RU68878U1 - HUMAN WAKE CONTROL SYSTEM - Google Patents
HUMAN WAKE CONTROL SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU68878U1 RU68878U1 RU2007135989/22U RU2007135989U RU68878U1 RU 68878 U1 RU68878 U1 RU 68878U1 RU 2007135989/22 U RU2007135989/22 U RU 2007135989/22U RU 2007135989 U RU2007135989 U RU 2007135989U RU 68878 U1 RU68878 U1 RU 68878U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- information
- alarm
- person
- Prior art date
Links
- 206010062519 Poor quality sleep Diseases 0.000 claims abstract description 26
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 6
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- 210000003489 abdominal muscle Anatomy 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 210000003815 abdominal wall Anatomy 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000036626 alertness Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- BUCORZSTKDOEKQ-UHFFFAOYSA-N 7-chloro-4-hydroxy-N-methyl-5-phenyl-3H-1,4-benzodiazepin-2-imine Chemical compound C=12C=C(Cl)C=CC2=NC(=NC)CN(O)C=1C1=CC=CC=C1 BUCORZSTKDOEKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002567 autonomic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 1
- 230000007177 brain activity Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 230000000147 hypnotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000002483 medication Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000932 sedative agent Substances 0.000 description 1
- 230000001624 sedative effect Effects 0.000 description 1
- 210000002027 skeletal muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000035900 sweating Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
- 230000002618 waking effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована для контроля функционального состояния человека-оператора. Система контроля уровня бодрствования человека включает датчик регистрации силы давления стенки брюшного пресса человека на внутреннюю поверхность надетого на человека кругового поясного ремня, соединенный первым выходом со входом блока аудио-тактильой сигнализации, а вторым выходом - со входом передатчика информационного сигнала, который соединен по каналу радиосвязи с приемником информационного сигнала, подключенного выходом к первому входу блока обработки информационного сигнала, второй вход которого соединен с выходом блока ввода команд управления, а выход связан с первым входом блока управления подачей предупредительных сигналов, который вторым входом подключен к выходу блока аудиовизуальной сигнализации, выводы блока управления подачей предупредительных сигналов соединены по радиоканалу связи через устройство для приема и передачи текущей информации с выводами монитора диспетчера для отображения текущего функционального состояния человека.The utility model relates to medical equipment and can be used to control the functional state of a human operator. The system of monitoring the level of human wakefulness includes a sensor for recording the pressure force of the wall of the abdominal press of a person on the inner surface of a circular waist belt worn on a person, connected to the first output with the input of the audio-tactile alarm unit, and the second output to the input of the information signal transmitter, which is connected via a radio channel with the receiver of the information signal connected by the output to the first input of the processing unit of the information signal, the second input of which is connected to the output of the block ode of control commands, and the output is connected to the first input of the alarm supply control unit, which is connected to the output of the audiovisual alarm unit by the second input, the outputs of the alarm control unit are connected via a radio channel through a device for receiving and transmitting current information with the outputs of a dispatcher monitor for display current functional state of a person.
Description
Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к способам контроля уровня бодрствования человека и системам для их реализации на основе изменения физиологических параметров, характеризующих функциональное состояние человека, и может быть использована для контроля функционального состояния человека-оператора, например, водителя транспортного средства.The utility model relates to medical equipment, namely to methods for monitoring the level of human wakefulness and systems for their implementation based on changes in physiological parameters characterizing the functional state of a person, and can be used to control the functional state of a human operator, for example, a driver of a vehicle.
Известная система для контроля уровня бодрствования человека, содержит электроды, амплитудно-временной селектор и блок сигнализации, вход которого подключен к выходу амплитудно-временного селектора, причем оно содержит дифференциатор, вход которого подключен к электродам, и два интегратора, вход одного из которых также подключен к электродам, а вход другого подключен к выходу дифференциатора, при этом выходы обоих интеграторов подключены к входам амплитудно-временного селектора (см. патент РФ №2025731, кл. G01N 33/483, 1994).The known system for monitoring the level of human wakefulness, contains electrodes, an amplitude-time selector and an alarm unit, the input of which is connected to the output of the amplitude-time selector, and it contains a differentiator, the input of which is connected to the electrodes, and two integrators, the input of one of which is also connected to the electrodes, and the input of the other is connected to the output of the differentiator, while the outputs of both integrators are connected to the inputs of the amplitude-time selector (see RF patent No. 2025731, class G01N 33/483, 1994).
Недостатком известной системы является низкая надежность в точности определения контроля функционального состояния оператора, опирающуюся на некорректную информацию, получаемую от носимого датчика кожно-гальванической реакции (КГР), не всегда связанной с состояниями бодрствования и засыпания, а имеющую зависимость также от потовыделения оператора, которое в свою очередь зависит от состояния окружающей среды (температура, влажность), а также от индивидуальных особенностей работы потовыделительных желез, связанных с индивидуальными особенностями вегетативной системы, и в том числе от психо-эмоционалъного состояния оператора в течение процесса измерения КГР оператора.A disadvantage of the known system is the low reliability in the accuracy of determining the control of the functional state of the operator, based on incorrect information received from a wearable sensor of the skin-galvanic reaction (RGR), which is not always associated with wakefulness and falling asleep, but also depending on the perspiration of the operator, which in turn, it depends on the state of the environment (temperature, humidity), as well as on the individual characteristics of the sweating glands associated with individual features of the autonomic system, including from the psycho-emotional state of the operator during the measurement of the RGR of the operator.
Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая система контроля уровня бодрствования человека, является повышение надежности контроля.The technical result, the achievement of which is proposed by the proposed system for monitoring the level of human wakefulness, is to increase the reliability of control.
Указанный выше технический результат системы контроля уровня бодрствования человека достигается за счет того, что система включает датчик регистрации силы давления стенки брюшного пресса человека на внутреннюю поверхность надетого на человека кругового поясного ремня, соединенный первым выходом со входом блока аудио-тактильной сигнализации, а вторым выходом - со входом передатчика информационного сигнала, который соединен по каналу радиосвязи с приемником информационного сигнала, подключенного выходом к первому входу блока обработки информационного сигнала, второй вход которого соединен с выходом блока ввода команд управления, а выход связан с первым входом блока управления подачей предупредительных сигналов, который вторым входом подключен к выходу блока аудиовизуальной сигнализации, выводы блока управления подачей предупредительных сигналов соединены по радиоканалу связи через устройство для приема и передачи текущей информации с выводами монитора диспетчера для отображения текущего функционального состояния человека.The above technical result of the system for monitoring the level of human wakefulness is achieved due to the fact that the system includes a sensor for recording the pressure force of the wall of the abdominal press of a person on the inner surface of a circular waist belt worn on a person, connected to the first output with the input of the audio-tactile alarm unit, and the second output with the input of the transmitter of the information signal, which is connected via a radio channel to the receiver of the information signal connected by the output to the first input of the processing unit ki information signal, the second input of which is connected to the output of the control command input unit, and the output is connected to the first input of the warning signal control unit, which is connected by the second input to the output of the audiovisual alarm unit, the outputs of the control unit for the supply of warning signals are connected via a radio channel through a device for receiving and transmitting current information with the conclusions of the dispatcher monitor to display the current functional state of a person.
Кроме того, система включает блок управления тормозным узлом исполнительного механизма, информационный вход которого является информационным выходом блока управления подачей предупредительных сигналов, и, что, кроме того, блок управления тормозным узлом исполнительного механизма выполнен с возможностью воспроизведения аварийной сигнализации.In addition, the system includes a control unit for the brake unit of the actuator, the information input of which is the information output of the control unit for the supply of warning signals, and, in addition, the control unit for the brake unit of the actuator is configured to play an alarm.
Кроме того, система включает приемник GPS или приемник ГЛОНАС-информации, информационный выход которого является информационным входом устройства для приема и передачи текущей информации.In addition, the system includes a GPS receiver or a GLONAS information receiver, the information output of which is the information input of the device for receiving and transmitting current information.
Сущность данной полезной модели поясняется на фиг.1, где показана схема системы контроля уровня бодрствования человека, с помощью которой реализуется способ контроля уровня бодрствования человека.The essence of this utility model is illustrated in figure 1, which shows a diagram of a system for monitoring the level of human wakefulness, with which a method for monitoring the level of human wakefulness is implemented.
Система контроля уровня бодрствования человека (см. фиг.1) включает в себя датчик 1 регистрации силы давления стенки брюшного пресса человека на внутреннюю поверхность кругового поясного ремня, блок 2 аудио-тактильной сигнализации, передатчик 3 информационного сигнала, соответствующего данным, которые регистрируются датчиком 1, приемник 4 информационного сигнала, блок 5 обработки информационного сигнала, блок 6 аудио-визуальной сигнализации, блок 7 управления подачей предупредительных сигналов, блок 8 ввода команд управления, блок 9 управления тормозным узлом исполнительного механизма. Блок 9 может быть выполнен с возможностью формирования и подачи аварийной сигнализации.The system for monitoring the level of human wakefulness (see Fig. 1) includes a sensor 1 for recording the pressure force of the wall of the abdominal press of a person on the inner surface of the circular waist belt, an audio-tactile alarm unit 2, an information signal transmitter 3 corresponding to the data recorded by the sensor 1 , information signal receiver 4, information signal processing unit 5, audio-visual alarm unit 6, warning signal control unit 7, control command input unit 8, control unit 9 brake actuator assembly. Block 9 may be configured to generate and provide an alarm.
Система контроля уровня бодрствования человека также содержит мобильные приемо-передатчики 11, 12, монитор 13 диспетчера для отображения текущего функционального состояния человека (фиг.1).The system for monitoring the level of human wakefulness also contains mobile transceivers 11, 12, a monitor 13 of the dispatcher to display the current functional state of the person (Fig. 1).
В данную систему может быть включен приемник 10 GPS или приемник ГЛОНАС-информации, дающий представление о положении человека в пространстве.A GPS receiver 10 or a GLONAS information receiver can be included in this system, giving an idea of the position of a person in space.
Совместно функционирующие датчик 1 регистрации силы давления стенки брюшного пресса человека на внутреннюю поверхность кругового поясного ремня, блок 2 аудио-тактильной сигнализации и передатчик 3 информационного сигнала образуют устройство регистрации информации о функциональном состоянии человека.The jointly functioning sensor 1 for recording the pressure force of the wall of the abdominal press of a person on the inner surface of the circular waist belt, the audio tactile alarm unit 2 and the information signal transmitter 3 form a device for recording information about a person’s functional state.
Совместно функционирующие приемник 4 информационного сигнала, блок 5 обработки информационного сигнала, блок 6 аудиовизуальной сигнализации, блок 7 управления подачей предупредительных сигналов, блок 8 ввода команд управления образуют устройство обработки информации и управления подачей предупредительных сигналов.Jointly operating information signal receiver 4, information signal processing unit 5, audiovisual signaling unit 6, warning signal control unit 7, control command input unit 8 form an information processing and warning signal control device.
Мобильные приемо-передатчики 11, 12 составляют устройство для приема и передачи текущей информации.Mobile transceivers 11, 12 constitute a device for receiving and transmitting current information.
Датчик 1 регистрации силы давления стенки брюшного пресса человека на внутреннюю поверхность надетого на человека кругового поясного ремня соединен первым выходом со входом блока 2 аудио-тактильной сигнализации, а вторым выходом - со входом передатчика 3 информационного сигнала, который соединен по каналу радиосвязи с приемником 4 информационного сигнала, подключенного выходом к первому входу блока 5 обработки информационного сигнала, второй вход которого соединен с выходом блока 8 ввода команд управления, а выход связан с первым входом блока 7 управления подачей предупредительных сигналов, который вторым входом подключен к выходу блока 6 аудиовизуальной сигнализации, выводы блока 7 управления подачей предупредительных сигналов соединены по радиоканалу связи через устройство для приема и передачи текущей информации с выводами монитора 13 диспетчера для отображения текущего функционального состояния человека.The sensor 1 for recording the pressure force of the wall of the abdominal press of a person on the inner surface of a circular waist belt worn on a person is connected by a first output to an input of an audio-tactile alarm unit 2, and a second output to an input of an information signal transmitter 3, which is connected via a radio channel to an information receiver 4 the signal connected by the output to the first input of the information signal processing unit 5, the second input of which is connected to the output of the control command input unit 8, and the output is connected to the first input 7 Lok controlling supply alarms which a second input connected to the output unit 6, an audiovisual alarm output unit 7 controlling the supply of alarms connected by radio communication through the device to receive and transmit current information to the controller 13 of the monitor terminals to display the functional status of the current person.
Блок 2 аудио-тактильной сигнализации предназначен для подачи зуммера, а также тактильного (с помощью вибромотора) и зрительной (с помощью светодиодов) сигнализации.Unit 2 of the audio-tactile alarm is designed to supply a buzzer, as well as tactile (using a vibrator) and visual (using LEDs) alarms.
Передатчик 3 информационного сигнала предназначен для передачи соответствующих сигналов, ведущих от датчика 1.The transmitter 3 of the information signal is designed to transmit the corresponding signals leading from the sensor 1.
Блок 5 обработки информационного сигнала предназначен для регистрации длительности непрерывного срабатывания датчика 1.Block 5 processing the information signal is designed to record the duration of continuous operation of the sensor 1.
Блок 7 управления подачей предупредительных сигналов предназначен для воспроизведения и подачи аудио-визуального сигнала повышенной интенсивности звуковая сигнализация переменной частоты 600-3500 Гц с постепенно нарастающей интенсивностью до 90 ДБл. в течение 2 с, видео сигнализация - светодиоды повышенной световой The warning signal control unit 7 is designed to reproduce and supply an audio-visual signal of increased intensity, an audible alarm of a variable frequency of 600-3500 Hz with a gradually increasing intensity of up to 90 dBl. within 2 s, video alarm - high light-emitting diodes
интенсивности суммарно до 80 Люкс, что осуществляется блоком 6 аудиовизуальной сигнализации.intensities in total up to 80 Lux, which is carried out by block 6 of the audiovisual alarm.
Предлагаемая система обеспечивает мониторинг бдительности и внимания и определяет момент временной потери контроля оператора к осознанным действиям из-за потери трудоспособности, или предшественников такой нетрудоспособности, а также определяет момент перехода фазы бодрствования в фазу засыпания.The proposed system provides monitoring of vigilance and attention and determines the moment of temporary loss of operator control to conscious actions due to loss of ability to work, or predecessors of such incapacity for work, and also determines the moment of transition of the waking phase to the phase of falling asleep.
Критерием для контроля бодрствования, бдительности и внимания является изменение произвольного (осознанного) тонуса мышц. Измерение тонуса мышц (напряженности) производится путем регистрации силы давления стенки брюшного пресса оператора на датчик давления, или путем снятия электромиограммы с группы мышц брюшного пресса и мышц спины, регистрации и анализа электроактивности мышечных групп, что позволяет надежно контролировать уровень бодрствования, и определять моменты временной потери контроля оператора к осознанным действиям.The criterion for controlling wakefulness, alertness and attention is the change in voluntary (conscious) muscle tone. Measurement of muscle tone (tension) is carried out by recording the pressure force of the abdominal wall of the operator on the pressure sensor, or by taking an electromyogram from a group of muscles of the abdominal and back muscles, recording and analyzing the electrical activity of muscle groups, which allows you to reliably control the level of wakefulness, and determine the time loss of operator control to conscious action.
Принцип функционирования данной системы контроля уровня бодрствования человека заключается в следующем.The principle of operation of this system for monitoring the level of human wakefulness is as follows.
Датчик 1 регистрации силы давления стенки брюшного пресса человека на внутреннюю поверхность установленного на талии человека кругового пояса дает информацию о величине давления (натяжении ремня). Производя контроль уровня бодрствования, измеряют величину указанной силы давления, по результатам чего регистрируют силу давления, превышающую силу первоначально заданного оператором, порогового, произвольного (осознанного) давления, констатирующего снижение уровня бодрствования человека, определяют промежуток времени, в течение которого величина силы давления принимает значение больше порогового, (если оператор не реагирует на аудио- тактильную сигнализацию небольшой интенсивности (аудио - зуммер 3000 Гц. 40-60 Дб., тактильный - встроенный в корпус блока датчика вибромотор Т - 1500-3000 The sensor 1 for recording the pressure force of the wall of the abdominal press of a person on the inner surface of the circular belt installed on the person’s waist gives information about the pressure value (belt tension). By monitoring the level of wakefulness, the magnitude of the indicated pressure force is measured, according to the results of which the pressure force is recorded that exceeds the force originally set by the operator, the threshold, arbitrary (conscious) pressure, which indicates a decrease in the level of wakefulness of a person, the period of time during which the magnitude of the pressure force takes a value is determined more than the threshold, (if the operator does not respond to the audio-tactile alarm of low intensity (audio buzzer 3000 Hz. 40-60 dB., tactile - built-in a first sensor vibration motor housing block T - 1500-3000
об/мин.) носимого блока, об уменьшении произвольного тонуса мышц брюшного пресса в течении 2-3 секунд) констатируют снижение уровня бодрствования.rpm.) of the wearable block, about a decrease in the arbitrary tone of the abdominal muscles within 2-3 seconds) note a decrease in the level of wakefulness.
При потере контроля водителя над собой тонус мышц начинает падать, увеличивается сила давления стенки брюшного пресса на датчик 1. При замыкании контактов данного датчика, который может быть электромеханическим, запускается блок 2 аудио-тактильной сигнализации. В этом случае воспроизводится тактильная сигнализация (с помощью вибромотора) и/или зрительная сигнализация (с помощью светодиодов). Одновременно с этим включается передатчик 3 информационного сигнала о срабатывании датчика 1 в приемник 4 информационного сигнала, который посылает соответствующий сигнал в блок 5 обработки информационного сигнала, определяя длительность непрерывного срабатывания датчика 1. Если эта длительность превышает заранее заданное пороговое значение (1-2 сек), делается вывод о снижении уровня бодрствования. Таким образом, регистрируется момент, когда человек-оператор, например, водитель транспортного средства, начинает терять контроль над собой, бдительность. В этот момент срабатывает блок 7 управления подачей предупредительных сигналов и с помощью блока 6 подается предупредительный аудио-визуальный сигнал повышенной интенсивности. Если в течение некоторого заданного промежутка времени человек-оператор не отключит аудио-визуальный сигнал повышенной интенсивности, то может включаться блок 9 управления тормозным узлом исполнительного механизма, а вместе с ним и аварийная сигнализация. При этом включаются мобильные приемо-передатчики 11, 12 устройства для приема и передачи текущей информации. Если человек-оператор отключает аудио-визуальный сигнал повышенной интенсивности путем нажатия комбинации кнопок (не более трех) в соответствии с визуальной инструкцией (т.е. на кнопочном поле блока 8 включается произвольная комбинация из нескольких световых индикаторов), человек-оператор, When the driver’s control over himself is lost, muscle tone begins to decrease, the pressure force of the abdominal wall on sensor 1 increases. When the contacts of this sensor, which can be electromechanical, are closed, the audio-tactile alarm unit 2 is launched. In this case, a tactile alarm (using a vibrator) and / or visual alarm (using LEDs) is played. At the same time, the transmitter 3 of the information signal about the operation of the sensor 1 is turned on to the receiver 4 of the information signal, which sends the corresponding signal to the information signal processing unit 5, determining the duration of the continuous operation of the sensor 1. If this duration exceeds a predetermined threshold value (1-2 sec) , a conclusion is drawn about a decrease in the level of wakefulness. Thus, the moment is recorded when the human operator, for example, the driver of the vehicle, begins to lose control of himself, vigilance. At this moment, the alarm control unit 7 is triggered and an alert audio-visual signal of increased intensity is supplied using block 6. If, within a certain period of time, the human operator does not turn off the high-intensity audio-visual signal, then the brake control unit 9 of the actuator may be turned on, and with it the alarm. In this case, the mobile transceivers 11, 12 of the device for receiving and transmitting current information are turned on. If the human operator turns off the high-intensity audio-visual signal by pressing a combination of buttons (no more than three) in accordance with the visual instruction (i.e., an arbitrary combination of several light indicators is turned on on the button field of unit 8), the human operator,
проанализировав и отключив индикацию, приводит осознанно датчик 1 в первоначальное положение, а также уменьшает уровень натяжения кругового ремня. Система снова начинает измерение состояния электромеханического датчика 1 регистрации силы давления на внутреннюю поверхность кругового поясного ремня. При этом к работе может подключиться приемник 10 GPS или приемник ГЛОНАС-информации. При необходимости также срабатывают мобильные приемопередатчики 11, 12 устройства для приема и передачи текущей информации для передачи сведений в виде сигналов на монитор 13 диспетчера для отображения текущего функционального состояния человека. В отдельных случаях на монитор 13 может поступать информация с приемника 10 о местонахождении оператора. При этом находящийся у монитора диспетчер по полученной информации может принять адекватное и своевременное решение о воздействии на человека по обратной связи или с учетом различных технических средств максимально эффективно.Having analyzed and turned off the indication, consciously brings the sensor 1 to its original position, and also reduces the level of tension of the circular belt. The system again begins to measure the state of the electromechanical sensor 1 registering the pressure on the inner surface of the circular waist belt. In this case, a GPS receiver 10 or a GLONAS information receiver can be connected to the operation. If necessary, mobile transceivers 11, 12 of the device are also triggered for receiving and transmitting current information for transmitting information in the form of signals to the monitor 13 of the dispatcher to display the current functional state of the person. In some cases, the monitor 13 may receive information from the receiver 10 about the location of the operator. At the same time, the dispatcher located at the monitor according to the received information can make an adequate and timely decision on the impact on the person through feedback or taking into account various technical means as efficiently as possible.
Данная система контроля уровня бодрствования человека прошла апробацию и экспериментальные проверки.This system of monitoring the level of human wakefulness has been tested and experimental checks.
1.Эксперимент с применением компьютерного авто-симулятора. В ходе эксперимента человек-оператор выполнял упражнения на симуляторе - аналогичные реальному продолжительному управлению транспортного средства в условиях изменяющегося физиологического состояния - от бодрствования до засыпания.1. An experiment using a computer auto-simulator. During the experiment, the human operator performed exercises on the simulator - similar to the real long-term control of a vehicle in a changing physiological state - from wakefulness to falling asleep.
2. Эксперимент - контроль человеком-оператором за изменением обстановки в условиях длительного наблюдения - осуществлялся через показ оператору на экране монитора случайных графических символов разной величины, цветовой гаммы, в разных местах зрительного поля, на фоне показа слайд фильма с нейтральной смысловой информативностью. Оператору ставилась задача отслеживать и регистрировать предъявляемые символы в условиях изменяющегося физиологического состояния - от 2. The experiment - control by a human operator of a change in the situation under long-term observation - was carried out by showing the operator on the monitor screen random graphic symbols of different sizes, colors, in different places of the visual field, against the background of a slide show of a film with neutral semantic information. The operator was tasked with tracking and recording the presented symbols in conditions of a changing physiological state - from
бодрствования до засыпания. Далее нами проводился анализ достоверности регистрируемой информации оператором.wakefulness before falling asleep. Next, we conducted an analysis of the reliability of the recorded information by the operator.
Приведение организма человека-оператора в состояние засыпания проводилось по форсированной методике с помощью:Bringing the human operator’s body to the state of falling asleep was carried out according to the forced method using:
- дозированного перорального приема этилосодержащего раствора;- dosed oral administration of an ethyl-containing solution;
- применения оператором седативных медицинских препаратов со снотворным эффектом (элениум);- use by the operator of sedative medications with hypnotic effect (elenium);
- электросна с наложением электродов на затылочную область.- electric sleep with the application of electrodes on the occipital region.
Контроль бодрствования осуществлялся по методике регистрации ЭЭГ (электроэнцефалограмма) и анализа активности головного мозга оператора. Одновременно выполнялось видеонаблюдение, с синхронизированной аудиозаписью, за действиями и состоянием оператора (контроль положения головы, моргания), запись ЭМГ (электромиограмма) мышц брюшного пресса оператора, а также КГР (кожно-гальваническая реакция) человека-оператора учитывались количество набранных очков в программе-симуляторе, а также количество ложных срабатываний.Wakefulness control was carried out according to the method of registration of EEG (electroencephalogram) and analysis of the brain activity of the operator. At the same time, video surveillance was performed, with synchronized audio recording, of the operator’s actions and condition (control of the position of the head, blinking), EMG recording (electromyogram) of the operator’s abdominal muscles, as well as RAG (skin-galvanic reaction) of the human operator, the number of points scored in the program was taken into account simulator, as well as the number of false positives.
Эксперименты выполнялись сериями: одно задание, через два дня отдыха, всего в количестве 10 раз (на протяжении 30 дней) - для одного оператора-испытуемого.The experiments were carried out in series: one task, after two days of rest, a total of 10 times (over 30 days) - for one operator-subject.
В исследовании приняли участие 48 человек, в том числе: водители грузовых машин (12 человек 30-45 лет), военнослужащие (7 человек 20-36 лет), охранники (9 человек 27-39 лет), операторы газовых котельных (4 человека 38-54 года), авиадиспетчер (1 человек 33 года), гражданские лица (15 человек - разного пола, возраста и профессиональной ориентации).The study involved 48 people, including: truck drivers (12 people 30-45 years old), military personnel (7 people 20-36 years old), security guards (9 people 27-39 years old), gas boiler houses operators (4 people 38 -54 years), air traffic controller (1 person 33 years old), civilians (15 people - of different sex, age and professional orientation).
По условию эксперимента, согласно методике и теории применения, подопытный (оператор) в течение первой недели выполнял спец. упражнение по специально разработанной программе (поясное ношение датчика давления с аудио сигнализацией состояния датчика), для адаптации.According to the condition of the experiment, according to the methodology and theory of application, the experimental (operator) during the first week performed special. Exercise according to a specially developed program (belt wearing a pressure sensor with audio signaling of the state of the sensor), for adaptation.
После проведения серии экспериментов, проанализировав и сопоставив результаты полученных данных, мы однозначно пришли к выводу о высокой достоверности и эффективности определения уровня бодрствования человека.After conducting a series of experiments, analyzing and comparing the results of the data obtained, we unequivocally came to the conclusion about the high reliability and effectiveness of determining the level of human wakefulness.
С помощью предлагаемой системы с достоверностью Р<0,05 определяется у оператора грань между бодрствованием и сном, состояние переутомления, связанные с торможением нервных процессов организма и неадекватной реакции на окружающую обстановку. Отмечена высокая корреляция изменения произвольного тонуса мышц брюшного пресса с изменениями в ЭЭГ (0,93), ЭМГ (0,98), и КГР (0,79). Ложных срабатываний системы за время тестирования в среднем было зарегистрировано 2,7%, причем наблюдалась явная тенденция к уменьшению ложных сигнализаций при дальнейшем использовании и адаптации оператора к проведению мониторинга бодрствования бдительности и внимания.Using the proposed system with a reliability of P <0.05, the operator determines the line between wakefulness and sleep, the state of overwork associated with inhibition of the nervous processes of the body and an inadequate response to the environment. A high correlation was noted between changes in voluntary muscle tone of the abdominal muscles and changes in EEG (0.93), EMG (0.98), and RAG (0.79). False alarms of the system during the test were recorded on average 2.7%, and there was a clear tendency to reduce false alarms with further use and adaptation of the operator to monitoring the wakefulness of alertness and attention.
Использование предлагаемой полезной модели позволяет расширить функциональные возможности способа и системы контроля уровня бодрствования человека за счет повышения точности определения функционального состояния человека.Using the proposed utility model allows to expand the functionality of the method and system for monitoring the level of human wakefulness by increasing the accuracy of determining the functional state of a person.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007135989/22U RU68878U1 (en) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | HUMAN WAKE CONTROL SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007135989/22U RU68878U1 (en) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | HUMAN WAKE CONTROL SYSTEM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU68878U1 true RU68878U1 (en) | 2007-12-10 |
Family
ID=38904070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007135989/22U RU68878U1 (en) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | HUMAN WAKE CONTROL SYSTEM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU68878U1 (en) |
-
2007
- 2007-09-28 RU RU2007135989/22U patent/RU68878U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10052452B2 (en) | Dream enhancement apparatus and method | |
| US6582380B2 (en) | System and method of monitoring and modifying human activity-based behavior | |
| US5577510A (en) | Portable and programmable biofeedback system with switching circuit for voice-message recording and playback | |
| US6497658B2 (en) | Alarm upon detection of impending sleep state | |
| US5682882A (en) | Vigilance monitor system | |
| EP3132739B1 (en) | Enhancing vehicle system control | |
| US8823527B2 (en) | Consciousness monitoring | |
| RU2540901C2 (en) | Method and device for microsleep detection | |
| EP3154414B1 (en) | Systems and methods for non-intrusive deception detection | |
| AU2006217448A1 (en) | Methods and systems for physiological and psycho-physiological monitoring and uses thereof | |
| TW201117771A (en) | Sensory-evoked potential (SEP) classification/detection in the time domain | |
| CN110162182B (en) | Electroencephalogram control module device and method for controlling controlled equipment by electroencephalogram control module device | |
| US20240090807A1 (en) | Wearable device and method for stress detection, emotion recognition and emotion management | |
| JP2018518205A (en) | Apparatus and method for predicting alertness level of driver of powered vehicle | |
| US10596963B2 (en) | Fatigue alarm apparatus and method | |
| GB2375645A (en) | Drowsiness monitor having a means for detecting a metabolic function of a user | |
| RU2363385C2 (en) | Method of controlling level of wakefulness of human being and system to this end | |
| KR101797867B1 (en) | suicide prevention educational content providing method using a VR device | |
| RU68878U1 (en) | HUMAN WAKE CONTROL SYSTEM | |
| CN208002810U (en) | A kind of portable physical and mental statuse detection device | |
| Kronemer et al. | Sleuthing subjectivity: a review of covert measures of consciousness | |
| US10796550B2 (en) | System for monitoring the physical condition of at least one user and method for monitoring the physical condition of a user | |
| CN108597183B (en) | Fatigue alarm device | |
| US20240326831A1 (en) | Driver psychophysiological state detection | |
| TW201917703A (en) | Method and apparatus for fatigue alarm |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MG1K | Anticipatory lapse of a utility model patent in case of granting an identical utility model |
Ref document number: 2007135990 Country of ref document: RU Effective date: 20090810 |