CN107533358A - 脑波调整装置及脑波调整方法 - Google Patents

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Abstract

一种脑波调整装置，适于与控制装置彼此传输讯号。脑波调整装置包括头戴式元件、控制模组、至少一脑波感测器以及至少一耳骨振动器，其中控制模组设置于头戴式元件上，并适于与控制装置彼此传输讯号。至少一脑波感测器连接于头戴式元件，并适于与控制模组彼此传输讯号，以及透过控制模组将感测到的脑波讯号传输至控制装置。至少一耳骨振动器连接于头戴式元件，并适于与控制模组彼此传输讯号，以及透过控制模组接收从控制装置传输的控制讯号并产生振动。本发明另提供一种搭配脑波调整装置调整脑波的方法。

Description

脑波调整装置及脑波调整方法 技术领域
本发明涉及一种脑波装置，尤其是涉及一种脑波调整装置及搭配脑波调整装置进行的脑波调整方法。
背景技术
脑波是大脑皮质所产生的动作电位，根据脑电图(electroencephalogram,EEG)的分析可将脑波区分为频率介于0.1赫兹(Hz)至3赫兹的德尔塔(delta,δ)波、频率介于4赫兹至7赫兹的西塔(theta,θ)波、频率介于8赫兹至15赫兹的阿法(alpha,α)波、频率介于12.5赫兹至28赫兹之间的贝塔(beta,β)波以及频率介于25赫兹至100赫兹之间的珈玛(gamma,γ)波。当脑波介于德尔塔波的频率范围内时为深度睡眠时期，脑波介于阿法波的频率范围内时为放松时期，而脑波介于贝塔及珈玛波的频率范围内为清醒时期。
目前已知可以藉由聆听音乐或歌曲以达到刺激大脑运作、调整脑波的功效，利用不同频率的音乐或歌曲可调整使用者的脑波，例如当使用者的脑波被调整至介于阿法波的频率范围内，则可让使用者处于放松的状态。但由于特定频率的音乐或歌曲才能达到调整使用者使其脑波达到所需的频率范围之间的功效，当使用者需使用音乐或歌曲调整脑波时，需不断调整以选择适合自己喜好的音乐或歌曲，因此无法专心。此外，由于使用者通常配戴耳机以聆听音乐或歌曲，长时间配戴耳机也容易使耳朵不适。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种脑波调整装置，可藉由使耳骨产生振动以达到舒眠或提振精神的功效。
本发明的目的另一在于提供一种脑波调整方法，可产生合适的振动频率 以达到舒眠或提振精神的功效。
为达上述优点，本发明提供一种脑波调整装置，适于与控制装置彼此传输讯号。脑波调整装置包括头戴式元件、控制模组、至少一脑波感测器以及至少一耳骨振动器，其中控制模组设置于头戴式元件上，并适于与控制装置彼此传输讯号。至少一脑波感测器连接于头戴式元件，并适于与控制模组彼此传输讯号，以及透过控制模组将感测到的脑波讯号传输至控制装置。至少一耳骨振动器连接于头戴式元件，并适于与控制模组彼此传输讯号，并透过控制模组接收从控制装置传输的控制讯号并产生振动。
在本发明的一实施例中，上述的脑波调整装置更包括识别元件，设置于头戴式元件上。
在本发明的一实施例中，上述的识别元件包括射频元件或识别码。
在本发明的一实施例中，上述的脑波调整装置更包括影像撷取装置，适于撷取使用者的面部或虹膜的影像，并透过控制模组将影像传输至控制装置。
在本发明的一实施例中，上述的控制模组与控制装置彼此传输的讯号包括蓝芽(blue tooth)讯号、无线网路讯号、近场通讯(near field communication,NFC)讯号、群峰(ZigBee)讯号、超宽频(ultra wideband,UWB)讯号或可见光无线通讯(light fidelity,LiFi)讯号。
在本发明的一实施例中，上述的头戴式元件包括二头戴式部件，控制模组包括二控制件，其中至少一脑波感测器与其中之一控制件设置于这些头戴式部件其中之一，而至少一耳骨振动器与其中另一控制件设置于这些头戴式部件其中另一。
本发明另提供一种脑波调整方法，适于搭配脑波调整装置进行脑波调整，其中脑波调整装置包括头戴式元件、控制模组、至少一脑波感测器以及至少一耳骨振动器。脑波调整方法包括下列步骤。藉由至少一脑波感测器感测脑波频率，然后根据脑波频率产生至少一控制讯号，以驱动耳骨振动器振动， 其中至少一控制讯号包括振动频率以及时间。
在本发明的一实施例中，上述的产生振动频率的方法包括下列步骤。比较脑波频率与目标频率的差异，以产生振动频率，并使脑波频率调整为接近目标频率以改变使用者的状态。其中当振动频率低于脑波频率，使用者从清醒状态调整为放松状态，或从放松状态调整为深眠状态。而当振动频率高于脑波频率，使用者从深眠状态调整为放松状态，或从放松状态调整为清醒状态。
在本发明的一实施例中，上述的目标频率的范围介于0.1赫兹(Hz)至100赫兹之间。
在本发明的一实施例中，上述的目标频率为G，脑波频率为D，振动频率为S，且|G-S|≦|D-G|，|G-S|＝(1/n)|D-G|，其中n大于1，且n包括常数、线性函数或非线性函数。
本发明所述的脑波调整装置可藉由设置于头戴式元件上的耳骨振动器让使用者的耳骨产生振动，进一步调整使用者的脑波频率，不需额外配戴耳机即可达到舒眠或提振精神的功效。此外，本发明的脑波调整方法由于可产生合适的振动频率并藉由耳骨振动器产生振动，进一步调整使用者的脑波频率，因此使用者不需不断调整所聆听的音乐或歌曲即可达到舒眠或提振精神的功效。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的构造，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图概述
图1绘示为本发明的一实施例所述的脑波调整装置的示意图。
图2绘示为本发明的一实施例所述的脑波调整装置与控制装置的方块示意图。
图3A绘示为本发明的另一实施例所述的脑波调整装置的示意图。
图3B绘示为本发明的又一实施例所述的脑波调整装置的示意图。
图4绘示为本发明的又一实施例所述的脑波调整装置与控制装置的示意图。
图5绘示为本发明的另一实施例所述的脑波调整装置的示意图。
图6绘示为本发明的另一实施例所述的脑波调整装置与控制装置的方块示意图。
图7绘示为本发明的一实施例所述的脑波调整方法的方块图。
本发明的较佳实施方式
图1为本发明的一实施例所述的脑波调整装置的示意图，而图2为本发明的一实施例所述的脑波调整装置与控制装置的方块示意图。请参照图1与图2，本实施例的脑波调整装置100适于与控制装置200彼此传输讯号。脑波调整装置100包括头戴式元件110、控制模组120、至少一脑波感测器130以及至少一耳骨振动器140。控制模组120设置于头戴式元件110上，并适于与控制装置200彼此传输讯号。至少一脑波感测器130设置于头戴式元件110上，并适于与控制模组120彼此传输讯号，以及透过控制模组120将感测到的脑波讯号E1传输至控制装置200。至少一耳骨振动器140设置于头戴式元件110上，并适于与控制模组120彼此传输讯号，以及透过控制模组120接收从控制装置200传输的控制讯号C1并产生振动。
本实施例中，头戴式元件110例如包括头带、帽子、耳挂式元件等，或其他能让使用者配戴于头部的元件，本实施例是以头带为例，但并不以此为限。控制模组120可与控制装置200彼此传输与接收讯号，并具有处理讯号的功能，例如将脑波感测器130感测到的脑波讯号E1经过处理后传输至控制装置200，以及接收控制讯号C1并经过处理后将其传输至耳骨振动器140。 控制装置200例如为可携式电子装置，具体而言，控制装置200例如包括行动电话、智能手表、笔记型电脑或平板电脑等具有显示屏幕的装置，让使用者可观看个人资料或脑波资料，还可藉由控制装置200输入资讯。控制装置200也可以是如桌上型电脑等不方便携带的电子装置。
本实施例中，脑波感测器130的数量例如为一个，耳骨振动器140的数量例如也为一个，依据不同使用需求，脑波感测器130与耳骨振动器140的数量亦可为多个，脑波感测器130与耳骨振动器140的数量可相同或不相同，本发明并不限制脑波感测器130与耳骨振动器140的数量。
耳骨振动器140设置于头戴式元件110上，耳骨振动器140是藉由产生振动引起头骨的振动，以将振动通过头骨传到内耳，并引起听神经产生神经冲动，再将此讯号传递至听觉中枢及脑部，以影响使用者的脑波频率，达到调整脑波频率的功效。
此外，在本发明的另一实施例中，脑波调整装置100a的脑波感测器130a与耳骨振动器140a例如其中之一突出于头戴式元件110，并连接于头戴式元件110，如图3A所示。本实施例中，脑波感测器130a例如设置于头戴式元件110而耳骨振动器140a连接于头戴式元件110，但并不以此为限。
另外，如图3B所示，在本发明的另一实施例中，脑波调整装置100b例如包括多个脑波感测器130b，本实施例是以两个脑波感测器131a、131b为例，但不以此为限。本实施例中，脑波感测器131a设置于头戴式元件110上，而脑波感测器131b连接于头戴式元件110，以感测使用者的脑波。
请再参照图1及图2，本实施例的控制装置200内例如设置有与控制模组120相对应的传输元件，使控制装置200可与控制模组120彼此传输讯号。控制模组120与控制装置200彼此传输的讯号包括蓝芽(blue tooth)讯号、无线网路讯号、近场通讯(near field communication,NFC)讯号、群峰(ZigBee)讯号、超宽频(ultra wideband,UWB)讯号或可见光无线通讯(light fidelity, LiFi)讯号等，本发明并不限制控制模组120与控制装置200传输的讯号种类。
控制装置200内例如还设置有软件，如行动应用程式(mobile application,mobile app)，可将接收到的脑波讯号E1经过演算后产生控制讯号C1，再经由控制装置200将控制讯号C1传输至控制模组120。
如图2所示，当使用者使用脑波调整装置100进行脑波频率调整时，使用者将头戴式元件110配戴于头部，藉由脑波感测器130感测使用者的脑波频率并产生脑波讯号E1。脑波讯号E1藉由设置于头戴式元件110的控制模组120传输至控制装置200，则控制装置200产生控制讯号C1并传输至控制模组120，再传输给耳骨振动器140以产生振动，使用者接收到耳骨振动器140的振动，会引起使用者的耳骨振动，以达到调整脑波频率而让使用者舒眠或提振精神的功效。有关于控制装置200如何根据脑波讯号E1产生控制讯号C1的方法，将于下文详细说明。
本实施例的脑波调整装置100由于脑波感测器130与耳骨振动器140皆设置于头戴式元件110上，让使用者可藉由脑波感测器130侦测脑波频率，并藉由耳骨振动器140产生振动以调整使用者的脑波频率，进一步达到舒眠或提振精神的效果。
另外，本实施例的脑波调整装置100例如更包括设置于头戴式元件110上的识别元件150，识别元件150例如为感应式识别元件，以使控制装置200可感应识别元件150并显示出使用者的资讯。识别元件150例如包括射频元件或识别码，具体而言，射频元件例如包括无线射频辨识(radio frequency identification,RFID)晶片等，而识别码例如为条码，包括一维条码如条形码、二维条码如快速响应矩阵码(quick response code,QR code)或三维条码如彩色三维码等。此外，在其他实施例中，控制模组120例如可包括软体辨识晶片，软体辨识晶片中包括编码，且编码例如烧制于软体辨识晶片中，让使用 者可直接辨识软体辨识晶片内的编码以传输使用者资讯至控制装置200，并不以此为限。使用者资讯例如包括使用者个人资料以及使用记录等，让使用者可根据个人使用记录了解睡眠状况以及精神状况，并不以此为限。
如图4所示，在本发明的又一实施例中，脑波调整装置100c例如更包括影像撷取装置160，以取代上述的感应识别元件150。影像撷取装置160适于撷取使用者的面部或虹膜的影像，并透过控制模组120将影像传输至控制装置200，控制装置200会根据影像以进行使用者辨识，并显示储存于控制装置200内的个人资讯如使用者个人资料及使用记录等。另外，本实施例的控制装置200是以行动电话为例，但并不以此为限。
图5为本发明另一实施例所述的脑波调整装置的示意图，而图6为本发明另一实施例所述的脑波调整装置与控制装置的方块示意图。请参照图5与图6，在本发明的另一实施例中，头戴式元件310例如包括二头戴式部件311、312，其中控制模组320包括二传输件321、322，脑波感测器330与传输件321设置于头戴式部件311，而耳骨振动器340与传输件322设置于头戴式部件312。
当使用者使用脑波调整装置300时，可以利用设置于头戴式部件311上的脑波感测器330感测脑波讯号E1，并藉由传输件321将脑波讯号E1传输至控制装置400。接着，再利用设置于头戴式部件312上的控制装置400将控制讯号C1传输至传输件322，藉由传输件322将控制讯号C1传输至设置于头戴式部件312的耳骨振动器340以使其产生振动。
图7为本发明一实施例所述的脑波调整方法的方块图。请参照图7，本实施例的脑波调整方法适于搭配如上述的脑波调整装置进行脑波调整。脑波调整的方法例如先进行步骤S110，藉由至少一脑波感测器感测脑波频率。本实施例中。例如藉由控制装置接收至少一脑波感测器感测到的脑波频率。
然后，如步骤S120所示，根据脑波频率产生至少一控制讯号，以驱动 耳骨振动器振动。在本实施例中，控制装置内例如设置有软件，藉由软件根据脑波频率演算后产生至少一控制讯号。至少一控制讯号例如包括振动频率以及时间，以使耳骨振动器可根据控制讯号中的振动频率以及时间产生振动。时间例如为1分钟、5分钟或10分钟，依照不同的需求，并不限制耳骨振动器振动的时间。
产生振动频率的方法例如先比较脑波频率与目标频率的差异，经过演算后以产生振动频率。经过演算后所产生的振动频率例如介于脑波频率与目标频率之间，或是目标频率介于脑波频率与振动频率之间，让使用者的脑波频率可经由脑波调整方法调整为更接近目标频率，以改变使用者的状态。其中当振动频率低于脑波频率时，是让使用者从清醒状态调整为放松状态，或是从放松状态调整为深眠状态，其中清醒状态是指使用者保持专心或是思考的情况，放松状态时是指使用者意识清醒但身体放松，而深眠状态是指使用者处于熟睡的情况。另一方面，当振动频率高于脑波频率时，是让使用者从深眠状态调整为放松状态，或是从放松状态调整为清醒状态。
目标频率例如是预设于控制装置内的软件中，让使用者可选择所要调整的目标频率。目标频率的范围例如介于0.1赫兹至100赫兹之间。举例来说，当目标频率的范围介于0.1赫兹(Hz)至15赫兹之间(阿法波)，也就是让使用者选择目标频率为调整至介于0.1赫兹至15赫兹之间时，使用者可被调整为深眠状态，可以达到舒眠的效果。而当目标频率介于12.5赫兹至28赫兹(贝塔波)之间时，使用者可被调整为放松状态，或当目标频率介于25赫兹至100赫兹(珈玛波)之间时，使用者可被调整为清醒状态，以达到提振精神的效果。
在演算过程中，目标频率为G，脑波频率为D，振动频率为S，且|G-S|≦|D-G|，|G-S|＝(1/n)|D-G|，其中n大于1，n例如为常数、线性函数或非线性函数，让使用者可以依据脑波频率与目标频率之间的差值调整振动频率与目 标频率之间的差值，进一步调整所产生的振动频率。
然后，可依据需求重复上述藉由脑波感测器感测脑波频率，以及根据脑波频率产生控制讯号的步骤，以进行多次脑波调整。具体而言，当使用者依照上述脑波调整方法进行脑波调整一段时间后，脑波感测器再次感测使用者的脑波，并比较脑波频率与目标频率的差异。然后，再次以方程式|G-S|＝(1/n)|D-G|演算后再次产生介于脑波频率与目标频率之间的振动频率，以调整使用者的脑波，让使用者的脑波频率更接近目标频率。
本实施例的脑波调整方法由于可产生合适的振动频率并藉由耳骨振动器产生振动，进一步调整使用者的脑波频率，因此使用者不需不断调整所聆听的音乐或歌曲即可达到舒眠或提振精神的功效。
综上所述，本发明的脑波调整装置可藉由设置于头戴式元件上的耳骨振动器让使用者的耳骨产生振动，进一步调整使用者的脑波频率，因此不需额外配戴耳机即可达到舒眠或提振精神的功效。此外，本发明的脑波调整方法由于可产生合适的振动频率并藉由耳骨振动器产生振动，进一步调整使用者的脑波频率，因此使用者不需不断调整所聆听的音乐或歌曲即可达到舒眠或提振精神的功效。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
工业实用性
本发明的脑波调整装置可藉由设置于头戴式元件上的耳骨振动器让使用 者的耳骨产生振动，进一步调整使用者的脑波频率，因此不需额外配戴耳机即可达到舒眠或提振精神的功效。此外，本发明的脑波调整方法由于可产生合适的振动频率并藉由耳骨振动器产生振动，进一步调整使用者的脑波频率，因此使用者不需不断调整所聆听的音乐或歌曲即可达到舒眠或提振精神的功效。

Claims (10)

  1. 一种脑波调整装置，适于与一控制装置彼此传输讯号，该脑波调整装置包括：
    头戴式元件；
    控制模组，设置于该头戴式元件上，适于与该控制装置彼此传输讯号；
    至少一脑波感测器，连接于该头戴式元件，适于与该控制模组彼此传输讯号并透过该控制模组将感测到的一脑波讯号传输至该控制装置；以及
    至少一耳骨振动器，连接于该头戴式元件，适于与该控制模组彼此传输讯号，并透过该控制模组接收从该控制装置传输的控制讯号并产生振动。
  2. 如权利要求1所述的脑波调整装置，还包括识别元件，设置于该头戴式元件上。
  3. 如权利要求2所述的脑波调整装置，其中该识别元件包括射频元件或识别码。
  4. 如权利要求1所述的脑波调整装置，还包括影像撷取装置，适于撷取使用者的面部或虹膜的影像，并透过该控制模组将该影像传输至该控制装置。
  5. 如权利要求1所述的脑波调整装置，其中该控制模组与该控制装置彼此传输的讯号包括蓝芽(blue tooth)讯号、无线网路讯号、近场通讯(near field communication,NFC)讯号、群峰(ZigBee)讯号、超宽频(ultra wideband,UWB)讯号或可见光无线通讯(light fidelity,LiFi)讯号。
  6. 如权利要求1所述的脑波调整装置，其中该头戴式元件包括二头戴式部件，该控制模组包括二控制件，其中该至少一脑波感测器与其中之一该控制件设置于该些头戴式部件其中之一，而该至少一耳骨振动器与其中另一该控制件设置于该些头戴式部件其中另一。
  7. 一种脑波调整方法，适于搭配脑波调整装置进行脑波调整，其中该脑波调整装置包括头戴式元件、控制模组、至少一脑波感测器以及至少一耳骨 振动器，该脑波调整方法包括：
    藉由该至少一脑波感测器感测脑波频率；以及
    根据该脑波频率产生至少一控制讯号，以驱动该耳骨振动器振动，该至少一控制讯号包括振动频率以及时间。
  8. 如权利要求7所述的脑波调整方法，其中产生该振动频率的方法包括：
    比较该脑波频率与目标频率的差异，以产生一振动频率，并使该脑波频率调整为接近目标频率以改变使用者的状态，其中当该振动频率低于该脑波频率，该使用者从清醒状态调整为放松状态，或从放松状态调整为深眠状态。而当该振动频率高于该脑波频率，该使用者从深眠状态调整为放松状态，或从放松状态调整为清醒状态。
  9. 如权利要求8所述的脑波调整方法，其中该目标频率的范围介于0.1赫兹至100赫兹之间。
  10. 如权利要求8所述的脑波调整方法，其中该目标频率为G，该脑波频率为D，该振动频率为S，且|G-S|≦|D-G|，|G-S|＝(1/n)|D-G|，其中n大于1，且n包括常数、线性函数或非线性函数。
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