HU210829B - Method for detecting, reducing or eliminating exhaustion of a driver, exhaustion sensing glasses and ear thermometer - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás gépkocsivezetők fáradtságának kimutatására, csökkentésére, ill. megszüntetésére, amelyben a gépkocsivezetőt pulzáló elektromágneses térrel történő kezelésben részesítjük, továbbá fáradtságérzékelő szemüveg és fülhőmérő.

Ismeretes, hogy gépkocsivezetésnél kezdetben a legtöbb embernél ún. készenléti állapot, élénkülés jelentkezik, amely fokozott mozgás- és beszédigényben is megnyilvánul. A műszak utolsó óráiban a gépjárművezetők ingerlékenyebbek, mozgásuk lassúbb, vezetésük sportosabb. Kimutatható, hogy a megtett út és a vezetési idő függvényében a gépjárművezetőnél - elsősorban a kis erekben - időlegesen érszűkület keletkezik. Az ilyen állapotban lévő személyeknél gyakrabban fordul elő baleset, ezért fontos lenne ezt az állapotot felismerni és megelőzni ill. megszüntetni.

Ismert olyan diagnosztikai eljárás stresszhatásnak kitett személyek, célszerűen gépkocsivezetők vizsgálatára (a feltaláló HU 191 121 lsz. szabadalma), amely az arc hőtérképe változásainak statisztikus feldolgozásán alapul és célja a gépkocsivezetők terhelhetőségének, foglalkozási ártalomból eredő károsodásának detektálása, ill. felmérése. Az ismert eljárás szerint a vizsgálandó személy arcának és kezeinek infravörös sugárzását a várható stresszhatás fellépése előtt leképezik ún. thermogramok formájában, a thermogram különböző felületein mutatkozó eltéréseket quantitatív módon, a domináns izothermák alapján regisztrálják.

A pácienseket a vizsgálati céltól függően a stresszhatás után is alávethetik hasonló vizsgálatnak.

Nem ismert a fenti elven alapuló eljárásnak a fáradás folyamatának vizsgálatára történő alkalmazása, ahol a fenti, körülményes kiértékelés nem alkalmazható körülményessége és időigényessége miatt.

Ismeretes továbbá a fáradtság kezelésére alkalmas, a gépkocsi ülésének háttámlájára szerelt elektromágneses tér keltő berendezés (EP 0 209 246 Al), amely a háttámlára szerelt lapos tekercsből és ezzel összekapcsolt impulzusgenerátorból áll, ahol az impulzusgenerátor 5 db 5 msec hosszú impulzust ad ki 15 msec hosszú szünetekkel és ezt 100 msec szünetekkel ismétli 30 percen át, négy óránként. A tekercsben keltett mágneses indukció 5x10^-3 T (50 Gauss), amelyből a testfelületre mintegy l,5xl0^-3 T(15 Gauss) jut. A berendezés a leírás szerint alkalmas a gépkocsivezető izmainak ellazítására.

Bár ez a berendezés alkalmas a gépkocsivezető fáradtságának enyhítésére, a leírásban ismertetett alkalmazási mód, a kezelés hosszúsága és ismétlődése nem illeszkedik a fáradó gépkocsivezető regenerálási szükségletéhez, sokkal ritkábban, sokkal hosszabb ideig tartó kezelésben részesül általa a gépkocsivezető, mint ami optimális lenne.

Célunk a találmánnyal a fenti hiányosságok kiküszöbölése olyan eljárás létrehozásával, amivel a gépkocsivezető az elfáradásának mértékétől függő, az optimálist jól megközelítő pulzáló elektromágneses teret alkalmazó kezelést kaphat.

A találmány alapja az a felismerés, hogy összefüggés van a testfelület - leginkább az arc - vérellátása és a fáradtság között. A fáradtságra az arc legmelegebb részének (szemgödör belső sarka) és a fej leghidegebb részének (rendszerint az orr és a fülcimpa) hőmérsékletkülönbsége ill. ennek változása jellemző. E jellemzők kiértékelésével pedig nyomonkövethető az elfáradás folyamata, meghatározható a beavatkozás szükségessége, sőt értékelhető a beavatkozás eredménye is.

További felismerés az, hogy a pulzáló mágneses tér nem csak az izmok ellazítása útján hat, hanem az erek időleges szűkületét általánosan megszünteti.

A feladat találmány szerinti megoldásában a gépkocsivezetőt pulzáló elektromágneses térrel történő kezelésben részesítjük, oly módon, hogy gépkocsivezetés közben időszakosan vagy folyamatosan mérjük a gépkocsivezető vizsgált testfelülete legmelegebb és leghidegebb részének hőmérsékletkülönbségét és a hőmérsékletkülönbség megnövekedését a gépkocsivezetés okozta elfáradás jeleként értékeljük, majd a fáradtság jelének észlelésekor vagy ezután a gépkocsivezetőt pulzáló elektromágneses térrel történő kezelésben részesítjük, amely kezelést a fáradtság jelének megszűnéséig folytatjuk.

Célszerűen a gépkocsivezetőt a vezetőülésben ültében részesítjük pulzáló elektromágneses (mágneses) térrel történő kezelésben.

Előnyösen a kezelést a gépkocsivezető akaratától függetlenül, videokamera kiértékelt jelével vezérelve vagy tapasztalat alapján, átlagolással megállapított úthossz megtétele után végezzük, és a kezelést 10-20 percig folytatjuk, vagy a fáradtság jelének megszűnésekor befejezzük.

Célszerűen a videokamera jelét videorekorderen rögzítjük. Előnyösen a hőmérsékletkülönbség mérését fáradtságérzékelő szemüveg vagy fáradtságérzékelő fülhőmérő alkalmazása útján végezzük.

A találmány szerinti fáradtságérzékelő szemüvegbe a szemgödör belső sarka hőmérsékletét érzékelő hőmérő és az orrhegy hőmérsékletét vagy a fülcimpa hőmérsékletét érzékelő hőmérő és kiértékelő egység van beleépítve.

Célszerűen a szemüvegbe jel-távadó van beépítve.

A találmány szerinti megoldás továbbá fáradtságérzékelő fülhőmérő, amelynek fülön vagy szemüveg szárán történő rögzítésre alkalmas rögzítőszerkezete, a fülhőmérő felhelyezett állapotában a fülkagyló felé irányított hőérzékelője, a szem belső sarka hőmérsékletével arányos értéket tároló megengedett-érték-tárolója, a hőérzékelővel mért hőmérsékletet a megengedett-érték-tárolóban tárolt értékkel összehasonlító áramköre és a hőérzékelővel mért érték megengedett érték alá csökkenése hatására megszólaló kijelzője van.

Előnyösen a fáradtságérzékelő fülhőmérőnek állandó értékű megengedett-érték-tárolója van.

Célszerűen a kijelző egy hangjelzést adó kijelző,

A találmány szerinti megoldás előnye az ismert megoldásokhoz képest, hogy alkalmas a gépkocsivezető elfáradás! folyamatának követésére és regisztrálására, a fáradtságot megszüntető kezelés szükséges időben történő bevezetésére és optimális lefolytatására.

Az alábbiakban az 3. ábra szerinti és más foganato2

HU 210 829 Β sítási példa alapján részletesen ismertetjük a találmány lényegét.

A rajzon az

1. ábra fáradtságérzékelő fülhőmérő vázlatos rajza.

A találmány szerinti eljárást egy busz vezetőjénél alkalmazzuk, ahol a busz vezetőjének arcára irányítva infravörösérzékeny videokamera van elrendezve, amely monitorhoz és/vagy számítógépes kiértékelő berendezéshez, továbbá videorekorderhez van csatlakoztatva, a busz vezetőülésének háttámlájában pedig ismert módon - mágneses tér keltésére alkalmas tekercs van elrendezve, amely csoportos impulzusokat keltő impulzusgenerátorra van csatlakoztatva. A számítógépes kiértékelő berendezés kimenete össze van kötve az impulzusgenerátor start-stop bemenetével.

Az eljárásban a gépkocsivezető arcának két jellemző pontját időszakosan, vagy folyamatosan az infravörös-érzékeny videokamerával vagy más hőérzékelésre alkalmas eszközzel megfigyelés alatt tartjuk és a gépkocsivezetés okozta fáradtság jeleit értékeljük. Az értékelés során a gépkocsivezető szemgödre belső sarkának hőmérsékletét összehasonlítjuk az arc leghidegebb része - célszerűen az on vagy fülcimpa - hőmérsékletével és a hőmérsékletkülönbség változását értékeljük, Az elfáradás jele az, hogy az orr és a fülcimpa hőmérséklete csökken és így a hőmérsékletkülönbség a szemgödör és az orr vagy fülcimpa között megnő.

Az elfáradás jele észlelhető más vizsgált testfelületen, például a kézen is, ahol a leghidegebb felület mindig az ujjvégeken található.

Az elfáradás jelének észlelésekor vagy ezután - egy célszerűen az észlelés óta eltelt idővel definiált nagyobb elfáradásnál - a gépkocsivezetőt pulzáló elektromágneses térrel történő kezelésben részesítjük.

A pulzáló elektromágneses (mágneses) tér adatai pl. az alábbiak:

mágneses indukció: 8 mT impulzus ismétlési frekvencia: 50 Hz impulzus kitöltési tényező: 25% impulzuscsomagok hossza: lOOmsec impulzuscsomagok közötti szünet: 100 msec.

Itt megjegyezzük, hogy a pulzáló elektromágneses tér hatása az emberre az impulzuscsomagok ismétlődési frekvenciájától függően különböző lehet: lassúbb ismétlődésű impulzusok (pl. 2 impulzuscsomag/mp) fokozzák az anyagcserét és tágítják az ereket, gyorsabb ismétlődésű impulzusok (pl. 50 impulzuscsomag/mp) csökkentik az anyagcserét és érszűkületet okoznak. Ily módon az izmok ellazulását vagy feszességének fokozódását, az erek tágulását vagy szűkülését is elérhetjük.

A kezeléssel néhány perc alatt elérjük a gépkocsivezető fáradtság miatt beszűkült apró ereinek kitágulását, ami az arc vérellátását is megjavítja, a jobb vérellátás hatására pedig az arcon a fáradtság jelei eltűnnek, az orr és az arc egyéb hideg helyei felmelegszenek. Az arc videokamerával történő megfigyelése és a kamera jeleinek kiértékelése útján információt nyerünk a fáradtság oldódásáról és a kezelést befejezzük. A kezelést legfeljebb 1020 percig érdemes folytatni, ennyi idő alatt minden izom ellazul, de egy perc is elegendő lehet.

Az eljárás lefolytatható menetközben, vagy a gépkocsi megállásakor (pl. városi buszjárat végállomásán), de mindenképpen szükséges referencia megfigyelést lefolytatni a gépkocsivezető még pihent állapotában.

A megfigyelés történhet a monitoron megjelenő, a hőmérséklet eltéréseit kimutató képek összevetésével, vagy számítógépes kiértékelő egységben. A kiértékelést egyszerűsíti az, hogy nem szükséges az egész arc hőmérsékletváltozásait kiértékelni, elégséges egy legmelegebb és (jellemzően) leghidegebb pontnak pihent és fáradt állapotban mért hőmérsékletkülönbségeit összevetni.

A pulzáló elektromágneses térrel történő kezelés indítása és leállítása történhet manuálisan, de történhet automatikusan, a gépkocsivezető akaratától függetlenül is.

A videokamera jelét és a kiértékelés eredményét videorekorderen vagy más módon rögzíthetjük. A rögzített adatok átlagolásával megállapítható az az úthossz, amelynek megtétele után a kezelést minden gépkocsivezetőnél indokolt elvégezni és ugyancsak megállapítható a kezelés optimális hossza.

Videó kamera helyett előnyösen alkalmazható a szemgödör belső sarka és az arc ill. a fül leghidegebb része közötti hőmérsékletkülönbség detektálására alkalmas fáradtságérzékelő szemüveg, amely szemüveg két szemüveglencse közötti részébe a szemgödör belső sarka felé irányított, infravörös hőérzékelővel rendelkező, vagy kontakthőmérő van beépítve. A szemüvegbe további hasonló hőmérő is be van építve, amely az orrcsúcs fölé nyúló nyúlványon, vagy a szemüveg szárán, a fülcimpára irányítottan van elrendezve. A szemüveg szárában továbbá kiértékelő elektronikus egység van beépítve, amelyre rá van csatlakoztatva mindkét hőmérő, továbbá egy a szemüvegkeret orrészébe beépített infravörös jel-távadó, amely egyrészt a szemüveg viselője számára ad tájékoztatást fáradtságának kritikus mértékéről, másrészt a műszerfalon elrendezett infravörös vevőegységgel együttműködve indítja és leállítja az elektromágneses kezelést a hőmérsékletkülönbség által vezérelve.

A találmány szerinti fáradtságérzékelő szemüveg előnye a videokamera alkalmazásával szemben, hogy a hőmérséklet érzékelése csak két állandó ponton történik, így elmarad a hasznos mérési adatoknak a szükségtelen adathalmazból való kiválasztása, az eljárás foganatosítására alkalmas berendezés jelentősen egyszerűbb, kisebb költséggel megvalósítható, és nem foglal számottevő helyet a vezetőfülkében.

A fáradtság beavatkozást igénylő mértéke kijelezhető fáradtságérzékelő fülhőmérővel is, amelynek fülön vagy szemüveg szárán történő rögzítésre alkalmas rögzítőszerkezete, a fülhőmérő felhelyezett állapotában a fülkagyló felé irányított hőérzékelője, a szem belső sarka hőmérsékletével arányos értéket tároló megengedett-érték-tárolója, a hőérzékelővel mért hőmérsékletet a megengedett-érték-tárolóban tárolt értékkel összehasonlító áramköre és a hőérzékelővel mért érték megengedett érték alá csökkenése hatására megszólaló kijelzője van.

HU 210 829 Β

Egy egyszerű kiviteli alakban a rögzítőszerkezet a fülre akasztható kampó. A megengedett-érték-tároló vagy össze van kapcsolva a szem belső sarka hőmérsékletét mérő további hőmérővel, vagy a tapasztalatból már ismert, és viszonylag állandó értéket nem méljük, hanem állandó értékként tároljuk a megengedett-érték-tárolóban. Akijelzés előnyösen zümmögővei, hanggal történik.

A megengedett érték célszerűen 32 °C. A gyakorlatban gépjárművezetésre alkalmas hőmérséklettartományban (15-50 ’C) a kijelzés a megengedett érték állandóra választása esetén is kielégítő pontosságú.

Az 1. ábrán ilyen fáradtságérzékelő fülhőmérő kialakítására vonatkozó példa van feltüntetve. A fáradtságérzékelő fülhőmérőnek fül mögé helyezhető, fülön kampós részével rögzíthető 1 háza van, amelynek a fülcimpa felé néző la ablakában a fülcimpa hőmérsékletét érzékelő infraérzékeny 2 fotodióda van hőérzékelőként elrendezve. Az 1 házon továbbá kezelőszervként 3 start/stop kapcsoló és induló hőfokkülönbségnek megfelelő állandóérték beállító 5 trimmerpotenciométer csavarhúzóval történő állítására alkalmas nyílás van kialakítva. A fülhőmérő elektronikus áramköre 10 gombelemről kap táplálást, amelynek áramkörébe egyrészt a már említett 3 start/stop kapcsoló, másrészt egy mintavétel-időzítő elektronikus 11 kapcsoló van iktatva. A tápáramkor kapcsolt szakaszán két soros RC tag van egymással párhuzamosan elrendezve, amelyek egyikét Cl kondenzátor, az 5 trimmerpotenciométer és a vele párhuzamosan kapcsolt 2 fotodióda alkotja, másikát egy C2 kondenzátor és vele sorba kapcsolt ellenállás alkotja. Az RC tagok osztáspontja egy 7 billenőkor egy-egy oldali bemenetére van kötve, amely billenőkor kimenete 9 zümmögő 8 hanggenerátora vezérlő bemenetére van kötve.

A fáradtságérzékelő fülhőmérő működését az alábbiakban ismertetjük: Az RC tagok értékei méréssorozatból nyert tapasztalati értékeknek megfelelően vannak megválasztva, ahol a C2 kondenzátorból és 6 ellenállásból álló RC kör (megengedett-érték-tároló) értékei lényegében a szemgödör viszonylag állandó hőmérsékletét vagy a megengedett hőmérsékletkülönbséggel attól eltérő értéket, a Cl kondenzátorból, 5 trimmerpotenciométerből és 2 fotodiódából álló kör pedig a fülcimpa hőmérsékletét reprezentálja. A fülcimpa hőmérsékletének kezdeti (pihent állapotnak megfelelő) értéke az 5 trimmerpotenciométerrel állítható be. A megszólalási hőfokkülönbség-küszöböt a 7 billenőkor hiszterézise vagy a megengedett-érték-tárolóban tárolt, a szemgödör hőmérsékletétől eltérő érték reprezentálja. A 2 fotodióda ellenállása az érzékelt hőmérséklet csökkenésével nő, tehát a Cl kondenzátorral alkotott RC tag időállandója csökkenő hőmérséklettel nő. A tápfeszültség bekapcsolása után az RC tagok Cl, C2 kondenzátora töltődni kezd és a 2 fotodióda által érzékelt hőmérséklettől függően, ha a fülcimpa hőmérséklete a kezdeti hőmérséklethez képest csökkent, a Cl kondenzátor töltődik lassabban. Ha a hőmérsékletkülönbség kisebb, mint a kritikus, a két RC tag feszültségének különbsége nem éri el azt az értéket, ami a 7 billenőkört bebillentené, a készülék nem jelez. Ha a hőmérsékletkülönbség nagyobb, mint a kritikusnak megfelelő küszöbérték, a 7 billenőkor bebillen, engedélyezi a 8 hanggenerátor működését és a 9 zümmögő hangjelzést ad. A mintavétel-időzítő 11 kapcsoló meghatározott időközönként és meghatározott időtartamra kapcsol tápfeszültséget az elektronikus áramkörökre, a szünet után az RC tagok és a 7 billenőkor alapállapotból indul újra.

Claims (12)

1. Eljárás gépkocsivezető fáradtságának kimutatására, csökkentésére; ill. megszüntetésére, amelyben a gépkocsivezetőt pulzáló elektromágneses térrel történő kezelésben részesítjük, azzal jellemezve, hogy gépkocsi vezetés közben időszakosan vagy folyamatosan méljük a gépkocsivezető vizsgált testfelülete legmelegebb és leghidegebb részének hőmérsékletkülönbségét és a hőmérsékletkülönbség megnövekedését a gépkocsivezetés okozta elfáradás jeleként értékeljük, majd a fáradtság jelének észlelésekor vagy ezután a gépkocsivezetőt pulzáló elektromágneses térrel történő kezelésben részesítjük, amely kezelést legalább a fáradtság jelének megszűnéséig folytatjuk. Elsőbbsége: 1988.04. 11.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gépkocsivezetőt a vezetőülésben ültében részesítjük pulzáló elektromágneses térrel történő kezelésben. Elsőbbsége: 1988. 04. 11.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kezelést a gépkocsivezető akaratától függetlenül vezérelve végezzük. Elsőbbsége: 1988.04. 11.

4. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kezelést tapasztalat alapján átlagolással megállapított úthossz megtétele után végezzük. Elsőbbsége: 1988.04. 11.

5. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kezelést 10-20 percig folytatjuk. Elsőbbsége: 1988. 04. 11.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőmérsékletkülönbség mérését videokamera jelének kiértékelésével végezzük és a videokamera jelét videorekorderen rögzítjük. Elsőbbsége: 1988. 04. 11.

7. Az 1., 2., 4. vagy 5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőmérsékletkülönbség mérését fáradtságérzékelő szemüveg alkalmazása útján végezzük. Elsőbbsége: 1991.09. 23.

8. Fáradtságérzékelő szemüveg, azzal jellemezve, hogy szemgödör belső sarka hőmérsékletét érzékelő hőmérő van beleépítve, továbbá orrhegy vagy fülcimpa hőmérsékletét érzékelő további hőmérő és kiértékelő egység van beleépítve. Elsőbbsége: 1991.09. 23.

9. A 8. igénypont szerinti fáradtságérzékelő szemüveg, azzal jellemezve, hogy jel-távadó van beleépítve. Elsőbbsége: 1991. 09. 23.

10. Fáradtságérzékelő fülhőmérő, azzal jellemezve, hogy fülön vagy szemüveg szárán történő rögzítésre alkalmas rögzítőszerkezete, a fülhőmérő felhelyezett állapotában a fülcimpa hátoldala felé irányított hőérzékelője,

HU 210 829 Β a szem belső sarka hőmérsékletével arányos értéket tároló megengedett-érték-tárolója, a hőérzékelővel mért hőmérsékletet a megengedett-érték-tárolóban tárolt értékkel összehasonlító áramköre és a hőérzékelővel mért érték megengedett érték alá csökkenése hatására megszóla- 5 ló kijelzője van. Elsőbbsége: 1992.09.09.

11. A 10. igénypont szerinti fáradtságérzékelő fülhőmérő, azzal jellemezve, hogy állandó értékű megengedett-érték-tárolója van. Elsőbbsége: 1992.09.09.

12. A 10. vagy 11. igénypont szerinti fáradtságérzékelő fülhőmérő, azzal jellemezve, hogy hangjelzést adó kijelzője van. Elsőbbsége: 1992.09.09.