WO1997015033A2 - Verfahren und vorrichtung zur unterbindung des einschlafens und der reaktionskontrolle von personen - Google Patents

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WO1997015033A2
WO1997015033A2 PCT/DE1996/001996 DE9601996W WO9715033A2 WO 1997015033 A2 WO1997015033 A2 WO 1997015033A2 DE 9601996 W DE9601996 W DE 9601996W WO 9715033 A2 WO9715033 A2 WO 9715033A2
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eyelid
signal
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PCT/DE1996/001996
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Joachim PÄTZ
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Paetz Joachim
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • 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
    • 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
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    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A61B5/7264—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for preventing sleep, in particular second sleep and reaction control of people, such as vehicle or ship drivers.
  • Security guards, system operators and supervisory personnel as well as medical control and monitoring of addicts or people treated with medication by observing the reaction received on the human eye or the body reaction occurring in parallel with the eye reaction, in particular physiological changes
  • Tolmann circuits are known from traffic engineering and system monitoring to maintain the vigilance of the operating personnel. To do this, an actuation switch must be triggered at predetermined intervals in order to avoid an otherwise occurring emergency stop (DF-OS 3447536)
  • a steering-wheel-linked warning and safety system for vehicles has already been proposed (DF-OS 4200642) in that a pressure switch is attached to the steering wheel, which triggers a warning signal when released and, if this is not observed, automatically brakes the vehicle
  • DF-OS 3013140 a device for preventing the driver of a vehicle from falling asleep, which is controlled by the head tilt (DF-OS 3013140). Its shape is adapted to your outer ear and triggers an acoustic tone and vibration signal when the head is tilted by means of a tilt contact , which acts on the mastoid bone behind the wearer's ear or in which the sound is introduced into the outer ear canal via a tube
  • this device is not optimal and reliable. The device cannot distinguish between a conscious and unconscious head tilt and thus trigger a false alarm. In the event of an unconscious state of persistence (motionlessness) during the sleep phase, this device is not even activated
  • the eye wears a contact lens with a small plane mirror.
  • the incident light is reflected differently with the eye movement.
  • the movement of the light mark is used as a measure for determining the eye movement
  • a contact lens is used on which an approximately 3 cm long rod with a light source is arranged vertically.
  • the translational movement of this light source in accordance with the eye movement is recorded and evaluated by means of an optical aperture system and a secondary electron multiplier (SEV) arranged behind it
  • SEV secondary electron multiplier
  • the eye is imaged on a screen with a slot.
  • the slot between the sclera iris is faded out and behind it the luminous flux changed by eye movement is evaluated with an SEV.
  • An optical system projects the light spot of a cathode ray tube onto the limbus.
  • the fluctuations in brightness as a result of eye movement are reflected as an SEV evaluated
  • this method is unsuitable for the parameters because of the considerable light stimulus
  • the eye is periodically swept by the light beam and the reflected light is again detected by an SEV.
  • the voltage jumps at the Sclera-In transition are measured, whereby their time shift is the measure of the eye movement.
  • a scanner is used for the honzantale and vertical axis required what their arrangement including the detectors considerably more difficult for the eye.
  • an undesirable irritation of the eye is caused
  • the video signal of a line near the center of the eye is recorded and the scanner detects the characteristic voltage jumps during an eye movement.
  • two cameras are usually used in a vertical and horizontal arrangement.
  • the main problem with these methods is that partial coverage of the iris through the eyelids, the skin, and longer measuring times are necessary to compensate for this disadvantage
  • the image of the retina is described with a CCD camera, where the eye movement is calculated from a recorded image sequence of the retina. Due to long computing times and the lack of online image processing, an objective method has so far not been accessible
  • the corneal flex method is also known. With special optics and a camera, a shiny spot is created on the cornea with a fine light beam and its movement measured in accordance with the eye movement. 1211 Translatio movements of the head, however, strongly influence the result of the measurement and can therefore have a negative effect on the measurement results It is therefore necessary that this technique must be applied directly to the propant's head or very close to the eye
  • Variants with a direct installation in front of the eye eg B / 5 /
  • special glasses eg B / 13 /
  • I20 1 are unsuitable for this method because they affect the location of the stimuli in relation to the retina
  • the corneal flex method is refined ⁇ 2i. / I 3 /, by detecting a further reflex point on the eye U a, the pupil center or an artificial marking is suggested. From the change in the distance between the reference point and the coreal reflex, the rotary eye movement is determined.
  • this method requires a very high level of equipment Conditions of the objective parameters, however, it is suitable for an automatic (clinical -d av) 12 /, / I9 / Due to the high apperative effort, it is
  • the devices described are not suitable for outpatient and individual use to record the time of falling asleep
  • the sleep phase does not begin with a lowering of the head.
  • the sign of the head tilt is a follow-up reaction that is at the end of the tin sleep phase.
  • the sleep phase itself is not consciously perceived by humans Falling asleep a moment of danger, one speaks of the feared second sleep (reaction black out), which is often the cause of a serious accident
  • the object of this invention is to develop a method and a device for reaction control and to prevent falling asleep, in particular the feared second sleep.
  • the eye reactions and the physiological changes associated with sleep are monitored and warned of discernible deviations from the normal state (moment of falling asleep) - and / or stop signals
  • the recorded control values are to be recorded on demand
  • the device should have a simple and handy structure that can be carried by the user without major loads and does not interfere with his visual and manual scope for action, in particular his field of vision. It should be adjustable for the user and can be handled and transported like glasses
  • the solution according to the invention then consists in that the reflexes of the eyes and / or the physiological changes occurring during the sleep phase are continuously integrated together by means of sensors or are covered across the entire surface, in particular the dynamic movements of the eyeball (sclera) and the eyelids and / or the change the ins and / or the pupil based on the limbus or the transition between Sclera-I ⁇ s and / or the change in temperature differences or the brightness spectrum between the eyeball covered and not covered by the eyelid and / or the change in skin resistance and / or brain currents and / or the blood pressure and / or the pulse frequency and / or the skin movement in the visual field
  • the individual measured values and reaction pulses picked up by sensors are fed as an amplified signal to an electronic evaluation unit, in which signal processing takes place by automatically carrying out a target / actual comparison with the previously stored normal dynamic reaction values and / or using fuzzy logic and / or artificial neural networks make a decision regarding the display of the sleep phase.
  • the predefined or the self-set Normal values in their function as limit values (threshold values) exceeded individually, in groups or as a whole, then the decision is made that an electrical signal is triggered and amplified and that one or more physically different signal detectors are activated by this.
  • the signal detectors are acoustic, optical Signal means and / or vibration transmitter provided
  • the electronic evaluation unit triggers a delayed second signal (emergency stop signal) in comparison with a fencing timer.
  • This signal is preferably passed on via an IR transmitter to a receiver arranged in vehicle or system management. From which the emergency stop is then triggered.
  • the signal transmission can also be carried out by a radio transmitter or via a detachable piece of cable connection.
  • the incoming control values are continuously stored in a memory for later retrieval.
  • the storage scope is retrospective at a predetermined level Limited time period (max. 24 hours), which is controlled by a real-time clock in the electronic evaluation unit
  • the device according to the invention comprises a carrying device with a positioning device related to the eye, on / or on which the sensors for monitoring the eye reactions and / or the physiological changes are placed without restricting the field of vision of the wearer.
  • the wearing device can be a helmet with or without Visor a cap, a headband, glasses or a ball-like frame on or on which the positioning device with the signal transmitters and receivers is attached.
  • a support bracket or a clamp which is located in the area of the nose supported on / or in the carrying device, preferably in the support bracket.
  • the electronics with the electronic evaluation unit is arranged for the target-actual comparison and the decision
  • the electronic evaluation unit consists of a microprocessor or a microcontroller or an electronic circuit adapted to these conditions. Furthermore, the sensors and receivers, the warning devices and one are attached to the carrying device Energy storage device (battery button cell) arranged.
  • the warning signal is implemented by optical and / or acoustic signal indicators that are present on the carrying device.
  • the carrying device is equipped with an IR or radio transmitter and / or equipped with a plug-in cable connection Furthermore, the electronic evaluation unit is equipped with a Fchtzeituhr for the emergency signal delivery, a data memory for a retrievable data monitoring and a TKteach in) module, which allows a free programming of the We Rte started for the threshold value.
  • the carrying device for data input and output is provided with contact connections
  • Flashing lights, flashing lights and / or light-emitting diodes are used as a warning signal for the optical display.
  • the acoustic signal is displayed by means of a tone generator (scarf Iber), such as a buzzer and / or if a separate signal is emitted by a signal horn and / or bell and / or siren Um especially
  • the light-emitting diode and the buzzer (tone generator / sound generator) are preferably attached directly to this, in the indirect field of view of the wearer, to enable flexible handling of the carrying device.
  • the tone generator / scarf encoder is preferably arranged in the support bracket behind the wearer's ear. in the contact area with the mastoid bone This ensures that the signal is safely introduced into the highly sensitive inner ear
  • the signal transmitters are arranged separately from the carrying device and from the subject
  • the embodiment of the proposed device can also consist of the fact that only the sensors for monitoring the eye reaction from the front and, if provided, the metallic contacts and, if applicable, the light-emitting diodes for a signal display on the bracket and / or on the carrying straps on the normal glasses are attached
  • the energy source and the other signaling means are combined in a transportable unit which is connected to the carrying device via a flexible plug-in cable connection
  • Sensors or high-level reaction barriers are required for recording eye activity, in particular eyelid movement.
  • the sensors can be arranged as follows
  • Sensors / sensors and receivers are attached to the carrying device, preferably an eyeglass frame,
  • Sensor / sensors is / are attached to the carrying device (spectacle frame) - the receiver is attached to the C ⁇ las (spectacle lens / visor), preferably in the form of a transparent thin-layer arrangement (ITO) or outside the active viewing angle as a plaque,
  • the carrying device spectacle frame
  • the receiver is attached to the C ⁇ las (spectacle lens / visor), preferably in the form of a transparent thin-layer arrangement (ITO) or outside the active viewing angle as a plaque
  • a reaction light barrier is provided with a light source fixed to the carrying device, preferably to the carrying arms, with point-shaped light generation and with directed (linear) radiation, which is directed towards the eye (ins / pupil) .
  • a light source fixed to the carrying device, preferably to the carrying arms, with point-shaped light generation and with directed (linear) radiation, which is directed towards the eye (ins / pupil) .
  • Light-dark or color sensors are provided for partial, integrative or blanket coverage of the dynamic eye movement, in particular the imbus of the ins and / or pupil and their changes in position. They are arranged in the same way as the reaction high-level barriers
  • Capacitive sensors can also be used for eyeball and / or skin movement. These are implemented as thin-film switching by means of optically transparent thin layers (ITO) on the glass of the carrying device
  • Another form of recording the eye movement is that the infrared light emitted from the eyeball and eyelid is partially, integrally or flatly received with an infrared receiver on the wearer (glasses frame) and that is determined from the changing rhythm of movement of the eyelid closure according to the method of starting to sleep
  • the light refracted by the eyeball for determining the eye activity can be tapped and evaluated on the carrying device by means of equivalent sensors
  • the electrical skin resistance is detected by means of electrically conductive contact surfaces which are arranged on the support bracket, in particular in the area of contact with the wearer's ear and / or on both sides in the support bracket.
  • the pulse frequency in particular the pulse beat and thus the constantly changing arterial pressures, are latently tapped by means of sensors
  • the brain currents are recorded a) via skin contact points of the carrying device, preferably through the bracket or clamp of the 1 device in the area of the nasal root and or in the area of the support bracket on the ear attachment or by means of a metallic contact in the area of the mastoid bone, b) with With the help of magnetic sensors arranged on the carrying device, such as SQUID sensors
  • the sensors for detecting the brain currents are arranged in at least one of the carrying arms
  • the proposed device can be designed with or without elements for triggering an emergency stop
  • FIG. 1 is a perspective view of a ball-like arrangement
  • the carrying device I has the form of a pair of glasses with a positioning device 2 in the form of a visor.
  • This can be made of clear or tinted glass or transparent plastic without light refraction.
  • this carrying device I can be designed as double glasses that can be clipped on (similar to sun protection glasses)
  • dioptically ground glasses can also be formed directly as a positioning device 2.
  • the sensors S 1 - S 4 are stuck on as badges. According to their function, these sensors are light-dark, color, infrared and / or motion sensors implemented. They monitor the eye activities, in particular the ins 33/33 'or the pupil, the eyeball 32/32' together with the eyelid 3 IGF.
  • an infrared sensor with a receiver can also be arranged since between the eyeball 32/32 'and the heavily supplied eyelid 31/31 'There are temperature differences, the change in temperature above the eyeball 32/32' can be used to determine the start of the sleep moment, partially, integratively or in a comprehensive manner, with each eyelid closure and its duration.
  • An analogous function is achieved if the light reflected from the eyeball is detected in the same way as a function of the eyelid closure by means of light-dark sensors.
  • the reaction values of the wearer intended for monitoring were determined under normal conditions and stored as limit values via the input contact 8 in the electronic evaluation unit 5 of the electronics module 3 or entered via the Tl (taech in) module 6.
  • the measuring points to be monitored are continuously tapped and recorded by all sensors. These measured values are amplified in the amplifier 11 and sent to the electronic evaluation unit 5 for comparison of the target and actual values and with the basic values stored in the normal state, which at the same time limit values (threshold value ) are continuously compared. If the threshold values are exceeded, the warning functions are activated immediately.
  • At least two measured value overshoots are specified as a trigger signal, or the signal processing and decision is made using fuzzy logic and / or artificial neural networks.
  • the scattering of the incoming signals of each sensor can be detected by means of the fuzzy logic, i. H.
  • the signal processing takes place with very small as well as large signal pulses.
  • the artificial neural networks it is also possible to form the individual sensor signals with the specification of specific weights for each sensor, one product per sensor and to determine the value of the threshold value from the sum of these products. This makes it possible to differentiate between the measuring points to be checked and thus to avoid wrong decisions in the form of warning signals. At the same time, it is achieved that the decision is not made solely on one signal pulse or that not all but two signal pulses are sufficient for this decision. Furthermore, with this procedure it is possible to compensate for slight fluctuations in the individual signals.
  • the electronic evaluation unit 5 actively activates the signal means of the carrying device 1 with the output signal via the amplifiers 12-14 to emit an acoustic and / or optical warning signal .
  • a sound generator tone generator / buzzer 20 is provided, which is fitted in the support bracket 25 so that it rests behind the ear on the mastoid bone of the wearer. As is known, reliable sound transmission into the interior of the ear is thus achieved
  • a diode flashing light (LED) 21/21 ' is arranged on the frame 11 of the carrying device I or independently of it in the field of vision of the user of the device.
  • the warning signal from the electronic Ausvverteisme 5 via the amplifier 12 to the transmitter 15 arranged on the carrying device 1 and via this to the receiver 16 and then via the amplifier 17 and 18 to a flashing or flashing light 23 and the tone generator (Typhon / Sirene) 22 passed.
  • the emergency stop signal for a vehicle or system stop is also provided at the data output C via the same route and the amplifier 19. This signal is triggered when the person being monitored does not respond to the acoustic and optical warning signals after a predetermined reaction time (latency). For this purpose, a time comparison takes place in the electronic evaluation unit 5 with a real-time clock 7, which triggers the emergency stop signal after the response time has elapsed
  • a memory 9 is assigned to the electronic evaluation unit 5, on which all signals up to the emergency stop are continuously stored for a limited period of time. These are later, z. B. after an accident or accident via the data read output B at the input and output contact 8 ready for retrieval.
  • a Tl (taech in) module 6 is assigned to the electronic evaluation unit 5. via which an entry of new or changed limit values into the electronic
  • the energy supply comes from the battery (head cell) 10.
  • the operational readiness is established with the pressure switch 10.1 in the bracket 25 '.
  • the positioning device 2 is designed in the form of glasses in accordance with the exemplary embodiment described and is provided with a support bracket 24 which is supported on the nose of the wearer. The correct position of the sensors in relation to the eyes is achieved and guaranteed after each touchdown.
  • the conductive brackets 25/25 'in the area of their support on the ear attachment are also conductive
  • the senor 28 is preferably a
  • the pulse frequency and / or the arterial pressure is detected by the sensor 30, which is on
  • Support bracket 25 is arranged in the region of the mastoid bone.
  • the circuitry of the carrying device 1 is shown schematically in FIG. 2 for the device explained above
  • the data input and output A / B takes place via the contact input and output 8. in that the normal values of the eye size, reaction time and eye frequency determined by the specialist (doctor / optician) are entered directly into the electronic evaluation unit 5 in the electronic evaluation unit 5, or the pulse frequency, the cerebral current activity and / or the electrical skin resistance.
  • the data acquisition can, however, also take place, provided that it is constructively provided, using the TI method (teach in) via the TI module 6 or, as described above, the threshold value is continuously determined according to the fuzzy logic and / or artificial neural networks
  • the data stored in the electronic evaluation unit 5 form the reference basis as the target value (threshold value or limit value) for the target / actual comparison
  • the sensors S1, S2, S3, S4. S5 and / or S6 continuously records the movements of the eyes, especially the limbus with iris and pupil 33/33 'and the eyelids 31/31'. At the same time, the pulse frequency and arterial pressure, the electrical skin resistance and the magnetic field of the brain currents are tapped. Depending on the activity of the wearer of the device, a selection can be made between the effect carriers to be checked
  • signals from the selected tapping points are fed to the electronic evaluation unit 5 for signal processing. It continuously includes a target / actual comparison of the incoming signals with the stored normal values (threshold value) or this threshold value is calculated in a Tl (taech in) - Methods in the application of fuzzy logic and / or artificial neural networks are continuously created, evaluated and a decision made. If the threshold value is exceeded as a result of one or more deviations, the electronic evaluation unit 5 triggers a warning signal in which the blinking diode light 21/21 'and / or the strobe light 23 and the tone generator 20 and / or 22 are activated at the same time.
  • an emergency stop signal C for the immediate stop of the system 4 in operation will be given via the IR or radio transmitter unit 15/16 and the amplifier 19 or vehicle set.
  • the memory 9 continuously records and stacks all incoming signals.
  • the retrospective amount of memory related to the last event can be from a few minutes (eg 5 to 10 minutes) to several hours (eg 24 hours) Calling up this data in an accident or accident and using it for the objective analysis of the relevant clearance.
  • the data is tapped from the memory 9 via the data read output B at the contact input and output 8 of FIG. 1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Unterbindung des Einschlafens und der Reaktionskontrolle von Personen, wie Fahrzeug- oder Schiffsführer, Wach-, Bedien- und Aufsichtspersonal und/oder der medizienischen Kontrolle und Überwachung Süchtiger oder mit Medikamenten behandelter Personen, daß durch die Positionsverlagerung und/oder Größenveränderung des menschlichen Auges gesteuert wird. Bisher erfolgen solche Kontrollen mittels einer Totmannschaltung oder mit einer Einrichtung, die durch die Nickbewegung des Kopfes gesteuert wird. Nach dem vorgeschlagenen Verfahren werden mittels Sensoren die Reaktionswerte des Auges, insbesondere der Iris-, Pupillen- und Augenlidbewegung, der Gehirnströme, des Blutdruckes, der Pulsfrequenz, der Temperaturwechsel am Auge und der Hautreaktion, insbesondere der elektrische Hautwiderstand erfaßt und einem Soll-Ist-Vergleich in Anwendung der Fuzzi-Logic und/oder künstlicher neuronaler Netze unterzogen. Bei Abweichungen von den eingespeicherten Normalwerten (Grenzwerten) wird ein Warnsignal und ein Nots opsignal ausgelöst. Parallel dazu werden alle erfaßten Meßdaten zeitbegrenzt für einen späteren Abruf gespeichert. Die Vorrichtung zur Überwachung der Augen und der beim Einschlafen bedingten physiologischer Veränderungen besteht u. a. aus erfassenden und anzeigenden Sensoren (S1-S6), Signalverstärkern, einer elektronischen Auswerteeinheit (5) mit Echtzeituhr (7), einem Speicher (9), einem TI(teach in)-Baustein (6), einer Energiequelle, einer Tragevorrichtung (1), einer Positioniereinrichtung (2) für die Sensoren (S1-S4) sowie einem Datenein- und -ausgang (8) (A/B), einem IR- oder Funksender oder einer lösbaren Steck-Kabelverbindung, einem Sendeempfänger mit Verstärker und Datenausgang für das Notstopsignal C sowie zur Lagefixierung an der Tragevorrichtung (1) einem Stützbügel (24) und/oder Klemmhalterung und elektrisch leitfähigen Flächenkontakten (27/27', 27.1/27.1').

Description

Verfahren und Vorπchtung zur Unterbindung des Fmschlafens und der Reaktionskontrolle von Personen
Die Erfindung betπfft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterbindung des Fmschlafens, insbesondere des Sekundenschlafes und der Reaktionskontrolle von Personen, wie Fahrzeug- oder Schiffsfuhrer. Wach-, Anlagenbedien- und Aufsichtspersonal sowie der medizienischen Kontrolle und Überwachung Suchtiger oder mit Medikamenten behandelter Personen durch die Beobachtung des Reaktιons\ erhaltens am menschlichen Auge bzw der mit der Augenreaktion parallel auftretenden Korperreaktion insbesondere physiologischer Veränderungen
Aus der Verkehrstechnik und Anlagenuberwachung sind Tolmannschaltungen bekannt, die die Wachsamkeit des Bedienpersonals aufrechterhalten soll Dazu muß in vorgegebenen Zcitintervallen ein Betatigungsschalter ausgelost werden um einen sonst erfolgenden Notstop zu \ ermeiden ( DF-OS 3447536)
Auch wurde schon ein lenkradgebundenes Warn- und Sιcherhcιtss\ stem für Fahrzeuge vorgeschlagen (DF-OS 4200642 ) indem am I enkrad ein Druckschalter angebracht ist der beim Loslassen ein Warnsignal auslost und bei dessen Nichtbeachtung das Fahrzeug automatisch abbremst
Diese Systeme sind anwendungsspezifisch und stationär ausgef ührt und so lur einen flexiblen Einsatz nicht geeignet Zugleich sind sie obiektiv vom Reaktionsverhalten des Benutzers abhangig Sie verhindern nicht das Einschlafen ansich, sondern werden erst nach dem Beginn der Einschlafphase aufgrund ausbleibender aktiver Handlungen der überwachten Person ausgelost Bleiben solche Reaktionen sogar aus, beispielsweise durch einen krampfanfall, so ist dieses System blockiert
Vorgeschlagen wurde auch eine Vorrichtung zum Verhindern des Einschlafens des Fahrers eines Fahrzeuges, die durch dessen Kopfneigung gesteuert wird (DF-OS 3013140) Sie ist in ihrer Form dein äußeren Ohr angepaßt und lost bei einer Kopfneigung mittels eines Neigungskontakgebers ein akustisches Ton- und Vibrationssignal aus, das auf den Mastoidknochen hinter dem Ohr des Tragers einw irkt bzw in dem der Ton über ein Rohrchen in den äußeren Gehorgang eingebracht wird
Trotz der anzunehmenden Funktionsfähigkeit ist diese Vorrichtung nicht optimal und funktionssicher Das Gerat kann nicht zwischen einer bew ußten und unbewußten Kopfneigung unterscheiden und damit Fehlalarm auslosen Im Fall eines unbewußten Beharrungszustandes (Bewegungsstarre) wahrend der Einschlafphase wird diese Vorrichtung erst gar nicht aktiviert
Bekannt ist auch eine Entwicklung eines Meß- und Alarmsvstems zur Warnung von Kraftfahrern vor dem Einschlafen, das aus einer Kleinbildkamera und einer LED- Meßvorπchtung besteht (KrT 9/96, S 3 1 ) Mit dieser fest im Fahrzeug installierten Einrichtung sollen kontinuierlich die Augenlider des Fahrers beobachtet und bei Abweichung von einem Grenzwert der Fahrer optisch und akustisch gewarnt werden Diese Einrichtung ist ausschließlich als feste Installation in Fahrzeugen bestimmt Eine personenbezogene mobile Verwendung unabhängig vom F ahrzeug ist nicht möglich Da zudem nur ein Meßwert überwacht wird, sind Fehlmessungen nicht auszuschließen Das gilt insbesondere bei Personen mit unterschiedlicher Körpergröße und bei unterschiedlichen Korperhaltungen, die sich zudem fortlaufend verandern kann Bekannt sind auch medizinische Geräte zur Erfassung und Messung der Augenbewegung, die ausschließlich zur medizinischen Beobachtung entwickelt w urden In der Literaturübersicht zu /2S7 sind im einzelnen die Methoden und Gerate kurz Beschrieben Dazu gehöhren
- Opticol Lever Methode
Nach dieser trägt das Auge eine Kontaktlinse mit einem kleinen Planspiegel Das einfallende Licht wird mit der Augenbewegung unterschiedlich reflektiert Die Wanderung der Lichtmarke wird als Maß für die Bestimmung der Augenbewegung benutzt
- photoelektrische Methode
Benutzt wird eine Kontaktlinse auf der senkrecht ein ca 3 cm langer Stab mit einer Lichtquelle angeordnet ist Die translatorische Bewegung dieser Lichtquelle entsprechend der Augenbewegung wird mittels eines optischen Blendensvstems und eines dahinter angeordnetem Sekundärelektronenvervielfachers (SEV) erfaßt und ausgewertet
- Double Magnetic Induktions - Verfahren (DMI )
Zur Erfassung der Augenbewegung werden vor dem Auge zwei senkrecht zueinander stehende Magnetfelder verschiedener Frequenz erzeugt, die in einer Kurzschlußspule in einer Kontaklinse eine Spannung indizieren, dessen Magnetfeld von einer vor dem Auge befindlichen Spule empfangen und ausgewertet wird /18, Zur Optimierung dieser Methode werden auch schon unbewegliche Kompensationsspulen benutz! Iλ '
Diese Verfahren erfordern einen erheblichen apparatetechnischen Aufwand, die zudem das Gesichtsfeld stark schränken und zu einer hohen physischen Belastung führen Bei dieser induktiven Methode können zudem die elektromagnetische Wechselfelder aufgrund ihrer geringen Stärke Störungen unterliegen.
- Vektorelektrooculographie (EOG)
Sie orieentiert sich nach dem Bestandspotential des Auges, die entlang der optischen Achse ein elektrisches Feld bildet Die Cornea ist dabei gegenüber dem Λugengrund positiv Bei jeder Augenbewegung kommt es zu Wendungen des Feldvektors und Verschiebung der Feldlinien IM. Diese werden mit auf der Haut um das Auge angebrachten Ableitelektroden erfaßt Die Amplituden dieser Spannungsänderungen bilden so das Maß der winkelproportionalen Augenbewegung
Neben dem Aufwand für die komplizierte Anbringung der Elektroden können aussagefähige Ergebnisse nur über eine lange Meßdauer erzielt werden, was für eine automatische Fixationsüberwachung nicht geeignet ist
- Impedanzoculographie
Das gleiche trifft auch auf diese Methode zu, wo mittels Hautelektroden in der Augenhöhle geringe Hochfrequenzstrome eingekoppelt werden Durch die Augenbewegung komml es aber zu Änderungen der elektrischen Impedanz, die keine genaue Messungen erlauben
- photoelektrische Limbusverfolgung
Über ein Linsensystem wird das Auge auf einem Schirm mit Schlitz abgebildet Über den Schlitz wird der Übergang zwischen Sclera-Iris ausgeblendet und dahinter der durch die Augenbewegung veränderte Lichtstrom mit einem SEV ausgewertet Bei diesem Verfahren ist jedoch ein meßbares Objekt erst in einer Entfernung von 1 -2 m auswertbar
- Limbusverfolgung mit einem Spotfollower
Eine Optik projeziert den Leuchtfleck einer Kathodenstrahlröhre auf den Limbus. Die Helligkeitsschwankungen in Folge der Augenbewegung werden als Reflex mit einem SEV ausgewertet Neben den apparatetechnischen Aufwand ist dieses Verfahren wegen des erheblichen Lichtreizes für die Peπmetπe ungeeignet
- photoelektrischen Limbusabtastung mit Lichtscanner
Das Auge wird hierbei periodisch von dem Lichtstrahl überstrichen und das reflektierte Licht wird wieder von einem SEV erfaßt Gemessen werden die Spannungssprunge am Übergang Sclera-Ins, wobei deren zeitliche Verschiebung das Maß für die Λugenbevvegung ist Bei dieser Methode ist je ein Scanner für die honzantale und vertikale Achse erforderlich, was ihre Anordnung einschließlich der Detektoren
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dem Auge wesentlich erschwert Zusätzlich wird eine unerwünschte Reizung des Auges bewirkt
- Methode der Limbusabtastung mit einer Fernsehkamera
Das Videosignal einer Zeile in der Nahe der Augenmitte erfaßt w iederum w ie beim Scanner die charakteristischen Spannungssprunge bei einer Augenbewegung Tur eine optimale Messung werden in der Regel zwei Kameras in vertikaler und horizontaler Anordnung benutzt Das Hauptproblem bei diesen Methoden besteht |edoch dann daß durch die partielle Uberdeckung der Iris durch die Augenlider das Mcßergebm<, \ erzerrt wird und zur Kompensation dieses Nachteiles längere Meßzeiten notwendig sind
Nach /14/ sind Versuche mit einem Pupillometer bekannt, bei dem die Pupillenlage mit CCD- Zeilen bestimmt wird Dazu werden zw ei orthogonal angeordnete CCD-Zeilen mit Stimulations-LED auf den Mittelpunkt der Pupille fxiert und so die Augenbewegung wie bei der Limbusabtastung ermittelt Diese Methode gestattet nur die Frfassung sehr geringer Augenbewegungen und wird daher für eine objektive Permitetπe als ungeeignet angesehen
Bekannt ist auch die photoelektrische Abtastung der Retina mit einem hellen und stark gebündeltem Lichtstrahl der peπotisch den Λugenhmtergrund überstreicht Erfaßt wird hierbei die Lageveranderung des blinden Fleckes auf der Retina Es treten die selben Nachteile wie bei der Limbusabtastung mit Lichtscanner auf
In 1251 wird die Aufnahme der Retina mit CCD-Kamera beschπeben, wo aus einer aufgezeichneten Bildsequenz der Netzhaut die Augenbewegung errechnet wird, ist auf Grund langer Rechenzeiten und die fehlende On-Line Bildverarbeitung bisher einer objektiven Peπnetne nicht zugänglich
Bekannt ist auch die Cornealflex-Methode Mit einer Spezialoptik und einer Kamera wird auf der Cornea mit einem feinen l ichtstrahl ein Glanzfleck erzeugt und dessen Bewegung entsprechend der Augenbewegung vermessen 1211 Translatoπsche Bewegungen des Kopfes beeinflussen aber das Ergebnis der Messung stark und können somit die Meßergebnisse negativ beeinflussen Daher ist es erforderlich, das diese Technik direkt am Kopf des Propanten oder sehr nahe am Auge angebracht werden muß
Varianten mit einer direkten Montage vor dem Augen (z B /5/)oder einer speziellen Brille (z B /13/) werden für die Peπmetπe verworfen, da sie das Gesichtsfeld wesentlich einschränken Aber auch halbdurchläßige Spiegel vor dem Auge 1>. I201 sind für diese Methode ungeeignet, da sie die Lokahsation der Stimuli gegenüber der Retina beeinflussen
Nach Merchant wird die Cornealflexmethode verfeinert ι2i. /I 3/, indem ein weiterer Reflexpunkt am Auge erfaßt wird U a wird die Pupillenmitte oder eine künstliche Markierung vorgeschlagen Aus der Änderung des Abstandes zwischen den Referenzpunkt und dem Corealreflex wird die rotatoπsche Augenbewegung ermittelt Diese Methode erfordert jedoch einen sehr hohen apparativen Aufwand Unter den Bedingungen der objektiven Peπmetπe ist sie jedoch für eine automatische (klinische -d Verf ) geeignet 12/, /I9/ Durch den hohen apperativen Aufwand ist sie |edoch f ür einen mchtstadionaren mobilen Einsatz ungeeignet
Die beschriebenen Gerate sind wie bereits testgestellt für eine ambulante und individuelle Anwendung zur Erfassung des Einschlafenzeitpunk.es nicht geeignet
Um eine solche Vorrichtung zu Enwickeln muß berücksichtigt weiden, daß aus medizinischer Sicht die Einschlafphase nicht erst mit einer Kopfabsenkung beginnt Das Anzeichen der Kopfneigung ist eine Folgereaktion, die am Ende der Tinschlafphase steht Die Einschlafphase selbst wird vom Menschen nicht bewußt wahrgenommen Tritt in dieser Phase des Einschlafen eine Gefahrenmoment auf so spricht man von dem gefurchteten Sekundenschlaf (Reaktions-black out), der vielfach die Ursache tur schwere Unglücksfalle
Ein Indiz für den Beginn des Einschlafens ist durch die Beobachtung der Λugenreaktion möglich So ist zu Beginn der Einschlafphase zum Teil eine Blickstarre (Blick in die Leere) und/oder eine starke Augenunruhe (Augenflackern) eine Augenlidabsenkung bei gleichzeitigem Wegdrehen des Augapfels nach oben zu beobachten Ebenso sind Hautbewegungen (Entspannung der Haut) gegeben Auch \erandert sich der Blutdruck und die Pulsfrequenz und damit der Puls Fbenso tritt eine meßbare Veränderung der Gehirnaktivitat, der Gehirnstrome, des Hautwiderstandes und der Hautspannung auf Diese Reaktionen sind auch bei Suchtigen und unter Medikamenten stehenden Personen zu beobachten
Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reaktionskontrolle und zur Unterbindung des Einschlafens, insbesondere des gefurchteten Sekundenschlafes zu entwickeln Dazu sollen die Augenreaktionen und die mit dem Ftnschlafen verbundenen physiologischen Veränderungen des Menschen überwacht und bei erkennbaren Abweichungen vom Normalzustand (Einschlafmoment) Warn- und/oder Stopsignale Parallel dazu sollen die erfaßten Kontrollwerte abrufnar aufgezeichnet werden
Die Vorrichtung soll einen einfachen und handlichen Aufbau besitzen, die von dem Benutzer ohne größere Belastungen getragen werden kann und seinen visuellen wie auch manuellen Handlungsspielraum, insbesondere sein Blickfeld nicht störend beeinflußt Sie soll für den Benutzer einstellbar und wie eine Brille handhabbar und ebenso transportabel sein
Die erfindungsgemäße Aufgabe findet ihre Losung gemäß den Ansprüchen 1 bis 17
Im einzelnen besteht die erfindungsgemaße Losung dann, daß die Reflexe der Augen und/oder die während der Einschlafphase auftretenden physiologischen Veränderungen gemeinsam mittels Sensoren kontinuierlich integratn oder flachendeckend erfaßt weiden linsbesondere werden die dynamischen Bewegungen der Augapfel (Sclera) und der Augenlider und/oder die Veränderung der Ins und/oder der Pupille an Hand des Limbuses oder des Überganges zwischen Sclera-Iπs und/oder die Veränderung der Temperaturunterschiede oder das Helligkeitsspektrum zwischen dem durch das Augenlid abgedeckten und nicht abgedecktem Augapfel und/oder die Veränderung des Hautwiderstandes und/oder der Gehirnstrome und/oder des Blutdruckes und/oder der Pulsfrequenz und/oder der Hautbewegung im Gesichtsfeld erfaßt
Die einzelnen, mittels Sensoren, abgegriffenen Meßwerte und Reaktionsimpulse werden als verstärktes Signal einer elektronischen Auswerteeinheit zugeführt In dieser erfolgt eine Signalverarbeitung, indem sie automatisch einen Soll-Ist-Vergleich mit den zuvor eingespeicherten normalen dynamischen Reaktionswerten vornimmt und/oder in Anwendung der Fuzzy-Logic und/oder kunstlicher neuronaler Netze eine Entscheidung hinsichtlich der Anzeige der Einschlafphase trifft Werden die vorgegebenen oder die sich selbst eingestellten Normalwerte in ihrer Funktion als Grenzwerte (Schwell werte) im einzelnen, in Gruppen oder insgesamt überschritten, so besteht die Entscheidung dann, daß ein elektrisches Signal ausgelost und verstärkt wird und durch dieses ein oder mehrere physikalisch unterschiedliche Signalmelder aktiviert werden Als Signalmelder sind akustische, optische Signalmittel und/oder Vibrationsgeber vorgesehen
Erfolgt auf dieses Warnsignal keine Reaktion der überwachten Person, so wird von der elektronischen Auswerteeinheit im Vergleich mit einer Fchtzeituhr ein zeitverzogertes zweites Signal (Notstopsignal) ausgelost Die Weitergabe dieses Signals erfolgt vorzugsweise über einen IR-Sender an einen im Fahrzeug- oder Anlagenmanagement angeordneten Empfaner, von dem dann der Notstop ausgelost wird Die Signal Übertragung kann auch durch ein Funksender oder über eine lösbare Stcck-Kabclverbindung erfolgen Parallel zum Soll-Ist- Vergleich werden die eingehenden Kontrollwerte kontinuierliche in einem Speicher für einen spateren Abruf abgelegt Der Speicherumfang ist retrospektiv auf einen vorgegebenen Zeitabschnitt (max 24 Std ) beschrankt, der über eine Echtzeituhr in der elektronischen Auswerteemheit gesteuert wird
Die erfindungsgemaße Vorrichtung umfaßt eine T ragevorrichtung mit einer auf das Auge bezogenen Positioniereinrichtung, auf/oder an der die Sensoren zur Überwachung der Augenreaktionen und/oder der physiologischen Veränderungen ohne Einschränkung des Blickfeldes des Tragers plaziert sind Die Trage\orπchtung kann ein Helm mit oder ohne Visier eine Kappe ein Stirnband, eine Brille oder ein bπllenahnliches Gestell sein an der oder auf der die Positioniereinrichtung mit den Signalgebern und Empfängern befestigt ist Zur reproduzierbaren Fixierung der Lage der Tragevorrichtung ist diese mit einem Stutzbugel oder einer Klemme ausgestattet, welche sich im Bereich der Nasenwurzel abstutzt An/oder in der Tragevorrichtung, vorzugsweise im Tragbugel. ist die Elektronik mit der elektronischen Auswerteemheit für den Soll-lst-Vergleich und die Entscheidung angeordnet Die elktronische Auswerteemheit besteht aus einem Mikroprozessor oder einem Mikrokontroller oder einer diesen Bedingungen entsprechend angepaßten elektronischen Schaltung Weiterhin sind an der Tragevorπchtung die Sensoren und Empfanger, die Warngeber und eine Energiespeicher (Batterie-Knopfzelle) angeordnet Die Umsetzung des Warnsignales erfolgt durch optische und/oder akustische Signalanzeiger, die an der Tragvorrichtung vorhanden sind Bei einer separaten Anordnung der Warnsignalgeber und vorallem für die Umsetzung des Notstopsignales ist die Tragevorrichtung mit einem IR- oder Funksender und/oder einer Steck-Kabelverbindung ausgestattet Weiterhin ist die elektronische Auswerteemheit mit einer Fchtzeituhr für die Notsignalabgabe, einem Datenspeicher für eine abrufbare Datenuberwachung und einem TKteach in)- Baustein ausgestattet, der ein freies Programmieren der Werte für den Schwellenwert gestartet Entsprechen dieser Ausstattung ist die Tragevorrichtung für die Datenein- und -ausgäbe (Datenleseausgang) mit Kontaktanschlussen versehen
Als Warnsignal für die optische Anzeige finden Blink-, Blitzleuchten und/oder Leuchtdioden Verwendung Die akustische Signalanzeige erfolgt mittels eines Tongenerators ( Schal Igeber), wie einem Summers und/oder bei separater Signalabgabe durch ein Signalhorn und/oder Klingel und/oder Sirene Um besonders die flexible Handhabung der Tragevorrichtung zu ermöglichen ist die Leuchtdiode und der Summer (Tongenerator/Schallgeber) vorzugsweise direkt an dieser, im indirekten Blickfeld des Tragers befestigt Die Anordnung des Tongenerators/Schal Igebers erfolgt vorzugsweise im Tragbugel hinter dem Ohr des Tragers. im Kontaktbereich mit dem Mastoidknochen Damit wird eine sichere Signaleinleitung in das hochempfindliche Innenohr erreicht
Ist die vorgeschlagene Vorrichtung ausschließlich für medizinische Zwecke vorgesehen, so sind die Signalgeber, soweit erforderlich, separat von der Tragxornchtung und vom Probanden angeordnet Für Dauerbnllentrager kann die Ausführungsform der v orgeschlagenen Vorrichtung auch dann bestehen, daß an der normalen Brille lediglich die Sensoren zur Überwachung der Augenraktion von vorn und, soweit vorgesehen, die metallischen Kontakte und gegebenenfalls die Leuchtdioden für eine Signalanzeige am Bügel und/oder an den Tragbugeln angebracht sind Die für den Soll-Ist- Vergleich erforderliche elektronische Auswerteemheit. die Energiequelle und die übrigen Signalmittel sind in einer transportablen Baueinheit zusammengefaßt, die mit der Tragevorrichtung über eine flexible Steck- Kabelverbindung verbunden sind
Für die Erfassung der Augenaktivitaten, insbesondere der Augenlidbewegung sind Sensoren oder Reaktionshchtschranken (Optokoppler) \ orgesehcn Die Anordnung der Sensoren kann wie folgt erfolgen
- Sensor/ Sensoren und Empfanger sind gemeinsam an der Tragevorrichtung, vorzugsweise einem Brillengestell befestigt,
- Sensor/Sensoren ist/sind an der Tragevorrichtung ( Brillengestell ) befestigt - der Empfänger auf dem Cϊlas (Brillenglas/Visier), vorzugsweise in Form einer transparenten Dunnschichtanordnung ( ITO) oder außerhalb des aktiven Blickwink els als Plakette befestigt,
- Sensor ist im Umkehrschluß w ie in der zuv or genannten Anordnung auf dein Glas angeordnet - der Empfänger ist auf der Tragev orrichtung ( Rahmen) befestigt
Als Reaktionslichtschranke ist eine fest an der Tragevorrichtung, vorzugsweise an den Tragbugeln befestigte Lichtquelle mit punktformiger Lichterzeugung und mit gerichteter (linearer) Strahlung vorgesehen, die auf das Auge ( Ins/Pupille) gerichtet ist Zur Unterdrückung einer Blendwirkung arbeitet diese im Infrarotbereich
Zur partiellen, integrativen oder flachendeckenden Erfassung der dynamischen Augenbewegung, insbesondere des I imbuses von Ins und/oder Pupille und ihrer Lageveränderungen sind Hell-Dunkel- oder Farbsensoren vorgesehen Ihre Anordnung erfolgt analog wie die Reaktionshchtschranken
Für die Erfassung der Augenlid-. Augapfel- und/oder Hautbewegung sind auch kapazitive Sensoren einsetzbar Diese werden als Dunnschichtschaltung mittels optisch transparenter dunner Schichten (ITO) auf dem Glas der Tragevorrichtung realisiert
Eine weitere Form zur Erfassung der Augenbewegung besteht darin, daß das vom Augapfel und den Augenlid abgestrahltem Infrarotlicht partiell, mtegrativ oder flachendeckend mit einem Infrarotempfanger am Tragegesell ( Brillengestell ) aufgenommen w ird und das aus dem sich veränderndem Bewegungsrhythmus des Λugenlidschlußes v erfahrensgemäß der Einschlafbeginn bestimmt wird
An Stelle der Erfassung des Infrarotlichtes kann in gleicher Weise das vom Augapfel refektierte Licht zur Bestimmung der Augenaktiv itat mittels äquiv alenter Sensoren an der Tragevorrichtung abgegriffen und ausgewertet werden
Die Erfassung des elektrischen Hautwiderstandes erfolgt mittels elektrisch leitfahiger Kontaktflächen, die am Tragbugel, insbesondere im Bereich der Kontaktaufnahme zum Ohr des Tragers und/oder beidseitig im Strutzbugel angeordnet sind Die Pulsfrequenz, insbesondere der Pulsschlages und damit die sich standig verändernden arteriellen Drucke werden mittels Sensoren latent abgegriffen
Die Erfassung der Gehirnstrome erfolgt a) über Hautkontakstellen der T ragevorπchtung v orzugsweise durch den Bügel oder Klemme der 1 ragevorπchtung im Bereich der Nasenwurzel und oder im Bereich der Auflagestelle der Tragebugel auf dem Ohransatz oder durch einen metallischen Kontakt im Bereich des Mastoidknochens, b) mit Hilfe von an der Tragevorrichtung angeordneter magnetischer Sensoren, wie SQUID-Sensoren
Die Sensoren zur Erfassung der Gehirnstrome sind in mindestens einem der T ragebugel angeordnet
Die vorgeschlagene Vorrichtung kann in Abhängigkeit ihrer Verwendung mit oder ohne Elemente zur Auslosung eines Notstops ausgeführt sein
Der grundsätzliche Aufbau der vorgeschlagenen Vorrichtung und 1I11 lunklioneller Gebrauch ist in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel in v ereinfachter I orm dargestellt
Es zeigen
Fig 1 eine bπllenartige I ragevorπchlung in perspektiv ischer Ansicht,
Fig 2. das schematische Blockschaltbild der Vorπchtung
Die Tragevorrichtung I nach dem Ausführungsbeispiel besitzt die f orm einer Brille mit einer Positioniereinrichtung 2 in der Form eines Visieres Dieses kann aus klarem oder getontem Glas oder transparenter Plast ohne Lichtbrechung bestehen für Brillenträger kann diese Tragevorrichtung I als aufklemmbare Doppelbrille (ähnlich w ie Sonnenschutzbrillen) ausgeführt sein Natürlich können auch dioptisch geschliffene Brillengläser direkt als Positioniereinrichtung 2 ausgebildet sein Auf der als Visier ausgebildeten Positioniereinrichtung 2 sind die Sensoren S l - S4 als Plaketten auf geklebt Entsprechend ihrer Funktion sind diese Sensoren als Hell-Dunkel-, Färb-, Infrarot- und/oder Bewegungssensoren ausgeführt Sie überwachen die Augenaktiv itaten, insbesondere der Ins 33/33' bzw der Pupille, des Augapfels 32/32' gemeinsam mit dem Augenlid 3 I G F Zur Gewährleistung der Sehfreiheit des Trägers sind sie außerhalb seines aktiven Blickfeldes angeordnet Diese Fixierung erfolgt individuell bei der Anpassung der Vorrichtung an den Trager Ist auch die Verwendung einer Reaktionshchtschranken 26/ 26' vorgesehen, so ist diese vorzugsweise im Tragbugel 25/25' in Hohe des Augenlides 3 1 3 1 ' mit horizontaler Lagerung angeordnet Sie erfaßen jeden Lidschluß und leiden das erzeugte Signal für den Soll-Ist-Vergleich über den Verstärker 1 1 an die elektronische Auswerteemheit 5 weiter Für die Kontrolle des Lidschlußes kann auch ein Infrarotsensor mit Empfänger angeordnet werden Da zwischen dem Augapfel 32/32' und dem stark durchblutetem Augenlid 31/31 ' Temparaturdifferenzen bestehen, kann aus dem Temparaturwechsel über dem Augapfel 32/32' partiell, integrativ oder flächendenkend bei jedem Lidschluß und seiner Dauer der Beginn des Einschlafmomentes bestimmt werden. Eine analoge Funktion wird erreicht, wenn in gleicher Weise das vom Augapfel reflektierte Licht in Abhanigkeit des Lidschlußes mittels Hell-Dunkel-Sensoren erfaßt wird Diese Sensoren werden wie die Sensoren S l - S4 auf der Positioniereinrichtung 2 angebracht Vor dem Einsatz der Vorrichtung wurden die jeweils zu Überwachung vorgesehenen Reaktionswerte des Trägers unter normalen Bedingungen ermittelt und über den Eingabekontakt 8 in die elektronische Ausvverteeinheit 5 der Elktronikbaugruppe 3 als Grenzwerte eingespeichert bzw. über den Tl(taech in)- Baustein 6 eingegeben. Im Funktionseinsatz der Tragevorrichtung 2 werden die zu überwachenden Meßstellen von allen Sensoren kontinuierlich abgegriffen und erfaßt Im Verstärker 1 1 werden diese Meßwerte verstärkt und der elektronischen Ausvverteeinheit 5 zum Soll-Ist- Vergleich zugeleitet und mit den im Normalzustand eingespeicherten Basiswerten, die zugleich Grenzwerte (Schwellvvert) sind, fortlaufend verglichen. Bei Überschreitung der Schwellwerte erfolgt unmittelbar eine Aktivierung der Warnfunktionen.
Zur Vermeidung eines Fehlalarmes werden wenigstens zwei Meßwertüberschreitungen als Auslösesignal vorgegeben oder die Signalabarbeitung und Entscheidung erfolgt in Anwendung der Fuzzy-Logic und/oder künstlicher neuronaler Netze.
Mittels der Fuzzy-Logic kann die Streuung der eingehende Signale jedes Sensors erfaßt werden, d. H. die Signalverarbeitung erfolgt sowohl bei sehr kleinen wie auch großen Signalimpulsen.
Durch die Anwendung der künstlichen neuronalen Netze ist es weiterhin möglich, die einzelnen Sensorsignale unter Vorgabe spezifischer Gewichte für jeden Sensor ein Produkt pro Sensor zu bilden und aus der Summe dieser Produkte die Wertigkeit des Schwellwertes zu bestimmen. Damit kann eine Differenzierung zwischen den zu kontrollierenden Meßpunkten vorgenommen werden und so Fehlentscheidungen in Form v on Warnsignalen vermieden werden. Gleichzeitig wird erreicht das die Entscheidung nicht allein auf einen Signalimpuls erfolgt bzw. für diese Entscheidung nicht alle aber zwei Signalimpulse zur Entscheidung ausreichen Weiterhin ist es bei dieser Verfahrensweise möglich geringe Schwankungen bei den einzelnen Signalen zu kompensieren.
Werden, wie vorstehend angesprochen, bei dem fortlaufenden Soll-Ist- Vergleich Abweichungen gegenüber dem Schwellvvert festgestellt, so aktiv iert die elektronische Ausvverteeinheit 5 mit dem Ausgangssignal über die Verstärker 12 - 14 die Signalmittel der Tragevorrichtung 1 zur Abgabe eines akustischen und/oder optischen Warnsignales. Für das akustisches Warnsignal ist ein Schallgeber (Tongenerator/Summer) 20 vorgesehen, der in dem Tragbügeln 25 so eingepaßt ist, daß er hinter dem Ohr auf dem Mastoidknochen des Trägers aufliegt. Damit wird, wie bekannt ist, eine zuverlässige Schall Übertragung in das Innere des Ohres erreicht
Für das optische Warnsignal ist eine Diodenblinkleuchte ( LED) 21/21 ' am Rahmen 1 1 der Tragevorrichtung I oder auch unabhängig von dieser im Blickfeld des Benutzers der Vorrichtung angeordnet Bei einer separaten Anordnung der Signalgeber, z. B in der Anlage 4, wird das Warnsignal von der elektronischen Ausvverteeinheit 5 über den Verstärker 12 zu den an der Tragevorrichung 1 angeordneten Sender 15 und über diesen zu dem Empfänger 16 und dann über die Verstärker 17 und 18 zu einer Blink- oder Blitzleuchte 23 und dem Tongenerator (Typhon/Sirene) 22 geleitet.
Über die gleiche Strecke und dem Verstärker 19 wird auch das Notstopsignal für einen Fahrzeug- oder Anlagenstop an dem Datenausgang C bereitgestellt. Die Abgabe dieses Signals wird dann ausgelöst, wenn die überwacht Person nach einer vorgegebenen Reaktionszeit Latenzzeit) auf die akustischen und optischen Warnsignale nicht reagiert. Dazu erfolgt in der elektronischen Ausvverteeinheit 5 ein Zeitvergleich mit einer Echtzeituhr 7, die nach Ablauf der Reaktionszeit das Notstopsignal auslöst
Weiterhin ist der elektronischen Ausvverteeinheit 5 ein Speicher 9 zugeordnet, auf dem für einen begrenzten Zeitabschnitt fortlaufend alle Signale bis zum Notstop abgespeichert werden. Diese stehen dann späteren, z. B. nach einem Unfall oder Havarie über den Datenleseausgang B an dem Ein- und Λusgabekontakt 8 zum Abruf bereit. Parallel zum Speicher 9 ist ein Tl(taech in)-Baustein 6 der elektronischen Auswerteeinheit 5 zugeordent. über den eine Eingabe neuer oder veränderter Grenzwerte in die elektronische
Ausvverteeinheit erfolgen kann.
Die Energieversorgung erfolg aus der Batterie (Kopfzelle) 10. Die Betriebsbereitschaft wird mit dem Druckschalter 10.1 im Tragbügel 25' herstellt.
Zur Sichersteliung der optimalen Tragebedingungen ist die Positioniereinrichtung 2 entsprechend dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in Form einer Brille gestaltet und mit einen Stützbügel 24 versehen, der sich auf der Nasenwurzel des Trägers abstützt. Damit wird die korrekte Lage der Sensoren gegenüber der Augen nach jedem Aufsetzen erreicht und gewährleistet.
Für die Überwachung der Gehimströme sind im Stützbügel 24 beidseitig auf der Auflageseite elektrisch leitfähige Flächenkontakte 27/27' angeordnet. Zum gleichen Zweck sind auch an den Tragebügeln 25/25' im Bereich ihrer Auflage auf dem Ohransatz elektrisch leitfähige
Flächenkontakte 27 1/27 1 ' vorgesehen Über dem Flächenkontakt 27 1 ist ein weiterer
Flächenkontaktes 29 zur Erfassung des Hautvviderstandes angeordnet
Zur Erfassung des Magnetfeldes der Gehirnströme ist der Sensor 28, vorzugsweise ein
SQUID-Sensor, im Tragbügel 25 eingesetzt.
Die Pulsfrequenz und/oder der arterielle Druck wird über den Sensor 30 erfaßt, der am
Tragbügel 25 im Bereich des Mastoidknochens angeordnet ist.
Zu der vorstehend erläuterten Vorrichtung, isl in Fig. 2 ihr schalttechnischer Aufbau der Tragevorrichtung 1 schematisch dargestellt
Über den Kontaktein- und -ausgang 8 erfolgt die Datenein- und -ausgäbe A/B. indem die vom Fachmann (Arzt/Optiker) ermittelten Normalvverte der Λugengröße, -reaktionszeit und der Λugenfrequenz oder die Pulsfrequenz, die Gehirnstromaktivität, und/oder der elektrische Hautwiederstand der zu kontrollierenden Person in die elektronische Auswerteeinheit 5 direkt eingegeben werden. Die Datenerfassung kann aber auch, soweit konstruktiv vorgesehen, im Tl-Verfahren (teach in) über den TI-Baustein 6 erfolgen oder der Schwellvvert wird, wie oben beschrieben, nach der Fuzzy-Logic und/oder künstlicher neuronaler Netze fortlaufend ermittelt
Die in der elektronischen Auswerteeinheil 5 eingespeicherten Daten bilden die Bezugsbasis als Sollwert (Schwellwert bzw Grenzwert) für den Soll-Ist- Vergleich
Im Einsatz werden von den Sensoren Sl , S2, S3, S4. S5 und/oder S6 kontinuierlich die Bewegungen der Augen, insbesonders des Limbuses mit Iris und Pupille 33/33' und die Augenlider 31/31' erfaßt. Parallel dazu erfolgt der Abgriff der Pulsfrequenz und des arteriellen Druckes, des elektrischen Hautwiderstandes und das Magnetfeld der Gehimströme Je nach Tätigkeif des Träger der Vorrichtung kann eine Auswahl zwischen den zu kontrollierenden Wirkungsträgem getroffen werden
Von den ausgewählten Abnahmepunkten erfaßten Signale werden nach Verstärkung im Verstärker 1 1 der elektronischen Ausvverteeinheit 5 zur Signalverarbeitung zugeleitet Sie beinhaltet fortlaufend einen Soll-Ist-Vergleich der eingehenden Signale mit den eingespeicherten Normalwerten (Schwellvvert) bzw dieser Schwellwert wird in einem Tl(taech in)- Verfahren in Anwendung der Fuzzy-Logic und/oder künstlicher neuronaler Netze kontinuierlich erstellt, bewertet und eine Entscheidung getroffen. Wird der Schwellvvert in Folge einer oder mehrer Abweichungen überschritten, so löst die elektronische Auswerteeinheit 5 ein Warnsignal aus, in dem gleichzeitig die Blink- Diodenleuchte 21/21' und/oder die Blitzleuchte 23 und der Tongenerator 20 und/oder 22 aktiviert werden. Sollte auf diese akustischen und optischen Warnsignale nach Ablauf einer gespeicherten Reaktionszeit keine Reaktion der kontrollierten Person erfolgen, so wird nach Ablauf dieser Latentzzeit über die IR- oder Funksendeeinheit 15/16 und den Verstärker 19 ein Notstopsignal C zum sofortigen Stop der in Betrieb befindliche Anlage 4 oder Fahrzeug gesetzt. Parallel zu diesem Ablauf erfaßt und stapelt der Speicher 9 fortlaufend alle eingehenden Signale Der retrospektive Speicherumfang bezogen auf das letzte Ereignis kann einige Minuten (z B 5 bis 10 Min ) bis zu mehreren Stunden (z B 24 Std ) betragen Damit ist es möglich nach einem Unfall oder Havarie diese Daten abzurufen und zur objektiv en Analyse des betreffenden Freigmses heranzuziehen Der Datenabgriff aus dem Speicher 9 erfolgt über den Datenleseausgang B an dem Kontaktein- und -ausgang 8 der 1 ragevorπchtung 1
Literatur
IM Alexandπtis, Kraslel Elektrodiagnostik in Oohthalmologie (Springer Verlau Berlin,
1986) lli Bernd, Reinhard ( 1978) Automatische Reizuberwachung - ein Beitrag zur
Objektivierung der Peπmetπe (Dissertation A. Ilmenau) Iλl Bour, van Gisbergen, Brunns, Ottes 1 he Double Magnetic Induktion Method for
Measuring Eve Movements - Results in Monkey and Man ( IEEE Transactions on
Biomedical Engineering Vol BME-31 No 5. May 1984 419-437) 15/ Buquet, Charher, Dhelm.Toucas, Quere, Moati Photo-oculographv a new method for eye movements study, interest in ophthalmological and extra pyramidal neurological diseases ( IEEE 0-7803-0785-2 92 1 s.55-1556) III Charher, Zanlonghi New electroretmographv technique for macular function evaluation using focal Stimulation and fixation monitoring ( IEEE 0-7803-0785-2/92,
1588-1589) /13/ Hacisalihzade. Allen, Stark Computer analysis of eve movements (Computer Methods and Programs in Biomedicine, 40 ( 1993 ), 181 - 187)
/14/ Harris, Jones A Fast Pupillometer Using High Resolution Linear CCD Arravs and a 16-bιt Microprocessor (IEEE 0-7803-0785-2 92, 1562- 1563 ) /18/ Jell. Bos, Reulen, Boersma, Ditters Theorv of Doubele Magnetic Induction (DMh for
Measuring Eye Movements Correction for Nonlineaπty and Simple Cahbration in
Two Dimensions (IEEE Transactions on Biomedical Engineering. Vol 35, Nr 9,
September 1988, 733-739) /19/ Kaltvvasser, Luder ( 1985) Realisierung eines mikrorechnergestutztem Meßverfahrens zur autamatischen Reizortubervvachung für die Flektropeπmetπe ( Dissertation Λ, TH
Ilmenau) /2ü/ Kato, Yamada 1 he retinal camera with the \ unction of showing stable Stimuli on the same position of the retina (IEEE 0-7803-0785-2 92, 1672 1673 ) /25/ Toonen, Wolf, Jung, Meyer-Ebrecht, Reim Bewegungskorrektur von digitalen
Sequenzangiographien der Netzhaut (Biomedizinische Technik Band 37. Heft 6/1^92,
131 -136) /27/ Young, Sheena Survey of eye movement recording methods (Behavior Research
Methods and Instrumentation, 1975, Vol 7(5), 397-429) /28/ Sattler, Robert Realisierung eines on-hne-fähigen Verfahrens zur Fixationskontrolle des Auges bei perimetrischen Untersuchungen (Diplomarbeit TU Ilmenau, Fakultät für Infoπnatik und Automatisierung, Oktober 1994) Aufstellung der benutzten Bezugszeichen
I Tragevorrichtung I 1 Rahmen
2 Positioniervorrichtung ( Visier)
J Elektronik
4 Betriebsanlage
5 Ausvverteeinheit. elektronische
6 TI(teach in)- Baustein
7 Echtzeituhr
8 Datenein- und -ausgabekontakt
9 Speicher
10 Batterie
10 1 Druckschalter
1 1 Verstärker
1 1 - z) 13
14 "
15 Sender (IR- oder Funksnder)
16 Empfanger
17 Verstarker
18
19, 19'
20 Tongenerator (Schallgeber)
21 , 21' Leuchtdiode
22 Tongenerator (Schallgeber)
23 Blink- oder Bhtzleuchte
24 Stützbügel
25, 25' Tragbugel
26, 26" Reaktionslichtschranke (Sensor S5 und S6
27, 27 1 , 27 1 ' Kontakt (metallisch)
28 Sensor (SQUID-Sensor)
29 Flächenkontakt
30 Schallsensor
31, 31' Augenlid
32, 32' Augapfel
33, 33' Ins/Pupille
Sl - S4 / S1.1 - • S4. 1 Sensoren ( Hell-Dunkel, Färb-, IR-Sen<

Claims

Patentansprüche
1 Verfahren zur Unterbindung des Einschlafens insbesonders zur Unterbindung des Sekundenschlafes und zur Reaktionskontrolle von Personen, wie Fahrzeug- oder Schiffsfuhrer, Wach-, Anlagenbedien- und Aufsichtspersonal undoder zur medizinischen Kontrolle und Überwachung Suchtiger oder mit Medikamenten behandelter Personen, in dem die Steuerung der Vorrichtung durch den Abgriff der Positionsveriagerung undoder Großenveranderung des menschlichen Auges und der mit der Finschlafphase bedingten physiologischen Veränderungen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren (S l , S2, S3, S4, S5. S6, 28 und/oder 30) und/oder elektrisch leitfahige Flachenkontakte (27/27' 27 1/27 1' und/oder 29) fortlaufend die dynamischen Λugenbewegungen ( Bewegungsfrequenz) insbesondere der Ins und/oder Pupille (33/33') und des Augenlides (31/31') und/odei die Veränderung der Temperaturunterschiede (IR-Strahlung) oder des Helligkeitsspektrums zwischen dem durch das Augenlid (31/31') abgedecktem Augapfel (32/32') und odei die Veränderung der Gehimströme und/oder des elektrischen Hautwiderstandes und/oder des Blutdruckes undoder der Pulsfrequenz und/oder der Hautbewegung im Gesichtsfeld kontinuierlich erfassen und als verstärktes Signal einer elektronischen Ausvverteeinheit C> ) zufuhren, die eine Signalverarbeitung vornimmt, indem ein Soll-Ist- Vergleich mit den zuvor eingespeicherten normalen Reaktionswerten (Schwellvvert) erfolgt undoder in Anwendung der Fuzzy-Logic und/oder künstlicher neuronaler Netze eine Fntscheidung hinsichtlich der Einschlafphase trifft, ein oder mehrere Warnsignale auslost nach Ablauf einer vorgegebener nicht genutzten latenten Warnzeit ( Reaktionszeit) ein Notstopsignal (C) auslost und daß zugleich alle vor dem Notstopsignal (C) eingegangenen Meßwerte in einem Speichel (9) abrufbar erfaßt werden
2 Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet daß die Sensoren (Sl S2 S3 und S4) auf der Positioniereinrichtung (2) ohne Einschränkung des Sehfeldes frei auf die Meßobjekte Augapfel (32/32'), die Ins/Pupille (33/33') und/oder das Augenlid (31/31') angepaßt werden
3 Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Augenlider (31/31'), der Augapfel (32/32') und die Hautbewegungen im Gesichtsfeld kapazitiv mittels dunner auf dem Glas der Positionteremπchtung (2) aufgebrachter transparenter Schichten (ITO) erfaßt werden
4 Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet daß die Gehirnstrome mittels Sensoren (28), die das Magnetfeld der Gehirnstrome registrieren, erfaßt werden
5 Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Augenlidbewegung das vom Augenlid (31/31 ') und dem Augapfel (32/32') abgestrahlte Infrarotlicht mittels Sensoren (Sl 1 - S4 1 ) integrativ oder flachendeckend erfaßt wird
6 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Augenlidbewegung das vom dem Augapfel (32/32') reflektierte Licht mittels Hell-Dunkel- oder Farb-Sensoren (Sl - S4) integrativ oder flachendeckend erfaßt wird
7 Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsfrequenz und/oder Druckveränderungen mittels eines Sensors (30) lateral abgegriffen werden
8 Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung des elektrischen Hautwiderstandes über einen Flachenkontakt (29) am Tragbugel (25) im Bereich des Ohransatzes des Trägers der Tragvorrichtung ( I ) erfolgt 9 Verfahren nach Anspruch I , dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen Normaivverte der Augenreaktionen (Augenlage /Augen- und Augenlid-Bewegungsfrequenz) und/oder die physiologischen Parameter durch die elektronische Ausvverteeinheit (5) ermittelt (teach in) und eingespeichert werden
10 Verfahren nach Anspruch 1 und 9. dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung der Normaivverte in einem gesonderten Baustein (6) erfolgt
1 1 Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Signale für eine akustisch und/oder optische Warnsigπalmeldung sowie des Notstopsignales (C) von der Tragevorrichtung ( 1 ) drahtlos mittels eines IR- oder Funksenders ( 16/17) erfolgt
12 Verfahren nach Anspruch I , dadurch gekennzeichnet daß das Notstopsignal (C) nach Ablauf einer dem Anwendungsfall angepaßten 1 atenzzeit abgegeben wird
13 Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung die Augenstellung und physiologisch bedingten Veränderungen erfassende und anzeigende Sensoren (S l , S2, S3, S4 oder S l I - S4 1 und/oder S5, S6 und/oder 28 und 29), einen Verstarker ( 1 1 ), eine elektronische Auswerteemheit ( ^ ) mit Echtzeituhr (7), einem Speicher (9), einen elektronischen Baustein (6) zur Aufnahme der normalen Reaktionswerte und eine Batterie ( 10) mit Schalter ( 10 1 ) sowie Verstarker ( 12, 13 14) mit Signalgeber (20, 21 ), eine Tragevorrichtung ( 1 ) eine Positioniereinrichtung (2) für die Sensoren (S l , S2, S3 und S4 oder S l I - S4 1 ) sowie eine Dateneingabe (Λ), einen Datenleseausgang (B), einen IR- oder Funksender ( 15) oder losbare Steck-Kabelverbindung einen Empfänger ( 16) mit Verstarker ( 17, 18 und 19) und Datenausgang (C) für das Notstopsignal sowie zur Lagefixierung an der I ragevorπchtung ( 1 ) einen Stutzbugel (24) und/oder Klemmhalterung mit elektrisch leitfahigen Kontakten (27. 27 1/27 1') umfaßt
14 Vorrichtung nach Anspruch 1 , 2 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (S2/S2 1 und S3/S3 I ) auf der Positioniereinrichtung (2 ) angeordnet und auf die Ins (21/21*) und/oder Pupille und/oder die Sensoren (S I 'S I 1 und S4'S4 1 ) auf das Augenlides (31/31 ') ausgerichtet sind oder das Reaktionshchtschranken (26'26') zur Fixierung des Augenlides (31/31') seitlich und in Hohe der hoπzotalen Augenachse als Sensoren (S5/S6) angeordnet
15 Vorπchtung nach Anspruch I und 13 dadurch gekennzeichnet daß die elektronische Auswerteeinheit (5) ein Mikroprozessor, ein Mikrokontroller, ein anwendungsspezifischer elektischer Schaltkreis (ASIC) oder eine elektronische Schaltung sein kann
16 Vorrichtung nach Anspruch 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragevorrichtung ( 1 ) vorzugsweise als eine Brille oder bπllenahnhcher Tragevorrichtung ausgebildet ist oder aus einem Stimtragband, einer Kappe oder einem Helm mit und ohne Visier besteht, an der die Positioniereinrichtung (2) aus Glas oder transparenter Plast angebracht ist, insbesonders daß die Brillengläser bzw das Heimvisier als Positioniereinrichtung (2) ausgebildet sind
17 Vorrichtung nach Anspruch I und 2, 5 und 6 und 13 bis 16, insbesondere für die Verwendung bei einer Normalbrille, dadurch gekennzeichnet daß zur Frfassung der Augenreaktion auf den Brillengläsern die Sensoren (Sl - S4/S 1 1 - S4 1 ) und zur Erfassung des Hautwiderstandes und/oder der Gehirnstrome am Stutzbugel (24) oder der Klemme und/oder denTragbugeln (25/25') die metallischen Kontakte (27 27', 27 1 und 27 1 ') und für die direkte Signalanzeige die Leuchtdioden (21/21 ') am Rahmen ( 1 1 ) der Tragevorrichtung ( I ) angeordnet sind und daß die Auswerteemheit (3) mit den übrigen Signalmitteln in einer separaten transportablen Baueinheit zusammengefaßt sind, die zur Datenübermittlung mit der Tragevorrichtung ( I ) über eine flexible Steck-Kabel Verbindung verfügt
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0908860A1 (de) * 1997-10-13 1999-04-14 Cebollas Y Derivados, S.L. Vorrichtung zur Erfassung der Augenlideröffnung und der Einschlafenphase
US6113237A (en) * 1999-12-06 2000-09-05 Ober; Jan Krzysztof Adaptable eye movement measurement device
US6172610B1 (en) * 1999-04-08 2001-01-09 Robert S. Prus Sleeping driver detector and alarm system
WO2002050792A1 (en) * 2000-12-21 2002-06-27 Todor Stankovic The procedure and device intended for the man-machine system security preservation under a man's drowsiness conditions
WO2002067218A1 (en) * 2001-02-17 2002-08-29 David Melvin Roberts Fatigue alarm for driver
WO2003039358A1 (en) * 2001-11-08 2003-05-15 Sleep Diagnostics Pty Ltd Alertness monitor
WO2003100708A1 (en) * 2002-05-24 2003-12-04 Resmed Limited Method and apparatus for testing sleepiness
WO2007098530A1 (en) * 2006-03-01 2007-09-07 Optalert Pty Ltd Incapacity monitor
CN100462046C (zh) * 2007-04-16 2009-02-18 孙军 疲劳工作在线预警系统及其预警方法
DE102004022581B4 (de) * 2003-10-06 2017-08-03 Volkswagen Ag Fahrerassistenzsystem
CN109426757A (zh) * 2017-08-18 2019-03-05 安徽三联交通应用技术股份有限公司 基于深度学习的驾驶人头部姿态监测方法、系统、介质及设备
CN110163371A (zh) * 2019-05-26 2019-08-23 中国计量大学上虞高等研究院有限公司 入睡环境调光优化方法及灯具调控方法
US10962378B2 (en) 2015-07-30 2021-03-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Autonomous vehicle and method of controlling the autonomous vehicle
CN113116352A (zh) * 2021-03-24 2021-07-16 深兰科技（上海）有限公司 疲劳状态预测的方法、装置、电子设备及存储介质
US11091168B2 (en) 2019-01-31 2021-08-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Autonomous driving support systems including vehicle headrest monitoring devices and methods incorporating the same

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0908860A1 (de) * 1997-10-13 1999-04-14 Cebollas Y Derivados, S.L. Vorrichtung zur Erfassung der Augenlideröffnung und der Einschlafenphase
US6172610B1 (en) * 1999-04-08 2001-01-09 Robert S. Prus Sleeping driver detector and alarm system
US6113237A (en) * 1999-12-06 2000-09-05 Ober; Jan Krzysztof Adaptable eye movement measurement device
WO2002050792A1 (en) * 2000-12-21 2002-06-27 Todor Stankovic The procedure and device intended for the man-machine system security preservation under a man's drowsiness conditions
WO2002067218A1 (en) * 2001-02-17 2002-08-29 David Melvin Roberts Fatigue alarm for driver
US7616125B2 (en) 2001-11-08 2009-11-10 Optalert Pty Ltd Alertness monitor
WO2003039358A1 (en) * 2001-11-08 2003-05-15 Sleep Diagnostics Pty Ltd Alertness monitor
US7226164B2 (en) 2002-05-24 2007-06-05 Resmed Limited Method and apparatus for testing sleepiness
WO2003100708A1 (en) * 2002-05-24 2003-12-04 Resmed Limited Method and apparatus for testing sleepiness
US7783347B2 (en) 2002-05-24 2010-08-24 Resmed Limited Method and apparatus for testing sleepiness
DE102004022581B4 (de) * 2003-10-06 2017-08-03 Volkswagen Ag Fahrerassistenzsystem
WO2007098530A1 (en) * 2006-03-01 2007-09-07 Optalert Pty Ltd Incapacity monitor
AU2007219703B2 (en) * 2006-03-01 2010-02-11 Sdip Holdings Pty Ltd Incapacity monitor
US8311284B2 (en) 2006-03-01 2012-11-13 Optalert Pty Ltd Incapacity monitor
CN100462046C (zh) * 2007-04-16 2009-02-18 孙军 疲劳工作在线预警系统及其预警方法
US10962378B2 (en) 2015-07-30 2021-03-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Autonomous vehicle and method of controlling the autonomous vehicle
CN109426757A (zh) * 2017-08-18 2019-03-05 安徽三联交通应用技术股份有限公司 基于深度学习的驾驶人头部姿态监测方法、系统、介质及设备
US11091168B2 (en) 2019-01-31 2021-08-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Autonomous driving support systems including vehicle headrest monitoring devices and methods incorporating the same
CN110163371A (zh) * 2019-05-26 2019-08-23 中国计量大学上虞高等研究院有限公司 入睡环境调光优化方法及灯具调控方法
CN113116352A (zh) * 2021-03-24 2021-07-16 深兰科技（上海）有限公司 疲劳状态预测的方法、装置、电子设备及存储介质

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