用于改善用户的睡眠效果的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于改善用户的睡眠效果的系统。本发明专利技术还涉及一种用于处理用户的皮肤电导数据的信号处理设备(10)，所述设备包括：输入单元(11)，其用于接收指示所述用户的皮肤电导的皮肤电导数据信号；分割单元(12)，其用于将所述皮肤电导数据信号分割成多个时期；峰值检测单元(13)，其用于检测所述皮肤电导数据信号中的峰值；计算单元(14)，其用于在每一时期计算检测到的峰值的上升沿幅度的总和；分析单元(15)，其被配置为基于在一天的过程中的每一时期的上升沿幅度的所述总和的瞬态行为将所述用户分类到情绪状态中，其中，所述分析单元被配置为当在所述一天的过程中每一时期的上升沿幅度的所述总和增加时将所述用户分类到不健康的疲倦状态中，并且/或者当在所述一天的过程中每一时期的上升沿幅度的所述总和减少时将所述用户分类到健康的疲倦状态中；以及输出单元，其被配置为输出指示所述情绪状态的输出信号。本发明专利技术还涉及实施这种方法的对应的方法和计算机程序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改善用户的睡眠效果的系统
本专利技术涉及用于改善用户的睡眠效果的系统。本专利技术还涉及用于处理用户的皮肤电导数据的信号处理设备和方法以及实施这种方法的对应的计算机程序。
技术介绍
据报道：人群中睡眠障碍的患病率在10％至33％之间，如在“Sleep:AComprehensiveHandbook”(Lee-Chiong、JohnWiley&Sons、Hoboken，新泽西州，美国，2005年)中所描述的。睡眠不足会影响工作表现并增大工人失误和受伤的风险。在该背景下，WO2015/054134A1公开了一种疲劳监测和管理系统。该系统包括用于生成用户的客观睡眠度量的非干扰性睡眠传感器。基于这些睡眠度量，该系统确定用户的疲劳状态。该文献提出用该系统来充当个体化的疲劳和睡眠分析器，该系统能够为个人提供个体化且科学有效的“进入睡眠”的时间，这将使睡眠最大化并且使疲劳最小化以获得更好的健康和表现。WO2015/082231A2公开了一种用于处理皮肤电导数据的处理器和一种用于检测生物的烧伤和/或慢性疲劳综合征的至少一个阶段的设备。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种支持用户进行有效的宁静睡眠的系统。本专利技术的另外的目的是提供一种实现这种系统的信号处理设备和方法。在本专利技术的第一方面中，提出了一种用于处理用户的皮肤电导数据的信号处理设备，所述设备包括：输入单元，其用于接收指示所述用户的皮肤电导的皮肤电导数据信号；分割单元，其用于将所述皮肤电导数据信号分割成多个时期；峰值检测单元，其用于检测所述皮肤电导数据信号中的峰值；计算单元，其用于在每一时期计算检测到的峰值的上升沿幅度的总和；分析单元，其被配置为基于在一天的过程中的每一时期的上升沿幅度的所述总和的瞬态行为将所述用户分类到情绪状态中，其中，所述分析单元被配置为当在所述一天的过程中每一时期的上升沿幅度的所述总和增加时将所述用户分类到“不健康的疲倦”状态中，并且/或者当在所述一天的过程中每一时期的上升沿幅度的所述总和减少时将所述用户分类到“健康的疲倦”状态中；以及输出单元，其被配置为输出指示所述情绪状态的输出信号。在本专利技术的另外的方面中，提出了一种用于改善用户的睡眠效果的系统，所述系统包括：前述的用于处理所述皮肤电导数据的信号处理设备；以及接口，其用于基于所述用户的所述情绪状态向所述用户提供睡眠准备建议。在本专利技术的另外的方面中，提出了一种用于处理用户的皮肤电导数据的方法，尤其是计算机实施的方法，所述方法包括以下步骤：获得指示所述用户的皮肤电导的皮肤电导数据信号；将所述皮肤电导数据信号分割成多个时期；检测所述皮肤电导数据信号中的峰值；在每一时期计算检测到的峰值的上升沿幅度的总和；基于在一天的过程中的每一时期的上升沿幅度的所述总和的瞬态行为将所述用户分类到情绪状态中，其中，当在所述一天的过程中每一时期的上升沿幅度的所述总和增加时，将所述用户分类到“不健康的疲倦”状态中，并且/或者当在所述一天的过程中每一时期的上升沿幅度的所述总和减少时，将所述用户分类到“健康的疲倦”状态中。在从属权利要求中定义了本专利技术的优选实施例。应当理解，请求保护的系统、方法和计算机程序能够具有与请求保护的设备类似和/或相同的并且与从属权利要求中所定义的类似的和/或相同的优选实施例。在忙碌和/或情绪激动了一天之后，人们通常难以入睡。因此，即使例如在WO2015/054134A1所建议的时间早睡时，一个人也可能保持清醒一段时间并且当最终入睡时可能达不到有效的宁静睡眠水平。因此，专利技术人已经确定需要减少睡眠开始时间，优化睡眠质量和宁静的睡眠持续时间。本文提出的解决方案提供了一种信号处理设备，其基于用户的皮肤电导数据将用户分类到被称为不健康的疲倦状态的第一情绪状态和/或被称为健康的疲倦状态的第二情绪状态中。基于信号处理设备的这种输出，所提出的用于改善用户的睡眠效果的系统能够向用户提供适当的睡眠准备建议，该建议旨在使用户准备快速入睡并且使睡眠时段有利地包含深度睡眠阶段。睡眠准备建议也能够被称为放松建议或睡眠准备建议。在适当的睡眠准备或放松之后，睡眠开始时间减少，使得用户可以快速达到有效的宁静睡眠。因此，所提出的解决方案基于情绪状态的性质或类型来支持用户的睡眠准备。所提出的系统还可以被称为咨询、睡眠准备或睡前辅导系统，其支持用户减少睡眠开始时间，优化睡眠质量和/或睡眠持续时间。所提出的信号处理设备包括用于接收指示用户的皮肤电导的皮肤电导数据信号的输入单元。皮肤电导数据信号能够被理解为应用于用户的皮肤电导传感器的输出。皮肤电导测量的优点在于：与其中电极必须被布置在用户头上的基于EEG(脑电图)的测量相比，皮肤电导测量是非干扰性的测量。皮肤电导测量也能够被称为皮肤电传导(GSR)测量或皮肤电活动(EDA)测量。皮肤电导传感器能够被穿戴在基本上所有身体部位上。如Machado-Moreira等人在“Sudomotorresponsesfromglabrousandnon-glabrousskinduringcognitiveandpainfulstimulationsfollowingpassiveheating”(ActaPhysiol，第204卷，第571-581页，2012年)中所述，全身各处都能够发生心理学出汗。皮肤电导传感器是检测出汗变化的好方法。当出汗反应发生时，电导增加，这是因为汗液含有离子，离子使得汗液成为导电介质。皮肤电导传感器能够被容易地附接到用户，例如作为手表的部分，单独的腕带或带型身体传感器。分割单元被配置为将皮肤电导数据信号分割成多个时期。本文使用的时期能够指时间段、时间单位或时段。因此，分割单元能够将接收到的皮肤电导信号分成时间段以供后续分析。峰值检测单元被配置为检测接收到的皮肤电导信号中的峰值。这样的峰值检测方法通常是本领域已知的。例如，峰值能够指局部最大值，尤其是超过预定阈值的局部最大值。已经发现：皮肤电导信号中的峰值能够指示对情绪刺激的反应。峰值的高度继而能够指示对刺激的反应强度。由峰值检测单元确定的峰值也能够被称为皮肤电导反应(SCR)。计算单元被配置为在每一时期计算检测到的峰值的上升沿幅度的相应总和。换句话说，对于每一时期，能够累积所确定的峰值的上升沿的高度，以获得针对每一时期的总和值。优选地，相对于接收到的皮肤电导数据信号(其能够被称为皮肤电导水平(SCL))的平均值(尤其是移动平均值)来确定高度。还能够相对于皮肤电导数据信号的基线来确定上升沿的高度或幅度。基线能够指去除峰值的皮肤电导数据信号。因此，术语“上升沿幅度”能够指作为较高值的各个峰值处的皮肤电导数据信号的值与作为较低值的皮肤电导数据信号的基线或平均值之差。因此，每一时期的上升沿幅度的总和或每一时期的累积上升沿高度能够指示用户在所述时期中经历的累积情绪负荷。分析单元依次评价在一天的过程中每一时期的各个上升沿幅度的总和的瞬态行为。瞬态行为描述了在一天的过程中上升沿幅度的总和如何随时间演变。换句话说，瞬态行为描述了每一时期的上升沿幅度的总和随时间的变化。分析单元区分至少两种疲劳模式。专利技术人已经发现：能够基于对应激物的反应随时间的变化来确定不同的情绪疲劳模式。第一类疲劳模式(被称为“不健康的疲倦”状态)的特征在于其对应激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理用户(2)的皮肤电导数据的信号处理设备(10)，所述设备包括：‑输入单元(11)，其用于接收指示所述用户的皮肤电导的皮肤电导数据信号；‑分割单元(12)，其用于将所述皮肤电导数据信号分割成多个时期；‑峰值检测单元(13)，其用于检测所述皮肤电导数据信号中的峰值；‑计算单元(14)，其用于在每一时期计算检测到的峰值的上升沿幅度的总和；‑分析单元(15)，其被配置为基于在一天的过程中的每一时期的上升沿幅度的所述总和的瞬态行为将所述用户分类到情绪状态中，其中，所述分析单元被配置为：‑当在所述一天的过程中每一时期的上升沿幅度的所述总和增加时，将所述用户分类到不健康的疲倦状态中；并且/或者‑当在所述一天的过程中每一时期的上升沿幅度的所述总和减少时，将所述用户分类到健康的疲倦状态中；以及‑输出单元，其被配置为输出指示所述情绪状态的输出信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.12 EP 16164795.31.一种用于处理用户(2)的皮肤电导数据的信号处理设备(10)，所述设备包括：-输入单元(11)，其用于接收指示所述用户的皮肤电导的皮肤电导数据信号；-分割单元(12)，其用于将所述皮肤电导数据信号分割成多个时期；-峰值检测单元(13)，其用于检测所述皮肤电导数据信号中的峰值；-计算单元(14)，其用于在每一时期计算检测到的峰值的上升沿幅度的总和；-分析单元(15)，其被配置为基于在一天的过程中的每一时期的上升沿幅度的所述总和的瞬态行为将所述用户分类到情绪状态中，其中，所述分析单元被配置为：-当在所述一天的过程中每一时期的上升沿幅度的所述总和增加时，将所述用户分类到不健康的疲倦状态中；并且/或者-当在所述一天的过程中每一时期的上升沿幅度的所述总和减少时，将所述用户分类到健康的疲倦状态中；以及-输出单元，其被配置为输出指示所述情绪状态的输出信号。2.根据权利要求1所述的信号处理设备，其中，所述分析单元(15)还被配置为：-当在所述一天的过程中每一时期的上升沿幅度的所述总和保持稳定并且超过第一阈值(Th1)时，将所述用户(2)分类到不疲倦状态中；并且/或者-当在所述一天的过程中每一时期的上升沿幅度的所述总和保持低于所述第一阈值(Th1)时，将所述用户(2)分类到所述用户的刺激不足状态中。3.根据权利要求1或2所述的信号处理设备，其中，所述皮肤电导数据信号指示所述用户(2)的所述皮肤电导的全天测量结果。4.根据前述权利要求中的任一项所述的信号处理设备，其中，所述分析单元(15)被配置为基于在所述一天开始时的一个或多个时期的上升沿幅度的所述总和与所述一天结束时的一个或多个时期的上升沿幅度的所述总和的比较将所述用户(2)分类到所述情绪状态中。5.根据前述权利要求中的任一项所述的信号处理设备，其中，时期的持续时间在10至90分钟之间，优选地在20至60分钟之间，优选地在25至45分钟之间，优选地持续时间为30分钟。6.一种用于改善用户(2)的睡眠效果的系统(1)，所述系统包括：-根据权利要求1至5中的任一项所述的用于处理所述皮肤电导数据的信号处理设备(10)；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·奥沃克尔克，M·纽霍夫，N·H·纳托瓦尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL