FR2674978A1 - DEVICE FOR DETECTING THE LOWERING OF THE VIGILANCE LEVEL AND METHOD IMPLEMENTED BY SAID DEVICE. - Google Patents

DEVICE FOR DETECTING THE LOWERING OF THE VIGILANCE LEVEL AND METHOD IMPLEMENTED BY SAID DEVICE. Download PDF

Info

Publication number
FR2674978A1
FR2674978A1 FR9104460A FR9104460A FR2674978A1 FR 2674978 A1 FR2674978 A1 FR 2674978A1 FR 9104460 A FR9104460 A FR 9104460A FR 9104460 A FR9104460 A FR 9104460A FR 2674978 A1 FR2674978 A1 FR 2674978A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
hand
respiratory
detection device
parameters
driver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9104460A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2674978B1 (en
Inventor
Yvroud Edouard
Vespignani Herve Antoine
Cara Herve
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority to FR9104460A priority Critical patent/FR2674978B1/en
Priority to PCT/FR1992/000303 priority patent/WO1992017346A1/en
Publication of FR2674978A1 publication Critical patent/FR2674978A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2674978B1 publication Critical patent/FR2674978B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/06Alarms for ensuring the safety of persons indicating a condition of sleep, e.g. anti-dozing alarms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K28/00Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
    • B60K28/02Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver
    • B60K28/06Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver responsive to incapacity of driver

Abstract

A device for sensing a drop in the watchfulness of, in particular, the driver of a motor vehicle or the operator of any other machine which requires constant attention, mainly consists of an unobtrusive sensor (2) for sensing a signal which corresponds to the driver's breathing movements, a module (3) for prefiltering and shaping the signal picked up by the sensor (2), and a module (4) for real-time processing of said breathing signal and connected to an alarm device (5). Said sensing device (1) is compact and designed especially to be fitted on board a motor vehicle or the like.

Description

Dispositif de détection de la baisse du niveau de vigilance et procédé mis en oeuvre par ledit dispositif
La présente invention concerne le domaine de I'étude et de la prédiction du comportement humain, plus particulièrement dans le cadre de la sécurité routière, et a pour objet un dispositif de détection de la baisse du niveau de vigilance, notamment d'un conducteur d'un véhicule ou d'un engin, ainsi que le procédé mis en oeuvre par ce dispositif.
Device for detecting the drop in vigilance level and method implemented by said device
The present invention relates to the field of studying and predicting human behavior, more particularly in the context of road safety, and relates to a device for detecting a drop in the level of alertness, in particular of a driver 'a vehicle or machine, as well as the process implemented by this device.

Il existe actuellement déjà différents dispositifs et procédés permettant de déterminer le moment de l'endormissement d'un sujet ou les variations du niveau de vigilance de ce dernier. There are currently already various devices and methods making it possible to determine the moment when a subject falls asleep or the variations in the latter's level of alertness.

Ainsi, il est connu de relever et d'analyseur l'activité et les émissions cérébrales, la fréquence cardiaque, les mouvements palpébraux et/ou le tonus musculaire du sujet examiné, en vue de déterminer l'état de fatigue ou de vigilance dudit sujet. Néanmoins, les dispositifs nécessaires à ces analyses sont trop encombrants et trop sensibles pour pouvoir être embarqués dans un véhicule ou un engin, et les capteurs mis en oeuvre pour relever les signaux correspondants entre nent des contraintes importantes pour le sujet étudié. Thus, it is known to record and analyze the activity and the cerebral emissions, the heart rate, the palpebral movements and / or the muscle tone of the subject examined, with a view to determining the state of fatigue or alertness of said subject. . However, the devices necessary for these analyzes are too bulky and too sensitive to be able to be carried in a vehicle or a machine, and the sensors used to detect the corresponding signals enter significant constraints for the subject studied.

Par ailleurs, les indicateurs physiologiques précités manquent de spécificité et n'autorisent en aucun cas une prédiction fiable de l'assoupissement.Furthermore, the aforementioned physiological indicators lack specificity and in no case authorize a reliable prediction of drowsiness.

On connaît également des systèmes, embarqués dans des véhicules automobiles, relevant les micro-mouvements du volant de direction, exécutés plus fréquemment par le conducteur à l'état éveillé et vigilant, qu'au moment de l'assoupissement. Toutefois, le manque de fiabilité de cet indicateur a déjà entraîné l'abandon partiel de ce type de dispositif. Systems are also known, embedded in motor vehicles, detecting the micro-movements of the steering wheel, executed more frequently by the driver in the awake and alert state, than at the time of drowsiness. However, the unreliability of this indicator has already led to the partial abandonment of this type of device.

Le problème posé à la présente invention consiste, par conséquent, à concevoir un dispositif non contraignant permettant de détecter la baisse du niveau de vigilance d'un sujet et de prédire avec une grande fiabilité le moment de son assoupissement. Par ailleurs, ledit dispositif devra présenter une structure simple et peu encombrante, autorisant son installation en série à bord de véhicules ou d'engins quelconques. The problem posed in the present invention therefore consists in designing a non-binding device making it possible to detect the drop in the level of alertness of a subject and to predict with great reliability the moment of its drowsiness. Furthermore, said device must have a simple and space-saving structure, authorizing its installation in series on board any vehicles or vehicles.

Ce problème est précisément résolu par l'invention grâce au dispositif de détection de la baisse du niveau de vigilance notamment d'un conducteur de véhicule ou de toute autre machine nécessitant une attention continue de son opérateur, caractérisé en ce qu'il est principalement constitué, d'une part, par un capteur non contraignant d'un signal correspondant aux mouvements respiratoires, d'autre part, par un module de préfiltrage et de mise en forme du signal relevé par le capteur, et, enfin, par un module de traitement et d'exploitation en temps réel dudit signal respiratoire, relié à un dispositif d'alarme, ledit dispositif de détection, de constitution compacte, étant destiné, plus particulièrement, à être embarqué à bord d'un véhicule automobile ou d'un engin similaire. This problem is precisely resolved by the invention thanks to the device for detecting the drop in the level of alertness, in particular of a vehicle driver or of any other machine requiring continuous attention from its operator, characterized in that it is mainly constituted , on the one hand, by a non-binding sensor of a signal corresponding to respiratory movements, on the other hand, by a prefiltering and shaping module of the signal detected by the sensor, and, finally, by a module processing and operating in real time of said respiratory signal, connected to an alarm device, said detection device, of compact constitution, being intended, more particularly, to be carried on board a motor vehicle or a machine similar.

L'invention a également pour objet un procédé de détection mis en oeuvre par ledit dispositif, caractérisé en ce qu'il consiste à relever les variations d'impédance entre les mains du conducteur, entraînées par les mouvements respiratoires de ce dernier, à filtrer et à mettre en forme le signal résultant, à extraire dudit signal un ou des paramètres spécifiques relatifs aux différents cycles respiratoires consécutifs, à comparer, en temps réel, les valeurs desdits paramètres entre eux, à effectuer les opérations précédentes jusqu'à ce que les critères caractéristiques de la baisse du niveau de vigilance soient détectés, et à avertir alors, le cas échéant, le conducteur au moyen d'un dispositif d'alarme. The invention also relates to a detection method implemented by said device, characterized in that it consists in detecting the variations in impedance between the hands of the driver, caused by the respiratory movements of the latter, in filtering and to format the resulting signal, to extract from said signal one or more specific parameters relating to the different consecutive respiratory cycles, to compare, in real time, the values of said parameters with one another, to carry out the preceding operations until the criteria characteristics of the drop in alertness level are detected, and then warn, if necessary, the driver by means of an alarm device.

L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisa tion préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels
la figure 1 est un schéma synoptique du dispositif de détection conforme à l'invention ;
la figure 2 est un schéma électrique d'un mode de réalisation du module de préfiltrage et de mise en forme faisant partie du dispositif représenté à la figure 1, et,
la figure 3 est un schéma électrique d'un mode de réalisation du module de traitement et d'exploitation faisant partie du dispositif représenté à la figure 1.
The invention will be better understood thanks to the description below, which relates to a preferred embodiment, given by way of nonlimiting example, and explained with reference to the appended schematic drawings, in which
Figure 1 is a block diagram of the detection device according to the invention;
FIG. 2 is an electrical diagram of an embodiment of the prefiltering and shaping module forming part of the device represented in FIG. 1, and,
FIG. 3 is an electrical diagram of an embodiment of the processing and operating module forming part of the device represented in FIG. 1.

Conformément à l'invention, et comme le montre notamment la figure 1 des dessins annexés, le dispositif de détection de la baisse du niveau de vigilance est principalement constitué, d'une part, par un capteur 2 non contraignant d'un signal correspondant aux mouvements respiratoires, d'autre part, par un module 3 de préfiltrage et de mise en forme du signal relevé par le capteur 2, et, enfin, par un module 4 de traitement et d'exploitation en temps réel dudit signal respiratoire, relié à un dispositif d'alarme 5, ledit dispositif de détection 1, de constitution ccmpacte, étant destiné, plus particulièrement, à être embarqué à bord d'un véhicule automobile ou d'un engin similaire. In accordance with the invention, and as shown in particular in FIG. 1 of the appended drawings, the device for detecting the drop in the level of vigilance is mainly constituted, on the one hand, by a non-binding sensor 2 of a signal corresponding to the respiratory movements, on the other hand, by a module 3 for pre-filtering and shaping of the signal detected by the sensor 2, and, finally, by a module 4 for processing and real-time exploitation of said respiratory signal, connected to an alarm device 5, said detection device 1, of ccmpact constitution, being intended, more particularly, to be taken on board a motor vehicle or a similar machine.

Par conséquent, l'indicateur physiologique utilisé pour détecter la baisse de vigilance et prévoir ainsi l'endormissement plus ou moins imminent du sujet, est le rythme respiratoire. De nombreuses expériences, effectuées par les inventeurs, ont, en effet, montré que le rythme respiratoire se modifie nettement dans la ou les minutes précédant l'assoupissement du sujet et revêt un caractère régulier, inexistant en cas de vigilance ou d'attention soutenue. Consequently, the physiological indicator used to detect the decrease in alertness and thus predict the more or less imminent falling asleep of the subject, is the respiratory rate. Numerous experiments carried out by the inventors have in fact shown that the respiratory rate changes markedly in the minute or minutes preceding the subject's drowsiness and is of a regular nature, nonexistent in the event of vigilance or sustained attention.

De plus, il ressort également de ces expériences que la régularisation de la respiration et, notamment des cycles respiratoires constituent un critère de pré diction de l'assoupissement et un indicateur physiologique de la baisse du niveau de vigilance du sujet, possédant une très grande sensibilité ainsi qu'une spécificité élevée. In addition, it also emerges from these experiences that the regularization of breathing and, in particular of the respiratory cycles constitute a criterion of prediction of drowsiness and a physiological indicator of the decrease in the level of alertness of the subject, having a very high sensitivity. as well as a high specificity.

Par rapport aux indicateurs physiologiques analysés dans les dispositifs connus de l'art antérieur, et dont l'exploitation entraîne uniquement la détection de l'instant de l'assoupissement ou de l'endormissement, le rythme respiratoire et, plus précisément, la structure des cycles respiratoires autorisent, par contre, la prévision, par anticipation, de l'imminence de l'assoupissement ou de l'endormissement et permettent d'avertir le conducteur ou l'opérateur, notamment lorsque les signaux informatifs relevés sont traités et exploités par un dispositif travaillant en temps réel. Compared to the physiological indicators analyzed in the devices known from the prior art, and the operation of which only involves the detection of the instant of drowsiness or falling asleep, the respiratory rate and, more precisely, the structure of the Respiratory cycles, on the other hand, allow the anticipation, in anticipation, of the impending drowsiness or falling asleep and allow the driver or operator to be warned, in particular when the detected informative signals are processed and used by a device working in real time.

Selon une première caractéristique de l'invention, représentée aux figures 1 et 2 des dessins annexés, le capteur 2 se présente sous la forme de deux électrodes conductrices 6 et 6', intégrées dans le volant de direction ou l'organe de commande et de guidage correspondant, et permettant de relever les variations d'impédance entre les mains du conducteur résultant des mouvements respiratoires de ce dernier. According to a first characteristic of the invention, shown in Figures 1 and 2 of the accompanying drawings, the sensor 2 is in the form of two conductive electrodes 6 and 6 ', integrated in the steering wheel or the control and corresponding guidance, and making it possible to note the variations in impedance between the hands of the driver resulting from the latter's respiratory movements.

L'acquisition du signal correspondant aux mouvements respiratoires s'effectue, par conséquent, sans aucune contrainte pour le conducteur ou l'opérateur, et en l'absence de toute gêne physique pouvant influencer le conducteur ou l'opérateur dans l'exécution de ses mouvements. The acquisition of the signal corresponding to the respiratory movements is carried out, therefore, without any constraint for the driver or the operator, and in the absence of any physical discomfort which can influence the driver or the operator in the execution of his movements.

Comme le montrent les figures 1 et 2 des dessins annexés, le module 3 de filtrage et de mise en forme est composé, d'une part, d'un amplificateur 7 à entrées différentielles 8, 8', relié aux électrodes 6, 6' du capteur 2 et suivi d'un oscillateur 9 à amplitude variable et d'un détecteur de crête 10, d'autre part, d'un filtre passe-bande 11, dont la fréquence de coupure basse est asservie à l'amplitude du signal relevé au moyen d'un double comparateur 12, et, enfin, d'un filtre passe-bas 13 à au moins un étage 14, et préférentiellement à quatre étages 14, 14', 14" et 14"' . Le module 3 comporte, en outre, des dispositifs 15, 15' de réglage du niveau zéro du signal ainsi qu'un circuit 16 d'interface avec le module 4. As shown in Figures 1 and 2 of the accompanying drawings, the filtering and shaping module 3 is composed, on the one hand, of an amplifier 7 with differential inputs 8, 8 ', connected to the electrodes 6, 6' of the sensor 2 and followed by an oscillator 9 with variable amplitude and a peak detector 10, on the other hand, a bandpass filter 11, whose low cut-off frequency is controlled by the amplitude of the signal raised by means of a double comparator 12, and, finally, a low-pass filter 13 with at least one stage 14, and preferably with four stages 14, 14 ', 14 "and 14"'. The module 3 further comprises devices 15, 15 ′ for adjusting the zero level of the signal as well as a circuit 16 for interfacing with the module 4.

Comme le montrent également la figure 1, et, plus précisément la figure 3 des dessins annexés, le module 4 de traitement comprend, d'une part, un circuit de filtrage 16 passe-bas à capacités commutées, d'autre part, un circuit 17 à fonction dérivative, précédé, le cas échéant, par un amplificateur à gain réglable 18, et, enfin, une unité de traitement 19 à mémoire déterminant les valeurs successives d'un ou de plusieurs paramètres spécifiques T, R relatifs aux cycles respiratoires relevés et comparant les valeurs du ou desdits paramètres T, R entre eux, le dispositif d'alarme 5 étant actionné ou non en fonction du résultat desdites comparaisons. As also shown in FIG. 1, and, more precisely in FIG. 3 of the appended drawings, the processing module 4 comprises, on the one hand, a low-pass filtering circuit 16 with switched capacities, on the other hand, a circuit 17 with derivative function, preceded, if necessary, by an amplifier with adjustable gain 18, and, finally, a processing unit 19 with memory determining the successive values of one or more specific parameters T, R relating to the recorded respiratory cycles and comparing the values of said parameter (s) T, R with each other, the alarm device 5 being actuated or not depending on the result of said comparisons.

Les figures 2 et 3 représentent, à titre d'exemple, un mode de réalisation pratique des modules 3 et 4 conforme à l'invention. Ainsi, l'unité de traitement 19 est avantageusement un circuit intégré du type connu sous la désignation 68HC811 E2 par la société Motorola, et le circuit de filtrage 16 est préférentiellement un circuit intégré du type connu sous la désignation MF 10 par la société National Semiconductor. Les amplificateurs opérationnels 20 et 20' mis en oeuvre sont, quant à eux, respectivement, d'une part, du type connu sous la désignation TLO64 par la société Texas Instrument et, d'autre part, du type connu sous la désignation LM 318 par la société National Semiconductor. Figures 2 and 3 show, by way of example, a practical embodiment of modules 3 and 4 according to the invention. Thus, the processing unit 19 is advantageously an integrated circuit of the type known under the designation 68HC811 E2 by the company Motorola, and the filtering circuit 16 is preferably an integrated circuit of the type known under the designation MF 10 by the company National Semiconductor . The operational amplifiers 20 and 20 ′ used are, respectively, on the one hand, of the type known under the designation TLO64 by the company Texas Instrument and, on the other hand, of the type known under the designation LM 318 by National Semiconductor.

Par ailleurs, les transistors 20" et les diodes 21 utilisés pour la réalisation du module 3 (figure 2) sont, respectivement, d'une part, du type connu sous la désignation BC 264 par la société SGS Thomson, et, d'autre part, du type connu sous la désignation 1N 4148 par la société SGS Thomson. Furthermore, the transistors 20 "and the diodes 21 used for producing the module 3 (FIG. 2) are, respectively, on the one hand, of the type known under the designation BC 264 by the company SGS Thomson, and, on the other hand part, of the type known under the designation 1N 4148 by the company SGS Thomson.

Le circuit 17 à fonction dérivative se présente sous la forme d'une porte inverseuse à déclenchement, délivrant à sa sortie un signal à deux états dépendant du signe de la dérivée du signal d'entrée, et consiste, préférentiellement, en un circuit du type connu sous la désignation 74 C 14 par la société National
Semiconductor.
The circuit 17 with derivative function is in the form of a reversing gate with release, delivering at its output a two-state signal depending on the sign of the derivative of the input signal, and preferably consists of a circuit of the type known under the designation 74 C 14 by the National company
Semiconductor.

Conformément à une caractéristique de l'invention, représentée en partie sur la figure 3 des dessins annexés, la fréquence de coupure du circuit de filtrage 16 est, soit fixée par une horloge externe 22, soit asservie à la fréquence du signal respiratoire relevé (variante non représentée). L'horloge 22 est avantageusement constituée par deux portes inverseuses 23, 23', du type connu sous la désignation 74 H C 00 par la société National Semiconductor, montées en boucle de manière à constituer un oscillateur. In accordance with a characteristic of the invention, shown in part in FIG. 3 of the accompanying drawings, the cut-off frequency of the filtering circuit 16 is either set by an external clock 22 or is subject to the frequency of the respiratory signal detected (variant not shown). The clock 22 is advantageously constituted by two reversing gates 23, 23 ′, of the type known under the designation 74 H C 00 by the company National Semiconductor, mounted in a loop so as to constitute an oscillator.

Comme le montrent également les figures 1 et 3 des dessins annexés, le module 4 de traitement comporte également, d'une part, un dispositif 24 de remise à zéro et d'initialisation, et, d'autre part, des dispositifs 25, 26 de réglage des facteurs et critères de comparaison mutuelle des paramètres relatifs aux cycles respiratoires relevés entre eux. As also shown in FIGS. 1 and 3 of the appended drawings, the processing module 4 also comprises, on the one hand, a device 24 for resetting to zero and initialization, and, on the other hand, devices 25, 26 for adjusting the factors and criteria for mutual comparison of the parameters relating to the respiratory cycles recorded between them.

Lesdits dispositifs 25, 26 permettent de régler la précision des comparaisons à réaliser et de fixer le nombre de cycles respiratoires à prendre en considération pour réaliser lesdites comparaisons. Said devices 25, 26 make it possible to adjust the precision of the comparisons to be carried out and to fix the number of respiratory cycles to be taken into account for carrying out said comparisons.

Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, non représentée aux dessins annexés, le dispositif de détection 1 comporte des électrodes conductrices supplémentaires, disposées sur des surfaces susceptibles de servir de supports à l'une des mains du conducteur, telles que, le pommeau du levier de vitesse, l'accoudoir de la portière du véhicule ou autre. According to an additional characteristic of the invention, not shown in the accompanying drawings, the detection device 1 comprises additional conductive electrodes, arranged on surfaces capable of serving as supports for one of the conductor's hands, such as, the knob of the gear lever, armrest of the vehicle door or other.

L'alimentation du dispositif de détection 1 pourra être réalisée par l'intermédiaire d'un ou de sieurs circuits d'alimentation stabilisé, en fonction des types de composants électroniques constituant lesdits modules 3 et 4, lesdits circuits d'alimentation stabilisée étant reliés à la batterie du véhicule ou au système électrique de l'engin considéré. The supply of the detection device 1 may be carried out via one or more stabilized supply circuits, depending on the types of electronic components constituting said modules 3 and 4, said stabilized supply circuits being connected to the vehicle battery or the electrical system of the vehicle in question.

L'invention a également pour objet un procédé de détection de la baisse du niveau de vigilance, mis en oeuvre par le dispositif de détection décrit ci-dessus, consistant à relever les variations d'impédance entre les mains du conducteur, entraînées par les mouvements respiratoires de ce dernier, à filtrer et à mettre en forme le signal résultant, à extraire dudit signal un ou des paramètres T, R spécifiques relatifs aux différents cycles respiratoires consécutifs, à comparer, en temps réel, les valeurs desdits paramètres T, R entre eux, à effectuer les opérations précédentes jusqu'à ce que les critères de la baisse du niveau de vigilance soient détectés, et, à avertir alors, le cas échéant, le conducteur au moyen d'un dispositif d'alarme 5. The subject of the invention is also a method of detecting the drop in the level of alertness, implemented by the detection device described above, consisting in detecting the variations in impedance in the hands of the driver, caused by the movements of the latter, to filter and format the resulting signal, to extract from said signal one or more specific T, R parameters relating to the different consecutive respiratory cycles, to compare, in real time, the values of said parameters T, R between them, to carry out the preceding operations until the criteria for the decrease in the level of vigilance are detected, and, to then warn, if necessary, the driver by means of an alarm device 5.

Conformément à une caractéristique de l'invention les paramètres T, R utilisés sont le rapport R entre la durée de l'inspiration et la durée de l'expiration et, éventuellement, la durée totale T du cycle respiratoire. According to a characteristic of the invention, the parameters T, R used are the ratio R between the duration of inspiration and the duration of expiration and, optionally, the total duration T of the respiratory cycle.

Le procédé de détection consiste plus précisément à déterminer pour chaque cycle respiratoire les valeurs des paramètres T, R correspondant, à mémoriser continuellement les valeurs des paramètres T, R relatives aux n derniers cycles respiratoires, n étant supérieur ou égal à 1, à déterminer le ou les coefficients de dispersion des valeurs de ces paramètres T, R, et à comparer la ou les valeur(s) du ou des coefficients de dispersion à une ou des valeurs de consigne. The detection method consists more precisely in determining for each respiratory cycle the values of the corresponding parameters T, R, in continuously storing the values of the parameters T, R relating to the n last respiratory cycles, n being greater than or equal to 1, in determining the or the dispersion coefficients of the values of these parameters T, R, and comparing the value (s) of the dispersion coefficient (s) with one or more set values.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé de détection peut, en outre, consister à relever également les variations de vitesse du véhicule ou de l'engin et/ou les changements de direction et/ou l'actionnement d'un instrument ou d'un appareil quelconque intégré dans le tableau de bord du véhicule ou de l'engin considéré, et à utiliser les informations résultantes en tant que critères supplémentaires pour l'estimation de la baisse de vigilance du conducteur. According to another characteristic of the invention, the detection method can, moreover, consist in also recording the variations in speed of the vehicle or of the machine and / or the changes of direction and / or the actuation of an instrument. or any device integrated into the dashboard of the vehicle or machine in question, and to use the resulting information as additional criteria for estimating the reduction in driver alertness.

Grâce à l'invention, il est donc possible de concevoir et de réaliser un dispositif de détection de la baisse de vigilance et de prévision de l'assoupissement, pouvant être embarqué à bord d'un véhicule ou d'un engin quelconque et présentant une très grande sensibilité et une spécificité élevée. Thanks to the invention, it is therefore possible to design and produce a device for detecting the decrease in alertness and predicting drowsiness, which can be carried on board a vehicle or any device and having a very high sensitivity and high specificity.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.  Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown in the accompanying drawings. Modifications remain possible, in particular from the point of view of the constitution of the various elements or by substitution of technical equivalents, without thereby departing from the scope of protection of the invention.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection de la baisse du niveau de vigilance, notamment d'un conducteur d'un véhicule automobile ou de toute autre machine nécessitant une attention continue de son opérateur, caractérisé en ce qu'il est principalement constitué, d'une part, par un capteur (2) non contraignant d'un signal correspondant aux mouvements respiratoires, d'autre part, par un module (3) de préfiltrage et de mise en forme du signal relevé par le capteur (2), et, enfin, par un module (4) de traitement et d'exploitation en temps réel dudit signal respiratoire, relié à un dispositif d'alarme (5), ledit dispositif de détection (1), de constitution compacte, étant destiné, plus particulièrement, à être embarqué à bord d'un véhicule automobile ou d'un engin similaire. 1. Device for detecting a drop in the level of alertness, in particular of a driver of a motor vehicle or of any other machine requiring continuous attention from his operator, characterized in that it consists mainly, on the one hand , by a non-binding sensor (2) of a signal corresponding to respiratory movements, on the other hand, by a module (3) for pre-filtering and shaping of the signal detected by the sensor (2), and, finally, by a module (4) for processing and real-time processing of said respiratory signal, connected to an alarm device (5), said detection device (1), of compact constitution, being intended, more particularly, to be on board a motor vehicle or similar device. 2. Dispositif de détection, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (2) se présente sous la forme de deux électrodes conductrices (6 et 6'), intégrées dans le volant de direction ou l'organe de commande et de guidage correspondant, et permettant de relever les variations d'impédance entre les mains du conducteur, résultant des mouvements respiratoires de ce dernier. 2. Detection device according to claim 1, characterized in that the sensor (2) is in the form of two conductive electrodes (6 and 6 '), integrated in the steering wheel or the control and corresponding guidance, and making it possible to note the variations in impedance between the hands of the driver, resulting from the respiratory movements of the latter. 3. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le module (3) de filtrage et de mise en forme est composé, d'une part, d'un amplificateur (7) à entrées différentielles (8, 8'), relié aux électrodes (6, 6') du capteur (2) et suivi d'un oscillateur (9) à amplitude variable et d'un détecteur de crête (10), d'autre part, d'un filtre passe-bande (11), dont la fréquence de coupure basse est asservie à l'amplitude du signal relevé au moyen d'un double comparateur (12), et, enfin, d'un filtre passe-bas (13) à au moins un étage (14).  3. Detection device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the filtering and shaping module (3) is composed, on the one hand, of an amplifier (7) with differential inputs (8, 8 '), connected to the electrodes (6, 6') of the sensor (2) and followed by an oscillator (9) with variable amplitude and a peak detector (10), on the other hand, d '' a band pass filter (11), whose low cut-off frequency is controlled by the amplitude of the signal detected by means of a double comparator (12), and, finally, a low pass filter (13) at least one storey (14). 4. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module (4) de traitement comprend, d'une part, un circuit de filtrage (16) passe-bas à capacités commutées, d'autre part, un circuit (17) à fonction dérivative, précédé, le cas échéant, par un amplificateur à gain réglable (18), et, enfin, une unité de traitement (19) à mémoire, déterminant les valeurs successives d'un ou de plusieurs paramètres spécifiques (T, R) relatifs aux cycles respiratoires relevés et comparant les valeurs du ou desdits paramètres (T, R) entre eux, le dispositif d'alarme (5) étant actionné ou non en fonction du résultat desdites comparaisons. 4. Detection device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the processing module (4) comprises, on the one hand, a low-pass filtering circuit (16) with switched capacities, of on the other hand, a circuit (17) with derivative function, preceded, if necessary, by an amplifier with adjustable gain (18), and, finally, a processing unit (19) with memory, determining the successive values of one or several specific parameters (T, R) relating to the respiratory cycles noted and comparing the values of said parameter (s) (T, R) with one another, the alarm device (5) being actuated or not depending on the result of said comparisons. 5. Dispositif de détection selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fréquence de coupure du circuit de filtrage (16) est, soit fixée par une horloge externe (22), soit asservie à la fréquence du signal respiratoire relevé. 5. Detection device according to claim 4, characterized in that the cut-off frequency of the filtering circuit (16) is either fixed by an external clock (22), or controlled by the frequency of the respiratory signal detected. 6. Dispositif de détection selon la revendication 4, caractérisé en ce que le module (4) de traitement comporte également, d'une part, un dispositif (24) de remise à zéro et d'initialisation, et, d'autre part, des dispositifs (25, 26) de réglage des facteurs et critères de comparaison des paramètres relatifs aux cycles respiratoires relevés entre eux. 6. Detection device according to claim 4, characterized in that the processing module (4) also comprises, on the one hand, a device (24) for resetting and initialization, and, on the other hand, devices (25, 26) for adjusting the factors and criteria for comparing the parameters relating to the respiratory cycles recorded between them. 7. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des électrodes conductrices supplémentaires, disposées sur des surfaces susceptibles de servir de supports à l'une des mains du conducteur, telles que, le pommeau du levier de vitesse, l'accoudoir de la portière du véhicule ou autre. 7. Detection device according to any one of claims 2 to 6, characterized in that it comprises additional conductive electrodes, disposed on surfaces capable of serving as supports for one of the conductor's hands, such as, the gear lever knob, armrest of the vehicle door or other. 8. Procédé de détection de la baisse de vigilance, notamment d'un conducteur d'un véhicule automobile ou de toute autre machine nécessitant une attention continue de son opérateur, mis en oeuvre par le dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste à relever les variations d'impédance entre les mains du conducteur, entraînées par les mouvements respiratoires de ce dernier, à filtrer et à mettre en forme le signal résultant, à extraire dudit signal un ou des paramètres (T, 8. Method for detecting the drop in alertness, in particular of a driver of a motor vehicle or of any other machine requiring continuous attention from his operator, implemented by the detection device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it consists in detecting the variations in impedance between the hands of the driver, caused by the respiratory movements of the latter, in filtering and shaping the resulting signal, in extracting from said signal one or more parameters (T, R) spécifiques relatifs aux différents cycles respiratoires consécutifs, à comparer, en temps réel, les valeurs desdits paramètres (T, R) entre eux, à effectuer les opérations précédentes jusqu'à ce que les critères de la baisse du niveau de vigilance soient détectés, et, à avertir alors, le cas échéant, le conducteur au moyen d'un dispositif d'alarme (5).R) specific to the different consecutive respiratory cycles, to compare, in real time, the values of said parameters (T, R) with one another, to perform the preceding operations until the criteria for the decrease in the level of alertness are detected , and then to warn the driver, if necessary, by means of an alarm device (5). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les paramètres (T, R) utilisés sont le rapport (R) entre la durée de l'inspiration et la durée de l'expiration et la durée totale (T) du cycle respiratoire. 9. Method according to claim 8, characterized in that the parameters (T, R) used are the ratio (R) between the duration of inspiration and the duration of expiration and the total duration (T) of the respiratory cycle . 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'il consiste à mémoriser continuellement les valeurs des paramètres (T, R) relatifs aux n derniers cycles respiratoires, n étant supérieur ou égal à 1, à déterminer le ou les coefficients de dispersion des valeurs de ces paramètres (T, 10. Method according to any one of claims 8 and 9, characterized in that it consists in continuously memorizing the values of the parameters (T, R) relating to the last n respiratory cycles, n being greater than or equal to 1, to be determined the dispersion coefficient (s) of the values of these parameters (T, R) et à comparer la ou les valeur(s) du ou des coefficients de dispersion à une ou des valeurs de consigne.R) and to compare the value (s) of the dispersion coefficient (s) with one or more set values. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, à relever également les variations de vitesse du véhicule ou de l'engin et/ou les changements de direction et/ou l'actionnement d'un instrument ou d'un appareil quelconque intégré dans le tableau de bord du véhicule ou de l'engin considéré, et, à utiliser les informations résultantes en tant que critères supplémentaires pour l'estimation de la baisse de vigilance.  11. Method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that it consists, in addition, in also taking note of the variations in speed of the vehicle or of the machine and / or the changes of direction and / or the actuation of any instrument or device integrated in the dashboard of the vehicle or of the machine in question, and, to use the resulting information as additional criteria for the estimation of the reduction in alertness.
FR9104460A 1991-04-04 1991-04-04 DEVICE FOR DETECTING THE LOWERING OF THE VIGILANCE LEVEL AND METHOD IMPLEMENTED THEREWITH. Expired - Fee Related FR2674978B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9104460A FR2674978B1 (en) 1991-04-04 1991-04-04 DEVICE FOR DETECTING THE LOWERING OF THE VIGILANCE LEVEL AND METHOD IMPLEMENTED THEREWITH.
PCT/FR1992/000303 WO1992017346A1 (en) 1991-04-04 1992-04-03 Device for sensing a drop in watchfulness and method implemented using said device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9104460A FR2674978B1 (en) 1991-04-04 1991-04-04 DEVICE FOR DETECTING THE LOWERING OF THE VIGILANCE LEVEL AND METHOD IMPLEMENTED THEREWITH.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2674978A1 true FR2674978A1 (en) 1992-10-09
FR2674978B1 FR2674978B1 (en) 1994-03-11

Family

ID=9411744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9104460A Expired - Fee Related FR2674978B1 (en) 1991-04-04 1991-04-04 DEVICE FOR DETECTING THE LOWERING OF THE VIGILANCE LEVEL AND METHOD IMPLEMENTED THEREWITH.

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2674978B1 (en)
WO (1) WO1992017346A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2366219B1 (en) * 2010-12-24 2012-09-27 Fico Mirrors, S.A. METHOD AND SYSTEM OF MEASUREMENT OF PHYSIOLOGICAL PARAMETERS.

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3026503A (en) * 1957-11-13 1962-03-20 Donald W Scheer Sleep warning system for vehicle operator
US4005398A (en) * 1974-04-16 1977-01-25 Nissan Motor Co., Ltd. Method of determining the driver's sufficient alertness to drive a motor vehicle safely
FR2498999A1 (en) * 1981-02-03 1982-08-06 Roger Fournier Sleep detector and warning device for motor vehicles - uses HF current coupled across steering wheel rim by driver's hands to detect imminent sleep and initiate warnings
DE3826943A1 (en) * 1988-08-09 1990-02-15 Bosch Gmbh Robert Evaluation device for physiological data, determined by means of measurement sensors, on patients
US4928090A (en) * 1987-12-09 1990-05-22 Nippondenso Co., Ltd. Arousal level judging apparatus and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3026503A (en) * 1957-11-13 1962-03-20 Donald W Scheer Sleep warning system for vehicle operator
US4005398A (en) * 1974-04-16 1977-01-25 Nissan Motor Co., Ltd. Method of determining the driver's sufficient alertness to drive a motor vehicle safely
FR2498999A1 (en) * 1981-02-03 1982-08-06 Roger Fournier Sleep detector and warning device for motor vehicles - uses HF current coupled across steering wheel rim by driver's hands to detect imminent sleep and initiate warnings
US4928090A (en) * 1987-12-09 1990-05-22 Nippondenso Co., Ltd. Arousal level judging apparatus and method
DE3826943A1 (en) * 1988-08-09 1990-02-15 Bosch Gmbh Robert Evaluation device for physiological data, determined by means of measurement sensors, on patients

Also Published As

Publication number Publication date
WO1992017346A1 (en) 1992-10-15
FR2674978B1 (en) 1994-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0786361A1 (en) Method for processing signals in a tyre monitoring system of a running vehicle
EP1330372B1 (en) Low-power consumption system for monitoring pressure in a tyre
EP0596805A1 (en) Remote control system for locking and unlocking doors and opening parts of a motor vehicle
EP1945493A1 (en) Method for determining in real time the grip on a motor vehicle steering wheel with electrical power steering
FR2830495A1 (en) SIDE IMPACT OR SIDE COLLISION IDENTIFICATION DEVICE IN A VEHICLE
EP3305186A1 (en) Method and system for monitoring stress in a user
FR2736881A1 (en) DEVICE AND CIRCUIT FOR CORRECTING THE ORIENTATION OF AT LEAST ONE PROJECTOR BASED ON VARIATIONS IN THE PLATE OF A VEHICLE
FR2674978A1 (en) DEVICE FOR DETECTING THE LOWERING OF THE VIGILANCE LEVEL AND METHOD IMPLEMENTED BY SAID DEVICE.
WO2015092175A1 (en) Method and device for detecting a situation in which a motor vehicle is driving over a poor road surface
FR3125003A1 (en) FRICTION TORQUE DETERMINATION METHOD
FR2880166A1 (en) Motor vehicle drive aiding method, involves triggering correction action upon determining that vehicle is found in critical situation, and triggering action if signal representing abnormal stress or distraction state of driver
EP0542621A1 (en) Anti-alcohol safety device, particularly for the equipment of vehicles
FR3012029A1 (en) METHOD FOR DETECTING THE VIGILANCE DROP OF THE DRIVER OF A MOTOR VEHICLE
EP0266282B1 (en) Attitude alarm
EP0146664B1 (en) Personal device for parking time control
WO2018104679A1 (en) Method for obtaining redundant information relating to the speed of a vehicle
FR2883530A1 (en) Motor vehicle stop light operation control has units to control lighting/extinction of stop lights and coupled to vehicle rolling condition analyzing units to trigger lighting when vehicle deceleration is higher than threshold value
FR2794354A1 (en) Car accident prevention driver alertness analysis technique having accelerometer measuring head movements/pre stored/measured tiredness mode data and comparator comparing levels and raising alert/alarm
EP0654768A1 (en) Alarm system and method by analysis of the signal of a sensor
FR2545247A1 (en) DIFFERENTIAL DETECTOR OF ACOUSTIC PRESSURE
EP0772851B1 (en) Fire detector comprising an analog sensor
FR2921883A3 (en) Braking system controlling method for motor vehicle, involves triggering braking force during detection of emergency situation, where situation is determined when rising speed of accelerator pedal exceeds predetermined threshold
EP3528224B1 (en) Device and method for detecting presence and/or movement by infrared measurement
FR2922062A1 (en) METHOD FOR MANAGING A MOTOR VEHICLE BRAKING SYSTEM, AND VEHICLE EQUIPPED WITH A BRAKING SYSTEM OPERATING ACCORDING TO SAID METHOD
JPH08268190A (en) Dozing alarming device

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse