CN103190923B - 睡意侦测方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种睡意侦测方法及其装置。该睡意侦测方法，用以针对侦测标的进行睡意侦测操作，睡意侦测方法包括数据收集流程，数据收集流程包括下列步骤。首先侦测侦测标的生理表征信息。接着根据生理表征信息判断侦测标的是否符合预设睡意临界条件；若是，针对侦测标的触发刺激事件。然后判断是否接收到侦测标的回应于刺激事件触发的回应事件；若否，则判断刺激事件是否满足临界强度条件。当刺激事件满足临界强度条件时，将生理表征信息记录为侦测标的对应的睡意侦测实测条件。

Description

睡意侦测方法及其装置
技术领域
本发明是有关于一种睡意侦测装置及睡意侦测方法，且特别是有关于一种应用针对侦测标的触发刺激事件及侦测其对应的回应事件的手段，来决定睡意侦测实测条件的睡意侦测装置及睡意侦测方法。
背景技术
在科技发展日新月异的现今时代中，睡意侦测装置已被开发出来，以针对诸多需要操作者保持清醒状态的应用场合，提供针对操作者进行睡意侦测的解决方案。一般来说，现有的睡意侦测装置多针对待测使用者进行各种生理信号侦测；睡意侦测装置更将测得的生理信号与现有的门槛条件进行比对，进而针对待测操作者实现睡意侦测。
然而，对于不同年龄、性别、人种等条件的待测使用者来说，其在进入想睡状态的条件往往具有迥异的生理信号型态。这样一来，将使得传统睡意侦测装置难以针对各式各样的待测使用者提供较为精确的睡意侦测操作。据此，如何提出更具弹性，且可针对不同类型的待测使用者提供精确的睡意侦测操作，为业界不断致力的方向之一。
发明内容
根据本发明的第一方面，提出一种睡意侦测方法，以针对侦测标的进行睡意侦测操作，睡意侦测方法包括数据收集流程，数据收集流程包括下列步骤：首先侦测侦测标的的第一生理表征信息。接着根据第一生理表征信息判断侦测标的是否符合预设睡意临界条件；若是，针对侦测标的触发刺激事件。然后判断是否接收到侦测标的回应于刺激事件触发的回应事件；若否，则判断刺激事件是否满足临界强度条件。当刺激事件满足临界强度条件时，将第一生理表征信息记录为侦测标的对应的睡意侦测实测条件。
根据本发明的第二方面，提出一种睡意侦测装置，以针对侦测标的进行睡意侦测操作，睡意侦测装置包括侦测/控制电路、触发刺激电路及刺激电路。侦测/控制电路侦测侦测标的的第一生理表征信息，并据以判断侦测标的是否符合预设睡意临界条件；若是，则提供驱动信号。触发刺激电路回应于驱动信号，针对侦测标的触发刺激事件。回应电路侦测侦测标的回应于刺激事件触发的回应事件，并据以提供回应信号。侦测/控制电路更根据回应信号判断侦测标的是否对应地触发回应事件；若否，侦测/控制电路更判断刺激事件是否满足临界强度条件。当刺激事件满足临界强度条件时，侦测/控制电路将第一生理表征信息记录为侦测标的对应的睡意侦测实测条件。
本发明所提供的技术方案更具弹性，且可针对不同类型的待测使用者提供精确的睡意侦测操作。
附图说明
图1绘示依照本发明实施例的睡意侦测装置的方块图。
图2绘示依照本发明实施例的睡意侦测方法的数据收集流程的流程图。
图3绘示依照本发明实施例的睡意侦测方法的侦测条件训练流程的流程图。
图4绘示依照本发明实施例的睡意侦测方法的睡意监测流程的流程图。
图5绘示依照本发明实施例的睡意侦测方法的睡意监测流程的另一流程图。
附图标号：
2：侦测标的
1：睡意侦测装置
10：侦测/控制电路
12：触发刺激电路
14：回应电路
具体实施方式
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：
请参照图1，其绘示依照本发明实施例的睡意侦测装置的方块图。本实施例的睡意侦测装置1针对侦测标的2进行睡意侦测操作，其中侦测标的2例如为待测使用者。睡意侦测装置1包括侦测/控制电路10、触发刺激电路12及回应电路14。触发刺激电路12受控于侦测/控制电路10提供的驱动信号Sdr，以针对侦测标的2触发刺激事件Esti。举例来说，触发刺激电路12可为任意的使用者接口输出装置，例如是喇叭、震动器(Vibrator)及灯具等，其可回应于驱动信号Sdr，触发诸如声响、震动或光线闪烁等刺激事件Esti。
回应电路14侦测侦测标的2是否回应于刺激事件Esti触发对应的回应事件Ersp，并据以提供回应信号Srsp。举例来说，回应电路14可为任意的使用者接口输入装置，例如是键盘、鼠标、触控板、按钮、切换开关(Switch)、语音辨识装置、影像辨识装置、红外线感测器等，其可判断侦测标的2是否触发对应的人机接口回应事件，并据以提供回应信号Srsp。
侦测/控制电路10与触发刺激电路12及回应电路14耦接，并执行睡意侦测方法，以控制睡意侦测装置1针对侦测标的2进行睡意侦测操作。请参照图2，其绘示依照本发明实施例的睡意侦测方法的数据收集流程的流程图。举例来说，本实施例的睡意侦测方法包括数据收集流程，其中包括下列的步骤。首先如步骤(a)，侦测/控制电路10侦测侦测标的2的生理表征信息Is。举例来说，侦测/控制电路10选择性地包括脑波侦测单元、影像撷取单元、心跳侦测单元、呼吸侦测单元及行车状态侦测单元其中之一或全部，以针对侦测标的2进行脑波信息、眨眼频率信息或头部摆动信息、心跳信息、呼吸频率信息及行车状态信息，并据以得到生理表征信息Is。
举例来说，此预设睡意临界条件为以前述各种生理表征信息为基础所决定的睡意临界标准。以生理表征信息Is包括眨眼频率信息的操作实例来说，此睡意临界条件对应地为频率临界值；当眨眼频率信息对应的眨眼频率实质上大于此频率临界值时，侦测/控制电路10初步判断侦测标的2进入预设的想睡状态而符合此预设睡意临界条件。相对地，当眨眼频率信息对应的眨眼频率实质上小于此频率临界值时，侦测/控制电路10判断侦测标的2尚未进入预设的想睡状态而不符合此预设睡意临界条件。基于相似的手段，当生理表征信息Is包括其他信号时，侦测/控制电路10可基于对应的临界值，来对应地判断侦测标的2是否符合此预设睡意临界值，进而判断侦测标的是否进入预设的想睡状态。
接着如步骤(b)，侦测/控制电路10根据生理表征信息Is判断侦测标的2是否符合预设睡意临界条件；若否，本实施例的睡意侦测方法重复执行步骤(a)，以反复地针对侦测标的2进行生理表征信息Is的侦测操作。当针对侦测标的2侦测到的生理表征信息Is符合此睡意临界条件时，本实施例的睡意侦测方法执行步骤(c)，于其中侦测/控制电路10提供驱动信号Sdr，以驱动触发刺激电路12针对侦测标的2触发刺激事件Esti。
于步骤(c)之后一段预设期间内，本实施例的睡意侦测方法执行步骤(d)，于其中侦测/控制电路10判断是否经由回应电路14接收到侦测标的2回应于刺激事件Esti触发的回应事件Ersp；若是，表示侦测标的2在段预设期间内即刻的针对刺激事件Esti做出反应，而侦测标的2的精神状态应非处于想睡觉状态。据此，本实施例的睡意侦测方法是重新回到步骤(a)，以持续地侦测侦测标的2的生理表征信息Is。
相对地，当侦测/控制电路10未能在此段预设期间内侦测到回应事件Ersp时，表示侦测标的2未能即刻地针对刺激事件Esti做出反应，而侦测标的2很可能处于想睡觉状态。据此，本实施例的睡意侦测方法于步骤(d)之后执行步骤(e)，于其中侦测/控制电路10更判断刺激事件Esti是否满足临界强度条件。举例来说，此临界强度条件例如与刺激事件Esti针对侦测标的2所触发的感官刺激的强度相关。以触发刺激电路12为喇叭的操作实例来说，此临界强度条件例如是指示刺激事件Esti(例如是喇叭发出声响)的音量临界值。当喇叭发出声响的音量实质上小于此音量临界值时，侦测/控制电路10对应地判断刺激事件Esti尚未满足此临界强度条件。相对地，当喇叭发出声响的音量实质上大于此音量临界值时，侦测/控制电路10对应地判断刺激事件Esti满足此临界强度条件。
当刺激事件Esti满足此临界强度条件时，表示睡意侦测装置1已针对侦测标的2触发强度甚高的刺激事件Esti，然而侦测标的2仍未即刻地针对刺激事件Esti做出回应；换言之，侦测标的2应已进入想睡觉状态。据此，本实施例的睡意侦测方法执行步骤(f)，于其中侦测/控制电路10将生理表征信息Is记录为侦测标的2对应的睡意侦测实测条件。
相对地，当刺激事件Esti不满足此临界强度条件时，表示睡意侦测装置1尚未针对侦测标的2触发对应至上限强度的刺激事件。据此，本实施例的睡意侦测方法执行步骤(g)，于其中侦测/控制电路10提升刺激事件Esti的强度，并对应地重复执行步骤(c)，以针对侦测标的2提供强度提升后的刺激事件Esti。
综合以上，本实施例的睡意侦测装置1可在数据收集流程中，通过触发刺激电路12与回应电路14的操作，来针对侦测标的2进行刺激与侦测回应的测试，以确实地在侦测标的2进入想睡觉状态时，记录其对应的生理表征信息Is。
在本实施例中，虽仅以本实施例的睡意侦测方法包括数据收集流程的情形为例作说明，然，本实施例的睡意侦测方法并不局限于此。在其他例子中，本实施例的睡意侦测方法亦可多次地重复执行数据收集流程，以对应地记录多笔睡意侦测实测条件；而在对应地找出多笔睡意侦测实测条件后，本实施例的睡意侦测方法更执行侦测条件训练流程，以根据多笔睡意侦测实测条件来找出一笔适应性精神状态判断条件。举例来说，此侦测条件训练流程可由侦测/控制电路10来执行；在其他例子中，侦测/控制电路10更将此多笔睡意侦测实测条件提供至一个后端服务器，并对应地经由此后端服务器来执行相关的运算流程。
请参照图3，其绘示依照本发明实施例的睡意侦测方法的侦测条件训练流程的流程图。接下来的说明书段落，是以通过后端服务器来执行侦测条件训练流程的例子，来针对本实施例的睡意侦测方法的侦测条件训练流程作进一步的说明。举例来说，本实施例的睡意侦测方法的侦测条件训练流程包括下列的步骤。首先如步骤(a’)，于其中此后端服务器建立类神经网络N。接着如步骤(b’)，于其中此后端服务器将此些多笔睡意侦测实测条件输入类神经网络N，以经由相关的数据分析、参数预测及特征值运算操作，来找出适应性精神状态判断条件Ca。
以此多笔睡意侦测实测条件对应的生理表征信息Is为脑波信息的例子来说，各笔睡意侦测实测条件是记录侦测标的2进入想睡觉状态时的一笔脑波时间域波形，其中此笔脑波时间域波形可经由转换，以α(例如对应至8-14Hz的频段)、β(例如对应至14Hz以上的频段)、θ(例如对应至4-8Hz以上的频段)及δ波段(例如对应至.04-4Hz的频段)四个基底来表示。换言之，此多笔睡意侦测实测条件是对应地记录多笔侦测标的2进入想睡觉状态时的多笔脑波时间域波形。在步骤(b’)中，此后端服务器是将此多笔脑波时间域波形的α、β、θ及δ成分做为输入数据，提供至类神经网络N中，并经由对应的类神经网络训练方法，来找出适应性精神状态判断条件Ca。举例来说，适应性精神状态判断条件Ca是指示侦测标的2进入想睡觉状态时，其脑波时间域波形的α、β、θ及δ的强度分布标准。
请参照图4，其绘示依照本发明实施例的睡意侦测方法的睡意监测流程的流程图。在侦测条件训练流程之后，此后端服务器更将适应性精神状态判断条件Ca载入侦测/控制电路10中；而侦测/控制电路10更执行本实施例的睡意侦测方法中的睡意监测流程，以参考适应性精神状态判断条件Ca，来判断侦测标的2的精神状态。换言之，经由本实施例的睡意侦测方法中数据收集流程及侦测条件训练流程，本实施例的侦测/控制电路10可找出适用于侦测标的2的适应性精神状态判断条件Ca。藉此，侦测/控制电路10可经由针对侦测标的2最佳化的适应性精神状态判断条件Ca，来针对其实现更为精确的睡意监测操作。
举例来说，本实施例的睡意侦测方法的侦测条件训练流程包括下列的步骤。首先如步骤(a”)，于其中侦测/控制电路10侦测侦测标的2的生理表征信息Is。接着如步骤(b”)，于其中侦测/控制电路2判断生理表征信息Is是否符合适应性精神状态判断条件Ca；若否，表示侦测标的2尚未进入想睡觉的精神状态。据此，本实施例的睡意侦测方法将重复执行步骤(a”)，以持续地针对侦测标的2的生理表征信息Is进行侦测。相对地，当生理表征信息Is符合适应性精神状态判断条件Ca时，表示侦测标的2的生理表征信息Is符合适应性精神状态判断条件Ca中所定义的想睡觉状态，而侦测标的2很有可能已进入想睡觉状态。据此，本实施例的睡意侦测方法是执行步骤(c”)，于其中侦测/控制电路10对应地判断侦测标的2处于想睡觉的精神状态。
在本实施例中，虽仅以本实施例的睡意侦测方法于侦测条件训练流程中找出一笔适应性精神状态判断条件Ca的情形为例作说明，然而，本实例的睡意侦测方法并不局限于此。在其他例子中，本实施例的睡意侦测方法于侦测条件训练流程中更可同时找出两笔或两笔以上的适应性精神状态判断条件，其是分别对应至侦测标的2两个或两个以上的不同精神状态。举例来说，侦测条件训练流程是找出两笔适应性精神状态判断条件Ca及Cb，其分别指示侦测标的2进入想睡觉状态及浅眠状态时，侦测标的2的脑波时间域波形的α、β、θ及δ的强度分布标准。
而在同时具有两笔适应性精神状态判断条件Ca及Cb的情况下，本实施例的睡意侦测方法在睡意监测流程中例如更包括操作步骤(d”)及(e”)，如图5所示。进一步的说，在步骤(c”)之后，当生理表征信息Is不符合适应性精神状态判断条件Ca时，本实施例的睡意侦测方法执行步骤(d”)，于其中侦测/处理电路10判断生理表征信息Is是否符合适应性精神状态判断条件Cb；若否表示侦测标的2尚未进入想睡觉或浅眠精神状态。据此，本实施例的睡意侦测方法将重复执行步骤(a”)，以持续地针对侦测标的2的生理表征信息Is进行侦测。相对地，当生理表征信息Is符合适应性精神状态判断条件Cb时，表示侦测标的2的生理表征信息Is符合适应性精神状态判断条件Ca中所定义的浅眠状态，而侦测标的2很有可能已进入浅眠状态。据此，本实施例的睡意侦测方法是执行步骤(e”)，于其中侦测/控制电路10对应地判断侦测标的2处于浅眠的精神状态。
在本实施例中，虽仅以本实施例的睡意侦测方法于侦测条件训练流程中找出一笔及两笔适应性精神状态判断条件的例子作说明，然，本实施例的睡意侦测方法并不局限于此。在其他例子中，本实施例的睡意侦测方法于侦测条件训练流程中亦可找出三笔或三笔以上的适应性精神状态判断条件，藉此针对侦测标的2提出更为多元化的睡意监测操作。举例来说，于侦测条件训练流程中，侦测/控制电路10可找出四笔适应性精神状态判断条件，分别与侦测标的2的想睡觉精神状态、浅眠精神状态、深眠精神状态及眼睛动期精神状态。
在本实施例中，虽仅以侦测/控制电路10为单一模块的情形为例作说明，然，本实施例的侦测/控制电路10并不局限于此。在其他例子中，侦测/控制电路10亦可以两个模块，例如是侦测模块及核心处理电路，的方式来实现。进一步的说，此侦测模块用以实现针对侦测标的2进行生理表征信息侦测的操作；此核心处理电路用以实现针对睡意侦测装置1中的各个模块进行控制及综合运算操作，其中此核心处理电路可以处理器及随取存储器的方式来实现。
本实施例的睡意侦测方法包括数据收集流程，于其中是应用侦测/控制电路来针对侦测标进行生理表征信息侦测，并在此生理表征信息满足预设睡意临界条件时，应用刺激电路与回应电路的操作，来针对侦测标的进行刺激与侦测回应的测试，以确实地在侦测标的进入想睡觉状态时，记录其对应的生理表征信息。换言之，本实施例的睡意侦测方法可经由触发刺激事件及判断侦测标的的回应事件的实测方式，来找出侦测标的确实进入想睡觉状态时的生理表征信息。据此，相较于传统睡意侦测装置，本实施例的睡意侦测方法及其装置具有可更具弹性地针对不同的待测使用者提供更为精确的睡意侦测操作的优点。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当以权利要求所界定范围为准。

Claims (14)

1.一种睡意侦测方法，其特征在于，所述睡意侦测方法用以针对一侦测标的进行睡意侦测操作，所述睡意侦测方法包括一数据收集流程，所述数据收集流程包括：
(a)侦测所述侦测标的的一第一脑波信息；
(b)根据所述第一脑波信息判断所述侦测标的是否符合一预设睡意临界条件；若是，执行步骤(c)；
(c)针对所述侦测标的触发一刺激事件；
(d)在步骤(c)之后，判断是否接收到所述侦测标的回应于所述刺激事件触发的一回应事件；所述回应事件为侦测标的通过人机接口触发的事件；
(e)当未能侦测到所述回应事件时，判断所述刺激事件是否满足一临界强度条件；以及
(f)当所述刺激事件满足所述临界强度条件时，将所述第一脑波信息记录为所述侦测标的对应的一睡意侦测实测条件；
(g)当所述刺激事件不满足所述临界强度条件时，提升所述刺激事件的强度，并重复执行步骤(c)。
2.如权利要求1所述的睡意侦测方法，其特征在于，所述数据收集流程更重复执行步骤(a)-(f)，以对应地找出多笔所述睡意侦测实测条件。
3.如权利要求2所述的睡意侦测方法，其特征在于，所述睡意侦测方法更包括一侦测条件训练流程，其中包括：
(a’)建立一类神经网络；及
(b’)将所述多笔睡意侦测实测条件输入所述类神经网络，以找出并储存一第一适应性精神状态判断条件。
4.如权利要求3所述的睡意侦测方法，其特征在于，所述睡意侦测方法更包括一睡意监测流程，其中所述睡意监测流程包括：
(a”)侦测所述侦测标的的一第二脑波信息；
(b”)判断所述第二脑波信息是否符合所述第一适应性精神状态判断条件；及
(c”)当所述第二脑波信息符合所述第一适应性精神状态判断条件时，判断所述侦测标的处于一第一精神状态。
5.如权利要求4所述的睡意侦测方法，其特征在于，所述睡意监测流程更包括：
(d”)当所述第二脑波信息不符合所述第一适应性精神状态判断条件时，重复执行步骤(a”)。
6.如权利要求3所述的睡意侦测方法，其特征在于，所述侦测条件训练流程更找出并储存一第二适应性精神状态判断条件。
7.如权利要求6所述的睡意侦测方法，其特征在于，所述睡意监测流程更包括：
(d”)当所述第二脑波信息不符合所述第一适应性精神状态判断条件时，判断所述第二脑波信息是否符合所述第二适应性精神状态判断条件；及
(e”)当所述第二脑波信息符合所述第二适应性精神状态判断条件时，判断所述侦测标的处于一第二精神状态。
8.一种睡意侦测装置，其特征在于，所述睡意侦测装置用以针对一侦测标的进行睡意侦测操作，所述睡意侦测装置包括：
一侦测/控制电路，用以侦测所述侦测标的的一第一脑波信息，并据以判断所述侦测标的是否符合一预设睡意临界条件，当所述侦测标的处于所述预设睡意临界条件时，所述侦测/控制电路更提供一驱动信号；
一触发刺激电路，回应于所述驱动信号，针对所述侦测标的触发一刺激事件；以及
一回应电路，用以侦测所述侦测标的回应于所述刺激事件触发的一回应事件，并据以提供一回应信号；所述回应事件为侦测标的通过人机接口触发的事件；
其中，所述侦测/控制电路更根据所述回应信号判断所述侦测标的是否对应地触发所述回应事件；当未侦测到所述回应事件时，所述侦测/控制电路更判断所述刺激事件是否满足一临界强度条件；当所述刺激事件满足所述临界强度条件时，所述侦测/控制电路将所述第一脑波信息记录为所述侦测标的对应的一睡意侦测实测条件；
当所述刺激事件不满足所述临界强度条件时，所述侦测/控制电路更提升所述刺激事件的强度，并针对所述侦测标的触发强度提升后的所述刺激事件。
9.如权利要求8所述的睡意侦测装置，其特征在于，所述侦测/控制电路驱动所述睡意侦测装置对应地找出多笔所述睡意侦测实测条件。
10.如权利要求9所述的睡意侦测装置，其特征在于，所述侦测/控制电路更建立一类神经网络，并将所述多笔睡意侦测实测条件输入所述类神经网络，以找出并储存一第一适应性精神状态判断条件。
11.如权利要求10所述的睡意侦测装置，其特征在于，所述侦测/控制电路更侦测所述侦测标的的一第二脑波信息，并判断所述第二脑波信息是否符合所述第一适应性精神状态判断条件；
其中，当所述第二脑波信息符合所述第一适应性精神状态判断条件时，所述侦测/控制电路判断所述侦测标的处于一第一精神状态。
12.如权利要求11所述的睡意侦测装置，其特征在于，当所述第二脑波信息不符合所述第一适应性精神状态判断条件时，所述侦测/控制电路再次地侦测所述侦测标的的所述第二脑波信息。
13.如权利要求10所述的睡意侦测装置，其特征在于，所述侦测/控制电路更找出并储存一第二适应性精神状态判断条件。
14.如权利要求13所述的睡意侦测装置，其特征在于，当所述脑波信息不符合所述第一适应性精神状态判断条件时，所述侦测/控制电路判断所述脑波信息是否符合所述第二适应性精神状态判断条件；
其中，当所述脑波信息符合所述第二适应性精神状态判断条件时，所述侦测/控制电路判断所述侦测标的处于一第二精神状态。
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