BR112021000220A2 - Dispositivo para determinar um nível de estresse de um usuário, sistema para determinar um nível de estresse de um usuário, dispositivo vestível para ser usado por um usuário, método para determinar um nível de estresse de um usuário, e programa de computador - Google Patents

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Abstract

a presente invenção se refere a dispositivos, sistemas e métodos para determinar um nível de estresse de um usuário, e para determinar um histograma para uso na determinação de um nível de estresse de um usuário. dados correlacionados com o estresse, como por exemplo, dados psicofisiológicos, como dados de condutância da pele, e um histograma de dados anteriores do usuário, são avaliados para esta finalidade.

Description

DISPOSITIVO PARA DETERMINAR UM NÍVEL DE ESTRESSE DE UM USUÁRIO, SISTEMA PARA DETERMINAR UM NÍVEL DE ESTRESSE DE UM USUÁRIO, DISPOSITIVO VESTÍVEL PARA SER USADO POR UM USUÁRIO, MÉTODO PARA DETERMINAR UM NÍVEL DE ESTRESSE DE UM USUÁRIO, E PROGRAMA DE COMPUTADOR CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção se refere a um dispositivo, sistema e método para determinação do nível de estresse de um usuário. A presente invenção se refere a um dispositivo vestível e a um programa de computador.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] Estresse mental e estresse emocional, muitas vezes chamados de estresse psicológico, podem comprometer a saúde quando não são tratados adequadamente. Curtos períodos de estresse psicológico podem causar perturbações do sono, fadiga, dores de cabeça e alterações de humor. O estresse psicológico acumulado pode causar ansiedade, depressão, fadiga crônica, problemas digestivos, doença autoimune e doença cardiovascular. O estresse psicológico, também chamado de estresse, e suas doenças comórbidas relacionadas, são responsáveis por uma grande parte de incapacitação em todo o mundo. Esta constatação claramente destaca a necessidade de redução proativa do estresse por meio de enfrentamento adequado para evitar que o estresse exerça seus efeitos nocivos de curto e longo prazo sobre o corpo.
[003] O estresse é caracterizado por uma série de respostas corporais, que incluem um aumento na frequência cardíaca, um aumento na sudação (em várias partes do corpo) resultando em um aumento na condutância da pele e na liberação do hormônio do estresse cortisol com um atraso de cerca de 20 a 30 minutos. Essas respostas corporais facilitam uma resposta adequada a um agente estressante real ou percebido, definido como uma atividade, evento ou outro estímulo que causa estresse. No entanto, níveis muito elevados de cortisol são contraproducentes, uma vez que eles foram associados a um desempenho de memória mais fraco e afetam tomadas de decisões devido ao maior risco de alavancagem de comportamento.
[004] Embora o termo estresse para a maioria das pessoas tenha uma conotação negativa, o “estresse” pode ser geralmente definido como “a resposta não específica do corpo a qualquer exigência de mudança”. Isso implica que as respostas corporais induzidas por estresse, incluindo a liberação de cortisol, não se limitam ao estresse negativo. Sentimentos positivos, como se apaixonar, excitação sexual, caça bem sucedida em populações que vivem da subsistência e jogar um jogo de tabuleiro, independentemente de o jogador ganhar ou perder, desencadeiam efetivamente a liberação de cortisol. Como consequência, efeitos cognitivos adversos também ocorrerão quando os níveis de cortisol se tornarem muito elevados devido ao estresse positivo. Portanto, o estresse pode não apenas ser estresse mental ou emocional, mas também ser causado por outros estressores, como comer alimentos picantes, pisar em uma sala quente e atividade enérgica.
[005] Estes efeitos adversos tornam importante manter um nível de estresse da pessoa dentro dos limites saudáveis. A medição dos níveis de estresse com precisão é dificultada pela ausência de um critério. Geralmente, os psicólogos usam questionários validados para obter o nível de estresse percebido por uma pessoa. Uma medida mais objetiva para o estresse é o nível de cortisol no soro ou na saliva. Um atraso de 20 a 30 minutos torna o monitoramento em tempo real do estresse usando o nível de cortisol impossível.
[006] O documento US 2017/0071551 revela um método para determinar um nível de estresse de um usuário com base em um valor de equilíbrio simpatovagal (SVB) calculado com base em um conjunto de dados de medição que pode incluir determinar uma variabilidade de frequência cardíaca (HRV) característica como uma razão envolvendo vários marcadores de atividade do sistema nervoso autônomo (ANS) dentro de uma primeira porção do conjunto de dados de medição e o número de marcadores de atividade ANS dentro de uma segunda porção do conjunto de dados de medição, e em seguida determinar o nível de estresse do usuário com base na característica HRV. A primeira e a segunda porções do conjunto de dados de medição podem ser selecionadas com base em um valor-base de SVB específico do usuário que divide uma representação de histograma do conjunto de dados de medição na primeira e na segunda porções. Adicionalmente, o monitoramento em tempo real é prejudicado com esta abordagem porque um conjunto de dados precisa ser registrado, que leva ao menos um minuto de tempo.
[007] O documento WO 2017/178359 A1 revela um sistema para melhorar a eficácia do sono de um usuário e um dispositivo de processamento de sinal para processar os dados de condutância da pele de um usuário. O dispositivo compreende uma unidade de entrada para receber um sinal de dados de condutância da pele indicativo de uma condutância da pele do usuário; uma unidade de segmentação para segmentar o sinal de dados de condutância da pele em uma pluralidade de períodos; uma unidade de detecção de pico para detectar picos no sinal de dados de condutância da pele; uma unidade de cálculo para calcular uma soma de amplitudes de borda ascendentes dos picos detectados por período; uma unidade de análise configurada para classificar o usuário em um estado emocional com base em um comportamento transiente das ditas somas de amplitudes de bordas ascendentes por período durante um dia, sendo que a unidade de análise é configurada para classificar o usuário em um estado de cansaço doentio quando a soma das amplitudes de borda ascendentes por período aumenta durante o dia; e/ou para classificar o usuário em um estado de cansaço saudável quando a soma das amplitudes de borda ascendentes por período diminui durante o dia; e uma unidade de saída configurada para fornecer um sinal de saída indicativo do dito estado emocional.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[008] É um objetivo da presente invenção fornecer dispositivos, sistemas e métodos aprimorados, bem como um dispositivo vestível que permita determinar um nível de estresse de um usuário em tempo real. É um objetivo adicional possibilitar a determinação do nível de estresse do usuário de uma maneira simples e com confiabilidade suficiente.
[009] Em um primeiro aspecto da presente invenção, é apresentado um dispositivo para determinar um nível de estresse de um usuário, que compreende: uma interface (11) configurada para obter um traço de sinal relacionado ao estresse; uma unidade de processamento configurada para processar o traço de sinal relacionado ao estresse obtido por - derivação de um valor de sinal de corrente relacionado ao estresse a partir do traço de sinal relacionado ao estresse obtido, sendo que o valor de sinal de corrente relacionado ao estresse representa um valor de corrente de um parâmetro correlacionado a estresse do traço de sinal relacionado ao estresse obtido em um primeiro período de tempo, - derivação de um valor de sinal relacionado ao estresse atual a partir do traço de sinal relacionado ao estresse obtido, sendo que o valor de sinal relacionado ao estresse atual representa um valor atual de um parâmetro correlacionado a estresse do traço de sinal relacionado ao estresse obtido em um primeiro período de tempo, - obtenção de dois ou mais valores de sinal relacionados ao estresse do percentil armazenados, um valor de sinal relacionado ao estresse do percentil armazenado representando o valor do parâmetro relacionado ao estresse em um dos dois ou mais níveis de percentil de um histograma de sinal relacionado ao estresse, com o histograma de sinal relacionado ao estresse representando uma distribuição dos valores de sinal relacionados ao estresse derivados no passado a partir de um traço de sinal relacionado ao estresse para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo, sendo que os dois ou mais níveis de percentil no histograma de sinal relacionado ao estresse dividem o histograma de sinal relacionado ao estresse em três ou mais seções de histograma, com cada seção de histograma abrangendo uma faixa diferente do número de valores de sinal relacionados ao estresse e sendo atribuída a um nível de estresse diferente, - comparação do valor de sinal de corrente relacionado ao estresse com os valores de sinal relacionados ao estresse do percentil obtidos para determinar a seção de histograma correspondente para o dito valor de sinal de corrente relacionado ao estresse, e
- determinação do nível de estresse atual do usuário mediante a determinação do nível de estresse atribuído à seção de histograma determinada.
[0010] Em uma modalidade, a unidade de processamento é configurada para determinar um histograma por meio do processamento do traço de sinal relacionado ao estresse obtido por: - derivação de uma pluralidade de valores de sinal relacionados ao estresse a partir do traço de sinal relacionado ao estresse obtido para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo ao longo de um segundo período de tempo, sendo que um valor de sinal relacionado a estresse representa um valor de um parâmetro correlacionado ao estresse do traço de sinal relacionado ao estresse obtido em um primeiro período de tempo, - formação de um histograma de sinal relacionado ao estresse a partir dos valores de sinal relacionado ao estresse derivados para a pluralidade de primeiros períodos de tempo ao longo do segundo período de tempo, com o histograma de sinal relacionado ao estresse representando uma distribuição dos valores de sinal relacionado ao estresse derivados do traço de sinal relacionado ao estresse para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo, - determinação de dois ou mais níveis de percentil no histograma de sinal relacionado ao estresse dividindo o histograma em três ou mais seções de histograma, com cada seção de histograma cobrindo uma faixa diferente do número de valores de sinal relacionado ao estresse, - determinação de valores de sinal relacionado ao estresse do percentil, com cada um representando o sinal relacionado ao estresse em um dos dois ou mais níveis de percentil do histograma de sinal relacionado ao estresse, e - armazenamento dos valores de sinal relacionado ao estresse do percentil determinados para os dois ou mais níveis de percentil do histograma de sinal relacionado ao estresse.
[0011] Em um aspecto adicional da presente invenção, é apresentado um sistema para determinar um nível de estresse de um usuário, que compreende: - um sensor (20) para capturar um sinal relacionado ao estresse de um usuário; e - um dispositivo conforme descrito neste documento;
[0012] Em um outro aspecto da presente invenção, é apresentado um dispositivo vestível por um usuário, em que o dispositivo compreende o sistema conforme aqui revelado.
[0013] Ainda em outros aspectos da presente invenção, são fornecidos métodos correspondentes, um programa de computador que compreende meios de código de programa para fazer com que um computador realize as etapas do método aqui revelado quando o dito programa de computador é executado em um computador, assim como uma mídia de gravação não transitória legível por computador que armazena em si um produto de programa de computador que, quando executado por um processador, faz com que o método revelado no presente documento seja realizado.
[0014] As modalidades preferenciais da invenção são definidas nas reivindicações dependentes. Deve-se entender que os métodos, o sistema, o dispositivo vestível, o programa de computador e a mídia reivindicados têm modalidades preferenciais similares e/ou idênticas aos dispositivos reivindicados, em particular, conforme definido nas reivindicações dependentes e conforme aqui revelado.
[0015] A presente invenção fornece um método de normalização e classificação com base em dados históricos de dados relacionados ao estresse, como por exemplo, dados psicofisiológicos, como dados de condutância da pele, dados de variabilidade de frequência cardíaca ou dados de padrão de respiração. Para obter uma avaliação em tempo real ou próxima ao tempo real da medição do nível de estresse, dados relacionados com a rápida resposta ao estresse, por exemplo, uma resposta psicofisiológica ao estresse, são medidos e avaliados. Essa resposta rápida pode ser medida com um sensor adequado, por exemplo, um sensor psicofisiológico, como um sensor de condutância da pele, que fornece um traço de sinal relacionado ao estresse, que é avaliado de acordo com a presente invenção. Um sinal relacionado ao estresse, nesse contexto, significa um sinal que é relacionado, de alguma forma, com, e é influenciado pelo stress ao qual o usuário é exposto e a partir do qual informações sobre estresse do usuário podem ser derivadas.
[0016] Os dispositivos, sistemas e métodos propostos permitem medir e determinar um nível de estresse da pessoa em tempo real. As respostas ao estresse de uma pessoa são avaliadas com o uso de uma modalidade adequada, como a condutância da pele. Durante algum tempo (por exemplo, de 6 a 10 horas do dia em uma implementação exemplificadora), as respostas acumuladas ao estresse por um período curto de tempo (por exemplo, por minuto, em uma implementação exemplificadora) são coletadas em um histograma. Estes histogramas são coletados e armazenados durante um certo período de tempo (por exemplo, nas últimas 3 semanas, em uma implementação exemplificadora). A resposta ao estresse atual (ou seja, um valor atual para a soma de bordas ascendentes (SRE), que pode ser o resultado de alguns processamentos de dados de valores tomados a partir do traço de sinal relacionado ao estresse efetivo) é comparada com os dados históricos para obter o nível de estresse de uma pessoa. Se, por exemplo, todo o espectro de estresse compreender cinco níveis de estresse, o nível de estresse de uma pessoa é classificado no nível mais elevado quando o nível efetivo excede o percentil de 80% dos dados históricos representados pelo histograma. Portanto, a classificação proposta permite uma avaliação em tempo real do nível de estresse de uma pessoa usando um dado histograma.
[0017] De acordo com um aspecto da presente invenção, o nível de estresse é determinado em tempo real com base em medições atuais. De acordo com outro aspecto da presente invenção, um histograma é determinado e armazenado, de modo que ele pode ser usado para determinar um nível de estresse posterior a uma medição real de um sinal relacionado ao estresse. Os dispositivos propostos compreendem, de preferência, uma interface para obter (ou seja, recuperar ou receber) dados de medição, em particular, um traço de sinal relacionado ao estresse, diretamente a partir de um sensor ou de uma memória que armazena os dados de medição.
[0018] Em uma modalidade do dispositivo para determinar um nível de estresse de um usuário, a unidade de processamento é configurada para obter dois ou mais valores de sinal relacionados ao estresse do percentil armazenado obtidos a partir de valores de sinal relacionados ao estresse de um traço de sinal relacionado ao estresse obtido no mesmo dia da semana que o traço de sinal relacionado ao estresse do qual o valor de sinal relacionado ao estresse atual é derivado, e comparar o valor de sinal relacionado ao estresse atual com os valores de sinal relacionados ao estresse do percentil obtido correspondendo ao mesmo dia da semana. Isto melhora a precisão da determinação do nível de estresse.
[0019] Em uma modalidade do dispositivo para determinar um nível de estresse de um usuário, a unidade de processamento é configurada para obter dois ou mais valores de sinal relacionados ao estresse do percentil obtidos a partir de valores de sinal relacionados ao estresse de traços de sinal relacionados ao estresse obtidos em dois ou mais dias iguais da semana à medida que o traço de sinal relacionado ao estresse do qual o valor de sinal relacionado ao estresse atual é derivado, determinar o percentil médio ponderado de valores de sinal relacionados ao estresse a partir dos valores de sinal relacionados ao estresse do percentil e comparar o valor de sinal relacionado ao estresse com os valores de sinal relacionados ao estresse do percentil médio ponderado. Pelo presente, como uma opção, os valores de sinal relacionados ao estresse do percentil obtido podem ser igualmente ponderados ou ter pesos predeterminados. A ponderação torna a determinação do estresse mais precisa.
[0020] Em uma modalidade do dispositivo para determinar um histograma para uso na determinação de um nível de estresse de um usuário, a unidade de processamento é configurada para determinar e armazenar os valores de sinal relacionados ao estresse do percentil para uma pluralidade de segundos períodos de tempo. De preferência, o segundo período de tempo é um período de tempo na faixa de uma hora a uma semana, em particular, na faixa de 6 a 24 horas, e de preferência, de 6 a 10 horas. O histograma pode, dessa forma, compreender uma coleção maior de valores de sinal relacionado ao estresse do percentil, que pode ser parcial ou completamente usada para determinar o nível de estresse atual. Um período preferencial para obter dados para o histograma pode ser, por exemplo, de 6 a 12 horas durante o dia.
[0021] A unidade de processamento pode ser adicionalmente configurada para armazenar, durante um terceiro período de tempo, os valores de sinal relacionados ao estresse do percentil determinados para uma pluralidade de segundos períodos de tempo. De preferência, o terceiro período de tempo é um período de tempo na faixa de um dia a um ano, em particular, na faixa de uma semana a três meses, e de preferência, de duas ou três semanas. Portanto, o conjunto de dados do histograma de sinal relacionado ao estresse pode compreender, por exemplo, um conjunto de valores de sinal relacionados ao estresse do percentil por dia (cada um formando um histograma de sinal relacionado ao estresse) para cada 21 ou 28 dias refletindo os estados de estresse do usuário ao longo dos últimos 21 ou 28 dias, ou seja, um conjunto de dados de histograma de sinal relacionado ao estresse pode compreender múltiplos histogramas de sinal relacionado ao estresse, como por exemplo, um por dia. Esses dados podem, dessa forma, ser usados para determinar o nível de estresse atual do usuário com base nas medições efetivas. Em geral, o armazenamento dos histogramas obtidos por mais de três meses é menos vantajoso, uma vez que influências sazonais também começam a ter um efeito sobre o nível de condutância da pele.
[0022] Em outra modalidade, a unidade de processamento é configurada para atribuir diferentes níveis de estresse às diferentes seções de histograma do histograma relacionado ao estresse, e armazenar os níveis de estresse atribuídos juntamente com os valores de sinal relacionados ao estresse do percentil. Isso permite uma determinação simples e em tempo real do nível de estresse do usuário com base em uma medição atual de um valor de sinal relacionado ao estresse.
[0023] O primeiro período de tempo acima mencionado é, de preferência, um período de tempo na faixa de 10 segundos a 10 minutos, em particular, na faixa de 30 segundos a dois minutos, e de preferência, de um minuto. Portanto, para os cálculos descritos acima, o traço de sinal relacionado ao estresse pode ser dividido em porções de sinal de, por exemplo, um minuto, que são então avaliadas separadamente para determinar o valor de sinal relacionado ao estresse atual e, a partir do valor de sinal relacionado ao estresse atual, o nível de estresse atual.
[0024] Em uma modalidade preferencial, o traço de sinal relacionado ao estresse é um traço de medição de condutância da pele e o valor de sinal relacionado ao estresse representa a soma das alturas das bordas ascendentes, SRE, ou o número de picos ou o nível médio de condutância da pele do traço de medição de condutância da pele no primeiro período de tempo. Neste contexto, a soma das bordas ascendentes (chamadas na presente invenção de SRE; às vezes também chamadas SREH) representa a soma de alturas das bordas ascendentes por período de tempo (por exemplo, por minuto).
[0025] Um limite inferior exemplificador para uma borda ascendente válida pode ser um segundo. Uma borda ascendente é uma porção do traço de condutância da pele, que aumenta sem interrupção. A altura da borda ascendente é a diferença entre o valor da condutância da pele no topo da borda ascendente e o valor da condutância da pele na parte inferior da borda ascendente. A duração da borda ascendente é a diferença entre o horário do ponto de dados de condutância da pele do topo da borda ascendente e o horário do ponto de dados de condutância da pele na parte inferior da borda ascendente.
[0026] O valor de SRE atual, como uma modalidade do valor de sinal relacionado ao estresse, pode ser obtido adicionando as alturas de todas as bordas ascendentes com esse período de tempo. Outra opção é somar as alturas das bordas ascendentes durante um período de tempo mais curto, por exemplo, durante apenas os últimos 6 ou 10 segundos, e em seguida multiplicar esta soma com um fator correspondente de 10 ou 6, respectivamente, para obter o valor de SRE atual durante um minuto. Esse valor de SRE atual (durante um minuto) pode, então, ser comparado com os valores de sinal relacionados ao estresse do percentil (neste caso, os valores de SRE do percentil) de um ou mais histogramas disponíveis por um período de tempo mais longo, por exemplo, durante três semanas, que foi obtido a partir de medições anteriores de valores de SRE por minuto. Em geral, em vez de uma medição de 6 ou 10 segundos, outros períodos de medição na faixa de 1 a 60 segundos, e um fator de multiplicação correspondente, podem ser usados.
[0027] Para derivar um valor de SRE a partir do traço de sinal relacionado ao estresse obtido para um primeiro período de tempo, existem várias opções. De acordo com uma opção preferencial, a unidade de processamento é configurada para derivar um valor de SRE pela determinação de uma primeira derivada do traço de sinal relacionado ao estresse obtido, detecção de intersecções zero na dita primeira derivada, detecção de uma borda ascendente mediante a detecção de uma intersecção zero de negativo para positivo seguido de uma intersecção zero de positivo para negativo, e obtenção do valor de SRE por i) soma das alturas das bordas ascendentes detectadas no primeiro período de tempo ou ii) soma das alturas das bordas ascendentes detectadas em um período de tempo mais curto do que o primeiro período de tempo e multiplicação da soma por um fator de multiplicação representado pela razão do primeiro período de tempo dividido pelo período de tempo mais curto
[0028] Por meio disso, a unidade de processamento pode ser configurada para adicionar uma borda ascendente detectada à soma apenas se a duração da borda ascendente exceder um quarto período de tempo mínimo, que é, de preferência, um período de tempo na faixa de 0,1 segundo a 10 segundos, em particular, na faixa de 0,3 segundo a 1,5 segundo, e de preferência, de um segundo. Portanto, bordas ascendentes muito curtas, que podem ser ruído ou causadas por perturbações, podem ser ignoradas para aprimorar a confiabilidade da determinação do nível de estresse. Em modalidades exemplificadoras 0,6 segundo ou um segundo pode ser usado como o quarto período de tempo, o qual é um período de tempo razoável para caracterizar um pico válido. Como o período de tempo limitante superior da duração da borda ascendente, um valor entre 1,5 e 2 segundos pode ser usado, mas com pressão arterial elevada ou crianças pequenas, tais bordas ascendentes podem se tornar muito curtas. Para neonatos, ele é de cerca de 0,25 segundo.
[0029] Um conjunto de dois ou mais níveis de percentil de um histograma relacionado ao estresse pode compreender um número predeterminado de níveis de percentil. De preferência, eles são selecionados para subdividir o histograma de SRE em seções de histograma igualmente grandes. Por exemplo, o conjunto de níveis de percentil pode compreender um nível de percentil de 33% e de 66% (ou seja, dois níveis, para ter três seções de histograma) ou um nível de percentil de 25%, 50% e 75% (ou seja, três níveis para ter quatro seções de histograma) ou um nível de percentil de 20%, 40%, 60% e 80% (ou seja, quatro níveis para ter cinco seções de histograma) ou um nível de percentil de 16,6%, 33,3%, 50%, 66,6% e 83,3% (ou seja, cinco níveis ter seis seções de histograma). Outros números, por exemplo, mais níveis ou níveis não igualmente distribuídos, como níveis de percentil e/ou seções de histograma dispostos logaritmicamente ou exponencialmente, também são possíveis.
[0030] Em outra modalidade, o traço de sinal relacionado a estresse é um traço de variabilidade da frequência cardíaca e o valor de sinal relacionado ao estresse representa a razão de alta frequência para baixa frequência do traço de variabilidade de frequência cardíaca no primeiro período de tempo ou em que o traço de sinal relacionado a estresse é um traço de padrão de respiração e o valor de sinal relacionado ao estresse representa a frequência respiratória no primeiro período de tempo, ou o traço de sinal relacionado ao estresse é um eletromiograma representando a tensão muscular no primeiro período de tempo. Breve Descrição Dos Desenhos
[0031] Esses e outros aspectos da invenção ficarão evidentes e serão elucidados com referência às uma ou mais modalidades descritas deste ponto em diante. Nos desenhos a seguir:
[0032] A Figura 1 mostra um diagrama esquemático de um sistema e um dispositivo de acordo com a presente invenção,
[0033] A Figura 2 mostra uma implementação exemplificadora de um sistema de acordo com a presente invenção sob a forma de um dispositivo vestível;
[0034] A Figura 3 mostra um diagrama de um traço de condutância da pele;
[0035] A Figura 3B mostra um diagrama do nível de estresse calculado para o mesmo intervalo de tempo, conforme é mostrado na Figura 3A;
[0036] A Figura 4 mostra um fluxograma de uma modalidade de um método para determinar o nível de estresse de um usuário de acordo com a presente invenção;
[0037] A Figura 5 mostra um fluxograma de uma modalidade de um método para determinar um histograma para uso na determinação de um nível de estresse de um usuário de acordo com a presente invenção;
[0038] A Figura 6 mostra um fluxograma de outra modalidade de um método de acordo com a presente invenção;
[0039] A Figura 7 mostra diagramas de um traço de condutância da pele, o nível de estresse determinado e os valores de SRE usando a altura absoluta da borda ascendente;
[0040] A Figura 8 mostra um diagrama de um histograma que corresponde aos diagramas mostrados na Figura 7;
[0041] A Figura 9 mostra diagramas de um traço de condutância da pele, o nível de estresse determinado e os valores de SRE usando a altura normalizada da borda ascendente; e
[0042] A Figura 10 mostra um diagrama de um histograma correspondente aos diagramas mostrados na Figura 9.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES
[0043] A Figura 1 mostra um diagrama esquemático da modalidade exemplificadora de um sistema 100 de acordo com a presente invenção. O sistema 100 compreende um sensor 20 para medir um sinal relacionado ao estresse, como a condutância da pele do usuário. O sinal relacionado ao estresse medido pelo sensor 20 ao longo do tempo forma um traço de sinal relacionado ao estresse 22 que é geralmente indicativo de uma ou mais respostas de estímulo medidas correspondendo a uma resposta ao estresse neural. O sistema 100 compreende adicionalmente um dispositivo 10 para determinar um nível de estresse do usuário e/ou para determinar um histograma para uso na determinação do nível de estresse. De preferência, o dispositivo 10 é usado para ambos os propósitos.
[0044] O dispositivo 10 compreende uma interface 11 para obter (ou seja, receber ou recuperar do sensor 20 ou de uma memória (não mostrada)) o traço de sinal relacionado ao estresse 22 e uma unidade de processamento 12 para processar o traço de sinal relacionado ao estresse 22. A unidade de processamento 12 pode ser qualquer tipo de unidade de processamento ou processador adequados, como por exemplo um microprocessador/microcontrolador ou um microcontrolador embutido, mas não se limitando ao mesmo que é adaptado em conformidade. A interface 11 pode ser qualquer tipo de interface de obter dados a partir do sensor 20 ou de uma memória, por exemplo, uma interface de dados ou linha de sinal com ou sem fio. Será entendido que o sensor 20 e o dispositivo 10 podem fazer parte do mesmo dispositivo (por exemplo, dispositivo para ser usado no corpo ou pulseira) ou podem ser implementados ou em dispositivos separados. Detalhes do processamento executado pela unidade de processamento 12 serão explicados abaixo.
[0045] Opcionalmente, conforme indicado pelas linhas tracejadas na Figura 1, o sistema pode compreender uma unidade de saída 40 para fornecer ou renderizar o nível de estresse determinado 24 a um usuário. Por exemplo, um LED ou um alarme sonoro, que pode sinalizar discretamente um aumento do nível de estresse, pode ser usado como a unidade de saída
40. O nível de estresse pode ser, por exemplo, comunicado com uma sinalização de LED azul programável para o nível mais baixo, e em seguida, para verde, amarelo, laranja e vermelho, para os níveis de estresse mais altos, no caso do uso de cinco níveis de estresse. Será entendido que a unidade de saída 40 e o dispositivo 10 podem fazer parte do mesmo dispositivo (por exemplo, dispositivo vestível ou pulseira) ou podem ser implementados ou como dispositivos separados. Por exemplo, a unidade de saída 40 do sistema 100 pode ser implementada por meio de um smartphone ou outra entidade de processamento de informação no mesmo local ou em um local remoto. De modo correspondente, a unidade de processamento 12 pode também ser implementada por meio de um smartphone que é adaptado para executar a funcionalidade mencionada anteriormente, por exemplo, executando um aplicativo correspondente ou outro dispositivo de computação adequado executando o software correspondente.
[0046] O sistema 100 pode compreender adicionalmente uma memória 13 para armazenar pelo menos um histograma ou os dados particulares caracterizando um histograma. Adicionalmente, os dados de nível de estresse determinados para o usuário no passado podem ser armazenados. Os detalhes serão explicados abaixo. A memória 13 pode ser parte do dispositivo 10 ou pode ser uma memória externa. A memória pode ser qualquer memória adequada como, por exemplo, um registrador de memória ou RAM (memória de acesso aleatório). Será entendido que a memória 13 e a unidade de processamento 12 podem fazer parte do mesmo dispositivo (por exemplo, dispositivo para ser usado no corpo ou pulseira) ou podem ser implementadas em dois dispositivos separados.
[0047] A Figura 2 mostra uma modalidade de um dispositivo vestível 30 para ser usados junto ao corpo pelo usuário. Nessa modalidade, o dispositivo vestível 30 é implementado para sob a forma de um relógio de pulso inteligente. O relógio de pulso inteligente compreende uma pulseira 33 e uma caixa 34. A pulseira 33 pode fazer um laço em torno do pulso do usuário. Será entendido que um dispositivo para ser usado junto ao corpo também pode ser usado em torno de outra parte adequada do corpo, como o tornozelo, pé ou a mão, ou pode ser adaptado para a fixação em outras partes do corpo, por exemplo, sob a forma de um emplastro.
[0048] O dispositivo vestível 30 pode compreender o sistema 100 proposto para determinar um nível de estresse de um usuário. Dessa forma, um sistema correspondente 100 pode ser fornecido em um formato não invasivo e para ser usado junto ao corpo. Alternativamente, o dispositivo vestível 30 pode compreender apenas o sensor 20, nesta modalidade um sensor de condutância da pele 20. O dispositivo 10 do sistema 100 pode estar situado no local remoto ou implementado em um dispositivo remoto (por exemplo, um computador remoto, smartphone ou monitor de paciente).
[0049] A seguir, a invenção será explicada em mais detalhes por referência a uma modalidade específica que usa um traço de condutância da pele como traço de sinal relacionado ao estresse e a soma dos valores das bordas ascendentes (SRE) (efetivamente representando a soma das alturas das bordas ascendentes dentro de um período de tempo) como valores de sinal relacionados ao estresse.
[0050] O sensor 20 pode ser um sensor de condutância da pele 20 que pode compreender um primeiro e um segundo eletrodo de condutância da pele 31, 32 em combinação com uma unidade de medição de condutância da pele (não mostrada). Na modalidade da Figura 2, dois eletrodos de condutância da pele 31, 32 são integrados à carcaça do dispositivo vestível; no entanto, também é possível integrá- los, por exemplo, à pulseira 33, de mofo que eles entrem em contato com o lado de baixo do pulso. Os eletrodos de condutância da pele 31, 32 podem ser dispostos de modo a entrarem em contato com o lado superior do pulso quando o usuário usa o dispositivo vestível 30. Uma implementação exemplificadora de um dispositivo vestível que compreende um sensor de condutância da pele é o indicador de tensão individual DTI-4 da Philips.
[0051] O sensor de condutância da pele 20 é adaptado para medir a condutância da pele do usuário 2 entre os eletrodos de condutância da pele 31, 32. Para esse fim, o sensor de medição de condutância da pele pode compreender um gerador de tensão para aplicar uma tensão entre pelo menos dois eletrodos de condutância da pele, uma unidade de detecção para detectar uma corrente entre os pelo menos dois eletrodos e/ou uma unidade de cálculo para calcular a condutância da pele com base na corrente detectada. A condutância da pele medida ao longo do tempo forma, nesta modalidade, o traço de sinal relacionado ao estresse (ou dados). O traço de sinal relacionado ao estresse (ou dados) pode ser, por exemplo, armazenado em uma memória do dispositivo para ser usado junto ao corpo 30 ou pode ser transmitido (sem fio ou através de fio ou linha de sinal) para uma unidade externa.
[0052] O sensor de medição de condutância da pele 20 e/ou o dispositivo 10 (conforme mostrado na Figura 1) pode ser integrado à caixa 34 do dispositivo vestível 30. O dispositivo vestível 30 pode compreender adicionalmente um transmissor para transmitir dados através de um enlace de comunicação com ou sem fio, como os dados de medição, os valores de SRE determinados, os dados de histograma e/ou o nível de estresse determinado 16 do usuário. Entretanto, será entendido que o dispositivo 10 ou a unidade de processamento 12 também pode ser implementado como ou em partes ou dispositivos separadas, e que o dispositivo vestível 30 então transmite os dados relacionados ao estresse para a parte ou dispositivo separado através do transmissor.
[0053] Vantajosamente, o sistema 100 pode compreender também uma unidade de saída 40 para fornecer o nível de estresse do usuário. A unidade de saída 40 pode ser um dispositivo separado ou pode ser integrado, por exemplo, no dispositivo vestível 30 que compreende o sensor 20 em forma de um relógio de pulso inteligente. Além disso, uma unidade de saída externa 40, por exemplo, um smartphone, um tablete ou PC que executa um aplicativo correspondente, pode ser usado e acoplado ao dispositivo 10 ou dispositivo vestível 30.
[0054] A seguir, os detalhes da abordagem proposta serão explicados com o uso de dados de condutância da pele como dados de medição relacionados ao estresse exemplificadores, e neste exemplo, dados de medição psicofisiológicos. Para derivar a intensidade de emoções experimentadas (em particular estresse) de uma pessoa, como medido a partir de dados de condutância da pele, é usado um método de classificação. De acordo com esta classificação, o nível de estresse determinado (algumas vezes também chamado de intensidade emocional) pode ter um valor de número inteiro na faixa de 1 a 5 nessa modalidade exemplificadora. Outros valores e faixas são possíveis, de modo geral.
[0055] A Figura 3 mostra um traço de condutância da pele (Figura 3A) e o nível de estresse calculado (Figura 3B) para o mesmo intervalo de tempo. Pode ser visto que a intensidade de resposta é rápida, mas o valor do nível de estresse parece saturar no valor mais alto.
[0056] Em uma modalidade, uma largura de banda pessoal é usada para o nível de estresse. Se, para uma pessoa, a faixa pessoal do nível de estresse for conhecida, apenas emoções verdadeiramente intensas produziriam um valor máximo de nível de estresse. Portanto, nesta modalidade, uma faixa pessoal de nível de estresse de uma pessoa é derivada quando uma certa quantidade de dados de condutância da pele, como por exemplo, dados de condutância da pele de um dia ou mais, se torna disponível.
[0057] A seguir, mais detalhes das modalidades da presente invenção serão descritos, em particular, da determinação e do uso de um histograma para determinar um nível de estresse do usuário. De acordo com um aspecto da presente invenção, um histograma de dados anteriores é usado, ou seja, a detecção do evento é baseada na comparação do valor real com um histograma de dados anteriores. Adicionalmente, para o cálculo do nível de estresse, são aplicadas etapas, de acordo com as quais os valores de SRE, um valor de SRE que representa a soma das alturas de bordas ascendentes por período de tempo (por exemplo, por minuto), é usado em vez do nível de condutância da pele.
[0058] A Figura 4 ilustra um fluxograma de uma modalidade de um método 200 para determinar o nível de estresse de um usuário de acordo com a presente invenção. A unidade de processamento 12 do dispositivo 10 mostrado na Figura 1 pode executar esse método 200.
[0059] Em uma primeira etapa 201, uma soma atual dos valores das bordas ascendentes (SRE) é derivada de um traço de sinal obtido relacionado ao estresse 22. O valor de SRE atual representa o SRE atual no traço de sinal obtido relacionado ao estresse em um primeiro período de tempo, como por exemplo, um minuto. Esse valor de SRE atual pode ser obtido mediante a medição do SRE em um intervalo de tempo mais curto, como por exemplo, em um intervalo de 6 a 10 segundos, no qual o valor de SRE é calculado e, em seguida, multiplicado por um fator de multiplicação (por exemplo, 10 para um intervalo de 6 segundos ou 6 para um intervalo de 10 segundos) para obter o valor de SRE atual por minuto, e para habilitar a comparação com o histograma que é formado a partir de valores por minuto.
[0060] Em uma segunda etapa 202, dois ou mais percentis de valores de SRE armazenados são obtidos, em particular, de um histograma de SRE 23. Um percentil de valores de SRE armazenados representa o SRE em um de dois ou mais níveis de percentil de um histograma de SRE 23. O histograma de SRE pode ser, por exemplo, armazenado em uma memória (por exemplo, na memória 13 mostrada na Figura 1), a partir da qual ele é obtido.
[0061] Um histograma de SRE representa uma distribuição dos valores de SRE derivados no passado de um traço de sinal relacionado ao estresse para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo. Um histograma de SRE 50 exemplificador é mostrado na Figura 8. No eixo x, o número de valores de SRE diferentes de zero para um segundo período de tempo (aqui, 10 horas, ou seja, ao todo, até 600 valores de SRE com um valor de SRE por minuto; em geral, será menor do que 600 valores de SRE, uma vez que os valores zero são omitidos em tal modalidade) é mostrado e, sobre o eixo y, são mostrados os valores de SRE por um primeiro período de tempo (aqui, um minuto) para a pluralidade (aqui, 600) de primeiros períodos de tempo coberta pelo segundo período de tempo (aqui, 10 horas). Os dois ou mais (aqui quatro) valores de SRE do percentil 51, 52, 53, 54 no histograma SRE 50 dividem o histograma de SRE em três ou mais (aqui, cinco) seções do histograma 55, 56, 57, 58, 59. No histograma de SRE 50 mostrado na figura 8, quatro percentis, de 20%, 40%, 60% e 80%, são usados, para os quais os níveis de percentil correspondentes 51, 52, 53 e 54 são determinados. Portanto, cada seção de histograma 55, 56, 57, 58, 59 cobre uma faixa diferente do número de valores de SRE, e é atribuída a um nível diferente de estresse. Por exemplo, a seção de histograma 55 é atribuída ao nível de estresse 1 (baixo nível de estresse) e a seção de histograma 59 é atribuída ao nível de estresse 5 (alto nível de estresse). De acordo com uma opção, o histograma completo de SRE pode ser armazenado em uma memória (por exemplo, na memória 13 mostrada na Figura 1). No entanto, em geral, é suficiente armazenar, como fornecido em outra opção, apenas os quatro valores de SRE do percentil 51, 52, 53, 54, que permitem distinguir as cinco seções de histograma e, dessa forma, determinar o nível de estresse atual se um valor de SRE atual for conhecido.
[0062] Portanto, em uma etapa subsequente 203, o valor de SRE atual é comparado com os valores de SRE do percentil obtidos (ou seja, os quatro valores de SRE do percentil 51, 52, 53, 54 do histograma de SRE exemplificador mostrado na Figura 8) para determinar a seção de histograma correspondente para o dito valor de SRE atual. Por exemplo, se o valor de SRE atual for 100, ele se situa entre o primeiro valor de SRE do percentil 51 e o segundo valor de SRE do percentil 52 e, portanto, na segunda seção de histograma à qual o nível de estresse 2 é atribuído. Em outras palavras, se o valor de SRE 100 for atualmente medido para um usuário, pode- se determinar instantaneamente a partir do histograma de SRE que o usuário tem um nível de estresse 2. Isto é feito na etapa 204, em que o nível de estresse atual 24 do usuário é determinado mediante a determinação do nível de estresse atribuído à seção de histograma determinada.
[0063] O valor pode ser calculado a partir das alturas absolutas (em µS) ou das alturas normalizadas (também chamadas relativas) (como aumento porcentual, sem unidade). Em uma implementação, 100 níveis podem ser usados, e então, o nível significaria uma porcentagem de estresse indicando se uma pessoa está estressada a uma porcentagem entre 0% (não estressada) e 100% (muito estressada).
[0064] Existem várias modalidades e modificações desse método. Por exemplo, se uma pluralidade de histogramas de SRE para múltiplos dias for armazenada, para determinar o nível de estresse atual, um histograma de SRE do mesmo dia da semana, que o dia atual pode ser escolhido, ou uma média (ou média ponderada) de histogramas de SRE de um número dos mesmos dias das semanas pode ser calculada e usada. De preferência, apenas histogramas de SRE que foram obtidos a partir do mesmo usuário são usados, enquanto que, em uma modalidade, os histogramas de SRE para uma pluralidade de outras pessoas com características pessoais similares ou idênticas (por exemplo, idade, peso, estado de saúde, sexo, profissão, passatempos etc.) podem ser usados. Tais histogramas também podem servir para fornecer dados significativos a um usuário no primeiro dia de uso. Os histogramas podem ser armazenados em um servidor externo na nuvem ou localmente em uma rede local ou no próprio dispositivo do usuário. Adicionalmente, em uma modalidade, o estresse (em vez de SRE) também pode ser derivado de um traço de condutância da pele pela frequência da borda ascendente por minuto (frequência de pico) ou do nível médio de condutância da pele por minuto.
[0065] A Figura 5 mostra um fluxograma de uma modalidade de um método 300 para determinar um histograma para uso na determinação de um nível de estresse de um usuário de acordo com a presente invenção. Este método 300 também pode ser executado pela unidade de processamento 12 do dispositivo 10 mostrado na Figura 1. De preferência, ambos os métodos 200 e 300 são executados pela unidade de processamento 12 do dispositivo 10 que, dessa forma, coleta os dados para gerar os histogramas de SRE e determinar os níveis de estresse atuais. Os métodos 200 e 300 podem ser alternativamente executados por dispositivos distintos.
[0066] Em uma primeira etapa 301, uma pluralidade de valores de SRE são derivados de um traço de sinal relacionado ao estresse 22 obtido para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo em relação a um segundo período de tempo. Em uma segunda etapa 302, um histograma de SRE é formado a partir dos valores de SRE derivados para a pluralidade de primeiros períodos de tempo ao longo do segundo período de tempo. Em uma terceira etapa 303, dois ou mais níveis de percentil são determinados no histograma de SRE dividindo o histograma em três ou mais seções de histograma. Em uma quarta etapa 304, os valores de SRE do percentil são determinados, com cada um representando SRE em um dos dois ou mais níveis de percentil do histograma de SRE. Em uma quinta etapa 305, os valores de SRE do percentil determinados para os dois ou mais níveis de percentil do histograma de SRE são armazenados. Este histograma de SRE, descrito pelos valores de SRE do percentil armazenados, pode ser então usado como o histograma de SRE 23 no método 200 ilustrado na Figura 4.
[0067] A Figura 6 mostra um fluxograma de outra modalidade mais detalhada de um método 400 de acordo com a presente invenção.
[0068] Em uma primeira etapa 401, são obtidos dados de condutância da pele, por exemplo, imediatamente, à medida que eles são mensurados no momento pelo sensor 20. Os dados de condutância da pele ao longo do tempo formam um traço de condutância da pele 22.
[0069] Em uma etapa opcional 402, o ruído de alta frequência pode ser filtrado do traço de condutância da pele. Por exemplo, 0,5 Hz pode ser usado como a intersecção.
[0070] Na etapa 403, a soma de bordas ascendentes (SRE) (normalizadas ou absolutas) por um primeiro período de tempo (por exemplo, por minuto) é derivada do traço de condutância da pele 22 do dado de condutância da pele medido usando a primeira derivada da condutância da pele.
[0071] Na etapa 404, são determinadas as passagens por zero da primeira derivada do traço de condutância da pele. Uma passagem por zero de negativa para positiva da primeira derivada da dependência do tempo do traço de condutância da pele sinaliza o início de uma borda ascendente. A próxima passagem por zero (positiva para negativa) da primeira derivada da dependência do tempo do traço de condutância da pele sinaliza o final da borda ascendente.
[0072] Na etapa 405, com o uso de um método linear, o valor de condutância da pele no início é subtraído do valor de condutância da pele no final da borda ascendente para gerar a altura da borda ascendente. Alternativamente, com o uso de um método logarítmico, uma borda ascendente do traço de condutância da pele pode ser quantificada mediante a divisão do valor final ou da altura com o valor de início. Em ainda outra alternativa usando a normalização, o valor de condutância da pele no início pode ser extraído a partir do valor de condutância da pele no topo, e este é dividido pelo valor de início.
[0073] Na etapa 406, todas as alturas de borda ascendente em um primeiro período de tempo (mais longo), por exemplo, em um minuto, para o qual o critério (chamado “critério de duração”) é satisfeito, de que a duração da borda ascendente excede um segundo período de tempo (mais curto), por exemplo, de um segundo (geralmente, uma duração na faixa de 0,1 segundo a 10 segundos, em particular, na faixa de 0,5 segundo a 1,5 segundo), são somadas para gerar a soma de alturas de bordas ascendentes (válidas) por um primeiro período de tempo, como por exemplo, por minuto. Entretanto, deve ser observado que uma borda ascendente pode continuar no próximo primeiro período de tempo, como por exemplo, no minuto seguinte. Se essa borda ascendente satisfizer o critério de duração, a sua contribuição até o final do primeiro período de tempo, por exemplo, o fim do minuto, é atribuída ao primeiro período de tempo, com por exemplo, àquele minuto, na etapa
406. A parte restante desta borda ascendente é, em seguida, atribuída ao minuto seguinte. Se essa borda ascendente não atender ao critério de duração, ela não é contada no somatório, mas é considerada como sendo causada por ruído ou artefatos em movimento.
[0074] Na etapa 407, para um determinado (por exemplo, predefinido) terceiro período de tempo (por exemplo, na faixa de um dia a um ano, em particular, na faixa de uma semana a um mês, de preferência, de duas ou três semanas), as somas das bordas ascendentes por um primeiro período de tempo são armazenadas em uma memória, por exemplo, colocadas em um buffer FIFO (primeiro a entrar, primeiro a sair).
[0075] Em uma implementação, uma configuração preferencial é um período de 10 horas no dia (ou seja, o segundo período de tempo é de 10 horas) e um ponto de dados por minuto (ou seja, o primeiro período de tempo é um minuto). Um critério para um dia mínimo válido (representando um “critério de dia válido”) pode ser ajustado para um mínimo de 6 horas na janela de tempo de 8 h da manhã até às 6 h da noite. Isso forneceria 360 a 600 pontos de dados para um dia válido. Outra janela de tempo exemplificadora pode ser de 6 h da manhã até o meio-dia. O segundo período de tempo não precisa ser ininterrupto, mas de preferência, deve ser realizado no mesmo dia para calcular a média dos valores do mesmo dia da semana, se estiver disponível. Outra comparação de histograma pode ser especificada para a noite: 6 horas entre meio-dia e 6 h da manhã para comparar os dados de sono atuais com os dados históricos. Outras opções para formar um histograma podem ser um histograma para uma semana completa, um mês completo, uma estação completa ou um ano completo.
[0076] Assim que o critério de dia válido é atendido, uma versão reduzida de quatro valores do histograma de SRE pode ser armazenada na memória não volátil, como por exemplo, na memória 13 na etapa 408. Nesta etapa, para um histograma de SRE, os valores de SRE do percentil são derivados nos níveis de percentil desejados (por exemplo, 20%, 40%, 60% e 80%), que são as quatro amostras que caracterizam o histograma de SRE (conforme explicado acima com referência à Figura 8). Estes quatro valores de SRE de percentil são, então, armazenados na memória para este dia específico na etapa 409.
[0077] Desde que o nível de estresse esteja na faixa de 1 a 5 (ou 0 a 4) em uma modalidade da classificação,
apenas quatro valores de SRE de percentil (também chamados na presente invenção de valores de intersecção) são armazenados. Por exemplo, a intersecção para 1 a 2 seria o valor de SRE por minuto mais próxima ao percentil de 20%. Em um histograma de 360 valores, este é o 60° valor, e para os 1440 valores, este é o 288° valor. Consequentemente, a intersecção de 2 para 3 seria o percentil de 40%, ou os 120°/360° valores de 576/1440 etc. Isto é ilustrado na Tabela 1, que mostra as intersecções do nível de estresse com base no histograma de SRE para uma divisão de cinco vezes, ou seja, onde o histograma de SRE está dividido em cinco seções de histograma. Para 6 horas, até 360 valores de histograma podem ser obtidos, para 10 horas, até 600 valores de histograma podem ser obtidos, e para um dia inteiro, até 1440 valores de histograma podem ser obtidos. Tabela 1 nível de Percentil de intersecção Percentil de estresse baixo intersecção alto 1 0 20 2 20 40 3 40 60 4 60 80 5 80 100
[0078] Quando esses dados de dias válidos são armazenados, a contagem de dia válido é aumentada em um. Se a coleta de dados continua após o momento de armazenamento de dados de dias válidos, o histograma continua a aumentar em tamanho. A cada duas horas até a meia-noite (0h), os dados de dias válidos podem ser recalculados usando o histograma então disponível e armazenados na memória não volátil. Em última análise, às 0h, uma versão final pode ser calculada e armazenada.
[0079] Um novo histograma vazio começa à 0 h ou quando o dispositivo é ligado. As interrupções na coleta de dados (status não usado) são ignoradas até uma certa duração, por exemplo, uma duração de uma hora. Depois disso, um novo histograma vazio começa quando o status não usado é novamente detectado.
[0080] Após iniciar o dispositivo em um dia onde os dados de histograma estão disponíveis na memória não volátil, o valor da soma atual das bordas ascendentes por minuto pode ser classificado com relação a estes valores na etapa 410, que pode seguir a etapa 406 imediatamente. Por exemplo, um valor de SRE por minuto, entre os valores de intersecção 2-3 e 3-4 recebe um valor de nível de estresse de
3.
[0081] Os valores de intersecção diários podem ser armazenados para cada dia da semana. Portanto, pode haver uma contagem de dias válida para cada dia da semana. Em uma segunda-feira, os valores das segundas-feiras armazenados são usados, se estiverem disponíveis. Isto permite discriminar os dias de trabalho dos dias de lazer. O cálculo da média dos valores diários de intersecção pode ser feito tão logo eles estejam disponíveis, ou seja, quando a contagem de dias válidos for maior do que um. Um máximo de vários dias, como por exemplo, de três semanas, dos dados históricos, pode ser armazenado.
[0082] Em uma modalidade, o valor médio por um dia é calculado em uma forma ponderada: média ponderada t = ½ (t-1) + 1/3 (t-2) + 1/6 (t-3) onde t é um dia específico da semana, como por exemplo, terça-feira. Se mais de 3 semanas tiverem que ser armazenadas, a fórmula acima mencionada pode ser estendida por mais termos na soma (um termo por semana). Na Tabela 2, é mostrado um exemplo do cálculo para um conjunto de dados completo, em particular, um histograma para derivar uma faixa de nível de estresse pessoal.
Tabela 2 data 20 40 60 80 dia da semana 23-03-2017 3,3 6,5 13,2 39,4 Quinta- feira 30-03-2017 7 25,1 72,5 213,1 Quinta- feira 06-04-2017 6,9 18,3 48,7 103,7 Quinta- feira 13-04-2017 7 19,7 40,7 100,5 Quinta- feira média ponderada das 6,31 18,5 50,48 128,7 Quinta- semanas 1 a 3 2 4 feira média ponderada das 6,96 21,9 59,25 157,8 Quinta- semanas 2 a 4 3 4 feira 24-03-2017 3,2 5,5 13,5 29,7 Sexta- feira 31-03-2017 6 13,4 23,4 45,8 Sexta- feira 07-04-2017 2,5 4,5 7,5 16,2 Sexta- feira 14-04-2017 4,2 18,2 42,9 99,7 Sexta- feira média ponderada das 3,78 7,63 13,79 28,30 Sexta- semanas 1 a 3 feira média ponderada das 3,93 12,8 27,85 62,88 Sexta- semanas 2 a 4 3 feira 25-03-2017 20,3 43 70,45 184,2 Sábado 6 01-04-2017 8,2 23,4 48,1 116,3 Sábado 08-04-2017 6,8 17,3 36,9 76,71 Sábado 15-04-2017 2,3 3,6 6 9,8 Sábado média ponderada das 9,51 23,6 46,21 107,8 Sábado semanas 1 a 3 1 0 média ponderada das 4,78 11,4 23,31 49,83 Sábado semanas 2 a 4 6
26-03-2017 9,1 21,2 48,05 85,55 Domingo 02-04-2017 12,7 33,5 63,25 117,1 Domingo 64 09-04-2017 2,2 3,1 4,2 5,9 Domingo 16-04-2017 21,1 53,1 135,9 239,2 Domingo 8 08 média ponderada das 6,85 16,2 31,17 56,23 Domingo semanas 1 a 3 4 média ponderada das 13,4 33,1 79,93 141,1 Domingo semanas 2 a 4 0 7 0 27-03-2017 5,1 11,1 33,5 103,3 Segunda- 1 feira 03-04-2017 5,3 11,6 25,9 94,4 Segunda- feira 10-04-2017 14,3 48,5 123,6 323,8 Segunda- 8 1 feira 17-04-2017 34,6 79,4 127,5 228,7 Segunda- feira média ponderada das 9,77 29,9 76,05 210,5 Segunda- semanas 1 a 3 6 6 feira média ponderada das 22,9 57,7 109,2 237,9 Segunda- semanas 2 a 4 5 8 5 2 feira 28-03-2017 6,5 13,8 35,4 87,6 Terça- feira 04-04-2017 9,6 25,2 79,95 275,3 Terça- 1 feira 11-04-2017 5,9 14,2 26,5 86,9 Terça- feira 18-04-2017 17,6 61,1 163,7 475,5 Terça- feira média ponderada das 7,23 17,7 45,77 149,7 Terça- semanas 1 a 3 9 3 feira média ponderada das 12,3 39,4 104,0 312,5 Terça- semanas 2 a 4 7 8 0 8 feira 29-03-2017 8,3 27,5 65 120,7 Quarta- feira 05-04-2017 2,1 3 4,6 8,9 Quarta- feira 12-04-2017 13,4 37,7 95,74 241,1 Quarta- 6 feira média ponderada das 8,78 30,6 69,52 282,1 Quarta- semanas 1 a 3 8 3 feira
[0083] Usando o método proposto, uma faixa pessoal de valores de condutância da pele é determinada, a partir da qual um nível de estresse pessoal (valor do nível de estresse), por exemplo, entre 1 e 5, pode ser derivado. Pequenas emoções irão gerar baixos níveis de estresse, e apenas emoções suficientemente fortes para cruzar o percentil de 80% atingem o valor mais alto, impedindo assim a saturação indesejada.
[0084] A Figura 7 mostra diagramas de um traço de condutância da pele (A), o nível de estresse determinado (B) e os valores de SRE (C) usando a altura absoluta da borda ascendente. A Figura 8 mostra um diagrama de um histograma 50 que corresponde aos diagramas mostrados na Figura 7. Nesta modalidade, o aumento cumulativo da condutância da pele é calculado por minuto, por meio da adição da altura absoluta da borda ascendente. As bordas ascendentes (às vezes também chamadas picos) que ainda estão aumentando ao fim de um minuto são divididas em duas partes que são levadas em consideração. Todas as somas positivas estão dispostas em ordem de tamanho. Os percentis de 20%, 40%, 60% e 80% são as intersecções para os níveis de estresse 2, 3, 4 e 5, respectivamente.
[0085] A Figura 9 mostra diagramas de um traço de condutância da pele (A), o nível de estresse determinado (B) e os valores de SRE (C) usando a altura da borda ascendente normalizada. A Figura 10 mostra um diagrama de um histograma 60 que corresponde aos diagramas mostrados na Figura 9. Nesta modalidade, por minuto, o aumento cumulativo da condutância da pele é calculado mediante a adição das alturas normalizadas da borda ascendente (= altura da borda ascendente/nível de base). O nível de base é o valor de condutância da pele do início de uma borda ascendente. As bordas ascendentes que ainda estão aumentando ao final de um minuto são divididas em duas partes, que são ambas levadas em consideração. Todas as somas positivas estão dispostas em ordem de tamanho. Os percentis de 20%, 40%, 60% e 80% são as intersecções para os níveis de estresse 2, 3, 4 e 5, respectivamente. Como pode ser visto a partir de uma comparação das Figuras 7 e 9, os valores de SRE do percentil 61-64 do histograma de SRE 60 são um pouco diferentes dos valores de SRE do percentil 51-54 do histograma de SRE 50.
[0086] Na descrição acima das modalidades exemplificadoras da presente invenção, a condutância da pele foi usada como uma medida do estresse. Particularmente, a frequência de pico da condutância da pele e o nível médio são medidas comumente aceitas para medir o estresse com a condutância da pele. O método pode ser aplicado para outras medidas conhecidas de estresse, como variabilidade da frequência cardíaca ou padrões de respiração com apenas alterações mínimas, ou mesmo ausência de modificações.
[0087] Para a variabilidade da frequência cardíaca, é usado o espectro de frequência do inverso dos intervalos entre pulsações (ou seja, os intervalos entre os batimentos cardíacos) em um certo período de tempo, como por exemplo, um minuto. Duas bandas de frequência são usadas: uma banda de baixa frequência (LF), por exemplo, de 0,04-0,15 Hz, e uma banda de alta frequência (HF), por exemplo, de 0,15-0,4 Hz. Estas bandas de frequência significam os ritmos das variações nos intervalos entre pulsações. A razão LF/HF está supostamente ligada ao estresse. De maneira análoga à condutância da pele, a razão LF/HF é calculada a partir de cada minuto do traço de dia dos intervalos entre pulsações.
Estes valores são dispostos em ordem ascendente, e os valores de 20%, 40%, 60% e 80% são armazenados e usados no dia seguinte para classificar as razões real/tempo LF/HF em um nível de estresse de 5 pontos.
[0088] Outro indicador para estresse é a tensão muscular. O ombro, a região lombar e alguns músculos faciais têm uma tensão aumentada sob estresse. Portanto, um eletromiograma (EMG) fornece um parâmetro medido representando a tensão muscular, que pode ser avaliado de acordo com a presente invenção.
[0089] Para os padrões de respiração, a frequência de respiração média em cada certo período de tempo, por exemplo, de um minuto, pode ser medida, por exemplo, para cada minuto do dia. Esses valores podem ser dispostos em ordem ascendente, e os valores de 20%, 40%, 60% e 80% podem ser novamente armazenados para uso no dia seguinte para avaliar a frequência respiratória atual e determinar, por exemplo, um dentre os cinco níveis de estresse a partir dela.
[0090] Todas as outras modalidades e modificações descritas acima se aplicam mutuamente se a variabilidade de frequência cardíaca ou padrão respiratório for usado em vez da condutância da pele.
[0091] A presente invenção também pode ser usada quando os dados históricos não estiverem disponíveis.
[0092] É possível começar a construir um histograma de somas de bordas ascendentes, por exemplo, por minuto, após a inicialização até o critério de dia válido ser atendido e para adaptar os valores de intersecção à medida que o histograma é formado. Adicionalmente, os valores de percentil de dia válido ou de interseção atualizados podem ser armazenados, por exemplo, a uma memória não volátil, com um carimbo de data e hora, como por exemplo, um marcador de dia da semana. Dias válidos podem ser armazenados para cada dia do dia da semana. O número de dias válidos pode ser aumentado quando um novo dia válido ficar disponível. Quando os dados de histórico estiverem presentes, a soma real dos valores das bordas ascendentes pode ser classificada com base neles para obter o nível de estresse. A média dos dados de novos dias válidos pode ser obtida com os dados armazenados usando um algoritmo de média móvel. Um reset de fábrica significa que todos os valores armazenados são apagados. Se os histogramas usados forem carregados, por exemplo, para um servidor na nuvem ou na internet para toda a população de usuários, os usuários de primeiro dia podem optar por usar um histograma médio com base nos dados de seus pares.
[0093] A presente invenção é particularmente útil para uso em coaching de estilo de vida ou no tratamento de agressão ou sinalização de raiva antes do comportamento agressivo. Em geral, isto pode ser usado em todas as aplicações que requerem ou, de preferência, usam o nível de estresse de uma pessoa.
[0094] As modalidades do dispositivo de acordo com a presente invenção também podem assumir as seguintes formas:
[0095] Dispositivo, conforme descrito neste documento, sendo que o segundo período de tempo é um período de tempo na faixa de uma hora a uma semana, em particular, na faixa de 6 a 24 horas.
[0096] Dispositivo, conforme descrito neste documento, sendo que o terceiro período de tempo é um período de tempo na faixa de um dia a um ano, em particular, na faixa de uma semana a três meses.
[0097] Dispositivo, conforme descrito neste documento, sendo que o primeiro período de tempo é um período de tempo na faixa de 10 segundos a 10 minutos, em particular, na faixa de 30 segundos a dois minutos, e de preferência, um minuto.
[0098] Dispositivo, conforme descrito neste documento, sendo que o quarto período de tempo é um período de tempo na faixa de 0,1 segundo a 10 segundos, em particular, na faixa de 0,5 segundo a 1,5 segundo, e de preferência, um segundo.
[0099] Dispositivo, conforme descrito neste documento, sendo que os dois ou mais níveis de percentil de um histograma de sinal relacionado ao estresse compreendem um nível percentil de 33% e 66% ou um nível percentil de 25%, 50% e 75%, ou um nível percentil de 20%, 40%, 60% e 80%, ou um nível de percentil de 16,6%, 33,3%, 50%, 66,6% e 83,3%.
[00100] Dispositivo, conforme descrito neste documento, sendo que o traço de sinal relacionado a estresse (22) é um traço de variabilidade da frequência cardíaca e o valor de sinal relacionado ao estresse representa a razão de alta frequência para baixa frequência do traço de variabilidade de frequência cardíaca no primeiro período de tempo ou em que o traço de sinal relacionado a estresse (22) é um traço de padrão de respiração e o valor de sinal relacionado ao estresse representa a frequência respiratória no primeiro período de tempo, ou o traço de sinal relacionado ao estresse (22) é um eletromiograma representando a tensão muscular no primeiro período de tempo.
[00101] Aspectos adicionais da presente revelação são direcionadas a: um dispositivo para determinar um histograma para uso na determinação de um nível de estresse de um usuário, em particular, para uso por um dispositivo conforme definido na reivindicação 1, com o dito dispositivo compreendendo: uma interface (11) configurada para obter um traço de sinal relacionado ao estresse (22); uma unidade de processamento (12) configurada para processar o traço de sinal relacionado ao estresse obtido por - derivação de uma pluralidade de valores de sinal relacionados ao estresse a partir do traço de sinal relacionado ao estresse obtido para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo ao longo de um segundo período de tempo, sendo que um valor de sinal relacionado a estresse representa um valor de um parâmetro correlacionado ao estresse do traço de sinal relacionado ao estresse obtido em um primeiro período de tempo, - formação de um histograma de sinal relacionado ao estresse a partir dos valores de sinal relacionado ao estresse derivados para a pluralidade de primeiros períodos de tempo ao longo do segundo período de tempo, com o histograma de sinal relacionado ao estresse representando uma distribuição dos valores de sinal relacionado ao estresse derivados do traço de sinal relacionado ao estresse para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo, - determinação de dois ou mais níveis de percentil no histograma de sinal relacionado ao estresse dividindo o histograma em três ou mais seções de histograma, com cada seção de histograma cobrindo uma faixa diferente do número de valores de sinal relacionado ao estresse, - determinação de valores de percentil de sinal relacionado ao estresse, com cada um representando o sinal relacionado ao estresse em um dos dois ou mais níveis de percentil do histograma de sinal relacionado ao estresse, e - armazenamento dos valores de percentil de sinal relacionado ao estresse determinados para os dois ou mais níveis de percentil do histograma de sinal relacionado ao estresse.
[00102] Um método para determinar um histograma para uso na determinação de um nível de estresse de um usuário, em particular, para uso por um método conforme definido na reivindicação 13, com o dito método compreendendo: - derivação de uma pluralidade de valores de sinal relacionados ao estresse a partir do traço de sinal relacionado ao estresse obtido para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo ao longo de um segundo período de tempo, sendo que um valor de sinal relacionado a estresse representa um valor de um parâmetro correlacionado ao estresse do traço de sinal relacionado ao estresse obtido em um primeiro período de tempo, - formação de um histograma de sinal relacionado ao estresse a partir dos valores de sinal relacionado ao estresse derivados para a pluralidade de primeiros períodos de tempo ao longo do segundo período de tempo, com o histograma de sinal relacionado ao estresse representando uma distribuição dos valores de sinal relacionado ao estresse derivados do traço de sinal relacionado ao estresse para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo, - determinação de dois ou mais níveis de percentil no histograma de sinal relacionado ao estresse dividindo o histograma em três ou mais seções de histograma, com cada seção de histograma cobrindo uma faixa diferente do número de valores de sinal relacionado ao estresse, - determinação de valores de percentil de sinal relacionado ao estresse, com cada um representando o sinal relacionado ao estresse em um dos dois ou mais níveis de percentil do histograma de sinal relacionado ao estresse, e - armazenamento dos valores de percentil de sinal relacionado ao estresse determinados para os dois ou mais níveis de percentil do histograma de sinal relacionado ao estresse.
[00103] Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita com detalhes nos desenhos e na descrição supracitada, tal ilustração e tal descrição devem ser consideradas ilustrativas ou exemplificadoras, e não restritivas; a invenção não se limita às modalidades reveladas. Outras variações às modalidades reveladas podem ser compreendidas e executadas pelos versados na técnica ao praticar a invenção reivindicada, a partir de um estudo dos desenhos, da revelação e das reivindicações anexas.
[00104] Nas reivindicações, a expressão “que compreende” não exclui outros elementos ou outras etapas, e o artigo indefinido “um” ou “uma” não exclui uma pluralidade. Um único elemento ou outra unidade pode desempenhar as funções de vários itens mencionados nas reivindicações. O simples fato de certas medidas serem mencionadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não possa ser usada com vantagem.
[00105] Um programa de computador pode ser armazenado e/ou distribuído em uma mídia adequada não transitória, como uma mídia de armazenamento óptico ou uma mídia de estado sólido fornecida junto com ou como parte de outro hardware, mas pode também ser distribuído em outras formas, como através da Internet ou de outros sistemas de telecomunicações com ou sem fio.
[00106] Quaisquer sinais de referência nas reivindicações não devem ser interpretados como limitadores do escopo.

Claims (14)

REIVINDICAÇÕES
1. DISPOSITIVO (10) PARA DETERMINAR UM NÍVEL DE ESTRESSE DE UM USUÁRIO, caracterizado por o dito dispositivo compreender: uma interface (11) configurada para obter um traço de sinal relacionado ao estresse (22) que corresponde ao usuário; uma unidade de processamento (12) configurada para processar o traço de sinal relacionado ao estresse obtido por - derivação de um valor de sinal relacionado ao estresse atual a partir do traço de sinal relacionado ao estresse obtido, sendo que o valor de sinal relacionado ao estresse atual representa um valor atual de um parâmetro correlacionado a estresse do traço de sinal relacionado ao estresse obtido em um primeiro período de tempo, - obtenção de dois ou mais valores de percentil armazenados de sinal relacionado ao estresse, um valor de percentil armazenado de sinal relacionado ao estresse que represente o valor do parâmetro relacionado ao estresse em um dentre dois ou mais níveis de percentil de um histograma de sinal relacionado ao estresse, com o histograma de sinal relacionado ao estresse representando uma distribuição de valores de sinal relacionados ao estresse derivada no passado a partir de um traço de sinal relacionado ao estresse para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo, sendo que os dois ou mais níveis de percentil no histograma de sinal relacionado ao estresse dividem o histograma de sinal relacionado ao estresse em três ou mais seções de histograma, com cada seção de histograma cobrindo uma faixa diferente do número de valores de sinal relacionado ao estresse e sendo atribuída a um nível de estresse diferente, - comparação do valor de sinal relacionado ao estresse atual com os valores de sinal relacionado ao estresse obtidos para determinar a seção de histograma correspondente para o dito valor de sinal relacionado ao estresse atual, e - determinação do nível de estresse atual do usuário mediante a determinação do nível de estresse atribuído à seção de histograma determinada, em que a unidade de processamento (12) é configurada para - obter dois ou mais valores de percentil de sinal relacionado ao estresse armazenados obtidos a partir de valores de sinal relacionado ao estresse de um traço de sinal relacionado ao estresse obtido no mesmo dia da semana como o traço de sinal relacionado ao estresse a partir do qual o valor de sinal relacionado ao estresse atual é derivado, e - comparar o valor de sinal relacionado ao estresse atual com os valores de percentil de sinal relacionado ao estresse obtidos correspondentes ao mesmo dia da semana.
2. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender: uma interface (11) configurada para obter um traço de sinal relacionado ao estresse (22) correspondente ao usuário; uma unidade de processamento (12) configurada para processar o traço de sinal relacionado ao estresse obtido por - derivação de um valor de sinal relacionado ao estresse atual do traço de sinal relacionado ao estresse obtido, o valor do sinal relacionado ao estresse atual representando um valor atual de um parâmetro correlacionado ao estresse do traço de sinal relacionado ao estresse obtido em um primeiro período de tempo, - obtenção de dois ou mais valores de sinal relacionados ao estresse percentil armazenado, um valor de sinal relacionado ao estresse percentil armazenado representando o valor do parâmetro relacionado ao estresse em um de dois ou mais níveis de percentil de um histograma de sinal relacionado ao estresse, o sinal relacionado ao estresse histograma que representa uma distribuição de valores de sinal relacionados ao estresse derivados no passado de um traço de sinal relacionado ao estresse para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo, em que os dois ou mais níveis de percentil no histograma do sinal relacionado ao estresse dividem o histograma do sinal relacionado ao estresse em três ou mais seções do histograma, cada seção do histograma cobrindo uma faixa diferente do número de valores de sinal relacionados à tensão e sendo atribuída a um nível de tensão diferente, - comparação do valor do sinal relacionado ao estresse atual com os valores do sinal relacionado ao estresse percentil obtido para determinar a seção do histograma correspondente para o referido valor do sinal relacionado ao estresse atual, e - determinação do nível de estresse atual do usuário determinando o nível de estresse atribuído à seção de histograma determinada, em que a unidade de processamento (12) é configurada para - obter dois ou mais valores de sinal relacionados ao estresse percentuais armazenados obtidos a partir de valores de sinal relacionados ao estresse de traços de sinal relacionados ao estresse adquiridos em dois ou mais mesmos dias da semana que o traço de sinal relacionado ao estresse do qual o sinal relacionado ao estresse atual o valor é derivado, - determinar os valores percentuais médios ponderados de sinais relacionados ao estresse a partir dos valores de sinais percentuais relacionados ao estresse obtidos, e - comparar o valor do sinal relacionado ao estresse atual com os valores de sinal relacionados ao estresse do percentil médio ponderado.
3. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a unidade de processamento (12) ser configurada por determinar um histograma processando o traço de sinal relacionado ao estresse obtido por - derivação de uma pluralidade de valores de sinal relacionados ao estresse a partir do traço de sinal relacionado ao estresse obtido para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo ao longo de um segundo período de tempo, sendo que um valor de sinal relacionado a estresse representa um valor de um parâmetro correlacionado ao estresse do traço de sinal relacionado ao estresse obtido em um primeiro período de tempo, - formação de um histograma de sinal relacionado ao estresse a partir dos valores de sinal relacionado ao estresse derivados para a pluralidade de primeiros períodos de tempo ao longo do segundo período de tempo, com o histograma de sinal relacionado ao estresse representando uma distribuição de valores de sinal relacionado ao estresse derivada do traço de sinal relacionado ao estresse para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo, - determinação de dois ou mais níveis de percentil no histograma de sinal relacionado ao estresse dividindo o histograma em três ou mais seções de histograma, com cada seção de histograma cobrindo uma faixa diferente do número de valores de sinal relacionado ao estresse, - determinação de valores de percentil de sinal relacionado ao estresse, com cada um representando o sinal relacionado ao estresse em um dos dois ou mais níveis de percentil do histograma de sinal relacionado ao estresse, e - armazenamento dos valores de percentil de sinal relacionado ao estresse determinados para os dois ou mais níveis de percentil do histograma de sinal relacionado ao estresse.
4. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a unidade de processamento (12) ser configurada para determinar e armazenar valores de sinais percentuais relacionados ao estresse para uma pluralidade de segundos períodos de tempo.
5. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4, caracterizado por a unidade de processamento (12) ser configurada para armazenar, um terceiro período de tempo, valores de percentil de sinal relacionado ao estresse para uma pluralidade de segundos períodos de tempo.
6. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado por a unidade de processamento (12) ser configurada para
- atribuir diferentes níveis de estresse a diferentes seções de histograma do histograma de sinal relacionado ao estresse, e - armazenar os níveis de estresse atribuídos juntamente com os valores de percentil de sinal relacionado ao estresse.
7. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o traço de sinal relacionado ao estresse (22) ser um traço de medição de condutância da pele e o valor de sinal relacionado ao estresse representar a soma de alturas das bordas crescentes, SRE ou o número de picos ou o nível médio de condutância da pele do traço de medição de condutância da pele no primeiro período de tempo.
8. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o valor de sinal relacionado ao estresse ser um valor de SRE, sendo que a unidade de processamento (12) é configurada para derivar um valor de SRE do traço de sinal relacionado ao estresse obtido para um primeiro período de tempo por - determinação de uma primeira derivada do traço de sinal relacionado ao estresse obtido, - detecção de intersecções zero na dita primeira derivada, - detecção de uma borda crescente mediante a detecção de uma intersecção zero de negativo para positivo seguido de uma intersecção zero de positivo para negativo, e
- obtenção do valor de SRE por i) soma das alturas das bordas crescentes detectadas no primeiro período de tempo ou ii) soma das alturas das bordas crescentes detectadas em um período de tempo mais curto do que o primeiro período de tempo e multiplicação da soma por um fator de multiplicação representado pela razão do primeiro período de tempo dividido pelo período de tempo mais curto.
9. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a unidade de processamento (12) ser configurada para adicionar uma borda crescente detectada à soma apenas se a duração da borda crescente exceder um quarto período de tempo mínimo.
10. SISTEMA PARA DETERMINAR UM NÍVEL DE ESTRESSE DE UM USUÁRIO, caracterizado por o dito sistema compreender: - um sensor (20) para capturar um sinal relacionado ao estresse (22) de um usuário; e - um dispositivo (10), conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.
11. DISPOSITIVO VESTÍVEL (30) PARA SER USADO POR UM USUÁRIO, caracterizado por o dispositivo vestível compreender o sistema (100), conforme definido na reivindicação 10.
12. MÉTODO PARA DETERMINAR UM NÍVEL DE ESTRESSE DE UM USUÁRIO, caracterizado por o dito método compreender: - derivação de um valor de sinal relacionado ao estresse atual a partir de um traço de sinal relacionado ao estresse obtido que corresponde ao usuário, sendo que o valor de sinal relacionado ao estresse atual representa um valor atual de um parâmetro correlacionado ao estresse do traço de sinal relacionado ao estresse obtido em um primeiro período de tempo,
- obtenção de dois ou mais valores de percentil armazenados de sinal relacionado ao estresse, um valor de percentil armazenado de sinal relacionado ao estresse que represente o valor do parâmetro relacionado ao estresse em um dentre dois ou mais níveis de percentil de um histograma de sinal relacionado ao estresse, com o histograma de sinal relacionado ao estresse representando uma distribuição de valores de sinal relacionados ao estresse derivada no passado a partir de um traço de sinal relacionado ao estresse para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo, sendo que os dois ou mais níveis de percentil no histograma de sinal relacionado ao estresse dividem o histograma de sinal relacionado ao estresse em três ou mais seções de histograma, com cada seção de histograma cobrindo uma faixa diferente do número de valores de sinal relacionado ao estresse e sendo atribuída a um nível de estresse diferente, - comparação do valor de sinal relacionado ao estresse atual com os valores de percentil de sinal relacionado ao estresse obtidos para determinar a seção de histograma correspondente para o dito valor de sinal relacionado ao estresse atual, e - determinação do nível de estresse atual do usuário mediante a determinação do nível de estresse atribuído à seção de histograma determinada.
13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de determinar um histograma para uso na determinação de um nível de estresse de um usuário por meio de: - derivação de uma pluralidade de valores de sinal relacionados ao estresse a partir do traço de sinal relacionado ao estresse obtido que corresponde ao usuário para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo ao longo de um segundo período de tempo, sendo que um valor de sinal relacionado a estresse representa um valor de um parâmetro correlacionado ao estresse do traço de sinal relacionado ao estresse obtido em um primeiro período de tempo, - formação de um histograma de sinal relacionado ao estresse a partir dos valores de sinal relacionado ao estresse derivados para a pluralidade de primeiros períodos de tempo ao longo do segundo período de tempo, com o histograma de sinal relacionado ao estresse representando uma distribuição de valores de sinal relacionado ao estresse derivada do traço de sinal relacionado ao estresse para uma pluralidade de primeiros períodos de tempo, - determinação de dois ou mais níveis de percentil no histograma de sinal relacionado ao estresse dividindo o histograma em três ou mais seções de histograma, com cada seção de histograma cobrindo uma faixa diferente do número de valores de sinal relacionado ao estresse, - determinação de valores de percentil de sinal relacionado ao estresse, com cada um representando o sinal relacionado ao estresse em um dos dois ou mais níveis de percentil do histograma de sinal relacionado ao estresse, e - armazenamento dos valores de percentil de sinal relacionado ao estresse determinados para os dois ou mais níveis de percentil do histograma de sinal relacionado ao estresse.
14. PROGRAMA DE COMPUTADOR, caracterizado por compreender meios de código de programa para fazer com que um computador execute as etapas do método conforme definido na reivindicação 12 ou 13, quando o dito programa de computador é executado em um computador.
BR112021000220-0A 2018-07-11 2019-07-05 Dispositivo para determinar um nível de estresse de um usuário, sistema para determinar um nível de estresse de um usuário, dispositivo vestível para ser usado por um usuário, método para determinar um nível de estresse de um usuário, e programa de computador BR112021000220A2 (pt)

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021101846A (ja) * 2019-12-25 2021-07-15 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 情報処理装置及びプログラム

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001276004A (ja) 2000-03-29 2001-10-09 Sysmex Corp 胃電図によるストレス評価方法
US7766826B2 (en) * 2003-11-26 2010-08-03 Medtronic, Inc. Multi-level averaging scheme for acquiring hemodynamic data
US20090076345A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Corventis, Inc. Adherent Device with Multiple Physiological Sensors
US20120016208A1 (en) * 2009-04-02 2012-01-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and system for selecting items using physiological parameters
US8951192B2 (en) * 2010-06-15 2015-02-10 Flint Hills Scientific, Llc Systems approach to disease state and health assessment
WO2012140537A1 (en) 2011-04-14 2012-10-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Stress-measuring device and method
MX2014006021A (es) * 2011-11-22 2014-06-04 Koninkl Philips Nv Sistema y metodo para estimar el equilibrio o desequilibrio mental.
US9743848B2 (en) * 2015-06-25 2017-08-29 Whoop, Inc. Heart rate variability with sleep detection
WO2015047608A1 (en) * 2013-09-26 2015-04-02 Cardiac Pacemakers, Inc. Heart failure event detection using thoracic impedance
RU2694885C1 (ru) * 2013-12-05 2019-07-18 Конинклейке Филипс Н.В. Процессор для обработки данных электропроводности кожи и устройство для обнаружения по меньшей мере одной стадии синдрома выгорания и/или синдрома хронической усталости живого существа
KR102122240B1 (ko) * 2014-03-19 2020-06-16 주식회사 메디코아 자율신경 균형 및 조절능력의 평가 장치 및 그 제어 방법
BR112017009806A2 (pt) * 2014-11-11 2017-12-26 Global Stress Index Pty Ltd sistema e método para gerar informações de nível de estresse e de nível de resiliência de estresse para um indivíduo
JP6304050B2 (ja) 2015-01-14 2018-04-04 トヨタ自動車株式会社 生体状態推定装置
US10478131B2 (en) 2015-07-16 2019-11-19 Samsung Electronics Company, Ltd. Determining baseline contexts and stress coping capacity
EP3442411B1 (en) * 2016-04-12 2020-06-10 Koninklijke Philips N.V. Device for processing skin conductance data of a user to classify users fatigue and system for improving sleep effectiveness of a user comprising the same
JP6819109B2 (ja) 2016-07-20 2021-01-27 日本電気株式会社 ストレス推定装置、ストレス推定方法、及び、ストレス推定プログラム
FR3057152B1 (fr) * 2016-10-07 2018-12-07 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede et systeme de surveillance de stress d'un utilisateur

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