基于动作的睡眠安稳度计算方法与流程

文档序号:11491662阅读:422来源:国知局

本发明涉及人体生理参数检测技术领域,特别是涉及一种睡眠安稳度的评价方法。



背景技术:

市面上现有利用可穿戴设备监测睡眠状态的产品非常多,这类产品往往首先通过某些测量手段得到使用者整晚的睡眠状态,即将整晚的每分钟人体状态分为清醒、浅睡、深睡(和rem睡眠),然后可以根据这些信息,给出一些如睡眠时长、深睡时长等睡眠指标或睡眠参数。这些指标对于使用者理解整晚睡眠的好坏有直接影响,例如已经被普遍采用的睡眠指标——睡眠质量,它能够直观给出对睡眠效果的评价。

然而,市面上现有监测睡眠的可穿戴式产品中,没有任何产品涉及用来描述睡眠过程中人体安稳程度的睡眠指标。睡眠的安稳程度,或简称睡眠安稳度,直观描述人体在进入睡眠以后的安稳程度,即入睡后人体肢体或躯干平静的程度。

影响睡眠安稳程度的首要因素是个人的睡眠习惯,有些人一般情况下睡觉时总是喜欢翻身,或肢体动作很多;另外有一些人睡觉时平躺不动,肢体动作很少。另外,根据经验可以看出,影响睡眠安稳度的重要因素是睡前的身体和精神状态,若入睡前身体疲惫,则睡眠很沉,基本不动,这有能会导致错误的睡觉姿势而引发起床后身体酸痛;如果入睡前精神状态良好,心情平静,则很容易入睡,并且适当翻身,睡眠状态良好;如果入睡前精神焦虑紧张,则会难以入睡,或睡眠很浅容易觉醒,甚至因梦魇而突然觉醒。此外,睡眠环境不同,对人体身体动作也会有很大影响,环境条件适宜则人体能安然进入睡眠,并睡眠过程中有正常翻身等动作,睡眠良好;如果环境条件不适宜,睡眠过程中会频繁翻身辗转,导致睡眠效果欠佳。

综上所述,睡眠安稳度应当被视为一种评价睡眠状况好坏的重要参数。在现今可穿戴设备监测睡眠状态的产品大行其道的情况下,针对设备使用者更直观全面展示其睡眠状态非常重要,应当将“睡眠安稳度”这一重要指标纳入计算范畴。然而,现今对于这一概念的描述和计算并没有任何标准的办法。



技术实现要素:

基于上述现有技术存在的问题,本发明提出了一种基于动作的睡眠安稳度计算方法,利用可穿戴设备监测睡眠时动作,并评价睡眠安稳度的方法。

本发明的一种基于动作的睡眠安稳度计算方法,该方法包括以下步骤:

步骤1、测量并记录整晚睡眠中每段系统预设时间内的人体腕部动作数,这些数组成一个动作数序列;

步骤2、将动作数序列转化为符号序列形式;

步骤3、将符号序列转化为编码序列;

步骤4、根据编码序列计算编码序列的熵;

步骤5、利用已计算得到的序列熵计算睡眠安稳度。

与现有技术相比,本发明在一定程度上解决了现有的利用可穿戴设备监测睡眠状态的产品在评价睡眠状况中的不足;加入“睡眠安稳度”这个概念以后能够更加全面地评估使用者睡眠情况,更有利于产品使用者理解自己的睡眠,使得分析结果更容易让产品使用者接受;这种计算方法利用现有产品中已经测量的数据,不会对现有产品在制造和使用过程中造成额外负担,并且计算方法非常简单。

附图说明

图1为本发明的基于动作的睡眠安稳度计算方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明的基于动作的睡眠安稳度计算方法,包括以下步骤:

步骤1、测量并记录整晚睡眠中每段系统预设时间内的人体腕部动作数,这些数组成一个动作数序列;例如:利用可穿戴设备进行测量和记录;

步骤2、将动作数序列转化为符号序列形式;

步骤3、将符号序列转化为编码序列;

步骤4、根据编码序列计算编码序列的熵;

步骤5、利用已计算得到的序列熵计算睡眠安稳度。

在一种较佳的实施方式中,利用可穿戴设备测量并记录整晚睡眠中每段系统预设时间内的人体腕部动作数,这些数组成一个动作数序列,具体为:

每段系统预设时间内的人体腕部动作数是通过佩戴于腕部的可穿戴设备上的三轴加速度传感器测量腕部加速度而统计出来的。睡眠过程中连续测量每段系统预设时间内的人体腕部动作数,并将这些动作数按照时间顺序组成动作数序列。

在一种较佳的实施方式中,步骤2的将动作数序列转化为符号序列,其具体为:

步骤21、找出所述的动作数序列中最大的数,将此数转化为二进制,记下所需二进制数的位数n;

步骤22、将所述的动作数序列中的每个元素均化为n位二进制数,不足n位的高位用0补齐;

步骤23、将上述得到的n位二进制数顺序插入符号序列中;

步骤24、重复步骤32~步骤33,直至处理完动作数序列中的所有数,得到一个二进制序列;

步骤25、将上述得到的二进制序列的每个二进制数中的每一位看作一个单独的元素,按照原来的顺序分解,得到由0、1组成的符号序列。

在一种较佳的实施方式中,步骤3的将符号序列转化为编码序列,其具体为:

步骤31、指定某个正整数m为编码位数;

步骤32、将所述的符号序列中相邻的m个元素作为一组,组成一个m位二进制整数,计算整数值,作为编码序列的元素,按照这m个元素原来在符号序列中的顺序依次插入编码序列中;

步骤33、重复步骤32直至处理完所述的符号序列中的所有相邻m元素组,得到编码序列。

在一种较佳的实施方式中,步骤4的的根据编码序列计算序列熵,其具体为:

步骤41、统计所述的编码序列元素个数n,以及不同值的个数l;

步骤42、统计所述的编码序列中每个值出现的次数pi,i表示第i个不同的值;

步骤43、利用公式:

计算得到序列的熵。

在一种较佳的实施方式中,步骤5的利用已计算得到的序列熵计算睡眠安稳度,具体计算公式为

s=ah+b

其中a、b为参数,可以根据实际需要选择合适的值。

采用了上述的基于动作的睡眠安稳度计算方法,可以量化人体睡眠过程中的安稳程度。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例,用于帮助理解本发明的方法及核心思想,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,所以本说明书内容不应理解为对本发明的限制。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种基于动作的睡眠安稳度计算方法,步骤(1)、测量并记录整晚睡眠中每段系统预设时间内的人体腕部动作数,这些数组成一个动作数序列;步骤(2)、将动作数序列转化为符号序列形式;步骤(3)、将符号序列转化为编码序列;步骤(4)、根据编码序列计算编码序列的熵;步骤(5)、利用已计算得到的序列熵计算睡眠安稳度。与现有技术相比,本发明加入“睡眠安稳度”这个概念以后能够更加全面地评估使用者睡眠情况,更有利于产品使用者理解自己的睡眠,使得分析结果更容易让产品使用者接受;在一定程度上解决了现有的利用可穿戴设备监测睡眠状态的产品在评价睡眠状况中的不足。

技术研发人员:欧阳健飞
受保护的技术使用者:天津众阳科技有限公司
技术研发日:2016.12.28
技术公布日:2017.08.18
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