CN117257250A - 对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互***，具体包括以下步骤：首先，通过手环监测办公人群的生理信号，利用算法处理实时采集到的原始数据，通过处理后的HRV值判断个体压力的大小；然后，将办公室人群的压力状态与一台爆米花机相关联，设定触发爆米花机工作的压力阈值范围，利用爆米花机工作时长和音量实时反馈群体压力；接着，吃爆米花并短暂地放松聊天的过程，能够一定程度缓解办公人员的压力。本发明能够使用户更好地了解同事的压力状态，并且能够缓解个体的生理和心理压力。
Description
技术领域
本申请涉及人机交互技术领域，尤其涉及一种对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互***。
背景技术
如今，办公人员的群体工作压力越来越不容忽视。人体长时间处于高压状态，身体会出现疲惫，情绪低落，烦躁等问题。除了个人压力，群体压力也会
目前，应用于生理压力的监测和管理的生物反馈信号包括：EEG、EMG、GSR、HRV等。其中，HRV是最常用的能够准确反应压力情况的单模态生物反馈信号。
另外，针对压力管理的研究大多是基于视觉的反馈形式，以屏幕的交互方式，将压力可视化后反馈给用户，但用户对于此类反馈的体验还有待加强，有些反馈并不能让用户直观地对压力状态进行较准确评估。
而且，大多数研究针对的是个体压力的缓解，对于群体压力的关注度较低，导致组织工作效率以及工作满意度的下降，对群体中个人的健康产生严重影响。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互***，以解决相关技术中存在的对于群体压力反馈方式不够直观形象的技术问题。
根据本申请实施例，提供一种对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互***，包括：
数据采集模块，包括多个PPG传感器，分别缠绕固定于多个被检测者的非惯用手食指处，用于采集被检测者的心率数据；
数据处理模块，与多个PPG传感器相连，用于根据采集到的多个所述心率数据，计算每个被检测者的值和SDNN值，进而得到群体的生理压力值，其中/>值是两次心跳之间的平均时间间隔，SDNN值是心跳间期的标准差；
压力反馈调节模块，包括以由压力值触发工作状态的爆米花机，所述爆米花机受控于所述数据处理模块，其中：
对于阈值的设定：如果所述群体的生理压力值大于提前设定的阈值，触发爆米花机开始工作；另外，提前测出每个被检测者平静状态下的SDNN值作为基准值，根据被检测者不同的基准值，及时调整所设定的阈值；
对于群体压力的反馈：将爆米花机***时长与群体中处于压力状态的个体数进行匹配，有压力的个体越多，***时长就越长，炸的爆米花也越多；
同时，将爆米花机***音量的大小与群体压力等级进行匹配；
对于压力的调节：爆米花机工作后，被检测者去一起吃爆米花，进行社交活动；在吃爆米花进行社交活动的过程中，PPG传感器继续采集数据，以便后续比较压力状态的变化。
可选的，所述和SDNN值的计算方法如下：
其中，w为选取的窗口大小，IBIn-i是第n-i+1次心跳与第n-i次心跳之间的时间间隔，SDNN值越小，代表被检测者压力越大。
可选的，将爆米花机***时长与群体中处于压力状态的个体数进行匹配，包括：
当群体中有x个人，依据判定条件判定其中y个人有压力，则爆米花机工作时长为设定总时长的y/x，被爆的爆米花量也会是放入爆米花总量的y/x。
可选的，将爆米花机***音量的大小与群体压力等级进行匹配，包括：
设置高、低、无压力状态对应的权重值，使群体压力＝∑个体压力状态的权重值。
可选的，高、低、无压力状态的判定方式为：
若SDNN值小于第一阈值，则判定为高压力状态；若大于第一阈值且小于第二阈值，则判定为低压力状态；若大于第二阈值，则无压力，其中第一阈值小于第二阈值。
可选的，在反馈方式的设计方面：
首先，录制一段爆米花机***过程的音频，并且使其能通过音响以不同的音量等级播放；
然后，设定高、低、无压力状态对应的权重值，使群体压力＝∑个体压力状态的权重值，所得的群体压力值越大，证明此时压力等级越高，***音频的音量就越大。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
由上述实施例可知，本申请采用了包含多个ppg传感器的数据采集模块进行测量；通过数据处理模块，计算处理所收集的原始生理数据；通过设定压力等级评判阈值，以及设计压力等级与反馈方式的映射关系，构成压力反馈调节模块。采用了将压力状态与实物机器工作方式一一对应的实时反馈方式，克服了反馈方式不直观形象的问题，提高了用户对于群体压力状态的感知体验；并且借助与实物机器交互的方式，设计了新颖有趣的放松干预过程，进而达到了缓解压力的技术效果。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互***的结构框图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互***的实例框图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互***的测试实验流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
参考图1和图2，本发明实施例提供的一种对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互***可以包括：
数据采集模块，包括多个PPG传感器，分别缠绕固定于多个被检测者的非惯用手食指处，用于采集被检测者的心率数据；
具体地，数据处理模块，与多个PPG传感器相连，用于根据采集到的多个所述心率数据，计算每个被检测者的值和SDNN值，进而得到群体的生理压力值，其中/>值是两次心跳之间的平均时间间隔，SDNN值是心跳间期的标准差；
具体地，所述和SDNN值的计算方法如下：
其中，w为选取的窗口大小，IBIn-i是第n-i+1次心跳与第n-i次心跳之间的时间间隔，SDNN是心跳间期的标准差，SDNN值越小，代表被检测者压力越大。
压力反馈调节模块，包括以由压力值触发工作状态的爆米花机，所述爆米花机受控于所述数据处理模块，其中：
对于阈值的设定：如果所述群体的生理压力值大于提前设定的阈值，触发爆米花机开始工作；另外，提前测出每个被检测者平静状态下的SDNN值作为基准值，根据被检测者不同的基准值，及时调整所设定的阈值；
对于群体压力的反馈：将爆米花机***时长与群体中处于压力状态的个体数进行匹配，有压力的个体越多，***时长就越长，炸的爆米花也越多；
具体操作为：若群体中有x个人，依据判定条件判定其中y个人有压力，则爆米花机工作时长为设定总时长的y/x，被爆的爆米花量也会是放入爆米花总量的y/x；
同时，将爆米花机***音量的大小与群体压力等级进行匹配；
具体为：设置高、低、无压力状态对应的权重值，使群体压力＝∑个体压力状态的权重值；本实例中高、低、无压力状态对应的权重值分别为10、5、0。
其中高、低、无压力状态的判定方式为：
若SDNN值小于第一阈值，则判定为高压力状态；若大于第一阈值且小于第二阈值，则判定为低压力状态；若大于第二阈值，则无压力，其中第一阈值小于第二阈值。
具体地，若SDNN值小于基准值的60％，则判定为高压力状态；若大于基准值的60％且小于80％，则判定为低压力状态；若大于80％，则无压力。
对于压力的调节：爆米花机工作后，被检测者去一起吃爆米花，进行社交活动；在吃爆米花进行社交活动的过程中，PPG传感器继续采集数据，以便后续比较压力状态的变化。
在反馈方式的设计方面：
首先，录制一段爆米花机***过程的音频，并且使其能通过音响以不同的音量等级播放；
然后，设定高、低、无压力状态对应的权重值分别为10、5、0，使群体压力＝∑个体压力状态的权重值，所得的群体压力值越大，证明此时压力等级越高，***音频的音量就越大。若群体中有x个人，其中y个人是高压状态，z个人是低压状态，则爆米花机工作的音量为总音量的(10y+5z)/10x。
由上述实施例可知，本申请采用了包含多个ppg传感器的数据采集模块进行测量；通过数据处理模块，计算处理所收集的原始生理数据；通过设定压力等级评判阈值，以及设计压力等级与反馈方式的映射关系，构成压力反馈调节模块。采用了将压力状态与实物机器工作方式一一对应的实时反馈方式，克服了反馈方式不直观形象的问题，提高了用户对于群体压力状态的感知体验；并且借助与实物机器交互的方式，设计了新颖有趣的放松干预过程，进而达到了缓解压力的技术效果。
实施例：
首先，设定群体中有n个被试用户，模拟办公场景，给每人分配1台电脑，将ppg传感器固定在用户的非惯用手的食指上，并使其相对稳定的放置在桌子上。并且分配给用户类似办公场景下的工作任务，包括高难度任务和低难度任务，从而更准确地刺激出不同等级的模拟工作压力。
然后，当用户开始做任务时，数据采集模块就开始工作，采集每个用户的生理数据；数据采集模块通过USB传输的方式与另一台监控电脑相连，数据处理模块开始实时处理传输过来的原始数据，计算出每个用户的实时IBI和SDNN值。
接着，数据处理模块所计算出的结果会与先前设定好的阈值进行比较，若群体实时的压力值大于设定阈值，压力反馈调节模块开始工作。具体来说，爆米花机工作时长由群体中处于压力状态的个体数决定，有压力的个体越多，***时长就越长，炸的爆米花也越多；爆米花机***音量由群体压力等级决定，使群体压力＝∑个体压力状态的权重值，群体压力值越高，***音量越大。
最后，在完成规定时间的工作任务后，被试用户可以吃爆米花，并且随意交谈，进行轻松的社交活动，此时数据采集模块持续收集用户数据，数据处理模块也继续实时计算用户的压力状态，以观察此干预措施对用户的压力缓解效果。
上述实施例流程可以参考图3，既整个流程大致分为四个阶段。第一阶段让用户处于自然放松的阶段，测量每个用户的基准心率值；第二阶段刺激用户产生较低压力，然后吃爆米花、聊天放松；第三阶段刺激用户产生较高压力，然后吃爆米花、聊天放松；第四阶段对用户进行问卷采访。
其中，RRS和STAI是需要用户填写的主观压力状态量表；灰色条表示使用PPG传感器测量用户数据的采集时间段，上述实施例中使用的原始数据即为此采集时间段内的数据。
通过上述实施例的过程，被试用户可以更好地感受到群体中其他人的压力状态，并且通过一定的干预措施缓解自己的压力。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (6)
1.一种对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互***，其特征在于，包括：
数据采集模块，包括多个PPG传感器，分别缠绕固定于多个被检测者的非惯用手食指处，用于采集被检测者的心率数据；
数据处理模块，与多个PPG传感器相连，用于根据采集到的多个所述心率数据，计算每个被检测者的值和SDNN值，进而得到群体的生理压力值，其中/>值是两次心跳之间的平均时间间隔，SDNN值是心跳间期的标准差；
压力反馈调节模块，包括以由压力值触发工作状态的爆米花机，所述爆米花机受控于所述数据处理模块，其中：
对于阈值的设定：如果所述群体的生理压力值大于提前设定的阈值，触发爆米花机开始工作；另外，提前测出每个被检测者平静状态下的SDNN值作为基准值，根据被检测者不同的基准值，及时调整所设定的阈值；
对于群体压力的反馈：将爆米花机***时长与群体中处于压力状态的个体数进行匹配，有压力的个体越多，***时长就越长，炸的爆米花也越多；
同时，将爆米花机***音量的大小与群体压力等级进行匹配；
对于压力的调节：爆米花机工作后，被检测者去一起吃爆米花，进行社交活动；在吃爆米花进行社交活动的过程中，PPG传感器继续采集数据，以便后续比较压力状态的变化。
2.根据权利要求1所述的一种对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互***，其特征在于，所述和SDNN值的计算方法如下：
其中，w为选取的窗口大小，IBIn-i是第n-i+1次心跳与第n-i次心跳之间的时间间隔，SDNN值越小，代表被检测者压力越大。
3.根据权利要求1所述的一种对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互***，其特征在于，将爆米花机***时长与群体中处于压力状态的个体数进行匹配，包括：
当群体中有x个人，依据判定条件判定其中y个人有压力，则爆米花机工作时长为设定总时长的y/x，被爆的爆米花量也会是放入爆米花总量的y/x。
4.根据权利要求1所述的一种对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互***，其特征在于，将爆米花机***音量的大小与群体压力等级进行匹配，包括：
设置高、低、无压力状态对应的权重值，使群体压力＝∑个体压力状态的权重值。
5.根据权利要求4所述的一种对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互***，其特征在于，高、低、无压力状态的判定方式为：
若SDNN值小于第一阈值，则判定为高压力状态；若大于第一阈值且小于第二阈值，则判定为低压力状态；若大于第二阈值，则无压力，其中第一阈值小于第二阈值。
6.根据权利要求1所述的一种对群体压力进行实时反馈和干预的实物交互***，其特征在于，在反馈方式的设计方面：
首先，录制一段爆米花机***过程的音频，并且使其能通过音响以不同的音量等级播放；
然后，设定高、低、无压力状态对应的权重值，使群体压力＝∑个体压力状态的权重值，所得的群体压力值越大，证明此时压力等级越高，***音频的音量就越大。
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