脑波反馈系统及其运作方法

文档序号:233074 发布日期:2021-11-12 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 脑波反馈系统及其运作方法 (Brain wave feedback system and operation method thereof ) 是由 梁胜富 萧富仁 郭至恩 王渊弘 吕宗桦 谢宗澔 云泰杰 薛人瑞 陈宜钰 于 2020-04-24 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种脑波反馈系统,用于根据使用者的脑波产生反馈,包含:脑波感测仪、服务器及输出元件,脑波感测仪用以取得使用者的第一脑波信号,服务器存有由多个关键字排序成的关键字字串,服务器用以当第一生理信息参数落在预设参数范围之外时,执行反馈程序,其中第一生理信息参数关联于第一脑波信号,反馈程序包含以服务器从关键字字串选出关键字作为反馈关键字,并输出反馈关键字,输出元件可通讯地连接于该服务器,且输出元件呈现对应于第一生理信息参数的分析结果。(The invention discloses a brain wave feedback system for generating feedback according to brain waves of a user, comprising: the brain wave sensor is used for obtaining a first brain wave signal of a user, the server stores a keyword string formed by sequencing a plurality of keywords, the server is used for executing a feedback program when a first physiological information parameter falls out of a preset parameter range, wherein the first physiological information parameter is related to the first brain wave signal, the feedback program comprises the steps of selecting the keywords from the keyword string by the server as feedback keywords and outputting the feedback keywords, the output element is connected to the server in a communication mode, and the output element presents an analysis result corresponding to the first physiological information parameter.)

脑波反馈系统及其运作方法

技术领域

本发明涉及一种脑波反馈系统及其运作方法,特别涉及一种执行反馈程序的反馈系统及其运作方法。

背景技术

现代人常有失眠的问题,失眠包含了入睡困难、浅眠以及续睡困难等,而失眠除了会影响日常生活中的活动及工作效率之外,也可能导致忧郁症或焦虑症等精神性障碍。药物治疗是目前治疗慢性失眠的主要方式,大多数的助眠药物(例如,安眠药)虽然可以帮助失眠者进入睡眠,但失眠者仍难以借由服用药物进入深度睡眠,助眠药物亦无法改变睡眠结构并提供足量的深度睡眠,且长期服用助眠药物更容易造成生物积累。

由于助眠药物无法有效地从根本解决失眠问题,因此许多助眠仪器便应运而生,常见的助眠仪器例如是借由声音、光线刺激,或是给予大脑电刺激以达到助眠的效果。然而,对于失眠患者而言,当失眠患者进入失眠状态时,其对外界的敏感程度反而会增加,而助眠仪器所提供的这些刺激对于失眠患者而言反而是额外的入眠干扰,失眠患者亦可能是在浅眠的状态下被这些刺激唤醒。

发明内容

鉴于上述,本发明提供一种以满足上述需求的脑波反馈系统及其运作方法。

依据本发明一实施例的脑波反馈系统,用于根据使用者的脑波产生反馈,该脑波反馈系统包含:脑波感测仪,用以取得该使用者的第一脑波信号;服务器,存有由多个关键字排序成的关键字字串,该服务器用以当第一生理信息参数落在预设参数范围之外时执行反馈程序,其中该第一生理信息参数关联于该第一脑波信号,该反馈程序包含以该服务器从该关键字字串选出关键字作为反馈关键字,并输出该反馈关键字;以及输出元件,可通讯地连接于该服务器,且该输出元件呈现对应于该第一生理信息参数的分析结果。

依据本发明一实施例的脑波反馈系统的运作方法,适用于脑波反馈系统,其中该脑波反馈系统包含移动装置、服务器以及脑波感测仪,该运作方法包含:以该移动装置呈现问卷并取得对应该问卷的回复;以该对该回复执行语义分析程序以从该回复撷取多个关键字;以该服务器依据该语义分析程序的结果排序该多个关键字以取得关键字字串;以该脑波感测仪取得第一脑波信号,并将该第一脑波信号输出至该移动装置;以该移动装置依据该第一脑波信号取得对应于该第一脑波信号的第一生理信息参数;以该移动装置判断该第一生理信息参数是否落在预设参数范围之外;以及以该移动装置在判断该第一生理信息参数落在该预设参数范围之外时,执行反馈程序,其中该反馈程序包含以该移动装置控制该服务器从该关键字字串选出关键字作为反馈关键字,并输出该反馈关键字至该移动装置,以供该移动装置呈现该反馈关键字。

综上所述,依据本发明的一或多个实施例所示的脑波反馈系统及其运作方法,可以帮助使用者降低服用助眠药物的频率,以避免药物造成的成瘾问题以及生物积累。此外,依据本发明一或多个实施例所示的脑波反馈系统及其运作方法,还可以避免市面上常见的助眠仪器的刺激所造成的入眠干扰,导致入眠状态受到影响甚至加重失眠,且本发明所示的脑波反馈系统还可以应用于居家环境,让使用者不需每次都要前往医院等专业研究区域才能使用。

以上的关于本公开内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理,并且提供本发明的权利要求书更进一步的解释。

附图说明

图1为依据本发明一实施例所绘示的脑波反馈系统的方块图。

图2为依据本发明一实施例所绘示的脑波反馈系统的运作方法的流程图。

图3为依据本发明一实施例所绘示的反馈程序的流程图。

图4为依据本发明另一实施例所绘示的脑波反馈系统的运作方法的流程图。

图5A及5B为依据本发明一实施例所绘示的脑波反馈系统的使用情境图。

附图标记说明:

10 脑波感测仪

101 干式电极

103 无线收发器

20 服务器

30 移动装置

301 输出元件

301a 耳机

301b 屏幕

S1 条状图

S2 脑波分数-时间图

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所公开的内容、权利要求书及图式,任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例为进一步详细说明本发明的观点,但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参考图1,图1为依据本发明一实施例所绘示的脑波反馈系统的方块图。本发明所示的脑波反馈系统至少包含脑波感测仪10及服务器20,脑波感测仪10用以取得信号,而服务器20可以对脑波感测仪10所取得信号进行处理及运算;然而,本发明所示的脑波反馈系统亦可以还包含移动装置30,并以移动装置30取代服务器20对脑波感测仪10所取得的信号进行处理及运算,而服务器20则用于储存相关的数据以及信号运算结果,但本发明不以此为限。本发明并不对此脑波反馈系统的实际使用时机予以限制,使用者无须等到特定时间才使用。详言之,使用者可以在意识清醒的一般日常作息中即穿插使用此脑波反馈系统,以训练使用者如何快速地让脑波进入目标状态,且这些目标状态不限于放松或是易于入睡的状态的脑波,目标状态亦包含集中注意力、专注思考等内隐的各种精神或心理状态时的脑波,借此可在真正欲进入目标状态的脑波时应用训练所得的经验达到快速让脑波进入目标状态的效果,进而避免通过外力(例如,药物、电波治疗等)达到让脑波进入目标状态的情况。

本发明所示的脑波感测仪10较佳包含干式电极用以取得第一脑波信号;服务器20较佳为一云端服务器,服务器20存有由多个关键字排序构成的一关键字字串,所述的关键字字串较佳储存在服务器20的一使用者日志(Log),且此关键字字串包含多个关键字,而这些关键字较佳依优先序排列。服务器20并且在一第一生理信息参数落在一预设参数范围之外时执行一反馈程序,其中第一生理信息参数关联于第一脑波信号,且可以是由脑波感测仪10基于第一脑波信号运算出第一生理信息参数。

反馈程序包含以服务器20从关键字字串中选出一关键字作为一反馈关键字,即服务器20以关键字字串中排序最前的关键字作为反馈关键字,服务器20在输出该反馈关键字后可以将此关键字自关键字字串中移除,或是将此关键字移动到关键字字串中排序最后的位置。服务器20较佳为将反馈关键字输出至移动装置30,以由移动装置的输出元件301呈现反馈关键字,其中移动装置30例如是手机、平板电脑等,而输出元件301例如是移动装置30的屏幕、喇叭,或是连接移动装置30的耳机,本发明不以此为限。

为了更详细说明本发明,请一并参考图1及图2,其中图2为依据本发明一实施例所绘示的脑波反馈系统的运作方法的流程图。需特别注意的是,为使本发明所示的脑波反馈系统可以较佳地维护使用者的隐私,故图2所示的步骤S11及步骤S13较佳是由移动装置30执行,然步骤S11及步骤S13亦可以是由服务器20执行,本发明不对执行步骤S11及步骤S13的装置予以限制。

步骤S01:呈现问卷。

服务器20可以存有一问卷,并且服务器20会将问卷输出至移动装置30,以供移动装置30借由输出元件301呈现问卷,且问卷的内容较佳是关联于情境的问题。举例而言,当本发明的脑波反馈系统应用于失眠治疗时,问卷的内容例如包含问题一:“当你一个人的时候会经常做什么事情”、问题二:“是否有记忆深刻的快乐旅行经验”、问题三:“失眠的时候你最容易思考的事情”及问题四“最近是否有想买的东西”等,而当输出元件301是移动装置30的屏幕时,则输出元件301呈现问卷的方式例如是以屏幕显示;当输出元件301是连接移动装置30的喇叭或者是耳机时,则输出元件301呈现问卷的方式例如是以语音的方式输出。

步骤S03:取得对应问卷的回复。

在输出元件301呈现问卷后,移动装置30便可以取得由使用者输入的对应前述问卷的回复,并且将回复输出至服务器20。举例而言,对应问题一的回复例如是:“自己一个人的时候最喜欢吃蛋糕配电视剧”;对应问题二的回复例如是:“快乐的旅行经验是在日本”;对应问题三的回复例如是:“失眠的时候最常想到工作的事”;对应问题四的回复例如是:“最近想买新手机”。

请一并参考步骤S01及步骤S03,服务器20呈现的问卷较佳含有时间性及肯定性的提醒,以提醒使用者其所提供的回复较佳是近三个月内的生活经历,并且进一步提供使用者对于该回复的肯定性。以上述的“自己一个人的时候最常去吃蛋糕”回复为例,使用者提供的此回复较佳是三个月内的生活经历,则使用者需进一步对此回复的肯定性评分。若肯定性的评估标准为满分10分,而使用者提供的肯定性分数为2分,则表示此回复的参考度可能不高;反之,若使用者提供的肯定性分数为9分,则表示可以将此回复应用到后续的脑波反馈训练中。

步骤S05:从回复撷取多个关键字。

服务器20在取得回复后,便对所述的回复进行语义分析程序以进行断词及词性分析进而撷取关键字,且服务器20较佳为对回复执行自然语言处理(Natural LanguageProcessing,NLP),且服务器20可以是以谷歌(Google)的自然语言框架语义分析器(Natural Language Frame Semantics Parser)及中国台湾省中央研究院的中文断词(Chinese Knowledge and Information Processing,CKIP)技术实现自然语言处理。

服务器20从回复撷取关键字的方式例如是以断词的方式,并依据情绪、时间、目标、程度、主题及拥有者等特征将回复截断成多个词汇,且该些词汇可以依据该些特征彼此连结,服务器20并以该些词汇中的一或多个作为关键字。

以上述对应问题1的回复为例,依据情绪撷取到的关键字为“喜欢”;依据时间撷取到的关键字为“时候”;依据目标撷取到的关键字为“吃”;依据程度撷取到的关键字为“最”;依据主题撷取到的关键字为“蛋糕”及“电视剧”;依据拥有者撷取到的关键字为“人”及“自己”等;从问题二的回复所撷取到的关键字例如是“快乐旅行”、“日本”;从问题三的回复所撷取到的关键字例如是“失眠”、“工作”;从问题四的回复所撷取到的关键字例如是“想买”、“手机”。

因该些词汇为依据该些特征彼此连结,服务器20便可将“蛋糕”对应到问题一的“一个人”;“日本”对应到问题二的“快乐旅行”;“工作”对应到问题三的“失眠”;“手机”对应到问题四的“想买”。

此外,若服务器20具有一数据库,则该些关键字可以是依照各个类别储存在数据库中,其中各个类别较佳是以“食”、“衣”、“住”、“行”、“育”、“乐”,以该些类别构成一语意网络。以问题一的回复为例,执行语义分析程序得到的关键字包含“蛋糕”及“电视剧”,则服务器20可以在数据库内建立对应“蛋糕”的数据项目。详言之,数据项目可以包含关键字的类别、实例、关系等,且“蛋糕”的类别可以是“食”;实例可以是“一个人”;关系可以是关联于“电视剧”所属的“乐”类别,且各个数据项目可以是一项或数项。据此,服务器20可以依据数据项目查找适合的关键字。

步骤S07:排序该些关键字以取得关键字字串。

服务器20在取得该些关键字后,可以依据语义分析程序的结果给予该些关键字对应的关键字分数,例如自己一个人做的事情是轻松的(问题一),因此“蛋糕”的关键字分数是5分,快乐旅行的经验是抒压的(问题二),因此“日本”的关键字分数是3分,而失眠时想到的事情(问题三)会加剧失眠,因此“工作”的关键字分数是-1分,想买的东西(问题四)是令人期待的,因此“手机”的关键字分数是1分。服务器20可以依据“蛋糕”、“日本”、“工作”及“手机”的关键字分数将该些关键字排序,以取得关键字字串,并将关键字字串记录于使用者日志,其中关键字字串例如是“蛋糕”-“日本”-“手机”。

此外,关键字的排序方式还可以是以使用者关键字排名(User Keyword Ranking,UKR)方程式得到。详言之,使用者关键字排名方程式可以如下:

其中,UKR(i)为关键字i的排名分数;di为使用者对于回复所给予的肯定性的分数;SKR为在数据库的语意网络中可连结到该关键字i的其他关键字的排序分数(例如,关键字i为“蛋糕”,“电视剧”可以连结到“蛋糕”,则SKR为为“电视剧”的排序分数);WKR为该关键字i与其他关键字之间的连结的权重强度的总和(例如,“蛋糕”与“电视剧”及“一个人”的连结强度皆高,故“蛋糕”的WKR值较高;“工作”与“电视剧”及“一个人”的连结强度皆低,故“工作”的WKR值较低);Urecord为使用者近期在目标状态的表现分数(例如,若使用者欲借由脑波训练缓解失眠,则在目标状态的表现分数例如是使用者近期的睡眠品质分数),Urecord亦可以包含使用者对脑波训练的满意程度。

需特别说明的是,当WKR值较高时,表示该关键字i与其他关键字之间的关联呈现发散的状态(除非SKR值亦较高,表示在语意网络中连结到关键字i的其他关键字的排序分数为高);反之,当WKR值较低时,表示关键字i与其他关键字的关联程度仅集中于数个关键字。因此,当WKR值较低时,若SKR较高(表示受测者与使用语意网络中可连结到该关键字i的其他关键字的其他受测者对于关键字i的意见相近)则UKR(i)较高(即关键字i的排名上升较快);反之,若SKR亦低,则亦UKR(i)较低(即关键字i的排名上升较慢)。

请继续参考上述的使用者关键字排名方程式,若关键字i的排名分数UKR(i)越高,则关键字i在关键字字串中的排序越前,且当使用者在以关键字i训练后的反馈为不尽理想(即Urecord的分数较低)或非常理想(即Urecord的分数较高)时,可以借由使用者关键字排名方程式更新关键字的排序分数,让使用者可以得到最适当的脑波训练。

上述的SKR为服务器关键字排名(Server Keyword Ranking),亦即SKR为在语意网络中可连结到关键字i的其他关键字的排序分数,SKR(i)的计算方程式如下:

其中,SKR(i)的计算方程式相似于使用者关键字排名方程式,但不同处在于SKR(i)的计算方程式不采计Urecord,且di为在使用关键字i的训练后的脑波表现分数。

此外,若上述的数据库存有多组预设关键字,服务器20亦会依据“工作”的关键字分数删除数据库中与“工作”相关的预设关键字,例如是依据负分数的值决定删除与“工作”有多高相关性的预设关键字。举例而言,与“工作”相关的多组预设关键字例如包含“成就”、“加薪”、“升职”等。因此,若服务器20从另一使用者的回复中撷取到“工作”的关键字,且“工作”的关键字分数例如是3分,而在后续的反馈程序中对应该另一使用者的关键字字串中的关键字已被用罄时,则服务器20可以输出“成就”、“加薪”、“升职”等的预设关键字。反之,当“工作”的关键字分数是负分数时,则服务器20可以删除该些预设关键字之中的至少一个。例如若“工作”的关键字分数是-1分,则仅由数据库中删除“工作”;但若“工作”的关键字分数是-5分,则不仅自数据库中删除“工作”,且亦会删除“成就”、“加薪”、“升职”等的预设关键字。

步骤S09:取得第一脑波信号。

脑波感测仪10可以感测使用者的脑波以取得第一脑波信号,并将第一脑波信号输出至移动装置30。

步骤S11:取得第一生理信息参数。

移动装置30在取得第一脑波信号之后可以取得对应于第一脑波信号的第一生理信息参数,移动装置30还可以基于第一生理信息参数取得对应第一生理信息参数的分析结果,其中移动装置30基于第一生理信息参数取得对应的脑波分数的具体实施方式将在下图5A详述。在此实施例中,此分析结果为脑波分数,然而也可以是是否合于一预设标准的判断结果。此外,脑波感测仪10亦可以将第一脑波信号输出至服务器20,以供服务器20基于第一生理信息参数取得对应第一生理信息参数的分析结果。

例如,若使用者日志中未存有使用脑波反馈系统的记录,表示使用者是第一次使用脑波反馈系统,则移动装置30可以基于使用者日志中的使用历程调整脑波分数。换句话说,当使用历程中的脑波反馈系统的使用记录低于一门槛次数时,移动装置30依一预定增幅增加脑波分数,其中此预定增幅与使用记录中的使用次数呈负相关,而门槛次数例如是三次;当使用历程中的脑波反馈系统的使用记录达门槛次数时,移动装置30即不对脑波分数予以调整。即,移动装置30可以依据使用者日志中存有的使用历程而给予不同的权重值,例如当使用记录低于门槛次数时,对原始的脑波分数乘以高于1的权重值;使用记录达门槛次数时,即仅维持原始的脑波分数,甚或对原始的脑波分数乘以低于1的权重值,据以计算出后续实际输出的脑波分数。

此外,移动装置30亦可以以第一脑波信号的振幅、频率等物理性质作为第一生理信息参数,并将第一生理信息参数转换为脑波分数。

步骤S13:判断第一生理信息参数是否落在预设参数范围之外。

移动装置30在取得第一生理信息参数后判断第一生理信息参数是否落在预设参数范围之外,其中预设参数范围例如是由脑波在轻松愉悦的状态时的生理信息参数所构成的范围,亦即预设参数范围例如是以理想的脑波信号的物理性质(例如是振幅、频率)所构成的范围,其中当预设参数为频率时,则对应脑波在轻松愉悦的状态时的预设参数范围较佳是8Hz到13Hz,然本发明不以此为限。

此外,移动装置30亦可以是基于脑波分数判断第一生理信息参数是否落在预设参数范围之外。换言之,预设参数范围可以有对应的一预设分数,移动装置30即可以比较脑波分数及预设分数以判断第一生理信息参数是否落在预设参数范围之外。

当移动装置30判断第一生理信息参数未落在预设参数范围之外及/或脑波分数未达预设分数时,脑波感测仪10回到步骤S09继续取得脑波信号,以继续观测使用者的脑波信号是否随着时间的增加更远离或接近理想的脑波状态。反之,当移动装置30判断第一生理信息参数落在预设参数范围之外时,则接续步骤S15:执行反馈程序。

请一并参考图1及图3,其中图3为依据本发明一实施例所绘示的反馈程序的流程图。

图2的步骤S15所示的反馈程序可以包含以下子步骤。

步骤S151,以服务器20从关键字字串中选出一关键字作为一反馈关键字。

以上述的“蛋糕”-“日本”-“手机”关键字字串为例,当第一生理信息参数落在预设参数范围之外时(步骤S15),表示使用者的脑波尚未接近目标状态(若脑波反馈系统是用于缓解失眠,则目标状态例如为愉悦放松时的脑波),因此服务器20即可从关键字字串中选择排序在前的“蛋糕”作为反馈关键字。

此外,服务器20亦可以是从另一关键字字串选择出关键字作为反馈关键字。举例而言,另一关键字字串可以是从先前的另一问卷取得,或是存于另一使用者日志的关键字字串,本发明不以此为限。

详言之,当服务器20为从另一关键字字串选择出反馈关键字时,可以依据关键字分数判断要排除哪些关键字。举例而言,因关键字“工作”的关键字分数较低,因此当服务器20从另一关键字字串选择反馈关键字时,可以避免从另一关键字字串选出与“工作”相关的关键字。

步骤S153:输出反馈关键字至移动装置30。

服务器20在选择出反馈关键字后,便将反馈关键字输出至移动装置30。

步骤S155:以移动装置传达反馈关键字。

以上述的“蛋糕”为例,移动装置30例如是以输出元件301传达反馈关键字,且当输出元件301是移动装置30的屏幕时,移动装置30可以在其屏幕上显示“蛋糕”的文字;当输出元件301是移动装置30的喇叭或耳机时,移动装置30可以借由喇叭或耳机输出“蛋糕”的语音叙述。

此外,请先回到图2的步骤S09,在以脑波感测仪10取得第一脑波信号之前,移动装置30即可以先从服务器20取得并呈现反馈关键字,以帮助使用者先试着进入愉悦放松的状态。

借此,当使用者的第一脑波信号与愉悦放松状态时的第一脑波信号之间有落差时,使用者可以借由反馈关键字的提醒以进行想象,训练使用者借由想象让自己的脑波信号接近愉悦放松状态的脑波信号。

请一并参考图1及图4,其中图4为依据本发明另一实施例所绘示的脑波反馈系统的运作方法的流程图。

在移动装置30传达反馈关键字(图3的步骤S155)之后,本发明的脑波反馈系统的运作方法还可以接续以下步骤。

步骤S17:取得第二脑波信号。

步骤S19:判断取得第一脑波信号的时间到现时时间是否达预设时间。

请一并参考步骤S17及S19,移动装置30取得第二脑波信号用以判断在反馈程序后,使用者的脑波信号是否更接近愉悦放松状态的脑波信号;而步骤S19用以判断从脑波感测仪10取得第一脑波信号(图2的步骤S09)到现时的即时时间是否超过预设时间,并且在取得第一脑波信号到现时的即时时间超过预设时间时结束(步骤S21)此方法,以避免过长的训练时间,其中预设时间例如是6分钟,然本发明不以此为限。

当在步骤S19判断为否时,则接续步骤S23:判断第二生理信息参数是否低于第一生理信息参数。

相似地,移动装置30在取得第二脑波信号后,会基于第二脑波信号取得第二生理信息参数,并且比较第一生理信息参数及第二生理信息参数以产生一比较结果,其中所述基于第二脑波信号取得第二生理信息参数以及比较第一生理信息参数及第二生理信息参数以产生比较结果亦可以是由服务器20执行,本发明不以此为限。举例而言,移动装置30比较第一生理信息参数及第二生理信息参数可以是比较第一生理信息参数及第二生理信息参数的脑波分数,借以判知在执行反馈程序之后,使用者的第二脑波信号相较于第一脑波信号是否更接近于愉悦放松状态时的脑波信号。

此外,移动装置30亦可以依据比较结果更新第二生理信息参数的脑波分数。即,当第二生理信息参数低于第一生理信息参数时,表示脑波信号的表现下降,则移动装置30可以再降低第二生理信息参数的脑波分数,以供使用者判知第二脑波信号相较于第一脑波信号更远离愉悦放松状态时的脑波信号。

当移动装置30判断第二生理信息参数低于第一生理信息参数时,表示第二脑波信号相较于第一脑波信号更接近于愉悦放松状态时的脑波信号,因此回到步骤S17继续取得脑波信号直到达成预设时间。

反之,当移动装置30判断第二生理信息参数不低于第一生理信息参数时,则接续步骤S25或S27。

步骤S25:调升移动装置传达反馈关键字的强度。

当比较结果为第二生理信息参数低于第一生理信息参数时,表示第二脑波信号相较于第一脑波信号并未更接近于愉悦放松状态时的脑波信号,因此服务器20可以依据比较结果控制移动装置30调升呈现反馈关键字的强度。举例而言,移动装置30可以增加其屏幕上显示的反馈关键字的清晰度,或是增加反馈关键字在其屏幕上显示的时间长度,移动装置30亦可以是增加反馈关键字在语音的出现频率等,本发明不以此为限。

此外,若使用历程中的脑波反馈系统的使用记录达门槛次数,且第二生理信息参数不低于第一生理信息参数时,则服务器20亦可以控制移动装置30调升呈现反馈关键字的强度。

步骤S27:从关键字字串选出另一关键字作为反馈关键字。

相似于上述,服务器20亦可以从关键字字串选出另一关键字作为反馈关键字。以“蛋糕”-“日本”-“手机”关键字字串为例,原本的反馈关键字例如是“蛋糕”,然而在移动装置30呈现“蛋糕”后,第二生理信息参数反而低于第一生理信息参数,则表示“蛋糕”对于帮助使用者接近愉悦放松状态的效用不显著。因此,服务器20可以选择“日本”作为反馈关键字。

此外,若服务器20已控制移动装置30调升呈现反馈关键字的强度,然在第二生理信息参数之后取得的另三个生理信息参数仍落在预设参数范围之外时,则服务器20亦可以从关键字字串选出另一关键字作为反馈关键字。

又或者,使用者例如是期望改善失眠状况,且移动装置30已存有由睡眠感测器取得的使用者的睡眠状态参数(例如是使用者在睡眠时的脑波信号的频率),则在使用者使用脑波反馈系统后的近一周,若基于使用者的睡眠状态参数判断使用者的睡眠品质仍有超过3次或连续两天不理想(例如,Urecord的满分为100,而睡眠品质不理想可以是Urecord低于70分),则服务器20亦可从关键字字串选出另一关键字作为反馈关键字。

请继续参考步骤S27,此外,服务器20还可以降低“蛋糕”的关键字分数及/或调高“日本”的关键字分数(即关键字的排名分数UKR),以更新该些关键字在关键字字串中的排序。

在步骤S25或S27后,移动装置30即可在步骤S155呈现更新强度后的反馈关键字或是另一反馈关键字。

此外,在执行反馈程序之后,移动装置30亦可以呈现反馈问卷,用以取得对应的反馈回复。反馈问卷例如包含“训练后的感觉如何”等问题,而反馈回复则是由使用者输入的回复,例如是“感觉更放松”、“觉得更焦虑”等回复。

相似于前述的问卷,服务器20亦可以对反馈回复执行语义分析程序以撷取关键字,并据以判断是否要调整关键字在关键字字串中的排序。

举例而言,当反馈回复是“感觉更放松”时,服务器20执行语义分析程序撷取到的关键字例如是“更放松”,则服务器20可以不调整关键字在关键字字串中的排序;当反馈回复是“觉得更焦虑”时,服务器20执行语义分析程序撷取到的关键字例如是“更焦虑”,则服务器20可以调整关键字在关键字字串中的排序,以更新关键字字串并避免在下一次的反馈程序中再次使用让使用者更焦虑的关键字。亦即,服务器20可以依据反馈回复更新前述的关键字i的排名分数(UKR(i))。此外,服务器20亦可以依据使用者的睡眠状态判断是否要调整关键字在关键字字串中的排序。举例而言,服务器20可以接收由睡眠感测器取得的睡眠状态参数,以判断使用者在经过训练后的睡眠品质是否有进步,当服务器20判断睡眠品质进步时,则服务器20可以不调整关键字在关键字字串中的排序;当服务器20判断睡眠品质未进步甚至变差时,服务器20可以调整关键字在关键字字串中的排序,以避免在下一次的反馈程序中再次使用让使用者睡眠品质下降的关键字。

且移动装置30也可以依据使用者的睡眠状态判断是否要调整预设参数范围。举例而言,当移动装置30判知使用者最近的睡眠品质不佳,则使用脑波反馈系统时,使用者的脑波信号可能较难接近睡眠状态时的脑波信号,故移动装置30可以将预设参数范围加大,或是给予如前述的较高的权重值,以使在比较第一生理信息参数及预设参数范围时可以有较高的容忍度(Tolerance),避免使用者因判知脑波信号不理想进而影响到使用经验。

又或者,当使用者日志中存有多次使用脑波反馈系统的记录,则移动装置30亦可以将预设参数范围缩小,让使用者可以在经过多次经验后使脑波信号更接近愉悦放松状态。

请参考图5A及5B,图5A及5B为依据本发明一实施例所绘示的脑波反馈系统的使用情境图。

如图5A所示,脑波感测仪10包含干式电极101用以取得脑波信号,且干式电极101较佳为接触额头的位置,以取得前额叶的脑波信号,而服务器20用以当第一生理信息参数落在预设参数范围之外时,执行反馈程序,其中无线收发器103较佳为无线网路收发器且通讯连接于服务器20,以供服务器20借由无线收发器103(无线网路收发器)将反馈关键字传送至输出元件301,故反馈程序可以包含由作为输出元件301的耳机301a以语音的方式输出反馈关键字。此外,耳机301a亦可以直接连接于脑波感测仪10,以将对应于第一脑波信号的分析结果以语音的方式输出,且以语音输出第一脑波信号的分析结果可以是以语音的声量、清晰程度、单位时间的呈现次数等方式,以呈现不同等级的分析结果,其中此述的分析结果例如是对应第一脑波信号的脑波分数,或是第一脑波信号是否合于预设标准的判断结果。

请继续参考图5A,以下进一步说明从前额叶测得的脑波信号判断生理信息参数是否落在预设参数范围之内的实现方式。具体而言,人在张眼、闭眼、清醒、睡眠及昏迷状态下,脑波的频率会有明显不同的变化(约在1Hz~40Hz之间),且依据国际脑波学会(International Organization of Societies for Electrophysiological Technology)的准则,脑波信号依据不同的频率可以分为α波(8-12Hz)、β波(12-40Hz)、δ波(0.5-4Hz)以及θ波(4-7Hz)。

在从前额叶测得脑波信号后,可以执行时域分析及频域分析。详言之,在一时间区段的脑波信号中,时域分析为通过带通滤波器(Band-Pass Filter)保留与指定的脑波频带对应的脑波信号,用于分析该频带的脑波信号强度以及分析该频带的脑波信号的时间长度的。频域分析为通过傅立叶转换(Fourier Transform)及小波转换(Wavelet Transform)分解该时间区段的脑波信号,且分解后的各脑波频段的解析度至少为1Hz,以用于估算指定频域的脑波信号的强度,以及该指定频域的脑波信号在1Hz~40Hz中所占的比例。亦即,移动装置30可以将第一生理信息参数的指定频域在1Hz~40Hz中所占的比例转换为比例值,并以该比例值作为脑波分数。

据此,服务器20可以借由前额叶测得的脑波信号判断生理信息参数是否落在预设参数范围之内。

本发明的脑波反馈系统的使用情境亦可以如图5B所示,在脑波感测仪10取得第一脑波信号后,脑波感测仪10借由无线收发器103将第一脑波信号输出至移动装置30,移动装置30便可以基于第一脑波信号取得第一生理信息参数,其中无线收发器103除了如前述可以是无线网路收发器,亦可以是蓝牙收发器等,本发明不以此为限。移动装置30还可以在第一生理信息参数落在预设参数范围之外时以输出元件301的屏幕301b显示如图所示的“蛋糕”反馈关键字。

此外,屏幕301b还可以显示条状图S1,其中条状图S1用以表示第一生理信息参数(脑波分数)。举例而言,当第一生理信息参数是落在预设参数范围内或是接近预设参数范围的中间值时,则条状图S1的左侧框的面积较高;当第一生理信息参数是落在预设参数范围外或接近预设参数范围的上/下限值时,则条状图S1的左侧框的面积降低,然以条状图S1表示第一生理信息参数与预设参数范围的相对关系的方式亦可以是以右侧框的面积表现,本发明不以此为限。

输出元件301b亦可以显示脑波分数-时间图S2,以表示第一生理信息参数的变化情形。即,横轴的时间为取得生理信息参数的时间点,而当第一生理信息参数是落在预设参数范围内或是接近预设参数范围的中间值时,则脑波分数-时间图S2所显示的脑波分数则越高;反之,当第一生理信息参数是落在预设参数范围外或接近预设参数范围的上/下限值时,显示脑波分数-时间图S2所显示的脑波分数则越低。

借由条状图S1及脑波分数-时间图S2,使用者可以判知自己的脑波信号是否接近愉悦放松状态时的脑波,并且当判知脑波信号不够接近愉悦放松状态时的脑波时,可以借由想象上述的反馈关键字以帮助调整脑波信号。需特别说明的是,本实施例所示的条状图S1及脑波分数-时间图S2仅为示例,生理信息参数与预设参数范围的相对关系亦可以是以长条图的颜色变化、圆饼图、表格等形式呈现,本发明不以此为限。

本发明的一或多个实施例所示的脑波反馈系统及其运作方法除了用于缓减使用者的失眠症状,亦可以用于改善忧郁症、癫痫症、滥用毒品、强迫症、学习障碍、愤怒和焦虑、偏头痛、创伤后症候群和注意力缺失过动等疾患。

综上所述,依据本发明的一或多个实施例所示的脑波反馈系统及其运作方法,可以帮助使用者降低服用助眠药物或其他上述疾患的药物的频率,以避免药物造成的成瘾问题以及生物积累。此外,依据本发明一或多个实施例所示的脑波反馈系统及其运作方法,还可以避免市面上常见的助眠仪器的刺激所造成的入眠干扰,导致入眠状况受到影响甚至加重失眠,且本发明所示的脑波反馈系统还可以应用于居家环境,并不对此脑波反馈系统的实际使用时机予以限制,不仅让使用者不需每次都要前往医院等专业研究区域才能使用,还可以让使用者在意识清醒的一般日常作息中即穿插使用此脑波反馈系统,借此可在真正欲入睡时应用训练所得的经验达到快速入睡的效果,进而避免在睡前通过外力助眠的情况。

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