JPH0337041A - Consciousness detecting device - Google Patents
Consciousness detecting deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、航空機等において、過大な加速度Ｇが作用す
ることによる搭乗者の意識喪失又は意識低下に有効に対
処するための意識検出装置に関するものである。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a consciousness detection device for effectively dealing with loss of consciousness or decreased consciousness of a passenger due to the action of excessive acceleration G in an aircraft or the like. It is something.
［従来の技術］
例えば、近時の高運動能力を備えた航空機では、航空機
が急激なマヌーバを行った場合等に搭乗者に過大な加速
度Ｇが作用する。特に、急激な引き起こしゃ急旋回を行
うと搭乗者に上半身から下半身に向かって大きな下向き
加速度Ｇが作用し、その結果、搭乗者の血液が下半身に
集中し脳へ流れ込む血流が不足して、失神またはそれに
近い状態に陥ることがある。[Prior Art] For example, in modern aircraft with high maneuverability, excessive acceleration G acts on passengers when the aircraft performs a sudden maneuver. In particular, when a sudden turn is made, a large downward acceleration G acts on the occupant from the upper body to the lower body, and as a result, the occupant's blood concentrates in the lower body, resulting in insufficient blood flow to the brain. You may experience fainting or near-fainting.
このような事態を招かないために、従来においては、搭
乗者は普段から常に呼吸法による耐Ｇ訓練を慣行してお
り、また、搭乗の際は所謂Ｇスーツと呼ばれる加速度防
護服を着用するようにしている。この加速度防護服は、
高圧の気体等を膨脹嚢に送り込むことで搭乗者の下半身
を圧迫し、血液の下半身への集中を防止して脳への血流
が極端に低下しないようにしたものである。In order to prevent such situations from occurring, passengers have conventionally practiced G-resistance training using breathing techniques, and are required to wear acceleration protection clothing called a G-suit when boarding. I have to. This acceleration protective suit is
The device compresses the passenger's lower body by sending high-pressure gas into the inflatable bladder, preventing blood from concentrating on the lower body and preventing an extreme drop in blood flow to the brain.
［発明が解決しようとする課題］
しかし、なから、このような加速度対策を履行しても、
予想を越える過大なＧが作用した場合には失神またはそ
れに近い状態に至ることがある。そして、このような状
態は航空機にとって即座に致命的なものとなり、墜落な
どの大事故に直粘する可能性が高い。[Problem to be solved by the invention] However, even if such acceleration countermeasures are implemented,
If an unexpectedly excessive G force acts on the patient, it may lead to syncope or a state close to it. Such a situation can quickly become fatal to the aircraft, and there is a high possibility that it will lead to a major accident such as a crash.
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであっ
て、過大な加速度Ｇが作用することによる搭乗者の失神
や意識低下に有効に対処するための意識検出装置を実現
することを目的としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to realize a consciousness detection device for effectively dealing with fainting or decreased consciousness of a passenger due to excessive acceleration G. It is said that
［課題を解決するための手段］
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような構
成の意識検出装置を採用するものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention employs a consciousness detection device having the following configuration.
すなわち、失神時に有効に対処するためには、搭乗者の
脳へ向かう血流状態を検出する血流検出手段と、この血
流検出手段による検出値が予め定めた失神レベルを下回
ると血流不足信号を出力する血流判定手段と、搭乗者に
作用する下向き加速度Ｇの大きさを検出する加速度検出
手段と、この加速度検出手段による検出値が設定値を越
えると加速度超過信号を出力する加速度判定手段と、前
記血流不足信号および加速度超過信号が共に出力された
時に意識喪失信号を出力する無意識判定手段とを具備し
て構成するのがよい。In other words, in order to effectively deal with syncope, it is necessary to have a blood flow detection means that detects the state of blood flow toward the passenger's brain, and to detect insufficient blood flow when the detected value by this blood flow detection means falls below a predetermined syncope level. blood flow determining means for outputting a signal; acceleration detecting means for detecting the magnitude of downward acceleration G acting on the passenger; and acceleration determining means for outputting an acceleration excess signal when a detected value by the acceleration detecting means exceeds a set value. It is preferable to configure the apparatus to include a means for determining unconsciousness and an unconsciousness determination means for outputting a loss of consciousness signal when both the insufficient blood flow signal and the excess acceleration signal are output.
また、失神に至る前に有効に対処するためには、搭乗者
の脳へ向かう血流状態を検出する血流検出手段と、搭乗
者に作用する下向き加速度Ｇの大きさを検出する加速度
検出手段と、前記血流検出手段による検出イ直および前
記加速度検出手段による検出値をそれぞれ入力しこれら
の検出値に基づいて搭乗者の意識喪失の前兆を捉え意識
低下信号を出力する意識レベル判定手段とを具備して構
成するのがよい。In order to effectively deal with the situation before syncope occurs, it is necessary to provide a blood flow detection means for detecting the state of blood flow toward the passenger's brain, and an acceleration detection means for detecting the magnitude of the downward acceleration G acting on the passenger. and consciousness level determining means for inputting the detection value by the blood flow detection means and the detection value by the acceleration detection means, respectively, and detecting signs of loss of consciousness of the passenger based on these detection values and outputting a signal of decreased consciousness. It is better to configure the system with the following.
［作用コ
請求項１による構成を備えておけば、過大な下向き加速
度Ｇの作用によって血流が失神レベルに達し、これによ
り搭乗者が失神した場合には、血流判定手段により血流
不足信号が出力される。このとき、搭乗者に作用する下
向き加速度Ｇの大きさは設定値を越えているので、加速
度判定手段は加速度超過信号を出力している。そして、
両信号を受けた無意識判定手段は意識喪失信号を出力す
る。これにより、搭乗者の失神による事故等を防止する
ための安全手段を適時に作動させることができる。これ
に対して、意識喪失信号が出力されても加速度超過信号
が出力されていなければ失神状態とは判断されないので
、ノイズ等による誤動作を防止し得る。[Effects] If the configuration according to claim 1 is provided, when the blood flow reaches the syncope level due to the action of excessive downward acceleration G and the passenger faints due to this, the blood flow determination means will generate a blood flow insufficient signal. is output. At this time, since the magnitude of the downward acceleration G acting on the passenger exceeds the set value, the acceleration determining means outputs an acceleration excess signal. and,
The unconsciousness determination means that receives both signals outputs a loss of consciousness signal. This allows safety measures to be activated in a timely manner to prevent accidents caused by the passenger's fainting. On the other hand, even if the loss of consciousness signal is output, if the excess acceleration signal is not output, it is not determined that the device is in a syncope state, so that malfunctions due to noise or the like can be prevented.
また、請求項２による構成を備えておけば、加速度Ｇの
大きさと血流状態とにより意識レベル低下の度合いや傾
向が把握されるので、血流状態が急激に悪化し、或いは
加速度Ｇが急激に増大したとき等は、失神の可能性があ
ると判断されて事前に意識レベル判定手段により意識低
下信号が出力される。これにより、搭乗者に警告を発し
て失神を回避するための適切な措置をとらせることがで
きる。また、このような警告の後に安全手段を作動させ
るようにすれば、安全手段をより適切な時期で動作させ
ることが可能になる。Furthermore, if the configuration according to claim 2 is provided, the degree and tendency of a decrease in the level of consciousness can be ascertained based on the magnitude of the acceleration G and the blood flow state, so if the blood flow state suddenly deteriorates or the acceleration G suddenly increases. When the level of consciousness increases, for example, it is determined that there is a possibility of syncope, and a decreased consciousness signal is output by the consciousness level determining means in advance. This makes it possible to issue a warning to the passenger and have him or her take appropriate measures to avoid fainting. Moreover, if the safety means is activated after such a warning, the safety means can be activated at a more appropriate time.
［実施例コ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。[Example code] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は請求項１に基づいて構成される意識検出装置の
一実施例を示している。図において、搭乗者Ａの頚動脈
には血流検出手段として血圧により血流量を測定し得る
血流センサ１が貼着しである。この血流センサ１には、
ＬＥＤ及びＰｂＳを用いた光センサや、レーザドツプラ
法によるセンサ等を用いることができる。そして、この
血流センサ１からの出力をアンプ２で増幅し、血流判定
手段である出力判定器３に入力している。出力判定器３
では、血流量がどの程度不足すると搭乗者Ａが失神する
可能性があるかに基づいてアンプ２の出力との関係にお
いて失神レベルが設定しである。そして、実際に血流セ
ンサ１からアンプ２を通じて入力される検出値をその設
定値と比較し、それが失神レベルを下回ると血流不足信
号ｓｌを出力する。FIG. 1 shows an embodiment of a consciousness detection device constructed based on claim 1. In the figure, a blood flow sensor 1 that can measure blood flow based on blood pressure is attached to the carotid artery of a passenger A as a blood flow detection means. This blood flow sensor 1 includes
An optical sensor using an LED and PbS, a sensor using the laser Doppler method, etc. can be used. The output from this blood flow sensor 1 is amplified by an amplifier 2 and input to an output determiner 3 which is a blood flow determination means. Output judge 3
In this case, the syncope level is set in relation to the output of the amplifier 2 based on the degree to which the blood flow is insufficient to cause passenger A to faint. Then, the detection value actually inputted from the blood flow sensor 1 through the amplifier 2 is compared with the set value, and when the value falls below the syncope level, a blood flow shortage signal sl is output.
一方、航空機には搭乗者Ａに作用する下向き加速度Ｇを
検出するためのＧセンサ（加速度検出手段）４が装備し
てあり、このＧセンサ４からの出力をアンプ５で増幅し
、加速度判定手段である６判定器６に入力している。６
判定器６では、加速度Ｇがどの程度低下した場合に搭乗
者Ａが失神する可能性があるかに基づいてアンプ５の出
力との関係において設定値が設けられている。そして、
実際にＧセンサ４からアンプ５を通じて入力される検出
値をその設定値と比較し、設定値を越えると加速度超過
信号ｓ２を出力する。On the other hand, the aircraft is equipped with a G sensor (acceleration detection means) 4 for detecting the downward acceleration G acting on the passenger A. The output from this G sensor 4 is amplified by an amplifier 5, and the acceleration determination means is input to the 6 determiner 6. 6
In the determiner 6, a set value is provided in relation to the output of the amplifier 5 based on how much the acceleration G is likely to cause passenger A to faint. and,
The detection value actually input from the G sensor 4 through the amplifier 5 is compared with the set value, and if the set value is exceeded, an acceleration excess signal s2 is output.
さらに、前述した出力判定器３による血流不足信号ｓｌ
と６判定器６による加速度超過信号Ｓ２とを、無意識判
定手段であるＡＮＤ回路７に入力するようにしている。Furthermore, the blood flow shortage signal sl by the output determiner 3 described above is
and the acceleration excess signal S2 from the 6-determiner 6 are input to an AND circuit 7 which is unconsciousness determination means.
ＡＮＤ回路７では、両信号Ｓ１％Ｓ２がともに入力され
ると動作状態が真となり、意識喪失信号ｓ３をセキュリ
ティシステムの１つであるオートパイロット８に出力す
る。オートパイロット８はこれにより航空機に対する自
動操舵を開始する。In the AND circuit 7, when both signals S1%S2 are inputted, the operating state becomes true, and a loss of consciousness signal s3 is outputted to the autopilot 8, which is one of the security systems. The autopilot 8 then starts automatically steering the aircraft.
しかして、このような構成からなる意識検出装置を備え
ておけば、過大な下向き加速度Ｇの作用によって血流が
危険レベルに達し、その結果搭乗者Ａが失神した場合に
、出力判定器３および６判定器６からそれぞれＡＮＤ回
路７に対して血流不足信号Ｓ１および加速度超過信号ｓ
２が出力されるので、ＡＮＤ回路７からオートパイロッ
ト８に意識喪失信号ｓ３を出力して自動操舵が行われる
ことになり、墜落事故等を有効に防止することが可能に
なる。この際、血流不足信号ｓｌが出力されても加速度
超過信号ｓ２が出力されていなければ意識喪失信号ｓ３
が出力されないので、血流センサ１のノイズ等により安
易にオートパイロット８が作動することがなく、システ
ムの信頼性が向上される。However, if a consciousness detection device having such a configuration is provided, when the blood flow reaches a dangerous level due to the action of excessive downward acceleration G and the passenger A faints as a result, the output determiner 3 and The insufficient blood flow signal S1 and the excess acceleration signal s are sent from the 6 determiner 6 to the AND circuit 7, respectively.
2 is output, the AND circuit 7 outputs the loss of consciousness signal s3 to the autopilot 8 and automatic steering is performed, making it possible to effectively prevent crashes and the like. At this time, even if the insufficient blood flow signal sl is output, if the excess acceleration signal s2 is not output, the loss of consciousness signal s3
is not output, the autopilot 8 is not easily activated due to noise from the blood flow sensor 1, and the reliability of the system is improved.
また、第２図は請求項２に基づいて構成される意識検出
装置の一実施例を示している。図において、血流センサ
１、Ｇセンサ４並びにアンプ２．５については前記実施
例と同様である。そして、アンプ２．５による各々の出
力を意識レベル判定手段９に入力するようにしている。Further, FIG. 2 shows an embodiment of the consciousness detection device constructed based on claim 2. In the figure, a blood flow sensor 1, a G sensor 4, and an amplifier 2.5 are the same as those in the previous embodiment. The respective outputs from the amplifiers 2.5 are input to the consciousness level determining means 9.
意識レベル判定手段９は、例えば汎用マイクロコンピュ
ータにより構成されるもので、血流量と加速度Ｇに対し
て各々の大きさや変動率などの関係から搭乗者Ａの失神
の前兆を予知するためのプログラムやデータが格納しで
ある。すなわち、血流量はその時点での搭乗者Ａの意識
レベルを判断する指標となり、加速度Ｇの大きさと増加
率はその環境がその後どのように変化して搭乗者Ａの意
識レベルにいかなる影響を与える可能性があるかを判断
する指標となるので、例えば血流量が失神レベルより若
干上にあっても加速度Ｇの急激な立ち上がりが生じてい
れば、数秒後に搭乗者Ａの失神を予知する。そして、失
神に至る数秒前に意識低下信号Ｓ４を出力し得るように
している。この意識低下信号Ｓ４は、搭乗者Ａの視覚や
聴覚に訴えて注意を喚起する機能を備えた警告手段１０
に入力され、搭乗者Ａの危険回避動作を求める。この時
に、搭乗者Ａが適当な操作を行うことにより警告手段１
０から意識レベル判定手段９に対して応答信号Ｓ、を発
信し得るようにしておき、これにより、警告後−定時間
内に応答信号ｓｌがなかった場合に、意識レベル判定手
段９が失神とみなしてオートパイロット８に動作信号ｓ
６を出力し、応答信号があった場合には意識レベル判定
手段９が動作しないようにしておいてもよい。また、意
識レベル判定手段９の独自の判断に基づいて動作信号ｓ
６が出力される構成によることも有効である。The consciousness level determining means 9 is constituted by, for example, a general-purpose microcomputer, and includes a program for predicting a sign of syncope in the passenger A based on the relationship between blood flow and acceleration G, such as their respective magnitudes and fluctuation rates. The data is stored. In other words, the blood flow rate is an index for determining the level of consciousness of passenger A at that time, and the magnitude and rate of increase of acceleration G determines how the environment will change after that and what impact it will have on the level of consciousness of passenger A. This serves as an index for determining whether there is a possibility of fainting, so for example, if a sudden rise in acceleration G occurs even if the blood flow is slightly above the fainting level, it is predicted that passenger A will faint in a few seconds. Then, a decrease in consciousness signal S4 can be output several seconds before the patient faints. This decreased consciousness signal S4 is sent to the warning means 10 which has the function of appealing to the visual and auditory senses of the passenger A to draw attention to the passenger A.
is input to determine passenger A's danger avoidance action. At this time, the warning means 1 is activated by passenger A performing an appropriate operation.
0 to the consciousness level determining means 9, and thereby, if there is no response signal sl within a certain period of time after the warning, the consciousness level determining means 9 determines that the consciousness level determining means 9 has fainted. The operating signal s is sent to the autopilot 8.
6, and the consciousness level determining means 9 may be configured not to operate if there is a response signal. Further, the motion signal s is determined based on the independent judgment of the consciousness level determining means 9.
It is also effective to use a configuration in which 6 is output.
しかして、このような構成からなる意識検出装置を備え
ておけば、加速度Ｇの作用により搭乗者Ａ（７１５意識
が低下しつつある時には意識レベル判定手段９により事
前に意識低下信号ｓ４が出力されることになり、放置し
ておけば搭乗者Ａが自覚なく意識喪失状態に陥る場合な
どにも、警告を通じて搭乗者の意識を喚起し、それ以上
の意識の低下を避けるための適切な措置をとらせること
が可能になる。これにより、墜落事故を未然に回避し得
るものとなる。また、以上のような経緯の後にオートパ
イロット８を作動させるようにすれば、航空機が安易に
自動撮舵に切り換わることがなくなり、安全装置の適切
な作動が確保される。However, if a consciousness detection device having such a configuration is provided, when the consciousness of the passenger A (715) is decreasing due to the action of the acceleration G, the consciousness level determining means 9 can output a consciousness decline signal s4 in advance. Therefore, if left untreated, Passenger A may fall into a state of unconsciousness without realizing it, so appropriate measures should be taken to arouse the passenger's consciousness through warnings and prevent further loss of consciousness. This makes it possible to avoid crashes.Furthermore, if the autopilot 8 is activated after the above-mentioned process, the aircraft can easily perform automatic steering. This ensures proper operation of the safety device.
以上、本発明の実施例について説明したが、各部の構成
は上述したのものに限定されるものではなく、本発明の
趣旨を逸脱しない範囲で挿々変形が可能である。例えば
、血流センサをパイロットの衣服やヘルメット、マスク
等に装着し、これらを着用することによって自動的に検
出を開始できるようにするこ占等は有効である。Although the embodiments of the present invention have been described above, the configurations of each part are not limited to those described above, and may be modified as needed without departing from the spirit of the present invention. For example, it is effective to attach a blood flow sensor to the pilot's clothing, helmet, mask, etc. so that detection can be started automatically when the pilot wears the sensor.
［発明の効果］
請求項１に係る発明によると、脳へ向かう血流が低下し
て搭乗者が失神した場合に意識喪失信号が出力されるの
で、これにより安全手段を作動させる等の適切な措置を
講することができ、事攻を有効に防止することが可能と
なる。また、単にノイズにより血流不足信号が出力され
ても加速度Ｇが大きくなければ意識喪失信号が出力され
ないため、誤動作による弊害を除去でき、信頼性の向上
が果たされる。これに対して、請求項２に係る発明によ
ると、搭乗者が失神する危険性がある場合に１前に意識
低下信号が出力されるので、これにより搭乗者に警告を
発することができ、未然に事故を回避するための適切な
措置をとらせることが可能になる。また、このような警
告後に安全手段を作動させることで、安全手段のより適
切な動作時期が確保されたものとなる。[Effects of the Invention] According to the invention according to claim 1, when the blood flow toward the brain decreases and the passenger faints, a loss of consciousness signal is output, so that appropriate measures such as activating safety measures can be taken. Measures can be taken and attacks can be effectively prevented. Furthermore, even if a blood flow shortage signal is output simply due to noise, a loss of consciousness signal will not be output unless the acceleration G is large, so that adverse effects caused by malfunctions can be eliminated and reliability can be improved. On the other hand, according to the invention according to claim 2, when there is a risk of the passenger fainting, a signal of decreased consciousness is outputted beforehand, so that it is possible to issue a warning to the passenger and prevent the occurrence of fainting. This makes it possible for people to take appropriate measures to avoid accidents. Further, by activating the safety means after such a warning, a more appropriate timing for operating the safety means can be ensured.
第１図は本発明の一実施例を示す構成説明図、第２図は
本発明の他の実施例を示す構成説明図である。
Ａ・・・搭乗者
ｓｌ・・・血流不足信号
Ｓ２・・・加速度超過信号
ｓ３・・・意識喪失信号
ｓ４・・・意識低下信号
１・・・血流検出手段（血流センサ）
３・・・血流判定手段（出力判定器）
４・・・加速度検出手段（Ｇセンサ）
６・・・加速度判定手段（６判定器）
７・・・無意識判定手段（ＡＮＤ回路）９・・・意識レ
ベル判定手段FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration explanatory diagram showing another embodiment of the present invention. A... Passenger sl... Insufficient blood flow signal S2... Excess acceleration signal s3... Loss of consciousness signal s4... Decreased consciousness signal 1... Blood flow detection means (blood flow sensor) 3. ... Blood flow determining means (output determiner) 4... Acceleration detecting means (G sensor) 6... Acceleration determining means (6 determiners) 7... Unconsciousness determining means (AND circuit) 9... Consciousness Level judgment means
Claims (2)
手段と、この血流検出手段による検出値が予め定めた失
神レベルを下回ると血流不足信号を出力する血流判定手
段と、搭乗者に作用する下向き加速度Ｇの大きさを検出
する加速度検出手段と、この加速度検出手段による検出
値が設定値を越えると加速度超過信号を出力する加速度
判定手段と、前記血流不足信号および加速度超過信号が
共に出力された時に意識喪失信号を出力する無意識判定
手段とを具備してなることを特徴とする意識検出装置。(1) Blood flow detection means for detecting the state of blood flow toward the passenger's brain, and blood flow determination means for outputting a blood flow deficiency signal when the detected value by the blood flow detection means falls below a predetermined syncope level. , acceleration detection means for detecting the magnitude of downward acceleration G acting on the passenger; acceleration determination means for outputting an acceleration excess signal when the detected value by the acceleration detection means exceeds a set value; A consciousness detection device comprising: unconsciousness determination means that outputs a loss of consciousness signal when an acceleration excess signal is also output.
手段と、搭乗者に作用する下向き加速度Ｇの大きさを検
出する加速度検出手段と、前記血流検出手段による検出
値および前記加速度検出手段による検出値をそれぞれ入
力しこれらの検出値に基づいて搭乗者の意識喪失の前兆
を捉え意識低下信号を出力する意識レベル判定手段とを
具備してなることを特徴とする意識検出装置。(2) a blood flow detection means for detecting the state of blood flow toward the brain of the passenger; an acceleration detection means for detecting the magnitude of the downward acceleration G acting on the passenger; a detection value by the blood flow detection means; A consciousness detection device comprising consciousness level determining means for inputting the detected values by the acceleration detecting means, detecting signs of loss of consciousness of the passenger based on these detected values, and outputting a signal of decreased consciousness. .
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|---|---|---|---|
| JP17098389A JPH0337041A (en) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Consciousness detecting device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17098389A JPH0337041A (en) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Consciousness detecting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0337041A true JPH0337041A (en) | 1991-02-18 |
| JPH0581130B2 JPH0581130B2 (en) | 1993-11-11 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP17098389A Granted JPH0337041A (en) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Consciousness detecting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0337041A (en) |
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1989
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