[發(fā)明專利]一種可穿戴式心理壓力評(píng)測(cè)裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410746621.4
• 申請(qǐng)日: 2015-08-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104490407A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張丹;李佳蔚;彭凱平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/16
• 分類號(hào): A61B5/16
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

1.一種可穿戴式心理壓力評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，包括生理數(shù)據(jù)傳感器模塊、數(shù)據(jù)記錄模塊、數(shù)據(jù)分析模型、顯示模塊、以及電源模塊，其中，

所述生理數(shù)據(jù)傳感器模塊將所測(cè)得的生理參數(shù)信號(hào)傳輸至所述數(shù)據(jù)記錄模塊，所述數(shù)據(jù)記錄模塊對(duì)所測(cè)得的生理參數(shù)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后得到生理參數(shù)數(shù)據(jù)，將生理參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)分析模塊，所述數(shù)據(jù)分析模塊通過(guò)個(gè)體化生理-心理模型對(duì)生理參數(shù)數(shù)據(jù)分析，并將分析結(jié)果傳輸至所述顯示模塊進(jìn)行顯示。

2.如權(quán)利要求1所述的可穿戴式心理壓力評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，還包括通信模塊，所述通信模塊與所述數(shù)據(jù)分析模塊通信連接；

所述數(shù)據(jù)分析模塊分析后的生理參數(shù)數(shù)據(jù)通過(guò)所述通信模塊傳輸至上位機(jī)。

3.如權(quán)利要求2所述的可穿戴式心理壓力評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，所述通信模塊是無(wú)線通信模塊

所述數(shù)據(jù)分析模塊將分析結(jié)果通過(guò)無(wú)線方式傳輸至計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)。

4.如權(quán)利要求1所述的可穿戴式心理壓力評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，

所述生理數(shù)據(jù)傳感器模塊，還包括：心率傳感器子模塊、運(yùn)動(dòng)傳感器子模塊和皮膚溫度傳感器子模塊，其中，

所述心率傳感器子模塊使用基于近紅外光或可見(jiàn)光反射成像得到脈搏波，提取脈搏波的周期性波動(dòng)節(jié)律獲取心率信息；

所述運(yùn)動(dòng)傳感器子模塊通過(guò)三軸加速度計(jì)得到佩戴智能手環(huán)的腕部運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算三軸加速度的平方和以獲取運(yùn)動(dòng)情況信息；

所述皮膚溫度傳感器通過(guò)與目標(biāo)用戶手腕部接觸的金屬片傳導(dǎo)皮膚溫度，并通過(guò)與其連接的熱敏電阻隨溫度的阻抗數(shù)值變化以獲取皮膚溫度信息。

5.如權(quán)利要求1所述的可穿戴式心理壓力評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，

所述數(shù)據(jù)記錄模塊將接收的生理參數(shù)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行采樣和存儲(chǔ)。

6.如權(quán)利要求5所述的可穿戴式心理壓力評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)記錄模塊對(duì)生理參數(shù)信號(hào)采樣時(shí)采樣率不低于6Hz。

7.一種心理壓力評(píng)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、根據(jù)基礎(chǔ)人口學(xué)信息選擇匹配群體構(gòu)建心理壓力評(píng)測(cè)的生理-心理基礎(chǔ)模型；

S2、對(duì)基于所述生理-心理基礎(chǔ)模型校準(zhǔn)，構(gòu)建基于用戶生理參數(shù)特征的個(gè)體化生理-心理模型；

S3、實(shí)時(shí)采集用戶的心理數(shù)據(jù)，通過(guò)個(gè)體化生理-心理模型對(duì)生理參數(shù)數(shù)據(jù)分析，并進(jìn)行顯示，或者上傳至上位機(jī)。

8.如權(quán)利要求7所述的心理壓力評(píng)測(cè)方法，其特征在于，

所述步驟S1進(jìn)一步包括以下步驟：

S11、采集多名匹配受試者的生理信息和心理壓力信息；

S12、將所述生理信息和心理壓力信息進(jìn)行傅里葉變換，獲取不同時(shí)間尺度的響應(yīng)特性；

S13、通過(guò)多元自回歸模型對(duì)所述響應(yīng)特性進(jìn)行時(shí)間過(guò)程建模，經(jīng)過(guò)多次訓(xùn)練后得到線性分類器；

S14、對(duì)所述線性分類器進(jìn)行交叉檢驗(yàn)，對(duì)所述線性分類器的特征數(shù)量進(jìn)行刪減，得到生理-心理基礎(chǔ)模型。

9.如權(quán)利要求8所述的心理壓力評(píng)測(cè)方法，其特征在于，

所述步驟S13中，所述線性分類器以多元回歸模型參數(shù)為特征，以主觀心理壓力水平為目標(biāo)。

10.如權(quán)利要求7所述的心理壓力評(píng)測(cè)方法，其特征在于，

所述步驟S2進(jìn)一步包括以下步驟：

S21、采集目標(biāo)用戶的生理數(shù)據(jù)及隨機(jī)時(shí)間段的主觀壓力水平結(jié)果；

S22、根據(jù)所述生理數(shù)據(jù)與主觀壓力水平結(jié)果優(yōu)化所述生理-心理基礎(chǔ)模型，得到符合目標(biāo)用戶的主體化生理-心理模型。