[发明专利]一种人体睡眠监测方法及监测系统

权利要求书

1.一种人体睡眠监测方法，其特征在于：该监测方法采用的监测系统包括穿戴在人体上的睡眠信息采集设备、用于将人体从睡眠中唤醒的唤醒装置和用于监测人体睡眠状况的睡眠监测终端，所述睡眠信息采集设备包括框型支架，框型支架两侧均固定连接长度可调的带状结构，所述的带状结构用于将睡眠信息采集设备与人体固定，所述的框型支架中嵌装有电容式皮肤接触传感器、三轴重力加速度传感器、反射型光电式脉搏传感器、温度传感器、核心处理器和显示模块，所述的电容式皮肤接触式传感器、反射型光电式脉搏传感器和温度传感器紧贴人体皮肤设置；

所述的睡眠监测方法包括如下步骤：

(1)核心处理器设定将人体从睡眠中唤醒的唤醒条件，所述的唤醒条件包括基于总的睡眠时间唤醒、基于总的浅睡和深睡时间唤醒以及基于总的深睡时间唤醒；

(2)所述电容式皮肤接触传感器包括四个金属导体和一个传感器控制器，传感器控制器实时检测各金属导体之间产生的电容量信息，三轴重力加速度传感器实时检测人体重力加速度信息，温度传感器实时检测人体体温信息、反射型光电式脉搏传感器实时检测人体心率；

(3)将步骤(2)中检测到的电容量信息、人体重力加速度信息、人体体温信息以及人体心率信息发送给核心处理器，核心处理器根据电容式皮肤接触传感器接触到人体皮肤时电容量的变化，判断睡眠信息采集设备是否穿戴在人体上，核心处理器根据人体的重力加速度信息判断人体睡眠的状态，人体睡眠的状态包括睡眠和苏醒；

(4)如果核心处理器根据电容量信息判定睡眠信息采集设备穿戴在人体上，核心处理器根据步骤(3)中接收到的人体重力加速度信息判断人体的睡眠状态，人体的睡眠状态包括睡眠和苏醒，核心处理器根据将步骤(3)中接收到的人体心率和人体体温信息进一步对人体所处的睡眠阶段进行分析判断，并将人体睡眠信息和人体从睡眠中苏醒的次数发送给显示模块和睡眠监测终端，人体所处的睡眠阶段包括浅睡阶段、深睡阶段和快速眼动睡眠阶段；如果核心处理器根据电容量信息判定睡眠信息采集设备没有穿戴在人体上，则睡眠信息采集设备停止工作；

(5)当人体达到设定的唤醒条件后，由核心处理器控制唤醒装置将人体从睡眠中唤醒，所述的唤醒条件包括基于总的睡眠时间唤醒、基于总的浅睡和深睡时间唤醒以及基于总的深睡时间唤醒。

2.根据权利要求1所述的人体睡眠监测方法，其特征在于通过所述的电容式皮肤接触传感器判断睡眠信息采集设备是否穿戴在人体上的方法为：

(1)传感器控制器定时测量各金属导体之间产生的电容量，所述核心处理器设定各金属导体之间产生的电容量的阈值；

(2)传感器控制器将检测到的电容量发送给核心处理器；

(3)当核心处理器检测到至少三个金属导体之间产生的电容量超过设定的阀值时，核心处理器判断睡眠信息采集设备穿戴在人体上，否则判断睡眠信息采集设备没有穿戴在人体上。

3.根据权利要求1所述的人体睡眠监测方法，其特征在于核心处理器根据重力加速度传感器判断人体状态的方法为：

(1)设置采样频率为50Hz，重力加速度传感器以每秒50次的频率采集三轴加速度值，所有采集的加速度矢量值用来判定人体是否处于活动状态；

(2)取每一秒的第一个三轴加速度矢量值为基准值，然后依次取这一秒内50次的三轴加速度矢量值与所述的基准值做差值，得到这一秒内所有的三轴加速度的矢量差分值；

(3)计算所有矢量差分值的幅度总和，并设定幅度阀值；

(4)如果所述矢量差分值的幅度总和高于设定的幅度阀值，则判定人体在该秒内处于活动状态，如果所述矢量差分值的幅度总和高于设定的幅度阀值，则判定人体在该秒内处于静态；

(5)设定人体处于活动状态的时间阈值，如果在10分钟内，人体处于活动状态的总秒数小于设定的时间阀值，则判定人体处于睡眠状态；否则判定人体处于清醒状态。