CN107582079A - 视警觉性检测*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种视警觉性检测***，其包括：若干个PDA手持终端，其具有数据存储模块，所述PDA手持终端被配置为向用户提供主观量表测试和客观测试，形成视警觉性数据；分析装置，其被配置为接收并分析所述视警觉性数据；无线通信模块，其被配置为实现所述PDA手持终端和所述分析装置之间的视警觉性数据传输；以及安全通信单元，其被配置为实现所述视警觉性数据的安全传输和管理。本发明支持PDA及电脑终端测试，并能够实现多人的在线和离线视警觉性测评，以及PDA手持终端与电脑终端的响应速度标定，有效排除***误差。

Description

视警觉性检测***
技术领域
本发明及一种视警觉性检测领域。更具体地说，本发明涉及一种警觉性检测***。
背景技术
视警觉性检测即PVT检测，是一种检测受试者对视标的持续注意力和反应时间的标准测试法，其操作简便、学习效应小、对长时程觉醒和睡眠节律紊乱的检测敏感度高。PVT可较好地进行中枢疲劳评估，可用于对警觉性要求较高的相关人员的疲劳测评，以及相关行业及相关作业疲劳卫生防护措施的应用效果评价。现有传统PVT检测仪存在体积大、测试模式单一、测试速度慢、无法满足快速检测和单兵/团体检测的需求等问题。
目前，适合现场应用的单兵手持触屏式视警觉性检测仪(PDA-PVT)在国外已广泛应用，进一步提升了单兵人机一体化睡眠觉醒与认知功能的实时监控与评估技术水平。单现有PDA-PVT测试设备存在测试模式单一、不支持离线测试等问题，此外，由于硬件特性以及操作***运行机制的限制，触摸屏存在50-200ms左右的触摸延迟，这将导致PDA终端的PVT测试结果与PVT实验分析***(工作站)之间实验测试结果不相符，与经典方法比较有一定偏差。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种视警觉性检测***，其支持PDA及电脑终端测试，并能够实现多人的在线和离线视警觉性测评，以及PDA手持终端与电脑终端的响应速度标定，有效排除***误差。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种视警觉性检测***，其包括：
若干个PDA手持终端，其具有数据存储模块，所述PDA手持终端被配置为向用户提供主观量表测试和客观测试，形成视警觉性数据；
分析装置，其被配置为接收并分析所述视警觉性数据；
无线通信模块，其被配置为实现所述PDA手持终端和所述分析装置之间的视警觉性数据传输；以及
安全通信单元，其被配置为实现所述视警觉性数据的安全传输和管理。
优选的是，其中，还包括触摸屏延迟测试装置，其具有：
延迟测试APP，其安装于PDA手持终端，其响应所述PDA手持终端的触摸信号并将所述触摸信号转化成屏幕显示的光强变化；
压力传感器，其被配置为将所述触摸信号转化成压力信号；
光敏传感器，其被配置为采集所述光强变化信号；
Arduino测试平台，其接收所述压力信号并将其转化为相机开始信号，并且所述Arduino测试平台接收所述光强变化信号并将其转化为相机停止信号；
相机触发检测器，其接收所述相机开始信号和相机停止信号后触发相机，并且所述相机触发检测器还将相机开始采集时间、相机结束采集时间以及在采集时间段内获得的图像传输给所述Arduino测试平台。
Arduino测试平台通过开始采集与停止采集的时间，期间获得的图像帧数，并配合高速相机的采样率，因而可以准确推算出压力触发信号与光敏触发信号之间的时间差。此时间差值就代表了Android***处理屏幕触摸到屏幕响应之间的延迟时间。
优选的是，其中，所述主观量表测试包括心境状态POMS表测试和疲劳评定量表测试。
优选的是，其中，所述多种反应测试为在限定时间内，用户对在所述PDA手持终端屏幕任意位置出现的圆点、字母或符号的反应点击测试，并形成反应速度和任务正确率中的至少一项。
在受试者的视警觉性测试中，反应测试与主观量表测试相配合使用可提高测评结果的可靠性。
优选的是，所述限定时间为3-10min。
优选的是，其中，所述安全通信单元采用广域网物理隔离、隐藏SSID、无线高级加密认证、数据包加密以及客户端服务器独立绑定、二次对码中的一种或多种安全措施，充分保证数据在整个传输过程中的安全和准确。
优选的是，其中，所述PDA手持终端和所述分析装置均分别设有权限管理模块，所述权限管理模块被配置为每一个查询用户至少分配一个操作权限，以达到保障受试员隐私和内部资料安全的目的。
优选的是，其中，所述分析装置还具有数据输出模块，其被配置为生成检测报告，以及向打印装置输出所述检测报告。
优选的是，其中，所述分析装置还可配置为向用户提供主观量表测试和客观测试，形成视警觉性数据。
优选的是，其中，所述PDA手持终端还设有数据分析模块，形成数据曲线图，并给出视警觉性测试分析结果，多个PDA手持终端的测试分析结果再传输至分析装置进行综合分析。
本发明至少包括以下有益效果：
(1)多个PDA手持终端具有离线模式的数据存储功能，并且多个PDA手持终端与分析装置可通过无线网络通信连接，可实现多人的在线和离线视警觉性测评；
(2)本发明支持PDA及电脑终端测试，并且延迟测试装置的设置可实现对PDA手持终端屏幕响应延迟的校正，提高与电脑终端的响应速度标定的一致性和准确性，有效排除***误差；
(3)本发明主要用于视警觉度的检测，通过PVT实验，评估特殊工种等的中枢疲劳程度，评价用于相关作业疲劳卫生防护措施的应用效果，进一步提升人机一体化睡眠觉醒与认知功能的实时监控与评估技术水平。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的一个实例中视警觉性检测***的架构示意图；
图2为本发明另一实例中触摸屏延迟测试装置的架构示意图；
图3为本发明另一实例中PDA终端的工作流程图；
图4为本发明另一实例中PDA终端的***框图；
图5为本发明另一实例中分析装置的工作流程图；
图6为本发明另一实例中分析装置的***框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
图1示出了根据本发明的一种实现形式，其中包括
若干个PDA手持终端，其具有数据存储模块，所述PDA手持终端被配置为向用户提供主观量表测试和客观测试，形成视警觉性数据；
分析装置，其被配置为接收并分析所述视警觉性数据；
无线通信模块，其被配置为实现所述PDA手持终端和所述分析装置之间的视警觉性数据传输；以及
安全通信单元，其被配置为实现所述视警觉性数据的安全传输和管理。
在这种技术方案中，视警觉性检测仪主要包括多台PDA终端及PVT实验分析***(简称工作站)，PDA终端提供PVT测试功能及数据存储功能，PVT实验分析***应具备数据存储、数据分析及测试结果的打印输出功能。在本实例中，服务器端一方面作为PVT实验工作站，另一方面作为PDA客户端的数据汇流终点，将PDA端获取的实验数据全部汇总并按照需求进行分析处理。
在另一实例中，还包括触摸屏延迟测试装置，其具有：
延迟测试APP，其安装于PDA手持终端，其响应所述PDA手持终端的触摸信号并将所述触摸信号转化成屏幕显示的光强变化；
压力传感器，其被配置为将所述触摸信号转化成压力信号；
光敏传感器，其被配置为采集所述光强变化信号；
Arduino测试平台，其接收所述压力信号并将其转化为相机开始信号，并且所述Arduino测试平台接收所述光强变化信号并将其转化为相机停止信号；
相机触发检测器，其接收所述相机开始信号和相机停止信号后触发相机，并且所述相机触发检测器还将相机开始采集时间、相机结束采集时间以及在采集时间段内获得的图像传输给所述Arduino测试平台。
在本实例中，相机的帧率为240fbs，但不限于此。后续可通过提高相机帧率，精确测量毫秒级的延迟，进而能够测量应用的最小响应时间(MART)—亦即可以预计到的手机触屏的最快响应
在另一实例中，所述主观量表测试包括心境状态POMS表测试和疲劳评定量表测试。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求实施主观量表测试的不同态样。
在另一实例中，所述多种反应测试为在限定时间内，用户对在所述PDA手持终端屏幕任意位置出现的圆点、字母或符号的反应点击测试，并形成反应速度和任务正确率中的至少一项。
在本实例中，视警觉性检测仪PVT实验提供刺激靶标为圆点、字母和符号三种模式的反应点击实验，每种实验模式提供三种实验时间，包括3min、5min、10min测试。常用测试模式为实物反应点击实验，实验时间3min。多种实验模式满足多种测试方案需求。
圆点反应点击实验方案，刺激目标选择圆点(黑底红点，直径4mm)以一定范围随机时间间隔显示于屏幕中心，受测员给出点击反应，***记录测试数据、绘制数据曲线图，并给出警觉度测试分析结果。
字母反应点击实验方案，刺激目标字母(26个字母随机出现，宽度及高度4mm)以一定范围随机时间间隔显示于屏幕中心，受测员给出点击反应，***记录测试数据、绘制数据曲线图，并给出警觉度测试分析结果。
符号反应点击实验方案，刺激目标符号(五种交通标志符号随机出现，宽度及高度4mm)以一定范围随机时间间隔显示于屏幕中心，受测员给出点击反应，***记录测试数据、绘制数据曲线图，并给出警觉度测试分析结果。
并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求实施反应点击测试的不同态样。
在另一实例中，所述安全通信单元采用广域网物理隔离、隐藏SSID、无线高级加密认证、数据包加密以及客户端服务器独立绑定、二次对码中的一种或多种安全措施，以充分保证数据在整个传输过程中的安全和准确。
在另一实例中，所述PDA手持终端和所述分析装置均分别设有权限管理模块，所述权限管理模块被配置为每一个查询用户至少分配一个操作权限。
在本实例中，受测员主要是做PVT实验，然后由***保存实验数据，实验管理员授权(通过***设置实现)，受测员可查看即时实验结果分析。实验数据保存至数据库后，实验管理员可以对受测员的多次实验结果，利用本软件进行分析，并可输出实验报告。实验管理员还可对本软件形成的数据进行管理、输出打印实验报告。亦可对手持式/便携式设备终端进行用户分配管理，并设置PDA终端测试权限。维护工程师主要是进行***检查及***维护工作。
参照图3，在PDA手持终端的权限管理中，用户(受测员、实验管理员)通过注册或者直接登录进入APP***，受测员可进行PVT实验、提交成绩、在线上传成绩，如果有权限可以查看实验数据分析；实验管理员可进行用户管理、***设置(授权)、简单的数据管理及通信模块数据管理。
参照图5，在***分析装置的权限管理中，用户(受测员、实验管理员、维护工程师)通过注册或者直接登录进入软件***，受测员可进行PVT实验、提交成绩，如果有权限可以查看实验数据分析；实验管理员可进行数据管理、用户管理及***设置(打印机设置、授权)及，包括客户端与服务端通信模块管理；维护工程师可进行***维护。
并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求***管理权限的不同态样。
在另一实例中，参照图5和图6，所述分析装置还具有数据输出模块，其被配置为生成检测报告，以及向打印装置输出所述检测报告。
在另一实例中，参照图5和图6，所述分析装置还可配置为向用户提供主观量表测试和客观测试，形成视警觉性数据。
在另一实例中，参照图3和图4，所述PDA手持终端还设有数据分析模块，形成数据曲线图，并给出视警觉性测试分析结果，多个PDA手持终端的测试分析结果再传输至分析装置进行综合分析。
在另一实例中，参照图3和图4，PDA终端具备以下功能和特点：
1)用户信息管理，包括受测员登录/注册、查询、删除；实验管理员登录、维护工程师登录；
2)PVT实验检测，包括实验模式及实验时间设定，实验结果通过触摸屏延迟抖动补偿模块标定与工作站实验的一致性；
3)主观量表测试，包括心境状态POMS测试及疲劳评定量表测试；
4)离线模式的数据存储；
5)在线模式的数据上传，通过网络通信，将加密后的数据上传至工作站，上传成功后，删除数据，保留受测员基本信息；
6)数据加密，保证数据安全；
7)数据通信，保证数据安全、稳定上传；
8)实验结果的数据、曲线绘制；
9)数据管理，未上传数据的遍历、删除；
10)客户端与服务端通信管理；
11)***设置，授权受测员可查看实验分析数据；
12)***日志，记录操作状态、故障等信息
在另一实例中，参照图5和图6，PVT实验分析***具备以下功能和特点：
1)用户信息管理，包括受测员增加、查询、删除、修改；实验管理员登录/注册、查询、删除、修改；
2)PVT实验检测，包括实验模式选择及图像反应点击测试，实验模式分为，3分钟、5分钟、10分钟测试；
3)主观量表测试，包括心境状态POMS测试及疲劳评定量表测试；
4)在线模式的数据接收，通过网络通信，接收数据，解密后保存在本地，关联至数据库，供后期分析处理；
6)数据解密；
7)数据通信，保证数据安全、稳定接收；
8)实验结果的数据、图像显示；
9)数据管理，检测数据分析、删除，检测报告的生成、打印输出；
10)***设置，授权受测员可查看实验分析数据。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的视警觉性检测***的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种视警觉性检测***，其特征在于，包括：
若干个PDA手持终端，其具有数据存储模块，所述PDA手持终端被配置为向用户提供主观量表测试和客观测试，形成视警觉性数据；
分析装置，其被配置为接收并分析所述视警觉性数据；
无线通信模块，其被配置为实现所述PDA手持终端和所述分析装置之间的视警觉性数据传输；以及
安全通信单元，其被配置为实现所述视警觉性数据的安全传输和管理。
2.如权利要求1所述的视警觉性检测***，其特征在于，还包括触摸屏延迟测试装置，其具有：
延迟测试APP，其安装于PDA手持终端，其响应所述PDA手持终端的触摸信号并将所述触摸信号转化成屏幕显示的光强变化；
压力传感器，其被配置为将所述触摸信号转化成压力信号；
光敏传感器，其被配置为采集所述光强变化信号；
Arduino测试平台，其接收所述压力信号并将其转化为相机开始信号，并且所述Arduino测试平台接收所述光强变化信号并将其转化为相机停止信号；
相机触发检测器，其接收所述相机开始信号和相机停止信号后触发相机，并且所述相机触发检测器还将相机开始采集时间、相机结束采集时间以及在采集时间段内获得的图像传输给所述Arduino测试平台。
3.如权利要求1所述的视警觉性检测***，其特征在于，所述主观量表测试包括心境状态POMS表测试和疲劳评定量表测试。
4.如权利要求1所述的视警觉性检测***，其特征在于，所述多种反应测试为在限定时间内，用户对在所述PDA手持终端屏幕任意位置出现的圆点、字母或符号的反应点击测试，并形成反应速度和任务正确率中的至少一项。
5.如权利要求1所述的视警觉性检测***，其特征在于，所述限定时间为3-10min。
6.如权利要求1所述的视警觉性检测***，其特征在于，所述安全通信单元采用广域网物理隔离、隐藏SSID、无线高级加密认证、数据包加密以及客户端服务器独立绑定、二次对码中的一种或多种安全措施。
7.如权利要求1所述的视警觉性检测***，其特征在于，所述PDA手持终端和所述分析装置均分别设有权限管理模块，所述权限管理模块被配置为每一个查询用户至少分配一个操作权限。
8.如权利要求1所述的视警觉性检测***，其特征在于，所述分析装置还具有数据输出模块，其被配置为生成检测报告，以及向打印装置输出所述检测报告。
9.如权利要求1所述的视警觉性检测***，其特征在于，所述分析装置还可配置为向用户提供主观量表测试和客观测试，形成视警觉性数据。
10.如权利要求1所述的视警觉性检测***，其特征在于，所述PDA手持终端还设有数据分析模块。
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