智能解压装置、监控系统及情绪识别方法与流程

1.本技术属于电子设备技术领域，更具体地说，是涉及一种智能解压装置、 监控系统及情绪识别方法。


背景技术：

2.青少年心理健康是指青少年在13岁至18岁的时间段，心理出现的一些变 化。青少年在遇到敏感事件、学习压力等时，容易产生极端的不良情绪，由于 思想不够成熟，留给大脑思考冷静的时间短，容易产生自杀等一系列危险念想。 尤其是在当今社会中，存在这大量缺乏家庭关注的留守儿童，由于缺乏倾诉的 对象，心理问题积压非常严重。
3.在现有技术中，存在智能可视对讲机器人，青少年可以通过语音来倾诉， 智能可视对讲机器人能通过语音以及表情判断青少年的情绪，但是有的时候青 少年的情绪不会直接的体现在脸上或者通过语音表达出来，又或者表情与语言 表达的不明显，最终判断出来的结果不准确，导致对青少年成长过程中存在的 心理健康问题难以发现；另外，由于青少年对不良情绪缺乏情绪转换的指引， 急需一种可以解压的方式。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种智能解压装置、监控系统及情绪识别方 法，以解决现有技术对青少年成长过程中存在的心理健康问题难以发现以及缺 乏解压方式的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种智能解压装置，所 述智能解压装置包括：
6.控制器、外壳、压力传感薄膜、柔性保护套以及交互输出组件；
7.所述控制器与所述交互输出组件安装于所述外壳内，所述外壳的正面设有 一对拇指按钮，所述压力传感薄膜覆盖于所述外壳的背面，所述柔性保护套覆 盖于所述压力传感薄膜的表面；所述压力传感薄膜、一对所述拇指按钮以及所 述交互输出组件分别与所述控制器电性连接；
8.其中，所述压力传感薄膜用于实时感应四指的压力、按压位置、按压频率 以及接触面积，一对所述拇指按钮用于获取拇指的按压频率，所述控制器用于 根据五指的状态信息识别人的情绪，并控制所述交互输出组件输出对应的解压 状态。
9.优选地，所述外壳的正面设有槽位，所述槽位包括水平设置的底壁以及垂 直于所述底壁的立壁，一对所述拇指按钮相互间隔设置于所述槽位的立壁上。
10.优选地，所述外壳的背面设有两个手指定位槽，两个所述手指定位槽相互 对称设置。
11.优选地，所述外壳的底面设置有底板，所述底板与所述外壳可拆卸连接。
12.优选地，所述交互输出组件包括led阵列，所述led阵列设置于所述立壁 上，所述led阵列位于一对所述拇指按钮之间，所述led阵列与所述控制器电 性连接。
13.优选地，所述交互输出组件包括录音器以及喇叭，所述录音器设置于所述 立壁上，所述喇叭设置于所述外壳的背面，所述录音器与所述喇叭分别与所述 控制器电性连接。
14.优选地，所述智能解压装置还包括加速度传感器，所述加速度传感器与所 述控制器电性连接，用于感应所述智能解压装置的加速度。
15.本技术还提供一种监控系统，所述监控系统包括后台服务器、移动终端以 及如上所述的智能解压装置，所述智能解压装置设置有无线收发模块，所述无 线收发模块与所述控制器连接，使得所述智能解压装置通过所述无线收发模块 与所述后台服务器无线连接，所述后台服务器与所述移动终端无线连接。
16.优选地，所述智能解压装置设置有摄像头，所述摄像头与所述控制器连接， 通过所述摄像头使得智能解压装置与所述移动终端之间进行可视对讲。
17.本技术还提供一种情绪识别方法，所述情绪识别方法主要包括以下步骤：
18.步骤s1，实时感应用户的四指的压力、按压位置、按压频率、接触面积， 以及拇指的按压频率，得到特征数据x；
19.步骤s2，根据特征数据x进行基于支持向量机的特征训练；
20.其中，所述支持向量机公式为：w
·
x b＝0，所述支持向量机目标函数 为：
21.步骤s3，对用户的情绪进行分类判断；
22.步骤s4，根据用户的情绪输出对应的交互信息。
23.本技术提供的智能解压装置，与现有技术相比，通过所述压力传感薄膜实 时感应四指的压力、按压位置、按压频率以及接触面积，一对所述拇指按钮获 取拇指的按压频率，使得所述控制器可以根据五指的状态信息识别人的情绪， 并控制所述交互输出组件输出对应的解压状态，匹配了青少年生理和心理发展 特点，帮助青少年转换情绪，引导健康的行为。
24.本技术提供的监控系统，与现有技术相比，通过将所述智能解压装置与所 述后台服务器无线连接，所述后台服务器与所述移动终端无线连接，可以让家 长对青少年进行远程监控，及时青少年的心理发现异常。
25.本技术提供的情绪识别方法，与现有技术相比，通过实时感应用户的四指 的压力、按压位置、按压频率、接触面积，以及拇指的按压频率，得到综合的 特征数据x，根据特征数据x进行基于支持向量机的特征训练，可以准确判别 青少年的的情绪，并及时输出对应的交互信息，保护青少年的心理健康。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技 术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅 仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳 动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本技术实施例提供的智能解压装置的立体结构示意图；
28.图2为图1中的智能解压装置的爆炸图；
29.图3为图1中的智能解压装置的电子模块示意图；
30.图4为青少年在心情平缓时使用智能解压装置的状态示意图；
31.图5为青少年在心情平愤怒使用智能解压装置的状态示意图；
32.图6为图1中的智能解压装置的后视图；
33.图7为本技术实施例提供的监控系统的模块示意图；
34.图8为本技术实施例提供的情绪识别方法的流程示意图。
具体实施方式
35.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描 述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
36.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可 以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连 接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元 件上。
37.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、
ꢀ“
左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等 指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述 本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗 示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、
ꢀ“
第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的 描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.请一并参阅图1至图3，现对本技术实施例提供的智能解压装置100进行 说明。所述智能解压装置100，包括：控制器10、外壳20、压力传感薄膜30、 柔性保护套40以及交互输出组件50。
40.具体的，所述控制器10与所述交互输出组件50安装于所述外壳20内，所 述外壳20的正面设有一对拇指按钮21，所述压力传感薄膜30覆盖于所述外壳 20的背面，所述柔性保护套40覆盖于所述压力传感薄膜30的表面；所述压力 传感薄膜30、一对所述拇指按钮21以及所述交互输出组件50分别与所述控制 器10电性连接。
41.其中，所述压力传感薄膜30用于实时感应四指的压力、按压位置、按压频 率以及接触面积，一对所述拇指按钮21用于获取拇指的按压频率，所述控制器 10用于根据五指的状态信息识别人的情绪，并控制所述交互输出组件50输出 对应的解压状态。
42.值得说明的是，如图4及图5所示，当青少年在正常使用对所述智能解压 装置100倾诉时,用户用双手捧住所述智能解压装置100,其中拇指放置于所述 拇指按钮21上,其余四指放置于所述柔性保护套40的背面，根据青少年的人体 工学设置。
43.可以理解的是，本技术中指的四指包括食指、中指、无名指以及小指。
44.如图4及图5所示，由于青少年在不同情绪下的动作通常会存在差异，例 如，青少年在心情平缓时，五指通常会相对防松且保持自然弯曲，即四指的按 压压力较小、按压位
置相对固定、按压频率相对缓慢以及手指接触面积较大， 拇指按压频率适中；青少年在心情愤怒时，五指通常会立起且用力较大，即四 指的按压压力较大、按压位置相对固定、按压频率相对缓慢以及手指接触面积 较小，拇指持续按压；青少年在心情愉悦时，五指通常会相对活跃当用力较小， 即四指的按压压力较小、按压位置相对不固定、按压频率相对较快以及手指接 触面积较小，拇指按压频率高。当然，通过软件系统设置，根据五指的输入状 态，还可以分为更多个情绪等级，如愤怒又包括愤怒、恐惧、悲伤、高兴、正 常。
45.因此，当青少年在正常使用对所述智能解压装置100倾诉时，所述压力传 感薄膜30能够实时感应四指的压力、按压位置、按压频率以及接触面积，一对 所述拇指按钮21能够实时获取拇指的按压频率，所述控制器10能够根据五指 的状态信息识别人的情绪，控制所述交互输出组件50输出对应的解压状态。
46.例如，所述控制器10根据五指的状态信息识别到青少年的心情较正常时， 所述交互输出组件50可以播放语音，为青少年讲故事等学习内容；所述控制器 10根据五指的状态信息识别到青少年的愤怒时，所述交互输出组件50可以播 放家长提前录制好的语音，对青少年的情绪起到疏导作用；所述控制器10根据 五指的状态信息识别到青少年的心情过于兴奋时，所述交互输出组件50可以播 放一些轻音乐，对青少年的情绪起到舒缓作用。
47.值得补充说明的是，为精准判断输出青少年的情绪，所述智能解压装置100 中可以设置青少年的年龄或者年级，因为对于不同年龄或者年级的青少年来说， 手指的大小、力气都是不一样的。因此，所述智能解压装置100可以带有联网 功能，家长可通过手机或者电脑对参数进行设置。
48.所述压力传感薄膜30优选为电容性压力传感薄膜30，电容性压力传感薄 膜30一般包括柔性基底以及设置在柔性基底内的若干金属材料，例如柔性基底 为聚二甲基硅氧烷(pdms)，聚二甲基硅氧烷(pdms)它的优势包括方便易得、化 学性质稳定、透明和热稳定性好等。尤其在紫外光下粘附区和非粘附区分明的 特性使其表面可以很容易的粘附电子材料，可以完全粘附在复杂和凹凸不平的 所述外壳20表面上。金属材料可以采用金银铜等导体材料，相邻的两根金银铜 导体材料可以互相形成电容。青少年的手指挤压后，压力传感薄膜30上的电容 会发生变化，进而实现压力感应。由于所述压力传感薄膜30为成熟的现有技术， 在此不再详述。
49.所述柔性保护套40优选采用柔性硅胶材料，一方面可以对所述智能解压装 置100起到保护作用，同时提高手感，另一方面还可以提高压力传感薄膜30 的敏感程度，使得压力传感薄膜30采集的数据更加精确。
50.本技术提供的智能解压装置100，与现有技术相比，通过所述压力传感薄 膜30实时感应四指的压力、按压位置、按压频率以及接触面积，一对所述拇指 按钮21获取拇指的按压频率，使得所述控制器10可以根据五指的状态信息识 别人的情绪，并控制所述交互输出组件50输出对应的解压状态，匹配了青少年 生理和心理发展特点，帮助青少年转换情绪，引导健康的行为。
51.在本技术另一个实施例中，请一并参阅图图1及图2，所述外壳20的正面 设有槽位22，所述槽位22包括水平设置的底壁221以及垂直于所述底壁221 的立壁222，一对所述拇指按钮21相互间隔设置于所述槽位22的立壁222上。
52.可以理解的是，所述智能解压装置100的整体形状可以设计成半圆体，而 所述立
壁222则可作为所述智能解压装置100的表情显示区域，一对所述拇指 按钮21则可视为表情显示区域中的脸部红晕，使得所述智能解压装置100整体 结构更接近人脸，有利于让智能解压装置100成为青少年的精神玩偶。
53.在本技术另一个实施例中，请一并参阅图6，所述外壳20的背面设有两个 手指定位槽23，两个所述手指定位槽23相互对称设置。
54.可以理解的是，两个所述手指定位槽23用于方便青少年用双手捧住所述智 能解压装置100，对四指进行定位，形成手势的动作习惯，方便所述压力传感 薄膜30采集四指的压力、按压位置、按压频率以及接触面积。
55.在本技术另一个实施例中，请一并参阅图2，所述外壳20的底面设置有底 板24，所述底板24与所述外壳20可拆卸连接。
56.可以理解的是，所述底板24上可以设置开关按钮、电池仓等，通过开关按 钮可以对智能解压装置100进行开关机操作，通过所述电池仓可以更换电池。
57.在本技术另一个实施例中，请一并参阅图5，所述交互输出组件50包括led 阵列51，所述led阵列51设置于所述立壁222上，所述led阵列51位于一对 所述拇指按钮21之间，所述led阵列51与所述控制器10电性连接。
58.可以理解的是，通过所述led阵列51可以显示表情，由所述控制器10进 行控制，进而使得所述智能解压装置100更加生动。
59.在本技术另一个实施例中，请一并参阅图图2、图3以及图6，所述交互输 出组件50包括录音器52以及喇叭53，所述录音器52设置于所述立壁222上， 所述喇叭53设置于所述外壳20的背面，所述录音器52与所述喇叭53分别与 所述控制器10电性连接。
60.可以理解的是，通过所述录音器52可以获取青少年的语音，所述控制器 10能够解析语音，判断青少年的情绪，通过所述喇叭53还可以与青少年进行 语音交流。
61.在本技术另一个实施例中，请参阅图7，所述智能解压装置100还包括加 速度传感器，所述加速度传感器与所述控制器10电性连接，用于感应所述智能 解压装置100的加速度。
62.可以理解的是，当青少年在用力摇晃所述智能解压装置100时，所述加速 度传感器80能够感应到所述智能解压装置100的摇晃频率以及速度，所述控制 器10还能根据加速度传感器80信息识别人的情绪，并控制所述交互输出组件 50输出对应的解压状态。
63.例如，青少年在情绪稳定时，往往动作比较缓慢，加速度传感器80感应到 的加速度较小，而青少年在情绪愤怒时，往往动作比较大，加速度传感器80 感应到的加速度较大。
64.请参阅图8，本技术还提供一种监控系统200，所述监控系统200包括后台 服务器201、移动终端202以及如上所述的智能解压装置100，所述智能解压装 置100设置有无线收发模块60，所述无线收发模块60与所述控制器10连接， 使得所述智能解压装置100通过所述无线收发模块60与所述后台服务器201 无线连接，所述后台服务器201与所述移动终端202无线连接。
65.可以理解的是，所述移动终端202可以为智能手机、电脑等设备，当所述 智能解压装置100判断青少年情绪过激等情况时，可能存在一定危险时，可以 通过无线收发模块60传输至后台服务器201，所述后台服务器201发送至移动 终端202，以便家长可以在第一时间发现，避免青少年做出过激行为，保护青 少年的身心健康。
66.本技术提供的监控系统200，与现有技术相比，通过将所述智能解压装置 100与所述后台服务器201无线连接，所述后台服务器201与所述移动终端202 无线连接，可以让家长对青少年进行远程监控，及时青少年的心理发现异常。
67.在本技术另一个实施例中，请参阅图3，所述智能解压装置100设置有摄 像头70，所述摄像头70与所述控制器10连接，通过所述摄像头70使得智能 解压装置100与所述移动终端202之间进行可视对讲。
68.请参阅图8，本技术还提供一种情绪识别方法300，所述情绪识别方法300 主要包括以下步骤：
69.步骤s1，实时感应用户的四指的压力、按压位置、按压频率、接触面积， 以及拇指的按压频率，得到特征数据x；
70.步骤s2，根据特征数据x进行基于支持向量机的特征训练；
71.其中，所述支持向量机公式为：w
·
x b＝0，所述支持向量机目标函数 为：
72.步骤s3，对用户的情绪进行分类判断；
73.步骤s4，根据用户的情绪输出对应的交互信息。
74.本技术提供的情绪识别方法300，与现有技术相比，通过实时感应用户的 四指的压力、按压位置、按压频率、接触面积，以及拇指的按压频率，得到综 合的特征数据x，根据特征数据x进行基于支持向量机的特征训练，可以准确 判别青少年的的情绪，并及时输出对应的交互信息，保护青少年的心理健康。
75.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本申 请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术 的保护范围之内。