摘要——每年,由于微睡眠导致的工作效率下降、伤害和交通事故,美国经济损失超过 4110 亿美元。为了减轻微睡眠的后果,需要一种全天候、不引人注目、可靠且社会可接受的微睡眠检测解决方案。不幸的是,现有的解决方案不能满足这些要求。在本文中,我们提出了一种用于微睡眠检测的新型耳背式可穿戴设备 WAKE。通过从用户耳后监测来自大脑、眼球运动、面部肌肉收缩和汗腺活动的生物信号,WAKE 可以以高时间分辨率检测微睡眠。我们引入了一种三倍级联放大 (3CA) 技术来控制运动伪影和环境噪声,以捕获高保真信号。通过原型设计,我们展示了 WAKE 可以在行走、驾驶或停留在不同环境中时实时抑制 9.74-19.47 dB 的运动和环境噪音,确保可靠地捕获生物信号。我们使用黄金标准设备对 19 名睡眠不足和嗜睡症患者评估了 WAKE。留一交叉验证结果显示 WAKE 在对未见过的受试者进行微睡眠检测方面的可行性,平均准确率和召回率分别为 76% 和 85%。
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