[发明专利]基于动态皮肤温度的睡眠分期方法及控制系统

权利要求书

1.一种基于动态皮肤温度的睡眠分期方法，其特征在于，包括：

皮温监测步骤：监测人体不同部位的皮肤温度，并将皮温数据传输至机器学习步骤和睡眠分期步骤中；

睡眠监测步骤：实时监测被测的睡眠过程，并将睡眠数据传输至机器学习步骤中；

机器学习步骤：包括训练模型和测试模型，所述训练模型接收皮温监测步骤和睡眠监测步骤传输来的训练集数据后，对初始皮温阈值进行不断调整；

所述训练模型输出训练后的皮温阈值并构成测试模型，皮温监测步骤和睡眠监测步骤将测试集数据输入测试模型中进行检验；若精确度不达标，则重复机器学习步骤，若精确度达标，则将个性化皮温阈值输入睡眠分期步骤的数据库中；

睡眠分期步骤：对睡眠过程进行分期，依据机器学习步骤输出的皮温阈值，实时对皮温监测步骤输入的数据进行判定，进而判断当前被测所处的睡眠时期；

环境监测控制步骤：对睡眠分期步骤输出的精准睡眠分期结果进行判定，若睡眠质量达标，则结束流程；

若睡眠质量不达标，环境监测控制步骤将监测的卧室环境参数与内设数据库中的适宜参数范围进行比较，优先对与预设范围偏离最大环境参数进行调控，确保睡眠质量达标。

2.根据权利要求1所述的基于动态皮肤温度的睡眠分期方法，其特征在于，所述皮温监测步骤包括：使用非接触式测定仪器，实时监测睡眠期间的人体皮肤温度的动态变化数值，定义皮肤温度在第n分钟的变化量ΔT_n为：

其中，为第n分钟的平均皮温，为第n-1分钟的平均皮温。

3.根据权利要求1所述的基于动态皮肤温度的睡眠分期方法，其特征在于，所述机器学习步骤中对初始皮温阈值进行不断调整具体包括：

所述皮温阈值为判定睡眠分期转化时的最小皮温变化量，即使得皮温阈值不断向实际测量情况靠近，ΔT_m为第m次调整后的皮温阈值：

其中，ΔT₀为初始设定的皮温阈值，ΔT_i为第i次的皮温阈值实测值。

4.根据权利要求1所述的基于动态皮肤温度的睡眠分期方法，其特征在于，所述睡眠分期步骤中：睡眠过程划分为觉醒、快速眼动期和非快速眼动期，其中非快速眼动期依据睡眠深度由浅入深分为1至3期，且睡眠分期模块中设有皮温阈值数据库，对于同一类被测，存在15个皮温阈值。

5.根据权利要求1所述的基于动态皮肤温度的睡眠分期方法，其特征在于，所述环境监测控制步骤包括：卧室环境主要包括热环境、声环境、光环境和空气品质；环境监测控制步骤监测卧室温度、湿度、噪声、光照强度及二氧化碳浓度在内的相关环境参数。

6.一种基于动态皮肤温度的睡眠分期控制系统，其特征在于，包括：

皮温监测模块：监测人体不同部位的皮肤温度，并将皮温数据传输至机器学习模块和睡眠分期模块中；

睡眠监测模块：实时监测被测的睡眠过程，并将睡眠数据传输至机器学习模块中；

机器学习模块：包括训练模型和测试模型，所述训练模型接收皮温监测模块和睡眠监测模块传输来的训练集数据后，对初始皮温阈值进行不断调整；

所述训练模型输出训练后的皮温阈值并构成测试模型，皮温监测模块和睡眠监测模块将测试集数据输入测试模型中进行检验；若精确度不达标，则重复机器学习模块，若精确度达标，则将个性化皮温阈值输入睡眠分期模块的数据库中；

睡眠分期模块：对睡眠过程进行分期，并依据机器学习模块输出的皮温阈值，实时对皮温监测模块输入的数据进行判定，进而判断当前被测所处的睡眠时期；

环境监测控制模块：对睡眠分期模块输出的精准睡眠分期结果进行判定，若睡眠质量达标，则结束流程；

若睡眠质量不达标，环境监测控制模块将监测的卧室环境参数与内设数据库中的适宜参数范围进行比较，优先对与预设范围偏离最大环境参数进行调控，确保睡眠质量达标。