JPS59127198A - 居眠り防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な居眠り防止装置に関する。さらに詳しく
は、着用者の居眠りを検知してむ報を発生する居眠り防
止装置に関する。

従来より、予告なしに起こる居眠りを確実に検知すると
共にそれを防止する必要性が切望されている。そのため
、とくに毎年運転中の居眠りによって多くのヒトの生命
が奪われたり、多くのヒトが不興になったりしている乗
り物の運転者に対してもっとも広く一般的に適用されう
る居眠り防止方法が要望されている。またヒトの居眠り
から危険や損害を惹き起こす可能性のある機械の操作者
やガードマンあるいは他の状況におけるヒトなどに適用
されうる居眠り防止方法も要望されている。

かかる方法として、居眠りの特殊な脳波パターンの存在
を検知するための脳波検知センサを採用し、居眠り検知
訃報を発生する装置が提案されている。しかしながら、
そのような装置は比較的複雑で高価であり、たとえば自
動車の運転者のような広く一般的な使用者に適用するよ
うには考慮されていない。

本発明は叙上の欠点を排除し、居眠りを確実に検知して
それを防止することができる安価で簡便な居眠り防止装
置を提供するものである。

すなわち本発明は、着用者の目に電磁波を送波するため
の手段、該手段から送波された電磁波のうち着用者のま
ぶたの開いた状態あるいは閉じた状態に応じて変調され
た着用者の目がらの反射波を検知するための手段および
該検知手段の出力に応答し着用者の目から反射されて検
知された反射波の変化に対応して着用者に居眠り防止り
報を発生するための警報手段からなる着用者の居眠りを
検知して警報を発生する居眠り防止装置に関する。

本発明において、送波手段が赤外線領域にある連続した
パルスを送波するための手段を有しているのが好ましい
。

さらに本発明において、検知手段が前記送波手段によっ
て送波された電磁波の周波数領域外の電磁波の入力を排
除するための周波数フィル　　゛りを有しているのが好
ましい。

さらに本発明において、検知手段が受波された連続した
パルスを可変スレショルド値と比較してバックグラウン
ドの影響を排除するコンパレータ手段を有しているのが
好ましい。

さらに本発明において、検知手段が居眠りではないまば
たきやまばたきと同様な現象から生じる検知手段によっ
て受波された電磁波における短かいタイムスケール間の
変化を排除するためのタイムスケールを制御する手段を
有しているのが好ましい。

つぎに図面を用いて本発明の居眠り防止装置の一実施例
について説明するが、本発明の居眠り防止装置はかかる
実施例のみに限定されるものではない。

第１図は本発明の居眠り防止装置を具備するメガネの概
略斜視図、第２図は本発明の居眠り防止装置の一実施例
を示す概略ブロックダイヤグラム、第３Ａ〜３Ｆ図はそ
れぞれ第２図の各装置の概略回路図である。

第１図において、通常のメガネに適用された本発明の居
眠り防止装置が示されている。（１ｏ）は典型的には発
光ダイオードなどの形式のパルストランスミッタであり
、（ロ）は典型的にはフォトトランジスタなどのパルス
レシーバである。トランスミッタ００）およびパルスレ
シーバ（ロ）はメガネのレンズを保持するフレーム０６
）の底部０→近辺に配されている。電気回路０８）およ
びたとえば小型ブザーのごとき警報装置に）は、囲い枠
部材Ｈの中に配されている。該囲い枠部材Ｑ功はメガネ
の一方の蔓に取りづけられているが、もしくはメガネの
一方の蔓と一体に設けられている。トランスミッタαΦ
およびレシーバ（ロ）は、目を閉じているか開いている
かどうがを決定するためメガネの着用者の目と光学的な
伝達をするように配置されている。レシーバ（ロ）の出
力は導線（図示されていない）によって電気回路（ホ）
に与えられる。同様にトランスミッタＱｏ）は電源およ
び電気回路θＢ）に組み込まれた制御回路に導線（図示
されていない）によって接続されている。

なお第１図に示されているメガネは、居眠り防止用のほ
かに通常のメガネとほぼ同じように使用することもでき
る。

第２図には本発明における居眠りを検知し防止するため
の居眠り防止装置の一実施例を示す概略ブロックダイヤ
グラムが示されている。かかる装置は典型的にはゲルマ
ニウムーヒ素発光ダイオードなどのトランスミツターを
有する。

かかる発光ダイオードは赤外線領域において約０．９ミ
クｐンの波長、好ましくは０．９３ミクｐンの波長の放
射波を放射する。

さらにトランスミッタ輪はそこから放射された放射波が
目から反射および四散しうるように着用者の目の角膜の
方に向けられている。そして着用者の目が閉じられてい
る状態あるいは開かれている状態によって目から反射お
よび四散された反射波は変調される。このように着用者
の目から反射された反射波はフィルタ（ロ）を経て、た
とえばシリコン−７オ）ｔランジスタなどのレシーバＩ
３２によって受波される。該フィルタ（ロ）は０．９ミ
クロン以下の波長の反射波を吸収する働きを有する。そ
れによってレシーバＯｚに対するバックグラウンドの放
射波による影響を排除している。電力節減のため、レシ
ーバ０■はほぼトランスミッタ輪から放射されている時
間の間だけ作動するようにしてもよい。トランスミツタ
ーおよびレシーバＯ２は、以下に説明するタイミング−
論理回路艶から受けたタイミング信号によって同時に作
動せられる。

レシーバＣ１′ＩＪからの出力は典型的には２０ゲイン
を有するプレアンプ（至）へ供給され、プレアンプ翰か
ら周波数フィルタ（至）へ供給される。通常、トランス
ミッタ０りは８つのパルスの連続したパース）　（ｂｕ
ｒｓｔ）を送波する。それぞれのバーストのパルスは５
０ＫＨ２の周波数を有しており、それぞれのバーストは
１４Ｈｚの周波数を有している。

周波数フィルタ（至）は有効フィルタであり、５０ＫＨ
２の周波数のパルスだけ通過させ、直流および他の信号
やバイアスを遮断する作用をする。

周波数フィルタ（至）の出力はフィルタ弼からの入力を
第１の入力として受けるアンプ四を構成する自動ゲイン
制御ループに送られる。典型的には、アンプ咽は２ゲイ
ンから２０ゲインまでのゲインを有する。アンプ（４ｔ
ｉの出力はタイムアベレージヤ（４２に送られる。タイ
ムアベレージヤ０ｚは受波されたパルスの積算によって
可変バックグラウンドスレショルド（ｔｈｒｅｓｈｏ１
４）値を提供するように作動する。タイムアベレージヤ
（４ｚの出力はフィードバックアンプ（４４に送られる
。フィードバックアンプ（４４１の出力はアンプ（４１
の第２の入力に送られる。またタイムアベレージヤ（４
３の出力は７１〕ツブ７０ツブと同じ作用をするフンパ
レータ（４［９に送られる。かかるコンパレータ（ハ）
は受波されたパルスの大きさにおける典型的には２０％
はどの変化に応じて状態を変えるように作動する。コン
パレータ（欄の出力は、たとえばブザーなどの警報装置
θ目に送られる。

自動ゲイン制御ループはその出力で現出された電圧を安
定化せしめるように作動する。アンプ＋４１からの増幅
されたパルスは送波されたパルスと同位相となるように
整流され、タイムアベレージヤ（４６によって積算され
る。タイムアベレージヤ０３の出力電圧はフィー豐ンプ
＠４を経てアンプ（４１のゲインを制御するように作動
する。

自動ゲイン制御ループの時定数は、比較的はやい変化を
通過させうるようにかつコンパレータ（４ｆｎを始動さ
せつるように比曽的長い時間（約６０秒）である。この
自動ゲイン制御ループはフィードバックアンプ（４４と
組み合わされたリセットボタンの適用によって適宜間じ
られうる。

コンパレータ０Ｉは定常状態では低い状態０にある。コ
ンパレータｈｅは５ボルトより少なくとも２０％だけ大
きい全振幅の高振幅パルスのバーストを受けることによ
って、高い状態１になる。

パルスの振幅における増加はまぶたを閉じた状態を示し
ている。まぶたを閉じることによる種々の理由、たとえ
ば反射表面がより一層近接することおよび角膜に相応す
るまぶたによって反射四散される反射波の性質における
相違などによる理由によってレシーバ０３によって受波
される反射波はより一層大きな振幅になる。

このコンパレータの状態の変化はアップ−ダウンカウン
タを作動させる。そのようなバーストが４つ連続的に検
知されたばあい、５報を発生させる指示が与えられる。

そのような４つのバーストの発生は着用者が居眠りして
まぶたが閉じられていることを示している。書籍の指示
は再び着用者の目が聞かれるまで続けられる。

着用者の目が開かれ、パルスの振幅が減少するとき、コ
ンパレータ（４Ｂは再びその低い状態に戻る。

タイミング−論理回路（至）はトランスミッタ（ト）、
レシーバ０２　、周波数フィルタ（至）、タイムアベレ
ージヤ（４２、フィードバックアンプ（ロ）および警報
装置（ハ）へ、それらの−貫した作動を確実にするため
タイミング出力を与える。

タイミング回路は５ＱＫＨｚで作動するオツシレータに
設けられている。オツシレータの出力は１２ピツＦのダ
ブルカウンタに供給される。かかるカウンタの出力はト
ランスミッタ（イ）からの送波およびレシーバＣ（３に
よる受波の周期を決定する。

第３Ａ−３Ｆ図にはそれぞれ第２図の各装置の概略回路
図が示されている。第３Ａ〜３１１’図にそれぞれ示さ
れている概略回路図における符号は、第２図に示されて
いるブロックダイヤグラムにおける各装置に対応した符
号と同一である。第３Ａ図は第２図のトランスミッタの
概略回路図、第３Ｂ図は第２図のレシーバ、プレアンプ
および周波数フィルタの概略回路図、第３Ｃ図は第２図
のアンプおよびタイムアベレージヤの概略回路図、第３
Ｄ図は第２図のフィードバックアンプの概略回路図、第
３Ｉ図は第２図のフンパレータの概略回路図、第３Ｆ図
は第２図の書籍装置およびタイミング−論理回路の概略
回路図である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の居眠り防止装置を具備するメガネの概
略斜視図、第２図は本発明の居眠り防止装置の一実施例
を示す概略ブロックダイヤグラム、第３Ａ図は第２図の
トランスミッタの概略回路図、第３Ｂ図は第２図のレシ
ーバ、プレアンプおよび周波数フィルタの概略回路図、
１Ｘｓａ図は第２図のアンプおよびタイムアベレージヤ
の概略回路図、第３Ｄ図は第２図のフィートノくツクア
ンプの概略回路図、第３Ｅ図は第２図のコンパレータの
概略回路図、第３Ｆ図は第２図の書籍装置およびタイミ
ング−論理回路の概略回路図である〇 （図面の主要符号） （ｌｏ）　：パルストランスミツタ （ロ）：パルスレシーバ ０６）：メガネのフレーム （ト）ニドランスミッタ ０３：レシーバ （ロ）：フィルタ ＠：プレアンプ （至）：周波数フィルタ □　咽：アンプ 【３：タイムアベレージヤ （２）：フィードバックアンプ （４１：コンパレータ （４１：υ報装置 ６１：タイミング−論理回路 特許出願人　ザナデュ・リミテッド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　着用者の目に電磁波を送波するための手段、該手段
   から送波されたｍ磁波のうち着用者のまぶたの開いた状
   態あるいは閉じた状態に応じて変調された着用者の目か
   らの反射波を検知するための手段および骸検知手段の出
   力に応答し着用者の目から反射されて検知された反射波
   の変化に対応して着用者に居眠り防止警報を発生するた
   めの警報手段からなる着用者の居眠りを検知して警報を
   発生する居眠り防止装置。 ２　前記送波手段が連続したパルスを送波するための手
   段を有してなる特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３　前記連続したパルスが赤外線領域にある特許請求の
   範囲第２項記載の装置。 ４　前記検知手段が前記送波手段によって送波された電
   磁波の周波数領域外の電磁波の入力を排除するための周
   波数フィルタを有してなる特許請求の範囲第１項記載の
   装置。　　　　・５　前記検知手段が受波された連続し
   たパルスを可変スレショルド値と比較してバックグラウ
   ンドの影響を排除するコンパレータ手段を有してなる特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ６　前記検知手段が前記可変スレショルド値を提供する
   ための自動ゲイン制御手段を有してなる特許請求の範囲
   第５項記載の装置。 ７　前記検知手段が居眠りではないまばたきやまばたき
   と同様な現象から生じる検知手段によって受波された電
   磁波における短かいタイムスケール間の変化を排除する
   ためのタイムスケールを制御する手段を有してなる特許
   請求の範囲第１項記載の装置。