RU2741932C1 - Wake level control device for multi-axle chassis driver - Google Patents

Wake level control device for multi-axle chassis driver Download PDF

Info

Publication number
RU2741932C1
RU2741932C1 RU2019136703A RU2019136703A RU2741932C1 RU 2741932 C1 RU2741932 C1 RU 2741932C1 RU 2019136703 A RU2019136703 A RU 2019136703A RU 2019136703 A RU2019136703 A RU 2019136703A RU 2741932 C1 RU2741932 C1 RU 2741932C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
driver
output
subsystem
level
steering wheel
Prior art date
Application number
RU2019136703A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Пороскун
Юрий Леонидович Будкин
Николай Васильевич Лазарев
Владимир Матвеевич Лободин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации
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
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2019136703A priority Critical patent/RU2741932C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2741932C1 publication Critical patent/RU2741932C1/en

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
    • A61B5/16—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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K28/00—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
    • B60K28/02—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver
    • B60K28/06—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver responsive to incapacity of driver

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to diagnosis of psychophysiological state, and can be used to control the level of wakefulness and prevent falling asleep of vehicle drivers, pilots and the like, operators associated with high risk. Disclosed is a driver level control system for a multi-axis chassis driver comprising an eye position video image control subsystem consisting of an image acquisition device, a face illumination device connected to the input of the decision device, which output is output of eye surveillance video subsystem, subsystem for control of reduction degree by steering wheel driver, which consists of annular pressure sensor, which output is output of subsystem controlling degree of reduction of steering wheels. Additionally, the device comprises an on-board computer, a monitor for informing the senior machine on the wake level of the driver, a light and sound device for the driver, wherein the outputs of the eye image video image control subsystems, the steering wheel rpm control of the driver are connected to the on-board PC, the output of which is connected to the monitor of the senior machine, with the help of which it performs remote monitoring of the level of wakefulness on the video image of the driver and acts on it using light and sound devices.
EFFECT: invention provides developing a device which increases the reliability of detecting the initial signs of the onset of a drowsy state and driver sleep based on complex evaluation of data of two subsystems receiving and processing information on state of visual analyser (video image of face and eyes) and motor analyser (force of steering wheel reduction and head inclination).
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам диагностики психофизиологического состояния, и может быть использовано для контроля уровня бодрствования и предупреждения засыпания водителей транспортного средства, летчиков и т.п.операторов, связанных с повышенным риском.The invention relates to a means of diagnosing a psychophysiological state, and can be used to control the level of wakefulness and prevent falling asleep of vehicle drivers, pilots and other operators associated with an increased risk.

Из уровня техники известны технические решения контроля бодрствования по регистрации времени реакции оператора на световые и звуковые раздражители (SU 215255 А, А61В 5/18, 1973 г.; SU 1438712 А, А61В 5/18, 1988 г.; RU 2153847 С2, А61В 5/16, 2000 г.).From the prior art, technical solutions for monitoring wakefulness are known by recording the operator's response time to light and sound stimuli (SU 215255 A, A61B 5/18, 1973; SU 1438712 A, A61B 5/18, 1988; RU 2153847 C2, A61B 5/16, 2000).

Однако они недостаточно надежны и мало пригодны для предупреждения засыпания водителей.However, they are not reliable enough and are not very suitable for preventing drivers from falling asleep.

Известны также технические решения контроля уровня бодрствования, в которых определяют момент, предшествующий наступлению сна (нижнюю ступень бодрствования), путем измерения биоэлектрических параметров оператора, в том числе электросопротивления кожи (SU 869756 А, А61В 5/18, 1981 г.; SU 459216 А, А61В 5/18, 1975 г.; SU 1681844 А, А61В 5/18, 1991 г.).There are also known technical solutions for controlling the level of wakefulness, in which the moment preceding the onset of sleep (the lower stage of wakefulness) is determined by measuring the bioelectric parameters of the operator, including the electrical resistance of the skin (SU 869756 A, A61B 5/18, 1981; SU 459216 A , A61B 5/18, 1975; SU 1681844 A, A61B 5/18, 1991).

Указанные решения предусматривают размещение различных датчиков на голове и/или руках оператора, что затрудняет его реализацию, например, при управлении транспортного средства.These solutions provide for the placement of various sensors on the head and / or hands of the operator, which complicates its implementation, for example, when driving a vehicle.

Наиболее близкими к техническому решению являются: техническое решение, реализующее способ предупреждения засыпания водителя транспортного средства, включающий получение изображения лица, обнаружение областей, предположительно содержащих глаза, обнаружение областей глаз, причем дополнительно осуществляют формирование эталона зрачка текущего водителя на основе общего для любого человека описания, периодическое освещение лица водителя инфракрасным светом, обнаружение области изображения, содержащей лицо, определение границ области движения зрачка, определение частоты и направлений движения глаз, определение частоты морганий, определение длительности периода времени, в течение которого глаза закрыты, сравнение параметров, характеризующих состояние водителя с эталонными для состояния засыпания и состояния сна, принятие решения о необходимости сигнализации о засыпании водителя (патент РФ N 2413632, МПК В60К, опубл. 10.03.2020 г.),The closest to the technical solution are: a technical solution that implements a method for preventing the driver of a vehicle from falling asleep, including acquiring a face image, detecting areas presumably containing eyes, detecting eye areas, and additionally performing the formation of a standard of the current driver's pupil based on a description common to any person, periodic illumination of the driver's face with infrared light, detection of the image area containing the face, determination of the boundaries of the pupil movement area, determination of the frequency and directions of eye movement, determination of the frequency of blinking, determination of the length of time during which the eyes are closed, comparison of parameters characterizing the driver's condition with reference for the state of falling asleep and the state of sleep, making a decision on the need to signal the driver falling asleep (RF patent N 2413632, IPC V60K, publ. 03/10/2020),

техническое решение, содержащее кольцевой датчик давления и систему пробуждения, расположенные на рулевом колесе, а также звуковые сигнализаторы, предохранительную систему безопасности и контроллер управления транспортным средством, причем кольцевой датчик давления размещен с возможностью взаимодействия с подушечками крайних фаланг пальцев руки водителя, при этом кольцевой датчик давления подключен к контроллеру управления транспортным средством с помощью электронной схемы, содержащей последовательно соединенные между собой блок защиты от помех, пороговое устройство, систему пробуждения и блок согласования сигналов (патент РФ N 2214931, МПК В60К, опубл. 27.10.2003 г.).a technical solution containing an annular pressure sensor and a wake-up system located on the steering wheel, as well as audible alarms, a safety safety system and a vehicle control controller, wherein the annular pressure sensor is arranged to interact with the pads of the extreme phalanges of the driver's hand, while the annular sensor pressure is connected to the vehicle control controller using an electronic circuit containing a series-connected anti-interference unit, a threshold device, an awakening system and a signal conditioning unit (RF patent N 2214931, IPC V60K, publ. 27.10.2003).

К недостатку данных технических решений можно отнести невысокую достоверность обнаружения признаков начального дремотного состояния водителя.The disadvantage of these technical solutions can be attributed to the low reliability of detecting signs of the initial drowsy state of the driver.

Техническим результатом настоящего изобретения является разработка устройства, повышающего информативность и объективность обнаружения признаков начального дремотного состояния водителя с помощью дополнительного использования монитора старшим машины, что позволяет осуществлять ему контроль уровня бодрствования водителя, находящегося вне его поля зрения.The technical result of the present invention is the development of a device that increases the information content and objectivity of the detection of signs of the initial drowsy state of the driver with the additional use of the monitor by the older of the machine, which allows him to monitor the level of wakefulness of the driver, who is outside his field of vision.

Технический результат достигается тем, что устройство контроля уровня бодрствования водителя, включающее подсистему контроля видеоизображения положения глаз, состоящую из устройства получения изображения, устройства освещения лица, соединенных с входом устройства принятия решения, выход которого является выходом подсистемы видеоконтроля положения глаз, подсистемы контроля степени обжатия водителем рулевого колеса, состоящего из кольцевого датчика давления, выход которого является выходом подсистемы контроля степени обжатия рулевого колеса, содержит бортовую ПЭВМ, монитор старшего машины, устройство светового и звукового воздействия на водителя, причем выходы подсистем контроля видеоизображения положения глаз, контроля степени обжатия водителем рулевого колеса подключены к бортовой ПЭВМ, выход которой подключен к монитору старшего машины, который дополнительно осуществляет контроль уровня бодрствования по данным видеоизображения водителя и с помощью светового и звукового устройств воздействует на него.The technical result is achieved by the fact that a device for monitoring the level of wakefulness of the driver, including a subsystem for monitoring the video image of the position of the eyes, consisting of an image acquisition device, a face lighting device connected to the input of the decision-making device, the output of which is the output of the subsystem for video monitoring of the position of the eyes, a subsystem for monitoring the degree of compression by the driver steering wheel, consisting of an annular pressure sensor, the output of which is the output of the steering wheel compression degree control subsystem, contains an on-board PC, a monitor of an older car, a device for light and sound effects on the driver, and the outputs of the subsystems for monitoring the video image of the position of the eyes, monitoring the degree of compression by the driver of the steering wheel connected to the onboard PC, the output of which is connected to the monitor of the older car, which additionally monitors the level of wakefulness according to the driver's video image and with the help of light and sound devices is on him.

На фиг. 1 показано устройство в общем виде.FIG. 1 shows a general view of the device.

Устройство содержит подсистему контроля видеоизображения положения глаз 1, состоящую из устройства получения изображения 1.1, устройства освещения лица 1.2, устройства принятия решения 1.3, подсистему контроля степени обжатия водителем рулевого колеса 2, состоящую из кольцевого датчика давления 2.2, бортовую ПЭВМ 3, монитор 4, устройство светового 5 и звукового 6 воздействия на водителя 7, старшего машины 8.The device contains a subsystem for monitoring the video image of the position of the eyes 1, consisting of an image acquisition device 1.1, a face lighting device 1.2, a decision device 1.3, a subsystem for controlling the degree of compression by the driver of the steering wheel 2, consisting of a ring pressure sensor 2.2, on-board PC 3, monitor 4, device light 5 and sound 6 impact on the driver 7, the older car 8.

На фиг. 2 показан общий алгоритм работы устройства. Устройство работает следующим образом.FIG. 2 shows the general algorithm of the device. The device works as follows.

Подсистема контроля видеоизображения положения глаз 1 при помощи устройства получения изображения 1.1 (например видеокамеры) и устройства освещения лица 1.2 контролирует показатели внешнего проявления засыпания водителя (снижение частоты моргания глаз, снижение частоты движения глаз (смены направления наблюдения) и двигательная фиксация взгляда в одном направлении, закрытие глаз на длительное время) и в случае выхода их за пределы допустимого устройство принятия решения 1.3 формирует сигнал тревоги, который поступает в бортовую ПЭВМ 3.The subsystem for monitoring the video image of the position of the eyes 1 using an image acquisition device 1.1 (for example, a video camera) and a face illumination device 1.2 monitors the indicators of the external manifestation of the driver falling asleep (a decrease in the frequency of eye blinking, a decrease in the frequency of eye movement (change in the direction of observation) and motor fixation of the gaze in one direction, closing the eyes for a long time) and if they go beyond the permissible limits, the decision-making device 1.3 generates an alarm signal, which is sent to the on-board PC 3.

Подсистема контроля степени обжатия водителем рулевого колеса 2 контролирует степень давления на кольцевой датчик давления 2.2, закрепленный на рулевом колесе, подушечками крайних фаланг пальцев рук. В случае засыпания водителя его пальцы произвольно разжимаются, снижая воздействие на датчик и формируется сигнал тревоги, который поступает в бортовую ПЭВМ 3.The subsystem for controlling the degree of compression by the driver of the steering wheel 2 controls the degree of pressure on the ring pressure sensor 2.2, mounted on the steering wheel, by the pads of the outer phalanges of the fingers. If the driver falls asleep, his fingers are voluntarily unclenched, reducing the impact on the sensor and an alarm signal is generated, which enters the on-board PC 3.

Поступившие сигналы от подсистем 1, 2 анализируются программным обеспечением устройства по алгоритму, приведенному на фиг. 2 и формируется команда на выдачу информации о наступлении дремотного состояния водителя на монитор 4 старшего машины 8. При получении информации о наступлении дремотного состояния водителя и подтверждении этого состояния по данным анализа видеоизображения на мониторе старшего машины последний принимает меры по воздействию на водителя 7 с использованием устройства светового 5 и звукового 6 сигнала воздействия.The received signals from subsystems 1, 2 are analyzed by the software of the device according to the algorithm shown in FIG. 2 and a command is formed to issue information about the onset of the drowsy state of the driver to the monitor 4 of the older car 8. When receiving information about the onset of the drowsy state of the driver and confirming this state according to the analysis of the video image on the monitor of the older car, the latter takes measures to influence the driver 7 using the device light 5 and sound 6 impact signal.

Предлагаемое устройство отличается технической простотой и эффективностью при определении момента засыпания водителя транспортного средства.The proposed device is distinguished by its technical simplicity and efficiency in determining the moment of falling asleep of the vehicle driver.

Новизной предлагаемого устройство является повышение достоверности обнаружения начальных признаков дремотного состояния водителя и приведение его в рабочее состояние световой, звуковой сигнализацией и голосовым воздействием старшего машины.The novelty of the proposed device is to increase the reliability of detecting the initial signs of a drowsy state of the driver and bringing him into working condition by light, sound signaling and voice action of the older car.

Промышленная применимость патентуемого устройства подтверждается известностью из достигнутого уровня техники средств, используемого для его осуществления с обеспечением упомянутых технических результатов.The industrial applicability of the device being patented is confirmed by the knowledge of the state of the art of the means used for its implementation with the provision of the above technical results.

Claims (1)

Устройство контроля уровня бодрствования водителя многоосного шасси, включающее подсистему контроля видеоизображения положения глаз, состоящую из устройства получения изображения, устройства освещения лица, соединенных с входом устройства принятия решения, выход которого является выходом подсистемы видеоконтроля положения глаз, подсистемы контроля степени обжатия водителем рулевого колеса, состоящего из кольцевого датчика давления, выход которого является выходом подсистемы контроля степени обжатия рулевого колеса, отличающееся тем, что дополнительно содержит бортовую ПЭВМ, монитор для информирования старшего машины об уровне бодрствования водителя, устройство светового и звукового воздействия на водителя, причем выходы подсистем контроля видеоизображения положения глаз, контроля степени обжатия водителем рулевого колеса подключены к бортовой ПЭВМ, выход которой подключен к монитору старшего машины, с помощью которого он осуществляет дистанционный контроль уровня бодрствования по видеоизображению водителя и воздействует на него с применением светового и звукового устройств.A device for monitoring the level of wakefulness of the driver of a multi-axle chassis, including a subsystem for monitoring the video image of the position of the eyes, consisting of an image acquisition device, a face lighting device connected to the input of the decision-making device, the output of which is the output of the video eye position monitoring subsystem, a subsystem for monitoring the degree of compression by the driver of the steering wheel, consisting of from the annular pressure sensor, the output of which is the output of the steering wheel compression degree control subsystem, characterized in that it additionally contains an on-board PC, a monitor for informing the older car about the driver's wakefulness level, a device for light and sound effects on the driver, and the outputs of the eye position video image monitoring subsystems , control of the degree of compression by the driver of the steering wheel are connected to the on-board PC, the output of which is connected to the monitor of the older car, with which he remotely monitors the level of wakefulness by video the image of the driver and affects him using light and sound devices.
RU2019136703A 2019-11-14 2019-11-14 Wake level control device for multi-axle chassis driver RU2741932C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019136703A RU2741932C1 (en) 2019-11-14 2019-11-14 Wake level control device for multi-axle chassis driver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019136703A RU2741932C1 (en) 2019-11-14 2019-11-14 Wake level control device for multi-axle chassis driver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2741932C1 true RU2741932C1 (en) 2021-01-29

Family

ID=74554386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019136703A RU2741932C1 (en) 2019-11-14 2019-11-14 Wake level control device for multi-axle chassis driver

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2741932C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2815561C1 (en) * 2023-08-03 2024-03-18 Общество с ограниченной ответственностью "АВТОМЕТРИ КОМПАНИ" Vehicle active safety system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2153847C2 (en) * 1997-01-09 2000-08-10 Андрущакевич Анатолий Андреевич Method and device for estimate of functional state of human central nervous system
RU2214931C2 (en) * 2001-07-10 2003-10-27 Плетнёв Владимир Владимирович Vehicle driver's vigilance device
RU2413632C2 (en) * 2009-04-10 2011-03-10 Учреждение Российской академии наук Центр информационных технологий в проектировании РАН Method to prevent driver falling asleep
RU2423070C2 (en) * 2005-03-04 2011-07-10 Слип Диагностикс Пти.Лтд Measurement of vigilance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2153847C2 (en) * 1997-01-09 2000-08-10 Андрущакевич Анатолий Андреевич Method and device for estimate of functional state of human central nervous system
RU2214931C2 (en) * 2001-07-10 2003-10-27 Плетнёв Владимир Владимирович Vehicle driver's vigilance device
RU2423070C2 (en) * 2005-03-04 2011-07-10 Слип Диагностикс Пти.Лтд Measurement of vigilance
RU2413632C2 (en) * 2009-04-10 2011-03-10 Учреждение Российской академии наук Центр информационных технологий в проектировании РАН Method to prevent driver falling asleep

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2815561C1 (en) * 2023-08-03 2024-03-18 Общество с ограниченной ответственностью "АВТОМЕТРИ КОМПАНИ" Vehicle active safety system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5255063B2 (en) Sleepiness sign detection device
US6575902B1 (en) Vigilance monitoring system
JP5200008B2 (en) Dynamic system and method for monitoring manual steering of a device
WO2015175435A1 (en) Driver health and fatigue monitoring system and method
US10023199B2 (en) Method and device for ascertaining a state of drowsiness of a driver
JPH11316884A (en) Device for obtaining awakening state
KR101259663B1 (en) Incapacity monitor
AU2009253692A1 (en) Method and device for the detection of microsleep events
US11447140B2 (en) Cognitive tunneling mitigation device for driving
US20080074618A1 (en) Fatigue detection device using encoded light signals
CN111645694B (en) Driver driving state monitoring system and method based on attitude estimation
KR20110105411A (en) Safe driving system using remote bio radar sensor
CN112829767A (en) Automatic driving control system and method based on monitoring misoperation of driver
CN111938599B (en) Driver physical characteristic recognition-based fatigue driving monitoring system
KR20170036168A (en) System and method for monitoring driver condition
WO2008054460A2 (en) Stay awake
Wang et al. Driver fatigue detection technology in active safety systems
WO2018211966A1 (en) Driver monitoring device, driver monitoring method and program for monitoring driver
TW201441080A (en) Fatigue driving monitoring system and method
RU2741932C1 (en) Wake level control device for multi-axle chassis driver
Arunasalam et al. Real-time drowsiness detection system for driver monitoring
RU2529944C1 (en) Apparatus for diagnosing performance capability of vehicle driver
Chatterjee et al. Driving fitness detection: A holistic approach for prevention of drowsy and drunk driving using computer vision techniques
WO2009060172A1 (en) Detecting driver impairment
CN107007292B (en) Method for learning fatigue