用于确定睡眠质量的系统技术方案

本发明专利技术的实施方案提供了用于确定入睡用户340的睡眠质量的分布式计算机系统和方法。所述分布式计算机系统将通过检测所述入睡用户340的身体姿势的变化来确定所述睡眠质量。所述睡眠质量将由与所述入睡用户340的每个姿势相关联的特征向量来确定。所述使用者的姿势将通过记录由所述用户的身体的机械和肌肉运动引起的身体运动信号200来确定。

A system for determining the quality of sleep

Embodiments of the present invention provide a distributed computer system and method for determining sleep quality of a sleeping user 340. The distributed computer system determines the sleep quality by detecting a change in the body posture of the sleeping user 340. The sleep quality is determined by a characteristic vector associated with each of the postures of the sleeping user 340. The user's posture will be determined by recording the body movement signal 200 caused by mechanical and muscular movements of the user's body.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定睡眠质量的系统
本专利技术涉及用于确定入睡用户的睡眠质量的系统。更具体地讲，本专利技术涉及用于通过检测入睡用户的身体姿势变化来确定睡眠质量的系统和方法。
技术介绍
睡眠习惯已被认为是人类身体和生理良好状态的重要因素。不良睡眠习惯可引起许多健康疾病。因此，需要监测睡眠以分析人类的健康状况。例如，存在用以确定人体重复运动的被称为心冲击描记术的技术。心冲击描记术已用于临床用途如监测人类健康、呼吸率和心跳等。心冲击描记测量值包括因人体心脏功能而生成的力、因呼吸所致的运动和人类的其他肌肉运动的测量值。现有技术中已知存在若干基于该技术的系统，例如，美国专利申请2010/0016685公开了使用心冲击描记传感器和噪声传感器来检测身体运动的系统。然而，该专利申请并未公开用于检测姿势变化或入睡用户在给定时间采取何种姿势的任何装置。该文献在此并入作为参考。还存在有已知宣称他们检测到用户入睡时的姿势的现有技术设备，例如，存在用于监测用户睡眠的RestOn设备和应用程序，特别是用于确定用户在入睡时已改变了多少次姿势。RestOn设备使用用于该用途的成带形的传感器；然而，该设备不能非常有效地确定用户的确切身体姿势。该应用程序在AppleiOS应用商店中可公开获得。在此援引该则Techinasia新闻报道作为参考，请参见参考文献部分。现有技术中还已知存在其他更复杂的用于使用视频记录器和/或雷达来监测睡眠的系统和方法。例如，美国专利申请2007/0156060公开了使用用于记录对象入睡实时图像的视频记录器来自动监测人的睡眠的系统。然而，此类系统是复杂而昂贵的，并且在夜间和/或黑暗房间中没有效果。此外，此类设备实现为消费应用程序不太容易，并且它们甚至可在用户的睡眠过程中带来妨碍。该文献也在此并入作为参考。可以看出，可用的现有技术公开内容均没有提供通过分析身体姿势并对静态身体姿势变化和细微身体运动准确地进行区分来确定睡眠质量的任何方法。鉴于上述讨论，需要可克服与现有技术相关联的一个或多个问题的系统。
技术实现思路
处于研究中的本专利技术涉及用于有效地确定至少一个用户的睡眠质量的系统和方法。本专利技术公开了使用外围设备确定至少一个用户的睡眠质量的方法。正如所述，心冲击描记测量值包括因人体心脏功能而生成的力、因呼吸所致的运动和人类的其他肌肉运动的测量值。在本专利技术中，使用了一定程度上相似的“身体运动信号”，但该信号不一定包括心电图。本专利技术的身体运动信号为包括由骨骼肌和至少一种内脏器官诸如肺和/或心脏生成的信号的信号。本申请通篇的“身体运动信号”被理解为在前一句子中的解释。外围设备包括对因至少一个用户的身体的机械和肌肉运动而发生的身体运动信号进行记录的至少一个传感器。该方法首先是布置外围设备与移动用户终端之间的通信连接。此外，外围设备将身体运动信号传送至第三方软件应用程序。移动用户终端包括用于执行第三方软件应用程序的处理器。基于所检测的身体姿势变化，由身体运动信号来确定睡眠质量。本专利技术的另一个目标是提供通过根据所述身体运动信号中的一个或多个尖峰确定入睡用户的身体运动和姿势变化来传送睡眠质量的方法。在本专利技术的另一个实施方案中，身体运动信号中的一个或多个尖峰和呼吸振幅中的阶跃变化同时发生被确定为对应于至少一个用户的身体姿势变化，而身体运动信号在呼吸振幅中没有同时的阶跃变化被确定为对应于至少一个用户的身体运动，但非静态身体姿势变化。在本专利技术的更宽泛实施方案中，身体运动信号中的一个或多个尖峰和由身体运动信号确定的至少一种生理特性(呼吸周期形状、呼吸周期振幅、心跳周期形状、心跳周期振幅、存在信号值)中的阶跃变化同时发生被确定为对应于至少一个用户的身体姿势变化，而身体运动信号在至少一种生理特性中没有同时的阶跃变化被确定为对应于至少一个用户的身体运动，但非静态身体姿势变化。本专利技术的另一个目标是提供使用外围设备确定至少一个用户的睡眠质量的分布式计算机系统，该外围设备包括用于记录身体运动信号并且将身体运动信号传送至在移动用户终端中执行的第三方软件应用程序的至少一个传感器。本专利技术的又一个目标是提供用于确定至少一个用户的睡眠质量的计算机程序产品。计算机程序产品包括其中存储有计算机可读程序代码部分的至少一个非暂态计算机可读存储介质。计算机可读程序代码部分包括用于执行确定睡眠质量的上述方法的指令。根据本专利技术确定至少一个用户的睡眠质量的方法包括：-使用外围设备来记录身体运动信号；-布置外围设备和移动用户终端或计算机之间的通信连接；-将所述身体运动信号传送至在所述移动用户终端或计算机中执行的第三方软件应用程序；-基于所述身体运动信号和呼吸周期振幅信号或用户内脏器官所生成的其他信号来确定至少一个用户的身体姿势变化，其中对至少一个用户的身体姿势变化的确定被用于确定睡眠质量。根据本专利技术确定至少一个用户的睡眠质量的方法包括：-使用外围设备来记录身体运动信号；-使用所述外围设备基于所述身体运动信号以及由身体运动信号确定的至少一种生理特性，包括但不限于呼吸周期形状、呼吸周期振幅、心跳周期形状、心跳周期振幅和/或存在信号值来确定至少一个用户的身体姿势变化，其中对至少一个用户的身体姿势变化的确定被用于确定睡眠质量。根据本专利技术确定至少一个用户的睡眠质量的方法包括：-使用外围设备来记录身体运动信号；-将身体运动信号传送至至少一个网络计算机，包括但不限于云服务，-使用所述至少一个网络计算机基于所述身体运动信号以及由身体运动信号确定的至少一种生理特性，包括但不限于呼吸周期形状、呼吸周期振幅、心跳周期形状、心跳周期振幅和/或存在信号值来确定至少一个用户的身体姿势变化，其中对至少一个用户的身体姿势变化的确定被用于确定睡眠质量。用于确定至少一个用户的睡眠质量的分布式计算机系统是依据本专利技术的，该分布式计算机系统包括：-移动用户终端或计算机；-外围设备，该外围设备被布置成记录所述身体运动信号并将身体运动信号传送至第三方软件应用程序，其特征在于：-移动用户终端或计算机包括用于执行第三方软件应用程序的处理器，其中第三方应用程序被布置成基于身体运动信号和呼吸周期振幅信号或用户内脏器官所生成的其他信号来确定至少一个用户的身体姿势变化，其中对至少一个用户的身体姿势变化的确定被配置为用于确定睡眠质量。根据本专利技术的用于确定至少一个用户的睡眠质量的分布式计算机系统包括：-外围设备，该外围设备被布置成记录身体运动信号；-所述外围设备被布置成基于所述身体运动信号以及由身体运动信号确定的至少一种生理特性，包括但不限于呼吸周期形状、呼吸周期振幅、心跳周期形状、心跳周期振幅和/或存在信号值来确定至少一个用户的身体姿势变化，其中对至少一个用户的身体姿势变化的确定被用于确定睡眠质量。根据本专利技术的用于确定至少一个用户的睡眠质量的分布式计算机系统包括：-外围设备，该外围设备被布置成记录身体运动信号；-所述外围设备和至少一个网络计算机被布置成将身体运动信号传送至所述至少一个网络计算机，包括但不限于云服务，-所述至少一个网络计算机被布置成基于所述身体运动信号以及由身体运动信号确定的至少一种生理特性，包括但不限于呼吸周期形状、呼吸周期振幅、心跳周期形状、心跳周期振幅和/或存在信号值来确定至少一个用户的身体姿势变化，其中对至少一个用户的身体姿势本文档来自技高网...

【技术保护点】
确定至少一个用户(340)的睡眠质量的方法，所述方法包括：‑使用外围设备(300)来记录(100)身体运动信号(200)；‑布置(110)所述外围设备(300)和移动用户终端(320)之间的通信连接；‑将所述身体运动信号(200)传送(120)至在所述移动用户终端(320)中执行的第三方软件应用程序；其特征在于，‑使用所述用户的所述身体运动信号(200)和呼吸周期振幅(210)信号两者来确定(140)所述至少一个用户(340)的身体姿势变化，其中对所述至少一个用户(340)的身体姿势变化的确定被用于确定所述睡眠质量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.27 US 62/108,1491.确定至少一个用户(340)的睡眠质量的方法，所述方法包括：-使用外围设备(300)来记录(100)身体运动信号(200)；-布置(110)所述外围设备(300)和移动用户终端(320)之间的通信连接；-将所述身体运动信号(200)传送(120)至在所述移动用户终端(320)中执行的第三方软件应用程序；其特征在于，-使用所述用户的所述身体运动信号(200)和呼吸周期振幅(210)信号两者来确定(140)所述至少一个用户(340)的身体姿势变化，其中对所述至少一个用户(340)的身体姿势变化的确定被用于确定所述睡眠质量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以下生理特性中的一者或多者由所述身体运动信号(200)确定，并且/或者代替所述呼吸周期振幅信号或与所述呼吸周期振幅信号结合使用：-呼吸周期形状，-心跳周期形状，-心跳周期振幅，和-存在信号值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述身体运动信号(200)中的一个或多个尖峰被解释为所述至少一个用户(340)的身体运动。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述身体运动信号(200)中的一个或多个尖峰和所述呼吸周期振幅(210)中的阶跃变化同时发生被确定为对应于所述至少一个用户(340)的身体姿势变化。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述身体运动信号(200)中的一个或多个尖峰在所述呼吸周期振幅(210)中没有同时发生的阶跃变化被确定为对应于所述至少一个用户(340)的除静态身体姿势变化以外的身体运动。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过对描述所述身体姿势的特征向量进行分类来确定所述至少一个用户(340)的姿势，所述分类器被布置成基于数据存储装置中的参考数据来了解所述身体运动信号(200)的特征在所述至少一个用户(340)的不同身体姿势中所呈现的式样，其中所述特征向量的参数包括由所述身体运动信号确定的所述至少一种生理特性(呼吸周期形状、呼吸周期振幅、心跳周期形状、心跳周期振幅、存在信号值)。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三方软件应用程序将所述至少一个用户(340)在睡眠期间的身体姿势的图像和/或数据存储到数据存储装置中，并且在所述移动用户终端(320)的屏幕上显示所述图像和/或数据。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述至少一个用户(340)的所述身体运动信号(200)的所述呼吸周期振幅来确定所述身体姿势变化，并且采用阶跃识别方法来分析所述呼吸周期振幅信号。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外围设备(300)包括至少一个传感器。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外围设备(300)包括至少一个动态传感器(310)，所述动态传感器选自压电传感器和压电薄膜传感器中的一者或多者。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外围设备(300)包括至少一个静态传感器(360)，所述静态传感器选自应变仪、电容传感器、接近传感器、热电偶和电感式传感器中的一者或多者。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外围设备(300)包括至少一个动态传感器(310)和至少一个静态传感器(360)。13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外围设备(300)包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被放置在多个敏感区域以用于确定存在信号，并且/或者进一步确定人在床上的位置。14.一种用于确定至少一个用户(340)的睡眠质量的分布式计算机系统，所述分布式计算机系统包括：-移动用户终端(320)；-外围设备(300)，所述外围设备被布置成记录身体运动信号(200)并将所述身体运动信号(200)传送至第三方软件应用程序；其特征在于，-所述移动用户终端(320)包括执行所述第三方软件应用程序的处理器(470)，其中所述第三方应用程序被布置成基于所述用户的所述身体运动信号(200)和呼吸周期振幅(210)信号来确定所述至少一个用户(340)的身体姿势变化，其中对所述至少一个用户的所述身体姿势变化的确定被配置为用于确定所述睡眠质量。15.根据权利要求14所述的分布式计算机系统，其特征在于，以下生理特性中的一者或多者被配置为由所述身体运动信号(200)确定，并且/或者被配置为代替所述呼吸周期振幅信号或与所述呼吸周期振幅信号结合使用：-呼吸周期形状，-心跳周期形状，-心跳周期振幅，和-存在信号值。16.根据权利要求14所述的分布式计算机系统，其特征在于，所述身体运动信号(200)中的一个或多个尖峰被配置为被解释为所述至少一个用户(340)的身体运动。17.根据权利要求14所述的分布式计算机系统，其特征在于，所述身体运动信号(200)中的一个或多个尖峰和所述呼吸周期振幅(210)中的阶跃变化同时发生被配置为对应于所述至少一个用户(340)的所述身体姿势变化。18.根据权利要求14所述的分布式计算机系统，其特征在于，所述身体运动信号(200)中的一个或多个尖峰在所述呼吸周期振幅(210)中没有同时发生的阶跃变化被配置为对应于所述至少一个用户(340)的除静态身体姿势变化以外的所述身体运动。19.根据权利要求14所述的分布式计算机系统，其特征在于，通过对描述所述身体姿势的特征向量进行分类来确定所述至少一个用户(340)的所述姿势；所述分类器被布置成基于数据存储装置中的参考数据来了解身体运动信号(200)的特征已知在不同的用户(340)身体姿势中所呈现的式样，其中所述特征向量的参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·萨恩荷姆，J·帕拉斯玛，L·勒帕克尔皮，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US