[发明专利]基于动态皮肤温度的睡眠分期方法及控制系统

说明书

本发明提供一种基于动态皮肤温度的睡眠分期方法及控制系统，包括：皮温监测步骤：监测人体不同部位的皮肤温度；睡眠监测步骤：实时监测被测的睡眠过程；机器学习步骤：包括训练模型和测试模型，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，对初始皮温阈值进行不断调整；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；睡眠分期步骤：对睡眠过程进行分期，并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，并调控卧室环境。本发明能够依据动态皮温的精准化睡眠分期，进而精准控制卧室环境参数确保睡眠质量达标。

技术领域

本发明涉及人体睡眠监测技术领域，具体地，涉及一种基于动态皮肤温度的非接触式睡眠分期方法及精确控制系统，尤其涉及一种基于动态皮肤温度的睡眠分期方法及控制系统。

背景技术

鉴于睡眠分期的研究十分热门，同时具有广阔的市场需求。皮温或者体温作为评估人体健康和热舒适的重要生理指标，与局部血流量有密切的关系，目前已经出现了一些与皮肤温度相关的睡眠状态判定方法。

公开号为CN109788913A的发明专利，公开了一种用于确定人的睡眠的时间窗口的方法和系统，包括接收人的远端皮肤温度的样本，并检测远端皮肤温度的样本中的温度变化模式。温度变化模式指示昼夜节律内的参考点。基于所指示的参考点确定用于睡眠的最优时间窗口。温度变化模式是远端皮肤温度的下降随后是远端皮肤温度的增加的形式，其中下降和增加在十分钟或更短的时间窗口内发生。该专利通过测量远端皮肤温度判定睡眠状态，但是远端(手足)上并没有分布人体的主动脉，远端皮温不能反映总体尤其是脑部的血流量数值。

公开号为CN104095615B的发明专利，公开了一种人体睡眠监测方法及监测系统，通过测量电容量、人体重力加速度、体温信息以及心率信息实现睡眠监测和唤醒，首先该技术只能判定总睡眠时长、浅睡时长和深睡时长，无法对睡眠分期进行详细划分(即非快速眼动期的一至三期)；其次该技术中皮温起到协助作用，并不主导睡眠分期；最后该技术测量的是局部某点的皮肤温度，无法反映整体的人体血流量数值。

公开号为CN113468147A的发明专利，公开了一种稳定睡眠状态的体温数据库建立与使用方法，该技术建立了皮温、核心体温与睡眠质量之间的数据库。但是，首先该技术主要应用于稳定睡眠状态下的睡眠分期判定，对非稳态、多变但短暂出现的睡眠状态无法判定，其次，该技术只构建了皮温与快速眼动期、深度睡眠期之间的关系，无法判定皮温度与非快速眼动期的1至3期之间的关系；而且，该技术，没有考虑到非快速眼动期的1至3期的可逆性变化对体温的影响；最后，该技术只考虑到改善热环境对睡眠质量的影响，但是睡眠受到温度、湿度、风速、噪声、光照、空气品质等多个因素的影响，只改变单一因素可能无法提高睡眠质量。

包上述三个专利在内的多个使用皮温评估睡眠状态的专利，绝大多数使用接触式测量，需要让处于睡眠状态中的被测佩戴一系列传感器，测量本身会对睡眠质量产生干扰；而且，这些专利采用的生理指标均是静态皮温数值，即当皮温达到一定大小后判定进入某个睡眠阶段，但是皮温同时受到外部环境和内部生理代谢的影响，对于不同人种、年龄、性别、地区、生活习惯的被测，内部生理代谢量都有所差异，外部环境尤其是空气温度更是通过对流换热直接影响皮肤温度，因此直接采用静态皮温数值对睡眠时期进行判定是不合理的。而且，睡眠分期应该考虑到睡眠节律的影响，即使是在同一夜晚中出现的同一种睡眠时期也不能一概而论，例如非快速眼动2期，应区分是由非快速眼动1期转化而来还是非快速眼动3期转化而来，再制定相应判定规则。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于动态皮肤温度的睡眠分期方法及控制系统。

根据本发明提供的一种基于动态皮肤温度的睡眠分期方法及控制系统，所述方案如下：

第一方面，提供了一种基于动态皮肤温度的睡眠分期方法，所述方法包括：