TWI518550B - 專注力互動系統 - Google Patents

Description

專注力互動系統

本發明係關於一種專注力互動系統，特別關於一種搭配腦波偵測裝置的專注力互動系統。

隨著科技的發展，各種電子裝置不斷被發展出來。在現今，各式電子裝置大都具有顯示訊息的功能，訊息可包括音訊、視訊或其他各式各樣的訊息，這些訊息可以透過電子裝置的擴音器或顯示螢幕而播放出來，而使用者則可藉由直接接觸電子裝置的觸控面板或是按壓電子裝置的實體按鍵等方式，對訊息的輸出進行控制及調整。

然而，利用手指對訊息進行控制，對使用者來說，在一些場合可能會不方便。為了克服上述問題，在現有技術中，已逐漸發展出語音控制技術，讓使用者可以直接利用說話的方式，對訊息的輸出進行控制。

雖然利用語音控制，使用者不需動手，但使用者仍需動口，且當說話的音量太小時，未必能確實達到控制的目的。

因此，如何提供一種專注力互動系統，可以讓使用者在不利用觸控控制及語音控制的情況下，對訊息的輸出進行控制，乃為本領域之通常技術之人急需解決的重要課題之一。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種專注力互動系統，可以讓使用者在不利用觸控控制及語音控制的情況下，對訊息的輸出進行控制。

為達上述目的，本發明提供一種專注力互動系統，包括一腦波偵測裝置以及一電子裝置，腦波偵測裝置接收一使用者的腦波資訊，並產生一專注力相關訊號，電子裝置與腦波偵測裝置連線，電子裝置安裝一 應用軟體以分析專注力相關訊號，應用軟體依據專注力相關訊號，控制調整由電子裝置所輸出的一訊息的輸出狀態；其中，該腦波偵測裝置包括一控制模組，該控制模組包括一腦波資訊處理單元，該腦波資訊處理單元包括濾波器、訊號放大器及類比數位轉換器，分別處理該腦波資訊以產生該專注力相關訊號，該專注力相關訊號為一專心度或一放鬆度。

在本發明一實施例中，訊息為一音訊或一視訊。

在本發明一實施例中，訊息是由電子裝置所輸出。

在本發明一實施例中，更包括一播放裝置，與電子裝置連線，訊息是由播放裝置所輸出。

在本發明一實施例中，「調整該訊息的輸出狀態」的手段為開始播放該訊息、停止播放該訊息、或停止播放該訊息並開始播放另一訊息。

在本發明一實施例中，專注力相關訊號為一專心度、一放鬆度、一α波成分比例或一β波成分比例。

在本發明一實施例中，電子裝置紀錄下該訊息與該專注力相關訊號之間的一對應關係資料。

在本發明一實施例中，更包括一伺服器，與電子裝置連線，電子裝置將對應關係資料傳送至伺服器。

在本發明一實施例中，更包括一伺服器，具有該訊息，電子裝置與伺服器連線，電子裝置從伺服器接收該訊息。

在本發明一實施例中，電子裝置為一智慧型手機、一平板電腦或一穿戴式智慧裝置。

承上所述，本發明的專注力互動系統，藉由腦波偵測裝置接收使用者的腦波資訊，並產生一專注力相關訊號，而與腦波偵測裝置連線的電子裝置分析並依據專注力相關訊號，調整一訊息的輸出狀態。如此，可利用由人體腦波資訊所對應產生的專注力相關訊號作為調整訊息輸出狀態的依據，讓使用者可在不利用觸控控制及語音控制的情況下，對訊息的輸出狀態進行控制。

1‧‧‧腦波偵測裝置

11‧‧‧本體

12‧‧‧腦波接收單元

13‧‧‧控制模組

131‧‧‧腦波資訊處理單元

132‧‧‧無線通訊單元

14‧‧‧連接單元

15‧‧‧雜訊消除單元

2、2a‧‧‧電子裝置

3‧‧‧伺服器

4‧‧‧播放裝置

S1、S2‧‧‧專注力互動系統

圖1A為本發明一實施例之一種專注力互動系統的功能方塊圖。

圖1B為圖1A所示之專注力互動系統之一實施態樣的示意圖。

圖1C為圖1A所示之專注力互動系統之另一實施態樣的示意圖。

圖1D為圖1A所示之專注力互動系統之又一實施態樣的示意圖。

圖1E為圖1A所示之專注力互動系統的詳細功能方塊圖。

圖2A為本發明另一實施例之一種專注力互動系統的功能方塊圖。

圖2B為圖2A所示之專注力互動系統之一實施態樣的示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種專注力互動系統，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

圖1A為本發明一實施例之一種專注力互動系統的功能方塊圖，在本實施例中，專注力互動系統S1包括一腦波偵測裝置1以及一電子裝置2，其中，電子裝置2與腦波偵測裝置1連線。於此「連線」是指兩者之間可以藉由有線或無線的方式進行訊號或資料傳輸。在本實施例中，腦波偵測裝置1與電子裝置2之間係以無線方式進行訊號傳輸為例，然，本發明不以此為限制。

圖1B為圖1A所示之專注力互動系統之一實施態樣的示意圖，請一併參考圖1A及圖1B，在本實施例中，腦波偵測裝置1為一具有腦波偵測功能的穿戴式裝置，腦波偵測裝置1可接收一使用者的腦波資訊，並產生一專注力相關訊號。進一步來說，腦波偵測裝置1可包括一本體11、一腦波接收單元12以及一控制模組13。本體11為一環狀的頭部穿戴件，適於穿戴在使用者的頭部，然，本發明不以此為限制，在其它實施態樣，本體11亦可為帽子狀或其他形狀的頭部穿戴件。腦波接收單元12可為乾電極，設置於本體11，且較佳是位在對應於使用者的額部位置或太陽穴的位置，用以接收使用者的腦波資訊。而控制模組13可為腦波量測晶片，其與腦波接收單元12耦接，以接收來自腦波接收單元12的腦波資訊，控制模組13對接收到的腦波資訊進行處理以產生對應的專注力相關訊號，處理 的手段可包括各種腦波資訊計算。相較於腦波資訊為原始的生理訊號，專注力相關訊號為經處理或量化後的訊號，舉例來說，腦波資訊可依頻率的不同而被區分為α波、β波、θ波或δ波，因此專注力相關訊號可為α波成分比例、β波成分比例、θ波成分比例或δ波成分比例，舉例來說，α波成分比例是指α波在整體腦波資訊中所占的比例；又或者，腦波資訊經過適當的運算，可獲得對應於使用者一專心度或一放鬆度的結果，此結果亦可為專注力相關訊號。

在本實施例中，電子裝置2是以一智慧型手機為舉例，然，本發明不以此為限制，電子裝置2亦可為一平板電腦、一穿戴式智慧裝置或其他各種電子裝置，而穿戴式智慧裝置可包括智慧手表、智慧眼鏡或智慧手環等。電子裝置2接收來自腦波偵測裝置1的專注力相關訊號，電子裝置2可對此專注力相關訊號進行分析或處理，例如將專注力相關訊號與一預設狀態進行比較。在本實施例中，電子裝置2中可安裝一應用軟體(application；APP)，此應用軟體可以對電子裝置2所接收到的專注力相關訊號進行分析或處理。接著，電子裝置2中的應用軟體可以依據專注力相關訊號調整一訊息的輸出狀態。訊息可為音訊或視訊。「調整訊息的輸出狀態」的手段可包括開始播放訊息、停止播放訊息、停止播放訊息並開始播放另一訊息。另外，訊息可預先儲存於電子裝置2中的記憶單元當中。

在圖1B所示的實施態樣，訊息是以音訊作舉例，且音訊是由電子裝置2本身的播放單元(如擴音喇叭)所輸出，於此「輸出」是指音訊被播放出來，因此，輸出狀態即為音訊的播放狀態。

舉例來說，當專注力相關訊號是對應於使用者的專注度，且使用者的專注度低於一門檻值時，電子裝置2可開始播放一音訊，音訊可為白噪音(White noise)，例如水流聲或海浪拍打聲，事實上，白噪音為一種重覆且單調的音樂種類，當人體持續聆聽白噪音，可幫助使用者集中注意力。在此同時，腦波偵測裝置1可持續或間隔一段時間地藉由腦波接收單元12接收使用者的腦波資訊，當使用者的專注力相關訊號顯示其專心度高於另一門檻值時，電子裝置2將依據專注力相關訊號調整白噪音的音量大小(例如使白噪音逐漸變小聲)或停止播放白噪音，如此可令使用者不 再提高其專注力，以避免使用者因長時間過度專注而產生其他不良影響。

另外，電子裝置2亦可停止播放白噪音並開始播放另一音訊，另一音訊可為水晶音樂，由於聆聽水晶音樂可以刺激人腦產生α波，進而使人腦分泌腦內嗎啡以使人平靜，甚至有助於自律神經的安定，因此，停止播放白噪音可令使用者不再提高其專心程度，而開始播放水晶音樂可幫助過度專注的使用者轉為開始休息及放輕鬆，如此，讓使用者適時的專注及適時的休息，可增加使用者的工作或閱讀效率。然而，若是原先播放的音訊為水晶音樂，以供使用者進行放輕鬆，當專注力相關訊號所代表的專注度低於一門檻值時，電子裝置2則可停止播放水晶音樂而改播放白噪音，其餘相關內容可對應前述，於此不再贅述。

如此，專注力互動系統S1可利用由使用者的腦波資訊所對應產生的專注力相關訊號作為控制訊息輸的出狀態的依據，讓使用者可在不利用觸控控制及語音控制的情況下，對訊息的輸出狀態進行控制。

圖1C為圖1A所示之專注力互動系統之另一實施態樣的示意圖，圖1C所示的實施態樣與圖1B所示的實施態樣具有大致相同的內容，下述僅針對不同的地方進行詳述，其餘相關內容請參考前述，於此不再贅述。請參考圖1C，在圖1C所示的實施態樣，訊息為視訊，且視訊是由電子裝置2本身的顯示單元(如顯示螢幕)所輸出，於此「輸出」是指視訊被播放出來，因此，輸出狀態即為視訊的播放狀態。視訊可包括圖片、照片、影片或動畫等。於此，視訊是以一圖片為例。舉例來說，電子裝置2可依據專注力相關訊號調整圖片的輸出狀態，例如：使電子裝置2的顯示螢幕開始顯示此圖片、使電子裝置2的顯示螢幕停止顯示此圖片、或是使電子裝置2的顯示螢幕停止顯示此圖片而改顯示另一張圖片。

圖1D為圖1A所示之專注力互動系統之又一實施態樣的示意圖，圖1D所示的實施態樣與圖1B所示的實施態樣具有大致相同的內容，下述僅針對不同的地方進行詳述，其餘相關內容請參考前述，於此不再贅述。請參考圖1D，在圖1D所示的實施態樣，電子裝置2與伺服器3連線，伺服器3中可預先儲存有訊息(如：音訊)，而電子裝置2可從伺服器3下載伺服器3中的訊息(如：音訊)並依據專注力相關訊號調整訊息的播放 狀態。另外，電子裝置2亦可紀錄下訊息與專注力相關訊號之間的一對應關係資料。舉例來說，若電子裝置2播放一古典音樂，在古典音樂播放的同時，腦波偵測裝置1可接收使用者的腦波資訊，並產生對應的專注力相關訊號，若此時專注力相關訊號顯示使用者處於高專注度的情況，電子裝置2可紀錄下聆聽古典音樂將提高使用者的專注度之結果，此結果可為對應關係資料。接著，電子裝置2可將此對應關係資料傳送至伺服器3或一社群網路，甚至可將此古典音樂一起上傳至伺服器3。如此，日後當專注力互動系統S1欲提高此使用者的專注度時，電子裝置2可從伺服器3上下載此古典音樂以播放之。而若是對應關係資料被傳送至社群網路，其他的社群參與者可參考對應關係資料，以決定是否下載音訊。舉例來說，其他的社群參與者可參考古典音樂與專注度之間的關係，如古典音樂可提高使用者的專注度，以決定是否下載古典音樂。

圖1E為圖1A所示之專注力互動系統的詳細功能方塊圖，請參考圖1E，控制模組13(如腦波量測晶片)可更包括一腦波資訊處理單元131，其與腦波接收單元12耦接，腦波接收單元12所接收的使用者的腦波資訊可傳送至腦波資訊處理單元131，並藉由腦波資訊處理單元131處理以產生專注力相關訊號。另外，腦波資訊處理單元131中可更包括濾波器、訊號放大器以及類比數位轉換器，以分別對腦波資訊進行濾波、訊號放大及類比數位訊號轉換等處理。

控制模組13可更包括一無線通訊單元132，無線通訊單元132與腦波資訊處理單元131耦接，無線通訊單元132可將來自腦波資訊處理單元131的專注力相關訊號傳送給電子裝置2，因此，電子裝置2較佳為具有相對應的另一無線通訊單元，無線通訊單元132可採用紅外線通訊技術、藍芽通訊技術或近場通訊技術。

圖2A為本發明另一實施例之一種專注力互動系統的功能方塊圖，圖2A所示的專注力互動系統S2與圖1A所示的專注力互動系統S1具有大致相同的內容，惟，不同的地方在於，本實施例之專注力互動系統S2更包括一播放裝置4，播放裝置4與電子裝置2a連線，而訊息是由播放裝置4所輸出。播放裝置4與電子裝置2a可藉由無線通訊技術彼此連線。 無線通訊技術可包括紅外線通訊技術、藍芽通訊技術或近場通訊技術。本實施例的電子裝置2a的其餘相關內容，請參考前一實施例(專注力互動系統S1，電子裝置2)的相關段落。

圖2B為圖2A所示之專注力互動系統之一實施態樣的示意圖，在圖2B所示的實施態樣，訊息是以音訊為例，而播放裝置4是以一喇叭為例，然，本發明不以此為限，播放裝置4亦可為一耳機或其他具有播音功能的播放裝置。詳言之，電子裝置2a可依據腦波偵測裝置1所產生的專注力相關訊號，控制播放裝置4播放出音訊。

請再次參考圖1B，腦波偵測裝置1可更包括一連接單元14以及一雜訊消除單元15。連接單元14可為一臂，其一端與本體11相連接，而雜訊消除單元15則設置於連接單元14的另一端。連接單元14與本體11相連接的位置較佳是對應於使用者耳朵的位置，連接單元14可由彈性鋼線或彈性塑膠所製成，也可以是由橡膠軟管包覆彈性鋼線所製成，然，本發明不以上述為限制。雜訊消除單元15可為一耳夾，其主要是作為消除雜訊之用，在實際應用上，雜訊消除單元15可夾置於使用者的耳部，並至少部分貼覆於使用者的耳垂表面。由於腦波資料的強度極微小，大約在數十微伏特左右，非常容易受到其他訊號(例如眨眼、心跳、呼吸所產生的雜訊來源)干擾，因此藉由雜訊消除單元15將雜訊去除，可留下較為明確的腦波資料。雜訊消除之內容為本領域具有通常知識者所公知，因此不再贅述。另外，連接單元14與本體11連接的部份可具有調整結構，例如可為樞轉結構，如此，使用者可藉由調整結構以進行距離或角度的調整。

承上所述，本發明的專注力互動系統，藉由腦波偵測裝置接收使用者的腦波資訊，並產生一專注力相關訊號，而與腦波偵測裝置連線的電子裝置分析並依據專注力相關訊號，調整一訊息的輸出狀態。如此，可利用由人體腦波資訊所對應產生的專注力相關訊號作為調整訊息輸出狀態的依據，讓使用者可在不利用觸控控制及語音控制的情況下，對訊息的輸出狀態進行控制。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專 利範圍中。

1‧‧‧腦波偵測裝置

11‧‧‧本體

12‧‧‧腦波接收單元

13‧‧‧控制模組

14‧‧‧連接單元

15‧‧‧雜訊消除單元

2‧‧‧電子裝置

Claims (8)

1. 一種專注力互動系統，包括：一腦波偵測裝置，接收一使用者的腦波資訊，並產生一專注力相關訊號；以及一電子裝置，與該腦波偵測裝置連線，該電子裝置安裝一應用軟體以分析該專注力相關訊號，該應用軟體依據該專注力相關訊號，控制調整由該電子裝置所輸出的一訊息的輸出狀態；其中，該腦波偵測裝置包括一控制模組，該控制模組包括一腦波資訊處理單元，該腦波資訊處理單元包括濾波器、訊號放大器及類比數位轉換器，分別處理該腦波資訊以產生該專注力相關訊號，該專注力相關訊號為一專心度或一放鬆度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之專注力互動系統，其中該訊息為一音訊或一視訊。
3. 如申請專利範圍第1項所述之專注力互動系統，更包括：一播放裝置，與該電子裝置連線，該訊息是由該播放裝置所輸出。
4. 如申請專利範圍第1項所述之專注力互動系統，其中「調整該訊息的輸出狀態」的手段為開始播放該訊息、停止播放該訊息、或停止播放該訊息並開始播放另一訊息。
5. 如申請專利範圍第1項所述之專注力互動系統，其中該電子裝置紀錄下該訊息與該專注力相關訊號之間的一對應關係資料。
6. 如申請專利範圍第5項所述之專注力互動系統，更包括：一伺服器，與該電子裝置連線，該電子裝置將該對應關係資料傳送至該伺服器。
7. 如申請專利範圍第1項所述之專注力互動系統，更包括：一伺服器，具有該訊息，該電子裝置與該伺服器連線，該電子裝置從該伺服器接收該訊息。
8. 如申請專利範圍第1項所述之專注力互動系統，其中該電子裝置為一智慧型手機、一平板電腦或一穿戴式智慧裝置。