CN110743077B - 音波放松设备及其心理调节训练方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种音波放松设备及其心理调节训练方法，所述方法包括：确定目标参数的步骤：采集用户的生理信号，并根据所述生理信号和用户的心理状态异常程度确定目标参数；引导步骤：播放用于引导用户调节心理状态的多个音乐，在播放所述多个音乐的过程中采集用户的生理信号，并根据播放所述多个音乐的过程中采集的生理信号和所述目标参数的关系切换所述多个音乐。

Description

音波放松设备及其心理调节训练方法
技术领域
本发明涉及精神疗法领域，具体涉及音波放松设备及其心理调节训练方法。
背景技术
现代医学表明，人体健康既包括身体健康又包括心理健康，单纯地追求身体健康而忽视心理健康，不仅会导致精神疾病的发生，而且会诱发多种躯体疾病。现代社会由于运转节奏的加快和竞争局面的不断加剧，人们的心理亚健康状况也越来越重。
心理咨询和心理治疗作为解决心理问题的手段，越发受到社会重视。人们在怀疑自己心理状态可能存在异常时，可以选择通过心理咨询和心理治疗确定并试图解决问题。
现有的心理咨询和心理治疗方案是心理学专家运用心理学的方法，对心理适应方面出现问题并企求解决问题的求询者提供心理援助。现有方案属于一种治疗过程，通常是在人们已经自我意识到存在问题时或者已经处于病态时所采取的措施，并未从心理亚健康状态下进行干预疏导，在此情况下的人往往存在比较严重的异常，通过咨询和治疗能够取得的效果十分有限，并且此过程必须依赖人力，效率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种基于音波放松设备的心理调节训练方法，包括：
确定目标参数的步骤：采集用户的生理信号，并根据所述生理信号和用户的心理状态异常程度确定目标参数；
引导步骤：播放用于引导用户调节心理状态的多个音乐，在播放所述多个音乐的过程中采集用户的生理信号，并根据播放所述多个音乐的过程中采集的生理信号和所述目标参数的关系切换所述多个音乐。
可选地，所述确定目标参数的步骤包括：
获取心理调节训练方案中的训练难度信息，所述训练难度信息是根据用户的心理状态的异常程度确定的；
根据所述训练难度信息确定系数；
根据所述系数和所述生理信号确定目标参数。
可选地，所述生理信号为一段时间内的肌电信号的平均值，所述目标参数低于所述确定目标参数的步骤中采集的生理信号。
可选地，在引导步骤中，播放用于引导用户调节心理状态的一个音乐并采集用户的生理信号持续设定时长后开始比较生理信号与所述目标参数，所播放的音乐时间长度大于所述设定时长。
可选地，在引导步骤中，根据播放所述多个音乐的过程中采集的生理信号和所述目标参数的关系切换所述多个音乐，包括：
播放当前的音乐达到设定时长时判断所述生理信号是否小于或等于所述目标参数；
当所述生理信号小于或等于所述目标参数时，持续播放当前的音乐直至播放完毕切换为下一个音乐。
可选地，在引导步骤中，根据播放所述多个音乐的过程中采集的生理信号和所述目标参数的关系切换所述多个音乐，包括：
播放当前的音乐达到设定时长时判断所述生理信号是否大于所述目标参数；
当所述生理信号大于所述目标参数时，判断当前的音乐切换次数是否超过设定次数；
若当前的音乐切换次数未超过设定次数，切换为另一个音乐。
可选地，若当前的音乐切换次数超过所述设定次数，调整所述目标参数。
可选地，在调整所述目标参数后，使得所述音乐能够被播放完毕时，重置所述目标参数。
可选地，所述确定目标参数的步骤的持续时间是根据用户的心理状态异常程度确定的。
相应地，本发明提供一种音波放松设备，包括：传感器，用于采集用户的生理信号；播放装置，用于播放引导用户调节心理状态的音乐；以及至少一个处理器；与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述心理调节训练方法。
根据本发明提供的音波放松设备及其心理调节训练方法，首先采集用户的生理信号，并基于该生理信号和心理状态的异常程度确定适合该用户实际状况的目标参数，然后通过播放音乐引导用户调节心理状态，在引导过程中继续监测用户的生理信号，并与目标参数进行比较，根据实时的比较结果控制音乐的播放状态，利用合适的音乐引导用户学习并掌握调节自身心理状态的能力，在不需要心理学专家介入的情况下，对用户的心理健康起到促进作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的心理调节训练方法的流程图；
图2为本发明实施例中的心理调节训练系统的示意图；
图3为本发明实施例中的由音波放松设备执行的引导步骤的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明提供一种心理调节训练方法，该方法由平板电脑、服务器等电子设备配合专用的训练设备执行，用于训练用户的心理调节能力。如图1所示该方法包括如下步骤：
S1，采集用户的第一生理信号。第一生理信号可以是任何能够反映人体心理状况的信号，例如脉搏信号、肌电信号、脑电信号、血氧信号等等。在一个优选的实施例中，第一生理信号为心率信号。该信号可以通过接触式和/或非接触式传感器采集。
S2，根据第一生理信号确定多种心理状态的异常程度。心理状态可包括神经均衡、精神情绪、精神压力、身体疲劳、调适能力中的若干种或者全部。
这些心理状态是否正常以致异常的程度均可以根据生理信号进行计算得到。具体算法有多种，在一个优选的实施例中，根据心率变异性(HRV，Heart Rate Variability)信息分析得到各种心理状态的异常程度。
在本实施例中，以心率信号中的R-R间期作为HRV信息的分析依据。通过R-R间期和心率采样频率通过时域分析得到窦性心博R-R间期的标准差SDNN和相邻R-R间期差值的均方根RMSS；通过对R-R间期进行频域分析，可以得到低频功率LF、高频功率HF、总功率TP以及低频功率与高频功率之比LF/HF。
通过R-R间期的具体数值和采样率得到功率频谱密度和频率，通过功率频谱密度和频率得到LF值、HF值和TP值。其中，LF值为功率频谱密度上的0.04-0.14Hz的低频部分，以预设数据长度获取功率频谱密度上的0.04-0.14Hz多个功率值，对获取的多个功率之求和，再乘以预设系数，即可得到LF值。HF值为功率频谱密度上的0.15-0.4Hz的高频部分，以预设数据长度获取功率频谱密度上的0.15-0.4Hz多个功率值，对获取的多个功率之求和，再乘以预设系数，即可得到HF值。
TP值为功率频谱密度上的0-04Hz的全部能量，以预设数据长度获取功率频谱密度上的0-0.4Hz多个功率值，对获取的多个功率之求和，再乘以预设系数，即可得到TP值。其中，上述三者的预设数据长度可以相同也可以不同。
在得到上述心理变异性信息之后，根据心率变异性信息可以得到用户的神经均衡异常程度、精神情绪异常程度、精神压力异常程度、身体疲劳异常程度、调适能力异常程度。
具体地，例如可以根据低频功率与高频功率之比LF/HF得到精神情绪和神经均衡的量化值；根据低频功率LF可得到身体疲劳的量化值；根据高频功率HF得到精神压力的量化值；根据总功率、窦性心博R-R间期的标准差SDNN和相邻R-R间期差值的均方根RMSSD得到调适能力的量化值。
作为一个举例，如果LF/HF值大于第一预设值，则生成一个LF/HF值+α的随机数x1，否则，直接将该随机数X1作为LF/HF值；如果随机数X1小于第二预设值，则将X1×a作为精神情绪的量化值；如果随机数X1大于第三预设值，则将X1×b+c作为精神情绪的量化值，如果随机数X1的值位于第二预设值和第三预设值之间，则将d×X1×e+f作为精神情绪的量化值。其中，α、a、b、c、d、e、f为常数。
关于身体疲劳，如果LF值小于第四预设值，则生成一个LF值乘以β+γ的随机数X2；如果LF值大于第四预设值小于第五预设值，则将LF值记为随机数X2。接下来判断随机数X2，如果g≤X2＜h，则将j×X2-k作为身体精力的量化值；如果m≤X2＜n，则将p×X2-q作为身体精力的量化值，如果h≤X2＜m，则将r×X2-s作为身体精力的量化值。其中，β、γ、g、h、j、k、m、n、p、q、h、m、r、s为常数，g、h、m、n依次增大。
精神压力的量化值可以通过对LF值进行判断得到，具体的判断方法可以参见上述疲劳状态的量化值的判断方法，其中生成的随机数以及比较的预设值和所乘的系数根据LF值进行适应性的调整。
调适能力通过总功率、窦性心博R-R间期的标准差SDNN和相邻R-R间期差值的均方根RMSSD进行综合判断。
得到上述数值之后，可根据数值大小确定异常程度。例如以百分制为例，精神情绪低落的异常程度可以分为三个等级：量化值为20-30为“轻”、量化值10-20为“中”、量化值0-20为“重”，量化值为30-70为“健康”。类似地，精神情绪焦躁的等级可以分为三个等级：量化值70-80为“轻”，量化值80-90为“中”，量化值90-100为“重”。
其他心理状态异常等级可以参照上述情绪等级划分方法。例如，身体疲劳的异常等级可以按照如下方式划分：量化值为30-100可以确定为“健康”，量化值为20-30可以确定为“轻”，量化值为10-20可以确定为“中”，量化值为0-10可以确定为“重”。
精神压力的异常等级可以按照如下方式划分：量化值为30-100可以确定为“健康”，量化值为20-30可以确定为“轻”，量化值为10-20可以确定为“中”，量化值为0-10可以确定为“重”。
调适能力的异常等级可以按照如下方式划分：量化值为0-70可以确定为“健康”，量化值为70-80可以确定为“轻”，量化值为80-90可以确定为“中”，量化值为90-100可以确定为“重”。
以上举例中所称“轻”、“中”、“重”为当前等级依次增高，例如精神压力异常等级为“重”相比于等级为“轻”的用户，压力感更为强烈。
作为可选的实施例，还可使用神经网络分类模型，将用户的生理信号作为模型的输入数据，输出的分类结果即为心理状态的等级。具体地，模型输出的分类结果是由多个数值组成的向量数据，其中的数值分别用于表示神经均衡异常等级、精神情绪异常等级、精神压力异常等级、身体疲劳异常等级、调适能力异常等级。
针对上述五种心理状态及其等级，可分别确定相应的调节训练方案。与治疗方案不同，调节训练方案用于引导用户自主调节心理状态，并且该方案需通过各种训练设备执行。
S3，根据多种心理状态的异常程度确定心理调节训练方案，该心理调节训练方案中至少包括用于指示训练设备执行训练动作的信息。
训练设备可包括多种，例如有生物反馈设备、音波放松设备、呼吸引导设备、催眠设备等等，这些设备执行的训练动作不同，相应的心理调节训练方案中包括用于指示各种设备执行训练动作的内容。
此步骤例如可以根据用户的各种心理状态的异常程度确定此用户适合使用哪种设备，并可以进一步确定适合此用户的训练强度。因此心理调节训练方案中可包括多种信息，例如设备类型信息、设备执行训练的次数和时间长的等多种参数等。
作为一个举例，心理状态及其异常程度(等级)与调节训练方案的关系如下表所示：
Figure BDA0002187445460000091
Figure BDA0002187445460000101
在上述举例中，将神经均衡、精神情绪等级视为一致而进行合并，这4类心理状态和3个异常等级即可对应12个心理调节训练方案。这12个心理调节训练方案的内容可能是相同或不同的，甚至有可能存在冲突。
例如某用户精神压力异常等级为轻、身体精力异常等级为重，那么首先确定两个训练方案即方案4和方案9，作为备选方案。由于最终需要为用户提供唯一的心理调节训练方案，因此当多个方案中的内容不同或存在冲突时，还需根据各个备选方案中的具体内容和异常等级协调生成最终的训练方案。
更具体来说，作为可选的实施例，针对不同的心理状态等级，进行训练的次数以及频率也可以不相同。例如等级越“轻”，则训练次数可以相应的减小，频率也可以相应的减小。
例如方案4中的内容包括训练次数＝1，而方案9中的内容包括训练次数＝4，由于方案9对应的异常等级为重，则最终确定的训练方案中的训练次数＝4。训练方案中的其它内容与此举例类似，在确定用户有多种心理状态时，训练方案不叠加，按其中最严重的等级设定各训练内容。
在一个优选的实施例中，训练方案中包括用于指示多种训练设备执行训练动作的信息。训练方案中的信息指示多种训练设备分别执行训练动作，以不同的动作类型引导用户调整心理状态。具体地，例如对于生物反馈设备、音波放松设备、呼吸引导设备、催眠设备这四种训练设备，训练方案中的信息分为四组，分别适用于这四类设备。
S4,由训练设备根据心理调节训练方案执行训练动作。此步骤可被动的执行，即响应用户的操作而执行训练动作。作为举例，训练方案可存储在服务器中，并与用户信息相关联，用户通过训练设备提交个人信息(登录)查询训练方案，确定本训练设备应当如何执行训练动作，例如应当执行几次、执行过程中应当使用的参数(如视音频素材、训练时长、训练目标)等等，然后启动训练动作。
根据本发明提供的心理调节训练方法，首先采集用户的生理信号，基于该生理信号客观地确定用户的多种心理状态是否存在异常，也即是否在各个心理维度下分别存在异常，并进一步确定各维度的异常程度，然后综合各种心理状态的异常程度确定一套能够由心理调节训练设备执行的训练方案，对用户的各种心理状态异常具有针对性。最后由一种或多种训练设备执行此方案，通过训练设备引导用户学习并掌握调节自身心理状态的能力，在不需要心理学专家介入的情况下，对用户的心理健康起到促进作用。
进一步地，训练方案中还可以包括各类训练设备的训练频次信息、训练素材信息、训练难度信息中的至少一种信息。其中的训练频次具体包括总次数和使用频率(例如每周几次、每月几次)。训练素材是指各种训练设备在执行训练动作时所使用的视频或者音频素材，例如对于通过播放视频或动画引导用户调整心理状态的设备，则素材信息用于指示该设备使用哪些视频或动画；例如对于通过播放音乐引导用户调整心理状态的设备，则素材信息用于指示该设备使用什么风格的音乐；例如对于通过播放引导语引导用户调整心理状态的设备，则素材信息用于指示引导语的内容等等。训练难度信息是用于指示训练条件、完成条件等等能够影响训练设备执行训练动作过程的信息，例如至少可以用于指示单次训练的持续时间。
作为举例，假设有两种训练设备，步骤S3确定训练方案中的信息如下表所示：
Figure BDA0002187445460000121
该方案指示两种训练设备分别使用何种素材、次数、频次、难度执行训练动作。由此为用户提供详细、有针对性地训练方案，优化心理状态的调整效果，具有较高的工作效率。
上表中的训练总次数可以是多次，而相应地每一次的难度信息可以被设置为不相同，例如可以将靠前的训练难度设置为较为容易、靠后的训练难度逐渐变难，此设置是为了使用户能够更快、更容易适应训练过程，从而更快掌握调节心理状态的能力，提高本方法的实用性和效率。
当用户有多种心理状态存在异常时，所确定的备选训练方案可能出现下表所示情况：
Figure BDA0002187445460000122
Figure BDA0002187445460000131
其中示出两种备选训练方案，即神经均衡重度异常对应的第一行备选训练方案和精神压力轻度异常对应的第二行备选训练方案。在最终的训练方案中，关于次数、频次、难度可以直接采纳异常等级为“重”的备选方案中的参数，但对于素材信息，应当综合两个备选方案中参数。例如训练次数为多次时，在最终的训练方案中可以设定每一次所使用的素材，以兼顾素材a和素材b。
作为一个可选的实施例，还可以确定当前与历史心理状态信息的差异，以及当前与历史心理调节训练方案的差异，并根据该差异调整当前的心理调节训练方案。
作为一个举例，假设某用户当前的心理状态等级为{A1}、历史心理状态等级为{A0}，如果{A1}相比于{A0}表示用户的心理状态产生好转(正向变化)，则说明历史心理调节训练方案具有较好的效果，在此情况下应当使当前的心理调节训练方案与其内容近似；如果{A1}相比于{A0}表示用户的心理状态没有变化甚至是产生恶化，则表示历史心理调节训练方案效果较差，在此情况下应当提供与其内容不同的新的训练方案。
下面介绍训练设备执行训练方案的过程。作为优选的实施方式，训练设备在执行训练动作时实时采集用户的生理信号。例如包括心率、肌电和呼吸频率等等。训练设备中配备相应的传感器，不同种类的训练设备所采集的信号种类不相同，例如生物反馈设备所采集的生理信号包括心率参数，呼吸引导设备所采集的生理信号包括呼吸频率，音波放松设备所采集的生理信号包括肌电参数。为了与用户终端所采集的生理信号进行区分，在此将训练设备采集的生理信号称为第二生理信号。
在一个优选的实施例中，训练设备在执行心理调节训练方案的过程中采集用户的第二生理信号，并根据第二生理信号确定目标参数，以及根据一段时间内第二生理信号与目标参数的关系控制训练动作的执行过程。
例如心理调节训练方案中包括训练难度信息，训练设备可根据训练难度信息确定系数，并根据第二生理信号和系数确定目标参数。
进一步地，训练设备根据一段时间内第二生理信号与目标参数的关系调整系数。
作为一个举例，执行训练方案的过程可被分为三个阶段(三个时间段)，第一阶段采集用户的第二生理信号，此时不执行任何引导心理调节的动作，只是采集用户当前的生理信号，为后续调整执行过程提供基础信息。训练设备13可根据心理状态的等级确定第一阶段的时长。例如等级为“轻”采集时长可以为3min，等级为“中”采集时长可以为3min，等级为“重”采集时长可以为5min。
训练设备计算第一阶段中的生理信号平均值作为一个生理信号基础值。由于心理状态等级不同，不同的心理状态等级对应不同的调整系数，因此可针对等级确定一个训练目标值(目标参数)，即利用调整系数调整生理信号基础值得到训练目标值。
为保证训练效果，可设置训练目标值低于基础值，以使用户在训练过程中放松身心，掌握自主降低生理参数的方法。以心率为例，如果基础值为80次/分钟，可以将目标值调整为70-75次/分钟。例如在心理状态等级为“轻”时，该调整系数可以0.95-0.9；在心理状态等级为“中”时，该调整系数可以0.92-0.85；在心理状态等级为“重”时，该调整系数可以0.9-0.8。心理状态等级越严重，对应的调整系数越低，使得基础值和目标值的差距越大，那么用户想要降低自己的心率使其达到目标值的难度越大。反之，训练目标值越接近基础值，训练难度越低，越适合状态较轻的用户。
第二阶段为引导阶段，训练设备将执行播放视频或音频等素材，以引导用户调整自身的状态从而改变生理信号。在第二阶段中训练设备13将持续监测用户的生理信号，并判断其与目标值的关系，从而控制引导操作的过程。
对于不同种类的训练设备，其执行的控制方法不相同，以生物反馈训练设备为例进行说明，生物反馈训练设备设有显示部件，通过显示部件显示动画或视频或虚拟游戏场景以改善观看者的心理状态，这些动画和视频或虚拟游戏场景是根据第二生理信息状态对应的场景变化。例如，心率过高时视频/游戏为使人感觉较差的场景，心率达到预设目标时视频/游戏为使人感觉较好的场景，即随着训练的进行，通过第二生理信号控制场景由差变好，这种方法和所用素材是经过心理学理论验证能够影响人体心理状态的内容。
适用于生物反馈训练设备的训练方案中可包括如下信息：训练次数信息，即用户应当使用该设备的次数；训练时间信息，即视频或游戏场景的播放时间(视频长度或播放速度)以及训练间隔时间信息；视频素材信息或游戏场景信息，即视频/游戏场景的具体内容，生物反馈训练设备中可预先存储多个视频内容或游戏内容，根据视频素材信息或游戏场景信息可选择其中一个视频内容。
生物反馈设备的具体控制方法如下：
S1A，播放视频并以第一预设时间间隔判断生理信号是否小于或等于目标参数，该生理信号为心率。即播放视频引导用户调整心理状态的同时监测心率信号，如果生理信号数小于或等于目标参数则持续执行步骤S1A，否则执行步骤S2A。
S2A，暂停执行引导操作，并统计和判断暂停时长是否超过设定时长，如果未超过设定时长则执行步骤S3A，否则执行步骤S4A。此时可以播放引导语提示用户当前的情况，以引导用户调整心理状态。
S3A，在暂停过程中以第二预设时间间隔判断生理信号是否大于目标参数，如果生理信号数大于目标参数则持续执行步骤S2A-S3A，否则返回步骤S1A。其中第二预设时间间隔小于第一预设时间间隔。
S4A，改变目标参数，之后返回步骤S1A。具体可以通过调整上述系数重新计算目标参数。
采集完成后，针对用户的心理状态得到训练目标参数，例如异常等级为“轻”则在采集的数值基础上乘以0.95，等级为“中”则在采集的数值基础上乘以0.92，等级为“重”则在采集的数值基础上乘以0.9，得到与用户的心理状态对应的训练目标参数。
得到训练目标参数后，播放引导语提示用户开始训练，即进入引导阶段，开始播放视频素材/动画场景。此时实时采集心率，比较实时采集值与目标参数，如果实时采集值小于或等于目标值，视频继续播放/动画继续正序推进，并间隔20s后再次比实时采集值和目标参数；
如果实时采集值大于目标参数，视频暂停/动画场景切换/动画场景逆序变换(倒回)。同时播放引导语，提示用户未达到训练目标，引导用户放松，并每隔3s对比一次实时采集值与目标参数；
统计视频暂停时长，如果暂停时长超过30s，则上调目标参数。例如原系数为0.95，此时将系数调整为0.98。然后继续播放视频/动画正序推进，并判断实时采集值与调整后的目标参数，如果实时采集值小于或等于调整后的目标参数，则继续播放视频/动画正序推进，并将训练目标值调整为初始的训练目标参数(将系数调回0.95)；如果实时采集值仍大于调整后的目标参数，则视频一直处于暂停状态，直至本次训练结束，提示用户本次训练失败。
如果在训练过程中没有采集到的用户的心率信号，则播放引导语提示用户正确穿戴生理传感器。
在一个优选的实施例中，本方法还包括第三阶段，即维持阶段，此阶段中将继续采集生理信号但不再进行上述对比控制，持续播放视频一段时间后结束本次训练。
上述三个阶段，即确定目标参数的阶段、引导阶段和维持阶段的时间可以是固定的，也可以根据用户的心理状态异常程度进行确定，例如通过心理调节训练方案中的难度信息进行确定。在一个优选的实施例中，确定目标参数阶段的持续时间与异常程度的对应关系为，轻度异常和中度异常对应的持续时间为3分钟、重度异常对应的持续时间为5分钟；引导阶段的持续时间固定为8分钟；维持阶段的持续时间与异常程度的对应关系为，轻度异常对应的持续时间为5分钟、中度异常对应的持续时间为7分钟、重度异常对应的持续时间为12分钟。
呼吸引导设备的具体控制方法如下：
S1B，执行引导操作并以第一预设时间间隔比较生理信号和目标参数，该生理信号为呼吸频率。如果生理信号数小于或等于目标参数则持续执行步骤S1B，否则执行步骤S2B。
S2B，暂停执行引导操作，此时可以播放引导语提示用户当前的情况，以引导用户调整呼吸状态。
S3B，在暂停过程中以第二预设时间间隔比较生理信号和目标参数，如果生理信号数大于目标参数则持续执行步骤S2B-S3B，否则返回步骤S1B。其中第二预设时间间隔小于第一预设时间间隔。
第三阶段时维持阶段，此阶段中将继续采集生理信号但不再进行上述对比控制，持续执行引导动作一段时间后则结束本次训练。
在一个具体的实施例中，呼吸引导设备对用户的呼吸频率的基础值进行采集，具体的可以参见上述实施例中的心率基础值的采集逻辑。根据基础值和用户的心理状态信息确定训练目标值。
得到与用户的心理状态对应的训练目标值之后，可以参照上述实施例中视频设备的训练逻辑，对用户的呼吸进行训练。呼吸训练设备和视频训练设备的训练逻辑类似，区别在于呼吸训练设备不对目标参数进行修改。播放的视频以及引导语可以根据各个设备训练的项目的不同进行适应性的调整。
本发明提供一种适用于音波放松设备执行的心理调节训练方法，该方法至少包括确定目标参数的步骤和引导步骤，也即至少包括两个阶段。
在确定目标参数的阶段中，音波放松设备通过传感器采集用户的生理信号，并根据此阶段采集的生理信号和用户的心理状态异常程度确定目标参数。其中的心理状态异常程度可根据上述实施例中的心理调节训练方案中的信息来确定，例如方案中包含训练难度信息，则可以根据该训练难度信息确定一个系数，然后根据该系数和此阶段采集的生理信号计算目标参数。
在一个优选的实施例中，此阶段采集的生理信号为此阶段内的肌电信号的平均值，并且计算出的目标参数低于该平均值。例如此阶段的肌电信号的平均值为X，目标参数为0.9*X。在其它实施例中，此阶段采集的生理信号也可以是心率信号、脑电信号等类似的能够反映人体心理状态的信号。
在引导阶段中，音波放松设备播放用于引导用户调节心理状态的多个音乐，在播放音乐的过程中采集用户的生理信号，并根据此阶段采集的生理信号和上述目标参数的关系切换音乐。
播放音乐的目的是使用户通过听音乐自主调节心理状态，从而使得生理信号发生变化，例如预期目标是使生理信号低于目标参数，当生理信号低于目标参数或高于目标参数时，音波放松设备将采取不同的措施使用户学习调整生理参数的方法。
关于引导步骤中所播放的音乐内容，可根据调节训练方案中的素材信息进行确定，例如音波放松设备中可以预存多个音乐素材，并按照素材信息的指示播放相应的音乐。并且对于各种异常的心理状态，所选用的音乐类型不同，每一类中分别具有多个音乐，以便设备在同一类型中进行切换。
根据本发明提供的音波放松设备及其心理调节训练方法，首先采集用户的生理信号，并基于该生理信号和心理状态的异常程度确定适合该用户实际状况的目标参数，然后通过播放音乐引导用户调节心理状态，在引导过程中继续监测用户的生理信号，并与目标参数进行比较，根据实时的比较结果控制音乐的播放状态，利用合适的音乐引导用户学习并掌握调节自身心理状态的能力，在不需要心理学专家介入的情况下，对用户的心理健康起到促进作用。
在一个优选的实施例中，如图3所示音波放松设备执行的引导阶段包括如下步骤：
S1C，播放音乐达到设定长时，确定用户在此设定时长内的平均肌电信号(简称为肌电信号)，并判断肌电信号是否小于或等于目标参数。即播放音乐引导用户调整心理状态的同时监测肌电信号，如果肌电信号小于或等于目标参数则执行步骤S2C，否则执行步骤S3C。
S2C，持续播放该音乐直到音乐结束切换另一音乐，返回步骤S1C。音波放松设备与上述生物反馈设备的引导操作的区别主要在于，视频是一段完整的内容，在引导过程中不存在播放完毕和被切换的情况，而音频有多个，在被播放完毕后需要切换下一段音乐。
S3C，判断当前的音乐切换次数是否超过设定次数。此步骤中所述音乐切换次数是指在一个音乐未播放完毕的情况下执行切换操作的次数，如果当前的音乐切换次数未超过设定次数执行步骤S4C，否则执行步骤S5C。
S4C，切换为另一个音乐，返回步骤S1C。此时可以播放引导语提示用户当前的情况，以引导用户调整心理状态。执行此步骤的原因可能是用户的主观原因，比如用户没有集中精神或者尚未掌握调整心理状态的方法，但也可能是所播放的音乐内容不能对此用户起到预期效果，因此需要及时切换其它音乐。
S5C，改变目标参数，之后返回步骤S1C。具体可以通过调整上述系数重新计算目标参数。在多次中途切换音乐后，用户仍无法使生理信号下降到目标参数以下，将自动上调目标参数，降低训练难度试图使本次训练能够继续执行。需要说明的是，即使上调目标参数，调整后的数值也会保持低于第一阶段所采集的肌电信号平均值。
在本实施例中,根据采用的生理信号的具体内容，使得训练预期是使生理参数低于目标参数，所以在此步骤中是上调目标参数。在其它实施例中采用不同的生理信号使得训练预期是使生理信号高于目标参数时，在此步骤中则是降低目标参数，此步骤目的是降低难度，以使用户更容易达到预期目标。
在一个具体的实施例中，在确定目标参数的步骤中首先播放引导语，提示用户开始进入训练，并可以讲解训练过程以及训练过程中的注意事项。然后开始采集肌电信号，持续一段时间，此过程中不播放音乐。采集完成后，针对用户的心理状态得到训练目标参数，例如异常等级为“轻”则在采集的数值基础上乘以0.95，等级为“中”则在采集的数值基础上乘以0.92，等级为“重”则在采集的数值基础上乘以0.9，得到与用户的心理状态对应的训练目标参数。
得到训练目标参数后，播放引导语提示用户开始训练，并开始播放音乐。由于人放松需要一个过程，所以将在播放一段时间后才将肌电平均值与训练目标值进行比较，例如每个音乐取前3分钟的肌电平均值与目标参数进行比较。
如果肌电平均值小于或等于训练目标参数，则音乐继续播放，直至当前音乐播放完毕并切换至下一个音乐。如果肌电平均值大于训练目标参数，则立即切换音乐，并播放引导语，提示用户放松。
如果中途切换音乐的次数超过两次，则上调训练目标参数。例如原系数为0.95，此时将系数调整为0.98，然后继续播放音乐。此后继续判断肌电平均值与调整后的目标参数的关系，如果肌电平均值小于或等于调整后的目标参数，则继续播音乐，并将训练目标值调整为初始的训练目标参数(将系数调回0.95)；如果肌电平均值仍大于调整后的目标参数，则继续播放并在音乐结束后进行切换，直至本次训练结束，提示用户本次训练失败。
如果在训练过程中没有采集到的用户的肌电信号，则播放引导语提示用户正确穿戴生理传感器。
上述两个阶段，即确定目标参数的阶段和引导阶段的持续时间可以是固定的，也可以根据用户的心理状态异常程度进行确定，例如通过心理调节训练方案中的难度信息进行确定。在一个优选的实施例中，确定目标参数阶段的持续时间与异常程度的对应关系为，轻度异常和中度异常对应的持续时间为3分钟、重度异常对应的持续时间为5分钟；引导阶段的持续时间固定为8分钟。
关于催眠设备，催眠训练设备可以采集脑电信号并播放催眠音乐和引导语，引导用户入眠，根据用户心理状态，确定催眠时长，在达到设定的时长后，播放唤醒引导语。催眠训练过程中不需要进行例如确定目标值、暂停等操作。
关于上述各种时长和系数，均与条件训练方案中的难度信息相关，也即服务器12所发送的训练方案中的训练难度信息可以用于训练设备确定上述三阶段的时长以及系数。
实际应用时，用户多次使用本系统进行心理引导训练，使其成为一种与体检类似的心理健康检查。用户第一次使用本系统时，由于此前没有相关记录，可以按照上述实施例中的方式确定心理调节训练方案，而在之后继续使用本方法时，则可以综合此前一次或多次的心理调节训练方案来确定当前的方案。具体地，服务器12可根据当前的心理状态确定当前的心理调节训练方案，然后获取该用户的历史心理状态信息和历史心理调节训练方案，这些信息是该用户在此前使用本系统时得到的信息，可以被保存在终端或者服务器中。
本发明实施例还提供了一种心理调节训练系统，该系统包括数据处理系统和至少一种训练设备。其中的数据处理系统用于执行上述步骤S1-S3，训练设备用于执行步骤S4。
作为一个可选的实施方式，如图2所示，心理调节训练系统包括终端11、服务器12和训练设备13。其中终端11用于执行步骤S1-S2、服务器用于执行步骤S3、训练设备13用于执行步骤S4。终端11优选为便携式平板电脑，并配置有接触式和/或非接触式心率和血氧传感器。
在一个优选的实施例中，终端11还用于提供心理测评量表，以及接收用户对该量表的填写结果，并执行基于该结果确定用户个体风险因子及其与上述心理状态的关系等操作。
心理测评量表是依据心理学理论，给人的能力、人格及心理健康等心理特性和行为确定出一种数量化的价值。心理测评量表中包括多个问题和相应的几种可选答案，例如问题为“我容易入睡并睡得很好”，相应的答案为“无、有时、经常、持续”，用户可以在这4个答案中选择一个与自身情况相符的答案。
心理测评量表中的至少部分问题被配置为对应于若干第一风险因子，而每一个第一风险因子对应于一种团体心理状态辅助调节方案(以下简称团体辅助方案)。例如问题1…i对应一个第一风险因子A，第一风险因子A对应于团体辅助方案A；问题i+1…i+n对应另一个第一风险因子B，第一风险因子B对应于团体辅助方案B，其中的团体辅助方案A和团体辅助方案B的内容可以是相同或不同的。
第一风险因子的具体内容与其对应的问题是相关的，例如一个第一风险因子为“经济因素”，相应的问题则反映经济状况所带来的心理问题。
团体辅助方案的具体内容与第一风险因子的具体内容是相关的，例如一个第一风险因子为“经济因素”，相应的团体辅助方案是建议参与树立正确价值观的团体活动。
终端11将通过设定的量化方式将用户对量表的填写结果转化为数值(得分)，然后根据该数值确定用户在各个第一风险因子上呈现出的风险程度。例如将用户对问题1…i的答案量化为X，判断X与设定阈值的关系，从而确定用户在第一风险因子A上的风险程度，该程度具体可分为“正常”、“轻度风险”、“中度风险”、“重度风险”，这些程度的含义与上述心理状态的等级含义类似，此处不再赘述。
在确定了第一风险因子上呈现出的风险程度后，对于用户个人而言，可以将各个第一风险因子的风险程度与上述心理状态及等级相互关联，生成针对用户个人的心理分析报告。例如某一用户的心理状态被确定为身体疲劳和精神压力处于异常状态(由第一生理信号确定)；同时第一风险因子的风险程度(由量变填写结果确定)被确定为社会因素和校园关系处于异常状态，那么关联后所生成的报告则提示该用户“造成身体疲劳和精神压力较大的原因是社会因素和校园关系”，也即将第一风险因子作为心理状态异常的原因。
心理测评量表中的另一部分问题被配置为对应于若干第二风险因子，终端11将通过第二风险因子的风险程度确定用户是否需要接受心理咨询，作为从心理学角度对心理状态评估结果做补充或协助。
第二风险因子的具体内容与其对应的问题是相关的，但第二风险因子的具体内容与第一风险因子不同。
与第一风险因子的风险程度确定方式类似地，终端11将通过设定的量化方式将对于与第二风险因子的问答结果转化为数值(得分)，然后根据该数值确定用户在各个第二风险因子上呈现出的风险程度。该程度具体可分为“正常”、“轻度亚健康”、“中度亚健康”、“重度亚健康”，这些程度的含义与上述心理状态的等级含义类似，此处不再赘述。
对于用户个人而言，在确定了第二风险因子上呈现出的风险程度后，可以在针对用户个人的心理分析报告中提示用户建议其进行心理咨询，与上述心理调节训练方案不同，此处的心理咨询特指心理医生运用心理学的方法，对心理适应方面出现问题并企求解决问题的求询者提供心理援助的过程。
上述量表、第一因子、第二因子和团体辅助方案等内容，可根据不同的人群进行设定，例如针对未成年人、军警人员、公检法人员、综治、社会人员而言上述内容均不相同。
作为一个具体举例，例如针对未成年人特性提供适用于未成年人量表，并选定了如下13个第一风险类因子：学习因素、家庭环境、身心健康、教养方式、人际关系、社会因素、法律意识、虚荣心倾向、好奇心倾向、好胜心倾向、情绪稳定性、受惩罚、丧失，以及6个第二风险因子：适应性、强迫、抑郁、焦虑、偏执、敌对等。对于后6个因子结论存在重度异常的个体，可由前13个因子发觉导致其心理异常的原因，除了提供依托训练设备的训练外，还会针对性的建议个体进行心理咨询。
进一步地，服务器12将统计多个用户的上述评估结果，并根据评估结果生成针对团体的心理分析报告。具体地，服务器12将统计用户的第一风险因子的风险程度，当超过一定比例的用户的某一第一风险因子的风险程度都属于异常时(包括轻度、中度、中度)，将在针对团体的心理分析报告中呈现提示信息，建议该群体执行该第一风险因子对于的团体辅助方案。
第一风险因子还被配置为对应于若干团体风险因素，多个第一风险因子同时对应于某一种团体风险因素。例如学习因素、家庭环境、身心健康、受惩罚、丧失这5个第一风险因子对应于“稳定性”这一个团体风险因素；社会因素、法律意识、虚荣心倾向、好奇心倾向、好胜心倾向、情绪稳定性这6个第一风险因子对应于“安全性”这一个团体风险因素；教养方式、人际关系这2个第一风险因子对应于“适应性”这一个团队风险因素等等。
服务器12将根据多个用户的第一风险因子的异常程度，确定是否存在上述团体风险因素。具体地，服务器12将统计用户的第一风险因子的风险程度，当超过一定比例的用户的某一第一风险因子的风险程度都属于异常时(包括轻度、中度、中度)，假设该第一风险因子对应的是“团体风险因素A”，则将在针对团体的心理分析报告中呈现提示信息，提示该团队的团体风险因素A出现较高风险。
作为一个具体举例，某单位参与上述测评总人次为2000人，其中有35％(700人)的“学习因素”结论为轻度/中度/重度，即表明该单位的团体稳定性(团体风险因素)存在较高风险，需对其进行相应的解决：建议该团队执行主题为“思维、专注”的团体辅助方案，从而从团体管理的角度杜绝第一风险因子造成不良影响。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种基于音波放松设备的心理调节训练方法，其特征在于，包括：
确定心理调节训练方案的步骤：采集用户的心率信号和血氧信息，根据所述心率信号和血氧信息判断多种心理状态是否异常，所述多种心理状态包括神经均衡、精神情绪、精神压力、身体疲劳、调适能力；
当存在异常的心理状态时，根据异常的心理状态确定至少一个心理调节训练备选方案，其中包括用于指示训练设备执行训练动作的训练难度信息，根据所述至少一个心理调节训练备选方案生成心理调节训练方案；
确定目标参数的步骤：采集用户的生理信号，获取心理调节训练方案中的训练难度信息，所述训练难度信息是根据用户的心理状态的异常程度确定的，根据所述训练难度信息确定系数，根据所述系数和所述生理信号确定目标参数；
引导步骤：播放当前的音乐达到设定时长时判断所述生理信号是否大于所述目标参数，当所述生理信号大于所述目标参数时，判断当前的音乐切换次数是否超过设定次数，若当前的音乐切换次数未超过设定次数，切换为另一个音乐，若当前的音乐切换次数超过所述设定次数，调整所述目标参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生理信号为一段时间内的肌电信号的平均值，所述目标参数低于所述确定目标参数的步骤中采集的生理信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在引导步骤中，播放用于引导用户调节心理状态的一个音乐并采集用户的生理信号持续设定时长后开始比较生理信号与所述目标参数，所播放的音乐时间长度大于所述设定时长。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在引导步骤中，播放当前的音乐达到设定时长时判断所述生理信号是否小于或等于所述目标参数；
当所述生理信号小于或等于所述目标参数时，持续播放当前的音乐直至播放完毕切换为下一个音乐。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在调整所述目标参数后，使得所述音乐能够被播放完毕时，重置所述目标参数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定目标参数的步骤的持续时间是根据用户的心理状态异常程度确定的。
7.一种音波放松设备，其特征在于，包括：传感器，用于采集用户的生理信号；播放装置，用于播放引导用户调节心理状态的音乐；以及至少一个处理器；与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的心理调节训练方法。
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