[发明专利]基于模糊推论系统的非侵入感测睡眠质量分析系统与方法

摘要

本发明基于模糊推论系统的非侵入感测睡眠质量分析系统与方法，通过枕头上的压力传感器和被测者手腕佩戴的心率感测手环以非侵入感测翻身次数和心率值，并将测量值以无线传输方式上传至睡眠监测装置，被测者不用黏贴电极片而造成睡眠不舒适，也免去PSG需专业的护理人员的人力问题，本发明利用简化过的生理讯号，减少了系统的运算量，且本发明利用REM及NREM在心率变化及翻身次数上的特性，通过模糊推论系统自动分析睡眠阶段，不需精确的数学模型，仅须利用睡眠阶段的特性设计规则库即可，减少设计时的复杂度。

主权项

1.基于模糊推论系统的非侵入感测睡眠质量分析系统，其特征在于：包括压力感测枕头、心率感测手环、睡眠监控装置；该压力感测枕头上设有至少一个压力感测模块、翻身次数计数模块和无线传输模块，通过压力感测模块采集压力值，若采集的压力值变化超过阈值，则翻身次数计数模块判断被测者为翻身，统计翻身次数，并经由无线传输模块上传至睡眠监控装置；该心率感测手环包括心率感测模块、心率计算模块和无线传输模块，佩戴在被测者手腕上，采集被测者的心率，心率计算模块根据该心率值计算得到心率、心率变化量，并经由无线传输模块上传至睡眠监控装置；该睡眠监控装置至少包括无线传输模块、模糊推论系统；所述的无线传输模块用于分别与压力感测枕头和心率感测手环上的无线传输模块实现信息交互；所述的模糊推论系统，包括输入归属函数、模糊推理模块、模糊规则库和输出归属函数；该输入归属函数包括心率归属函数、心率变化量归属函数和翻身次数归属函数，所述压力感测枕头和心率感测手环上传的输入量，即心率、心率变化量和翻身次数通过对应的归属函数分别得到心率、心率变化量和翻身次数模糊归属集合及对应的归属度；所述模糊规则库，采用美国睡眠医学协会所订的特性及实验分析数据制定，包括三个输入、一个输出及多个规则，所述的输入指的是心率、心率变化量和翻身次数的模糊归属集合及对应的归属度，所述的输出指的是所处的睡眠阶段，分别为REM、NREM 1、NREM 2及NREM 3；模糊推理模块根据模糊推理分析睡眠阶段的算法，得到睡眠阶段的结果作为模糊推论系统的输出。