JP3252586B2 - Dozing warning device - Google Patents

Dozing warning device

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JP3252586B2
JP3252586B2 JP02273694A JP2273694A JP3252586B2 JP 3252586 B2 JP3252586 B2 JP 3252586B2 JP 02273694 A JP02273694 A JP 02273694A JP 2273694 A JP2273694 A JP 2273694A JP 3252586 B2 JP3252586 B2 JP 3252586B2
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    • A61B5/16Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A61B5/18Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state for vehicle drivers or machine operators

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は居眠り警告装置に関し、
特に居眠り運転の防止等のために使用することの出来る
居眠り警告装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drowsiness warning device,
In particular, the present invention relates to a drowsiness warning device that can be used for preventing drowsy driving.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、交通事故の増大に伴って各ドライ
バーには安全運転の必要性が益々高まっているが、居眠
り運転も交通事故の大きな原因の一つに挙げられている
ことからその防止手段が種々講じられている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the increasing number of traffic accidents, each driver has been increasingly required to drive safely. Various measures have been taken.

【0003】例えば、実開平5−39506号公報にお
いては、腕バンドに設けられた心拍数センサーによりド
ライバーの心拍数を検出し、この心拍数が規定値以下に
なった場合、ドライバーの覚醒度が低下していると判断
してドライバーに警告を与え注意を喚起するという例が
示されている。
For example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-39506, the heart rate of a driver is detected by a heart rate sensor provided on an arm band, and when the heart rate falls below a specified value, the awakening degree of the driver is reduced. An example is shown in which the driver is judged to be lowering and a warning is given to the driver to call attention.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】運転中に眠気を催した
場合、ドライバーは眠気を拭い去ろうとして意識的にま
たは無意識的に欠伸や背伸びしたり座り直したりするな
どの行動(この様な眠気に伴って起こる行動を副次行動
と呼んでいる)を起こすことが多い。
When drowsiness occurs during driving, the driver consciously or unconsciously tries to wipe out drowsiness, such as elongating or stretching his back or sitting down again (such drowsiness). Are called secondary actions).

【0005】通常、眠くなると心拍数は減少するが、副
次行動の多いドライバーの場合は心拍数の一時的な増加
が混入することが多くなるため、結果的に図5に示すよ
うに覚醒時の心拍数の平均値(同図(a))と居眠り運
転時の心拍数の平均値(同図(b))は殆ど変わらなく
なってしまう事が本発明者による研究の結果判明した。
[0005] Normally, the heart rate decreases when the user falls asleep, but in the case of a driver with many secondary actions, a temporary increase in the heart rate often mixes, and as a result, as shown in FIG. As a result of a study by the present inventors, it has been found that the average value of the heart rate (FIG. 9A) and the average value of the heart rate during the falling asleep (FIG. 9B) hardly change.

【0006】従って、この様なドライバーの居眠りは、
上記の様な従来技術の如く単に心拍数の低下のみで居眠
りを検出することは出来ないという問題点があった。
Therefore, such a driver's dozing is
As described above, there is a problem that it is not possible to detect dozing simply by lowering the heart rate.

【0007】従って本発明は、心拍数以外のパラメータ
により居眠りを正確に検出して警告を発生することが出
来る装置を提供することを目的とする。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a device which can accurately detect a drowsiness by a parameter other than the heart rate and generate a warning.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る居眠り警告装置は、心拍センサーと、
警告発生手段と、初期装着した覚醒時に該センサーによ
って検出された所定数の心拍の全RRI値の平均値並び
に該平均値を越えるRRI値の積分値の所定倍を閾値と
して求めておき、その後の所定数のRRI値の内、該平
均値を越えるRRI値を積分して該閾値を越えていると
きに該警告発生手段を付勢するコントロールユニットと
を備えている。
In order to achieve the above object, a dozing warning apparatus according to the present invention comprises a heart rate sensor,
A warning generating means and an average value of all the RRI values of a predetermined number of heartbeats detected by the sensor at the time of initial wearing awakening and a predetermined multiple of an integral value of an RRI value exceeding the average value are obtained as thresholds, and thereafter, And a control unit for integrating the RRI value exceeding the average value out of the predetermined number of RRI values and activating the warning generating means when the value exceeds the threshold value.

【0009】上記の本発明の場合、好ましくは、該セン
サーと該警告発生手段と該コントロールユニットが腕バ
ンドに設けられて一体化されている。
In the case of the present invention described above, preferably, the sensor, the alarm generating means, and the control unit are provided on an arm band and integrated.

【0010】また、該コントロールユニットは好ましく
は、該発信回路が該警告発生手段に電撃信号を与える発
信回路を有している。
[0010] The control unit preferably includes a transmission circuit that supplies the electric shock signal to the alarm generation means.

【0011】更に好ましくは、該センサーと該コントロ
ールユニットとが腕バンドに設けられており、該警告発
生手段が車両の運転席に設けられて該コントロールユニ
ットと無線接続されている。
More preferably, the sensor and the control unit are provided on an arm band, and the warning generating means is provided in a driver's seat of the vehicle and is wirelessly connected to the control unit.

【0012】[0012]

【作用】心拍生信号は図6の心拍波形図に示すような波
形をしており、この心拍波形図の一番高い山をR波と呼
んでおり、R波とR波との間隔をRRI(R−R Inter
val)と呼んでいる。
The heartbeat raw signal has a waveform as shown in the heartbeat waveform diagram of FIG. 6, and the highest mountain in the heartbeat waveform diagram is called an R-wave, and the interval between the R-waves is RRI. (RR Inter
val).

【0013】このRRIの長さを心拍センサーの出力信
号として与えられるR波とR波との間隔から読み取り、
一拍毎にプロットすると図7に示すような心拍変動波形
となる。
The length of the RRI is read from the interval between R waves given as an output signal of the heart rate sensor,
When plotted for each beat, a heartbeat fluctuation waveform as shown in FIG. 7 is obtained.

【0014】この心拍変動波形においては、心臓は常に
一定の間隔で拍動している訳ではなく絶えず変動し、揺
らいでいることがわかる。
In this heartbeat fluctuation waveform, it can be seen that the heart does not always beat at regular intervals but constantly fluctuates and fluctuates.

【0015】図7のグラフは、RRIの長さを縦軸にと
っているので心拍が早くなればRRIの値は低くなり、
心拍が遅くなればRRIが高くなる。ドライバーが眠気
を催して心拍が遅くなってくるとRRIは上昇し予め求
めておいた覚醒時の平均値X 0 よりも値が高くなること
が多くなる。
The graph of FIG. 7 shows the RRI length on the vertical axis.
As the heart rate gets faster, the RRI value goes down,
The slower the heart rate, the higher the RRI. Driver sleepiness
When the heart rate becomes slower, the RRI rises and
Average value X when awake 0Higher than
Increase.

【0016】今、この様な心拍変動波形において、図示
の区間に於ける平均値は覚醒時の平均値X0 と殆ど同
じになってしまうが、居眠りが徐々に進行して行く状態
を示す積分値は黒く塗り潰した部分の方が覚醒時の値よ
り大きくなって現れるので居眠りとして判定することが
出来る。
Now, in such a heart rate variability waveform, the average value in the illustrated section is almost the same as the average value X 0 at the time of awakening, but the integral value indicating a state in which dozing gradually progresses. Since the value of the portion painted black is larger than the value at the time of awakening, the value appears to be dozing.

【0017】また、区間においては、この平均値は明
らかに上記の平均値X0 以下となってしまい居眠り検出
は出来ないが、黒く塗り潰した部分の面積(積分値)を
求め、この値が基準値以上か否かを調べれば居眠り検出
を行うことが出来ることとなる。
In the section, this average value is clearly less than the average value X 0 and no drowsiness can be detected. However, the area (integral value) of the black portion is determined, and this value is used as a reference. If it is checked whether the value is equal to or more than the value, the dozing detection can be performed.

【0018】そこで本発明では、この居眠り警告装置を
装着したとき、即ち覚醒時に心拍センサーによって検出
された所定数の心拍の全RRI値を求め且つその平均値
を求めると共にこの平均値を越えるRRI値の積分値を
所定倍して閾値として決めておく。
Therefore, according to the present invention, when the dozing warning device is worn, that is, when the user is awake, the total RRI values of a predetermined number of heartbeats detected by the heartbeat sensor are obtained, the average value thereof is obtained, and the RRI value exceeding this average value is obtained. Is multiplied by a predetermined value and determined as a threshold value.

【0019】このように覚醒時にRRI値の平均値と閾
値とを求めておき、その後、例えば自動車を走行させた
時等において、上記と同様の所定数のRRI値を求め、
これらのRRI値の内上記に求めておいた平均値を越え
るRRI値を積分する。
As described above, the average value of the RRI values and the threshold value are obtained at the time of awakening, and thereafter, for example, when the vehicle is driven, a predetermined number of RRI values similar to the above are obtained.
Among these RRI values, RRI values exceeding the above-determined average value are integrated.

【0020】そして、この積分値が上記の閾値を越えて
いる時には警告発生手段をコントロールユニットから付
勢することによりドライバー等に居眠り運転の警告を与
えることが出来る。
When the integrated value exceeds the above-mentioned threshold value, a warning can be given to the driver or the like to the driver or the like by activating the warning generating means from the control unit.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明に係る居眠り警告装置の電気回
路構成を示しており、図中、1はコントロールユニッ
ト、2は心拍センサー、3は警告発生手段としての軽微
な電撃を与える警告片、4はコントロールユニット1並
びに心拍センサー2に電源を与えるための電源部、5は
初期装着した覚醒時に電源部4を起動するためのスイッ
チ、6は心拍センサー2の出力信号を受けて演算を行う
演算回路、7は演算回路6の出力信号により駆動されて
警告片3を駆動するための発信回路である。尚、電源部
4は初期装着時に動作開始できるようなものであればス
イッチ5を設けなくてもよい。
1 shows an electric circuit configuration of a dozing warning apparatus according to the present invention. In the drawing, 1 is a control unit, 2 is a heart rate sensor, and 3 is a warning piece for giving a slight electric shock as warning generating means. Reference numeral 4 denotes a power supply for supplying power to the control unit 1 and the heart rate sensor 2. Reference numeral 5 denotes a switch for activating the power supply 4 when initially awake. The arithmetic circuit 7 is a transmission circuit driven by the output signal of the arithmetic circuit 6 to drive the warning piece 3. The power supply unit 4 does not need to be provided with the switch 5 as long as the operation can be started at the time of initial mounting.

【0022】図2及び図3には図1に示した本発明に係
る居眠り警告装置を腕バンド10に装着したときの状態
を示しており、コントロールユニット1は腕バンド10
の表面に設けられているが、心拍センサー2及び警告片
3は腕バンド10の裏側に貼着されており、図3(a)
及び(b)に示すように腕バンド10の両側に設けた面
ファスナー10aによって手首にしっかり巻き付けた時
に、心拍センサー2及び警告片3が手首に直接接触する
と共に、コントロールユニット1はこの腕バンド10の
外側からスイッチ5を操作出来る様にしている。
FIGS. 2 and 3 show a state in which the drowsiness warning device according to the present invention shown in FIG. 1 is attached to the arm band 10.
The heart rate sensor 2 and the warning strip 3 are attached to the back side of the arm band 10, and are provided on the surface of FIG.
As shown in (b), when the wrist is firmly wound by the hook-and-loop fasteners 10a provided on both sides of the arm band 10, the heart rate sensor 2 and the warning piece 3 come into direct contact with the wrist, and the control unit 1 The switch 5 can be operated from outside.

【0023】図4は上記の図1乃至図3に示したコント
ロールユニット1における演算回路6に格納され且つ実
行されるプログラムのフローチャートを示したもので、
以下この図4のフローチャートを参照して図1乃至図3
に示した実施例の動作を説明する。
FIG. 4 shows a flowchart of a program stored and executed in the arithmetic circuit 6 in the control unit 1 shown in FIGS.
1 to 3 with reference to the flowchart of FIG.
The operation of the embodiment shown in FIG.

【0024】先ずこの腕バンド10を居眠り運転防止に
使用すると、ドライバーはコントロールユニット1にお
けるスイッチ5を操作することにより電源部4をONと
し、図4に示すフローチャートを開始させる。尚、この
スイッチ5は押すと電源部4が動作を継続することとな
り、もう一度押せば元に復旧して電源部4の動作を解除
することが出来るものである。
First, when the arm band 10 is used to prevent falling asleep, the driver turns on the power supply unit 4 by operating the switch 5 in the control unit 1 and starts the flowchart shown in FIG. When the switch 5 is pressed, the power supply unit 4 continues to operate. When the switch 5 is pressed again, the operation is restored and the operation of the power supply unit 4 can be canceled.

【0025】この様に電源をONにしたとき、即ち初期
状態としての覚醒時に於いて心拍センサー2は図6に示
した様な心拍生信号を演算回路6に出力する。
As described above, when the power is turned on, that is, at the time of awakening as an initial state, the heart rate sensor 2 outputs a heartbeat raw signal as shown in FIG.

【0026】演算回路6は所定数、例えば、60拍分の
RRIを取り込んで内蔵するメモリ(図示せず)に記憶
しておく(ステップS1)。
The arithmetic circuit 6 fetches a predetermined number of RRIs, for example, 60 beats, and stores them in a built-in memory (not shown) (step S1).

【0027】そして、この60拍分のRRIの平均値X
0 を求める(ステップS2)。
The RRI average value X for the 60 beats
0 is obtained (step S2).

【0028】そして、更にこの様にして求めた平均値X
0 を越えたRRIの積分値Y0 を求め、且つこの積分値
0 に所定の係数を乗じた閾値K・Y0 を求める(ステ
ップS3)。
Then, the average value X obtained in this manner is further obtained.
Obtains the integral value Y 0 of RRI beyond the 0 and determine the threshold K · Y 0 obtained by multiplying a predetermined coefficient to the integrated value Y 0 (step S3).

【0029】なお、上記の定数Kは例えば「3」であ
り、これは覚醒時から判断してどれ位のものであれば居
眠りと判定出来るかを示す値であればどのような値であ
っても構わない。
The above constant K is, for example, "3", which is a value that indicates how long it can be determined to fall asleep from the time of awakening. No problem.

【0030】この様にして初期の覚醒時においてRRI
の平均値X0 と閾値K・Y0 を求めておき、その後の走
行時等における居眠り運転の判定を行う。
In this manner, the RRI during the initial awakening
The average value X 0 and the threshold value K · Y 0 are obtained in advance, and the drowsiness driving at the time of subsequent traveling or the like is determined.

【0031】即ち、まず上記と同様にして60拍分のR
RI値を取り込みメモリに記憶しておく(ステップS
4)。
That is, first, in the same manner as above, R for 60 beats
The RI value is fetched and stored in the memory (step S
4).

【0032】そして、この取り込んだRRI値の内上記
のステップS2で求めた平均値X0を越えるものを抽出
しその積分値Yを求める(ステップS5)。
Then, of the fetched RRI values, those exceeding the average value X 0 obtained in step S2 are extracted, and the integrated value Y is obtained (step S5).

【0033】この結果、走行時等の積分値Yと初期の覚
醒時に於ける閾値K・Y0 との大小関係を判定する(ス
テップS6)。
As a result, the magnitude relationship between the integral value Y at the time of running or the like and the threshold value K · Y 0 at the time of initial waking is determined (step S6).

【0034】即ち、走行時等の積分値Yが覚醒時の閾値
K・Y0 以下であることが判ったときにはステップS4
に戻るが、積分値Yが閾値K・Y0 より大きいことが判
った時には居眠り運転状態であるとして演算回路6は発
信回路7を駆動する(ステップS7)。
That is, when it is determined that the integrated value Y at the time of running or the like is equal to or less than the threshold value K · Y 0 at the time of awakening, step S4
When it is determined that the integrated value Y is larger than the threshold value K · Y 0 , it is determined that the vehicle is in the dozing operation state, and the arithmetic circuit 6 drives the transmission circuit 7 (step S7).

【0035】従って発信回路7は警告片3に警告信号を
与えることが出来、警告片3はドライバーに対して軽微
な電撃を与えることができる。
Therefore, the transmission circuit 7 can give a warning signal to the warning piece 3, and the warning piece 3 can give a slight electric shock to the driver.

【0036】そして、この様な警告を一定時間行った後
(ステップS8)、ステップS4に戻り上記の動作を繰
り返す。
After such a warning is given for a predetermined time (step S8), the process returns to step S4 to repeat the above operation.

【0037】なお、上記の実施例において警報片3は腕
バンド10に貼着されているが、これを外部の例えばダ
ッシュボード等に設けて無線電波により信号を送受信す
ることによりリフレッシュエアを送り出す構成にしても
よい。
In the above embodiment, the alarm piece 3 is attached to the wristband 10, but it is provided on an external device such as a dashboard, and a signal is transmitted and received by radio waves to send refresh air. It may be.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る居眠
り警告装置によれば、初期覚醒時に所定数の心拍のRR
I値の平均値並びにこの平均値を越えるRRI値の積分
値の所定倍の閾値を求めておき、その後同様にして求め
たRRI値の内上記の平均値を越えるものを積分して求
め、この積分値が上記の閾値を越えている時に居眠りが
発生しているとして警告を発生するように構成したの
で、居眠り運転時等のRRIの平均値が覚醒時と変わら
ないドライバーにおいても正確に居眠り運転を検出する
ことが出来る。また、覚醒時に個人個人の平均値を求め
るキャリブレーションが行われるので個人差に対応した
正確な居眠り検出が出来ることとなる。
As described above, according to the dozing warning apparatus according to the present invention, the RR of a predetermined number of heartbeats at the time of initial awakening.
A threshold value that is a predetermined multiple of the average value of the I value and the integral value of the RRI value exceeding the average value is determined, and then the RRI value exceeding the average value among the similarly determined RRI values is determined by integration. When the integrated value exceeds the above threshold, a warning is generated as a drowsiness is generated. Therefore, even if the driver does not change the average value of the RRI at the time of drowsiness, etc. Can be detected. Further, since the calibration for obtaining the average value of the individual at the time of awakening is performed, the accurate dozing detection corresponding to the individual difference can be performed.

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

【図1】本発明に係る居眠り警告装置の電気回路構成を
示したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an electric circuit configuration of a dozing warning device according to the present invention.

【図2】本発明に係る居眠り警告装置を腕バンドに設け
た時の外観図である。
FIG. 2 is an external view when a dozing warning device according to the present invention is provided on an arm band.

【図3】本発明に係る居眠り警告装置を腕バンドを設け
た時に手首に装着した時の図である。
FIG. 3 is a view when the dozing warning device according to the present invention is worn on a wrist when an arm band is provided.

【図4】本発明に係る居眠り警告装置に用いられるコン
トロールユニットに格納され且つ実行されるプログラム
のフローチャート図である。
FIG. 4 is a flowchart of a program stored and executed in a control unit used in the drowsiness warning device according to the present invention.

【図5】覚醒時と居眠り運転時の心拍数の時間変化をそ
れぞれ示した波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram showing a time change of a heart rate at the time of awakening and at the time of drowsy driving, respectively.

【図6】心拍センサーによって得られる心拍生信号を示
した心拍波形図である。
FIG. 6 is a heartbeat waveform diagram showing a raw heartbeat signal obtained by a heartbeat sensor.

【図7】心拍センサーによって得られるRRIの心拍変
動波形を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a heartbeat fluctuation waveform of RRI obtained by a heartbeat sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コントロールユニット 2 心拍センサー 3 警告片 4 電源部 5 電源スイッチ 6 演算回路 7 発信回路 10 腕バンド 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control unit 2 Heart rate sensor 3 Warning piece 4 Power supply unit 5 Power switch 6 Arithmetic circuit 7 Oscillation circuit 10 Arm band

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−91733(JP,A) 特開 昭60−76428(JP,A) 特開 平1−131648(JP,A) 特開 平2−6231(JP,A) 特開 平4−9141(JP,A) 特開 平4−183439(JP,A) 実開 昭62−9404(JP,U) 実開 昭62−64507(JP,U) 実開 昭62−90233(JP,U) 実開 昭62−119903(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/16 - 5/18 A61B 5/024 - 5/0245 B60K 28/06 Continuation of the front page (56) References JP-A-56-91733 (JP, A) JP-A-60-76428 (JP, A) JP-A-1-131648 (JP, A) JP-A-2-6231 (JP, A) JP-A-4-91441 (JP, A) JP-A-4-183439 (JP, A) JP-A 62-9404 (JP, U) JP-A 62-64507 (JP, U) JP-A 62-64507 62-90233 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 62-119903 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 5/16-5/18 A61B 5/024-5 / 0245 B60K 28/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 心拍センサーと、警告発生手段と、初期
装着した覚醒時に該センサーによって検出された所定数
の心拍の全RRI値の平均値並びに該平均値を越えるR
RI値の積分値の所定倍を閾値として求めておき、その
後の所定数のRRI値の内、該平均値を越えるRRI値
を積分して該閾値を越えているときに該警告発生手段を
付勢するコントロールユニットとを備えたことを特徴と
する居眠り警告装置。
1. A heart rate sensor, a warning generating means, and an average value of all the RRI values of a predetermined number of heartbeats detected by the sensor when the device is initially awake and an R exceeding the average value.
A predetermined multiple of the integrated value of the RI value is obtained as a threshold value, and among the predetermined number of RRI values, an RRI value exceeding the average value is integrated, and the warning generating means is added when the RRI value exceeds the threshold value. A drowsiness warning device, comprising:
【請求項2】 該センサーと該警告発生手段と該コント
ロールユニットが腕バンドに設けられて一体化されてい
ることを特徴とした請求項1に記載の居眠り警告装置。
2. The drowsiness warning device according to claim 1, wherein the sensor, the warning generation means, and the control unit are provided on an arm band and integrated.
【請求項3】 該コントロールユニットが、該発信回路
が該警告発生手段に電撃信号を与える発信回路を有して
いることを特徴とした請求項1又は2に記載の居眠り警
告装置。
3. The drowsiness warning device according to claim 1, wherein the control unit has a transmission circuit in which the transmission circuit supplies an electric shock signal to the warning generation means.
【請求項4】 該センサーと該コントロールユニットと
が腕バンドに設けられており、該警告発生手段が車両の
運転席に設けられて該コントロールユニットと無線接続
されていることを特徴とした請求項1に記載の居眠り警
告装置。
4. The sensor according to claim 1, wherein the sensor and the control unit are provided on an arm band, and the warning generating means is provided in a driver's seat of the vehicle and wirelessly connected to the control unit. The dozing warning device according to claim 1.
JP02273694A 1994-02-21 1994-02-21 Dozing warning device Expired - Fee Related JP3252586B2 (en)

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