睡眠质量管理设备、处理单元以及方法技术

本发明专利技术提供一种睡眠质量管理设备、处理单元以及方法。睡眠质量管理设备包括传感器模块和处理单元。所述传感器模块配置用于提供心率信号和皮肤电传导信号。所述处理单元耦接至传感器模块。所述处理单元配置用于根据心率信号和皮肤电传导信号，确定睡眠阶段和压力水平从而判断有压力的梦境发生。当睡眠阶段对应于快速眼动(REM)阶段并且压力水平对应于有压力的状态时，判断为有压力的梦境发生。本发明专利技术通过以上方案可以有效地确认有压力的梦境发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及个人健康装置、计算装置、以及用于收集个人健康数据的方法，并且尤其是睡眠质量管理设备、处理单元以及方法。
技术介绍
睡眠对于健康是尤其重要的，睡眠质量差是导致许多健康问题的主要原因。典型地，每个人每晚拥有4至6个睡眠周期，每个睡眠周期的时长在60至120分钟之间，并且每个睡眠周期包括不同比例的快速眼动(Rapid Eye Movement，REM)阶段和非快速眼动阶段(其进一步分为N1、N2和N3阶段)。在熬夜期间睡眠阶段的次序(非快速眼动阶段N1、N2、N3和快速眼动阶段)有时会被短暂觉醒周期干扰。首先出现浅度的非快速眼动阶段(N1和N2阶段)，并且通常在进入深度的非快速眼动阶段(N3阶段)之前交替出现短暂觉醒周期。快速眼动阶段间隔约90分钟出现。随着夜幕渐深，快速眼动阶段变得更长，而非快速眼动阶段变得更短暂且更浅。生理信号被用于确定某一主体的睡眠阶段，所述生理信号例如为心率。快速眼动阶段对于大脑处理和加固情感、记忆以及压力是必不可少的。虽然梦境也可以发生在其他睡眠阶段，但是大部分的梦境发生在快速眼动阶段。不好的梦境，例如噩梦，会使睡眠质量恶化。已知的检测不好的梦境的方法包括分析基于深度的非快速眼动阶段和浅度的非快速眼动阶段的比例的脑电图(Electroencephalography，EEG)信号。
技术实现思路
本专利技术提供了睡眠质量管理设备和方法。本专利技术提供一种睡眠质量管理设备，包括传感器模块，用于提供心率信号和皮肤电传导信号；以及处理单元，耦接至传感器模块，用于根
据心率信号和皮肤电传导信号来确定睡眠阶段和压力水平，从而识别有压力的梦境发生，其中当睡眠阶段对应于快速眼动阶段并且压力水平对应于有压力的状态时，识别为有压力的梦境发生。本专利技术还提供一种处理单元，包括睡眠阶段分类器，用于根据心率信号和睡眠阶段分类模型来确定睡眠阶段；压力水平检测器，用于根据皮肤电传导信号和压力水平分类模型来确定压力水平；以及有压力的梦境识别器，用于根据睡眠阶段和压力水平来确定有压力的梦境发生，其中当睡眠阶段对应于快速眼动阶段并且压力水平对应于有压力的状态时，识别为有压力的梦境发生。本专利技术还提供一种由包括传感器模块和处理单元的设备实施的睡眠质量管理方法，方法包括以下步骤：根据心率信号确定睡眠阶段；根据皮肤电传导信号确定压力水平；以及根据睡眠阶段和压力水平识别有压力的梦境发生，其中当睡眠阶段对应于快速眼动阶段并且压力水平对应于有压力的状态时，识别为有压力的梦境发生。本专利技术通过以上方案可以有效地确认有压力的梦境发生。附图说明通过阅读以下参考相关图的详细描述和解释能够更充分地理解本专利技术，其中：图1A所示为根据本专利技术一实施例的睡眠质量管理设备的典型框图；图1B所示为根据本专利技术另一实施例的睡眠质量管理设备的典型框图；图2所示为根据本专利技术一实施例的睡眠质量管理设备的框图；图3A所示为根据本专利技术一实施例的睡眠阶段分类器的示意图；图3B所示为根据本专利技术一实施例的确定睡眠阶段的信号处理流程图；图4A所示为根据本专利技术一实施例的压力水平检测器的示意图；图4B所示为根据本专利技术一实施例的用于确定压力水平的信号处理流程图；图5所示为根据本专利技术一实施例的用于确定睡眠阶段的另一信号处
理流程图；图6所示为根据本专利技术另一实施例的用于确定压力水平的另一信号处理流程图；图7A和7B所示为根据本专利技术一些实施例的有压力的梦境检测的节能实施方式；图8A和8B所示为根据本专利技术另一些实施例的有压力的梦境检测的控制信号；图9所示为根据本专利技术另一实施例的用于节能的有压力的检测技术；图10A和10B描绘了根据本专利技术一实施例的展示用于睡眠质量管理的可穿戴装置的示范模型；图11所示为根据本专利技术一实施例的睡眠质量管理方法的流程图。具体实施方式以下描述实施本专利技术的最佳预期模式。该描述用于说明本专利技术的一般原则，而并不应被理解为限定性的。本专利技术的保护范围最优先由权利要求确定。图1A所示为根据本专利技术一实施例的睡眠质量管理设备的典型框图。睡眠质量管理设备100A包括传感器模块110和处理单元120。所述传感器模块110配置为提供心率信号HRS和皮肤电传导信号SCS。所述传感器模块110的输入为生理特征PC，所述生理特征PC可以是适于提供与心率信号HRS和皮肤电传导信号SCS信息有关的任何生理特征。所述生理特征PC可以包括但不仅限于心率、皮肤电传导、体温和人体的动作。所述处理单元120耦接至传感器模块110，并且配置为根据心率信号HRS和皮肤电传导信号SCS来确定睡眠阶段和压力水平，从而判定有压力的梦境发生。所述有压力的梦境发生是指某人处于快速眼动(REM)阶段并且某人承受压力的生理状态。因此，当睡眠阶段对应于快速眼动状态且压力水平对应于有压力的状态时，判定为有压力的梦境发生。当使用者承受到相当大的压力时，所述有压力的状态通常是指生理状态。关于有压力的状态的详细处理将在随后描述。处理单元120的输出为有压力的梦境发生信号SDOS。所述有压力的梦境发生信号SDOS可以是1比特
信号，当判定到有压力的梦境发生时，所述信号设置为1’b1，当未判定有压力的梦境发生时，所述信号设置为1’b0。值得注意的是心率信号HRS可以指任何与心脏相关的生理信号，由该信号可以获得包括任何与心脏相关的生理信息但不仅限于心跳、心率(每分钟的心跳)和心率变异(HRV)。所述心率变异(HRV)是指心跳之间时间间隔的变化，其反应了个体当前的健康状况。图1B所示为根据本专利技术另一实施例的睡眠管理设备的典型框图。睡眠质量管理设备100B包括传感器模块110、处理单元120和反馈单元130。所述传感器模块110可以穿戴在使用者140(人体)身上，并且从使用者140获得生理特征PC。图1A和图1B的区别在于增加了反馈单元130。所述反馈单元130耦接至处理单元120，并且当判定到有压力的梦境发生时用于产生通知信号NS。在一实施例中，当判定到有压力的梦境发生时，将所述有压力的梦境发生信号SDOS设置为1b’1；一旦“看到”有压力的梦境发生信号SDOS为1b’1，所述反馈单元130就生成通知信号NS。在本专利技术的另一实施例中，所述通知信号NS为音频信号、光信号或振动信号，其可以为使用者140提供警示。图2所示为根据本专利技术另一实施例的睡眠质量管理设备的框图。睡眠质量管理设备200包括传感器模块210、处理单元220以及反馈单元230。所述传感器模块210配置为根据使用者240的生理特征来提供心率信号HRS和皮肤电传导信号SCS。所述处理单元220耦接至传感器模块210，并且配置为根据心率信号HRS和皮肤电传导信号SCS确定睡眠阶段SS和压力水平SL，从而判定有压力的梦境发生。当睡眠阶段SS对应于快速眼动阶段并且压力水平SL对应于有压力的状态时，判定为有压力的梦境发生。所述处理单元220的输出为有压力的梦境发生信号SDOS，该信号用于通知有压力的梦境发生。所述反馈单元230耦接至处理单元220，并且配置为根据有压力的梦境发生信号SDOS生成通知信号NS。所述通知信号NS可以为音频信号、光信号和振动信号中的至少一种，将其提供给使用者240。传感器模块210包括心率传感器212和皮肤电传导传感器2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种睡眠质量管理设备，包括：传感器模块，用于提供心率信号和皮肤电传导信号；以及处理单元，耦接至所述传感器模块，用于根据所述心率信号和所述皮肤电传导信号来确定睡眠阶段和压力水平，从而识别有压力的梦境发生，其中当睡眠阶段对应于快速眼动阶段并且压力水平对应于有压力的状态时，识别为有压力的梦境发生。

【技术特征摘要】
2015.03.12 US 14/656,4871.一种睡眠质量管理设备，包括：传感器模块，用于提供心率信号和皮肤电传导信号；以及处理单元，耦接至所述传感器模块，用于根据所述心率信号和所述皮肤电传导信号来确定睡眠阶段和压力水平，从而识别有压力的梦境发生，其中当睡眠阶段对应于快速眼动阶段并且压力水平对应于有压力的状态时，识别为有压力的梦境发生。2.根据权利要求1所述的睡眠质量管理设备，其特征在于，进一步包括：反馈单元，耦接至所述处理单元，用于在识别有压力的梦境发生时生成音频信号、光信号或振动信号。3.根据权利要求1所述的睡眠质量管理设备，其特征在于，所述处理单元包括睡眠阶段分类器，用于根据所述心率信号和睡眠阶段分类模型来确定睡眠阶段。4.根据权利要求3所述的睡眠质量管理设备，其特征在于，当压力水平超过预设标准时，触发所述睡眠阶段分类器。5.根据权利要求1所述的睡眠质量管理设备，其特征在于，所述处理单元进一步包括压力水平检测器，用于根据所述皮肤电传导信号和所述压力水平分类模型来确定所述压力水平。6.根据权利要求5所述的睡眠质量管理设备，其特征在于，当睡眠阶段对应于快速眼动阶段时，触发所述压力水平检测器。7.根据权利要求1所述的睡眠质量管理设备，其特征在于，所述睡
\t眠阶段进一步包括深度睡眠阶段，并且所述处理单元进一步配置为用于根据所述深度睡眠阶段的周期、所述快速眼动阶段的周期和所述有压力的梦境发生的周期来提供睡眠质量指数。8.根据权利要求1所述的睡眠质量管理设备，其特征在于，所述传感器模块包括：心率传感器，用于提供所述心率信号；以及皮肤电传导传感器，用于提供所述皮肤电传导信号。9.根据权利要求8所述的睡眠质量管理设备，其特征在于，所述传感器模块进一步包括动作传感器和温度传感器，所述动作传感器用于提供动作信号，所述温度传感器用于提供温度信号，并且所述处理单元进一步用于根据所述动作信号和所述温度信号来确定所述睡眠阶段和所述压力水平。10.根据权利要求1所述的睡眠质量管理设备，其特征在于，所述传感器模块可穿戴在人体上。11.一种处理单...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈灿杰，许书余，徐建华，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71