基于数字化头盔的心理监测及缓解系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及人体心理生理侦测技术领域，尤其涉及一种基于数字化头盔的心理监测及缓解系统和方法。
【背景技术】
[0002]人体精神压力是一种反应心理现象的疾病，由机体脑力和体力活动过度、精神刺激过多或某种单调活动所致。人体精神压力一般包括心理压力和生理压力两方面。例如，军队广大官兵在平时或战时特殊环境条件下由于军事劳动、训练及战斗时可能会引起心理疾病。广大官兵的心理健康是军队战斗力及凝聚力的表现之一，心理疾病一直是困扰军人的一个重大问题，受到世界各国的重视。在军事劳动和训练中，由于劳动强度大、时间长，肌肉持久重复收缩，能量消耗大，从而产生理压力；由于注意力高度集中，精神紧张，易产生心理压力，从而使训练能力减退，训练成绩下降。随着单兵数字化、战场数字化的飞速发展，高价值兵种、特殊战位指挥员在一场战争或一次战斗中发挥的作用尤为突出，因而高价值兵种、特殊战位指挥员的心理素质更加重要。在多变的战场或执行任务环境中，军人的心理状态变化可能会影响一次行动、一个战斗甚至是一场战争。因此，在战争或执行任务过程中对广大官兵进行心理监测具有较重要的意义。
[0003]目前，单兵数字化头盔系统被誉为广大官兵的第二大脑，功能越来越强大，在战争中发挥着越来越重要的作用。单兵数字化头盔系统主要分为头部防护系统(包括冲击防护、核生化防护、激光防护等)、人机交互系统(包括通话模块、视频模块等)、探测传感系统(包括红外热成像、激光探测等)等部分组成。然而，现有的单兵数字化头盔系统不能在重大军事行动中即时监测军人的精神压力及紧张情况，因而战备指挥中心可能无法即时掌握士兵的心理情况而导致战场决策失误。此外，当军人处于高度压力状况下而导致心理疾病时，也不能到得到较好的排解或治疗。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的在于提供一种基于数字化头盔的心理监测及缓解系统和方法，旨在解决现有数字化头盔系统不能对使用者的心理状况进行实时监测以及引导使用者进行自我缓解心理压力的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种基于数字化头盔的心理监测及缓解系统，该系统包括:精神压力侦测模块，用于通过集成在数字化头盔上的脉搏传感器侦测数字化头盔使用者的颈动脉脉搏信号，并通过集成在数字化头盔上的呼吸传感器侦测使用者的呼吸频率，以及根据所述颈动脉脉搏信号和呼吸频率分析出反映使用者的自主神经系统的精神压力程度；脑电波侦测模块，用于通过集成在数字化头盔上的脑电波传感器侦测使用者脑部的脑电波，以及从所述脑电波中分析出反映使用者的中枢神经系统的精神压力程度；心理压力分析模块，用于根据所述使用者的自主神经系统的精神压力程度及中枢神经系统的精神压力程度计算使用者的心理压力分数，以及判断所述使用者的心理压力分数是否超过人体正常心理压力的分数值；心理压力缓解模块，用于当使用者的心理压力分数超过人体正常心理压力的分数值时，产生一个用于引导使用者进行自我规律呼吸的呼吸调节参数，并通过集成在数字化头盔的发声装置播放呼吸调节参数来引导使用者在紧张状态下进行规律呼吸以自我缓解心理压力。
[0006]优先地，所述的基于数字化头盔的心理监测及缓解系统还包括通讯模块，该通讯模块用于将使用者的自主神经系统的精神压力程度及中枢神经系统的精神压力程度通过通讯网络发送至监控中心平台，供监控中心对使用者的心理情况进行监控。
[0007]进一步地，所述的精神压力侦测模块根据所述颈动脉脉搏信号和呼吸频率分析出反映使用者的自主神经系统的精神压力程度包括:从所述颈动脉脉搏信号中识别出脉搏率以及心博间期得到使用者的心率变化；从所述呼吸频率分析出呼吸持续性和呼吸速率得到使用者的呼吸参数；利用呼吸性窦性心律不齐分析法分析使用者的心率变化和呼吸参数得到使用者的自主神经系统的精神压力程度。
[0008]进一步地，所述的脑电波侦测模块从所述脑电波中分析出反映使用者的中枢神经系统的精神压力程度包括:从所述脑电波中识别出反映使用者的中枢神经系统alpha波和beta波；根据所述alpha波和beta波的节律性变化分析出使用者的中枢神经系统的精神压力程度。
[0009]所述的呼吸调节参数包括引导使用者吸气时的吸气频率、吸气时间，呼气时的呼气频率、呼气时间，以及呼气与吸气之间的停顿时间。
[0010]为实现本发明上述目的，本发明还提供了一种基于数字化头盔的心理监测及缓解方法，该方法包括步骤:通过集成在数字化头盔上的脉搏传感器侦测数字化头盔使用者的颈动脉脉搏信号，并通过集成在数字化头盔上的呼吸传感器侦测使用者的呼吸频率；根据所述颈动脉脉搏信号和呼吸频率分析出反映使用者的自主神经系统的精神压力程度；通过集成在数字化头盔上的脑电波传感器侦测使用者脑部的脑电波，并从所述脑电波中分析出反映使用者的中枢神经系统的精神压力程度；根据所述自主神经系统的精神压力程度及中枢神经系统的精神压力程度计算使用者的心理压力分数；判断使用者的心理压力分数是否超过人体正常心理压力的分数值；当使用者的心理压力分数超过人体正常心理压力的分数值时，产生一个用于引导使用者进行自我规律呼吸的呼吸调节参数，并通过集成在数字化头盔的发声装置播放呼吸调节参数来引导使用者在紧张状态下进行规律呼吸以自我缓解心理压力。
[0011]优先地，所述基于数字化头盔的心理监测及缓解方法还包括步骤:当使用者的心理压力分数超过人体正常心理压力的分数值时，将使用者的自主神经系统的精神压力程度及中枢神经系统的精神压力程度通过通讯网络发送至监控中心平台，供监控中心对使用者的心理情况进行监控。
[0012]进一步地，所述的根据所述颈动脉脉搏信号和呼吸频率分析出反映使用者的自主神经系统的精神压力程度的步骤包括:从所述颈动脉脉搏信号中识别出脉搏率以及心博间期得到使用者的心率变化；从所述呼吸频率分析出呼吸持续性和呼吸速率得到使用者的呼吸参数；利用呼吸性窦性心律不齐分析法分析使用者的心率变化和呼吸参数得到使用者的自主神经系统的精神压力程度。
[0013]进一步地，所述的从所述脑电波中分析出反映使用者的中枢神经系统的精神压力程度的步骤包括:从所述脑电波中识别出反映使用者的中枢神经系统alpha波和beta波；根据所述alpha波和beta波的节律性变化分析出使用者的中枢神经系统的精神压力程度。
[0014]所述的呼吸调节参数包括引导使用者吸气时的吸气频率、吸气时间，呼气时的呼气频率、呼气时间，以及呼气与吸气之间的停顿时间。
[0015]相较于现有技术，本发明所述基于数字化头盔的心理监测及缓解系统及方法能够同时监测头盔使用者的自主神经系统和中枢神经系统来反映使用者的精神压力情况，并引导使用者通过规律呼吸训练自我缓解心理压力。特别是，本发明应用于数字化战场中，能够对广大官兵的心理状况进行实时监测，从而方便指挥人员即时掌握军人的精神压力状况，并引导军人通过规律呼吸训练自我缓解心理压力。在复杂战场环境下，对军人的心理监测准确度较高、更加综合全面。在作战任务部署时，可以合理安排部署恰当的人员，从而保障作战任务的顺利完成，避免因军人精神压力而导致的各种损失。此外，当军人需要进行心理干预时，能够即时安排相应的心理辅导，从而提高军人的心理健康，增强部队的斗志及凝聚力。
【附图说明】
[0016]图1是本发明基于数字化头盔的心理监测及缓解系统优选实施例的应用环境示意图。
[0017]图2是图1中的数字化头盔优选实施例的结构示意图。
[0018]图3是图1中的心理监测及缓解系