一种睡姿识别的方法与流程

文档序号:23221047发布日期:2020-12-08 15:03阅读:185来源:国知局
本发明涉及人体健康的领域,具体是指睡姿识别。
背景技术
:近来,国内一项研究对2000例颈椎病患者开展调查显示:青少年颈椎病患者陡增,其所占比例由8.7%上升到12%。办公室白领、长时间使用电脑者、汽车驾驶员、睡眠姿势不正确者、固定姿势的流水线操作工、生活中长时间打麻将、看电视者、教师和在校学生也成为颈椎病高发人群。不良的睡眠姿势是引发颈椎病的主要原因之一。睡眠时,由于肌肉韧带处于非保护性的松弛状态,不适合的高度会由于颈肌缺乏对颈椎的保护作用,造成颈椎损伤。因此,睡觉时,要注意枕头的高低,并且不要侧着头睡在沙发扶手上。枕头过高、过低都会增加颈椎负担,引发或者加重颈椎病。人体仰卧和侧卧时,对枕头高度的需求是不同的,通常仰卧需要枕头高度为8cm以下(以颈部最高点算),而侧卧枕头高度需要11cm以上。传统的枕头高度是无法调整的,这就造成了睡眠时,至少有一种睡姿是传统枕头的高度无法满足的。通常情况下,为了解决侧卧状态下颈侧的不适,人们会选择略微高一点的枕头,这样就造成了仰卧时颈部处于“低头”的状态,不知不觉中加重了颈椎病的程度。而如果使用所谓的“护颈枕”,只对仰卧时颈部做一个支撑,则侧卧时完全无法支撑头部重量,易出现落枕或者颈椎侧面出问题。因此市面上出现了根据睡姿主动调节高度的枕头。但是这种枕头的睡姿检测方法都比较简单,单纯根据压力数值的大小来判断睡姿是否改变,准确率比较低,并且对用户的体重也有一定的要求,太重或者太轻的用户都有可能发生误识别。技术实现要素:本发明所要解决的主要技术问题是提供一种睡姿识别的方法,识别准确率比较高。为了解决上述技术问题,本发明提供了一种睡姿识别的方法,包括如下步骤:1)当人处于仰卧时,人体的颈背部、人体支撑装置与头部支撑装置之间形成一个天然的空腔,将n个压力传感器设置在人体支撑装置或者头部支撑装置对应所述空腔的部分中,并且n个压力传感器沿着空腔的长度方向延伸;收集所述n个压力传感器实时检测的压力数值;2)对比n个压力传感器检测的压力数值在t1时刻和t2时刻的分布相似度,并与设定阈值比较,若分布相似度大于设定阈值,则判断人体睡姿没有发生改变;若分布相似度小于设定阈值,则判断人体睡姿发生了改变。在一较佳实施例中:步骤2中,所述分布相似度通过计算压力传感器检测的压力数值在t1时刻和t2时刻的欧几里得距离。在一较佳实施例中:步骤2中,所述分布相似度通过计算压力传感器检测的压力数值在t1时刻和t2时刻的余弦相似度的平方:其中fn为第n个压力传感器在t1时刻检测的压力数值;fn’为第n个压力传感器在t2时刻检测的压力数值。在一较佳实施例中:所述欧几里得距离的计算公式如下:其中fn为第n个压力传感器在t1时刻检测的压力数值;fn’为第n个压力传感器在t2时刻检测的压力数值相较于现有技术,本发明的技术方案具备以下有益效果:在一较佳实施例中:步骤2中,所述分布相似度通过计算压力传感器检测的压力数值在t1时刻和t2时刻的余弦相似度的平方:其中fn为第n个压力传感器在t1时刻检测的压力数值;fn’为第n个压力传感器在t2时刻检测的压力数值。本发明提供了一种睡姿识别的方法,通过计算压力传感器在不同时间的分布相似度,从而克服了传统识别方法中设置一个压力阈值来判断睡姿,对于体重兼容性比较差的弊端。这种识别方法对于任意体重的人都可以实现准确识别。具体实施方式下文结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明。实施例1一种睡姿识别的方法,包括如下步骤:1)当人处于仰卧时,人体的颈背部、人体支撑装置与头部支撑装置之间形成一个天然的空腔,将n个压力传感器设置在人体支撑装置或者头部支撑装置对应所述空腔的部分中,并且n个压力传感器沿着空腔的长度方向延伸;收集所述n个压力传感器实时检测的压力数值;2)对比n个压力传感器检测的压力数值在t1时刻和t2时刻的分布相似度,并与设定阈值比较,若分布相似度大于设定阈值,则判断人体睡姿没有发生改变;若分布相似度小于设定阈值,则判断人体睡姿发生了改变。本实施例中,步骤2中,所述分布相似度通过计算压力传感器检测的压力数值在t1时刻和t2时刻的欧几里得距离。下文通过一个具体的例子来说明上述计算方法的工作过程,本实施例中压力传感器一共有16个,如下表中的ch1-ch16。压力传感器在各个时间点上所测得的数值见表1;ch1ch2ch3ch4ch5ch6ch7ch8ch9ch10ch11ch12ch13ch14ch15ch16000000000113499300000000012239830000000001122883000000000123410930000000001235109400000000012349930000000001245109300000000012451010300000026109752200000000261110752202000000261097522000000002712107521000000002698642100000000271197522000000002610865210000238910921000000002381010921000000002269108210000000022699721000000002279872100000000226109621000000002271010621000000002271096210000000011261516168411121001126151516741112100112615161584111210010261415157311121000026141616831112100112412151683111120000131114158211122000002101313621112200000151010421112200000037941111220000003773111122000000377311112200000036831111220000001574111120相邻两个时间点上压力传感器检测数值的欧几里得距离采用如下公式进行计算:其中fn为第n个压力传感器在t1时刻检测的压力数值;fn’为第n个压力传感器在t2时刻检测的压力数值。计算结果如下表2所示:从上述表格中就可以看出,睡姿一旦发生改变,欧式距离会发生非常明显的变化,而睡姿没有发生改变时,欧式距离的变化不明显。具体表现为使用者没有更换睡姿时,两个时间点的欧式距离比较小,而使用者更换睡姿后,两个时间点的欧式距离比较大。因此,通过这种方法就很容易判断出睡姿是否改变。并且这种检测方式并不依托人体的体重。只要是同一个使用者使用,不管其体重多大,都可以通过这种方式来达到准确识别睡姿的目的。实施例2本实施例与实施例1的区别在于,所述分布相似度通过计算压力传感器检测的压力数值在t1时刻和t2时刻的余弦相似度的平方:其中fn为第n个压力传感器在t1时刻检测的压力数值;fn’为第n个压力传感器在t2时刻检测的压力数值。还是用表1中检测的压力数值为例,其经过计算得到的余弦相似度的平方见表3。从上述表格中就可以看出,睡姿一旦发生改变,余弦相似度会发生非常明显的变化,而睡姿没有发生改变时,余弦相似度的变化不明显。具体表现为,使用者没有更换睡姿时,两个时间点的余弦相似度的平方比较大,而使用者更换睡姿时,两个时间点的余弦相似度的平方比较小。因此,通过这种方法就很容易判断出睡姿是否改变。并且这种检测方式并不依托人体的体重。只要是同一个使用者使用,不管其体重多大,都可以通过这种方式来达到准确识别睡姿的目的。并且综合实施例1和2可以看到这两个方法的检测结论是一样的。因此都具有很高的可靠度和可行性。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均属于侵犯本发明保护范围的行为。当前第1页12
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