PL207321B1

PL207321B1 - Device designed to detect reduced weight condition

Info

Publication number: PL207321B1
Application number: PL361410A
Authority: PL
Inventors: Jan Orzechowski; Irena Gronowska; Marcin Trzciński; Antoni Latuszek; Włodzimierz Łukasik
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2010-11-30
Also published as: EP1501061B1; PL361410A1; EP1501061A1; ATE360240T1; DE602004005926D1

Abstract

The device incorporates a radiation source (3) fixed in a spectacle frame and photodetectors covering the eyelid shadow borderline, wherein said photodetectors (5) are connected with an electro-acoustic transducer (8) via a microprocessor based light exposure level and time analyser (6), situated in the spectacle frame (2). <??>The device incorporates a receiver (7) connected with an electro-acoustic transducer (8) and linked with an external information source (9) via a wireless link and a transmitter (7') linked with the external information source (9) via a wireless link. <??>The photodetectors (5) are incorporated in form of a series of photodetectors situated in a slidable housing (4) fixed to the spectacle frame (2). <IMAGE>

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wykrywania stanu obniżonej uwagi osób, które mogą stwarzać sytuacje niebezpieczne, zwłaszcza operatorów urządzeń przemysłowych, pracujących w mał o komfortowych warunkach termicznych lub w obecnoś ci gazów toksycznych.The subject of the invention is a device for detecting the state of reduced attention of people who may create dangerous situations, especially operators of industrial devices, working in low thermal conditions or in the presence of toxic gases.

Znane urządzenie zawiera kamerę analizującą szybkość ruchu gałek ocznych lub oświetlacz i detektor cienia powieki analizują ce czas zamknię cia tej powieki. Znane jest z patentu USA nr 5402109 urządzenie służące do oceny zmęczenia i znużenia kierowcy w czasie jazdy, które ma postać oprawek okularowych z wbudowanym od strony wewnętrznej źródłem światła i fotodetektorem tak, że na drodze strumienia światła znajduje się powieka. Linia łącząca źródło światła i fotodetektor jest na wysokości gałki ocznej poniżej brzegu otwartej powieki. Zamknięta powieka stanowi zasłonę dla światła, które wówczas nie dociera do fotodetektora. W chwili, gdy światło przestaje docierać do fotodetektora zostaje włączony elektroniczny miernik czasu. Gdy powieka opadnie na czas dłuższy niż 0,4 sekundy, co świadczy o znużeniu kierowcy, zostaje włączony alarm dźwiękowy, sygnalizujący stan obniżonej uwagi kierowcy.The known device includes a camera analyzing the speed of the movement of the eyeballs or an illuminator and an eyelid shadow detector analyzing the closing time of the eyelid. A device for assessing fatigue and fatigue of the driver while driving is known from the US patent No. 5402109, which is in the form of eyeglass frames with a light source and a photodetector built in from the inside, so that the eyelid is in the path of the light beam. The line connecting the light source and the photo detector is at the level of the eyeball below the edge of the open eyelid. A closed eyelid covers the light which then does not reach the photodetector. As soon as the light ceases to reach the photodetector, an electronic timer is activated. When the eyelid drops for more than 0.4 seconds, which indicates the driver's weariness, an audible alarm is triggered, signaling the driver's reduced attention.

Znane jest urządzenie według opisu patentowego US 5402109, które posiada detektor promieniowania na oprawce i źródło promieniowania podczerwonego zamocowane w przesuwnie pozycjonowanym uchwycie na ramieniu zausznika okularów. Pozwala to na uzyskanie optymalnej pozycji źródła promieniowania względem oka.There is known a device according to the patent description US 5402109, which has a radiation detector on the frame and an infrared radiation source mounted in a slidably positioned holder on the arm of a glasses temple. This allows for the optimal position of the radiation source in relation to the eye.

Wadą znanego urządzenia jest to, że ze względu na działanie oparte jedynie na pomiarze czasu zasłonięcia detektora, zmiany położenia okularów względem powieki i inne możliwe zakłócenia, nie zapewniają koniecznej niezawodności i precyzyjnego, wczesnego ostrzegania o narastającym zagrożeniu. Przypadkowa zmiana położenia okularów może spowodować, że defekowany cień krawędzi powieki znajdzie się poza umiejscowionym punktowo detektorem i urządzenie nie zadziała.The disadvantage of the known device is that due to the operation based only on the measurement of the detector masking time, changes in the position of the glasses relative to the eyelid and other possible disturbances, they do not provide the necessary reliability and precise, early warning of a growing threat. Accidentally changing the position of the glasses may cause the defective shadow of the eyelid edge to go beyond the spot detector and the device will not work.

Istota wynalazku polega na tym, że fotodetektory są szeregiem fotodetektorów usytuowanych w suwliwym korpusie zamocowanym do oprawki okularowej. Fotodetektory są połączone są z przetwornikiem elektroakustycznym poprzez mikroprocesorowy analizator poziomów i czasów oświetlenia, usytuowany w oprawce okularowej. Urządzenie zawiera odbiornik połączony z przetwornikiem elektroakustycznym i korzystnie bezprzewodowo z zewnętrznym źródłem informacji, oraz zawiera nadajnik połączony korzystnie bezprzewodowo z zewnętrznym źródłem informacji.The essence of the invention is that the photodetectors are a series of photodetectors arranged in a sliding body attached to an eyeglass frame. Photodetectors are connected to an electroacoustic transducer through a microprocessor analyzer of lighting levels and times, located in the eyepiece frame. The device comprises a receiver connected to an electro-acoustic transducer and preferably wirelessly to an external information source, and comprises a transmitter preferably connected wirelessly to an external information source.

Rozwiązanie według wynalazku charakteryzuje się tym, że zwiększona jest uniwersalność, precyzja i niezawodność urządzenia dzięki jego uniezależnieniu zarówno od położenia głowy względem kamery jak i opraw okularów względem gałek ocznych oraz możliwości szerszej analizy stanu operatora.The solution according to the invention is characterized by the fact that the versatility, precision and reliability of the device are increased due to its independence both from the position of the head in relation to the camera and the eyeglass frames in relation to the eyeballs and the possibility of a broader analysis of the operator's condition.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia urządzenie do wykrywania stanu obniżonej uwagi w widoku aksonometrycznym.The subject matter of the invention is illustrated in an embodiment in the drawing which shows the device for detecting the reduced attention in an axonometric view.

Urządzenie ma oprawki okularowe 2, w których zamocowane jest punktowe źródło promieniowania 3 podczerwonego i szereg fotodetektorów 5 usytuowanych w suwliwym korpusie 4 zamocowanym do jednego z zauszników tej oprawki tak, że obejmują granicę cienia powieki w każdym prawdopodobnym położeniu okularów. Do wyjścia fotodetektorów 5 połączony jest elektrycznie mikroprocesorowy analizator 6 poziomów i czasów oświetlenia oraz obsługi stanów alarmowych, usytuowany obok w suwliwym korpusie 4. W suwliwym korpusie 4, obok mikroprocesorowego analizatora 6 usytuowany jest odbiornik 7 - nadajnik 7' połączony drogą radiową z nadajnikiem-odbiornikiem stacjonarnym, stanowiącym zewnętrzne źródło informacji 9, zwłaszcza o stanie zagrożenia. Na końcu zausznika okularowego zamocowany jest przetwornik elektroakustyczny 8, połączony elektrycznie z mikroprocesorowym analizatorem 6, co pozwala na bezpośrednie ostrzeżenie zagrożonej osoby za pomocą alarmu realizowanego przez przetwornik elektroakustyczny 8, bez udziału zewnętrznego źródła informacji 9. Przetwornik elektroakustyczny 8, połączony elektrycznie z odbiornikiem 7 pozwala na ostrzeżenie zagrożonej osoby za pośrednictwem zewnętrznego źródła informacji 9, którym może być dyspozytor. Urządzenie zasilane jest za pomocą akumulatora z przetwornicą 1 i jest zamocowane w drugim zauszniku oprawki okularowej 2.The device has spectacle frames 2 in which a point source of infrared radiation 3 is mounted and a plurality of photodetectors 5 disposed in a slide body 4 attached to one of the temples of the frame so as to cover the eyelid shadow limit in each probable position of the glasses. To the output of the photodetectors 5 is electrically connected a microprocessor analyzer of 6 levels and times of illumination and the handling of alarm states, located next to the slide body 4. In the slide body 4, next to the microprocessor analyzer 6 there is a receiver 7 - a transmitter 7 'connected by radio with a transceiver stationary, constituting an external source of information 9, especially about the state of emergency. At the end of the eyepiece temple, an electroacoustic transducer 8 is mounted, electrically connected to a microprocessor analyzer 6, which allows direct warning of the person at risk by means of an alarm implemented by an electroacoustic transducer 8, without the participation of an external source of information 9. An electroacoustic transducer 8, electrically connected to the receiver 7 allows warning the person at risk via an external source of information 9, which may be a dispatcher. The device is powered by a battery with a converter 1 and is mounted in the second temple of the spectacle frame 2.

Odbiorniki i nadajniki mogą pracować w zakresie podczerwieni. Zamocowanie szeregu fotodetektorów 5 i mikroprocesorowego analizatora stanu czasów oświetlenia 6 w suwliwym korpusie 4 pozwala uniezależnienie funkcjonowania urządzenia zarówno od położenia głowy względem kamery jak i opraw okularów względem gałek ocznych. W razie przypadkowego przemieszczenia okularów, krawędź cienia powieki zawsze padnie na jeden z szeregu fotodetektorów 5.Receivers and transmitters can work in the infrared range. Mounting a series of photodetectors 5 and a microprocessor light time state analyzer 6 in the slideable body 4 makes it possible to make the functioning of the device independent both on the position of the head in relation to the camera and the eyeglass frames in relation to the eyeballs. In the event of accidental displacement of the glasses, the edge of the eyelid shadow will always hit one of the photodetectors 5.

PL 207 321 B1PL 207 321 B1

Odbiornik 7 i nadajnik 7 służy do komunikowania operatora o decyzjach zewnętrznych i informowania otoczenia o stanie zagrożenia. W tym wypadku korzystne jest powiadomienie otoczenia o stanie alarmowym lub o konieczności wyłączenia zasilania pojazdu, zamknięcia zaworów, dostarczenia tlenu lub usunięcia operatora ze strefy zagrożenia. Wybór pasma zastosowanych fal elektromagnetycznych lub akustycznych zależy od zakłóceń i wymaganego zasięgu. Urządzenie komunikuje się z operatorem przy pomocy przetwornika elektroakustycznego 8. Oprawka okularowa 2 może być wyposażona w szkła korekcyjne lub ochronne.The receiver 7 and the transmitter 7 serve to communicate the operator about external decisions and inform the environment about the state of danger. In this case, it is advantageous to notify the environment about the alarm condition or to turn off the vehicle's power supply, close the valves, supply oxygen or remove the operator from the danger zone. The choice of the band of electromagnetic or acoustic waves used depends on the interference and the required range. The device communicates with the operator by means of an electro-acoustic transducer 8. The spectacle frame 2 may be equipped with corrective or protective lenses.

Claims

Patent claims

A device for detecting the state of reduced attention of an operator of technical devices, comprising a radiation source and photodetectors mounted in the spectacle frames, including the eyelid shadow border, which photodetectors are connected to the alarm via an electroacoustic transducer, characterized in that the photodetectors (5) are a series of photodetectors located in a sliding body (4) attached to the spectacle frame (2).

2. The device according to claim The method of claim 1, characterized in that the photodetectors (5) are connected to the electroacoustic transducer (8) through a microprocessor analyzer (6) of illumination levels and times located in the spectacle frame.

3. The device according to claim 1 The device of claim 2, characterized in that it comprises a receiver (7) connected to the electro-acoustic transducer (8) and preferably wirelessly to an external information source (9).

4. The device according to claim 1 The device of claim 2, characterized in that it comprises a transmitter (70, preferably wirelessly connected to an external information source (9).

5. The device according to claim 1 The device of claim 2, characterized in that it comprises a receiver (7) connected to the electroacoustic transducer (8) and preferably wirelessly to an external information source (9) and comprises a transmitter (70 preferably wirelessly connected to an external information source (9).