JPH06292661A - 居眠り防止警報装置および居眠り移行状態判定方法 - Google Patents

居眠り防止警報装置および居眠り移行状態判定方法

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JPH06292661A
JPH06292661A JP5082859A JP8285993A JPH06292661A JP H06292661 A JPH06292661 A JP H06292661A JP 5082859 A JP5082859 A JP 5082859A JP 8285993 A JP8285993 A JP 8285993A JP H06292661 A JPH06292661 A JP H06292661A
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JP
Japan
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signal
electroencephalogram
drowsiness
heart rate
alarm
Prior art date
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Pending
Application number
JP5082859A
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English (en)
Inventor
Mamoru Takagi
衛 高木
Takayuki Sugiyama
隆幸 杉山
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Takagi Industrial Co Ltd
Original Assignee
Takagi Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 脳波周波数又は心拍数から居眠り状態に入ら
んとするところを察知し、警報を発する。 【構成】 脳波検出計2と、脳波検出計2からの信号に
基づき居眠り移行状態にあるか否かを識別する脳波周波
数弁別手段3と、脳波周波数弁別手段3からの信号に基
づき警報を発する警報発生手段4とを備える。前記脳波
周波数弁別手段3は、脳波検出計2からの信号に基づき
居眠り移行状態にあるか否かを識別するにおいて、周波
数では10Hzを居眠り状態判定値とし、これを下回る
と脳波周波数弁別手段3が警報発生手段4に信号を出力
する構成である。 【効果】 居眠りに起因する事故を未然に防止すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の乗り物の運
転者、生産現場で加工作業に従事する者等が居眠り状態
に入らんとするところを察知し、居眠りに起因する誤操
作による事故を未然に防止するようにした居眠り防止警
報装置および居眠り移行状態判定方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般に自動車の運転や生産現場での加工
作業は、事故を誘発する様々な要因を常にはらんでい
る。そのような要因として、例えば不慣れな操作、
機器装置等の故障、さらには、長時間の運転、作業に
よる疲労に起因した居眠り運転操作、等を挙げることが
できる。自動車の運転の場合、事故の要因として多くの
場合、制限速度を超えた運転にあり、そのために運転の
設定速度以上になるとチャイムを鳴らし運転者の注意を
喚起する装置や、アクセルペダルによる加速ができない
ようにした速度制限装置が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしこれらの装置
は、機械的な速度の検出と警報、あるいは単に最高速の
制限を行うものであり、自動車の運転中に居眠り状態に
陥った場合、その状態を適確に把握して、運転者に警告
を与えるものではないため、運転者の居眠りによる事故
の防止の面では十分ではなく、事故が多発しているのが
現状である。そこで、前述のような速度制限装置の他に
人が眠気を催してきたことを未然に察知して警報を発
し、注意を呼び掛ける手段を備えるようにすると、事故
防止上望ましい。
【0004】ところで、人の睡眠は、NREM睡眠(ノ
ンレム睡眠、脳の休息)とREM睡眠(レム睡眠、身体
の休息)とに分類することができるといわれている。こ
のうち、NREM睡眠期の睡眠の深さは脳波の周波数帯
域及び波形により知ることができる。なお、脳波の周波
数帯域は、0.5〜70Hzまでの低周波である。NR
EM睡眠では、睡眠が深くなるに従って周波数は低い方
へ移行することが知られている。すなわち、図3に示す
ように、脳波周波数が13〜30Hzのときは、覚醒活
動状態にあり、8〜13Hzのときは、覚醒安静状態に
あり、4〜8Hzのときは、浅い睡眠状態にあり、そし
て0〜4Hzのときは深い睡眠状態にある。本発明は、
以上のような点を基に、運転者の脳波周波数を検出し、
居眠り状態に陥らんとするところを適確に察知して警告
を発することで、居眠りに起因する事故を防止すること
ができる居眠り防止警報装置および居眠り移行状態判定
方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、本発明は、脳波を検出する脳波検出手段と、脳
波検出手段からの信号に基づき居眠り移行状態にあるか
否かを識別する脳波周波数弁別手段と、脳波周波数弁別
手段からの信号に基づき警報を発する警報発生手段とを
備えたものである。また、本発明は、対象者の脳波を検
出して、居眠り移行状態に対応した居眠り状態判定値と
比較し、検出された脳波の周波数が前記居眠り状態判定
値より下回ったときは、居眠り状態に入りつつあるとし
て警報信号を発する手順を実行するようにした。また、
本発明は、対象者の脳波の検出開始時の脳波周波数を初
期値として記憶し、運転を継続した後一定時間毎に脳波
周波数信号を、前記初期値にかかる脳波周波数と比較
し、その差が所定の値以上となったら居眠り状態に入り
つつあるとして警報信号を発する手順を実行するように
した。また、本発明は、前述の居眠り移行状態判定方法
を使用状況、条件に応じて選択的に実行するようにし
た。また、本発明は、心拍数を検出する心拍数検出手段
と、心拍数検出手段からの信号に基づき居眠り移行状態
にあるか否かを識別する心拍数弁別手段と、心拍数弁別
手段からの信号に基づき警報を発する警報発生手段とを
備えたものである。さらに、本発明は、対象者の心拍数
を検出開始し、その検出開始時の心拍数にかかる信号を
初期値として記憶し、その後一定時間毎に心拍数信号を
検出すると共に、初期値と一定時間毎の心拍数信号を比
較し、所定の減少率のときは、居眠り状態に入りつつあ
るとして警報信号を発する手順を実行するようにした。
【0006】
【作用】本発明によれば、脳波検出手段又は心拍数検出
手段からの信号に基づいて、弁別手段において居眠り状
態に陥らんとするところを、適確に察知して警報を発す
ることができるので、居眠りに起因する事故を未然に防
止することができる。
【0007】
【実施例】次に、本発明にかかる居眠り防止警報装置の
一実施例を挙げ、以下に説明する。図1に居眠り防止警
報装置1を示す。この居眠り防止警報装置1は、運転者
の頭部に装着して脳波を検出する脳波検出手段、すなわ
ち脳波検出計2と、脳波検出計2からの信号に基づき居
眠り移行状態にあるか否かを識別する脳波周波数弁別手
段3と、脳波周波数弁別手段3からの信号に基づき警報
を発する警報発生手段4とを備えたものである。なお、
これら脳波検出計2、脳波周波数弁別手段3そして警報
発生手段4には、周知の構成のものを適用することがで
きるので、ここでは、その具体的構成および説明を省略
する。
【0008】前記脳波検出計2は、周知の構成からなる
もので、頭皮上に取り付けられた電極から脳波を導出す
るものである。前記脳波周波数弁別手段3は、脳波検出
計2からの信号に基づき居眠り移行状態にあるか否かを
識別するにおいて、周波数では10Hzを居眠り状態判
定値とし、これを下回ると脳波周波数弁別手段3が警報
発生手段4に信号を出力する構成である。10Hzは、
前述したように、対象者(運転者)が覚醒安定状態(8
〜13Hz)にあることを示す周波数である。なお、脳
波周波数弁別手段3は、一層正確な脳波を得るために、
脳波検出計2によって検出された脳波の増幅を行う増幅
手段(図示せず)、増幅された信号のノイズを除去する
ためのノイズ除去手段(図示せず)とを備えることがで
きる。
【0009】前記警報発生手段4には、ブザー、チャイ
ム等を適用することができる他、一定の会話例えば「眠
りたいですか」と話しかけ、答えないとブザー等を鳴ら
すように構成することもできる。これは例えばリラック
スしているとき等居眠りにおちいる前の状態でないとき
にもかかわらず、10Hzを下回ってしまう場合のブザ
ーの誤動作を防止するためである。
【0010】以上、本発明にかかる居眠り防止警報装置
1において、運転者の頭部に脳波検出計2の電極を装着
し居眠り防止警報装置1を作動させる。脳波が脳波検出
計2によって検出され、脳波周波数弁別手段3に導入さ
れると、脳波周波数弁別手段3は、脳波が居眠り状態判
定値(10Hz)と比較し、脳波が10Hzより下回った
ときは、居眠り状態に入りつつあるとして警報発生手段
4に信号を送り、ブザー、又はチャイム等を鳴動させ運
転者の注意を喚起することができるので、居眠りに起因
する事故を未然に防止することができる。
【0011】次に、本発明にかかる居眠り防止警報装置
1における居眠り移行状態判定方法の別例を説明する。
すなわち、脳波周波数弁別手段3において、居眠り判定
方法として、脳波周波数の変化量から居眠り状態と判定
するようにすることもできる。この場合、脳波周波数弁
別手段3に、居眠り防止警報装置1の運転開始時に検出
された脳波の周波数を初期値として脳波周波数弁別手段
3の記憶手段に記憶しておき、運転を継続した後一定時
間毎に脳波周波数信号を脳波周波数弁別手段3に導入し
て、前記初期値にかかる脳波周波数と比較し、その差が
5Hz以上となったら居眠り状態に入りつつあるとして
警報発生手段4へ作動信号を出力するようにする方法で
ある。
【0012】かかる居眠り判定方法によっても、運転者
の注意を喚起して、居眠りに起因する事故を未然に防止
することができる。
【0013】本発明は、また、以下のような手段を採用
することができる。すなわち、脳波周波数弁別手段3に
おいて、脳波周波数が所定の居眠り状態判定値(10H
z)以下か、あるいは脳波周波数の変化量が所定値(5
Hz)以上かの判定を選択的に行うようにすることがで
きる。これは、生体の構造は外界の変化に対して柔軟に
対応することができるため、計測される脳波周波数は日
周差や季節差、あるいは個人差がありデータがばらつき
やすく、誤判定のおそれがあるためである。
【0014】かかる判定方法によれば、種々の状況、条
件が変化しても、誤判定のおそれはなく、運転者の注意
を喚起して、居眠りに起因する事故を未然に防止するこ
とができる。
【0015】更に本発明の他の実施例として居眠り防止
警報装置および居眠り移行状態判定方法は、図3に示す
ような構成とすることができる。すなわち、本実施例に
おける居眠り防止警報装置10は、心拍数を検出する心
拍数検出器11と、心拍数検出器11からの信号に基づ
き居眠り移行状態にあるか否かを識別する心拍数弁別手
段12と、心拍数弁別手段12からの信号に基づき警報
を発する警報発生手段13とを備えたものである。かか
る居眠り防止警報装置10は、入眠時には交感神経系が
抑制されて副交感神経系が更新されることにより心拍数
の減少が見られることに基づいて構成されたものであ
る。入眠状態への移行時の心拍数は約15分〜20分の
時間間隔において相対比0.85程度の減少を見せるこ
とが経験的に知られている。
【0016】以上のような居眠り防止警報装置10を使
用するに際し、心拍数検出器11を対象者の手首に装着
し、居眠り防止警報装置10を始動させたときに心拍数
検出器11から出力される心拍数信号を初期値として心
拍数弁別手段12に導入して記憶させ、その後一定時間
毎に心拍数信号を心拍数弁別手段12に取り込む。心拍
数弁別手段12において初期値と一定時間毎の心拍数信
号を比較し、相対比0.9の減少があったとき居眠り状
態に入りつつあるとして警報発生手段13に信号を出力
するようにしている。
【0017】かかる手段によれば、入眠時における心拍
数の減少を捉えることにより、運転者がまさに居眠り状
態に入りつつあることを察知することができ、居眠りに
起因する事故を未然に防止することができる。
【0018】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、脳波周波
数又は心拍数を監視して、居眠り状態に入る前の段階を
捉えて警報を発するようにしたので、居眠りに起因する
事故を未然に防止することができる。
【0019】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる居眠り防止警報装置の一実施例
を示す構成ブロック図である。
【図2】本発明にかかる居眠り防止警報装置の他の実施
例を示す構成ブロック図である。
【図3】脳波周波数と人の意識状態との関係の説明に供
する図である。
【符号の説明】
1、10 居眠り防止警報装置 2 脳波検出計 3 脳波周波数弁別手段 4 警報発生手段 11 心拍数検出器 12 心拍数弁別手段 13 警報発生手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7638−4C A61B 5/04 320 A 7638−4C 322 9052−4C A61M 21/00 330 A

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 脳波を検出する脳波検出手段と、脳波
    検出手段からの信号に基づき居眠り移行状態にあるか否
    かを識別する脳波周波数弁別手段と、脳波周波数弁別手
    段からの信号に基づき警報を発する警報発生手段とを備
    えたことを特徴とする居眠り防止警報装置。
  2. 【請求項2】 対象者の脳波を検出して、居眠り移行
    状態に対応した居眠り状態判定値と比較し、検出された
    脳波の周波数が前記居眠り状態判定値より下回ったとき
    は、居眠り状態に入りつつあるとして警報信号を発する
    ことを特徴とする居眠り移行状態判定方法。
  3. 【請求項3】 対象者の脳波の検出開始時の脳波周波
    数を初期値として記憶し、運転を継続した後一定時間毎
    に脳波周波数信号を、前記初期値にかかる脳波周波数と
    比較し、その差が所定の値以上となったら居眠り状態に
    入りつつあるとして警報信号を発することを特徴とする
    居眠り移行状態判定方法。
  4. 【請求項4】 請求項2および3記載の居眠り移行状
    態判定方法を使用状況、条件に応じて選択的に実行する
    ことを特徴とする居眠り移行状態判定方法。
  5. 【請求項5】 心拍数を検出する心拍数検出手段と、
    心拍数検出手段からの信号に基づき居眠り移行状態にあ
    るか否かを識別する心拍数弁別手段と、心拍数弁別手段
    からの信号に基づき警報を発する警報発生手段とを備え
    たことを特徴とする居眠り防止警報装置。
  6. 【請求項6】 対象者の心拍数を検出開始し、その検
    出開始時の心拍数にかかる信号を初期値として記憶し、
    その後一定時間毎に心拍数信号を検出すると共に、初期
    値と一定時間毎の心拍数信号を比較し、所定の減少率の
    ときは、居眠り状態に入りつつあるとして警報信号を発
    することを特徴とする居眠り移行状態判定方法。
JP5082859A 1993-04-09 1993-04-09 居眠り防止警報装置および居眠り移行状態判定方法 Pending JPH06292661A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014133142A1 (ja) 2013-03-01 2014-09-04 ユニオンツール株式会社 居眠り予防方法、及び居眠り予防装置
CN105232038A (zh) * 2015-10-21 2016-01-13 深圳市冠旭电子有限公司 一种基于智能耳机的脑波分析方法及装置

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