CN105769176A - 一种可随身携带的心理压力测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可随身携带的心理压力测试系统，包括生物信号采集设备和移动终端，所述生物信号采集设备将采集到的心脏生物电信号经放大整形后通过无线网络传输至移动终端；所述移动终端将接收到心脏生物电信号经过滤后进行心脏生物电信号算法的分析处理，得出并显示心理压力值。可见，该可随身携带的心理压力测试系统，实现个人对情绪压力随时随地的实时测量和评估，为人们应对压力，消除压力对情绪、身体的影响提供方便。

Description

一种可随身携带的心理压力测试系统
技术领域
本发明涉及心理素质评估技术领域，尤其涉及一种可随身携带的心理压力测试系统。
背景技术
生活中的每个人以及每个人在不同的生命时期都面临着压力，青少年具备精力旺盛、追求理想、好奇、追求独立等生命特征，所以承受着升学竞争、人际交往、情感的独立、生活事件、角色扮演、生涯探索等生活压力；成年人具备体力与耐力佳、心智成熟、乐于接受挑战等生命特征，所以承受着工作压力、经济压力、家庭维系、子女教育、成就期望、专业与地位等生活压力；老年人具备生理的衰退、体力衰退、心智活动减少等生命特征，所以承受着生活安养、不被尊重、收入减少、行动不便、没选择权；心灵孤独等生活压力。适当的压力和紧张状态在很大程度上对个人的发展起着重要的作用，有利于帮助人们学会如何应对多种要求并发展个人技能。不过未妥善处理的压力也会对人们的心理、意识和身体带来极大的不良后果。比如：心理压力过大会影响人们的免疫功能，产生亚健康、高血压、心脏病、癌症等疾患，严重地还会影响人们的正常生活和工作，产生失眠、焦虑、抑郁、易怒等负面情绪。
目前心理诊疗领域一般使用的心理压力评估方法是心理医生与评估者面对面交谈以及评估者答题式评测，这样的方式实时性不好、主观性较强，只能是定性分析，无法做定量分析。另外，业内也有了一些专业的测量设备用在心理咨询机构，不过这些设备体积大、造价昂贵，需要测量对象像看门诊一样到诊所去，响应不够及时且费时费力。
发明内容
本发明的目的在于提出一种可随身携带的心理压力测试系统，实现个人对情绪压力随时随地的实时测量和评估，为人们应对压力，消除压力对情绪、身体的影响提供方便。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种可随身携带的心理压力测试系统，包括生物信号采集设备和移动终端，所述生物信号采集设备和移动终端通过无线网络连接；
所述生物信号采集设备包括电极组、心电传感器和第一无线数据传输电路；所述移动终端包括第二无线数据传输电路、滤波电路、计算电路和显示电路；
所述电极组将采集到的心脏生物电信号发送至所述心电传感器，所述心电传感器将所述心脏生物电信号放大整形之后发送至所述第一无线数据传输电路，所述第一无线数据传输电路将处理后的心脏生物电信号传输出去；
所述第二无线数据传输电路接收到处理后的心脏生物电信号并发送至所述滤波电路，所述滤波电路对所述心脏生物电信号进行过滤后发送至所述计算电路，所述计算电路对过滤之后的心脏生物电信号进行心脏生物电信号算法的分析处理，以便获得心理压力值并将所述心理压力值发送至所述显示电路，所述显示电路对所述心理压力值进行显示。
其中，所述生物信号采集设备还包括电源电路，所述电源电路与所述心电传感器连接，所述电源电路包括纽扣式干电池。
其中，所述电极组包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极均为钢质的干性电极片，所述第一电极和第二电极的输出端分别与所述心电传感器的输入端连接。
其中，所述心电传感器包括信号放大电路、整形电路和转换电路，所述信号放大电路对所述心脏生物电信号进行信号放大，所述整形电路对所述心脏生物电信号进行整形，所述转换电路将所述生物电信号的模拟量转换为数字信号。
其中，所述第一无线数据传输电路为无线发射器。
其中，所述生物信号采集设备的重量为20克。
其中，所述生物信号采集设备的连续工作时间大于24小时，连续待机时间大于365天。
其中，所述第二无线数据传输电路为无线接收器，所述显示电路包括液晶显示屏。
其中，所述移动终端为手机。
其中，所述心脏生物电信号算法包括信号处理算法、HRV提取算法和特征分析算法。
本发明的有益效果在于：一种可随身携带的心理压力测试系统，包括生物信号采集设备和移动终端，所述生物信号采集设备将采集到的心脏生物电信号经放大整形后通过无线网络传输至移动终端；所述移动终端将接收到心脏生物电信号经过滤后进行心脏生物电信号算法的分析处理，得出并显示心理压力值。可见，该可随身携带的心理压力测试系统，实现个人对情绪压力随时随地的实时测量和评估，为人们应对压力，消除压力对情绪、身体的影响提供方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的可随身携带的心理压力测试系统第一个实施例的结构方框图。
图2是本发明提供的可随身携带的心理压力测试系统第二个实施例的结构方框图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，其是本发明提供的可随身携带的心理压力测试系统第一个实施例的结构方框图，该可随身携带的心理压力测试系统，极大地方便了人们随时测量和评估自身的心理压力状况。
一种可随身携带的心理压力测试系统，包括生物信号采集设备和移动终端，所述生物信号采集设备和移动终端通过无线网络连接；
所述生物信号采集设备包括电极组、心电传感器和第一无线数据传输电路；所述移动终端包括第二无线数据传输电路、滤波电路、计算电路和显示电路；
所述电极组将采集到的心脏生物电信号发送至所述心电传感器，所述心电传感器将所述心脏生物电信号放大整形之后发送至所述第一无线数据传输电路，所述第一无线数据传输电路将处理后的心脏生物电信号传输出去；
所述第二无线数据传输电路接收到处理后的心脏生物电信号并发送至所述滤波电路，所述滤波电路对所述心脏生物电信号进行过滤后发送至所述计算电路，所述计算电路对过滤之后的心脏生物电信号进行心脏生物电信号算法的分析处理，以便获得心理压力值并将所述心理压力值发送至所述显示电路，所述显示电路对所述心理压力值进行显示。
本发明实施例提供的可随身携带的心理压力测试系统，包括生物信号采集设备(如手持式心脏生物电信号采集设备)和移动终端(如手机)。手持式心脏生物电信号采集设备包括电极组、心电传感器和第一无线数据传输电路，手机包括第二无线数据传输电路、滤波电路、计算电路和显示电路。电极组采集心脏生物电信号，并通过导线与心电传感器的信号放大采样电路的输入端相连接，信号放大采样电路的输出端与第一无线数据传输电路相连接将心脏生物电信号辐射出去。所述手机，内置第二无线数据传输电路，接受到无线传输过来的心脏生物电信号，由安装在手机中的软件对该心脏生物电信号进行滤波、特征提取及运算并将计算结果数据，即心理压力值显示在手机屏幕上。
本发明实施例提供的可随身携带的心理压力测试系统，将生物信号采集设备、手机以及手机中的分析软件有机组成一个系统，实现个人对情绪压力随时随地的测量和评估。
上述各种电路，本领域技术人员可以根据公知常识，在本技术方案的技术背景下，选用不同的电路连接方式和不同参数的元器件以实现各电路对应的功能，此处不再举例赘述。
本发明实施例提供的该可随身携带的心理压力测试系统，实现个人对情绪压力随时随地的实时测量和评估，为人们应对压力，消除压力对情绪、身体的影响提供方便。
请参考图2，其是本发明提供的可随身携带的心理压力测试系统第二个实施例的结构方框图。该可随身携带的心理压力测试系统第二个实施例相对于可随身携带的心理压力测试系统的第一个实施例增加了电源电路，并对生物信号采集设备和移动终端分别进行了具体说明。
需要说明的是，心电传感器用于将感应到的微弱的心脏生物电信号放大并将放大及整形后的心脏生物电模拟量信号转换为数字信号。
目前市面上比较常见的心电传感器规格为BMD10M，只能静态检查，可以自动绘制心电图。BMD10M是第三代生物信号检测和处理的片上设备。它具有先进的模拟前端电路和灵活强大的数字信号处理结构，可以采集从uV到mV的生物信号，然后经过心脏生物电信号算法处理，转化为标准的心电波形。低噪音放大器和ADC模数转换器是BMD10M模拟前端的主要组成部分。BMD10M具有极低的系统噪声和可控增益,因此可以有效地检测到心脏生物电信号,并使用16位高精度ADC模拟数字转换器把它们转化成数字信号。模拟前端还包含一个检测感应器脱落的电路。BMD10M的核心是一个功能强大的系统管理单元。它负责整体系统配置、运行管理、内外通讯、专有算法计算和电源管理。BMD10M还配有固化DSP数字信号处理模块来加速对系统管理单元监控下的各种数字滤波的计算。
其中，所述生物信号采集设备还包括电源电路，所述电源电路与所述心电传感器连接，所述电源电路包括纽扣式干电池。
所述电源电路能够提供电力供给，纽扣式干电池的选用不仅可以方便地实现可随身携带的心理压力测试系统的随身携带，还有利于快速地更换和维修。
其中，所述电极组包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极均为钢质的干性电极片，所述第一电极和第二电极的输出端分别与所述心电传感器的输入端连接。
钢质的干性电极片相对其他种类的电极，如湿性电极，使用更方便，储存更容易，且携带更方便。
使用第一电极和第二电极接触两个手指，就可以感应心脏生物电信号，操作简单。
其中，所述心电传感器包括信号放大电路、整形电路和转换电路，所述信号放大电路对所述心脏生物电信号进行信号放大，所述整形电路对所述心脏生物电信号进行整形，所述转换电路将所述生物电信号的模拟量转换为数字信号。
上述各种电路，本领域技术人员可以根据公知常识，在本技术方案的技术背景下，选用不同的电路连接方式和不同参数的元器件以实现各电路对应的功能，此处不再举例赘述。
其中，所述第一无线数据传输电路为无线发射器。
需要说明的是，无线发射器用于将心电传感器传来的心脏生物电信号通过无线传输方式发射出去。
目前市面上比较常见的无线发射器的型号为F05R，该无线发射器是一款体积小、电压低、微功率的无线发射模块。采用SMT工艺，声表稳频，性能稳定，特别适合电池供电的小体积无线遥控，数据传输产品使用。
其中，所述生物信号采集设备的重量为20克。
其中，所述生物信号采集设备的连续工作时间大于24小时，连续待机时间大于365天。
以上生物信号采集设备的结构参数，都是基于实现随时随地地对个人情绪压力进行测量和评估的目的进行设计，适用性广，易于实施。
其中，所述第二无线数据传输电路为无线接收器，所述显示电路包括液晶显示屏。
无线接收器和无线发射器配合使用，无线接收器的功率直接决定了接收的范围、数量和信号强弱，在实际应用过程中，可以根据具体需求进行不同的规格型号的无线接收器的选择。
无线接收器和液晶显示屏是一般手机的标配部件，无需对手机进行硬件的大量改造。
需要说明的是，生物信号采集设备优选为手持式，手持式生物信号采集设备与手持式手机配合使用，操作简单方便、易于携带。当然，生物信号采集设备也可以选择头戴式，头戴式生物信号采集设备与桌面电脑配合使用，也是常见的配合方式。不过该种配合方式，不利于随时随地进行人体情绪压力的测量和评估。当然，具体的使用形式，可以根据用户具体的需求进行设计，此处不再举例赘述。
其中，所述移动终端为手机。
现在，人们几乎人手一部甚至多部手机，把生物信号采集设备结合手机使用，可以大大降低人们的使用成本，也提高了人们的接收度。
其中，所述心脏生物电信号算法包括信号处理算法、HRV提取算法和特征分析算法。
结合信号处理算法、HRV提取算法、特征分析算法这三个部分对心脏生物电信号进行处理、分析、量化，依据欧洲心脏学会(EuropeanSocietyoCardiology)及北美心率电生理学会(NorthAmericanSocietyofPacingandElectrophysiology)的自律神经功能量测国际标准分析心脏生物电信号中的相关特征，并用数字表达，可以得出精确的人体心理压力值。
本发明提供的可随身携带的心理压力测试系统，利用手机的CPU计算能力、无线通信能力及显示屏幕进行无线信号接收、算法运算及结果显示。手机、手机上运行的算法程序与生物信号采集设备一起构成一个简单便捷的系统，量化心理压力并可以让人们随时了解自身的情绪压力状况。
本发明实施例提供的可随身携带的心理压力测试系统，无需独立CPU部件的生物信号采集设备，利用手机进行压力测量及评估，将生物信号采集设备与手机结合起来构成便携的压力测量和评估系统。
本发明提供的该可随身携带的心理压力测试系统，通过简便易行的方法，让人们感知自身压力的状况，为应对压力，消除压力对人情绪、身体的影响提供便捷的方法。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种可随身携带的心理压力测试系统，其特征在于：包括生物信号采集设备和移动终端，所述生物信号采集设备和移动终端通过无线网络连接；
所述生物信号采集设备包括电极组、心电传感器和第一无线数据传输电路；所述移动终端包括第二无线数据传输电路、滤波电路、计算电路和显示电路；
所述电极组将采集到的心脏生物电信号发送至所述心电传感器，所述心电传感器将所述心脏生物电信号放大整形之后发送至所述第一无线数据传输电路，所述第一无线数据传输电路将处理后的心脏生物电信号传输出去；
所述第二无线数据传输电路接收到处理后的心脏生物电信号并发送至所述滤波电路，所述滤波电路对所述心脏生物电信号进行过滤后发送至所述计算电路，所述计算电路对过滤之后的心脏生物电信号进行心脏生物电信号算法的分析处理，以便获得心理压力值并将所述心理压力值发送至所述显示电路，所述显示电路对所述心理压力值进行显示。
2.根据权利要求1所述的可随身携带的心理压力测试系统，其特征在于，所述生物信号采集设备还包括电源电路，所述电源电路与所述心电传感器连接，所述电源电路包括纽扣式干电池。
3.根据权利要求1所述的可随身携带的心理压力测试系统，其特征在于，所述电极组包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极均为钢质的干性电极片，所述第一电极和第二电极的输出端分别与所述心电传感器的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的可随身携带的心理压力测试系统，其特征在于，所述心电传感器包括信号放大电路、整形电路和转换电路，所述信号放大电路对所述心脏生物电信号进行信号放大，所述整形电路对所述心脏生物电信号进行整形，所述转换电路将所述生物电信号的模拟信号转换为数字信号。
5.根据权利要求1所述的可随身携带的心理压力测试系统，其特征在于，所述第一无线数据传输电路为无线发射器。
6.根据权利要求1所述的可随身携带的心理压力测试系统，其特征在于，所述生物信号采集设备的重量为20克。
7.根据权利要求1所述的可随身携带的心理压力测试系统，其特征在于，所述生物信号采集设备的连续工作时间大于24小时，连续待机时间大于365天。
8.根据权利要求1所述的可随身携带的心理压力测试系统，其特征在于，所述第二无线数据传输电路为无线接收器，所述显示电路包括液晶显示屏。
9.根据权利要求1所述的可随身携带的心理压力测试系统，其特征在于，所述移动终端为手机。
10.根据权利要求1所述的可随身携带的心理压力测试系统，其特征在于，所述心脏生物电信号算法包括信号处理算法、HRV提取算法和特征分析算法。
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