CN112773377B - 脑波感测反映装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种脑波感测反映装置包含一脑波传感器、一存储单元、一微处理器与一发光蛋型体。脑波传感器用以检测一脑波信号。存储单元记录多个参考脑波波形与所对应的多个发光波长。微处理器，分析脑波信号，以解析出一感应脑波波形，藉以获得感应脑波波形所对应的参考脑波波形所对应的发光波长，据以产生一发光信号。发光蛋型体包含一弹性蛋型透光本体、一发光元件与一压感元件，接收发光信号并据以发出一光束，且在受到挤压时，停止接收发光信号，并在一设定时间内维持发出光束。其中，光束用以表示使用者的一定力程度与一专注程度。

Description

脑波感测反映装置

技术领域

本发明涉及一种装置，尤其涉及一种脑波感测反映装置。

背景技术

脑波也就是脑部电流活动的一种形式，分为α、β、θ、δ波等。医学已经证实，脑部的各种活动，包括思想、情绪、欲望等，都是电流与化学反应呈现出来的，通过脑波仪可测量出波形图。一般来说，所谓的α波，是一种慢波，有别于快速的β波。目前世界各地的大医院精神科中，都有运用激发α波的机器，来治疗精神疾病，譬如焦虑、紧张、不安等。所以，α波的确与心灵的舒缓有关联。不过，根据个人研究所得，真正重要的脑部区域是前额，也就是大家的“额头”部份！额头的脑部是思想区，与人格、情绪表现、专注力、理性、创意有着莫大的关联，也是唯一与心灵改革有关系的区域。

一般人的前额脑波属于β波，为一种14HZ以上的快波，随着β波的增加，人体逐渐成紧张状态，准备随时因应外在环境反应；大脑能量除了维持本身系统的运作外，尚须指挥对外防御系统作准备，因而消减了体内免疫系统能力，在此状态下人的身心能量耗费较剧，快速疲倦，若没有充份休息，非常容易堆积压力(这是现代人的通病)。然而，适量的β波，对积极的注意力提升，以及认知行为的发展有着关键性的助益。

θ波为优势脑波时，人的意识中断，身体深沉放松，这是一种高层次的精神状态，也就是我们常听到的“入定态”。在这样的状态下，由于意识中断使得我们平常清醒时所具有批判性或道德性的过滤机制被埋藏起来，因而大开心灵之门，对于外界的信息呈现高度的受暗示性状态(Hyper-suggestibility)，这就是为什么人在被催眠时会容易接收外来的指令。此外，θ波与脑部边缘系统有非常直接的关系，对于触发深层记忆、强化长期记忆(LTP)等帮助极大，所以，在科学界称Theta波为“通往记忆与学习的闸门(The Gateway toLearning and Memory)”。

然而，传统的脑电波采集需要在专用的实验室进行，被试者通常需要在脑部贴上若干电极或者佩戴专用的电极帽，同时实验室还需要配备专用的测量仪器进行数据测量和分析。

有鉴于此，本发明人即是鉴于上述传统测得脑波的方式于实际实施使用上的缺失之处，而加以修正、改良，同时本着求好的精神及理念，并通过专业的知识、经验的辅助，以及在多方巧思、试验后，方创设出本发明，以提供一种脑波感测反映装置，以期广泛应用于游戏、玩具、娱乐、教育、检测、研究等多个领域。

发明内容

有鉴于在现有技术中，传统的脑波检测需在专用的实验室进行，且需搭配专用的测量仪器，检测过程较为繁琐且成本较为昂贵。本发明的一主要目的提供一种脑波感测反映装置，用以解决现有技术中的至少一个问题。

本发明为解决现有技术的问题，所采用的必要技术手段为提供一种脑波感测反映装置，用以感测一使用者的一脑波信号，并据以产生一对应脑波信号的光束，包含一脑波传感器、一存储单元、一微处理器与一发光蛋型体。

脑波传感器，对应使用者的脑部而设置，并检测脑波信号。存储单元，记录多个参考脑波波形与所对应的多个发光波长。微处理器，通信连结脑波传感器与存储单元，分析脑波信号，以解析出一感应脑波波形，藉以获得与感应脑波波形相符的参考脑波波形的一者所对应的发光波长，据以产生一发光信号。

发光蛋型体，用以接收发光信号，包含一弹性蛋型透光本体、一发光元件与一压感元件。发光元件，设置于弹性蛋型透光本体内，用以依据发光信号发出光束，并使光束具有感应脑波波形所对应的发光波长。压感元件，用以在感测到弹性蛋型透光本体被挤压后，使发光蛋型体停止接收发光信号，并使发光元件在该弹性蛋型透光本体被挤压后的一设定时间内所发出的该光束的该发光波长继续维持与该弹性蛋型透光本体被挤压时所发出的光束的发光波长相同。其中，光束用以表示使用者的一定力程度与一专注程度中的一者，定力程度对应多个定力等级中的一者，且专注程度对应多个专注等级中的一者。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使脑波感测反映装置中的发光蛋型体，还包含一振动元件，且振动元件设置于弹性蛋型透光本体内，用以在光束对应到定力等级中的一最高定力等级以及专注等级中的一最高专注等级中的一者时，产生一振动。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使脑波感测反映装置中的发光蛋型体，还包含一判断元件，且判断元件用以判断光束是否对应到最高定力等级与最高专注等级中的一者。

在上述必要技术手段的基础下，本创作所衍生的一附属技术手段为使脑波感测反映装置中的振动元件，一振动频率低于120赫兹的振动器。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使脑波感测反映装置，还包含一输出控制器，输出控制器通信连结微处理器，用以供使用者选择定力程度与专注程度中的一者，并使微处理器依据定力程度与专注程度中的该者分析脑波信号，以解析出感应脑波波形，并产生发光信号。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使脑波感测反映装置，还包含一传输元件，且传输元件电性连接微处理器，用以传输出发光信号。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使脑波感测反映装置中的发光蛋型体，还包含一接收元件，且接收元件通信连结传输元件，用以接收发光信号。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使脑波感测反映装置中的发光蛋型体，还包含一驱动元件，且驱动元件通信连接接收元件与发光元件，用以依据发光信号驱动发光元件产生光束。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使脑波感测反映装置中的发光蛋型体，还包含一计时元件，且计时元件电性连接压感元件，用以计算设定时间。

承上所述，本发明所提供的脑波感测反映装置利用脑波传感器、存储单元、微处理器与发光蛋型体，将使用者的脑波信号转换成光束，让使用者通过光束得知自身的定力程度或专注程度。使用者还可以利用弹性蛋型透光本体与压感元件，使得发光元件可以在设定时间内维持发出光束。

附图说明

图1显示本发明较佳实施例所提供的脑波感测反映装置的立体示意图；

图2显示本发明较佳实施例所提供的脑波感测反映装置的使用示意图；

图3显示本发明较佳实施例所提供的压感元件感测到挤压且使用者闭眼的示意图；

图4显示本发明较佳实施例所提供的压感元件感测到挤压且使用者张眼的示意图；

图5显示本发明较佳实施例所提供的振动元件产生振动的示意图；以及

图6显示本发明较佳实施例所提供的脑波感测反映装置的方块图。

附图标号说明：

1 脑波感测反映装置

11 脑波传感器

12 存储单元

13 微处理器

14 发光蛋型体

141 弹性蛋型透光本体

142 发光元件

143 压感元件

144 振动元件

145 判断元件

146 接收元件

147 驱动元件

148 计时元件

15 输出控制器

16 传输元件

G 凹陷处

H 手

L、L1 光束

U 使用者

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请一并参阅图1至图6，其中，图1显示本发明较佳实施例所提供的脑波感测反映装置的立体示意图；图2显示本发明较佳实施例所提供的脑波感测反映装置的使用示意图；图3显示本发明较佳实施例所提供的压感元件感测到挤压且使用者闭眼的示意图；图4显示本发明较佳实施例所提供的压感元件感测到挤压且使用者张眼的示意图；图5显示本发明较佳实施例所提供的振动元件产生振动的示意图；以及，图6显示本发明较佳实施例所提供的脑波感测反映装置的方块图。如图所示，一种脑波感测反映装置1包含一脑波传感器11、一存储单元12、一微处理器13、一发光蛋型体14、一输出控制器15与一传输元件16。

脑波感测反映装置1用以感测一使用者U的一脑波信号，并据以产生对应脑波信号的光束。

脑波传感器11对应使用者U的脑部而设置，并感测使用者U的脑部的脑波信号。较佳者，脑波传感器11可供使用者U穿戴，并且对准使用者U的额头。

存储单元12记录多个参考脑波波形与所对应的多个发光波长。一般来说，一个参考脑波波形会对应一个发光波长。有可能多个参考脑波波形对应到同一个发光波长，但是不会出现一个参考脑波波形对应到多个不同的发光波长的情形。存储单元12可为一存储器、一存储芯片、一硬盘、一云端数据库或其他具有存储功能的装置。

微处理器13通信连结脑波传感器11与存储单元12，用以分析脑波信号，并解析出一感应脑波波形。接着，微处理器13会比对感应脑波波形与存储单元12中的所有参考脑波波形，找出对应感应脑波波形的参考脑波波形，并依据该参考脑波波形所对应的发光波长产生一发光信号。

输出控制器15通信连接微处理器13，用以供使用者U选择一定力程度或一专注程度，并且使微处理器13依照使用者U所选择的定力程度或专注程度分析脑波信号，并产生发光信号。传输元件16电性连接微处理器13，用以传输出发光信号。传输元件16可以单独设置，也可以设置于输出控制器15内。

发光蛋型体14用以接收发光信号，并包含一弹性蛋型透光本体141、一发光元件142、一压感元件143、一振动元件144、一判断元件145、一接收元件146、一驱动元件147与一计时元件148。

弹性蛋型透光本体141是一个弹性体且透光，因此，可以供使用者U挤压，也可以让内部的发光元件142产生的光束向外透出。

接收元件146通信连结传输元件16，用以接收发光信号。驱动元件147通信连结接收元件146，用以依据发光信号驱动发光元件142。发光元件142便依据发光信号的发光波长产生一光束L，也就是光束L会随着使用者U的脑波信号而改变，如图2所示。可参阅下列示意表，表格为参考脑波波形与发光波长的对应关系。

参考脑波波形	发光波长(nm)	光束
			1	400	红
2	484	橙
			3	508	黄
4	526	绿
			5	606	蓝
6	631	靛
			7	668	紫

举例说明，当微处理器13解析出使用者U的感应脑波波形与参考脑波波形的编号3相同，则会产生发光波长508nm的发光信号，藉以使发光元件142发出的光束L为黄光。

其中，每种光束表示使用者U的定力程度或专注程度，而定力程度与专注程度又各自对应多个定力等级中的一者与多个专注等级中的一者，可参阅以下示意表。

光束	定力等级	专注等级
			红	最高定力等级	最高专注等级
橙	等级2	等级2
			黄	等级3	等级3
绿	等级4	等级4
			蓝	等级5	等级5
靛	等级6	等级6
			紫	最低定力等级	最低专注等级

因此，使用者U可以通过发光元件142发出的光束L，得知自己现在的定力等级或专注等级。

实务上，大部分的使用者U会闭眼进行测试。为了避免使用者U张开眼观看光束L时(测试时为了提升定力程度或专注程度而闭上眼睛)，影响其定力程度或专注程度，造成光束L产生变化，导致测试结果不准确。因此，使用者U在闭眼穿戴脑波传感器11时，可以利用手H握住弹性蛋型透光本体141。当使用者U闭眼并且认为自己的定力程度或专注程度已经到达所对应的最高等级时，使用者U便可以用手H挤压弹性蛋型透光本体141，如图3所示。此时，发光元件142发出光束L1。

当压感元件143感测到弹性蛋型透光本体141被挤压时，附图以产生一凹陷处G示意，便会使发光蛋型体14停止接收发光信号，并且让发光元件142在一设定时间内维持发出光束L1。因此，使用者U挤压弹性蛋型透光本体141后，就可以张开眼睛观看光束L1，并且得知自己的定力程度或专注程度，如图4所示。因为压感元件143会使发光蛋型体14停止接收发光信号并使发光元件142持续发出光束L1，故即便使用者U张开眼睛后影响自身的定力程度或专注程度，也不会影响到发光元件142所产生的光束。

简单来说，使用者U手动挤压发光蛋型体14所造成的空气压力会触发压感元件143。压感元件143使发光蛋型体14停止接收发光信号，等于变相让脑波信号停滞。因此，发光元件142会持续发出停止接收发光信号前的脑波信号所对应的光束L1，并且在设定时间内持续发出光束L1。

计时元件148电性连接压感元件143，用以计算上述设定时间。通常设定时间是由使用者U自行设定，可为7秒、10秒不等。

振动元件144设置于弹性蛋型透光本体141内，并在光束对应到定力等级中的一最高定力等级或是专注等级中的一最高专注等级时，产生一振动，如图4所示。振动元件144产生的振动，可以让使用者U即便是闭着眼睛，也可以得知其定力程度或专注程度已经到达最高定力等级或最高专注等级。至于光束是否有到达最高定力等级或是最高专注等级，是由判断元件145进行判断。在本实施例中，对应最高定力等级或最高专注等级的光束为红光。

在本实施例中，振动元件144是一个振动频率低于120赫兹的振动器，而且产生的振动的分贝数低于64分贝。经研究证实，上述低于120赫兹且分贝数低于64分贝的振动，对使用者U的定力程度或专注程度并不会产生影响，但是会让使用者U感受到有振动。

需特别说明的是，在图4中，因为主要在描述振动元件144的振动，为避免附图线条过于混乱造成揭示不明确，故并未绘制出弹性蛋型透光本体141内的发光元件142。同理，图2与图3中主要在描述发光元件142发出的光束与弹性蛋型透光本体141受到使用者U挤压，故并未绘制出振动元件144。另外，关于弹性蛋型透光本体141的尺寸比例仅为示意，在附图绘制成比使用者U的手H还大，藉以明确绘制出内部的元件。但在实务上，弹性蛋型透光本体141的尺寸也可与真实的鸡蛋一样大小。

综上所述，本发明所提供的脑波感测反映装置，将脑波信号对应发光波长，依据发光波长产生发光信号，并通过发光元件发出对应脑波信号的光束，让使用者可以通过光束得知自身的定力程度或是专注程度。相较于现有技术需要专用的实验室与测量仪器，本发明可以利用简易的脑波传感器与发光蛋型体检测使用者的脑波信号，并得知使用者的定力程度或是专注等级。

再者，为避免张眼闭眼影响到使用者的定力程度或专注程度，弹性蛋型透光本体与压感元件可以让使用者闭眼的时候挤压，并使发光元件停止接收发光信号并维持发出光束。故使用者张眼时也不会因为张眼影响定力程度或专注程度，造成发光元件所发出的光束改变。此外，振动元件会在判断出光束对应到最高定力等级或最高专注等级时产生振动，即便使用者闭着眼睛也可以得知自身的定力程度或专注程度已经到达最高定力等级或最高专注等级。

通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的范畴内。

Claims (9)

1.一种脑波感测反映装置，用以感测使用者的脑波信号，并据以产生对应所述脑波信号的光束，包含：

脑波传感器，对应所述使用者的脑部而设置，并检测所述脑波信号；

存储单元，记录多个参考脑波波形与所对应的多个发光波长；

微处理器，通信连结所述脑波传感器与所述存储单元，分析所述脑波信号，以解析出感应脑波波形，藉以获得与所述感应脑波波形相符的所述多个参考脑波波形的一者所对应的发光波长，据以产生发光信号；以及

发光蛋型体，用以接收所述发光信号，并包含：

弹性蛋型透光本体；

发光元件，设置于所述弹性蛋型透光本体内，用以依据所述发光信号发出所述光束，并使所述光束具有所述感应脑波波形所对应的发光波长；以及

压感元件，用以在感测到所述弹性蛋型透光本体被挤压后，使所述发光蛋型体停止接收所述发光信号，并使所述发光元件在所述弹性蛋型透光本体被挤压后的设定时间内所发出的所述光束的所述发光波长继续维持与所述弹性蛋型透光本体被挤压时所发出的所述光束的所述发光波长相同；

其中，所述光束用以表示所述使用者的定力程度与专注程度中的一者，所述定力程度对应多个定力等级中的一者，且所述专注程度对应多个专注等级中的一者。

2.根据权利要求1所述的脑波感测反映装置，其中，所述发光蛋型体还包含振动元件，所述振动元件设置于所述弹性蛋型透光本体内，用以在所述光束对应到所述多个定力等级中的最高定力等级以及所述多个专注等级中的最高专注等级中的一者时，产生振动。

3.根据权利要求2所述的脑波感测反映装置，其中，所述发光蛋型体还包含判断元件，且所述判断元件用以判断所述光束是否对应到所述最高定力等级与所述最高专注等级中的一者。

4.根据权利要求2所述的脑波感测反映装置，其中，所述振动元件振动频率低于120赫兹的振动器。

5.根据权利要求1所述的脑波感测反映装置，还包含输出控制器，所述输出控制器通信连结所述微处理器，用以供所述使用者选择所述定力程度与所述专注程度中的一者，并使所述微处理器依据所述定力程度与所述专注程度中的所述该者分析所述脑波信号，以解析出所述感应脑波波形，并产生所述发光信号。

6.根据权利要求5所述的脑波感测反映装置，还包含传输元件，且所述传输元件电性连接所述微处理器，用以传输出所述发光信号。

7.根据权利要求6所述的脑波感测反映装置，其中，所述发光蛋型体还包含接收元件，且所述接收元件通信连结所述传输元件，用以接收所述发光信号。

8.根据权利要求7所述的脑波感测反映装置，其中，所述发光蛋型体还包含驱动元件，且所述驱动元件通信连接所述接收元件与所述发光元件，用以依据所述发光信号驱动所述发光元件产生所述光束。

9.根据权利要求1所述的脑波感测反映装置，其中，所述发光蛋型体还包含计时元件，且所述计时元件电性连接所述压感元件，用以计算所述设定时间。