KR100905167B1 - 경고 모니터 - Google Patents

Abstract

경고 모니터링 시스템은 기계나 기구 사용자의 눈 움직임을 모니터하기 위해 적외선 펄스의 반사율 측정을 이용한다. 이 데이터는 현재의 느리거나 표류하는 눈 움직임 그리고/또는 눈꺼풀의 감김과 부분적 눈 감김, 눈꺼풀의 쳐짐, 눈의 느리거나 표류하는 움직임, 느리거나 지속된 눈꺼풀의 감김, 단속적 안구 움직임의 결여, 눈 운동의 정합의 손실중 하나 이상을 선택하여 측정하는데 사용된다. 대상의 눈 움직임은 속도에 대한 깜박임 크기의 비와 속도에 대한 안구의 단속적 움직임 크기의 비를 획득하기 위해 반사된 적외선을 이용함으로써 분석된다. 상기 자료는 혈중 알콜 변수 와 관련된 경고의 정도의 눈 움직임 데이터 지표와 계속하여 비교함으로써 모니터는 작용자의 졸음이 오는지에 관계없이 자동차나 기구를 작동하기에 합법적인 운영자 자격의 지표를 제공한다.

Description

경고 모니터{ALERTNESS MONITOR}

당해 발명은 눈과 눈꺼풀의 움직임을 감지함으로써 졸음의 시작을 감지하고 경고를 실험하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

졸음의 감지는 중요하다. 왜냐하면 졸음은 자동차, 비행기, 배 등의 산업화 장비 등의 도구의 넓은 범위의 작동 능력을 감소시킨다. 졸음 운전의 문제는 운전자에게 졸음을 느낄 때 치료적 방법을 취하는 것을 교육하는 것만으로는 풀 수 없다. 문제점은 많은 주체들이 그들이 졸리다는 것을 그들이 깬 후에야 주의를 하게 되며, 그 전에는 졸음을 깨닫지 못하는 것이다. 이것이 의미하는 것은 만일 졸음의 정도를 주체가 예측할 수 있다면 다음엔 위험의 요소를 줄일 수 있다는 것이다. 왜냐면 졸린 상태는 현 상태의 자각 현상의 손실을 가져오기 때문이다. 즉, 비자발적 주의력의 실수를 의미한다.

미국 특허 5745038 은 졸음의 상태로서 깜박임을 감지함으로써 눈으로부터 반사되는 빛을 감지하는 눈 모니터(eye monitor)를 발표하고 있다.

미국 특허 5867587 은 작동기의 눈과 얼굴의 디지털 이미지를 이용하는 시스 템을 발표하고 있다. 여기서는 눈의 깜박임과 변수의 제한 가치(threshold value)를 비교할 수 있는 변수를 이끌어 내고 있다. 경고 신호는 변수가 제한 밑으로 떨어지는 경우에 주어진다.

특허 공개 공보 WO 98/49028 또한 눈 응시 모니터로써 비디오를 사용함으로써 눈 운동의 범위를 관찰하고 분석하여 경고의 정도를 평가한다.

미국 특허 6091334는 눈 응시의 안정성과 머리의 움직임을 관찰하는 졸음 분석을 위한 시스템을 발표하고 있다.

미국 특허 6102870은 스캐닝, 읽기, 찾기, 생각과 선택의 의도 등에 있어 정신적 상태를 추론하기 위한 안구의 단속적 움직임(saccade)과 응시(fixation)와 같은 눈 움직임의 추종 자료(eye tracker data)를 사용하고 있다.

미국 특허 6097295 는 눈동자 크기에 배치된 이미지 분석 시스템을 포함한다.

미국 특허 6147612 는 눈꺼풀의 움직임을 감지하고 눈꺼풀의 움직임이 졸음을 나타내는 경고를 나타냄으로써 졸음을 예방하는 시스템을 포함한다.

미국 특허 6346887 은 눈의 운동과 눈동자의 반경 및 경고의 상태에서 사용되는 눈 활동을 나타내기 위한 신호를 나타내기 위한 자세를 추적하기 위한 눈 추적 시스템에 근거한 비디오를 사용하고 있다.

앞서 언급된 접근법들은 모두, 교정된 측정치를 제공할 수 있는 실시간 경고 모니터를 제공하는데 실패했다. 본 발명의 목적은 차량, 또는 기계를 동작시키기 위한 작동자의 적합성의 객관적이고 교정된 측정치를 제공하는 경고 모니터를 제공하는 것이다.

당해 발명은 다음의 기능을 포함하는 경고 모니터 시스템을 제공한다.
a) 눈이나 눈꺼풀의 크기, 눈꺼풀의 움직임, 부분적 눈 감김, 눈꺼풀의 처짐, 눈의 느리거나 표류하는 움직임, 느리거나 지속된 눈꺼풀의 감김, 단속적 안구 움직임의 결여, 눈 운동의 정합의 손실 등과 관련하여 상대적으로 느린 눈이나 눈꺼풀의 움직임중 한가지 이상에 대하여 눈이나 눈꺼풀의 움직임 측정 수단,
b) 상기 측정을 지속적으로 기록하기 위한 저장 수단,
c) 미리 지정된 수치와 상기 측정을 비교하기 위한 데이터 처리 장치로서, 이 때, 상기 수치는 미리 지정된 증가 혈중 알코올 레벨에 대한 표본 인구의 눈과 눈 움직임 변수의 측정치의 평균인 데이터 처리 장치,
d) 상기 수치에 근거한 경고 측정을 표시하기 위한 디스플레이, 그리고

e) 상기 측정이, 혈중 알코올 레벨 수치를 기초로 한 지정된 한계에 도달하는지를 판독함으로써 트리거되는 경고하는 수단.

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본 발명은 눈과 눈꺼풀 운동의 변화가 졸음이나 경계 결핍의 신뢰할 수 있는 이른 표지라는 사실을 바탕으로 서술된다. 특히, 본 발명은 보통의 단속적 안구 운동(saccadic eye movement) 및 깜박거림 동안의 눈꺼풀 닫힘의 피크 속도(peak velocity)가 이들 운동의 진폭에 따라서 변한다는 사실을 바탕으로 서술된다. 졸음이 있는 경우, 동일한 진폭에 대해 속도는 더 느려진다. 깜박거림과 단속적 안구운동의 피크 속도는 졸음의 정도에 따라 증가한다. 이러한 비(ratio)의 크기는 시간이기 때문에, 측정치가 동일한 임의 척도를 포함하는 한, 진폭이나 속도 모두 절대적 단위로 측정될 필요가 없다. 당해 발명은 또한 졸음의 영향과 비슷한 혈중 알콜 레벨이 눈의 움직임에 미치는 영향의 구현에 기반을 두고 있다. 졸음, 주의력 손상, 혈중 알콜은 눈과 눈꺼풀의 움직임의 동일한 패턴을 나타내는 행동 상태를 야기한다. 실험실 환경에서 여러 가지 정신생리학 테스트의 수행시의 손상은 점진적으로 길어지는 수면 부족 때문이다. 이는 졸음의 단계를 증가시키며 이는 증가된 혈중 알콜 농도가 미치는 영향 동일한 관계에 있다.

당해 발명의 이점은 모니터가 혈중 알콜 내용과 관련하여 동등한 경고의 기록을 지속적으로 할 수 있는 점이다. 많은 나라에서, 특정 수치 이상의 혈중 알콜 레벨 상태로 차량을 운전하거나 기계를 제어하는 것은 불법으로 제정되어 있다. 따라서 당해 발명은 졸린 조작자가 알코올에 의한 손상으로 인해 기계나 기구를 작동시키기 위해 합법적인 자격의 수단이 제공되는지를 판단 가능하게 한다. 당해 발명의 또 다른 측면은 다음의 것을 포함하는 주체를 위한 경고 측정 시스템의 제공이다.

a) 주체의 적어도 한쪽 눈에 인접하게 위치하도록 만들어진 적외선 펄스 에미터.

b) 상기 에미터에 인접하게 배치된 한 개 이상의 반사광 탐지기

c) 감지된 신호를 전송하기 위한 수단

d) 감지기 신호를 수신하여, 반사율 값을 제공하기 위해 펄스 이후 측정된 반사율의 결합 레벨로부터, 각각의 펄스가 전송되기 직전의 빛의 전체 레벨을 빼기 위한 데이터 처리 수단

을 포함하고, 이때, 상기 데이터 처리 수단은, 크기, 눈꺼풀의 움직임, 부분적 눈 감김, 눈꺼풀의 쳐짐, 눈의 느리거나 표류하는 움직임, 느리거나 지속된 눈꺼풀의 감김, 단속적 안구 움직임의 결여, 눈 운동의 정합의 손실과 관련하여 상대적으로 느린 눈이나 눈꺼풀의 움직임중 하나 이상에 대하여 눈이나 눈꺼풀의 움직임을 평가하기 위해 상기 반사율 측정치를 분석하는 것을 특징으로 하는 경고 측정 시스템.

눈과 눈꺼풀 움직임의 측정 수단으로서 두 눈으로부터의 반사율의 상쇄를 이용하는 것이 선호된다. 적외선 소스와 감지기는 각각의 눈으로부터 반사된 빛의 변화를 측정하기 위해 눈 근처 얼굴에 장착된다. 하나의 감지기는 에미터에 인접할 수 있으며 눈꺼풀의 감김을 가장 잘 감지하기 위해 하나는 눈을 가로지르도록 배치한다.

이러한 에미터와 감지기는 무선 또는 유선 연결(라디오 주파수)에 의한 분석과 측정 시스템에 근거한 컴퓨터와 통신이 가능하다.

반사율 데이터는 몇 개의 주파수 영역, 또는 시간 영역으로 분석되어, 각각의 눈에 대한 상대적 위치와 속도 데이터가 획득될 수 있고, 상기 데이터들은 비교적 느린 눈 및 눈꺼풀 운동, 눈꺼풀 감김, 양안 정합의 장애, 길어지는 시각 정지현상이 존재한다는 것을 보여주기 위해 분석될 수 있다.

측정된 데이터는 계속하여 미리 측정된 데이터와 비교된다. 미리 측정된 데이터는 혈중 알콜 내용의 증가되는 레벨을 측정하기 위한 인구 표본 안구의 단속적 움직임 데이터를 평균한 것이다. 눈 움직임 혈중 알콜 정도와 경계도 감소 간의 상관관계를 정립하는 이 데이터는, 기록되는 데이터와의 비교를 위해, 접근이 가능한 형식으로 저장된다. 저장된 데이터는 이미지 디스플레이나 룩업(look up) 테이블의 형태이다. 비교에 사용되는 기록되는 데이터는 일반적으로 5초에서 60초로 지속적으로 업데이트되는 것으로 미리 정해진 기간 동안의 눈 움직임에 관한 다양한 변수의 기록이다. 이것이 특정한 혈중 알콜 농도를 위한 데이터 셋(set)과 혈중 알콜 값은 운용자의 경고 정도로서 기록된 혈중 알콜 값과 매치 된다.

눈꺼풀 감김에 의해 시야가 차단되지만, 이러한 감김을 검출하는 것이 모든 졸린 경우를 검출하기에 충분하지 않다. 매우 졸린 주체는, 눈꺼풀이 열려 있을 때조차, 시각 신경 장애, 또는 시야의 중추, 또는 신경적 차단으로 인해 볼 수 없을 것이다. 주체가 시각이 일시적으로 끊겨 있음을 인지하지 않을지라도, 시각 신경 장애는 깜박거림과 단속적 안구운동 동안 발생한다. 깨어 있도록 노력 중인 어떠한 졸린 주체는 안구 운동 제어(가령, 양안 정합)를 할 수 없게 된 후부터도 자신의 눈꺼풀이 수초 동안 열려 있도록 유지할 수 있다. 이런 현상의 하나로, 주관적으로 물체를 두 개로 보이는 것처럼 인식하는 것이다. 주체는 시각 신경 장애로 인해 발생하는 느리고 서투를 정합 눈 운동을 일반적으로 잘 인지하지 못한다.

비교해보면 졸음이 올 때까지 주체의 머리는 고개를 끄덕이지 않는 것 같지만 졸음은 잠으로 진행되고 있다. 따라서 머리를 끄덕이는 것은 위험한 졸음의 늦은 경고이다.

당해 발명 기구는 눈과 눈꺼풀의 상대적인 위치와 움직임을 관찰한다. 졸음이 밀려오면, 자연스러운 깜박거림의 평균 지속시간은 300밀리세컨드에서 450밀리세컨드로 증가된다. 결국, 눈꺼풀 운동이 너무 느려져서, 더 이상 깜박거리지 않고, 간헐적으로 발생하는 느린 눈꺼풀 감김이 수 초 동안 지속된다. 전형적 상황인 경고나 졸음이 기울어지는 동안 다른 눈꺼풀의 움직임은 부분적 깜박임이나 느린 눈 움직임과 구별될 필요가 있는 눈꺼풀의 흔들리는 움직임 등을 발생시킨다. 당해 발명에 사용되는 IR 반사율은 구별이 만들어지는 것을 허용한다. 당해 발명의 또 다른 측면은 경고 측정 방법의 제공이다. 이는 경고 주체를 위한 미리 지정된 평균으로부터 평균으로부터의 편차의 정도와 미리 지정된 단위 시간에 대해 속도에 대한 깜박임 크기 의 비율 그리고/또는 속도에 대한 안구의 단속적 움직임 크기 의 비율을 획득하기 위해 반사된 적외선 펄스를 이용하여 주체의 눈 움직임을 분석하는 것을 말한다.

도 1은 에미터와 감지기의 위치를 보여주는 개략적 다이어그램

도 2는 당해 발명에 의한 시스템 기능의 개략적 배치도

도 3은 눈꺼풀 움직임과 관련된 당해 발명의 그래픽 출력의 예

도 4는 왼쪽과 오른쪽 눈의 눈움직임과 관련된 당해 발명의 그래픽 출력의 예

도 5는 깜박임 크기 속도 비율을 결정하기 위해 사용되는 그래프(BAVR)

도 6은 안구의 단속적 운동의 크기 속도 비율을 결정하기 위해 사용되는 그 래프(SAVR)

도 7은 깜박임의 감김과 열림 속도간의 차이

도 8은 잠을 빼앗긴 주체의 느리고, 부분적인 깜박임의 신호

도 9는 밤새도록 잠을 자지 못한 경우 계속하여 측정한 10분간의 수행 테스트간의 분당 BAVR

도 10은 평균 BAVR과 혈중 알콜 농도간의 관계

도 1과 관련하여 각각의 눈에 적외선 펄스 에미터(10)와 두개의 적외선 반사율 감지기(13,14)가 제공된다. 감지기(13)는 동공의 움직임에 대한 눈 사이의 수평적 반사광을 감지하며 안구의 단속적 움직임으로부터 속도에 대한 단속적 움직임 크기 비율을 제공하기 위해 얻어진 각각의 단속적 움직임의 속도와 크기를 감지한다. 감지기(14)는 동공의 움직임에 대한 눈 사이의 수직적 반사광을 감지하며 깜박임으로부터 속도에 대한 깜박임 크기 비율을 제공하기 위해 얻어진 각각의 깜박임의 속도와 크기를 감지한다.

주체는 광에미터와 감지기를 보유하기 위해 광제공틀(light supporting frame)을 쓴다. 이 장치는 안경틀(spectacle frame)의 하부반쪽과 유사하며 착용자의 시각 영역을 제한하지 않는다. 주머니 내 또는 벨트에 부착하는 두번째 부분은 펄스 발생과 시간 회로 및 전송기를 포함하고 있다.

도 2에서 보여지는 당해 발명의 시스템은 IR 펄스 발생기와 IR 감지기 및 수 신단에서 신호를 감지하기 위해 보내지는 무선 전송기를 사용한다. 반사된 적외선 높이는 눈과 눈꺼풀 이동에 따라 변한다. 발광소자(LED)의 매 500 마이크로 세컨드 구간마다 50 마이크로 세컨드를 방출하는 것이 바람직하다(즉 1초에 2000번)

수신단은 환경광의 영향을 제거한 후 각각 반사된 IR 펄스의 높이를 측정하는 펄스 분석기에 신호를 전송한다. 이 때 양쪽 눈의 비교를 포함하는 등의 다양한 수단들의 데이터를 분석한다.

졸음 정량기의 출력은 저장되거나, 디스플레이 되거나 제한 상황을 넘은 경우 경고를 하는데 사용된다. 기기의 제어 부분은 수신 신호의 분석을 위해 프로그램된 마이크로 공정 과 협력하는 디스플레이와 경고를 포함한다. 기억 저장장치는 앞선 시간 기간동안의 주체의 졸음에 관한 데이터를 포함하며 또한 사고가 발생하는 경우 비행기 사고 등에 사용되는 블랙 박스로서 많이 사용된다. 기기는 각각의 사용 전에 측정을 요구하지 않는다.

밤에 운전하는 경우 환경광의 레벨은 가시광과 적외선 모두 빠르게 스쳐 지나가는 차량의 헤드라이트에 따라 빨리 변할 수 있다. 또한 낮에 운전하는 경우에도 나무에 의해 태양광이 제약되는 경우에도 빨리 변화 할 수 있다. IR 광의 이러한 모든 소스들은 주체의 얼굴에서 감지될 수 있다. 이러한 이유로 당해 발명의 기기는 각각의 펄스는 펄스와 환경의 결합된 레벨로부터 이를 전송하고 공제하기 전에 즉시 빛의 전체 레벨을 측정한다. 이는 기기가 밝은 태양 빛으로부터 밤까지 모든 빛 상태에서 사용될 수 있음을 의미한다. 반사된 IR 광의 정도는 각막의 원뿔 모양과 눈꺼풀의 위치 또한 눈꺼풀이 열리거나 닫히는 때에 노출되는 조직의 반사 율의 차이에 관련된다. 각각의 눈에 직접적인 IR 펄스는 간섭을 피하기 위해 약 100 마이크로 세컨드의 시간차이를 두고 분리되어 있다.

각각의 눈으로부터 반사된 빛 내의 변화 패턴과 레벨은 지속적인 관찰되는 각각의 눈과 눈꺼풀의 적절한 위치를 가능하게 한다. 기기는 수평적 수직적 움직임을 구별하고 감지할 수 있으며, 이는 머리의 움직임에도 불구하고 시각상 고정을 가능하게 하는 눈동자의 안구내의 시선의(vestibular-ocular) 움직임 때문이나 또는 대상에 대한 지속적 응시와 같은 느린 눈의 움직임과 눈의 단속적 움직임을 포함한다.

도 3은 정상 안구의 단속적 움직임과 깜박임의 일련으로부터 반사율 신호를 도시한다. 이 데이터는 양쪽 시간상의 정합의 손실과 관련한 신호 패턴, 느린 안구의 단속적 움직임, 부분적이거나 느린 눈 감김 을 확인하기 위해 분석된다.

도 4는 눈을 뜬 채로 잠을 빼앗긴 주체의 눈 움직임을 도시한다. 왼쪽과 오른쪽 눈간에 차이는 양쪽 눈의 움직임은 주로 10 밀리세컨드 내에 주로 정합하는 경우 150 밀리 세컨드 정도와 동일하다.

또한 감지된 것은 느리게 표류하거나 서투르게 정합된 눈 움직임이다. 이는 도 8에서 보여지는 대로 졸림의 홀 마크(hall mark) 이다. 이러한 움직임은 주로 전기 엑스레이(EEG) 측정기가 수면 습격을 나타내기 전에 졸림 상태에서 일찍 시작한다. 반사광은 주파수나 시간 영역의 범위에서의 안구의 단속적 움직임 기간동안 분석된다. 정상의 눈 움직임을 위한 안구의 단속적 움직임 기간은 5~70 밀리세컨드이며 이 때 졸림의 느린 눈 움직임은 1~5 세컨드 순이다. 경고 주체에 있어 안구의 단속적 움직임은 10 밀리세컨드 이내에서 동시에 일어나며 20 밀리세컨드 내에서 깜박인다. 그러나 졸림의 상태에서 정합은 감소하며 졸림의 느린 눈 움직임은 50에서 200 또는 그 이상의 밀리세컨드의 차이를 두고 비동시적이다.

선호되는 방법은 반사율 신호를 분석하기 위해 깜박임 크기와 속도 값을 감지기(14)의 신호로부터 이끌어 내는 것이다.

도 5는 일반적 깜박임의 최고 감김 속도(PCV)와 최고 열림 속도(POV)를 도시한다. 최고 감김 속도는 최고 열림 속도보다 크다. 깜박임의 구간은 깜박임의 끝을 결정하기 어렵기 때문에 깜박임 크기의 반(1/2 D)으로 측정되는 것이 선호된다. 일반적 1/2D는 대략 110 +/- 35 밀리세컨드이다.

당해 발명의 기기와 시스템의 분석은 강요된 눈의 감김이나 열림을 포함하는 찌그러진 얼굴간의 구별을 가능하게 한다. 졸린 주체는 그들의 눈의 불편함을 덜기 위해 이것을 한다. 찌그러진 얼굴은 BAVR을 추정함에 있어 깜박임으로부터 분리되며 구간에 관계없이 자발적인 깜박임으로부터 분리될 수 있다. 이는 졸림의 위조를 또한 감지한다.

분석은 발광소자나 감지기를 지니는 케이블이나 무선 통신내의 컴퓨터 상에서 수행된다. 소프트웨어는 다른 주파수에서 눈 움직임의 패턴을 제공하기 위한 신호를 걸러낸다.

데이터 분석 방법은 최고 속도에 대한 각각 눈/눈꺼풀의 크기 의 비율을 사용한다. 깜박임을 하는 동안 감는 속도와 열린 속도 두개가 존재하지만 안구의 단속적 움직임은 단 하나의 속도가 존재한다. 눈꺼풀 감김의 최고 속도만이 이해할만 한 방법으로 변하므로 이를 사용하는 것이 선호되며, 열림 속도는 약간 부적합하다. 비율은 각각 도 7에서 그래픽하게 설명된 속도에 대한 안구의 단속적 움직임 크기 의 비율 (SAVR) 과 도 6에서 그래픽하게 설명된 속도에 대한 깜박임 크기 의 비율 (BAVR)이라 불린다.

도 6은 30 초 동안 12번의 경고에 있어 200번의 깜박임 최대 감김 속도와 깜박임 크기간의 관계를 도시한다. 도 7은 경고 주체에게 안구의 단속적 움직임의 최고 속도는 크기 와 직선적으로 연관되어 있다. 그러나 이는 깜박임과 관련해서는 다른 관계이다.

이러한 비율은 구성 조건이나 측정기간(약 100 밀리세컨드)동안의 변환기의 정확한 위치와는 독립적이다. SAVR은 추가적 시신경의 수축적 특징을 반영하며 BAVR은 괄약근의 수축적 특징을 반영한다. 이러한 성질은 중앙 신경 조직의 활동/비활동의 상태에 직접적으로 영향을 받는다. 비율은 졸림의 레벨이 증가함에 따라 점차적으로 증가한다(BAVR 에서 40이나 그 이상까지). 실험은 일반적 BAVR은 4.0 +/- 0 의 범위에 있다는 것을 나타낸다. (도 9에서 보듯이) 수행 실험에서 졸림의 기간 때문에 반응하는 것을 실패하기 시작할 때 BAVR은 증가한다. 도 9는 주체에게 20 시간 깨 있은 후까지 BAVR 내의 의미 있는 변화가 없음을 나타내며 그 후 점차적으로 증가하기 시작했다.

졸린 주체에게 있어 BAVR은 수초 내에 광범위하게 변화 할 수 있다. 초 단위에서부터 시간 단위까지 어느 것과 관련해서든지 평균 BAVR이나 유사한 정도는 예측될 수 있다. 단위 시간당 그러한 에피소드의 전구간과 마찬가지로 개개인의 BAVR은 일상범위를 초과하는 회수와 평균 BAVR 은 경고를 평가하기 위해 사용되거나 측정된다. 이러한 방법은 그 때 혈중 알콜 등가 레벨에 근거한 경고 방법을 주기 위한 혈중 알콜 레벨은 0.01% 의 간격으로 이전에 측정된 주체와 관련된다. 도 10은 측정된 BAVR과 혈중 알콜 농도간의 지표적 관계를 도시한다. 혈중 알콜 농도 0.05%는 대략적으로 BAVR 6과 동일하다.

졸림은 아래의 변수들의 조합에 의해 수초나 수분의 기간동안 정량화 된다.

ㆍBAVR의 비교와 측정

ㆍSAVR에 기반한 안구의 단속적 움직임이 정상인지 아닌 지와 단위 시간당 주파수

ㆍ손상된 쌍안 정합의 느린 눈 움직임의 구간과 존재

ㆍ얼마의 시간동안 눈꺼풀이 감긴 것인지 열린 것인지

ㆍ높은 BAVR 에 의해 나타내지는 늘어지거나 흔들리는 눈꺼풀의 존재

ㆍ운전할 때 명확한 시야를 제공하기 위해 평탄한 목적 과 시각의-현장의 눈 운동을 포함하는 쌍안 정합의 정도

ㆍ긴 구간 깜박임과 높은 BAVR을 지닌 다른 눈꺼풀 감김과 이것의 단위 시간당 축적된 구간의 주파수

ㆍ눈의 고의적 감김과 열림을 포함하는 자발적 얼굴 찡그림의 주파수

ㆍ특정 알콜 농도와 동일하게 취급되는 졸림의 특정 레벨

이상에서 당해 발명은 기계나 기구를 작동하기에 적합한 합법적 수단에 근거 한 경고 방법의 유일한 수단을 제공하고 있음을 알 수 있다.

전술한 방법이나 기구는 정의된 기구나 방법의 원리를 벗어나지 않는 범위에서는 특정 기구나 도구를 사용하는 등의 변화가 허용된다.

Claims (15)

1. a) 눈이나 눈꺼풀의 폭, 눈꺼풀의 움직임, 부분적 눈 감김, 눈꺼풀의 처짐, 눈의 느리거나 표류하는 움직임, 느리거나 지속된 눈꺼풀의 감김, 단속적 안구 움직임의 결여, 눈 운동의 정합의 손실 등과 관련하여 상대적으로 느린 눈이나 눈꺼풀의 움직임중 한가지 이상에 대하여 눈이나 눈꺼풀의 움직임 측정 수단,

   b) 상기 측정을 지속적으로 기록하기 위한 저장 수단,

   c) 미리 지정된 수치와 상기 측정을 비교하기 위한 데이터 처리 장치로서, 이 때, 상기 수치는 미리 지정된 증가 혈중 알코올 레벨에 대한 표본 인구의 눈과 눈 움직임 변수의 측정치의 평균인 데이터 처리 장치,

   d) 상기 수치에 근거한 경고 측정을 표시하기 위한 디스플레이, 그리고

   e) 상기 측정이, 혈중 알코올 레벨 수치를 기초로 한 지정된 한계에 도달하는지를 판독함으로써 트리거되는 경고하는 수단

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 경고 모니터 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 한 개 이상의 적외선 펄스 에미터와 하나의 적외선 감지기가 하나 이상의 눈에 장착된 경고 모니터 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 감지기는 각각의 펄스가 전송되기 바로 전의 빛의 총 레벨을 측정하고, 이를, 펄스구간 동안 측정된 반사율의 조합 레벨로부터 빼는 것을 특징으로 하는 경고 모니터 시스템.
4. 깜박거림의 속도에 대한 진폭의 비와 단속적 안구운동의 속도에 대한 진폭의 비 중 하나 이상의 측정치를 획득하기 위해, 반사된 적외선 펄스를 이용하여 대상의 눈 움직임을 분석하여, 미리 지정된 단위 시간에 대해 이를 평균하고 경고 대상을 위해 미리 지정된 평균으로부터의 편차를 측정하는 것을 특징으로 하는 경고 측정 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 깜박거림의 속도에 대한 진폭의 비와 단속적 안구운동의 속도에 대한 진폭의 비의 측정치는 혈중 알콜 내용 등가 변수의 스케일과 관련되는 것을 특징으로 하는 경고 측정 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 각 눈의 두 위치에서 반사광 펄스가 감지되는 것을 특징으로 하는 경고 측정 방법.
7. 제 5 항에 있어서, 제 1 위치는 눈꺼풀의 움직임과 관련된 반사율을 감지하며 제 2 위치는 안구의 단속적 움직임과 관련된 반사율을 감지하는 것을 특징으로 하는 경고 측정 방법.
8. 경고 측정 시스템에 있어서, 상기 시스템은,

   a) 대상의 하나 이상의 눈에 인접하게 위치하도록 만들어진 적외선 펄스 에미터,

   b) 상기 에미터에 인접하게 배치된 하나 이상의 반사광 감지기,

   c) 상기 감지기의 신호를 전송하기 위한 수단,

   d) 상기 감지기의 신호를 수신하고, 각각의 펄스가 전송되기 바로 전의 빛의 총 레벨을, 펄스 이후 측정된 반사율의 조합된 레벨로부터 빼서, 반사율 측정치를 제공하기 위한 데이터 처리 수단,

   을 포함하고, 이때, 상기 데이터 처리 수단은 상기 반사율 측정치를 분석하여, 깜박거림의 속도에 대한 진폭의 비(blink amplitude to velocity ratio)와, 단속적 안구운동의 속도에 대한 진폭의 비(saccade amplitude to velocity ratio) 중 하나 이상을 계산하고, 상기 측정치를 지정된 수치에 비교하는 것을 특징으로 하는 경고 측정 시스템.
9. 제 8 항에 있어서, 각 눈의 두 위치에서 반사광 펄스가 감지되는 경고 측정 시스템.
10. 제 9항에 있어서, 제 1 위치는 눈꺼풀의 움직임과 관련된 반사율을 감지하며 제 2 위치는 안구의 단속적 움직임과 관련된 반사율을 감지하는 경고 측정 시스템.
11. 제 10항에 있어서, 데이터 처리 수단은, 깜박거림의 속도에 대한 진폭의 비와 단속적 안구운동의 속도에 대한 진폭의 비 중 하나 이상의 측정치를 획득하기 위해, 반사율 신호를 분석하며, 미리 지정된 단위 시간에 대해 이들의 평균을 구하고 경고 대상에 대하여 미리 지정된 평균치에 대한 편차를 측정하는 것을 특징으로 하는 경고 측정 시스템.
12. 제 11항에 있어서, 깜박거림의 속도에 대한 진폭의 비와 단속적 안구운동의 속도에 대한 진폭의 비의 측정치를 혈중 알콜 내용 등가 변수의 스케일로 변화시키는 것을 특징으로 하는 경고 측정 시스템.
13. 제 12항에 있어서, 혈중 알콜 레벨 크기에 기초한 미리 지정된 제한에 도달하는 경우 울리는 알람 또는 경고 측정의 표시를 위한 표시장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 경고 측정 시스템.
14. 경고 모니터링 시스템으로서, 이 시스템은,

    a) 눈과 눈꺼풀 움직임을 측정하기 위한 수단,

    b) 측정값을 지속적으로 기록하기 위한 저장 수단,

    c) 기록된 측정값이 분석되어, 깜박거림의 속도에 대한 진폭의 비와 단속적 안구운동의 속도에 대한 진폭의 비 중 하나 이상을 획득하고, 경고 대상에 대해 미리 지정된 평균과의 편차를 측정하는 데이터 처리 장치,

    d) 분석된 측정값을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치, 그리고

    e) 미리 정해진 측정 한계를 넘는 경우 작동하는 경고 수단

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 경고 모니터링 시스템.
15. 제 14항에 있어서, 깜박거림의 속도에 대한 진폭의 비와 단속적 안구운동의 속도에 대한 진폭의 비는 혈중 알콜 내용 등가 변수와 관련되어 있는 것을 특징으로 하는 경고 모니터링 시스템.

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