在对象中获得预期状态的方法

专利名称：在对象中获得预期状态的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在对象中获得预期状态的方法和系统。
背景技术：
对生物反馈的研究已经是一门确立的研究学科。存在包括诸如用于通电皮肤响 应、局部皮肤温度、心率和心率可变性、呼吸、肌电图、脑电图的传感器等一个或者多个传感 器的生物反馈系统。这些系统的目的在于从原始传感器信号中提取在这一情况下可以按照 对象的情绪体验来解释的某些生理参数。然后可以向用户反馈(优选实时)当下情感体 验，从而用户获得关于他们状态的信息并且可以试着学习控制他们的身体反应并且因而也 控制他们的情绪。近来，在生活方式应用中使用生物反馈已经变得流行，例如引入具有传感 器的按摩设备，比如Sanyo按摩椅技术(参见美国专利申请公开US2005/0137503)。在美国专利US 6067468中示出了类似想法，该专利公开了用于监视个人的心 理-生理条件的装置。在这一专利中，对设计成训练用户以控制他的或者她的心理-生理 状态的一个或者多个方面的程序的运行由代表用户的心理-生理参数如通电皮肤电阻的 信号控制。这可以由在用户的相邻手指上具有两个接触的传感器单元检测。传感器单元与 连接到运行程序的计算机的接收器单元分离。所有已知系统的目的在于向对象提供关于他 们当前表现的准确反馈。实际上对于诸多应用，反馈的准确性至关重要。

发明内容
因此本发明的目的在于改进现有技术。根据本发明的第一方面，提供一种在对象中获得预期状态的方法，该方法包括测 量对象的一个或者多个生理参数；使用测量的一个或者多个参数来计算值；确定是否将修 改计算的值；如果确定将修改计算的值则修改该计算的值；以及向对象生成输出，该输出 与修改的值成比例。根据本发明的第二方面，提供一种用于在对象中获得预期状态的系统，该系统包 括一个或者多个传感器，布置成测量对象的一个或者多个生理参数；处理器，布置成使用 测量的一个或者多个参数来计算值、确定是否将修改计算的值以及如果确定将修改计算的 值则修改该计算的值；以及一个或者多个输出设备，布置成向对象生成输出，该输出与修改 的值成比例。由于本发明，所以有可能提供更改的生物反馈以求增强的情绪体验。本方法和系 统涉及例如在生活方式设备中使用生物反馈。人们往往极度依赖于反馈监视以求关于他们 当下情绪体验的认识。提供一种用于通过实施更改的生物反馈在使用系统期间实现增强的 情绪和/或性唤醒的方法。该方法的特征在于偏置/更改向用户反馈的传感器信号，从而 用户开始认为他们的身体开始在情绪上被唤醒(或者相反、即放松)。因而，由于在心理与 生物因素之间的复杂相互影响和相互作用，所以刺激在精神上进行的活动(例如情欲)。至今，在生物反馈系统中的重点已经放在向用户提供关于生理官能(例如通电皮肤响应(GSR)、肌电图(EMG)、心率可变性(HRV))的准确反馈。在保健领域中众所周知、但是 并不限于保健领域的这一“关注身体”方式的主要目的在于实时指导用户。这里，心理-生 理感测方法(并且因而诊断)的时间和功能准确度和分辨率至关重要。一种示例应用可以 是如在上文引用的现有技术专利中所述的，训练用户控制他的心理-生理状态的一个或者 多个方面。在该意义上，生物反馈用来在用户中引起自我行为修改。例如可以使用这一方 法以便训练用户修改负面行为模式(这与专注力心理学有关)。在已知虚拟现实系统中，可以经由力反馈提供对物理触感的逼真刺激。力反馈的 应用范围广泛，从用于外科医生的医疗训练系统教导在人体的细微区域中用解剖刀有多用 力地按压，到在计算机游戏中使用的流行操纵杆，例如参见http://encyclopedia, farlex. com/force+feedback.已知使用力反馈以提供更逼真和更强烈的体验。在这些应用中，目 的同样在于提供准确反馈。从终端用户的观点来看，在生活方式和健康领域中的设备(比如具有传感器的按 摩设备)并未着重于对用户身体的控制，如在保健应用中的情况一样。实际上，强调通过失 控来增强用户的愉悦。不同用户需要造成先验的不同的应用方式。开发分辨率高和准确度 高的生物反馈系统因此在这一情况下并非中心问题。问题仍然在于什么可以强化用户的 情绪体验？因而本系统和方法不同于现有技术的应用。在如按摩设备或者诸如Aurea电视机 (参见http://WWW. aurea. philips, com)的设备提供的生活方式和健康领域中，终端用户 的需要与在保健领域中的用户颇为不同，即终端用户根本上对生物反馈的功能分辨率并不 感兴趣。这也为如下一般认识所反映生活方式应用优选地并非看来颇具技术性。在广泛 生活方式领域中的终端用户需要宁愿着重于娱乐、趣味和简单的用户接口，这类似于在具 有强制反馈的计算机游戏中存在的价值。这一正面激发方式将‘解决问题和功能紊乱’的景象转变成‘增强用户的愉悦’的景象。尽管诊断和反馈监视的准确度在保健领域中是主要关注点(用户需要着重于与 健康有关的原因)，但是在生活方式和健康(例如按摩)领域中，娱乐的影响重要得多。在 两个领域(有差别的用户需要)中的这一不同重点造成全然不同的应用。提出可以利用更 改的生物反馈系统以在一般娱乐应用中并且也在更具体设备中(比如在按摩设备中)具有大量影响。在现有技术的系统中，用户接收他们的当前生理状态的(并且如果希望则随后接 收他们的当前情绪状态的)准确反馈或者对系统(例如计算机游戏等)所刺激的活动的准 确反馈。然而设计本发明以便以可能经常更有效的基于用户的预期情绪状态提供刺激这样 的方式影响用户的情绪状态。例如，如果对象希望变得放松，则接收如下反馈没有帮助，该 反馈向他们告知他们在这一时刻有压力；一种更有成效的方式在于按照“你看上去感觉舒 适”的规则提供反馈并且希望这一建议将实际地使对象开始感觉至少更好些。这样给出建 议评论的方式(即使它明显不是用户的实际状态)可以应用于任何情绪情形中以引起对象 实现预期情绪状态。类似地，简单地反映用户当前情绪状态的系统对于在用户中引起预期 状态将并不理想。出于这一原因，在本发明中提出一种系统、设备和方法，其主要目的在于明确更改生物反馈信号以便在对象中获得预期状态以例如增强对象的情绪体验。对于提出的更改， 更多细节参见下文。该更改必须至少看来合理。如果你对明显沮丧的某人说你从未见过他 们看上去这样好则显然并不可信。类似地，对反馈的操控必须也看来合理。当讨论用于更 改反馈的算法时将考虑这一点。在一个实施例中，重点放在强化情绪体验。强化体验的目的类似于在计算机游戏 中的力反馈的目的。不同之处在于明确偏置向用户反馈的传感器信号。毕竟正是用户对反 馈的评价和/或解释产生情绪体验的不同(有效地作为自我实现预见来操作)。因此，建议 和/或唤起颇为重要。优选地，如果确定将修改计算的值则修改该计算的值的步骤包括获取修改方案并 且根据修改方案来修改计算的值。该方案可以是以图表的形式或者取而代之以查找表(该 表如在处理器中实施的那样实质上包含图表的χ、y坐标)的形式，该表限定将如何根据系 统所应用的修改来更改计算的值。这在修改向用户驱动输出的值时允许高度的灵活性、但 是以实施起来相对简单的方式这样做。系统可以获取修改方案并且根据方案进行修改。有利地，如果确定将修改计算的值则修改该计算的值的步骤包括放大计算的值。 对值的修改可以是根据乘法因子的简单乘法。如果使用乘法方案，则这一方案可以确定根 据测量的值来使用的乘法因子。例如，如果用户被推向的预期状态为唤醒状态，则传感器可 以测量用户的心率并且向用户反馈示出他们当前心率的输出。然而，系统所递送的更改的 反馈将放大测量的值以影响对象从而认为他们被比他们实际上更多地唤醒。取而代之，更 改的反馈可以包括衰减计算的值。在一个示例实施例中，确定是否将修改计算的值的步骤包括比较计算的值与阈 值。此外，如果确定将修改计算的值则修改该计算的值的步骤可以包括如果计算的值超出 (低于或者高于)阈值则放大计算的值。例如，如果该计算的值低于预定(固定或者可变= 在时间上自适应，并且个性化或者未个性化)阈值，则该更改将放大计算的值，或者在另一 情况下，如果该计算的值高于预定(固定或者可变=在时间上自适应，并且个性化或者未 个性化)阈值，则该更改将放大计算的值。该放大的水平可以依赖于测量的值。例如，如果 对象被推向与85每分钟心跳(BPM)的最小心率对应的预期状态，那么如果他们的测量的心 率低于75BMP，则例如使用1. 2的乘法因子来进行对该值的放大。理想地，该过程还包括将对象的一个或者多个测量的生理参数映射成标度，并且 其中计算的值包括在标度上的值。可以按照纯客观物理项目(比如心率)计算对象的状态， 但是也可以按照主观项目(比如放松标度)考虑对象的状态。例如，可以使用1至10的标 度，其中1为最为放松而10为最为唤醒。一个或者多个测量的生理参数然后用来确定对象 的当前放松状态。可以在系统所呈现的输出中向对象表示这些离散状态。本发明系统经由 对测量的值的修改来提供对输出的更改，或者向对象提供更改的生物反馈。在又一实施例 中，系统包括按摩设备。有利地，该方法还包括确定计算的值的移动方向，其中如果确定将修改计算的值 则修改该计算的值的步骤依赖于值的移动方向。这一增强提供一种更有效和可适应的解决 方案。除了在决定待应用的修改时考虑绝对值之外，是增加还是减少这一值也可以用来确 定所应用的调节的性质(即修改方案的性质或者从诸多预定修改方案中选择一个或者在 线生成修改方案)。例如，如果该值下降，则第一图表可以用来确定修改，而如果该值上升，6则可以在修改计算的值时使用第二图表。在系统的又一实施例中，处理器还被布置成确定 计算的值的移动方向，其中如果确定将修改计算的值则对该计算的值的修改依赖于该值的 移动方向。


现在参照附图仅通过例子描述本发明的实施例，附图中图1是具有对象的系统的示意图，图2是示出了使用单个固定阈值来更改生物反馈的图表，图3是示出了也使用单个固定阈值来更改生物反馈的替代图表，图4是示出了使用两个固定阈值来更改生物反馈的第二替代图表，图5是在对象中获得预期状态的方法的流程图，以及图6是系统的第二实施例的示意图。
具体实施例方式图1示出了用于在对象12中获得预期状态的系统10。系统10包括传感器14， 布置成测量对象12的一个或者多个生理参数；处理器16，布置成使用测量的参数来进行各 种计算；以及输出设备18，布置成向对象12生成输出。系统10有效地是如下反馈系统，该 系统监视对象12的参数(比如皮肤温度和心率)并且经由输出设备18向对象12提供反馈。该图示出了对象12由三个单独传感器14监视。第一传感器Ha是皮肤导电率测 量器件，第二传感器14b是监视对象12的面部表情和头部位置的相机，而第三传感器Hc 是在对象的胸部周围用带子保持就位的无线心率监视器。传感器Ha和14c可以视为直接 地测量对象12的生理参数的直接传感器，而传感器14b是测量对象12的生理参数如面部 表情和/或对象头部的移动速率的间接传感器。可以使用的其他间接生理传感器可以包括 用户根据他们的当前状况(例如用户在驾驶之时紧握方向盘所用的压力)来与用户接口交 互的方式。输出设备18是布置成在处理器16的控制之下向对象12提供输出的扬声器。在 图中示出了单个输出设备18，但是当然可以使用相同或者不同类别的多个输出设备18。例 如，可以提供构成显示设备的输出设备18。经由音频设备18并且通过关联显示设备共同地 向对象12提供反馈。多个输出设备18或者单个输出设备18在处理器16的控制之下进行 向对象12提供整个反馈，该处理器确定一个或者多个设备18向对象12提供的反馈的程度 和强度。系统10公开了用于更改经由传感器14测量的并且通过氛围反馈或者设备反馈向 系统10的用户12反馈的生物反馈信号的方法。系统10的基本特征在于测量某些生理属 性(比如通电皮肤响应、局部皮肤温度、面部表情、心率和心率可变性、呼吸、肌电图)并且 向用户应用更改的生物反馈。处理器16控制向用户12的反馈并且被布置成修改向用户提 供的反馈。提供传感器14以便记录一个或者多个生理信号(用户12的身体位置或者面部 表情或者活动或者移动)。适当的传感器包括测量对象的心率信号(根据该信号可以根据心率变化来导出放松状态)，这可以用各种方式来确定，例如用测量ECG信号的经典电Ag/ Ag Cl电极、通过测量心冲击图(例如用静电敏感床垫(SCSB)或者压电箔或者构建到椅子 中的EMFi膜传感器)、通过测量用户的氧饱和度(SP02)、通过测量手指、耳朵或者别处中的 (光)体积描记图PPG、通过使用非通电电容电极、通过使用腕表式器件、通过使用地震运动 图(SSG)、超宽带雷达、光学心振动描记图、声学麦克风(心音图)或者通过使用智能纺织品 或者具有内置式传感器的内衣裤。其他基于生理的测量器件包括经由使用热电偶的全接触测量或者通过EEG的无 接触红外线感测温度计或者脑波模式来测量皮肤导电率/排汗(这在现有技术中公知为情 绪觉醒测量并且最适合于判断用户的兴奋水平)、(皮肤)温度的测量器件。其他传感器可 以包括血流传感器(例如基于光的传感器)和血液气体水平传感器(例如测量氧水平)传感器14可以测量的其他生理参数包括肌肉张力(优选地通过EMG来电测量) 和可以根据(如根据ECG信号来确定)心率可变性来导出的或者可以通过可伸展带在胸部 或者腹部上直接测量的呼吸速率。取而代之，耳机或者话机的麦克风可以用来声学检测对 象12的呼吸速率。这一信号也可以用来测量用户兴奋度。传感器14也可以用来进行基于音频的分析。例如音频分类装置可以用来检测欢 笑、热情交谈、尖叫、哭泣、社交背景明显改变的时刻并且通过分析音频信号的频率分布来 更一般地获得情绪状态指示。类似地，可以使用基于视频的分析。例如，计算机视觉可以用 来对诸如聚会、笑脸等社交活动进行检测和分类。此外，有可能使用面部特征的相对位置 (眼部和嘴部相对于鼻部)以例如以“愉快比对声学水平”标度的形式定义用户的情绪状 态。例如在巴斯大学的“Empathic painting”项目已经论证这一点(http://www.cs.bath. ac.uk/ vision/empaint)。处理器16运行用于实时处理原始生理信号的软件。在某个时间窗内，经由峰值检 测来计算生理信号的最小和最大参数值。规范化流程允许处理器16按照某一时间间隔相 对于极限评估实际参数值，因此控制基线参数值随时间的变化(并且由此向系统提供在时 间上接近自适应的个性化参数间隔)。对象12的由一个或者多个阈值(见下文)限定的预期情绪状态因此可以视为不 随时间变化或者随时间可变。最简单的实施例是取一个或者两个固定阈值。一个更高级的 实施例可以纳入基线参数范围随时间的变化并且处理一个或者两个可变阈值。反馈更改算 法由处理器16运行以确定对向对象12的反馈的修改。系统10的核心关注于对向用户12 呈现的生物反馈的更改。下文更详细的描述可以用来更改生物反馈的算法。更改的生物反馈系统10的第一实施例使用具有单个阈值的系统。系统10的目的 在于增强对象在使用生活方式设备之时的情绪体验。在系统10的一个最简单实施例中，针 对用户情绪状态的预期(“最佳”)状态由用于一个或者各生理测量参数或者代之以用于两 个或者更多生理参数的组合的边界(下限或者上限阈值)限定。该更改的结果因此需要影 响用户12以达到在下限阈值以上或者在上限阈值以下的位置并且保持于边界的正确侧。通过两个基本操控来实现这一最佳结果。该更改具有诸多在性质上不同的可能 性，例如放大、衰减、相移(延迟)、反转、叠加非测量信号(比如抖动)和这些可能性中的任 何可能性的组合。在数量上，更改数量例如依赖于当前测量的生理信号的斜率(例如，如果 斜度高，则更改削弱，或者更改依赖于斜率的符号正或者负斜度)或者当前测量的参数值与一个或者多个阈值的距离。在图2中示出了第一例子，该例子是用于相对于处理器16在确定是否和多少更改 被应用于向用户12的输出来说明单个固定阈值20的原理的图示。测量的生理参数在这一 例子中是在X轴上给出的皮肤导电率(GSR)水平x(t)。在Y轴上给出该更改的放大因子。 预期情绪状态22由固定值(xl)=测量的传感器信号的下限阈值这一单个阈值20限定(为 5 μ S)。阈值20分离用户12的预期状态22与非预期状态Μ。图2的图表图示了简单判决规则如果χ < xl，则放大；否则，如果xl ( X，则无 更改。图表沈可以视为用来修改向用户12提供的输出的修改方案。系统10操作用以测 量对象12的生理参数(皮肤导电率)。这然后用来计算值(这里是在0至20 μ S的标度 上)。处理器16然后确定是否修改这一计算值。在这一例子中，这一判决过程是基于如上 文详述的阈值20。如果确定将修改计算的值，则根据方案沈修改该计算的值，该方案放大 计算的值以建立修改的值。系统10然后向对象12生成输出，该输出与修改的值成比例。皮肤导电率(GSR)值的范围落在作为用于广泛测试对象的典型值的1至20μ S 内。例如有可能设置下限阈值Xl = 5μ S。在当前测量的值低于固定阈值20时，将放大反 馈信号。在这一例子中，放大数量依赖于在实际与预期参数值之间的距离。根据方案沈，计 算的值与下限阈值20的距离越大，对反馈的更改就越陡峭。在图中针对将反馈直接设置成 阈值的情形给出实际放大因子。替代曲线可以使用低一些的放大值，这将向用户给予他们 比现实更接近预期状态、但是仍未完全处于预期状态的印象。下文呈现用于给出更改的生 物反馈的各种方法。在图3中示出了第二例子，该图是一种虽然仍然使用单个阈值20但是更高级的算 法的图示。在当前测量的皮肤传导率(GSR)信号x(t)在预期情绪状态以外时，更改的生物 反馈的目的在于让个人12有恰当的心情，即在测量的参数值的恰当区域22中。图3中所 示算法给出如何实现让个人12在下限阈值20以上这一目的的例子。如果传感的参数值太低，则不会更改反馈。在第二阈值观限定的这一区域中，放 大看来并非合理(例如，由于个人12濒临入睡，因此在该时刻关于刺激的信息并不相关并 且可能甚至令人恼火)。这一第二阈值观可以例如设置成下限阈值20的50%或者更低。 当在实际测量的值与阈值20之间的距离更短时，开始对反馈的更改。方案沈在图中示出 了放大因子。情况是在值的修改中使用的方案根据测量的传感器值的方向而不同。当值增 加时使用第一方案26a，而当值减少时使用第二方案^b。具体而言，方案26b将具有的效 果在于如果用户从预期区域22内开始迫近下限阈值20，则他们将从阈值20b开始已经取 强修改值，这将向他们警示他们要离开预期区域并且使他们能够采取行动以避免这一点。在这一情况下应当注意在用户(仍然)在预期区域22中时存在对值的修改。这 可以在系统内通过理解如下来实现尽管用户的预期状态由某个值20代表，但是用于修改 的阈值可以设置成比限定预期状态的值更高(20a，20b)或者更低的值。在当前测量的皮肤导电率(GSR)信号x(t)落在预期情绪状态的边界内时，更改的 生物反馈的目的在于保持个人12处于恰当心情，即在测量的参数值的恰当区域22中。图 3中所示算法(具体为修改方案^ )给出如何实现保持个人在由一个下限阈值20限定的 这一区域内的例子。在又一实施例中，更改的生物反馈系统10用双阈值(下限和上限)进行操作。在9这又一系统10中，根据实施例，用于用户的情绪体验的最佳/预期状态可以由用于各生理 测量参数或者代之以用于两个或者更多生理参数的组合的两个边界(下限+上限阈值)限 定。该更改的结果因此需要影响用户以达到在这两个边界内的位置，然后保持于这两个边 界内。在图4中图示了第三例子以说明双固定阈值的原理。在X轴上给出测量的皮肤导 电率(GSR)信号x(t)。在Y轴上给出该更改的放大因子。预期情绪状态由两个阈值20和 32限定固定值(xl)=测量的传感器信号的下限阈值；固定值(x2)=测量的信号的上限 阈值。对象将被引向的预期状态22由下限阈值20和上限阈值32限定。如果测量的生理 参数值在阈值20以下，则用户12处于非预期状态M (过于放松)，而如果参数值在阈值32 以上，则用户12处于非预期状态30 (过于紧张)。线沈限定用来修改值以建立在向对象12生成输出时使用的值的修改方案。这一 图表图示了简单判决规则如果X < XI，则放大；以及如果Xl (1( X2，则无更改；以及如 果χ>χ2，则衰减。因此如果测量的值在第一阈值20以下，则放大它，而如果测量的值在第 二阈值32以上，则衰减它。皮肤导电率值的范围落在作为用于广泛测试对象的典型值的2 μ S至20 μ S内。可 以例如设置有下限阈值xl = 5yS和上限阈值x2 = IOuS0在一方面，在当前测量的值低 于固定下限阈值20时，将放大反馈信号。在另一方面，在当前测量的值高于固定上限阈值 32时，衰减反馈信号。在这一例子中，放大数量如线沈限定的那样依赖于在实际与预期参 数值之间的距离。测量的值与阈值20的距离越大，则对反馈的更改就越陡峭。在图中针对 将反馈直接设置成阈值(下限和上限)的情形给出实际放大因子。可以使用替代曲线(放 大少一些、衰减少一些)。显然，可以如在图3中针对单个阈值图示的那样根据值迫近阈值 的方向来使用不同曲线。上文讨论的阈值一直是“固定”阈值。有可能的是例如参照对一些其他参数的测 量来动态确定对是否向计算的值应用修改进行确定的阈值。这一其他参数可以是外部测 量(比如局部温度)或者可以是对象12的不同生理参数。如果在系统10中使用多个阈值 (例如第二阈值用来判决将不应用修改(在看来合理的立场上))，则可以根据第一阈值设 置这一第二阈值(例如设置成第一阈值的50% )。在图5中总结了在对象12中获得预期状态的方法。该方法包括以下步骤首先在 步骤Sl测量对象12的一个或者多个生理参数；以及其次在步骤S2使用测量的参数来计算 值。为了导出该值，处理器16进行的流程还可以包括将对象12的一个或者多个测量的生 理参数映射成标度，因此计算的值包括在标度上的值。该值以它的最简单形式直接根据由 传感器14读取的数据来生成。例如，用户的心率可以由传感器14测量，并且使用的值将是 用户的每分钟心率。然而对传感器数据的更复杂处理是可能的，从而组合来自不同传感器 14的数据并且将该数据映射成可以视为在性质上更抽象的标度，比如放松标度。在该过程中的下一步骤是包括确定是否将修改计算的值的步骤S3。确定是否将修 改计算的值的步骤可以包括如上文参照图2至图4详细讨论的那样比较计算的值与阈值。 处理器16根据预定规则判决是否修改计算的值。这些可以在处理器16在该过程的这一阶 段使用的一个或者多个算法中加以实现。这是实时进行的。在该过程中的第四步骤是如果确定将修改计算的值则修改该计算的值的步骤S4。处理器16向计算的值应用修改以更改向对象12的生物反馈。如果确定将修改计算的值则 修改该值的步骤可以包括获取修改方案26并且根据修改方案沈修改计算的值。在优选实 施例中，如果确定将修改计算的值则修改该值的步骤包括放大计算的值。如果系统使用阈 值以进行对是否向该值应用修改量的确定，则如果确定将修改计算的值则修改该计算的值 的步骤包括如果计算的值超出阈值则放大计算的值。更复杂的处理级别是可能的。例如，处理器16还可以被布置成确定该值在标度上 的移动方向，其中如果确定将修改计算的值则修改该值的步骤依赖于该值的移动方向。在该过程中的最终步骤S5是向对象12生成输出，该输出与修改的值成比例。这 一最终步骤是向用户12应用反馈，这可以例如通过声音、嗅觉、触觉或者视觉来触发任何 人类感觉。待操控的参数例如是提供的反馈信号的强度或者频率。可以经由颜色改变或者 亮度改变来给予光反馈。可以经由音调改变或者幅度改变来给予声音反馈，或者如果使用 两侧呈现的声音，则方向特性(双耳的耳间时间和电平差)可以根据更改的生物反馈信 号而变化。可以经由触感刺激节奏改变或者刺激压力改变或者刺激持续时间来给予触觉反 馈。可以经由香味改变或者呈现的气味强度改变来给予嗅觉改变。最终，可以经由有意识 的呈现或者经由潜意识消息或者二者的组合来给予反馈。存在可以实现系统10的许多不同实施例和应用。例如，可以向外部设备如灯无线 地发送更改的生物反馈，从而灯的色轮可以由反馈控制器(处理器16)操纵。向对象12的 可能输出包括在电视机屏幕上显示的电影/动画。另一反馈形态是可以由反馈控制器调制的经皮电神经刺激(TENS)。如果对象躺在床上，则系统10可以用作入睡辅助器，通过上述方法之一、但是优 选地用心冲击描记图测量心脏信号，从而对象自由移动。可以通过在适度电平调制光而且 还通过在适度声音电平的令人放松的嗡嗡声来给出反馈，该电平可以由反馈控制器调制， 或者可以使用(合成)乐声。在运动活动期间，例如在对象12参加体育活动、跑步和划船时，运动员可以获得 反馈，具体为赛跑者经常已经佩戴HR测量器件。在一些活动中接触器件，例如自行车的方 向盘，其中可以容易地测量ECG，诸多其他体育装置具有类似这样的接触。类似地，对于运动 员(拳击运动员、橄榄球参赛者等)，重要的是在竞赛之前进入恰当心情。如果拳击运动员 感受更多唤醒和更少恐惧则他们可以处于更佳表现。如果演员感受他们将要表达的情绪则 他们可以处于更逼真的场景(例如愤怒情绪)。在该意义上，更改的生物反馈可以用作训练 工具。在用PC工作的办公室中，可以使用户更放松。在图6中所示一个优选实施例中，系统还包括手持按摩设备34，该设备具有用于 让对象12使用的柄孔36。可选地，这样的按摩设备还可以包括用于测量对象的生理参数的 装置。许多手持按摩设备在市面上可获得，这些设备通常包括塑料壳和一个或者多个引起 振动的马达。在美国专利4173217中给予一种包括生理传感器(在这一情况下为GSR传感 器)的按摩设备的例子。图6的实施例包括内置到设备中的传感器14，该传感器可以测量对象12的皮肤温 度或者一些其他生理参数。处理器16从传感器14接收测量并且控制将与对象12的皮肤 接触的输出设备18的输出。处理器16被配置成如图的下半部中示意地所示向对象12提 供更改的生物反馈。在这一情况下，根据方案沈修改计算的值38以产生修改的值40。在这一例子中，处理器16已经将值12衰减至10，并且输出设备18提供的反馈将与这一修改 的值40成比例。
权利要求
1.一种在对象(1 中获得预期状态0 的方法，包括-测量所述对象(1 的一个或者多个生理参数，-使用所述测量的一个或者多个参数来计算值(38)，-确定是否将修改所述计算的值(38)，-如果确定将修改所述计算的值(38)则修改所述计算的值，以及-向所述对象(1 生成输出，所述输出与所述修改的值GO)成比例。
2.根据权利要求1所述的方法，其中如果确定将修改所述计算的值(38)则修改所述计 算的值(38)的步骤包括获取修改方案06)以及根据所述修改方案06)修改所述计算的 值(38)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述修改方案06)是以图表或者查找表的形式。
4.根据权利要求1、2或者3所述的方法，其中如果确定将修改所述计算的值(38)则修 改所述计算的值(38)的步骤包括放大或者衰减所述计算的值(38)。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中确定是否将修改所述计算的值(38)的步 骤包括比较所述计算的值(38)与阈值00)。
6.根据权利要求4和5所述的方法，其中如果确定将修改所述计算的值(38)则修改所 述计算的值(38)的步骤包括如果所述计算的值(38)超出所述阈值OO)则放大所述计算 的值(38)。
7.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括将所述对象(1 的所述一个或者多个 测量的生理参数映射成标度，以及其中所述计算的值(38)包括在所述标度上的值。
8.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括确定所述计算的值(38)的移动方向，其 中如果确定将修改所述计算的值(38)则修改所述计算的值(38)的步骤依赖于所述计算的 值(38)的移动方向。
9.一种用于在对象(12)中获得预期状态的系统，包括-一个或者多个传感器(14)，布置成测量所述对象(1 的一个或者多个生理参数，-处理器(16)，布置成使用所述测量的一个或者多个参数来计算值(38)、确定是否 将修改所述计算的值(38)以及如果确定将修改所述计算的值(38)则修改所述计算的值 (38)，以及-一个或者多个输出设备(18)，布置成向所述对象(1 生成输出，所述输出与所述修 改的值(40)成比例。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述处理器(16)被布置成当如果确定将修改所 述计算的值(38)则修改所述计算的值(38)时获取修改方案06)以及根据所述修改方案 (26)修改所述计算的值(38)。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述修改方案06)是以图表或者查找表的形式。
12.根据权利要求9、10或者11所述的系统，其中所述处理器(16)被布置成当如果 确定将修改所述计算的值(38)则修改所述计算的值(38)时放大或者衰减所述计算的值 (38)。
13.根据权利要求9至12中的任一权利要求所述的系统，其中所述处理器(16)被布置 成在确定是否将修改所述计算的值(38)时比较所述计算的值(38)与阈值00)。
14.根据权利要求12和13所述的系统，其中所述处理器(16)被布置成当如果确定将 修改所述计算的值(38)则修改所述计算的值(38)时，如果所述计算的值(38)超出所述阈 值00)则放大所述计算的值(38)。
15.根据权利要求9至14中的任一权利要求所述的系统，其中所述处理器(16)还布置 成将所述对象(1 的所述一个或者多个测量的生理参数映射成标度，以及其中所述计算 的值(38)包括在所述标度上的值。
全文摘要
一种在对象中获得预期状态(22)的方法包括测量对象(12)的一个或者多个生理参数；使用测量的一个或者多个参数来计算值(38)；确定是否将修改计算的值(38)；如果确定将修改计算的值则修改该计算的值；以及向对象生成输出，该输出与修改的值(40)成比例。如果确定将修改计算的值则修改该计算的值的步骤可以包括获取修改方案并且根据修改方案来修改计算的值。一种修改计算的值的方法包括放大计算的值。
文档编号A61B5/053GK102056535SQ200980120819
公开日2011年5月11日 申请日期2009年6月3日 优先权日2008年6月6日
发明者F·A·M·范德迈杰登, M·E·梅纳贝尼托, M·T·约翰逊, M·范杜伦, R·G·C·范德沃尔夫 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司