FR2855390A1

FR2855390A1 - Dispositif de detection du niveau de somnolence

Info

Publication number: FR2855390A1
Application number: FR0405728A
Authority: FR
Inventors: Taichi Kawachi; Tsuyoshi Nakagawa; Akiko Ito; Takeshi Yoshinori
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2004-12-03
Anticipated expiration: 2024-05-27
Also published as: US7206631B2; JP2004350773A; KR100563641B1; DE102004025895A1; US20040243013A1; JP4111062B2; CN1572575A; FR2855390B1; CN100346999C; DE102004025895B4; KR20040101941A

Abstract

Un dispositif de détection du niveau de somnolence (10, 20, 30, 40, 50, 60) détecte un signal de pulsation cardiaque lorsqu'un temps supérieur ou égal à T1 et inférieur ou égal à T2 s'est écoulé depuis le début de la conduite. Le signal de pulsation cardiaque est soumis à un traitement par transformation de Fourier FFT pour obtenir un signal de spectre. En utilisant une fréquence de crête du signal de spectre, une fréquence de crête à l'état éveillé du conducteur est estimée. Une bande d'indicateur du niveau d'éveil α est établie par rapport à la fréquence de crête à l'état éveillé. Une bande d'indicateur du niveau de somnolence β est établie par rapport à une fréquence, qui est calculée en multipliant la fréquence de crête à l'état éveillé par un rapport prédéterminé (de 65 à 90 %). Un paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp (= βp / (αp + βp)) destiné à indiquer le niveau de somnolence du conducteur est calculé en utilisant les intensités αp et βp des signaux de spectres.

Description

1 2855390

DISPOSITIF DE DETECTION DU NIVEAU DE SOMNOLENCE

ARRIERE-PLAN

La présente invention se rapporte à un dispositif de 5 détection du niveau de somnolence destiné à détecter le niveau de somnolence d'un sujet test qui commande un équipement tel qu'un véhicule et autres.

De manière classique, ainsi que décrit dans la publication de brevet japonais mise à la disposition du public N Sho 60-15 10 240 (1985) un dispositif calcule la fréquence cardiaque du conducteur d'un véhicule sur la base de, par exemple, la différence de potentiel électrique entre des électrodes disposées sur le volant du véhicule de manière à évaluer un état de tension ou de somnolence du conducteur sur la base de la 15 fréquence cardiaque. Pour être plus spécifique, le dispositif détecte les ondes R présentant une valeur de hauteur d'impulsion élevée, et autres du potentiel cardiaque, et convertit les intervalles de temps d'apparition des ondes SR en fréquence cardiaque du conducteur dans un circuit de conversion de 20 fréquence cardiaque. La fréquence cardiaque diminue durant le sommeil et augmente durant une tension, qui est éprouvée lors d'un état éveillé. Donc, la fréquence cardiaque convertie par le circuit de conversion de fréquence cardiaque est comparée à une plage de fréquences cardiaques prédéterminée pour évaluer si la 25 fréquence cardiaque est anormalement plus élevée ou plus basse que la fréquence cardiaque prédéterminée. Lorsque la fréquence cardiaque n'est pas dans la plage de fréquences cardiaques prédéterminée, le dispositif émet un avertissement avec un voyant d'alarme, un avertisseur sonore ou autre, et sert 30 également la ceinture du siège pour donner un avertissement physique au conducteur.

Ainsi que décrit ci-dessus, le dispositif classique détermine si le conducteur est dans un état physique normal ou dans un état de tension ou de somnolence, simplement sur la base 35 du fait que la fréquence cardiaque est ou non dans la plage de fréquences cardiaques prédéterminée. Cependant, pour ce qui concerne l'état de somnolence du conducteur du véhicule, le conducteur ne s'endort pas soudainement à partir d'un état éveillé, mais le conducteur atteint finalement le stade de 40 somnolence après une augmentation progressive du niveau de 2 2855390 somnolence. Dans le cas o il conduit le véhicule ou un autre équipement, le conducteur a moins d'attention et autre, même dans un état d'augmentation du niveau de somnolence, par comparaison à son état éveillé. Donc, il est souhaitable que 5 l'état de somnolence qui augmente soit détecté précisément. La raison en est que si le niveau de somnolence du conducteur d'un véhicule ou d'un opérateur d'un équipement est détecté avec précision, il est possible de prendre des mesures appropriées telles que d'émettre un avertissement en fonction du niveau de 10 somnolence, ou de limiter le fonctionnement de l'équipement, et autre.

Claims

RESUME DE L'INVENTION Au vu des problèmes ci-dessus, un but de la présente 15 invention est de fournir un dispositif de détection du niveau de somnolence, qui peut détecter avec précision le niveau de somnolence d'un sujet test. Pour atteindre le but ci-dessus, un dispositif de détection du niveau de somnolence, conformément à un aspect de 20 l'invention, comporte un moyen de détection de signal de pulsation cardiaque, un moyen de calcul, et un moyen d'évaluation. Le moyen de détection de signal de pulsation cardiaque détecte le signal de pulsation cardiaque d'un sujet test. Le moyen de calcul exécute l'analyse de fréquence du 25 signal de pulsation cardiaque pour calculer un signal de spectre qui indique la distribution des composantes de fréquences incluses dans le signal de pulsation cardiaque. Le moyen d'évaluation établit une bande présentant une fréquence plus basse qu'une fréquence de crête à l'état éveillé en tant que 30 bande d'indicateur du niveau de somnolence en vue d'indiquer un niveau de somnolence, dans le signal de spectre, par rapport à la fréquence de crête à l'état éveillé dans un état éveillé du sujet test. Le moyen d'évaluation évalue le niveau de somnolence du sujet test sur la base de l'intensité du signal de spectre 35 dans la bande d'indicateur du niveau de somnolence. Comme la fréquence cardiaque diminue lorsque la somnolence du sujet test augmente, les composantes de fréquences incluses dans le signal de pulsation cardiaque du sujet test diminuent à mesure que le niveau de somnolence du sujet test augmente. Donc, 40 le niveau de somnolence peut être détecté quantitativement par les composantes de fréquences incluses dans le signal de pulsation cardiaque. A savoir, dans le signal de spectre, qui indique la distribution des composantes de fréquences incluses dans le signal de pulsation cardiaque, la bande présentant la 5 fréquence plus basse que la fréquence de crête à l'état éveillé est établie comme la bande d'indicateur du niveau de somnolence, par rapport à la fréquence de crête à l'état éveillé dans l'état éveillé du sujet test. Lorsque le niveau d'éveil du sujet test est élevé, la fréquence cardiaque diminue à peine. Dans ce cas, 10 la composante de fréquence basse incluse dans le signal de pulsation cardiaque est faible, et donc l'intensité du signal de spectre dans la bande d'indicateur de degré de somnolence devient basse. Par ailleurs, lorsque le niveau de somnolence du sujet test augmente, une diminution de la fréquence cardiaque 15 devient manifeste et la composante de fréquence basse incluse dans le signal de pulsation cardiaque augmente. Donc, l'intensité du signal de spectre dans la bande d'indicateur du niveau de somnolence augmente. Comme l'intensité du signal de spectre dans la bande d'indicateur du niveau de somnolence est 20 corrélée au niveau de somnolence, il est possible d'évaluer avec précision le niveau de somnolence du sujet test grâce à l'intensité du signal de spectre. Selon un autre aspect de l'invention, il est préférable que le moyen de calcul convertisse le signal de pulsation cardiaque 25 en un signal, qui présente des crêtes seulement aux positions de crêtes les plus grandes du signal de pulsation cardiaque, et exécute une analyse de fréquences du signal converti. Une forme d'onde unique du signal de pulsation cardiaque comprend une onde P, une onde Q, une onde R, une onde S et une onde T, dont 30 chacune présente une crête. Donc, si le signal de pulsation cardiaque est soumis à une analyse de fréquences directe, un signal de spectre comprenant des composantes de fréquences de chaque onde décrite ci-dessus est calculé. Cependant, dans la présente invention, la fréquence cardiaque dans le signal de 35 pulsation cardiaque par unité de temps, en d'autres termes, les composantes de fréquences attribuables à la fréquence cardiaque sont analysées, de sorte que les composantes de fréquences de chaque onde décrite ci-dessus deviennent une cause d'erreur. Pour cette raison, le signal de pulsation cardiaque est converti 40 en le signal présentant seulement les crêtes les plus importantes (généralement, les ondes R) du signal de pulsation cardiaque, et ensuite l'analyse de fréquence est exécutée sur le signal converti. En conséquence, il est possible d'obtenir le signal de spectre qui indique avec précision les composantes de fréquences attribuables à la fréquence cardiaque. Selon un autre aspect de l'invention, le moyen d'évaluation évalue le niveau de somnolence du sujet test lorsque le sujet test actionne un équipement prédéterminé. Il est préférable que la fréquence de crête du signal de spectre, à un instant o un 10 temps prédéterminé s'est écoulé depuis que le sujet test a commencé à actionner l'équipement prédéterminé, soit établie comme la fréquence de crête à l'état éveillé. Comme la fréquence cardiaque (à savoir la fréquence de pulsation cardiaque) à l'état éveillé diffère selon les individus, il n'est pas 15 préférable qu'une fréquence fixe soit établie comme étant la fréquence de crête à l'état éveillé. Donc, il est nécessaire d'établir la fréquence de crête à l'état éveillé pour chaque sujet test. Il est évident d'après les expériences de l'inventeur de la présente demande qu'un signal de spectre, en 20 tant que résultat d'une analyse de fréquences d'un signal de pulsation cardiaque juste après que le sujet test a commencé à commander un véhicule ou autre, présente une fréquence de crête différente de la fréquence de crête à l'état éveillé. La raison en est que le sujet test est temporairement dans un état 25 différent d'un état usuel, comme dans un état de tension et autre. Donc, lorsqu'un temps prédéterminé s'est écoulé et que le sujet test s'est habitué à la manoeuvre de l'équipement, la fréquence de crête du signal de spectre à cet instant est établie comme fréquence de crête à l'état éveillé. En 30 conséquence, il est possible d'augmenter la précision de la fréquence de crête à l'état éveillé. Pour augmenter encore la précision de la fréquence de crête à l'état éveillé, selon un autre aspect de l'invention, il est préférable que la fréquence de crête à l'état éveillé soit 35 calculée en faisant la moyenne des fréquences de crêtes d'une pluralité de signaux de spectres. La pluralité de signaux de spectres est calculée pour un instant de détection prédéterminé, à partir d'un point dans le temps o le temps prédéterminé s'est écoulé depuis que le sujet test a commencé à faire fonctionner 40 l'équipement prédéterminé. En conséquence, il est possible de réduire l'effet du bruit et autre sur la fréquence de crête à l'état éveillé. Selon un autre aspect de l'invention, il est préférable que le temps prédéterminé soit choisi dans une plage allant de 100 5 secondes à 500 secondes. La raison en est que, ainsi que décrit ci-dessus, l'effet de tension provoqué par le début de la mise en oeuvre demeure juste après le début de la mise en oeuvre. Par ailleurs, lorsqu'un intervalle de temps excessivement long s'est écoulé, le sujet test s'accoutume à la mise en oeuvre et le 10 niveau de somnolence peut augmenter. Selon un autre aspect de l'invention, il est préférable que le moyen d'évaluation établisse une bande comprenant la fréquence de crête à l'état éveillé en tant que bande d'indicateur du niveau d'éveil, et évalue le niveau de 15 somnolence du sujet test, en utilisant l'intensité des signaux de spectres dans la bande d'indicateur du niveau d'éveil et la bande d'indicateur du niveau de somnolence. En d'autres termes, l'intensité du signal de spectre dans la bande d'indicateur du niveau d'éveil augmente, lorsque le niveau d'éveil du sujet test 20 augmente. L'intensité du signal de spectre dans la bande d'indicateurs du niveau de somnolence augmente à mesure que le niveau de somnolence du sujet test augmente. Donc, la comparaison des deux signaux de spectres rend possible d'évaluer lequel du niveau de confiance et du niveau de somnolence du 25 sujet test est le plus élevé. En conséquence, il est possible d'évaluer encore plus précisément le niveau de somnolence. Dans ce cas, selon un autre aspect de l'invention, il est préférable que le moyen d'évaluation calcule un paramètre d'évaluation du niveau de somnolence. Le dénominateur du 30 paramètre d'évaluation du niveau de somnolence est la somme des intensités des signaux de spectres dans les bandes d'indicateurs du niveau d'éveil et de somnolence. Le numérateur du paramètre d'évaluation du niveau de somnolence est l'intensité du signal de spectre dans la bande d'indicateur du niveau de somnolence. 35 Le paramètre d'évaluation du niveau de somnolence, en prenant en compte à la fois le niveau d'éveil et le niveau de somnolence du sujet test, indique en permanence le niveau de somnolence entre 0 (le niveau d'éveil maximum) et 1 (le niveau de somnolence maximum). Donc, il est possible d'évaluer directement le niveau 6 2855390 de somnolence du sujet test au moyen d'une valeur du paramètre d'évaluation du niveau de somnolence. Selon un autre aspect de l'invention, il est préférable que la bande d'indicateur du niveau d'éveil soit établie pour 5 présenter une largeur de bande de 0,05 Hz par rapport à la fréquence de crête à l'état éveillé qui est la fréquence centrale. En établissant la bande d'indicateur du niveau d'éveil de telle manière qu'elle présente une largeur de bande de 0,1 Hz comme cela, la bande d'indicateur du niveau d'éveil peut inclure 10 avec précision les composantes de fréquences en vue d'indiquer un état d'éveil. Selon un autre aspect de l'invention, il est préférable que la bande d'indicateur du niveau de somnolence soit établie de sorte qu'elle comprenne toute fréquence de 65 à 90 % de la 15 fréquence de crête à l'état éveillé. D'après des résultats expérimentaux auprès de nombreux sujets de test, il a été confirmé qu'une composante de fréquence présentant un rapport de 65 à 90 % par rapport à la fréquence de crête à l'état éveillé augmente lorsque la somnolence apparaît. En conséquence, si la 20 bande d'indicateur du niveau de somnolence est établie de manière à comprendre toute fréquence de 65 à 90 % de la fréquence de crête à l'état éveillé, la bande d'indicateur au niveau de somnolence peut inclure avec précision une composante de fréquence correspondant à la somnolence. Selon un autre aspect de l'invention, le moyen d'évaluation évalue le niveau de somnolence du sujet test lorsque le sujet test met en oeuvre l'équipement prédétermine. Le moyen d'évaluation peut calculer de manière répétitive la fréquence de crête du signal de spectre, après que le sujet test a commencé à 30 mettre en oeuvre l'équipement prédéterminé. Lorsque la différence entre la fréquence de crête maximum et la fréquence de crête minimum dans un intervalle de temps prédéterminé est inférieure ou égale à une valeur prédéterminée, une valeur moyenne des fréquences de crêtes dans l'intervalle de temps peut 35 être établie comme étant la fréquence de crête à l'état éveillé. Lorsque le sujet test est dans un état de tension ou dans un état présentant un niveau élevé de somnolence, les intervalles entre les crêtes du signal de pulsation cardiaque se déplacent ou varient. A l'inverse, lorsque la variation des fréquences de 40 crêtes du signal de spectre est petite, il est considéré que le 7 2855390 sujet test ne ressent ni une tension, ni une somnolence. En conséquence, une quantité de variation des fréquences de crêtes peut être évaluée par la différence entre les fréquences de crêtes maximum et minimum. La fréquence de crête à un instant o 5 la quantité de variation est petite peut être établie comme la fréquence de crête à l'état éveillé, de manière à améliorer la précision de la fréquence de crête à l'état éveillé. Selon un autre aspect de l'invention, le moyen d'évaluation peut calculer la fréquence de crête à l'état éveillé toutes les 10 fois que le sujet test commence à faire fonctionner l'équipement. De même, le moyen, d'évaluation peut déterminer une fréquence de crête à l'état éveillé finale sur la base de la dernière fréquence de crête à l'état éveillé et d'une fréquence de crête à l'état éveillé passée. La raison en est qu'il y a un 15 cas o la fréquence de crête à l'état éveillé varie avec le temps passé. D'autres domaines d'applicabilité de la présente invention deviendront évidents d'après la description détaillée qui est fournie ci-après. Il devra être compris que la description 20 détaillée et des exemples spécifiques, bien qu'indiquant le mode de réalisation préféré de l'invention, sont destinés à des fins d'illustration seulement et ne sont pas destinés à limiter la portée de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention deviendra plus complètement comprise d'après la description détaillée et les dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est un schéma synoptique de la structure 30 simplifiée d'un dispositif de détection du niveau de somnolence selon un mode de réalisation de l'invention, La figure 2 est un organigramme d'un traitement de détection du niveau de somnolence qui est exécuté par le dispositif de détection du niveau de somnolence, et d'un traitement 35 d'avertissement et autres qui est exécuté lorsqu'une somnolence est détectée, La figure 3 est un organigramme d'un sous-programme de calcul d'une paramètre d'évaluation du niveau de somnolence, La figure 4 est un diagramme de forme d'onde d'une forme 40 d'onde d'exemple d'un signal de pulsation cardiaque habituel,

8 2855390 La figure 5 est une vue explicative qui explique un procédé de traitement pour convertir le signal de pulsation cardiaque en un signal présentant des crêtes d'ondes R seulement, qui présentent les crêtes les plus importantes du signal de pulsation cardiaque.

La figure 6 est un graphe caractéristique de signaux de spectres qui indiquent la distribution des composantes de fréquences du signal de pulsation cardiaque, La figure 7 est un graphique de variation de la fréquence de 10 crête du signal de spectre depuis le moment o un conducteur commence à conduire un véhicule, La figure 8 est un graphique qui représente la proportion des conducteurs dont les fréquences de crêtes détectées sont différentes de leurs fréquences de crêtes à l'état éveillé en 15 fonction des intervalles de temps depuis le début de la conduite, La figure 9 est un graphique de la corrélation entre la variation d'une quantité d'écart transversal du véhicule (c'est-à-dire une variation dans les performances d'exploitation 20 (WP)) et la variation de l'intensité du signal de chaque fréquence du signal de spectre, La figure 10 est un graphique du coefficient de corrélation entre les performances WP et chaque bande de fréquences et la fréquence d'un certain nombre de conducteurs, La figure 11 est un graphique de la plage de variations d'une fréquence (Fmax), à laquelle la corrélation avec les performances WP devient la plus grande, lorsque la fréquence de crête à l'état éveillé (Fmin) de chaque conducteur est normalisée à 1 Hz, La figure 12 est un graphique de la corrélation entre l'intensité du signal de spectre appartenant à chaque bande de fréquences (de 0,65 à 0, 70 Hz, de 0,70 à 0,75 Hz, de 0,75 à 0,80 Hz, de 0,80 à 0,85 Hz et de 0,85 à 0,90 Hz) et les performances WP lorsque la fréquence de crête à l'état 35 éveillé (Fmin) est normalisée à 1 Hz, et La figure 13 est un chronogramme de la variation de l'intensité du signal de spectre appartenant à la bande de fréquences de 0,80 à 0,85 Hz et de la variation des performances WP.

-9 2855390 DESCRIPTION DETAILLEE DE LiINVENTION La description suivante des modes de réalisation préférés de l'invention est simplement exemplaire par nature et n'est en aucune manière destinée à limiter l'invention, ses applications 5 ou ses utilisations. Un mode de réalisation d'un dispositif de détection du niveau de somnolence conforme à la présente invention sera décrit ci-après en faisant référence aux dessins.

Ce mode de réalisation explique un cas dans lequel le dispositif de détection du niveau de somnolence installé dans un véhicule 10 détecte la somnolence d'un conducteur en train de conduire, mais le dispositif de détection du niveau de somnolence peut être utilisé pour détecter la somnolence d'un opérateur ou d'un gardien d'un équipement, ce qui peut être différent d'un véhicule.

La figure 1 est un schéma synoptique qui représente la structure simplifiée du dispositif de détection du niveau de somnolence conforme à ce mode de réalisation. En faisant référence à la figure 1, le dispositif de détection du niveau de somnolence comporte une unité de détection de signal de 20 pulsation cardiaque 10 destinée à détecter un signal de pulsation cardiaque du conducteur d'un véhicule, et une unité de commande électronique (ECU) 20 destinée à détecter le niveau de somnolence du conducteur sur la base du signal de pulsation cardiaque détecté. L'unité ECU 20 est reliée à une unité de 25 commande de dispositif de conditionnement d'air 30, une unité d'avertissement 40, une unité de commande de moteur 50, une unité de commande de frein 60 et autres. Donc, en détectant que le conducteur s'assoupit, le dispositif de détection du niveau de somnolence, l'unité de commande ECU 20 "extrait" en fait la 30 somnolence du conducteur en fonction du niveau de somnolence et commande le véhicule pour assurer une sécurité globale.

L'unité de détection de signal de pulsation cardiaque 10 comporte une pluralité d'électrodes disposées sur le volant.

Lorsque chacune des mains droite et gauche du conducteur entre 35 en contact avec l'électrode, une différence de potentiel correspondant au potentiel du coeur du conducteur apparaît entre les deux électrodes. En détectant successivement la différence de potentiel apparaissant entre les deux électrodes, le signal de pulsation cardiaque du conducteur est obtenu.

10o 2855390 Comme, dans ce mode de réalisation, le dispositif de détection du niveau de somnolence est installé dans le véhicule, l'unité de détection de signal de pulsation cardiaque 10 est composée des électrodes disposées sur le volant. Cependant, le 5 signal de pulsation cardiaque peut être détecté par d'autres moyens. Par exemple, un capteur d'onde d'impulsion est utilisable comme autre moyen pour détecter le signal de pulsation cardiaque. Le capteur d'onde d'impulsion présente deux éléments d'émission et de réception de lumière. L'élément 10 d'émission de lumière irradie la surface de la peau du conducteur avec de la lumière. Une partie de la lumière passe à travers la peau, et est dispersée par le sang qui circule dans un vaisseau sanguin. Donc, une quantité de la lumière reçue par l'élément récepteur de lumière varie en fonction de la quantité 15 de sang circulant dans le vaisseau sanguin. En conséquence, il est également possible dans le cas o on utilise le capteur d'onde d'impulsion de détecter un signal correspondant aux mouvements du coeur d'un conducteur, c'est-à-dire un signal correspondant au signal de pulsation cardiaque.

Il est préférable que le capteur d'onde d'impulsion soit utilisé d'une manière telle que l'élément récepteur de lumière soit en contact étroit avec la surface de la peau du conducteur, dans le but d'éliminer les effets de la lumière perturbatrice.

En conséquence, l'élément récepteur de lumière du capteur d'onde 25 d'impulsion peut être disposé sur le volant dans une position qui convient à la saisie par le conducteur. Sinon, ainsi que proposé de manières diverses, le capteur d'onde d'impulsion sous la forme, par exemple, d'une montre au poignet, d'une bague au doigt ou autre, peut être placé sur le conducteur pour détecter 30 le signal de pulsation cardiaque (signal correspondant au signal de pulsation cardiaque).

Ensuite, le traitement de détection du niveau de somnolence, le traitement d'avertissement et autre seront décrits sur la base de l'organigramme de la figure 2. Le traitement de 35 détection du niveau de somnolence est exécuté par l'unité de commande ECU 20. Le traitement d'avertissement est exécuté lorsqu'une somnolence est détectée. Tout d'abord, l'unité de commande ECU 20 reçoit le signal de pulsation cardiaque émis en sortie par l'unité de détection de signal de pulsation cardiaque 40 10 à l'étape S100. En recevant le signal de pulsation cardiaque, il 2855390 l'unité de commande ECU 20 échantillonne le signal de pulsation cardiaque avec une fréquence d'approximativement 100 Hz, et convertit un signal analogique en un signal numérique. Une onde QRS du signal de pulsation cardiaque dure généralement 5 approximativement 0,1 seconde. En conséquence, l'échantillonnage ci-dessus avec une fréquence d'approximativement 100 Hz rend possible de relever avec certitude les valeurs de crête du signal de pulsation cardiaque.

Ensuite, à l'étape S200, un paramètre d'évaluation du niveau 10 de somnolence Sp destiné à évaluer le niveau de somnolence du conducteur est calculé sur la base du signal relevé de pulsation cardiaque. Un procédé de calcul du paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp sera décrit ultérieurement en détail.

Après que le paramètre d'évaluation du niveau de somnolence 15 Sp est calculé à l'étape S200, le traitement passe à l'étape S300, et le paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp est comparé à la première valeur du critère Cl. Lorsque le paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp est évalué comme étant inférieur à la première valeur du critère Ci dans 20 cette comparaison, il est considéré que le conducteur ne s'assoupit pas, et dont le traitement retourne à l'étape S100.

Par ailleurs, lorsque le paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp est évalué comme étant supérieur ou égal à la première valeur du critère Cl à l'étape S300, le traitement 25 passe à l'étape S400.

A l'étape S400, le paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp est ensuite comparé à la seconde valeur du critère C2, qui est supérieure à la première valeur du critère Cl.

Lorsque le paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp est 30 évalué comme étant inférieur à la seconde valeur du critère C2, le niveau de somnolence du conducteur est estimé comme étant bas, le traitement avance à l'étape S500. A l'étape S500, l'unité de commande ECU 20 émet en sortie un signal de commande vers l'unité de commande du dispositif de conditionnement d'air 35 30, pour faire que l'unité de commande du dispositif de conditionnement d'air 30 exécute une commande d'amélioration de somnolence. Dans la commande d'amélioration de la somnolence, de l'air froid est soufflé sur le conducteur au moyen d'un dispositif de conditionnement d'air prévu dans le véhicule, ou 40 un arôme, ayant l'effet de réduire la somnolence, est libéré 12 2855390 depuis un orifice de sortie du dispositif de conditionnement d'air. En conséquence, si le niveau de somnolence est faible, la somnolence peut être éliminée par la commande d'amélioration de somnolence.

Par ailleurs, lorsque le paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp est évalué comme étant supérieur ou égal à la seconde valeur du critère C2 à l'étape S400, le traitement avance à l'étape S600. A l'étape S600, le paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp est comparé à la troisième valeur du 10 critère C3, qui est plus grande que la seconde valeur du critère C2. Lorsque le paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp est évalué comme étant inférieur à la troisième valeur du critère C3 lors de l'évaluation de l'étape S600, le niveau de somnolence du conducteur est estimé comme étant à un niveau 15 intermédiaire. Donc, l'unité de commande ECU 20 émet en sortie un signal d'avertissement vers l'unité d'avertissement 40 à l'étape S700. L'unité d'avertissement 40 émet un son d'avertissement d'un volume relativement élevé ou un message d'avertissement, pour appeler l'attention du conducteur. Par 20 ailleurs, lorsque le paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp est estimé comme étant supérieur ou égal à la troisième valeur du critère C3 à l'étape S600, le niveau de somnolence du conducteur est estimé comme étant élevé. Dans ce cas, le traitement avance à l'étape S600, et l'unité de commande 25 ECU 20 émet un signal de commande vers l'unité de commande de frein 60 et/ou l'unité de commande du moteur 50 pour leur faire exécuter une commande du véhicule. Dans la commande du véhicule, la vitesse du véhicule est réduite ou le véhicule est arrêté, par exemple en réduisant la puissance du moteur ou en exécutant 30 un freinage force.

Un sous-programme de calcul de paramètre d'évaluation du niveau de somnolence, qui est décrit ci-dessus, sera expliqué ci-après sur la base de l'organigramme de la figure 3. Tout d'abord à l'étape S210, le signal de pulsation cardiaque relevé 35 à l'étape S100 de l'organigramme de la figure 2 est converti en un signal présentant des crêtes d'ondes R. La figure 4 présente un exemple d'une forme d'onde d'un signal caractéristique de pulsation cardiaque. Ainsi que représenté sur la figure 4, le signal de pulsation cardiaque 40 comprend une onde P, une onde Q, une onde R, une onde S, et une 13 2855390 onde T dans une seule forme d'onde, et chaque onde présente une crête. Donc, si le signal de pulsation cardiaque est soumis à une analyse de fréquences directe, un signal de spectre comprenant chaque composante de fréquence décrite est obtenu 5 ci-dessus. Cependant, le dispositif de détection du niveau de somnolence conforme à ce mode de réalisation, consiste à analyser une fréquence cardiaque dans le signal de pulsation cardiaque, par unité de temps, en d'autres termes, à analyser les composantes de fréquences attribuables à la fréquence 10 cardiaque, de sorte que les composantes de fréquences de toutes les ondes décrites ci-dessus deviennent une cause d'erreur. Pour cette raison, ainsi que représenté sur la figure 5, le signal de pulsation cardiaque est converti en un signal comportant les crêtes des ondes R seulement, qui sont les crêtes les plus 15 grandes du signal de pulsation cardiaque, et ensuite l'analyse de fréquences est exécutée sur le signal converti.

Une unité de temps de mesure est de 10 secondes dans ce mode de réalisation. Toutes les 10 secondes, le signal de pulsation cardiaque échantillonné avec une fréquence de 100 Hz est 20 converti ainsi que décrit ci-dessus, et est soumis à une analyse de fréquences par une transformation de Fourier rapide (FFT) ainsi que décrit ultérieurement, de manière à obtenir un signal de spectre qui indique la distribution des composantes de fréquences incluses dans le signal de pulsation cardiaque.

Si le signal de pulsation cardiaque est échantillonné avec une fréquence de 100 Hz pendant 10 secondes, le nombre d'échantillons est de 1 000 (10 (s) x 100 (Hz)). La définition en fréquence de signal de spectre obtenue par le traitement par transformation de Fourier rapide FFT devient basse, avec cette 30 fréquence d'échantillonnage et ce nombre d'échantillonnages.

Donc, un traitement destiné à améliorer la définition en fréquence est exécuté. En d'autres termes, lorsque le signal de pulsation cardiaque est échantillonné avec une fréquence de 100 Hz pendant 10 secondes, la définition en fréquence du signal 35 de spectre est de 0,1 Hz (fréquence d'échantillonnage (100 Hz)/nombre d'échantillons (1 000)). En général, la fréquence cardiaque est d'approximativement 60 battements par minute etune fréquence de pulsation cardiaque est de 1 Hz, de sorte que la définition en fréquence de 0,1 Hz correspond à une 40 fréquence cardiaque assez élevée, c'est-à-dire 6 pulsations.
14 2855390 En conséquence, ainsi que représenté sur la figure 5, les informations (62, 127, ... ) qui se rapportent aux positions des ondes R échantillonnées sont réduites d'un facteur 10, pour réduire la fréquence d'échantillonnage (de 100 Hz à 10 Hz). 5 Cependant, dans ce cas, le nombre d'échantillonnages est également réduit d'un facteur de 10 et la définition en fréquence n'est pas améliorée de sorte que 924 données fictives (0 donnée) sont additionnées au nombre d'échantillons. Selon ce traitement, il est possible d'améliorer la définition en 10 fréquence du signal de spectre (augmentation de la définition en fréquence d'un facteur d'approximativement 10).

Donc, à l'étape 220, le traitement par transformation de Fourier FFT est exécuté sur le signal converti calculé à l'étape S210, pour calculer le signal de spectre, qui indique la 15 distribution des composantes de fréquences du signal de pulsation cardiaque. La figure 6 représente un exemple de signaux de spectres calculés. Ainsi que représenté sur la figure 6, lorsque le niveau d'éveil du conducteur est haut, un signal de spectre présentant une crête dans une région de fréquences 20 relativement élevées est obtenu. Lorsque le niveau de somnolence du conducteur est haut, un signal de spectre présentant une crête dans une région de fréquence relativement basse est obtenu. La raison en est que les composantes de fréquences incluses dans le signal de pulsation cardiaque du conducteur 25 diminuent en fonction de l'augmentation du niveau de somnolence du conducteur, parce que la fréquence cardiaque décroît à mesure que la somnolence du conducteur augmente.

Ensuite, la durée du temps passé depuis que le conducteur a commencé à conduire le véhicule est évaluée à l'étape S230. 30 Lorsque le temps passé est inférieur à Tl dans cette évaluation, et qu'il est estimé que la conduite vient de débuter, le traitement de ce sous-programme se termine. Lorsqu'il est évalué que le temps passé est supérieur ou égal à Tl et inférieur ou égal à T2, une fréquence de crête à l'état éveillé du conducteur 35 est détectée à l'étape S240. Ensuite, à l'étape S250, une bande d'indicateur du niveau d'éveil E et une bande d'indicateur du niveau de somnolence 3 sont établies sur la base de la fréquence de crête à l'état éveillé. Lorsque le temps passé est estimé être supérieur à T2, le traitement des étapes S260 à S280 est 40 exécuté pour calculer le paramètre d'évaluation du niveau de 2855390 somnolence Sp, qui indique le niveau de somnolence du conducteur.

Une raison pour laquelle un traitement différent est exécuté, comme décrit ci-dessus, en fonction du temps passé 5 depuis le début de la conduite, sera décrite ci-après. La figure 7 est un graphe représentant une variation de la fréquence de crête d'un signal de spectre, qui est obtenu en soumettant un signal de pulsation cardiaque au traitement par transformation de Fourier FFT, depuis le moment o un conducteur commence à 10 conduire un véhicule. Ainsi que représenté sur la figure 7, la fréquence de crête détectée juste après le début de la conduite est largement différente d'une fréquence de crête normale dans un état o le conducteur ne ressent ni tension, ni somnolence (appelée ci-après "fréquence de crête à l'état éveillé"). La 15 fréquence de crête détectée tend à approcher la fréquence de crête à l'état éveillé après un certain temps passé. Arrivé à ce point, l'inventeur de la présente demande a vérifié si d'autres conducteurs présentent une tendance similaire ou non. Le résultat de la vérification est représenté sur le graphe de la 20 figure 8.

La figure 8 représente la proportion des conducteurs dont les fréquences de crêtes détectées sont différentes de leurs fréquences de crêtes à l'état éveillé dans une plage inférieure ou égale à une valeur prédéterminée ( 0,05 Hz), de la totalité 25 des conducteurs qui sont les cibles de la vérification, en fonction des intervalles de temps depuis le début de la conduite. Ainsi que représenté sur la figure 8, la proportion des conducteurs, dont les fréquences de crêtes détectées sont largement différentes de leurs fréquences de crêtes à l'état 30 éveillé, est importante depuis l'instant immédiatement après le début de la conduite jusqu'à approximativement 100 secondes.

Cependant, la proportion des conducteurs, dont les fréquences de crêtes détectées sont proches de leurs fréquences de crêtes à l'état éveillé, augmente progressivement à un point dans le 35 temps après 100 secondes. Par exemple, la différence entre la fréquence de crête détectée et la fréquence de crête à l'état éveillé devient faible pour chaque conducteur entre 300 secondes et 400 secondes. La proportion des conducteurs, dont les fréquences de crêtes détectées sont légèrement différentes de 40 leurs fréquences de crêtes à l'état éveillé, demeure importante 16 2855390 jusqu'à approximativement 500 secondes. Cependant, la proportion des conducteurs, dont les fréquences de crêtes détectées sont largement différentes de leurs fréquences de crêtes à l'état éveillé, augmente après 500 secondes.

Conformément au résultat précédent de la vérification, il est évident que la fréquence de crête du signal de spectre détecté dans un intervalle de temps entre un temps écoulé T1 (100 secondes et de préférence 300 secondes) et un temps écoulé T2 (500 secondes et de préférence 400 secondes), non pas juste 10 après le début de la conduite, approche la fréquence de crête à l'état éveillé de chaque conducteur. En conséquence, dans ce mode de réalisation, lorsque le temps écoulé depuis le début de la conduite est supérieur ou égal à Tl et inférieur ou égal à T2, le traitement avance à l'étape S240. La fréquence de crête 15 du signal de spectre calculée à l'étape S220 est extraite et estimée comme étant la fréquence de crête à l'état éveillé du conducteur. Il est préférable que Tl et T2 soient établis de sorte que le signal de spectre soit calculé une pluralité de fois durant la différence de temps entre Tl et T2. A l'étape 20 S240, il est préférable que la fréquence de crête de chaque signal de spectre soit extraite et que la pluralité des fréquences de crêtes fasse l'objet d'un calcul de moyenne pour estimer une fréquence de crête moyennée comme étant la fréquence de crête à l'état éveillé.

En outre, la fréquence de crête à l'état éveillé calculée dans le passé peut être mémorisée. Les fréquences de crêtes à l'état éveillé la plus récente et passée peuvent faire l'objet d'une moyenne avec ou sans pondération, pour mettre à jour la fréquence de crête à l'état éveillé. Dans ce cas, la fréquence 30 de crête à l'état éveillé est estimée avec une précision élevée sur la base des fréquences de crêtes sur une longue période de temps. Si la différence entre la fréquence de crête à l'état éveillé et la dernière fréquence de crête à l'état éveillé est supérieure ou égale à une valeur prédéterminée, un avertissement 35 relatif à une anomalie de l'état physique du conducteur peut être émis. En outre, pour prendre en compte un cas o de multiples conducteurs conduisent, par exemple, un certain nombre de commutateurs ou autres peuvent être prévus pour établir une distinction entre les conducteurs, et les fréquences de crêtes à 17 2855390 l'état éveillé précédentes peuvent être mémorisées pour chaque conducteur.

A l'étape suivante S250, la bande d'indicateur du niveau d'éveil a et la bande d'indicateur du niveau de somnolence D sont 5 établies sur la base de la fréquence de crête à l'état éveillé estimée à l'étape S240. La bande d'indicateur du niveau d'éveil a est établie pour présenter une largeur de bande + 0,05 Hz par rapport à la fréquence de crête à l'état éveillé estimée. En prenant le cas de la figure 6, par exemple, comme une fréquence 10 de crête à l'état éveillé est estimée à 1,07 Hz, une bande d'indicateur du niveau d'éveil a présente une fréquence limite inférieure de 1,02 Hz et une fréquence limite supérieure de 1,12 Hz. Comme la bande d'indicateur du niveau d'éveil a comprend la fréquence de crête à l'état éveillé, l'intensité du signal de 15 spectre appartenant à la bande d'indicateur du niveau d'éveil a devient élevée, lorsque le niveau d'éveil du conducteur est élevé. En d'autres termes, l'intensité du signal de spectre dans la bande d'indicateur du niveau d'éveil a est un indicateur du niveau d'éveil du conducteur.

Une initialisation de la bande d'indicateur du niveau de somnolence P sera décrite. Ainsi que décrit ci-dessus, comme la fréquence cardiaque du conducteur diminue à mesure que le niveau de somnolence du conducteur augmente, la crête du signal de spectre, qui indique la distribution des composantes de 25 fréquences du signal de pulsation cardiaque, se déplace vers le côté des fréquences basses. L'inventeur de la présente demande a exécuté les mesures suivantes pour spécifier une bande de fréquences qui indique le plus précisément le niveau de somnolence de chaque conducteur.

Tout d'abord, l'inventeur a fait passer un certain nombre de conducteurs dans un simulateur de conduite et a mesuré la valeur d'écart transversal du véhicule pendant la conduite. La valeur de l'écart transversal, appelée performances de fonctionnement (WP) est utilisée comme indicateur objectif du niveau de 35 somnolence du conducteur. En outre, le signal de pulsation cardiaque du conducteur est mesuré au même instant, et le signal de pulsation cardiaque est soumis au traitement par transformation de Fourier FFT pour calculer un signal de spectre. La corrélation entre la variation de la valeur d'écart 40 transversal du véhicule (c'est-à- dire la variation des 18 2855390 performances WP) et la variation de l'intensité du signal pour chaque fréquence du signal de spectre est examinée. La figure 9 représente le résultat de l'examen. La figure 9 est un graphe de la corrélation entre la variation de la valeur d'écart 5 transversal du véhicule (c'est-à-dire la variation des performances de fonctionnement (WP)) et la variation de l'intensité du signal de chaque fréquence du signal de spectre.

En faisant référence à la figure 9, un coefficient de corrélation avec les performances WP est minimisé à une 10 fréquence de crête à l'état éveillé (Fmin). Ceci signifie que l'intensité du signal de la fréquence de crête à l'état éveillé diminue lorsque la valeur de l'écart transversal devient grande (les performances WP sont petites), et l'intensité du signal de la fréquence de crête à l'état éveillé augmente lorsque la 15 valeur de l'écart transversal devient petite (les performances WP sont grandes).

Dans un exemple représenté sur la figure 9, contrairement à la fréquence de crête à l'état éveillé (Fmin), le coefficient de corrélation avec les performances WP est maximisé à une 20 fréquence (Fmax) d'approximativement 0,91 Hz. La bande d'indicateur du niveau de somnolence 3 est établie pour présenter une largeur de bande prédéterminée par rapport à 0,91 Hz, et donc l'intensité du signal de spectre appartenant à la bande d'indicateur du niveau de somnolence D est un indicateur du 25 niveau de somnolence du conducteur.

En examinant la corrélation précédente entre les performances WP et l'intensité du signal pour chaque fréquence du signal de spectre pour ce qui concerne la pluralité des conducteurs, ainsi que représenté sur la figure 10, il est 30 évident que la fréquence (Fmax), à laquelle le coefficient de corrélation avec les performances WP atteint son maximum, varie de manière importante (1,03 0,12 Hz). Donc, si une certaine bande est simplement établie comme étant la bande d'indicateur du niveau de somnolence 3, la précision de l'indicateur du niveau 35 de somnolence varie de manière importante d'un conducteur à l'autre. La figure 10 est un graphe des courbes caractéristiques d'un certain nombre de conducteurs, chaque courbe indiquant la corrélation entre une variation de la quantité d'écart transversal du véhicule et la variation de l'intensité du signal 40 de chaque fréquence du signal de spectre.
19 2855390 Pour obtenir directement la fréquence (Fmax), à laquelle la corrélation avec les performances WP devient maximum, ainsi que décrit cidessus, il est nécessaire de mesurer les performances WP. En d'autres termes, un système destiné à mesurer seulement 5 le signal de pulsation cardiaque, comme ce mode de réalisation, ne peut pas obtenir directement la fréquence (Fmax), à laquelle la corrélation avec les performances WP atteint son maximum. En conséquence, il est nécessaire d'obtenir indirectement la fréquence (Fmax), à laquelle la corrélation avec les 10 performances WP est maximisée, avec une précision élevée au moyen du signal de pulsation cardiaque mesurable. A cette fin, l'inventeur de la présente demande a examiné la plage des variations de la fréquence (Fmax), à laquelle la corrélation avec les performances WP devient maximum, lorsque la fréquence 15 de crête à l'état éveillé (Fmin) de chaque conducteur est normalisée à 1 Hz. Dans ce cas, il devient évident que la plage des variations de la fréquence (Fmax), auxquelles la corrélation avec les performances WP est maximisée, devient étroite. Dans un exemple de la figure 11, chaque fréquence (Fmax), à laquelle la 20 corrélation avec les performances WP est maximisée, appartient à une plage de 0,83 + 0,03 Hz.

En conséquence, la fréquence à un rapport prédéterminé de la fréquence de crête à l'état éveillé est établie comme étant la fréquence précédente (Fmax), à laquelle la corrélation avec les 25 performances WP est maximisée. Ensuite, une bande de fréquences par rapport à la fréquence est établie comme la bande d'indicateur du niveau de somnolence P. La figure 12 représente la corrélation entre l'intensité des signaux de spectres appartenant à chaque bande de fréquences (de 30 0,65 à 0,70 Hz, de 0,70 à 0,75 Hz, de 0,75 à 0,80 Hz, de 0,80 à 0,85 Hz et de 0,85 à 0,88 Hz) et les performances WP, lorsque la fréquence de crête à l'état éveillé (Fmin) est normalisée à 1 Hz. Même la corrélation entre l'intensité du signal de spectre appartenant à la bande de fréquences de 0,65 à 0,70 et les 35 performances WP dépasse 0,84. En particulier dans les bandes de fréquences de 0,75 à 0,90 Hz, la corrélation avec les performances WP dépasse 0,9 et la corrélation avec les performances WP est maximisée à la bande de fréquences de 0,80 à 0,85 Hz. La figure 13 est un chronogramme qui représente la 40 variation de l'intensité du signal de spectre appartenant à la 2855390 bande de fréquences de 0,80 à 0,85 Hz et la variation des performances WP. Il est évident d'après la figure 13 qu'à la fois l'intensité et les performances WP présentent presque la même tendance de variation.

Sur la base des résultats des figures 12 et 13, une valeur dans une plage 65 à 90 %, préférablement de 75 à 90 % et de manière davantage préférée de 80 à 85 %, est utilisée comme étant le rapport prédéterminé pour calculer la fréquence (Fmax), à laquelle la corrélation avec les performances WP est 10 maximisée, à partir de la fréquence de crête à l'état éveillé (Fmin). Donc, il est possible d'obtenir avec précision la fréquence (Fmax) , à laquelle la corrélation avec les performances WP est maximisée. Après avoir calculé de cette manière la fréquence (Fmax), à laquelle la corrélation avec les 15 performances WP est maximisée, une bande de fréquences présentant une largeur de bande de 0,05 Hz par rapport à cette fréquence est établie comme étant la bande d'indicateur du niveau de somnolence P. La bande d'indicateur du niveau de somnolence P peut être établie d'une manière telle que les 20 fréquences limites supérieure et inférieure de la bande d'indicateur du niveau de somnolence P sont calculées en multipliant les fréquences limites supérieure et inférieure de la bande d'indicateur du niveau d'éveil a par le rapport prédéterminé, respectivement.

En faisant référence à l'organigramme de la figure 3, lorsque le temps passé depuis le début de la conduite est évalué comme étant supérieur à T2 à l'étape S230, le traitement avance à l'étape S260, de manière à calculer l'intensité ap d'un signal de spectre appartenant à la bande d'indicateur du niveau d'éveil 30 c établie comme décrit ci-dessus. Ensuite, l'intensité Pp d'un signal de spectre appartenant à la bande d'indicateur du niveau de somnolence P est calculée à l'étape S270. Ensuite, à l'étape S280, le paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp est calculé avec l'équation suivante. 35 Sp = pp / (cp + pp) Le paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp calculé avec cette équation prend en considération à la fois le niveau d'éveil et le niveau de somnolence du conducteur. Le paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp indique en permanence le 40 niveau de somnolence entre 0 (le niveau d'éveil maximum) et 1 21 2855390 (le niveau de somnolence maximum). Donc, il est possible d'évaluer directement le niveau de somnolence du conducteur par une valeur du paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp.

Le mode de réalisation préféré de la présente invention a 5 été décrit cidessus. Cependant, le dispositif de détection du niveau de somnolence conforme à la présente invention, n'est pas limité au mode de réalisation ci-dessus et diverses modifications lui sont applicables.

Dans le mode de réalisation précédent, par exemple, le 10 paramètre d'évaluation du niveau de somnolence Sp est calculé par les intensités ap et fp des signaux de spectres, qui appartiennent à la bande d'indicateur du niveau d'éveil a et à la bande d'indicateur du niveau de somnolence p. Le niveau de somnolence du conducteur peut être détecté sur la base de 15 seulement l'intensité fp du signal de spectre, qui appartient à la bande d'indicateur du niveau de somnolence p. Lorsque le niveau d'éveil du conducteur est haut, la pulsation cardiaque diminue à peine. La composante à basse fréquence incluse dans le signal de pulsation cardiaque est faible, et donc l'intensité Ap 20 du signal de spectre appartenant à la bande d'indicateur du degré de somnolence 3 devient basse. Par ailleurs, lorsque le niveau de somnolence du conducteur augmente, une diminution de la fréquence cardiaque devient apparente, et la composante de basse fréquence dans le signal de pulsation cardiaque augmente. 25 Donc, l'intensité fp du signal de spectre dans la bande d'indicateur du niveau de somnolence P augmente. Comme l'intensité Pp du signal de spectre dans la bande d'indicateur du niveau de somnolence P est corrélée au niveau de somnolence, il est possible de détecter le niveau de somnolence du conducteur 30 simplement par l'intensité Op du signal de spectre, qui appartient à la bande d'indicateur du niveau de somnolence P. Dans le mode de réalisation précédent, la bande d'indicateur du niveau d'éveil a et la bande d'indicateur du niveau de somnolence P présentent une largeur de bande de 0,1 Hz, mais la 35 largeur de bande de celles-ci n'est pas limitée à 0,1 Hz. En outre, dans le mode de réalisation précédent, la fréquence de crête du signal de spectre détectée au cours d'un intervalle de temps, o le temps supérieur ou égal à Ti et inférieur ou égal à T2 s'est écoulé depuis l'instant o le conducteur a commencé à 40 conduire, est estimée comme étant la fréquence de crête à l'état 22 2855390 éveillé. Cependant, les fréquences de crêtes du signal de spectre peuvent être calculées de manière répétitive après que le conducteur a commencé à conduire. Lorsque la différence entre les valeurs maximum et minimum de la fréquence de crête dans un 5 intervalle de temps prédéterminé est inférieure ou égale à une valeur prédéterminée, une valeur moyenne de la fréquence de crête dans l'intervalle de temps peut être établie comme étant la fréquence de crête à l'état éveillé. Lorsque le conducteur est dans un état de tension ou de somnolence, les intervalles 10 entre les crêtes du signal de pulsation cardiaque se déplacent ou varient. Inversement, lorsque la variation de la fréquence de crête du signal de spectre est petite, on considère que le conducteur ne ressent ni tension, ni somnolence. En conséquence, une valeur de la variation de la fréquence de crête peut être 15 évaluée comme étant la différence entre ses valeurs maximum et minimum. Lorsque la valeur de la variation est petite, la fréquence de crête peut être établie comme étant la fréquence de crête à l'état éveillé.

La description de l'invention est simplement exemplaire par 20 nature, et donc, des variations qui ne s'écartent pas des points essentiels de l'invention sont destinées à être à l'intérieur de la portée de l'invention. De telles variations ne doivent pas être considérées comme s'écartant de l'esprit et de la portée de l'invention.

REVENDICATIONS

1. Dispositif de détection du niveau de somnolence (10, 20, 30, 40, 50, 60) comprenant: un moyen destiné à détecter un signal de pulsation cardiaque (10) d'un sujet test, un moyen de calcul destiné à exécuter une analyse de fréquences (20) du signal de pulsation cardiaque et à calculer un signal de spectre qui indique la distribution des composantes 10 de fréquences incluses dans le signal de pulsation cardiaque, et un moyen d'évaluation destiné à établir une bande (20) présentant une fréquence plus basse qu'une fréquence de crête à l'état éveillé en tant que bande d'indicateur du niveau de somnolence pour indiquer un niveau de somnolence, dans le signal 15 de spectre, par rapport à la fréquence de crête à l'état éveillé dans un état éveillé du sujet test, et à évaluer le niveau de somnolence du sujet test sur la base de l'intensité du signal de spectre dans la bande d'indicateur du niveau de somnolence.

2. Dispositif de détection du niveau de somnolence (10, 20, 30, 40, 50, 60) selon la revendication 1, dans lequel le moyen de calcul (20) est agencé pour convertir le signal de pulsation cardiaque en un signal qui comporte seulement les crêtes aux positions de crête les plus importantes du signal de 25 pulsation cardiaque et est agencé pour exécuter une analyse de fréquences sur le signal converti.

3. Dispositif de détection du niveau de somnolence (10, 20, 30, 40, 50, 60) selon la revendication 1 ou 2, dans 30 lequel le moyen d'évaluation (20) est agencé pour évaluer le niveau de somnolence du sujet test lorsque le sujet test fait fonctionner un équipement prédéterminé, et la fréquence de crête du signal de spectre, à un instant après qu'un temps 35 prédéterminé se soit écoulé depuis que le sujet test a commencé à faire fonctionner l'équipement prédéterminé, et est agencé pour établir comme fréquence de crête à l'état éveillé.

4. Dispositif de détection du niveau de somnolence 40 (10, 20, 30, 40, 50, 60) selon la revendication 3, dans lequel le moyen de calcul est agencé pour calculer la fréquence de crête à l'état éveillé en faisant la moyenne des fréquences de crêtes d'une pluralité de signaux de spectres qui sont calculés pendant un temps de détection prédéterminé, à partir d'un point 5 dans le temps après qu'un temps prédéterminé s'est écoulé depuis que le sujet test a commencé à faire fonctionner l'équipement prédéterminé.

5. Dispositif de détection du niveau de somnolence 10 (10, 20, 30, 40, 50, 60) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel ledit dispositif est agencé pour choisir le temps prédéterminé dans une plage de 100 secondes à 500 secondes.

6. Dispositif de détection du niveau de somnolence (10, 20, 30, 40, 50, 60) selon l'une quelconque des

revendications 1 à 5, dans lequel

le moyen d'évaluation (20) est agencé pour établir une bande comprenant la fréquence de crête à l'état éveillé en tant que 20 bande d'indicateur du niveau d'éveil, et pour évaluer le niveau de somnolence du sujet test, en utilisant l'intensité des signaux de spectres dans la bande d'indicateur du niveau d'éveil et la bande d'indicateur du niveau de somnolence.

7. Dispositif de détection du niveau de somnolence (10, 20, 30, 40, 50, 60) selon la revendication 6, dans lequel le moyen d'évaluation (20) est agencé pour calculer un paramètre d'évaluation du niveau de somnolence, dont le dénominateur est la somme des intensités des signaux de spectres 30 dans les bandes d'indicateurs du niveau d'éveil et de somnolence, et dont le numérateur est l'intensité du signal de spectre dans la bande d'indicateur du niveau de somnolence.

8. Dispositif de détection du niveau de somnolence 35 (10, 20, 30, 40, 50, 60) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel ledit dispositif est agencé pour établir la bande d'indicateur du niveau d'éveil pour présenter une largeur de bande de 0,05 Hz par rapport.à la fréquence de crête à l'état éveillé au milieu qui est la fréquence centrale.

9. Dispositif de détection du niveau de somnolence (10, 20, 30, 40, 50, 60) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel ledit dispositif est agencé pour établir la bande d'indicateur du niveau de somnolence pour inclure toute fréquence de 65 à 90 % de la fréquence de crête à l'état éveillé.

10. Dispositif de détection du niveau de somnolence 10 (10, 20, 30, 40, 50, 60) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le moyen d'évaluation (20) est agencé pour- évaluer le niveau de somnolence du sujet test lorsque le sujet test fait fonctionner l'équipement prédéterminé, et le moyen d'évaluation 15 est agencé pour calculer de manière répétée la fréquence de crête du signal de spectre, après que le sujet test a commencé à faire fonctionner l'équipement prédéterminé, et lorsque la différence entre la fréquence de crête maximum et la fréquence de crête minimum au cours d'un intervalle de temps prédéterminé 20 est inférieure ou égale à une valeur prédéterminée, ledit dispositif établit une valeur moyenne des fréquences de crêtes dans l'intervalle de temps comme étant la fréquence de crête à l'état éveillé.

11. Dispositif de détection du niveau de somnolence (10, 20, 30, 40, 50, 60) selon la revendication 3 ou 10, dans lequel le moyen d'évaluation (20) est agencé pour calculer la fréquence de crête à l'état éveillé, toutes les fois que le 30 sujet test commence à faire fonctionner l'équipement, et le moyen d'évaluation est agencé pour déterminer une fréquence de crête à l'état éveillé finale sur la base de la dernière fréquence de crête à l'état éveillé et d'une fréquence de crête à l'état éveillé passée.