[发明专利]一种基于脑电信息的辅助唤醒方法及装置在审

专利信息
申请号: 202110059383.X 申请日: 2021-01-15
公开(公告)号: CN112891703A 公开(公告)日: 2021-06-04
发明(设计)人: 褚明礼 申请(专利权)人: 褚明礼
主分类号: A61M21/00 分类号: A61M21/00;A61B5/369
代理公司: 北京爱普纳杰专利代理事务所(特殊普通合伙) 11419 代理人: 何自刚
地址: 100090 北京市海淀区中*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 信息 辅助 唤醒 方法 装置
【说明书】:

发明提供了一种基于脑电信息的辅助唤醒方法及装置,该方法包括如下步骤:获取用户脑电信号;对所述脑电信号进行处理以获得多个预设波段的功率;根据获得的所述功率计算睡眠波段占比;通过监测所述睡眠波段中快波出现的时机,对用户进行唤醒。

技术领域

本发明涉及脑电监测与睡眠监测技术领域,具体涉及一种基于脑电信息的辅助唤醒方法及装置。

背景技术

睡眠时相(phase of sleep)是睡眠状态中的特定生理过程。生理学家根据人在睡眠中的脑电图、肌电图、心电图和眼动电图以及血压和呼吸等的变化,发现睡眠由正相睡眠和异相睡眠两种交替出现的不同时相组成。这两大时相周期性交替,一夜中大约交替6次。每个周期包括20分钟~30分钟的快波睡眠和约60分钟的慢波睡眠。

正相睡眠又称慢波睡眠(slow wave sleep)。慢波睡眠由浅至深又可分为四期(S1~S4期)。第一、二期称浅睡期,第三、四期称深睡期。深睡期对恢复精神和体力具有重要价值。在整个慢波睡眠中,以副交感神经活动占优势,脑电图特征是呈现同步化的慢波。可引起心率减慢,血压降低,胃肠活动增加,全身肌肉松弛,但没有张力和活力。在此阶段因故醒来的人们会感到意识迷迷糊糊,精神不甚清醒。如果被剥夺了这段睡眠,尽管隔了几个小时后,身体仍然被大脑要求恢复尚未完成的慢波睡眠。

异相睡眠(paradoxical sleep)又称快波睡眠。为在睡眠过程中周期性出现的一种激动状态。脑电图与觉醒时的相似,呈现低振幅去同步化快波。虽然各种感觉机能进一步减退、运动机能进一步降低、肌肉几乎完全松弛、运动系统受到很强的抑制,但植物性神经系统活动增强,如血压升高、心率及呼吸加速、脑血流量及耗氧量增加等。

成年人睡眠是以慢波睡眠入睡,1~2h后转入快波睡眠,快波睡眠维持约0.5h,又转入慢波睡眠。在整个睡眠期间如此转换可达4~5次。典型睡眠节律按以下程序进行:觉醒→S1→S2→S3→S4→S3→S2→第一次快波睡眠→S2→S3→S4→S3→S2→第二次快波睡眠……

由上述可知,当人在慢波睡眠时被叫醒,即使已经睡眠了较长时间,但仍然会产生意识不清醒、甚至嗜睡的情况,从而进一步导致工作效率的降低以及身体的疲倦。特别是处于备考阶段的学生、参赛阶段的运动员甚至在准备项目的企业员工,在本身可能已经睡眠不足的情况下,若是制定的闹钟在自己处于慢波睡眠时将自己叫醒,更会加剧自身的疲乏状态,从而影响第二天的学习或工作状态。

因此,如何研发一种基于脑电信息的辅助唤醒方法及装置,来通过检测脑电信息来对睡眠的时相进行监测,并在快波睡眠时将人唤醒,变成了一种亟需解决的技术问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明的目的在于提供一种基于脑电信息的辅助唤醒方法及装置,通过设定睡眠周期或唤醒时间,根据用户的睡眠周期,实时监测脑电信息,并在用户脑电信息处于最佳活跃点时进行唤醒动作。

为达到上述目的,本发明提出了如下技术方案:

一种基于脑电信息的辅助唤醒方法,包括如下步骤:

获取用户脑电信号;

对所述脑电信号进行处理以获得多个预设波段的功率;

根据获得的所述功率计算睡眠波段占比;

通过监测所述睡眠波段中快波出现的时机,对用户进行唤醒。

优选地,在获取所述用户脑电信号时,根据国际10-20系统法所标记的电极位置放置电极。

优选地,对所述脑电信号的处理过程包括对脑电信号的放大及滤波。

最好,所述预设波段包括δ波、θ波、低α波、高α波、低β波、高β波、低γ波、中γ波,共计8个波段。

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