RU2423070C2 - Измерение бдительности - Google Patents

Измерение бдительности Download PDF

Info

Publication number
RU2423070C2
RU2423070C2 RU2007136788A RU2007136788A RU2423070C2 RU 2423070 C2 RU2423070 C2 RU 2423070C2 RU 2007136788 A RU2007136788 A RU 2007136788A RU 2007136788 A RU2007136788 A RU 2007136788A RU 2423070 C2 RU2423070 C2 RU 2423070C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
eyelids
drowsiness
amplitude
closing
vigilance
Prior art date
Application number
RU2007136788A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007136788A (ru
Inventor
Мюррей ДЖОНС (AU)
Мюррей ДЖОНС
Original Assignee
Слип Диагностикс Пти.Лтд
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2005901026A external-priority patent/AU2005901026A0/en
Application filed by Слип Диагностикс Пти.Лтд filed Critical Слип Диагностикс Пти.Лтд
Publication of RU2007136788A publication Critical patent/RU2007136788A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2423070C2 publication Critical patent/RU2423070C2/ru

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/06—Alarms for ensuring the safety of persons indicating a condition of sleep, e.g. anti-dozing alarms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A61B5/163—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state by tracking eye movement, gaze, or pupil change
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A61B5/18—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state for vehicle drivers or machine operators
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/59—Context or environment of the image inside of a vehicle, e.g. relating to seat occupancy, driver state or inner lighting conditions
    • G06V20/597—Recognising the driver's state or behaviour, e.g. attention or drowsiness
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/18—Eye characteristics, e.g. of the iris
    • G06V40/19—Sensors therefor
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B23/00—Alarms responsive to unspecified undesired or abnormal conditions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)
  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)

Abstract

Способ и устройство для измерения сонливости, в частности, у водителей транспортных средств. Способ включает в себя этапы: а) непрерывно контролируют движение век глаз субъекта, b) измеряют амплитуду движения век, с) измеряют максимальную скорость смыкания и размыкания век по отдельности, d) получают отдельные значения отношения амплитуды к скорости для смыкания и размыкания век, соответственно, е) по отдельности выводят средние значения отношений амплитуды к скорости для смыкания и размыкания, соответственно, за предварительно определенные интервалы времени, f) регистрируют отдельные средние значения для каждого интервала, взвешивают средние значения различным образом и суммируют их для получения количественного показателя сонливости, который сравнивают со шкалой сонливости, основанной на данных, собранных у субъектов в состояниях бдительности и сонливости. Система выполнена с возможностью реализации указанного способа. Применение данной группы изобретений позволит усовершенствовать контроль за бдительностью. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил., 2 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к контролю за уровнем бдительности, в частности, у водителей транспортных средств.
Описание известного уровня техники
Поскольку состояние сонливости нарушает способность операторов управлять самыми различными механизмами, включая транспортные средства всех видов: автомобильные, железнодорожные, воздушные и водные, а также промышленное оборудование, выявление такого состояния имеет большое значение. Проблему сонливости во время управления транспортным средством невозможно решить, научив водителей принимать меры для восстановления бдительности, когда они почувствуют сонливость. Сложность заключается в том, что многие люди не осознают, что они находятся в состоянии сонливости в этот момент, хотя после пробуждения они могут понимать, что были сонными. Это значит, что человек не может прогнозировать, когда его уровень сонливости возрастет до уровня возникновения опасности, поскольку в сонном состоянии человек перестает осознавать текущий момент и непроизвольно теряет внимание.
В патенте США 5745038 описан прибор для контроля глаз, который анализирует свет, отраженный от глаза, для определения характера мигания как показателя сонливости.
В патенте США 5867587 описана система, в которой используются цифровые изображения лица и глаз оператора для определения параметра, относящегося к миганию глаз, и этот параметр сравнивается с его пороговым значением. Когда данный параметр падает ниже порогового значения, выдается сигнал предупреждения.
В заявке WO 98/490028 также используется видеоизображение в качестве средства контроля за взглядом, позволяющее видеть диапазон движений глаза и анализировать и вычислять степень бдительности.
В патенте США 6091334 описана система для анализа сонливости, которая контролирует движения головы и устойчивость взгляда.
В патенте США 6102870 используются данные устройства слежения за глазами, их фиксацией и саккадами, позволяющие определить психическое состояние оператора, а именно находится ли он в состоянии наблюдения, чтения, поиска, размышления или намерения сделать выбор. Целью этой системы является улучшение реакции на программное обеспечение ЭВМ.
В патенте США 6097295 описана система анализа изображения на основании размера зрачка.
В патенте США 6147612 описана система для предотвращения засыпания, которая обнаруживает движение век и выдает тревожный сигнал, когда это движение свидетельствует о состоянии сонливости.
В патенте США 6346887 используется видеосистема слежения за глазами, которая отслеживает активность глаза и диаметр и положение зрачка и выдает сигнал, представляющий активность глаза, который можно использовать для оценки бдительности.
В заявке WO 03/039358 описано устройство для контроля бдительности, в котором используется ИК-излучение для измерения амплитуды и скорости движения век и глаз для определения количественного показателя бдительности по шкале, которую можно коррелировать со шкалой уровней алкоголя в крови. Этот прибор предназначен для определения бдительности в реальном времени и способен формировать калиброванный количественный показатель бдительности оператора.
В основу настоящего изобретения положена задача создания усовершенствованного прибора для контроля за уровнем бдительности такого типа, как описан в WO 03/039358.
Краткое описание изобретения
Предложена система контроля бдительности, содержащая
а) средство для измерения движения век,
b) запоминающее средство для непрерывной регистрации измерений,
с) процессор данных для анализа движений век в целях получения количественных показателей амплитуды и скорости смыкания и размыкания век, выведения средних значений этих количественных показателей за предварительно определенные периоды времени и измерения отклонения от предварительно определенного значения для субъектов в состоянии бдительности,
d) средство отображения для отображения измерения бдительности, или
е) средство тревожной сигнализации, включающееся при достижении измерением предварительно определенного значения.
В качестве основного количественного показателя возникновения состояния сонливости используется отношение амплитуды к скорости размыкания и смыкания век. Это отношение амплитуды к максимальной скорости (ОАС) смыкания и размыкания век при мигании возрастает с возникновением сонливости и может использоваться для прогнозирования падений бдительности. В основу настоящего изобретения частично положено обнаружение факта, что при одной и той же амплитуде ОАС имеет различные значения для смыкания и размыкания век. Обычно веки смыкаются быстрее, чем размыкаются, и между этими двумя скоростями существует слабая корреляция. Автор обнаружил, что лишение сна увеличивает ОАС как для смыкания, так и для размыкания век. Следовательно, продолжительность этих движений возрастает с увеличением степени сонливости. Было обнаружено, что соотношение скорости и амплитуды размыкания век является основным показателем уровня сонливости. Отношение амплитуды к максимальной скорости размыкания век (ОАС) измеряется временем, и оно относительно постоянное у бдительных субъектов, но постепенно увеличивается с повышением уровня сонливости и не требует калибровки.
Значения, вычисленные в целях сравнения, необходимо усреднять за предварительно определенный период времени. Измеряемые параметры век и значения, выбранные для усреднения, можно определить путем испытаний, и они могут представлять собой любую подходящую комбинацию параметров и средних значений. Предпочтительно вычислять отношения скорости к амплитуде для каждого обнаруженного движения, а затем определить среднее значение за предварительно определенный интервал времени. Можно также усреднять другие параметры, такие как продолжительность размыкания и смыкания век, и включать их в конечную вычисленную величину. Также предпочтительно в качестве дополнительных параметров включить движения глаза, такие как саккады. Для получения окончательного вычисления эти различные параметры предпочтительно взвешиваются. Окончательное вычисление становится показателем уровня сонливости, его низкое значение показывает бдительность, а более высокие значения показывают возрастающие уровни сонливости.
Движения век и глаза можно контролировать с помощью любой подходящей технологии, включая видеокамеру или цифровую камеру, идентифицирующей и измеряющей соответствующие движения глаз.
Для сохранения обнаруженных детектором сигналов или обработанных сигналов, или сигналов, представляющих события, использованные в процессоре данных, используется запоминающее средство. Как будет подробно описано ниже, хотя можно использовать абсолютные количественные показатели амплитуды и скорости, предпочтительно использовать их относительные количественные показатели, чтобы исключить необходимость в калибровке. Средние значения можно вычислять с помощью подходящего статистического анализа множества данных, а затем использовать среднее значение, как будет более подробно описано ниже.
В качестве средства отображения можно использовать графическое отображение на экране, цифровое отображение, звуковое отображение или распечатку отчета. Сигнализация может быть реализована в виде мигающего светового сигнала или звукового сигнала и может включать в себя любые сигналы предупреждения, используемые в мобильных телефонах, такие как звонки, вибрация и т.п. В транспортных средствах сигнал можно реализовать в форме вибрации сиденья или затягивания пристяжного ремня. При этом необходим только достаточный сигнал, чтобы разбудить сонного водителя и чтобы он мог сразу остановиться.
Выходные данные анализатора, помимо того, что они используются для сигнализации, можно сохранять в виде записи и/или передавать в центр управления. При осуществлении контроля за местонахождением грузовых автомобилей сигналы предупреждения можно легко передавать по радио вместе с информацией о местонахождении, при этом центральная диспетчерская станция может анализировать эти данные и осуществлять контроль за водителями в оперативном режиме. Выходные сигналы, а также сигналы предупреждения также могут изменить рабочее состояние транспортного средства или станка, используемого человеком, за которым осуществляют контроль. К таким мерам можно отнести торможение транспортного средства, выключение питания или переключение в безопасный режим работы.
Подробное описание изобретения
Результаты испытания изобретения проиллюстрированы на прилагаемых чертежах, на которых
фиг.1 изображает запись, снятую у субъекта в состоянии бдительности с использованием настоящего изобретения;
фиг.2 изображает запись мигания, снятую у субъекта в состоянии сонливости с использованием предложенного способа;
фиг.3 иллюстрирует отношение амплитуды к максимальной скорости для смыкания век во время мигания;
фиг.4 иллюстрирует отношение амплитуды к максимальной скорости для размыкания век во время мигания;
фиг.5 иллюстрирует мигания и длительное смыкание век у субъекта в состоянии сонливости, полученные согласно настоящему изобретению;
фиг.6 иллюстрирует показатель сонливости согласно настоящему изобретению для субъекта, не спавшего в течение суток;
фиг.7 иллюстрирует процент нарушений бдительности, определенный с помощью теста на бдительность за один и тот же период времени;
фиг.8 иллюстрирует взаимосвязь между шкалой сонливости Джонса (ШСД) и концентрацией алкоголя в крови;
фиг.9 иллюстрирует взаимосвязь между очками по шкале сонливости Джонса и средним временем реакции;
фиг.10 иллюстрирует взаимосвязь между очками по шкале сонливости Джонса и процентом нарушений бдительности.
Выполнение записи с одного глаза или обоих глаз
В настоящем изобретении используется такое же устройство контроля глаза, как и в предыдущей публикации WO 03/039358, поданной автором настоящего изобретения. В публикации WO 03/039358 описаны очки с преобразователями (ИК-светодиоды и фототранзисторы) на обоих глазах. В основу этого изобретения положен тот факт, что при сонливости изменяется бинокулярная координация, поэтому важно снимать запись с обоих глаз. Однако, как показали дальнейшие исследования автора, с увеличением степени сонливости измерение бинокулярной координации становится менее точным. Поэтому, если измерение бинокулярной координации не требуется, то записей с одного глаза достаточно для всех других параметров.
В настоящее время предпочтительно использовать два источника ИК-излучения и по меньшей мере один фототранзисторный детектор, расположенный на нижнем элементе оправы очков под одним глазом.
Современные методы применения видеокамеры для контроля сонливости имеют проблемы как практического, так и теоретического характера. Некоторые из теоретических проблем, возможно, будут преодолены в будущем, когда частоту смены кадров камеры можно будет увеличить до около 500 Гц, что позволит измерять скорости и ОАС. В настоящее время предпочтительным является использование ИК-излучения и его детектирования.
На фиг.1 показаны записи, полученные с помощью настоящего изобретения, у субъекта в состоянии бдительности. На вертикальной оси показано положение в произвольных единицах (А), а скорость представляет собой изменение А за 20 миллисекунд.
На фиг.2 показано мигание субъекта в состоянии сонливости, полученное с помощью настоящего изобретения:
амп - амплитуда мигания,
мсс - максимальная скорость смыкания век,
мср - максимальная скорость размыкания век,
время между событиями - количественный показатель длительности мигания,
скорость - изменение положения за 50 мсек.
На фиг.5 показаны мигания и длительное смыкание век у субъекта в состоянии сонливости.
Отношения амплитуды к скорости (ОАС)
Как известно из публикации WO 03/039358, в состоянии бдительности амплитуда каждого мигания или саккады имеет высокую корреляцию с его максимальной скоростью. Изобретение частично основано на том, что эта скорость изменяется с сонливостью. Отношение амплитуды к скорости (ОАС) является важным количественным показателем сонливости. В публикации WO 03/039358 ОАС измеряются как для миганий, так и для саккад. В настоящее время предпочтительным является брать за основу ОАС для миганий, исключая саккады и другие движения. В публикации WO 03/039358 каждое ОАС измеряется как отношение амплитуды движения век (общее изменение положения), измеренной в произвольных единицах (А), деленное на максимальную скорость этого движения, измеренную как максимальное изменение А за 10 миллисекунд. Автор обнаружил, что таким образом можно точно определить относительную скорость большинства миганий и всех саккад, но не более медленных миганий, имеющих место в состоянии сонливости. Автор пришел к заключению, что скорость следует измерять как максимальное изменение А за 50 миллисекунд. Обозначим это отношение как ОАС(50) вместо ОАС(10).
В публикации WO 03/039358 рассматривается, в основном, ОАС(10) для смыкания век во время мигания. Настоящее изобретение частично основано на обнаружении того факта, что смыкание и размыкание век следует рассматривать отдельно. В данном изобретении отношения для смыкания век ОАСС(50) и размыкания век ОАСР(50) рассматриваются как отдельные переменные. Они существенно различаются (р<0,001), но имеют малую корреляцию.
На фиг.3 показано отношение амплитуды к максимальной скорости для смыкания век во время миганий.
На фиг.4 показано отношение амплитуды к максимальной скорости для размыкания век во время миганий.
Продолжительность движений век
Продолжительность смыкания век измеряется как интервал времени между переходами через нуль в сигнале скорости и называется интервалом перехода через нуль в положительную область (ИПНП). Продолжительность размыкания век измеряется отдельно как интервал перехода через нуль в отрицательную область (ИПНО). Эти ИПНП и последующие ИПНО имеют лишь небольшую корреляцию даже у одного и того же субъекта (r=приблизительно 0,5). Эти продолжительности высоко коррелированы с соответствующими ОАС для смыкания и размыкания, хотя и не равны им.
Во время мигания у субъектов в состоянии бдительности веки обычно не остаются сомкнутыми в течение более чем 1-2 миллисекунд, однако с возрастанием сонливости продолжительность смыкания заметно возрастает. Она измеряется как отдельная переменная (продолжительность смыкания век). Общая продолжительность мигания измеряется как сумма продолжительности смыкания, продолжительности сомкнутого состояния и продолжительности размыкания.
При размыкании век в конце мигания они достигают своей максимальной скорости, когда они наполовину разомкнуты, а оставшаяся часть движения может быть довольно медленной. Поэтому всегда было трудно точно измерить продолжительность этого движения и общую продолжительность миганий. Некоторые исследователи пытались решить эту проблему путем измерения продолжительности миганий по интервалу между веками, когда достигалась половина соответствующих амплитуд при смыкании и размыкании. В настоящем изобретении используется альтернативный количественный показатель. Он представляет собой интервал между точкой максимальной скорости смыкания и следующей максимальной скоростью размыкания, так называемое "время между событиями". Его следует отличать от интервала между последовательными саккадами, т.е. взглядом в одну сторону, а затем в другую, обычно имеющим место у людей в состоянии бдительности. При миганиях фаза или направление движения смыкания век всегда одинаковы - вниз (так называемая положительная фаза). За ней следует размыкание, которое всегда направлено вверх (отрицательная фаза). Отрицательное время между событиями (ОВМС) измеряется как время между максимальными скоростями последовательных положительных и отрицательных движений, независимо от их характера (включая некоторые последовательные саккады в соответствующей фазе). Отрицательное время между событиями дает количественный показатель общей продолжительности миганий, которая не зависит от неопределенности моментов начала и конца движений век.
Относительная амплитуда движений
Доказано, что гораздо легче отличать мигания от других движений глаза и век у сидящих прямо субъектов при выполнении компьютерного теста на работоспособность, чем в процессе вождения. Другие виды движения глаз во время вождения не подчиняются тем же самым законам амплитуды и скорости, которые используются в измерении ОАС. Поэтому в настоящем изобретении предпочтительно отличать мигания от других движений. Предложенный способ реализации этой задачи является самокалибрующимся. Хотя нормальные мигания несколько отличаются друг от друга, их можно охарактеризовать продолжительностью и относительно большой амплитудой по сравнению с другими движениями.
Были установлены контрольные интервалы для "нормальной" продолжительности смыкания век (ИПНП) и отрицательного времени между событиями (ОВМС) во время миганий. В состоянии сонливости многие мигания превышают эти "нормальные" интервалы, а другие все еще соответствуют им. Амплитуда этих "нормальных" миганий используется в качестве контрольной величины для измерения относительной амплитуды всех движений.
Для вычисления относительной амплитуды любого движения сначала необходимо установить "контрольную" амплитуду "нормальных" миганий конкретного субъекта в данное время, которая может меняться в различных обстоятельствах, например, в зависимости от интенсивности света в данное время. Измеряется амплитуда каждого движения положительной фазы, которое имеет продолжительность в пределах контрольного интервала для смыкания век во время "нормальных" миганий (например, ИПНП=80-250 мсек) и за которым следует движение отрицательной фазы с ОАСС в пределах контрольного интервала (например, 60-200 мсек). Эти амплитуды последовательно накапливаются и, когда их число достигнет двадцати, вычисляется их 85-я процентиль. Она принимается за "контрольную" амплитуду, которая больше никак не калибруется и постоянно корректируется во время записи на основании последних двадцати измерений. Относительная амплитуда всех других движений, независимо от того, имеют ли они положительную или отрицательную фазу, вычисляется как процент этой 85-й процентили.
Относительная амплитуда большинства движений глаза и век, отличных от мигания, составляет <70%. Это особенно верно для большинства горизонтальных и вертикальных саккад и вестибулярно-окулярных движений, которые компенсируют движения головы во время вождения. Следовательно, почти все мигания можно различить по их относительной амплитуде >70%. Различив мигания таким образом, их можно количественно охарактеризовать, независимо от их продолжительности в состоянии сонливости.
Относительная скорость вычисляется как изменение в единицах относительной амплитуды за секунду.
Гримаса представляет собой вынужденное произвольное смыкание век, обычно наблюдаемое в состоянии сонливости, когда глаза испытывают раздражение. Гримасу можно отличить от нормального мигания по ее относительно большой амплитуде, обычно >150%. До настоящего времени ни один известный метод контроля за движениями глаз и век не позволял отличать гримасы, и это является еще одной уникальной особенностью изобретения.
Относительное положение
При неподвижном состоянии век важно различать, что происходит в это время: размыкание или смыкание. Для этого необходимо знать относительное положение век. Согласно настоящему изобретению для этого данное положение регистрируется каждый раз, когда начинается и заканчивается период нулевой скорости для событий в рамках "нормального" диапазона миганий, описанного выше. Все эти значения положений накапливаются за минуту. Вычисляются их 10-я и 90-я процентили, а также разность между процентилями. Это значение принимается за контрольный интервал разностей между относительно высоким (сомкнутые веки) и низким (разомкнутые веки) положениями. Затем любое конкретное положение записывается как процент этой разности. Для практических целей последнее значение принимается за "нейтральное" положение, хотя фактически оно немного выше такового. Это относительное положение в любое конкретное время представляет собой процент разности между 10-й и 90-й процентилями предыдущих движений.
Разность между относительной амплитудой и относительным положением и потребность в обоих значениях для анализа может быть очевидна не сразу. Первое значение эквивалентно коэффициенту усиления системы, измеренному в моменты максимальной скорости, а второе значение - смещению постоянной составляющей, измеренному в моменты нулевой скорости.
При попадании прямого солнечного света на фототранзисторы выход их усилителя практически доходит до нуля. Записи, сделанные в это время, бесполезны для определения уровня сонливости и должны быть удалены из анализа. Это делается посредством простого удаления всех точек данных для (абсолютных) положений ниже (например) 200, в то время как большинство других значений находится в диапазоне 1000-2000.
Шкала сонливости Джонса
В настоящее время не существует общепринятой калиброванной шкалы для объективного измерения уровня сонливости субъекта в конкретное время. Существуют методы субъективного сообщения ощущений, связанных с сонливостью, такие как Стенфордская шкала сонливости (СШС) или шкала сонливости института Каролинска, которые позволяют измерять относительные изменения у субъектов, но они не способны точно отражать различия между субъектами.
В настоящем изобретении предложена шкала сонливости Джонса (ШСД). ШСД основана на взвешенной комбинации переменных, описывающих характеристики движений век и факультативно глаз, которые изменяются при сонливости и объективно измеряются предложенным устройством.
В таблице 1 представлены переменные и их весовые значения согласно одному варианту осуществления изобретения.
Таблица 1
Переменная В-вес Статистическая значимость
(p<)
Logn стандартного
отклонения времени
между событиями		 1,1575 0,00000
Среднее положительное ОАС -4,7422 0,00000
Среднее отрицательное ОАС 2,6295 0,00000
Logn средней продолжитель-
ности смыкания век		 0,5116 0,00000
Logn средней общей продол-
жительности миганий		 -1,9377 0,00002
Стандартное отклонение
положительного ОАС		 2,3916 0,0008
Нарушение бдительности (константа) 7,9719 0,00000
В этой регрессии учитывается 62% всех переменных между периодами 60 сек для данных "бдительности" и "нарушений бдительности" (R=0,785; p<0,0000). Эти переменные были выбраны статистическим методом из приблизительно 20, включая среднее и стандартное отклонение для большинства переменных. В-веса были получены из сравнений между записями, сделанными, когда субъекты были в состоянии бдительности (n=28) и способны реагировать в течение 2 секунд по меньшей мере на 98% визуальных раздражителей, представленных им в тесте бдительности Джонса (ТБД), и такими же записями, сделанными после 24-38 часов лишения сна, когда субъекты были в состоянии сонливости в такой степени (n=9), что они ошибались (не реагировали на визуальные раздражители в течение 2 секунд) в течение по меньшей мере 5% времени в ТБД. По-видимому, водитель не сможет управлять транспортным средством в последних условиях.
На фиг.6 и 7 показана корреляция между показателем сонливости и нарушением бдительности у лишенных сна субъектов.
Средние и стандартные отклонения этих переменных были вычислены для каждой минуты записей в ТБД. Некоторые переменные, не имевшие нормального распределения, были нормированы логарифмическим (lg) преобразованием. Данных для "бдительности" было больше, чем данных для условий нарушения бдительности, потому что такие данные были исключены для нескольких субъектов, лишенных сна, но тем не менее не проявивших нарушений бдительности в ТБД, и которые по этому определению не находились в состоянии сонливости в это время.
Статистический анализ выполнялся сначала методом ступенчатой множественной регрессии (вперед и назад) с использованием выбранных переменных для прогнозирования состояний "бдительности" и "сонливости", закодированных как 1 и 8. Этот анализ повторяли методом ступенчатого дискриминационного анализа, а затем методом логистического регрессионного анализа, каждый из которых дал по существу одинаковые результаты. Базу данных разделили на две половины и выполнили отдельные множественные регрессионные анализы на каждой половине, что также дало очень похожий результат. Таким образом, была подтверждена возможность широкого применения ШСД для разных субъектов. Выбор переменных и их веса можно немного изменять, применяя расширенную базу данных.
В других экспериментах субъектов лишали сна на непрерывные периоды длительностью 27 часов и выполняли 15-минутные ТБД через каждые три часа. Среднее значение по ШСД постепенно возрастало после полуночи, так же, как и процент нарушений работоспособности в ТБД (р<0,001).
Калибровку ШСД выполняли в единицах снижения работоспособности по ТБД при увеличении концентраций алкоголя в крови. Это делалось на основании предыдущего исследования того же типа, продемонстрировавшего такую взаимосвязь. Аналогично, ШСД можно также откалибровать по степени влияния на качество вождения на тренажере вождения, сравнивая работоспособность в состояниях бдительности и лишения сна.
Во втором варианте осуществления изобретения этот алгоритм был изменен для учета измененных весов и новых переменных, таких как средняя продолжительность окулярной неподвижности (ПОН) за минуту. Эта величина представляет собой среднее значение интервалов между последовательными движениями глаз и век любого вида, включая саккады, мигание, вестибулярно-окулярные движения и т.п. Относительно длительные периоды окулярной неподвижности типичны для состояния сонливости у многих субъектов. Еще одна новая переменная - это процент саккад, имеющих ОАС выше определенного порога (% саккад с высоким ОАС). Этот процент увеличивается с сонливостью.
В таблице 2 представлены переменные и веса для второго варианта осуществления изобретения.
Таблица 2
Значимость переменной (р<) В-вес Статистическая
Ln среднего интервала перехода через нуль в отрицательную область 2,66 0,00001
Ln стандартного отклонения времени между событиями 0,99 0,00001
Ln средней продолжительности смыкания век 0,07 0,003
Ln стандартного отклонения отрицательного ОАС 0,22 0,00001
Процент саккад с высоким ОАС 0,01 0,001
Ln средней продолжительности окулярной неподвижности -1,49 0,00001
Константа 13,83 0,00001
Результаты многих экспериментов, проведенных автором, показали, что ШСД можно калибровать в единицах "критического уровня" сонливости, который можно применять в большинстве случаев с более высокой точностью и чувствительностью путем сравнения значений по ШСД с результатами тестов психофизиологической работоспособности.
Значения ШСД измерялись ежеминутно во время тестов на время реакции (тест бдительности Джонса, или ТБД) у многих субъектов, которые находились в состоянии сонливости из-за того, что они были в какой-то степени лишены сна, или приняли различные количества алкоголя, или имели какую-либо другую причину состояния сонливости. Различные уровни сонливости, отраженные в баллах ШСД, были затем описаны как уровни влияния на работоспособность в этих стандартных тестах, например замедление времени визуальной реакции и частота отсутствия реакции субъекта на значимый визуальный раздражитель.
Эти результаты показывают, что когда степень сонливости водителя достигает "критического" уровня, равного или выше 5,0 баллов на ШСД, он больше не способен управлять транспортным средством. Эта оценка ШСД связана с довольно высокой вероятностью отсутствия реакции на значимый визуальный раздражитель, представленный в его поле зрения. Для безопасного вождения способность реагировать на ясный и релевантный визуальный раздражитель, такой как красный свет на идущем впереди автомобиле или поворот дороги, является необходимой.
На фиг.8 показана взаимосвязь между шкалой сонливости Джонса (ШСД) и концентрацией алкоголя в крови (г%) у 19 субъектов. (Планки погрешности представляют интервалы 95% достоверности, ANOVA р<0,0001).
Была обнаружена статистически значимая взаимосвязь между баллами ШСД, измеренными во время стандартного теста (10 минутный ТБД) у 19 добровольцев, и их концентрацией алкоголя в крови (ВАС), измеренной с помощью анализатора дыхания вечером, когда они принимали постепенно увеличивающееся количество алкоголя между 18 или 24 часами.
Во время ТБД субъекта просили как можно быстрее нажимать на кнопку (которая находилась в доминирующей руке), увидев изменяющиеся формы на экране компьютера. Эти изменения происходили с произвольными интервалами от 5 до 15 сек. Три круга на экране изменяли свою форму на квадраты или ромбы на 400 мсек. Этого времени было достаточно, чтобы субъекты в состоянии бдительности могли увидеть изменение, и они редко не проявляли реакции. Их время реакции (ВР), измеренное с точностью до 2 мсек, обычно составляло менее 500 мсек.
В состоянии сонливости наблюдалось несколько видов изменения реакции.
1. Более медленная реакция на каждый раздражитель (более продолжительное время реакции).
2. Более частое отсутствие реакции, т.е. больше пропусков.
Эти изменения, возникающие в состоянии сонливости, оценивались путем вычисления среднего ВР для каждого теста ТБД, а также вычислялся процент количества раз, когда субъект не смог отреагировать за определенные интервалы времени (0,5; 1,0 или 2,0 сек).
Баллы ШСД и ВР во время ТБД измерялись у многих субъектов при различных уровнях сонливости, вызванной лишением сна вплоть до 40 часов непрерывного бодрствования. Были также измерены баллы ШСД и ВР у 19 субъектов с различными уровнями алкоголя в крови, как показано на фиг.8. На фиг.9 представлены совокупные результаты для 70 субъектов, которые были подвергнуты всего 221 ТБД, из них 51 субъект был лишен сна (треугольники и штриховая линия), а 19 субъектов находились под действием алкоголя (кружки и непрерывная линия).
Существует очень значительная линейная взаимосвязь между ШСД и ВР у каждой группы субъектов, и их регрессии подобны. Более высокие баллы ШСД связаны с более медленной реакцией на визуальные раздражители в ТБД (большее ВР). Это справедливо независимо от причины сонливости. Уровень 5 баллов по ШСД связан со средним ВР более 500 мсек. Хотя такое ВР не было принято за общее критическое значение, оно представляет медленную реакцию, которая предположительно может повысить риск аварии.
ШСД представляет собой объективный физиологический количественный показатель окулярной функции, а ВР является количественным показателем поведения, которое явно связано с задачей вождения. В физиологических исследованиях не принято устанавливать корреляции между такими переменными при 0,6-0,7 в базе данных такого размера.
На фиг.10 показана взаимосвязь между баллами по шкале сонливости Джонса и процентом "нарушений бдительности" в 221 ТБД, выполненных с 51 субъектами, лишенными сна (треугольники и штриховая линия), и 19 субъектами, находящимися под действием алкоголя (кружки и сплошная линия).
На фиг.10 показана аналогичная взаимосвязь для тех же двух групп субъектов, что и на фиг.9, между баллами ШСД и процентом "нарушений бдительности" в ТБД, когда реакция либо отсутствовала, либо была замедленной, ВР>500 мсек. Это особенно важно при управлении транспортным средством, когда отсутствие реакции или недостаточно быстрая реакция на ясный визуальный раздражитель может иметь критическое значение. Эти взаимосвязи очень существенны, так как они обеспечивают дополнительное доказательство обоснованности ШСД. Оценка 5 баллов по ШСД связана с высокой вероятностью нарушения бдительности в тесте на работоспособность и, предположительно, также во время управления транспортным средством.
Из приведенного выше описания понятно, что настоящее изобретение представляет собой уникальный метод измерения степени сонливости и надежный параметр для прогнозирования способности субъекта работать с механизмами или транспортными средствами, требующими бдительности.
Специалистам будет понятно, что варианты осуществления устройства и способа, отличные от описанных выше, могут также обеспечить преимущества изобретения, не выходя за рамки его основного изобретательского замысла.

Claims (8)

1. Компьютеризированный способ измерения сонливости субъекта, включающий в себя этапы, на которых: а) непрерывно контролируют движение век по меньшей мере одного глаза субъекта, b) измеряют амплитуду движения век, с) измеряют максимальную скорость смыкания и размыкания век по отдельности, d) получают отдельные значения отношения амплитуды к скорости для смыкания и размыкания век соответственно, е) по отдельности выводят средние значения отношений амплитуды к скорости для смыкания и размыкания соответственно за предварительно определенные интервалы времени, f) регистрируют отдельные средние значения для каждого интервала, взвешивают средние значения различным образом и суммируют их для получения количественного показателя сонливости, который сравнивают со шкалой сонливости, основанной на данных, собранных у субъектов в состояниях бдительности и сонливости.
2. Способ по п.1, в котором количественный показатель сонливости также включает в себя среднее значение интервалов между последовательными движениями глаз и век любого вида.
3. Способ по п.1, в котором количественный показатель сонливости также включает в себя процент саккад с высоким отношением амплитуды к скорости.
4. Способ по п.1, в котором в количественный показатель сонливости также включают среднюю продолжительность мигания век и смыкания век за предварительно определенный интервал.
5. Система контроля бдительности, содержащая а) средство для измерения движения век, b) запоминающее средство для непрерывной регистрации измерений, с) процессор данных для анализа движений век согласно которому: 1) получают отдельные значения отношения амплитуды к скорости для смыкания и размыкания век соответственно, 2) по отдельности выводят средние значения отношений амплитуды к скорости для смыкания и размыкания соответственно за предварительно определенные интервалы времени, 3) регистрируют отдельные средние значения для каждого интервала, взвешивают средние значения различным образом и суммируют их для получения количественного показателя сонливости, который сравнивают со шкалой сонливости, основанной на данных, собранных у субъектов в состояниях бдительности и сонливости; d) средство отображения, показывающее измерение бдительности, или е) средство тревожной сигнализации, включающееся при достижении измерением предварительно определенного значения.
6. Система контроля бдительности по п.5, в которой в качестве средства измерения движения век используется камера.
7. Система контроля бдительности по п.5, в которой средство для измерения движения век содержит по меньшей мере один источник ИК-излучения, установленный на оправе очков, и по меньшей мере один детектор ИК-излучения, также установленный на оправе очков.
8. Система контроля бдительности по п.5, прикрепленная к водителю транспортного средства или оператору механизма, в которой сигнал тревоги может также вызвать изменение рабочего состояния транспортного средства или механизма.
RU2007136788A 2005-03-04 2006-03-06 Измерение бдительности RU2423070C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2005901026 2005-03-04
AU2005901026A AU2005901026A0 (en) 2005-03-04 Measuring Alertness

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007136788A RU2007136788A (ru) 2009-04-10
RU2423070C2 true RU2423070C2 (ru) 2011-07-10

Family

ID=36940790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007136788A RU2423070C2 (ru) 2005-03-04 2006-03-06 Измерение бдительности

Country Status (14)

Country Link
US (1) US7791491B2 (ru)
EP (1) EP1853155B1 (ru)
JP (1) JP2008531142A (ru)
KR (1) KR101189008B1 (ru)
CN (1) CN101132729A (ru)
AT (1) ATE526866T1 (ru)
BR (1) BRPI0609394A2 (ru)
CA (1) CA2599984C (ru)
IL (1) IL185179A (ru)
MX (1) MX2007010513A (ru)
NZ (1) NZ560528A (ru)
RU (1) RU2423070C2 (ru)
WO (1) WO2006092022A1 (ru)
ZA (1) ZA200707092B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741932C1 (ru) * 2019-11-14 2021-01-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Устройство контроля уровня бодрствования водителя многоосного шасси

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE39539E1 (en) 1996-08-19 2007-04-03 Torch William C System and method for monitoring eye movement
US10039445B1 (en) 2004-04-01 2018-08-07 Google Llc Biosensors, communicators, and controllers monitoring eye movement and methods for using them
RU2395228C2 (ru) 2004-04-01 2010-07-27 Уилльям С. ТОРЧ Биосенсоры, коммуникаторы и контроллеры для мониторинга движения глаз и способы их применения
MX2008010625A (es) * 2006-03-01 2009-01-09 Optalert Pty Ltd Supervisor de incapacidad.
DE102008007150B4 (de) 2007-03-30 2019-05-02 Volkswagen Ag Verfahren zum Erstellen einer Müdigkeitsprognose eines Kraftfahrzeugfahrers
DE102008007152B4 (de) 2007-03-30 2019-01-17 Volkswagen Ag Verfahren zur Parametrisierung des Augenöffnungsgrades eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs
DE102008007149B4 (de) * 2007-03-30 2019-05-02 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen, Steuern und Auslösen eines Warnsignals in einem Kraftfahrzeug
WO2008144908A1 (en) 2007-05-29 2008-12-04 Christopher Mott Methods and systems for circadian physiology predictions
JP4582137B2 (ja) * 2007-10-11 2010-11-17 株式会社デンソー 眠気度判定装置
US8781796B2 (en) 2007-10-25 2014-07-15 Trustees Of The Univ. Of Pennsylvania Systems and methods for individualized alertness predictions
JP5301815B2 (ja) * 2007-11-20 2013-09-25 浜松ホトニクス株式会社 瞬目計測装置
JP5055166B2 (ja) 2008-02-29 2012-10-24 キヤノン株式会社 眼の開閉度判定装置、方法及びプログラム、撮像装置
WO2009112944A2 (en) * 2008-03-11 2009-09-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Sleep control device and control method therefor
US8570176B2 (en) * 2008-05-28 2013-10-29 7352867 Canada Inc. Method and device for the detection of microsleep events
DE102008056343A1 (de) * 2008-11-07 2010-05-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Warnsystem für ein Kraftfahrzeug
JP5270415B2 (ja) * 2009-03-19 2013-08-21 トヨタ自動車株式会社 眠気判定装置及びプログラム
EP2237237B1 (en) 2009-03-30 2013-03-20 Tobii Technology AB Eye closure detection using structured illumination
US8794976B2 (en) 2009-05-07 2014-08-05 Trustees Of The Univ. Of Pennsylvania Systems and methods for evaluating neurobehavioural performance from reaction time tests
US8521439B2 (en) 2009-05-08 2013-08-27 Pulsar Informatics, Inc. Method of using a calibration system to generate a latency value
JP5399777B2 (ja) * 2009-05-27 2014-01-29 浜松ホトニクス株式会社 瞬目計測装置及び瞬目計測方法
US8890946B2 (en) 2010-03-01 2014-11-18 Eyefluence, Inc. Systems and methods for spatially controlled scene illumination
KR101045776B1 (ko) * 2010-05-12 2011-07-04 김기문 카메라가 구비된 진동시트
WO2012061871A1 (en) * 2010-11-08 2012-05-18 Optalert Australia Pty Ltd Fitness for work test
CN102109903A (zh) * 2010-12-28 2011-06-29 中兴通讯股份有限公司 保护视力的方法及装置
SE535765C2 (sv) * 2011-04-20 2012-12-11 Scania Cv Ab Fordon med ett säkerhetssystem med prediktion av förartrötthet
JP5666383B2 (ja) * 2011-05-26 2015-02-12 パナソニック株式会社 眠気推定装置及び眠気推定方法
DE102011078641A1 (de) 2011-07-05 2013-01-10 Robert Bosch Gmbh Radarsystem für Kraftfahrzeuge sowie Kraftfahrzeug mit einem Radarsystem
JP2012139562A (ja) * 2012-04-26 2012-07-26 Hamamatsu Photonics Kk 瞬目計測装置
CN102961141B (zh) * 2012-08-15 2015-09-30 中国人民解放军第三军医大学 基于红外发射接收技术的眨眼活动多通道记录系统
WO2014031042A1 (en) * 2012-08-20 2014-02-27 Autoliv Development Ab Eyelid movement processing for detection of drowsiness
US9265458B2 (en) 2012-12-04 2016-02-23 Sync-Think, Inc. Application of smooth pursuit cognitive testing paradigms to clinical drug development
US10025379B2 (en) 2012-12-06 2018-07-17 Google Llc Eye tracking wearable devices and methods for use
US9524269B1 (en) * 2012-12-19 2016-12-20 Allstate Insurance Company Driving event data analysis
US20150213634A1 (en) * 2013-01-28 2015-07-30 Amit V. KARMARKAR Method and system of modifying text content presentation settings as determined by user states based on user eye metric data
US9380976B2 (en) 2013-03-11 2016-07-05 Sync-Think, Inc. Optical neuroinformatics
EP2991542A4 (en) 2013-05-01 2017-04-12 MUSC Foundation For Research Development Monitoring neurological functional status
TW201501044A (zh) * 2013-06-24 2015-01-01 Utechzone Co Ltd 偵測臉部動作以產生訊號的裝置、方法以及電腦可讀取紀錄媒體
DE102013220815A1 (de) 2013-10-15 2015-04-16 Robert Bosch Gmbh Semi-transparente Solarzelle und Verfahren zur Herstellung einer solchen semi-transparenten Solarzelle
US20150182291A1 (en) 2013-12-30 2015-07-02 L'oreal Devices and methods for protecting the eye from adjacent skin treatments
RU2014101664A (ru) * 2014-01-21 2015-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Аби Девелопмент" Способы и системы для определения степени утомления оператора
JP2015207163A (ja) * 2014-04-21 2015-11-19 株式会社デンソー 状態推定装置、および状態推定プログラム
US10564714B2 (en) 2014-05-09 2020-02-18 Google Llc Systems and methods for biomechanically-based eye signals for interacting with real and virtual objects
JP2017526078A (ja) 2014-05-09 2017-09-07 グーグル インコーポレイテッド 実在および仮想のオブジェクトと対話するための生体力学ベースの眼球信号のためのシステムおよび方法
WO2015192171A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-23 Sdip Holdings Pty Ltd Monitoring drowsiness
JP6656166B2 (ja) * 2014-12-09 2020-03-04 株式会社ジンズホールディングス プログラム、情報処理装置、及びアイウエア
US9533687B2 (en) 2014-12-30 2017-01-03 Tk Holdings Inc. Occupant monitoring systems and methods
USD751437S1 (en) 2014-12-30 2016-03-15 Tk Holdings Inc. Vehicle occupant monitor
US10614328B2 (en) 2014-12-30 2020-04-07 Joyson Safety Acquisition LLC Occupant monitoring systems and methods
US10532659B2 (en) 2014-12-30 2020-01-14 Joyson Safety Systems Acquisition Llc Occupant monitoring systems and methods
DE102015204247A1 (de) * 2015-03-10 2016-09-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Müdigkeits- und/oder Schlafzustandes eines Fahrers eines Fahrzeugs
RU2590857C1 (ru) * 2015-04-03 2016-07-10 Анатолий Павлович Ефимочкин Устройство для оценки и развития способности различения объектов на маскирующем фоне
DE102015211444A1 (de) * 2015-06-22 2016-12-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Unterscheiden von Blinzelereignissen und Instrumentenblicken unter Verwendung einer Augenöffnungsweite
DE102015218306A1 (de) * 2015-09-23 2017-03-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Schläfrigkeitszustands eines Fahrers
GB2559298A (en) * 2015-11-20 2018-08-01 Ford Global Tech Llc Enhanced message delivery
DE102015225109A1 (de) 2015-12-14 2017-06-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Klassieren von Augenöffnungsdaten zumindest eines Auges eines Insassen eines Fahrzeugs und Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen einer Schläfrigkeit und/oder eines Sekundenschlafes eines Insassen eines Fahrzeugs
US9955925B2 (en) * 2015-12-18 2018-05-01 Microsoft Technology Licensing, Llc Drowsiness onset detection
JP6917708B2 (ja) * 2016-02-29 2021-08-11 株式会社デンソー 運転者監視システム
CN106073805B (zh) * 2016-05-30 2018-10-19 南京大学 一种基于眼动数据的疲劳检测方法和装置
US20180125405A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-10 International Business Machines Corporation Mental state estimation using feature of eye movement
US20180125406A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-10 International Business Machines Corporation Mental state estimation using relationship of pupil dynamics between eyes
US10660517B2 (en) 2016-11-08 2020-05-26 International Business Machines Corporation Age estimation using feature of eye movement
KR101896790B1 (ko) * 2016-11-08 2018-10-18 현대자동차주식회사 운전자 집중도 판정 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법
US11062175B2 (en) 2016-11-22 2021-07-13 Japan Aerospace Exploration Agency System, method, and program for estimating reduced attention state, and storage medium storing the same program
DE102017216328B3 (de) 2017-09-14 2018-12-13 Audi Ag Verfahren zum Überwachen eines Aufmerksamkeitszustandes einer Person, Verarbeitungseinrichtung, Speichermedium, und Kraftfahrzeug
KR102032487B1 (ko) * 2018-05-29 2019-10-15 상명대학교산학협력단 시각 피로 측정 장치 및 방법
WO2020082124A1 (en) 2018-10-23 2020-04-30 Sdip Holdings Pty Ltd Devices and processing systems configured to enable extended monitoring and analysis of subject neurological factors via blepharometric data collection
RU2700253C1 (ru) * 2018-12-29 2019-09-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Способ предупреждения засыпания водителя транспортного средства
WO2022055383A1 (en) 2020-09-11 2022-03-17 Harman Becker Automotive Systems Gmbh System and method for determining cognitive demand
US20220117517A1 (en) 2020-10-19 2022-04-21 Harman Becker Automotive Systems Gmbh System and method for determining heart beat features
WO2022250560A1 (en) 2021-05-28 2022-12-01 Harman International Industries, Incorporated System and method for quantifying a mental state
EP4364662A1 (en) * 2022-11-04 2024-05-08 Koninklijke Philips N.V. Cognitive assessment of a subject

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4359724A (en) * 1980-04-28 1982-11-16 Ronald R. Zimmerman Eyelid movement detector
US4838681A (en) * 1986-01-28 1989-06-13 George Pavlidis Method and means for detecting dyslexia
JP3369201B2 (ja) * 1991-10-02 2003-01-20 マツダ株式会社 覚醒度維持装置
JPH06107032A (ja) * 1992-09-30 1994-04-19 Mazda Motor Corp 車両用制御装置
JPH06266981A (ja) * 1993-03-15 1994-09-22 Aisin Seiki Co Ltd 居眠り運転警報装置
JP3293308B2 (ja) * 1994-03-10 2002-06-17 三菱電機株式会社 人物状態検出装置
US5570698A (en) * 1995-06-02 1996-11-05 Siemens Corporate Research, Inc. System for monitoring eyes for detecting sleep behavior
JP3183161B2 (ja) * 1996-04-12 2001-07-03 三菱自動車工業株式会社 覚醒度推定装置
US6163281A (en) * 1996-08-19 2000-12-19 Torch; William C. System and method for communication using eye movement
FR2773521B1 (fr) * 1998-01-15 2000-03-31 Carlus Magnus Limited Procede et dispositif pour surveiller en continu l'etat de vigilance du conducteur d'un vehicule automobile, afin de detecter et prevenir une tendance eventuelle a l'endormissement de celui-ci
AU3775199A (en) * 1998-04-29 1999-11-16 Carnegie Wave Energy Limited Apparatus and method of monitoring a subject's eyes using two different wavelengths of light
JPH11339200A (ja) * 1998-05-28 1999-12-10 Toyota Motor Corp 居眠り運転検出装置
FR2784887B1 (fr) * 1998-10-22 2001-01-19 Renault Systeme pour surveiller des yeux afin de detecter et de prevenir des baisses de vigilance d'un conducteur de vehicule
JP3746916B2 (ja) * 1999-06-24 2006-02-22 三菱自動車工業株式会社 瞬目状態検出方法
US6346887B1 (en) * 1999-09-14 2002-02-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Eye activity monitor
GB0023172D0 (en) * 2000-09-20 2000-11-01 Minter Kemp Martin J Wakeup vizor
AUPR872301A0 (en) * 2001-11-08 2001-11-29 Sleep Diagnostics Pty Ltd Alertness monitor
JP4687266B2 (ja) * 2004-10-20 2011-05-25 富士ゼロックス株式会社 注意喚起装置および方法ならびに情報処理システム
JP2006130010A (ja) * 2004-11-04 2006-05-25 Denso Corp 視覚認識支援装置
US7344251B2 (en) * 2005-02-23 2008-03-18 Eyetracking, Inc. Mental alertness level determination
US7301465B2 (en) * 2005-03-24 2007-11-27 Tengshe Vishwas V Drowsy driving alarm system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОРЕНЕВА Л.Г. Автоматизированный контроль бодрствования водителя транспортного средства. Биомедицинская радиоэлектроника, 2000, №8, с.38-47. ГОЛОВАХА Р.В. Оптоэлектронный сигнализатор наступления состояния диффузного бодрствования водителя. Сб.: Современная техника и технологии в медицине и биологии, 2001, ч. 2, с.33. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741932C1 (ru) * 2019-11-14 2021-01-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Устройство контроля уровня бодрствования водителя многоосного шасси

Also Published As

Publication number Publication date
EP1853155A1 (en) 2007-11-14
IL185179A0 (en) 2007-12-03
ATE526866T1 (de) 2011-10-15
EP1853155B1 (en) 2011-10-05
US20080150734A1 (en) 2008-06-26
RU2007136788A (ru) 2009-04-10
EP1853155A4 (en) 2010-04-21
KR101189008B1 (ko) 2012-10-15
CA2599984A1 (en) 2006-09-08
ZA200707092B (en) 2008-10-29
NZ560528A (en) 2010-02-26
CA2599984C (en) 2015-09-29
KR20070114731A (ko) 2007-12-04
BRPI0609394A2 (pt) 2010-03-30
WO2006092022A1 (en) 2006-09-08
MX2007010513A (es) 2008-01-16
US7791491B2 (en) 2010-09-07
IL185179A (en) 2010-11-30
JP2008531142A (ja) 2008-08-14
CN101132729A (zh) 2008-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2423070C2 (ru) Измерение бдительности
Johns et al. Monitoring eye and eyelid movements by infrared reflectance oculography to measure drowsiness in drivers
KR100905167B1 (ko) 경고 모니터
RU2540901C2 (ru) Способ и устройство для выявления случаев микросна
KR100898417B1 (ko) 열차 운행 시뮬레이션 시스템
CA2644053C (en) Incapacity monitor
JPH11316884A (ja) 覚醒状態を求める装置
Puspasari et al. Ocular indicators as fatigue detection instruments for Indonesian drivers
AU2006220243B2 (en) Measuring alertness
Pugliese et al. Real-time Sleep Prediction Algorithm using Commercial Off the Shelf Wearable Devices
Mallis et al. The role of alertness monitoring in sustaining cognition during sleep loss

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140307