本發(fā)明涉及信息處理技術(shù),具體涉及一種睡眠監(jiān)測方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,近年來越來越多的便攜式移動終端(例如智能手表、智能手環(huán)等)均具有睡眠監(jiān)測功能?,F(xiàn)有技術(shù)中便攜式移動終端的睡眠檢測功能通過加速度傳感器、壓力傳感器或針對特定生理特征信號監(jiān)測的系統(tǒng)等實現(xiàn)監(jiān)測?,F(xiàn)有技術(shù)方案有以下幾個缺點:1、需要長時間的佩戴便攜式移動終端才能實現(xiàn)睡眠監(jiān)測,這種方式可能對用戶帶來較大的心理負荷,影響睡眠質(zhì)量;2、采用加速度傳感器對睡眠監(jiān)測的誤判率高;3、采用針對特定生理特征信號監(jiān)測的系統(tǒng)進行睡眠監(jiān)測,使得便攜式移動終端的費用較高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有存在的技術(shù)問題,本發(fā)明實施例提供一種睡眠監(jiān)測方法及系統(tǒng),
為達到上述目的,本發(fā)明實施例的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
本發(fā)明實施例提供了一種睡眠監(jiān)測方法,所述方法包括:
監(jiān)測第一參數(shù)和第二參數(shù);所述第一參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的光線強度;所述第二參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài);
判斷所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)是否滿足第一預設條件;
當判斷結(jié)果為所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)滿足第一預設條件時,確定目標對象處于睡眠狀態(tài),記錄所述目標對象處于睡眠狀態(tài)的第一時間;
監(jiān)測第二參數(shù),判斷所述第二參數(shù)是否滿足第二預設條件;
當判斷結(jié)果為所述第二參數(shù)滿足第二預設條件時,確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài),記錄所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài)的第二時間;
基于所述目標對象的歷史第一時間、歷史第二時間以及所述第一時間按照預設處理規(guī)則進行處理,獲得所述目標對象的預測第二時間;
當所述第二時間與所述預測第二時間的差值在預設閾值范圍外時,輸出提示信息;所述提示信息表征所述目標對象的睡眠異常。
上述方案中,所述判斷所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)是否滿足第一預設條件,包括:
判斷所述第一參數(shù)是否低于第一閾值,以及判斷所述第二參數(shù)是否表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是否由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、且所述目標對象處于靜態(tài)的時間是否達到第二閾值,獲得第一判斷結(jié)果;
當所述第一判斷結(jié)果為所述第一參數(shù)低于第一閾值,并且所述第二參數(shù)表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、且所述目標對象處于靜態(tài)的時間達到第二閾值時,確定所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)滿足第一預設條件。
上述方案中,所述判斷所述第二參數(shù)是否滿足第二預設條件,包括:
判斷所述第二參數(shù)是否表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是否由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)、且所述目標對象處于動態(tài)的時間是否大于第三閾值,獲得第二判斷結(jié)果;
當所述第二判斷結(jié)果為所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)、且所述目標對象處于動態(tài)的時間大于第三閾值時,確定所述第二參數(shù)滿足第二預設條件。
上述方案中,所述基于所述目標對象的歷史第一時間、歷史第二時間以及所述第一時間按照預設處理規(guī)則進行處理,獲得所述目標對象的預測第二時間,包括:
統(tǒng)計所述目標對象的歷史數(shù)據(jù),所述歷史數(shù)據(jù)包括歷史第一時間、歷史第二時間;所述歷史第一時間表征所述目標對象在先的處于睡眠狀態(tài)的時間;所述歷史第二時間表征所述目標對象在先的處于睡眠結(jié)束狀態(tài)的時間;
所述目標對象的預測第二時間滿足以下表達式:
y=θx;
θ=(x(i)tw(i)x(i))-1x(i)tw(i)y(i);
其中,y表示預測第二時間;x表示所述第一時間;x(i)表示歷史第一時間;y(i)表示歷史第二時間;x(i)t表示x(i)的轉(zhuǎn)置;τ表示預設波長參數(shù)。
上述方案中,所述方法還包括:當所述歷史數(shù)據(jù)有m個時,遍歷1至m個歷史數(shù)據(jù),獲得m個θ;
在所述m個θ中選擇滿足對應的歷史第一時間與所述第一時間差值最小的第一θ;
基于y=θx確定所述目標對象的預測第二時間。
本發(fā)明實施例還提供了一種睡眠檢測系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)包括:第一傳感單元、第二傳感單元、數(shù)據(jù)接入單元、存儲單元和處理單元;其中,
所述第一傳感單元,用于監(jiān)測第一參數(shù);所述第一參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的光線強度;
所述第二傳感單元,用于監(jiān)測第二參數(shù);所述第二參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài);
所述數(shù)據(jù)接入單元,用于獲得所述第一傳感單元監(jiān)測的第一參數(shù),以及獲得所述第二傳感單元監(jiān)測的第二參數(shù);將所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)分別發(fā)送至所述存儲單元和所述處理單元;
所述存儲單元,用于存儲所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù);
所述處理單元,用于判斷所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)是否滿足第一預設條件;當判斷結(jié)果為所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)滿足第一預設條件時,確定目標對象處于睡眠狀態(tài),記錄所述目標對象處于睡眠狀態(tài)的第一時間;判斷第二參數(shù)是否滿足第二預設條件;當判斷結(jié)果為所述第二參數(shù)滿足第二預設條件時,確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài),記錄所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài)的第二時間;基于所述目標對象的歷史第一時間、歷史第二時間以及所述第一時間按照預設處理規(guī)則進行處理,獲得所述目標對象的預測第二時間;當所述第二時間與所述預測第二時間的差值在預設閾值范圍外時,輸出提示信息;所述提示信息表征所述目標對象的睡眠異常。
上述方案中,所述處理單元,用于判斷所述第一參數(shù)是否低于第一閾值,以及判斷所述第二參數(shù)是否表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是否由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、且所述目標對象處于靜態(tài)的時間是否達到第二閾值,獲得第一判斷結(jié)果;當所述第一判斷結(jié)果為所述第一參數(shù)低于第一閾值,并且所述第二參數(shù)表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、且所述目標對象處于靜態(tài)的時間達到第二閾值時,確定所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)滿足第一預設條件。
上述方案中,所述處理單元,用于判斷所述第二參數(shù)是否表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是否由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)、且所述目標對象處于動態(tài)的時間是否大于第三閾值,獲得第二判斷結(jié)果;當所述第二判斷結(jié)果為所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)、且所述目標對象處于動態(tài)的時間大于第三閾值時,確定所述第二參數(shù)滿足第二預設條件。
上述方案中,所述處理單元,用于統(tǒng)計所述目標對象的歷史數(shù)據(jù),所述歷史數(shù)據(jù)包括歷史第一時間、歷史第二時間;所述歷史第一時間表征所述目標對象在先的處于睡眠狀態(tài)的時間;所述歷史第二時間表征所述目標對象在先的處于睡眠結(jié)束狀態(tài)的時間;
所述目標對象的預測第二時間滿足以下表達式:
y=θx;
θ=(x(i)tw(i)x(i))-1x(i)tw(i)y(i);
其中,y表示預測第二時間;x表示所述第一時間;x(i)表示歷史第一時間;y(i)表示歷史第二時間;x(i)t表示x(i)的轉(zhuǎn)置;τ表示預設波長參數(shù)。
上述方案中,所述處理單元,還用于當所述歷史數(shù)據(jù)有m個時,遍歷1至m個歷史數(shù)據(jù),獲得m個θ;在所述m個θ中選擇滿足對應的歷史第一時間與所述第一時間差值最小的第一θ;基于y=θx確定所述目標對象的預測第二時間。
本發(fā)明實施例的睡眠監(jiān)測方法及系統(tǒng),所述方法包括:監(jiān)測第一參數(shù)和第二參數(shù);所述第一參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的光線強度;所述第二參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài);判斷所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)是否滿足第一預設條件;當判斷結(jié)果為所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)滿足第一預設條件時,確定目標對象處于睡眠狀態(tài),記錄所述目標對象處于睡眠狀態(tài)的第一時間;檢測第二參數(shù),判斷所述第二參數(shù)是否滿足第二預設條件;當判斷結(jié)果為所述第二參數(shù)滿足第二預設條件時,確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài),記錄所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài)的第二時間;基于所述目標對象的歷史第一時間、歷史第二時間以及所述第一時間按照預設處理規(guī)則進行處理,獲得所述目標對象的預測第二時間;當所述第二時間與所述預測第二時間的差值在預設閾值范圍外時,輸出提示信息;所述提示信息表征所述目標對象的睡眠異常。如此,采用本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,通過針對目標對象采用被動式的參數(shù)采集,無需使目標對象(即用戶)實時佩戴便攜式移動終端便可以實現(xiàn)對目標對象(即用戶)的睡眠監(jiān)測,避免對用戶帶來較大的心理負荷,同時提升用戶的睡眠質(zhì)量,也提升了用戶的體驗。另一方面,本發(fā)明實施例的技術(shù)方案通過光線傳感器和pir傳感器識別目標對象(即用戶)的睡覺行為和起床行為,并通過所述目標對象(即用戶)前n(例如30)天的入睡時間和起床時間進行統(tǒng)計分析,獲得目標對象(即用戶)的預測起床時間,從而實現(xiàn)對目標對象(即用戶)的睡眠監(jiān)測,這種方式的誤判率低,也即大大提升了睡眠監(jiān)測的準確率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例一的睡眠監(jiān)測方法的流程示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例中局部加權(quán)回歸算法示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例二的睡眠監(jiān)測方法的流程示意圖;
圖4本發(fā)明實施例中檢測到的目標對象的狀態(tài)信號示意圖;
圖5為本發(fā)明實施例的睡眠監(jiān)測系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
實施例一
本發(fā)明實施例提供了一種睡眠監(jiān)測方法。圖1為本發(fā)明實施例一的睡眠監(jiān)測方法的流程示意圖;如圖1所示,所述方法包括:
步驟101:監(jiān)測第一參數(shù)和第二參數(shù);所述第一參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的光線強度;所述第二參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)。
本實施例中,所述第一參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的光線強度;所述第一參數(shù)例如光線強度。以所述預設范圍為一空間范圍(例如房間)為例,則可通過設置在所述空間范圍(例如房間)內(nèi)的光線傳感器監(jiān)測所述第一參數(shù)。所述第二參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài);所述目標對象的狀態(tài)具體包括靜態(tài)或動態(tài)。以所述預設范圍為一空間范圍(例如房間)為例,則可通過設置在所述空間范圍(例如房間)內(nèi)的被動式紅外探測器(pir,passiveinfrareddetector),通過pir檢測所述預設范圍內(nèi)的目標對象是處于靜態(tài)或是動態(tài),也可以理解為,通過pir獲得第一探測信號和第二探測信號;所述第一探測信號可以表示為所述預設范圍內(nèi)由有人狀態(tài)切換至無人狀態(tài)的信號;相應的,所述第二探測信號可以表示為由無人狀態(tài)切換至有人狀態(tài)的信號。
步驟102:判斷所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)是否滿足第一預設條件;當判斷結(jié)果為所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)滿足第一預設條件時,確定目標對象處于睡眠狀態(tài),記錄所述目標對象處于睡眠狀態(tài)的第一時間。
這里,所述判斷所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)是否滿足第一預設條件,包括:判斷所述第一參數(shù)是否低于第一閾值,以及判斷所述第二參數(shù)是否表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是否由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、且所述目標對象處于靜態(tài)的時間是否達到第二閾值,獲得第一判斷結(jié)果;當所述第一判斷結(jié)果為所述第一參數(shù)低于第一閾值,并且所述第二參數(shù)表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、且所述目標對象處于靜態(tài)的時間達到第二閾值時,確定所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)滿足第一預設條件。
具體的,所述第一參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的光線強度。當所述第一參數(shù)低于第一閾值時,即當前所述預設范圍(例如房間)內(nèi)的光線強度低于所述第一閾值,可以理解為當前所述預設范圍內(nèi)處于關(guān)燈狀態(tài)(并且當前時刻處于夜晚時間范圍),這作為目標對象(即用戶)睡眠的一個條件。
進一步地,所述第二參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)。當所述第二參數(shù)表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、且所述目標對象處于靜態(tài)的時間達到第二閾值,可以理解為在所述預設范圍(例如房間)內(nèi)由初始的有人狀態(tài)(動態(tài))切換為靜止狀態(tài),可以理解為目標對象(即用戶)進入到所述預設范圍(例如房間)內(nèi),并且處于靜止狀態(tài)(例如躺著不動),并且處于靜止狀態(tài)的時間達到第二閾值(例如20分鐘),則可以理解為“躺著不動”狀態(tài)保持20分鐘以上,則可以理解為此時所述目標對象(即用戶)已經(jīng)處于睡眠狀態(tài)。并且,記錄所述目標對象處于睡眠狀態(tài)的第一時間,所述第一時間作為所述目標對象(即用戶)入睡時間。
步驟103:監(jiān)測第二參數(shù),判斷所述第二參數(shù)是否滿足第二預設條件;當判斷結(jié)果為所述第二參數(shù)滿足第二預設條件時,確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài),記錄所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài)的第二時間。
本實施例中,實時監(jiān)測所述第二參數(shù),從而基于所述第二參數(shù)判定所述目標對象是否依舊處于睡眠狀態(tài)。
本實施例中,所述判斷所述第二參數(shù)是否滿足第二預設條件,包括:判斷所述第二參數(shù)是否表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是否由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)、且所述目標對象處于動態(tài)的時間是否大于第三閾值,獲得第二判斷結(jié)果;當所述第二判斷結(jié)果為所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)、且所述目標對象處于動態(tài)的時間大于第三閾值時,確定所述第二參數(shù)滿足第二預設條件。
具體的,基于步驟102,本步驟中,實時監(jiān)測所述第二參數(shù),即實時監(jiān)測表征預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是動態(tài)還是靜態(tài)。當所述預設范圍(例如房間)內(nèi)的目標對象由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)(例如由躺著不動狀態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài),所述動態(tài)可以是翻身、起床等動態(tài))、且處于動態(tài)的時間達到第三閾值(例如1分鐘),則可以理解為此時所述目標對象(即用戶)處于睡眠結(jié)束狀態(tài),表征當前用戶已經(jīng)起床。并且,記錄所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài)的第二時間,所述第二時間作為所述目標對象(即用戶)的實際起床時間。
步驟104:基于所述目標對象的歷史第一時間、歷史第二時間以及所述第一時間按照預設處理規(guī)則進行處理,獲得所述目標對象的預測第二時間。
本實施例中,考慮到目標對象(即用戶)每天的睡眠時長會在一個較窄的時間區(qū)間內(nèi)波動,所述時間區(qū)間例如6小時至8小時,因此,入睡時間與起床時間存在有相關(guān)性,但不完全符合線性相關(guān)性。因此,本發(fā)明實施例采用局部加權(quán)回歸算法預測目標對象(即用戶)的起床時間,以此作為睡眠異常的判斷依據(jù)。則所述局部加權(quán)回歸算法的目標函數(shù)是加權(quán)的最小二乘,滿足表達式(1):
其中,x(i)表示歷史第一時間,即歷史入睡時間;y(i)表示歷史第二時間,即歷史起床時間;θ表示y與x的比值;θt表示θ的轉(zhuǎn)置;w(i)表示歷史第一時間與第一時間的誤差,存在:
其中,x表示所述第一時間(記為預測點),也即入睡時間;τ表示預設波長參數(shù),所述預設波長參數(shù)用于控制權(quán)重值隨距離下降的速率;i表示m個歷史樣本數(shù)據(jù)中的第i個樣本數(shù)據(jù)。則歷史第一時間與第一時間越近則誤差越大;歷史第一時間與第一時間越遠則誤差越小。
假設預測點為歷史樣本數(shù)據(jù)中的第i個樣本數(shù)據(jù)(假設共m個歷史樣本數(shù)據(jù)),遍歷1到m個歷史樣本數(shù)據(jù)(含第i個),確定每一個樣本數(shù)據(jù)與所述預測點之間的距離,也就可以計算出每個樣本數(shù)據(jù)貢獻誤差的權(quán)值,可以看出w是一個有m個元素的向量(寫成對角陣形式),w可通過表達式(3)表示:
則將表達式(3)帶入表達式(1)獲得表達式(4):
表達式(4)中,x(i)表示歷史第一時間;y(i)表示歷史第二時間;w(i)表示與x(i)和y(i)相對應的w;θ也表示與x(i)和y(i)相對應的θ。
利用最小二乘法,存在
θ=(x(i)tw(i)x(i))-1x(i)tw(i)y(i)(5)
進一步地,基于表達式(6)獲得所述目標對象的預測第二時間y:
y=θx(6)
作為一種實施方式,當所述歷史數(shù)據(jù)有m(m為正整數(shù))個時,遍歷1至m個歷史數(shù)據(jù),獲得m個θ;其中,1≤i≤m;在所述m個θ中選擇滿足對應的歷史第一時間與所述第一時間差值最小的第一θ,具體的,圖2為本發(fā)明實施例中局部加權(quán)回歸算法示意圖;如圖2所示,其中的x軸表示歷史數(shù)據(jù)中的歷史入睡時間,也即歷史第一時間;y軸表示歷史起床時間,也即歷史第二時間;圖2表征目標對象(即用戶)的歷史數(shù)據(jù)分布。對于每一個歷史數(shù)據(jù),均存在對應的斜率,即θ。在本實施方式中,遍歷1至m個歷史數(shù)據(jù),獲得m個θ;確定每個θ對應的x值,即確定每個θ對應的歷史第一時間(即歷史入睡時間),選擇與所述第一時間(當前的入睡時間)相差最小的歷史第一時間對應的θ作為第一θ。
基于表達式(6),即將所述第一θ代入y=θx,從而確定所述目標對象的預測第二時間。
步驟105:當所述第二時間與所述預測第二時間的差值在預設閾值范圍外時,輸出提示信息;所述提示信息表征所述目標對象的睡眠異常。
本實施例中,確定所述預測第二時間后,當所述目標對象的實際起床時間(即第二時間)與所述預測第二時間在預設閾值范圍(例如30分鐘)內(nèi)時,表明所述目標對象的睡眠正常。當所述目標對象的實際起床時間(即第二時間)與所述預測第二時間在預設閾值范圍(例如30分鐘)外時,表明所述目標對象的睡眠異常,輸出所述提示信息。進一步地,可輸出所述提示信息至個人計算機(pc)、移動終端、移動終端應用(app)等等;可以通過短信、電子郵件等方式實現(xiàn)。
采用本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,通過針對目標對象采用被動式的參數(shù)采集,無需使目標對象(即用戶)實時佩戴便攜式移動終端便可以實現(xiàn)對目標對象(即用戶)的睡眠監(jiān)測,避免對用戶帶來較大的心理負荷,同時提升用戶的睡眠質(zhì)量,也提升了用戶的體驗。另一方面,本發(fā)明實施例的技術(shù)方案通過光線傳感器和pir傳感器識別目標對象(即用戶)的睡覺行為和起床行為,并通過所述目標對象(即用戶)前n(例如30)天的入睡時間和起床時間進行統(tǒng)計分析,獲得目標對象(即用戶)的預測起床時間,從而實現(xiàn)對目標對象(即用戶)的睡眠監(jiān)測,這種方式的誤判率低,也即大大提升了睡眠監(jiān)測的準確率。
實施例二
本發(fā)明實施例還提供了一種睡眠監(jiān)測方法。圖3為本發(fā)明實施例二的睡眠監(jiān)測方法的流程示意圖;如圖3所示,所述方法包括:
步驟201:監(jiān)測第一參數(shù)。
步驟202:判斷所述第一參數(shù)是否低于第一閾值;當判斷結(jié)果為所述第一參數(shù)低于所述第一閾值時,執(zhí)行步驟203;否則,重新執(zhí)行步驟201。
步驟203:監(jiān)測第二參數(shù)。
步驟204:判斷所述第二參數(shù)表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是否由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、且所述目標對象處于靜態(tài)的時間是否達到第二閾值;當判斷結(jié)果為是時,執(zhí)行步驟205;否則,重新執(zhí)行步驟203。
步驟205:確定目標對象處于睡眠狀態(tài)。
步驟206:進一步監(jiān)測第二參數(shù)。
步驟207:判斷所述第二參數(shù)表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是否由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài);當判斷的結(jié)果為是時,執(zhí)行步驟208;否則,重新執(zhí)行步驟205:確定目標對象處于睡眠狀態(tài)。
步驟208:判斷所述第二參數(shù)表征第一預設時間范圍內(nèi)所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是否由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài);當判斷結(jié)果為是時,執(zhí)行步驟209;當判斷結(jié)果為否時,執(zhí)行步驟211。
步驟209:判斷其他預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是否由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài);當判斷結(jié)果為是時,執(zhí)行步驟210:確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài)。
步驟211:判斷所述目標對象的狀態(tài)為動態(tài)的持續(xù)時間是否達到第三閾值;當判斷的結(jié)果為是時,執(zhí)行步驟210:確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài);當判斷的結(jié)果為否時,執(zhí)行步驟212。
步驟212:判斷所述目標對象的狀態(tài)是否由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、且轉(zhuǎn)換次數(shù)達到第四閾值、且每次檢測到所述目標對象處于靜態(tài)的時間小于第五閾值;當判斷的結(jié)果為是時,執(zhí)行步驟210:確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài);當判斷的結(jié)果為否時,執(zhí)行步驟205:確定目標對象處于睡眠狀態(tài)。
本實施例中,步驟201至步驟206的實現(xiàn)過程可參照實施例一中所述,本實施例中不再贅述。
本實施例中,步驟207中,監(jiān)測第二參數(shù),即檢測目標對象的狀態(tài);當所述第二參數(shù)表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài),也即表明目標對象(即用戶)由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)(例如由躺著不動狀態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài),所述動態(tài)可以是翻身、起床等動態(tài))時,進一步執(zhí)行步驟208進行下一步的判斷;否則,可確定所述目標對象仍處于睡眠狀態(tài)。
步驟208至步驟212中,可以包括以下幾種場景:一是所述目標對象在睡眠過程中出現(xiàn)的幾次翻身等動作,但仍舊處于睡眠狀態(tài);二是目標對象起床去往另一間房間(即所述其他預設范圍內(nèi)),此時可以確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài);三是所述目標對象處于動態(tài)的持續(xù)時間達到第三閾值(例如一分鐘)、并且連續(xù)檢測出預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、再由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)、再由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)等狀態(tài)轉(zhuǎn)換,使得檢測到所述目標對象的狀態(tài)由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)的次數(shù)達到第四閾值(例如5次)、并且檢測到所述目標對象的狀態(tài)處于靜態(tài)的時間小于第五閾值(例如2分鐘),則可確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài)。
基于本發(fā)明實施例中所述的應用場景,以檢測到所述目標對象的狀態(tài)為動態(tài)為第一信號、所述目標對象的狀態(tài)為靜態(tài)為第二信號為例,圖4本發(fā)明實施例中檢測到的目標對象的狀態(tài)信號示意圖;如圖4所示,以所述第一信號為高位、所述第二信號為低位為例,從圖中可以看出,當所述目標對象的狀態(tài)信號處于高位時,表明所述目標對象當前處于動態(tài);當所述目標對象的狀態(tài)信號處于低位時,表明所述目標對象當前處于靜態(tài);也可以由此狀態(tài)信號示意圖進一步判定所述目標對象是否處于睡眠狀態(tài)。
進一步地,基于所述目標對象的實際入睡時間和實際起床時間,按照實施例一中所述的方法計算所述目標對象的預測第二時間;將所述預設第二時間與所述實際起床時間進行比較,從而確定所述目標對象的睡眠是否正常。
實施例三
本發(fā)明實施例還提供了一種睡眠監(jiān)測系統(tǒng)。圖5為本發(fā)明實施例的睡眠監(jiān)測系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖;如圖5所示,所述系統(tǒng)包括:第一傳感單元51、第二傳感單元52、數(shù)據(jù)接入單元53、存儲單元54和處理單元55;其中,
所述第一傳感單元51,用于監(jiān)測第一參數(shù);所述第一參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的光線強度;
所述第二傳感單元52,用于監(jiān)測第二參數(shù);所述第二參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài);
所述數(shù)據(jù)接入單元53,用于獲得所述第一傳感單元51監(jiān)測的第一參數(shù),以及獲得所述第二傳感單元52監(jiān)測的第二參數(shù);將所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)分別發(fā)送至所述存儲單元54和所述處理單元55;
所述存儲單元54,用于存儲所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù);
所述處理單元55,用于判斷所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)是否滿足第一預設條件;當判斷結(jié)果為所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)滿足第一預設條件時,確定目標對象處于睡眠狀態(tài),記錄所述目標對象處于睡眠狀態(tài)的第一時間;判斷第二參數(shù)是否滿足第二預設條件;當判斷結(jié)果為所述第二參數(shù)滿足第二預設條件時,確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài),記錄所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài)的第二時間;基于所述目標對象的歷史第一時間、歷史第二時間以及所述第一時間按照預設處理規(guī)則進行處理,獲得所述目標對象的預測第二時間;當所述第二時間與所述預測第二時間的差值在預設閾值范圍外時,輸出提示信息;所述提示信息表征所述目標對象的睡眠異常。
本實施例中,所述第一參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的光線強度;所述第一參數(shù)例如光線強度。以所述預設范圍為一空間范圍(例如房間)為例,則可通過設置在所述空間范圍(例如房間)內(nèi)的第一傳感單元51(例如光線傳感器)監(jiān)測所述第一參數(shù)。所述第二參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài);所述目標對象的狀態(tài)具體包括靜態(tài)或動態(tài)。以所述預設范圍為一空間范圍(例如房間)為例,則可通過設置在所述空間范圍(例如房間)內(nèi)的第二傳感單元52(例如被動式紅外探測器(pir))檢測所述預設范圍內(nèi)的目標對象是處于靜態(tài)或是動態(tài),也可以理解為,通過pir獲得第一探測信號和第二探測信號;所述第一探測信號可以表示為所述預設范圍內(nèi)由有人狀態(tài)切換至無人狀態(tài)的信號;相應的,所述第二探測信號可以表示為由無人狀態(tài)切換至有人狀態(tài)的信號。
這里,所述處理單元55,用于判斷所述第一參數(shù)是否低于第一閾值,以及判斷所述第二參數(shù)是否表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是否由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、且所述目標對象處于靜態(tài)的時間是否達到第二閾值,獲得第一判斷結(jié)果;當所述第一判斷結(jié)果為所述第一參數(shù)低于第一閾值,并且所述第二參數(shù)表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、且所述目標對象處于靜態(tài)的時間達到第二閾值時,確定所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)滿足第一預設條件。
具體的,所述第一參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的光線強度。當所述第一參數(shù)低于第一閾值時,即當前所述預設范圍(例如房間)內(nèi)的光線強度低于所述第一閾值,可以理解為當前所述預設范圍內(nèi)處于關(guān)燈狀態(tài)(并且當前時刻處于夜晚時間范圍),這作為目標對象(即用戶)睡眠的一個條件。進一步地,所述第二參數(shù)表征預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)。當所述第二參數(shù)表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、且所述目標對象處于靜態(tài)的時間達到第二閾值,可以理解為在所述預設范圍(例如房間)內(nèi)由初始的有人狀態(tài)(動態(tài))切換為靜止狀態(tài),可以理解為目標對象(即用戶)進入到所述預設范圍(例如房間)內(nèi),并且處于靜止狀態(tài)(例如躺著不動),并且處于靜止狀態(tài)的時間達到第二閾值(例如20分鐘),則可以理解為“躺著不動”狀態(tài)保持20分鐘以上,則可以理解為此時所述目標對象(即用戶)已經(jīng)處于睡眠狀態(tài)。并且,記錄所述目標對象處于睡眠狀態(tài)的第一時間,所述第一時間作為所述目標對象(即用戶)入睡時間。
進一步地,所述處理單元55,用于判斷所述第二參數(shù)是否表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是否由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)、且所述目標對象處于動態(tài)的時間是否大于第三閾值,獲得第二判斷結(jié)果;當所述第二判斷結(jié)果為所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)、且所述目標對象處于動態(tài)的時間大于第三閾值時,確定所述第二參數(shù)滿足第二預設條件。
具體的,所述第二傳感單元52實時監(jiān)測所述第二參數(shù),即實時監(jiān)測表征預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是動態(tài)還是靜態(tài)。當所述預設范圍(例如房間)內(nèi)的目標對象由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)(例如由躺著不動狀態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài),所述動態(tài)可以是翻身、起床等動態(tài))、且處于動態(tài)的時間達到第三閾值(例如1分鐘),則可以理解為此時所述目標對象(即用戶)處于睡眠結(jié)束狀態(tài),表征當前用戶已經(jīng)起床。并且,記錄所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài)的第二時間,所述第二時間作為所述目標對象(即用戶)的實際起床時間。
本實施例中,所述處理單元55,用于統(tǒng)計所述目標對象的歷史數(shù)據(jù),所述歷史數(shù)據(jù)包括歷史第一時間、歷史第二時間;所述歷史第一時間表征所述目標對象在先的處于睡眠狀態(tài)的時間;所述歷史第二時間表征所述目標對象在先的處于睡眠結(jié)束狀態(tài)的時間;
所述目標對象的預測第二時間滿足以下表達式:
y=θx;
θ=(x(i)tw(i)x(i))-1x(i)tw(i)y(i);
其中,y表示預測第二時間;x表示所述第一時間;x(i)表示歷史第一時間;y(i)表示歷史第二時間;x(i)t表示x(i)的轉(zhuǎn)置;τ表示預設波長參數(shù)。
所述處理單元55,還用于當所述歷史數(shù)據(jù)有m個時,遍歷1至m個歷史數(shù)據(jù),獲得m個θ;在所述m個θ中選擇滿足對應的歷史第一時間與所述第一時間差值最小的第一θ;基于y=θx確定所述目標對象的預測第二時間。
具體的,考慮到目標對象(即用戶)每天的睡眠時長會在一個較窄的時間區(qū)間內(nèi)波動,所述時間區(qū)間例如6小時至8小時,因此,入睡時間與起床時間存在有相關(guān)性,但不完全符合線性相關(guān)性。因此,本發(fā)明實施例采用局部加權(quán)回歸算法預測目標對象(即用戶)的起床時間,以此作為睡眠異常的判斷依據(jù)。則所述局部加權(quán)回歸算法的目標函數(shù)是加權(quán)的最小二乘,滿足表達式(1):
其中,x(i)表示歷史第一時間,即歷史入睡時間;y(i)表示歷史第二時間,即歷史起床時間;θ表示y與x的比值;θt表示θ的轉(zhuǎn)置;w(i)表示歷史第一時間與第一時間的誤差,存在:
其中,x表示所述第一時間(記為預測點),也即入睡時間;τ表示預設波長參數(shù),所述預設波長參數(shù)用于控制權(quán)重值隨距離下降的速率;i表示m個歷史樣本數(shù)據(jù)中的第i個樣本數(shù)據(jù)。則歷史第一時間與第一時間越近則誤差越大;歷史第一時間與第一時間越遠則誤差越小。
假設預測點為歷史樣本數(shù)據(jù)中的第i個樣本數(shù)據(jù)(假設共m個歷史樣本數(shù)據(jù)),遍歷1到m個歷史樣本數(shù)據(jù)(含第i個),確定每一個樣本數(shù)據(jù)與所述預測點之間的距離,也就可以計算出每個樣本數(shù)據(jù)貢獻誤差的權(quán)值,可以看出w是一個有m個元素的向量(寫成對角陣形式),w可通過表達式(3)表示:
則將表達式(3)帶入表達式(1)獲得表達式(4):
表達式(4)中,x(i)表示歷史第一時間;y(i)表示歷史第二時間;w(i)表示與x(i)和y(i)相對應的w;θ也表示與x(i)和y(i)相對應的θ。
利用最小二乘法,存在
θ=(x(i)tw(i)x(i))-1x(i)tw(i)y(i)(5)
進一步地,基于表達式(6)獲得所述目標對象的預測第二時間y:
y=θx(6)
作為一種實施方式,當所述歷史數(shù)據(jù)有m(m為正整數(shù))個時,遍歷1至m個歷史數(shù)據(jù),獲得m個θ;其中,1≤i≤m;在所述m個θ中選擇滿足對應的歷史第一時間與所述第一時間差值最小的第一θ,具體的,圖2為本發(fā)明實施例中局部加權(quán)回歸算法示意圖;如圖2所示,其中的x軸表示歷史數(shù)據(jù)中的歷史入睡時間,也即歷史第一時間;y軸表示歷史起床時間,也即歷史第二時間;圖2表征目標對象(即用戶)的歷史數(shù)據(jù)分布。對于每一個歷史數(shù)據(jù),均存在對應的斜率,即θ。在本實施方式中,遍歷1至m個歷史數(shù)據(jù),獲得m個θ;確定每個θ對應的x值,即確定每個θ對應的歷史第一時間(即歷史入睡時間),選擇與所述第一時間(當前的入睡時間)相差最小的歷史第一時間對應的θ作為第一θ。
基于表達式(6),即將所述第一θ代入y=θx,從而確定所述目標對象的預測第二時間。
本實施例中,所述處理單元55確定所述預測第二時間后,當所述目標對象的實際起床時間(即第二時間)與所述預測第二時間在預設閾值范圍(例如30分鐘)內(nèi)時,表明所述目標對象的睡眠正常。當所述目標對象的實際起床時間(即第二時間)與所述預測第二時間在預設閾值范圍(例如30分鐘)外時,表明所述目標對象的睡眠異常,輸出所述提示信息。進一步地,可輸出所述提示信息至個人計算機(pc)、移動終端、移動終端應用(app)等等;可以通過短信、電子郵件等方式實現(xiàn)。
進一步地,所述處理單元55中可預設更為細致的處理邏輯對所述目標對象的第二時間進行判定,也即對所述目標對象是否處于睡眠結(jié)束狀態(tài)進行判定。具體的,可以包括以下幾種場景:一是所述目標對象在睡眠過程中出現(xiàn)的幾次翻身等動作,但仍舊處于睡眠狀態(tài);二是目標對象起床去往另一間房間(即所述其他預設范圍內(nèi)),此時可以確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài);三是所述目標對象處于動態(tài)的持續(xù)時間達到第三閾值(例如一分鐘)、并且連續(xù)檢測出預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、再由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)、再由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)等狀態(tài)轉(zhuǎn)換,使得檢測到所述目標對象的狀態(tài)由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)的次數(shù)達到第四閾值(例如5次)、并且檢測到所述目標對象的狀態(tài)處于靜態(tài)的時間小于第五閾值(例如2分鐘),則可確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài)。則有:
所述處理單元55,用于確定所述第二參數(shù)表征所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是否由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)時,進一步判斷所述第二參數(shù)是否表征第一預設時間范圍內(nèi)所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)是否由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài);當確定所述第二參數(shù)表征第一預設時間范圍內(nèi)所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)時,以及確定其他預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)時,確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài);相應的,當不確定所述第二參數(shù)表征第一預設時間范圍內(nèi)所述預設范圍內(nèi)的目標對象的狀態(tài)由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)時,也即所述目標對象的狀態(tài)一直保持動態(tài)時,進一步判斷所述目標對象的狀態(tài)為動態(tài)的持續(xù)時間是否達到第三閾值;當確定所述目標對象的狀態(tài)為動態(tài)的持續(xù)時間達到第三閾值時,確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài);當確定所述目標對象的狀態(tài)為動態(tài)的持續(xù)時間未達到第三閾值時,進一步判斷所述目標對象的狀態(tài)是否由動態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)、且轉(zhuǎn)換次數(shù)達到第四閾值、且每次檢測到所述目標對象處于靜態(tài)的時間小于第五閾值;當判斷的結(jié)果為是時,確定所述目標對象處于睡眠結(jié)束狀態(tài);當判斷的結(jié)果為否時,確定目標對象處于睡眠狀態(tài)。
本領域技術(shù)人員應當理解,本發(fā)明實施例的睡眠監(jiān)測系統(tǒng)中各處理模塊的功能,可參照前述睡眠監(jiān)測方法的相關(guān)描述而理解,本發(fā)明實施例的睡眠監(jiān)測系統(tǒng)中各處理模塊,可通過實現(xiàn)本發(fā)明實施例所述的功能的模擬電路而實現(xiàn),也可以通過執(zhí)行本發(fā)明實施例所述的功能的軟件在智能終端上的運行而實現(xiàn)。
本實施例中,所述睡眠監(jiān)測系統(tǒng)在實際應用中可通過服務器或服務器集群等設備實現(xiàn)。所述睡眠監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)接入單元53和處理單元55,在實際應用中均可由所述系統(tǒng)中的中央處理器(cpu,centralprocessingunit)、數(shù)字信號處理器(dsp,digitalsignalprocessor)或可編程門陣列(fpga,field-programmablegatearray);所述系統(tǒng)中的第一傳感單元51,在實際應用中可由所述系統(tǒng)中的光線傳感器實現(xiàn);所述系統(tǒng)中的第二傳感單元52,在實際應用中可由所述系統(tǒng)中的pir實現(xiàn);所述存儲單元54,在實際應用中可由所述系統(tǒng)中的存儲器實現(xiàn)。
采用本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,通過針對目標對象采用被動式的參數(shù)采集,無需使目標對象(即用戶)實時佩戴便攜式移動終端便可以實現(xiàn)對目標對象(即用戶)的睡眠監(jiān)測,避免對用戶帶來較大的心理負荷,同時提升用戶的睡眠質(zhì)量,也提升了用戶的體驗。另一方面,本發(fā)明實施例的技術(shù)方案通過光線傳感器和pir傳感器識別目標對象(即用戶)的睡覺行為和起床行為,并通過所述目標對象(即用戶)前n(例如30)天的入睡時間和起床時間進行統(tǒng)計分析,獲得目標對象(即用戶)的預測起床時間,從而實現(xiàn)對目標對象(即用戶)的睡眠監(jiān)測,這種方式的誤判率低,也即大大提升了睡眠監(jiān)測的準確率。
在本申請所提供的幾個實施例中,應該理解到,所揭露的設備和方法,可以通過其它的方式實現(xiàn)。以上所描述的設備實施例僅僅是示意性的,例如,所述單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式,如:多個單元或組件可以結(jié)合,或可以集成到另一個系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另外,所顯示或討論的各組成部分相互之間的耦合、或直接耦合、或通信連接可以是通過一些接口,設備或單元的間接耦合或通信連接,可以是電性的、機械的或其它形式的。
上述作為分離部件說明的單元可以是、或也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是、或也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上;可以根據(jù)實際的需要選擇其中的部分或全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。
另外,在本發(fā)明各實施例中的各功能單元可以全部集成在一個處理單元中,也可以是各單元分別單獨作為一個單元,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中;上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn),也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現(xiàn)。
本領域普通技術(shù)人員可以理解:實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成,前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時,執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟;而前述的存儲介質(zhì)包括:移動存儲設備、只讀存儲器(rom,read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
或者,本發(fā)明上述集成的單元如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時,也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明實施例的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機、服務器、或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分。而前述的存儲介質(zhì)包括:移動存儲設備、rom、ram、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。