一種心理健康檢測與控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種心理健康檢測與控制系統,包含依次連接的數據采集及處理終端、數據傳輸終端和數據監控終端,所述數據采集及處理終端包含微控制器模塊以及與其連接的呼吸參數采集模塊、脈搏參數采集模塊、皮膚電參數采集模塊和供電模塊,本實用新型通過實時的采集呼吸、脈搏和皮膚電,經過分析皮膚電阻、人呼吸和脈搏的變化能夠精確的得出人的心理變化;將傳感器采集的數據依次進行模數轉換、放大及濾波處理有效的提升了數據的精確度,有效的增強了數據采集的速度,采用可控制充電器進行充電,通過實時檢測電池的電量進行智能化充電有效的延長了電池的使用壽命。
【專利說明】
一種心理健康檢測與控制系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種心理檢測裝置,尤其涉及一種心理健康檢測與控制系統,屬于檢測控制領域。
【背景技術】
[0002]心理現象人皆有之,它大概是宇宙中最復雜的現象之一,從古至今為人們所關注。心理是大腦對客觀現實的主觀反應。意識是心理發展的最高層次,只有人才有意識。心理現象又可分為兩大類,即心理過程和人格。認知、情緒情感和意志是以過程的形式存在的,它們都要經歷發生、發展和消失的不同階段,所以屬于心理過程。人格也稱個性,是指一個人區別于他人的,在不同環境中一貫表現出來的,相對穩定的影響人的外顯和行為模式的心理特征的總和。包括:需要、動機、能力、氣質、性格等。在一定意義上,人格不是獨立存在的,而是通過心理過程表現出來的,人的心理不是一般物質的運動,而是人的機體,首先是人腦這種以特殊方式組織起來的物質的機能、活動過程或運動。人一旦離開腦就不存在心理活動。無腦的或患有腦缺陷的嬰兒不能發展或不能健全發展心理。人腦的不同區域有相對的分工,各具有不同的作用,某一區域的損傷或病變會招致與之相應的心理活動的紊亂以至喪失。兒童心理的發展非單純決定于卻依存于機體特別是腦的發展。神經細胞的結構和它們之間的聯結,它們的分子組成,以及腦中的各種化學物質,都與特定的心理現象有關。
[0003]皮膚電阻或電導隨皮膚汗腺機能變化而改變,叫做皮電反應,也叫皮膚電反應。人體由于交感神經興奮,導致汗腺活動加強,分泌汗液較多。由于汗內鹽成分較多使皮膚導電能力增高,形成大的皮膚電反應。皮膚電反應只能作為交感神經系統功能的直接指標,也可以作為腦喚醒、警覺水平的間接指標,但無法辨明情緒反應的性質和內容。
[0004]—、早在1938年美國就把皮膚電變化作為一種心理測試的檢測依據而應用于測試實踐。
[0005]二、皮膚電,是皮膚電阻或電導的簡稱(電阻與電導倒數關系),最早叫心理電反應(PGR),即利用皮膚電流描記器可以把情感狀態時皮膚電反應的變化以曲線的形式記錄下來。
[0006]三、皮電反應是在中樞神經系統參與下的催汗反射,它屬于精神性出汗,是由精神緊張或情緒激動所引起的出汗,其不同于熱出汗,而受腦高級皮層的調節,屬于信息加工的一個過程。
[0007]四、皮電反應具有非侵入性、敏感性的特點,直到現在仍是心理測試技術最常用的核心生理信號之一。
[0008]隨著時代的發展,人們生活壓力越來越大,心理健康問題日益凸顯,而心理健康的治療有時需要心理測試儀測出各項參數來評定被測試者的心理健康狀況。目前,心理測試大多需要專業的心理從業人員進行,在進行心理測試過程中,并沒針對性的輔助測試設備,因此,無法直觀的獲取當事人在心理測試過程中的自信心或心情調節的結果,只能是心理從業人員憑經驗、通過觀察訓練對象的反應來得出結論,這種人為測試的結果準確性和心理從業人員的素質的相關度高,如果心理從業人員的素質高,則就業測試結果準確度高,反之,則測試結果準確度就低,并且,因為依賴于專業心理從業人員的專業素養,因此收費是很昂貴的,請心理從業人員按時計費的這種心理測試方式并不能在普通老百姓范圍內廣泛推廣。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型所要解決的技術問題是針對【背景技術】的不足提供了一種心理健康檢測與控制系統。
[0010]本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案:
[0011]一種心理健康檢測與控制系統,包含依次連接的數據采集及處理終端、數據傳輸終端和數據監控終端,所述數據采集及處理終端包含微控制器模塊以及與其連接的呼吸參數采集模塊、脈搏參數采集模塊、皮膚電參數采集模塊和供電模塊,所述呼吸參數采集模塊包含依次連接的呼吸傳感器、第一模數轉換模塊、第一放大電路模塊、第一濾波電路模塊和第一數據處理模塊,所述脈搏參數采集模塊包含依次連接的脈搏傳感器、第二模數轉換模塊、第二放大電路模塊、第二濾波電路模塊和第二數據處理模塊,所述皮膚電參數采集模塊包含依次連接的皮膚電傳感器、第三模數轉換模塊、第三放大電路模塊、第三濾波電路模塊和第三數據處理模塊。
[0012]作為本實用新型一種心理健康檢測與控制系統的進一步優選方案,所述數據監控終端包含控制器模塊以及與其連接的數據顯示模塊、數據存儲模塊、時鐘模塊和數據傳輸模塊。
[0013]作為本實用新型一種心理健康檢測與控制系統的進一步優選方案,所述數據采集及處理模塊還包含音頻模塊,所述音頻模塊與微控制器模塊連接。
[0014]作為本實用新型一種心理健康檢測與控制系統的進一步優選方案,所述供電模塊包含充電裝置、電池、穩壓器、比較器,所述充電裝置連接電池,所述電池通過穩壓器連接微控制器模塊,所述電池通過比較器連接充電裝置。
[0015]作為本實用新型一種心理健康檢測與控制系統的進一步優選方案,所述第一模數轉換模塊、第二模數轉換模塊和第三模數轉換模塊的芯片型號為AD7794。
[0016]作為本實用新型一種心理健康檢測與控制系統的進一步優選方案,所述微控制器模塊、第一數據處理模塊、第二數據處理模塊、第三數據處理模塊的芯片型號為STM32。
[0017]作為本實用新型一種心理健康檢測與控制系統的進一步優選方案,所述時鐘模塊的芯片型號為DS1302。
[0018]本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比,具有以下技術效果:
[0019]1、本實用新型通過實時的采集呼吸、脈搏和皮膚電,經過分析皮膚電阻、人呼吸和脈搏的變化能夠精確的得出人的心理變化;將傳感器采集的數據依次進行模數轉換、放大及濾波處理有效的提升了數據的精確度;
[0020]2、本實用新型將呼吸、脈搏和皮膚電的數據采集及處理做成單獨的模塊,采用多個數據處理器進行并行數據處理,有效的增強了數據采集的速度;
[0021]3、本實用新型的數據采集及處理模塊采用可控制充電器進行充電,通過實時檢測電池的電量進行智能化充電有效的延長了電池的使用壽命。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的系統結構框圖;
[0023]圖2是本實用新型數據采集及處理終端的結構框圖;
[0024]圖3是本實用新型監控終端結構框圖;
[0025]圖4是本實用新型數據采集及處理終端供電模塊的結構原理圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明:
[0027]如圖1所示,一種心理健康檢測與控制系統,包含依次連接的數據采集及處理終端、數據傳輸終端和數據監控終端,所述數據采集及處理終端用于實時采集用于心理健康評估的呼吸參數、脈搏參數和皮膚電參數進而進行數據處理得出心理健康參數;所述數據傳輸終端用于將采集的心理評估參數傳輸至監控終端,監控終端對接收數據進行實時存儲,所述監控終端將獲取的心理參數與預先設定的心理健康閾值進行對比,若不在心理健康閾值范圍內,則發出警報,同時啟動數據采集及處理終端的音頻模塊發出音樂緩解被檢測者的心理壓力,或者通知心理結構;被檢測者也可通過手機或者其他移動終端獲取或接收監控終端的心理參數。
[0028]如圖2所示,所述數據采集及處理終端包含微控制器模塊以及與其連接的呼吸參數采集模塊、脈搏參數采集模塊、皮膚電參數采集模塊和供電模塊,所述呼吸參數采集模塊包含依次連接的呼吸傳感器、第一模數轉換模塊、第一放大電路模塊、第一濾波電路模塊和第一數據處理模塊,所述脈搏參數采集模塊包含依次連接的脈搏傳感器、第二模數轉換模塊、第二放大電路模塊、第二濾波電路模塊和第二數據處理模塊,所述皮膚電參數采集模塊包含依次連接的皮膚電傳感器、第三模數轉換模塊、第三放大電路模塊、第三濾波電路模塊和第三數據處理模塊;所述呼吸傳感器實時采集被檢測者的呼吸產生的模擬信號,進而經過第一模數轉換模塊、第一放大電路模塊、第一濾波電路模塊對采集的模擬信號進行數據處理,將采集的電信號轉換成數字信號,進而經過放大、濾波處理,然后傳輸至第一數據處理模塊,所述脈搏傳感器實時采集被檢測者的脈搏參數的變化進而經過第二模數轉換模塊、第二放大電路模塊、第二濾波電路模塊依次進行數據處理,傳輸至第二數據處理模塊,所述皮膚電傳感器用于實時測量獲取皮膚電阻的變化,進而通過第三模數轉換模塊、第三放大電路模塊、第三濾波電路模塊將獲取的模擬信號轉換成數字信號,進而傳輸至第三數據處理模塊,所述微控制器模塊根據接收的呼吸、脈搏及皮膚電數字信號,進行匯總分析進而得出被檢測者的心理變化,進而完成對被檢測者的心理檢測。其中,所述數據采集及處理模塊還包含音頻模塊,所述音頻模塊與微控制器模塊連接。
[0029]如圖3所示,所述數據監控終端包含控制器模塊以及與其連接的數據顯示模塊、數據存儲模塊、時鐘模塊和數據傳輸模塊。所述數據顯示模塊,用實時顯示數據采集及處理終端獲取的心理參數,所述數據存儲模塊用于實時將獲取的心理參數進行存儲。數據傳輸模塊用于將得出的心理參數傳輸出去,可以傳輸至被檢測者的手機等移動終端。
[0030]如圖4所示,所述供電模塊包含充電裝置、電池、穩壓器、比較器,所述充電裝置連接電池,所述電池通過穩壓器連接微控制器模塊,所述電池通過比較器連接充電裝置。通過比較器實時檢測電池的電量,然后控制充電裝置對電池進行充電。完成對電池充電的智能控制有效的延長了電池的使用壽命。
[0031]其中,所述第一模數轉換模塊、第二模數轉換模塊和第三模數轉換模塊的芯片型號為AD7794,所述微控制器模塊、第一數據處理模塊、第二數據處理模塊、第三數據處理模塊的芯片型號為STM32,所述時鐘模塊的芯片型號為DS1302。
[0032]皮膚電傳感器配套三種電極:氯化銀電極、特種金屬電極、一次性電極,量程10Ω-100MΩ,頻率響應0.01Hz-2Hz,工作電壓:5V,針對不同體質的被測人,可以選用不同的電極;皮電基線穩定,無漂移、級跳等現象;皮電放大電路靈敏度自動調級,無需人工干預;測試過程實時顯示皮膚電阻值;戴上傳感器后儀器智能檢測被測人當前生理狀態是否適合進行心理測試,避免被測人由于睡眠不足、疾病等身體不適的狀態下強行進行測試測試結果誤差大的情況發生;血容量傳感器采用醫療級專用硅膠指套式傳感器,量程50Hz-120Hz/分鐘,頻率響應0.05Hz-5Hz,傳感器通過可見光反射和紅外反射兩種方式監測,抗干擾能力強,靈敏度高,具有良好的頻響特性,清晰檢測血氧和脈率兩個指標,工作電壓2.5V-
5.5V,可同時提供血容量曲線原圖和血容量幅值差曲線以及心跳頻率曲線;呼吸傳感器用充氣式呼吸傳感器,各方面性能遠遠超過其他產品的普通拉力式呼吸傳感器。量程< 200次/秒,頻率響應0.05Hz-20Hz,工作電壓為3V-5V。
[0033]本實用新型通過實時的采集呼吸、脈搏和皮膚電,經過分析皮膚電阻、人呼吸和脈搏的變化能夠精確的得出人的心理變化;將傳感器采集的數據依次進行模數轉換、放大及濾波處理有效的提升了數據的精確度。本實用新型將呼吸、脈搏和皮膚電的數據采集及處理做成單獨的模塊,采用多個數據處理器進行并行數據處理,有效的增強了數據采集的速度;本實用新型的數據采集及處理模塊采用可控制充電器進行充電,通過實時檢測電池的電量進行智能化充電有效的延長了電池的使用壽命。
[0034]心理檢測的原理和現有的測謊儀類似:〃測謊儀〃是心理測試儀(polygraph)的俗稱。心理測試儀是一種科學工具,它作為實驗心理學的一種測試手段,廣泛運用于高等院校、醫院、體育心理訓練等領域,而應用于公安、檢察、法院、司法等執法部門則稱為"測謊儀〃。其工作原理是通過測試心理參數的變化,來分析心理的變化,從而判斷被測試對象說的話是真是假。科學研究表明:人的一些心理變化,如緊張,或是想掩飾自己所經歷的過失和罪行,或是對自己所經歷的事情的關心等等,都會引起生理變化。這些生理變化參數包括心跳、血壓、呼吸、皮膚電、腦電波、聲音等。說了謊,心理自然緊張,這種緊張通過呼吸、脈搏和皮膚電的異常表現出來。而呼吸等一系列生理參數通常只受植物神經系統的制約,而不受大腦意識控制。也就是說,這種心理緊張是不由自主的。越是碰上所謂心理素質強的人,或是有對抗審訊經驗的人,測謊的效果就越好,因為你越想掩飾自己,心理就越緊張,生理反應就越強烈。測謊技術的
【發明人】是意大利人朗布羅梭。1885年,他利用生理測量儀器,通過測量脈搏、血壓變化的方法來辨別謊言。世界上第一臺專用〃測謊儀〃是美國加利福尼亞州警察局的拉森和基勒于1921年研制成功的。1923年首次應用于加州伯克利市一起盜竊案的偵破,并取得成功。因當時測謊的準確性不高,失誤較多,美國下令禁止將心理測試結果作為法庭證據使用。但是到了 1976年,美國已有30多個州的法院允許使用心理測試結果。目前世界上約有60多個國家在研究使用〃測謊儀〃。新中國成立以后,美國等西方國家一直將心理測試儀作為尖端技術,禁止向中國出口。1981年,我國開始引進測謊技術。近年來,測謊技術在我國的研究和應用取得了長足的進步。1989年,我國研制出Z-1型心理測試儀樣機硬、軟件。1991年五月,我國第一臺國產〃測謊儀〃--PG-1型心理測試分析儀問世,并在十幾個省市推廣使用。1996年,測謊技術作為國家〃九五〃科技攻關項目正式立項。PG-1型心理測試分析儀綜合心理學、犯罪學、電子學、計算機科學及其應用科學,通過對測試對象的皮膚電反應、呼吸波和脈搏波等生理參量變化的測試圖譜,判斷其心理狀況。這是公認的、使用最廣泛的心理測試的基本生理指標。使用心理測試儀時,傳感器首先將生物信號轉變為電信號送入PGA型心理測試儀進行處理,然后再送入計算機進行數據采集并將圖形顯示在顯示器上,測試完畢后計算機自動存盤,并將圖譜打印出來,供專家事后評判。犯罪心理測試是心理測試專家根據案情事先編擬好題目,向被測人訪談提問,形成心理刺激,觸發他的心理反應,與此同時用心理測試儀(測謊儀)記錄下被測人的心理生理反應,通過分析,了解被測人對所提目標問題的反應,再經過比較每個問題反應的大小來得出結論。這就為辦案現代化提供了科學而有效的技術手段。特別是對經濟、民事案件,心理測試儀更起著常規手段不可替代的作用。1997年10月,廣東省廣州市某單位財務室保險柜被盜,40多萬元現金失竊。公安機關經現場勘察、分析、調查、排查,初步確定兩名曾在該院工作的男子作為嫌疑人。訊問中,兩人極力否認。辦案人員把他們帶進測謊室。測謊結論是:兩人都沒有說謊。據此,辦案人員及時調整了偵查思路,重新劃分偵察范圍。數月后,案件告破,真正的犯罪人落網。最后要說明的是,測謊結果目前還不能作為刑事訴訟的證據,測謊本身只能作為偵查工作中突破犯罪嫌疑人心理防線的一種手段,從某種程度上說,只是訊問犯罪嫌疑人的輔助手段。
[0035]現代科學證實,人在說謊時生理上的確發生著一些變化,有一些肉眼可以觀察到,如出現抓耳撓腮、腿腳抖動等一系列不自然的人體動作。還有一些生理變化是不易察覺的,如:呼吸速率和血容量異常,出現呼吸抑制和屏息;脈搏加快,血壓升高,血輸出量增加及成分變化,導致面部、頸部皮膚明顯蒼白或發紅;皮下汗腺分泌增加,導致皮膚出汗,雙眼之間或上嘴唇首先出汗,手指和手掌出汗尤其明顯;眼睛瞳孔放大;胃收縮,消化液分泌異常,導致嘴、舌、唇干燥;肌肉緊張、顫抖,導致說話結巴。這些生理參量由于受植物神經系統支配,所以一般不受人的意識控制,而是自主的運動,在外界刺激下會出現一系列條件反射現象。這一切都逃不過測謊儀的“眼睛”.據測謊專家介紹:測謊一般是從三個方面測定一個人的生理變化,即脈搏、呼吸和皮膚電阻(簡稱“皮電”)。其中,皮電最敏感,是測謊的主要根據,通常情況下就是它“出賣”了你心里的秘密。目前全國已有不少城市把測謊儀引入到公安、司法界。測謊儀的構造。
[0036]皮膚電阻或電導隨皮膚汗腺機能變化而改變,叫做皮電反應,也叫皮膚電反應。人體由于交感神經興奮,導致汗腺活動加強,分泌汗液較多。由于汗內鹽成分較多使皮膚導電能力增高,形成大的皮膚電反應。皮膚電反應只能作為交感神經系統功能的直接指標,也可以作為腦喚醒、警覺水平的間接指標,但無法辨明情緒反應的性質和內容。
[0037]現代測謊儀由傳感器、主機和微機組成。傳感器與人的體表連接,采集人體生理參量的變化信息;主機是電子部件,將傳感器所采集的模擬信號經過處理轉換成數字信號;微機將輸入的數字信號進行存儲、分析,得出測謊結果。以市場售價為35000元的乳白色PG-7型多參量心理測試儀為例,它只有一本32開的書本大小,由傳感器、主機和微機3部分組成。傳感器有3個觸角:戴在人手指上的皮膚電傳感器,這是一種不銹鋼電極,用來測量皮膚電阻的變化;呼吸傳感器是拉伸傳感器,系在人的胸部,測量人呼吸的變化;脈搏和血壓傳感器是一種壓敏傳感器或血壓計,戴在人腕部或臂部,測量人脈搏和血壓的變化。主機的作用是將傳感器所采集的模擬信號經過處理轉換成數字信號,輸入計算機進行存儲、分析。確切一點說,測謊技術是一種心理測試技術。所謂的心理測試技術,是以生物電子學和心理學相結合,借助計算機手段完成的對人物心理的分析過程。按照心理學的理論,每個人在經歷了某個特殊事件后,都會毫無例外地在心理上留下無法磨滅的印記。作案人在作案后隨著時間的延續,心里會反復重現作案時的各種情景,琢磨自己可能留下的痕跡,甚至想不琢磨都無法克制。每當被別人提及發案現場的一些細節時,作案人的這種烙印就會因受到震撼而通過呼吸、脈搏和皮膚等各種生物反應暴露出來。這種細微的反應被測試儀器記錄下來后,便匯集形成或者知情、或者參與的結論。正基于這種原理,心理測試技術在測試嫌疑人時既允許回答“是”或“不是”,也允許受測人以沉默作為回答。據了解,公安大學測試中心的心理測試技術在經過1000多例刑事案件的實戰,嫌疑排除率達100%,認定率也達80%以上。測謊儀并不能直接探測人的心靈,而是根據所要調查的內容事先編制好一系列問題,然后逐一向被測人提問。測謊所涉及的問題主要有三類:與調查事件無關的中性問題,與調查事件有關的相關或主題問題,與調查事件沒有直接關系,而被測人又肯定會說謊的準繩或對照問題。測謊專家一般不與被測人員面對面,測謊專家眼睛要盯住電腦顯示器上的圖譜,同時用余光注意被測人員的面部表情。再有,測謊專家的語調不帶任何感情,是一種機械的聲音。
[0038]本實用新型通過實時的采集呼吸、脈搏和皮膚電,經過分析皮膚電阻、人呼吸和脈搏的變化能夠精確的得出人的心理變化;將傳感器采集的數據依次進行模數轉換、放大及濾波處理有效的提升了數據的精確度。本實用新型將呼吸、脈搏和皮膚電的數據采集及處理做成單獨的模塊,采用多個數據處理器進行并行數據處理,有效的增強了數據采集的速度;本實用新型的數據采集及處理模塊采用可控制充電器進行充電,通過實時檢測電池的電量進行智能化充電有效的延長了電池的使用壽命。
[0039]以上所述僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明,盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,對于本領域的技術人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種心理健康檢測與控制系統,其特征在于:包含依次連接的數據采集及處理終端、數據傳輸終端和數據監控終端,所述數據采集及處理終端包含微控制器模塊以及與其連接的呼吸參數采集模塊、脈搏參數采集模塊、皮膚電參數采集模塊和供電模塊,所述呼吸參數采集模塊包含依次連接的呼吸傳感器、第一模數轉換模塊、第一放大電路模塊、第一濾波電路模塊和第一數據處理模塊,所述脈搏參數采集模塊包含依次連接的脈搏傳感器、第二模數轉換模塊、第二放大電路模塊、第二濾波電路模塊和第二數據處理模塊,所述皮膚電參數采集模塊包含依次連接的皮膚電傳感器、第三模數轉換模塊、第三放大電路模塊、第三濾波電路模塊和第三數據處理模塊。2.根據權利要求1所述的一種心理健康檢測與控制系統,其特征在于:所述數據監控終端包含控制器模塊以及與其連接的數據顯示模塊、數據存儲模塊、時鐘模塊和數據傳輸模塊。3.根據權利要求1所述的一種心理健康檢測與控制系統,其特征在于:所述數據采集及處理模塊還包含音頻模塊,所述音頻模塊與微控制器模塊連接。4.根據權利要求1所述的一種心理健康檢測與控制系統,其特征在于:所述供電模塊包含充電裝置、電池、穩壓器、比較器,所述充電裝置連接電池,所述電池通過穩壓器連接微控制器模塊,所述電池通過比較器連接充電裝置。5.根據權利要求1所述的一種心理健康檢測與控制系統,其特征在于:所述第一模數轉換模塊、第二模數轉換模塊和第三模數轉換模塊的芯片型號為AD7794。6.根據權利要求1所述的一種心理健康檢測與控制系統,其特征在于:所述微控制器模塊、第一數據處理模塊、第二數據處理模塊、第三數據處理模塊的芯片型號為STM32。7.根據權利要求2所述的一種心理健康檢測與控制系統,其特征在于:所述時鐘模塊的芯片型號為DS1302。
【文檔編號】A61B5/00GK205493808SQ201620095662
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月29日
【發明人】趙俊姣, 李昌鵬, 吳知高
【申請人】趙俊姣