠姿势或因呼吸张力而产生的腹部变化并输出相应的信号，所述第三传感器与所述微处理器电连接。
[0016]其中，所述第三传感器为柔性传感器，用于随使用者的呼吸产生周期性弯曲变化，并输出相应的信号。
[0017]其中，
所述柔性传感器为柔性压电传感器，其由压电聚合物组成，所述压电聚合物包括偏聚氟乙烯PVDF薄膜；或
所述柔性传感器为柔性压敏传感器，其由压敏导电复合材料或压敏导电橡胶材料组成。
[0018]其中，所述柔性传感器的输出信号经放大、滤波、限幅处理后，输出脉冲信号至所述微处理器进行处理；所述微处理器对所述脉冲信号进行计数，以计算及判断使用者的呼吸频率。
[0019]其中，所述第三部件朝向纸尿裤的一侧设有适合与所述纸尿裤前腹贴的毛面相连接的魔术贴刺面。
[0020]其中，所述第一传感器和第二传感器为柔性传感器，所述第三传感器为三轴或三轴以上的重力加速度传感器。
[0021]其中，
所述柔性传感器为柔性压电传感器，其由压电聚合物组成，所述压电聚合物包括偏聚氟乙烯PVDF薄膜；或
所述柔性传感器为柔性压敏传感器，其由压敏导电复合材料或压敏导电橡胶材料组成。
[0022]其中，所述呼吸状态指示器包括声光报警器。
[0023]其中，所述呼吸状态指示器包括无线发射器、无线接收器以及显示器。
[0024]本发明通过在纸尿裤前腹贴区域设置两个处于不同位置、不同朝向或不同倾斜角度的且具有一定间距的传感器来监测使用者的呼吸状态，可以避免检测盲区的出现，提高抗干扰能力及数据的可靠性，因此既可解除传统呼吸检测的胸腹带束缚，又可稳定可靠地监测使用者的呼吸状态，可以大大降低睡眠窒息综合征的死亡率。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是常规纸尿裤正常使用时的示意图。
[0027]图2是本发明实施例一与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置的结构示意图。
[0028]图3是本发明实施例一的呼吸监测装置各相关部件的配置示意图。
[0029]图4是本发明实施例一的呼吸监测装置的第一部件的倾角随使用者呼吸运动而变化的示意图。
[0030]图5是本发明实施例一的呼吸监测装置的第一部件的倾角随使用者呼吸运动而变化的波形示意图。
[0031]图6是本发明实施例一的呼吸监测装置的重力加速度传感器信号输出电路示意图。
[0032]图7是本发明实施例一的呼吸监测装置的重力加速度传感器信号输出波形示意图。
[0033]图8是本发明实施例一的呼吸监测装置的功能模块方框图。
[0034]图9是本发明实施例二与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置的结构示意图。
[0035]图10是本发明实施例二的呼吸监测装置各相关部件的配置示意图。
[0036]图11是本发明实施例二的呼吸监测装置的柔性传感器信号输出电路示意图。
[0037]图12是本发明实施例二的呼吸监测装置的柔性传感器信号输出波形示意图。
[0038]图13是本发明实施例二的呼吸监测装置的功能模块方框图。
[0039]图14是本发明实施例三与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置的功能结构示意图。
[0040]图15是本发明实施例三的呼吸监测装置的结构示意图。
[0041]图16是本发明实施例三的呼吸监测装置的功能结构方框图。
[0042]图17是本发明实施例的呼吸监测装置的重力加速度传感器输出电压与使用者睡姿的关系示意图。
【具体实施方式】
[0043]以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非对本发明保护范围的限制。
[0044]请参照图1所示，这是常规纸尿裤正常使用时的示意图。图中10为一常规的纸尿裤(婴儿或成人纸尿裤均适用)，纸尿裤分前后两部分，前边部分为腹部，后边部分为臀部，从后边部分延伸形成左、右(以朝向阅读者为参照)两个围边11、12，在围边11、12上分别设有一个带粘性的贴扣16、18，可将左、右两个围边11、12拉紧并固定在纸尿裤的前腹贴15上，从而将纸尿裤前后两部分连在一起包裹使用者的腹部及臀部。这种结构的好处是穿着方便，并且左右贴扣可根据需要随意贴在前腹贴的不同地方，以调节纸尿裤腰围的大小及松紧。
[0045]常规的纸尿裤左右贴扣有两种粘贴方式，一种是使用背胶，背胶有粘着力，可粘贴在设计为光滑塑料薄膜的前腹贴15上，并可反复粘贴使用，以方便解开检查纸尿裤的尿湿状况，或调节纸尿裤的松紧度。另一种粘贴方式是采用魔术扣(Hook & Loop)，魔术扣又叫做子母扣或尼龙扣，其一面是细小柔软的纤维园毛(Loop，下面简称为毛面)，可设置在前腹贴15上；魔术贴的另一面是较硬带钩的刺毛(Hook，下面简称为刺面)，可设置在纸尿裤左、右贴扣16、18上，这样左、右贴扣16、18及前腹贴15之间便可产生粘力并可反复粘贴使用。
[0046]请参照图2所示，这是本发明实施例一与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置的结构示意图。图中10为图1所示的纸尿裤，包括左、右两边腰围的围边11、12，分别设置在围边11、12上的贴扣16、18，左、右贴扣16、18分别粘贴在纸尿裤10的前腹贴15上，从而将纸尿裤前后两部分连在一起包裹使用者的腹部及臀部。除上述这些常规纸尿裤的基本结构之夕卜，本实施例的呼吸监测装置还包括具有一定间距的第一部件21和第二部件22，其中，第一部件21设置在左侧粘扣16与前腹贴15之间，第二部件22设置在右侧粘扣18与前腹贴15之间。具体地，第一部件21和第二部件22分别粘贴在粘扣16、18与前腹贴15之间，其粘贴的方式也可分为背胶粘贴及魔术贴粘贴，本实施例中优选魔术贴粘贴方式，但其基本原理亦同样适用于背胶粘贴。第一部件21、第二部件22朝向前腹贴15 —侧设有魔术贴的刺面，可粘贴在设有魔术贴毛面的前腹贴15上。由于前腹贴15的表面为第一部件21和第二部件22等部件所覆盖，占据了原本预留给纸尿裤左右贴扣16、18粘贴的地方，为了解决这个问题，本实施例在第一部件21和第二部件22背向前腹贴15 —侧设置了魔术贴的毛面，令纸尿裤10的左右贴扣16、18可以分别直接粘贴在第一部件21和第二部件22之上，这样不但可以起到替代纸尿裤前腹贴15的粘贴固定作用，同时对第一部件21和第二部件22起到双重固定作用，令纸尿裤使用者的呼吸张力能有效地传递到第一部件21和第二部件22之上。
[0047]令纸尿裤使用者的呼吸张力能有效地传递到第一部件21和第二部件22之上的目的在于，本实施例通过设置在第一部件21和第二部件22中的传感器来实现对呼吸状态的监测。
[0048]请参照图3所示，这是本发明实施例一的呼吸监测装置的各相关部件的配置示意图。图中20代表使用者(婴儿或成人)腹部的横切面，第一、第二部件21、22沿使用者腹部表面20而分别设置于前腹部的左、右两侧，当使用者处于平躺(仰卧)位置时，第一部件21与水平位置的夹角为a，第二部件22与水平位置的夹角为b。需要说明的是，此处的水平位置是指水平面，即使用者平躺时，与纸尿裤前腹部中心相切的平面。
[0049]在这种情况下，当使用者呼吸时，其腹部表面20会随呼吸运动而呈周期性的起伏变化。由于第一、第二部件21、22均处于使用者的腹部呼吸运动区域之内，在一般情况下，第一、第二部件21、22除了有垂直变化的分量之外，还有一个左右移动的分量，这个分量会导致水平夹角a、b发生变化。
[0050]下面再请参照图4所示，这是本发明实施例的呼吸监测装置的其中一个部件(第一部件21)的倾角(或位置)随使用者呼吸运动而变化的示意图。图中Al为用户作腹式呼吸运动吸气时的情形(腹部因膨胀而升高)，对应的水平夹角为al。图中A2为用户作腹式呼吸运动呼气时的情形(腹部因收缩而降低)，其对应的水平夹角为a2。当使用者正常呼吸时，所述夹角便在al与a2之间作周期性变化，通过对所述夹角的检测，便可知道使用者的呼吸状态及呼吸周期，并由此可以测量出使用者的呼吸频率来。
[0051]对于夹角变化的检测有多种不同的方法，本实施例采用在第一部件21和第二部件22内部各自配置一个倾角传感器，在这种情况下，可将前述的第一、第二部件21、22称之为第一、第二倾角传感器。倾角传感器可以检测其自身的倾斜角度，通过对所述倾斜角度的连续监测，便可以知道使用者的呼吸状态，以及计算其呼吸周期与呼吸频率。为了达到最佳的监测效果，倾角传感器采用重力加速度传感器(又称重力感器、Gravity Sensor,G-Sensor等)，特别优选三轴(或以上)的重力加速度传感器，其可以输出X、Y、Z三个轴向的数值，可配置在使用者腹部体现呼吸运动的区域之内，其不但具有较高的灵敏度，同时还具有很好的可靠性。同时由于三轴重力加速度传感器可以给出明确的3D位置信息，因此还可以较准确判断使用者的睡眠姿势，例如可判别婴儿的仰卧、侧卧、俯卧(肌睡)等睡姿状态。
[0052]在实际应用中，并非一定要检测倾角传感器的水平夹角，事实上只要检测到X、Y、Z轴中的任一个夹角发生变化，都可以判断使用者的呼吸运动状态，通过对呼吸运动规律的进一步统计分析，还可以得到使用者的呼吸周期信息，进而可以计算出使用者的呼吸频率。
[0053]在本实施例中，采用两个(或以上)配置于使用者腹部呼吸运动区域内，并且处于不同位置、不同朝向或不同倾斜角度的具有一定间距的传感器来监测使用者的呼吸状态，较之采用单一传感器，或将两个(或以上)的传感器配置在同一个地方(或同一个朝向/倾斜角度)更为有效，理由如下:
1、避免检测盲区的出现:使用者的腹部虽然会随呼吸运动而起伏变化，但在某些特定位置上，例如仰卧使用者的腹部中心位置的倾角并不会因所述腹部的起伏而发生改变，即会出现一个所谓的“平移”区域(只有上下移动)，这就形成了一个角度检测的盲区了。由于使用者的睡姿随时会发生改变，因此所述的盲区位置具有不确定性。本实施例选择两个(或以上)不同位置、不同朝向或不同倾斜角度的监测点就可以有效解决这个问题，并保证绝大多数情况下都有最少一个检测点能发生有效的倾角变化。
[0054]2、提高抗干扰能力及数据的可靠性:为了达到最佳的检测效果及成本效益，本发明实施例优选两个分离的传感器，并将所述传感器对称配置在使用者前腹部的纸尿裤左右两侧位置上(如图2、3所示)，这一方面不会影响使用者的睡眠，令一方面又可产生较大的跨度，并产生较明显的倾角变化，并且所述倾角变化具有对称性，同时检测及比较两个对称的倾角变化可大大提高装置的抗干扰能力，令数据具有更高的可信性。
[0055]本实施例的呼吸监测装置还包括有能对传感器的输出进行分析、判断、计算、处理的部件，以获得使用者准确可靠的呼吸状态信息。在实际应用中会采用微处理器，当然也可以采用其它相类似的器件，只要能实现相应的数据处理功能便可。
[0056]请参照图5所示，为本发明实施例一的呼吸监测装置的第一部件21的倾角随使用者呼吸运动而变化的波形示意图，这是对图4所示第一部件21的倾角变化的抽象描述。图中假设第一部件21与水平位置的夹角随使用者的呼吸运动在al与a2之间发生周期性变化。
[0057]下面再请参照图6所示，这是本发明实施例的呼吸监测装置的重力加速度传感器信号输出电路图。图中23为包含在前述第一部件21或第二部件22中的三轴重力加速度传感器，其包括有Xout、Yout、Zout三个轴的电压输出。这些电压被进一步输出至微处理器的A/D输入(模数转换输入)，以便对重力加速度传感器23的输出进行采样分析，由此可获得重力加速度传感器23的倾角信息，通过对所述倾角信息的分析便可知道使用者的睡姿，或根据所述重力加速度传感器23倾角的变化信息监测使用者的呼吸状态，并根据周期性的倾角变化波形进一步计算出使用者的呼吸频率信息来。
[0058]下面再请参照图7所示，这是本发明实施例的呼吸监测装置的重力加速度传感器信号输出波形图。图中假设所述的重力加速度传感器放置在图3所示第一部件21上，并随使用者的呼吸运动作幅度为afa2的倾角变化(如图5所示)。再假设该倾角变化直接作用于重力加速度传感器的X轴，令X轴也在af a2的角度范围内周期性变化，由此产生VarVa2的电压输出变化。再进一步假设该重力加速度传感器的灵敏度为1000mV/g，而a2、al分别为29°及31° (即在30° +-1°的范围内变化)，则Xout在29°及31°时的相对信号输出为 Sin (29。) χ 100mV 及 Sin (31。) x 100mV,即 Va2=485mV 及 Val=515mV。在上述算法中对水平夹角取正弦是为了求出其垂直分量的数值，因为所述重力加速度传感器的输出与其垂直分量直接相关。当处于完全垂直位置(90° )时，所述垂直分量便为Ig;当处于30°时的垂直分量为0.5g;0°位置(即水平位置)的垂直分量为Og。通过上述的计算，可方便实现对使用者呼吸状态的监 测；通过对呼吸波形的周期性变化的分析，即可计算出使用者的呼吸频率。
[0059]再请参照图8所示，这是本发明实施例一的呼吸监测装置的功能模块方框图。第一部件21和第二部件22均内置有倾角传感器，倾角传感器可输出随使用者呼吸运动而周期性改变的倾角信号。本实施例的倾角传感器优选三轴(或多轴)重力加速度传感器，这样便可输出X、Y、Z三轴信息，令对使用者的呼吸运动的监测更全面、准确及有效，同时还可以根据有关信息判断使用者的睡眠姿势，例如判别婴儿的仰卧、侧卧、俯卧(趴睡)姿势。微处理器30可放置于第一部件21或第二部件22之内，与两个倾角传感器均具有电连接关系，以便可以接收倾角传感器的输出信号，从而实现对使用者呼吸状态进行有效监测，因为只要使用者有呼吸运动，便会令所述重力加速度传感器的X、Y、Z轴输出发生周期性变化，这不但可确认使用者呼吸运动的存在，同时通过对X、Y、Z轴输出信号规律的分析，还可进一步确认使用者的呼吸周期并计算使用者的呼吸频率。呼吸状态指示器用于根据微处理器30的判断结果对使用者的呼吸状态进行指示，并在微处理器30判断使用者出现呼吸异常状态时进行报警，主要包括声光报警器32。例如当微处理器30检测不到X、Y、Z轴有变化时，就说明了无法检测到呼吸运动的存在，这就出现了所谓使用者呼吸暂停的状态，如果这个状态持续超过定时器31设定的时间(例如15?20秒)，微处理器30便会启动报警程序，并通过声光报警器32 (可放置在任一倾角传感器之内)的声光信号进行报警。另外微处理器30还可根据重力加速度传感器的输出判断婴儿使用者的睡姿，当发现为趴睡时可实施报警，这也可大大降低婴儿猝死综合症的发生率。
[0060]为了实现远程的监测和报警呼吸状态指示器还包括无线发射器33、无线接收器34及显示器/报警器35，可通过无线方式(例如W1-F1、蓝牙、Zigbee、小功率无线等)发射、接收及显示使用者的呼吸状态信息、趴睡报警信息及呼吸暂停报警信息等，这样便有效地扩大了使用者的监测范围。
[0061]以下结合图扩13对本发明实施例二进行说明。
[0062]请参照图9所示，本发明实施例二与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置，与实施例一相比，区别在于:在第一部件21和第二部件22之间增加了第三部件28，将第一部件21和第二部件22连接在一起。与第一部件21和第二部件22相类似，第三部件28也粘贴在纸尿裤10的前腹贴15上，本实施例优选的粘贴方式为魔术贴方式，第三部件28朝向前腹贴15 —侧设有魔术贴的刺面，粘贴在设有魔术贴毛面的前腹贴15上。第三部件包括第三传感器，用于监测使用者的睡眠姿势或因呼吸张力而产生的腹部变化并输出相应的信号。
[0063]再如图10所示，这是本发明实施例二的呼吸监测装置的各相关部件的配置示意图。图中20代表使用者(婴儿或成人)腹部的横切面，第一部件21、第二部件22、第三部件28沿使用者腹部表面20而分别设置于前腹部的左、中、右侧，当使用者处于平躺(仰卧)位置时，第一部件21与水平位置的夹角为a,第二部件22与水平位置的夹角为b,第三部件28与水平位置的夹角为O。
[0064]在这种情况下，当使用者呼吸时，其腹部表面20会随呼吸运动而呈周期性的起伏变化。由于第一、第二、第三部件21、22、28均处于使用者的腹部呼吸运动区域之内，在一般情况下，第三部件28作垂直起伏，其与腹部的夹角不变；而第一、第二部件21、22除了有垂直变化的分量之外，还有一个左右移动的分量，这个分量会导致水平夹角a、b发生变化。有关夹角a、b变化示意图请参照图4及图5所示。
[0065]第三部件28为柔性部件28，其内设置有一个具有柔性的压电传感器或压敏传感器(简称柔性传感器)，所述柔性传感器的左右两则分别固定在第一、第二部件21、22上，这样当第一、第二部件21、22随使用者的呼吸运动，其水平夹角(a、b)发生周期性变化时，柔性传感器28的弯曲度(弯曲变形的程度)也会随之发生周期性变化。假设第一、第二部件
21、22延伸线的夹角为C，则c=b_a。当使用者呼气时,b增大而a减小，夹角c数值变大，代表柔性传感器28的弯曲度变小；而当使用者吸气时，b减小而a增大，夹角c数值变小，代表柔性传感器28的弯曲度加大。由于第一部件21与第二部件22具有一定间距，可以产生一个有效的跨度，令处于跨度之间的第三部件28中的柔性传感器能随使用者的呼吸运动产生一个有效的周期性的柔性弯曲变形，同样实现呼吸监测功能，相当于在第一部件21与第二部件22之外，又新增了一个监测呼吸状况的器件，使监测更全面。
[0066]上述柔性传感器可以为柔性压电传感器，也可以为柔性压敏传感器，具体的:
柔性压电传感器28可采用柔软的压电材料，例如压电聚合物，包括偏聚氟乙烯(PVDF)薄膜等来担当。这种压电薄膜只要发生弯曲变形便可输出一个电压，弯曲变形的速度越快/程度越高，其输出的电压也就越大，由此可以知道所述传感器弯曲变形的情况及周期，从而进一步可判断使用者呼吸的状态，最少可以判断使用者是否有发生呼吸暂停的状态。在呼吸暂停情况下，压电传感器将无信号输出(或输出信号无变化)。偏聚氟乙烯薄膜具有良好的柔软性(弹性)及相当高的灵敏度，非常适合本实施例使用。
[0067]至于柔性压敏传感器28则可采用柔软的压敏导电材料，例如压敏导电复合材料，或压敏导电橡胶材料(PCR)等来组成。这些都是具有电阻应变效应的敏感材料，又称为感压导电材料。当无外力作用(或无弯曲变形)时，所述压敏导电材料的电阻值较高，而当加受压力(或产生弯曲变形)时，其电阻值明显降低，并显示导电的性质。通过对所述电阻值的检测可知道使用者的呼吸状态，例如是否发生呼吸暂停的状态。此外，通过对使用者呼吸运动周期的检测，还可计算出使用者的呼吸频率等参数，可更有效监测使用者的呼吸健康状况。
[0068]本实施例在本发明实施例一的基础上，增加柔性第三部件，同样起到传感器的作用，对使用者呼吸状况进行监测，进一步增强了监测的可靠性和准确性。此外，由本实施例第三部件设置的柔性传感器可以推知，将本发明实施例一中第一部件21、第二部件22中的倾角传感器替换为本实施例中第三部件的柔性传感器，也同样能起到通过监测柔性传感器弯曲变形所产生的压电信号变化，来对使用者呼吸情况进行监测的效果，具体原理如上所述，此处不再赘述。
[0069]本实施例的用于对传感器的输出进行分析、判断、计算、处理，以获得使用者准确可靠的呼吸状态信息的微处理器，还可以设置在第三部件28中，并分别与第一、第二、第三部件21、22、28中的相应传感器电连接，以分别处理相应传感器的输出信号。
[0070]下面再请参照图11所示，这是本发明实施例二的呼吸监测装置的柔性传感器信号输出电路示意图。图中50为柔性传感器(例如为前述图中的28)，在实际应用中可采用偏聚氟乙烯(PVDF)压电薄膜，这是一种典型的柔性压电传感器，其具有频带宽(例如
0.1Hf 1MHz)、灵敏度高(例如If lOv/g)、介电强度高、稳定度高等特点。然而这种压电传感器同时也具有较高的输出阻抗，为了有效检测其输出电压，图中将柔性传感器50的输出与运算放大器Ul进行连接，以提高其信号输出能力，并且在回路中还与滤波电容Cl连接以去除高频干扰，以及与限幅二极管Dl、D2连接以防止柔性传感器50输出电压超过检测范围，实现对运放Ul的保护。柔性压敏传感器输出信号的原理相同，不再赘述。
[0071]下面再请参照图12所示，这是本发明实施例二的呼吸监测装置的柔性传感器信号输出波形图，这是对前述图6电路的信号输出效果的一个描述。图中Va为运算放大器Ul的输出电压，这个电压随使用者的呼吸运动而作正负脉冲变化，其电压幅度被限制在二极管D1、D2的正向导通电压Vd (例如0.7v)范围之内。在本发明实施例中只要对该脉冲信号进行计数(通过微处理器)，便可知道使用者的呼吸频率，从而可以非常方便地实现本发明实施例的呼吸监测功能。总的来说是柔性传感器的输出信号经放大、滤波、限幅处理后，输出脉冲信号至所述微处理器进行处理，然后微处理器对所述脉冲信号进行计数，便可以计算判断使用者的呼吸频率了。
[0072]请参照图13所示，这是本发明实施例二的呼吸监测装置的功能模块方框图。图中包括第一部件21及第二部件22，以及处于所述第一、第二部件之间，并与所述第一、第二部件在结构上相关联的第三部件，即柔性传感器28 (例如柔软的压电材料或压敏导电材料)，所述柔性传感器28进一步与微处理器30 (可放置于第一部件21或第二部件22之内)电连接，令微处理器30能有效接收柔性传感器28的输出信号，从而对使用者的呼吸状态进行有效的监测。因为只要使用者有呼吸运动，便会令柔性传感器28的压电材料或压敏导电材料受压或产生弯曲变形，从而令其输出的电压值或电阻值发生改变。同样地，本实施例中，呼吸状态指示器用于根据微处理器30的判断结果对使用者的呼吸状态进行指示，并在微处理器30判断使用者出现呼吸异常状态时进行报警，主要包括声光报警器32。例如，当微处理器30检测不到有关的变化时，就说明了无法检测到呼吸运动的存在，这就出现了所谓的呼吸暂停状态，如果这个状态持续超过定时器31设定的时间(例如15?20秒)，微处理器30便会启动 报警程序，并通过声光报警器32 (可放置于第一部件21或第二部件22之内)的声光信号进行报警。
[0073]为了实现远程的监测和报警，在图13中呼吸状态指示器还包括无线发射器33(可放置于第一部件21或第二部件22之内)、无线接收器34及显示器/报警器35，这样便可通过无线方式(例如W1-F1、蓝牙、Zigbee、小功率无线等)发射、接收及显示使用者的呼吸状态信息及呼吸暂停报警信息，这样便有效地扩大了对使用者的监测范围。
[0074]下面再请参照图14所示，这是本发明实施例三与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置的功能结构示意图。实施例三的呼吸监测装置的功能结构主要分A、B、C三部分，C位于中间位置，在实际应用时位于使用者腹部正中；而八、8左右对称，在实际应用时位于使用者腹部的左右两侧。C中包括有主体部分45，在主体部分45中包含有微处理器，可以对相连的传感器的信号进行处理。在主体部分45中还包含有重力加速度传感器，以便感应使用者的睡姿。图中，C的两侧则包括有柔性传感器41、42，其可以随使用者的呼吸运动产生周期性的弯曲变形，并产生相应的感应电压。与前述本发明实施例二的不同之处在于，本实施例中，中间位置为重力加速度传感器，左右两侧为柔性传感器；而实施例二是中间位置为柔性传感器，左右两侧为重力加速度传感器。
[0075]为了在使用时与纸尿裤固定，在主体部分45面向纸尿裤的一侧还包括有背胶(或魔术贴的刺面)43，而左右两侧柔性传感器41、42则包括有背胶(或魔术贴的刺面)51,52,这样可方便将A、B、C三部份分别固定在纸尿裤前腹贴上。更进一步地，柔性传感器41、42背对纸尿裤的一侧包括有光滑面(或魔术贴的毛面)可将纸尿裤左右贴16、18粘贴在41、42上，起到替代纸尿裤前腹贴的作用，其不但令系统有更好的固定，同时还令纸尿裤使用者腹部的呼吸运动能直接传递到柔性传感器41、42上，可更有效地检测使用者的呼吸状态。
[0076]下面再请参照图15所示，这是本发明实施例三的呼吸监测装置的结构示意图，是对上述图14的一个形象化补充说明。图中可清晰看到柔性传感器41、42占据了纸尿裤前腹贴15的位置，因而有需要将纸尿裤的左右贴16、18贴在柔性传感器41、42上，在这种意义上来说，柔性传感器上的光面设计或魔术贴毛面设计便起到替代原前腹贴的作用。在实际应用中，主体部分还会包括呼吸状态指示器或报警器，可对使用者的呼吸状态进行指示，或对使用者的呼吸异常状态进行报警。其可以是本地声光指示/报警，也可以通过在主体装置中配置无线发射器进行远程的状态指示/报警。
[0077]再请参照图16所示，这是本发明实施例三的呼吸监测装置的功能结构方框图，这是对图14、15的一个概括性总结。图中51、52、43分别代表A、B、C三个固定点，柔性传感器41、42分别配置于A/C及C/B之间，通过这样的安排，可以将使用者腹部左右两侧的呼吸张力有效传递到左右两侧的相应的柔性传感器41及柔性传感器42之上，令柔性传感器发生弯曲变形，从而产生相应的压电效应及输出相应的信号，从而令主体装置45内的微处理器能有效检测有关信号的变化而实现对使用者呼吸状态的监测，并通过对周期性信号的分析得到使用者的呼吸频率。
[0078]请参照图17所示，这是本发明实施例的呼吸监测装置的重力加速度传感器输出电压与使用者睡姿的关系图。所述重力加速度传感器可以放置在图14或图15所示的主体部分45之内，与微处理器的连接关系则可参考前述图6所示，包括有Xout、Yout、Zout三轴的输出信号。假设所述的重力加速度传感器的工作电压为3.3V，灵敏度为800mV/g，三个轴在-lg?lg范围内线性工作，则Og时的输出电压为1.65v (工作电压的一半)，Ig时的输出电压为2.45v, -1g时的输出电压为0.85v。再假设主体部分45放置于使用者前腹部中间位置，使用者仰卧时Z轴朝上(重力为lg)，左侧卧时X轴朝上(重力为lg)，右侧卧时X轴朝下(重力为-lg)，趴睡时Z轴朝下(重力为-lg)，站立(或坐着)时Y轴朝上(重力为lg)，则有三个轴的输出电压与婴儿睡姿的关系如图16所示。通过对有关电压的检测及判断，便可方便得到使用者睡姿的信息，从而可方便实现本发明专利实施例的睡眠监测功能。
[0079]通过上述实施例的描述可知，本发明既可解除传统呼吸检测的胸腹带束缚，又可稳定可靠地监测婴儿的呼吸状态，可以大大降低婴儿睡眠窒息综合征的死亡率。
[0080]以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置，其特征在于，包括: 第一部件及第二部件，所述第一部件包括第一传感器，所述第二部件包括第二传感器，所述第一、第二部件分别设置在纸尿裤前腹贴区域的不同位置上，具有不同的朝向或倾斜角度，所述第一传感器和第二传感器用于监测使用者因呼吸张力而产生的腹部变化并输出相应的信号； 微处理器，分别与所述第一传感器和第二传感器电连接，用于根据所述第一传感器和/或第二传感器输出的信号判断使用者的呼吸状态；以及 呼吸状态指示器，用于根据所述微处理器的判断结果对使用者的呼吸状态进行指示，并在所述微处理器判断使用者出现呼吸异常状态时进行报警。2.根据权利要求1所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述第一传感器和第二传感器均为倾角传感器，随使用者呼吸产生周期性角度变化，并输出相应的信号。3.根据权利要求2所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述倾角传感器为三轴或三轴以上的重力加速度传感器，随使用者呼吸在至少一轴上产生周期性角度变化并输出相应的信号。4.根据权利要求1所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述第一传感器和第二传感器对称设置在所述纸尿裤的前腹贴区域内的左右两侧。5.根据权利要求4所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述第一部件朝向纸尿裤的一侧设有适合与所述纸尿裤前腹贴的毛面相连接的魔术贴刺面，背向纸尿裤的一侧设有适合与纸尿裤左侧粘扣的刺面相连接的魔术贴毛面；所述第二部件朝向纸尿裤的一侧包括适合与所述纸尿裤前腹贴的毛面相连接的魔术贴刺面，背向纸尿裤的一侧包括适合与纸尿裤右侧粘扣的刺面相连接的魔术贴毛面。6.根据权利要求1所述的呼吸监测装置，其特征在于，还包括: 设置在所述第一部件和第二部件之间，将所述第一部件和第二部件之间连接在一起的第三部件，所述第三部件包括第三传感器，用于监测使用者的睡眠姿势或因呼吸张力而产生的腹部变化并输出相应的信号，所述第三传感器与所述微处理器电连接。7.根据权利要求6所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述第三传感器为柔性传感器，用于随使用者的呼吸产生周期性弯曲变化，并输出相应的信号。8.根据权利要求7所述的呼吸监测装置，其特征在于， 所述柔性传感器为柔性压电传感器，其由压电聚合物组成，所述压电聚合物包括偏聚氟乙烯PVDF薄膜；或 所述柔性传感器为柔性压敏传感器，其由压敏导电复合材料或压敏导电橡胶材料组成。9.根据权利要求7所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述柔性传感器的输出信号经放大、滤波、限幅处理后，输出脉冲信号至所述微处理器进行处理；所述微处理器对所述脉冲信号进行计数，以计算及判断使用者的呼吸频率。10.根据权利要求6所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述第三部件朝向纸尿裤的一侧设有适合与所述纸尿裤前腹贴的毛面相连接的魔术贴刺面。11.根据权利要求6所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述第一传感器和第二传感器为柔性传感器，所述第三传感器为三轴或三轴以上的重力加速度传感器。12.根据权利要求11所述的呼吸监测装置，其特征在于， 所述柔性传感器为柔性压电传感器，其由压电聚合物组成，所述压电聚合物包括偏聚氟乙烯PVDF薄膜；或 所述柔性传感器为柔性压敏传感器，其由压敏导电复合材料或压敏导电橡胶材料组成。13.根据权利要求1所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述呼吸状态指示器包括声光报警器。14.根据权利要求1所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述呼吸状态指示器包括无线发射器、无线接收器以及显示器。
【专利摘要】本发明提供一种与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置，包括：第一部件及第二部件，第一部件包括第一传感器，第二部件包括第二传感器，第一、第二部件分别设置在纸尿裤前腹贴区域的不同位置上，具有不同的朝向或倾斜角度，第一传感器和第二传感器用于监测使用者呼吸张力变化并输出相应的信号；微处理器，分别与第一传感器和第二传感器电连接，根据第一传感器和/或第二传感器输出的信号判断使用者的呼吸状态；以及呼吸状态指示器，根据微处理器的判断结果对使用者的呼吸状态进行指示，并在微处理器判断使用者出现呼吸异常状态时进行报警。本发明既可解除传统呼吸检测的胸腹带束缚，又可稳定可靠地监测使用者呼吸状态，大大降低睡眠窒息综合征的死亡率。
【IPC分类】A61B5/08, A61F13/496
【公开号】CN104905792
【申请号】CN201410089035
【发明人】黄新凯
【申请人】启通科技有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年3月12日
【公告号】WO2015135368A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗监护设备领域，尤其涉及一种与纸尿裤配合使用的呼吸监护装置。
【背景技术】
[0002]婴儿粹死综合症也称摇篮死亡(cot death, crib death),系指外表似乎完全健康的婴儿突然意外死亡，1969年在北美西雅图召开的第二次国际SIDS(Sudden infant deathsyndrome，初生婴儿猝死症)会议规定其定义为:婴儿突然意外死亡，死后虽经尸检亦未能确定其致死原因者称SIDS。婴儿猝死综合征是2周岁之间最常见的死亡原因，占该年龄组死亡率的30%。发病率一般为1%。?2%。，其分布是全世界性的，一般半夜至清晨发病为多，几乎所有婴儿猝死综合征的死亡发生在婴儿睡眠中。
[0003]相关研究证明，婴儿的呼吸模式与婴儿猝死综合症有较大的关系，包括长时间呼吸暂停、频繁的短暂呼吸暂停、周期性呼吸频率减慢等。缺乏觉醒反应可能是发生SIDS的必要条件。SIDS受害者可能缺乏自动苏醒(喘息)功能，这是缺乏窒息觉醒反应的组成部分。
[0004]学界对其致病机制的了解，始于1980年代荷兰的流行病学调查，当时发现趴睡是婴儿猝死症候群的危险因素之一。后来纽澳等国家也陆续发现趴睡是重要的危险因素，于是从1991年开始倡导不要趴睡，结果该地的婴儿猝死症候群发生率急遽下降。美国于1992年开始建议不要趴睡，并于1994年发起"Back to Sleep"运动，同样得到婴儿猝死大幅减少的成果。
[0005]由于婴儿猝死与其睡眠有莫大的关系，因此如果有一种可以有效监测婴儿睡姿及其呼吸状态的呼吸检测器，那对预防婴儿猝死将带来帮助，因为呼吸检测器在婴儿趴睡时报警，其睡姿便可得到纠正；以及在婴儿睡眠出现呼吸暂停初期报警，从而有机会及时唤醒婴儿，令其恢复呼吸从而防止猝死意外的发生。
[0006]目前现有的婴儿呼吸检测产品有不同的形式，包括接触式及非接触式的。接触式的有婴儿微动检测装置、胸腹带式呼吸检测装置的等，而非接触式的有微波呼吸监测装置、高灵敏度床垫微动监测装置等。
[0007]微波呼吸监测价格显然比较贵，并且人们对微波辐射的担忧也妨碍了其普及化的应用。对于接触式的婴儿微动监测，有一种是别在婴儿裤子上使用的，该装置有一个前伸的柔软探头，使用时该探头接触婴儿的腹部可感应其呼吸运动，但如果固定不好，探头与婴儿腹部分离，就会出现误报警。
[0008]至于胸腹带式呼吸检测则较为简单实用，其主要不足是被监测者睡眠时要受胸腹带的束缚，并且如果束缚不牢还会影响检测的效果。至于床垫式微动监测其虽然解除了胸腹带的束缚，但由于工作时需要有很高的灵敏度，这容易受外界的干扰，例如嘈杂的环境，马路上车辆的驶过，窗外微风的吹过，都有可能干扰到检测结果，在这种情况下即使真有婴儿呼吸暂停事件发生亦未必能检测出来。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种使用方便、监测可靠的与纸尿裤配合使用的呼吸监护装置。
[0010]为了解决上述技术问题，本发明提供一种与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置，其特征在于，包括:
第一部件及第二部件，所述第一部件包括第一传感器，所述第二部件包括第二传感器，所述第一、第二部件分别设置在纸尿裤前腹贴区域的不同位置上，具有不同的朝向或倾斜角度，所述第一传感器和第二传感器用于监测使用者因呼吸张力而产生的腹部变化并输出相应的信号；
微处理器，分别与所述第一传感器和第二传感器电连接，用于根据所述第一传感器和/或第二传感器输出的信号判断使用者的呼吸状态；以及
呼吸状态指示器，用于根据所述微处理器的判断结果对使用者的呼吸状态进行指示，并在所述微处理器判断使用者出现呼吸异常状态时进行报警。
[0011]其中，所述第一传感器和第二传感器均为倾角传感器，随使用者呼吸产生周期性角度变化，并输出相应的信号。
[0012]其中，所述倾角传感器为三轴或三轴以上的重力加速度传感器，随使用者呼吸在至少一轴上产生周期性角度变化并输出相应的信号。
[0013]其中，所述第一传感器和第二传感器对称设置在所述纸尿裤的前腹贴区域内的左右两侧。
[0014]其中，所述第一部件朝向纸尿裤的一侧设有适合与所述纸尿裤前腹贴的毛面相连接的魔术贴刺面，背向纸尿裤的一侧设有适合与纸尿裤左侧粘扣的刺面相连接的魔术贴毛面；所述第二部件朝向纸尿裤的一侧包括适合与所述纸尿裤前腹贴的毛面相连接的魔术贴刺面，背向纸尿裤的一侧包括适合与纸尿裤右侧粘扣的刺面相连接的魔术贴毛面。
[0015]其中，还包括:
设置在所述第一部件和第二部件之间，将所述第一部件和第二部件之间连接在一起的第三部件，所述第三部件包括第三传感器，用于监测使用者的睡眠姿势或因呼吸张力而产生的腹部变化并输出相应的信号，所述第三传感器与所述微处理器电连接。
[0016]其中，所述第三传感器为柔性传感器，用于随使用者的呼吸产生周期性弯曲变化，并输出相应的信号。
[0017]其中，
所述柔性传感器为柔性压电传感器，其由压电聚合物组成，所述压电聚合物包括偏聚氟乙烯PVDF薄膜；或
所述柔性传感器为柔性压敏传感器，其由压敏导电复合材料或压敏导电橡胶材料组成。
[0018]其中，所述柔性传感器的输出信号经放大、滤波、限幅处理后，输出脉冲信号至所述微处理器进行处理；所述微处理器对所述脉冲信号进行计数，以计算及判断使用者的呼吸频率。
[0019]其中，所述第三部件朝向纸尿裤的一侧设有适合与所述纸尿裤前腹贴的毛面相连接的魔术贴刺面。
[0020]其中，所述第一传感器和第二传感器为柔性传感器，所述第三传感器为三轴或三轴以上的重力加速度传感器。
[0021]其中，
所述柔性传感器为柔性压电传感器，其由压电聚合物组成，所述压电聚合物包括偏聚氟乙烯PVDF薄膜；或
所述柔性传感器为柔性压敏传感器，其由压敏导电复合材料或压敏导电橡胶材料组成。
[0022]其中，所述呼吸状态指示器包括声光报警器。
[0023]其中，所述呼吸状态指示器包括无线发射器、无线接收器以及显示器。
[0024]本发明通过在纸尿裤前腹贴区域设置两个处于不同位置、不同朝向或不同倾斜角度的且具有一定间距的传感器来监测使用者的呼吸状态，可以避免检测盲区的出现，提高抗干扰能力及数据的可靠性，因此既可解除传统呼吸检测的胸腹带束缚，又可稳定可靠地监测使用者的呼吸状态，可以大大降低睡眠窒息综合征的死亡率。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是常规纸尿裤正常使用时的示意图。
[0027]图2是本发明实施例一与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置的结构示意图。
[0028]图3是本发明实施例一的呼吸监测装置各相关部件的配置示意图。
[0029]图4是本发明实施例一的呼吸监测装置的第一部件的倾角随使用者呼吸运动而变化的示意图。
[0030]图5是本发明实施例一的呼吸监测装置的第一部件的倾角随使用者呼吸运动而变化的波形示意图。
[0031]图6是本发明实施例一的呼吸监测装置的重力加速度传感器信号输出电路示意图。
[0032]图7是本发明实施例一的呼吸监测装置的重力加速度传感器信号输出波形示意图。
[0033]图8是本发明实施例一的呼吸监测装置的功能模块方框图。
[0034]图9是本发明实施例二与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置的结构示意图。
[0035]图10是本发明实施例二的呼吸监测装置各相关部件的配置示意图。
[0036]图11是本发明实施例二的呼吸监测装置的柔性传感器信号输出电路示意图。
[0037]图12是本发明实施例二的呼吸监测装置的柔性传感器信号输出波形示意图。
[0038]图13是本发明实施例二的呼吸监测装置的功能模块方框图。
[0039]图14是本发明实施例三与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置的功能结构示意图。
[0040]图15是本发明实施例三的呼吸监测装置的结构示意图。
[0041]图16是本发明实施例三的呼吸监测装置的功能结构方框图。
[0042]图17是本发明实施例的呼吸监测装置的重力加速度传感器输出电压与使用者睡姿的关系示意图。
【具体实施方式】
[0043]以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非对本发明保护范围的限制。
[0044]请参照图1所示，这是常规纸尿裤正常使用时的示意图。图中10为一常规的纸尿裤(婴儿或成人纸尿裤均适用)，纸尿裤分前后两部分，前边部分为腹部，后边部分为臀部，从后边部分延伸形成左、右(以朝向阅读者为参照)两个围边11、12，在围边11、12上分别设有一个带粘性的贴扣16、18，可将左、右两个围边11、12拉紧并固定在纸尿裤的前腹贴15上，从而将纸尿裤前后两部分连在一起包裹使用者的腹部及臀部。这种结构的好处是穿着方便，并且左右贴扣可根据需要随意贴在前腹贴的不同地方，以调节纸尿裤腰围的大小及松紧。
[0045]常规的纸尿裤左右贴扣有两种粘贴方式，一种是使用背胶，背胶有粘着力，可粘贴在设计为光滑塑料薄膜的前腹贴15上，并可反复粘贴使用，以方便解开检查纸尿裤的尿湿状况，或调节纸尿裤的松紧度。另一种粘贴方式是采用魔术扣(Hook & Loop)，魔术扣又叫做子母扣或尼龙扣，其一面是细小柔软的纤维园毛(Loop，下面简称为毛面)，可设置在前腹贴15上；魔术贴的另一面是较硬带钩的刺毛(Hook，下面简称为刺面)，可设置在纸尿裤左、右贴扣16、18上，这样左、右贴扣16、18及前腹贴15之间便可产生粘力并可反复粘贴使用。
[0046]请参照图2所示，这是本发明实施例一与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置的结构示意图。图中10为图1所示的纸尿裤，包括左、右两边腰围的围边11、12，分别设置在围边11、12上的贴扣16、18，左、右贴扣16、18分别粘贴在纸尿裤10的前腹贴15上，从而将纸尿裤前后两部分连在一起包裹使用者的腹部及臀部。除上述这些常规纸尿裤的基本结构之夕卜，本实施例的呼吸监测装置还包括具有一定间距的第一部件21和第二部件22，其中，第一部件21设置在左侧粘扣16与前腹贴15之间，第二部件22设置在右侧粘扣18与前腹贴15之间。具体地，第一部件21和第二部件22分别粘贴在粘扣16、18与前腹贴15之间，其粘贴的方式也可分为背胶粘贴及魔术贴粘贴，本实施例中优选魔术贴粘贴方式，但其基本原理亦同样适用于背胶粘贴。第一部件21、第二部件22朝向前腹贴15 —侧设有魔术贴的刺面，可粘贴在设有魔术贴毛面的前腹贴15上。由于前腹贴15的表面为第一部件21和第二部件22等部件所覆盖，占据了原本预留给纸尿裤左右贴扣16、18粘贴的地方，为了解决这个问题，本实施例在第一部件21和第二部件22背向前腹贴15 —侧设置了魔术贴的毛面，令纸尿裤10的左右贴扣16、18可以分别直接粘贴在第一部件21和第二部件22之上，这样不但可以起到替代纸尿裤前腹贴15的粘贴固定作用，同时对第一部件21和第二部件22起到双重固定作用，令纸尿裤使用者的呼吸张力能有效地传递到第一部件21和第二部件22之上。
[0047]令纸尿裤使用者的呼吸张力能有效地传递到第一部件21和第二部件22之上的目的在于，本实施例通过设置在第一部件21和第二部件22中的传感器来实现对呼吸状态的监测。
[0048]请参照图3所示，这是本发明实施例一的呼吸监测装置的各相关部件的配置示意图。图中20代表使用者(婴儿或成人)腹部的横切面，第一、第二部件21、22沿使用者腹部表面20而分别设置于前腹部的左、右两侧，当使用者处于平躺(仰卧)位置时，第一部件21与水平位置的夹角为a，第二部件22与水平位置的夹角为b。需要说明的是，此处的水平位置是指水平面，即使用者平躺时，与纸尿裤前腹部中心相切的平面。
[0049]在这种情况下，当使用者呼吸时，其腹部表面20会随呼吸运动而呈周期性的起伏变化。由于第一、第二部件21、22均处于使用者的腹部呼吸运动区域之内，在一般情况下，第一、第二部件21、22除了有垂直变化的分量之外，还有一个左右移动的分量，这个分量会导致水平夹角a、b发生变化。
[0050]下面再请参照图4所示，这是本发明实施例的呼吸监测装置的其中一个部件(第一部件21)的倾角(或位置)随使用者呼吸运动而变化的示意图。图中Al为用户作腹式呼吸运动吸气时的情形(腹部因膨胀而升高)，对应的水平夹角为al。图中A2为用户作腹式呼吸运动呼气时的情形(腹部因收缩而降低)，其对应的水平夹角为a2。当使用者正常呼吸时，所述夹角便在al与a2之间作周期性变化，通过对所述夹角的检测，便可知道使用者的呼吸状态及呼吸周期，并由此可以测量出使用者的呼吸频率来。
[0051]对于夹角变化的检测有多种不同的方法，本实施例采用在第一部件21和第二部件22内部各自配置一个倾角传感器，在这种情况下，可将前述的第一、第二部件21、22称之为第一、第二倾角传感器。倾角传感器可以检测其自身的倾斜角度，通过对所述倾斜角度的连续监测，便可以知道使用者的呼吸状态，以及计算其呼吸周期与呼吸频率。为了达到最佳的监测效果，倾角传感器采用重力加速度传感器(又称重力感器、Gravity Sensor,G-Sensor等)，特别优选三轴(或以上)的重力加速度传感器，其可以输出X、Y、Z三个轴向的数值，可配置在使用者腹部体现呼吸运动的区域之内，其不但具有较高的灵敏度，同时还具有很好的可靠性。同时由于三轴重力加速度传感器可以给出明确的3D位置信息，因此还可以较准确判断使用者的睡眠姿势，例如可判别婴儿的仰卧、侧卧、俯卧(肌睡)等睡姿状态。
[0052]在实际应用中，并非一定要检测倾角传感器的水平夹角，事实上只要检测到X、Y、Z轴中的任一个夹角发生变化，都可以判断使用者的呼吸运动状态，通过对呼吸运动规律的进一步统计分析，还可以得到使用者的呼吸周期信息，进而可以计算出使用者的呼吸频率。
[0053]在本实施例中，采用两个(或以上)配置于使用者腹部呼吸运动区域内，并且处于不同位置、不同朝向或不同倾斜角度的具有一定间距的传感器来监测使用者的呼吸状态，较之采用单一传感器，或将两个(或以上)的传感器配置在同一个地方(或同一个朝向/倾斜角度)更为有效，理由如下:
1、避免检测盲区的出现:使用者的腹部虽然会随呼吸运动而起伏变化，但在某些特定位置上，例如仰卧使用者的腹部中心位置的倾角并不会因所述腹部的起伏而发生改变，即会出现一个所谓的“平移”区域(只有上下移动)，这就形成了一个角度检测的盲区了。由于使用者的睡姿随时会发生改变，因此所述的盲区位置具有不确定性。本实施例选择两个(或以上)不同位置、不同朝向或不同倾斜角度的监测点就可以有效解决这个问题，并保证绝大多数情况下都有最少一个检测点能发生有效的倾角变化。
[0054]2、提高抗干扰能力及数据的可靠性:为了达到最佳的检测效果及成本效益，本发明实施例优选两个分离的传感器，并将所述传感器对称配置在使用者前腹部的纸尿裤左右两侧位置上(如图2、3所示)，这一方面不会影响使用者的睡眠，令一方面又可产生较大的跨度，并产生较明显的倾角变化，并且所述倾角变化具有对称性，同时检测及比较两个对称的倾角变化可大大提高装置的抗干扰能力，令数据具有更高的可信性。
[0055]本实施例的呼吸监测装置还包括有能对传感器的输出进行分析、判断、计算、处理的部件，以获得使用者准确可靠的呼吸状态信息。在实际应用中会采用微处理器，当然也可以采用其它相类似的器件，只要能实现相应的数据处理功能便可。
[0056]请参照图5所示，为本发明实施例一的呼吸监测装置的第一部件21的倾角随使用者呼吸运动而变化的波形示意图，这是对图4所示第一部件21的倾角变化的抽象描述。图中假设第一部件21与水平位置的夹角随使用者的呼吸运动在al与a2之间发生周期性变化。
[0057]下面再请参照图6所示，这是本发明实施例的呼吸监测装置的重力加速度传感器信号输出电路图。图中23为包含在前述第一部件21或第二部件22中的三轴重力加速度传感器，其包括有Xout、Yout、Zout三个轴的电压输出。这些电压被进一步输出至微处理器的A/D输入(模数转换输入)，以便对重力加速度传感器23的输出进行采样分析，由此可获得重力加速度传感器23的倾角信息，通过对所述倾角信息的分析便可知道使用者的睡姿，或根据所述重力加速度传感器23倾角的变化信息监测使用者的呼吸状态，并根据周期性的倾角变化波形进一步计算出使用者的呼吸频率信息来。
[0058]下面再请参照图7所示，这是本发明实施例的呼吸监测装置的重力加速度传感器信号输出波形图。图中假设所述的重力加速度传感器放置在图3所示第一部件21上，并随使用者的呼吸运动作幅度为afa2的倾角变化(如图5所示)。再假设该倾角变化直接作用于重力加速度传感器的X轴，令X轴也在af a2的角度范围内周期性变化，由此产生VarVa2的电压输出变化。再进一步假设该重力加速度传感器的灵敏度为1000mV/g，而a2、al分别为29°及31° (即在30° +-1°的范围内变化)，则Xout在29°及31°时的相对信号输出为 Sin (29。) χ 100mV 及 Sin (31。) x 100mV,即 Va2=485mV 及 Val=515mV。在上述算法中对水平夹角取正弦是为了求出其垂直分量的数值，因为所述重力加速度传感器的输出与其垂直分量直接相关。当处于完全垂直位置(90° )时，所述垂直分量便为Ig;当处于30°时的垂直分量为0.5g;0°位置(即水平位置)的垂直分量为Og。通过上述的计算，可方便实现对使用者呼吸状态的监 测；通过对呼吸波形的周期性变化的分析，即可计算出使用者的呼吸频率。
[0059]再请参照图8所示，这是本发明实施例一的呼吸监测装置的功能模块方框图。第一部件21和第二部件22均内置有倾角传感器，倾角传感器可输出随使用者呼吸运动而周期性改变的倾角信号。本实施例的倾角传感器优选三轴(或多轴)重力加速度传感器，这样便可输出X、Y、Z三轴信息，令对使用者的呼吸运动的监测更全面、准确及有效，同时还可以根据有关信息判断使用者的睡眠姿势，例如判别婴儿的仰卧、侧卧、俯卧(趴睡)姿势。微处理器30可放置于第一部件21或第二部件22之内，与两个倾角传感器均具有电连接关系，以便可以接收倾角传感器的输出信号，从而实现对使用者呼吸状态进行有效监测，因为只要使用者有呼吸运动，便会令所述重力加速度传感器的X、Y、Z轴输出发生周期性变化，这不但可确认使用者呼吸运动的存在，同时通过对X、Y、Z轴输出信号规律的分析，还可进一步确认使用者的呼吸周期并计算使用者的呼吸频率。呼吸状态指示器用于根据微处理器30的判断结果对使用者的呼吸状态进行指示，并在微处理器30判断使用者出现呼吸异常状态时进行报警，主要包括声光报警器32。例如当微处理器30检测不到X、Y、Z轴有变化时，就说明了无法检测到呼吸运动的存在，这就出现了所谓使用者呼吸暂停的状态，如果这个状态持续超过定时器31设定的时间(例如15?20秒)，微处理器30便会启动报警程序，并通过声光报警器32 (可放置在任一倾角传感器之内)的声光信号进行报警。另外微处理器30还可根据重力加速度传感器的输出判断婴儿使用者的睡姿，当发现为趴睡时可实施报警，这也可大大降低婴儿猝死综合症的发生率。
[0060]为了实现远程的监测和报警呼吸状态指示器还包括无线发射器33、无线接收器34及显示器/报警器35，可通过无线方式(例如W1-F1、蓝牙、Zigbee、小功率无线等)发射、接收及显示使用者的呼吸状态信息、趴睡报警信息及呼吸暂停报警信息等，这样便有效地扩大了使用者的监测范围。
[0061]以下结合图扩13对本发明实施例二进行说明。
[0062]请参照图9所示，本发明实施例二与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置，与实施例一相比，区别在于:在第一部件21和第二部件22之间增加了第三部件28，将第一部件21和第二部件22连接在一起。与第一部件21和第二部件22相类似，第三部件28也粘贴在纸尿裤10的前腹贴15上，本实施例优选的粘贴方式为魔术贴方式，第三部件28朝向前腹贴15 —侧设有魔术贴的刺面，粘贴在设有魔术贴毛面的前腹贴15上。第三部件包括第三传感器，用于监测使用者的睡眠姿势或因呼吸张力而产生的腹部变化并输出相应的信号。
[0063]再如图10所示，这是本发明实施例二的呼吸监测装置的各相关部件的配置示意图。图中20代表使用者(婴儿或成人)腹部的横切面，第一部件21、第二部件22、第三部件28沿使用者腹部表面20而分别设置于前腹部的左、中、右侧，当使用者处于平躺(仰卧)位置时，第一部件21与水平位置的夹角为a,第二部件22与水平位置的夹角为b,第三部件28与水平位置的夹角为O。
[0064]在这种情况下，当使用者呼吸时，其腹部表面20会随呼吸运动而呈周期性的起伏变化。由于第一、第二、第三部件21、22、28均处于使用者的腹部呼吸运动区域之内，在一般情况下，第三部件28作垂直起伏，其与腹部的夹角不变；而第一、第二部件21、22除了有垂直变化的分量之外，还有一个左右移动的分量，这个分量会导致水平夹角a、b发生变化。有关夹角a、b变化示意图请参照图4及图5所示。
[0065]第三部件28为柔性部件28，其内设置有一个具有柔性的压电传感器或压敏传感器(简称柔性传感器)，所述柔性传感器的左右两则分别固定在第一、第二部件21、22上，这样当第一、第二部件21、22随使用者的呼吸运动，其水平夹角(a、b)发生周期性变化时，柔性传感器28的弯曲度(弯曲变形的程度)也会随之发生周期性变化。假设第一、第二部件
21、22延伸线的夹角为C，则c=b_a。当使用者呼气时,b增大而a减小，夹角c数值变大，代表柔性传感器28的弯曲度变小；而当使用者吸气时，b减小而a增大，夹角c数值变小，代表柔性传感器28的弯曲度加大。由于第一部件21与第二部件22具有一定间距，可以产生一个有效的跨度，令处于跨度之间的第三部件28中的柔性传感器能随使用者的呼吸运动产生一个有效的周期性的柔性弯曲变形，同样实现呼吸监测功能，相当于在第一部件21与第二部件22之外，又新增了一个监测呼吸状况的器件，使监测更全面。
[0066]上述柔性传感器可以为柔性压电传感器，也可以为柔性压敏传感器，具体的:
柔性压电传感器28可采用柔软的压电材料，例如压电聚合物，包括偏聚氟乙烯(PVDF)薄膜等来担当。这种压电薄膜只要发生弯曲变形便可输出一个电压，弯曲变形的速度越快/程度越高，其输出的电压也就越大，由此可以知道所述传感器弯曲变形的情况及周期，从而进一步可判断使用者呼吸的状态，最少可以判断使用者是否有发生呼吸暂停的状态。在呼吸暂停情况下，压电传感器将无信号输出(或输出信号无变化)。偏聚氟乙烯薄膜具有良好的柔软性(弹性)及相当高的灵敏度，非常适合本实施例使用。
[0067]至于柔性压敏传感器28则可采用柔软的压敏导电材料，例如压敏导电复合材料，或压敏导电橡胶材料(PCR)等来组成。这些都是具有电阻应变效应的敏感材料，又称为感压导电材料。当无外力作用(或无弯曲变形)时，所述压敏导电材料的电阻值较高，而当加受压力(或产生弯曲变形)时，其电阻值明显降低，并显示导电的性质。通过对所述电阻值的检测可知道使用者的呼吸状态，例如是否发生呼吸暂停的状态。此外，通过对使用者呼吸运动周期的检测，还可计算出使用者的呼吸频率等参数，可更有效监测使用者的呼吸健康状况。
[0068]本实施例在本发明实施例一的基础上，增加柔性第三部件，同样起到传感器的作用，对使用者呼吸状况进行监测，进一步增强了监测的可靠性和准确性。此外，由本实施例第三部件设置的柔性传感器可以推知，将本发明实施例一中第一部件21、第二部件22中的倾角传感器替换为本实施例中第三部件的柔性传感器，也同样能起到通过监测柔性传感器弯曲变形所产生的压电信号变化，来对使用者呼吸情况进行监测的效果，具体原理如上所述，此处不再赘述。
[0069]本实施例的用于对传感器的输出进行分析、判断、计算、处理，以获得使用者准确可靠的呼吸状态信息的微处理器，还可以设置在第三部件28中，并分别与第一、第二、第三部件21、22、28中的相应传感器电连接，以分别处理相应传感器的输出信号。
[0070]下面再请参照图11所示，这是本发明实施例二的呼吸监测装置的柔性传感器信号输出电路示意图。图中50为柔性传感器(例如为前述图中的28)，在实际应用中可采用偏聚氟乙烯(PVDF)压电薄膜，这是一种典型的柔性压电传感器，其具有频带宽(例如
0.1Hf 1MHz)、灵敏度高(例如If lOv/g)、介电强度高、稳定度高等特点。然而这种压电传感器同时也具有较高的输出阻抗，为了有效检测其输出电压，图中将柔性传感器50的输出与运算放大器Ul进行连接，以提高其信号输出能力，并且在回路中还与滤波电容Cl连接以去除高频干扰，以及与限幅二极管Dl、D2连接以防止柔性传感器50输出电压超过检测范围，实现对运放Ul的保护。柔性压敏传感器输出信号的原理相同，不再赘述。
[0071]下面再请参照图12所示，这是本发明实施例二的呼吸监测装置的柔性传感器信号输出波形图，这是对前述图6电路的信号输出效果的一个描述。图中Va为运算放大器Ul的输出电压，这个电压随使用者的呼吸运动而作正负脉冲变化，其电压幅度被限制在二极管D1、D2的正向导通电压Vd (例如0.7v)范围之内。在本发明实施例中只要对该脉冲信号进行计数(通过微处理器)，便可知道使用者的呼吸频率，从而可以非常方便地实现本发明实施例的呼吸监测功能。总的来说是柔性传感器的输出信号经放大、滤波、限幅处理后，输出脉冲信号至所述微处理器进行处理，然后微处理器对所述脉冲信号进行计数，便可以计算判断使用者的呼吸频率了。
[0072]请参照图13所示，这是本发明实施例二的呼吸监测装置的功能模块方框图。图中包括第一部件21及第二部件22，以及处于所述第一、第二部件之间，并与所述第一、第二部件在结构上相关联的第三部件，即柔性传感器28 (例如柔软的压电材料或压敏导电材料)，所述柔性传感器28进一步与微处理器30 (可放置于第一部件21或第二部件22之内)电连接，令微处理器30能有效接收柔性传感器28的输出信号，从而对使用者的呼吸状态进行有效的监测。因为只要使用者有呼吸运动，便会令柔性传感器28的压电材料或压敏导电材料受压或产生弯曲变形，从而令其输出的电压值或电阻值发生改变。同样地，本实施例中，呼吸状态指示器用于根据微处理器30的判断结果对使用者的呼吸状态进行指示，并在微处理器30判断使用者出现呼吸异常状态时进行报警，主要包括声光报警器32。例如，当微处理器30检测不到有关的变化时，就说明了无法检测到呼吸运动的存在，这就出现了所谓的呼吸暂停状态，如果这个状态持续超过定时器31设定的时间(例如15?20秒)，微处理器30便会启动 报警程序，并通过声光报警器32 (可放置于第一部件21或第二部件22之内)的声光信号进行报警。
[0073]为了实现远程的监测和报警，在图13中呼吸状态指示器还包括无线发射器33(可放置于第一部件21或第二部件22之内)、无线接收器34及显示器/报警器35，这样便可通过无线方式(例如W1-F1、蓝牙、Zigbee、小功率无线等)发射、接收及显示使用者的呼吸状态信息及呼吸暂停报警信息，这样便有效地扩大了对使用者的监测范围。
[0074]下面再请参照图14所示，这是本发明实施例三与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置的功能结构示意图。实施例三的呼吸监测装置的功能结构主要分A、B、C三部分，C位于中间位置，在实际应用时位于使用者腹部正中；而八、8左右对称，在实际应用时位于使用者腹部的左右两侧。C中包括有主体部分45，在主体部分45中包含有微处理器，可以对相连的传感器的信号进行处理。在主体部分45中还包含有重力加速度传感器，以便感应使用者的睡姿。图中，C的两侧则包括有柔性传感器41、42，其可以随使用者的呼吸运动产生周期性的弯曲变形，并产生相应的感应电压。与前述本发明实施例二的不同之处在于，本实施例中，中间位置为重力加速度传感器，左右两侧为柔性传感器；而实施例二是中间位置为柔性传感器，左右两侧为重力加速度传感器。
[0075]为了在使用时与纸尿裤固定，在主体部分45面向纸尿裤的一侧还包括有背胶(或魔术贴的刺面)43，而左右两侧柔性传感器41、42则包括有背胶(或魔术贴的刺面)51,52,这样可方便将A、B、C三部份分别固定在纸尿裤前腹贴上。更进一步地，柔性传感器41、42背对纸尿裤的一侧包括有光滑面(或魔术贴的毛面)可将纸尿裤左右贴16、18粘贴在41、42上，起到替代纸尿裤前腹贴的作用，其不但令系统有更好的固定，同时还令纸尿裤使用者腹部的呼吸运动能直接传递到柔性传感器41、42上，可更有效地检测使用者的呼吸状态。
[0076]下面再请参照图15所示，这是本发明实施例三的呼吸监测装置的结构示意图，是对上述图14的一个形象化补充说明。图中可清晰看到柔性传感器41、42占据了纸尿裤前腹贴15的位置，因而有需要将纸尿裤的左右贴16、18贴在柔性传感器41、42上，在这种意义上来说，柔性传感器上的光面设计或魔术贴毛面设计便起到替代原前腹贴的作用。在实际应用中，主体部分还会包括呼吸状态指示器或报警器，可对使用者的呼吸状态进行指示，或对使用者的呼吸异常状态进行报警。其可以是本地声光指示/报警，也可以通过在主体装置中配置无线发射器进行远程的状态指示/报警。
[0077]再请参照图16所示，这是本发明实施例三的呼吸监测装置的功能结构方框图，这是对图14、15的一个概括性总结。图中51、52、43分别代表A、B、C三个固定点，柔性传感器41、42分别配置于A/C及C/B之间，通过这样的安排，可以将使用者腹部左右两侧的呼吸张力有效传递到左右两侧的相应的柔性传感器41及柔性传感器42之上，令柔性传感器发生弯曲变形，从而产生相应的压电效应及输出相应的信号，从而令主体装置45内的微处理器能有效检测有关信号的变化而实现对使用者呼吸状态的监测，并通过对周期性信号的分析得到使用者的呼吸频率。
[0078]请参照图17所示，这是本发明实施例的呼吸监测装置的重力加速度传感器输出电压与使用者睡姿的关系图。所述重力加速度传感器可以放置在图14或图15所示的主体部分45之内，与微处理器的连接关系则可参考前述图6所示，包括有Xout、Yout、Zout三轴的输出信号。假设所述的重力加速度传感器的工作电压为3.3V，灵敏度为800mV/g，三个轴在-lg?lg范围内线性工作，则Og时的输出电压为1.65v (工作电压的一半)，Ig时的输出电压为2.45v, -1g时的输出电压为0.85v。再假设主体部分45放置于使用者前腹部中间位置，使用者仰卧时Z轴朝上(重力为lg)，左侧卧时X轴朝上(重力为lg)，右侧卧时X轴朝下(重力为-lg)，趴睡时Z轴朝下(重力为-lg)，站立(或坐着)时Y轴朝上(重力为lg)，则有三个轴的输出电压与婴儿睡姿的关系如图16所示。通过对有关电压的检测及判断，便可方便得到使用者睡姿的信息，从而可方便实现本发明专利实施例的睡眠监测功能。
[0079]通过上述实施例的描述可知，本发明既可解除传统呼吸检测的胸腹带束缚，又可稳定可靠地监测婴儿的呼吸状态，可以大大降低婴儿睡眠窒息综合征的死亡率。
[0080]以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置，其特征在于，包括: 第一部件及第二部件，所述第一部件包括第一传感器，所述第二部件包括第二传感器，所述第一、第二部件分别设置在纸尿裤前腹贴区域的不同位置上，具有不同的朝向或倾斜角度，所述第一传感器和第二传感器用于监测使用者因呼吸张力而产生的腹部变化并输出相应的信号； 微处理器，分别与所述第一传感器和第二传感器电连接，用于根据所述第一传感器和/或第二传感器输出的信号判断使用者的呼吸状态；以及 呼吸状态指示器，用于根据所述微处理器的判断结果对使用者的呼吸状态进行指示，并在所述微处理器判断使用者出现呼吸异常状态时进行报警。2.根据权利要求1所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述第一传感器和第二传感器均为倾角传感器，随使用者呼吸产生周期性角度变化，并输出相应的信号。3.根据权利要求2所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述倾角传感器为三轴或三轴以上的重力加速度传感器，随使用者呼吸在至少一轴上产生周期性角度变化并输出相应的信号。4.根据权利要求1所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述第一传感器和第二传感器对称设置在所述纸尿裤的前腹贴区域内的左右两侧。5.根据权利要求4所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述第一部件朝向纸尿裤的一侧设有适合与所述纸尿裤前腹贴的毛面相连接的魔术贴刺面，背向纸尿裤的一侧设有适合与纸尿裤左侧粘扣的刺面相连接的魔术贴毛面；所述第二部件朝向纸尿裤的一侧包括适合与所述纸尿裤前腹贴的毛面相连接的魔术贴刺面，背向纸尿裤的一侧包括适合与纸尿裤右侧粘扣的刺面相连接的魔术贴毛面。6.根据权利要求1所述的呼吸监测装置，其特征在于，还包括: 设置在所述第一部件和第二部件之间，将所述第一部件和第二部件之间连接在一起的第三部件，所述第三部件包括第三传感器，用于监测使用者的睡眠姿势或因呼吸张力而产生的腹部变化并输出相应的信号，所述第三传感器与所述微处理器电连接。7.根据权利要求6所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述第三传感器为柔性传感器，用于随使用者的呼吸产生周期性弯曲变化，并输出相应的信号。8.根据权利要求7所述的呼吸监测装置，其特征在于， 所述柔性传感器为柔性压电传感器，其由压电聚合物组成，所述压电聚合物包括偏聚氟乙烯PVDF薄膜；或 所述柔性传感器为柔性压敏传感器，其由压敏导电复合材料或压敏导电橡胶材料组成。9.根据权利要求7所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述柔性传感器的输出信号经放大、滤波、限幅处理后，输出脉冲信号至所述微处理器进行处理；所述微处理器对所述脉冲信号进行计数，以计算及判断使用者的呼吸频率。10.根据权利要求6所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述第三部件朝向纸尿裤的一侧设有适合与所述纸尿裤前腹贴的毛面相连接的魔术贴刺面。11.根据权利要求6所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述第一传感器和第二传感器为柔性传感器，所述第三传感器为三轴或三轴以上的重力加速度传感器。12.根据权利要求11所述的呼吸监测装置，其特征在于， 所述柔性传感器为柔性压电传感器，其由压电聚合物组成，所述压电聚合物包括偏聚氟乙烯PVDF薄膜；或 所述柔性传感器为柔性压敏传感器，其由压敏导电复合材料或压敏导电橡胶材料组成。13.根据权利要求1所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述呼吸状态指示器包括声光报警器。14.根据权利要求1所述的呼吸监测装置，其特征在于，所述呼吸状态指示器包括无线发射器、无线接收器以及显示器。
【专利摘要】本发明提供一种与纸尿裤配合使用的呼吸监测装置，包括：第一部件及第二部件，第一部件包括第一传感器，第二部件包括第二传感器，第一、第二部件分别设置在纸尿裤前腹贴区域的不同位置上，具有不同的朝向或倾斜角度，第一传感器和第二传感器用于监测使用者呼吸张力变化并输出相应的信号；微处理器，分别与第一传感器和第二传感器电连接，根据第一传感器和/或第二传感器输出的信号判断使用者的呼吸状态；以及呼吸状态指示器，根据微处理器的判断结果对使用者的呼吸状态进行指示，并在微处理器判断使用者出现呼吸异常状态时进行报警。本发明既可解除传统呼吸检测的胸腹带束缚，又可稳定可靠地监测使用者呼吸状态，大大降低睡眠窒息综合征的死亡率。
【IPC分类】A61B5/08, A61F13/496
【公开号】CN104905792
【申请号】CN201410089035
【发明人】黄新凯
【申请人】启通科技有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年3月12日
【公告号】WO2015135368A1
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