基于數(shù)字化頭盔的心理監(jiān)測(cè)及緩解系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人體心理生理偵測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于數(shù)字化頭盔的心理監(jiān)測(cè)及緩解系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人體精神壓力是一種反應(yīng)心理現(xiàn)象的疾病，由機(jī)體腦力和體力活動(dòng)過(guò)度、精神刺激過(guò)多或某種單調(diào)活動(dòng)所致。人體精神壓力一般包括心理壓力和生理壓力兩方面。例如，軍隊(duì)廣大官兵在平時(shí)或戰(zhàn)時(shí)特殊環(huán)境條件下由于軍事勞動(dòng)、訓(xùn)練及戰(zhàn)斗時(shí)可能會(huì)引起心理疾病。廣大官兵的心理健康是軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力及凝聚力的表現(xiàn)之一，心理疾病一直是困擾軍人的一個(gè)重大問(wèn)題，受到世界各國(guó)的重視。在軍事勞動(dòng)和訓(xùn)練中，由于勞動(dòng)強(qiáng)度大、時(shí)間長(zhǎng)，肌肉持久重復(fù)收縮，能量消耗大，從而產(chǎn)生理壓力；由于注意力高度集中，精神緊張，易產(chǎn)生心理壓力，從而使訓(xùn)練能力減退，訓(xùn)練成績(jī)下降。隨著單兵數(shù)字化、戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)字化的飛速發(fā)展，高價(jià)值兵種、特殊戰(zhàn)位指揮員在一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)或一次戰(zhàn)斗中發(fā)揮的作用尤為突出，因而高價(jià)值兵種、特殊戰(zhàn)位指揮員的心理素質(zhì)更加重要。在多變的戰(zhàn)場(chǎng)或執(zhí)行任務(wù)環(huán)境中，軍人的心理狀態(tài)變化可能會(huì)影響一次行動(dòng)、一個(gè)戰(zhàn)斗甚至是一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)。因此，在戰(zhàn)爭(zhēng)或執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中對(duì)廣大官兵進(jìn)行心理監(jiān)測(cè)具有較重要的意義。
[0003]目前，單兵數(shù)字化頭盔系統(tǒng)被譽(yù)為廣大官兵的第二大腦，功能越來(lái)越強(qiáng)大，在戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。單兵數(shù)字化頭盔系統(tǒng)主要分為頭部防護(hù)系統(tǒng)(包括沖擊防護(hù)、核生化防護(hù)、激光防護(hù)等)、人機(jī)交互系統(tǒng)(包括通話模塊、視頻模塊等)、探測(cè)傳感系統(tǒng)(包括紅外熱成像、激光探測(cè)等)等部分組成。然而，現(xiàn)有的單兵數(shù)字化頭盔系統(tǒng)不能在重大軍事行動(dòng)中即時(shí)監(jiān)測(cè)軍人的精神壓力及緊張情況，因而戰(zhàn)備指揮中心可能無(wú)法即時(shí)掌握士兵的心理情況而導(dǎo)致戰(zhàn)場(chǎng)決策失誤。此外，當(dāng)軍人處于高度壓力狀況下而導(dǎo)致心理疾病時(shí)，也不能到得到較好的排解或治療。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于數(shù)字化頭盔的心理監(jiān)測(cè)及緩解系統(tǒng)和方法，旨在解決現(xiàn)有數(shù)字化頭盔系統(tǒng)不能對(duì)使用者的心理狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及引導(dǎo)使用者進(jìn)行自我緩解心理壓力的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于數(shù)字化頭盔的心理監(jiān)測(cè)及緩解系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:精神壓力偵測(cè)模塊，用于通過(guò)集成在數(shù)字化頭盔上的脈搏傳感器偵測(cè)數(shù)字化頭盔使用者的頸動(dòng)脈脈搏信號(hào)，并通過(guò)集成在數(shù)字化頭盔上的呼吸傳感器偵測(cè)使用者的呼吸頻率，以及根據(jù)所述頸動(dòng)脈脈搏信號(hào)和呼吸頻率分析出反映使用者的自主神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度；腦電波偵測(cè)模塊，用于通過(guò)集成在數(shù)字化頭盔上的腦電波傳感器偵測(cè)使用者腦部的腦電波，以及從所述腦電波中分析出反映使用者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度；心理壓力分析模塊，用于根據(jù)所述使用者的自主神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度計(jì)算使用者的心理壓力分?jǐn)?shù)，以及判斷所述使用者的心理壓力分?jǐn)?shù)是否超過(guò)人體正常心理壓力的分?jǐn)?shù)值；心理壓力緩解模塊，用于當(dāng)使用者的心理壓力分?jǐn)?shù)超過(guò)人體正常心理壓力的分?jǐn)?shù)值時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)用于引導(dǎo)使用者進(jìn)行自我規(guī)律呼吸的呼吸調(diào)節(jié)參數(shù)，并通過(guò)集成在數(shù)字化頭盔的發(fā)聲裝置播放呼吸調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)引導(dǎo)使用者在緊張狀態(tài)下進(jìn)行規(guī)律呼吸以自我緩解心理壓力。
[0006]優(yōu)先地，所述的基于數(shù)字化頭盔的心理監(jiān)測(cè)及緩解系統(tǒng)還包括通訊模塊，該通訊模塊用于將使用者的自主神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至監(jiān)控中心平臺(tái)，供監(jiān)控中心對(duì)使用者的心理情況進(jìn)行監(jiān)控。
[0007]進(jìn)一步地，所述的精神壓力偵測(cè)模塊根據(jù)所述頸動(dòng)脈脈搏信號(hào)和呼吸頻率分析出反映使用者的自主神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度包括:從所述頸動(dòng)脈脈搏信號(hào)中識(shí)別出脈搏率以及心博間期得到使用者的心率變化；從所述呼吸頻率分析出呼吸持續(xù)性和呼吸速率得到使用者的呼吸參數(shù)；利用呼吸性竇性心律不齊分析法分析使用者的心率變化和呼吸參數(shù)得到使用者的自主神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度。
[0008]進(jìn)一步地，所述的腦電波偵測(cè)模塊從所述腦電波中分析出反映使用者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度包括:從所述腦電波中識(shí)別出反映使用者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)alpha波和beta波；根據(jù)所述alpha波和beta波的節(jié)律性變化分析出使用者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度。
[0009]所述的呼吸調(diào)節(jié)參數(shù)包括引導(dǎo)使用者吸氣時(shí)的吸氣頻率、吸氣時(shí)間，呼氣時(shí)的呼氣頻率、呼氣時(shí)間，以及呼氣與吸氣之間的停頓時(shí)間。
[0010]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的，本發(fā)明還提供了一種基于數(shù)字化頭盔的心理監(jiān)測(cè)及緩解方法，該方法包括步驟:通過(guò)集成在數(shù)字化頭盔上的脈搏傳感器偵測(cè)數(shù)字化頭盔使用者的頸動(dòng)脈脈搏信號(hào)，并通過(guò)集成在數(shù)字化頭盔上的呼吸傳感器偵測(cè)使用者的呼吸頻率；根據(jù)所述頸動(dòng)脈脈搏信號(hào)和呼吸頻率分析出反映使用者的自主神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度；通過(guò)集成在數(shù)字化頭盔上的腦電波傳感器偵測(cè)使用者腦部的腦電波，并從所述腦電波中分析出反映使用者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度；根據(jù)所述自主神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度計(jì)算使用者的心理壓力分?jǐn)?shù)；判斷使用者的心理壓力分?jǐn)?shù)是否超過(guò)人體正常心理壓力的分?jǐn)?shù)值；當(dāng)使用者的心理壓力分?jǐn)?shù)超過(guò)人體正常心理壓力的分?jǐn)?shù)值時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)用于引導(dǎo)使用者進(jìn)行自我規(guī)律呼吸的呼吸調(diào)節(jié)參數(shù)，并通過(guò)集成在數(shù)字化頭盔的發(fā)聲裝置播放呼吸調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)引導(dǎo)使用者在緊張狀態(tài)下進(jìn)行規(guī)律呼吸以自我緩解心理壓力。
[0011]優(yōu)先地，所述基于數(shù)字化頭盔的心理監(jiān)測(cè)及緩解方法還包括步驟:當(dāng)使用者的心理壓力分?jǐn)?shù)超過(guò)人體正常心理壓力的分?jǐn)?shù)值時(shí)，將使用者的自主神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至監(jiān)控中心平臺(tái)，供監(jiān)控中心對(duì)使用者的心理情況進(jìn)行監(jiān)控。
[0012]進(jìn)一步地，所述的根據(jù)所述頸動(dòng)脈脈搏信號(hào)和呼吸頻率分析出反映使用者的自主神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度的步驟包括:從所述頸動(dòng)脈脈搏信號(hào)中識(shí)別出脈搏率以及心博間期得到使用者的心率變化；從所述呼吸頻率分析出呼吸持續(xù)性和呼吸速率得到使用者的呼吸參數(shù)；利用呼吸性竇性心律不齊分析法分析使用者的心率變化和呼吸參數(shù)得到使用者的自主神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度。
[0013]進(jìn)一步地，所述的從所述腦電波中分析出反映使用者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度的步驟包括:從所述腦電波中識(shí)別出反映使用者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)alpha波和beta波；根據(jù)所述alpha波和beta波的節(jié)律性變化分析出使用者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的精神壓力程度。
[0014]所述的呼吸調(diào)節(jié)參數(shù)包括引導(dǎo)使用者吸氣時(shí)的吸氣頻率、吸氣時(shí)間，呼氣時(shí)的呼氣頻率、呼氣時(shí)間，以及呼氣與吸氣之間的停頓時(shí)間。
[0015]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述基于數(shù)字化頭盔的心理監(jiān)測(cè)及緩解系統(tǒng)及方法能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)頭盔使用者的自主神經(jīng)系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)反映使用者的精神壓力情況，并引導(dǎo)使用者通過(guò)規(guī)律呼吸訓(xùn)練自我緩解心理壓力。特別是，本發(fā)明應(yīng)用于數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)中，能夠?qū)V大官兵的心理狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而方便指揮人員即時(shí)掌握軍人的精神壓力狀況，并引導(dǎo)軍人通過(guò)規(guī)律呼吸訓(xùn)練自我緩解心理壓力。在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下，對(duì)軍人的心理監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度較高、更加綜合全面。在作戰(zhàn)任務(wù)部署時(shí)，可以合理安排部署恰當(dāng)?shù)娜藛T，從而保障作戰(zhàn)任務(wù)的順利完成，避免因軍人精神壓力而導(dǎo)致的各種損失。此外，當(dāng)軍人需要進(jìn)行心理干預(yù)時(shí)，能夠即時(shí)安排相應(yīng)的心理輔導(dǎo)，從而提高軍人的心理健康，增強(qiáng)部隊(duì)的斗志及凝聚力。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明基于數(shù)字化頭盔的心理監(jiān)測(cè)及緩解系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用環(huán)境示意圖。
[0017]圖2是圖1中的數(shù)字化頭盔優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是圖1中的心理監(jiān)測(cè)及緩解系