TW200924706A - Emotion sensing and relaxing system and its method - Google Patents

Description

200924706 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 一種情緒感知系統，特別是指一種感應個體情緒並播 放相關媒體資訊以放鬆個體情緒之情緒感知及放鬆系統。 【先前技術】 按，醫學臨床實驗中，常以人體手指之表面溫度，作 為測知人體情緒或反應之指標，以進一步配合相關醫療行 ^ 為以控制人體之生理或心理疾病。 係如中華民國專利號第M312974號新型專利之測知情 緒之手指套件結合遠端控制之醫療裝置，其係揭露一手指 套件，並於手指套件内部設有感應人體手指之感溫元件、 處理元件及連接遠端之收發元件，外觀則形成一指環狀， 以套設且測得人體之指溫，最後輸出至遠端之醫療裝置以 顯示，如手機、個人數位助理、掌上型電腦或個人電腦等， 以供長期性監控人體生理狀態並判斷情緒變化，令醫療人 ® 員可接收此等生理狀態之資訊以對醫療行為作適當之調 整。 然先前技術具有無法避免之缺失： 其一，以人體情緒而言，不同之情緒係帶動不同之生 理訊號，而相同狀態之指溫，可能對應有兩種以上之情緒 表現，如憂鬱、緊張時，人體指溫即較低，故僅就人體之 指溫即判斷人體之情緒變化，其偵測結果必然有所偏差。 其二，其僅用以偵測人體指溫以監控人體情緒之變 200924706 化，醫療人員僅能就長期觀測、收集所需資訊，並將其歸 納分析，以尋求、調整對人體最好的醫療方式，但人體情 緒變化過大時，無法立即性的提供一舒缓情緒之立即性手 " 段。 【發明内容】 有鑑於此，本發明所欲解決的問題係在於提供一種藉 由收集個體多種不同之類型之生理訊號，以分析出此等生 理訊號所對應的情緒狀態，並播放對應情緒狀態的媒體資 訊，以舒缓人體情緒的情緒感知及放鬆系統及其方法。 為解決上述之舒缓人體情緒問題，本發明係揭露一種 情緒感知及放鬆系統，係配合一情緒感知及放鬆方法以感 測並舒緩個體情緒。此系統包含一生理感測器、一情緒資 料庫、一媒體播放器與一情緒分析模組，生理感測器係感 應一個體多種不同類型的生理訊號，情緒資料庫係儲存複 數個情緒狀態資料與複數個媒體資訊。 〇 此方法係先利用生理感測器偵測一個體之多種類型之 生理訊號，再利用情緒分析模組分析等此生理訊號係符合 那一情緒狀態資訊，再從情緒資料庫中取出與之對應的媒 體資訊，並利用媒體播放器播放此媒體訊號以舒緩個體情 緒。 本發明所揭露之情緒感知及放鬆系統，其情緒分析模 組係根據此等種類之建立一三維情緒座標，並將其每一情 緒相位對應一情緒狀態資訊，計算此等生理訊號於三維情 6 200924706 緒座標所在位置，以取得其對應情緒相位，藉此分析出個 體之情緒狀態，而每一情緒狀態資訊所對應之情緒相位皆 儲存於情緒資料庫中。 本發明所揭露之情緒感知及放鬆系統，其情緒分析模 組於輪出媒體資訊後，係再持續分析生理訊號之變化，並 計算出一情緒指數，於情緒指數呈現個體情緒舒緩不佳 時，修正情緒資料庫中，情緒狀態資訊所對應的媒體資訊。 ❹ 本發明所揭露之情緒感知及放鬆系統，其生理感測器 所量測之訊號係包含個體之溫度、心跳與血氧量。 其中，本發明所提出的方法亦可透過記錄媒體的形式 呈現，透過將記錄媒體中所記錄的電腦程式讀取出來執 行，可以實現所述相同的方法解決相同問題並達到相同功 效。 本發明具有先前技術無法達到之功效： 其一，多種類型之生理訊號所建立之三維情緒座標， ❹ 每一情緒相位係對應個體之不同情緒反應，可精準且明確 映射出個體之情緒狀態資訊。 其二，藉由情緒狀態資訊以播放可平穩個體情緒之媒 體資訊’可長期且有效的控制個體的情緒變化，同時降低 因個體情緒不穩定而產生對個體生理、疾病之直接或間接 性影響。 其三，利用情緒指數判斷所播放之媒體資訊是否真可 平穩個體之情緒，並於平穩效果不佳時，更新情緒狀態資 7 200924706 訊所對應之媒體資訊，再持續分析生理訊號之變化，使每 一情緒狀態資訊可對應一可產生最佳平穩情緒的媒體資 訊，藉此形成一種自我訓練、進化、修正的訓練模型。 【實施方式】 為使對本發明的目的、構造特徵及其功能有進一步的 了解，茲配合相關實施例及圖式詳細說明如下： 请參照圖1，其為本發明實施例之系統基本架構示意 圖。此系統係包含一生理感測器11〇、一情緒資料庫13〇、 ❹ 一媒體播放器⑽及情緒分析餘12Q。此情緒分析模组 120係連接生理感測器⑴、情緒資料庫⑽與媒體播放器 ⑽此生理感測器⑴係感測一個體之複數個類型之生理 喊，此例以體溫、㈣與血氧量三_體之生理 =以下之說明。情緒資料庫13G _存有複數 狀

複數個媒體資訊133與複數個情緒相位 障緒狀態貝訊131係對應情緒相位132 體:訊133之其中-者，而每-情緒相位132係包含= :肢數值^。情緒分析模組12G係分析個體之體 :二跳與血乳量等三種生理訊號’並根據此三種 號建三維情緒座標，其具有多種不同情緒相訊 母-W相位132係麵㈣之1緒 ^ 傷、緊張、平靜、興奮、高興、^、衣 130 13；Γ^^3^ 之間的對應關係。接著，計算生理訊號在三維情緒座標之 8 200924706 座落位置’以取得其座落位置之情緒相位ΐ32 =°:::出此情緒相位132所代表二二 W40播放^對應的媒體資訊133,並利用媒體播放 140插放予個體，藉以平穩個體之情緒。 /而情緒分析模組120内部更包含一自我训練模组，盆 組120輸出媒體資訊133後，計算生理訊 …幅度’藉此產生一情緒指數，其可能為 Ο

緒指數或-負向情緒指數。所謂正向情緒指數係代表情： :析輸出之媒體資謂係能平息當時個體: 緒’使其回復正常狀態；反之，負向情緒指數即 : 二析輸出之媒體資訊133無法平息當時個體= 束模組取得負向情緒指數時，係從所有《 適合的媒體資訊133，更新當姆 t 對應的媒體資訊⑶，並儲存於監控記錄135 :^避免自我训練模組先前無法平息個體情緒之媒體資 情緒資料庫13〇更儲存至少一醫療建議134 錄個體可產生或需料1較隸變化，錢立個體= 生理《於二維情緒座標巾之理想參數，以供情緒分析模 組120取得對應生理訊號之情緒狀態資訊131時，參考醫 療建議134之理想參數，以計算出與情緒狀態資訊⑶最 匹配的媒體資訊133。 而情緒分析模組120參考醫療建議134時，乃是透過 9 200924706 一隨機逼近法分析情緒狀態資訊131，以取得與情緒狀態 資訊131最相近、符合之醫療建議134的理想參數為何， 取得其最適當之媒體資訊133並將其播放，此媒體資訊133 可為音樂或影像。 請參照圖2,其為本發明實施例之感知情緒及放鬆情 緒之流程圖，請配合圖1之系統基本架構示意圖以示意 了。其方法如下列步驟： 偵測一個體之複數個生理訊號（步驟S210)。係先利 用生理感測器110偵測一個體之複數種類型之生理訊號， 係以先前所述之體溫、心跳與血氧量為例。 分析生理訊號以取得一對應之情緒狀態資訊131 (步 驟S220 )。當情緒分析模組120取得此等生理訊號後，係 建構一以此等生理訊號為座標軸之三維情緒座標，並根據 此等座標軸劃分出三維情緒座標之複數個情緒相位132， 設定每一情緒相位132對應一情緒狀態資訊131，再計算 此等生理訊號所在之情緒相位132及與該三維情緒座標原 點之距離以判斷此等生理訊號所對應之情緒狀態資訊131。 如圖3所示，生理感測器110係根據體溫（T)、心跳 (P )與血氧量（0)以建立三維情緒座標，而向量座標定 義為（T，P，0)。然此三維情緒座標需符合人體生理訊號 以建制，如一般成人溫度為36.5°C〜37.0°C之間，血氧量 為血液之95%以下，正常心跳數為75下，其向量座標即為 (37，75，95)，故將原點R所參照之實際向量座標R ( 0， 200924706 〇 〇)對應至（37，75，95) ’並將所有生理訊號根據（37， 75,95)之向量值修正與原點R之間麵對應的向量座標， 以建立-適用於此等生理訊號之三維情緒座標。 然正$軸形中，個體體溫T之臨界值為26〇C至40。(：之 門:跳數為75至150之間；血氧量為85%至12〇%之間， 故此三維情緒座標最大模型值為（40’ 15〇, 12〇)，最小模 值則為（26 ’ 75，85)。所有推論情形，多半不會超出此 ❹二模型值導 一母—情緒相位132係反應出一種情緒表現，如圖3所 不，其分析出生理訊號所座落位置（0 i及02)皆位於三 維丨月、、者座“中之某一情緒相& 132，其呈現之向量座標定 義體溫、心跳、血氧量等數值皆正向提昇（T+，P+，0+)， 並將此If相位定義為「興奮」。故，當生理訊號所座落位 置（¢1及0 2)皆位於「興奮」之情緒相位132時，即代 S個體可外部@素或自身因素而使 自身之體溫、心跳 與血氧量都逐漸提高，以產生並處於一種名為「興奮」之 情緒狀態。情緒分析模組120即依據判斷結果而從情緒資 料庫130中取出代表「興奮」之情緒狀態資訊131。 輸出對應情緒狀態資訊131之-媒體資訊133 (步驟 S230 )。當情緒分析模組12〇取得此情緒狀態資訊131後， 係從情緒資料庫130中取出取得個體之至少一醫療建議 134，並利用1療建議134分析情緒狀態資訊131以取得對 應情緒狀態資訊131之媒體資訊133。 11 200924706 此西療建°義134館存有記錄個體可產生或需避免之情 、，反I、變化’並建立個體之生理訊號於三維情緒座標中 最理想之模型。情緒分析模組12Q係利用—隨機逼近法以 分析情緒狀態資訊131 ’以取得匹配情緒狀態資訊i3i之 醫療建議134的理想參數，並計算出此理想參數所適用的 媒體資訊133 ’並輸出媒體資訊133。再利用媒體播放器 140播放此媒體資訊133至個體（步驟s24〇)，以舒緩其個 體之情緒。

最後根據此等生理訊號之變化幅度以修正媒體資訊 133(步驟S250 )。當情緒分析模組ι2〇輸出媒體資訊133， 並利用媒體播放器14〇將其播放後，係持續分析此等生理 訊號’並利用本身具有的自我訓練模組計算生理訊號變化 幅度，藉以歸納出一情緒指數。 此情緒指數包含一正向情緒指數與一負向情緒指數， 自我訓練模組係判斷此情緒指數是否為一負向情緒指數， 若否’即代表當前播放之媒體資訊133可平穩個體之情 緒°反之，即代表當前播放之媒體資訊133無法平穩個體 之情緒’即集中對應當前情緒狀態資訊131之所有媒體資 訊133 ’並根據其與醫療建議134之理想設定之匹配程度 而建立權限，再從中取出權限最高之媒體資訊133，最後 更新當前情緒狀態資訊131之媒體資訊133，再將更新結 果儲存於情緒資料庫130的監控記錄135中。以便於情緒 分析模組120或自我訓練模組在重新計算並播放較為適用 12 200924706 之媒體資訊133時，排除先前不適用之媒體資訊133。最 後持續分析此等生理訊號並計算其變化幅度。 «月參,、、、圖4，其為本發明實施例之系統第一種配置示 意圖。其係配置於可隨身攜帶之行動裝置4〇〇，如Mp3播 放器（MP3 Player)、個人數位助理（pers〇nal Digitai

Assistant，PDA)、手機（Hand-Held Phone)、掌上型電腦 (Hand-Held Computer) ’此等行動裝置4〇〇共通點在於， 〇 皆具有嵌入式系統，而且媒體播放器刚係配置於行動裳 置400本身。 此生理感測！ 110係、裝設於個體，外形可為指環、手 環、頸環、臂環、腳環等可接觸於個體之表面皮膚之形狀。 主要是利用-寬頻帶之紅外線感測器以同時感應個體多種 生理訊號（體溫、心跳、血氧量）。 媒體播放器140係裝設於行動裝置4〇〇上情緒分析 模組120、情緒資料庫13〇職制於嵌入式系統401$， 並由嵌入式系統410所驅動。生理感測器11〇係可以有線 或無線方式連接行動裝置權，有線即如湖連接線或網 路連接；無線即指在於生理感測器11〇上裝設無線訊號發 射器，手持裝置400係裝置無線訊號接收器，以接收生理 感測器110傳送之無線訊號。所使用之無線技術可為：紅 外線收發技術、ZigBee通訊網路（如8〇215 4)、藍芽 (BlueTooth)技術或區域無線網路協定（如8〇2 iib)等。 請參照圖5’其為本發明實施例之系統第二種配置示 13 200924706 意圖。此系統皆同樣裝設於隨身攜帶之行動裝置500，然 不同處在於’其媒體播放器140並非配置於行動裝置500 本身’而是一外部裝置600，如桌上型個人電腦（Personal

Computer ’ PC)、CD或DVD類型之光碟播放機、音響或是 連接有播放媒體資訊133的網路裝置。 如圖5所示，此生理感測器110係裝設於個體，情緒 分析模組120、情緒資料庫130同樣建制於嵌入式系統4〇1 0 中’生理感測器11 〇係以有線或無線方式連接行動裝置 500 ’但行動震置5〇〇同樣可以有線或無線方式連接外部裝 置 600。 當生理感測器11〇分析生理訊號、判斷出對應情緒狀 態資訊131，並取出相關媒體資訊133後，係將其判斷結 果儲存於情緒資料庫130或行動裝置具有的儲存空間，於 利用有線或無線連接外部裝置時，根據判斷結果以主動或 被動將媒體資訊133傳送至外部裝置600，以利用媒體播 ❹ 放器140進行播放。 雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非 用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明 之情緒和範圍内，所作更動與潤飾之等效替換，仍為本發 明之專利保護範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明實施例之系統基本架構示意圖； 圖2係本發明實施例之感知情緒及放鬆情緒之流程圖； 200924706 圖3係本發明實施例之三維情緒座標示意圖； 圖4係本發明實施例之系統第一種配置示意圖；以及 圖5係本發明實施例之系統第二種配置示意圖。 ' 【主要元件符號說明】 ' 110 生理感測器 120 情緒分析模組 130 情緒資料庫 131 情緒狀態資訊 〇 132 情緒相位 133 媒體資訊 134 醫療建議 135 監控記錄 140 媒體播放器 400、500行動裝置 401 嵌入式系統 ® 600 外部裝置 15

Claims (1)

1. 200924706 十、申請專利範圍： 1. 一種情緒感知及放鬆系統，其包含： 一生理感測器，係偵測一個體之複數種類型之生理 訊號； ' 一情緒資料庫，係儲存複數個情緒狀態資訊與複數 個媒體資訊； 一媒體播放器；以及 ^ 一情緒分析模組，係分析該等生理訊號所符合之該 ◎ 情緒狀態資訊，並輸出對應該情緒狀態資訊之該媒體資 訊’以供該媒體播放器播放。 2. 如申請專利範圍第1項所述之情緒感知及放鬆系統，其 中該情緒資料庫更儲存至少一醫療建議，該情緒分析模 組取得對應該等生理訊號之該情緒狀態資訊時，係根據 該醫療建議以分析出對應該情緒狀態資訊之該媒體資 訊，並輸出至該媒體播放器。 ° 3.如申請專利範圍第2項所述之情緒感知及放鬆系統，其 中該情緒分析模組係利用一隨機逼近法以分析該等生理 訊號，找出符合該醫療建議之該情緒狀態資訊，並輸出 對應該情緒狀態資訊之該媒體資訊。 4. 如申請專利範圍第1項所述之情緒感知及放鬆系統，其 中該等生理訊號係包含該個體之體溫、心跳與血氧量。 5. 如申請專利範圍第1項所述之情緒感知及放鬆系統，其 中該情緒分析模組係設定該等生理訊號為座標轴而建立 16 200924706 一三維情緒座標’以根據該等座標轴劃分出該三維情緒 座標之複數個情緒相位，該情緒資料庫更儲存每一該情 緒狀態資訊所對應之該情緒相位，以供該情緒分析模組 分析該等生理訊號所對應之該情緒狀態資訊。 6. 如申請專利範圍第1項所述之情緒感知及放鬆系統，其 中該情緒分析模組輸出該情緒狀態資訊之該媒體資訊 時，係持續分析該等生理訊號並計算其變化幅度，以歸 納出一情緒指數，並根據該情緒指數以修正該情緒狀態 資訊所對應之該媒體資訊。 7. —種情緒感知及放鬆方法，其至少包含下列步驟： 偵測一個體之複數個生理訊號； 分析該等生理訊號以取得一對應之情緒狀態資訊； 輸出對應該情緒狀態資訊之一媒體資訊；以及 播放該媒體資訊至該個體。 8. 如申請專利範圍第7項所述之情緒感知及放鬆方法，其 中該等生理訊號係包含該個體之體溫、心跳指數與血氧 量° 9. 如申請專利範圍第7項所述之情緒感知及放鬆方法，其 中該分析該等生理訊號以取得一對應之情緒狀態資訊步 驟係包含下列步驟： 建構一以該等生理訊號為座標軸之三維情緒座標； 根據該等座標轴劃分出該三維情緒座標之複數個情 緒相位； 200924706 設定每一該情緒相位係對應一情緒狀態資訊；以及 计算該等生理訊號所在之該情緒相位及與該三維情 緒座標原點之距離以判斷該等生理訊號所對應之該情緒 狀態資訊。 、 10.如申請專利範圍第7項所述之情緒感知及放鬆方法其 中該輪出對應該情緒狀態資訊之一媒體資訊步驟係包 含下列步驟： 取得該情緒狀態資訊； 取得該個體之至少一醫療建議； 利用該醫療建議分析該情緒狀態資訊以取得對應 該情緒狀態之該媒體資訊 :以及 輪出該媒體資訊。 U·如申凊專利範圍第10項所述之情緒感知及放鬆方法， 其中5亥利用該醫療建議分析該情緒狀態步驟係包含下 列步驟： 利用一隨機逼近法以分析該情緒狀態資訊；以及 取得匹配該情緒狀態資訊之該醫療建議的理相 數。 " 12·如申睛專利範圍第7項所述之情緒感知及放鬆方法，其 更包含一根據該等生理訊號之變化幅度以修正該媒體 資訊步驟。 13.如申請專利範圍第12項所述之情緒感知及放鬆方法， 其中該根據該等生理訊號之變化幅度以修正該媒體資 200924706 訊步驟係包含下列步驟： 分析該等生理訊號並計算其變化幅度，以歸納出一 情緒指數； ' 判斷該情緒指數是否為一負向情緒指數，以從對應 ' 該情緒狀態資訊之其它媒體資訊中，取出權限最高之媒 體資訊；以及 更新該情緒狀態資訊之該媒體資訊並返回該分析 該等生理訊號並計算其變化幅度步驟。 Ο 14. 一種情緒感知及放鬆之記錄媒體，記錄有電腦可讀取之 電腦程式碼，用以於偵測一個體之情緒變化並放鬆該個 體之情緒之一情緒感知及放鬆系統上執行，其包含下列 步驟： 偵測一個體之複數個生理訊號； 分析該等生理訊號以取得一對應之情緒狀態資訊； 輸出對應該情緒狀態資訊之一媒體資訊；以及 ® 播放該媒體資訊至該個體。 15. 如申請專利範圍第14項所述之記錄媒體，其中該等生 理訊號係包含該個體之體溫、心跳指數與血氧量。 16. 如申請專利範圍第14項所述之記錄媒體，其中該分析 該等生理訊號以取得一對應之情緒狀態資訊步驟係包 含下列步驟： 建構一以該等生理訊號為座標軸之三維情緒座標； 根據該等座標軸劃分出該三維情緒座標之複數個 19 200924706 情緒相位； 設定每一該情緒相位係對應一情緒狀態資訊；以及 計算該等生理訊號所在之該情緒相位及與該三維 ' 情緒座標原點之距離以判斷該等生理訊號所對應之該 ' 情緒狀態資訊。 17. 如申請專利範圍第14項所述之記錄媒體，其中該輸出 對應該情緒狀態資訊之一媒體資訊步驟係包含下列步 驟： 〇 取得該情緒狀態資訊； 取得該個體之至少一醫療建議； 利用該醫療建議分析該情緒狀態以取得對應該情 緒狀態之該媒體資訊；以及 輸出該媒體資訊。 18. 如申請專利範圍第17項所述之記錄媒體，其中該利用 該醫療建議分析該情緒狀態步驟係包含下列步驟： ® 利用一隨機逼近法以分析該等生理訊號；以及 取得符合該醫療建議之該情緒狀態資訊。 19. 如申請專利範圍第14項所述之記錄媒體，其更包含一 根據該等生理訊號之變化幅度以修正該媒體資訊步驟。 20. 如申請專利範圍第19項所述之記錄媒體，其中該根據 該等生理訊號之變化幅度以修正該媒體資訊步驟係包 含下列步驟： 分析該等生理訊號並計算其變化幅度，以歸納出一 20 200924706 情緒指數； 判斷該情緒指數是否為一負向情緒指數，以從對應 該情緒狀態資訊之其它媒體資訊中，取出權限最高之媒 體資訊；以及 更新該情緒狀態資訊之該媒體資訊並返回該分析 該等生理訊號並計算其變化幅度步驟。

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