(57)【要約】本発明は自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための方法と装置に関する。前記方法によると、例えばまばたきの頻度、まぶたの脈動のデューティ比、あくびの頻度、あるいは顔面筋肉の弛緩状態といったいくつかの生理学的測定用変数が差別化された重みを備えた加算信号へと合成され、前記信号が、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）で居眠り状態を示す最終的な状態信号を構成する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための方法であって、
まぶたのまばたき頻度、まぶたの脈動のデューティ比、あくびの頻度、あるいは顔面筋肉の弛緩状態といった複数の生理学的被測定変数が合成されることで多様に重み付けされた合成信号を形成し、その結果それが、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）によって結末の状態信号（８）として居眠り状態を示す方法。
【請求項２】
まぶたの脈動のデューティ比と顔面筋肉の弛緩状態といった複数の生理学的被測定変数の適切な組み合わせが独立した測定用信号を構成する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
結末の状態信号（８）が音響および／または光学的警報、および／または振動警報を目覚まし信号として誘発する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
結末の状態信号（８）が移動物体の移動力特性に作用し、エンジンの切り離し、遮断および／または穏やかなブレーキングといった対策を実行することが可能である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
列車で、結末の状態信号（８）が、デッドマン・ブレーキを解放するのに直接使用されることが可能である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための装置であって、
まぶたのまばたき頻度、まぶたの脈動のデューティ比、あくびの頻度、あるいは顔面筋肉の弛緩状態といった複数の生理学的被測定変数が図１に従って合成されることで多様に重み付けされた合成信号を形成し、その結果それが、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）によって結末の状態信号（８）として居眠り状態を示す装置。
【請求項７】
結末の状態信号（８）が音響および／または光学的警報、および／または振動警報を目覚まし信号として誘発する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
結末の状態信号（８）が移動物体の移動力特性に作用し、エンジンの切り離し、遮断および／または穏やかなブレーキングといった対策を実行することが可能である、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
列車で、結末の状態信号（８）が、デッドマン・ブレーキを解放するのに直接使用されることが可能である、請求項６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、航空機、列車または船舶といった移動物体の運転者の居眠り状態をモニタするための方法ならびに装置を対象とする。本方法と装置は警備員のようなその他の人々の居眠り状態を判定することにも同様に使用されることが可能である。居眠り状態が識別されると警報信号が誘発され、かつ／または適切な手段によって移動物体が停止させられる。
【背景技術】
【０００２】
居眠り状態を検出するための装置はＧＢ２１４５２６２Ａ号およびＵ．Ｓ．５，４０２，１０９号から知られる。この背景では、まぶたの状態（閉じているか開いているか）を判定するために特殊なガラスが使用される。ＧＢ２２１５０４０Ａ号はビデオカメラを使用することによってまぶたの状態を確認することを検討している。上記で検討したような判定を行なうために、ＤＥ３２２９７７３号はまぶたの状態に応じて異なって反射される一連の光学パルスを使用する。これらの方法および装置はまぶたの状態だけに集中し、例えば人間が彼／彼女の目を開いた状態で眠っているのを検出することができないという欠点を有する。
【特許文献１】ＧＢ２１４５２６２Ａ号
【特許文献２】Ｕ．Ｓ．５，４０２，１０９号
【特許文献３】ＧＢ２２１５０４０Ａ号
【特許文献４】ＤＥ３２２９７７３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、移動物体の運転者の居眠り状態を信頼性良く検出すること、および引き続いて運転者の覚醒および／または移動物体の移動力特性への作用といった適切な対策を開始することによって事故を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は特許請求項１に述べた方法と特許請求項６に述べた装置それぞれによって達成される。このコンテキストでは、まぶたのまばたきの頻度、あくびの頻度、および顔面筋肉の弛緩の状態といった複数の被測定変数が判定され、図１に従って合成信号へと処理される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
−検出器１を使用して個々の被測定変数を判定する。
−検出器信号をコンパレータ３で比較信号２と比較する。各コンパレータは状態信号（ｚ）を供給し、これは論理値０（零）または１（一）を前提にすることが可能である。この方式で、閾値よりも下の個別の被測定信号が合成信号に寄与するのを防止することが可能となる。
−信号（ｓ）が０（零）と１（一）の間のいかなる所望の値も想定可能となるように４で状態信号の重み付けを行なう。
−５で信号（ｓ）を加算する。
−合成信号をコンパレータ７で比較信号６と比較する。その結果は結末の状態信号８であり、これは論理値０（零／例えば居眠り確認せず）および１（一／例えば居眠り確認）を前提とすることが可能である。
【０００６】
まぶたのまばたきの頻度が眠気の進行状態と共に減少し、したがって適切な被測定変数として使用されることが可能であることは経験則によって示される。さらに、眠気の状態ではまぶたの脈動のデューティ比、すなわち閉じたまぶたと開いたまぶたの間の時間の関数としての比率が変化する。このコンテキストでは、覚醒状態では開いたまぶたの長期の位相に閉じたまぶたの短期の位相が割り込む。眠気が進行するにつれて閉じたまぶたの位相が長くなる。
【０００７】
移動物体の運転者によるあくび（すなわち一瞬のあいだ眼が完全もしくは部分的に閉じられ、かつ口が大きく開けられる）は、電子カメラを使用し、かつ引き続いてパターン識別のように画像処理することによって、および覚醒状態から記憶された画像と比較を行なうことによって光学的識別を使用して判定されることが可能である。
【０００８】
顔面の筋肉、特に頬の領域の弛緩は、例えば顔面の皮膚に当てられる歪みゲージを使用することによって、またはカメラ、パターン識別といった電子的画像処理で、かつ覚醒状態から記憶された画像と比較を行なうことによって確認される。
【０００９】
同じ方式で、まぶたの脈動デューティ比および顔面筋肉の弛緩状態といった前述の信号の組み合わせが独立した測定用信号を構成することも可能である。
本発明による装置は、他の生理学的測定用信号の考慮を含むように要求通りに拡大されることが可能である。
【００１０】
結末の状態信号８は目覚まし信号として使用されることが可能であり、音響および／または光学的警報および／または振動警報が使用される。さらに、確認された居眠りに反応して、この信号は移動物体の移動力特性に対して対策の方式で作用するように使用されることも可能である。この処理法では、エンジンとトランスミッションの切り離し（解放）エンジンの停止、および／または穏やかなブレーキングといった対策が実行される可能性がある。列車では、この信号はデッドマン・ブレーキと呼ばれるものを解放するのに直接使用されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明に係わる方法及び装置に従って、複数の被測定変数が判定され、合成信号へと処理される処理過程を示したブロックダイヤグラムである。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年6月17日(2003.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための方法であって、
少なくともまぶたのまばたき頻度およびまぶたの脈動のデューティ比を含む複数の生理学的被測定変数が合成されることで多様に重み付けされた合成信号を形成し、その結果それが、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）によって結末の状態信号（８）として居眠り状態を示す方法。
【請求項２】
自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための方法であって、
少なくともまぶたのまばたき頻度およびあくびの頻度を含む複数の生理学的被測定変数が合成されることで多様に重み付けされた合成信号を形成し、その結果それが、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）によって結末の状態信号（８）として居眠り状態を示す方法。
【請求項３】
自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための方法であって、
少なくともまぶたのまばたき頻度および顔面筋肉の弛緩状態を含む複数の生理学的被測定変数が合成されることで多様に重み付けされた合成信号を形成し、その結果それが、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）によって結末の状態信号（８）として居眠り状態を示す方法。
【請求項４】
自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための方法であって、
少なくともまぶたの脈動のデューティ比およびあくびの頻度を含む複数の生理学的被測定変数が合成されることで多様に重み付けされた合成信号を形成し、その結果それが、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）によって結末の状態信号（８）として居眠り状態を示す方法。
【請求項５】
自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための方法であって、
少なくともまぶたの脈動のデューティ比および顔面筋肉の弛緩状態といった複数の生理学的被測定変数が合成されることで多様に重み付けされた合成信号を形成し、その結果それが、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）によって結末の状態信号（８）として居眠り状態を示す方法。
【請求項６】
自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための方法であって、
少なくともあくびの頻度および顔面筋肉の弛緩状態を含む複数の生理学的被測定変数が合成されることで多様に重み付けされた合成信号を形成し、その結果それが、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）によって結末の状態信号（８）として居眠り状態を示す方法。
【請求項７】
あくびの頻度が、さらなる生理学的被測定変数として指定の合成信号に入る、請求項１、３または５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
顔面筋肉の弛緩状態が、さらなる生理学的被測定変数として指定の合成信号に入る、請求項１、２または４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
まぶたのまばたき頻度が、さらなる生理学的被測定変数として指定の合成信号に入る、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
まぶたの脈動のデューティ比が、さらなる生理学的被測定変数として指定の合成信号に入る、請求項２、３または６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
先行する基準として請求項３を有し、
まぶたの脈動のデューティ比が、さらなる生理学的被測定変数として指定の合成信号に入る、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
複数の生理学的被測定変数の適切な組み合わせが独立した測定用信号を構成する、請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
結末の状態信号（８）が音響および／または光学的警報、および／または振動警報を目覚まし信号として誘発する、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
結末の状態信号（８）が移動物体の移動力特性に作用し、エンジンの切り離し、遮断および／または穏やかなブレーキングといった対策を実行することが可能である、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
列車で、結末の状態信号（８）が、デッドマン・ブレーキを解放するのに直接使用されることが可能である、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための装置であって、
少なくともまぶたのまばたき頻度およびまぶたの脈動のデューティ比を含む複数の生理学的被測定変数が図１に従って合成されることで多様に重み付けされた合成信号を形成し、その結果それが、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）によって結末の状態信号（８）として居眠り状態を示す装置。
【請求項１７】
自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための装置であって、
少なくともまぶたのまばたき頻度およびあくびの頻度を含む複数の生理学的被測定変数が図１に従って合成されることで多様に重み付けされた合成信号を形成し、その結果それが、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）によって結末の状態信号（８）として居眠り状態を示す装置。
【請求項１８】
自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための装置であって、
少なくともまぶたのまばたき頻度および顔面筋肉の弛緩状態といった複数の生理学的被測定変数が図１に従って合成されることで多様に重み付けされた合成信号を形成し、その結果それが、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）によって結末の状態信号（８）として居眠り状態を示す装置。
【請求項１９】
自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための装置であって、
少なくともまぶたの脈動のデューティ比およびあくびの頻度を含む複数の生理学的被測定変数が図１に従って合成されることで多様に重み付けされた合成信号を形成し、その結果それが、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）によって結末の状態信号（８）として居眠り状態を示す装置。
【請求項２０】
自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための装置であって、
少なくともまぶたの脈動のデューティ比および顔面筋肉の弛緩状態を含む複数の生理学的被測定変数が図１に従って合成されることで多様に重み付けされた合成信号を形成し、その結果それが、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）によって結末の状態信号（８）として居眠り状態を示す装置。
【請求項２１】
自動車、航空機、列車、および船舶といった移動物体の運転手の居眠り状態をモニタするための装置であって、
少なくともあくびの頻度および顔面筋肉の弛緩状態を含む複数の生理学的被測定変数が図１に従って合成されることで多様に重み付けされた合成信号を形成し、その結果それが、状態の論理０（零／例えば居眠り確認せず）または論理１（一／例えば居眠り確認）によって結末の状態信号（８）として居眠り状態を示す装置。
【請求項２２】
あくびの頻度が、さらなる生理学的被測定変数として指定の合成信号に入る、請求項１６、１８、または２０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
顔面筋肉の弛緩状態が、さらなる生理学的被測定変数として指定の合成信号に入る、請求項１６、１７、または１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
まぶたのまばたき頻度が、さらなる生理学的被測定変数として指定の合成信号に入る、請求項１９乃至２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
まぶたの脈動のデューティ比が、さらなる生理学的被測定変数として指定の合成信号に入る、請求項１７、１８または２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２６】
先行する基準として請求項１８を有し、
まぶたの脈動のデューティ比が、さらなる生理学的被測定変数として指定の合成信号に入る、請求項２２に記載の装置。
【請求項２７】
結末の状態信号（８）が音響および／または光学的警報、および／または振動警報を目覚まし信号として誘発する、請求項１６乃至２６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２８】
結末の状態信号（８）が移動物体の移動力特性に作用し、エンジンの切り離し、遮断および／または穏やかなブレーキングといった対策を実行することが可能である、請求項１６乃至２６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２９】
列車で、結末の状態信号（８）が、デッドマン・ブレーキを解放するのに直接使用されることが可能である、請求項１６乃至２６のいずれか１項に記載の装置。
【国際調査報告】
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