JP2685206B2 - 操作者の目のモニタリング装置 - Google Patents
操作者の目のモニタリング装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気光学的なアラートネス（alertness）の
モニタリング装置に関する。さらに詳しくは、操作者の
目のモニタリング装置に関する。
モニタリング装置に関する。さらに詳しくは、操作者の
目のモニタリング装置に関する。
機械の運転者および操作者のアラートネスを維持する
種々のタイプの装置が提案されている。スコルニック
（Skolnick）らの米国特許第3,863,262号明細書および
同第2,724,109号明細書には、自動車運転者のための居
眠り防止装置が記載されており、それはランプの光が運
転者の眼球で反射され、眼球があらかじめ定められた時
間より長くまぶたで覆われたときにアラームを作動させ
るものである。ノーク（Nork）の米国特許第3,379,885
号明細書には、眼球の白い部分での反射と虹彩での反射
とのあいだを識別する赤外発生源とセンサを採用したサ
イトスイッチ（sight switch）が開示されている。さら
に米国特許第4,397,531号および同第4,625,337号の２つ
の各明細書にはかなり高価な２次元イメージスキャナー
と非常に重いイメージ分析用ソフトウェアを用いたもの
が示されている。
種々のタイプの装置が提案されている。スコルニック
（Skolnick）らの米国特許第3,863,262号明細書および
同第2,724,109号明細書には、自動車運転者のための居
眠り防止装置が記載されており、それはランプの光が運
転者の眼球で反射され、眼球があらかじめ定められた時
間より長くまぶたで覆われたときにアラームを作動させ
るものである。ノーク（Nork）の米国特許第3,379,885
号明細書には、眼球の白い部分での反射と虹彩での反射
とのあいだを識別する赤外発生源とセンサを採用したサ
イトスイッチ（sight switch）が開示されている。さら
に米国特許第4,397,531号および同第4,625,337号の２つ
の各明細書にはかなり高価な２次元イメージスキャナー
と非常に重いイメージ分析用ソフトウェアを用いたもの
が示されている。
本発明は操作者のアラートネスをモニタリングする改
良された装置を提出しようとするものである。
良された装置を提出しようとするものである。
本発明は被検者の目に電磁放射線を方向づける手段
と、被検者の目の角膜を通って網膜によって逆反射され
た電磁放射線を検出する手段と、前記方向づける手段お
よび検出する手段に少なくとも一方向のある角度領域の
スキャニングさせるスキャニング手段と、受取られると
期待される逆反射された電磁放射線が存在しないときに
検出可能な出力表示を提供する手段とからなる被検者の
目のモニタリング装置に関する。
と、被検者の目の角膜を通って網膜によって逆反射され
た電磁放射線を検出する手段と、前記方向づける手段お
よび検出する手段に少なくとも一方向のある角度領域の
スキャニングさせるスキャニング手段と、受取られると
期待される逆反射された電磁放射線が存在しないときに
検出可能な出力表示を提供する手段とからなる被検者の
目のモニタリング装置に関する。
本発明の好ましい実施態様によれば、被検者の目に電
磁放射線を方向づける装置と、被検者の目の角膜を通っ
て網膜によって逆反射された電磁放射線を検出する手段
と、受取られると期待される逆反射された電磁放射線が
存在しないときに検出可能な出力表示を提供し、被検者
の目が閉じられたことまたは所望の角度領域の外側に向
いている操作者の目の方向を表示する装置とからなる被
検者の目のモニタリング装置が提供される。
磁放射線を方向づける装置と、被検者の目の角膜を通っ
て網膜によって逆反射された電磁放射線を検出する手段
と、受取られると期待される逆反射された電磁放射線が
存在しないときに検出可能な出力表示を提供し、被検者
の目が閉じられたことまたは所望の角度領域の外側に向
いている操作者の目の方向を表示する装置とからなる被
検者の目のモニタリング装置が提供される。
さらに、本発明の好ましい実施態様によれば、方向づ
ける装置および検出する装置にある角度領域のスキャニ
ングをさせるスキャニング手段が設けられる。
ける装置および検出する装置にある角度領域のスキャニ
ングをさせるスキャニング手段が設けられる。
つぎに、図面に基づいて本発明の装置をさらに詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明の装置の好ましい一実施例として製作
され操作されるアラートネスのモニタリング装置の部分
的にブロック線図的な説明図、第２図は本発明の装置に
用いられる電子回路の部分的にブロック線図的な説明図
である。
され操作されるアラートネスのモニタリング装置の部分
的にブロック線図的な説明図、第２図は本発明の装置に
用いられる電子回路の部分的にブロック線図的な説明図
である。
第１図にはスキャニング台（２）を含む本発明の装置
の好ましい実施例が示されており、スキャニング台
（２）は代表的にはモータ（４）に取付けられ駆動さ
れ、スキャニングのための回転運動をする。この回転運
動は乗物のダッシュボードのごとき取付基準面に対して
水平な面内である。スキャニング台（２）上に取り付け
られる電磁放射線発生源（以下、放射線発生源という）
（10）は、代表的にはレーザダイオードまたは赤外放出
ダイオードからなり、円筒型レンズのごときコリメーテ
ィングレンズ（collimating lens）（12）を通して電磁
放射線を放出し、代表的には垂直面内に位置する電磁放
射線の扇形（14）を形成するようになっている。
の好ましい実施例が示されており、スキャニング台
（２）は代表的にはモータ（４）に取付けられ駆動さ
れ、スキャニングのための回転運動をする。この回転運
動は乗物のダッシュボードのごとき取付基準面に対して
水平な面内である。スキャニング台（２）上に取り付け
られる電磁放射線発生源（以下、放射線発生源という）
（10）は、代表的にはレーザダイオードまたは赤外放出
ダイオードからなり、円筒型レンズのごときコリメーテ
ィングレンズ（collimating lens）（12）を通して電磁
放射線を放出し、代表的には垂直面内に位置する電磁放
射線の扇形（14）を形成するようになっている。
コリメーティング円筒レンズ（12）を通った放射線出
力は代表的には通常の構造を有するビームスプリッタ
（16）を通過する。ビームスプリッタ（16）はビームの
一部をIRフィルタ（18）を通して送り、残りを反射す
る。
力は代表的には通常の構造を有するビームスプリッタ
（16）を通過する。ビームスプリッタ（16）はビームの
一部をIRフィルタ（18）を通して送り、残りを反射す
る。
フィルタ（18）を経て扇形（14）に送られた光のほと
んどは、種々の周囲境界によって拡散するような方法で
反射される。操作者の目の角膜を通って網膜に衝突する
ある一定の角度範囲にある光は、その光が角膜に衝突し
た方向に逆反射される。
んどは、種々の周囲境界によって拡散するような方法で
反射される。操作者の目の角膜を通って網膜に衝突する
ある一定の角度範囲にある光は、その光が角膜に衝突し
た方向に逆反射される。
角膜を経て受取られた逆反射した光はフィルタ（18）
を経てビームスプリッタ（16）に衝突し、ビームスプリ
ッタ（16）で反射され、鏡（20）および円筒状または凸
状のレンズ（22）を経て光起電力型シリコンPN検知器の
ごとき赤外検知器（24）に向かう。
を経てビームスプリッタ（16）に衝突し、ビームスプリ
ッタ（16）で反射され、鏡（20）および円筒状または凸
状のレンズ（22）を経て光起電力型シリコンPN検知器の
ごとき赤外検知器（24）に向かう。
なお、前述のすべての装置はスキャニング台（２）の
うえに取付けられる。
うえに取付けられる。
放射線発生源（10）は、第２図に示されるタイミング
出力を出力して電磁放射線源を作動させ、電磁放射線を
発生させる回路（26）から電源を受け、高周波数でまた
は連続した波の形でIRパルスを送る。
出力を出力して電磁放射線源を作動させ、電磁放射線を
発生させる回路（26）から電源を受け、高周波数でまた
は連続した波の形でIRパルスを送る。
操作者の目が赤外発生源に対してある適切な方向に向
いているときは、逆反射したIRパルス列または連続した
波は検知器（24）によって受取られ、第２図に示される
検知器電子回路（28）に送られる。この回路は回路（2
6）からタイミング入力を受け、予期される逆反射した
信号があらかじめ定められた時間範囲内に受取られない
ばあいを検出する。かかる逆反射した信号が存在しない
ということは、操作者が目を閉じていたことまたはあら
かじめ定められた許容された目視範囲以外を見ていたこ
とを示しうる。それが適切であるばあいには、回路（2
8）は可聴アラームのごときアラーム表示を警報デバイ
ス（30）に生ずる。
いているときは、逆反射したIRパルス列または連続した
波は検知器（24）によって受取られ、第２図に示される
検知器電子回路（28）に送られる。この回路は回路（2
6）からタイミング入力を受け、予期される逆反射した
信号があらかじめ定められた時間範囲内に受取られない
ばあいを検出する。かかる逆反射した信号が存在しない
ということは、操作者が目を閉じていたことまたはあら
かじめ定められた許容された目視範囲以外を見ていたこ
とを示しうる。それが適切であるばあいには、回路（2
8）は可聴アラームのごときアラーム表示を警報デバイ
ス（30）に生ずる。
警報デバイス（30）の作動は逆反射した信号が再び検
知器（24）によって受取られたときに終了してもよい。
知器（24）によって受取られたときに終了してもよい。
第２図は第１図の装置に採用される電子回路を示す。
代表的には10kHzで作動するオシレータ（40）は出力を
パワートランジスタ（24）に与える。パワートランジス
タ（24）は所望のパルス出力をレーザダイオード（44）
に与え、レーザダイオードは第１図の放射線発生源（1
0）として機能する。
代表的には10kHzで作動するオシレータ（40）は出力を
パワートランジスタ（24）に与える。パワートランジス
タ（24）は所望のパルス出力をレーザダイオード（44）
に与え、レーザダイオードは第１図の放射線発生源（1
0）として機能する。
オシレータ（40）の出力はフリップフロップ回路（サ
ンプル窓）（46）を経てトランジスタ（48）のベースに
も与えられる。トランジスタ（48）は第１図のIR検知器
（24）の出力を操作アンプ（50）を経て受取る。トラン
ジスタ（48）はこのようにスイッチとして作動し、レー
ザダイオード（44）によるIRパルスの送出のあらかじめ
定められた一致時間（coincidence time）内に操作アン
プ（50）からの出力が受取られたときのみ該出力の通過
を許し、それによって正規のものでないIR発生源に起因
する誤検知を防止する。
ンプル窓）（46）を経てトランジスタ（48）のベースに
も与えられる。トランジスタ（48）は第１図のIR検知器
（24）の出力を操作アンプ（50）を経て受取る。トラン
ジスタ（48）はこのようにスイッチとして作動し、レー
ザダイオード（44）によるIRパルスの送出のあらかじめ
定められた一致時間（coincidence time）内に操作アン
プ（50）からの出力が受取られたときのみ該出力の通過
を許し、それによって正規のものでないIR発生源に起因
する誤検知を防止する。
トランジスタ（48）からの出力は操作アンプ（52）を
経てコンパレータ（54）に供給される。コンパレータ
（54）はその出力とあらかじめ定められた基準値とを比
較しリセット入力をカウンタ（60）およびDFF回路（6
4）に与える。代表的には30Hzで作動するフリーオシレ
ータ（58）が、クロック入力をカウンタ（60）に与え
る。
経てコンパレータ（54）に供給される。コンパレータ
（54）はその出力とあらかじめ定められた基準値とを比
較しリセット入力をカウンタ（60）およびDFF回路（6
4）に与える。代表的には30Hzで作動するフリーオシレ
ータ（58）が、クロック入力をカウンタ（60）に与え
る。
リセット入力は、逆反射した電磁放射線が検知器（2
4）で検出されたときに、コンパレータ（54）に与えら
れる。逆反射した電磁放射線の検知に応答してリセット
されることなく、カウンタ（60）があらかじめ定められ
た限界カウント値までカウントしたばあいは、そのよう
なカウント出力は、カウンタの出力を受取るステート論
理回路（62）にDFF回路（64）を経て可聴アラームのご
ときアラーム（66）を作動させる。
4）で検出されたときに、コンパレータ（54）に与えら
れる。逆反射した電磁放射線の検知に応答してリセット
されることなく、カウンタ（60）があらかじめ定められ
た限界カウント値までカウントしたばあいは、そのよう
なカウント出力は、カウンタの出力を受取るステート論
理回路（62）にDFF回路（64）を経て可聴アラームのご
ときアラーム（66）を作動させる。
DFF回路（64）は、逆反射した電磁放射線が検出され
たことを示すリセット信号を受取ったときに、アラーム
（66）の作動を終了させるように作動する。
たことを示すリセット信号を受取ったときに、アラーム
（66）の作動を終了させるように作動する。
本発明がこれまでとくに示され記述されたことに限定
されるものではないことは、当業者には理解されるであ
ろう。
されるものではないことは、当業者には理解されるであ
ろう。
第１図は本発明の装置の好ましい一実施例として製作さ
れ操作されるアラートネスのモニタリング装置の部分的
にブロック線図的な説明図、第２図は本発明の装置に用
いられる電子回路の部分的にブロック線図的な説明図で
ある。 （図面の主要符号） （２）：スキャニング台 （10）：放射線発生源 （12）、（22）：レンズ （16）：ビームスプリッタ （24）：検知器 （28）：検知器電子回路
れ操作されるアラートネスのモニタリング装置の部分的
にブロック線図的な説明図、第２図は本発明の装置に用
いられる電子回路の部分的にブロック線図的な説明図で
ある。 （図面の主要符号） （２）：スキャニング台 （10）：放射線発生源 （12）、（22）：レンズ （16）：ビームスプリッタ （24）：検知器 （28）：検知器電子回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−186540（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−172552（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−114285（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−47035（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−89397（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−51440（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−137235（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−142699（ＪＰ，Ａ) 特表 昭62−500493（ＪＰ，Ａ) 仏国特許公開2368097（ＦＲ，Ａ) 仏国特許公開2457673（ＦＲ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】被検者の目に電磁放射線を方向づける手段
と、被検者の目の角膜を通って網膜によって逆反射され
た電磁放射線を検出する手段と、 前記方向づける手段および検出する手段に少なくとも一
方向のある角度領域のスキャニングをさせるスキャニン
グ手段と、 受取られると期待される逆反射された電磁放射線が存在
しないときに検出可能な出力表示を提供する手段 とからなる被検者の目のモニタリング装置。 - 【請求項２】前記電磁放射線が可視的なスペクトルの外
側である請求項１記載の装置。 - 【請求項３】前記電磁放射線が赤外線である請求項１ま
たは２記載の装置。 - 【請求項４】前記スキャニング手段が直交する２方向を
スキャニングするように作動する請求項１、２または３
記載の装置。 - 【請求項５】前記スキャニング手段が水平面内をスキャ
ニングするように作動する請求項１、２、３または４記
載の装置。 - 【請求項６】前記方向づける手段がコリメーティングレ
ンズからなる請求項１、２、３、４または５記載の装
置。 - 【請求項７】前記検出手段がビームスプリッタと赤外検
知器とからなる請求項１、２、３、４、５または６記載
の装置。 - 【請求項８】前記提供する手段が、アラーム作動出力信
号を提供するために、前記方向づける手段からの電磁放
射線出力のタイミングに対応する入力と、前記検出する
手段によって受取られる逆反射された電磁放射線のタイ
ミングに対応する入力とを受取る回路を含む請求項１、
２、３、４、５、６または７記載の装置。 - 【請求項９】前記受取られると期待される逆反射した電
磁放射線が存在しないときに検出可能な出力表示を提供
する手段が、操作者の目が閉じられたことまたは所望の
角度領域の外側に向いている操作者の目の方向を表示す
るように作動するものである請求項１、２、３、４、
５、６、７または８記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IL81928A IL81928A (en) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Apparatus for monitoring the eyes of an operator |
| IL81928 | 1987-03-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63255033A JPS63255033A (ja) | 1988-10-21 |
| JP2685206B2 true JP2685206B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=11057637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63064648A Expired - Fee Related JP2685206B2 (ja) | 1987-03-18 | 1988-03-17 | 操作者の目のモニタリング装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4847486A (ja) |
| EP (1) | EP0284225B1 (ja) |
| JP (1) | JP2685206B2 (ja) |
| AT (1) | ATE83635T1 (ja) |
| CA (1) | CA1286017C (ja) |
| DE (1) | DE3876830T2 (ja) |
| ES (1) | ES2037211T3 (ja) |
| IL (1) | IL81928A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990002453A1 (en) * | 1988-08-24 | 1990-03-08 | Sebastiano Scarampi | Apparatus and method for monitoring television viewers |
| US4931865A (en) * | 1988-08-24 | 1990-06-05 | Sebastiano Scarampi | Apparatus and methods for monitoring television viewers |
| US4894527A (en) * | 1989-03-17 | 1990-01-16 | Burle Technologies, Inc. | Light dependent resistor digital control circuit |
| JPH07128579A (ja) * | 1993-10-29 | 1995-05-19 | Canon Inc | 視線検知方法、視線検知手段及び該視線検知手段を有する映像機器 |
| GB9323970D0 (en) * | 1993-11-22 | 1994-01-12 | Toad Innovations Ltd | Safety device |
| CA2126142A1 (en) * | 1994-06-17 | 1995-12-18 | David Alexander Kahn | Visual communications apparatus |
| DE19719695A1 (de) * | 1997-05-09 | 1998-11-19 | Univ Eberhard Karls | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Aufmerksamkeit von Lebewesen innerhalb einer Menge von Lebewesen |
| US10346697B2 (en) * | 2016-12-21 | 2019-07-09 | Hyundai America Technical Center, Inc | Driver state monitoring using corneal reflection detection |
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| FR2457673B3 (ja) | 1979-06-02 | 1982-04-09 | Bouis Didier |
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