專利名稱：基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及保健裝置，具體地說是涉及基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)。
技術背景傳統(tǒng)的醫(yī)療檢測儀器，比如血壓計、心率計等，開始朝著小型化、嵌入式以及網(wǎng)絡 化的方向發(fā)展，功能也越來越強大。隨著價格的不斷下降，醫(yī)療檢測儀器也從開始從醫(yī)院走 向家庭，逐漸成為家庭日常保健的常備品。但市面上的此類心跳、血壓、脈搏等測量儀側重 于信號的測量與顯示，屬于被動測量系統(tǒng)，缺乏主動調(diào)整功能。為此人們需要一種不但能被 動檢測人體狀況，并且能對人體進行有益的正反饋，主動調(diào)節(jié)人體情緒的裝置。但是如何對 檢測到的人體數(shù)據(jù)進行處理反饋，一直是一個難題，直到傳感器技術的推廣。隨著傳感器技 術以及計算機迅速發(fā)展，基于低成本的GSR硬件實現(xiàn)的應用慢慢多起來了，比如美國公司 設計的WildDivine系統(tǒng)以及PlayAttention系統(tǒng)。但是這些系統(tǒng)通常還是應用在醫(yī)院等 地方，人們還是沒有找到一個最佳的方便家用的應用方案
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種制造成本較低的基于皮膚流電響應的情感放松系 統(tǒng)。利用GSR信息將多媒體動畫游戲和人體手指傳感數(shù)據(jù)產(chǎn)生的皮膚流電響應數(shù)據(jù)之間建 立聯(lián)系，這樣就可以通過控制游戲進展的方式來弓I導用戶學會進行放松性調(diào)整。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)，包括傳感 器，傳感器連接調(diào)整電路，調(diào)整電路連接基于PIC芯片的數(shù)據(jù)采集處理器，基于PIC芯片的 數(shù)據(jù)采集處理器連接基于PC的軟件分析模塊，基于PC的軟件分析模塊連接數(shù)據(jù)存儲模塊。優(yōu)選的，基于PIC芯片的數(shù)據(jù)采集處理器上設置有USB接口以及無線藍牙接口。這 樣的結構使得基于PIC芯片的數(shù)據(jù)采集處理器可以實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。優(yōu)選的，基于PC的軟件分析模塊上連接有顯示模塊、輸入模塊、GSR數(shù)據(jù)分析模塊 和多媒體模塊。優(yōu)選的，所述調(diào)整電路是由惠斯通電橋和差分放大器組成。優(yōu)選的，傳感器是由0型圈連接器連接鋁箔再在后背設置粘性布制造而成。這樣 的結構成本低，使用效果好。優(yōu)選的，傳感器和調(diào)整電路之間用光電耦合器隔離。這樣的結構能避免信號失真， 保證了傳輸數(shù)據(jù)的準確性。由于采用了所述結構，本實用新型基于皮膚流電響應的情感放松軟硬件系統(tǒng)，將 多媒體游戲和手指傳感數(shù)據(jù)產(chǎn)生的皮膚流電響應數(shù)據(jù)建立聯(lián)系，通過動畫游戲的方式來主 動引導用戶進行放松性調(diào)整。


以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖1表示一種基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)的使用示意圖。圖2表示一種基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)的結構原理框圖。[0014]圖3表示一種基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)的調(diào)整電路電路圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)，包括傳感器1，傳感器1連 接調(diào)整電路2，調(diào)整電路2連接基于PIC芯片的數(shù)據(jù)采集處理器3，基于PIC芯片的數(shù)據(jù)采 集處理器3連接基于PC的軟件分析模塊4，基于PC的軟件分析模塊4連接數(shù)據(jù)存儲模塊 5?；赑C的軟件分析模塊4上連接有顯示模塊41、輸入模塊42、GSR數(shù)據(jù)分析模塊43和 多媒體模塊44。如圖3所示，所述調(diào)整電路2是由惠斯通電橋和差分放大器組成。傳感器1是由 0型圈連接器連接鋁箔再在后背設置粘性布制造而成。傳感器1和調(diào)整電路2之間用光電 耦合器隔離。本實用新型是通過下述技術方案實現(xiàn)的本實用新型設計分為三個步驟一是通過傳感器1以及調(diào)整電路2獲得人體皮膚 的相關參數(shù)，二是基于PIC芯片的數(shù)據(jù)采集處理器3的信息獲取系統(tǒng)以及基于PC的軟件分 析模塊4，引導用戶進行情感放松；三是利用數(shù)據(jù)存儲模塊5中基于MySQL以及PHP的信息 存儲以及分析，用于用戶生物信息的存儲及分析?；赑IC芯片的數(shù)據(jù)采集處理器3上設置有USB接口 31，采用基于USB協(xié)議的通 訊方式，此外，USB接口 31還負責傳感器1和調(diào)整電路2的電源供應?；赑IC芯片的數(shù) 據(jù)采集處理器3周期性的從USB接口 31獲取皮膚流電響應數(shù)據(jù)，并進行相應的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn) 化，方便多媒體游戲軟件的使用，保證了系統(tǒng)具有較好的擴展性和移植性?；赑IC芯片的數(shù)據(jù)采集處理器3上設置有無線藍牙接口 32，這樣用戶只需要在 室內(nèi)或者一定的空間范圍內(nèi)進行測試，比如測試在看電視，做家務，聽音樂等各種情況下的 情緒狀態(tài)的變化，用戶可以清晰的看到自己實時的GSR生理情感因子變化曲線圖。這樣也 就避免了因為測試者特別在意是因為在測試而產(chǎn)生怯場心理，因此，更加精確的反應用戶 的真實心理情感的變化。多媒體模塊44采用Java Swing圖像編程語言，在輕松愉快的以蠶繭化蝶的動畫 游戲來引導用戶進行情感的放松。此模塊通過統(tǒng)一接口獲取傳感器數(shù)據(jù)，按照符合生理參 數(shù)的敏感度函數(shù)以及特定的動畫接口引導用戶通過動畫的進展來放松。此外，本模塊還能 夠提供文字、語音等教程引導用戶。數(shù)據(jù)存儲模塊5主要用途在于收集歷史數(shù)據(jù)，供將來做數(shù)據(jù)分析以及挖掘所使 用。模塊采用Apache+Mysql+PHP的方式編程，能夠提供圖表展示等功能，順應了基于Web 的生物信息學的發(fā)展趨勢。測試時，將手指電極作為皮膚電阻的傳感器1戴在食指和中指上。在這樣用傳感 器1感知了 GSR信號之后，所測得的GSR信號通過調(diào)整電路2送給基于PIC芯片的數(shù)據(jù)采 集處理器3，處理分析所輸入的信號，然后通過USB接口 31或無線藍牙接口 32，與PC相連。如圖2所示，本實用新型系統(tǒng)，傳感器1感測個體GSR信號，經(jīng)過調(diào)整電路2將信 號傳送到基于Pic的數(shù)據(jù)采集和處理模塊3，圖中調(diào)整電路由兩部分構成1.模數(shù)轉(zhuǎn)換器 A/DC ；2.光電耦合器。選用PIC芯片的一方面提供足夠的計算能力，完成數(shù)據(jù)分析，數(shù)字濾 波，誤差修正等；另一方面利用其豐富的外圍接口，實現(xiàn)友好的人機接口。[0025]然后，信號通過USB或藍牙等無線方式傳送到PC機的基于PC的軟件分析模塊4 上，基于PC的軟件分析模塊4上連接有顯示模塊41、輸入模塊42、GSR數(shù)據(jù)分析模塊43和 多媒體模塊44。分別進行如下任務多媒體游戲音樂的顯示和播放，GSR數(shù)據(jù)的存儲和分 析，還包括用戶通過鍵盤鼠標的進行互動操作。顯示模塊41可動態(tài)顯示游戲，測試開始時，使用者先選擇自己喜歡的游戲進行測 試，設定初始值G0，由傳感器1感知使用者的GSR檢測信號值。從所感知的信號來判定使用 者的心理狀態(tài)，設下測試者下一狀態(tài)GSR值為G1，假定變化量為AG = G1-G0。通過以上的 假設，有下面三種情況1)當變化量AG > 0時，判定為心理安定松弛，進行到游戲的下一階段；2)當變化量AG = OW,為未變化狀態(tài)NC，保持該游戲階段沒有變化，不前進也不后退。3)當變化量AG < 0時，判定為心理不安定狀態(tài)緊張，后退到游戲的前一階段，再 次返回傳感器的感知階段，當判斷為到達了最終階段時，游戲結束?？梢蚤_發(fā)很多不同種類的游戲，但無論種類怎么變化，本實用新型都能夠適當調(diào) 節(jié)其游戲階段。因此，在使用者手指接觸到傳感器1之后，當游戲逐漸進行，而到達游戲的 最終階段，當在進行進程中雜念進入或者因周邊的刺激破壞了安定狀態(tài)時，游戲后退。因 此，不必依賴于操縱游戲的鍵盤和鼠標等輸入裝置，也即不必進行任何鍵操作就使游戲順 利進行下去。如此循環(huán)，逐漸達到放松情感的過程。本實用新型利用現(xiàn)代傳感技術，電子技術和嵌入式通信技術，研制和開發(fā)的基于 皮膚電流響應的情感放松系統(tǒng)將在好大程度上對于調(diào)整人的情感放松的研究及為醫(yī)生臨 床治療疾病患者提供可靠的分析依據(jù)。其產(chǎn)品成本低，安全性高，可以投入各種市場，地點 可以選取各種大中型城市，甚至普及到小型城市，普通城鎮(zhèn)。
權利要求1.基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)，其特征是包括傳感器(1)，傳感器(1)連接調(diào) 整電路O)，調(diào)整電路(2)連接基于PIC芯片的數(shù)據(jù)采集處理器(3)，基于PIC芯片的數(shù)據(jù) 采集處理器(3)連接基于PC的軟件分析模塊，基于PC的軟件分析模塊(4)連接數(shù)據(jù)存 儲模塊(5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)，其特征是基于PIC芯 片的數(shù)據(jù)采集處理器C3)上設置有USB接口(31)以及無線藍牙接口(32)。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)，其特征是基于PC的軟 件分析模塊(4)上連接有顯示模塊(41)、輸入模塊G》、GSR數(shù)據(jù)分析模塊和多媒體 模塊(44)。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)，其特征是所述調(diào)整電 路( 是由惠斯通電橋和差分放大器組成。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)，其特征是傳感器(1) 是由0型圈連接器連接鋁箔再在后背設置粘性布制造而成。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)，其特征是傳感器(1) 和調(diào)整電路(2)之間用光電耦合器隔離。
專利摘要本實用新型的目的是提供一種制造成本較低的基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)。利用GSR信息將多媒體動畫游戲和人體手指傳感數(shù)據(jù)產(chǎn)生的皮膚流電響應數(shù)據(jù)之間建立聯(lián)系，這樣就可以通過控制游戲進展的方式來引導用戶學會進行放松性調(diào)整。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，基于皮膚流電響應的情感放松系統(tǒng)，包括傳感器，傳感器連接調(diào)整電路，調(diào)整電路連接基于PIC芯片的數(shù)據(jù)采集處理器，基于PIC芯片的數(shù)據(jù)采集處理器連接基于PC的軟件分析模塊，基于PC的軟件分析模塊連接數(shù)據(jù)存儲模塊。由于采用了所述結構，本實用新型基于皮膚流電響應的情感放松軟硬件系統(tǒng)，將多媒體游戲和手指傳感數(shù)據(jù)產(chǎn)生的皮膚流電響應數(shù)據(jù)建立聯(lián)系，通過動畫游戲的方式來主動引導用戶進行放松性調(diào)整。
文檔編號A61B5/05GK201848002SQ20102025369
公開日2011年6月1日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權日2010年7月2日
發(fā)明者熊繼平, 黃濤 申請人:浙江師范大學