[發明專利]一種可穿戴式心理壓力評測裝置及方法

在審

• 申請號: 201410746621.4
• 申請日: 2015-08-02
• 公開（公告）號: CN104490407A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 張丹;李佳蔚;彭凱平
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61B5/16
• 分類號: A61B5/16
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及一種可穿戴設備，特別涉及一種可穿戴式心理壓力評測裝置，同時還涉及一種可穿戴裝置的數據分析處理方法，屬于心理健康應用技術領域。

背景技術

隨著可穿戴設備的興起，越來越多的設備可以在日常的情景下采集人們的生理參數：如心率、皮膚溫度等。在日常情景下，通過長時程采集生理數據，能夠更加有效地對人們的生理健康情況做出統計和預測。目前，已有較多的技術圍繞著利用通過可穿戴設備進行生理健康的評測展開，在市場上也有較多可用產品。然而，心理健康作為健康的主要組成部分卻較少被關注。

心理壓力是現代社會人們所面臨的主要心理健康問題之一，高心理壓力對人們的工作生活效率、生活品質等方面都有重要影響。市場上現有的可穿戴設備尚不具備通過采集生理參數對心理壓力情況進行評測的功能，而該功能對受到心理壓力困擾的人群有十分重要的價值，有必要建立一種基于可穿戴生理測量技術的心理壓力評測方法與裝置。因而，通過可穿戴設備監測人們的心理健康是極為重要，且有實際利用價值的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠獲取用戶心理健康程度的一種可穿戴式心理壓力評測裝置及其心理壓力評測方法。

為實現上述的發明目的，本發明提供了一種可穿戴式心理壓力評測裝置，包括：

生理數據傳感器模塊、數據記錄模塊、數據分析模型、顯示模塊、以及電源模塊，其中，

所述生理數據傳感器模塊將所測得的生理參數信號傳輸至所述數據記錄模塊，所述數據記錄模塊對所測得的生理參數信號進行轉換處理后得到生理參數數據，將生理參數數據傳輸至所述數據分析模塊，所述數據分析模塊通過個體化生理-心理模型對生理參數數據分析，并將分析結果傳輸至所述顯示模塊進行顯示。

其中較優地，還包括通信模塊，所述通信模塊與所述數據分析模塊通信連接；

所述數據分析模塊分析后的生理參數數據通過所述通信模塊傳輸至上位機。

其中較優地，所述通信模塊是無線通信模塊

所述數據分析模塊將分析結果通過無線方式傳輸至計算機或智能手機。

其中較優地，所述生理數據傳感器模塊，還包括：心率傳感器子模塊、運動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光反射成像得到脈搏波，提取脈搏波的周期性波動節律獲取心率信息；

所述運動傳感器子模塊通過三軸加速度計得到佩戴智能手環的腕部運動數據，通過計算三軸加速度的平方和以獲取運動情況信息；

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

其中較優地，所述數據記錄模塊將接收的生理參數信號進行模數轉換，并進行采樣和存儲。

其中較優地，所述數據記錄模塊對生理參數信號采樣時采樣率不低于6Hz。

本發明還提供了一種心理壓力評測方法，包括以下步驟：

S1、根據基礎人口學信息選擇匹配群體構建心理壓力評測的生理-心理基礎模型；

S2、對基于所述生理-心理基礎模型校準，構建基于用戶生理參數特征的個體化生理-心理模型；

S3、實時采集用戶的心理數據，通過個體化生理-心理模型對生理參數數據分析，并進行顯示，或者上傳至上位機。

其中較優地，所述步驟S1進一步包括以下步驟：

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行傅里葉變換，獲取不同時間尺度的響應特性；

S13、通過多元自回歸模型對所述響應特性進行時間過程建模，經過多次訓練后得到線性分類器；

S14、對所述線性分類器進行交叉檢驗，對所述線性分類器的特征數量進行刪減，得到生理-心理基礎模型。

其中較優地，所述步驟S13中，所述線性分類器以多元回歸模型參數為特征，以主觀心理壓力水平為目標。

其中較優地，所述步驟S2進一步包括以下步驟：

S21、采集目標用戶的生理數據及隨機時間段的主觀壓力水平結果；

S22、根據所述生理數據與主觀壓力水平結果優化所述生理-心理基礎模型，得到符合目標用戶的主體化生理-心理模型。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

(1)本發明實現了心理壓力的精確定量評測；