TWI604837B - Intelligent physiological response feedback control system and method - Google Patents

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TWI604837B TW105111437A TW105111437A TWI604837B TW I604837 B TWI604837 B TW I604837B TW 105111437 A TW105111437 A TW 105111437A TW 105111437 A TW105111437 A TW 105111437A TW I604837 B TWI604837 B TW I604837B
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Description

智慧型生理反應回饋控制系統及方法
本發明是有關於一種生理反應回饋控制系統，特別是指一種依據使用者生理反應調整性刺激程度且避免性刺激過度的智慧型生理反應回饋控制系統及方法。
古有明訓，如告子曾說「食色，性也」；又如《禮記禮運篇》：「飲食男女，人之大欲存焉」，也就是人類的欲求與本性為食物及性愛。目前醫學研究也認為性刺激是宣洩壓力的行為，也是基本的生理需求。
然而，具有高血壓或心臟疾病的使用者不適合太激烈的行為，需要可避免性刺激過度造成憾事的技術。另外，對於行動不便者或無法表達意識的殘疾人士而言，需要一種取代人工而依據使用者生理反應自動調整性刺激程度並能有效顯示性興奮程度的技術。
因此，本發明之其中一目的，即在提供一種解決現有技術缺失的智慧型生理反應回饋控制系統及方法。
本發明智慧型生理反應回饋控制系統在一些實施態樣中包含一記憶模組、一生理反應感測器、一性刺激器及一處理模組。
該記憶模組記錄有預先建置代表正常性興奮狀態的一常態模型資料。該生理反應感測器擷取一使用者在進行一性刺激行為中的一生理反應感測信號。該性刺激器依據一驅動信號控制振動頻率強弱。該處理模組電性連接該記憶模組、該生理反應感測器及該性刺激器，該處理模組取得該生理反應感測器產生的該生理反應感測信號並進行一檢測分析程序以產生一數位資料，且該數位資料對應調整該驅動信號以控制該性刺激器之振動頻率，該處理模組並比較該數位資料及該常態模型資料以判斷該使用者身體狀況是否異常，若屬於異常狀態，則令該性刺激器停止或降低振動頻率。
在一些實施態樣中，該生理反應感測器是一體溫偵測器、一呼吸偵測器、一皮膚阻抗偵測器、一肌電偵測器、一心電圖偵測器、一脈博偵測器、一重力感應器或一聲音偵測器。
在一些實施態樣中，該檢測分析程序包含一時域分析步驟、一計算平均步驟、一頻域分析步驟或一能量計算步驟。
在一些實施態樣中，所述智慧型生理反應回饋控制系統還包含一第一裝置及一與該第一裝置分離設置的第二裝置，該第一裝置具有該性刺激器、一電性連接該性刺激器的第一處理器，及一電性連接該第一處理器且以無線傳輸該生理反應感測信號的第 一無線傳輸器；該第二裝置具有一第二處理器及一第二無線傳輸器，該生理反應感測器、該記憶模組及該第二無線傳輸器電性連接該第二處理器，該第二處理器係取得該生理反應感測器產生的該生理反應感測信號並進行該檢測分析程序以產生該數位資料，且該數位資料對應調整該驅動信號以隨著該使用者的生理反應感測信號強弱而控制該性刺激器之振動頻率高低，該第二處理器並比較該數位資料及一常態模型資料以判斷該使用者身體狀況是否異常，若屬於異常狀態，則令該性刺激器降低振動頻率。
在一些實施態樣中，所述智慧型生理反應回饋控制系統還包括一電性連接該處理模組的輸出模組，若該處理模組判斷屬於異常狀態則令該輸出模組產生一提示信號。
本發明至少具有以下功效：藉由處理模組配合生理反應感測器判斷該使用者身體狀況是否異常，若屬於異常狀態，則令該性刺激器停止或降低振動頻率，可避免性刺激過度造成憾事，並可透過輸出模組監測使用者的情緒是否處於興奮狀態、一般狀態或低落狀態，而能有效顯示性興奮程度。
1‧‧‧第一裝置
10‧‧‧第一處理器
100、200‧‧‧智慧型生理反應回饋控制系統
11‧‧‧第一無線傳輸器
12、33‧‧‧性刺激器
13、34‧‧‧輸出模組
2‧‧‧第二裝置
20‧‧‧第二處理器
21‧‧‧第二無線傳輸器
22、31‧‧‧生理反應感測器
221‧‧‧體溫偵測器
222‧‧‧呼吸偵測器
223‧‧‧皮膚阻抗偵測器
224‧‧‧肌電偵測器
225‧‧‧心電圖偵測器
226‧‧‧脈博偵測器
227‧‧‧重力感應器
228‧‧‧聲音偵測器
23、32‧‧‧記憶模組
30‧‧‧處理模組
S31~S34、S311~S314‧‧‧步驟
S101~S113‧‧‧步驟
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明智慧型生理反應回饋控制系統的第一實施例的一 系統方塊圖；圖2是第一實施例的一生理反應感測器具有的元件；圖3是本發明智慧型生理反應回饋控制系統的第二實施例的一系統方塊圖；圖4是本發明智慧型生理反應回饋控制方法的實施例的一流程圖；圖5是如圖4的檢測分析程序具有的步驟；圖6是本發明智慧型生理反應回饋控制系統應用在情趣用品的操作流程。
參閱圖1，本發明智慧型生理反應回饋控制系統100在第一實施例中包含一第一裝置1及一與第一裝置1分離設置的第二裝置2，第一裝置1的外觀可以是類似一般常見的情趣用品，第二裝置2可以是配戴於使用者會產生性興奮的身體部位。
第一裝置1具有一第一處理器10、一第一無線傳輸器11一性刺激器12及一輸出模組13，第一無線傳輸器11、性刺激器12，及輸出模組13皆電性連接第一處理器10並接受第一處理器10控制。其中，性刺激器12依據一驅動信號控制振動頻率強弱，例如：性刺激器12可以是一電動按摩器，可接受外部控制自動調整頻率， 並放置在使用者接受性刺激的敏感帶部位或會產生生理反應的其他身體部位。第二裝置2具有一生理反應感測器22、一記憶模組23、一第二處理器20及一第二無線傳輸器21，且生理反應感測器22、記憶模組23及第二無線傳輸器21皆電性連接第二處理器20並接受第二處理器20控制。
當第一裝置1及第二裝置2開機後，兩者自動進行一對一配對以建立資料傳輸通道，避免受其他裝置干擾。
記憶模組23記錄有預先建置代表正常性興奮狀態的一常態模型資料。該常態模型資料可以是例如依據一般使用者當作實驗對象的統計資料在出廠前所建置，或是一使用者(圖未示)本身在初始設定時，以智慧型生理反應回饋控制系統100先進行性刺激行為且無不適感而後得到的常態模型資料來建置，皆屬於可應用的範疇。
參閱圖2，生理反應感測器22擷取該使用者在進行一性刺激行為中的一生理反應感測信號。生理反應感測器22具有一體溫偵測器221、一呼吸偵測器222、一皮膚阻抗偵測器223、一肌電偵測器224、一心電圖偵測器225、一脈博偵測器226、一重力感應器227及一聲音偵測器228，生理反應感測器22具有的元件及其所產生的生理反應感測信號之範例分別說明如下。
體溫偵測器221可產生使用者的體溫感測信號，以正常 性刺激的體溫曲線當作判斷基準。呼吸偵測器222可產生使用者的呼吸頻率感測信號，以正常性刺激的頻率數據當作。皮膚阻抗偵測器223可產生使用者的皮膚阻抗值信號，以正常性刺激產生的電阻值是否有變化當作判斷基準。肌電偵測器224可產生使用者的肌電感測信號，以正常性刺激造成肌肉緊繃的肌電圖當作判斷基準。心電圖偵測器225可產生使用者的心電感測信號，以正常性刺激的心電圖當作判斷基準。脈博偵測器226可產生使用者的搏動感測信號，以正常性刺激的搏動頻率當作判斷基準。重力感應器227可產生使用者的加速度感測信號，以正常性刺激的加速度數據當作判斷基準。聲音偵測器228可產生使用者的聲音感測信號，以正常性刺激發出的聲音頻率或振幅信號當作判斷基準。
第二處理器20係取得生理反應感測器22產生的生理反應感測信號並進行該檢測分析程序以產生一數位資料，且該數位資料對應調整該驅動信號以控制該性刺激器12之振動頻率。該檢測分析程序可以是(但不限於)一時域分析程序、一計算平均程序、一頻域分析程序或一能量計算程序，其中，時域分析程序係取得生理反應感測信號之時域數位資料，計算平均程序係取得生理反應感測信號之計算平均數位資料，頻域分析程序係取得生理反應感測信號之頻域數位資料，能量計算程序係取得生理反應感測信號之能量數位資料。
此外，第二處理器20並比較該數位資料及一常態模型資料以判斷該使用者身體狀況是否異常，若屬於異常狀態，則令該性刺激器12降低振動頻率，且令該輸出模組13產生警示。
參閱圖3，在第二實施例中，本發明智慧型生理反應回饋控制系統200包含一處理模組30、一生理反應感測器31、一記憶模組32、一性刺激器33及一輸出模組34，其中的記憶模組32、生理反應感測器31、性刺激器33及輸出模組34與第一實施例的元件功能作用類似，不同的是，處理模組30整合第一處理器10及第二處理器20的功能，且無第一無線傳輸器11及第二無線傳輸器21，也就是整合成一個裝置方便使用者直接使用。
參閱圖3及圖4，本發明的智慧型生理反應回饋控制方法。為方便說明起見，以下所提的生理反應感測器31以心電偵測器為例進行說明。
首先，將生理反應感測器31放置在使用者可測得心跳的身體部位，並開啟電源使性刺激器33開始進行振動刺激，由處理模組30進行檢測分析程序(步驟S31)，檢測分析程序的詳細步驟如圖5所示。接著，處理模組30依據檢測分析結果自動調整振動頻率(步驟S32)；然後，處理模組30判斷是否在安全範圍並計算情緒指數(步驟S33)；若是依據使用者心跳的感測結果判斷異常時，則處理模組30令停止振動(步驟S34)。
參閱圖5，檢測分析程序的步驟包括：生理反應感測器31擷取一使用者在進行一性刺激行為中的一生理反應感測信號(步驟S311)，例如：心電圖信號。然後，由處理模組30進行一檢測分析程序以產生一數位資料(步驟S312)，檢測分析程序所產分的數位資料例如是以頻域分析產生的一頻譜資料。接著，由處理模組30依據評分標準對該數位資料進行評價並產生一情緒指數(步驟S313)；且處理模組30令輸出模組34輸出檢測分析結果(步驟S314)。本例中，評分標準係依據心跳狀態將心電圖的數位資料區分為興奮狀態、代表規律心跳時區分為一般狀態，及以代表因壓力大而使血壓及心跳增加的心情低落狀態，且令該輸出模組34產生代表興奮狀態、一般狀態或低落狀態的評價結果。類似的原理可應用於如圖2的體溫偵測器221、呼吸偵測器222、皮膚阻抗偵測器223、心電圖偵測器225、脈博偵測器226、重力感應器227及聲音偵測器228，並依據各元件的數位資料區分興奮狀態、一般狀態或低落狀態的評價結果，均屬於本發明可應用的範疇。
參閱圖6，並配合圖1，智慧型生理反應回饋控制系統100的操作流程說明如下。首先，開啟第一裝置1之電源(步驟S101)；切換操作模式(步驟S102)，本實施例共有三種模式，包括操作模式I(步驟S103)、操作模式II(步驟S104)及操作模式III(步驟S105)，且第一裝置1可提示目前的操作模式(步驟S106)。
當處於操作模式I，則以第一裝置1執行手動模式運作(步驟S107)。
當處於操作模式II，則第二裝置2開啟檢測功能(步驟S108)，第一裝置1及第二裝置2以無線傳輸功能相互配對(步驟S109)，並以第一裝置1執行手動模式及第二裝置2執行檢測功能(步驟S110)。
當處於操作模式III，則第二裝置2開啟檢測功能(步驟S111)；第一裝置1及第二裝置2以無線傳輸功能相互配對(步驟S112)，並以第一裝置1執行智慧控制模式及第二裝置2執行檢測功能(步驟S113)。在智慧控制模式下，智慧型生理反應回饋控制系統100可依據情緒反應動態調控刺激頻率。
本發明至少具有以下功效：藉由處理模組30配合生理反應感測器22判斷該使用者身體狀況是否異常，若屬於異常狀態，則令該性刺激器12停止或降低振動頻率，可避免性刺激過度造成憾事，並可透過輸出模組13監測使用者的情緒是否處於興奮狀態、一般狀態或低落狀態，而能有效顯示性興奮程度，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範 圍內。
1‧‧‧第一裝置
10‧‧‧第一處理器
100‧‧‧智慧型生理反應回饋控制系統
11‧‧‧第一無線傳輸器
12‧‧‧性刺激器
13‧‧‧輸出模組
2‧‧‧第二裝置
20‧‧‧第二處理器
21‧‧‧第二無線傳輸器
22‧‧‧生理反應感測器
23‧‧‧記憶模組

Claims (9)

  1. 一種智慧型生理反應回饋控制系統，包含：一記憶模組，記錄有預先建置代表正常性興奮狀態的一常態模型資料；一生理反應感測器，擷取一使用者在進行一性刺激行為中的一生理反應感測信號；一性刺激器，依據一驅動信號控制振動頻率強弱；及一處理模組，電性連接該記憶模組、該生理反應感測器及該性刺激器，該處理模組取得該生理反應感測器產生的該生理反應感測信號並進行一檢測分析程序以產生一數位資料，且該數位資料對應調整該驅動信號以隨著該使用者的生理反應感測信號強弱而控制該性刺激器之振動頻率高低，該處理模組並比較該數位資料及該常態模型資料以判斷該使用者身體狀況是否異常，若屬於異常狀態，則令該性刺激器停止或降低振動頻率。
  2. 如請求項1所述的智慧型生理反應回饋控制系統，其中，該生理反應感測器是一體溫偵測器、一呼吸偵測器、一皮膚阻抗偵測器、一肌電偵測器、一心電圖偵測器、一脈博偵測器、一重力感應器或一聲音偵測器。
  3. 如請求項1所述的智慧型生理反應回饋控制系統，其中，該檢測分析程序包含一時域分析步驟、一計算平均步驟、一頻域分析步驟或一能量計算步驟。
  4. 如請求項1所述的智慧型生理反應回饋控制系統，還包含一第一裝置及一與該第一裝置分離設置的第二裝置，該第一裝置具有該性刺激器、一電性連接該性刺激器的第一處理器，及一電性連接該第一處理器且以無線傳輸該生理反應感測信號的第一無線傳輸器；該第二裝置具有一第二處理器及一第二無線傳輸器，該生理反應感測器、該記憶模組及該第二無線傳輸器電性連接該第二處理器，該第二處理器係取得該生理反應感測器產生的該生理反應感測信號並進行該檢測分析程序以產生該數位資料，且該數位資料對應調整該驅動信號以控制該性刺激器之振動頻率，該第二處理器並比較該數位資料及一常態模型資料以判斷該使用者身體狀況是否異常，若屬於異常狀態，則令該性刺激器降低振動頻率。
  5. 如請求項1所述的智慧型生理反應回饋控制系統，還包括一電性連接該處理模組的輸出模組，若該處理模組判斷屬於異常狀態則令該輸出模組產生一提示信號。
  6. 如請求項1至5其中任一請求項所述的智慧型生理反應回饋控制系統，其係一情趣用品。
  7. 一種智慧型生理反應回饋控制方法，應用於一智慧型生理反應回饋控制系統，該智慧型生理反應回饋控制系統包括一生理反應感測器、一性刺激器及一處理模組，該方法包含下述步驟：以該生理反應感測器擷取一使用者在進行一性刺激行為中的一生理反應感測信號； 該處理模組取得該生理反應感測器產生的該生理反應感測信號並進行一檢測分析程序以產生一數位資料，且該數位資料對應調整該驅動信號以隨著該使用者的生理反應感測信號強弱而控制該性刺激器之振動頻率高低；及該處理模組比較該數位資料及一常態模型資料以判斷該使用者身體狀況是否異常，若屬於異常狀態，則令該性刺激器停止或降低振動頻率。
  8. 如請求項7所述的智慧型生理反應回饋控制方法，其中，該檢測分析程序包含一時域分析步驟、一計算平均步驟、一頻域分析步驟或一能量計算步驟。
  9. 如請求項7所述的智慧型生理反應回饋控制方法，該智慧型生理反應回饋控制系統還包括一輸出模組，該方法還包括下述步驟：該處理模組依據一評分標準對於該數位資料進行評價，且該評分標準係依據性興奮狀態將該數位資料區分為興奮狀態、一般狀態及低落狀態，且令該輸出模組產生代表興奮狀態、一般狀態或低落狀態的評價結果。
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