WO2003084403A1 - Detecteur de somnolence et unite de reveil interconnectee - Google Patents

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    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/50—Magnetic or electromagnetic sensors

Definitions

  • the present invention relates to a drowsiness level detection device that contributes to prevention of traffic accidents and industrial accidents by detecting a drowsiness level during work of a vehicle driver, a safety guard of a factory, and the like, and awakening in conjunction therewith. It concerns the device. Background art
  • drowsiness sensors proposed for vehicle drivers include (1) those that detect the image of the driver's face with a camera and judge it based on the movement of their eyelids. (2) Monitor the heart rate and pulse. (3) Various attempts have been reported, such as monitoring changes in the electrical resistance of the skin between the wrist and little finger of the hand. Not reached.
  • the image monitoring method makes it difficult to recognize images when the light amount changes suddenly, such as during the daytime or nighttime.
  • the skin electrical resistance change monitoring method has no scientific basis and is difficult to judge depending on the skin humidity.
  • the present inventor has already invented a drowsiness sensor that utilizes severe drowsiness when the eyelid closing time is 0.5 seconds or more regardless of individual differences (registration 0 0 9 2 8 7) o Disclosure of invention
  • the above-mentioned drowsiness degree sensor uses a magnetic field sensor fixed to the eyeglass frame by attaching a small magnet to the eyelid and fixing the magnet moving simultaneously with the eyelid.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a drowsiness level detection device that is quick, accurate, and highly practical, and an awakening device linked thereto.
  • a high-sensitivity stress sensor attached to the vine of the eyeglass frame at a position corresponding to the vicinity of the user's co-mechanism, and the information from the high-sensitivity stress sensor is used to detect the human eyelid. It is characterized by comprising a microcomputer that detects a blinking motion and determines a degree of sleepiness of a person based on the detected information.
  • a high-sensitivity stress sensor attached to the vine portion of the eyeglass frame at a position corresponding to the vicinity of the user's comedy, and the information from the high-sensitivity stress sensor
  • a microcomputer that detects a blinking movement of the eyelid and determines a drowsiness level based on the detected information; and a wake-up device that operates based on the drowsiness level signal from the microcomputer.
  • the drowsiness detection / wake-up device according to the above [3], further comprising a milligauss ultra-low frequency AC magnetic field generator driven based on a drowsiness signal from the microcomputer. It is characterized in that the magnetic field generated from the magnetic field generator is applied to the user's brain.
  • the coil and the drive circuit for generating the milligauss ultra-low-frequency AC magnetic field are arranged near the user's mechanical mechanism. It is characterized by being placed.
  • the present invention practically develops the ultra-sensitive stress sensor (stress impedance effect element, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-170355) which the inventor has already invented, and fixes it to the eyeglass frame.
  • the sensor head is pressed against the driver's head in the vicinity of the head, so that the eyelid movement is detected without attaching a magnet to the eyelid, and the degree of sleepiness is determined by a micro computer evening. .
  • the present invention is configured to apply a micro AC magnetic field of a milligauss size to activate and wake up water molecules and living ions in a living body by a completely different principle from the conventional waking method.
  • This new awakening method is based on the “micropulse magnetic field generator and blood circulation promotion / immunity enhancement / tissue regeneration system using the same” (Japanese Patent Application No. 2001-286861). ) Based on awakening experiment. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle driver's dozing detection / wake-up system showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle driver's dozing detection / wake-up system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a wakeful milligauss ultra-low frequency generator according to the present invention.
  • FIG. 4 is a high-sensitivity stress detection device according to the present invention and its circuit diagram.
  • FIG. 5 is a frequency characteristic diagram (part 1) of a voltage amplitude change due to stress of the high-sensitivity stress detection device according to the present invention.
  • FIG. 6 shows the voltage amplitude change due to the stress of the high-sensitivity stress detection device according to the present invention (part 1).
  • FIG. 7 is a configuration diagram of a high-sensitivity stress detection device according to the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a result of stress detection by the high-sensitivity stress detection device (stress sensor) according to the present invention.
  • FIG. 4 is a circuit diagram of a high-sensitivity stress detection device according to the present invention and its circuit diagram
  • FIG. 5 is a frequency characteristic diagram (part 1) of a voltage amplitude change due to stress of the high-sensitivity stress detection device.
  • the In FIG. 4, 1 1 negative magnetostriction C 072. 5 S i, 2. 5 B 15 amorphous wire (diameter 30 urn, length Omm.
  • Fig. 5 shows the amplitude E of the voltage across the amorphous wire when a tension is applied to the amorphous wire 11 and a sinusoidal alternating current with a frequency f and an amplitude of 15 mA is applied from the sinusoidal alternating current power supply 12. It is a measurement result of m.
  • amorphous wire 1 in the frequency range of 1 MHz frequency f from 50 kHz
  • the amplitude Em of the voltage across 1 increased, and decreased from 1 MHz to about 20 MHz. Above 50 kHz, the amplitude Em of the voltage across the amorphous wire 11 increases with an increase in the frequency f, indicating that the skin effect appears on the amorphous wire 11.
  • the amplitude Em of the voltage across the wire is reduced by 20% with a load of 1 g (tensile force of 13 MPa) in the C0SiB wire.
  • the Co S i B morphus wire has a maximum tensile strength of 306 MPa and a maximum strain (elongation) of 3.4%. Therefore, the strain gauge ratio (change rate of electromagnetic quantity / elongation rate) is 1286. This is an extremely high value of about 6.5 times the gauge factor of the conventional semiconductor strain gauge with the highest sensitivity of about 200.
  • the gage ratio of a C0SiB amorphous wire having a diameter of 20 m was 400.000.
  • the gauge factor of the FeC0SiB wire is also about 400, and it can be seen that the thin amorphous wire subjected to the tension annealing shows a remarkably high gauge factor.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of the high-sensitivity stress detection device according to the present invention
  • FIG. 8 shows the result of stress detection by the high-sensitivity stress detection device (stress sensor).
  • the induced pulse voltage of the amorphous wire 21 is converted to a DC voltage E_out as an output voltage by the RC peak hold circuit 24 using the Schottky barrier diode SBD 23 as a buffer.
  • IC chip 2 0 74 AC 0 4 R is 2 0 ⁇
  • C is 1 0 0 p F
  • R L is 1 0 Omega
  • C h is 1 0 0 0 PF
  • R h is a 5 1 0 .
  • the output voltage Eout is reduced by 15% at a load of 1 g.
  • the gauge factor is about 960, which is about five times the gauge factor of 200 for semiconductor strain gauges.
  • the gage ratio is about 170, but the stress detection characteristics show high linearity, and the dynamic range is 6 g (82MPa). ) And wide.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a vehicle driver's dozing detection / wake-up system showing an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram of the vehicle driver's dozing detection / wake-up system.
  • 1 is the impedance effect sensor head
  • 2 is the sensor electronics' microcomputer (8-bit microcomputer)
  • 3 is the battery
  • 3A is the light emitting diode
  • 4 is the pillow of the driving seat 9
  • 5 is a milligauss pulse generating coil
  • 6 is a CMOS multivibrator
  • 6 D is a light emitting diode receiving light from 3A and receiving this and CM ⁇ S
  • 7 is the driver's A glasses frame
  • the vine 8 is the steering wheel of the vehicle
  • 9 is the pillow of the driving seat.
  • the high-density mounting type or integrated circuit type amorphous magnetostrictive wire stress impedance effect sensor head 1 is fixed to the vine portion 7 of the driver A's eyeglass frame.
  • This head 1 is a cylindrical sensor head with a diameter of 15 mm and a C0SiB negative magnetostrictive amorphous wire with a diameter of 20 microns stretched over the surface. Press lightly.
  • the deformation stress of the skin due to the contraction of the eye muscles during blinking is detected by the response effect sensor head 1, and the blinking waveform is input to the microcomputer 2 fixed to the vine 7 of the glasses frame of Driver A. If the eyelid closing time becomes 0.4 seconds or more by the information processing of the microcomputer, it is determined as severe drowsiness.
  • the response impedance sensor head 1 is a pulsed operation in the CMOS circuit, and its power consumption is about 5 milliliters.
  • the operation of the microcomputer 2 is light, and the power consumption is about 20 milliliters. Therefore, the battery 3 may be a button battery, and an intermittent operation method is used in which the detection operation of the impedance response sensor 1 is operated, for example, every 5 seconds for 2 seconds.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a wakeful milligauss ultra-low frequency generator according to the present invention.
  • 4 is a milligauss ultra-low-frequency generator for awakening
  • 5 is a coil that generates a milligauss ultra-low-frequency AC magnetic field
  • 6 is a CMOS multi-bicycle as a driving circuit of a coil that generates a milligauss ultra-low-frequency AC magnetic field.
  • the driving circuit 6 includes a circuit A and a circuit B.
  • Its circuit A pulse voltage generating circuit
  • two CMOS inverter Ichita a rectangular voltage oscillating circuit (multivibrator) 6A by Q 2 and R and C, and from the square voltage oscillating circuit (multivibrator) 6 A
  • It consists of a fractional circuit (R d , C d ) 6 B that converts the oscillation voltage of the pulse into a pulse voltage, and a CMOS inverter Q 3 that shapes and amplifies the pulse voltage of its differentiating circuit 6 B.
  • Circuit B consists of a square wave voltage oscillator circuit (multivibrator) 6 C composed of two CM ⁇ S inverters Q 4 , Q 5 , 3 R, and C, and a CMOS that shapes and amplifies the square wave voltage. Invar evening consisting of Q 6.
  • a square wave oscillation circuit with an oscillation frequency of about 0.5 Hz. With the output voltage of a positive half cycle, the analog switch AS 6D is closed and the pulse current of circuit A generates a milligauss ultra-low frequency alternating magnetic field. The coil 5 is applied to generate a milligauss pulse magnetic field.
  • the awakening milligauss ultra-low frequency generator 4 turns on the switch (light-sensitive switch) 6 D by the light of the light emitting diode 3 A driven when the sleepiness degree signal is obtained by the microcomputer 2,
  • a multi-vibrator 6 is driven to supply a 5-milliampere 4 Hz current to a milligauss pulse generating coil 5 having a diameter of 12 cm and winding 100 turns.
  • the CMOS multi-vibration circuit 6 is simply configured. The power consumption is about 1 millimeter, and it can be operated many times with two AAA batteries.
  • the principle of awakening is innovative. Due to the milligauss alternating magnetic field, the water molecule cluster and life in the living body generate cyclotron resonance in the geomagnetism, generate a standing wave loop of proton exchange, and become the core of the self-organization of molecules, It stimulates the activation of life activity and awakens the dormant brain.
  • the milligauss AC magnetic field generating coil 5 is preferably installed near the brain, such as in the pillow 9 of the driver's seat or in the driver's (user's) hat (not shown).
  • the milligauss generation does not interlock with the stress impedance effect sensor 1, and may be, for example, a method of generating the milligauss for 10 seconds every 5 minutes.
  • a small milligauss pulse generating coil may be fixed to the vine of the eyeglass frame to apply a magnetic field to the come-mechanical part. It may be.
  • a wake-up device can be provided.
  • a drowsiness level can be detected and awakened before a driver or the like of a vehicle falls asleep and causes an accident.
  • a drowsiness detection and awakening device can be implemented by integrating it with the glasses frame.
  • the drowsiness detection device of the present invention and the awakening device linked thereto prevent traffic accidents by equipping vehicles and drivers, and contribute to the prevention of industrial accidents by providing factory safety monitoring devices and safety monitoring devices. It can be expected to be widely used.

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Description

明 細 書 眠気度検出装置及びそれと連動した覚醒装置 技術分野
本発明は、 車両の運転者や工場の安全監視員などの実務中の眠気度を検出し、 覚醒させることによって、 交通事故や産業事故の防止などに寄与する眠気度検出 装置及びそれと連動した覚醒装置に関するものである。 背景技術
従来、 車両運転者用に提案されている眠気度センサは、 （ 1 ) 運転者の顔の画 像をカメラで検出し、 その眼瞼の動きで判定するもの、 （2 ) 心拍や脈拍をモニ 夕するもの、 （3 ) 手の手首と小指間の皮膚の電気抵抗変化をモニタするものな ど様々な試みが報告されているが、 上記したものは、 いずれも課題が多いため実 用化には至っていない。
すなわち、 （ 1 )画像モニタ法は、 昼間と夜間など光量が急変すると画像認識 が困難であること、 （ 1 ) 心拍や脈拍モニタ法は、 経験豊富な運転者の平静状態 と眠気の区別がつきにくいこと、 （ 3 )皮膚電気抵抗変化モニタ法は科学的根拠 がなく皮膚の湿度によっては判定が困難であることなどの課題がある。
これに対して、 本発明者は既に、 個人差によらず眼瞼の閉瞼時間が 0 . 5秒以 上であれば重度の眠気度であることを利用した眠気度センサを発明した （登録 0 0 9 2 8 7 ) o 発明の開示
しかしながら、 上記した眠気度センサは眼瞼に微小な磁石を貼り付けて眼瞼と 同時に動く磁石の磁界をメガネフレームに固定した磁界センサで検出するもので あり、 磁石の貼り付けという実際上の制限があった。
さらに、 眠気度を検出 ·判定した後、 覚醒させる従来の方 ¾としては、 電子音 警報、 レモン等の刺激臭発生などが提案されているが、 いずれも感覚器の外部か らの刺激法であつて生理的覚醒に時間がかかり、 またすぐに眠気が深まることや 有効性の個人差が大きいため、 まだ実用化されていない。
本発明は、 上記状況に鑑みて、 迅速、 かつ的確であり実用性が高い眠気度検出 装置及びそれと連動した覚醒装置を提供することを目的とする。
本発明は、 上記目的を達成するために、
〔 1〕 眠気度検出装置において、 メガネフレームのつる部の、 利用者のコメカ ミ近傍に対応する位置に取り付けた高感度応力センサと、 この高感度応力センサ からの情報によつて人の眼瞼の瞬き動作を検出し、 この検出された情報に基づい て人の眠気度を判定するマイクロコンピュータを備えることを特徴とする。
〔 2〕 上記 〔 1〕 記載の眠気度検出装置において、 前記高感度応力センサが、 ァモルファス磁歪細線の応力ィンピーダンス効果と C M O Sマルチバイブレータ 回路による応力センサであることを特徴とする。
〔 3〕 眠気度検出 ·覚醒装置において、 メガネフレームのつる部の、 利用者の コメカミ近傍に対応する位置に取り付けた高感度応力センサと、 この高感度応力 センサからの情報によつて利用者の眼瞼の瞬き動作を検出し、 この検出された情 報に基づいて眠気度を判定するマイクロコンピュー夕と、 このマイクロコンピュ —夕からの眠気度信号によって動作する覚醒装置を備えることを特徴とする。
〔 4〕 上記 〔 3〕 記載の眠気度検出 ·覚醒装置において、前記高感度応力セン サがァモルファス磁歪細線の応力ィンピ一ダンス効果と C M O Sマルチバイブレ —夕回路による応力センサであることを特徴とする。
〔 5〕 上記 〔 3〕 記載の眠気度検出 ·覚醒装置において、前記マイクロコンピ ユー夕からの眠気度信号に基づいて駆動されるミリガウス超低周波交流磁界発生 器を備え、 このミリガウス超低周波交流磁界発生器から発生する磁界を利用者の 脳に印加することを特徴とする。
〔 6〕 上記 〔 5〕 記載の眠気度検出 ·覚醒装置において、前記ミリガウス超低 周波交流磁界を発生させるコイル及び駆動回路を利用者の脳の近傍に配置するこ とを特徴とする。
〔 7〕 上記 〔 5〕 記載の眠気度検出 ·覚醒装置において、前記ミリガウス超低 周波交流磁界を発生させるコイル及び駆動回路を利用者のコメカミ部の近傍に配 置することを特徴とする。
すなわち、本発明は、 本発明者が既に発明した超高感度応力センサ （応力イン ピーダンス効果素子、 特開平 1 0— 1 7 0 3 5 5 ) を実用的に発展させてメガネ フレームに固定し、 センサへッドが運転者の頭部のコメカミ近傍に押し当てられ る構成として、 眼瞼に磁石を貼ることなしに眼瞼の動きを検出し、 マイクロコン ピュー夕で眠気度を判定するように構成した。
さらに、 本発明は、 従来の覚醒法とは全く異なる原理で、 ミリガウスの大きさ の微小交流磁界を印加して生体内の水分子や生命ィォンなどを活性化させて覚醒 させるように構成した。 この新しい覚醒法は、本発明者が既に発明した 「微小パ ルス磁界発生装置及びそれを用いた血行促進 ·免疫力増強 ·組織再生システム」 (特願 2 0 0 1 - 2 8 6 6 1 1 ) を基礎に、 覚醒実験によって発明したものであ る。 図面の簡単な説明
第 1図は、本発明の実施例を示す車両運転者用居眠り検知 ·覚醒システムの模 式図である。
第 図は、 本発明の実施例を示す車両運転者用居眠り検知 ·覚醒システムのブ ロック図である。
第 3図は、本発明にかかる覚醒用のミリガウス超低周波発生器の構成を示す図 である。
第 4図は、 本発明に係る高感度応力検出装置とその回路図である。
第 5図は、 本発明に係る高感度応力検出装置の応力による電圧振幅変化の周波 数特性図 （その 1 ) である。
第 6図は、 本発明に係る高感度応力検出装置の応力による電圧振幅変ィヒ （その
2 ) を示す図である。
第 7図は、 本発明に係る高感度応力検出装置の構成図である。
第 8図は、 本発明に係る高感度応力検出装置 （応力センサ） の応力検出の結果 を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。
第 4図は本発明に係る高感度応力検出装置とその回路図、 第 5図はその高感度 応力検出装置の応力による電圧振幅変化の周波数特性図 （その 1 ) である。 第 4図において、 1 1は負磁歪の C 072. 5 S i , 2. 5B15アモルファスワイヤ (直径 30 urn,長さ Omm. 回転水中超急冷法で作製した直径 1 30 の アモルファスワイヤを線引きした後、 4 kg/mm2 の張力を与えた状態で、 4 75で、 2分の加熱後、 室温へ急冷させたァモルファスワイヤ、 磁歪 =— 3 X 1 0—6) であり、 このアモルファスワイヤ 1 1に正弦波交流電源 1 2を接続する。 なお、 1 3は交流電流の振幅を一定に保つ内部抵抗である。
第 5図は、 そのアモルファスワイヤ 1 1に張力を印加し、 正弦波交流電源 1 2 より、 周波数 f、振幅 1 5mAの正弦波交流電流を通電させた時のアモルファス ワイヤ両端間の電圧の振幅 E mの測定結果である。
この図から明らかなように、 アモルファスワイヤ 1 1に約 6 kg/mm2 〔 6 OMP a (メガパスカル) 〕 の張力 Fを印加すると、 周波数 fが 50 kHzから 1 MHzの周波数範囲でアモルファスワイヤ 1 1の両端間電圧の振幅 Emは上昇 し、 1 MHzから約 20 MHzの範囲では減少した。 50 kHz以上ではァモル ファスワイヤ 1 1の両端間電圧の振幅 E mは周波数 f の増加とともに増加してお り、 アモルファスワイヤ 1 1に表皮効果が現れていることが分かる。
第 6図は上記した高感度応力検出装置の f = 400 kHzおよび 20MHzに おける応力による電圧振幅変化 （その 2) を示す図である。
この実施例では、 第 5図で用いた Co S i Bアモルファスワイヤ及び正磁歪を もつ 〔 （F e。.5 C oo.5 ) 72. 5S i i 2.5B15, 直径 30〃m、 長さ 2 Omm, 磁歪 = 5 X 1 0—6〕 アモルファスワイヤに 400 kHz及び 20MHz、 振幅 2 0 m Aの正弦波電流を通電し、 引っ張り荷重 Wを印加した場合のワイャ両端間電 圧の振幅 E mの変化率を測定した結果である。
f = 20 MHzの場合、 C 0 S i Bワイヤでは、 1 gの荷重 ( 1 3 MP aの張 力） で、 上記ワイヤ両端間電圧の振幅 Emが 20%減少している。 Co S i Bァ モルファスワイヤは最大抗張力 306 MPa， 最大歪み （伸び率） 3. 4%であ るので、 その歪みゲージ率 （電磁気量の変化率/伸び率） は 1 2 8 6となる。 こ れは従来の最高感度をもつ半導体歪みゲージのゲージ率約 2 0 0の約 6. 5倍の 極めて高い値である。 また、 2 0 m径の C 0 S i Bアモルファスワイヤではゲ —ジ率は 4 0 0 0となった。 F e C 0 S i Bワイヤでも、 ゲージ率は約 4 0 0で あり、 張力ァニールを施した細いアモルファスワイヤは、著しく高いゲージ率を 示すことが分かる。
第 7図は本発明に係る高感度応力検出装置の構成図であり、 第 8図にその高感 度応力検出装置 （応力センサ） の応力検出の結果を示している。
アモルファスワイヤ 2 1の誘起パルス電圧は、 ショットキ一バリアダイオード S B D 2 3をバッファとして、 RCピークホールド回路 2 4で直流電圧 E_o u tに出力電圧として変換している。 因みに、 I Cチップ 2 0は 74 AC 0 4、 R は 2 0 ΚΩ、 Cは 1 0 0 p F、 RL は 1 0 Ω、 Ch は 1 0 0 0 P F、 Rh は 5 1 0 である。
発振周波数 1 4. 3 5 MHz、 パルス幅 1 4 n s (ナノ秒） 、パルス電流高さ 3 OmAとした場合、 荷重 1 gで出力電圧 E o u tは 1 5%減少しており、 この 応力センサのゲージ率は約 9 6 0であり、 半導体ストレインゲージのゲージ率 2 0 0の約 5倍近い値である。 F e C o S i Bワイヤをへッドとした場合は、 ゲ一 ジ率は約 1 7 0程度であるが、 応力検出特性は高い線形性を示し、 ダイナミック レンジは 6 g (8 2MP a) と広くなつている。
以下、 本発明の特徴について説明する。
第 1図は本発明の実施例を示す車両運転者用居眠り検知 ·覚醒システムの構成 例を示す図、 第 2図はその車両運転者用居眠り検知 ·覚醒システムのブロック図 である。
これらの図において、 1は応カインピーダンス効果センサへッド、 2はセンサ 電子回路 'マイクロコンピュータ （ 8ビッ トマイクロコンピュータ） 、 3は電池、 3 Aは発光ダイオード、 4は運転シートの枕 9の中に配置される覚醒用のミリガ ウス超低周波発生器、 5はそのミリガウスパルス発生コイル、 6は CMOSマル チバイブレータ、 6 Dは発光ダイオード 3Aの光を受けてこれを受信して CM〇 Sマルチバイブレータ 6を駆動するスィツチ、 7は運転者 Aのメガネフレームの つる部、 8は車両のハンドル、 9は運転シートの枕である。
そこで、 運転者 Aのメガネフレームのつる部 7に高密度実装形または集積回路 形のアモルファス磁歪ワイヤ応力インピーダンス効果センサへッド 1を固定する。 このへッド 1は直径 20ミクロンの C 0 S i B負磁歪アモルファスワイヤを表面 に張り渡した直径 1 5ミリの円筒型センサヘッドであり、 そのヘッド 1を運転者 Aの頭部コメカミ近傍に軽く押し当てる。
そこで、 瞬きにおける眼筋収縮による皮膚の変形応力を応カインピ一ダンス効 果センサへッド 1で検知し、 瞬き波形を運転者 Aのメガネフレームのつる部 7に 固定したマイクロコンピュータ 2に入力して、 そのマイクロコンピュータ の情 報処理により、 閉瞼時間が 0. 4秒以上になれば重度眠気として判定する。
応カインピ一ダンス効果センサへッド 1は CMO S回路でパルス動作であり、 消費電力は 5ミリヮット程度である。 また、 マイクロコンピュータ 2の演算は軽 度であり、 消費電力は 20ミリヮッ卜程度である。 したがって、 電池 3はボタン 電池でよく、 応カインピーダンス効果センサ 1の検出動作を例えば 5秒毎に 2秒 間動作させるような間歇動作方式にする。
次に、 本発明の実施例を示す覚醒装置について説明する。
第 3図は本発明にかかる覚醒用のミリガウス超低周波発生器の構成を示す図で ある。
この図において、 4は覚醒用のミリガウス超低周波発生器、 5はミリガウス超 低周波交流磁界を発生させるコイル、 6はミリガウス超低周波交流磁界を発生さ せるコイルの駆動回路としての CMO Sマルチバイブレー夕であり、 この駆動回 路 6は、 回路 Aと回路 Bとからなる。
その回路 A (パルス電圧発生回路） は、 2個の CMOSインバ一タ ， ， Q2 と Rと Cによる方形電圧発振回路 （マルチバイブレータ） 6Aと、 その方形電圧 発振回路 （マルチバイブレータ） 6 Aからの発振電圧をパルス電圧に変換する微 分回路 （Rd ， Cd ) 6 B、 およびその微分回路 6 Bのパルス電圧を整形 .増幅 する CMOSインバータ Q3 からなる。 発振周波数 f は、 f = 0. 1/RC CH z〕 であり、 1〜1 0 Hzを得るためには、 R= 5 O kQ、 C=5〜50 Fを 使用する。 また、 回路 Bは、 2個の C M〇 Sインバ一夕 Q 4 , Q 5 と 3 Rと Cによる方形 波電圧発振回路 （マルチバイブレータ） 6 Cと、 その方形波電圧を整形'増幅す る C M O Sインバー夕 Q 6 からなる。 発振周波数が 0 . 5 H z程度の方形波発振 回路であり、 その正電圧半周期の出力電圧で、 アナログスィッチ A S 6 Dを閉じ て回路 Aのパルス電流をミリガウス超低周波交流磁界を発生させるコイル 5に印 加し、 ミリガウスのパルス磁界を発生させる。
すなわち、 覚醒用のミリガウス超低周波発生器 4は、 マイクロコンピュータ 2 により眠気度信号が得られると駆動される発光ダイオード 3 Aの光によりスイツ チ （光応動スィッチ） 6 Dがオンになり、 C M O Sマルチバイブレータ 6を駆動 して、 直径 1 2センチの 1 0 0ターン巻きミリガウスパルス発生コイル 5に 5ミ リアンペアの 4ヘルツ電流を通電する。 このように、 C M O Sマルチバイブレー 夕回路 6により簡単に構成される。 消費電力は 1ミリヮット程度であり、 単 4電 池 2個で多数回動作させることができる。
覚醒の原理は革新的である。 ミリガウスの交流磁界により、 生体内の水分子ク ラスタおよび生命ィォンが地磁気の中でサイクロトロン共振を発生し、 プロトン 交換の定在波ループが発生して、 分子の自己組織化の核となり、 生体の生命活動 の活性化を増強的に促進して、 休眠状態の脳を覚醒させるものである。
このため、 ミリガウス交流磁界発生コイル 5の設置は、 運転シートの枕 9のほ か、 運転者 （利用者） の帽子 （図示なし） の中など脳の近傍がよい。
なお、 ミリガウス発生は応力インピーダンス効果センサ 1と連動せず、 例えば、 5分ごとに 1 0秒間発生させる方式でもよい。
また、 小形のミリガウスパルス発生コィルをメガネフレームのつる部に固定し てコメカミ部に磁界を印加したり、 メガネフレームのつる部に覚醒機能を有する 超小型の音波発生装置や振動装置を実装するようにしてもよい。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づい て種々の変形が可能であり、 これらを本発明の範囲から排除するものではない。 以上、詳細に説明したように、 本発明によれば、 以下のような効果を奏するこ とができる。
(A)迅速、 かつ的確であり実用性が高い眠気度検出装置及びそれと連動した 覚醒装置を提供することができる。
( B ) 特に、 超高感度応力センサを実用的に発展させてメガネフレームに固定 し、 センサへッドが運転者の頭部のコメカミ近傍に押し当てられる構成としたた め、 眼瞼に磁石を貼ることなしに眼瞼の動きを検出し、 マイクロコンピュー夕で 眠気度を判定することができる。
( C ) さらに、 従来の覚醒法とは全く異なる原理で、 ミリガウスの大きさの微 小交流磁界を印加して生体内の水分子や生命ィォンなどを活性化させて覚醒させ ることができる。
( D ) 例えば、 車両の運転者等が居眠りで事故を起こす前に眠気度を検出し、 覚醒させることができる。
( E ) メガネフレームに一体化して、 眠気度検出 '覚醒装置を実装するように することもできる。 産業上の利用可能性
本発明の眠気度検出装置及びそれと連動した覚醒装置は、 車両と運転者への装備 により交通事故を防止し、 工場の安全監視装置と安全監視者への装備により、 産 業事故の防止に寄与することができ、 広汎な利用が期待できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 .
( a ) メガネフレームのつる部の、 利用者のコメカミ近傍に対応する位置に取り 付けた高感度応力センサと、
( b ) 該高感度応力センサからの情報によって人の眼瞼の瞬き動作を検出し、 該 検出された情報に基づいて人の眠気度を判定するマイクロコンピュー夕を備える ことを特徴とする眠気度検出装置。
2 . 請求項 1記載の眠気度検出装置において、前記高感度応力センサが、 ァモ ルファス磁歪細線の応力ィンピーダンス効果と C M 0 Sマルチバイブレータ回路 による応力センサであることを特徴とする眠気度検出装置。
3 .
( a ) メガネフレームのつる部の、 利用者のコメカミ近傍に対応する位置に取り 付けた高感度応力センサと、
( b ) 該高感度応力センサからの情報によつて利用者の眼瞼の瞬き動作を検出し、 該検出された情報に基づいて眠気度を判定するマイクロコンピュー夕と、
( c ) 該マイクロコンピュータからの眠気度信号によつて動作する覚醒装置を備 えることを特徴とする眠気度検出 ·覚醒装置。
4 . 請求項 3記載の眠気度検出 ·覚醒装置において、前記高感度応力センサが ァモルファス磁歪細線の応力ィンピーダンス効果と C M O Sマルチバイブレー夕 回路による応力センサであることを特徴とする眠気度検出 ·覚醒装置。
5 . 請求項 3記載の眠気度検出 ·覚醒装置において、 前記マイクロコンピュー 夕からの眠気度信号に基づいて駆動されるミリガウス超低周波交流磁界発生器を 備え、 該ミリガウス超低周波交流磁界発生器から発生する磁界を利用者の脳に印 加することを特徴とする眠気度検出 ·覚醒装置。
6 . 請求項 5記載の眠気度検出 ·覚醒装置において、 前記ミリガウス超低周波 交流磁界を発生させるコィル及び駆動回路を利用者の脳の近傍に配置することを 特徴とする眠気度検出 .覚醒装置。
7 . 請求項 5記載の眠気度検出 ·覚醒装置において、前記ミリガウス超低周波 父流磁界を発生させるコィル及び駆動回路を利用者のコメカミ部の近傍に配置す ることを特徴とする眠気度検出 ·覚醒装置。
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