(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-04
(45)【発行日】2023-08-15
(54)【発明の名称】脳波フィードバックシステム及びその操作方法
(51)【国際特許分類】
A61M 21/02 20060101AFI20230807BHJP
A61B 5/16 20060101ALI20230807BHJP
G06F 3/01 20060101ALI20230807BHJP
【ＦＩ】
A61M21/02 G
A61B5/16 130
G06F3/01 515
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2020110504
(22)【出願日】2020-06-26
(65)【公開番号】P2021171619
(43)【公開日】2021-11-01
【審査請求日】2020-06-26
【審判番号】
【審判請求日】2022-03-25
(31)【優先権主張番号】109113808
(32)【優先日】2020-04-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(73)【特許権者】
【識別番号】502250743
【氏名又は名称】國立成功大學
【氏名又は名称原語表記】ＮＡＴＩＯＮＡＬ ＣＨＥＮＧ ＫＵＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】リャン シェンフー
(72)【発明者】
【氏名】シャウ フーゼン
(72)【発明者】
【氏名】クオ チーエン
(72)【発明者】
【氏名】ワン ヤンハン
(72)【発明者】
【氏名】ルー ツオンハー
(72)【発明者】
【氏名】シエ ツオンハオ
(72)【発明者】
【氏名】ユン タイジー
(72)【発明者】
【氏名】シエ イェンユイ
(72)【発明者】
【氏名】チェン イユ
【合議体】
【審判長】内藤 真徳
【審判官】佐々木 正章
【審判官】井上 哲男
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５８－１７７６７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５９－１３８（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
A61M 21/02
A61B 5/16
G06F 3/01
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ユーザの脳波に基づいてフィードバックを生成するように適合された脳波フィードバックシステムであって、前記ユーザの第１の脳波信号を取得するように構成された脳波感知デバイスと、
複数のソートされたキーワードを含むキーワードストリングプールを記憶し、第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にある場合にフィードバック手順を実行するサーバと、
前記サーバと通信可能に接続され、前記第１の生理学的パラメータの脳波スコアに対応する解析結果を提示する出力コンポーネントと、を含み、
前記第１の生理学的パラメータは前記第１の脳波信号に関連付けられ、
前記フィードバック手順は前記サーバによってフィードバックキーワードとして前記キーワードストリングプールからキーワードを選択し、前記フィードバックキーワードを出力することを含み、
前記キーワードストリングプールは、前記サーバが前記キーワードをソートすることによって生成され、
前記サーバは前記フィードバックキーワードを前記出力コンポーネントに出力し、
前記出力コンポーネントは前記フィードバックキーワードをさらに提示し、
前記キーワードのソートは、下記に示すユーザーキーワードランキング（ＵＫＲ）の方程式を使用して行われ、
【数1】
ｄｉは、ユーザから提供された回答の肯定的なスコアであり、
ＳＫＲは、意味ネットワーク内における前記キーワードの他のキーワードのランキングスコアであり、前記意味ネットワーク内において前記他のキーワードは前記キーワードiにリンクされ、前記意味ネットワークは前記他のキーワードと前記キーワードｉの複数のカテゴリから構成され、
ＷＫＲは、前記キーワードｉと前記他のキーワードの間の複数の接続の重みの合計であり、
Ｕｒｅｃｏｒｄは、ユーザの最近の睡眠品質の最近のパフォーマンススコアであり、最近の睡眠品質はユーザの睡眠中の脳波信号の周波数に基づいて決定される、脳波フィードバックシステム。
【請求項2】
前記出力コンポーネントは前記フィードバックキーワードをさらに提示し、前記脳波感知デバイスは前記出力コンポーネントが前記フィードバックキーワードを提示した後に、第２の脳波信号を取得し、
前記サーバは前記第１の生理学的パラメータと前記第２の脳波信号に関連付けられる第２の生理学的パラメータとを比較して比較結果を生成し、前記比較結果に基づいて、前記出力コンポーネントの前記フィードバックキーワードを提示する強度を増加させるか否かを決定し、
前記出力コンポーネントはヘッドセットまたは画面を含み、
前記フィードバックキーワードを提示する強度を増加させることは、前記画面に表示される前記フィードバックキーワードの明瞭さを増加させること、前記画面に表示される前記フィードバックキーワードの時間を増加させること、またはオーディオ信号において前記フィードバックキーワードを提示する頻度を増加させることを含む、請求項１に記載の脳波フィードバックシステム。
【請求項3】
前記出力コンポーネントは前記フィードバックキーワードをさらに提示し、前記脳波感知デバイスは前記出力コンポーネントが前記フィードバックキーワードを提示した後に、第２の脳波信号を取得し、
前記サーバは前記第１の生理学的パラメータと前記第２の脳波信号に関連付けられる第２の生理学的パラメータとを比較して比較結果を生成し、前記比較結果に基づいて、前記キーワードストリングプールから別のキーワードを前記フィードバックキーワードとして選択的に選択し、前記フィードバックキーワードを出力する、請求項１に記載の脳波フィードバックシステム。
【請求項4】
前記サーバは回答に対して自然言語処理手順を実行し、前記回答に対して前記自然言語処理手順を実行した結果に従って前記キーワードをソートすることによって、前記キーワードを取得してソートし、前記回答はアンケートに対応し、前記出力コンポーネントが前記アンケートを提示した後にモバイルデバイスから前記サーバによって取得される、
請求項１に記載の脳波フィードバックシステム。
【請求項5】
前記サーバが前記フィードバック手順を実行した後、前記サーバはフィードバック回答に対して前記自然言語処理手順をさらに実行し、前記フィードバック回答に対して前記自然言語処理手順を実行した結果がネガティブである場合、前記キーワードストリングプール内の前記キーワードの順序を下げ、前記フィードバック回答はフィードバックアンケートに対応し、前記モバイルデバイスが前記フィードバックアンケートを提示した後に前記モバイルデバイスから前記サーバによって取得される、請求項４に記載の脳波フィードバックシステム。
【請求項6】
前記キーワードストリングプールは、前記サーバのユーザログに記憶される、請求項１に記載の脳波フィードバックシステム。
【請求項7】
前記ユーザログはさらに利用履歴を記憶し、前記サーバは前記利用履歴に応じた前記脳波スコアを前記解析結果として取得し、
前記サーバは前記利用履歴における利用回数が閾値より低い場合には前記脳波スコアを所定の増分だけ増やし、前記利用履歴における前記利用回数が前記閾値に到達した場合には前記脳波スコアを調整しないことにより、前記利用履歴に応じて前記脳波スコアを取得する、請求項６に記載の脳波フィードバックシステム。
【請求項8】
前記出力コンポーネントを有するモバイルデバイスをさらに備え、前記モバイルデバイスは前記第１の脳波信号を受信するために、前記脳波感知デバイスと通信可能に接続され、
前記モバイルデバイスは前記第１の生理学的パラメータを分析して前記解析結果を生成する、請求項１に記載の脳波フィードバックシステム。
【請求項9】
前記脳波感知デバイスは前記出力コンポーネントが前記フィードバックキーワードを提示した後に第２の脳波信号を取得し、前記モバイルデバイスは前記第１の生理学的パラメータと前記第２の脳波信号に関連付けられる第２の生理学的パラメータとを比較して比較結果を生成し、前記比較結果に基づいて、前記出力コンポーネントの前記フィードバックキーワードを提示する強度を増加させるかどうかを決定し、
前記出力コンポーネントはヘッドセットまたは画面を含み、
前記フィードバックキーワードを提示する強度を増加させることは、前記画面に表示される前記フィードバックキーワードの明瞭さを増加させること、前記画面に表示される前記フィードバックキーワードの時間を増加させること、またはオーディオ信号において前記フィードバックキーワードを提示する頻度を増加させることを含む、請求項８に記載の脳波フィードバックシステム。
【請求項10】
前記脳波感知デバイスは前記出力コンポーネントが前記フィードバックキーワードを提示した後に第２の脳波信号を取得し、前記モバイルデバイスは前記第１の生理学的パラメータと前記第２の脳波信号に関連付けられる第２の生理学的パラメータとを比較して比較結果を生成し、前記比較結果に基づいて前記フィードバックキーワードとして前記キーワードストリングプールから別のキーワードを選択的に選択し、前記フィードバックキーワードを出力する、請求項８に記載の脳波フィードバックシステム。
【請求項11】
前記ユーザログは使用履歴をさらに記憶し、モバイルデバイスは前記解析結果として前記使用履歴に応じて前記脳波スコアを取得し、
前記モバイルデバイスは前記使用履歴における使用回数が閾値回数未満である場合には前記脳波スコアを所定の増分だけ増加させ、前記使用履歴における前記使用回数が前記閾値回数に達した場合には、前記脳波スコアを調整しないことにより、前記使用履歴に応じて前記脳波スコアを取得する、請求項６に記載の脳波フィードバックシステム。
【請求項12】
脳波フィードバックシステムに適合された脳波フィードバックシステムの操作方法であって、前記脳波フィードバックシステムはユーザの脳波に基づいてフィードバックを生成するように構成され、前記脳波フィードバックシステムはモバイルデバイスと、サーバと、脳波感知デバイスとを備え、モバイルデバイスはアンケートの提示、および前記アンケートを提示した後にアンケートに対応する回答の取得をし、
前記回答から複数のキーワードを捕捉するために、サーバは前記回答に対して自然言語処理手順を実行し、
キーワードストリングプールを取得するために、サーバは前記自然言語処理手順の結果に応じてキーワードをソートし、前記キーワードのソートは、ユーザーキーワードランキング（ＵＫＲ）の方程式を使用して行われ、
脳波感知デバイスは前記ユーザの第１の脳波信号を取得し、前記第１の脳波信号を前記モバイルデバイスに出力し、
前記モバイルデバイスは前記第１の脳波信号に基づいて前記第１の脳波信号に対応する第１の生理学的パラメータを取得し、
前記モバイルデバイスは前記第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にあるかどうかを判定し、
前記モバイルデバイスは前記第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にあるかどうかを判定するときにフィードバック手順を実行すること、を含み、
前記フィードバック手順は、フィードバックキーワードとして前記キーワードストリングプールからキーワードを選択し、前記モバイルデバイスが前記フィードバックキーワードを提示するために前記フィードバックキーワードを前記モバイルデバイスに出力するように、前記モバイルデバイスが前記サーバを制御すること、を含み、
ユーザーキーワードランキング（ＵＫＲ）の方程式は、
【数2】
ＵＫＲ（ｉ）は、前記キーワードのキーワードｉのランキングスコアであり、
ｄｉは、ユーザから提供された回答の肯定的なスコアであり、
ＳＫＲは、意味ネットワーク内における前記キーワードの他のキーワードのランキングスコアであり、前記意味ネットワーク内において前記他のキーワードは前記キーワードiにリンクされ、前記意味ネットワークは前記他のキーワードと前記キーワードｉの複数のカテゴリから構成され、
ＷＫＲは、前記キーワードｉと前記他のキーワードの間の複数の接続の重みの合計であり、
Ｕｒｅｃｏｒｄは、ユーザの最近の睡眠品質の最近のパフォーマンススコアであり、最近の睡眠品質はユーザの睡眠中の脳波信号の周波数に基づいて決定される、脳波フィードバックシステムの操作方法。
【請求項13】
前記モバイルデバイスは前記フィードバックキーワードを提示した後に、前記脳波感知デバイスは第２の脳波信号の取得し、
前記モバイルデバイスは前記第１の生理学的パラメータと前記第２の脳波信号に関連付けられる第２の生理学的パラメータとを比較して比較結果を生成し、
前記モバイルデバイスは前記比較結果に基づいて、出力コンポーネントの前記フィードバックキーワードを提示する強度を増加させるかどうかを決定することをさらに含む、請求項１２に記載の操作方法。
【請求項14】
前記モバイルデバイスは、前記比較結果が、第２の生理学的パラメータが第１の生理学的パラメータよりも低い場合、前記第２の生理学的パラメータを下げることをさらに含む、請求項１３に記載の操作方法。
【請求項15】
前記モバイルデバイスは前記フィードバック手順を実行した後に、前記脳波感知デバイスは第２の脳波信号を取得し、
前記モバイルデバイスは前記第１の生理学的パラメータと前記第２の脳波信号に関連付けられる第２の生理学的パラメータとを比較して比較結果を生成し、
前記モバイルデバイスは前記サーバによって前記キーワードストリングプールから別のキーワードを前記フィードバックキーワードとして選択するかどうかを決定し、前記フィードバックキーワードを出力することをさらに含む、請求項１２に記載の操作方法。
【請求項16】
前記モバイルデバイスは前記フィードバック手順を実行した後に、前記モバイルデバイスはフィードバックアンケートを提示し、前記モバイルデバイスが前記フィードバックアンケートを提示した後に前記フィードバックアンケートに対応するフィードバック回答を取得し、
前記サーバは前記フィードバック回答に対して前記自然言語処理手順を実行し、前記フィードバック回答に対して前記自然言語処理手順を実行した結果がネガティブな結果である場合、前記キーワードストリングプール内の前記キーワードの順序を下げることをさらに含む、請求項１２に記載の操作方法。
【請求項17】
前記脳波感知デバイスは前記第１の脳波信号を取得する前に、前記モバイルデバイスは前記フィードバックキーワードを提示することをさらに含む、請求項１２に記載の操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は脳波フィードバックシステムおよびその操作方法に関し、特に、フィードバック手順を実行するフィードバックシステムおよびその操作方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、人々はしばしば不眠のような睡眠の問題を抱えている。不眠症には、眠りにつくのが困難であること、眠りが浅いこと、および眠り続けることが困難であること、が含まれる。不眠は日常生活や業務効率に影響を及ぼすだけでなく、うつ病や不安神経症などの精神障害を引き起こす。薬物療法は現在、慢性不眠症を治療する主なアプローチである。ほとんどの睡眠補助薬（睡眠薬など）は不眠症患者がより簡単に眠りにつくのに役立つが、不眠症患者が睡眠補助薬を服用するだけで深い睡眠に入るのは依然として困難である。睡眠補助薬では、睡眠の質を改善することはできず、深い睡眠を十分に持続させることもできない。さらに、睡眠補助薬の長期使用は、生物蓄積を引き起こす可能性がより高い。
【0003】
睡眠薬は、不眠症を効率的かつ根本的に改善することができないことから、多くの睡眠補助デバイスが使用されるようになった。ほとんどの睡眠補助デバイスは、例えば、音または光の刺激、または脳への電気刺激を使用して、ユーザが眠りにつくのを助ける。しかしながら、ユーザが不眠症を患っている場合、外界に対してより敏感であり得る。したがって、これらの睡眠補助デバイスによって提供される刺激は、ユーザが眠りにつく、または眠りにつくことを試みているときに、余分な妨害となり得る。ユーザが浅い睡眠段階にあるとき、これらの刺激によって目覚めてしまうことさえあり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
したがって、本開示は、上述の問題を解決するための脳波フィードバックシステムおよびその操作方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一実施形態によれば、ユーザの脳波に基づいてフィードバックを生成するように適合された脳波フィードバックシステムであって、脳波フィードバックシステムは、ユーザの第１の脳波信号を取得するように構成された脳波感知デバイスと、複数のソートされたキーワードを含むキーワードストリングプールを記憶し、第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にある場合にフィードバック手順を実行するサーバであって、第１の生理学的パラメータは第１の脳波信号に関連付けられ、フィードバック手順はサーバによってフィードバックキーワードとしてキーワードストリングプールからキーワードを選択し、フィードバックキーワードを出力し、サーバと通信可能に接続され、第１の生理学的パラメータに対応する解析結果を提示する出力コンポーネントとを含む。
【0006】
本開示の一実施形態によれば、脳波フィードバックシステムに適合された脳波フィードバックシステムの操作方法であって、脳波フィードバックシステムはユーザの脳波に基づいてフィードバックを生成するように構成され、脳波フィードバックシステムはモバイルデバイスと、サーバと、脳波感知デバイスとを備え、モバイルデバイスはアンケートの提示およびアンケートに対応する回答の取得をし、回答から複数のキーワードを捕捉するためにサーバは回答に対して言語処理手順を実行し、キーワードストリングプールを取得するためにサーバは言語処理手順の結果に応じてキーワードをソートし、脳波感知デバイスはユーザの第１の脳波信号を取得し、第１の脳波信号をモバイルデバイスに出力し、モバイルデバイスは第１の脳波信号に基づいて第１の脳波信号に対応する第１の生理学的パラメータを取得し、モバイルデバイスは第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にあるかどうかを判定するときにフィードバック手順を実行することを含み、フィードバック手順はモバイルデバイスがフィードバックキーワードとしてキーワードストリングプールからキーワードを選択し、モバイルデバイスがフィードバックキーワードを提示するために、フィードバックキーワードをモバイルデバイスに出力するように、モバイルデバイスがサーバを制御することを含む脳波フィードバックシステムの操作方法。
【発明の効果】
【0007】
上記の説明に鑑みて、本開示の一実施形態に係る脳波フィードバックシステムおよび操作方法は、ユーザが薬物によって引き起こされる依存および生物蓄積などの問題を回避するために、上記の症候群の睡眠薬または他の薬物を服用する頻度を低減するのを助けることができる。加えて、本開示の一実施形態に係る脳波フィードバックシステムおよび操作方法は、ユーザが眠りにつくまたは眠りにつくことを試みているときに睡眠障害を引き起こす睡眠補助デバイスによって提示される刺激をさらに回避することができる。本開示の脳波フィードバックシステムは、家庭環境において適用されてもよく、脳波フィードバックシステムを使用するタイミングを制限しない。したがって、ユーザは、脳波フィードバックシステムを使用するために病院などの特定の研究機関を訪れる必要がないだけでなく、ユーザの日常的なルーチン中に意識的に脳波フィードバックシステムを使用することもできる。したがって、ユーザは眠りにつくときに訓練から得られた経験を適用して、迅速に眠りにつく効果を達成することができ、それによって、ユーザが眠りにつくのを助けるために外部支援を使用する状況を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の一実施形態に係る脳波フィードバックシステムのブロック図である。
【図2】本開示の一実施形態に係る脳波フィードバックシステムの操作方法のフローチャートである。
【図3】本開示の一実施形態に係るフィードバック手順のフローチャートである。
【図4】本開示の他の実施形態に係る脳波フィードバックシステムの操作方法のフローチャートである。
【図5A】本開示の一実施形態に係る、脳波フィードバックシステムを使用する状況を示す図である。
【図5B】本開示の一実施形態に係る脳波フィードバックシステムを使用する状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本開示は以下に与えられる詳細な説明および添付の図面からより完全に理解され、これらは、単に例示として与えられるものであり、したがって、本開示を限定するものではない。
【0010】
図１に、本開示の一実施形態に係る脳波フィードバックシステムのブロック図を示す。本開示の脳波フィードバックシステムは、少なくとも脳波感知デバイス１０およびサーバ２０を含む。脳波感知デバイス１０は信号を取得するように構成され、サーバ２０は脳波感知デバイス１０によって取得された信号を処理および分析するために使用され得る。本開示の脳波フィードバックシステムは、モバイルデバイス３０をさらに含むことができる。モバイルデバイス３０は脳波感知デバイス１０によって取得された信号を処理および分析するためにサーバ２０と置き換えることができ、サーバ２０は関連するデータおよび信号処理の結果を格納するように構成されるが、本開示はそれに限定されない。
【0011】
本開示は脳波フィードバックシステムを実際に使用するタイミングを制限せず、ユーザは脳波フィードバックシステムを使用するためにある時間まで待つ必要がない。具体的には、ユーザが自分の脳波を所望の状態に迅速にシフトさせる方法について自分自身を訓練するために、自分の日常的なルーチンとして意識的に脳波フィードバックシステムを使用することができる。脳波のこれらの所望の状態は、リラックス状態または眠りに落ちる状態の脳波に限定されず、所望の状態は集中または熱中しているときなどの潜在的な精神状態中の脳波も含む。したがって、訓練中に得られる経験は、ユーザが脳波の所望の状態に入ること、脳波を所望の状態へより速くシフトさせることを達成すること、および外部支援（例えば、投薬、電波治療など）を使用することによって脳波を所望の状態へシフトさせることを回避すること、を望むときに適用することができる。
【0012】
本開示の脳波感知デバイス１０は、好ましくは第１の脳波信号を得るために乾燥電極（ｄｒｙ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）を含む。サーバ２０は好ましくはクラウドサーバである。サーバ２０は、複数のソートされたキーワードを含むキーワードストリングプールを記憶し、キーワードストリングプールは、好ましくはサーバ２０のユーザログに記憶される。キーワードストリングプールは複数のキーワードを含み、これらのキーワードは、好ましくは順番にまたは優先度順に配置される。サーバ２０は、第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にあるときに、フィードバック手順を実行し、第１の生理学的パラメータは第１の脳波信号に関連付けられ、第１の生理学的パラメータは第１の脳波信号に基づいて脳波感知デバイス１０によって計算することができる。
【0013】
フィードバック手順は、サーバ２０が、フィードバックキーワードとしてキーワードストリングプールからキーワードを選択することを含む。すなわち、サーバ２０は、キーワードストリングプールにおいて最初に順序付けられたキーワードをフィードバックキーワードとして使用する。サーバ２０は、フィードバックキーワードを出力した後に、キーワードストリングプールからこのキーワードを削除することも、このキーワードをキーワードストリングプールの最後に移動することもできる。サーバ２０は、出力コンポーネント３０１がフィードバックキーワードを提示するために、フィードバックキーワードをモバイルデバイス３０に出力することが好ましい。モバイルデバイス３０は例えば、携帯電話、タブレットなどであり、出力コンポーネント３０１は例えば、ディスプレイスクリーン、モバイルデバイス３０のスピーカ、またはモバイルデバイス３０に接続されたヘッドセットである。本開示は、出力コンポーネント３０１の種類を限定しない。
【0014】
図２に、本開示の一実施形態に係る脳波フィードバックシステムの操作方法のフローチャートを示す。本開示の脳波フィードバックシステムがユーザのプライバシーをより良く保護するために、図２のステップＳ１１およびＳ１３は、好ましくはモバイルデバイス３０によって実行されることに留意されたい。しかし、ステップＳ１１およびＳ１３はサーバ２０によって実行することもでき、本開示はステップＳ１１およびＳ１３を実行するデバイスを限定するものではない。
【0015】
ステップＳ０１：アンケートの提示。
【0016】
サーバ２０はアンケートを事前に格納することができ、モバイルデバイス３０が出力コンポーネント３０１によってアンケートを提示することができるように、アンケートをモバイルデバイス３０に出力することができる。アンケートの内容は、好ましくは、様々なシナリオ／状況に関する質問に関連付けられる。例えば、本開示の脳波フィードバックシステムが不眠症を治療するために適用される場合、アンケートの質問は質問１：「あなたが一人でいるとき、あなたは通常何をするか？」、質問２：「旅行について記憶に残る経験はあるか？」質問３：「不眠症になったときに一番考えることは何であるか？」、質問４：「最近購入したいものはあるか？」等を含んでもよい。出力コンポーネント３０１がモバイルデバイス３０の表示画面である場合、出力コンポーネント３０１は表示画面に表示することによってアンケートを提示することができ、出力コンポーネント３０１がモバイルデバイス３０に接続されるスピーカまたはヘッドセットである場合、出力コンポーネント３０１は、音声の形態で出力することによってアンケートを提示することができる。
【0017】
ステップＳ０３：アンケートに対応する回答の取得。
【0018】
出力コンポーネント３０１がアンケートを提示した後、モバイルデバイス３０は、ユーザによって入力された前述のアンケートに対応する回答を取得し、その回答をサーバ２０に出力することができる。例えば、質問１に対応する回答は「私は一人でテレビ番組を見ながらケーキを食べることをが一番好き」、質問２に対応する回答は「最も記憶に残っている旅行経験は、日本に旅行をしたとき」、質問３に対応する回答は「不眠になったときは、一番に仕事のことを考える」、質問４に対応する回答は「最近、新しい携帯電話を購入したい」とすることができる。
【0019】
ステップＳ０１およびＳ０３を参照すると、モバイルデバイス３０によって提示されるアンケートは、提供された回答が好ましくは過去３ヶ月間の生活体験であることをユーザに思い出させ、各回答についてユーザが有する肯定をさらに提供させるために、タイミングおよび肯定的なリマインダを含むことが好ましい。例えば、「私は一人でテレビ番組を見ながらケーキを食べることをが一番好き」との回答を例に取ると、ユーザによって提供される回答は好ましくは過去３ヶ月以内にユーザが経験した生活体験であり、ユーザはこの回答に対して肯定的スコアを提供する。最高の肯定的スコアが「１０」であると仮定し、ユーザによって提供される肯定的スコアが「２」である場合、この回答は脳波フィードバックトレーニングに対して有益な回答ではない可能性があることを示す。一方で、ユーザによって提供される肯定的スコアが「９」である場合、この回答は、後の脳波フィードバックトレーニング中に非常に役に立つ可能性があることを意味する。
【0020】
ステップＳ０５：回答から複数のキーワードを導出。
【0021】
回答を取得した後、サーバ２０は回答に対して言語処理手順を実行して、ワードセグメンテーションおよびワード解析を実行し、キーワードを導出する。サーバ２０は、好ましくは回答に対して自然言語処理（ＮＬＰ）を実行する。サーバ２０は、グーグルが開発した自然言語フレームセマンティクスパーサー（Ｎａｔｕｒａｌ Ｌａｎｇｕａｇｅ Ｆｒａｍｅ Ｓｅｍａｎｔｉｃｓ Ｐａｒｓｅｒ）と、台湾のアカデミア・シニカが開発したＣｈｉｎｅｓｅ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ＣＫＩＰ）技術とを用いて、自然言語処理を行うことができる。
【0022】
サーバ２０が回答からキーワードを導出する方法は、例えば、トークン化することであり、感情、タイミング、目標、程度、テーマ、所有者などの単語の特性に従って回答を複数の単語に切り捨てることである。それぞれの単語は特性に基づいて互いに関連付けることができ、サーバ２０は、１つ以上の単語をキーワードとして使用することができる。
【0023】
例えば、上記質問１の回答を例に取ると、感情に基づく派生キーワードは「好き」であり、タイミングに基づく派生キーワードは「いつ」であり、目標に基づく派生キーワードは「食べる」であり、程度に基づく派生キーワードは「一番」であり、テーマに基づく派生キーワードは「ケーキ」及び「テレビ番組」であり、所有者に基づく派生キーワードは「私」であり、同様に、質問２の回答からの派生キーワードは例えば、「記憶に残っている旅行経験」及び「日本」であり、質問３の回答からの派生キーワードは例えば、「不眠」及び「仕事」であり、質問４の回答からの派生キーワードは例えば、「購入したい」及び「携帯電話」である。
【0024】
これらのキーワードは互いに関連付けられているので、サーバ２０は、質問１の「一人」に「ケーキ」を、質問２の「記憶に残っている旅行体験」に「日本」を、質問３の「不眠」に「仕事」を、質問４の「購入したい」に「携帯電話」を対応させることができる。
【0025】
さらに、サーバ２０はデータベースを有することができ、キーワードはそれらの個々のカテゴリに基づいてデータベースに記憶することができ、これらのカテゴリは好ましくは「食事」、「衣服」、「家」、「移動」、「教育」、「エンターテイメント」を含み、カテゴリは意味ネットワークとして一緒に構築される。例えば、質問１の回答を例に取ると、言語処理手順を実行することによって得られるキーワードは「ケーキ」および「テレビ番組」を含み、サーバ２０は次に、データベース内のキーワード「ケーキ」に対応するキーワードカテゴリを作成することができる。具体的には、キーワードカテゴリには、カテゴリ、インスタンス、アソシエーションなどのキーワードを含めることができ、「ケーキ」のカテゴリは「食事」、「ケーキ」のインスタンスは「一人」、「ケーキ」のアソシエーションはキーワード「テレビ番組」が属する「エンタテインメント」とすることができ、各キーワードカテゴリの数は１つ以上とすることができる。したがって、サーバ２０は、キーワードカテゴリに基づいて適切なキーワードを見つけることができる。
【0026】
ステップＳ０７：キーワードストリングプールを取得するためのキーワードのソート。
【0027】
サーバ２０は、キーワードを受信した後、言語処理手順の結果に応じて、対応するキーワードスコアを各キーワードに割り当てることができる。例えば、１人の時にやること（質問１）はリラックスでき、「ケーキ」というキーワードのキーワードスコアは「５」になる可能性がある。記憶に残る旅行体験（質問２）は安心をもたらすので、「日本」というキーワードのキーワードスコアは「３」になる可能性がある。不眠症を抱えているときに考えること（質問３）は不眠症を強める可能性があるため、「仕事」というキーワードのキーワードスコアは「－１」となる可能性がある。また、購入したいもの（質問４）はワクワクするかもしれないので、「携帯電話」というキーワードのキーワードスコアは「１」となる可能性がある。サーバ２０は、キーワードスコアに基づいて「ケーキ」、「日本」、「仕事」、「携帯電話」というキーワードをソートしてキーワードストリングプールを取得し、ユーザーログにキーワードストリングプールを記録することができる。キーワードストリングプールは、例えば、「ケーキ－日本－携帯電話」などである
【0028】
さらに、キーワードのソートは、ユーザキーワードランキング（ＵＫＲ）方程式を使用することによって達成することができる。具体的には、ＵＫＲ方程式は以下のようになる：
ここで、ＵＫＲ（ｉ）はキーワードｉのランキング（順序）スコアである。ｄiはユーザによって提供される回答の肯定的スコアである。ＳＫＲはキーワードｉにリンク可能な意味ネットワーク内の他のキーワードのランキングスコアである（例えば、キーワードｉが「ケーキ」であれば、キーワード「テレビ番組」はキーワード「ケーキ」にリンクでき、ＳＫＲがキーワード「テレビ番組」のランキングスコアなり得る。）。ＷＫＲはキーワードｉと他のキーワードとの間の関連の重みの合計である（例えば、キーワード「ケーキ」はキーワード「テレビ番組」と「一人」の両方に強く関連している。したがって、キーワード「ケーキ」のＷＫＲは高い。キーワード「仕事」とキーワード「テレビ番組」の間の関連、およびキーワード「仕事」とキーワード「一人」の間の関連は両方とも弱いので、キーワード「仕事」のＷＫＲは低い。）。Ｕrecordは、所望の状態に入るためのユーザの最近のパフォーマンススコア（例えば、ユーザが脳波フィードバックシステムを介して不快感を緩和しようとする場合、所望の状態に入るための最近のパフォーマンススコアは、例えば、ユーザの最近の睡眠の質のスコアである。）。ここで、Ｕrecordは、脳波トレーニングの結果に対するユーザの満足度も含めることができる。
【数1】
【0029】
なお、ＷＫＲが高い場合には、キーワードｉと他のキーワードとの関連が分散していることを意味することに留意されたい（ＳＫＲも高い場合を除く、これはキーワードｉと関連する他のキーワードがより高いランキングスコアを有することを意味する）。一方で、ＷＫＲが低ければ、キーワードｉと他のキーワードとの関連が、少数のキーワードに集中していることを意味する。したがって、ＷＫＲが低い場合、ＳＫＲが高い（つまり、ユーザは、キーワードｉにリンクできる意味ネットワーク内の他のキーワードを使用している他のユーザと同様の見解を持っている）と、ＵＫＲ（ｉ）は高い（キーワードｉの順位が速くなる）ことになり、逆にＳＫＲも低いと、ＵＫＲ（ｉ）は低い（キーワードｉの順位が遅くなる）ことになる。
【0030】
引き続き、上記ＵＫＲ方程式を参照する。キーワードｉのＵＫＲ（ｉ）が高い場合、キーワードｉはキーワードストリングプール内で上位にランク付けされる。トレーニングのためにキーワードｉを使用した後にユーザから受け取ったフィードバックが理想的でない（ＵＫＲ（ｉ）が低い）か、または理想的である（ＵＫＲ（ｉ）が高い）場合、キーワードのランキングスコアはＵＫＲ方程式を使用して更新することができ、ユーザは適切な脳波トレーニングを受けることができる。
【0031】
上記のＳＫＲは、サーバのキーワードランキングである。すなわち、ＳＫＲは、意味ネットワークｉにおけるキーワードにリンク可能な他のキーワードのランキングスコアである。ＳＫＲ（ｉ）は以下の式を用いて取得することができる：
ここで、ＳＫＲ（ｉ）を取得する方程式はユーザキーワードランキング方程式に類似しており、相違点はＳＫＲ（ｉ）の方程式がＵrecordを考慮に入れないことにあり、ｄiは、訓練のためにキーワードｉを使用した後の脳波パフォーマンススコアである。
【数2】
【0032】
また、上記のデータベースに複数のデフォルトキーワードが格納されている場合、サーバ２０はキーワード「仕事」のキーワードスコアに基づいて、データベースから「仕事」に関するデフォルトキーワードを削除することもできる。例えば、サーバ２０はキーワード「仕事」のネガティブキーワードスコアに基づいて、キーワード「仕事」との関連性が高いデフォルトキーワードを削除することができる。例えば、キーワード「仕事」に関連するデフォルトキーワードには「達成」、「給料引き上げ」、「昇進」などがある。したがって、サーバ２０が他のユーザの回答からキーワード「仕事」を捕捉し、「仕事」のキーワードスコアが「３」であり、他のユーザに対応するキーワードストリングプール内のキーワードがすべて使い切られている場合、サーバ２０は「達成」、「給料引き上げ」、「昇進」などのデフォルトキーワードを出力することができる。逆に、「仕事」のキーワードスコアがマイナスの数である場合、サーバ２０はデフォルトキーワードの少なくとも１つを削除することができる。例えば、「仕事」のキーワードスコアが「－１」の場合、サーバ２０はデータベースから「仕事」を削除することができ、「仕事」のキーワードスコアが「－５」の場合、サーバ２０はデータベースから「仕事」だけでなく、「達成」、「給与引き上げ」、「昇格」などのデフォルトキーワードも削除することができる。
【0033】
ステップＳ０９：第１の脳波信号の取得。
【0034】
脳波感知デバイス１０はユーザの脳波を感知して、第１の脳波信号を取得し、第１の脳波信号をモバイルデバイス３０に出力することができる。
【0035】
ステップＳ１１：第１の生理学的パラメータの取得。
【0036】
モバイルデバイス３０は、第１の脳波信号を取得した後に、第１の脳波信号に対応する第１の生理学的パラメータを取得することができる。モバイルデバイス３０は、第１の生理学的パラメータの解析結果をさらに取得することができ、第１の生理学的パラメータに基づいて対応する脳波スコアを取得するモバイルデバイス３０の詳細な説明は、図５Ａにおいて以下でさらに説明される。本実施形態では、解析結果が脳波スコアであり、解析結果が第１の生理学的パラメータがデフォルト基準に適合するか否かの判定結果であってもよい。また、脳波感知デバイス１０は第１の脳波信号をサーバ２０に出力することもできるので、サーバ２０は第１の生理学的パラメータに基づいて、対応する第１の生理学的パラメータの解析結果を取得することができる。
【0037】
例えば、ユーザログに脳波フィードバックシステムを使用した記録がない場合、これは、ユーザが初めて脳波フィードバックシステムを使用していることを意味する。モバイルデバイス３０は、ユーザログに格納された使用履歴に基づいて、脳波スコアを調整することができる。すなわち、モバイルデバイス３０は、使用履歴における脳波フィードバックシステムの使用回数が閾値回数よりも少ない場合には、所定の増分だけ脳波スコアを増加させる。所定の増分は使用履歴における使用回数に反比例し、閾値回数は例えば、３回である。使用履歴における脳波フィードバックシステムの使用回数が閾値回数に達した場合、モバイルデバイス３０は、脳波スコアを調整しない。すなわち、モバイルデバイス３０は、ユーザログに格納された使用履歴に応じて、異なる重み値を付与することができる。例えば、使用回数が閾値回数未満である場合、モバイルデバイス３０は元の脳波スコアに１よりも高い重み値を乗算し、使用回数が閾値回数に達する場合、モバイルデバイス３０は、元の脳波スコアを調整せず、または元の脳波スコアに１よりも低い重み値を乗算して、その後に出力される脳波スコアを計算する。
【0038】
さらに、モバイルデバイス３０は、第１の生理学的パラメータとして第１の脳波信号の振幅、周波数などの物理的特性を使用し、第１の生理学的パラメータを脳波スコアに変換することもできる。
【0039】
ステップＳ１３：第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にあるかどうかの判定。
【0040】
モバイルデバイス３０は、第１の生理学的パラメータを取得した後に、第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にあるかどうかを判定し、所定のパラメータ範囲は、例えば、リラックス状態にある脳波の生理学的パラメータから構成される範囲である。すなわち、所定のパラメータ範囲は例えば、理想的な状態における脳波の物性（振幅、周波数など）から構成される範囲であり、所定のパラメータが周波数である場合、緩和状態における脳波の所定のパラメータ範囲は、８Ｈｚ～１３Ｈｚであることが好ましい。本開示は、所定のパラメータ範囲を限定しない。
【0041】
さらに、モバイルデバイス３０は、脳波スコアに基づいて、第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にあるかどうかを判定することもできる。言い換えれば、所定のパラメータ範囲は対応する所定のスコアを有することができ、モバイルデバイス３０は、脳波スコアと所定のスコアとを比較して、第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にあるかどうかを判定することができる。
【0042】
モバイルデバイス３０が、第１の生理的パラメータが所定のパラメータ範囲外ではない、および／または脳波スコアが所定のスコアに達していないと判断すると、脳波感知デバイス１０はステップＳ０９を実行して脳波信号の取得を継続し、時間が経過するにつれて、ユーザの脳波信号が理想的な脳波信号により近づくか、または遠ざかるかどうかを観察する。逆に、モバイルデバイス３０が、第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外であると判定した場合、モバイルデバイス３０は、フィードバック手順を実行するステップＳ１５を実行する。
【0043】
図３は、本開示の一実施形態に係るフィードバック手順のフローチャートを示す。
【0044】
図２のステップＳ１５に示されるフィードバック手順は、以下のサブステップを含むことができる。
【0045】
ステップＳ１５１：サーバ２０によって、フィードバックキーワードとしてキーワードストリングプールからキーワードの１つを選択。
【0046】
上記の「ケーキ・日本・携帯電話」のキーワードストリングプールを例にとると、第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にある場合（Ｓ１５）、ユーザの脳波が理想状態に達していない（不眠症を緩和するために脳波フィードバックシステムを使用する場合、理想状態は例えば、リラックス状態の脳波である）ことを意味する。サーバ２０は、キーワードストリングプールから第１のランクのキーワード「ケーキ」をフィードバックキーワードとして選択することができる。
【0047】
さらに、サーバ２０は、フィードバックキーワードとして、別のキーワードストリングプールからキーワードを選択することもできる。例えば、別のキーワードストリングプールは、以前のアンケート、または別のユーザログに記憶されたキーワードストリングプールから得ることができる。しかしながら本開示は、これに限定されない。
【0048】
具体的には、サーバ２０が別のキーワードストリングプールからフィードバックキーワードを選択すると、サーバ２０はキーワードスコアに従って回避するキーワードを決定することができる。例えば、キーワード「仕事」は、キーワードスコアが比較的低いので、サーバ２０は別のキーワードストリングプールからフィードバックキーワードを選択する際に、「仕事」に関連するキーワードを選択することを回避することができる。
【0049】
ステップＳ１５３：フィードバックキーワードをモバイルデバイス３０に出力。
【0050】
サーバ２０は、フィードバックキーワードを選択した後、フィードバックキーワードをモバイルデバイス３０に出力する。
【0051】
ステップＳ１５５：モバイルデバイス３０にフィードバックキーワードを提示。
【0052】
上述の「ケーキ」を例に取ると、モバイルデバイス３０は出力コンポーネント３０１によってフィードバックキーワードを提示することができ、出力コンポーネント３０１がモバイルデバイス３０の画面である場合、モバイルデバイス３０はその画面上に「ケーキ」という語を表示することができ、出力コンポーネント３０１がモバイルデバイス３０のスピーカまたはヘッドセットである場合、モバイルデバイス３０は、音声形式で出力コンポーネント３０１を介して「ケーキ」という語を出力することができる。
【0053】
さらに、図２のステップＳ０９に戻って参照すると、脳波感知デバイス１０が第１の脳波信号を取得する前に、モバイルデバイス３０はサーバ２０からフィードバックキーワードを取得し、提示して、ユーザが自分の脳波をリラックスした状態に移行させるのを助けることができる。これにより、ユーザは第１脳波信号とリラックス状態の脳波信号とに差がある場合に、フィードバックキーワードをリマインダとしてフィードバックキーワードを想像することができ、フィードバックキーワードを画像化することにより、リラックス状態の脳波信号に近づくように脳波信号を移動させるように訓練することができる。
【0054】
【0055】
モバイルデバイス３０がフィードバックキーワードを提示した後（図３のステップＳ１５５）、本開示の操作方法は、以下のステップにさらに続くことができる。
【0056】
ステップＳ１７：第２の脳波信号の取得。
【0057】
ステップＳ１９：第１の脳波信号を取得してから現時刻までの所要時間が、予め設定された持続所要時間に達するか否かの判定。
【0058】
ステップＳ１７およびＳ１９を参照されたい。第２の脳波信号を取得するモバイルデバイス３０はフィードバック手順の後、ユーザの脳波信号がリラックス状態により近いかどうかを判定するためのものであり、ステップＳ１９は、脳波感知デバイス１０が第１の脳波信号を取得してから（図２のステップＳ０９）、現時刻までの時間が予め設定された持続時間を超えるかどうかを判定するためのものである。脳波感知デバイス１０が第１の脳波信号を取得してから現在の時間までの時間が予め設定された持続時間を超えると、トレーニング時間が長引くことを回避するように、方法を終了する（ステップＳ２１）。例えば、予め設定された持続時間は６分であるが、本開示は、これに限定されない。
【0059】
ステップＳ１９において、脳波感知デバイス１０が第１の脳波信号を取得してから現在の時間までの時間が予め設定された持続時間を超えていないと判定された場合、ステップＳ２３に進み、第２の生理学的パラメータが第１の生理学的パラメータよりも低いかどうかを判定する。
【0060】
同様に、モバイルデバイス３０は第２の脳波信号に基づいて第２の生理学的パラメータを取得し、第１の生理学的パラメータと第２の生理学的パラメータとを比較して比較結果を生成する。第２の脳波信号に基づいて第２の生理学的パラメータを取得し、第１の生理学的パラメータと第２の生理学的パラメータとを比較して比較結果を生成することも、サーバ２０によって実行することができるが、本開示はこれに限定されない。例えば、モバイルデバイス３０は、第１および第２の生理学的パラメータを比較し、第１および第２の生理学的パラメータの脳波スコアを比較して、フィードバック手順が実行された後、第１の脳波信号と比較して、第２の脳波信号がリラックス状態の脳波信号により近いかどうかを判定することができる。
【0061】
さらに、モバイルデバイス３０は、第２の生理学的パラメータの脳波スコアを更新することもできる。すなわち、第２の生理学的パラメータが第１の生理学的パラメータよりも低い場合、脳波信号のパフォーマンスが低下したことを意味する。したがって、モバイルデバイス３０は、第２の生理学的パラメータの脳波スコアを下げて、第１の脳波信号と比較する第２の脳波信号がリラックス状態の脳波信号からさらに離れていることをユーザに知らせることができる。
【0062】
モバイルデバイス３０が、第２の生理学的パラメータが第１の生理学的パラメータよりも高いと判定した場合、第１の脳波信号と比較する第２の脳波信号がリラックス状態の脳波信号により近いことを意味する。したがって、次にステップＳ１７は、予め設定された持続時間が達成されるまで、脳波信号を取得し続ける。
【0063】
一方、モバイルデバイス３０が、第２の生理的パラメータが第１の生理的パラメータ以上であると判定した場合、ステップＳ２５またはステップＳ２７が実行される。
【0064】
ステップＳ２５：モバイルデバイスによって提示されるフィードバックキーワードの強度を増加。
【0065】
比較結果において、第２の生理学的パラメータが第１の生理学的パラメータよりも低い場合、第１の脳波信号と比較して、第２の脳波信号はリラックス状態の脳波信号により遠いことを意味する。このため、サーバ２０は比較結果に基づいてモバイルデバイス３０を制御し、フィードバックキーワードの提示の強度を高めることができる。例えば、モバイルデバイス３０は、その画面上に表示されるフィードバックキーワードの明瞭さを増加したり、その画面上に表示されるフィードバックキーワードの時間を増加したりすることができる。また、モバイルデバイス３０は、オーディオ信号においてフィードバックキーワードを提示する頻度を増加させることによって、フィードバックキーワードを提示する強度を増加させることができる。しかしながら本開示は、これに限定されない。
【0066】
さらに、ユーザログにおける脳波フィードバックシステムの使用時間が閾値数に達し、第２の生理学的パラメータが第１の生理学的パラメータより低くない場合、サーバ２０は、フィードバックキーワードを提示する強度を増加させるようにモバイルデバイス３０を制御することもできる。
【0067】
ステップＳ２７：フィードバックキーワードとして、キーワードストリングプールから別のキーワードを選択。
【0068】
同様に、サーバ２０は、フィードバックキーワードとして、キーワードストリングプールから別のキーワードを選択することができる。例えば、「ケーキ－日本－携帯電話」のキーワードストリングプールを例にとると、元のフィードバックキーワードは「ケーキ」である。しかしながら、モバイルデバイス３０がキーワード「ケーキ」を提示した後、第２の生理学的パラメータが第１の生理学的パラメータよりも低い場合、キーワード「ケーキ」はユーザをよりリラックスした状態にすることに寄与しないことを意味する。したがって、サーバ２０は「日本」をフィードバックキーワードとして選択することができる。
【0069】
また、サーバ２０がすでにモバイルデバイス３０を制御してフィードバックキーワードの提示の強度を高め、かつ、第２の生理学的パラメータの後に得られる他の３つの生理学的パラメータが依然として所定のパラメータ範囲外にある場合には、サーバ２０はフィードバックキーワードとしてキーワードストリングプールから別のキーワードを選択することもできる。
【0070】
あるいは、ユーザは例えば、不眠を軽減することを期待し、モバイルデバイス３０は睡眠センサによって取得されたユーザの睡眠品質パラメータ（例えば、ユーザの睡眠中の脳波信号の周波数）を既に格納している。次に、ユーザが１週間、脳波フィードバックシステムを使用した後、ユーザの睡眠品質が３回以上または連続する２日間にわたって、睡眠品質パラメータに基づいて理想的でないと判断された場合（例えば、Ｕrecordは１から１００の範囲にあり、睡眠品質が理想的でないと判断されたときにＵrecordは７０よりも低い場合がある）、サーバ２０は、フィードバックキーワードとして、キーワードストリングプールから別のキーワードを選択することもできる。
【0071】
引き続きＳ２７を参照すると、さらに、サーバ２０はキーワード「ケーキ」のキーワードスコアを減少させ、及び／又はキーワード「日本」のキーワードスコア（キーワードのランキングスコア、ＵＫＲ）を増加させることができる。キーワードストリングプール内のキーワードのランキングを更新することができる。
【0072】
ステップＳ２５またはＳ２７の後、モバイルデバイス３０は、ステップＳ１５５において、更新された強度を有するフィードバックキーワードまたは別のフィードバックキーワードを提示することができる。
【0073】
さらに、フィードバック手順を実行した後、モバイルデバイス３０は、対応するフィードバック回答を取得するためにフィードバックアンケートを提示することもできる。フィードバックアンケートには、「脳波のトレーニング後、どのように感じているか」などの質問が含まれており、ユーザーが入力したフィードバック回答は、例えば、「よりリラックスしている」「より不安に感じる」などがある。
【0074】
また、サーバ２０は上記アンケートと同様に、フィードバックアンケートにも言語処理手順を実行して、キーワードを捕捉し、それに応じてキーワードの順序をキーワードストリングプールに調整するか否かを判断することができる。
【0075】
例えば、フィードバック回答が「よりリラックスしている」である場合、言語処理手順を実行した後にサーバ２０によって導出されるキーワードは「よりリラックス」である可能性がある。サーバ２０は、キーワードストリングプール内のキーワードの順序を調整しないことができる。フィードバック回答が「より不安を感じている」である場合、言語処理手順を実行した後にサーバ２０によって導出されるキーワードは「より不安」である可能性がある。次いで、サーバ２０はキーワードストリングプール内のキーワードの順序を調整して、キーワードストリングプールを更新し、次回のフィードバック手順においてユーザをより不安にさせるキーワードの使用を回避することができる。すなわち、サーバ２０は、フィードバック回答に従ってキーワードｉのＵＫＲ（ｉ）を更新することができる。また、サーバ２０は、利用者の睡眠の質に応じて、キーワードストリングプール内のキーワードの順序を調整するか否かを判断することもできる。例えば、サーバ２０は、睡眠センサから睡眠品質パラメータを受信して、ユーザの睡眠品質が訓練後に改善したかどうかを判定することができる。サーバ２０は、睡眠品質が改善されたと判断した場合、サーバ２０はキーワードストリングプール内のキーワードの順序を調整しないことを選択することができる。サーバ２０が睡眠品質が改善されていないか低下していると判断した場合、サーバ２０は、キーワードストリングプール内のキーワードの順序を調整して、次のフィードバック手順でユーザをより不安定にするキーワードの使用を回避することができる。
【0076】
モバイルデバイス３０はまた、ユーザの睡眠品質に従って所定のパラメータ範囲を調整するかどうかを決定することができる。例えば、モバイルデバイス３０が、ユーザの最近の睡眠の質が理想的ではないことを知った場合、脳波フィードバックシステムを使用すると、ユーザの脳波信号がリラックスした状態の脳波信号に近くない可能性がより高くなることを意味する。したがって、モバイルデバイス３０は所定のパラメータ範囲を拡大させることができ、または上述したように、より高い重み値を提供することができる。したがって、第１の生理学的パラメータを所定のパラメータ範囲と比較するとき、脳波信号が理想的でないという情報によってユーザが影響を受けることを防止するためにより高い許容度が生成される。
【0077】
あるいは、ユーザログが脳波フィードバックシステムを使用した複数の記録を格納する場合、モバイルデバイス３０は所定のパラメータ範囲を狭めることもでき、その結果、脳波信号は複数の体験の後に、よりリラックス状態に近づくことができる。
【0078】
【0079】
図５Ａに示すように、脳波感知デバイス１０は脳波信号を取得するように構成された乾燥電極１０１を含み、乾燥電極１０１は好ましくは前頭葉の脳波信号を取得するために、ユーザの前頭部に接触する。サーバ２０は、第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にあるときにフィードバック手順を実行するように構成され、ワイヤレス送信機１０３は好ましくはサーバ２０に接続するインターネット送信機であり、サーバ２０はワイヤレス送信機１０３（インターネット送信機）を使用してフィードバックキーワードを出力コンポーネント３０１に出力することができる。したがって、フィードバック手順は、出力コンポーネント３０１としてヘッドセット３０１ａを使用することによって、フィードバックキーワードをオーディオ形式で出力することを含むことができる。また、ヘッドセット３０１ａを脳波感知デバイス１０に直接接続して、第１の脳波信号に対応する解析結果を音声で出力することもできる。オーディオ形式で出力される解析結果は異なる音量、明瞭度、単位時間当たりの提示時間を使用することによって異なるレベルで提示することができる。解析結果は例えば、第１の脳波信号に対応する脳波スコア、または第１の脳波信号が所定の基準に適合するかどうかの判定結果である。
【0080】
引き続き図５Ａを参照すると、前頭葉で得られた脳波信号を使用することによって、生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲内にあるかどうかを判定する方法が、以下でさらに説明される。具体的には、人間の脳波信号が目を開けている、目を閉じている、目を覚ましている、睡眠中である、または昏睡状態であるなど、様々な状態の間で非常に異なる。国際電気生理学技術協会によって確立された規格によれば、異なる周波数を有する脳波信号は、α波（８～１２Ｈｚ）、β波（１２～４０Ｈｚ）、δ波（０．５～４Ｈｚ）、およびθ波（４～７Ｈｚ）に区別することができる。
【0081】
前頭葉で脳波信号を得た後、時間領域解析および周波数領域解析を行うことができる。具体的には、ある期間の脳波信号に対して、バンドパスフィルタを介して時間領域解析を行い、指定された脳波周波数帯に対応する脳波信号を保存し、その周波数帯での脳波信号の強さと持続時間を解析する。周波数領域解析はフーリエ変換とウェーブレット変換を用いて行い、その期間の脳波信号を解析する。解析された脳波信号の各々は、指定周波数領域における脳波信号の強度と、１Ｈｚ～４０Ｈｚ領域における指定周波数領域を持つ脳波信号の割合を推定するために少なくとも１Ｈｚの分解能を持つ。すなわち、モバイルデバイス３０は１Ｈｚ～４０Ｈｚ領域における第１の生理学的パラメータの指定周波数領域の割合を比率に変換し、その比率を脳波スコアとして用いることができる。
【0082】
従って、サーバ２０は、前頭葉で得られた脳波信号を用いて、生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲内にあるか否かを判定することができる。
【0083】
脳波フィードバックシステムを使用する状況は、図５Ｂに示すようにすることもできる。脳波感知デバイス１０によって第１の脳波信号を取得した後、脳波感知デバイス１０は、ワイヤレス送信機１０３を介して第１の脳波信号をモバイルデバイス３０に出力することができる。次いで、モバイルデバイス３０は第１の脳波信号に基づいて第１の生理学的パラメータを取得することができ、ワイヤレス送信機１０３は上述のようにインターネット送信機とすることができ、ワイヤレス送信機１０３はブルートゥース（登録商標）送信機とすることもできるが、本開示は、それに限定されない。モバイルデバイス３０は、第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にある場合、出力コンポーネント３０１の画面３０１ｂを使用して、図に示されるようなフィードバックキーワード「ケーキ」をさらに表示することができる。
【0084】
さらに、画面３０１ｂは棒グラフＳ１をさらに表示することができ、棒グラフは、第１の生理学的パラメータ（脳波スコア）を表すように構成される。例えば、第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲内にあるか、または所定のパラメータ範囲の中央値に近い場合、棒グラフＳ１の左のカラムはより大きな面積を占め、第１の生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にあるか、または所定のパラメータ範囲の上限／下限に近い場合、棒グラフＳ１の左のカラムの面積は減少する。棒グラフＳ１によって表される第１の生理学的パラメータと所定のパラメータ範囲との間の相対的な関係は棒グラフＳ１の右のカラムによって表すこともでき、本開示はこれに限定されない。
【0085】
出力コンポーネント３０１はまた、第１の生理学的パラメータの変化を時間的に表すために、脳波スコア－時間グラフＳ２を表示することができる。すなわち、横軸に示す時間は、各生理学的パラメータを取得した時間を示す。生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲内にあるか、または所定のパラメータ範囲の中央値に近い場合、脳波スコア－時間グラフＳ２によって提示される脳波スコアはより高くなる。逆に、生理学的パラメータが所定のパラメータ範囲外にあるか、または所定のパラメータ範囲の上限／下限に近い場合、脳波スコア－時間グラフＳ２によって提示される脳波スコアはより低くなる。脳波スコア－時間グラフＳ２の「時間」は秒単位で示されるが、本開示は脳波スコア－時間グラフＳ２に示される時間の単位をとくに限定しない。
【0086】
棒グラフＳ１および脳波スコア－時間グラフＳ２を使用することによって、ユーザは、ユーザの脳波信号がリラックス状態の脳波信号に近いかどうかを知ることができる。そして、ユーザは、脳波信号がリラックス状態の脳波信号に近くない場合には、上記フィードバックキーワードの画像化を試みて、脳波信号の調整を補助することができる。なお、本明細書に開示する棒グラフＳ１および脳波スコア－時間グラフＳ２は例示的な表現であり、生理学的パラメータとデフォルトのパラメータ範囲との間の相対関係は、棒グラフの色変化、円グラフなどの形式で示すこともでき、本開示はこれに限定されないことに留意されたい。
【0087】
本開示の脳波フィードバックシステムおよびその操作方法の１つ以上の実施形態は、不眠症を軽減するためだけでなく、うつ病、てんかん、薬物乱用、強迫性障害、学習障害、怒り、不安、偏頭痛、外傷後ストレス障害（ＰＴＳＤ）および注意欠陥／多動性障害（ＡＤＨＤ）を改善するためにも使用され得る。
【0088】
上記の説明に鑑みて、本開示の１つ以上の実施形態による脳波フィードバックシステムおよび操作方法は、ユーザが薬物によって引き起こされる依存および生物蓄積などの問題を回避するために、上記の症候群の睡眠薬または他の薬物を服用する頻度を低減するのを助けることができる。加えて、本開示の一実施形態に係る脳波フィードバックシステムおよび操作方法は、ユーザが眠りにつくまたは眠りにつくことを試みているときに睡眠障害を引き起こす睡眠補助デバイスによって提示される刺激をさらに回避することができる。本発明の脳波フィードバックシステムは家庭環境において適用することができ、脳波フィードバックシステムを使用するタイミング及び場所が限定されないことを意味する。したがって、ユーザは脳波フィードバックシステムを使用するために、病院などの特定の研究機関を訪れる必要がない。ユーザは、日常生活のルーチンの中で、意識的に脳波フィードバックシステムを使用することができる。したがって、ユーザは眠りにつくときに訓練から得られた経験を適用して、迅速に眠りにつく効果を達成することができ、それによって、ユーザが眠りにつくのを助けるために外部支援を使用する状況を回避することができる。
【0089】
以上、本開示は上述した実施形態において開示されたが、本開示を限定することを意図するものではない。本開示の本質および範囲から逸脱することなく修正されることは、本開示の範囲内である。本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲およびそれらと同等な物によって定義されることが意図される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
