一种快速便捷检测作业疲劳度的方法
【专利摘要】一种快速便捷检测作业疲劳度的方法属于作业疲劳检测领域，克服了传统检测方法指标单一、检测时间长、缺乏客观性的缺点。采用多个视标进行检测，每个视标的频率先从高频降到低频再升到高频，频率变化的速率相同，开始变化的时间不同，开始变化的顺序随机。检测过程中记录被检者指出每个视标开始闪烁/不闪的顺序、临界闪光融合频率和反应时间。根据被检者指出的视标顺序判断本次数据是否有效，根据临界闪光融合频率和反应时间判断被检者的疲劳程度。本发明提高了视觉神经行为功能数据采集的客观性和准确性，减少了被检者的学习效应。可将检测数据传送并存储到数据库，进一步分析视觉神经行为功能，从横向和纵向评价上对被检者的疲劳状态进行分析。
【专利说明】
一种快速便捷检测作业疲劳度的方法
技术领域
[0001]本发明属于作业疲劳检测领域，是一种快速便捷检测作业疲劳度的方法。
【背景技术】
[0002]反应时间是机体接受刺激到产生反应的间隔时间，它与大脑皮层的功能状况有密切的关系。疲劳时，大脑皮层的功能下降，条件反射活动也受到影响，表现为反应时延长，反应错误增多。有研究表明持续工作负荷的脑力疲劳中发现，反应时随着工作负荷时间增加，差异具有统计学意义。
[0003]—个间歇频率较低的光刺激作用于人眼睛时，会产生一亮一暗的闪烁感觉，当每秒闪光的次数增加到一定程度时，人眼就不再感到闪光而感到是完全稳定的连续光，这种现象称为闪光的融合。闪烁刚刚达到融合时的光刺激间歇频率称为临界闪光融合频率。临界闪光融合频率值可以有效的反应一个人的心理机能状态和大脑的活动水平，随着人疲劳程度的加深，人眼对光的敏感程度下降，临界闪光融合频率值降低，因此临界闪光融合频率可以作为一个比较可靠的疲劳检测的指标。
[0004]目前用来测量临界闪光融合频率的设备需要被检者自己操作和判断，被检者调节视标频率，寻找视标闪烁与不闪烁的临界点，先将频率调至亮点稳定闪烁，然后需要测试被检者调节至刚刚能看到亮点不再闪烁时停止，再将频率调至亮点稳定不闪烁，然后需要测试被检者调至刚刚能看到亮点闪烁时停止，被测者同测试人员确定数据后记录检测结果。这种临界闪光融合频率测量具有一定的主观性，因此得到的测量结果会受到一定的影响，不能客观评判作业人员是否疲劳。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种快速便捷检测作业疲劳度的方法。该方法解决了传统闪光融合频率仪检测疲劳度时检测指标单一、检测疲劳时间长和客观性差的缺点，引入反应时间作为疲劳度检测的另一指标，避免了指标单一带来的测量偏差。该方法将多次临界闪光融合频率测量并行执行，减少了测量时间，并且在一次测量过程中测得临界闪光融合频率和反应时间两个指标，从而提高了检测效率和准确度。
[0006]本发明解决技术问题所采用的技术方案如下:
[0007]—种快速便捷检测作业疲劳度的方法，该方法包括如下步骤:
[0008]步骤一:设置η个视标(2<n<6的取值范围)，其中视标的检测频率范围为，f2>fi，fi为稳定闪烁，f2为稳定亮点；闪烁频率下降步长为Δ f;每隔Δ ti闪烁频率下降一步长，两个视标的闪烁频率变化间隔时间为A t2;
[0009]步骤二:稳定频率下降测量时，随机选取第一个视标，稳定频率由f2开始，每△ ^下降Δ f，△ ^后随机选取第二个视标，按照所述第一个视标的稳定频率变化规则从f2开始变化;按照以上规则，直至所有视标皆完成;被检者看到视标闪烁时作出反应，后台记录被检者看到每个视标闪烁时的闪烁频率和视标频率开始变化到被检者看到闪烁的时间；
[0010]步骤三:闪烁频率上升测量时，随机选取第一个视标，闪烁频率由f i开始，每△ ^上升Δ f，△ ^后随机选取第二个视标，按照所述第一个视标的闪烁频率变化规则从开始变化;按照以上规则，直至所有视标皆完成;被检者看到视标稳定时作出反应，后台记录被检者看到每个视标稳定时的闪烁频率和视标频率开始变化到被检者看到稳定的时间；
[0011 ] 步骤四:重复执行步骤二和步骤三，当m次实验无差错时，实验终止;根据后台记录的m次被检者看到每个视标闪烁时的频率和视标频率开始变化到看到闪烁的时间，以及每个视标稳定时的频率和视标频率开始变化到看到稳定的时间，计算平均临界闪光融合频率和平均反应时间，根据平均临界闪光融合频率和平均反应时间检测疲劳程度。
[0012]本发明的有益效果是:本发明被检者在判断视标是否闪烁的基础上引入视标的顺序和选择反应时间的测量，克服了以往测试主观性、随机性大、指标单一的缺点，有效地提高了视觉神经行为功能数据采集的客观性和准确性。在检测过程中闪烁灯随机产生，检测方式按随机要求进行，有效地减少了被检者的学习效应。根据实际应用场合的精度要求和检测时长的要求设置各个参数。检测数据将传送并存储到数据库，便于进一步对视觉神经行为功能进行分析，同时从横向和纵向评价上对被检者的疲劳状态进行分析。
【附图说明】
[0013]图1本发明一种快速便捷检测作业疲劳度的方法实施例中视标示意图。
[0014]图2本发明一种快速便捷检测作业疲劳度的方法流程图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
[0016]适用于快速检测疲劳的环境，例如对驾驶员疲劳的检测。
[0017]由于背景光严重影响临界闪光融合频率的检测，选择眼罩结构保障暗环境，眼罩内部使用光学系统将视标的像成在视距250mm处。整个测试装置由一个眼罩和一个输入手柄构成，检测完成后可将检测结果输出到检测装置的显示数码管上，也可以通过蓝牙将检测数据和检测结果传送到手机APP/服务器上进行存储备份。
[0018]—种快速便捷检测作业疲劳度的方法，该方法包括如下步骤:
[0019]步骤一:选择如图1所示四个方向箭头作为视标，光源选为白色，背景全黑，亮点检测频率范围为30?50HZ，IHZ分档步长可调，亮点观察距离250mm。
[0020]视标顺序随机，频率每间隔Is变化一次，两个视标间隔Is依次开始变化。
[0021]步骤二:检测过程如图2所示，N为按键的次数，Rerrcir为按键错误次数，Rccirrect为按键正确次数，稳定视标下降时，检测过程中被检者依照看到第一个随机箭头由50HZ开始，每Is下降1HZ，变成49HZ、48HZ、47HZ……30HZ，Is后第二个随机箭头由50HZ开始，每Is下降1HZ，变成49HZ、48HZ、47HZ……30HZ，第三个随机箭头和第四个随机箭头按照以上规则变化，被检者看到箭头闪烁时依次按下手柄上对应的按键熄灭视标，记录每个视标熄灭时的频率和视标被熄灭的时间。
[0022]步骤三:闪烁视标上升时，检测过程中被检者依照看到第一个随机箭头由30HZ开始，每Is上升1HZ，变成31HZ、32HZ、33HZ……50HZ，Is后第二个随机箭头由30HZ开始，每Is上升1HZ，变成31HZ、32HZ、33HZ……50HZ，第三个随机箭头和第四个随机箭头按照以上规则变化，被检者看到箭头稳定时依次按下手柄上对应的按键熄灭视标，记录每个视标熄灭时的频率和视标被熄灭的时间。
[0023]步骤四:重复执行步骤二和步骤三，视标顺序判断错两次或者正确两次检测过程自动结束。根据后台记录的两次正确的判断，被检者看到每个视标闪烁时的频率和视标频率开始变化到看到闪烁的时间，以及每个视标稳定时的频率和视标频率开始变化到看到稳定的时间，计算平均临界闪光融合频率和平均反应时间，根据平均临界闪光融合频率和平均反应时间检测疲劳度程度。
[0024]本次检测时间最长为(IsX 20+3) X 3 = 69s。统计操作正确的次数，剔除错误操作的数据，计算所有临界闪光融合频率的平均值作为最终结果P，计算所有计时的平均值作为反应时间T。
[0025]反应时间疲劳指数用St表示，St=12.821 X (I — T)，St取值范围O?10;数值越低，表示被检者越疲劳。临界闪光融合频率疲劳指数用Sp表示，Sp = 0.5 X (P — 30)，3[)取值范围O?1，数值越低，表示越疲劳。设备最终疲劳指数为S = (SP+St) X 0.5。
【主权项】
1.一种快速便捷检测作业疲劳度的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 步骤一:设置η个视标(2<n<6的取值范围)，其中视标的闪烁频率为fι?f2，f2>fi，fι为稳定闪烁，f2为稳定亮点；闪烁频率下降步长为Af;每隔At1闪烁频率下降一步长，两个视标的闪烁频率变化间隔时间为At2; 步骤二:稳定频率下降测量时，随机选取第一个视标，稳定频率由f2开始，每At1下降Λf，At2后随机选取第二个视标，按照所述第一个视标的频率变化规则从5开始变化;按照以上规则，直至所有视标皆完成;被检者看到视标闪烁时作出反应，后台记录被检者看到每个视标闪烁时的闪烁频率和视标频率开始变化到被检者看到闪烁的时间； 步骤三:闪烁频率上升测量时，随机选取第一个视标，闪烁频率由fi开始，每At1上升Λf，At2后随机选取第二个视标，按照所述第一个视标的闪烁频率变化规则从5开始变化;按照以上规则，直至所有视标皆完成;被检者看到视标稳定时作出反应，后台记录被检者看到每个视标稳定时的闪烁频率和视标频率开始变化到被检者看到稳定的时间； 步骤四:重复执行步骤二和步骤三，当m次实验无差错时，实验终止;根据后台记录的m次被检者看到每个视标闪烁时的频率和视标频率开始变化到看到闪烁的时间，以及每个视标稳定时的频率和视标频率开始变化到看到稳定的时间，计算平均临界闪光融合频率和平均反应时间，根据平均临界闪光融合频率和平均反应时间检测疲劳程度。2.根据权利要求1所述的一种快速便捷检测作业疲劳度的方法，其特征在于，所述一种快速便捷检测作业疲劳度的方法的检测时间T为: T=[AtiX(f2-fi)^Af+(n-l)]Xm3.根据权利要求1所述的一种快速便捷检测作业疲劳度的方法，其特征在于，所述步骤四中，所述反应时间疲劳指数用St表示，St = 12.821 X (I — T);T为反应时间的平均值，St取值范围O?1;临界闪光融合频率疲劳指数用Sp表示，Sp = 0.5 X (P — 30 )，P为临界闪光融合频率的平均值，取值范围O?1;疲劳度指数为S = (SP+St) X 0.5。
【文档编号】A61B5/16GK106037765SQ201610504715
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】艾莉, 周林雪, 尹锐, 王力锋, 刘立松, 刘彬, 李双成, 夏石柱, 沈亨, 徐东亮, 杨光, 沈永宏
【申请人】长春奥普光电技术股份有限公司