CN106073713A - 一种确定睡眠分期的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种确定睡眠分期的方法和装置，该方法包括：采集用户当前时刻的睡眠特征信号；根据当前时刻的睡眠特征信号，获取当前时刻的睡眠特征参数；判断当前时刻的睡眠特征参数是否属于非当晚历史睡眠阶段所对应的历史睡眠特征参数的范围，其中，非当晚历史睡眠阶段包括：觉醒期、浅睡期和深睡期；当当前时刻的睡眠特征参数属于第一睡眠期所对应的历史睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻处于第一睡眠期，第一睡眠期为觉醒期、浅睡期和深睡期之一。上述确定睡眠分期的方法和装置能够实时的进行睡眠分期的判断，区别于睡眠完成之后进行睡眠分期判断的传统方法，能够更加方便的进行睡眠干预。

Description

一种确定睡眠分期的方法和装置
技术领域
本发明涉及非接触睡眠监测技术领域，尤其涉及一种确定睡眠分期的方法和装置。
背景技术
睡眠质量的好坏对人体身体健康有至关重要的影响，而今人们的生活节奏越来越快，压力越来越大，很多人出现了睡眠问题，睡眠监测应运而生。
目前临床上监测睡眠阶段的方法中，典型的方法是采用多导睡眠仪(Polysomnography，PSG)采集睡眠期间的生理信号，包括脑电波(EEG)、眼动(EOG)、肌肉运动(EMG)、心电(ECG)、血氧饱和度(SpO2)和呼吸信号。睡眠阶段判断主要基于对EEG的分析，并可以利用ECG和EEG进行辅助判断。然而PSG操作复杂，仅适用于医院的临床研究。
另外，这个方法的实现过程中需要睡眠技师根据“清醒-非快速眼动-快速眼动”的阶段模式确定用户在每个睡眠时间段落的睡眠阶段。而“清醒-非快速眼动-快速眼动”的阶段模式这种因人而异，且睡眠障碍和某些疾病也会对确定的睡眠阶段的结果造成影响。因此，现有的睡眠监测方法无法方便的进行睡眠干预。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种确定睡眠分期的方法和装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种确定睡眠分期的方法，包括以下步骤：步骤1、采集用户当前时刻的睡眠特征信号；步骤2、根据所述当前时刻的睡眠特征信号，获取当前时刻的睡眠特征参数；步骤3、判断当前时刻的睡眠特征参数是否属于非当晚历史睡眠阶段所对应的历史睡眠特征参数的范围，其中，所述非当晚历史睡眠阶段包括：觉醒期、浅睡期和深睡期；步骤4、当所述当前时刻的睡眠特征参数属于第一睡眠期所对应的历史睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻处于所述第一睡眠期，其中，所述第一睡眠期为所述觉醒期、所述浅睡期和所述深睡期之一。
本发明的有益效果是：通过判断当前时刻的睡眠特征参数是否属于非当晚历史睡眠阶段所对应的历史睡眠特征参数的范围，确定用户当前时刻所处的睡眠期，能够实时的进行睡眠分期的判断，区别于睡眠完成之后进行睡眠分期判断的传统方法，能够更加方便的进行睡眠干预。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述历史睡眠阶段还包括：快速眼动期，步骤4具体为：当所述当前时刻的睡眠特征参数属于第二睡眠期所对应的睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻处于所述第二睡眠期，其中，所述第二睡眠期为所述觉醒期、所述浅睡期、所述深睡期和所述快速眼动期之一。
进一步地，在步骤4之后，所述方法还包括：步骤5、根据当前时刻的睡眠特征参数更新所述第一睡眠期的历史睡眠特征参数，或根据当前时刻的睡眠特征参数更新所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数。
进一步地，步骤5具体包括：步骤5.1、去除所述第一睡眠期或所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数中的第一参数，其中，所述第一参数为所述第一睡眠期或所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数中最早采集的历史睡眠特征信号对应的参数；步骤5.2、将所述当前时刻的睡眠特征参数增加至所述第一睡眠期或所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数中。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过逐步利用当晚的睡眠阶段的数据代替非当晚历史睡眠阶段得到数据，可以使得睡眠期的变化规律更加具有特异性。
进一步的，当经历了当晚第一个睡眠阶段后，所述方法还包括：
步骤6、采集用户在时刻T的睡眠特征信号；
步骤7、根据所述时刻T的睡眠特征信号，获取时刻T的睡眠特征参数；
步骤8、判断时刻T的睡眠特征参数是否属于当晚第一个睡眠阶段所对应的睡眠特征参数的范围，其中，所述当晚第一个睡眠阶段包括：所述觉醒期、所述浅睡期、所述深睡期和所述快速眼动期；
步骤9、当所述时刻T的睡眠特征参数属于第三睡眠期所对应的睡眠特征参数的范围时，确定用户在时刻T处于所述第三睡眠期，其中，所述第三睡眠期为所述浅睡期、所述深睡期和所述快速眼动期之一。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过利用非当晚历史睡眠阶段的历史睡眠特征参数确定出当晚第一个睡眠阶段后，可以根据当晚第一个睡眠阶段的睡眠特征参数实时的进行睡眠分期的判断。
进一步地，在步骤4之后，所述方法还包括：步骤10、根据预设睡眠期变化规律对用户当前时刻或在时刻T所处的睡眠期进行校正。
采用上述进一步方案的有益效果是：根据预设睡眠阶段变化规律对当前时刻的睡眠阶段进行校正，对实时确定的睡眠阶段的准确性更有保证。
进一步地，步骤10具体包括：步骤10.1、判断用户当前时刻所处的睡眠期与当前时刻的前一时刻和/或后一时刻所处的睡眠期是否符合所述预设睡眠期变化规律；步骤10.2、若符合，则确定用户当前时刻所处的睡眠期无需校正；若不符合，则确定根据所述预设睡眠期变化规律校正用户当前时刻所处的睡眠期；或，
步骤10.3、判断用户在时刻T所处的睡眠期与在时刻T的前一时刻和/或后一时刻所处的睡眠期是否符合所述预设睡眠期变化规律；步骤10.4、若符合，则确定用户在时刻T所处的睡眠期无需校正；若不符合，则确定根据所述预设睡眠期变化规律校正用户在时刻T所处的睡眠期。
采用上述进一步方案的有益效果是：使得实时确定睡眠阶段满足睡眠阶段逐步变化的规律，防止出现非常理性的突变。
进一步地，睡眠特征信号包括：心率睡眠特征信号、呼吸睡眠特征信号和体动睡眠特征信号中的至少一种。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种确定睡眠分期的装置，包括：采集模块，用于采集用户当前时刻的睡眠特征信号；获取模块，用于根据所述采集模块采集的所述当前时刻的睡眠特征信号，获取当前时刻的睡眠特征参数；判断模块，用于判断获取模块获取的当前时刻的睡眠特征参数是否属非当晚历史睡眠阶段所对应的历史睡眠特征参数的范围，其中，所述非当晚历史睡眠阶段包括：觉醒期、浅睡期和深睡期；确定模块，用于当所述判断模块判断出所述当前时刻的睡眠特征参数属于第一睡眠期所对应的历史睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻的睡眠阶段为所述第一睡眠期，其中，所述第一睡眠期为所述觉醒期、所述浅睡期和所述深睡期之一。
本发明的有益效果是：通过判断当前时刻的睡眠特征参数是否属于非当晚的历史睡眠阶段所对应的历史睡眠特征参数的范围，确定用户当前时刻所处的睡眠期，能够实时的进行睡眠分期的判断，区别于睡眠完成之后进行睡眠分期判断的传统方法，能够更加方便的进行睡眠干预。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述历史睡眠阶段还包括：快速眼动期，确定模块具体用于，当所述当前时刻的睡眠特征参数属于第二睡眠期所对应的睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻处于所述第二睡眠期，其中，所述第二睡眠期为所述觉醒期、所述浅睡期、所述深睡期和所述快速眼动期之一。
进一步地，所述装置还包括：更新模块，用于根据当前时刻的睡眠特征参数更新所述第一睡眠期的历史睡眠特征参数，或用于根据当前时刻的睡眠特征参数更新所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数。
进一步地，所述更新模块具体用于：去除所述第一睡眠期或所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数中的第一参数，并将所述当前时刻的睡眠特征参数增加至所述第一睡眠期或所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数中，其中，所述第一参数为所述第一睡眠期或所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数中最早采集的历史睡眠特征信号对应的参数。
进一步地，当经历了当晚第一个睡眠阶段后，所述采集模块还用于采集用户在时刻T的睡眠特征信号；所述获取模块还用于根据所述时刻T的睡眠特征信号，获取时刻T的睡眠特征参数；所述判断模块还用于判断时刻T的睡眠特征参数是否属于当晚第一个睡眠阶段所对应的睡眠特征参数的范围，其中，所述当晚第一个睡眠阶段包括：所述觉醒期、所述浅睡期、所述深睡期和所述快速眼动期；所述确定模块还用于当所述时刻T的睡眠特征参数属于第三睡眠期所对应的睡眠特征参数的范围时，确定用户在时刻T处于所述第三睡眠期，其中，所述第三睡眠期为所述浅睡期、所述深睡期和所述快速眼动期之一。
进一步地，所述装置还包括：校正模块，用于根据预设睡眠期变化规律对用户当前时刻或在时刻T所处的睡眠期进行校正。
进一步地，所述校正模块具体包括：判断单元，用于判断用户当前时刻所处的睡眠期与当前时刻的前一时刻和/或后一时刻所处的睡眠期是否符合所述预设睡眠期变化规律；校正单元，用于当判断结果为符合时，确定用户当前时刻所处的睡眠期无需校正；当判断结果为不符合时，确定根据所述预设睡眠期变化规律校正用户当前时刻所处的睡眠期；或，
所述判断单元用于判断用户在时刻T的睡眠阶段与在时刻T的前一时刻和/或后一时刻所处的睡眠期是否符合所述预设睡眠期变化规律；所述校正单元用于当判断结果为符合时，确定用户在时刻T所处的睡眠期无需校正；当判断结果为不符合时，确定根据所述预设睡眠期变化规律校正用户在时刻T所处的睡眠期。
进一步地，睡眠特征信号包括：心率睡眠特征信号、呼吸睡眠特征信号和体动睡眠特征信号中的至少一种。
本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种确定睡眠分期的方法的示意性流程图；
图2为本发明另一实施例提供的一种确定睡眠分期的方法的示意性流程图；
图3为本发明另一实施例提供的一种确定睡眠分期的方法的示意性流程图；
图4为本发明实施例提供的一种确定睡眠分期的装置的示意性结构框图；
图5为本发明另一实施例提供的一种确定睡眠分期的装置的示意性结构框图；
图6为本发明另一实施例提供的一种确定睡眠分期的装置的示意性结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在描述本发明的技术方案之前，需要对睡眠分期进行以下说明。睡眠医学将睡眠分为非快速眼动期和快速眼动期睡眠。美国睡眠医学协会(The American Academy ofSleep Medicine，AASM)将非快速眼动期睡眠进一步分为三个不同阶段：N1，N2，N3。对应健康的成年人，一个睡眠周期，通常持续90～100分钟，以非快速眼动期的3个阶段开始，然后是快速眼动期(REM)。
其中，第一阶段(N1)是睡眠最浅最短的阶段(1～7分钟)，并且标示着从清醒(W)到睡眠的转变。第一阶段(N1)之后是第二阶段(N2)，通常是持续10～25分钟，这个阶段身体达到了完全放松的状态，准备进入更深的睡眠。在第二阶段(N2)之后，一个健康成年人会进入第三阶段(N3)，通常持续20～40分钟，这是非快速眼动的最后阶段也被称为深睡期，在这个阶段人体进行最多的修复和再生工作。在第三阶段(N3)阶段之后，健康成年人会回到较浅的非快速眼动期，持续5～10分钟后进入快速眼动阶段(REM)。快速眼动期睡眠的特点是大脑活跃，此时发生记忆巩固。快速眼动期在健康成年人的整体睡眠中占据20～25％。健康成年人会周期性的重复之前的睡眠阶段变化。由于每个阶段都对应着至关重要的生理功能，因此睡眠阶段分析对于评价睡眠质量是至关重要的。
如图1所示，图1给出了本发明实施例提供的一种确定睡眠分期的方法100的示意性流程图。如图1所示的方法100包括：
110、采集用户当前时刻的睡眠特征信号。
120、根据步骤110中采集的当前时刻的睡眠特征信号，获取当前时刻的睡眠特征参数。
130、判断当前时刻的睡眠特征参数是否属于非当晚历史睡眠阶段所对应的历史睡眠特征参数的范围。其中，该非当晚历史睡眠阶段可以包括：觉醒期、浅睡期和深睡期。
140、当当前时刻的睡眠特征参数属于第一睡眠期所对应的历史睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻处于该第一睡眠期。其中，第一睡眠期为觉醒期、浅睡期和深睡期之一。
具体的，在该实施例中，睡眠特征信号可以包括心率睡眠特征信号、呼吸睡眠特征信号和体动睡眠特征信号中的至少一种。
需要说明的是，由于心率的每一次心跳都在进行调整，这需要通过交感神经以及副交感神经***的共同作用，所以测量一段时间内心率的变化(即心率变异性)可以提供身体自律神经活动的信息。
因此，在该实施例中，从心率睡眠特征信号中可以获取相应的心率睡眠特征参数，即：心率变异性参数，包括：心率时域变异性参数和心率频域变异性参数。而心率频域变异性参数包括：高频段能量参数HF和低频段能量参数LF。LF反应每分钟2.5～9次范围内的心率节律，HF反应每分钟9～24次范围内的心率节律。LF是受交感和副交感神经控制，且HF是只受副交感神经控制，而LF/HF通常用于评价各睡眠阶段中自律神经的变化。在浅睡期和深睡期心率变异性会下降，而在快速眼动期，心率变异性大于浅睡期和深睡期，同时快速眼动期心率高于觉醒期。在非快速眼动期睡眠阶段，HF/LF的比值逐渐升高，而在快速眼动期，HF/LF比值则会显著降低。
从呼吸睡眠特征信号中可以获取对应的呼吸睡眠特征参数包括：呼吸频率、不同频带的能量、呼吸的自相似性、呼吸的节律性，以及呼吸的幅值(如呼吸的深度和呼吸的体积)等。在快速眼动期，呼吸深度更加有规律，而且潮气量、每分通气量和吸气速率比非快速眼动期都要显著偏低。呼吸睡眠特征信号上的包络和面积分别对应呼吸的深度和体积。呼吸的深度的变化性在识别深睡期时的效果较好，而呼吸的深度的规则性在区分觉醒期和睡眠期时的效果较好，呼吸的体积在检测快速眼动期时的效果较好。
从体动睡眠特征信号中可以获取对应的体动睡眠特征参数包括：体动能量、体动频率，从而可以得出入眠时间、总睡眠时间、觉醒的次数和频率、睡眠效率等睡眠相关数据。
可选地，非当晚历史睡眠阶段还包括：快速眼动期。也就是说，在步骤140，当当前时刻的睡眠特征参数属于第二睡眠期所对应的睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻处于第二睡眠期。其中，该第二睡眠期为觉醒期、浅睡期、深睡期和快速眼动期之一。
上述实施例提供的一种确定睡眠分期的方法，通过判断当前时刻的睡眠特征参数是否属于非当晚历史睡眠阶段所对应的历史睡眠特征参数的范围，确定用户当前时刻所处的睡眠期，能够实时的进行睡眠分期的判断，区别于睡眠完成之后进行睡眠分期判断的传统方法，能够更加方便的进行睡眠干预。
可选地，作为本发明的一个实施例，如图2所示的方法200包括：
210、采集用户当前时刻的睡眠特征信号。
220、根据步骤210中采集的当前时刻的睡眠特征信号，获取当前时刻的睡眠特征参数。
230、判断当前时刻的睡眠特征参数是否属于非当晚历史睡眠阶段所对应的历史睡眠特征参数的范围。其中，非当晚历史睡眠阶段可以包括：觉醒期、浅睡期和深睡期。
240、当当前时刻的睡眠特征参数属于第一睡眠期所对应的历史睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻处于该第一睡眠期。其中，第一睡眠期为觉醒期、浅睡期和深睡期之一。
250、根据当前时刻的睡眠特征参数更新第一睡眠期的历史睡眠特征参数。
需要说明的是，在该实施例中，步骤210、步骤220、步骤230和步骤240分别与图1中的步骤110、步骤120、步骤130和步骤140类似，为了描述的简洁，在此不再赘述。
具体的，在该实施例中，步骤250具体可以包括：去除第一睡眠期的历史睡眠特征参数中的第一参数，并将当前时刻的睡眠特征参数增加至第一睡眠期的历史睡眠特征参数中。其中，第一参数为第一睡眠期的历史睡眠特征参数中最早采集的历史睡眠特征信号对应的参数。
非当晚历史睡眠阶段的历史睡眠特征参数的排列顺序为采集睡眠特征信号的先后顺序排列。例如，在该实施例中，步骤230中判断出当前时刻的睡眠特征参数属于非当晚历史睡眠阶段，即：浅睡期所对应的历史睡眠特征参数的范围，则步骤240中确定当前时刻处于浅睡期。步骤250可以将浅睡期的历史睡眠特征参数中最早采集的历史睡眠特征信号对应的参数移除，并将当前时刻的睡眠特征参数增加至该历史睡眠特征参数中，从而可以更新浅睡期的历史睡眠特征参数。
应理解，在该实施例中，当步骤230中的非当晚历史睡眠阶段包括：觉醒期、浅睡期、深睡期和快速眼动期时，步骤240中确定用户当前时刻处于第二睡眠期，第二睡眠期为觉醒期、浅睡期、深睡期和快速眼动期之一。步骤250中根据当前时刻的睡眠特征参数更新第二睡眠期的历史睡眠特征参数，而具体的更新方法与上述根据当前时刻的睡眠特征参数更新第一睡眠期的历史睡眠特征参数的方法类似，为了描述的简洁，在此不再赘述。
上述实施例中通过逐步利用当晚的睡眠阶段的数据代替非当晚历史睡眠阶段得到数据，可以使得睡眠期的变化规律更加具有特异性。
需要说明的是，本发明实施例提供的确定睡眠分期的方法，可以利用非当晚历史睡眠阶段的数据确定当晚第一个睡眠阶段。当晚第一个睡眠阶段可以依次包括：觉醒期、浅睡期、深睡期、浅睡期和快速眼动期。在确定第二个睡眠阶段的睡眠期时，可以判断当前时刻的睡眠特征参数是否属于当晚第一个睡眠阶段所对应的睡眠特征参数的范围。
具体的，当经历了当晚第一个睡眠阶段后，采集用户在时刻T的睡眠特征信号，根据时刻T的睡眠特征信号，获取时刻T的睡眠特征参数，判断时刻T的睡眠特征参数是否属于当晚第一个睡眠阶段所对应的睡眠特征参数的范围，当时刻T的睡眠特征参数属于第三睡眠期所对应的睡眠特征参数的范围时，确定用户在时刻T处于第三睡眠期。其中，第三睡眠期为浅睡期、深睡期和快速眼动期之一。
可选地，作为本发明的一个实施例，如图3所示的方法300包括：
310、采集用户当前时刻的睡眠特征信号。
320、根据步骤310中采集的当前时刻的睡眠特征信号，获取当前时刻的睡眠特征参数。
330、判断当前时刻的睡眠特征参数是否属于非当晚历史睡眠阶段所对应的历史睡眠特征参数的范围。其中，该非当晚历史睡眠阶段可以包括：觉醒期、浅睡期、深睡期和快速眼动期。
340、当当前时刻的睡眠特征参数属于第二睡眠期所对应的历史睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻处于该第二睡眠期。其中，第二睡眠期为觉醒期、浅睡期、深睡期和快速眼动期之一。
360、根据预设睡眠期变化规律对用户当前时刻所处的睡眠期进行校正。其中，预设睡眠期变化规律为：觉醒期-浅睡期-深睡期-浅睡期-快速眼动期-浅睡期-深睡期-浅睡期-快速眼动期-……。
需要说明的是，在该实施例中，步骤310、步骤320、步骤330和步骤340分别与图1中的步骤110、步骤120、步骤130和步骤140类似，为了描述的简洁，在此不再赘述。
具体的，在该实施例中，步骤360可以包括以下步骤：
1、判断用户当前时刻所处的睡眠期与当前时刻的前一时刻和/或后一时刻所处的睡眠期是否符合预设睡眠期变化规律；
2、若步骤1中的判断结果为符合，则确定当前时刻所处的睡眠期无需校正；若步骤1中的判断结果为不符合，则确定根据预设睡眠期变化规律校正用户当前时刻所处的睡眠期。
例如，步骤340确定用户当前时刻处于深睡期，而前一时刻处于快速眼动期，则当前时刻所处的睡眠期与前一时刻所处的睡眠期不符合身理特点或者预设睡眠期变化规律，此时，根据预设睡眠期变化规律校正用户当前时刻所处的睡眠期为浅睡期。若前一时刻处于快速眼动期，则当前时刻所处的睡眠期与前一时刻所处的睡眠期符合身理特点或者预设睡眠期变化规律，此时，无需校正用户当前时刻所处的睡眠期。
类似的，还可以根据用户当前时刻所处的睡眠期与后一时刻所处的睡眠期是否符合预设睡眠期变化规律，校正用户当前时刻所处的睡眠期的过程，与根据用户当前时刻所处的睡眠期与前一时刻所处的睡眠期是否符合预设睡眠期变化规律，校正用户当前时刻所处的睡眠期的过程相似，为了描述的简洁，在此不再赘述。
上述实施例，通过根据预设睡眠期变化规律对用户当前时刻所处的睡眠期进行校正，对实时确定的睡眠分期的准确性更有保证，同时使实时确定的睡眠分期满足睡眠期逐步变化的规律，防止出现非常理性的突变。
应理解，在该实施例中，当经历了当晚第一个睡眠阶段后，步骤360具体为：根据预设睡眠期变化规律对用户在时刻T所处的睡眠期进行校正，而具体的校正方法与根据预设睡眠阶段变化规律对用户当前时刻所处的睡眠期进行校正的方法类似，为了描述的简洁，在此不再赘述。
下面以睡眠特征信号为心率睡眠特征信号为例，对本发明的技术方案进行详细的描述。应理解，这仅是为了说明本发明的技术方案所举的一个例子，并不对本发明的技术方案构成任何限定。
从心率睡眠特征信号中可以获取相应的心率睡眠特征参数，即：心率变异性参数，包括：心率时域变异性参数和心率频域变异性参数。在该实施例中，可以采用心率频域变异性参数，该心率频域变异性参数包括：高频段能量参数HF和低频段能量参数LF。
具体的，在该实施例中，非当晚历史睡眠阶段可以包括：觉醒期、浅睡期、深睡期和快速眼动期。在浅睡期和深睡期心率变异性会下降，而在快速眼动期，心率变异性大于浅睡期和深睡期，同时快速眼动期心率高于觉醒期。在非快速眼动期睡眠阶段，HF/LF的比值逐渐升高；而在快速眼动期，HF/LF比值则会显著降低。
其中，觉醒期对应的历史睡眠特征参数的范围，即：觉醒期的历史HF/LF的比值范围为：0～0.35。浅睡期对应的历史睡眠特征参数的范围，即：浅睡期的历史HF/LF的比值范围为：1.5～2。深睡期对应的历史睡眠特征参数的范围，即：深睡期的历史HF/LF的比值范围为：0.7～1.5。快速眼动期对应的历史睡眠特征参数的范围，即：快速眼动期的历史HF/LF的比值范围为：0～0.7。
在该实施例中，判断当前时刻的HF/LF的比值所属的历史HF/LF的比值范围，再根据该历史HF/LF的比值范围与历史睡眠阶段中各睡眠阶段的对应关系，确定用户当前时刻的睡眠阶段。
然而，根据上述步骤确定的睡眠分期可能存在误判的情况，此时可以根据用户当前时刻所处的睡眠期与当前时刻的前一时刻和/或后一时刻所处的睡眠期是否符合所述预设睡眠期变化规律，校正用户当前时刻所处的睡眠期。
例如，当前时刻的HF/LF的比值为1.4，则用户当前时刻处于深睡期。而前一时刻处于快速眼动期，则根据身理特点或者预设睡眠期变化规律可知，应该将用户当前时刻所处的睡眠期校正为浅睡期。
再如，用户当前时刻处于浅睡期，而当前时刻的前一时刻和后一时刻所处的睡眠期均为快速眼动期，则根据身理特点或者预设睡眠期变化规律可知，用户当前时刻所处的睡眠期应该校正为快速眼动期。
应理解，在本发明各实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
上文结合图1至图3，详细描述了根据本发明实施例的确定睡眠分期的方法，下面结合图4至图6，详细描述了根据本发明实施例的确定睡眠分期的装置。
图4给出了本发明实施例提供的一种确定睡眠分期的装置400的示意性结构框图。如图4所示的装置400包括：采集模块410、获取模块420、判断模块430和确定模块440。其中，
采集模块410用于采集用户当前时刻的睡眠特征信号。获取模块420用于根据采集模块410采集的当前时刻的睡眠特征信号，获取当前时刻的睡眠特征参数。判断模块430用于判断获取模块420获取的当前时刻的睡眠特征参数是否属于否属非当晚历史睡眠阶段所对应的历史睡眠特征参数的范围。
确定模块440用于当判断模430块判断出当前时刻的睡眠特征参数属于第一睡眠期所对应的历史睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻处于第一睡眠期。其中，非当晚历史睡眠阶段包括：觉醒期、浅睡期和深睡期。第一睡眠期为觉醒期、浅睡期和深睡期之一。
具体的，在该实施例中，睡眠特征信号可以包括：心率睡眠特征信号、呼吸睡眠特征信号和体动睡眠特征信号中的至少一种。
需要说明的是，由于心率的每一次心跳都在进行调整，这需要通过交感神经以及副交感神经***的共同作用，所以测量一段时间内心率的变化(即心率变异性)可以提供身体自律神经活动的信息。
因此，在该实施例中，从心率睡眠特征信号中可以获取相应的心率睡眠特征参数，即：心率变异性参数，包括：心率时域变异性参数和心率频域变异性参数。而心率频域变异性参数包括：高频段能量参数HF和低频段能量参数LF。LF反应每分钟2.5～9次范围内的心率节律，HF反应每分钟9～24次范围内的心率节律。LF是受交感和副交感神经控制，且HF是只受副交感神经控制，而LF/HF通常用于评价各睡眠阶段中自律神经的变化。在浅睡期和深睡期心率变异性会下降，而在快速眼动期，心率变异性大于浅睡期和深睡期，同时快速眼动期心率高于觉醒期。在非快速眼动期睡眠阶段，HF/LF的比值逐渐升高，而在快速眼动期，HF/LF比值则会显著降低。
从呼吸睡眠特征信号中可以获取对应的呼吸睡眠特征参数包括：呼吸频率、不同频带的能量、呼吸的自相似性、呼吸的节律性，以及呼吸的幅值(如呼吸的深度和呼吸的体积)等。在快速眼动期，呼吸深度更加有规律，而且潮气量、每分通气量和吸气速率比非快速眼动期都要显著偏低。呼吸睡眠特征信号上的包络和面积分别对应呼吸的深度和体积。呼吸的深度的变化性在识别深睡期时的效果较好，而呼吸的深度的规则性在区分觉醒期和睡眠期时的效果较好，呼吸的体积在检测快速眼动期时的效果较好。
从体动睡眠特征信号中可以获取对应的体动睡眠特征参数包括：体动能量、体动频率，从而可以得出入眠时间、总睡眠时间、觉醒的次数和频率、睡眠效率等睡眠相关数据。
可选地，非当晚历史睡眠阶段还包括：快速眼动期。也就是说，确定模块440还用于，当当前时刻的睡眠特征参数属于第二睡眠期所对应的睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻处于第二睡眠期。其中，该第二睡眠期为觉醒期、浅睡期、深睡期和快速眼动期之一。
应理解，在本发明实施例中，根据本发明实施例的确定睡眠分期的装置400可对应于根据本发明实施例的确定睡眠分期的方法的执行主体，并且装置400中的各个模块的上述和其它操作和/或功能分别为了实现图1至图3中的各个方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
上述实施例提供的一种确定睡眠分期的装置，通过判断当前时刻的睡眠特征参数是否属于非当晚历史睡眠阶段所对应的历史睡眠特征参数的范围，确定用户当前时刻所处的睡眠期，能够实时的进行睡眠分期的判断，区别于睡眠完成之后进行睡眠分期判断的传统方法，能够更加方便的进行睡眠干预。
可选地，作为本发明的一个实施例，如图5所示的装置包括：采集模块510、获取模块520、判断模块530和确定模块540，以及更新模块550。其中，更新模块550用于根据当前时刻的睡眠特征参数更新第一睡眠期的历史睡眠特征参数。
需要说明的是，在该实施例中，采集模块510、获取模块520、判断模块530和确定模块540分别与图4中的采集模块410、获取模块420、判断模块430和确定模块440类似，用以实现相同的功能，为了描述的简洁，在此不再赘述。
可选地，在本发明的一个实施例中，更新模块550具体可以用于：去除第一睡眠期的历史睡眠特征参数中的第一参数，并将当前时刻的睡眠特征参数增加至第一睡眠期的历史睡眠特征参数中。其中，第一参数为第一睡眠期的历史睡眠特征参数中最早采集的历史睡眠特征信号对应的参数。
非当晚历史睡眠阶段的历史睡眠特征参数的排列顺序为采集睡眠特征信号的先后顺序排列。例如，在该实施例中，当判断模块530判断出当前时刻的睡眠特征参数属于非当晚的历史睡眠阶段，即：浅睡期所对应的历史睡眠特征参数的范围时，确定模块540确定当前时刻的睡眠阶段为浅睡期。更新模块550可以将浅睡期的历史睡眠特征参数中最早采集的历史睡眠特征信号对应的参数移除，并将当前时刻的睡眠特征参数增加至该历史睡眠特征参数中，从而可以更新浅睡期的历史睡眠特征参数。
需要说明的是，本发明实施例提供的确定睡眠分期的装置，可以利用非当晚历史睡眠阶段的数据确定当晚第一个睡眠阶段。当晚第一个睡眠阶段可以依次包括：觉醒期、浅睡期、深睡期、浅睡期和快速眼动期。在确定第二个睡眠阶段的睡眠期时，可以判断当前时刻的睡眠特征参数是否属于当晚第一个睡眠阶段所对应的睡眠特征参数的范围。
具体的，当经历了当晚第一个睡眠阶段后，采集模块510还用于采集用户在时刻T的睡眠特征信号，获取模块520还用于根据时刻T的睡眠特征信号，获取时刻T的睡眠特征参数，判断模块530还用于判断时刻T的睡眠特征参数是否属于当晚第一个睡眠阶段所对应的睡眠特征参数的范围，确定模块540还用于当时刻T的睡眠特征参数属于第三睡眠期所对应的睡眠特征参数的范围时，确定用户在时刻T处于第三睡眠期。其中，第三睡眠期为浅睡期、深睡期和快速眼动期之一。
更新模块550还用于根据当前时刻的睡眠特征参数更新第二睡眠期的历史睡眠特征参数，而具体的校正过程与根据当前时刻的睡眠特征参数更新第一睡眠期的历史睡眠特征参数的过程类似，为了描述的简洁，在此不再赘述。
上述实施例中通过逐步利用当晚的睡眠阶段的数据代替非当晚历史睡眠阶段得到数据，可以使得睡眠期的变化规律更加具有特异性。
可选地，作为本发明的一个实施例，如图6所示的装置包括：采集模块610、获取模块620、判断模块630和确定模块640，以及校正模块660。
具体的，在该实施例中，校正模块660用于根据预设睡眠阶段变化规律对第一确定模块640确定的当前时刻所处的睡眠期进行校正。其中，预设睡眠期变化规律为：觉醒期-浅睡期-深睡期-浅睡期-快速眼动期-浅睡期-深睡期-浅睡期-快速眼动期-……。
需要说明的是，在该实施例中，采集模块610、获取模块620、判断模块630和确定模块640分别与图4中的采集模块410、获取模块420、判断模块430和确定模块440类似，用以实现相同的功能，为了描述的简洁，在此不再赘述。
可选地，在本发明的一个实施例中，校正模块660具体可以包括：判断单元和校正单元。其中，
判断单元用于判断确定单元640确定的当前时刻所处的睡眠期与当前时刻的前一时刻和/或后一时刻所处的睡眠期是否符合预设睡眠期变化规律。校正单元用于当判断单元的判断结果为符合时，确定当前时刻所处的睡眠期无需校正；当判断单元判断结果为不符合时，确定根据预设睡眠期变化规律校正用户当前时刻所处的睡眠期。
例如，确定单元640确定用户当前时刻处于深睡期，而前一时刻处于快速眼动期，则当前时刻所处的睡眠期与前一时刻所处的睡眠期不符合身理特点或者预设睡眠期变化规律，此时，校正模块660可以根据预设睡眠期变化规律校正用户当前时刻所处的睡眠期为浅睡期。若前一时刻处于快速眼动期，则当前时刻所处的睡眠期与前一时刻所处的睡眠期符合身理特点或者预设睡眠期变化规律，此时，无需校正用户当前时刻所处的睡眠期。
类似的，还可以根据用户当前时刻所处的睡眠期与后一时刻所处的睡眠期是否符合预设睡眠期变化规律，校正用户当前时刻所处的睡眠期的过程，与根据用户当前时刻所处的睡眠期与前一时刻所处的睡眠期是否符合预设睡眠期变化规律，校正用户当前时刻所处的睡眠期的过程相似，为了描述的简洁，在此不再赘述。
上述实施例，通过根据预设睡眠期变化规律对用户当前时刻所处的睡眠期进行校正，对实时确定的睡眠分期的准确性更有保证，同时使实时确定的睡眠分期满足睡眠期逐步变化的规律，防止出现非常理性的突变。
需要说明的是，在该实施例中，当经历了当晚第一个睡眠阶段后，校正模块660还用于根据预设睡眠期变化规律对用户在时刻T所处的睡眠期进行校正。具体的校正过程与根据预设睡眠期变化规律对用户当前时刻所处的睡眠期进行校正的过程类似，为了描述的简洁，在此不再赘述。
应理解，在本发明各实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种确定睡眠分期的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、采集用户当前时刻的睡眠特征信号；
步骤2、根据所述当前时刻的睡眠特征信号，获取当前时刻的睡眠特征参数；
步骤3、判断当前时刻的睡眠特征参数是否属于非当晚历史睡眠阶段所对应的历史睡眠特征参数的范围，其中，所述非当晚历史睡眠阶段包括：觉醒期、浅睡期和深睡期；
步骤4、当所述当前时刻的睡眠特征参数属于第一睡眠期所对应的历史睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻处于所述第一睡眠期，其中，所述第一睡眠期为所述觉醒期、所述浅睡期和所述深睡期之一。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非当晚历史睡眠阶段还包括：快速眼动期，步骤4具体为：
当所述当前时刻的睡眠特征参数属于第二睡眠期所对应的睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻处于所述第二睡眠期，其中，所述第二睡眠期为所述觉醒期、所述浅睡期、所述深睡期和所述快速眼动期之一。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤4之后，所述方法还包括：
步骤5、根据当前时刻的睡眠特征参数更新所述第一睡眠期的历史睡眠特征参数，或根据当前时刻的睡眠特征参数更新所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤5具体包括：
步骤5.1、去除所述第一睡眠期或所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数中的第一参数，其中，所述第一参数为所述第一睡眠期或所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数中最早采集的历史睡眠特征信号对应的参数；
步骤5.2、将所述当前时刻的睡眠特征参数增加至所述第一睡眠期或所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数中。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当经历了当晚第一个睡眠阶段后，所述方法还包括：
步骤6、采集用户在时刻T的睡眠特征信号；
步骤7、根据所述时刻T的睡眠特征信号，获取时刻T的睡眠特征参数；
步骤8、判断时刻T的睡眠特征参数是否属于当晚第一个睡眠阶段所对应的睡眠特征参数的范围，其中，所述当晚第一个睡眠阶段包括：所述觉醒期、所述浅睡期、所述深睡期和所述快速眼动期；
步骤9、当所述时刻T的睡眠特征参数属于第三睡眠期所对应的睡眠特征参数的范围时，确定用户在时刻T处于所述第三睡眠期，其中，所述第三睡眠期为所述浅睡期、所述深睡期和所述快速眼动期之一。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，在步骤4之后，所述方法还包括：
步骤10、根据预设睡眠期变化规律对用户当前时刻或在时刻T所处的睡眠期进行校正。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤10具体包括：
步骤10.1、判断用户当前时刻所处的睡眠期与当前时刻的前一时刻和/或后一时刻所处的睡眠期是否符合所述预设睡眠期变化规律；
步骤10.2、若符合，则确定用户当前时刻所处的睡眠期无需校正；若不符合，则确定根据所述预设睡眠期变化规律校正用户当前时刻所处的睡眠期；
或，
步骤10.3、判断用户在时刻T所处的睡眠期与在时刻T的前一时刻和/或后一时刻所处的睡眠期是否符合所述预设睡眠期变化规律；
步骤10.4、若符合，则确定用户在时刻T所处的睡眠期无需校正；若不符合，则确定根据所述预设睡眠期变化规律校正用户在时刻T所处的睡眠期。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，睡眠特征信号包括：心率睡眠特征信号、呼吸睡眠特征信号和体动睡眠特征信号中的至少一种。
9.一种确定睡眠分期的装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集用户当前时刻的睡眠特征信号；
获取模块，用于根据所述采集模块采集的所述当前时刻的睡眠特征信号，获取当前时刻的睡眠特征参数；
判断模块，用于判断获取模块获取的当前时刻的睡眠特征参数是否属非当晚历史睡眠阶段所对应的历史睡眠特征参数的范围，其中，所述非当晚历史睡眠阶段包括：觉醒期、浅睡期和深睡期；
确定模块，用于当所述判断模块判断出所述当前时刻的睡眠特征参数属于第一睡眠期所对应的历史睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻处于所述第一睡眠期，其中，所述第一睡眠期为所述觉醒期、所述浅睡期和所述深睡期之一。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述非当晚历史睡眠阶段还包括：快速眼动期，确定模块具体用于，当所述当前时刻的睡眠特征参数属于第二睡眠期所对应的睡眠特征参数的范围时，确定用户当前时刻处于所述第二睡眠期，其中，所述第二睡眠期为所述觉醒期、所述浅睡期、所述深睡期和所述快速眼动期之一。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
更新模块，用于根据当前时刻的睡眠特征参数更新所述第一睡眠期的历史睡眠特征参数，或用于根据当前时刻的睡眠特征参数更新所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述更新模块具体用于：去除所述第一睡眠期或所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数中的第一参数，并将所述当前时刻的睡眠特征参数增加至所述第一睡眠期或所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数中，其中，所述第一参数为所述第一睡眠期或所述第二睡眠期的历史睡眠特征参数中最早采集的历史睡眠特征信号对应的参数。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，当经历了当晚第一个睡眠阶段后，
所述采集模块还用于采集用户在时刻T的睡眠特征信号；
所述获取模块还用于根据所述时刻T的睡眠特征信号，获取时刻T的睡眠特征参数；
所述判断模块还用于判断时刻T的睡眠特征参数是否属于当晚第一个睡眠阶段所对应的睡眠特征参数的范围，其中，所述当晚第一个睡眠阶段包括：所述觉醒期、所述浅睡期、所述深睡期和所述快速眼动期；
所述确定模块还用于当所述时刻T的睡眠特征参数属于第三睡眠期所对应的睡眠特征参数的范围时，确定用户在时刻T处于所述第三睡眠期，其中，所述第三睡眠期为所述浅睡期、所述深睡期和所述快速眼动期之一。
14.根据权利要求9或13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
校正模块，用于根据预设睡眠期变化规律对用户当前时刻或在时刻T所处的睡眠期进行校正。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述校正模块具体包括：
判断单元，用于判断用户当前时刻所处的睡眠期与当前时刻的前一时刻和/或后一时刻所处的睡眠期是否符合所述预设睡眠期变化规律；
校正单元，用于当判断结果为符合时，确定用户当前时刻所处的睡眠期无需校正；当判断结果为不符合时，确定根据所述预设睡眠期变化规律校正用户当前时刻所处的睡眠期；
或，
所述判断单元用于判断用户在时刻T的睡眠阶段与在时刻T的前一时刻和/或后一时刻所处的睡眠期是否符合所述预设睡眠期变化规律；
所述校正单元用于当判断结果为符合时，确定用户在时刻T所处的睡眠期无需校正；当判断结果为不符合时，确定根据所述预设睡眠期变化规律校正用户在时刻T所处的睡眠期。
16.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，睡眠特征信号包括：心率睡眠特征信号、呼吸睡眠特征信号和体动睡眠特征信号中的至少一种。
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