[实用新型]一种疲劳警报装置

说明书

本实用新型公开了一种疲劳警报装置，包括：疲劳侦测器，输出至少一种失神讯号；扬声器，可受讯号或电源调制发出响声；发光元件，可受讯号或电源调制发出闪光；以及控制元件，电性连接上述各部件。相应的，本实用新型还公开一种疲劳警报装置，包含：疲劳侦测器，输出至少一个失神讯号；发光元件，可受讯号或电源调制发出闪光；以及控制元件，电性连接上述各部件。采用本实用新型，唤醒使用者意识到疲劳状态的发生，最后透过回忆思辨的过程自主性降低阿尔法脑神经震荡强度回复清醒状态。

技术领域

本实用新型涉及一种疲劳警报其装置，尤其涉及一种利用自体觉醒机制的疲劳警报装置。

背景技术

根据美国National Sleep Foundation(NSF)在2002年对四千七百万成年人的问卷显示，有超过一半的人在过去一年曾经在开车时感到昏昏欲睡，甚至有17％的人知道自己在开车过程中睡着过。无独有偶，美国National Highway Traffic SafetyAdministration(NHTSA)也统计，光在2014年就有846人因疲劳驾驶死亡，占全部死亡车祸的2.6％。而在2005-2009年间，全美平均每年约有83,000件车祸与疲劳驾驶有关，其中有886人因而死亡，有37,000人受伤。更危险的是，许多驾驶人根本不曾发现自己曾经短暂失神过，或是短暂打盹过。

对此，美国专利证号5,795,306提出利用红外线灯(IR LED)照射脸部，并用红外线相机撷取人脸影像，根据瞳孔及巩膜对IR的反射率差决定瞳孔位置与形状大小，据此判断是否有眨眼太频繁或者是眼皮直接合上的情形。也有利用日本专利特许第3350296号提取眉毛及鼻孔的图样特征，判断眼皮的相应位置侦测闭眼的动作。然而，每个人的脸部特征不尽相同，闭眼的程度也有差异，若是要提高判断准确度，就必须使用较长的运算时间，才能确定是否为疲劳驾驶的状态，使用起来并不实时也失去警示效果。当然也可以增加其他的疲劳侦测数据，以缩减疲劳判定时间，不过实际缩减的时间有限，例如：美国专利证号5,689,241统计上述人脸影像中鼻子周围的强度总值以判定呼吸量是否变小，并将上述合眼以及变小的呼吸量一起作为是否开起警报的依据。

除了撷取人脸影像外，日本专利特许第3282259号更另外加上检查眼睛平视角度与心跳频率等多重生理讯号，或是如台湾专利证号I488588直接透过复数电极量测昏睡状态下的阿尔法脑神经震荡(pre-stimulus alpha oscillations)，藉此提高警报速率以及正确性。更有甚者，利用贴合在安全带上的神经元频率侦测器来判断昏睡状态，例如：美国专利证号7,254,439系侦测交感(sympathetic)神经和副交感(parasympathetic)神经的消长。不论是使用何种判断方式，为了能实时地提出疲劳警报，判断时间最长不能超过数秒而且警报启动阀值也不宜过高。于是，必然的结果就是一直不断地发出恼人的警报声响、震动或是闪光。这样频繁出现的假警报不只恼人，也会使人失去对警报刺激的警觉心，更无法顺利解除疲劳状态。因此，除了能实时判断昏睡情形外，具备正确且适当的疲劳警报才是实用的疲劳警报装置。本实用新型即是根据最新的医学研究报告，提出一种正确且适当(不恼人)的疲劳警报方法。

医学界很早就发现，当人们进入昏昏欲睡的状态之前，大范围的阿尔法脑神经震荡(pre-stimulus alpha oscillations)会逐步增强。到了公元1996年时，更是从虚拟开车(一小时以上)受测者身上，收集大量的脑电波讯号，进一步确定阿尔法脑神经震荡跟虚拟开车时的反应秒数(Reaction Time,RT)呈正相关。于是，量测脑电波并进行阿尔法脑神经震荡的频谱相位分析，为实时且正确地侦测疲劳状态，提供了一种新兴的解法。

然而实际应用时，由于脑电波的电压极弱，量测脑电波仅能倚靠贴合于头皮上的电极来进行量测，例如：台湾专利证号I488588所揭露的脑电波安全帽，使用者自己安装容易有讯号不稳的情形发生。除此之外，单调的警报方式(例如：蜂鸣音、闪光或者是振动)对于即将睡着的人来说，并无实质的唤醒成效。