TWI759646B - 腦波感測反映裝置 - Google Patents

Abstract

一種腦波感測反映裝置包含一腦波感測器、一儲存單元、一微處理器與一發光蛋型體。腦波感測器用以偵測一腦波信號。儲存單元記錄複數個參考腦波波形與所對應的複數個發光波長。微處理器，分析腦波信號，以解析出一感應腦波波形，藉以獲得感應腦波波形所對應之參考腦波波形所對應之發光波長，據以產生一發光信號。發光蛋型體包含一彈性蛋型透光本體、一發光元件與一壓感元件，接收發光信號並據以發出一光束，且在受到擠壓時，停止接收發光信號，並在一設定時間內維持發出光束。其中，光束用以表示使用者的一定力程度與一專注程度。

Description

腦波感測反映裝置

本發明係有關於一種裝置，尤其是指一種腦波感測反映裝置。

腦波也就是腦部電流活動的一種形式，分為α、β、θ、δ波等。醫學已經證實，腦部的各種活動，包括思想、情緒、慾望等，都是電流與化學反應呈現出來的，透過腦波儀可測量出波形圖。一般來說，所謂的α波，是一種慢波，有別於快速的β波。目前世界各地的大醫院精神科中，都有運用激發α波的機器，來治療精神疾病，譬如焦慮、緊張、不安等。所以，α波的確與心靈的舒緩有關聯。不過，根據個人研究所得，真正重要的腦部區域是前額，也就是大家的「額頭」部份！額頭的腦部是思想區，與人格、情緒表現、專注力、理性、創意有著莫大的關聯，也是唯一與心靈改革有關係的區域。

一般人的前額腦波屬於β波，為一種14HZ以上的快波，隨著β波的增加，人體逐漸成緊張狀 態，準備隨時因應外在環境反應；大腦能量除了維持本身系統的運作外，尚須指揮對外防禦系統作準備，因而消減了體內免疫系統能力，在此狀態下人的身心能量耗費較劇，快速疲倦，若沒有充份休息，非常容易堆積壓力(這是現代人的通病)。然而，適量的β波，對積極的注意力提升，以及認知行為的發展有著關鍵性的助益。

θ波為優勢腦波時，人的意識中斷，身體深沉放鬆，這是一種高層次的精神狀態，也就是我們常聽到的「入定態」。在這樣的狀態下，由於意識中斷使得我們平常清醒時所具有批判性或道德性的過濾機制被埋藏起來，因而大開心靈之門，對於外界的訊息呈現高度的受暗示性狀態(Hyper-suggestibility)，這就是為什麼人在被催眠時會容易接收外來的指令。此外，θ波與腦部邊緣系統有非常直接的關係，對於觸發深層記憶、強化長期記憶(LTP)等幫助極大，所以，在科學界稱Theta波為「通往記憶與學習的閘門(The Gateway to Learning and Memory)」。

然而，傳統的腦電波採集需要在專用的實驗室進行，被試者通常需要在腦部貼上若干電極或者佩戴專用的電極帽，同時實驗室還需要配備專用的測量儀器進行數據測量和分析。

有鑑於此，本發明人即是鑒於上述傳統測得腦波的方式於實際實施使用上的缺失之處，而加以修正、改良，同時本著求好之精神及理念，並藉由專業之知識、經驗的輔助，以及在多方巧思、試驗後，方創設 出本發明，以提供一種腦波感測反映裝置，以期廣泛應用於遊戲、玩具、娛樂、教育、檢測、研究等多個領域。

有鑒於在先前技術中，傳統的腦波偵測需在專用的實驗室進行，且需搭配專用的測量儀器，偵測過程較為繁瑣且成本較為昂貴。本發明之一主要目的係提供一種腦波感測反映裝置，用以解決先前技術中的至少一個問題。

本發明為解決先前技術之問題，所採用之必要技術手段為提供一種腦波感測反映裝置，係用以感測一使用者之一腦波信號，並據以產生一對應腦波信號之光束，包含一腦波感測器、一儲存單元、一微處理器與一發光蛋型體。

腦波感測器，係對應使用者之腦部而設置，並偵測腦波信號。儲存單元，係記錄複數個參考腦波波形與所對應之複數個發光波長。微處理器，係通信連結腦波感測器與儲存單元，分析腦波信號，以解析出一感應腦波波形，藉以獲得與感應腦波波形相符之參考腦波波形之一者所對應之發光波長，據以產生一發光信號。

發光蛋型體，係用以接收發光信號，包含一彈性蛋型透光本體、一發光元件與一壓感元件。發光元件，係設置於彈性蛋型透光本體內，用以依據發光信號發出光束，並使光束具有感應腦波波形所對應之發光 波長。壓感元件，係用以在感測到彈性蛋型透光本體被擠壓後，使發光蛋型體停止接收發光信號，並使發光元件在該彈性蛋型透光本體被擠壓後之一設定時間內所發出之該光束之該發光波長繼續維持與該彈性蛋型透光本體被擠壓時所發出之光束之發光波長相同。其中，光束係用以表示使用者之一定力程度與一專注程度中之一者，定力程度係對應複數個定力等級中之一者，且專注程度係對應複數個專注等級中之一者。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使腦波感測反映裝置中之發光蛋型體，更包含一振動元件，且振動元件係設置於彈性蛋型透光本體內，用以在光束對應到定力等級中之一最高定力等級以及專注等級中之一最高專注等級中之一者時，產生一振動。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使腦波感測反映裝置中之發光蛋型體，更包含一判斷元件，且判斷元件係用以判斷光束是否對應到最高定力等級與最高專注等級中之一者。

在上述必要技術手段的基礎下，本創作所衍生之一附屬技術手段為使腦波感測反映裝置中之振動元件，係一振動頻率低於120赫茲之振動器。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使腦波感測反映裝置，更包含一輸出控制器，輸出控制器係通信連結微處理器，用以供使用者選擇定力程度與專注程度中之一者，並使微處 理器依據定力程度與專注程度中之該者分析腦波信號，以解析出感應腦波波形，並產生發光信號。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使腦波感測反映裝置，更包含一傳輸元件，且傳輸元件係電性連接微處理器，用以傳輸出發光信號。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使腦波感測反映裝置中之發光蛋型體，更包含一接收元件，且接收元件係通信連結傳輸元件，用以接收發光信號。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使腦波感測反映裝置中之發光蛋型體，更包含一驅動元件，且驅動元件係通信連接接收元件與發光元件，用以依據發光信號驅動發光元件產生光束。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使腦波感測反映裝置中之發光蛋型體，更包含一計時元件，且計時元件係電性連接壓感元件，用以計算設定時間。

承上所述，本發明所提供之腦波感測反映裝置利用腦波感測器、儲存單元、微處理器與發光蛋型體，將使用者的腦波信號轉換成光束，讓使用者藉由光束得知自身的定力程度或專注程度。使用者還可以利用彈性蛋型透光本體與壓感元件，使得發光元件可以在設定時間內維持發出光束。

1‧‧‧腦波感測反映裝置

11‧‧‧腦波感測器

12‧‧‧儲存單元

13‧‧‧微處理器

14‧‧‧發光蛋型體

141‧‧‧彈性蛋型透光本體

142‧‧‧發光元件

143‧‧‧壓感元件

144‧‧‧振動元件

145‧‧‧判斷元件

146‧‧‧接收元件

147‧‧‧驅動元件

148‧‧‧計時元件

15‧‧‧輸出控制器

16‧‧‧傳輸元件

G‧‧‧凹陷處

H‧‧‧手

L、L1‧‧‧光束

U‧‧‧使用者

第一圖係顯示本發明較佳實施例所提供之腦波感測反映裝置之立體示意圖；

第二圖係顯示本發明較佳實施例所提供之腦波感測反映裝置之使用示意圖；

第三圖係顯示本發明較佳實施例所提供之壓感元件感測到擠壓且使用者閉眼之示意圖；

第四圖係顯示本發明較佳實施例所提供之壓感元件感測到擠壓且使用者張眼之示意圖；

第五圖係顯示本發明較佳實施例所提供之振動元件產生振動之示意圖；以及

第六圖係顯示本發明較佳實施例所提供之腦波感測反映裝置之方塊圖。

下面將結合示意圖對本發明的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列描述和申請專利範圍，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，圖式均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。

請一併參閱第一圖至第六圖，其中，第一圖係顯示本發明較佳實施例所提供之腦波感測反映裝置之立體示意圖；第二圖係顯示本發明較佳實施例所提供 之腦波感測反映裝置之使用示意圖；第三圖係顯示本發明較佳實施例所提供之壓感元件感測到擠壓且使用者閉眼之示意圖；第四圖係顯示本發明較佳實施例所提供之壓感元件感測到擠壓且使用者張眼之示意圖；第五圖係顯示本發明較佳實施例所提供之振動元件產生振動之示意圖；以及，第六圖係顯示本發明較佳實施例所提供之腦波感測反映裝置之方塊圖。如圖所示，一種腦波感測反映裝置1包含一腦波感測器11、一儲存單元12、一微處理器13、一發光蛋型體14、一輸出控制器15與一傳輸元件16。

腦波感測反映裝置1用以感測一使用者U的一腦波信號，並據以產生對應腦波信號的光束。

腦波感測器11對應使用者U的腦部而設置，並感測使用者U的腦部的腦波信號。較佳者，腦波感測器11可供使用者U穿戴，並且對準使用者U的額頭。

儲存單元12記錄複數個參考腦波波形與所對應的複數個發光波長。一般來說，一個參考腦波波形會對應一個發光波長。有可能多個參考腦波波形對應到同一個發光波長，但是不會出現一個參考腦波波形對應到多個不同的發光波長的情形。儲存單元12可為一記憶體、一記憶晶片、一硬碟、一雲端資料庫或其他具有儲存功能的裝置。

微處理器13通信連結腦波感測器11與儲存單元12，用以分析腦波信號，並解析出一感應腦波波形。接著，微處理器13會比對感應腦波波形與儲存單元 12中的所有參考腦波波形，找出對應感應腦波波形的參考腦波波形，並依據該參考腦波波形所對應的發光波長產生一發光信號。

輸出控制器15通信連接微處理器13，用以供使用者U選擇一定力程度或一專注程度，並且使微處理器13依照使用者U所選擇的定力程度或專注程度分析腦波信號，並產生發光信號。傳輸元件16電性連接微處理器13，用以傳輸出發光信號。傳輸元件16可以單獨設置，也可以設置於輸出控制器15內。

發光蛋型體14用以接收發光信號，並包含一彈性蛋型透光本體141、一發光元件142、一壓感元件143、一振動元件144、一判斷元件145、一接收元件146、一驅動元件147與一計時元件148。

彈性蛋型透光本體141是一個彈性體且透光，因此，可以供使用者U擠壓，也可以讓內部的發光元件142產生的光束向外透出。

接收元件146通信連結傳輸元件16，用以接收發光信號。驅動元件147通信連結接收元件146，用以依據發光信號驅動發光元件142。發光元件142便依據發光信號的發光波長產生一光束L，也就是光束L會隨著使用者U的腦波信號而改變，如第二圖所示。可參閱下列示意表，表格為參考腦波波形與發光波長的對應關係。

舉例說明，當微處理器13解析出使用者U的感應腦波波形與參考腦波波形的編號3相同，則會產生發光波長508nm的發光信號，藉以使發光元件142發出的光束L為黃光。

其中，每種光束表示使用者U的定力程度或專注程度，而定力程度與專注程度又各自對應複數個定力等級中之一者與複數個專注等級中之一者，可參閱以下示意表。

因此，使用者U可以藉由發光元件142發出的光束L，得知自己現在的定力等級或專注等級。

實務上，大部分的使用者U會閉眼進行測 試。為了避免使用者U張開眼觀看光束L時(測試時為了提升定力程度或專注程度而閉上眼睛)，影響其定力程度或專注程度，造成光束L產生變化，導致測試結果不準確。因此，使用者U在閉眼穿戴腦波感測器11時，可以利用手H握住彈性蛋型透光本體141。當使用者U閉眼並且認為自己的定力程度或專注程度已經到達所對應的最高等級時，使用者U便可以用手H擠壓彈性蛋型透光本體141，如第三圖所示。此時，發光元件142發出光束L1。

當壓感元件143感測到彈性蛋型透光本體141被擠壓時，圖式以產生一凹陷處G示意，便會使發光蛋型體14停止接收發光信號，並且讓發光元件142在一設定時間內維持發出光束L1。因此，使用者U擠壓彈性蛋型透光本體141後，就可以張開眼睛觀看光束L1，並且得知自己的定力程度或專注程度，如第四圖所示。因為壓感元件143會使發光蛋型體14停止接收發光信號並使發光元件142持續發出光束L1，故即便使用者U張開眼睛後影響自身的定力程度或專注程度，也不會影響到發光元件142所產生的光束。

簡單來說，使用者U手動擠壓發光蛋型體14所造成的空氣壓力會觸發壓感元件143。壓感元件143使發光蛋型體14停止接收發光信號，等於變相讓腦波信號停滯。因此，發光元件142會持續發出停止接收發光信號前的腦波信號所對應的光束L1，並且在設定時間內持續發出光束L1。

計時元件148電性連接壓感元件143，用以 計算上述設定時間。通常設定時間是由使用者U自行設定，可為7秒、10秒不等。

振動元件144設置於彈性蛋型透光本體141內，並在光束對應到定力等級中之一最高定力等級或是專注等級中之一最高專注等級時，產生一振動，如第四圖所示。振動元件144產生的振動，可以讓使用者U即便是閉著眼睛，也可以得知其定力程度或專注程度已經到達最高定力等級或最高專注等級。至於光束是否有到達最高定力等級或是最高專注等級，是由判斷元件145進行判斷。在本實施例中，對應最高定力等級或最高專注等級的光束為紅光。

在本實施例中，振動元件144是一個振動頻率低於120赫茲的振動器，而且產生的振動的分貝數低於64分貝。經研究證實，上述低於120赫茲且分貝數低於64分貝的振動，對使用者U的定力程度或專注程度並不會產生影響，但是會讓使用者U感受到有振動。

需特別說明的是，在第四圖中，因為主要在描述振動元件144的振動，為避免圖式線條過於混亂造成揭露不明確，故並未繪製出彈性蛋型透光本體141內的發光元件142。同理，第二圖與第三圖中主要在描述發光元件142發出的光束與彈性蛋型透光本體141受到使用者U擠壓，故並未繪製出振動元件144。另外，關於彈性蛋型透光本體141的尺寸比例僅為示意，在圖式繪製成比使用者U的手H還大，藉以明確繪製出內部的元件。但在實務上，彈性蛋型透光本體141的尺寸也可與真實的雞蛋一 樣大小。

綜上所述，本發明所提供之腦波感測反映裝置，將腦波信號對應發光波長，依據發光波長產生發光信號，並藉由發光元件發出對應腦波信號的光束，讓使用者可以藉由光束得知自身的定力程度或是專注程度。相較於先前技術需要專用的實驗室與測量儀器，本發明可以利用簡易的腦波感測器與發光蛋型體偵測使用者的腦波信號，並得知使用者的定力程度或是專注等級。

再者，為避免張眼閉眼影響到使用者的定力程度或專注程度，彈性蛋型透光本體與壓感元件可以讓使用者閉眼的時候擠壓，並使發光元件停止接收發光信號並維持發出光束。故使用者張眼時也不會因為張眼影響定力程度或專注程度，造成發光元件所發出的光束改變。此外，振動元件會在判斷出光束對應到最高定力等級或最高專注等級時產生振動，即便使用者閉著眼睛也可以得知自身的定力程度或專注程度已經到達最高定力等級或最高專注等級。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

1‧‧‧腦波感測反映裝置

11‧‧‧腦波感測器

12‧‧‧儲存單元

13‧‧‧微處理器

14‧‧‧發光蛋型體

142‧‧‧發光元件

143‧‧‧壓感元件

144‧‧‧振動元件

145‧‧‧判斷元件

146‧‧‧接收元件

147‧‧‧驅動元件

148‧‧‧計時元件

15‧‧‧輸出控制器

16‧‧‧傳輸元件

Claims (9)

1. 一種腦波感測反映裝置，係用以感測一使用者之一腦波信號，並據以產生一對應該腦波信號之光束，包含：

   一腦波感測器，係對應該使用者之腦部而設置，並偵測該腦波信號；

   一儲存單元，係記錄複數個參考腦波波形與所對應之複數個發光波長；

   一微處理器，係通信連結該腦波感測器與該儲存單元，分析該腦波信號，以解析出一感應腦波波形，藉以獲得與該感應腦波波形相符之該些參考腦波波形之一者所對應之發光波長，據以產生一發光信號；以及

   一發光蛋型體，係用以接收該發光信號，並包含：

   一彈性蛋型透光本體；

   一發光元件，係設置於該彈性蛋型透光本體內，用以依據該發光信號發出該光束，並使該光束具有該感應腦波波形所對應之發光波長；以及

   一壓感元件，係用以在感測到該彈性蛋型透光本體被擠壓後，使該發光蛋型體停止接收該發光信號，並使該發光元件在該彈性蛋型透光本體被擠壓後之一設定時間內所發出之該光束之該發光波長繼續維持與該彈性蛋型透光本體被擠壓時所發出之該光束之該發光波長相同；

   其中，該光束係用以表示該使用者之一定力程度與一專注程度中之一者，該定力程度係對應複數個定力等級 中之一者，且該專注程度係對應複數個專注等級中之一者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之腦波感測反映裝置，其中，該發光蛋型體更包含一振動元件，該振動元件係設置於該彈性蛋型透光本體內，用以在該光束對應到該些定力等級中之一最高定力等級以及該些專注等級中之一最高專注等級中之一者時，產生一振動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之腦波感測反映裝置，其中，該發光蛋型體更包含一判斷元件，且該判斷元件係用以判斷該光束是否對應到該最高定力等級與該最高專注等級中之一者。
4. 如申請專利範圍第2項所述之腦波感測反映裝置，其中，該振動元件係一振動頻率低於120赫茲之振動器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之腦波感測反映裝置，更包含一輸出控制器，該輸出控制器係通信連結該微處理器，用以供該使用者選擇該定力程度與該專注程度中之一者，並使該微處理器依據該定力程度與該專注程度中之該者分析該腦波信號，以解析出該感應腦波波形，並產生該發光信號。
6. 如申請專利範圍第5項所述之腦波感測反映裝置，更包含一傳輸元件，且該傳輸元件係電性連接該微處理器，用以傳輸出該發光信號。
7. 如申請專利範圍第6項所述之腦波感測反映裝置，其中，該發光蛋型體更包含一接收元件，且該接收元件係通信連結該傳輸元件，用以接收該發光信號。
8. 如申請專利範圍第7項所述之腦波感測反映裝置，其中，該發光蛋型體更包含一驅動元件，且該驅動元件係通信連接該接收元件與該發光元件，用以依據該發光信號驅動該發光元件產生該光束。
9. 如申請專利範圍第1項所述之腦波感測反映裝置，其中，該發光蛋型體更包含一計時元件，且該計時元件係電性連接該壓感元件，用以計算該設定時間。

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