TW201345484A - 頭部生理參數偵測裝置及其方法及其應用設備 - Google Patents

Abstract

一種頭部生理參數偵測裝置，係應用於一使用者；該偵測裝置包含一第一電極、一第二電極、一生理訊號放大單元、一類比至數位轉換單元、一訊號分離處理單元、一特徵提取單元、一決策單元及一三軸感測單元；該生理訊號放大單元包含一儀表放大電路、一回授電路及一內部虛接地電路。該偵測裝置可偵測該使用者之生理訊號及頭部活動訊號，並將該生理訊號分離出一腦波訊號、一眼動訊號、一肌電訊號及一心電訊號。

Description

頭部生理參數偵測裝置及其方法及其應用設備

本發明係有關於一種生理參數偵測裝置及其方法及其應用設備，特別是一種頭部生理參數偵測裝置及其方法及其應用設備。

目前有許多有關於腦波訊號、眼動訊號等等人體生理訊號的研究，科學家希望藉由該些研究進而分析出人類的行為或思想意圖，例如受測者之精神良好、精神不佳、打瞌睡或睡眠等等，甚至因此可藉由該些生理訊號控制一些待控制的電子設備，以達到警示提醒或控制的目的。

然而，目前該些研究大多需要許多接觸使用者頭部之電極，且需要非常複雜的電路或手段才能達成，非常的不方便；尤其電極的數量越多，接觸在使用者的頭部的電極數量就越多，將造成使用者的負擔與不便。

為改善上述習知技術之缺點，本發明之目的在於提供一種頭部生理參數偵測裝置。

為改善上述習知技術之缺點，本發明之又一目的在於提供一種頭部生理參數偵測方法。

為改善上述習知技術之缺點，本發明之再一目的在於提供一種頭部生理參數應用設備。

為達成本發明之上述目的，本發明之頭部生理參數偵測裝置係應用於一使用者，該頭部生理參數偵測裝置包含：一第一電極，該第一電極係接觸該使用者的耳部；一第二電極，該第二電極係接觸該使用者的耳部；一生理訊號放大單元，該生理訊號放大單元電性連接至該第一電極及該第二電極；一類比至數位轉換單元，該類比至數位轉換單元電性連接至該生理訊號放大單元；一訊號分離處理單元，該訊號分離處理單元電性連接至該類比至數位轉換單元；一特徵提取單元，該特徵提取單元電性連接至該訊號分離處理單元；一決策單元，該決策單元電性連接至該特徵提取單元；及一三軸感測單元，該三軸感測單元電性連接至該特徵提取單元，其中，該生理訊號放大單元包含：一儀表放大電路，該儀表放大電路電性連接至該第一電極及該第二電極；一回授電路，該回授電路電性連接至該儀表放大電路；及一內部虛接地電路，該內部虛接地電路電性連接至該回授電路，其中，該第一電極及該第二電極形成電位差；其中，該三軸感測單元感應該使用者頭部之活動後，產生一頭部活動訊號；該三軸感測單元傳送該頭部活動訊號至該特徵提取單元；該第一電極及該第二電極量測自該使用者耳部之一生理訊號後，傳送該生理訊號至該生理訊號放大單元；該生理訊號放大單元放大該生理訊號之後，傳送至該類比至數位轉換單元，以進行類比至數位轉換；該生理訊號經過類比至數位轉換之後，傳送至該訊號分離處理單元，以進行訊號分離處理，得到一腦波訊號、一眼動訊號、一肌電訊號及一心電訊號；該訊號分離處理單元傳送該腦波訊號、該眼動訊號、該肌電訊號及該心電訊號至該特徵提取單元；該特徵提取單元擷取出該腦波訊號、該眼動訊號、該肌電訊號、該心電訊號及該頭部活動訊號的特徵參數，並通知該決策單元；該決策單元決定判斷出該使用者之生理狀態。

為達成本發明之上述又一目的，本發明之頭部生理參數偵測方法係應用於一使用者，該頭部生理參數偵測方法包含：一三軸感測單元感應該使用者頭部之活動後，產生一頭部活動訊號；該三軸感測單元傳送該頭部活動訊號至一特徵提取單元；一第一電極及一第二電極量測自該使用者耳部之一生理訊號後，傳送該生理訊號至一生理訊號放大單元；該生理訊號放大單元放大該生理訊號之後，傳送至一類比至數位轉換單元，以進行類比至數位轉換；該生理訊號經過類比至數位轉換之後，傳送至一訊號分離處理單元，以進行訊號分離處理，得到一腦波訊號、一眼動訊號、一肌電訊號及一心電訊號；該訊號分離處理單元傳送該腦波訊號、該眼動訊號、該肌電訊號及該心電訊號至該特徵提取單元；該特徵提取單元擷取出該腦波訊號、該肌電訊號、該眼動訊號、該心電訊號及該頭部活動訊號的特徵參數，並通知一決策單元；及該決策單元決定判斷出該使用者之生理狀態；在該生理訊號放大單元設置一儀表放大電路；在該生理訊號放大單元設置一回授電路；及在該生理訊號放大單元設置一內部虛接地電路，其中，該儀表放大電路電性連接至該第一電極及該第二電極；該回授電路電性連接至該儀表放大電路；該內部接地電路電性連接至該回授電路；該第一電極及該第二電極形成電位差進行單通道生理訊號量測。

為達成本發明之上述再一目的，本發明之頭部生理參數應用設備係應用於一使用者，該頭部生理參數應用設備包含：一第一電極，該第一電極係接觸該使用者的耳部；一第二電極，該第二電極係接觸該使用者的耳部；一生理訊號放大單元，該生理訊號放大單元電性連接至該第一電極及該第二電極；一類比至數位轉換單元，該類比至數位轉換單元電性連接至該生理訊號放大單元；一訊號分離處理單元，該訊號分離處理單元電性連接至該類比至數位轉換單元；一特徵提取單元，該特徵提取單元電性連接至該訊號分離處理單元與三軸感測單元；一決策單元，該決策單元電性連接至該特徵提取單元；一三軸感測單元，該三軸感測單元電性連接至該特徵提取單元；及一該待控制單元，該待控制單元電性連接至該決策單元，其中，該生理訊號放大單元包含：一儀表放大電路，該儀表放大電路電性連接至該第一電極及該第二電極；一回授電路，該回授電路電性連接至該差動放大電路；及一內部虛接地電路，該內部虛接地電路電性連接至該回授電路。其中，該第一電極及該第二電極形成電位差；其中，該三軸感測單元感應該使用者頭部之活動後，產生一頭部活動訊號；該三軸感測單元傳送該頭部活動訊號至該特徵提取單元；該第一電極及該第二電極量測自該使用者耳部之一生理訊號後，傳送該生理訊號至該生理訊號放大單元；該生理訊號放大單元放大該生理訊號之後，傳送至該類比至數位轉換單元，以進行類比至數位轉換；該生理訊號經過類比至數位轉換之後，傳送至該訊號分離處理單元，以進行訊號分離處理，得到一腦波訊號、一眼動訊號、一肌電訊號及一心電訊號；該訊號分離處理單元傳送該腦波訊號、該眼動訊號、該肌電訊號及該心電訊號至該特徵提取單元；該特徵提取單元擷取出該腦波訊號、該眼動訊號、該心電訊號、該肌電訊號及該頭部活動訊號的特徵參數，並通知該決策單元；該決策單元決定判斷出該使用者之生理狀態；該決策單元控制該待控制單元。

請參考第一圖，其係為本發明之頭部生理參數偵測裝置方塊圖；本發明之頭部生理參數偵測裝置10係應用於一使用者20。該頭部生理參數偵測裝置10包含一第一電極102、一第二電極104、一生理訊號放大單元106、一類比至數位轉換單元108、一訊號分離處理單元110、一特徵提取單元112、一決策單元114及一三軸感測單元116。在一具體之實施例，該頭部生理參數偵測裝置10更包含一類比數位轉換器（ADC，圖未示），設置在該特徵提取單元112與該三軸感測單元116之間。

該生理訊號放大單元106包含一儀表放大電路118、一回授電路120、一內部虛接地電路122、一後級放大與類比濾波電路124及一緩衝電路126。

該第一電極102係接觸該使用者20的耳部或鄰近區域；該第二電極104係接觸該使用者20的耳部或鄰近區域；該第一電極102及該第二電極104可以為同邊或異邊（容後敘述）；該生理訊號放大單元106電性連接至該第一電極102及該第二電極104；該類比至數位轉換單元108電性連接至該生理訊號放大單元106；該訊號分離處理單元110電性連接至該類比至數位轉換單元108；該特徵提取單元112電性連接至該訊號分離處理單元110；該決策單元114電性連接至該特徵提取單元112；該三軸感測單元116電性連接至該特徵提取單元112。

該儀表放大電路118電性連接至該第一電極102及該第二電極104；該回授電路120電性連接至該儀表放大電路118（一般頭部量測，參考電位非由電路產生，而是直接接至耳垂，以身體耳垂為參考電位），該回授電路120電性連接至該儀表放大電路118的參考電位端，該儀表放大電路118的輸出端則回授至該回授電路120；該內部虛接地電路122電性連接至該回授電路120之輸入端（該內部虛接地電路122提供該回授電路120參考電位，並以該緩衝電路126區隔該回授電路120及該內部虛接地電路122）；該後級放大與類比濾波電路124的輸入端電性連接至該儀表放大電路118之輸出端及該回授電路120的一輸入端，該後級放大與類比濾波電路124的輸出端電性連接至該類比至數位轉換單元108；該緩衝電路126電性連接至該回授電路120及該內部虛接地電路122。該儀表放大電路118的輸出端連接至該後級放大與類比濾波電路124，並同時利用該回授電路120穩定訊號以避免訊號飄移現象。

該第一電極102及該第二電極104形成電位差，即該第一電極102及該第二電極104形成單通道（以腦波量測之習知技藝為多通道設計）。

該三軸感測單元116感應該使用者20頭部之活動後，產生一頭部活動訊號302；該三軸感測單元116傳送該頭部活動訊號302至該特徵提取單元112。

該第一電極102及該第二電極104量測自該使用者20耳部之一生理訊號304後，傳送該生理訊號304至該生理訊號放大單元106；該生理訊號放大單元106放大該生理訊號304之後，傳送至該類比至數位轉換單元108，以進行類比至數位轉換；該生理訊號304經過類比至數位轉換之後，傳送至該訊號分離處理單元110，以進行訊號分離處理（例如利用Hilbert-Huang Transform或獨立成分分析ICA分離），得到一腦波訊號306、一眼動訊號308、一肌電訊號309及一心電訊號310；該訊號分離處理單元110傳送該腦波訊號306、該眼動訊號308、該肌電訊號309及該心電訊號310至該特徵提取單元112。

該特徵提取單元112擷取出該腦波訊號306、該眼動訊號308、該肌電訊號309、該心電訊號310及該頭部活動訊號302的特徵參數，並通知該決策單元114；該決策單元114決定判斷出該使用者20之生理狀態（例如判斷是否在打瞌睡）。

該三軸感測單元116係為一三軸加速度感測器。

習知技藝需要額外接電極去接地，如此將增加使用者之穿戴量測負擔（因為電極要連接人體）；而本發明採用內部虛接地，所以不需要額外接電極利用身體接點去接地，如此將可減少電極在使用者身上的數量，以減輕使用者在使用上的負擔。

該頭部活動訊號302能表現出該使用者20的動態的活動表現；該腦波訊號306能顯示出該使用者20在認知上的大腦歷程；該眼動訊號308則能透露出該使用者20在靜態環境下視覺歷程的活動表現;該肌電訊號309能顯示出該使用者20顏面肌肉活動狀態;該心電訊號310能顯示出該使用者20的自律神經活性，與卡路里計算。

在一具體之實施例，該頭部生理參數偵測裝置10更包含一資料傳輸單元（圖未示），電性連接至該決策單元114，藉以以有線（例如USB）或無線（例如藍牙）方式傳輸資料至一外部之電腦（圖未示），藉以進行更進一步之資料分析。

請參考第二圖A，其係為本發明之頭部生理參數偵測方法之一部分流程圖；並請同時參考第二圖B，其係為本發明之頭部生理參數偵測方法之另一部份流程圖。本發明頭部生理參數偵測方法係應用於一使用者；該頭部生理參數偵測方法包含下列步驟：（其中步驟代號僅為代號，並不限制本發明實際之流程或本發明欲保護或揭露之內容範疇）。

S02：一三軸感測單元感應該使用者頭部之活動後，產生一頭部活動訊號。

S04：該三軸感測單元傳送該頭部活動訊號至一特徵提取單元。

S06：一第一電極及一第二電極量測自該使用者耳部之一生理訊號後，傳送該生理訊號至一生理訊號放大單元。

S08：該生理訊號放大單元放大該生理訊號之後，傳送至一類比至數位轉換單元，以進行類比至數位轉換。

S10：該生理訊號經過類比至數位轉換之後，傳送至一訊號分離處理單元，以進行訊號分離處理，得到一腦波訊號、一眼動訊號、一肌電訊號及一心電訊號。

S12：該訊號分離處理單元傳送該腦波訊號、該眼動訊號、該肌電訊號及該心電訊號至該特徵提取單元。

S14：該特徵提取單元擷取出該腦波訊號、該眼動訊號、該肌電訊號、該心電訊號及該頭部活動訊號的特徵參數，並通知一決策單元。

S16：該決策單元決定判斷出該使用者之生理狀態。

S18：在該生理訊號放大單元設置一儀表放大電路。

S20：在該生理訊號放大單元設置一回授電路。

S22：在該生理訊號放大單元設置一內部虛接地電路。

S24：在該生理訊號放大單元設置一後級放大與類比濾波電路。

S26：在該生理訊號放大單元設置一緩衝電路。

其中，該儀表放大電路電性連接至該第一電極及該第二電極；該回授電路電性連接至該儀表放大電路；該內部虛接地電路電性連接至該回授電路；該第一電極及該第二電極形成電位差；該後級放大與類比濾波電路電性連接至該儀表放大電路、該回授電路及該類比至數位轉換單元；該緩衝電路電性連接至該回授電路及該內部虛接地電路；該三軸感測單元係為一三軸加速度感測器。其餘與第一圖相同處不再贅述。

請參考第三圖，其係為本發明之頭部生理參數應用設備方塊圖。第三圖與第一圖相同之處不再贅述，第三圖與第一圖不同之處為：本發明之頭部生理參數應用設備40更包含一待控制單元402；該待控制單元402電性連接至該決策單元114；該決策單元114控制該待控制單元402。

該三軸感測單元116係為一三軸加速度感測器；該待控制單元402可為一發光二極體、一蜂鳴器或一揚聲器（以進行語音回饋及生理回饋機制），可例如藉以在該腦波訊號306、該眼動訊號308、該肌電訊號309及該頭部活動訊號302顯示出該使用者20精神不佳或打瞌睡時發出光亮或聲音或語音警告該使用者20；該待控制單元402亦可為任何待控制電子設備或傳輸媒介。

請參考第四圖，其係為本發明之頭部生理參數應用設備之一外觀圖；請參考第五圖，其係為本發明之頭部生理參數應用設備之另一外觀圖。如前所述，該第一電極102及該第二電極104可以為同邊或異邊，第四圖顯示為異邊，而第五圖則顯示為同邊。

此外，本發明之該生理訊號304減去該眼動訊號308分離出該腦波訊號306，以一秒為視窗大小將訊號作短時距傅立葉轉換分析（short-term Fourier transform，STFT）。在連續時間上，該腦波訊號306乘上一秒不為零的窗函數（window function）進行一維的傅立葉轉換，再將這個窗函數沿著時間軸推移，所得到一系列的傅立葉轉換結果排開則成為二維表象，得到腦波的頻譜分析，針對各個頻率的特性，挑出各個頻帶區間的值以均方根相加算出能量。

該腦波訊號306經過該生理訊號304的濾波和減去該眼動訊號308後（亦將60Hz的電器雜訊濾除），做傅立葉轉換將時域軸轉換到頻域軸，計算不同模式下腦波的α波、β波、γ波、δ波、θ波能量。打瞌睡的alpha波會比Beta波高，代表受試者是在放鬆的情況。其他的時刻Beta波會比Alpha波高，代表受試者在清醒的狀態。而其他的模式雖然都是Beta比Alpha波大，但在模式上還是有不一樣的特徵。在專心上課、寫字和閱讀時的Beta波和Alpha的能量比其他模式來的小和穩定。寫字時Beta波和Alpha波的能量會比其他兩項高，能量第二高的是閱讀、再來才是專心上課。而說話和考試相對的動作比較多，能量的變動也比較大，其中以說話大於考試。該肌電訊號309能顯示出該使用者20顏面肌肉活動狀態，該心電訊號310能顯示出該使用者20的自律神經活性，與卡路里計算，可以用以偵測該使用者20日常的生活模式與分析該使用者20之情緒。

綜上所述，當知本發明已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本發明之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請。

10．．．頭部生理參數偵測裝置

20．．．使用者

102．．．第一電極

104．．．第二電極

106．．．生理訊號放大單元

108．．．類比至數位轉換單元

110．．．訊號分離處理單元

112．．．特徵提取單元

114．．．決策單元

116．．．三軸感測單元

118．．．儀表放大電路

120．．．回授電路

122．．．內部虛接地電路

124．．．後級放大與類比濾波電路

126．．．緩衝電路

302．．．頭部活動訊號

304．．．生理訊號

306．．．腦波訊號

308．．．眼動訊號

309．．．肌電訊號

310．．．心電訊號

40．．．頭部生理參數應用設備

402．．．待控制單元

S02~26．．．步驟

第一圖為本發明之頭部生理參數偵測裝置方塊圖。

第二圖A為本發明之頭部生理參數偵測方法之一部份流程圖。

第二圖B為本發明之頭部生理參數偵測方法之另一部份流程圖。

第三圖為本發明之頭部生理參數應用設備方塊圖。

第四圖為本發明之頭部生理參數應用設備之一外觀圖。

第五圖為本發明之頭部生理參數應用設備之另一外觀圖。

10．．．頭部生理參數偵測裝置

20．．．使用者

102．．．第一電極

104．．．第二電極

106．．．生理訊號放大單元

108．．．類比至數位轉換單元

110．．．訊號分離處理單元

112．．．特徵提取單元

114．．．決策單元

116．．．三軸感測單元

118．．．儀表放大電路

120．．．回授電路

122．．．內部虛接地電路

124．．．後級放大與類比濾波電路

126．．．緩衝電路

302．．．頭部移動訊號

304．．．生理訊號

306．．．腦波訊號

308．．．眼動訊號

309．．．肌電訊號

310．．．心電訊號

Claims (10)

1. 一種頭部生理參數偵測裝置，係應用於一使用者，該頭部生理參數偵測裝置包含：
   一第一電極，該第一電極係接觸該使用者的耳部；
   一第二電極，該第二電極係接觸該使用者的耳部；
   一生理訊號放大單元，該生理訊號放大單元電性連接至該第一電極及該第二電極；
   一類比至數位轉換單元，該類比至數位轉換單元電性連接至該生理訊號放大單元；
   一訊號分離處理單元，該訊號分離處理單元電性連接至該類比至數位轉換單元；
   一特徵提取單元，該特徵提取單元電性連接至該訊號分離處理單元；
   一決策單元，該決策單元電性連接至該特徵提取單元；及
   一三軸感測單元，該三軸感測單元電性連接至該特徵提取單元，
   其中，該生理訊號放大單元包含：
   一儀表放大電路，該儀表放大電路電性連接至該第一電極及該第二電極；
   一回授電路，該回授電路電性連接至該儀表放大電路；及
   一內部虛接地電路，該內部虛接地電路電性連接至該回授電路，
   其中，該第一電極及該第二電極形成電位差；
   其中，該三軸感測單元感應該使用者頭部之活動後，產生一頭部活動訊號；該三軸感測單元傳送該頭部活動訊號至該特徵提取單元；該第一電極及該第二電極量測自該使用者耳部之一生理訊號後，傳送該生理訊號至該生理訊號放大單元；該生理訊號放大單元放大該生理訊號之後，傳送至該類比至數位轉換單元，以進行類比至數位轉換；該生理訊號經過類比至數位轉換之後，傳送至該訊號分離處理單元，以進行訊號分離處理，得到一腦波訊號、一眼動訊號、一肌電訊號及一心電訊號；該訊號分離處理單元傳送該腦波訊號、該眼動訊號、該肌電訊號及該心電訊號至該特徵提取單元；該特徵提取單元擷取出該腦波訊號、該眼動訊號、該心電訊號、該肌電訊號及該頭部活動訊號的特徵參數，並通知該決策單元；該決策單元決定判斷出該使用者之生理狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之頭部生理參數偵測裝置，其中該生理訊號放大單元更包含：
   一後級放大與類比濾波電路，該後級放大與類比濾波電路電性連接至該差動放大電路、該回授電路及該類比至數位轉換單元。
3. 如申請專利範圍第2項所述之頭部生理參數偵測裝置，其中該生理訊號放大單元更包含：
   一緩衝電路，該緩衝電路電性連接至該回授電路及該內部虛接地電路。
4. 如申請專利範圍第3項所述之頭部生理參數偵測裝置，其中該三軸感測單元係為一三軸加速度感測器。
5. 一種頭部生理參數偵測方法，係應用於一使用者，該頭部生理參數偵測方法包含：
   a.一三軸感測單元感應該使用者頭部之活動後，產生一頭部活動訊號；
   b.該三軸感測單元傳送該頭部活動訊號至一特徵提取單元；
   c.一第一電極及一第二電極量測自該使用者耳部之一生理訊號後，傳送該生理訊號至一生理訊號放大單元；
   d.該生理訊號放大單元放大該生理訊號之後，傳送至一類比至數位轉換單元，以進行類比至數位轉換；
   e.該生理訊號經過類比至數位轉換之後，傳送至一訊號分離處理單元，以進行訊號分離處理，得到一腦波訊號、一眼動訊號、一肌電訊號及一心電訊號；
   f.該訊號分離處理單元傳送該腦波訊號、該眼動訊號、該肌電訊號及該心電訊號至該特徵提取單元；
   g.該特徵提取單元擷取出該腦波訊號、該眼動訊號、該肌電訊號、該心電訊號及該頭部活動訊號的特徵參數，並通知一決策單元；
   h.該決策單元決定判斷出該使用者之生理狀態；
   i.在該生理訊號放大單元設置一儀表放大電路；
   j.在該生理訊號放大單元設置一回授電路；及
   k.在該生理訊號放大單元設置一內部虛接地電路，
   其中，該儀表放大電路電性連接至該第一電極及該第二電極；該回授電路電性連接至該儀表放大電路；該內部虛接地電路電性連接至該回授電路；該第一電極及該第二電極形成電位差。
6. 如申請專利範圍第5項所述之頭部生理參數偵測方法，更包含：
   l.在該生理訊號放大單元設置一後級放大與類比濾波電路，
   其中，該後級放大與類比濾波電路電性連接至該儀表放大電路、該回授電路及該類比至數位轉換單元。
7. 如申請專利範圍第6項所述之頭部生理參數偵測方法，更包含：
   m.在該生理訊號放大單元設置一緩衝電路，
   其中，該緩衝電路電性連接至該回授電路及該內部虛接地電路。
8. 如申請專利範圍第7項所述之頭部生理參數偵測方法，其中該三軸感測單元係為一三軸加速度感測器。
9. 一種頭部生理參數應用設備，係應用於一使用者，該頭部生理參數應用設備包含：
   一第一電極，該第一電極係接觸該使用者的耳部；
   一第二電極，該第二電極係接觸該使用者的耳部；
   一生理訊號放大單元，該生理訊號放大單元電性連接至該第一電極及該第二電極；
   一類比至數位轉換單元，該類比至數位轉換單元電性連接至該生理訊號放大單元；
   一訊號分離處理單元，該訊號分離處理單元電性連接至該類比至數位轉換單元；
   一特徵提取單元，該特徵提取單元電性連接至該訊號分離處理單元；
   一決策單元，該決策單元電性連接至該特徵提取單元；
   一三軸感測單元，該三軸感測單元電性連接至該特徵提取單元；及
   一該待控制單元，該待控制單元電性連接至該決策單元，
   其中，該生理訊號放大單元包含：
   一儀表放大電路，該儀表放大電路電性連接至該第一電極及該第二電極；
   一回授電路，該回授電路電性連接至該儀表放大電路；及
   一內部虛接地電路，該內部虛接地電路電性連接至該回授電路，
   其中，該第一電極及該第二電極形成電位差；
   其中，該三軸感測單元感應該使用者頭部之活動後，產生一頭部活動訊號；該三軸感測單元傳送該頭部活動訊號至該特徵提取單元；該第一電極及該第二電極量測自該使用者耳部之一生理訊號後，傳送該生理訊號至該生理訊號放大單元；該生理訊號放大單元放大該生理訊號之後，傳送至該類比至數位轉換單元，以進行類比至數位轉換；該生理訊號經過類比至數位轉換之後，傳送至該訊號分離處理單元，以進行訊號分離處理，得到一腦波訊號、一眼動訊號、一肌電訊號及一心電訊號；該訊號分離處理單元傳送該腦波訊號、該眼動訊號、該肌電訊號及該心電訊號至該特徵提取單元；該特徵提取單元擷取出該腦波訊號、該眼動訊號、該肌電訊號、該心電訊號及該頭部活動訊號的特徵參數，並通知該決策單元；該決策單元決定判斷出該使用者之生理狀態；該決策單元控制該待控制單元。
10. 如申請專利範圍第9項所述之頭部生理參數應用設備，其中該生理訊號放大單元更包含：
    一後級放大與類比濾波電路，該後級放大與類比濾波電路電性連接至該儀表放大電路、該回授電路及該類比至數位轉換單元；及
    一緩衝電路，該緩衝電路電性連接至該回授電路及該內部虛接地電路，
    其中，該三軸感測單元係為一三軸加速度感測器；該待控制單元係為一發光二極體、一蜂鳴器或一揚聲器。