[发明专利]一种基于生理状态评估的分期调控方法

说明书

本发明公开了一种基于生理状态评估的分期调控方法，属于生理状态评估技术领域，整体架构包括获取数据，数据处理与特征提取，分期模型构建和调控方法；通过包括接触式设备和非接触式设备的采集设备获取至少包括一种身体信号可表征睡眠状态的生理信号数据，数据处理部分包括对生理信号进行滤波，特征提取部分包括从时域，频域，非线性等多角度提取特征，分期模型部分引入主成分分析和梯度提升融合的思想提高分期精度，调控方法部分包括外部环境和个性化策略。本发明能够改善睡眠外部环境，解决人体在夜晚中难以入睡，睡眠质量差和深度睡眠时间短等问题。

技术领域

本发明涉及生理状态评估技术领域，尤其是一种基于生理状态评估的分期调控方法。

背景技术

针对目前人体存在睡眠质量越来越差，难以入睡，深度睡眠时间短，嗜睡乏力等问题，利用一种生理状态评估的分期调控方法自动调节外部设备，依据睡眠机理调控整个睡眠外部环境，最大程度提高睡眠质量和监测睡眠健康状况是非常必要的。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种基于生理状态评估的分期调控方法，在保证生理数据传输效果前提下，利用采集设备获取数据，对数据进行预处理，多角度提取特征，在构建生理状态评估模型时引入主成分分析和梯度提升融合的思想对睡眠状态进行准确分期，并在此基础上通过睡眠机理引入个性化策略自动控制外部设备，改善睡眠外部环境，解决人体在夜晚中难以入睡，睡眠质量差和深度睡眠时间短等问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于生理状态评估的分期调控方法，整体架构包括获取数据、数据处理与特征提取、分期模型构建和调控方法，包括以下步骤：

步骤1、采集设备采集人体睡眠状态时的生理信号数据，监测设备将所述生理信号数据传输至监测平台，然后监测平台对所述生理信号数据进行数据预处理；

步骤2、所述生理信号数据进行数据预处理之后，通过所述监测平台设计不同频率的滤波器对预处理之后的生理信号数据进行滤波，得到至少一种可以表征睡眠状态的生理信号数据；

步骤3、对预设时间段内的所述生理信号数据进行时域、频域、非线性分析，最后将时域、频域、非线性多角度特征构成特征矩阵；

步骤4、对所述特征矩阵采用主成分分析的方法构建睡眠生理状态分期模型；

步骤5、通过主成分分析与梯度提升算法融合完成对人体睡眠分期模型构建；

步骤6、将步骤3提取的所述特征矩阵输入所述人体睡眠分期模型中；

步骤7、监测平台完成人体睡眠分期后，监测平台根据睡眠机理对外部设备进行自动调控，调控方法包括外部环境和个性化策略，具体的调控步骤包括：

S1：根据不同个体在监测平台建立相应的包括个人外部环境参数以及偏好信息的个性化数据库；

S2：针对不同的个体设置不同的调控策略，从人体准备入睡开始，开始监测数据，通过生理状态分期模型实时监测结果，由监测平台给出相应的指令。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤1中，

所述采集设备包括接触式设备和非接触式设备；所述接触式设备为手环、检测带；所述非接触式设备为毫米波雷达、多功能床垫；采用哪种设备具体由人体偏好和舒适度进行选择；

所述生理信号包括至少一种身体信号可表征睡眠状态，生理信号中包含很多噪声，从中分离出多个相互区别的源信号，然后将与期望相关的成分与期望不相关的成分和伪迹进行处理，达到伪迹去除并减小噪声。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤2中，所述滤波器采用带通滤波器、高通滤波器、全通滤波器中的一种。