[发明专利]睡眠检测装置及其检测、辅助睡眠的方法

权利要求书

1.一种睡眠检测装置，其特征是，包括：电极、加速度传感器、CPU处理器；其中电极直接与人体脑部相接触并采集脑电波信号，加速度传感器固定于人体前额并采集人体运动的加速度信号，所述脑电波信号和加速度信号传递至CPU处理器，由CPU处理器判断人体的睡眠情况。

2.根据权利要求1所述的睡眠检测装置，其特征是，还包括：存储器、耳机；其中存储器中存储有音频文件，由CPU处理器控制所述音频文件播放到耳机之中。

3.根据权利要求1所述的睡眠检测装置，其特征是，所述电极为并排的三个，中间的一个电极作为参考电平，两边的两个电极作为一对差分输入信号，所述三个电极采集一路脑电波信号。

4.根据权利要求1所述的睡眠检测装置，其特征是，所述加速度传感器为三轴重力加速度传感器，其测量的加速度信号为三轴方向上的加速度信号的矢量和，即三轴方向上的加速度信号值的平方和再开平方根的值。

5.如权利要求1所述的睡眠检测装置检测睡眠的方法，其特征是，CPU处理器根据接收的脑电波信号和加速度信号，判断人体的睡眠情况，具体包括如下规则：

规则1：每个测量周期中加速度信号的波动均在第一阈值以上，则CPU处理器仅根据脑电波信号判断人体的睡眠情况，而不考虑加速度信号；

规则2：当脑电波信号在各个频段的能量分布均匀，则CPU处理器仅根据加速度信号判断人体的睡眠情况，而不考虑脑电波信号；

规则3：在一个测量周期内，脑电波信号在8～25Hz的能量占总能量的80％以上，并且脑电波信号在8～9Hz的能量占总能量的4％以下，并且脑电波信号的平均幅度在30μV以下，并且加速度信号的波动在第一阈值以上，则判断人体处于清醒阶段；

规则4：在连续的四个测量周期内，脑电波信号在6～8Hz的能量占总能量的80％以上，并且脑电波信号的平均幅度在30μV以下，并且未检测到睡眠纺锤形波和K形杂波，则判断人体处于模糊入睡阶段；

规则5：在连续的四个测量周期内，脑电波信号在4～7Hz的能量占总能量的80％以上，并且至少出现一次睡眠纺锤形波和/或K形杂波，并且脑电波信号的平均幅度均大于30μV且在75μV以下，并且至少一个测量周期内的加速度信号的波动小于第一阈值，则判断人体处于浅睡阶段；

规则6：在连续的四个测量周期内，脑电波信号在0.5～3Hz的能量占总能量的20％以上且小于50％，并且脑电波信号的平均幅度大于75μV，则判断人体处于深度睡眠阶段的前期；

规则7：在连续的四个测量周期内，脑电波信号在0.5～3Hz的能量占总能量的50％以上，并且脑电波信号的平均幅度大于75μV，则判断人体处于深度睡眠阶段的后期；

规则8：在连续的四个测量周期内，脑电波信号在1～4Hz的能量占总能量的50％以上，并且脑电波信号的平均幅度大于75μV，并且加速度信号的波动在0.05g以上，则判断人体处于深度睡眠阶段的后期且待测人员处于梦游状态；

规则9：在连续的四个测量周期内，脑电波信号在10Hz以上的能量占能量的80％以上，并且脑电波信号的平均幅度在30μV以下，并且至少一个测量周期内加速度信号的波动小于0.05g，则判断人体处于快速眼球转动阶段；

规则10：在每个测量周期中，加速度信号的波动均大于第三阈值且小于第四阈值，并且加速度信号的峰值每分钟出现10～20次，则CPU处理器仍按上述规则3～9判断人体的睡眠情况，但将第一阈值改为第二阈值。