[发明专利]一种基于身体活动和心率信息计算睡眠周期的睡眠健康管理的方法与系统

权利要求书

1.一种基于身体活动和心率信息计算睡眠周期的睡眠健康管理的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、记录用户小憩和夜睡时间区间

计算体动分时能量序列，同时记录用户心率分时序列；

输出平躺和非平躺的静息心率；

根据体动分时能量序列、平躺和非平躺的静息心率来辨别小憩和夜睡时间区间；

S2、剔除用户未带采集设备的区域时间

将低体动分时能量时间段内的心率与平躺和非平躺静息心率不符的时间段以及分时时间段内体动时未引起心率上升的时间段进行剔除；

S3、确定夜睡的REM区间

过滤测量时间区间中不符合周期性的区间，然后找出身体安静、但心率上升并波动超过阈值的区间作为夜睡的REM区间；

S4、确定醒的区间

将测量时间区间中体动超过阈值、且心率上升超过非平躺静息心率的区间，作为醒的区间；

S5、确定用户的睡眠周期

依据用户自然睡眠习惯，计算睡眠包含的睡眠周期N；

根据心跳信号的极值点距离序列，进而获得心跳周期结果；

S6、确定唤醒时间

每次在完整睡眠周期N结束，启动智能闹钟或震动，唤醒用户，唤醒后，用户给出精神、一般或者困倦的评价，对N做调整；

S7、睡眠质量评价

根据多个夜间睡眠周期的稳定性、每个睡眠周期心率的变异性数据，从而得出逐个睡眠周期时长与均值的差，REM期间心率变异性与均值的差，开始睡眠时刻与均值的差，对用户的睡眠健康进行评价以及建议。

2.根据权利要求1所述的一种基于身体活动和心率信息计算睡眠周期的睡眠健康管理的方法，其特征在于：步骤S1中，所述体动分时能量序列的分时时间为1分钟，所述体动分时能量序列通过使用者手部的加速度的变化数据进行表示，输出平躺时手部静置以及对应心率，以及非平躺时手部动作加速度数据和对应心率，从而辨别小憩和夜睡时间区间。

3.根据权利要求1所述的一种基于身体活动和心率信息计算睡眠周期的睡眠健康管理的方法，其特征在于：步骤S3中，所述过滤测量时间区间中不符合周期性的区间的方法包括：设定滤波器的阶数，然后将混合信号进行分段滤波，分段滤波完成后在每一段单独滤波之后选取无失真的范围求取周期信号的平均模板，选定周期信号极值点到信号头部或信号尾部的信号发生失真的部分，采用平均模板替换信号发生失真的部分，再将每一段信号的边界定点的幅值进行归一化，将信号进行拼接，从而去除外界噪声影响。

4.根据权利要求1所述的一种基于身体活动和心率信息计算睡眠周期的睡眠健康管理的方法，其特征在于：步骤S5中，根据心跳信号的极值点距离序列获得心跳周期结果方法包括：计算所有上脉络波形极值点的高度并获得平均高度；判断是否所有上脉络波形极值点的高度都大于平均高度乘以比例系数后的数值，是，则执行下一步；否，则重新寻找心跳信号的上脉络波形的极值点；检测极值点的差分数组，判断每个差分数组的差值与平均差值的大小，获得心跳信号的脉络堆数，并将该堆数转换为心跳间隔；根据获得的心跳间隔乘以比例系数后作为最小极值距离限制，获得心跳信号中的极值点；求取心跳信号极值点的差分均值获得当前时间段内心跳周期的平均长度，得到一分钟内的心跳次数，进而获得心跳信号周期结果。

5.根据权利要求1所述的一种基于身体活动和心率信息计算睡眠周期的睡眠健康管理的方法，其特征在于：步骤S6中，将相邻两次完整睡眠周期N间隔区间作为叫醒时段，将叫醒时间设置在叫醒时段中点之前作为第一叫醒时间，将叫醒时间设置在叫醒时段中点作为第二叫醒时间，将叫醒时间设置在叫醒时段中点之后作为第三叫醒时间，并采用不同叫醒铃声作为叫醒方式。