動物生命體征檢測系統的制作方法

本發明涉及動物生命體征檢測系統以及用于檢測動物的生命體征的方法。

背景技術：

眾所周知，能夠通過光傳感器，例如，通過光電體積描記(PPG)傳感器來監測用戶或動物的心率。這些傳感器測量人或動物組織中的血液體積的變化，并且能夠確定人或動物的心率的脈搏信號。

US 2003/0166996A1公開了一種用于通過采集和分析動物的生物學信號來測量生物學狀況的方法和裝置。這些生物學信號可以是體積描記圖。

WO 91/15151A1公開了一種圍產期脈搏血氧測定探頭。該探頭包括光源和光檢測器。此外，該探頭包括覆蓋光源或光檢測器的一簇光透射凸塊。

WO 96/41566公開一種用于光學血氧測定的傳感器。該傳感器包括彼此緊密靠近放置的、發射在不同波長的光的兩個光發射器以及光檢測器。該傳感器還包括由一束光纖構成的光發射器終端。

US 2012/0004517公開了一種用于動物研究的脈搏血氧計系統。該血氧計包括光源和光接收器。血氧計被放置在老鼠的尾巴處。

WO 2004/075746A2公開了一種測量生理參數以獲得脈搏血氧測定信號的方法。

WO 2008/058328A1公開了一種用于對睡眠障礙呼吸中的呼吸參數進行無創監測的系統。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種動物生命體征檢測系統以及一種對應的方法，即使在存在毛發、皮毛或毛皮的情況下，所述系統和方法也能夠以更加可靠且有效的方式檢測動物的生命體征。

在本發明的一個方面中，提供了一種動物生命體征檢測系統，其包括至少一個PPG傳感器，所述PPG傳感器具有殼體、至少一個光源、至少一個光傳感器和至少一個光導單元，所述至少一個光導單元從所述殼體伸出并且適于將來自所述光源的光引導通過動物的毛發、皮毛或毛皮到達所述動物的皮膚并且將來自所述動物的所述皮膚的光引導通過所述動物的毛發、皮毛或毛皮到達所述至少一個光傳感器。通過提供被耦合到所述光源和所述光傳感器的光導，PPG傳感器甚至能夠被放置到動物的毛發、皮毛或毛皮上，同時仍然能夠有效地將光導向到動物的皮膚并檢測來自所述動物的皮膚的光。所述光導單元包括至少一個第二光導和至少一個第一光導，其中，所述至少一個第二光導具有第一末端和第二末端并且適于將來自所述光源的光引導通過動物的毛發、皮毛或毛皮到達動物的皮膚，所述至少一個第一光導具有第一末端和第二末端并且適于將來自動物的皮膚的光引導通過動物的毛發、皮毛或毛皮到達所述至少一個光傳感器。所述光導包括一定長度和一定直徑。長度與直徑之間的比率>4。因此，針對從光源到皮膚的光以及從皮膚到傳感器的光提供單獨的光導。歸因于(長度-直徑)比率，光導能夠有效地穿透動物的毛發、皮毛或毛皮，并且能夠被放置為與動物的皮膚接觸。

根據本發明的另一方面，所述第一光導包括多條第一光導臂，所述多條光導臂被共同地耦合在所述第一光導的所述第一末端或所述第二末端(即，入口或出口表面/區域)處。第二光導單元可以包括多條第二光導臂，所述多條第二光導臂被共同地耦合在所述第二光導的所述第一末端或所述第二末端處。通過提供多條光導臂，能夠增大將光朝向其投射的皮膚的面積或者對來自于其的光進行檢測的皮膚的面積，從而提高檢測的可靠性。

根據本發明的另一方面，第一光導和第二光導的第一末端的橫截面或直徑小于第一光導和第二光導的第二末端的橫截面或直徑。換言之，橫截面朝向光源或者光檢測器的方向越來越大，從而將所有光都引導到皮膚上或光傳感器上。

根據本發明的另一方面，所述PPG傳感器能夠在透射模式中或者在反射模式中操作。在所述透射模式中，所述至少一個光源能夠發射在850nm與950nm之間的波長的光。在反射模式中，所述至少一個光源能夠發射在500nm與600nm之間的波長的光。

在本發明的另一方面中，在透射模式中，所述至少一個光源能夠發射在660nm和905nm的波長的光。

根據本發明的另一方面，所述動物生命體征檢測系統還包括適于處理所述至少一個PPG傳感器的輸出的處理單元。所述處理單元還包括適于基于所述PPG傳感器的輸出來檢測動物的心肺衰竭的心肺衰竭檢測單元。因而，能夠有效地檢測動物的心肺活動。

根據本發明的另一方面，所述處理單元包括心率檢測單元，所述心率監測單元適于基于所述PPG傳感器的輸出來檢測心率，將檢測到的心率與閾值進行比較，并且在檢測到的心率超過閾值的情況下輸出警報。借助于所述心率檢測單元，能夠將所述動物生命體征檢測系統與能夠檢測諸如爆炸物、毒品、血跡等的特殊物質的偵查動物一起使用。如果偵查動物檢測到了這些物質中的任何一種，則其心率將增大，并且動物生命體征檢測系統將檢測到增大的心率并輸出警報。

本發明還涉及使用具有至少一個光源和至少一個光傳感器的至少一個PPG傳感器來檢測動物的生命體征。所述至少一個PPG傳感器被布置到動物身上的至少一個位置處，所述至少一個位置包括鼻子、耳朵、尾巴、頭部或頸部、股骨或腿部和蹄部中的至少一個。優選將所述PPG傳感器布置到這些位置處，因為在這些位置處要么有大的動脈就位于皮膚之下，要么在這些位置處的皮膚薄而且含有血管，從而使得PPG傳感器能夠檢測心率。優選地，能夠將PPG傳感器放置在向馬的面部供血的上頜動脈處。此外，能夠將所述PPG傳感器附接在橈動脈的區域中。此外，能夠將所述傳感器布置到指動脈的區域中。

PPG傳感器的尤其有利的位置是例如馬的尾巴的上部內側部位。

本發明還涉及使用具有至少一個光源和至少一個光傳感器的至少一個PPG傳感器來檢測動物的生命體征。所述至少一個PPG傳感器能在透射模式或反射模式中操作。在透射模式中，所述至少一個光源能夠發射在850nm與950nm之間的波長的光。在反射模式中，所述至少一個光源能夠發射在500nm與600nm之間的波長的光。

根據本發明的方面，被布置在動物的尾巴、頭部或頸部、股骨或腿部或蹄部處的PPG傳感器在反射模式中操作。被布置在動物的鼻子或耳朵處的PPG傳感器在透射模式中操作。

根據本發明的方面，所述PPG傳感器單元還包括光導單元，所述光導單元具有至少一個第一光導和至少一個第二光導，其中所述至少一個第一光導具有第一末端和第二末端并且適于將來自動物的皮膚的光引導通過動物的毛發、皮毛或毛皮到達所述至少一個傳感器，并且所述至少一個第二光導具有第一末端和第二末端并且適于將來自光源的光引導通過動物的毛發、皮毛或毛皮到達動物的皮膚。

本發明還涉及一種采用具有至少一個光源和至少一個光傳感器的至少一個PPG傳感器來檢測動物生命體征的方法。所述至少一個PPG傳感器被布置到動物身上的至少一個位置上，所述至少一個位置包括鼻子、耳朵、尾巴、頭部或頸部、股骨或腿部和蹄部。

動物的生命體征(如心率)的測量是有利的，因為對例如馬而言其能夠實現更加有效的訓練方法，因為能夠取決于檢測到的心率對訓練活動進行在它們的強度水平上的調整。此外，應當指出，鍛煉、身體狀況、環境溫度、疾病、刺激和年齡能夠影響動物的心率。升高的心率可以指示嚴重的脫水、絞痛、休克、感染、晚期的心肺疾病和敗血癥。另一方面，降低的心率則可以表明體溫低、心臟病、顱內受壓或者具有即將到來的循環崩潰的可能的瀕死狀態。

PPG傳感器是用于獲得為器官的體積測量結果的體積描記圖的光傳感器。PPG傳感器照射皮膚并測量光吸收的變化。PPG傳感器能夠檢測由壓力脈沖引起的體積變化。具體而言，通過光傳感器測量所發射或反射的光的量。

應當理解，本發明的優選實施例也可以是從屬權利要求或上述實施例與各自的獨立權利要求的任何組合。

本發明的這些和其他方面將從下文描述的實施例變得顯而易見并參考下文描述的實施例得到闡釋。

附圖說明

在以下附圖中：

圖1示出了根據本發明的方面的動物生命體征檢測系統的方框圖。

圖2A-2E各自示出了具有至少一個動物生命體征檢測傳感器的動物(具體為馬)的示意性表示，

圖3示出了具有根據本發明的方面的至少一個動物生命體征檢測傳感器的另一動物(具體為牛)的示意性表示，

圖4A-4D各自示出了根據本發明的方面的動物生命體征檢測傳感器的示意性表示，并且

圖5A和5B各自示出了根據本發明的方面的動物生命體征檢測傳感器的示意性表示。

具體實施方式

圖1示出了根據本發明的動物生命體征檢測系統的方框圖。根據本發明的方面的動物生命體征檢測系統包括至少一個PPG傳感器100、任選的用于控制傳感器100的操作的控制單元200、用于根據至少一個傳感器100的輸出來確定生命體征的處理單元300以及任選的用于輸出如由處理單元300確定的生命體征的輸出單元。根據本發明的方面的動物生命體征檢測系統還可以包括用于將至少一個傳感器100緊固至動物1000、1100、1200的各個部位的至少一個緊固單元500。輸出單元400可以被提供為以無線方式或者基于線纜輸出檢測到的生命體征。輸出單元400還可以任選地包括用于顯示檢測到的生命體征的顯示器。

PPG傳感器100包括用于發射光的至少一個光源110和用于檢測來自光源的光的至少一個光檢測器120。PPG傳感器100對人或動物組織中的血液體積的變化進行光學測量，并且能夠根據這些測量結果來檢測脈搏信號。可以將光源110實施為發光二極管(LED)。根據本發明的方面，這些二極管的波長可以在520nm與850nm之間。可以將PPG傳感器100實施為透射傳感器或者實施為測量來自由光源110發射的光的反射的反射傳感器。換言之，PPG傳感器100可以在透射模式或者反射模式中操作。在透射模式中，PPG傳感器100能夠發射在650nm至850nm之間的波長的光。在反射模式中，光源110能夠發射在520nm與570nm之間的波長的光。應當指出，動物組織中的反射的路徑長度比動物組織中的光的透射的路徑的長度短。應當指出，心搏的信噪比是基于由光源110發射的光在動物的血液中的吸收量的。

根據本發明，透射測量比反射測量更具魯棒性。因此，透射測量(即PPG傳感器100在透射模式中操作)需要比反射模式中少的功率。應當指出，在透射模式中通過動物的組織的光學路徑長度比反射模式中大。因此，透射模式中的測得的變化的信噪比比反射模式中大。此外，在透射模式中，使用能夠穿透到皮膚的更深區域中并且可以與動物的組織中的散射粒子具有更少的相互作用的較長波長。

在反射模式中，PPG傳感器100發射在被血紅蛋白高度吸收的波長的光，例如，在520nm與570nm之間的峰值波長的光。在透射模式中，由于輻射經由皮膚的行進距離更大，并且因此能夠吸收來自光源的輻射的血紅蛋白的量更大，所以PPG傳感器100允許更加靈敏的測量。具體而言，由PPG傳感器100在透射模式中使用的光的波長處于紅色區域或者紅外區域中，因而它們允許通過皮膚的更大的穿透深度，并且具有在高波長處的低散射效應。在透射模式中，PPG傳感器能夠使用大約在660nm的波長以及大約在905nm的波長。應當指出，這兩個波長實現血液的不同的吸收率。這些吸收率取決于血液的氧合血紅蛋白水平。如果血液被充氧，則與IR光的吸收相比，則在660nm的紅光以減少的量被吸收。如果血液被去氧，則與IR光相比，紅光將在更大的程度上被吸收。

根據本發明的方面，對于透射模式而言，由傳感器100使用的波長可以在850nm與950nm之間。這些波長是有利的，因為其能夠實現通過動物的毛發、皮毛或毛皮的測量。

當要使用根據本發明的方面的動物生命體征檢測系統時，必須小心確保由PPG傳感器100的光源110發射的光通過毛發、皮毛或毛皮實際到達動物的皮膚，并且還能夠穿透動物的皮膚。此外，應當小心所反射的或所透射的光還能夠到達PPG傳感器100的光傳感器120，即，必須小心確保光也能夠在其朝向光傳感器120的途中穿透動物的皮毛、毛皮或毛發。這能夠通過在動物的皮膚或組織1000與光源110或光檢測器120之間使用至少一個光導130來實現的。光源和光檢測器能夠被布置在動物生命體征檢測器的殼體內部，同時光導從殼體伸出。光導具有(從殼體延伸或伸出的)一定長度以及一定直徑或橫截面。長度與直徑之間的比率>4，從而實現對動物的毛發或皮毛的有效穿透。

根據本發明的方面，在透射模式中，PPG傳感器100使用在850nm與950nm之間的波長。另外或備選地，能夠由光源110在透射模式中使用幾個不同的波長。根據本發明的方面，波長可以是660nm和905nm。這兩個波長的使用是有利的，因為這兩個波長的光根據血液氧合血紅蛋白的水平而由血液不同地吸收。

在反射模式中，PPG傳感器100能夠使用在500nm與600nm之間的波長，并且尤其是在520nm與570nm之間的波長。這些范圍是有利的，因為血液中的血紅蛋白對其的吸收相對較高。另外或備選地，在反射模式中，PPG傳感器100能夠使用在850nm以上的波長，尤其是在850nm與950nm之間的波長。在這些波長處，血紅蛋白吸收相對較高，而毛皮、皮毛或毛發的吸收相對較低。另外或備選地，可以使用幾個波長，例如，在520nm與570nm之間的第一波長以及在905nm處的第二波長。對多個波長的使用是有利的，因為取決于血液氧合血紅蛋白水平的血液的吸收率是不同的。應當指出，如果血液被充氧，則與當使用IR光時相比，紅光將在更低的程度上被吸收。另一方面，如果血液被去氧，則與IR光相比，紅光將在更大的程度上被吸收。

控制單元200可以任選能夠在透射模式中或在反射模式中控制PPG傳感器100。任選地，控制單元200可以包括用于在透射模式中控制PPG傳感器的透射單元210和/或用于在反射模式中控制PPG傳感器100的反射單元220。

任選地，處理單元300也可以是PPG傳感器100的部分。備選地，可以將處理單元300實施為專用單元。任選地，處理單元300可以包括用于基于來自PPG傳感器100的測量結果來檢測或確定動物的心率的心率檢測單元310。

任選地，處理單元300可以包括用于檢測動物的心肺衰竭的心肺衰竭檢測單元320。這里，對如由PPG傳感器100檢測的生命體征或者如由心率檢測單元310確定的心率進行監測。眾所周知，諸如心率或氧飽和度的參數可以是動物的疾病的指示。如果能夠借助于PPG傳感器100來監測動物的生命體征，則這將是有利的，因為可以采取搶先測量，以避免動物的疾病或者避免疾病的惡化。

根據本發明的方面，如果PPG傳感器100被附接到動物的蹄部，例如，如圖2A所示，則可以使用傳感器的測量結果來檢測任何早期蹄葉炎。

優選地，PPG傳感器100被實現為小型傳感器(例如，光導單元的末端可以≤1mm；光源和/或光傳感器可以是(例如)1mm，從而使得PPG傳感器單元可以是例如5mm)，并且能夠被附接到動物的耳朵，例如，如圖2A和圖2B所示，以檢測動物的生命體征。

根據本發明的方面，還可以使用心率檢測單元310來監測PPG傳感器100被附接到其的動物的心率。例如，可以將其用于偵查動物，例如，被訓練以感測爆炸物、毒品、血跡或者失蹤者的偵查狗。如果這樣的偵查動物已經感測到了爆炸物、毒品、血跡或者失蹤者，則心率通常會增大。能夠借助于心率檢測單元310檢測到這樣的增大的心率，并且能夠經由輸出單元400輸出警報信號。

應當指出，也可以將海豚用作偵查動物。實際上，現在海豚就被軍隊用來檢測水中的水雷。根據本發明的方面，輸出單元400可以包括用于以無線方式發射警報信號的無線發射器。

將心率檢測單元110與偵查動物結合使用是有利的，因為這些動物不能夠指示它們已經感測或者檢測到了爆炸物、毒品、血跡等。此外，偵查動物不需要明顯地指示它們已經發現了相應的物質，因為處理者將知道發現了該物質，因為偵查動物的心率被增大。因此，例如，偵查狗將不再必須通過吠叫指示它已經發現了某種物質。在偵探或者特殊用途鳥類的情況下，使用PPG傳感器100和心率檢測單元310是有利的，因為只需監測心率就可以以容易且可靠的方法指示動物已經檢測到了所述物質中的一些。

任選地，動物生命體征檢測系統還可以包括位置傳感器，例如，GPS傳感器。可以使來自位置傳感器的數據與傳感器100的輸出信號相關聯。此外，還可以將時間戳包含到來自PPG傳感器100的輸出信號中或者使時間戳與來自PPG傳感器100的輸出信號相關聯。這樣做可以是有利的，因為以后可以對來自PPG傳感器100的數據進行分析。

圖2A-2E各自示出了具有至少一個動物生命體征檢測傳感器的動物(具體為馬)的示意性表示。在圖2A中，描繪了動物1000，其具體為馬1100。此外，公開了根據本發明的方面的PPG傳感器100的幾個可能的位置。優選將PPG傳感器100布置到大動脈就處于皮膚之下的部位上。根據本發明的方面，可以將PPG傳感器100附接到耳朵1110或者附接到鼻子1120(尤其是鼻翼)。還可以將傳感器100布置到馬1100的尾巴1160處，尤其是尾巴的內側處的頂端附近。此外，可以將PPG傳感器100附接到馬1100的頭部或頸部1130。此外，可以將PPG傳感器100布置到馬的股骨或腿部1150處。此外，能夠將PPG傳感器100布置到蹄冠1140處。這些位置全部是有利的，因為這些位置能夠實現借助于根據本發明的方面的PPG傳感器100對動物的生命體征的良好檢測。

根據圖2B，能夠將PPG傳感器100附接到耳朵或鼻子(馬的鼻翼)。這兩個部位尤其是有利的，因為皮膚薄而且含有多條血管。附接到馬的耳朵1100或鼻子1120的PPG傳感器100尤其被用作在透射模式中操作的PPG傳感器100，因為存在更少的毛發或皮毛。應當指出，這里存在一厚片皮膚，在該處能夠將光源放置在一側處，并且將光傳感器放置在另一側處以測量透射。

尤其可以在反射模式中使用被布置在尾巴1160(圖2C)、頭部或頸部1130(圖2D)、股骨1150(圖2E)或蹄冠1140處的PPG傳感器100。

如圖2C所示，可以將PPG傳感器100布置到尾巴處，尤其是沒有毛發的尾巴根部的內部。這一位置是有利的，因為能夠借助于柔性帶510將傳感器附接到尾巴根部，從而使傳感器能夠以無干擾方式附接。

盡管在馬的耳朵1110或鼻子1120處不存在皮毛或毛發，但是在所提到的其他位置處可能存在毛發或皮毛。因此，在這里，采用PPG傳感器的反射模式。根據本發明的方面，可以例如借助于柔性帶510將PPG傳感器100壓靠在動物的皮膚上。因此，柔性帶510可以是緊固裝置500的部分。優選地，將PPG傳感器100壓靠在動物的皮膚上。任選地，PPG傳感器100可以包括用于將來自光源的光引導到皮膚或者將來自皮膚的光引導到光傳感器120的光導單元130。可以在存在毛發、毛皮或皮毛的那些位置處使用這些光導130。

任選地，可以在附接PPG傳感器100之前對PPG傳感器將被附接到其的動物的那些部位剃毛。

任選地，PPG傳感器并且尤其是光源110和光傳感器120小于5mm。

圖3示出了具有根據本發明的方面的至少一個動物生命體征檢測傳感器的另一動物(具體為牛)的示意性表示。在圖3中，具體描繪了牛1200。此外，描繪了根據本發明的PPG傳感器100的幾個位置。可以將PPG傳感器施加到與以上參考圖2描述的相同的部位上。因此，能夠將根據本發明的方面的PPG傳感器100附接到耳朵1210、鼻子1220、頸部或頭部1230、蹄部或蹄冠1240、腿部1250和/或尾巴上部(內側)1260。可以使用耳朵1210和鼻子1220作為在透射模式中的檢測的位置，而其他位置則可以用于在反射模式中的檢測的位置。

圖4A示出了根據本發明的方面的動物生命體征檢測傳感器的示意性表示。為了能夠有效地將光透射通過動物的皮毛或毛發到達皮膚以及有效地接收任何透射的或反射的光，PPG傳感器100包括殼體101、用于將光從光源110朝向動物的皮膚引導和/或將光從動物的皮膚朝向光傳感器120引導的至少一個光導130。光導從殼體101伸出。基于來自動物皮膚的檢測到的光，PPG傳感器和/或處理單元300能夠確定生命體征，例如，心率、心率變化性HRV、呼吸率、氧飽和度、能量消耗等。在圖4A中，描繪了本發明的方面，其中，PPG傳感器100包括殼體101、一個LED光源111和兩個光傳感器(光電二極管)121、122。第一光導131被耦合到兩個光電二極管121、122中的每個。第一光導131包括第一末端131a和第二末端131b，其中，第二末端131b被附接到光電二極管121、122。因此，可以將第一末端131a抵靠動物的皮膚放置。任選地，第一光導和第二光導的第二末端131a、132a可以是平的，從而能夠將它們有效率地抵靠動物的皮膚放置。或者，第二末端131a、132a可以具有用于將光聚焦到皮膚或組織1000上的透鏡。第二光導132被耦合到LED 111。具體而言，第二光導132包括多條臂，例如，至少三條臂(或者備選地六條臂)，其中，這些臂的第二末端(132b)與LED燈111耦合在一起，而第一末端132a則可以抵靠動物的皮膚放置。因此，在單個LED 111的情況下，可以借助于光導臂131、132在動物的皮膚上實現三個或更多個光斑111b。因此，借助于第二光導132的布置，能夠使來自LED 111的光的有效覆蓋范圍倍增。

在圖4A的右手側，描繪了當使用根據圖4A的PPG傳感器時動物的皮膚上的光斑圖案。這里，光導132的中間臂132創建光斑111a。第二光導132的其他臂創建光斑111b。光斑的位置和直徑將取決于光導臂的布置。光斑121a描繪了光傳感器121與其光導131一起檢測來自動物的皮膚的光或者被動物的皮膚反射的光的光斑。光導131、132具有一定長度130a和一定直徑130b。

在圖4B中，公開了根據本發明的不同方面的PPG傳感器100。這里，公開了具有殼體101和兩個LED 111、112的PPG傳感器。但是，一個或多個LED也是可能的。兩個第二光導臂132從殼體101伸出并利用它們的第二末端132b被耦合到第一LED 111和第二LED 112，并且被用于將來自LED 111、112的光朝向動物的皮膚引導。第一光導131的布置可以對應于根據圖4A描述的第二光導的布置。因此，可以提供至少一個光導，例如，三個到六個光導131，其中，可以將光導131的各第二末端共同地耦合到光電二極管121，同時能夠將第一末端131a壓靠在動物的皮膚上。應當指出，光導或光導臂的數量可以根據具體設計而選擇，并且因此可以是一個或多于一個。光導131、132具有一定長度130a和一定直徑130b。

在圖4C中，描繪了根據本發明的方面的PPG傳感器的另一方面。這里，PPG傳感器包括殼體101和三個光電二極管121、122、123，并且描繪了兩個LED 111、112。第二光導132被耦合到第一LED 111、和第二LED112。第一光導被拆分成不同的光導，其中，各光導的第二末端被耦合到第一光電二極管121、第二光電二極管122或第三光電二極管121123，而各第一末端131則被共同地耦合在一起以形成朝向動物的皮膚的單個接觸點。第一光導131和第二光導132從殼體101伸出。光導131、132具有一定長度130a和一定直徑130b。

這一實施例的優點可能看起來是自相矛盾的，但是這使得能夠檢測更大的皮膚區域，而且由于光傳感器的視角是有限的，所以在使用了多個光傳感器的情況下，能夠保持寬廣度，并且能夠捕獲所有的光。

在圖4D中，描繪了具有單個LED 111和單個光電二極管121的PPG傳感器100。多個光導132從殼體101伸出，并且被共同地耦合到LED 111，并且多個光導被共同地耦合到光電二極管121。

根據本發明的光導還可以被實施為突起或細管，其中，一個小型印刷電路板PCB包括LED和光傳感器并且被放置在小管的一端(入口或出口)處。或者換言之，代替根據圖4A-4D的光導，能夠提供將光引導通過毛發、皮毛或毛皮的小管。

光導可以包括光學透明材料。根據所使用的LED的波長來選擇材料。備選地或額外地，可以將光導實現為涂覆有反射材料的中空光導，反射材料尤其反射具有所使用的波長的光。根據本發明的另一方面，光導可以由光學透明材料構成，并且可以在其內部涂覆有反射材料。

根據本發明的光導具有<1mm的直徑或寬度130b。光導的長度130a(即，光導從PPG傳感器的殼體101伸出的距離)可以是幾毫米或者幾十毫米。根據本發明的方面，光導的長度與光導的直徑或寬度之間的比率>4。根據本發明的方面，該比率也可以為10或20。如果PPG傳感器被用于動物，則由于毛發或皮毛的存在，光導的長度130a相對于光導的直徑或寬度130b的比率是重要的。借助于根據本發明的方面的光導，光導能夠容易地穿透動物的皮毛或毛發并與動物的組織或皮膚接觸。

如果光導被實施為中空光導，例如，采取中空光管的形式，則這將導致在相鄰光導之間的串擾降低。光導單元130具有一定長度130a，并且各光導具有一定直徑130b。從圖4A到4D可以看出，第一光導的長度可以不同于第二光導的長度。任選地，第一光導的直徑可以不同于第二光導的直徑。

本發明不限于馬或牛，而是適用于羊駝、野牛、駱駝、狗、驢、山羊、美洲駝、騾、豬、綿羊、牦牛等哺乳動物。根據本發明的動物生命體征檢測傳感器也可以與(例如)海豚一起使用。此外，根據本發明的PPG傳感器還可以用于家畜，例如，馬、牛、豬等。此外，根據本發明的方面的PPG傳感器可以用于任何農畜。任選地，根據本發明的PPG傳感器還可以用于鳥、狗、貓等。

圖5A和5B各自示出了根據本發明的方面的動物生命體征檢測傳感器的示意性表示。這里，PPG傳感器100包括第二光導132被耦合到其的單個LED 111。此外，PPG傳感器還包括四個光電二極管121、122、123和124，這些光電二極管各自被耦合到第一光導131。LED 111的光經由第二光導132朝向動物皮膚導向。在動物皮膚處或中，光被散射并且被反射或透射的光通過第一光導131中的每個被引導朝向光電二極管121-124中的一個，將在這些光電二極管處檢測光。

圖5B示出了根據圖5A的動物生命體征檢測傳感器的表示。因此，PPG傳感器包括各自具有第一光導131的四個光電二極管121-124以及具有第二光導132的LED 111。

根據本發明的這一方面，各光導在其遠端處的直徑小于在被耦合到光傳感器或LED 111的末端處的直徑。

根據本發明的方面，提供了一種光電體積描記傳感器100，其包括至少一個光源110、至少一個光傳感器120以及至少一個引導單元130，所述至少一個引導單元適于將來自光源110的光引導通過動物1000的毛發、皮毛或毛皮到達動物的皮膚并且將來自動物1000的皮膚的光引導通過動物的毛發、皮毛或毛皮到達至少一個光傳感器120。

PPG傳感器100可以被附接到馬的嚼子或韁繩。傳感器尤其可以被附接到在馬的咽喉處的皮帶以檢測馬的生命體征。

根據本發明的另一方面，PPG傳感器可以如上文所指出的例如借助于柔性帶被附接到幾個位置。優選地，PPG傳感器100被附接到例如馬的尾巴的上部內側。

應當指出，上文描述的動物生命體征檢測系統以及用于檢測動物的生命體征的方法僅用于測量或檢測動物生命體征的非治療應用。

在上文中，已經將PPG傳感器100描述為能在透射模式中和在反射模式中操作。應當指出，根據本發明的方面，還提供了只能在透射模式中操作的PPG傳感器100。此外，根據本發明的方面，PPG傳感器也可以只能在反射模式中操作。盡管PPG傳感器100只能在透射模式中操作或者只能在反射模式中操作，但是上文描述的原理仍然是有效的，并且能夠根據本發明使用這樣的PPG傳感器。

根據本發明的方面，可以由OLED或激光單元代替LED。

根據本發明的方面，光源的波長還可以在600nm至660nm之間，例如，為620nm。

通過研究附圖、說明書和權利要求書，本領域技術人員在實踐所主張的本發明的過程中，能夠理解和實現所公開的實施例的變型。

在權利要求中，“包括”一詞不排除其他元件或步驟，并且詞語“一”或“一個”不排除多個。

單個單元或設備可以實現權利要求中記載的若干項目的功能。在互不相同的從屬權利要求中記載特定措施并不指示不能有利地使用這些措施的組合。計算機程序可以存儲/分布在與其他硬件一起提供或作為其他硬件的部分提供的諸如光學存儲介質或固態介質的適當的介質上，但是計算機程序也可以以其他的形式分布，例如經由因特網或其他有線或無線的遠程通信系統。

權利要求中的任何附圖標記不得被解釋為對其范圍的限制。