CN110366387B - 测量和评估睡眠质量 - Google Patents

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Abstract

本文件公开了一种用于评估用户的睡眠质量的计算机实现的方法。此外，描述了相关的计算机系统、计算机程序产品和数据结构。该方法包括：接收由至少一个传感器装置在一时间段期间测量的测量数据；从所述测量数据中检测一个或多个不安定睡眠信号模式，所述不安定睡眠信号模式指示比第一持续时间阈值更长的不安定睡眠时段，并计算所检测到的一个或多个不安定睡眠信号模式的数量；从所述测量数据中检测一个或多个连续睡眠时段，所述连续睡眠时段在比第二持续时间阈值更长的时间段内不包括一个或多个不安定睡眠信号模式中的任何一个，并且计算一个或多个连续睡眠时段的总长度；根据检测到的一个或多个不安定睡眠信号模式的数量和检测到的一个或多个连续睡眠时段的总长度来计算睡眠质量度量，所述睡眠质量度量指示用户睡眠在该时间段期间的质量；并且输出所述睡眠质量度量。

Description

测量和评估睡眠质量
技术领域
本发明涉及对人进行测量的领域，特别地涉及通过测量来评估睡眠质量。
背景技术
现代活动跟踪器，其有时被称为活动监测装置，采用运动传感器来测量用户在白天期间的运动。一些活动监测装置可以采用其他传感器，诸如生理或生物传感器，诸如心脏活动传感器。一些活动监测装置还能够对用户的睡眠时间和/或睡眠质量进行评估。
已经表明，睡眠的持续性对睡眠的恢复值具有显著影响。因此，提供用于评估睡眠的连续性的度量以使其准确地反映所述恢复值将是有利的。
发明内容
本发明由独立权利要求的主题限定。
实施方式在从属权利要求中限定。
附图说明
在下文中，将参考所附附图通过优选实施方式来更详细地描述本发明，在附图中：
图1示出了可以应用于本发明的实施方式的场景；
图2示出了根据本发明的实施方式的用于评估睡眠质量的计算机实现的过程；
图3和图4示出了根据本发明的一些实施方式的在评估睡眠质量时使用的阈值；
图5示出了根据本发明的实施方式的用于确定睡眠开始/停止时间的过程；
图6示出了图2的过程的实施方式；
图7示出了根据本发明的实施方式的用于检测异常睡眠行为和触发一动作的过程；
图8示出了根据本发明的实施方式的用于评估用户的警觉性水平的过程；
图9至图12示出了根据本发明的一些实施方式的显示视图；
图13示出了根据本发明的实施方式的通过应用程序编程接口进行通信的过程。
图14示出了根据本发明的实施方式的设备的框图。
图15示出了根据本发明的实施方式的通过使用运动测量数据和心脏活动测量数据来评估睡眠状态的过程。
图16示出了在本发明的一些实施方式中使用的睡眠状态转换图；
图17示出了用于从心脏活动测量数据检测睡眠状态的实施方式；和
图18示出了心脏活动信号的峰-峰时段图。
具体实施方式
以下实施方式是示例性的。虽然说明书可能在本文的若干位置涉及“一”、“一种”或“一些”实施方式，但这并不一定意味着每个参考都是针对相同的实施方式，或者特定的特征仅适用于单个实施方式。还可以组合不同实施方式的单个特征以提供其他实施方式。
图1示出了可以应用于本发明的实施方式的场景的示例。根据本发明的实施方式的系统至少包括处理电路，该处理电路被配置为分析在睡眠期间从用户10测量的测量数据。处理电路可以在由用户穿戴的可穿戴计算机(诸如智能手表)中实现。处理电路可以在诸如智能电话或平板电脑之类的便携式电子装置14中实现。处理电路可以在诸如云服务器之类的服务器计算机中实现。
测量数据可以由至少一个传感器装置提供，所述传感器装置至少在睡眠期间操作并且被配置为在睡眠期间对用户进行测量。所述传感器装置(一个或多个)可以测量来自用户的以下特征中的一者或多者：运动、心电图(ECG)、光电容积描记图(PPG)、脑电图(EEG)、生物阻抗、皮肤电反应、身体温度、呼吸、眼电图(EOG)或心冲击描记图(BCG)。可以通过包括诸如加速计和/或陀螺仪之类的惯性传感器的传感器装置来测量所述运动，并且这种传感器装置的输出是运动测量数据。测量ECG、PPG或BCG的传感器装置可以输出心脏活动测量数据。在ECG测量中，附接到用户皮肤的一个或多个电极测量来自皮肤的电特性，通过适当的信号处理技术将所述电特性处理成ECG信号。在一些技术中，心脏活动数据表示电心脏脉冲的R波的出现。在PPG测量中，通过使用光电二极管或类似的光感测部件来感测由发光二极管或类似的光源发射并从用户皮肤反射回来的光。然后，被感测的光在所述光感测部件中被转换成电测量信号，并且使用信号处理以从所述电测量信号中检测所需的信号分量。在PPG中，可以检测P波，其例如能够计算PP时段和心率。测量EOG的传感器装置可以输出表示眼睛运动的电测量数据。可以通过输出呼吸速率的专用呼吸传感器来测量呼吸，但所述呼吸速率也可以由心脏活动来测量。
已经发现，可以通过使用所述至少一个传感器装置来测量的上述特征中的每个特征能够表示不同的睡眠状态。例如，当用户10处于深度睡眠状态时：运动最小，心率低，呼吸速率低，温度低，心率变异性谱表示一个频率的信号模式，等等。另一方面，当睡眠中断并且用户不安定地睡眠时：运动增加，心率增加，呼吸速率增加，温度升高，心率变异性谱表示不同频率的信号模式，等等。通过使用所述至少一个传感器装置和适当的信号处理以从所述测量数据检测信号模式，可以检测连续的深度睡眠阶段和中断的睡眠阶段。对所述连续的深度睡眠阶段和中断的睡眠阶段的分析使得能够通过处理电路来评估睡眠质量，然后所述处理电路可以通过容置所述处理电路的电子装置14的用户界面或通过外部用户界面将评估的信号质量输出给用户10。
图2示出了用于评估睡眠质量的方法。该方法可以是计算机实现的并由处理电路执行，作为由合适的计算机程序产品的计算机程序代码定义的计算机过程。参考图2，该过程包括：接收由至少一个传感器装置在一时间段期间测量的测量数据(框200)；确定测量数据中的睡眠开始时间和睡眠停止时间(框202)；从所述测量数据的子集——所述子集在睡眠开始时间和睡眠停止时间之间测量——检测一个或多个不安定睡眠信号模式，所述不安定睡眠信号模式指示比第一持续时间阈值更长的不安定睡眠时段，并计算所检测到的一个或多个不安定睡眠信号模式的数量(框206)；从所述测量数据的子集检测一个或多个连续睡眠时段，并且计算所述一个或多个连续睡眠时段的总长度(框208)，所述连续睡眠时段在比第二持续时间阈值更长的时间段内不包括所述一个或多个不安定睡眠信号模式中的任何一个不安定睡眠信号模式；根据所检测到的一个或多个不安定睡眠信号模式的数量和所检测到的一个或多个连续睡眠时段的总长度来计算睡眠质量度量，所述睡眠质量度量指示用户睡眠在该时间段期间的质量(框210)；以及输出所述睡眠质量度量(框210)。
所述睡眠质量度量可以通过用户界面输出给用户，或者通过通信电路输出到另一装置。
该方法涉及在框204中针对所述测量数据执行阈值比较。阈值比较使得能够检测与睡眠状态(诸如连续睡眠和不安定睡眠)相关联的相关信号模式。框206和框208包括用于检测所述不安定睡眠阶段(框206)和连续睡眠阶段(框208)的阈值比较的某些实施方式。例如，不安定睡眠时段的数量和连续睡眠的持续时间两者都是夜晚期间整体睡眠质量的指示，并且处理电路可以在框210中使用这两个度量来获得睡眠质量度量。在一实施方式中，框206和框208包括在检测所述不安定睡眠信号模式(框206)和所述连续睡眠信号模式(框208)时使用至少两个阈值。所述阈值中的一个阈值用于由所述至少一个传感器装置提供的一定量的测量数据，例如，心率、加速度或速度或其他运动程度、呼吸速率、生物阻抗或信号模式的频率(例如，心率变异性中的)。所述阈值中的另一个阈值是与时间或持续时间相关联的时间阈值。
在一些实施方式中，可以如此接收子集测量数据，并且不需要分别单独地确定所述睡眠开始时间和睡眠停止时间。
现在让我们参考图3和图4的实施方式更详细地描述框204中的阈值比较。图3示出了由运动传感器测量的示例性的且简化的测量信号。图3和图4都示出了连续线形式的测量信号，所述测量信号包括示出用户10在睡眠期间的运动的峰。让我们假设图3和图4中所示的测量信号表示上述测量数据的子集。
参考图3，通过使用运动阈值312来执行框206，所述运动阈值比较用于区分所述测量信号何时表示高于和低于所述阈值比较的运动。可以将所述运动阈值比较设定为如下的水平：所述水平使得所述处理电路能够通过将测量信号与阈值比较进行比较来检测用户的运动。当测量信号高于运动阈值比较312时(参见图3中的峰)，处理电路可以确定用户正在运动。当测量信号低于所述阈值比较时，处理电路可以确定用户处于静止躺卧。
用于不安定睡眠的时间阈值310用于确定用户何时运动如下长的一段时间：这段长的时间使得可以被认为是不安定睡眠。夜晚期间的单次运动可以被视为不会干扰深度睡眠的孤立运动，但是长时间的运动可以被认为是对不安定睡眠的指示。现在，处理电路可以鉴于运动阈值312并且同时鉴于时间阈值310来监测所述测量信号。在一实施方式中，当测量信号保持大致高于运动阈值312持续了比时间阈值310更长的时间段时，所述处理电路可以触发对不安定睡眠信号模式的检测。表述“大致高于运动阈值312”被认为是这样的：所述测量信号不一定在时间阈值310的整个持续时间内持续地保持高于所述运动阈值。用户在睡眠期间的运动是间歇性的，并且用户可以在不安定睡眠期间保持静止一段时间。
在一实施方式中，当一时间段的至少确定的百分比被花费在保持在高于所述运动阈值312的测量信号时，所述处理电路可以确定所述测量信号保持大致高于运动阈值312持续的时间段比时间阈值310更长。
在一实施方式中，当在一时间段期间的测量中检测到超过所述运动阈值312的至少确定数量的峰或其他信号样本时，所述处理电路可以确定所述测量信号保持大致高于运动阈值312持续的时间段比时间阈值310更长。
当检查所述处理电路的操作时，所述处理电路可以通过将测量信号的水平与运动阈值进行比较来监测所述测量信号。当所述测量信号的水平超过所述阈值(峰300)时，处理电路可以启动对时间阈值310进行计时的计时器。如果测量信号在所述时间阈值的时间内确实包括高于运动阈值312的足够数量的样本，如峰300的情况，则处理电路可以省略触发对不安定睡眠信号模式的检测。如果测量信号在所述时间阈值的时间内包括高于运动阈值312的足够数量的样本，如峰302的情况，则处理电路可以触发对不安定睡眠信号模式的检测。
所述时间阈值可以具有以下时间中的任一者的长度：20秒、30秒、40秒、50秒、60秒、70秒、80秒、90秒、两分钟、三分钟、四分钟或五分钟。也可以使用20秒到五分钟之间的任何其他值。
框206对测量信号的超过运动阈值312的信号分量进行评估。框208可以对低于运动阈值312的信号分量进行评估，以评估连续睡眠或深度睡眠。然而，框208可以采用不同的阈值，例如低于框206中使用的运动阈值312的阈值。
在框208中，无论何时当时间长于连续睡眠的时间阈值410时，处理电路对所述测量信号保持大致低于运动阈值312的时间进行累计。表述“保持大致低于运动阈值”可被认为是这样的：处理电路没有检测到不安定睡眠信号模式。例如，所述测量信号的峰400既会不触发所述检测也不会中断连续睡眠的累计。处理电路可以在检测到所述不安定睡眠信号模式时暂停所述连续睡眠的累计，并且当测量信号保持大致低于所述运动阈值持续了时间阈值410的持续时间时恢复所述累计。在图4中示出了连续睡眠信号模式400。
在一实施方式中，时间阈值指定以下时间段中的任何一个时间段：五分钟、六分钟、七分钟、八分钟、九分钟、十分钟、11分钟、12分钟、13分钟、14分钟、15分钟和20分钟。也可以使用五到20分钟之间的任何其他值。
图5示出了框202的一实施方式。在一实施方式中，在框502中处理电路接收睡眠开始时间和/或睡眠停止时间。所述睡眠开始时间和/或睡眠停止时间可以作为用户输入或作为预处理所述测量数据的结果(例如，在传感器装置中)被接收。例如，传感器装置可以根据所述测量数据计算睡眠图，并且将睡眠开始/停止时间输出到从所述睡眠图得到的处理电路。睡眠图表示例如以下类别中的不同的睡眠状态：清醒、REM睡眠、非REM睡眠。从清醒状态到REM睡眠状态或非REM睡眠状态的转换的时刻可以触发对睡眠开始时间的检测，并且从REM睡眠状态或非REM睡眠状态到清醒状态的转换的时刻可以触发对睡眠停止时间的检测。
在另一实施方式中，至少从由传感器装置中的一个或多个提供的测量数据中检测所述睡眠开始时间(框500)。例如，当运动传感器指示用户静止躺卧一确定的时间段时，处理电路可以检测到所述睡眠开始时间。处理电路可以采用另外的信息，诸如一天中的时间和对用户的昼夜节律的评估。例如，仅在一天中的假定用户10进入睡眠时的确定时间期间检测所述睡眠开始时间。处理电路可以采用另外的传感器来检测所述睡眠开始时间。例如，可以使用光传感器来检测用户何时开始睡眠。当光传感器指示低照明条件时，例如，测量的光强度保持低于确定的光强度阈值持续了确定的时间段，可以触发所述睡眠开始时间。同样，处理电路可以采用另外的信息，诸如光传感器和运动传感器的组合。当由光传感器提供的测量数据指示低照明条件并且由运动传感器提供的测量数据指示用户静止躺卧时，处理电路可以触发所述睡眠开始时间。此外，一天中的时间和昼夜节律可以以上述方式用作附加条件。
以类似的方式，处理电路可以从所述测量数据评估所述睡眠停止时间。例如，当运动数据指示用户已经升起(坐起或站起)时，处理电路可以触发所述睡眠停止时间。框500和框502是可以相互替代的，并且它们都不是必需的，如以上描述中所示出的。
图6示出了框210的一实施方式。处理电路可以运行两个并行的过程：在框600中，对检测到的不安定睡眠信号模式的数量进行累计；并且在框610中，在由时间阈值410限定的时间段内不被不安定睡眠信号模式中断的连续睡眠量的量进行累计。在框610中，处理电路可以在由所述时间阈值410所限定的时间段已经从不安定睡眠信号模式的最新检测过去之后恢复累计。
在已经检测到或指定了睡眠停止时间之后，处理电路可以执行框602，其中，处理电路通过使用累计的不安定睡眠信号模式的数量来计算第一睡眠质量度量。在一实施方式中，通过使用以下等式来计算所述第一睡眠质量度量：
Figure BDA0002179230070000081
其中，Nint是检测到的不安定睡眠信号模式的数量，且T是常数，例如，T＝100，T＝200，或T＝50。
在检测到或指定了睡眠停止时间之后，处理电路可以执行框612，其中，处理电路通过使用连续睡眠的累计量来计算第二睡眠质量度量。在一实施方式中，通过使用以下等式来计算所述第二睡眠质量度量：
Figure BDA0002179230070000091
其中，Tcon是睡眠期间连续睡眠的累计量，而Tcon是睡眠的总量。第二睡眠质量度量可以表示检测到的一个或多个连续睡眠时段的总长度与从睡眠开始时间到睡眠停止时间的持续时间之间的关系。可以根据睡眠开始时间到睡眠停止时间之间的时间来计算睡眠的总量。换句话说，第二睡眠质量度量指示睡眠的总量中用户正在进行连续睡眠的一部分。
在一实施方式中，第一睡眠质量度量和第二睡眠质量度量都被标度在[0，1]之间，并且在框604中将整体睡眠质量度量计算为第一睡眠质量度量和第二睡眠质量度量的平均值。所述平均值可以相等地或不等地对所有睡眠质量度量进行加权。在一些实施方式中，尽管多个睡眠质量度量是可用的，但是通过仅使用所述睡眠质量度量中的一个来计算所述整体睡眠质量度量。处理电路可以在整体睡眠质量度量的计算中确定不使用所述睡眠质量度量中的一个或多个睡眠质量度量。
在另一实施方式中，使用另一标度，但是两个睡眠质量度量被标度成相同的标度。在框606中，向用户显示所述整体睡眠质量度量。在另一实施方式中，框606可以包括输出整体显示度量，例如，通过网络连接从服务器计算机输出到客户端装置。
在一实施方式中，睡眠质量度量是值或者是另一分类，例如睡眠得分。输出给用户的睡眠质量度量可以向用户提供睡眠质量的一目了然的类型的反馈。处理电路可以以上述方式进行计算所述睡眠质量度量、睡眠的连续性和不安定睡眠时段的数量，并且另外采用以下数据中的至少一些数据：总睡眠时间、REM睡眠的量、非REM睡眠的量、睡眠周期的数量、每个睡眠状态花费的时间的量、评估的睡眠深度以及由所述至少一个传感器装置提供的其他测量数据。在正常睡眠期间，人以周期方式经历不同的睡眠状态，并且已经发现睡眠周期的数量与睡眠质量相关。睡眠状态所花费的时间固有地与睡眠质量相关。例如，长时间花费在清醒状态下导致差的睡眠质量，而通过在REM睡眠状态下花费一些时间并且在非REM睡眠状态或深度睡眠状态下花费一些时间可以实现高的睡眠质量。在一实施方式中，可以通过使用在睡眠开始时间和睡眠停止时间之间的每个睡眠状态下花费的总时间的经加权的和的函数来计算睡眠得分。在另一实施方式中，可以通过将在每个睡眠状态上花费的时间与在每个睡眠状态上花费的目标时间进行比较，并且对针对不同睡眠状态实现的比较结果进行合计，来计算睡眠得分。当在睡眠状态上花费的时间更接近目标时，可以实现睡眠状态的更高的得分，而当在睡眠状态上花费的时间更远离目标时，可以实现睡眠状态的更低的得分。所述合计可以包括不同睡眠状态的睡眠得分的(经加权的)和。例如，可以从睡眠图评估睡眠的深度，或者从每个睡眠状态所花费的时间来评估睡眠的深度。用户在深度睡眠状态上花费的时间越长，睡眠的深度就越深。其他测量数据可以包括例如心率变异性(HRV)测量数据。HRV是相继的心跳之间的时间段的变化的生理现象。通过在基本恒定的心率下的一次跳动到一次跳动的时段的变化来测量HRV。用于代替HRV的其他术语是周期长度变异性和RR变异性。
如上所述，心脏活动测量数据和运动测量数据都可以用于评估所述睡眠质量。在一实施方式中，心脏活动测量数据和运动测量数据都被在睡眠期间测量并且根据确定的方案组合成睡眠质量。在一实施方式中，根据心脏活动测量数据来评估睡眠期间的睡眠状态(或者等同地睡眠阶段)的第一序列，并且根据运动测量数据来评估睡眠期间的睡眠状态的第二序列。然后将睡眠状态的两个序列组合成介于睡眠开始时间和睡眠停止时间之间的睡眠状态的单个序列。图15示出了这样的实施方式。参考图15，在框1500中检测所述睡眠开始时间，例如，由运动测量数据检测所述睡眠开始时间。这可以触发框1502和框1504的执行。
在框1502中，由运动测量数据来检测睡眠状态。例如加速度数据之类的运动测量数据可用于评估用户是处于清醒状态还是处于与睡眠相关联的睡眠状态中的一种睡眠状态，例如REM睡眠状态或非REM睡眠状态。在一些实施方式中，不由运动测量数据来检测与睡眠相关联的特定睡眠状态。
在框1504中，由例如PPG、ECG或BCG测量数据之类的心脏活动测量数据来检测睡眠状态。例如，心脏活动测量数据可以指示HRV中的睡眠状态。下面描述的图17示出了由心脏活动测量数据来评估呼吸速率或呼吸频率的实施方式。然后可以将呼吸频率用作睡眠状态的指示。心脏活动测量数据可用于以比运动测量数据指示的分辨率更高的分辨率来确定睡眠状态。心脏活动测量数据可以指示与睡眠相关联的睡眠状态内的睡眠状态。在一实施方式中，心脏活动测量数据不用于确定用户是否清醒。在该实施方式中，当确定了用户是清醒还是睡眠时，可以仅使用运动测量数据。
框1502和框1504提供了评估在睡眠开始时间和睡眠停止时间之间的睡眠状态的序列。在框1506中，将睡眠状态的序列组合。可以在与相同定时相关联的睡眠状态之间进行组合，并且为此目的，可以结合在框1502和框1504中检测到的睡眠状态来存储时间参考。
在描述所述组合的以下实施方式中，使用了四种睡眠状态：清醒、REM睡眠、轻度非REM睡眠和深度非REM睡眠。在其他实施方式中，可以在维持所述组合原理的同时使用不同数量的睡眠状态。
在框1506的实施方式中，当将由运动测量数据所确定的睡眠状态与由心脏活动测量数据所确定的睡眠状态进行组合时，可以应用表1：
睡眠状态(运动) 睡眠状态(心脏活动) 组合的睡眠状态
清醒 - 清醒
清醒 REM睡眠 清醒
清醒 轻度非REM睡眠 清醒
清醒 深度非REM睡眠 清醒
睡眠 REM睡眠 REM睡眠
睡眠 轻度非REM睡眠 轻度非REM睡眠
睡眠 深度非REM睡眠 深度非REM睡眠
表1
可以从表1的规则中得出以下一般规则：
1)如果运动测量数据指示用户是清醒的，则即使心脏活动测量数据指示用户正在睡眠，组合的睡眠状态也是清醒的；
2)如果运动测量数据指示用户正在睡眠，则心脏活动测量数据用于确定与睡眠相关联的那些状态内的睡眠状态，例如REM睡眠、轻度非REM睡眠和深度非REM睡眠。
如现在结合图16的状态图所描述的，可以在所述组合中使用另外的约束。已经发现，睡眠状态遵循图16中所示的约束内的某种模式。图16示出了上述睡眠状态，即清醒1600、REM睡眠1602、轻度非REM睡眠1604和深度非REM睡眠1606。可以提供某些规则，根据这些规则，在睡眠中发生状态转换，并且框1506中的所述组合可以受这些规则的约束。例如，科学家已经发现，人仅通过轻度非REM睡眠状态1604或通过清醒状态1600从深度非REM睡眠1606转换为REM睡眠1602。类似地，可以仅经由轻度非REM睡眠状态1604到达深度非REM睡眠状态1606。此外，可以仅经由轻度非REM睡眠进入REM睡眠1602。
因此，在框1506的一实施方式中，所述组合还受到上述约束中的至少一些的约束。例如，如果框1506中的组合导致到REM睡眠状态1602的状态转换，则该程序随后可以检查直接先前的睡眠状态。如果先前的睡眠状态是轻度非REM睡眠1604，则该程序可以允许到REM睡眠状态1602的状态转换。然而，如果先前的睡眠状态是清醒状态1600或深度非REM睡眠状态1606，则该程序可以执行到轻度非REM睡眠状态1604的状态转换。如果下一个组合操作结果指示维持的REM睡眠状态1602，则该程序随后可以执行到REM睡眠状态1602的状态转换。在一实施方式中，在允许转换到REM睡眠状态1602之前，将轻度非REM睡眠状态1604维持确定的持续时间。在组合结果指示状态1602的情况下，可以通过使用在从状态1600或1606转换到状态1604的状态转换时触发的计时器来测量所述确定的持续时间。条件可以是框1506中的所述组合将指示所述状态1602持续计时器计时的整个持续时间，或者在另一实施方式中，持续计时器计时的大部分持续时间。
如果框1506中的所述组合导致到深度非REM睡眠状态1606的状态转换，则该程序随后可以检查直接先前的睡眠状态。如果先前的睡眠状态是轻度非REM睡眠1604，则该程序可以允许到深度非REM睡眠状态1606的状态转换。然而，如果先前的睡眠状态是清醒状态1600或REM睡眠状态1602，则该程序可以执行到轻度非REM睡眠状态1604的状态转换。如果下一个组合操作结果指示维持的深度非REM睡眠状态1606，则该程序随后可以执行从所述状态1604到深度非REM睡眠状态1606的状态转换。在一实施方式中，在允许转换到深度非REM睡眠状态1606之前，将轻度非REM睡眠状态1604维持确定的持续时间。在组合结果指示状态1606的情况下，可以通过使用在从状态1600或1602转换到状态1604的状态转换时触发的计时器来测量所述确定的持续时间。条件可以是框1506中的所述组合将指示所述状态1602持续计时器计时的整个持续时间，或者在另一实施方式中，持续计时器计时的大部分持续时间。
现在让我们参考图17来描述框1704的一些实施方式。参考图17，由例如PPG信号之类的所测量的心脏活动信号检测呼吸时段。在框1700中，从用户测量PPG信号。在框1702中，处理所述心脏活动信号并由所述心脏活动信号检测呼吸时段。可以由所测量的PPG信号的一组峰-峰时段值来检测呼吸时段。图18示出了PPG信号的一组这些峰-峰时段值PPint。所述峰-峰时段值根据呼吸而波动，并形成一组具有正弦形式的样本PPint。峰-峰时段值PPint的峰-峰时段Ti、Ti+1、……与呼吸频率相关。由峰-峰时段值PPint形成的信号的频率对应于呼吸频率，并且因此，通常使用峰-峰时段值PPint的傅里叶变换来评估呼吸频率。
在一实施方式中，代替对呼吸频率的计算，使用呼吸时段。可以根据PPG信号在时域中计算呼吸时段。以类似的方式，可以由通过使用例如ECG传感器或BCG传感器之类的另一传感器所获得的心脏活动测量数据来计算呼吸时段。可以根据ECG信号的RR时段的变化来计算呼吸时段。呼吸频率也可以从ECG信号的相位分量导出。在获取呼吸时段样本Ts时，其中s∈[0，S]，可以通过平均窗口针对所述样本执行一些取平均。然而，这种平滑可以是可选的。
在框1704中，对呼吸时段Ts的变化进行计算。在一实施方式中，计算呼吸时段Ts的变化，作为一组测量的呼吸时段样本的标准偏差。所述组可以与确定的时间段(例如，50、60或70秒)相关联。时间段可以限定睡眠状态的序列的时间分辨率。例如，如果时间段是60秒，则每分钟评估所述睡眠状态。在另一实施方式中，时间分辨率不需要与时间段绑定。例如，可以通过使用在所确定的时间段内获取的样本以确定的周期性来计算呼吸时段的滚动值，其中该时段短于所述时间段。例如，该时段可以是30秒，并且所述时间段可以是60秒。
所计算的变化(例如标准偏差)随后可以根据将变化值映射到睡眠状态的映射表而被映射到所述睡眠状态中的一种(框1706)，然后可以存储所述睡眠状态以用于进一步处理并输出到用户界面。在一实施方式中，将所述变化标度到确定的范围，其中，所述标度可以用作在时间窗口内计算的呼吸频率的参考变化。该时间窗口可以比用于确定该变化(例如标准偏差)的时间段更长。在一实施方式中，所述时间窗口是若干小时，例如，两小时、三小时或四小时。在另一实施方式中，时间窗口是从睡眠开始时间过去的时间。可以为所述标度确定所述时间窗口内的变化的最小值和变化的最大值。所述最小值可以设定范围的最低值，而所述最大值可以设定范围的最高值。在一实施方式中，所述范围是[0，1]，并且根据相对于所述最小值和最大值的变化将所述变化映射至该标度。可以根据确定的准则在所述范围内限定睡眠状态，例如下表2所示。例如，清醒状态可以与所述范围的最大值相关联，而深度非REM睡眠状态可以与所述范围的最小值相关联。然后可以相应地在清醒状态和深度非REM睡眠状态的子范围之间设定其余状态的边界。
睡眠状态 标度的范围
深度非REM睡眠 0至X1
轻度非REM睡眠 X1至X2
REM睡眠 X2至X3
清醒 X3至1
表2
在另一实施方式中，呼吸时段样本Ts是从声学传感器获取的。在这样的实施方式中，可以修改框1504，使得根据声学测量数据来确定睡眠状态和清醒状态。
在一实施方式中，图2的方法用于检测异常的睡眠行为。图7示出了用于检测异常睡眠行为并触发对用户的进一步测量的过程。图7的过程可以由处理电路执行。参考图7，该过程包括监测不安定睡眠信号模式的数量或速率(框700)，以及将不安定睡眠信号模式的数量或速率与阈值进行比较(框702)。如果不安定睡眠信号模式的数量或速率超过所述阈值，则该过程可以进行到框704，在框704中处理电路启动另一传感器装置以对用户进行测量并向所述处理电路提另外的测量数据。
在一实施方式中，在框700中使用的测量数据是运动测量数据，并且在框704中所述处理电路启动心脏活动传感器。所述心脏活动传感器可以测量用户的ECG、PPG或BCG。在另一实施方式中，在框704中所述处理电路启动EEG传感器。在另一实施方式中，在框704中所述处理电路启动生物阻抗或皮肤电反应传感器。在另一实施方式中，在框704中所述处理电路启动呼吸速率传感器。在框706中，所述处理电路对另外的测量数据进行处理并确定用户10的生理状况。例如，所述处理电路可以尝试从另外的测量数据中检测生理紊乱或疾病的一个或多个指标。在框210中可以输出所确定的生理状况。
在另一实施方式中，代替在框704中启动传感器装置，处理电路可以向用户输出通知。所述通知可以包括所检测到的异常睡眠行为的信息和执行测试(例如直立性测试)的建议。所述处理电路还可以通过使用用户日历来提出用于该测试的时间表，使得所提出的时间表不会导致与用户日历中的另一事件相冲突。
在另一实施方式中，在框700中所述处理电路监测另一特征。可以指示异常睡眠行为的因素可以包括入睡时间延长、睡眠期间物理活动的变化、睡眠状态(例如REM状态和非REM状态)的节奏的变化以及整体睡眠持续时间的变化。在框700中所述处理电路可以使用另外的信息，诸如用户10清醒时的用户活动。例如，如果用户恰好在睡眠之前进行了费力的锻炼，则处理电路可以认为睡眠质量由于所述锻炼降低并且不触发框704的执行。以类似的方式，如果用户增加了物理锻炼的训练负荷，则处理电路可以认为睡眠质量由于训练负荷降低并且不触发框704的执行。
作为框700中使用的另外的信息的又一示例，所述处理电路可以采用位置数据。许多个人电子装置通过使用传感器或网络来跟踪用户的位置。在用户的位置被映射到家时会触发框704的情况中，如果用户10的位置没有被映射到用户的家，则处理电路可以认为用户可能在家外睡得很差并且不触发框704的执行。
在图7的上述实施方式中，除非满足由附加信息限定的某些条件，例如，这些条件从某种意义上来说是正常的，用户应睡眠良好，则处理电路可以跳过图7的过程。
在一实施方式中，图2的过程用于评估用户10的警觉性水平。图8示出了用于在由处理电路执行的计算机过程中评估当前或未来警觉性水平的过程的实施方式。在图8的实施方式中，处理电路在评估用户的当前警觉性水平或在预测用户未来的警觉性水平(例如第二天用户安排了比赛)时采用多个输入。在未来预测中，处理电路可以首先确定所述预测所针对的未来时刻，然后基于对处理电路来说当前可获得的用户的信息来对未来警觉性进行评估。
参考图8，在框820中所述处理电路对警觉性水平进行评估，并以通知的形式输出所评估的警觉性。处理电路可以根据包括多个警觉性类别的分类方案对所述警觉性进行分类，并将所评估的警觉性水平映射到所述类别中的一个。对于用户可用的不同类型的信息可以以降级或提高的方式影响所评估的警觉性水平，如下所述。
在框820中，处理电路可以使用根据上述实施方式中的任何一个在框800中计算的睡眠质量度量。处理电路可以采用将睡眠质量度量的不同值映射到不同警觉性水平的数据库，并确定与作为框800的结果而接收的睡眠质量度量相关联的警觉性水平。与较长的连续睡眠和较少的中断睡眠相关联的睡眠质量度量可以映射到所述数据库中的较高的警觉性水平类别。
在框820中处理电路可以使用如在框804中所确定的用户的昼夜节律和一天中的当前时间。如果用户的昼夜节律指示用户当前应该处于睡眠而测量数据指示用户没有处于睡眠，则处理电路可以将该信息映射到降低的警觉性水平。另一方面，如果用户的昼夜节律和测量数据指示用户已经处于睡眠，则来自框804的输入可以导致确定较高的警觉性水平。当将睡眠质量度量(一个或多个)映射到警觉性水平时，处理电路可以使用昼夜节律。例如，如果用户已经如睡眠质量度量(一个或多个)所指示睡眠良好并且处于如昼夜节律所指示的自然睡眠时间期间，则处理电路可以输出指示更高警觉性水平的值。另一方面，如果用户已经如睡眠质量度量(一个或多个)所指示睡眠良好但是处于昼夜节律所指示的自然睡眠时间之外，例如在白天期间以及在较少的夜晚期间或根本不在夜晚期间，处理电路可以输出指示较低警觉性水平的值。如果用户没有如睡眠质量度量(一个或多个)所指示睡眠良好并且主要处于昼夜节律指示的自然睡眠时间之外，则处理电路可以输出指示甚至更低警觉性水平的值。
处理电路可以使用由测量用户温度的温度计提供的测量数据。温度测量可以改进对昼夜节律的评估和警觉性评估的准确性。已经发现，身体温度可以用作对用户昼夜节律的量度，因为温度在与昼夜节律相同的(24小时)周期中演变。处理电路可以基于测量自用户的温度测量数据而在对昼夜节律的评估中利用该信息。
处理电路可以基于测量数据和/或基于用户的电子日历事件来适应用户的昼夜节律。例如，如果用户的位置被映射到指示用户已经旅行的新时区，则处理电路可以使昼夜节律适应新的时区。代替基于从诸如GPS(全球定位系统)接收器之类的卫星定位接收器接收的测量数据而执行的位置映射，所述处理系统可以从日历事件的内容中检测旅行并基于日历数据使所述昼夜节律适应新时区。
在框820中处理电路可以使用在框806中评估的用户的营养状态。用户可以通过用户界面输入营养摄入，例如根据卡路里或另一能量摄入度量或营养摄入的类型和量。处理电路可以在框806中计算或者作为框806的结果接收用户的当前营养状态，并且在对警觉性水平进行评估时考虑所述营养状态。处理电路可以根据将营养状态的影响映射到警觉性水平的函数或数据库来考虑所述营养状态。当考虑其他因素恒定时，低营养状态指示较低的警觉性水平，且高营养状态指示较高的警觉性水平。
在框820中处理电路可以使用表示更早的(例如在同一天和/或之前的一天或多天的)用户物理活动的任何测量数据。框808可以包括对用户已经执行的物理活动进行评估(例如，训练负荷评估或能量消耗值)，并将所述评估的结果输出到框820。然后，处理电路可以将物理活动的效果映射到警觉性评估。例如，由一个或多个费力的物理锻炼引起的高训练负荷可能以降级的方式影响警觉性水平。另一方面，非常低的物理活动也可能在某些情况下影响警觉性水平。适度的物理活动可能以提高的方式影响警觉性水平，特别是在所述活动后的接下来的几个小时期间。
关于对未来警觉性的评估，处理系统可以针对例如体育赛事之类的未来事件搜索用户日历或其他时间表(框802)。然后，处理系统可以通过使用可从框800、框804到框808中的任何一个或多个获得的信息来评估用户在未来事件中的警觉性。例如，如果从框800接收的睡眠质量度量指示睡眠质量差，则处理系统可能降低对未来事件中的警觉性水平的评估。处理系统可以输出建议用户进入睡眠以便在事件中保持警觉的通知。
在一实施方式中，处理电路可以计算警觉性值，所述警觉性值表示针对可从框800到框808中的一个或多个获得的每条信息的警觉性水平。例如，处理电路可以将从框800接收的睡眠质量度量映射到第一警觉性值，将从框806接收的营养状态映射到第二警觉性值，将从框808接收的测量活动映射到第三警觉性值，等等。此后，处理电路可以将所述警觉性值组合成合计的警觉性值，并输出所述合计的警觉性值或输出从所述合计的警觉性值导出的通知。可以通过对第一警觉性值、第二警觉性值、第三警觉性值等进行取平均或加权平均来执行所述组合。
在一实施方式中，处理电路确定警觉性度量或未来警觉性度量超过指示警觉性水平阈值的水平阈值，并且响应于所述确定，处理电路向用户输出降低警觉性水平的通知。例如，当用户检测到执行需要警觉性水平高于所述水平阈值的动作时，所评估的警觉性水平的低于所述水平阈值的下降可以触发向用户输出警报。
关于通知，所述通知可以指示当前的或未来的警觉性，如上所述，和/或所述通知可以包括对用户的智能指导。该指导可以指示用户进行提高警觉性的动作，例如，推荐睡眠时间或睡眠持续时间、进行物理锻炼、改善营养摄入、进行诸如直立测试或精神运动警觉性任务(PVT)测试之类的测试。在框820中，PVT测试可用于对警觉性评估进行校准。PVT测试可以指示用户的当前实际的警觉性水平，并且如果处理系统对警觉性水平的当前评估与由PVT指示的水平不同，则处理系统可以将其对警觉性水平的当前的评估校准到由PVT指示的水平。
图9至图12示出了指示根据任何一个上述实施方式所评估的睡眠质量的显示输出的示例。图9示出了一显示视图，所述显示视图指示了在框610中累计的连续睡眠的量、中断睡眠的量、连续睡眠的百分比(在该示例中为75％)、在框604中计算的睡眠得分、以及例如睡眠质量的口头反馈。所述口头反馈可以包括如何改善睡眠质量的指令。
图10示出了如下的显示视图：在该显示视图中一整个夜晚的睡眠示出为被分成在该夜晚中的不同的睡眠阶段。该显示视图可以示出以上述方式确定的睡眠开始时间(21：30)和睡眠停止时间(7：30)。显示视图还可以示出睡眠如何在整个夜晚的多个睡眠阶段之间演进。该示例采用由不同模式示出的四个睡眠阶段，但不同阶段的数量可以是不同的。
图11示出了如下的周显示视图：在该周显示视图中基于每天示出连续睡眠和中断睡眠，并且另外显示周平均水平。可以针对每天示出连续睡眠的量与中断睡眠的量。在显示视图中的任何一个中，可以显示如在框600中累计的不安定睡眠时段的数量。
图12示出了一显示视图，其是图10的周显示视图。因此，图12的显示视图可以针对该周的每一天示出在睡眠阶段中的每个上花费的时间的量。如上所述，睡眠阶段的数量可取决于睡眠分析的实现方式。
在现代智能计算系统和便携式电子装置中，电子装置的专用计算机程序可以根据上述实施方式中的任一个来计算睡眠质量度量或者监测睡眠质量。然而，睡眠质量分析的结果可以用于电子装置的其他计算机程序应用。计算机程序可以通过电子装置的应用程序编程接口(API)来交换关于睡眠质量的信息。如计算机编程领域的技术人员所知的，API是在不同计算机程序之间通信的一组明确定义的方法。所述通信可以允许一个计算机程序根据由API定义的确定的协议检索来自另一计算机程序的某些信息。
图13示出了用于在电子装置内通过API进行通信的实施方式。参考图13，诸如生活方式应用或游戏应用之类的计算机程序应用可能需要根据上述实施方式中的任一实施方式的睡眠质量度量作为输入。计算机程序应用可以知道所述睡眠质量度量是可用的，如也在电子装置中执行的睡眠质量评估应用所提供的。在框1300中，计算机程序应用确定对睡眠质量度量的需求。作为响应，计算机程序应用制定对睡眠质量度量的请求，并通过API将所述请求发送到睡眠质量评估应用(步骤1302)。所述请求可以是“GET URL”形式，其中，URL指定了存储所述睡眠质量度量的资源。在接收到步骤1302中的请求后，睡眠质量评估应用可以处理所述请求，检索所请求的信息(框1304中的睡眠质量度量)，并制定对该请求的响应。所述响应可以携带所请求的睡眠质量度量，并且所述睡眠质量评估应用可以在步骤1306中通过API发送该响应。在接收到所述响应和睡眠质量度量时，计算机程序应用可以在其执行中采用所述睡眠质量度量。
例如，所述睡眠质量度量可以是睡眠得分或连续睡眠的量。
图13示出了按需要通过API检索睡眠质量度量的请求-响应过程。在另一实施方式中，睡眠质量评估应用可以周期性地(例如每天)通过API报告所述睡眠质量度量。
代替在电子装置中执行的计算机程序之间的内部API，例如Android
Figure BDA0002179230070000221
操作系统的API，所述接口可以是
Figure BDA0002179230070000222
接口或另一无线电接口，并且可以通过在步骤1302和步骤1306中交换无线电帧而通过无线电接口执行图13中所示的通信。
一种实施方式包括用于计算机系统中的应用程序编程接口(API)的数据结构，该数据结构包括：包括API所特有的控制信息的标头；以及包括根据上述实施方式中的任一个的睡眠质量度量的数据部分。在一实施方式中，所述数据结构可以具有以下格式：
标头 有效载荷数据 CRC
所述标头可以包括传送有效载荷数据所需的控制或管理信息，所述有效载荷数据可以包括睡眠质量度量、警觉性值或由根据上述实施方式中的任何一个的处理电路所计算的任何其他条信息。循环冗余校验(CRC)部分可以包括用于错误检测和/或校正的CRC比特。
在一实施方式中，所述标头可以具有以下格式：
填充 前导码 同步 Tx索引 类型 长度 传感器ID 时间戳
填充字段可以包括没有特定用途的填充比特，前导码和同步序列(Sync)可以包括用于检测接收器中的数据结构并同步到所述标头所需的比特。传输索引(Tx索引)可以指示所述有效载荷数据在一系列数据包中的位置，并且它可以用于对数据包进行重新排序并查找丢失的数据包。原因字段指示数据结构的类型。类型字段或所述标头的另一字段可以包括指示所述数据部分携带什么类型的有效载荷数据的值。可以为睡眠质量度量保留一个值以指示所述有效载荷数据携带睡眠质量度量。可以为警觉性水平保留一个值以指示所述有效载荷数据携带了警觉性水平。长度字段(Len)指定了所述数据结构的总长度，传感器ID字段携带提供所述数据的实体的标识符，例如图13的实施方式中的睡眠质量评估应用，并且时间戳字段用于指示包括在所述数据结构的有效载荷部分中的数据的定时的时间戳。
在一实施方式中，所述数据结构是诸如无线电帧之类的帧。在一实施方式中，所述数据结构是在适用于可穿戴装置(例如
Figure BDA0002179230070000231
)的操作系统中使用的数据结构。在一实施方式中，所述数据结构是诸如因特网协议(IP)之类的网络通信协议的包。
图14示出了根据本发明的实施方式的设备的结构的框图。该设备可以适用于便携式电子装置14或包括在便携式电子装置14中。在其他实施方式中，该设备适用于以下装置或包括在以下装置中：传感器装置、可穿戴装置或服务器计算机。该设备可包括：至少一个处理器150或处理电路；以及包括计算机程序代码128的至少一个存储器120，其中，所述至少一个存储器和计算机程序代码与所述至少一个处理器一起被配置成使该设备执行上面结合所述处理电路描述的功能。处理器150可以包括作为子电路的通信电路152，所述通信电路被配置为：处理与一个或多个传感器装置160的无线连接，或通过该设备中的一个或多个API处理计算机程序模块之间的内部连接。传感器装置(一个或多个)160可以包括在该设备中、位于该设备外部、或者包括内部传感器装置和外部传感器装置两者。传感器装置(一个或多个)160可包括以下传感器中的至少一者：测量ECG、BCG或PPG的心脏活动传感器；测量运动的运动传感器或惯性传感器；测量EEG的EEG传感器；测量EOG的EOG传感器；测量生物阻抗或来自皮肤的另一电反应特性的生物阻抗传感器；以及测量呼吸速率的呼吸速率传感器。所述通信电路152可以被配置为从传感器(一个或多个)装置接收测量数据。所述通信电路可以被配置为通过API输出睡眠质量度量和/或其他信息，如上所述。
所述处理器可以包括睡眠质量评估模块154，所述睡眠质量评估模块被配置为根据图2至图7的实施方式中的任何一个来计算所述睡眠质量度量。睡眠质量评估模块154可以由计算机程序代码128配置成将所检测到的不安定睡眠信号模式和连续睡眠信号模式映射到睡眠质量度量。例如，存储器可以存储数据库124，所述数据库提供例如用于将所检测到的信号模式映射到睡眠质量分类或睡眠得分的规则。当执行图7的实施方式时，在框704中睡眠质量评估电路154可以向通信电路输出通知，并且该通知可以使通信电路启动所述传感器装置160中的一个或多个。当执行根据上述实施方式中的任何一个的过程时，睡眠质量评估模块154可以经由包括在该设备中的或者位于该设备外部的用户界面116向用户10输出所述睡眠质量度量。用户界面116可以包括用于显示所述睡眠质量度量的显示模块和显示屏。用户界面116还可以包括用于输入诸如营养摄入之类的信息的输入装置。
处理器150可以包括警觉性评估模块158，所述警觉性评估模块被配置为根据上面结合图8描述的实施方式中的任何一个的评估当前的警觉性水平或未来的警觉性水平。警觉性评估模块158可以采用数据库来映射可用于用户的警觉性水平的各种信息。警觉性评估模块158可以将所评估的警觉性水平输出到用户界面116。警觉性评估模块158可以基于所评估的警觉性水平导出一个或多个指令，诸如用户休息的指令，并将所述一个或多个指令输出到用户界面116。在一实施方式中，警觉性评估模块158从用户或从用户的时间表接收何时希望用户具有目标警觉性水平的未来时刻。然后，警觉性评估模块158可以基于当前可获得的信息来预测用户在所述时刻的警觉性。如果所述预测指示用户不能达到所述目标警觉性水平，则警觉性评估模块158可以确定用户达到目标警觉性水平以例如休息、进行恢复性锻炼和/或改善营养摄入所需的校正措施。
如在本申请中所使用的，术语“电路”指的是以下项中的所有：(a)仅硬件电路实现，诸如仅在模拟电路和/或数字电路中实现；(b)电路和软件和/或固件的组合，诸如(如适用于)：(i)处理器(一个或多个)或处理器核的组合；或(ii)处理器(一个或多个)/软件的部分，包括数字信号处理器(一个或多个)、软件和至少一个存储器，其一起工作以使设备执行特定功能；以及(c)电路，诸如微处理器或(一个或多个)微处理器(一个或多个)的一部分，其需要软件或固件进行操作，即使软件或固件物理上不存在。
“电路”的定义适用于本申请中该术语的所有用途。作为另一示例，如在本申请中所使用的，术语“电路”还将覆盖仅处理器(或多个处理器)或处理器的一部分(例如多核处理器的一个核)及它(或它们)附带的软件和/或固件的实现。术语“电路”还将覆盖(例如并且如果适用于)：特定元件、基带集成电路、专用集成电路(ASIC)和/或用于根据本发明的实施方式的设备的现场可编程门阵列(FPGA)电路。
图2至图8中描述的过程或方法也可以由计算机程序定义的计算机过程的形式来执行。所述计算机程序可以是源代码形式、目标代码形式或为某种中间形式，并且所述计算机程序可以存储在某种类型的载体中，该载体可以是能够携载所述程序的任何实体或装置。这种载体包括暂时性计算机介质和/或非暂时性计算机介质，例如记录介质、计算机存储器、只读存储器、电载波信号、电信信号和软件发布包。根据所需的处理能力，计算机程序可以在单个电子数字处理单元中执行，或者其可以分布在若干个处理单元之中。
本发明适用于上述系统。这种发展可能需要对所述实施方式进行额外的改变。因此，所有词语和表达应被广义地解释，并且它们旨在说明而不是限制实施方式。对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，本发明构思可以以各种方式实现。本发明及其实施方式不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内变化。

Claims (22)

1.一种用于对用户的睡眠质量进行评估的计算机实现的方法，所述方法包括：
接收由至少一个传感器装置在一时间段期间测量到的测量数据；
根据所述测量数据确定睡眠开始时间和睡眠停止时间；
从所述测量数据的子集中检测一个或多个不安定睡眠信号模式，所述子集是在所述睡眠开始时间与所述睡眠停止时间之间测量的，所述不安定睡眠信号模式指示比第一持续时间阈值更长的不安定睡眠时段，并且计算所检测到的一个或多个不安定睡眠信号模式的数量；
从所述测量数据的子集中检测一个或多个连续睡眠时段，并且计算所述一个或多个连续睡眠时段的总长度，所述连续睡眠时段在比第二持续时间阈值更长的时间段内不包括所述一个或多个不安定睡眠信号模式中的任何一个不安定睡眠信号模式；
计算所检测到的一个或多个连续睡眠时段的总长度与从睡眠开始时间到睡眠停止时间的持续时间之间的关系，以及
基于计算出的所述关系和所检测到的一个或多个不安定睡眠信号模式的数量来计算睡眠质量度量，所述睡眠质量度量指示在所述睡眠开始时间与所述睡眠停止时间之间的用户的睡眠的质量；以及
输出所述睡眠质量度量；
其中，通过分析所述测量数据以及对指示用户活动高于经确定的活动阈值持续达比所述第一持续时间阈值更长的时间段的信号模式进行检测，来检测不安定睡眠信号模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二持续时间阈值比所述第一持续时间阈值更长。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量数据包括运动测量数据，并且所述活动阈值是运动的活动阈值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量数据包括心脏活动测量数据，并且所述活动阈值是心脏活动阈值。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，处理电路对所检测到的一个或多个连续睡眠时段的总长度进行累计，并且在从最近检测到不安定睡眠信号模式起已经过去了由第二持续时间阈值限定的时间段之后重新开始累计。
6.根据权利要求1或2所述的方法，所述基于计算出的所述关系和所检测到的一个或多个不安定睡眠信号模式的数量来计算睡眠质量度量包括：
根据所检测到的一个或多个不安定睡眠信号模式的数量来计算第一睡眠质量度量，并且根据所检测到的一个或多个连续睡眠时段的总长度来计算第二睡眠质量度量，使得所述第一睡眠质量度量和所述第二睡眠质量度量映射至共同的标度；以及
将所述睡眠质量度量计算为所述第一睡眠质量度量和所述第二睡眠质量度量的平均值。
7.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
检测确定数量的不安定睡眠信号模式；
响应于所述检测，启动至少一个传感器装置以对所述用户执行附加的测量；
接收来自所述至少一个传感器装置的附加的测量数据；以及
处理所述附加的测量数据，并且基于所述附加的测量数据来评估所述用户的生理状况。
8.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：至少基于所述睡眠质量度量来对指示所述用户的当前警觉性水平或未来警觉性水平的警觉性度量进行评估，并且通过用户界面输出所述警觉性度量。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
确定所述警觉性度量或未来警觉性度量超过指示警觉性水平阈值的水平阈值，并且响应于所述确定，向所述用户输出降低警觉性水平的通知。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，通过使用第一传感器装置来检测所述睡眠开始时间，并且从第二传感器装置接收在所述不安定睡眠信号模式和所述连续睡眠时段的检测中所使用的所述测量数据。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一传感器装置是光传感器，且所述睡眠开始时间是通过将由所述光传感器感测到的光强度与光强度阈值进行比较来检测的，以及在检测到所感测到的光强度维持低于所述光强度阈值持续达确定的时间段时，记录所述睡眠开始时间。
12.一种对用户的睡眠质量进行评估的系统，所述系统包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，所述存储器存储计算机程序代码，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码与所述至少一个处理器一起被配置成执行：
接收由至少一个传感器装置在一时间段期间测量到的测量数据；
根据所述测量数据确定睡眠开始时间和睡眠停止时间；
从所述测量数据的子集中检测一个或多个不安定睡眠信号模式并计算所检测到的一个或多个不安定睡眠信号模式的数量，所述子集是在所述睡眠开始时间与所述睡眠停止时间之间测量的，所述不安定睡眠信号模式指示比第一持续时间阈值更长的不安定睡眠时段；
从所述测量数据的子集中检测一个或多个连续睡眠时段并计算所述一个或多个连续睡眠时段的总长度，所述连续睡眠时段在比第二持续时间阈值更长的时间段内不包括所述一个或多个不安定睡眠信号模式中的任何一个不安定睡眠信号模式；
计算所检测到的一个或多个连续睡眠时段的总长度与从睡眠开始时间到睡眠停止时间的持续时间之间的关系，以及
基于计算出的所述关系和所检测到的一个或多个不安定睡眠信号模式的数量来对睡眠质量度量进行计算，所述睡眠质量度量指示在所述睡眠开始时间与所述睡眠停止时间之间的用户的睡眠的质量；以及
输出所述睡眠质量度量；
其中，通过分析所述测量数据以及对指示用户活动高于经确定的活动阈值持续达比所述第一持续时间阈值更长的时间段的信号模式进行检测，来检测不安定睡眠信号模式。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述第二持续时间阈值比所述第一持续时间阈值更长。
14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述测量数据包括运动测量数据，并且所述活动阈值是运动的活动阈值。
15.根据权利要求12所述的系统，其中，所述测量数据包括心脏活动测量数据，并且所述活动阈值是心脏活动阈值。
16.根据权利要求12或13所述的系统，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码与所述至少一个处理器一起被配置成对所检测到的一个或多个连续睡眠时段的总长度进行累计，以及在从最近检测到不安定睡眠信号模式起已经过去了由第二持续时间阈值限定的时间段之后重新开始累计。
17.根据权利要求12或13所述的系统，其中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码与所述至少一个处理器一起被配置成对睡眠质量度量进行计算，通过以下步骤：
根据所检测到的一个或多个不安定睡眠信号模式的数量来计算第一睡眠质量度量、且根据所检测到的一个或多个连续睡眠时段的总长度来计算第二睡眠质量度量以使得所述第一睡眠质量度量和所述第二睡眠质量度量映射至共同的标度；以及
将所述睡眠质量度量计算为所述第一睡眠质量度量和所述第二睡眠质量度量的平均值。
18.根据权利要求12或13所述的系统，其中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码与所述至少一个处理器一起被配置成执行：
检测确定数量的不安定睡眠信号模式；
响应于所述检测而启动至少一个传感器装置以对所述用户执行附加的测量；
接收来自所述至少一个传感器装置的附加的测量数据；以及
处理所述附加的测量数据并且基于所述附加的测量数据来评估所述用户的生理状况。
19.根据权利要求12或13所述的系统，其中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码与所述至少一个处理器一起被配置成：
至少基于所述睡眠质量度量来对指示所述用户的当前警觉性水平或未来警觉性水平的警觉性度量进行评估、并且通过用户界面输出所述警觉性度量。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码与所述至少一个处理器一起被配置成：
确定所述警觉性度量或未来警觉性度量超过指示警觉性水平阈值的水平阈值、并且响应于所述确定而向所述用户输出降低警觉性水平的通知。
21.根据权利要求12所述的系统，其中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码与所述至少一个处理器一起被配置成通过使用第一传感器装置来检测所述睡眠开始时间，并且从第二传感器装置接收在所述不安定睡眠信号模式和所述连续睡眠时段的检测中所使用的所述测量数据。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述第一传感器装置是光传感器，并且其中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码与所述至少一个处理器一起被配置成通过将由所述光传感器感测到的光强度与光强度阈值进行比较来检测所述睡眠开始时间、以及在检测到所感测到的光强度维持低于所述光强度阈值持续达确定的时间段时记录所述睡眠开始时间。
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