生理反馈系统的制作方法_2

文档序号:9170306阅读:来源:国知局
0054]20呼吸动作感测元件
[0055]22发光源
[0056]24心电电极
[0057]30穿戴式生理感测装置
[0058]31 电极
[0059]32 壳体
[0060]34智能手机
【具体实施方式】
[0061]本实用新型的系统的目的在于,将通过自我意识调整而影响生理状态的程序以及呼吸调控两者融和在同一个训练区段中,并通过与使用者间互动形成一反馈回路的方式而实现加成影响生理状态的技术效果,故可广泛应用于生理反馈、神经生理反馈、冥想、及/或呼吸训练等各种通过自我意识调控而影响生理状态的程序,以让该程序所实现的成效进一步获得提升。
[0062]在此原则下,根据本实用新型的系统具有一穿戴式生理感测装置以及一可感知信号产生源,其中,该穿戴式生理感测装置用以在该训练区段中,取得因生理活动发生改变而受影响的生理信号,以及该可感知信号产生源则用以在该训练区段中,通过使用者可感知信号,例如,视觉可感知信号、及/或听觉可感知信号,以向使用者提供呼吸导引以及有关生理活动的信息,例如,实时生理状态,呼吸行为的改变,及/或训练执行的成效等。
[0063]请参阅图1,其显示根据本实用新型的系统的一较佳实施例,此实施例在于提供有关神经生理反馈系统融入呼吸训练的实施内容,因此,在此,该穿戴式生理感测装置是实施为一头戴式脑电检测装置10,以及该可感知信号产生源是实施为一发光体12。
[0064]当使用者利用本实用新型的此神经生理反馈系统而执行一神经生理反馈程序时,如图所示地,将该头戴式脑电检测装置设置于头上,以通过设置于头带内侧的脑电电极取得使用者的脑波,在此,脑电电极的设置位置没有限制,只要是可取得脑波的特定大脑皮质位置的相对应取样点即可,例如,常见的取样点包括Fpl、Fp2、01、02等、或是任何根据10-20系统所定义的位置,并且,脑电电极的设置位置以及数量可根据所进行的神经生理反馈的目的而决定,例如,可增加电极的数量而进行多通道脑电信号的测量,或可在耳朵上设置电极以作为参考点等,因此,没有限制。
[0065]之后,再将该发光体12设置于身体前方眼睛可自然看见的位置,并使头上的脑电检测装置与该发光体进行沟通,例如,通过如蓝牙、WiFi等的一般无线通信方式,即可开始进行呼吸生理反馈程序。
[0066]在此,由于结合了呼吸训练以及神经生理反馈,因此,基于呼吸训练的进行,需提供使用者呼吸导引信号,而基于神经生理反馈,则需提供使用者反应执行神经生理反馈而发生改变的生理活动的信息及/或其他相关的信息,而该发光体即是提供的媒介。
[0067]在此实施例中,该发光体所产生的可让使用者感知的信号包括发光强度以及发光颜色,以分别代表不同的信息,其中,发光强度用以表现呼吸导引,而发光颜色则用以表现使用者生理活动的变化。
[0068]由于呼吸导引信号的目的在于让使用者跟随着进行呼吸,故需要能够表现出吸气与吐气间的分别,因此,该发光体是通过发光强度的强弱连续变化而代表吸气与吐气的连续变化,例如,以发光强度逐渐增强作为逐渐吸气的导引,并以发光强度逐渐减弱作为逐渐吐气的导引,如此一来,使用者就可清楚且容易地跟随着而进行吸吐。
[0069]当进行以放松为目标的神经生理反馈程序时,其中一种选择是观察脑波中α波所占的比例。在脑波中,一般而言,α波占优势时表示人体处于放松的清醒状态,因此通过观察α波所占比例可得知放松的程度。据此,在开始进行神经生理反馈程序后,该发光体提供呼吸导引(通过发光强度的连续变化),以引导使用者调整其呼吸,同时间,戴于头上的脑电检测装置亦进行脑波的检测,而所取得的脑波则在经过一演算式的计算后,可得出一分析结果,例如,α波所占比例,并根据分析结果而产生一相关使用者脑部活动的信息,接着,该发光体即根据该相关使用者脑部活动的信息而改变其发光颜色。
[0070]举例而言,可在程序一开始时先取得一基准值,例如,α波占总脑波能量的百分比,之后再将所分析所得的结果与该基准值进行比较,以得出与该基准值间的关系,例如,比例增加或减少,而该发光体即可以此为基础而通过发光颜色的改变实时地向使用者传达其生理状态的改变情形,例如,可利用多种颜色表示,如越接近蓝色表示越放松,越接近红色表示越紧张,也可以同一颜色的深浅为依据,颜色越浅代表越放松,颜色越深代表越紧张,如此一来,使用者就可很简单地通过颜色的改变而得知自己的身心状态是紧张或是放松,并在跟随呼吸导引的同时亦进行自我意识调控(self-regulat1n),而使发光颜色进一步趋向更放松的目标。
[0071]替代地,也可通过观察两个半脑间脑部活动的能量平衡状况以及同步性来了解人体的放松程度或情绪意识状态;或者,可检测大脑皮质中血流量的多少而得知脑部活动的旺盛程度,以判断身心的放松程度等。
[0072]另外,当以提高专注力为目标时,则可选择观察Θ波与β波的比例。在脑波中,β波占优势时表示人体处于清醒且紧张的状态,而Θ波占优势时则表示人体处于放松且意识中断的状态,因此,可通过提高β波相对于Θ波的比例而达到提高专注力的目的,例如,治疗ADHD (Attent1n deficit hyperactivity disorder,注意力缺陷过动症)患者的其中一种方法即是通过神经生理反馈的方式观察其Θ波/β波的比值。据此,在利用本实用新型的系统而开始进行神经生理反馈程序后,该发光体提供呼吸导引信号(通过发光强度的连续变化),以引导使用者调整其呼吸,同时间,戴于头上脑电检测装置亦进行脑波的检测,以进一步分析Θ波以及β波的比例,例如,Θ波与β波分别占总脑波能量的比例,或是计算出θ/θ+β以及β/θ+β等,之后,根据分析结果而产生一相关使用者脑部活动态的信息,而该发光体即以该相关使用者脑部活动的信息为基础,而通过发光颜色的改变实时地向使用者传达其脑部功能的改变情形,例如,可利用多种颜色表示,越接近蓝色表示专注力越低,越接近红色表示专注力越高,也可以同一颜色的深浅为依据,颜色越浅代表专注力越低,颜色越深代表专注力越高,如此一来,使用者就可很简单地通过颜色的改变而得知自己的专注力是否提高,并在跟随呼吸导引的同时亦进行自我意识调控(self-regulat1n),而使发光颜色进一步趋向提尚专注的目标。
[0073]而除了观察Θ波与β波的比例外,皮层慢电位(SCP,slow cortical potential)亦是提高专注力的神经生理反馈中经常观察的脑部活动,其中,SCP的负向偏移(negativeshift)相关于较集中的注意力,以及SCP的正向偏移(positive shift)则相关于降低的注意力。
[0074]所以,该发光颜色所代表的生理状态,可实施为各种可能,例如,可如上所述地以经换算后的放松或专注程度作为变化依据,或是可用以表示单个生理信号的变化,例如,α波所占的比例变化,或是脑部活动的变化等,因此,没有限制。而且,发光颜色的变化方式亦无一定的限制,重点在于让使用者可以简单且清楚地了解自己的生理状态,且可藉以驱使使用者进行自我意识调控,以达到目标生理状态。
[0075]另外,替代地,该发光颜色也可用来表示相关使用状况的其他信息,举例而言,可用以表示已累积的训练时数,例如,越深的颜色表示累积的训练时间越长,以让使用者了解具累积效应的生理反馈程序所带来的累积效果,且在此,该累积时间可以是一段时间的累积,例如,一个星期内,或是当次训练的时间累积等,可依使用者需求而改变;或者,该发光颜色亦可用来指示每次训练区段的时间起始,例如,从刚开始的浅色逐渐变深,以表示逐渐接近训练尾声。故皆为可行的方式,没有限制。
[0076]再者,该发光体还可实施为可设定训练区段的时间,例如,10分钟,15分钟,并在时间结束时自动关机,如此一来,使用者将可更专心地进行呼吸调控及自我意识控制,更有助于目标效果的达成。
[0077]因此,通过本实用新型系统,使用者可以很自然地结合呼吸调控以及通过自我意识控制而影响生理状态的程序,无须特别地学习步骤,而其中很重要的原因就在于,该可感知信号产生源所产生的可感知信号包括两种信息,例如,在图1实施例中,该单一发光体所产生的视觉可感知信号通过发光强度以及发光颜色分别表现了呼吸导引信号以及实时生理状态两种信息。
[0078]在现有技术中,当进行神经生理反馈时,对于使用者的反馈方式通常会实施为,举例而言,随着执行生理反馈的成效而产生移动的物体,例如,飘浮在空中的气球,当身体越放松时,气球飘的越高;或是随生理状态而产生变化的图形,例如,会因为身体越来越放松而持续盛开的花朵;或是直接显示测量数值的改变;而提供呼吸导引的方式则多实施为,举例而言,通过上下起伏的波形代表吸气及吐气。因此,当结合两者时,使用者很容易因过于复杂、变动过大、或不容易理解的数值的视觉显示方式而受到干扰,甚至反而可能增加使用者的精神压力,效果不升反降。
[0079]另外,亦有一种现有技术,如申请号为US6212135的美国专利申请案所示,透过发光体的形式来引导使用者进行呼吸训练时的吐气、吐气暂停、吸气、及吸气暂停,但其所叙述的方式,仅能表现让使用者跟随的呼吸行为模式,无法同时间让使用者知道其所进行之呼吸训练对身体所造成的影响,故仅适用于进行单纯的呼吸训练。
[0080]所以,针对上述这些可能出现的问题,本实用新型在考虑如何提供信息予使用者时,即选择了通过单一个物体表示两种信息的方式,尽可能的简化复杂度,不让使用者产生精神负担,也让使用者很容易就可使用本系统。本实用新型所公开的显示方式所具有的优势包括:
[0081]1.发光强度的大小变化,与一般节奏、韵律的表示方式类似,使用者无须经过思考转换,可直觉地获得引导而控制吸气与吐气。
[0082]2.发光颜色对使用者而言是很容易理解的生理状态表示方式,相较于直接提供数值变化,人体对于利用颜色种类及/或深浅变化等来表示程度、等级的改变,很容易产生认同感,因此能更自然地回应而做出自我意识调控。
[0083]3.视觉的焦点仅有一个,不会有结合两个程序而需要注意两个焦点的问题,更有助于集中注意力。
[0084]因此,结合两种程序所可能产生的复杂性,通过精心设计的可感知信号表现方式,即可被排除,不但有效减少了使用者于使用时的负担感,亦因此实现了效果加成的新颖反馈程序。
[0085]在实施时,该发光体可以有各种实施选择,例如,在外观造型方面,可以是如图1所示的球体,亦可为方形、角锥状等其他形状,且进一步地,还可实施为透过磁力而漂浮的形式,增加使用趣味性;另外,其除了可实施为整个发光体皆发光外,亦可实施为仅部分发光,如图2A所示,该发光体透过设置于顶部的一可透光部分而展现其发光行为,且该可透光部分还可实施为不同的造型,以引起使用者的兴趣,例如,多层次的同心环形(图2B),或是放射状的造型(图2C)等,不受限制。
[0086]而除了利用单一发光体的形式提供发光强度及发光颜色变化外,也可通过其他具显示功能的装置而实现,举例而言,可以是一屏幕上的一发光源,例
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