CN112120719A - 用于情感调节的可穿戴系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于情感调节的可穿戴系统和方法，属于电子设备技术领域，该系统包括：信号采集单元采集用户的情感相关的当前生理参数；与信号采集单元通信相连的主控电路单元获取当前生理参数；在当前生理参数与预期当前生理参数之差大于预设阈值时，启动制动单元；与主控电路单元通信相连的制动单元可感知地输出当前生理参数对应的情感数据；引导用户执行交互操作，以调节用户的情感；在用户执行交互操作时，信号采集单元还用于采集交互操作；可以解决现有的可穿戴设备不能与用户之间进行用于实现情感调节的交互操作，且用户的生理参数存在安全隐患的问题；可以保证生理参数的安全性；并通过用户与可穿戴系统的交互实现情感调节。

Description

用于情感调节的可穿戴系统和方法

技术领域

本申请涉及一种用于情感调节的可穿戴系统和方法，属于电子设备技术领域。

背景技术

随着可穿戴电子技术的发展，产品如智能纺织品类，不仅可以对外界环境、刺激进行检测并做出反馈和适应，也可以利用其贴近人体的特点监测情感状态，但很少有将智能纺织品用于情感调节。

另外，现有的可穿戴设备只基于生理数据识别了情感模式，与用户之间没有交互，因此，不能基于该交互实现情感调节。同时，生理数据可能被发送到平台或他人用于监控，存在用户隐私泄露的隐患。

发明内容

本申请提供了一种用于情感调节的可穿戴系统和方法，可以解决现有的可穿戴设备不能与用户之间进行用于实现情感调节的交互操作，且用户的生理参数存在安全隐患的问题。本申请提供如下技术方案：

第一方面，提供了一种用于情感调节的可穿戴系统，所述系统包括：

信号采集单元，用于采集用户的情感相关的当前生理参数；

与所述信号采集单元通信相连的主控电路单元，用于获取所述当前生理参数；在所述当前生理参数与预期当前生理参数之差大于预设阈值时，启动制动单元；

与所述主控电路单元通信相连的所述制动单元，用于可感知地输出所述当前生理参数对应的情感数据；引导所述用户执行交互操作，以调节所述用户的情感，在所述用户执行所述交互操作时，所述信号采集单元还用于采集所述交互操作。

可选地，所述信号采集单元包括以下几种元件中的至少一种：

在被接通时检测所述交互操作的元件；

在被接通时检测体温的元件；

在被接通时检测呼吸的元件；

在被接通时检测心率的元件；

在被接通时检测肤电的元件；

在被接通时检测脑电的元件；

在被接通时检测肌电的元件。

可选地，所述制动单元包括以下几种元件中的至少一种：

在被接通时生成热的加热元件；

在被接通时从所述用户的身体去除热的冷却元件；

在被接通时播放多个不同音频中的目标音频的音频输出元件；

在被接通时振动的振动元件；

在被接通时显示多个不同照明效果中的目标照明效果的光输出元件；

在被接通时向所述用户的身体施加压力的压力产生元件；

在被接通时改变所述制动单元中其它单元的物理形状的形状改变元件，所述制动单元的电路为软电路。

可选地，所述交互操作包括以下几种操作中的至少一种：

四肢和身体关节带动的肢体运动；

手部动作；

呼吸调整运动；

全身协作的身体运动。

可选地，所述信号采集单元、所述制动单元和所述主控电路单元被物理地互联以形成由所述用户可穿戴的对象。

可选地，所述主控电路单元还与外接设备通信相连；

所述外接设备，用于设置所述主控电路单元启动所述制动单元的启动方式；

所述主控电路单元，用于根据所述启动方式控制所述制动单元启动。

可选地，所述主控电路单元，用于：

在所述当前生理参数与预期当前生理参数之差大于预设阈值时，根据所述启动方式启动与所述当前生理参数对应的制动单元，不同类型的当前生理参数对应的制动单元的类型不同。

可选地，所述信号单元、所述主控电路单元和所述制动单元对应的电路均为软电路。

第二方面，提供了一种系统运行，所述方法包括：用于第一方面提供的用于情感调节的可穿戴系统中，所述方法包括：

采集用户的当前生理参数；

在所述当前生理参数与预期当前生理参数之差大于预设阈值时，可感知地输出所述当前生理参数对应的情感数据；引导所述用户执行交互操作，以调节所述用户的情感；

在所述用户执行所述交互操作时采集所述交互操作。

本申请的有益效果在于：通过信号采集单元采集用户的情感相关的当前生理参数；与信号采集单元通信相连的主控电路单元获取当前生理参数；在当前生理参数与预期当前生理参数之差大于预设阈值时，启动制动单元；与主控电路单元通信相连的制动单元可感知地输出当前生理参数对应的情感数据；引导用户执行交互操作，以调节用户的情感；在用户执行交互操作时，信号采集单元还用于采集交互操作；可以解决现有的可穿戴设备不能与用户之间进行用于实现情感调节的交互操作，且用户的生理参数存在安全隐患的问题；可以保证生理参数的安全性；并通过用户与可穿戴系统的交互实现情感调节。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本申请一个实施例提供的用于情感调节的可穿戴系统的结构示意图；

图2是本申请一个实施例提供的用于情感调节的可穿戴的对象的运行方法的流程图；

图3是本申请一个实施例提供的系统运行的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

图1是本申请一个实施例提供的用于情感调节的可穿戴系统的结构示意图，如图1所示，该系统至少包括：

信号采集单元11，用于采集用户的当前生理参数；

与信号采集单元11通信相连的主控电路单元12，用于获取当前生理参数；在当前生理参数与预期当前生理参数之差大于预设阈值时，启动制动单元13；

与主控电路单元12通信相连的制动单元13，用于可感知地输出当前生理参数对应的情感数据；引导用户执行交互操作，以调节用户的情感；在用户执行交互操作时，信号采集单元还用于采集交互操作。

可选地，信号采集单元11包括以下几种元件中的至少一种：

在被接通时检测交互操作的元件；比如：摄像头和/或压力传感器等，本实施例不对检测交互操作的元件的实现方式作限定。相应地，生理参数包括交互操作的动作参数。

在被接通时检测体温的元件；比如：温度传感器，本实施例不对检测体温的元件的实现方式作限定。相应地，生理参数包括温度。

在被接通时检测呼吸的元件；比如：呼吸传感器，本实施例不对检测呼吸的元件的实现方式作限定。相应地，生理参数包括呼吸。

在被接通时检测心率的元件；比如：心率传感器，本实施例不对检测呼吸的元件的实现方式作限定。相应地，生理参数包括心率。

在被接通时检测肤电的元件；肤电(或称皮肤电)反应机理是：在情绪状态时，皮肤内血管的舒张和收缩以及汗腺分泌等变化，能引起皮肤电阻的变化的反应。检测肤电的元件可以为生物传感器，比如：汗水传感器，本实施例不对检测肤电的元件的实现方式作限定。相应地，生理参数包括肤电。

在被接通时检测脑电的元件；脑电是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。检测脑电的元件可以为：电极等，本实施例不对检测脑电的元件的实现方式作限定。相应地，生理参数包括脑电。

在被接通时检测肌电的元件；肌电是测定身体表面肌肉的电流。检测肌电的元件可以为电极等，本实施例不对检测肌电的元件的实现方式作限定。相应地，生理参数包括肌电。

另外，在其它实施例中，信号采集单元11还可以用于采集其它生理参数，本实施例在此不再一一列举。

对于每种信号采集单元11，该信号采集单元11包括用于采集数据的传感单元111和用于供电的电池112。

可选地，制动单元13包括以下几种元件中的至少一种：

在被接通时生成热的加热元件；相应地，情感数据包括温度数据；

在被接通时从用户的身体去除热的冷却元件；相应地，情感数据包括温度数据；

在被接通时播放多个不同音频中的目标音频的音频输出元件；相应地，情感数据包括音频数据；

在被接通时振动的振动元件；相应地，情感数据包括振动数据；

在被接通时显示多个不同照明效果中的目标照明效果的光输出元件；相应地，情感数据包括光照数据。如灯光视觉、变色等。

在被接通时向用户的身体施加压力的压力产生元件；相应地，情感数据包括压力数据；

在被接通时改变制动单元中其它单元的物理形状的形状改变元件，制动单元的电路为软电路；相应地，情感数据形变数据。

可选地，交互操作包括以下几种操作中的至少一种：四肢和身体关节带动的肢体运动；手部动作；呼吸调整运动；全身协作的身体运动。

对于每个制动单元13，该制动单元13包括制动控制单元131、制动执行单元132和用于为制动单元13供电的电池的133。制动控制单元131可以为微控制器。

主控电路单元12包括主控制单元121和用于为主控电路单元12供电的电池122。

可选地，主控电路单元12还与外接设备通信相连；此时，主控电路单元12还包括无线通信单元123，该无线通信单元123用于实现主控电路单元12与外接设备之间的无线通信。外接设备，用于设置主控电路单元12启动制动单元13的启动方式；主控电路单元12，用于根据启动方式控制制动单元启动。

具体地，主控电路单元12，用于在当前生理参数与预期当前生理参数之差大于预设阈值时，根据启动方式启动与当前生理参数对应的制动单元，不同类型的当前生理参数对应的制动单元的类型不同。启动方式包括但不限于：生理参数的类型与制动单元的类型之间的对应关系；或者，情感状态与制动单元的类型之间的对应关系。

由于主控电路单元12能够根据当前生理参数确定出用户的情感状态，因此，根据情感状态与制动单元的类型之间的对应关系，可以确定出当前的情感状态需要启动的制动单元的类型。

本实施例中，信号采集单元、制动单元和主控电路单元被物理地互联以形成由用户可穿戴的对象。可选地，可穿戴的对象包括但不限于：可穿戴的纺织物，比如：围巾、手套、配饰等；或者，可穿戴的电子设备，比如：手表、眼镜、头盔等，本实施例不对可穿戴的对象的实现方式作限定。

可选地，信号单元11、主控电路单元12和制动单元13对应的电路均为软电路。

可选地，信号采集单元11、主控电路单元12和制动单元13之间的电连接包括串行地穿过主控电路单元12和制动单元13的配电总线和通信总线。

在一个示例中，用户可以自行选择与可穿戴的对象的交互模式，比如：交互模式为光反馈模式或者振动模式。

光反馈模式是一种公共模式，用户和周围的人可以通过光的颜色和亮度来感知用户的情绪状态。在微弱的情绪激发状态下，它会随着颜色的变化而微微亮起，在较强的情绪激发状态下，光会随着颜色的变化而更加明亮。

振动模式被认为是隐私模式，其反馈只能由用户自己感知。振动强度也会随情绪的激发程度而改变。

此外，互动被添加到可视化，可用于当用户感到压力或情绪唤醒。用户可以通过戳可穿戴的对象上的检测交互操作的元件(比如：织物气泡等)来消除它们的压力来消除光或振动，从而镇定他们的情绪。当使用者感到紧张时，通过制动单元调节肩部和胸部的位置的舒适度，从而提供舒适性，用户可以将该可穿戴的对象穿在肩上。示意性地，可穿戴的对象的制动功能部分包括多个独立的织物气泡，每个织物气泡集成了一个压力传感器、一个LED灯和一个振动马达。当用户的情绪变化对其社会生活产生潜在的生理伤害或影响时，每个织物气泡都会有相应的反馈。

用户与可穿戴的对象的交互过程参考图2所示的流程图，该交互过程包括：

步骤21，主控电路单元12接收外接设备发送的模式选择指令；

步骤22，信号采集单元11采集用户的情感相关的当前生理参数；

步骤23，主控电路单元12确定当前生理参数与预期当前生理参数之差是否大于预设阈值；若是，则执行步骤24；若否，则再次执行步骤22；

步骤24，主控电路单元12启动模式选择指令对应的制动单元13；

步骤25，制动单元13确定信号采集单元11是否采集到交互操作；若是，则执行步骤26；若否，则执行，步骤22。

步骤26，制动单元13关闭，在一定时长后再次执行步骤22。

当然，图2和图3以用在可穿戴的对象中为例进行说明，在实际实现时也可以实现为手套、护腕等，本实施例不对可穿戴衣物的实现方式作限定。

情绪调节的第一步是识别情绪状态。情绪的识别可以用三个来源来测量：生理信号、身体动作和面部表情。人类的生理信号相对来说更持久，与情绪状态密切相关。但情感涉及到复杂的身心状态，可对个人的行为造成影响，个人与之交互的行为也可反之影响情感，情感有越来越多被关联到行为的趋势。

可穿戴的对象可以感知来自用户和环境的刺激或信号，并做出反应。可穿戴的对象以其传统的纺织性能、可集成高科技和接近生理信号的优势，成为情感可穿戴产品的理想载体。因此，它们非常适合需要进行情感调节的用户。而身体运动也会影响情绪，通过交互设计将情感数据可视化、具像化出来，再用反馈模式引导用户去做某些动作，可影响用户的情感，达到情感调节的目的。比如扩胸运动、抬臂运动可提升积极情绪、戳东西的手部动作可以缓解焦虑、拳击的动作可以发泄情绪等。可穿戴的对象在监测到用户情绪有异常的前提下，通过制动模块可以用于与动作进行交互，引导动作的发生，进而不断的激励用户调整状态，达到情绪调节的目的。

综上所述，本实施例提供的用于情感调节的可穿戴系统，通过信号采集单元采集用户的情感相关的当前生理参数；与信号采集单元通信相连的主控电路单元获取当前生理参数；在当前生理参数与预期当前生理参数之差大于预设阈值时，启动制动单元；与主控电路单元通信相连的制动单元可感知地输出当前生理参数对应的情感数据；引导用户执行交互操作，以调节用户的情感；在用户执行交互操作时，信号采集单元还用于采集交互操作；可以解决现有的可穿戴设备不能与用户之间进行交互操作，且用户的生理参数存在安全隐患的问题；由于生理参数无需发送至其它设备，因此，可以保证生理参数的安全性；同时，制动单元可以引导用户执行交互操作，并可以通过信号采集单元采集该交互操作，因此，可以通过用户与可穿戴系统的交互实现情感调节。

图3是本申请一个实施例提供的系统运行方法的流程图，本实施例以该方法应用于图1所示的用于情感调节的可穿戴系统中为例进行说明。该方法至少包括以下几个步骤：

步骤301，采集用户的情感相关的当前生理参数；

步骤302，在当前生理参数与预期当前生理参数之差大于预设阈值时，可感知地输出当前生理参数对应的情感数据；引导用户执行交互操作，以调节用户的情感。

可感知地输出是指通过可以被用户感知到的方式输出情感数据，可感知地输出包括但不限于：触觉、听觉和视觉中的一种或多种。

在在当前生理参数与预期当前生理参数之差小于或等于预设阈值时，再次执行步骤301。

步骤303，在用户执行交互操作时采集交互操作。

在步骤303之后，再次执行步骤301。

相关细节参考上述实施例，本实施例在此不再赘述。

在本申请中，情感回路的体验原则是基于以下三个步骤来实现的：第一步，由信号采集单元获取情感数据，并对其进行处理以识别情感的变化程度(基于情绪唤醒程度)。第二步，将情绪状态可视化，比如：将唤醒数据转化为智能纺织品中的led灯光和振动。在第三步中，用户与智能纺织品交互以管理其情绪。由于围巾并不能解释情感状态，用户必须在互动中对自己的情感状态做出定义。而且，通过互动，情感状态不断变化，从而形成一个情感循环。此外，交互可以是有意识的，也可以是无意识的，如果是有意识的交互，交互前可能会有一个反射步骤，用户的反射也可能影响该用户情绪。

综上所述，本实施例提供的系统运行方法，通过采集用户的情感相关的当前生理参数；在当前生理参数与预期当前生理参数之差大于预设阈值时，可感知地输出当前生理参数对应的情感数据；引导用户执行交互操作，以调节用户的情感；在用户执行交互操作时采集交互操作；可以解决现有的可穿戴设备不能与用户之间进行用于实现情感调节的交互操作，且用户的生理参数存在安全隐患的问题；由于生理参数无需发送至其它设备，因此，可以保证生理参数的安全性；同时，制动单元可以引导用户执行交互操作，并可以通过信号采集单元采集该交互操作，因此，可以通过用户与可穿戴系统的交互实现情感调节。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种用于情感调节的可穿戴系统，其特征在于，所述系统包括：

信号采集单元，用于采集用户的情感相关的当前生理参数；

与所述信号采集单元通信相连的主控电路单元，用于获取所述当前生理参数；在所述当前生理参数与预期当前生理参数之差大于预设阈值时，启动制动单元；

与所述主控电路单元通信相连的所述制动单元，用于可感知地输出所述当前生理参数对应的情感数据；引导所述用户执行交互操作，以调节所述用户的情感，在所述用户执行所述交互操作时，所述信号采集单元还用于采集所述交互操作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号采集单元包括以下几种元件中的至少一种：

在被接通时检测所述交互操作的元件；

在被接通时检测体温的元件；

在被接通时检测呼吸的元件；

在被接通时检测心率的元件；

在被接通时检测肤电的元件；

在被接通时检测脑电的元件；

在被接通时检测肌电的元件。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制动单元包括以下几种元件中的至少一种：

在被接通时生成热的加热元件；

在被接通时从所述用户的身体去除热的冷却元件；

在被接通时播放多个不同音频中的目标音频的音频输出元件；

在被接通时振动的振动元件；

在被接通时显示多个不同照明效果中的目标照明效果的光输出元件；

在被接通时向所述用户的身体施加压力的压力产生元件；

在被接通时改变所述制动单元中其它单元的物理形状的形状改变元件，所述制动单元的电路为软电路。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交互操作包括以下几种操作中的至少一种：

四肢和身体关节带动的肢体运动；

手部动作；

呼吸调整运动；

全身协作的身体运动。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号采集单元、所述制动单元和所述主控电路单元被物理地互联以形成由所述用户可穿戴的对象。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控电路单元还与外接设备通信相连；

所述外接设备，用于设置所述主控电路单元启动所述制动单元的启动方式；

所述主控电路单元，用于根据所述启动方式控制所述制动单元启动。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述主控电路单元，用于：

在所述当前生理参数与预期当前生理参数之差大于预设阈值时，根据所述启动方式启动与所述当前生理参数对应的制动单元，不同类型的当前生理参数对应的制动单元的类型不同。

8.根据权利要求1至7任一所述的系统，其特征在于，所述信号单元、所述主控电路单元和所述制动单元对应的电路均为软电路。

9.一种系统运行方法，其特征在于，用于权利要求1至8任一所述的用于情感调节的可穿戴系统中，所述方法包括：

采集用户的情感相关的当前生理参数；

在所述当前生理参数与预期当前生理参数之差大于预设阈值时，可感知地输出所述当前生理参数对应的情感数据；引导所述用户执行交互操作，以调节所述用户的情感；

在所述用户执行所述交互操作时采集所述交互操作。

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