CN104103151A - 计量视觉疲劳程度的可携式装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种计量视觉疲劳程度的可携式装置，包括一重力感应单元与一运算单元。重力感应单元于可携式装置位移时，量测出一位移速度值。运算单元则在可携式装置处于一使用状态时，计算使用状态对应的一使用时间，再依据使用时间与位移速度值产生一视觉疲劳指数。运算单元判断视觉疲劳指数达到一视觉疲劳阀值时，产生一视觉疲劳警报信号。

Description

计量视觉疲劳程度的可携式装置

技术领域

本发明涉及一种可携式装置，更具体地说，是关于依据可携式装置的位移速度与使用时间，判断出使用者观可携式装置播放画面所产生的视觉疲劳程度的可携式装置与计量视觉疲劳的方法。

背景技术

现今的可携式装置多半为具有联结网路能力、具一定程度运算能力、具播放高解析度影像能力、且具较大尺寸屏幕的设计的智能移动终端装置，如智能手机、PAD等。随着移动终端装置联网与较大尺寸屏幕的设计，多数人已习惯随手携带及使用移动终端装置进行工作与娱乐，故随处可见人们低头看着自己手中的移动终端装置，如马路上、或汽车、巴士、捷运、火车…等交通工具。然而，人们沉迷于移动终端装置带来的便利，却也忽略了人们长期性注视着小范围屏幕所带来的视力恶化问题。首要问题即是“人眼注视发光的屏幕本就容易产生疲劳”，然现今移动终端装置已有配置感光元件以感应周边环境，以自动调整屏幕亮度，由此缓和屏幕亮度对眼睛的刺激。

但其次问题在于，人们在行走、或是在交通工具（如汽车、巴士、捷运、火车等）的运动中的车厢，此类颠簸的环境中注视晃动中的屏幕，更会造成眼睛疲劳的情形。如此问题结合“人们沉迷于移动终端装置的运作”，眼睛久久未能休息，从而造成人们视力恶化。

发明内容

本发明的技术目的在于提供一种可计量人们视觉疲劳程度的可携式装置以及视觉疲劳程度的计量方法。

本发明公开的可携式装置包括一重力感应单元与一运算单元。重力感应单元在可携式装置位移时，量测可携式机装置的位移速度，以产生一位移速度值。运算单元则判断可携式装置处于一使用状态时，计算一使用时间。运算单元会依据使用时间与位移速度值产生一视觉疲劳指数，并在视觉疲劳指数符合一视觉疲劳阀值时，产生一视觉疲劳警报信号。

本发明公开一计量视觉疲劳程度的方法，适用于一可携式装置。此方法包括：量测该可携式装置的移动，以产生一位移速度值；计算该可携式装置处于一使用状态的一使用时间；依据该使用时间与该位移速度值产生一视觉疲劳指数以及于判断该视觉疲劳指数达到一视觉疲劳阀值时，产生一视觉疲劳警报信号。

本发明所公开的技术，其适用于现今具重力感应元件的可携式装置，厂商并不需更动过多的设计流程，即可适用于现有的可携式装置制造产线上。其次，可携式装置可在使用状态中判断使用者眼睛的疲劳程度，进而提出对应的警报信号，较能避免使用者过份专注于可携式装置的屏幕，让使用者能转移视线或是让眼睛休息，较能降低使用者视力恶化的情形。

附图说明

图1为本发明的可携式装置的结构框图。

图2为本发明的可携式装置的界面操作判断示意图。

图3为本发明的可携式装置的视觉角度判断示意图。

图4为本发明的计量视觉疲劳方法的流程示意图。

图中：

10 可携式装置

11 重力感应单元

12 运算单元

13 控制界面

14 摄影单元

15 影像识别单元

16 警示单元

18 触控屏幕

步骤Ｓ110～步骤Ｓ140

具体实施方式：

现配合图式将本发明实施例详细说明如下。

请参照图1，为本发明的可携式装置的结构框图。此可携式装置10包括一重力感应单元11（G-sensor）与一运算单元12（Operation unit）。重力感应单元11可为二维、三维或多维加速度感应器、陀螺仪或是其它空间计量方式的感应器。运算单元12可为微处理器（Micro-Processing Unit,MPU）、中央处理器（Central Processing Unit,CPU）或是其它具资料运算能力的晶片（CHIP）、积体电路（IC）等电子组件。其中，重力感应单元11是用于可携式装置10位移时，量测可携式装置10的位移速度。例如：重力感应单元11

建立有一数位空间，如二维空间，重力感应单元11即会量测出二维方向（X-Y）类型的位移速度，并将此位移速度记录为位移速度值，如位移速度值S=f1（X，Y）。又如数位空间为一三维空间，重力感应单元11即会量测出三维方向（X-Y-Z）类型的位移速度，并将此位移速度记录为位移速度值，如位移速度值S=f1（X，Y，Z）。诸如此类，但不以此为限，端视设计人员需求而定。

运算单元12会判断可携式装置10是否处于一使用状态，并在判定可携式装置10处于使用状态时，计算对应使用状态的一使用时间。运算单元12对于使用状态的判断方式至少如下数种：

（1）当运算单元12判断可携式装置10不处于省电模式、屏幕关闭模式或是休眠模式时，运算单元12即判定可携式装置10处于使用状态。

（2）当运算单元12判断可携式装置10的显示单元（如图2的触控屏幕18）持续性的呈现不同的画面内容时，如运算单元12正在执行影音播放程序、图形播放程序或是任何可呈现执行状态于画面上的程序，运算单元12即判定可携式装置10处于使用状态。

（3）当运算单元12判断可携式装置10的控制界面13处于被操作状态，如图2为本发明的可携式装置10的界面操作判断示意图中的触控屏幕18，或是触控面板、亦或是装置表面显露的按键，被按压、触碰时，运算单元12即判定可携式装置10处于使用状态。

（4）可携式装置10具有连接运算单元12的一摄影单元14与一影像识别单元15。如图3为本发明的可携式装置10的视觉角度判断示意图，于可携式装置10的使用状态期间，摄影单元14受运算单元12控制，或是依据预设的设定值，亦或是执行程序的控管，从而拍摄可携式装置10的使用者的脸部影像。影像识别单元15则分析此脸部影像，以从中识别出使用者的眼睛位置，并分析出眼睛的视觉角度。运算单元12则是依据此视觉角度是否落入预储的角度值。当运算单元12判定视觉角度落入此预储的角度值，也就是指使用者的眼睛注视着可携式装置10的屏幕，运算单元12即判定可携式装置10处于使用状态。

然而，运算单元12亦得以将上述数种判断方式结合运用，如：运算单元12于判断可携式装置10的显示单元（即屏幕）持续性的呈现不同的画面内容期间，通过脸部影像判断使用者眼睛的视觉角度落入预储的角度值时，才开始计算使用时间。诸如此类的结合方式，并不以单一施行方式为限。

接着，运算单元12会依据使用时间与位移速度值产生一视觉疲劳指数，如视觉疲劳指数M=f2（S,T），其中S即指前述的位移速度值，T即指使用时间。运算单元12会判断视觉疲劳指数是否符合一视觉疲劳阀值，并在判断出视觉疲劳指数符合视觉疲劳阀值

时，产生一视觉疲劳警报信号。此视觉疲劳警报信号并透过一警示单元16发出。警示单元16可为可携式装置10的屏幕与发声器的组合，而视觉疲劳警报信号可为图形、文字、鸣音、重复音、语音等之一或两者以上的组合。

其中运算单元12判断视觉疲劳指数是否符合视觉疲劳阀值的方式至少有如下数种：

（1）视觉疲劳阀值包括一时间阀值。当运算单元12判断使用时间达到此时间阀值，即判定视觉疲劳指数达到视觉疲劳阀值。

（2）视觉疲劳阀值包括多个时间长度阀值，举例T1、T2、T3、T4、T5等五个时间长度阀值，每一个时间长度阀值对应一个视觉疲劳等级，如T1对应视觉疲劳等级M1，T2对应视觉疲劳等级M2，T3对应视觉疲劳等级M3，T4对应视觉疲劳等级M4，T5对应视觉疲劳等级M5。假设，时间长度阀值T1至T5，数值大小排列为T5>T4>T3>T2>T1。当运算单元12计算使用时间T达到时间长度阀值T1时，即认定视觉疲劳指数达到视觉疲劳阀值，并发出视觉疲劳等级M1所属的视觉疲劳警报信号。相类似地，当运算单元12计算使用时间T达到时间长度阀值T2时，即发出次一疲劳等级，也就是视觉疲劳等级M2所属的视觉疲劳警报信号；当运算单元12计算使用时间T达到时间长度阀值T3时，即发出视觉疲劳等级M3所属的视觉疲劳警报信号；当运算单元12计算使用时间T达到时间长度阀值T4时，即发出视觉疲劳等级M4所属的视觉疲劳警报信号；当运算单元12计算使用时间T达到时间长度阀值T5时，即发出视觉疲劳等级M5所属的视觉疲劳警报信号。

（3）视觉疲劳阀值包括一速度临界阀值。运算单元12会在计量位移速度值达到速度临界阀值的时间量，并在此时间总和超过一视觉疲劳临界时间时，发出视觉疲劳警报信号。其中，时间总和的计量方式可为单次计量或是多次的间断式计量，并不设限。

（4）视觉疲劳阀值包括多个速度阀值与多个视觉疲劳等级，每一视觉疲劳等级对应一速度比例条件，其中速度比例条件可为比例数值呈现或是百分比数值呈现。运算单元12会持续性比对位移速度值与各速度阀值，以计算位移速度值达到各速度阀值的比例数值，当此比例数值符合任一视觉疲劳等级对应的速度比例条件时，即发出此任一视觉疲劳等级对应的视觉疲劳警报信号。

举例，速度阀值有五个L1、L2、L3、L4、L5等不同的速度阀值，视觉疲劳等级则分为M1至M5等五个等级，每一个视觉疲劳等级对应多个速度比例条件，且比例总数为20。假设：视觉疲劳等级M1的一个速度比例条件为速度阀值L1：比例总数=11：20。一旦运算单元12计算出位移速度值达到速度阀值L1的次数与记录总数的比例为11：20时，即判定视觉疲劳指数符合视觉疲劳阀值，并发出视觉疲劳等级M1所属的视觉疲劳警报信号。

又例，速度比例条件以百分比数值呈现，且假设视觉疲劳等级M4的一个速度比例条件为40%。一旦运算单元12计算出位移速度值达到速度阀值L4的次数占记录总数的40%时，即判定视觉疲劳指数符合视觉疲劳阀值，并发出视觉疲劳等级M4所属的视觉疲劳警报信号。以此类推，但不以此为限，速度比例条件端视设计人员或是使用者的需求而定。而且，运算单元12亦得以将上述数种判断方式结合运用，并不以单一施行方式为限。

请参阅图4，为本发明的计量视觉疲劳方法的流程示意图，此方法适用于可携式装置10，请配合图1至图3以利于理解。此方法流程说明如下：

经由一重力感应单元11量测可携式装置10的移动，以产生一位移速度值（步骤S110）。如前述，重力感应单元11是用于可携式装置10位移时，量测可携式装置10的位移速度，并将此位移速度记录为位移速度值。位移速度值视重力感应单元11所量测位移速度所采用维度空间不同，而有数值类型上的相异，端视设计人员的需求而定。

经由一运算单元12计算可携式装置10处于一使用状态的一使用时间（步骤S120）。如前述，运算单元12会判断可携式装置10是否处于一使用状态，并在判定可携式装置10处于使用状态时，计算对应使用状态的一使用时间。其中，运算单元12是依据可携式装置10是否处于屏幕关闭或休眠等省电模式、或是可携式装置10是否持续性播放不同画面内容、亦或是可携式装置10的控制界面13处于被操作状态等资讯，判断可携式装置10是否处于使用状态。

更进一步，于可携式装置10的使用状态期间，摄影单元14取得使用者的脸部影像，影像识别单元15分析此脸部影像，以从中识别出使用者的眼睛位置，并分析出眼睛的视觉角度。运算单元12再依据此视觉角度是否落入预储的角度值，作为是否计量使用时间的依据。

运算单元12计算依据使用时间与位移速度值产生一视觉疲劳指数（步骤S130），并判断视觉疲劳指数达到一视觉疲劳阀值时，产生一视觉疲劳警报信号（步骤S140）。其中，运算单元12判断视觉疲劳指数是否符合视觉疲劳阀值的方式包括：

（1）当运算单元12判断使用时间达到一时间阀值，即判定视觉疲劳指数达到视觉疲劳阀值；

（2）当运算单元12判断使用时间达到多个时间长度阀值之一时，即判定视觉疲劳指数达到视觉疲劳阀值，并发出此时间阀值对应的视觉疲劳警报信号；

（3）当该运算单元12判断位移速度值达到一速度临界阀值，且位移速度值达到速度临界阀值的时间总和超出一视觉疲劳临界时间时，即判定视觉疲劳指数达到视觉疲劳阀值，并发出视觉疲劳警报信号；

（4）经由运算单元12持续性比对位移速度值与多个速度阀值，以计算位移速度值达到各速度阀值的比例数值，当运算单元12判断比例数值符合任一视觉疲劳等级对应的速度比例条件时，发出此视觉疲劳等级对应的视觉疲劳警报信号。

然而，此等判断方式已于前文详述，在此即不赘述。

综上所述，上述仅记载本发明为呈现解决问题所采用的技术手段的实施方式或实施例而已，并非用来限定本发明专利实施的范围。即凡与本发明专利申请范围文义相符，或依本发明专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。

Claims (13)

1.一种计量视觉疲劳程度的可携式装置，其特征在于，其包括：

一重力感应单元，用以量测该可携式装置的移动，以产生一位移速度值；以及

一运算单元，用以在该可携式装置处于一使用状态时，计算对应该使用状态的一使用时间，以依据该使用时间与该位移速度值产生一视觉疲劳指数，且于判断该视觉疲劳指数符合一视觉疲劳阀值时，产生一视觉疲劳警报信号。

2.根据权利要求1所述的计量视觉疲劳程度的可携式装置，其特征在于：其中该视觉疲劳指数包括该使用时间，该视觉疲劳阀值包括一时间阀值，当该运算单元判断该使用时间达到该时间阀值时，发出该视觉疲劳警报信号。

3.根据权利要求1所述的计量视觉疲劳程度的可携式装置，其特征在于：其中该视觉疲劳指数包括该使用时间，该视觉疲劳阀值包括多个时间长度阀值，当该运算单元判断该使用时间达到该等时间长度阀值之一时，发出该等时间阀值之一对应的该视觉疲劳警报信号。

4.根据权利要求1所述的计量视觉疲劳程度的可携式装置，其特征在于：其中该视觉疲劳阀值包括一速度临界阀值，该视觉疲劳指数包括该位移速度值，当该运算单元判断该位移速度值达到该速度临界阀值，且该位移速度值达到该速度临界阀值的时间总和超出一视觉疲劳临界时间时，发出该视觉疲劳警报信号。

5.根据权利要求1所述的计量视觉疲劳程度的可携式装置，其特征在于：其中该视觉疲劳阀值包括多个速度阀值与多个视觉疲劳等级，每一视觉疲劳等级对应有一速度比例条件，该运算单元持续性比对该位移速度值与该等速度阀值，以计算该位移速度值达到各该速度阀值的比例数值，并于该比例数值符合任一该视觉疲劳等级对应的该速度比例条件时，发出任一该视觉疲劳等级对应的该视觉疲劳警报信号。

6.根据权利要求1所述的计量视觉疲劳程度的可携式装置，其特征在于：其更包括一摄影单元与一影像识别单元,该摄影单元与该影像识别单元分别连接至该运算单元，该摄影单元用以拍摄该可携式装置的使用者的脸部影像，该影像识别单元用以识别该脸部影像中的眼睛位置，且识别出该眼睛的视觉角度，该运算单元依据该视觉角度以决定是否计算该使用时间。

7.根据权利要求1所述的计量视觉疲劳程度的可携式装置，其特征在于：其更包括一控制界面连接该运算单元，当该运算单元判定该控制界面受操作时，计算该使用时间。

8.根据权利要求1所述的计量视觉疲劳程度的可携式装置，其特征在于：其更包括一显示单元连接该运算单元，其中该运算单元判断该显示单元持续显示不同的画面内容时，计算该使用时间。

9.一种计量视觉疲劳程度的方法，适用于一可携式装置，其特征在于，该方法包括：

量测该可携式装置的移动，以产生一位移速度值；

计算该可携式装置处于一使用状态的一使用时间；

依据该使用时间与该位移速度值产生一视觉疲劳指数；以及

于判断该视觉疲劳指数达到一视觉疲劳阀值时，产生一视觉疲劳警报信号。

10.根据权利要求9所述的计量视觉疲劳程度的方法，其特征在于：其中该视觉疲劳指数包括该使用时间，该视觉疲劳阀值包括一时间阀值，而于判断该视觉疲劳指数达到一视觉疲劳阀值时，产生一视觉疲劳警报信号的该步骤包括：

当判断出该使用时间超出该时间阀值时，判定该视觉疲劳指数满足该视觉疲劳阀值，以产生该视觉疲劳警报信号。

11.根据权利要求9所述的计量视觉疲劳程度的方法，其特征在于：其中该视觉疲劳指数包括该使用时间，该视觉疲劳阀值包括多个时间长度阀值，而于判断该视觉疲劳指数达到一视觉疲劳阀值时，产生一视觉疲劳警报信号的该步骤包括：

当判断出该使用时间达到该等时间长度阀值之一时，发出该等时间阀值之一对应的该视觉疲劳警报信号。

12.根据权利要求9所述的计量视觉疲劳程度的方法，其特征在于：其中该视觉疲劳阀值包括一速度临界阀值，该视觉疲劳指数包括该位移速度值，而于判断该视觉疲劳指数达到一视觉疲劳阀值时，产生一视觉疲劳警报信号的该步骤包括：

当判断出该位移速度值达到该速度临界阀值，且该位移速度值达到该速度临界阀值的时间总和超出一视觉疲劳临界时间时，发出该视觉疲劳警报信号。

13.根据权利要求9所述的计量视觉疲劳程度的方法，其特征在于：其中该视觉疲劳阀值包括多个速度阀值与多个视觉疲劳等级，每一视觉疲劳等级对应有一速度比例条件，而于判断该视觉疲劳指数达到一视觉疲劳阀值时，产生一视觉疲劳警报信号的该步骤包括：

持续性比对该位移速度值与该等速度阀值，以计算该位移速度值达到各该速度阀值的比例数值；以及在判断该比例数值符合任一该视觉疲劳等级对应的该速度比例条件时，发出任一该视觉疲劳等级对应的该视觉疲劳警报信号。