发光装置及使用该发光装置的生理反馈系统的制作方法_3

文档序号:9170307阅读:来源:国知局
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,例如,平板电脑、手机、手表、个人电脑的屏幕等,进一步,该发光源亦可实施为图像的一部分,例如,人形图像的头部,或是腹部位置等,有助于使用者在自我意识调控时想象体内的活动,此外,除了实体光源的形式外,光圈亦是良好的实施形式,例如,人形头部周围的光圈同样有助于使用者进行想象。而当实施为如上述的屏幕上的发光源或光圈时,还可进一步通过发光范围的直径大小变化来表示发光强度的变化,如图2D所示,以加强引导吸气与吐气的效果。因此,可依实际实施状况而加以变化,没有限制。
[0088]另外,根据本实用新型的系统亦可额外提供听觉可感知信号,例如,声音或语音,以在使用者需要闭眼进行反馈程序的时候,提供另一种选择,举例而言,可以通过音量的强度代表吸气及吐气的连续变化,以及通过不同的声音种类,例如,鸟叫声、海浪声等,或不同曲目而代表不同的生理状态;或者,也可通过语音指示使用者进行吸气及吐气,而由声音频率高低代表生理状态,例如,越高频的声音表示越紧张,越低频表示越放松等,因此,没有限制。并且,听觉可感知信号可实施为由该可感知信号产生源、及/或由该穿戴式生理感测装置提供,同样没有限制。
[0089]再进一步,该呼吸导引信号亦可实施为根据使用者的生理状态改变而进行实时调整。在一般呼吸训练中,呼吸导引信号的类型主要分为三种,一为预设固定的呼吸变化模式,例如,呼吸速率设定为固定每分钟8次;一为预设随时间变化的呼吸变化模式,例如,在I个15分钟的训练区段中,呼吸速率设定为前面5分钟每分钟10次,中间5分钟每分钟8次,以及最后5分钟每分钟6次的速率;以及另一则为随生理状态而动态变化的呼吸变化模式。因此,在本实用新型中,该呼吸导引信号除了可提供预设为固定以及随时间变化的呼吸变化模式外,通过该穿戴式生理感测装置所取得的生理信号,例如,图1实施例中脑电检测装置所取得的脑电信号,该呼吸导引信号就可实施为随生理状态而动态变化,以提供更有效引导使用者朝向目标生理状态的呼吸变化模式。
[0090]使用者的生理状态影响该呼吸导引信号的方式可以有许多选择。举例而言,当使用者的放松程度已增加且维持稳定时,呼吸导引信号可实施为进一步降低呼吸速率,例如,从每分钟8-10次,降至每分钟6-8次,以进一步增加放松程度;或者,也可实施为在使用者的放松程度已达预期目标时、或是呼吸的控制已稳定地吻合呼吸导引时,停止呼吸导引信号的提供,而让使用者可专注于进行自我意识调控,仅在发现呼吸又出现不稳定、或放松程度又降低时,才又开始进行呼吸导引,因此,没有限制。
[0091]再者,特别地是,亦可实施为,特意通过呼吸导引信号的提供的有无而让使用者交替地进行呼吸调控以及通过自我意识调控而改变生理状态的程序。如前所述,根据研究显示,当进行通过自我意识调控而影响生理状态的程序时,特别是神经生理反馈、冥想时,若呼吸能处于平顺且稳定的状态,则反馈所产生的效果可获得加乘,因此,通过间歇地先提供呼吸导引信号一段时间而让使用者习惯该呼吸模式,以达到呼吸的稳定,之后,再通过停止呼吸导引,而让使用者在自然延续已习惯的呼吸模式下单纯地专注于进行自我意识调控程序,这样的流程将可进一步提升反馈的效果。
[0092]而且,由于呼吸训练对于自律神经的影响有延迟反应,因此,通过间歇地提供导引信号的方式,再配合上本实用新型结合呼吸训练与自我意识调控程序的特性,可在不提供呼吸导引而让呼吸训练对自律神经的影响呈现的期间,方便地让使用者进行自我意识调控程序,而让训练的效果获得加成。
[0093]在此,呼吸训练与自我意识调控程序的交替转换,亦即,呼吸导引信号的提供有无,可以如上所述地根据使用者的生理状态而决定,也可以是根据预设的时间间隔,固定地进行切换,没有限制。此外,当采用固定切换的方式时,还可进一步实施为,呼吸导引信号是在呼吸速率快以及慢之间切换,例如,每分钟6-8次以及每分钟10-12次,而这样的方式则可有助于,例如,专注力切换的训练,达到更灵活的控制能力。
[0094]在此,需要注意地是,取得脑电信号的穿戴结构,除了采用如图1所示的头戴形式夕卜,亦可实施为其他的形式,如图3即显示了通过耳戴结构设置脑电电极的实施例,在此例子中,脑电电极可通过耳戴结构而耳朵或耳朵附近区域的皮肤,进而取得脑电信号,因此,同样是相当方便的方式,亦无限制。
[0095]接着,根据本实用新型另一方面的构想,亦可通过检测使用者的呼吸行为而作为提供有关使用者生理状态的信息的基础。如图4A所示,使用者通过设置于腹部的呼吸动作感测元件20以及放置于身前的具有一发光源22的屏幕而进行呼吸训练程序,其中,呼吸动作感测元件的作用在于感受呼吸动作所造成的体腔起伏,因而可提供的信息包括,但不限于,吐气、吐气暂停(exhalat1n pause)、吸气及吸气暂停(inhalat1n pause)分别的持续时间,呼吸速率,使用者是采用腹式或胸式呼吸(亦即,吸气时气体主要是造成腹部或是胸部膨胀),通气量(所谓的呼吸深度),以及呼吸暂停(control pause)时间等,在此,可使用的呼吸动作感测元件包括,但不限于,RIP绑带(Respiratory InductancePlethysmography (RIP,呼吸感应体积描记器)effort belt),以及压电呼吸绑带(piezorespiratory effort belt)等。
[0096]所以,当通过如图4A的系统进行呼吸训练程序时,可实施的一种形式是,提供使用者本身实际的呼吸行为模式与呼吸导引信号间的差异,以作为使用者进行自我意识调控的依据,举例而言,两者间的差异可以利用计算分数的方式得出,例如,通过预载的演算式计算出使用者的实际呼吸行为模式与导引信号间的差异,例如,可以针对呼吸速率、呼气期间/吸气期间比例等进行分析,分数越高表示差异越小,越低则表示差异越大,再以颜色的变化来表示分数的高低,例如,以同一颜色深浅或不同颜色的连续变化表示分数的高低,以让使用者实时得知,进而做出实时调整。
[0097]另一种可实施的形式是,提供有关使用者呼吸稳定度的信息。由于稳定的呼吸有助于维持身心放松,亦可于一定程度上表示身心处于放松且稳定的状态,因此,通过得知相关自身呼吸稳定度的信息,同样有助使用者进行自我意识调控,举例而言,稳定度的呈现方式可如上所述地通过分数的方式表示,例如,可以通过预设的演算式计算呼吸速率的变动率,例如,每I分钟计算一次,变动率越低表示稳定度越高,分数即越高,并连带地改变发光颜色,或是通过观察呼吸振幅的稳定度而得出分数,或是以呼吸速率与呼吸振幅两者综合评估的结果作为反馈依据;另外,也可通过发光颜色直接表示呼吸速率或呼吸振幅的变化,因此,没有限制。
[0098]再一种可实施的形式是,提供有关通气量变化的信息。通常在进行呼吸训练时,除了呼吸速率外,通气量的大小亦是需要注意的重点,因为一部分呼吸训练的目的在于解决过度呼吸(hyperventilat1n)的问题,而且,在日常生活中进行呼吸时,若能维持平稳且不过大的通气量,亦有助于让身心维持在放松且平稳的状态,故可通过提供相关呼吸时通气量的信息而作为使用者进行自我调整的依据。举例而言,可预设有一标准值,并将与该标准值进行比较的结果通过发光颜色而呈现予使用者,例如,发光颜色可一直维持不变,只在测得的通气量高出该标准值才出现颜色改变,或者,也可以是发光颜色越深表示超出标准值越多,而越浅表示越接近标准值;另外,也可不预设标准值,仅通过发光颜色深浅或连续颜色变化来通气量的大小。
[0099]再一种可实施的形式是,提供有关使用者进行腹式呼吸、或胸式呼吸的信息。有研究指出,采用腹式呼吸有助于增加副交感神经的活性,可更进一步强化影响自律神经达到放松身心的效果,所以,当通过将呼吸动作感测元件设置于胸部及/或腹部时,就可藉以分辨呼吸时腹部以及胸部分别的膨胀情形,以作为使用者调整呼吸行为的参考,例如,可单独于腹部设置呼吸动作感测元件,以了解腹部的起伏状况,或是单独于胸部设置呼吸动作感测元件,以了解胸部是否出现起伏(在希望进行腹式呼吸的前提下),或如图4B所示,分别于胸部及腹部皆设置呼吸动作感测元件20 ;另外,有些腹式呼吸训练要求的是针对特定部位进行呼吸,例如,上腹部或下腹部,而这则是可以通过调整呼吸动作感测元件设置于腹部的位置而达到对于不同部位的检测需求。而在提供使用者相关的信息时,举例而言,则可利用发光颜色表示设置于腹部的呼吸动作感测元件所检测到的通气量大小,或者,也可表示设置于胸部的呼吸动作感测元件否有检测到胸部扩张,或者,也可表示腹部与胸部扩张程度的比值等,因此,没有限制。
[0100]此外,另一种可以提供的信息则是,有关使用者是通过鼻部及/或口部进行呼吸的信息。一般而言,较佳的呼吸方式是通过鼻子进行呼吸,当口部参与呼吸、或仅通过口部进行呼吸时,由于通气量会大于仅通过鼻子进行呼吸,将容易造成过度呼吸,再者,通过鼻子吸入空气时,空气可被加热与加湿,同时鼻毛与鼻子内部的纤毛会将颗粒物过滤掉,防止其进入肺中。根据报告显示,很多人仅是不自觉地通过口部进行呼吸,因此,只需有意识地改变这样的情形,就可恢复到利用鼻子进行呼吸,故在进行呼吸训练时提供这样的信息亦有助于让使用者以更正确的方式进行呼吸,提升训练的效果。而在提供使用者相关的信息时,举例而言,可以通过颜色的变化而让使用者得知在进行呼吸训练时,口部气流量的有无、及/或鼻部气流量与口部气流量的比例等,可依实际需求而改变。在此,欲分辨口部与鼻部的呼吸气流量,需利用可检测出口、鼻气流变化的感测元件,例如,呼吸气流管或口鼻管,可检测口、鼻呼吸气流的变化,以及设置于口鼻间的热感应器,可感应呼吸气流的温度变化等。
[0101]再者,由于呼吸会对自律神经系统产生影响,进而使得亦受自律神经控制的心跳出现变化,即所谓的窦性心率不齐(Respiratory Sinus Arrhythmia,RSA),亦即,吸气期间会使心跳加速以及呼吸期间则使心跳减缓的现象,因此,另一种可取得使用者的呼吸行为的方式是测量心率。一般而言,当呼吸与心跳彼此处于同步状态(synchronizat1n)时,就可通过对心率序列进行分析而得知呼吸变化。
[0102]常见取得心率序列的方式包括,但不限制于,通过检测动脉脉搏而取得心率序列,例如,设置于耳朵、手指、手腕、额头等位置上的光传感器,直接置于动脉上的压力传感器,以及压脉带等都可取得动脉脉搏,在此,光传感器是指具有光发射元件以及光接收元件,并利用PPG (photoplethysmography,光体积变化描记图)原理而取得光讯号的传感器,例如,利用穿透方式或反射方式进行测量者,另外,也可通过测量心电图而从中取得心率序列,例如,可通过设置于双手,耳朵与身体其他位置,手指与身体其他位置,以及躯干上等的至少两心电电极而取得心电图,如图5A即显示了通过两个指戴式心电电极取得心电信号的实施例,图5B显示了通过接触耳朵以及手腕而取得心电信号的实施例,以及图5C显示了通过手部触碰挂设于耳朵上的耳戴装置外
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