JP3008365U - Doze detector - Google Patents

Doze detector

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JP3008365U
JP3008365U JP1994010760U JP1076094U JP3008365U JP 3008365 U JP3008365 U JP 3008365U JP 1994010760 U JP1994010760 U JP 1994010760U JP 1076094 U JP1076094 U JP 1076094U JP 3008365 U JP3008365 U JP 3008365U
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drowsiness
blinking
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JP1994010760U
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Japanese (ja)
Inventor
泰延 初岡
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岡山ミノルタ精密株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 人の瞼の開閉状態に基づいてその人の覚醒・
居眠り状態を検知するタイプの居眠り検知装置であっ
て、精度よく居眠り状態を検出でき、仕掛けが簡単で、
応用範囲が広い居眠り検知装置を提供する。 【構成】 可視外光の点滅発光手段Xと、発光手段Xに
よる点滅光B1を目を含む領域に照射させる手段Gと、
照射手段Gから照射されて目を含む領域から反射してく
る反射光B2を受光して電気信号に変換する手段Yと、
変換された電気信号を処理して覚醒・居眠り情報を出力
する信号処理手段Eとを含み、信号処理手段Eは点滅発
光手段Xの発光時と非発光時との受光レベル差に基づい
て処理を行い覚醒・居眠り情報を出力する居眠り検知装
置。
(57) [Summary] [Purpose] Awakening of a person based on the open / closed state of the person's eyelids.
It is a type of drowsiness detection device that detects the state of drowsiness, which can detect the state of drowsiness with high accuracy and is easy to operate.
Provide a doze detection device having a wide range of applications. [Structure] Flashing light-emitting means X of visible light, and means G for irradiating the area including the eyes with the flashing light B1 from the light-emitting means X,
A means Y for receiving the reflected light B2 emitted from the irradiating means G and reflected from the area including the eyes, and converting it into an electric signal;
The signal processing means E includes a signal processing means E for processing the converted electric signal and outputting awakening / drowsiness information. The signal processing means E performs processing based on a light receiving level difference between when the flashing light emitting means X emits light and when it does not emit light. Drowsiness detection device that outputs active awakening / drowsiness information.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は人の瞼の開閉状態に基づいてその人の覚醒・居眠り状態を検知するタ イプの居眠り検知装置に関する。 The present invention relates to a type of drowsiness detection device for detecting the awakening / drowsiness state of a person based on the opening / closing state of a person's eyelids.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

覚醒していれば問題ないが、眠れば大問題になることがしばしばある。例えば 各種車両、船舶、航空機等の運転、危険な機械等による作業、慎重な操作を要す る作業、見張り等である。受験勉強等においても居眠りは大敵である。 このため居眠りを検知する装置が提案されてきた。その一つのタイプに脳波を 利用したものがあるが、このタイプの居眠り検知装置は大掛かりな構造となるた め一般に普及するところまで至っていない。 There is no problem if you are awake, but often a big problem when you sleep. For example, driving various vehicles, ships, airplanes, working with dangerous machinery, work requiring careful operation, and watching. Even when studying for an examination, dozing is a major enemy. Therefore, a device for detecting drowsiness has been proposed. One of these types uses brain waves, but this type of doze detection device has not reached widespread use due to its large-scale structure.

【0003】 最近では人の瞼の開閉状態に基づいて居眠り状態を検知するタイプの居眠り検 知装置が種々提案されている。 例えば、特開昭59−127198号公報は、目に電磁波を照射してその反射 波のレベルが瞼を閉じているときのレベルで所定時間継続すると居眠りと判断す る装置を教えており、また、特公平3−14656号公報は単位時間当たりのま ばたき回数と覚醒時の基準まばたき回数との比較に基づき居眠り運転を検出する 装置を教えている。Recently, various types of doze detection devices have been proposed which detect the doze state based on the open / closed state of a person's eyelids. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-127198 teaches a device that irradiates an electromagnetic wave to the eye and determines that the level of the reflected wave is a level when the eyelids are closed and continues for a predetermined period of time, and that the person is dozing. Japanese Examined Patent Publication No. 3-14656 teaches a device for detecting a dozing driving based on a comparison between the number of blinks per unit time and a reference number of blinks at the time of awakening.

【0004】[0004]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかしながら、人の瞼の開閉状態に基づいてその人の覚醒・居眠り状態を検知 するタイプの従来の居眠り検知装置は、居眠り検知精度、装置構造、応用範囲等 の1又は2以上の点で必ずしも満足できるものではない。 そこで本考案は、人の瞼の開閉状態に基づいてその人の覚醒・居眠り状態を検 知するタイプの居眠り検知装置であって、精度よく居眠り状態を検出でき、仕掛 けが簡単で、応用範囲が広い居眠り検知装置を提供することを課題とする。 However, a conventional drowsiness detection device of the type that detects the awakening / drowsiness state of a person based on the opening / closing state of a person's eyelids is not always satisfactory in one or more points such as the drowsiness detection accuracy, device structure, and application range. Not something you can do. Therefore, the present invention is a type of drowsiness detection device that detects the awakening / drowsiness state of a person based on the opening / closing state of a person's eyelids, which can detect the drowsiness state with high accuracy, is easy to work on, and has a wide range of applications. An object is to provide a wide doze detection device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

前記課題を解決する本考案の居眠り検知装置は、 可視外光の点滅発光手段と、 前記発光手段による点滅光を目を含む領域に照射する手段と、 前記照射手段から照射されて目を含む領域から反射してくる反射光を受光して 電気信号に変換する手段と、 前記変換された電気信号を処理して覚醒・居眠り情報を出力する信号処理手段 とを含み、 前記信号処理手段は前記点滅発光手段の発光時と非発光時との受光レベル差に 基づいて処理を行い覚醒・居眠り情報を出力するものである。 The drowsiness detection device of the present invention for solving the above-mentioned problems includes: a blinking light emitting unit for visible light; a unit for irradiating the region including the eyes with the blinking light by the light emitting unit; and a region including the eyes illuminated by the irradiation unit. And a signal processing unit for processing the converted electrical signal and outputting awakening / drowsiness information. The signal processing unit is configured to perform the blinking. The processing is performed based on the difference in the light receiving level between when the light emitting means emits light and when the light is not emitted, and outputs awakening / drowsiness information.

【0006】 前記各部について、本考案装置を原理的に示す図1のブロック図を参照してさ らに説明する。 図1においてIは居眠り検知対象となる人の目の部分であり、この目Iを含む 領域、代表的には目の眼球i1(より詳しくは代表的には角膜)又は目を閉じた 瞼i2に対し可視外光点滅発光手段Xから点滅する可視外光B1を照射手段Gを 介して照射できるようにする。また、目Iを含む領域に照射されて反射してくる 反射光B2を受光して電気信号に変換する手段Yと、該変換された電気信号を処 理して覚醒・居眠り情報を出力する信号処理手段Eとを設ける。Each of the above parts will be further described with reference to the block diagram of FIG. 1, which shows the device of the present invention in principle. In FIG. 1, I is a part of the eye of a person who is a drowsiness detection target, and a region including the eye I, typically an eyeball i1 of the eye (more specifically, a cornea) or an eyelid i2 with the eye closed. On the other hand, visible light B1 blinking from the visible light blinking light emitting means X can be emitted through the irradiation means G. Further, a means Y for receiving the reflected light B2 that is irradiated and reflected by the area including the eye I and converting it into an electric signal, and a signal for processing the converted electric signal and outputting awakening / drowsiness information. And processing means E.

【0007】 可視外光点滅発光手段Xは、例えば発光素子Bと該発光素子に例えば400H zの周波数で点滅発光させる駆動回路Aとで構成できる。駆動回路Aとしては発 光素子に点滅発光させるための発振機能を有するものが考えられる。 目に対して発する光は目視の邪魔にならないように目に検知されないものでな ければならない。そのために手段Xから発せられる光は可視外光とする。ここで 採用する可視外光としては入手し易いものとして目の健康を損なわない程度の赤 外線、紫外線等を例示できる。従って前記発光素子を採用する場合、その発光素 子はそのような可視外光を発するものでよく、代表例として赤外線発光素子を挙 げることができる。The visible light blinking light emitting means X can be composed of, for example, a light emitting element B and a drive circuit A for causing the light emitting element to blink and emit light at a frequency of, for example, 400 Hz. As the drive circuit A, one having an oscillation function for causing the light emitting element to blink and emit light is considered. The light emitted to the eyes must be undetectable to the eyes so that it does not interfere with the sight. Therefore, the light emitted from the means X is an outside visible light. As the visible light used here, it is possible to cite, for example, infrared rays and ultraviolet rays that are easily available and do not damage the health of the eyes. Therefore, when the light emitting element is adopted, the light emitting element may emit such visible light, and a typical example thereof is an infrared light emitting element.

【0008】 また、この可視外光を目を含む領域に照射するとき、場所によって太陽光、タ ングステン光、蛍光灯光、これらの混合光等も一緒に照射されるから、それらと 区別できるように前述のように例えば400Hzの周波数で点滅を繰り返す光に して照射する。 反射光を受光して所定の電気信号に変換する手段Yは、代表例として反射光を 受けてこれを電気信号に変換する受光素子C及び受光素子出力を後処理に必要な 程度に増幅する増幅回路Dとからなるものを例示できる。信号処理手段Eからで る覚醒・居眠り情報出力は警報手段F等の動作制御に利用できる。In addition, when the visible light is applied to the area including the eyes, sunlight, tungsten light, fluorescent light, mixed light of these, and the like are also irradiated depending on the location, so that it can be distinguished from them. As described above, the light is emitted as light that repeatedly blinks at a frequency of 400 Hz, for example. The means Y for receiving the reflected light and converting it into a predetermined electric signal is, as a typical example, a light receiving element C for receiving the reflected light and converting it into an electric signal, and an amplifier for amplifying the light receiving element output to the extent necessary for post-processing. The circuit D can be exemplified. Awakening / drowsiness information output from the signal processing means E can be used for operation control of the alarm means F and the like.

【0009】 図1に示す信号処理手段Eは、例えば増幅回路Dからの出力を数倍(例えば1 00倍)のサイクルでA/D変換するA/D変換回路E1及び回路E1からのデ ジタル出力を処理して覚醒・居眠り情報を出力する演算回路E2で構成できる。 この場合、演算回路E2は、取り込んだデジタル値についてフィルター処理を 行い外乱光の影響をなくした反射光のみの成分とし、まばたきをノイズなしで検 知できるようにし、該反射光成分に基づいて覚醒・居眠り情報を出力できるよう に構成することが考えられる。The signal processing means E shown in FIG. 1 is, for example, an A / D conversion circuit E1 for A / D converting the output from the amplification circuit D in a cycle of several times (for example, 100 times) and a digital signal from the circuit E1. It can be configured by an arithmetic circuit E2 that processes the output and outputs awakening / drowsiness information. In this case, the arithmetic circuit E2 filters the captured digital value to make it a component of only reflected light that eliminates the influence of ambient light, enables blinking to be detected without noise, and awakens based on the reflected light component. -It may be possible to configure it so that it can output doze information.

【0010】 なお、この例ではデジタル信号を扱うように構成しているが、図2に示すよう にアナログ信号として処理するものでもよい。図2においてZは信号処理手段で あり、代表的にはフィルター回路z1を含む回路からなる。 図3は、図1に示す増幅回路Dの出力例である。400Hzの周波数で発光オ ン(ON)と発光オフ(OFF)の繰り返し信号が出力される。そのサイクルよ り例えば100倍のサイクルでA/D変換回路E1でA/D変換を行う。そして 演算回路E2ではノイズ成分を除去するために、望ましくはA/D変換された発 光ON時のレベル及び発光OFF時のレベルのそれぞれを例えば平均化処理する 。発光ONの中に、目が閉じているか開いているかの情報が入っており、発光O FFが外乱光によるノイズ光になる。そこで図3の出力V(受光レベル)に従え ば、演算回路E2では1回の発光ON時の受光レベルの平均値をVon(n)、 発光OFF時の受光レベルの平均値をVoff(n)とすると、このVon(n )とVoff(n)の差RV(n)をとる。この差データRV(n)を示したも のが図4であり、個々の点が1回の発光ON、発光OFFにより得られたもので ある。これは、反射光成分(換言すれば受光レベル差)のみを取り出したもので 、明らかに目を閉じたときと、目を開いたときでは差が見られる。なお、この情 報がアナログ処理では、フィルター回路z1の出力に相当するものである。さら にノイズ成分がある場合、Von(n)及びVoff(n)の複数回の測定に基 づいてかかる反射光成分を平均化処理する等してノイズ成分の除去を行ってもよ い。Although the digital signal is handled in this example, it may be processed as an analog signal as shown in FIG. In FIG. 2, Z is a signal processing means, which is typically a circuit including a filter circuit z1. FIG. 3 is an output example of the amplifier circuit D shown in FIG. A light emission ON (ON) and light emission OFF (OFF) repetitive signal is output at a frequency of 400 Hz. A / D conversion is performed by the A / D conversion circuit E1 at a cycle 100 times that cycle, for example. Then, in the arithmetic circuit E2, in order to remove the noise component, preferably, the A / D-converted level at the time of light emission ON and the level at the time of light emission OFF are, for example, averaged. Information on whether the eyes are closed or open is included in the light emission ON, and the light emission OF becomes noise light due to ambient light. Therefore, according to the output V (light reception level) of FIG. 3, in the arithmetic circuit E2, the average value of the light reception level when the light emission is turned on once is Von (n), and the average value of the light reception level when the light emission is turned off is Voff (n). Then, the difference RV (n) between this Von (n) and Voff (n) is taken. This difference data RV (n) is shown in FIG. 4, and the individual points are obtained by one light emission ON and one light emission OFF. This is an extraction of only the reflected light component (in other words, the difference in received light level), and the difference is clearly seen when the eyes are closed and when the eyes are opened. In the analog processing, this information corresponds to the output of the filter circuit z1. In addition, if there is a noise component, the noise component may be removed by averaging the reflected light components based on multiple measurements of Von (n) and Voff (n).

【0011】 信号処理手段Eを含め、一般的にいって、本考案装置における信号処理手段は 、ノイズ成分除去のために受光レベル差(反射光成分)として前記点滅発光手段 による複数回の点滅発光のそれぞれにおいて得られる受光レベル差の平均値を採 用し、該平均値に基づいて処理を行い覚醒・居眠り情報を出力するように構成す ることが考えられる。In general, including the signal processing means E, the signal processing means in the device of the present invention uses a plurality of blinking light emission by the blinking light emitting means as a light reception level difference (reflected light component) for noise component removal. It is conceivable to adopt an average value of the received light level differences obtained in each of the above cases, perform processing based on the average value, and output awakening / drowsiness information.

【0012】 この場合、信号処理手段は前記受光レベル差平均値と前回測定の受光レベル差 平均値との変化量を時間で微分処理し、該微分値が所定の基準値を超えると該基 準値超過微分値が現れた時点から次の基準値超過微分値が現れるまでの時間間隔 を計測して該時間間隔が所定の基準間隔を超えると居眠り情報を出力するように 構成してもよい。In this case, the signal processing means differentially processes the amount of change between the average value of the received light level difference and the average value of the previously measured received light level difference, and when the differentiated value exceeds a predetermined reference value, the reference value is changed. The time interval from the time when the differential excess value appears to the time when the next differential excess value appears may be measured, and when the time interval exceeds a predetermined reference interval, the doze information may be output.

【0013】 さらにこの場合、信号処理手段は、前記基準間隔として眠った状態を検知する ための第1基準間隔と、眠りかけ検知用の第2基準間隔の2種類が設定してあり 、前記基準値超過微分値が現れた時点から次の基準値超過微分値が現れるまでの 時間間隔が第1基準間隔を超えると眠ったことを表す居眠り情報を出力し、第1 基準間隔は超えないが第2基準間隔を超えると眠りかけを表す居眠り情報を出力 するように構成してもよい。Further, in this case, the signal processing means sets two types of the reference intervals, that is, a first reference interval for detecting a sleeping state and a second reference interval for detecting falling asleep. If the time interval from the appearance of the differential value excess differential value to the appearance of the next reference value excess differential value exceeds the first reference interval, the doze information indicating that he / she fell asleep is output. It may be configured to output the drowsiness information indicating the falling asleep when the two reference intervals are exceeded.

【0014】 さらにこの場合、信号処理手段からの指示に基づいて作動する音発生警報手段 を設け、該警報手段は、前記眠ったことを表す居眠り情報出力と、眠りかけを表 す居眠り情報出力のそれぞれに基づいて異なる状態で警報音を発するものとして もよい。 次に前記微分処理の例を説明する。図5は、図4の反射光成分の出力例を微分 することにより得られる波形である。この微分処理は演算回路E2が行う。この 波形が示す値がある基準レベル以上のプラス、マイナス波形に注目する。図5の ようにプラスからマイナスの間は目を閉じたことに相当し、その時間がある時間 より長い場合眠ったことを表している。Further, in this case, a sound generation alarming means that operates based on an instruction from the signal processing means is provided, and the alarming means outputs a doze information output indicating that the person has slept and a doze information output indicating that he is asleep. The alarm sound may be emitted in different states based on each. Next, an example of the differential processing will be described. FIG. 5 is a waveform obtained by differentiating the output example of the reflected light component of FIG. This differential processing is performed by the arithmetic circuit E2. Pay attention to the plus and minus waveforms that the value indicated by this waveform is above a certain reference level. As shown in Fig. 5, the time between plus and minus is equivalent to closing the eyes, and if the time is longer than a certain time, it means sleeping.

【0015】 警報手段については、先程も触れたが、一般的にいって、信号処理手段からの 情報出力に基づいて、ブザー音、サイレン音等を発する警報器、「起きろ起きろ 」というような音声を発する音声合成回路、これらの組み合わせ等が考えられる 。また、これらの警報手段であって、信号処理手段からの情報出力に基づいて、 眠っていないときは無音を、眠りかけのときは中程度の大きさの音及び(又は) 断続音を、眠ると大きい音及び(又は)連続的な音を発するものでもよい。これ に関連して、信号処理手段は、一般的にいって、居眠り情報としてまばたきの時 間間隔に応じて居眠りの程度に応じた少なくとも2種類の情報、例えば眠りかけ の情報及び眠ったことを表す情報を出力するものに構成することが考えられる。As described above, the alarm means is generally an alarm device that emits a buzzer sound, a siren sound, or the like based on the information output from the signal processing means, and a voice such as "wake up, wake up". A speech synthesizing circuit that emits, a combination thereof, and the like are possible. In addition, these alarm means, based on the information output from the signal processing means, sleep silently when not sleeping, and medium-volume sound and / or intermittent sound when sleeping. It may emit a loud sound and / or a continuous sound. In this connection, the signal processing means generally, as the drowsiness information, provide at least two types of information according to the degree of the drowsiness depending on the time interval of blinking, for example, the information of the drowsiness and the sleep. It is conceivable to configure it to output the information to represent.

【0016】 次に前記可視外光の点滅発光手段による点滅光を目を含む領域に照射する手段 について説明する。 かかる照射手段としては、目のまばたき状態を正確に検出するために、発光照 射端を含み、該発光照射端がアーム部材に支持されており、該アーム部材は、回 動中心軸線がほぼ眼球中心を通るように設定される回動軸に連結支持されており 、前記発光照射端は、該回動軸をその回動中心軸線がほぼ眼球中心を通るように 設定したとき、該眼球中心にほぼ向けられるように前記アーム部材に支持されて いるものを例示することができる。かかる回動軸は例えばレンズ無し又はレンズ 付き又はガラスを嵌めた眼鏡枠のつる部分に取り付けることができる。Next, a means for irradiating the area including the eyes with the blinking light by the blinking light emitting means for the visible light will be described. As such irradiation means, in order to accurately detect the blinking state of the eyes, a light emission irradiation end is included, and the light emission irradiation end is supported by an arm member, and the arm member has a rotation center axis line approximately the eyeball. It is connected to and supported by a rotation shaft that is set so as to pass through the center, and the light emission irradiation end is set at the center of the eyeball when the rotation shaft is set so that the rotation center axis line passes substantially through the eyeball center. The thing supported by the said arm member so that it may be faced substantially may be illustrated. Such a pivot can be attached, for example, to the temple of a spectacle frame without a lens, with a lens, or fitted with glass.

【0017】 このほか、照射手段として、発光照射端を含み、該発光照射端がアーム部材の 一端部に支持されており、該アーム部材はフレキシブル材料(例えば手で曲げ、 ねじる等できるアルミニウム材)から形成され、該アーム部材の他端部が眼鏡枠 に固定されているものを例示できる。 前記発光照射端は、可視外光点滅発光手段における例えば発光素子が直接それ を兼ねていてもよいが、該発光素子の前に設けた集光用凸レンズ、或いは図6に 原理を示すように発光素子Bからの光を導く光ファイバLF1の前端に臨ませた 集光用凸レンズL1等でもよい。照射手段の構成要素としてかかる光フアイバを 採用するときは、該フアイバ及び集光レンズを前記照射端を支持するためのアー ム部材に支持させることが考えられる。また、光フアイバを採用するときは、発 光素子を前記眼鏡枠の適当な位置に支持させることも考えられる。In addition to this, as the irradiation means, a light emission irradiation end is supported, and the light emission irradiation end is supported by one end of the arm member, and the arm member is made of a flexible material (for example, an aluminum material that can be bent and twisted by hand). And the other end of the arm member is fixed to the spectacle frame. For example, the light emitting element in the visible light blinking light emitting means may also serve as the light emitting irradiation end directly, but a converging convex lens provided in front of the light emitting element, or as shown in FIG. A converging convex lens L1 facing the front end of the optical fiber LF1 for guiding the light from the element B may be used. When such an optical fiber is adopted as a constituent element of the irradiation means, it is considered that the fiber and the condenser lens are supported by the arm member for supporting the irradiation end. Further, when the optical fiber is adopted, it is possible to support the light emitting element at an appropriate position of the spectacle frame.

【0018】 照射手段等については、以上のほか、さらに次のようなことが考えられる。 すなわち、照射手段は、点滅光を目を含む領域に照射して目の開閉つまりまば たきを検知するためのものであるから、図7(A)に示すように目を含む領域に 全体的に光を照射できるもの、図7(B)に示すように目を含む領域の一部に光 を照射できるもの、図7(C)に示すように目を含む領域の複数部分に光を照射 できるもの等種々考えられる。また、また片目に光照射できるもの、両目に光照 射できるものであってもよい。目の複数部分に光を照射する場合、それらのうち 1箇所でも受光レベル差平均値による前記微分値が基準値を超えるとまばたきと 判断すればよい。Regarding the irradiation means and the like, in addition to the above, the following can be considered. That is, the irradiation means is for irradiating the area including the eyes with blinking light to detect opening / closing of the eyes, that is, blinking. Therefore, as shown in FIG. That can be irradiated with light, that can irradiate a part of the area including the eyes as shown in FIG. 7B, and that that has a plurality of areas including the eyes as illustrated in FIG. 7C. Various things are possible. Further, it may be one that can be illuminated by one eye or one that is illuminated by both eyes. When irradiating a plurality of parts of the eye with light, it is sufficient to judge that the blinking occurs even if the differential value based on the average value of the received light level difference exceeds the reference value even at one of them.

【0019】 また、照射手段の発光照射端や前記反射光を受光して所定の電気信号に変換す る手段における受光端は、視界をさえぎることなく且つ異物を意識させないよう にできるだけ目に近く、且つ、視界を広くとれるところに取り付けることが望ま しい。また、これに関して、前記照射端や受光端はできるだけ小さいものが望ま しく、そのために、照射端については既述のように光ファイバLF1及びレンズ L1を用いて該レンズL1を照射端とすること、そして受光端についても、受光 素子の前に設けた集光用凸レンズとしたり、図6に示すように集光凸レンズL2 及び光フアイバLF2を用いて反射光を受光素子Cに導くようにし、該レンズL 2を受光端とすることが考えられる。レンズL2やフアイバLF2についても、 前記照射端を支持するためのアーム部材にこれらを支持させることが考えられる 。また、光フアイバを採用するときは、受光素子を眼鏡枠の適当な位置に支持さ せることも考えられる。なお、受光端については受光素子がこれを直接兼ねてい る場合も考えられる。Further, the light emitting end of the emitting means and the light receiving end of the means for receiving the reflected light and converting the reflected light into a predetermined electric signal are as close to the eyes as possible so as not to obstruct the view and not to be aware of the foreign matter. In addition, it is desirable to install it in a place where a wide field of view can be taken. Further, in this regard, it is desirable that the irradiation end and the light receiving end are as small as possible, and therefore, as described above, the lens L1 is used as the irradiation end by using the optical fiber LF1 and the lens L1. Also for the light receiving end, a converging convex lens provided in front of the light receiving element is used, or as shown in FIG. 6, the converging convex lens L2 and the optical fiber LF2 are used to guide the reflected light to the light receiving element C. It is conceivable to use L 2 as the light receiving end. Regarding the lens L2 and the fiber LF2, it can be considered to support them by an arm member for supporting the irradiation end. Further, when the optical fiber is adopted, it may be possible to support the light receiving element at an appropriate position on the spectacle frame. It is also possible that the light-receiving element directly serves as the light-receiving end.

【0020】 また、照射端や受光端の支持に眼鏡枠を利用する場合、それらは、図8に示す ように、例えば眼鏡枠のa、b、c・・・、hの任意の一箇所或いは複数箇所に 照射端・受光端をペアとして取り付けたり、或いは、b位置に照射端をd位置に 受光端をといった任意の1対又は複数対の組合せで照射端、受光端を別々の場所 に取り付けてもよい。また、眼鏡枠に内蔵する如く取り付けることもできる。さ らに別の取り付け方法として、図9のようにヘアーバンドHBのようなもので照 射端・受光端ERを支持してもよい。When a spectacle frame is used to support the irradiation end and the light receiving end, they are, for example, as shown in FIG. 8, at any one of a, b, c ... The irradiation end and the light receiving end can be attached as a pair at multiple locations, or the irradiation end and the light receiving end can be attached at different locations in any one pair or a combination of multiple pairs such as the irradiation end at the b position and the light receiving end at the d position. May be. Further, it can be attached so as to be built in the eyeglass frame. Furthermore, as another attachment method, the irradiation end / light receiving end ER may be supported by a hair band HB as shown in FIG.

【0021】 また、ガラス又はレンズを嵌めた眼鏡枠については、図10に示すように、ガ ラス又はレンズGLの外面或いは内面に照射端・受光端ERを取り付けることも できる。 さらに別の取り付け方法として図11に示すように眼鏡枠のつる部分GRに固 定用治具FXを取り付け、そこからアームAMを眼鏡の前部、上部まで伸ばし、 そこに照射端・受光端ERを取り付けてもよい。As for the spectacle frame in which the glass or the lens is fitted, as shown in FIG. 10, the irradiation end / light receiving end ER can be attached to the outer surface or the inner surface of the glass or the lens GL. As another attachment method, as shown in FIG. 11, a fixing jig FX is attached to the temple part GR of the spectacle frame, and the arm AM is extended from there to the front part and the upper part of the spectacle, and the irradiation end and the light receiving end ER are attached there. May be attached.

【0022】 いずれの取り付け方においても検知精度を上げるためには、着用者の顔の形体 に併せて照射端、受光端の取り付け位置・角度を適切にすることが必要であり、 そのため位置、角度の微調整機構を設けることが望ましい。この点、例えば図1 1に示す取り付けにおいては、アームAMの材質として、手で自在に曲げる、ひ ねる等できるもの、例えばアルミニウム棒材を採用することが考えられる。In order to improve the detection accuracy in any of the mounting methods, it is necessary to properly set the mounting positions and angles of the irradiation end and the light receiving end in accordance with the shape of the wearer's face. It is desirable to provide a fine adjustment mechanism. In this regard, for example, in the attachment shown in FIG. 11, it is possible to adopt a material that can be freely bent and twisted by hand, such as an aluminum rod, as the material of the arm AM.

【0023】[0023]

【作用】[Action]

本考案の居眠り検知装置によると、可視外光点滅発光手段からの点滅光が照射 手段から居眠り検知対象人の目を含む領域に照射され、該領域から反射してくる 反射光が、これを受光して電気信号に変換する手段に受光され、電気信号に変換 される。点滅光は代表的には目の眼球(さらに言うと角膜)又はそれを閉じた瞼 に照射され、その場合、反射光は目を開けていて眼球から反射してくるものと、 目を閉じて瞼から反射してくるものとではレベルが相違する。 According to the drowsiness detection device of the present invention, the blinking light from the visible light blinking light emitting means is emitted from the irradiation means to the area including the eyes of the person subject to the drowsiness detection, and the reflected light reflected from the area receives the light. Then, it is received by the means for converting into an electric signal and converted into an electric signal. The blinking light is typically applied to the eyeball (more specifically, the cornea) of the eye or the closed eyelid, and in that case, the reflected light is such that the light is reflected from the eyeball with the eyes open. The level is different from that reflected from the eyelids.

【0024】 この変換信号は信号処理手段に入力される。該信号処理手段は信号処理にあた り、前記点滅発光手段の発光時と非発光時との受光レベル差に基づいて目の瞬き 状態を判断するように処理を行い覚醒・居眠り情報を出力する。この情報出力は 警報手段等の動作制御に利用される。This converted signal is input to the signal processing means. In the signal processing means, the signal processing means performs processing so as to determine the blinking state of the eyes based on the light reception level difference between when the flashing light emitting means emits light and when it does not emit light, and outputs awakening / drowsiness information. . This information output is used to control the operation of alarm means.

【0025】[0025]

【実施例】【Example】

次に本考案の実施例を図12から図16を参照して説明する。図12は勉強用 の眼鏡取り付けタイプの居眠り検知装置の斜視図であり、図13は該装置の電気 回路等を示すブロック図である。図14は後述する演算回路CPU19の動作を 示すフローチャートである。図15及び図16は後述するセンサー部1の好まし い取り付け例を説明する図である。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a perspective view of a spectacle-mounted doze detection device for study, and FIG. 13 is a block diagram showing an electric circuit and the like of the device. FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the arithmetic circuit CPU 19 described later. 15 and 16 are views for explaining a preferred mounting example of the sensor unit 1 described later.

【0026】 この検知装置は、仕掛けが簡単で、扱い易さを考慮して片目の一部分に対し照 射端・受光端をペアで配置し、スポット照射により居眠り状態を検出するもので ある。 この装置は図12に示すように、センサー部1、センサー部1を支持するアー ム部材2、アーム部材2を眼鏡枠4のつる部分4bに固定する保持部3、及びセ ンサー部1の制御、受光信号の処理、装置着用者への警報機能を有するコントロ ーラ部5からなる。センサー部1とコントローラ部5とはケーブル6で接続され ている。This detection device is easy to work with, and in consideration of easiness of handling, the irradiation end and the light reception end are arranged in a pair with respect to a part of one eye, and the dozing state is detected by spot irradiation. As shown in FIG. 12, this device includes a sensor unit 1, an arm member 2 that supports the sensor unit 1, a holding unit 3 that fixes the arm member 2 to the temple portion 4b of the spectacle frame 4, and control of the sensor unit 1. , A controller unit 5 having a function of processing a received light signal and an alarm to the wearer of the apparatus. The sensor unit 1 and the controller unit 5 are connected by a cable 6.

【0027】 図13に示すように、センサー部1は装置着用者の目を含む領域に特定波長の 赤外光を発する発光照射部10と、この発光照射部10から発せられ、着用者の 目を閉じた瞼又は目の角膜からの反射光を受光する受光部11を有する。 発光照射部10は、赤外光を出力する赤外発光ダイオード12と、測定効率を 上げるため発光された赤外光を集光する照射用凸レンズ13を有する構成である 。受光部11は、発光照射部10から発せられて目で反射してくる反射光を集光 する受光用凸レンズ14と、集光された光のうち発光照射部10から発せられた 波長の光のみ通過させる帯域フィルター15と、この帯域フィルター15を通過 した光を受光して電気信号に変換する受光素子フォトトランジスタ16を有する 構成である。なお、受光素子16はフォトダイオードであってもよい。As shown in FIG. 13, the sensor unit 1 includes a light emission irradiation unit 10 that emits infrared light of a specific wavelength to a region including the eyes of the wearer of the apparatus, and a light emission irradiation unit 10 that emits the infrared light and emits light to the eyes of the wearer. It has a light receiving portion 11 for receiving the reflected light from the eyelid or the cornea of the eye. The light emission irradiation unit 10 is configured to have an infrared light emitting diode 12 that outputs infrared light and an irradiation convex lens 13 that collects the emitted infrared light in order to improve measurement efficiency. The light receiving unit 11 includes a light receiving convex lens 14 that collects the reflected light emitted from the light emitting and emitting unit 10 and reflected by the eyes, and only the light of the wavelength emitted from the light emitting and emitting unit 10 among the collected light. It is configured to include a bandpass filter 15 that passes the light and a light receiving element phototransistor 16 that receives the light that has passed through the bandpass filter 15 and converts the light into an electric signal. The light receiving element 16 may be a photodiode.

【0028】 コントローラ部5は、前記フォトトランジスタ16からの受光信号を増幅する 増幅回路17、増幅された受光信号をデジタル信号化するA/D変換回路18、 デジタル信号化された受光信号を処理するマイクロプロセッサ利用の演算回路C PU19、演算回路CPU19からの出力信号で駆動されて警報を発するブザー 20を含んでいる。また、演算回路CPU19からの指示により作動するまばた き検知ランプ21であって、着用者がセンサー部1の位置を調整する場合にまば たき検知を着用者に知らせるもの、演算回路CPU19からの出力信号により赤 外発光ダイオード12を点滅駆動制御する駆動回路22を含んでいる。なお、ブ ザー20はコントローラ部5に配置しているが、保持部3の内部や眼鏡枠4の着 用者の耳もと部分4aに配置してもよい。The controller unit 5 amplifies the received light signal from the phototransistor 16, an amplifier circuit 17, an A / D conversion circuit 18 for converting the amplified received light signal into a digital signal, and processes the received light signal converted into a digital signal. It includes an arithmetic circuit CPU 19 using a microprocessor, and a buzzer 20 which is driven by an output signal from the arithmetic circuit CPU 19 to give an alarm. Further, a blink detection lamp 21 that operates according to an instruction from the arithmetic circuit CPU 19, which informs the wearer of blink detection when the wearer adjusts the position of the sensor unit 1. It also includes a drive circuit 22 for controlling the blinking drive of the red light emitting diode 12 according to the output signal of. Although the buzzer 20 is arranged in the controller unit 5, it may be arranged in the holding unit 3 or in the ear portion 4a of the wearer of the spectacle frame 4.

【0029】 図12に示す例では、発光照射部10及び受光部11からなるセンサー部1は 着用者の目に向けられるように眼鏡枠4乃至アーム部材2の定位置に固定支持さ れているが、ここで、センサー部1の位置・角度を眼鏡枠4を用いて適切な部位 に調整する手段例を示す。 この居眠り検知装置は、目のまばたきを検出するものであり、つまり瞼の動き を検出するものである。目を球と考えると、まばたきをするということは瞼が球 の一部を覆ったり、球全体を塞いだりという動きになる。そのときセンサー部1 の位置としては、図15に示すようにように眼球i1の中心Oに対して正対し、 また瞼のうち動きが大きい部分に臨み、且つ、視界を遮らない位置がS/N比を 大きくとれ、居眠り検出には都合のよい位置になる。一方、眼鏡枠4のつる部分 4bに注目すると、それらはほぼ両眼球の中心Oを含む面にある。そこで図16 に示すように、眼鏡枠4のつる部分4bに前記の支持部3を取り付け、アーム部 材2の一端にセンサー部1を取り付け、アーム部材2の他端部21を支持部3に 連結し、且つ、それを一定の回動摩擦抵抗を有する回動軸とする。この支持部3 上の回動軸21をほぼ両眼球の中心Oを通る直線上に設定する。そしてセンサー 部1が適切を位置をとるようにアーム部材2を回動させる。するとセンサー部1 は、いつでも眼球i1の中心Oに向いてアーム部材2に取り付けられていること になる。これによりまばたきを精度良く検出でき、ひいては居眠り状態を精度よ く検出できる。なお、アーム部材2は、適当な強度を持ち、且つ、簡単に折り曲 げられる材料、例えばアルミ材などで製作してもよい。この場合、センサー部1 の微小な位置・角度調整が可能となり、居眠り検知精度をより高められる。また 、支持部3を眼鏡枠4に容易に着脱できるような構造にしておけば、通常の眼鏡 としてのみに使用する場合にも都合がよい。In the example shown in FIG. 12, the sensor unit 1 including the light emitting unit 10 and the light receiving unit 11 is fixedly supported at a fixed position of the spectacle frame 4 or the arm member 2 so as to face the wearer's eyes. However, here, an example of means for adjusting the position / angle of the sensor unit 1 to an appropriate portion using the spectacle frame 4 will be shown. This drowsiness detection device detects eye blinks, that is, detects eyelid movements. Thinking of the eye as a sphere, blinking means that the eyelids cover part of the sphere or block the entire sphere. At this time, as the position of the sensor unit 1, as shown in FIG. 15, the position facing the center O of the eyeball i1 and facing the large movement part of the eyelid and not blocking the view is S / The N ratio can be set to a large value, which is a convenient position for drowsiness detection. On the other hand, focusing on the temple portion 4b of the spectacle frame 4, they are almost in the plane including the center O of both eyes. Therefore, as shown in FIG. 16, the support portion 3 is attached to the temple portion 4b of the spectacle frame 4, the sensor portion 1 is attached to one end of the arm member 2, and the other end portion 21 of the arm member 2 is attached to the support portion 3. The rotation shaft is connected and has a constant rotation frictional resistance. The rotation shaft 21 on the support portion 3 is set on a straight line passing through the center O of both eyes. Then, the arm member 2 is rotated so that the sensor unit 1 takes an appropriate position. Then, the sensor unit 1 is always attached to the arm member 2 facing the center O of the eyeball i1. This makes it possible to detect blinking with high accuracy, and consequently to detect the dozing state with high accuracy. The arm member 2 may be made of a material that has appropriate strength and is easily bendable, such as an aluminum material. In this case, it is possible to finely adjust the position and angle of the sensor unit 1, and the snooze detection accuracy can be further improved. Further, if the supporting portion 3 is structured so that it can be easily attached to and detached from the spectacle frame 4, it is convenient even when it is used only as ordinary spectacles.

【0030】 以上説明した居眠り検知装置の動作を、演算回路CPU19の動作を示す図1 4のフローチャートを参照しつつ説明する。 居眠り検知装置を装着しようとする者はセンサー部1を設けた眼鏡枠4を装着 し、該センサー部1をできるだけ眼球中心に向けて設定する。そしてコントロー ラ部5において演算回路CPU19を動作させ、その指示のもとに駆動回路22 を働かせて赤外発光ダイオード12に点滅発光させ(図14のステップ100、 120参照)、その点滅光を照射用凸レンズ13で集光して、目を含む領域に照 射する。装置着用者の瞼又は目の角膜で反射してきた反射光は受光用凸レンズ1 4、帯域フィルター15を通り、フォトトランジスタ16に至る。但しフォトト ランジスタ16に至る光は、照射用凸レンズ13から受光用凸レンズ14までの 間で外乱である他の光と合成され、帯域フィルター15を通過した赤外光になっ ている。フォトトランジスタ16で電気信号に変換された受光信号は、増幅回路 17で増幅され、A/D変換回路18でデジタル値に変換され、演算回路CPU 19に入力される。演算回路CPU19はこれに基づき瞬き状態を判断して覚醒 ・居眠り情報を出力し、ブザー20を制御する。The operation of the drowsiness detection device described above will be described with reference to the flowchart of FIG. 14 showing the operation of the arithmetic circuit CPU 19. A person who wants to wear the drowsiness detection device wears the spectacle frame 4 provided with the sensor unit 1 and sets the sensor unit 1 as close to the eyeball center as possible. Then, in the controller section 5, the arithmetic circuit CPU 19 is operated, and the drive circuit 22 is operated under the instruction to cause the infrared light emitting diode 12 to blink (see steps 100 and 120 in FIG. 14) and emit the blinking light. The convex lens 13 collects the light and illuminates the area including the eyes. The reflected light reflected by the eyelid or cornea of the wearer of the device passes through the light-receiving convex lens 14 and the bandpass filter 15 and reaches the phototransistor 16. However, the light reaching the phototransistor 16 is combined with other light that is a disturbance between the irradiation convex lens 13 and the light reception convex lens 14, and becomes infrared light that has passed through the bandpass filter 15. The received light signal converted into an electric signal by the phototransistor 16 is amplified by the amplifier circuit 17, converted into a digital value by the A / D conversion circuit 18, and input to the arithmetic circuit CPU 19. The arithmetic circuit CPU 19 judges the blinking state based on this and outputs awakening / drowsiness information and controls the buzzer 20.

【0031】 演算回路CPU19は図14のフローチャートに示すように、大まかに説明す ると、赤外発光ダイオード12に点滅発光させるとともに、A/D変換回路18 からのデジタル受光信号の中の反射光成分の中からまばたき信号を取り出すまば たき信号抽出処理を行い(ステップ100〜180)、さらにまばたきを検知し てまばたき時間間隔を計測するまばたき間隔監視処理を行い(ステップ190〜 230)、一定時間以上まばたきが無いとき警報信号(居眠り情報)を出す警報 出力制御処理を実施する(ステップ240〜260)。As roughly described, the arithmetic circuit CPU 19 causes the infrared light emitting diode 12 to blink and emit light as well as the reflected light in the digital light reception signal from the A / D conversion circuit 18 as shown in the flowchart of FIG. Blink signal extraction processing is performed to extract blink signals from the components (steps 100 to 180), and blink interval monitoring processing to detect blinks and measure blink time intervals is performed (steps 190 to 230) for a fixed time. As described above, when there is no blink, an alarm output control process for outputting an alarm signal (drowsiness information) is executed (steps 240 to 260).

【0032】 これを詳述すると、演算回路CPU19は、先ず、赤外発光ダイオード12の 駆動回路22に発光指示出力を出し、赤外発光ダイオード12を点灯させる(ス テップ100)。そしてA/D変換回路18からの信号値を、外乱ノイズ低減の ため、複数回(ここでは10回)読み込んでこれらを平均化し発光ON時データ として記憶する(ステップ110)。次に、赤外発光ダイオード12の駆動回路 22に消光を指示して赤外発光ダイオード12を消灯させる(ステップ120) 。消灯させることによりフォトトランジスタ16には、外乱の光のみが到達する 。そこで演算回路CPU19は、赤外発光ダイオード点灯時と同じようにA/D 変換回路18からの信号値を複数回(ここでは10回)読み込んでこれらを平均 化し、発光OFF時データとして記憶する(ステップ130)。そしてON時デ ータからOFF時データを引き、反射光成分のみを抽出する(ステップ140) 。以上ステップ100からステップ140を複数回(ここでは5回)繰り返し、 反射光成分の平均化を行う(ステップ160)。More specifically, the arithmetic circuit CPU 19 first outputs a light emission instruction output to the drive circuit 22 of the infrared light emitting diode 12 to turn on the infrared light emitting diode 12 (step 100). Then, in order to reduce disturbance noise, the signal value from the A / D conversion circuit 18 is read a plurality of times (here, 10 times), and these are averaged and stored as light emission ON time data (step 110). Next, the driving circuit 22 of the infrared light emitting diode 12 is instructed to turn off the light, and the infrared light emitting diode 12 is turned off (step 120). By turning off the light, only the disturbance light reaches the phototransistor 16. Therefore, the arithmetic circuit CPU 19 reads the signal values from the A / D conversion circuit 18 a plurality of times (here, 10 times) as in the case of turning on the infrared light emitting diode, averages them, and stores them as light emission OFF data ( Step 130). Then, the OFF data is subtracted from the ON data to extract only the reflected light component (step 140). The above steps 100 to 140 are repeated a plurality of times (here, five times) to average the reflected light components (step 160).

【0033】 この反射光成分値と前回の反射光成分値との変化量を時間で微分する(ステッ プ170)。この微分値の変化がまばたきを表すことになる。次いで今の反射光 成分値を前回反射光成分値に代入しておく(ステップ180)。 次に、この微分値が所定の基準値を超えているか否かを判断し(ステップ19 0)、超えていた場合、まばたきが行われたと判断し、まばたき時間間隔計測用 のタイマーを初期化し(ステップ200)、まばたき検知ランプ21を点灯する (ステップ210)。次にこのまばたき時間間隔計測用タイマーを調べ、基準間 隔2(ここでは60秒)を経過していた場合、装置着用者が眠っていると判断し 、ブザー20を連続動作させ警報を発する(ステップ260)、基準間隔1(こ こでは30秒を超え60秒以下)に相当する場合、装置着用者が眠りかけている と判断し、ブザー20を断続動作させ警報を発する(ステップ250)、30秒 経過していない場合は覚醒していると判断してブザー20をオフ状態とする(ス テップ240)。The amount of change between the reflected light component value and the previous reflected light component value is differentiated with respect to time (step 170). This change in the differential value represents blinking. Next, the current reflected light component value is substituted for the previously reflected light component value (step 180). Next, it is judged whether or not this differential value exceeds a predetermined reference value (step 190), and if it exceeds, it is judged that blinking has been performed, and a timer for blinking time interval measurement is initialized ( In step 200), the blink detection lamp 21 is turned on (step 210). Next, the timer for measuring the blinking time interval is examined, and when the reference interval 2 (60 seconds in this case) has elapsed, it is determined that the wearer of the device is sleeping, and the buzzer 20 is continuously operated to issue an alarm ( Step 260), if it corresponds to the reference interval 1 (here, more than 30 seconds and 60 seconds or less), it is determined that the wearer of the apparatus is asleep, and the buzzer 20 is intermittently operated to issue an alarm (Step 250). If 30 seconds have not elapsed, it is determined that the user is awake and the buzzer 20 is turned off (step 240).

【0034】 以上説明した例では、ステップ110、130においてA/D変換回数を10 回、及びステップ100からステップ140の動作を5回行い、平均化によりノ イズの低減を行っているが、この回数は固定的なものではなくA/D変換回路1 8の変換速度及び演算回路CPU19の演算速度により変更してもよい。また、 警報としてブザー20を連続又は断続動作させているが音量の大小、音程の高低 などを採用してもよい。さらに、ブザーの代わりに眠りを覚ます音声、例えば「 起きろ起きろ・・・」といった音声発生器を採用してもよい。また、ヘッドフォ ンステレオなどと組み合わせて眠ったらブザー音を発生させてもよい。In the example described above, the number of A / D conversions is performed 10 times in steps 110 and 130, and the operations from step 100 to step 140 are performed 5 times to reduce noise by averaging. The number of times is not fixed and may be changed depending on the conversion speed of the A / D conversion circuit 18 and the calculation speed of the arithmetic circuit CPU 19. Further, although the buzzer 20 is operated continuously or intermittently as an alarm, it may be possible to adopt a loudness level, a pitch level, or the like. Further, instead of the buzzer, a sound generator that wakes up asleep, for example, a sound generator such as "wake up, wake up ..." may be adopted. Also, a buzzer sound may be generated when sleeping in combination with a headphone stereo or the like.

【0035】 また、センサー部1とコントローラ部5を接続ケーブル6でつないでいるため 構造が簡素化されており、電源への負担が小さくなるという利点が有るが、セン サー部1とコントローラ部5を切り離し無線によって信号のやりとりを行っても よいし、コントローラ部5を小型化し眼鏡枠4に取り付ける構造としてもよい。 本考案居眠り検知装置は以上説明した実施例からも理解できるように構造簡単 で、精度良く覚醒・居眠り情報を出力できるので勉強用だけでなく、各種車両、 船舶、航空機等の運転など広い範囲に利用できる。Further, since the sensor unit 1 and the controller unit 5 are connected by the connection cable 6, the structure is simplified and there is an advantage that the load on the power source is reduced, but the sensor unit 1 and the controller unit 5 are provided. The signal may be exchanged wirelessly by disconnecting or the controller unit 5 may be downsized and attached to the eyeglass frame 4. As can be understood from the embodiments described above, the present invention doze detection device has a simple structure and can output awakening / drowsiness information with high accuracy, so that it can be used not only for study but also for driving a wide range of vehicles, ships, airplanes, etc. Available.

【0036】[0036]

【考案の効果】[Effect of device]

本考案によると、人の瞼の開閉状態に基づいてその人の覚醒・居眠り状態を検 知するタイプの居眠り検知装置であって、精度よく居眠り状態を検出でき、仕掛 けが簡単で、応用範囲が広い居眠り検知装置を提供することができる。 請求項2記載の居眠り検知装置よると、まばたきの時間間隔に応じて居眠りの 程度に応じた情報を出力することができ、この情報を利用して種々の警報等を行 うことができる。 According to the present invention, a drowsiness detection device of the type that detects the awakening / drowsiness state of a person based on the opening / closing state of a person's eyelids, can detect the drowsiness state with high accuracy, is easy to work on, and has a wide range of applications. A wide snooze detection device can be provided. According to the drowsiness detection device of the second aspect, it is possible to output information according to the degree of drowsiness according to the time interval of blinking, and various alarms can be issued by using this information.

【0037】 請求項3記載の居眠り検知装置によると、目の複数部分に点滅光を照射してそ れだけ精度良く居眠り状態を検知することができる。 請求項4記載の居眠り検知装置によると、点滅光照射手段の発光照射端をほぼ 眼球中心にむけ設定でき、それだけ精度よくまばたきを検知できる。 請求項5記載の居眠り検知装置によると、点滅光照射手段の発光照射端をほぼ 眼球中心に向け設定する等、所定方向に向け設定することができ、それだけ精度 よくまばたきを検知できる。According to the drowsiness detection device of the third aspect, a plurality of parts of the eyes can be irradiated with blinking light to detect the drowsiness state with high accuracy. According to the drowsiness detection device of the fourth aspect, the light emission irradiation end of the blinking light irradiation means can be set substantially at the center of the eyeball, and the blinking can be detected with higher accuracy. According to the drowsiness detection device of the fifth aspect, it is possible to set the light emission irradiation end of the blinking light irradiation means toward a predetermined direction, such as to set the light emission irradiation end substantially toward the center of the eyeball, and the blinking can be detected with higher accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】デジタル処理による本考案居眠り検知装置を原
理的に示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing in principle a dozing detection device of the present invention by digital processing.

【図2】アナログ処理による本考案居眠り検知装置の一
部を原理的に示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing in principle a part of the doze detection device of the present invention by analog processing.

【図3】反射光を受光して電気信号に変換する手段にお
ける増幅回路出力例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an output example of an amplifier circuit in a unit that receives reflected light and converts it into an electric signal.

【図4】図3に示す増幅回路出力例において瞼が開いて
いるときと閉じているときの反射光成分の変化を表した
図である。
FIG. 4 is a diagram showing changes in reflected light components when the eyelids are opened and closed in the output example of the amplifier circuit shown in FIG.

【図5】図4に示す例において、反射光成分の変化量を
微分処理したときの波形を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a waveform when a variation amount of a reflected light component is differentiated in the example shown in FIG.

【図6】点滅光照射手段及び反射光受光手段の1例を原
理的に示す図である。
FIG. 6 is a view showing in principle an example of a blinking light emitting means and a reflected light receiving means.

【図7】目に対する点滅光照射領域の例を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a blinking light irradiation region for an eye.

【図8】光照射端及び受光端の眼鏡枠への取り付け例を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of attachment of a light emitting end and a light receiving end to a spectacle frame.

【図9】光照射端及び受光端取り付けの他の例を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing another example of attachment of a light emitting end and a light receiving end.

【図10】光照射端及び受光端の眼鏡枠への取り付けの
他の例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing another example of attachment of a light emitting end and a light receiving end to a spectacle frame.

【図11】光照射端及び受光端の眼鏡枠への取り付けの
さらに他の例を示す図である。
FIG. 11 is a view showing still another example of attachment of the light emitting end and the light receiving end to the spectacle frame.

【図12】本考案の1実施例を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.

【図13】図12に示す実施例の構成を示すブロック図
である。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the embodiment shown in FIG.

【図14】図13に示す演算回路の動作を示すフローチ
ャートである。
14 is a flowchart showing the operation of the arithmetic circuit shown in FIG.

【図15】図12の実施例においてセンサー部の他の取
り付け例を原理的に示す図である。
15 is a diagram showing in principle another example of attachment of the sensor unit in the embodiment of FIG.

【図16】図15に示すセンサー部取り付け例を具体化
した状態を示すもので、(A)図はその平面図、(B)
図はその側面図である。
16A and 16B show a state in which the example of mounting the sensor unit shown in FIG. 15 is embodied, and FIG. 16A is a plan view thereof, and FIG.
The figure is a side view thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

I 目 i1 眼球 i2 瞼 O 眼球中心 X 可視外光点滅発光手段 A 発光素子駆動回路 B 発光素子 G 点滅光照射手段 Y 反射光受光・電気信号変換手段 C 受光素子 D 増幅回路 E 信号処理手段 E1 A/D変換回路 E2 演算回路 F 警報手段 B1 照射光 B2 反射光 Z 信号処理手段 z1 フィルター回路 LF1、LF2 光フアイバ L1、L2 凸レンズ a、b・・・g、h 眼鏡枠における照射端、発光端取
り付け位置 HB ヘアーバンド ER 照射端・受光端 GL 眼鏡枠レンズ GR 眼鏡枠つる部分 AM 照射端・受光端支持アーム FM 固定用治具 1 センサー部 2 アーム部材 21 回動軸としてのアーム部材2の端部 3 保持部 4 眼鏡枠 4a 耳もと部分 4b つる部分 5 コントローラ部 6 接続ケーブル 10 発光照射部 11 受光部 12 赤外発光ダイオード 13 凸レンズ(照射端) 14 凸レンズ(受光端) 15 帯域フィルター 16 フォトトランジスタ 17 増幅回路 18 A/D変換回路 CPU19 演算回路 20 ブザー 21 まばたき検知ランプ 22 発光素子駆動回路
I eye i1 eyeball i2 eyelid O eyeball center X visible light flashing light emitting means A light emitting element drive circuit B light emitting element G flashing light emitting means Y reflected light receiving / electrical signal converting means C light receiving element D amplification circuit E signal processing means E1 A / D conversion circuit E2 arithmetic circuit F warning means B1 irradiation light B2 reflected light Z signal processing means z1 filter circuit LF1, LF2 optical fiber L1, L2 convex lens a, b ... g, h irradiation end in spectacle frame, emission end mounting Position HB Hair band ER Irradiation end / light reception end GL Eyeglass frame lens GR Eyeglass frame temple AM irradiation end / light reception end support arm FM Fixing jig 1 Sensor part 2 Arm member 21 End part of arm member 2 as rotating shaft 3 holding part 4 eyeglass frame 4a ear part 4b temple part 5 controller part 6 connection cable 10 light emission irradiation part 11 light reception 12 infrared light emitting diodes 13 a convex lens (irradiation end) 14 a convex lens (receiving end) 15 band filter 16 phototransistor 17 amplifier circuit 18 A / D converter circuit CPU19 arithmetic circuit 20 buzzer 21 blink detection lamp 22 light-emitting element driving circuit

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 可視外光の点滅発光手段と、 前記発光手段による点滅光を目を含む領域に照射する手
段と、 前記照射手段から照射されて目を含む領域から反射して
くる反射光を受光して電気信号に変換する手段と、 前記変換された電気信号を処理して覚醒・居眠り情報を
出力する信号処理手段とを含み、 前記信号処理手段は前記点滅発光手段の発光時と非発光
時との受光レベル差に基づいて処理を行い覚醒・居眠り
情報を出力する居眠り検知装置。
1. A blinking light emitting unit for visible light, a unit for irradiating the blinking light by the light emitting unit to a region including an eye, and a reflected light which is emitted from the irradiating unit and reflected from the region including an eye. It includes means for receiving light and converting it into an electric signal, and signal processing means for processing the converted electric signal and outputting awakening / drowsiness information, wherein the signal processing means emits light when the blinking light emitting means emits light and does not emit light. A drowsiness detection device that performs processing based on the difference in received light level with time and outputs awakening / drowsiness information.
【請求項2】 前記信号処理手段は居眠り情報として、
まばたきの時間間隔に応じて居眠りの程度に応じた少な
くとも2種類の情報を出力する請求項1記載の居眠り検
知装置。
2. The signal processing means as drowsiness information,
The drowsiness detection device according to claim 1, wherein at least two types of information corresponding to the degree of drowsiness are output according to the blinking time interval.
【請求項3】 前記点滅光照射手段は目の複数部分に点
滅光を照射するものである請求項1記載の居眠り検知装
置。
3. The doze detection device according to claim 1, wherein the blinking light irradiating means illuminates a plurality of portions of the eye with blinking light.
【請求項4】 前記点滅光照射手段は発光照射端を含
み、該発光照射端はアーム部材に支持されており、該ア
ーム部材は、回動中心軸線がほぼ眼球中心を通るように
設定される回動軸に連結支持されており、前記発光照射
端は、該回動軸をその回動中心軸線がほぼ眼球中心を通
るように設定したとき、該眼球中心にほぼ向けられるよ
うに前記アーム部材に支持されている請求項1記載の居
眠り検知装置。
4. The flashing light irradiation means includes a light emission irradiation end, and the light emission irradiation end is supported by an arm member, and the arm member is set so that a rotation center axis passes substantially through the eyeball center. The arm member is connected to and supported by a rotation shaft, and the light emission irradiation end is substantially oriented toward the eyeball center when the rotation shaft is set so that the rotation center axis passes substantially through the eyeball center. The doze detection device according to claim 1, which is supported by.
【請求項5】 前記点滅光照射手段は発光照射端を含
み、該発光照射端はアーム部材の一端部に支持されてお
り、該アーム部材はフレキシブル材料で形成され、該ア
ーム部材の他端部は眼鏡枠に固定されている請求項1記
載の居眠り検知装置。
5. The blinking light irradiation means includes a light emission irradiation end, the light emission irradiation end being supported by one end of an arm member, the arm member being formed of a flexible material, and the other end of the arm member. The drowsiness detection device according to claim 1, which is fixed to a spectacle frame.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009504205A (en) * 2005-08-11 2009-02-05 スリープ・ダイアグノスティックス・プロプライアタリー・リミテッド Arousal detection glasses

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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