JPH0257433A - Device for detecting doze - Google Patents

Device for detecting doze

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JPH0257433A
JPH0257433A JP20737988A JP20737988A JPH0257433A JP H0257433 A JPH0257433 A JP H0257433A JP 20737988 A JP20737988 A JP 20737988A JP 20737988 A JP20737988 A JP 20737988A JP H0257433 A JPH0257433 A JP H0257433A
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JP
Japan
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dozing
level
membership function
doze
predetermined
Prior art date
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JP20737988A
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Akiyoshi Fujisaki
章好 藤崎
Teruya Nishina
仁科 照也
Tanji Yoshida
吉田 丹治
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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Abstract

PURPOSE:To accurately detect a doze by detecting the movement of the eyelid of a man and distinguishing a doze level according to a variable threshold level based on this detected result and giving an alarm. CONSTITUTION:A light emitting element 10a is driven by a driving circuit 11 and the emitted light is projected toward the eyeball of a man and, then received by a light receiving element 10b, to detect the movement of the eyelid of the man by means of a sensor 10. At this time, the output signal of the light receiving element 10b is inputted into a CPU 14 via a light receiving quantity/voltage converting circuit 12 and an A/D converter 13. The CPU 14 extracts a doze detecting evaluation parameter while operating a doze level. The data of the doze level is inputted into a comparator 17 via a D/A converting circuit 16. When the voltage of the doze level is higher than the reference voltage of a circuit 18, an alarm device 19 is operated.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明はまぶたの動き検出に基づいて居眠りを検出す
る装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to a device for detecting dozing off based on eyelid movement detection.

まぶたの動きを検出して開眼時間を測定し、この開眼時
間を所定のスレシホールド時間と比較することにより居
眠りを検出する装置があるが、開眼時間の単なる弁別に
基づいているために、センサの取付は位置、眼球運動、
顔の動き等に影響されやすく誤動作を生じることがしば
しばであった。また人によって、状況によって、利用目
的によってスレシホールド時間がかなり異なるので。
There are devices that detect drowsiness by detecting eyelid movement, measuring eye-opening time, and comparing this eye-opening time with a predetermined threshold time, but the sensor is based on mere discrimination of eye-opening time. The installation is based on position, eye movement,
It was easily affected by facial movements and often caused malfunctions. Also, the threshold time varies considerably depending on the person, situation, and purpose of use.

常に適切な居眠り検出を行なうことは困難であった。It has been difficult to always perform appropriate dozing detection.

発明の概要 この発明は、外的影響による誤動作の少ない居眠り検出
装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a dozing detection device that is less likely to malfunction due to external influences.

この発明はまた1個人差、利用目的等に応じて手動調整
可能なまたは自動調節可能な居眠り検出装置を提供する
ことを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a dozing detection device that can be manually or automatically adjusted depending on individual differences, purpose of use, etc.

この発明による居眠り検出装置は、まぶたの動きを検出
する手段、検出したまぶたの動きから居眠り検出のだめ
の評価パラメータを抽出する手段、抽出された評価パラ
メータに関する所定のメンバーシップ関数および居眠り
レベルに関する所定のメンバーシップ関数を用いて、所
定のルールを適用して居眠りレベルを演算する推論演算
手段、ならびに演算された居眠りレベルを可変なスレシ
ホールド・レベルで弁別して警報出力を発生する手段を
備えていることを特徴とする。
The dozing detection device according to the present invention includes means for detecting eyelid movements, means for extracting evaluation parameters for dozing detection from the detected eyelid movements, a predetermined membership function regarding the extracted evaluation parameters, and a predetermined membership function regarding the dozing level. It is equipped with an inference calculation means for calculating a dozing level by applying a predetermined rule using a membership function, and a means for discriminating the calculated dozing level at a variable threshold level and generating an alarm output. It is characterized by

この発明によると、ファジィ推論を利用して居眠りを検
出しているので、ルールの設定に応じて、センサの取付
は位置、センサの位置ずれ、眼球運動、顔の動き等にあ
まり影響されずに正しく居眠りを検出することのできる
装置が実現する。
According to this invention, since dozing is detected using fuzzy inference, sensor installation is not affected by position, sensor misalignment, eye movements, facial movements, etc., depending on the rule settings. A device that can accurately detect dozing is realized.

また最終的に警報出力を得るための居眠りレベルを弁別
するためのスレシホールド・レベルが可変であるから、
使用目的に応じて警報を出力する居眠りレベルを変更す
ることができ、使用の自由度が高くなる。すなわち早期
に居眠りを検出したい、確実に人眼した状態を検出した
いといった要望にこたえうる。
In addition, the threshold level for discriminating the dozing level to finally obtain the alarm output is variable.
The dozing level at which the alarm is output can be changed depending on the purpose of use, increasing the degree of freedom of use. In other words, it is possible to meet the demands of detecting dozing at an early stage and reliably detecting a state that is visible to the human eye.

好ましくは、所定の観察期間における評価パラメータに
関係するデータを収集する手段、および収集したデータ
を用いて上記スレシホールド・レベルを設定する手段を
備えるとよい。
Preferably, the apparatus includes means for collecting data related to evaluation parameters during a predetermined observation period, and means for setting the threshold level using the collected data.

このことにより、センサを俄付けた人の個人的特徴がま
ず観察され、この観察結果に応じて警報を出力する居眠
りレベルが変化させられるので。
As a result, the personal characteristics of the person to whom the sensor is attached are first observed, and the level of drowsiness at which the alarm is output can be changed depending on the observation results.

個人差に応じた適切な居眠り検出が達成できる。Appropriate dozing detection can be achieved depending on individual differences.

この発明による居眠り検出装置はまた。まぶたの動きを
検出する手段、検出したまぶたの動きから居眠り検出の
ための評価パラメータを抽出する手段、抽出された評価
パラメータに関する所定のメンバーシップ関数および居
眠りレベルに関する所定のメンバーシップ関数を用いて
、所定のルールを適用して唐眠りレベルを演算する推論
演算手段+eI算された居眠りレベルをスレシホールド
・レベルで弁別して警報出力を発生する手段、所定の観
察期間における評価パラメータに関係するデータを収集
する手段、ならびに収集したデータに基づいて上記メン
バーシップ関数および上記ルールの少なくともいずれか
一方を変更する手段を備えていることを特徴とする。
The dozing detection device according to this invention also includes: Using a means for detecting eyelid movement, a means for extracting an evaluation parameter for dozing detection from the detected eyelid movement, a predetermined membership function regarding the extracted evaluation parameter, and a predetermined membership function regarding the dozing level, An inference calculating means for calculating a drowsiness level by applying a predetermined rule, a means for discriminating the calculated drowsiness level by a threshold level and generating an alarm output, and a means for generating an alarm output by discriminating the calculated drowsiness level by a threshold level, data related to evaluation parameters in a predetermined observation period. The method is characterized by comprising means for collecting data, and means for changing at least one of the membership function and the rules based on the collected data.

この発明によっても居眠りに関する個人疋、たとえば覚
醒時において開眼時間が短いとか長いとかが観察され、
それに応じてファジィ推論が実行され1個人差による影
響をなくした正確な居眠り検出が口J能となる。
With this invention, individual differences related to dozing, such as short or long eye opening times when awake, have been observed.
Accordingly, fuzzy inference is executed to accurately detect dozing off without the influence of individual differences.

実施例の説明 第1図は居眠り検出装置の概略構成を示すものである。Description of examples FIG. 1 shows a schematic configuration of a dozing detection device.

まぶたの動きを検出するセンサlOは2発光素子10a
と受光素子lObとから構成される。センサlOはたと
えばめがねに取付けられ、駆動回路11によって駆動さ
れる発光素子10aから眼球の位置に向けて光が投射さ
れ、その乱反射光が受光素子10bによって受光される
。片目のまぶたの動きをセンサ10によって検出すれば
充分であるが、好ましくは両目のまぶたの動きを検出し
てその平均値またはMAX値を求めるようにしてもよい
The sensor lO that detects the movement of the eyelids has two light emitting elements 10a.
and a light receiving element lOb. The sensor IO is attached to glasses, for example, and a light emitting element 10a driven by a drive circuit 11 projects light toward the position of the eyeball, and the diffusely reflected light is received by a light receiving element 10b. Although it is sufficient to detect the movement of the eyelid of one eye with the sensor 10, it is preferable to detect the movement of the eyelids of both eyes and calculate the average value or MAX value.

受光素子10bの出力信号は受光量/電圧変換回路12
で電圧信号に変換され、さらにA/D変換回路13でデ
ィジタル信号に変換されてCPU14に取込まれる。C
PU14は入力するまぶたの動きを表わすデータから後
述する特徴量、すなわち評価パラメータを抽出するとと
もに、ファジィ推論を行なって居眠りレベルを表わすデ
ータを出力する。
The output signal of the light receiving element 10b is transmitted to the received light amount/voltage conversion circuit 12.
The signal is converted into a voltage signal by the A/D conversion circuit 13, and then converted into a digital signal by the A/D conversion circuit 13 and taken into the CPU 14. C
The PU 14 extracts feature quantities, ie, evaluation parameters, which will be described later, from the input data representing eyelid movements, performs fuzzy inference, and outputs data representing the dozing level.

メモリ15には後述するように評価パラメータに関する
メンパージ・多ブ関数および居眠りレベルに関するメン
バーシップ関数があらかじめ設定されている。CPUI
4はこれらのメンバーシップ関数と所定のルール(いわ
ゆる If、 tl+er+ルール)とを用いてファジ
ィHfi論を行なう。
In the memory 15, membership functions related to evaluation parameters and membership functions related to dozing levels are preset, as will be described later. C.P.U.I.
4 performs fuzzy Hfi theory using these membership functions and predetermined rules (so-called If, tl+er+rules).

ファジィ推論はCPUI4のようなバイナリイタイブの
コンピュータないしはプロセッサのみならず、ファジィ
推論のための専用デイバイス(アナログ・タイプ、ディ
ジタル・タイプを問わず)(たとえば「日経エレクトロ
ニクスJ 1987年7月27日、第148百〜第15
2頁1日経マグロウヒル社を参照)を用いても実行する
ことができる。
Fuzzy inference can be applied not only to binary-type computers or processors such as CPUI4, but also to specialized devices (regardless of analog or digital type) for fuzzy inference (for example, "Nikkei Electronics J, July 27, 1987, 148th to 15th
2, p. 1, Nikkei McGraw-Hill).

CP U 14から出力されるファジィ推論結果である
居眠りレベルを表わすデータはD/A変換回路I6でア
ナログ電圧信号に変換され、比較器17の正入力端子に
与えられる。一方、基準電圧発生回路18から出力され
る基準電圧は可変分圧抵抗Rに印加され、この抵抗Rか
らスレシホールド・レベルを定める電圧V が出力され
る。この電圧V はr iIT tであり、比較器17の負入力端子に入力する
Data representing the dozing level, which is the fuzzy inference result outputted from the CPU 14, is converted into an analog voltage signal by the D/A conversion circuit I6, and is applied to the positive input terminal of the comparator 17. On the other hand, the reference voltage outputted from the reference voltage generation circuit 18 is applied to a variable voltage dividing resistor R, and a voltage V 1 that determines a threshold level is outputted from this resistor R. This voltage V 1 is r iIT t and is input to the negative input terminal of the comparator 17 .

比較器17はD/A変換された居眠りレベル信号の電圧
が電圧V を超えると出力を発生し、ブザーその他の警
報装置19を作動させる。
The comparator 17 generates an output when the voltage of the D/A-converted dozing level signal exceeds the voltage V 1 and activates a buzzer or other alarm device 19 .

受光素子lObの出力信号、すなわち乱反射光はまぶた
が閉じられたときに高いレベルを示す。目の開いた状態
からまぶたが閉じられ、再びまぶたが開いたとき(すな
わち「まばたき」をしたとき)に得られる受光信号波形
(これを「まばたき波形」という)の−例が第3図に示
されている。
The output signal of the light receiving element lOb, that is, the diffusely reflected light, exhibits a high level when the eyelids are closed. An example of the received light signal waveform (referred to as the "blink waveform") obtained when the eyelids are closed from the open state and then opened again (in other words, when you "blink") is shown in Figure 3. has been done.

まばたき波形の特徴量として1図示のような閉眼時間T
(たとえば波形の半値幅)、波高値Hおよび立上り角度
Aがある。居眠り検出のための評価パラメータとしては
、これらの特徴量に加えて単位時間当りのまばたき回数
N、まばたき間隔等がある。この実施例では、覚醒状態
、傾眼状態(居眠りかけている状態)および入眠状態(
はとんど眠っている状態)の間で比較的明瞭な違いがみ
られる閉眼時間Tおよび波高値Hを評価パラメータとし
て採用する。居眠りレベルは居眠りの程度に応じたレベ
ルを示すものであり、覚醒状態で最も低く1入眠状態で
最も高い。
The eye-closing time T as shown in Figure 1 is used as a feature of the blink waveform.
(for example, the half width of the waveform), the peak value H, and the rising angle A. In addition to these feature amounts, evaluation parameters for detecting dozing include the number of blinks N per unit time, the blink interval, and the like. In this example, an awake state, a tilted eyes state (nearly falling asleep), and a hypnotic state (
The eye-closing time T and wave height value H, which show a relatively clear difference between the two states (mostly sleeping), are used as evaluation parameters. The dozing level indicates a level corresponding to the degree of dozing, and is lowest in the awake state and highest in the 1-fall asleep state.

閉眼時間Tは居眠りレベルが高くなるにつれて長くなる
傾向を示す。また波高値Hは居眠りレベルが高くなるに
つれて低下する傾向を示す。これは居眠りレベルが高く
なるとまぶたが閉じかげんの状態になり、この結果受光
信号の平均的なレベルが高くなるので相対的に波高値が
低下すると解釈できる。
The eye-closing time T tends to increase as the dozing level increases. Furthermore, the peak value H tends to decrease as the dozing level increases. This can be interpreted to mean that when the drowsiness level increases, the eyelids become half-closed, and as a result, the average level of the light reception signal increases, so the peak value decreases relatively.

まばたき信号はゆらぎが大きく、1つのまばたき波形か
らは正しい閉眼時間T、波高値Hは得られにくい。そこ
でこれらのパラメータについて一定1.7間(たとえば
30秒間)の平均値が求められる。これらをそれぞれ、
測定した平均開眼時間TV、nl定した平均波高値Hと
いう。ファジィtrE論で用いられる評価パラメータと
してはさらにこれらの値T  、Hをそれぞれ覚醒時の
平均v       v 開眼時間T 、覚醒時の平均波高値Hで割ったVOシ0 データT  、Hが用いられる。すなわちT −p  
p             pT  /T   、H
−H/Hとする。センサー。
The blink signal has large fluctuations, and it is difficult to obtain the correct eye-closing time T and peak value H from a single blink waveform. Therefore, the average value of these parameters over a fixed period of 1.7 seconds (for example, 30 seconds) is determined. Each of these
The measured average eye-opening time TV is referred to as nl-determined average wave height value H. Further, as evaluation parameters used in the fuzzy trE theory, VOshi0 data T , H obtained by dividing these values T , H by the average v v eye opening time T during awakening and the average wave height value H during awakening, respectively, are used. That is, T −p
p pT /T , H
-H/H. sensor.

v       vo      p       v
       w。
v vo p v
lol.

を取付けたときやこの居眠り検出装置の使用を開始した
ときは覚醒時であると考えられる。したがって、電源オ
ン直後の一定時間(たとえば1分間)における平均開眼
時間、平均波高値をT  。
It is considered that the user is awake when the user attaches the doze detector or starts using the doze detector. Therefore, the average eye-opening time and average wave height value during a certain period of time (for example, 1 minute) immediately after the power is turned on are T.

Hとすることができる。It can be H.

VO 第4図は」二連したT  、Hおよび居眠りレベp ルのメンバーシップ関数の一例を示している。このメン
バーシップ関数は収集したデータを統計的に解析して居
眠り検出のために自°効な形としたものである。T と
Hのメンバーシップ関数におp いて、SはSa+all  (小さい、低い)2MはM
ediu+g(中くらい)、Bは131g  (大きい
、高い)を表わす。また居眠りレベルのメンバーシップ
関数において、AはAvaak  (覚醒)、SはSo
mnolence (傾眠)、DはDozing (入
眠)を表わしている。
VO Figure 4 shows an example of the membership function of the binary T, H and dozing level p. This membership function is a self-effective form for detecting dozing off by statistically analyzing the collected data. In the membership function of T and H, S is Sa+all (small, low) 2M is M
ediu+g (medium), B stands for 131g (large, high). Also, in the membership function of the dozing level, A is Avaak (awake) and S is So
mnolence (somnolence), D stands for Dozing (falling asleep).

第5図(A)はファジィ推論で用いられるルールを表の
形にまとめたものである。たとえば次のようなシレール
を表現している。
Figure 5 (A) summarizes the rules used in fuzzy inference in the form of a table. For example, he expresses the following shillel:

もしくIr)T  か太きく(T−B)かつH。Or Ir) T or thick (T-B) and H.

p が小さい(H−3)、ならば(than)入眠(D)で
ある。
If p is small (H-3), then falling asleep (D).

このルールの中にはさらに、「もしT  −3かつH−
3ならば覚醒(A)である」とか、「もしT  −Bか
つH−Bならば覚醒(A)であp る」というようなルールもある。これらのルールはセン
サーOの位置がずれた等の外乱の影響があった場合を考
慮したものであり、このようなルールの存在により外乱
の影響に強いファジィ推論が可能となる。
This rule further includes the following: ``If T -3 and H-
There are also rules such as ``If it is 3, it is an awakening (A)'' or ``If it is T - B and HB, it is an awakening (A).'' These rules take into consideration the case where there is an influence of disturbance such as displacement of the sensor O, and the existence of such rules enables fuzzy inference that is resistant to the influence of disturbance.

第5図(B)は他のルールの例を示している。このルー
ルによると入眠の判定が起こりにくくなっている。
FIG. 5(B) shows an example of another rule. According to this rule, it becomes difficult to determine whether a person has fallen asleep.

第5図(A) 、 (B)ではそれぞれ9個のルールが
示されているがルールの数は任意に設定できる。
Although nine rules are shown in each of FIGS. 5A and 5B, the number of rules can be set arbitrarily.

またメンバーシップ関数も適宜変更してもよい。Further, the membership function may also be changed as appropriate.

第6図はファジィ推論が行なわれる過程の一例を示すも
のであり、これはM I N/MAX演算規則にしたが
うファジィ推論の例である。
FIG. 6 shows an example of a process in which fuzzy inference is performed, and this is an example of fuzzy inference that follows the M I N/MAX operation rule.

あるルールにおいて、T のメンバーシップ関数に対す
る。算出されたT 値T、lの適合度(関数値)が求め
られ、同じようにHのメンバーシップ関数に対する。算
出されたH 値H11の適今度(関数値)が求められ、
これらの適合度の小さい方が選択される(MIN演算)
。同じルールニオケる居眠りレベルのメンバーシップ関
数がM I N演算結果によって切断される(トランケ
ーンヨン、MINei算と等価)。
In a certain rule, for the membership function of T. The goodness of fit (function value) of the calculated T value T,l is determined and similarly for the membership function of H. The appropriateness (function value) of the calculated H value H11 is determined,
The one with smaller fitness is selected (MIN calculation)
. The membership function of the dozing level that follows the same rule is cut by the result of the M I N calculation (equivalent to truncation, MINei calculation).

スヘてのルールについて上記の処理が行°なわれ、居眠
りレベルのメンバーシップ関数の切断結果が市ね合わさ
れる(MAX演算)。そしてこのMAX演算結果がたと
えばその重心を求めることにより非ファジィ化され、推
論結果を表わす居眠リレベルが求められる。
The above-mentioned processing is performed for the rules of the schedule, and the cutting results of the membership functions of the dozing level are negotiated (MAX operation). This MAX operation result is defuzzified by, for example, finding its center of gravity, and a doze relevel representing the inference result is found.

このようなファジィ推論は適当な時間間隔で繰返し行な
われる。
Such fuzzy inference is repeated at appropriate time intervals.

第7図(A)は覚醒状態から傾眠状態を経て入眠状態に
移行する過程におけるセンサーOの受光信号のレベル変
化およびまばたき波形を示している。
FIG. 7(A) shows the level change of the light reception signal of the sensor O and the blink waveform during the transition from the awake state to the sleep state via the somnolence state.

第7図(13)はこのような受光信号の特徴抽出。FIG. 7 (13) shows feature extraction of such a received light signal.

ファジィ推論を行なうことにより得られる居眠りレベル
の変化を示している。この居眠りレベル信号が可低分圧
抵抗Rによって設定されたスレシホールド・レベルV 
によってレベル弁別され。
It shows the change in dozing level obtained by performing fuzzy inference. This dozing level signal is the threshold level V set by the adjustable low voltage dividing resistor R.
The level is discriminated by

居眠りレベル信号がレベルV を超えたときに警「 報が出力される。Alert when the drowsiness level signal exceeds level V. information is output.

なお、第7図(A) 、 (B)では短い時間の間に居
眠りレベルの変化を表現するために、覚醒状態から急激
に入眠状態に移行する様子が示されている。
In addition, in FIGS. 7(A) and 7(B), in order to express changes in the dozing level over a short period of time, a sudden transition from an awake state to a falling asleep state is shown.

スレシホールド・レベル■ は可変であるから7使用目
的に応じてこのレベルV を変更することができる。た
とえば車の運転者に対しては居眠りレベルが1−昇する
早期に警報を出力するようにスレシホールド・レベルV
 を低い値に設定す「 る。またあまり早期、に居眠りを検出する必要がなく確
実に入眠したことを検出することが目的の場合にはスレ
シホールド・レベルV を高い値に設定すればよい。
Since the threshold level (1) is variable, this level (V) can be changed depending on the purpose of use. For example, for a car driver, the threshold level V is set so that a warning is output as soon as the drowsiness level increases by 1.
Set the threshold level V to a low value.Also, if it is not necessary to detect dozing off too early and the purpose is to reliably detect falling asleep, it is sufficient to set the threshold level V to a high value. .

スレシホールド・レベルV を手動ではなくCP U 
14に自動的に設定させるようにすることもできる。こ
れは、電源投入時等における覚醒状態での測定値T  
、Hに基づいてレベルV を設νOvO「 定ないしは変更すればよい。たとえば覚醒状態におけ開
眼時間の平均値T が比較的長い人はT。
Set the threshold level V by CPU instead of manually.
14 may be automatically set. This is the measured value T in the awake state when the power is turned on, etc.
, H may be set or changed based on νOvO.

vO −T  /T  が低くなるので、スレシホールド・v
       vO レベル■ を低い値に設定することが好ましい。
Since vO −T /T becomes lower, the threshold v
It is preferable to set the vO level ■ to a low value.

第2図において、抵抗RとR2とが直列に接続されてな
る分圧回路が設けられ、この分圧回路の出力が比q 器
17に与えられている。抵抗R1にはプλ学電圧が印加
される。また抵抗R2はCPUl4のポートA に接続
されている。このポートp A は通常はフローティング状態にある。したかって、
比較器I7には基′$雷正圧発生回路8の出力基!fI
電圧かり、えられる。第8図を参照して、電源役人直後
(覚醒状態)における1分間の開眼時間の甲均値がたと
えば0.4秒以上の場合にはCPU14のポートA が
Lレベルに設定される。これにより、基僧電圧は抵抗R
とR2とによって分圧されて比較器17に与えられる。
In FIG. 2, a voltage dividing circuit is provided in which resistors R and R2 are connected in series, and the output of this voltage dividing circuit is provided to a ratio q converter 17. A plasma voltage is applied to the resistor R1. Further, the resistor R2 is connected to the port A of the CPU14. This port p A is normally in a floating state. I wanted to,
Comparator I7 has a base '$ output base of lightning positive pressure generation circuit 8! fI
The voltage can be detected. Referring to FIG. 8, if the mean value of the eye open time for one minute immediately after the power supply official (awake state) is, for example, 0.4 seconds or more, port A of the CPU 14 is set to the L level. As a result, the basic voltage becomes the resistance R
and R2 and applied to the comparator 17.

すなわちスレシホールド・レベルが低くなる。That is, the threshold level becomes lower.

覚醒時における各種値の測定(学習)に基づいて他のフ
ァクタの自動設定、変更を行なうことも可能である。た
とえば第9図はT/7)測定結果にO 基づいてルールを変更する処理の一例を示している。電
源投入直後の覚醒状態における1分間の開眼時間の最大
値と最小値の比が2以上の場合には、第5図(13)に
示すルールが選択され、それ以外の場合には第5図(A
)に示すルールが選択される。これにより、覚醒時にも
開眼時間のばらつきが大きい人に対しては誤検出を避け
るために傾眠検出を遅くするルールが採用される。
It is also possible to automatically set and change other factors based on measurement (learning) of various values during wakefulness. For example, FIG. 9 shows an example of the process of changing the rule based on the T/7) measurement result. If the ratio between the maximum value and the minimum value of the eye opening time per minute in the awake state immediately after the power is turned on is 2 or more, the rule shown in Figure 5 (13) is selected; otherwise, the rule shown in Figure 5 (13) is selected. (A
) is selected. As a result, a rule is adopted in which somnolence detection is delayed in order to avoid false detections for people whose eye opening times vary widely even when awake.

ルールの設定、変更は他のパラメータの測定値jこ基づ
いて行なうこともできる。また、評価パラメータの測定
結果に基づいてメンバーシップ関数の形を変えることも
可能である。たとえばメンバーシップ関数を横軸上にお
いてシフトする。メンバーシップ関数はメモリに記憶さ
れているのでメンバーシップ関数のシフト処理は簡単で
ある。
Rules can also be set and changed based on measured values of other parameters. It is also possible to change the form of the membership function based on the measurement results of the evaluation parameters. For example, shift the membership function on the horizontal axis. Since the membership function is stored in memory, shifting the membership function is easy.

メモリ配置を変えてもよいし、メモリの記憶状態をその
ままにしておいてアドレスをシフトしてもよい。
The memory arrangement may be changed, or the storage state of the memory may be left unchanged and the address may be shifted.

以上のようにしてくせとかの個人差に対応したIT確な
居眠り検出が可能となる。
As described above, it becomes possible to accurately detect dozing off by IT, corresponding to individual differences in habits.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は居眠り検出装置の構成を示すブロック図、第2
図は変形例を示すブロック図、第3図はまばたき波形の
一例を示す波形図、第4図(Δ)(B)および(C)は
T  、Hおよび居眠りレベルp に関するメンバーシップ関数の例をそれぞれ示すグラフ
、第5図(A)および(B)は異なるルールの例をそれ
ぞれテーブルの形で示すものであり、第6図はファジィ
推論過程を説明するための図、第7図(A)は受光信号
波形を、第7図(B)は推論結果である居眠りレベルを
それぞれ示すチャート。 第8図はスレシホールド・レベルを自動的に設定する処
理の例を示すフロー・チャート、第9図はファジィ・ル
ールを変更する処理の例を示すフロー・チャー1・であ
る。 第3図 第4図 +A+ 10・・・センサ、10a・・・発光素子。 10b・・受光素子、14・・・CPU。 15・・・メモリ、17・・・比較器。 18・・・基準電圧発生回路。 19・・・警報装置。 R・・・可変分圧抵抗。 R,R,、・・・分圧抵抗。 以  上
Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of the dozing detection device;
The figure is a block diagram showing a modified example, Figure 3 is a waveform diagram showing an example of a blinking waveform, and Figures 4 (Δ) (B) and (C) are examples of membership functions regarding T, H and dozing level p. The graphs shown in FIGS. 5(A) and 5(B) respectively show examples of different rules in the form of tables, and FIG. 6 is a diagram for explaining the fuzzy inference process, and FIG. 7(A) 7(B) is a chart showing a received light signal waveform, and FIG. 7(B) is a chart showing a dozing level which is an inference result. FIG. 8 is a flow chart showing an example of a process for automatically setting a threshold level, and FIG. 9 is a flow chart 1 showing an example of a process for changing a fuzzy rule. Figure 3 Figure 4 +A+ 10...Sensor, 10a...Light emitting element. 10b... Light receiving element, 14... CPU. 15...Memory, 17...Comparator. 18...Reference voltage generation circuit. 19...Alarm device. R...Variable voltage dividing resistor. R, R,... Voltage dividing resistance. that's all

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)まぶたの動きを検出する手段、 検出したまぶたの動きから居眠り検出のための評価パラ
メータを抽出する手段、 抽出された評価パラメータに関する所定のメンバーシッ
プ関数および居眠りレベルに関する所定のメンバーシッ
プ関数を用いて、所定のルールを適用して居眠りレベル
を演算する推論演算手段、ならびに 演算された居眠りレベルを可変なスレシホールド・レベ
ルで弁別して警報出力を発生する手段、を備えた居眠り
検出装置。
(1) means for detecting eyelid movements; means for extracting evaluation parameters for dozing detection from the detected eyelid movements; and determining a predetermined membership function regarding the extracted evaluation parameters and a predetermined membership function regarding the dozing level. a dozing detection device comprising: inference calculating means for calculating a dozing level by applying a predetermined rule; and means for discriminating the calculated dozing level using a variable threshold level and generating an alarm output.
(2)所定の観察期間における評価パラメータに関係す
るデータを収集する手段、および収集したデータを用い
て上記スレシホールド・レベルを設定する手段、 を備えた特許請求の範囲第(1)項に記載の居眠り検出
装置。
(2) means for collecting data related to the evaluation parameter during a predetermined observation period; and means for setting the threshold level using the collected data. The dozing detection device described.
(3)まぶたの動きを検出する手段、 検出したまぶたの動きから居眠り検出のための評価パラ
メータを抽出する手段、 抽出された評価パラメータに関する所定のメンバーシッ
プ関数および居眠りレベルに関する所定のメンバーシッ
プ関数を用いて、所定のルールを適用して居眠りレベル
を演算する推論演算手段、演算された居眠りレベルをス
レシホールド・レベルで弁別して警報出力を発生する手
段、 所定の観察期間における評価パラメータに関係するデー
タを収集する手段、ならびに 収集したデータに基づいて上記メンバーシップ関数およ
び上記ルールの少なくともいずれか一方を変更する手段
、 を備えた居眠り検出装置。
(3) means for detecting eyelid movements; means for extracting evaluation parameters for dozing detection from the detected eyelid movements; and determining a predetermined membership function regarding the extracted evaluation parameters and a predetermined membership function regarding the dozing level. an inference calculation means for calculating a dozing level by applying a predetermined rule using the method; a means for discriminating the calculated dozing level by a threshold level and generating an alarm output; A dozing detection device comprising: means for collecting data; and means for changing at least one of the membership function and the rules based on the collected data.
(4)上記評価パラメータが、平均閉眼時間に関するパ
ラメータと、まぶたの動きを表わす波形の平均波高値に
関するパラメータである、特許請求の範囲第(1)項か
ら第(3)項のいずれか1項に記載の居眠り検出装置。
(4) Any one of claims (1) to (3), wherein the evaluation parameters are a parameter related to the average eye-closing time and a parameter related to the average peak value of a waveform representing eyelid movement. The dozing detection device described in .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007312824A (en) * 2006-05-23 2007-12-06 Asahi Kasei Corp Instrument for classifying blinking data, arousal evaluation instrument and arousal interpretation instrument
US7894637B2 (en) 2004-05-21 2011-02-22 Asahi Kasei Corporation Device, program, and method for classifying behavior content of an object person

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