CN111184521A - 一种压力识别手环 - Google Patents

一种压力识别手环 Download PDF

Info

Publication number
CN111184521A
CN111184521A CN202010066014.9A CN202010066014A CN111184521A CN 111184521 A CN111184521 A CN 111184521A CN 202010066014 A CN202010066014 A CN 202010066014A CN 111184521 A CN111184521 A CN 111184521A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
subject
vital sign
identification bracelet
signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010066014.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111184521B (zh
Inventor
赵起超
杨苒
李召
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kingfar International Inc
Original Assignee
Kingfar International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kingfar International Inc filed Critical Kingfar International Inc
Priority to CN202010066014.9A priority Critical patent/CN111184521B/zh
Publication of CN111184521A publication Critical patent/CN111184521A/zh
Priority to PCT/CN2021/072876 priority patent/WO2021147901A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111184521B publication Critical patent/CN111184521B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A61B5/165Evaluating the state of mind, e.g. depression, anxiety
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802Sensor mounted on worn items
    • A61B5/681Wristwatch-type devices

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

本发明提供一种压力识别手环,包括主壳体、连接主壳体的表带、生理指标采集组件、处理器模块和电源组件,在设定周期内按指定间隔时长依次采集各生命体征信号形成的离散周期的时域信号,通过短时傅里叶变换和连续的小波变换提取受试者生命体征信号的待测特征序列,保留了多种生命体征信号的特点,采用相似度匹配的方式获取标准压力数据库中存储的与所述待测特征序列最相近的设定数量的样本特征序列,并将其中多数所属的压力等级确定为所述受试者所属的压力等级。实现了对于所述受试者压力状态的有效评估,可信度高,检出速度快。

Description

一种压力识别手环
技术领域
本发明涉及体征监测技术领域,尤其涉及一种压力识别手环。
背景技术
现有市场上存在大量的用于生命体征数据采集的设备,其所采集的生命体征信息一般仅用于对受试者生理状态的监测和管理,比如通过实时检测心率信号反馈心跳状态,用于受试者对自身生理状态的评价。
但用户对于自身生理状态感知的需求不仅仅局限于生命体征数据所反映的表面内容,情绪作为人类独有的意识形态,也能通过生命体征数据进行一定程度的反映。尤其是对于人的压力状态,越来越多的人希望在社交和工作过程中了解自身所处的压力状态,从而进行调整,但是现有技术中没有设备能够对受试者的压力状态进行有效的评价。
发明内容
鉴于此,本发明实施例提供了一种压力识别手环,用于解决现有技术中无法对用户情绪压力状态进行实时监控和分析的缺陷,弥补了现有技术的空白。
本发明的技术方案如下:
提供一种压力识别手环,包括主壳体和连接主壳体的表带,还包括:
生理指标采集组件,用于检测受试者的生命体征信号,所述生命体征信号至少包括:皮温数据信号、皮电数据信号、皮质醇数据信号以及脉搏数据信号;
处理器模块,用于在设定周期内按指定间隔时长依次采集各生命体征信号形成离散周期的时域信号;以及将所述时域信号进行短时傅里叶变换和连续的小波变换得到对应的待测特征序列,通过相似度匹配获取标准压力数据库中与所述待测特征序列最接近的设定数量的样本特征序列,并将其中多数所属的压力等级确定为所述受试者所属的压力等级;其中,所述标准压力数据库至少包括多个压力等级及其对应的所述样本特征序列;
电源组件,用于为所述压力识别手环供电。
在一些实施例中,所述压力识别手环还包括辅助识别模块,用于当所述生命体征信号损坏或数据不全时,获取所述受试者的待测脉搏数据信号;通过KNN邻近算法获取所述标准压力数据库中与所述待测脉搏数据信号最接近的第二设定数量的样本脉搏数据信号,并将其中多数所属的压力等级确定为所述受试者所属的压力等级。
在一些实施例中,所述压力识别手环还包括无线网络传输模块,用于无线连接移动终端设备,并向所述移动终端设备传输包含生命体征信号以及所述受试者所属压力等级的数据包。
在一些实施例中,所述压力识别手环还包括标准压力数据库更新模块,通过所述无线网络传输模块连接所述移动终端设备,用于每间隔设定时长从所述移动终端设备获取更新数据包更新所述标准压力数据库。
在一些实施例中,所述无线网络传输模块为移动数据传输模块、蓝牙模块、WiFi模块和/或ZigBee无线传输模块。
在一些实施例中,所述标准压力数据库还包括与各样本特征序列对应的心率低频功率和/或心率低频能量密度,用于在确定所述受试者所属的压力等级时同步输出所述心率低频功率和/或所述心率低频能量密度,以评价压力程度,所述低频功率和/或所述心率低频能量密度与压力程度正相关。
在一些实施例中,所述压力识别手环还包括显示模块,用于显示所述受试者所属的压力等级。
在一些实施例中,所述压力识别手环还包括报警模块,用于在所述受试者所属的压力等级高于设定等级时,生成报警提示信息,以提示所述受试者调整压力状态。
在一些实施例中,所述报警模块,用于在所述受试者所属的压力等级高于设定等级时,向指定数据库或网络对象发送报警提示。
在一些实施例中,所述电源组件包括:
直流蓄电池,用于存储和释放直流电;
充电组件,包括用于有线充电的充电接口和/或用于无线充电的充电线圈。
本发明所述的压力识别手环,在设定周期内按指定间隔时长依次采集各生命体征信号形成的离散周期的时域信号,通过短时傅里叶变换和连续的小波变换提取受试者生命体征信号的待测特征序列,保留了多种生命体征信号的特点,采用相似度匹配的方式获取标准压力数据库中存储的与所述待测特征序列最相近的设定数量的样本特征序列,并将其中多数所属的压力等级确定为所述受试者所属的压力等级。实现了对于所述受试者压力状态的有效评估,可信度高,检出速度快。
本发明的附加优点、目的,以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述,且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显,或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
本领域技术人员将会理解的是,能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述,并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明的限定。附图中的部件不是成比例绘制的,而只是为了示出本发明的原理。为了便于示出和描述本发明的一些部分,附图中对应部分可能被放大,即,相对于依据本发明实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中:
图1为本发明一实施例中所述压力识别手环结构示意图;
图2为本发明一实施例中所述压力识别手环结构框图;
图3为本发明另一实施例中所述压力识别手环结构框图;
图4为本发明另一实施例中所述压力识别手环结构框图;
图5为本发明另一实施例中所述压力识别手环结构框图;
图6为本发明另一实施例中所述压力识别手环结构框图;
图7为本发明另一实施例中所述压力识别手环的主壳体部分结构示意图。
图8为图1的A向视图;
图9为本发明一实施例中所述压力识别手环生理指标采集组件结构示意图;
图10为本发明一实施例中所述压力识别手环中处理器模块采集的时域信号示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施方式和附图,对本发明做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
在此,还需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
在此,还需要说明的是,如果没有特殊说明,术语“连接”在本文不仅可以指直接连接,也可以表示存在中间物的间接连接。
在下文中,将参考附图描述本发明的实施例。在附图中,相同的附图标记代表相同或类似的部件,或者相同或类似的步骤。
在工作生活节奏日益加快的当下,人们对于自身身体状况的检测需求越来越高,而由于人们对于生理知识的日益丰富,对于自身体征数据的监测需求种类也日渐繁杂。情绪作为人特有的意识形态,其影响了人们工作学习状态,甚至会引发健康问题。因此,对于情绪状态的检测需求逐渐产生,其中,对压力状态的监测需求尤为突出。现有技术中,没有相应的设备能够对用户的压力状态做出评估。
为了解决上述问题,本发明提供一种压力识别手环,通过对采集的生命体征信号进行特征提取得到待测特征序列,进一步从标准压力数据库中获取与待测特征序列最相近的设定数量的样本特征序列,并将其中多数所属的压力等级确定为所述受试者的压力等级。实现对于受试者压力状态的快速准确判断。
如图1和图2所示,所述压力识别手环,包括主壳体110和连接主壳体110的表带120,还包括:
生理指标采集组件130,用于检测受试者的生命体征信号,生命体征信号至少包括:皮温数据信号、皮电数据信号、皮质醇数据信号以及脉搏数据信号;
处理器模块140,用于在设定周期内按指定间隔时长依次采集各生命体征信号形成离散周期的时域信号;以及将时域信号进行短时傅里叶变换和连续的小波变换得到对应的待测特征序列,通过相似度匹配获取标准压力数据库中与待测特征序列最接近的设定数量的样本特征序列,并将其中多数所属的压力等级确定为受试者所属的压力等级;其中,标准压力数据库至少包括多个压力等级及其对应的样本特征序列;
电源组件150,用于为压力识别手环供电。
在本发明实施例中,生理指标采集组件130主要包括多种生理传感器,至少包括,用于检测皮温数据信号的温度传感器,用于检测皮电数据信号的检测电极,用于检测皮质醇数据信号的皮质醇传感器,用于检测脉搏数据信号的红光发射灯以及光电传感器。在一些实施例中,还包括用于检测腕部加速度数据信号的加速度传感器。
处理器模块140可以是单片机或者其他可以存储并运行程序的计算机存储介质。处理器模块140可以集成信号采集电路,信号采集电路可以包括:放大电路,模数转换电路。信号采集的电路也可以单独设置。用于对生理指标采集组件130检测的生命特征数据信号进行采集。具体的,为了保留各种生理数据的信号的特征,实现对于待测对象情绪压力状况的准确判断,需要对多个生理指标进行综合地评定分析,以减少特异性数据对于评价待测对象压力情绪对于判断结果的影响。例如,当待测对象患有生理性疾病或体征异常时,可能会诱发心率、呼吸或皮温等数据异于一般状态,如果仅以少数种类的生理指标进行判断,会导致评价失准。
本发明实施例中,处理器模块140在设定周期内按指定间隔时长依次采集各类生命体征信号形成离散周期的时域信号,示例性的,如图10所示,在一个周期T内,根据所选取的生理指标的种类数n,按照T/n的时间间隔,对待测对象依次循环采集各生理指标对应的信号电压值,得到一组时域上的离散周期信号,在一个信号周期内用x(n)表示待测生理信号序列,n=1、2、3……n,分别代表特定生命体征信号的电压值,例如,x(1)可以表示脉搏信号电压值,x(2)可以表示皮质醇信号电压值。
对于生理指标的选择,可以采用与情绪变化相关性较高的指标,例如,可以包括:脉搏(心率)、皮质醇、皮肤温度、皮电、血压以及加速度等,在实际选用过程中也可以选择其他类型指标进行标定计量,以获取更具泛化性的数据。
对获取的时域信号进行短时傅里叶变换和连续的小波变换得到待测特征序列。具体的变换方式如下:
对待测生理信号序列x(n)进行短时快速傅里叶变换:
Figure BDA0002375980850000051
其中,x(n)为待测生理信号序列,ω(k-n)为窗口函数,k可以根据实际应用场景取值以调整窗口期出具量,e为自然底数。
随着k的变化,窗口函数会在时间轴上位移,并留下了窗口数据截取的部分做快速傅里叶变换。
在一些实施例中,窗口函数可以采用高斯函数,即对待测生理信号序列做加伯转换,使变换后在时间轴和频率轴的性质相互对称,以获得更优的比对效果,有利于获得更具有代表性的待测特征序列。
对公式1中得到的数据X(k,w)进行连续的小波变换:
Figure BDA0002375980850000052
其中,a是尺度因子,b是时移因子,令待测特征序列PRESS(W)=CWTx(a,b)。
通过相似度匹配获取标准压力数据库中与待测特征序列最接近的设定数量的样本特征序列,并将其中多数所属的压力等级确定为受试者所属的压力等级;其中,标准压力数据库至少包括多个压力等级及其对应的样本特征序列。具体的,进行相似度匹配的方式,可以是通过人工智能算法实现,也可以采用一致逼近函数定理,即weierstrass定理进行处理。获取与待测特征序列最接近的样本特征序列,第一设定数量可以为20以内的奇数,将其中多数所属的压力等级确定为受试者所属的压力等级。在另一些实施例中,也可以直接获取最接近的样本特征序列,并将其对应的压力等级确定为受试者所属的压力等级。
电源组件150,可以采用5V直流蓄电池。
在一些实施例中,如图3所示,压力识别手环还包括辅助识别模块160,用于当生命体征信号损坏或数据不全时,获取受试者的待测脉搏数据信号;通过KNN邻近算法获取标准压力数据库中与待测脉搏数据信号最接近的第二设定数量的样本脉搏数据信号,并将其中多数所属的压力等级确定为受试者所属的压力等级。
KNN邻近算法的核心思想是如果一个样本在特征空间中的k个最相邻的样本中的大多数属于某一个类别,则该样本也属于这个类别,并具有这个类别上样本的特性。
在本实施例中,辅助识别模块160可以采用单片机、CPU或者其他可存储和执行计算机程序的存储介质,也可以集成设置在处理器模块140中。当生命体征信号损坏或数据不全时,无法计算有效的待测特征序列,通过将受试者的待测脉搏数据信号与标准压力数据库中的样本脉搏数据信号进行比对,采用KNN邻近算法获取与待测脉搏数据信号最接近的第二设定数量的样本脉搏数据信号,第二设定数量可以设置为小于20的奇数,将其中多数所属的压力等级确定为受试者所属的压力等级。
在一些实施例中,如图4所示,压力识别手环还包括无线网络传输模块170,用于无线连接移动终端设备(图中未示出),并向移动终端设备传输包含生命体征信号以及受试者所属压力等级的数据包。
在本实施例中,通过设置无线网络传输模块170,将压力识别手环与移动终端设备无线连接。具体的,移动终端设备可以包括手机、平板电脑或PC电脑。通过无线网络传输模块170向移动终端设备传输包含生命体征信号以及受试者所属压力等级的数据包,用于保存和记录数据,同时完成状态的反馈。在另一些实施例中,还可以对数据包中的生命体征信号进一步处理,获取相应生理状态的评价信息。
在一些实施例中,如图5所示,压力识别手环还包括标准压力数据库更新模块180,通过无线网络传输模块170连接移动终端设备,用于每间隔设定时长从移动终端设备获取更新数据包更新标准压力数据库。
在本实施例中,为了保证压力状态评价和检出的精确度,需要对标准数据库中的样本不断进行数据更新或扩容,以使数据内容更具有代表性,或者调整为适应受试者生理和压力情绪状态的数据库。在一些实施例中,每间隔24小时从移动终端设备获取包含新增样本特征序列的数据包,并将新增样本特征序列添加至压力识别手环中存储的标准压力数据库中。
在一些实施例中,无线网络传输模块170可以采用移动数据传输模块、蓝牙模块、WiFi模块和/或ZigBee无线传输模块。
在一些实施例中,标准压力数据库还包括与各样本特征序列对应的心率低频功率和/或心率低频能量密度,用于在确定受试者所属的压力等级时同步输出心率低频功率和/或心率低频能量密度,以评价压力程度,低频功率和/或心率低频能量密度与压力程度正相关。
在本实施例中,以脉搏PPG信号为例,其频率特征为:低频段0-0.04Hz,中频段0.04-0.15Hz,高频段在0.15-0.4Hz;心率低频功率LF是指脉搏数据信号在0-0.04Hz低频段的功率,心率高频功率HF是指脉搏数据信号在0.15-0.4Hz高频段的功率,心率低频能量密度是指LF/HF,心率低频功率LF和心率低频能量密度LF/HF可以反映压力状态,其中,LF和LF/HF的值越大表示压力越大。
具体的,可以通过傅里叶变换将时域上的脉搏PPG信号转换为频域信号,结合脉搏PPG信号频率特征,对低频段0-0.04Hz和高频段在0.15-0.4Hz进行积分求和,得到对应的心率低频功率LF和心率高频功率HF。
在一些实施例中,压力识别手环还包括显示模块(图中未示出),用于显示反馈受试者所属的压力等级。
本实施例通过设置显示模块,将评估得到的受试者所属的压力等级进行实时显示,以达到及时反馈的作用。具体的,显示器模块可以采用LCD显示器或其他类型的显示设备,也可以采用指示灯组件。在一些实施例中,在显示受试者的压力等级的同时还可以同步显示一种或多种具体的生命体征信号。
在一些实施例中,如图6所示,压力识别手环还包括报警模块190,用于在受试者所属的压力等级高于设定等级时,生成报警提示信息,以提示受试者调整压力状态。
具体的,报警提示信息以直接在压力识别手环端进行响应,包括产生声音提示和显示提示。在另一些实施例中,也可以通过无线网络传输模块170向移动终端设备发送报警提示信息进行报警提示。
在一些实施例中,报警模块190在受试者所属的压力等级高于设定等级时,向指定数据库或网络对象发送报警提示。
压力情绪不同于一般生理信息,由于受试者对于自身情绪接纳程度的不同,高压情形下,强烈的报警提示可能会导致受试者情绪进一步恶化。因此,本实施例中,通过变换报警提示信息的反馈方式,实现在不影响受试者的情况下进行提示。指定数据库可以是云端服务器平台或者有受试者自主设置的信息收发和存储平台。网络对象可以是各种社交平台下的指定账户,如微信、QQ用户;也可以是移动网络运营商平台下指定的电话号码。数据库或网络对象可以关联受试者本人,也可以关联第三方相对人。
在一些实施例中,电源组件150包括:
直流蓄电池(图中未示出),用于存储和释放直流电;
充电组件(图中未示出),用于为直流蓄电池充电,包括用于有线充电的充电接口和/或用于无线充电的充电线圈。
本实施例中,直流蓄电池的电压和容量可以根据实际应用需求进行设置,充电组件设置有线充电和无线充电两种形式的硬件设备,以满足现代社会多种应用场景的需求。
在一实施例中,如图1所示,压力识别手表包括主壳体110和连接主壳体110的表带120;如图7所示,主壳体110底部设有生理指标采集组件210,主壳体110侧面设有电源开关220;如图8和图9所示,生理指标采集组件130上至少设有皮温采集窗211、皮质醇采集窗212、血容量脉搏采集窗213;血容量脉搏采集窗213又包括了光发射窗(图中未标注)和光接收窗(图中未标注),通过血容量脉搏信号的采集可以间接的计算出血压以及呼吸值。
皮温采集窗211内设有红外热电偶传感器(图中未示出),皮质醇采集窗212内设有皮质醇传感器(图中未示出),血容量脉搏采集窗213内设有红外脉搏传感器(图中未示出);表带120上设有皮电电极310。
主壳体内部设有电源组件、无线网络传输模块、处理器模块、加速度传感器。
红外热电偶传感器、皮质醇传感器、红外脉搏传感器、皮电电极310及加速度传感器分别连接电源组件和处理器模块。处理器模块还连接无线网络传输模块。
在一些实施例中,红外热电偶传感器采用数字信号的传感器,并且使用红外热电偶技术,不需要接触人体皮肤就可以测得很准确的温度。红外热电偶传感器采用I2C(Inter-Integrated Circuit)总线通讯方式,将测得数据发送至处理器模块进行数据存储待用;
在一些实施例中,皮电电极140通电后开始采集皮电数据。皮电电极140接到信号采集的电路的输入端口,经过跟随器去除前级的干扰之后,通过放大电路将信号放大10倍,再经过工频陷波器滤除掉50Hz的工频信号,进入放大电路进行5倍放大,将放大后的信号进入小信号处理器,贝塞尔滤波器进行数据处理,处理后的数据进入模数转换器进行数据转换发送至处理器模块,如单片机,存储待使用。
在一些实施例中,红外脉搏传感器通过反射光通量的原理来进行脉搏波的检测。原理是心脏每一次收缩和舒张,都会带来血管的收缩和扩张,扩张的时候血容量大接收装置接收到的光通量信号最小,反之则光通量信号最大。脉搏波形的原始数据也是模拟数据,经过跟随器滤除前级的干扰,经放大电路放大20倍,再滤除50Hz的工频干扰,再进行第二级放大,放大5倍。放大之后的信号经过模数转换器之后,将数据发送至处理器模块,如单片机,存储待使用。
在一些实施例中,皮质醇传感器采用非侵入式测量,通过人体分泌的汗液进行化学成分的分析,然后将分析的结果的数据发送给单片机进行存储并待用;
在一些实施例中,加速度传感器是数字传感器,所测得的信号为数据信号,通过SPI(Serial Peripheral Interface串行外设接口)的通讯方式读取并存储待用。
压力识别手表采检测生命体征信号之后,通过处理器模块采集在设定周期内按指定间隔时长依次采集各生命体征信号形成的离散周期的时域信号,将时域信号进行短时傅里叶变换和连续的小波变换得到对应的待测特征序列。通过相似性比对的方式获取本地标准压力数据库中存储的与待测特征序列最接近的样本特征序列,并将受试者确定为最接近的样本特征序列对应的压力等级。
在另一些实施例中,也可以将检测到的生命体征信号发送至移动端设备,如:手机或平板,然移动端设备将所得到数据通过无线网络上传到云端服务器,如GPRS、4G、3G、2G、WIFI,云端服务器通过前文所述相同的方法评估待测对象的情绪压力,并将评估结果返回移动端设备并存储。
综上所述,本发明所述压力识别手表,在设定周期内按指定间隔时长依次采集各生命体征信号形成的离散周期的时域信号,通过短时傅里叶变换和连续的小波变换提取受试者生命体征信号的待测特征序列,保留了多种生命体征信号的特点,采用相似度匹配的方式获取标准压力数据库中存储的与所述待测特征序列最相近的设定数量的样本特征序列,并将其中多数所属的压力等级确定为所述受试者所属的压力等级。实现了对于所述受试者压力状态的有效评估,可信度高,检出速度快。
本领域普通技术人员应该可以明白,结合本文中所公开的实施方式描述的各示例性的组成部分、系统和方法,能够以硬件、软件或者二者的结合来实现。具体究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是,本发明中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本发明不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
本发明中,针对一个实施方式描述和/或例示的特征,可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用,和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压力识别手环,包括主壳体和连接主壳体的表带,其特征在于,还包括:
生理指标采集组件,用于检测受试者的生命体征信号,所述生命体征信号至少包括:皮温数据信号、皮电数据信号、皮质醇数据信号以及脉搏数据信号;
处理器模块,用于在设定周期内按指定间隔时长依次采集各生命体征信号形成离散周期的时域信号;以及将所述时域信号进行短时傅里叶变换和连续的小波变换得到对应的待测特征序列,通过相似度匹配获取标准压力数据库中与所述待测特征序列最接近的第一设定数量的样本特征序列,并将其中多数所属的压力等级确定为所述受试者所属的压力等级;其中,所述标准压力数据库至少包括多个压力等级及其对应的样本生命体征信号和所述样本特征序列;
电源组件,用于为所述压力识别手环供电。
2.根据权利要求1所述的压力识别手环,其特征在于,还包括辅助识别模块,用于当所述生命体征信号损坏或数据不全时,获取所述受试者的待测脉搏数据信号;通过KNN邻近算法获取所述标准压力数据库中与所述待测脉搏数据信号最接近的第二设定数量的样本脉搏数据信号,并将其中多数所属的压力等级确定为所述受试者所属的压力等级。
3.根据权利要求1所述的压力识别手环,其特征在于,还包括无线网络传输模块,用于无线连接移动终端设备,并向所述移动终端设备传输包含生命体征信号以及所述受试者所属压力等级的数据包。
4.根据权利要求3所述的压力识别手环,其特征在于,还包括标准压力数据库更新模块,通过所述无线网络传输模块连接所述移动终端设备,用于每间隔设定时长从所述移动终端设备获取更新数据包更新所述标准压力数据库。
5.根据权利要求3所述的压力识别手环,其特征在于,所述无线网络传输模块为移动数据传输模块、蓝牙模块、WiFi模块和/或ZigBee无线传输模块。
6.根据权利要求1所述的压力识别手环,其特征在于,所述标准压力数据库还包括与各样本特征序列对应的心率低频功率和/或心率低频能量密度,用于在确定所述受试者所属的压力等级时同步输出所述心率低频功率和/或所述心率低频能量密度,以评价压力程度,所述低频功率和/或所述心率低频能量密度与压力程度正相关。
7.根据权利要求1所述的压力识别手环,其特征在于,还包括显示模块,用于显示反馈所述受试者所属的压力等级。
8.根据权利要求1所述的压力识别手环,其特征在于,还包括报警模块,用于在所述受试者所属的压力等级高于设定等级时,生成报警提示信息,以提示所述受试者调整压力状态。
9.根据权利要求8所述的压力识别手环,其特征在于,所述报警模块,用于在所述受试者所属的压力等级高于设定等级时,向指定数据库或网络对象发送报警提示。
10.根据权利要求1所述的压力识别手环,其特征在于,所述电源组件包括:
直流蓄电池,用于存储和释放直流电;
充电组件,包括用于有线充电的充电接口和/或用于无线充电的充电线圈。
CN202010066014.9A 2020-01-20 2020-01-20 一种压力识别手环 Active CN111184521B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010066014.9A CN111184521B (zh) 2020-01-20 2020-01-20 一种压力识别手环
PCT/CN2021/072876 WO2021147901A1 (zh) 2020-01-20 2021-01-20 一种压力识别手环

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010066014.9A CN111184521B (zh) 2020-01-20 2020-01-20 一种压力识别手环

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111184521A true CN111184521A (zh) 2020-05-22
CN111184521B CN111184521B (zh) 2023-01-06

Family

ID=70685934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010066014.9A Active CN111184521B (zh) 2020-01-20 2020-01-20 一种压力识别手环

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111184521B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021147901A1 (zh) * 2020-01-20 2021-07-29 北京津发科技股份有限公司 一种压力识别手环
CN114259214A (zh) * 2021-12-21 2022-04-01 北京心华科技有限公司 身心健康数据检测、调节、筛查方法及系统
CN114469092A (zh) * 2022-03-08 2022-05-13 北京中科心研科技有限公司 一种识别心理压力的方法及手环和系统
CN114812761A (zh) * 2022-05-19 2022-07-29 环荣电子(惠州)有限公司 基于光学信号的外力测量系统及其测量方法
CN117338298A (zh) * 2023-12-05 2024-01-05 北京超数时代科技有限公司 情绪干预方法、装置、可穿戴情绪干预设备及存储介质
CN118315010A (zh) * 2024-06-06 2024-07-09 之江实验室 一种数据采集设备、信息推荐的系统、方法及装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120277603A1 (en) * 2011-04-26 2012-11-01 Martin Camenzind Device and Method for Detecting and reporting of a stress condition of a person
CN105193431A (zh) * 2015-09-02 2015-12-30 杨静 一种人体精神压力状态分析装置
US20160157776A1 (en) * 2014-12-08 2016-06-09 Xerox Corporation Wearable device for stress assessment and management and method of its use
CN105997106A (zh) * 2015-03-25 2016-10-12 塔塔顾问服务有限公司 用于实时确定人的压力水平的方法和系统
CN106236116A (zh) * 2016-08-29 2016-12-21 无锡卓信信息科技股份有限公司 一种服刑人员情绪监控方法及系统
WO2017160186A1 (ru) * 2016-03-18 2017-09-21 Валерий Викторович КУРЫШЕВ Способ непрерывного контроля уровня напряженного состояния человкеа
US20170340257A1 (en) * 2014-12-30 2017-11-30 Nitto Denko Corporation Method and apparatus for deriving a mental state of a subject
CN107837088A (zh) * 2017-09-08 2018-03-27 深圳市云中飞电子有限公司 一种情绪监控方法、装置及情绪监控手环
CN108577865A (zh) * 2018-03-14 2018-09-28 天使智心(北京)科技有限公司 一种心理状态确定方法及装置
CN109276241A (zh) * 2018-11-28 2019-01-29 深圳还是威健康科技有限公司 一种压力识别方法及设备
CN109620262A (zh) * 2018-12-12 2019-04-16 华南理工大学 一种基于可穿戴手环的情绪识别系统及方法
CN110236573A (zh) * 2019-06-24 2019-09-17 深圳和而泰家居在线网络科技有限公司 心理压力状态的检测方法及相关装置
CN110477932A (zh) * 2019-07-31 2019-11-22 商丘师范学院 一种基于互联网与云计算的学生心理压力评估方法及系统

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120277603A1 (en) * 2011-04-26 2012-11-01 Martin Camenzind Device and Method for Detecting and reporting of a stress condition of a person
US20160157776A1 (en) * 2014-12-08 2016-06-09 Xerox Corporation Wearable device for stress assessment and management and method of its use
US20170340257A1 (en) * 2014-12-30 2017-11-30 Nitto Denko Corporation Method and apparatus for deriving a mental state of a subject
CN105997106A (zh) * 2015-03-25 2016-10-12 塔塔顾问服务有限公司 用于实时确定人的压力水平的方法和系统
CN105193431A (zh) * 2015-09-02 2015-12-30 杨静 一种人体精神压力状态分析装置
WO2017160186A1 (ru) * 2016-03-18 2017-09-21 Валерий Викторович КУРЫШЕВ Способ непрерывного контроля уровня напряженного состояния человкеа
CN106236116A (zh) * 2016-08-29 2016-12-21 无锡卓信信息科技股份有限公司 一种服刑人员情绪监控方法及系统
CN107837088A (zh) * 2017-09-08 2018-03-27 深圳市云中飞电子有限公司 一种情绪监控方法、装置及情绪监控手环
CN108577865A (zh) * 2018-03-14 2018-09-28 天使智心(北京)科技有限公司 一种心理状态确定方法及装置
CN109276241A (zh) * 2018-11-28 2019-01-29 深圳还是威健康科技有限公司 一种压力识别方法及设备
CN109620262A (zh) * 2018-12-12 2019-04-16 华南理工大学 一种基于可穿戴手环的情绪识别系统及方法
CN110236573A (zh) * 2019-06-24 2019-09-17 深圳和而泰家居在线网络科技有限公司 心理压力状态的检测方法及相关装置
CN110477932A (zh) * 2019-07-31 2019-11-22 商丘师范学院 一种基于互联网与云计算的学生心理压力评估方法及系统

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021147901A1 (zh) * 2020-01-20 2021-07-29 北京津发科技股份有限公司 一种压力识别手环
CN114259214A (zh) * 2021-12-21 2022-04-01 北京心华科技有限公司 身心健康数据检测、调节、筛查方法及系统
CN114469092A (zh) * 2022-03-08 2022-05-13 北京中科心研科技有限公司 一种识别心理压力的方法及手环和系统
CN114812761A (zh) * 2022-05-19 2022-07-29 环荣电子(惠州)有限公司 基于光学信号的外力测量系统及其测量方法
CN114812761B (zh) * 2022-05-19 2024-03-26 环荣电子(惠州)有限公司 基于光学信号的外力测量系统及其测量方法
CN117338298A (zh) * 2023-12-05 2024-01-05 北京超数时代科技有限公司 情绪干预方法、装置、可穿戴情绪干预设备及存储介质
CN117338298B (zh) * 2023-12-05 2024-03-12 北京超数时代科技有限公司 情绪干预方法、装置、可穿戴情绪干预设备及存储介质
CN118315010A (zh) * 2024-06-06 2024-07-09 之江实验室 一种数据采集设备、信息推荐的系统、方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111184521B (zh) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111184521B (zh) 一种压力识别手环
KR102265934B1 (ko) 모바일 단말을 이용한 맥파 신호 및 스트레스 측정 방법 및 장치
CN107080527B (zh) 一种基于可穿戴生命体征监测装置的精神状态监测方法
US9649042B2 (en) Heart monitoring system usable with a smartphone or computer
WO2017179703A1 (ja) 生体情報分析装置、システム、及び、プログラム
CN111973151B (zh) 一种基于可穿戴智能绷带的传染病监测系统及方法
CN103876711A (zh) 可穿戴电子设备以及人体健康监测管理系统
Preejith et al. Design, development and clinical validation of a wrist-based optical heart rate monitor
Fan et al. Homecare-oriented intelligent long-term monitoring of blood pressure using electrocardiogram signals
JP2004130142A (ja) 生体信号に基づいた健康管理機能を有するモバイル機器及びこれを用いた健康管理方法
JP7277970B2 (ja) ウエアラブルデバイスを利用する心電図測定方法及びシステム
CN209032422U (zh) 一种心音信号检测设备
KR20160107390A (ko) 심전도 신호 측정장치
US11963748B2 (en) Portable monitor for heart rate detection
CN111297340A (zh) 基于gps与心率结合的运动状态监测方法
CN113100776B (zh) 一种融合肌电和心电信号的疲劳监测系统及方法
GB2600126A (en) Improvements in or relating to wearable sensor apparatus
US11103175B2 (en) Mobile ECG sensor apparatus
CN113017633B (zh) 一种基于人体特征数据的智能精神分析和评价方法及系统
WO2021147901A1 (zh) 一种压力识别手环
CN104270161A (zh) 具有健康监测功能的智能收音机
CN115474897A (zh) 可穿戴的音频与非音频振动体征的智能监测及识别系统
Khooyooz et al. Fabrication of a Low-Cost Real-Time Mobile ECG System for Health Monitoring
CN113261967A (zh) 便携用心电图仪、心电图测定系统及利用其的方法
Yang et al. Lifetime tracing of cardiopulmonary sounds with low-power sound sensor stick connected to wireless mobile network

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant