本發(fā)明涉及睡眠監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種睡眠狀態(tài)監(jiān)測方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的提高，越來越多的人都注重生活質(zhì)量。睡眠作為生活質(zhì)量的一部分，已受到大家普遍的關(guān)注。睡眠質(zhì)量的下降不僅會影響人們的生活質(zhì)量，也對人體的身心健康產(chǎn)生消極的影響。因此，睡眠監(jiān)測作為一種有效記錄監(jiān)控鍛煉的手段，已廣泛應(yīng)用于移動終端中。

目前對睡眠質(zhì)量的監(jiān)測方法主要有兩類。第一類是記錄每個單位時間段內(nèi)的加速度傳感器輸出累計變化量，根據(jù)預(yù)設(shè)的門限值判斷每個單位時間內(nèi)用戶是清醒、淺睡還是深睡，再對上一步的結(jié)果按照一定方法進行糾錯和調(diào)整。第二類是記錄一段時間內(nèi)的加速度傳感器輸出累計變化量，根據(jù)預(yù)設(shè)的門限判斷睡眠狀態(tài)，通過超過門限的數(shù)據(jù)量占總數(shù)據(jù)量的比例來判斷用戶是清醒、淺睡還是深睡。

然而，上述方案沒有充分考慮不同用戶有不同的睡眠和作息習(xí)慣，導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果不夠準確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對監(jiān)測結(jié)果不夠準確的問題，提供一種睡眠狀態(tài)監(jiān)測方法和系統(tǒng)。

一種睡眠狀態(tài)監(jiān)測方法，包括以下步驟：

利用加速度傳感器獲取被監(jiān)測用戶在第一時間段內(nèi)的第一移動步數(shù)以及第一運動量參數(shù)，若所述第一移動步數(shù)為零，且所述第一運動量參數(shù)小于預(yù)設(shè)的第一門限值，判定用戶進入淺睡狀態(tài)，并對睡眠時間進行計數(shù)；

在所述淺睡狀態(tài)下監(jiān)測用戶的第二運動量參數(shù)，若所述第二運動量參數(shù)大于預(yù)設(shè)的第二門限值，監(jiān)測用戶在第二時間段內(nèi)的第二移動步數(shù)的增量；

若所述第二移動步數(shù)的增量大于預(yù)設(shè)的增量門限值，且所述睡眠時間的計數(shù)值小于預(yù)設(shè)的睡眠時間閾值，判定所述淺睡狀態(tài)為假睡狀態(tài)，并下調(diào)所述第一門限值；

根據(jù)下調(diào)后的第一門限值和所述第二門限值進行睡眠監(jiān)測。

一種睡眠狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

計數(shù)模塊，用于利用加速度傳感器獲取被監(jiān)測用戶在第一時間段內(nèi)的第一移動步數(shù)以及第一運動量參數(shù)，若所述第一移動步數(shù)為零，且所述第一運動量參數(shù)小于預(yù)設(shè)的第一門限值，判定用戶進入淺睡狀態(tài)，并對睡眠時間進行計數(shù)；

第一監(jiān)測模塊，用于在所述淺睡狀態(tài)下監(jiān)測用戶的第二運動量參數(shù)，若所述第二運動量參數(shù)大于預(yù)設(shè)的第二門限值，監(jiān)測用戶在第二時間段內(nèi)的第二移動步數(shù)的增量；

調(diào)整模塊，用于若所述第二移動步數(shù)的增量大于預(yù)設(shè)的增量門限值，且所述睡眠時間的計數(shù)值小于預(yù)設(shè)的睡眠時間閾值，判定所述淺睡狀態(tài)為假睡狀態(tài)，并下調(diào)所述第一門限值；

第二監(jiān)測模塊，用于根據(jù)下調(diào)后的第一門限值和所述第二門限值進行睡眠監(jiān)測。

上述睡眠狀態(tài)監(jiān)測方法和系統(tǒng)，利用加速度傳感器用戶在第一時間段內(nèi)的第一移動步數(shù)以及第一運動量參數(shù)，若所述第一移動步數(shù)為零，且所述第一運動量參數(shù)小于預(yù)設(shè)的第一門限值，判定用戶進入淺睡狀態(tài)，在所述淺睡狀態(tài)下監(jiān)測用戶的第二運動量參數(shù)，若所述第二運動量參數(shù)大于預(yù)設(shè)的第二門限值，監(jiān)測用戶在第二時間段內(nèi)的第二移動步數(shù)的增量，若所述第二移動步數(shù)的增量大于預(yù)設(shè)的增量門限值，且所述睡眠時間的計數(shù)值小于預(yù)設(shè)的睡眠時間閾值，判定所述淺睡狀態(tài)為假睡狀態(tài)，并下調(diào)所述第一門限值，并根據(jù)下調(diào)后的第一門限值和所述第二門限值進行睡眠監(jiān)測，針對不同的用戶，能夠找到適用的第一門限值來判斷睡眠狀態(tài)，提高了睡眠監(jiān)測的準確性。

附圖說明

圖1為一個實施例的睡眠狀態(tài)監(jiān)測方法流程圖；

圖2為一個實施例的睡眠狀態(tài)監(jiān)測程序流圖；

圖3為一個實施例的睡眠狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種睡眠狀態(tài)監(jiān)測方法，可包括以下步驟：

S1，利用加速度傳感器獲取被監(jiān)測的用戶在第一時間段內(nèi)的第一移動步數(shù)以及第一運動量參數(shù)，若所述第一移動步數(shù)為零，且所述第一運動量參數(shù)小于預(yù)設(shè)的第一門限值，判定用戶進入淺睡狀態(tài)，并對睡眠時間進行計數(shù)；

其中，運動量參數(shù)即用于表征運動劇烈程度的參數(shù)，可以通過多種方式獲取。其中一種方式是計算所述第一時間段內(nèi)加速度傳感器測量到的加速度超過預(yù)設(shè)的加速度門限值的次數(shù)，根據(jù)所述次數(shù)計算所述第一運動量參數(shù)。所述第一時間段可以是1分鐘，或者其他數(shù)值。為了提高計算精確度，還可以計算所述第一時間段之前，且與所述第一時間段的時間長度相當?shù)臅r間段內(nèi)加速度傳感器測量到的加速度超過預(yù)設(shè)的加速度門限值的次數(shù)，并計算所述第一時間段之后，且與所述第一時間段的時間長度相當?shù)臅r間段內(nèi)加速度傳感器測量到的加速度超過預(yù)設(shè)的加速度門限值的次數(shù)，并對計算出的三個次數(shù)取加權(quán)平均，將加權(quán)平均值作為所述第一運動量參數(shù)。例如，若所述第一時間段為1分鐘，還可以計算所述第一時間段的前1分鐘以及所述第一時間段的后1分鐘內(nèi)加速度傳感器測量到的加速度超過預(yù)設(shè)的加速度門限值的次數(shù)，并對三次計算出的次數(shù)取加權(quán)平均，將加權(quán)平均值作為所述第一運動量參數(shù)。

另一種方式是分別獲取所述加速度傳感器在預(yù)設(shè)的三維坐標系中的各個坐標軸上的變化量的絕對值；對各個坐標軸對應(yīng)的絕對值進行求和，得到累積變化量；計算所述第一時間段內(nèi)的累積變化量的總和，并根據(jù)所述總和計算所述第一運動量參數(shù)。同樣，還可以計算所述第一時間段之前，且與所述第一時間段的時間長度相當?shù)臅r間段內(nèi)的累積變化量的總和，并計算所述第一時間段之后，且與所述第一時間段的時間長度相當?shù)臅r間段內(nèi)的累積變化量的總和，將三次計算出的總和的加權(quán)平均作為所述第一運動量參數(shù)。

所述第一門限值以及下文所述的第二門限值等各個門限值可以根據(jù)經(jīng)驗值獲取，可以通過采集一定的原始數(shù)據(jù)，確定的一個比較通用的值。例如，可以找20個測試人員，佩戴采集運動強度和步數(shù)的設(shè)備，連續(xù)測試幾周，記錄他們每次睡覺時和起床時的運動劇烈程度，以及起床后一定時間內(nèi)(比如20分鐘內(nèi))會走多少步，然后根據(jù)這些原始數(shù)據(jù)確定出各個門限值。

若不滿足所述第一時間段內(nèi)步數(shù)為零，或者不滿足所述第一運動量參數(shù)小于所述第一門限值，則重新監(jiān)測所述第一運動量參數(shù)。

S2，在所述淺睡狀態(tài)下監(jiān)測用戶的第二運動量參數(shù)，若所述第二運動量參數(shù)大于預(yù)設(shè)的第二門限值，監(jiān)測用戶在第二時間段內(nèi)的第二移動步數(shù)的增量；

反之，若所述第二運動量參數(shù)小于或等于預(yù)設(shè)的第二門限值，則表明用戶進入深度睡眠，此時，可以根據(jù)所述睡眠時間的計數(shù)值和所述第二運動量參數(shù)計算深度睡眠時間。確定深睡時間的方法很多，一個簡單的方法是，當運動劇烈程度小于某個預(yù)設(shè)門檻時，且持續(xù)一定時間(比如5分鐘)后，認為用戶已經(jīng)進入深度睡眠。因此，可根據(jù)如下公式計算深度睡眠時間：

T_X＝T-T₀；

式中，T_X為深度睡眠時間，T為所述第二運動量參數(shù)小于或等于預(yù)設(shè)的第三門限值的持續(xù)時間，T₀為深度睡眠時間閾值；其中，所述深度睡眠時間閾值為用戶開始進入深度睡眠的時間起點。T₀可以預(yù)先設(shè)定，也可以采用相關(guān)算法計算獲得。例如，第一門限值(即入睡門檻)可設(shè)為1000，第二門限值(即醒來門檻)可設(shè)為3000，此時的深睡門檻(即第三門限值)可設(shè)為100，計算到用戶運動量連續(xù)小于100的時間為30分鐘，減去T0(比如為10分鐘)，則用戶的深睡時間為20分鐘。

S3，若所述第二移動步數(shù)的增量大于預(yù)設(shè)的增量門限值，且所述睡眠時間的計數(shù)值小于預(yù)設(shè)的睡眠時間閾值，判定所述淺睡狀態(tài)為假睡狀態(tài)，并下調(diào)所述第一門限值；

其中，在判定所述淺睡狀態(tài)為假睡狀態(tài)之后，可將假睡計數(shù)值加1；將所述假睡計數(shù)值與預(yù)設(shè)的假睡計數(shù)閾值進行比較；若所述假睡計數(shù)值大于所述假睡計數(shù)閾值，以預(yù)設(shè)的第一步長下調(diào)所述第一門限值；其中，所述假睡計數(shù)值的初始值為0。所述第一步長可以根據(jù)經(jīng)驗設(shè)定，例如，可以設(shè)為所述第一門限值的10％。

若所述第二移動步數(shù)的增量大于預(yù)設(shè)的增量門限值，且所述睡眠時間的計數(shù)值大于或等于預(yù)設(shè)的睡眠時間閾值，可判定用戶處于睡醒狀態(tài)，并退出睡眠監(jiān)測。若所述第二移動步數(shù)的增量小于或等于預(yù)設(shè)的步數(shù)門限值，可進一步計算第三時間段內(nèi)的第三移動步數(shù)；若所述第三移動步數(shù)不為零，判定用戶處于睡醒狀態(tài)，并退出睡眠監(jiān)測。若所述第二移動步數(shù)的增量小于或等于預(yù)設(shè)的步數(shù)門限值，且所述第三移動步數(shù)為零，可判定所述睡醒狀態(tài)為假醒，并上調(diào)所述第二門限值；根據(jù)下調(diào)后的第一門限值和下調(diào)后的第二門限值進行睡眠監(jiān)測。

“假醒”是指用戶沒有真正的睡醒起床，只是在睡眠過程中運動比較劇烈，算法誤認為用戶已經(jīng)醒了。其中，在判定所述睡醒狀態(tài)為假醒之后，可將假醒計數(shù)值加1；將所述假醒計數(shù)值與預(yù)設(shè)的假醒計數(shù)閾值進行比較；若所述假醒計數(shù)值大于所述假醒計數(shù)閾值，以預(yù)設(shè)的第二步長上調(diào)所述第二門限值；其中，所述假醒計數(shù)值的初始值為0。所述第二步長可以根據(jù)經(jīng)驗設(shè)定，例如，可以設(shè)為所述第二門限值的10％。

S4，根據(jù)下調(diào)后的第一門限值和所述第二門限值進行睡眠監(jiān)測。

若所述第一門限值經(jīng)調(diào)整，可以根據(jù)下調(diào)后的第一門限值和所述第二門限值進行睡眠監(jiān)測；若所述第二門限值也有調(diào)整，可以根據(jù)下調(diào)后的第一門限值和上調(diào)后的第二門限值進行睡眠監(jiān)測。

與所述睡眠狀態(tài)監(jiān)測方法相對應(yīng)的程序流圖如圖2所示。

本發(fā)明的睡眠狀態(tài)監(jiān)測方法具有以下優(yōu)點：

(1)利用了各個用戶的睡眠特征對判斷睡眠狀態(tài)的各個門限值進行了調(diào)整，使睡眠監(jiān)測過程能夠分別適用于各個用戶，監(jiān)測準確性高。

(2)無需記錄整個睡眠過程中每個單位時間段的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲量小，計算量小。

如圖3所示，本發(fā)明還提供一種睡眠狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，可包括：

計數(shù)模塊10，用于利用加速度傳感器獲取被監(jiān)測的用戶在第一時間段內(nèi)的第一移動步數(shù)以及第一運動量參數(shù)，若所述第一移動步數(shù)為零，且所述第一運動量參數(shù)小于預(yù)設(shè)的第一門限值，判定用戶進入淺睡狀態(tài)，并對睡眠時間進行計數(shù)；

其中，運動量參數(shù)即用于表征運動劇烈程度的參數(shù)，可以通過多種方式獲取。其中一種方式是計算所述第一時間段內(nèi)加速度傳感器測量到的加速度超過預(yù)設(shè)的加速度門限值的次數(shù)，根據(jù)所述次數(shù)計算所述第一運動量參數(shù)。所述第一時間段可以是1分鐘，或者其他數(shù)值。為了提高計算精確度，還可以計算所述第一時間段之前，且與所述第一時間段的時間長度相當?shù)臅r間段內(nèi)加速度傳感器測量到的加速度超過預(yù)設(shè)的加速度門限值的次數(shù)，并計算所述第一時間段之后，且與所述第一時間段的時間長度相當?shù)臅r間段內(nèi)加速度傳感器測量到的加速度超過預(yù)設(shè)的加速度門限值的次數(shù)，并對計算出的三個次數(shù)取加權(quán)平均，將加權(quán)平均值作為所述第一運動量參數(shù)。例如，若所述第一時間段為1分鐘，還可以計算所述第一時間段的前1分鐘以及所述第一時間段的后1分鐘內(nèi)加速度傳感器測量到的加速度超過預(yù)設(shè)的加速度門限值的次數(shù)，并對三次計算出的次數(shù)取加權(quán)平均，將加權(quán)平均值作為所述第一運動量參數(shù)。

另一種方式是分別獲取所述加速度傳感器在預(yù)設(shè)的三維坐標系中的各個坐標軸上的變化量的絕對值；對各個坐標軸對應(yīng)的絕對值進行求和，得到累積變化量；計算所述第一時間段內(nèi)的累積變化量的總和，并根據(jù)所述總和計算所述第一運動量參數(shù)。同樣，還可以計算所述第一時間段之前，且與所述第一時間段的時間長度相當?shù)臅r間段內(nèi)的累積變化量的總和，并計算所述第一時間段之后，且與所述第一時間段的時間長度相當?shù)臅r間段內(nèi)的累積變化量的總和，將三次計算出的總和的加權(quán)平均作為所述第一運動量參數(shù)。

所述第一門限值以及下文所述的第二門限值等各個門限值可以根據(jù)經(jīng)驗值獲取，可以通過采集一定的原始數(shù)據(jù)，確定的一個比較通用的值。例如，可以找20個測試人員，佩戴采集運動強度和步數(shù)的設(shè)備，連續(xù)測試幾周，記錄他們每次睡覺時和起床時的運動劇烈程度，以及起床后一定時間內(nèi)(比如20分鐘內(nèi))會走多少步，然后根據(jù)這些原始數(shù)據(jù)確定出各個門限值。

第一監(jiān)測模塊20，用于在所述淺睡狀態(tài)下監(jiān)測用戶的第二運動量參數(shù)，若所述第二運動量參數(shù)大于預(yù)設(shè)的第二門限值，監(jiān)測用戶在第二時間段內(nèi)的第二移動步數(shù)的增量；

反之，若所述第二運動量參數(shù)小于或等于預(yù)設(shè)的第二門限值，則表明用戶進入深度睡眠，此時，可以根據(jù)所述睡眠時間的計數(shù)值和所述第二運動量參數(shù)計算深度睡眠時間。確定深睡時間的方法很多，一個簡單的方法是，當運動劇烈程度小于某個預(yù)設(shè)門檻時，且持續(xù)一定時間(比如5分鐘)后，認為用戶已經(jīng)進入深度睡眠。因此，可根據(jù)如下公式計算深度睡眠時間：

T_X＝T-T₀；

式中，T_X為深度睡眠時間，T為所述第二運動量參數(shù)小于或等于預(yù)設(shè)的第三門限值的持續(xù)時間，T₀為深度睡眠時間閾值；其中，所述深度睡眠時間閾值為用戶開始進入深度睡眠的時間起點。T₀可以預(yù)先設(shè)定，也可以采用相關(guān)算法計算獲得。例如，第一門限值(即入睡門檻)可設(shè)為1000，第二門限值(即醒來門檻)可設(shè)為3000，此時的深睡門檻(即第三門限值)可設(shè)為100，計算到用戶運動量連續(xù)小于100的時間為30分鐘，減去T0(比如為10分鐘)，則用戶的深睡時間為20分鐘。

調(diào)整模塊30，用于若所述第二移動步數(shù)的增量大于預(yù)設(shè)的增量門限值，且所述睡眠時間的計數(shù)值小于預(yù)設(shè)的睡眠時間閾值，判定所述淺睡狀態(tài)為假睡狀態(tài)，并下調(diào)所述第一門限值；

其中，在判定所述淺睡狀態(tài)為假睡狀態(tài)之后，可將假睡計數(shù)值加1；將所述假睡計數(shù)值與預(yù)設(shè)的假睡計數(shù)閾值進行比較；若所述假睡計數(shù)值大于所述假睡計數(shù)閾值，以預(yù)設(shè)的第一步長下調(diào)所述第一門限值；其中，所述假睡計數(shù)值的初始值為0。所述第一步長可以根據(jù)經(jīng)驗設(shè)定，例如，可以設(shè)為所述第一門限值的10％。

若所述第二移動步數(shù)的增量大于預(yù)設(shè)的增量門限值，且所述睡眠時間的計數(shù)值大于或等于預(yù)設(shè)的睡眠時間閾值，可判定用戶處于睡醒狀態(tài)，并退出睡眠監(jiān)測。若所述第二移動步數(shù)的增量小于或等于預(yù)設(shè)的步數(shù)門限值，可進一步計算第三時間段內(nèi)的第三移動步數(shù)；若所述第三移動步數(shù)不為零，判定用戶處于睡醒狀態(tài)，并退出睡眠監(jiān)測。若所述第二移動步數(shù)的增量小于或等于預(yù)設(shè)的步數(shù)門限值，且所述第三移動步數(shù)為零，可判定所述睡醒狀態(tài)為假醒狀態(tài)，認為當前睡眠狀態(tài)為淺睡狀態(tài)，并上調(diào)所述第二門限值，返回計算第二運動量參數(shù)的步驟。

“假醒”是指用戶沒有真正的睡醒起床，只是在睡眠過程中運動比較劇烈，算法誤認為用戶已經(jīng)醒了。其中，在判定所述睡醒狀態(tài)為假醒之后，可將假醒計數(shù)值加1；將所述假醒計數(shù)值與預(yù)設(shè)的假醒計數(shù)閾值進行比較；若所述假醒計數(shù)值大于所述假醒計數(shù)閾值，以預(yù)設(shè)的第二步長上調(diào)所述第二門限值；其中，所述假醒計數(shù)值的初始值為0。所述第二步長可以根據(jù)經(jīng)驗設(shè)定，例如，可以設(shè)為所述第二門限值的10％。

第二監(jiān)測模塊40，用于根據(jù)下調(diào)后的第一門限值和所述第二門限值進行睡眠監(jiān)測。

若所述第一門限值經(jīng)調(diào)整，可以根據(jù)下調(diào)后的第一門限值和所述第二門限值進行睡眠監(jiān)測；若所述第二門限值也有調(diào)整，可以根據(jù)下調(diào)后的第一門限值和上調(diào)后的第二門限值進行睡眠監(jiān)測。

與所述睡眠狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)相對應(yīng)的程序流圖如圖2所示。

本發(fā)明的睡眠狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

(1)利用了各個用戶的睡眠特征對判斷睡眠狀態(tài)的各個門限值進行了調(diào)整，使睡眠監(jiān)測過程能夠分別適用于各個用戶，監(jiān)測準確性高。

(2)無需記錄整個睡眠過程中每個單位時間段的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲量小，計算量小。

本發(fā)明的睡眠狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與本發(fā)明的睡眠狀態(tài)監(jiān)測方法一一對應(yīng)，在上述睡眠狀態(tài)監(jiān)測方法的實施例闡述的技術(shù)特征及其有益效果均適用于睡眠狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的實施例中，特此聲明。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。