TW201330827A - 依據駕駛反射動作之注意力偵測裝置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一種依據駕駛反射動作之注意力偵測裝置及其方法，用以監測駕駛瞬間的反射動作，判定駕駛的注意力集中程度，主要以裝置提問、駕駛作答、裝置判定的方式進行，包含有取像單元，用以取得駕駛影像，處理單元對影像進行影像數位處理，安全檢測單元提出安全檢測指令，安全判斷單元依據影像的特徵進行數值比對與判定，當影像不符合安全檢測指令之要求時，就發出警示訊息提示駕駛。

Description

依據駕駛反射動作之注意力偵測裝置及其方法
本發明是有關一種偵測裝置及其方法，特別是一種依據駕駛反射動作之注意力偵測裝置及其方法。
關於行車駕駛的道路安全等等議題，近年來逐漸受到重視。由於駕駛的不正確操作而導致的交通安全事故經常發生，主因是由於駕駛睡眠不足所導致的疲勞、開車時間過長而沒有適度的休息，或是酒後駕車等等。精神渙散、注意力不集中等等，駕駛的精神狀況不佳而導致車禍事故的發生。為了解決此類問題，有多種技術方案已被提出。如中國專利第200910310326.3號，「駕駛監控裝置及方法」，主要是透過影像的擷取，偵測駕駛者的眼睛區域與放在方向盤的手，判斷駕駛的手是否放在方向盤上的正確區域以及眼睛是否張開或是因為疲勞而閉上。
美國專利第8,045,766號，「Device,program,and method for determining sleepiness」提供了另一種解決手段，主要是擷取駕駛的臉部影像，透過特定的演算法對臉部進行計算，發現駕駛的精神狀態不好時，利用氣體裝置與安全帶震動裝置喚醒駕駛，甚至是透過煞車控制器予以警示。
以上針對道路安全議題，偵測駕駛狀況而加以警示的技術手段，都能合理運作而有一定的效果。然而並不能快速、準確地偵測駕駛的注意力與精神狀態。
有鑑於此，本發明於此提出一種依據駕駛反射動作之注意力偵測裝置及其方法，利用人類瞬間的反射動作原理，而對駕駛進行偵測，判斷駕駛的精神狀態與注意力集中程度。當發光單元發光時，在一般正常的狀況下駕駛會注視著發光單元，假如駕駛沒有注視發光單元的話，就代表疲勞或注意力不集中，藉此就可以判定駕駛的精神狀態與注意力集中程度。相較於一般傳統的偵測裝置，本發明偵測、判斷人類眼部的瞬間反射動作，具有執行快速、有效、高精確等特點。
依據本發明所提供之依據駕駛反射動作之注意力偵測裝置，主要包含有取像單元、處理單元、安全判斷單元、安全檢測單元、聲音產生單元與發光單元。取像單元用以取得駕駛之頭部影像與眼部影像，處理單元可對頭部與眼部影像進行運算處理，安全檢測單元用以發出安全檢測指令。安全判斷單元可對眼部影像進行數值比對與判定作業，偵測眼部影像之變化，並判別駕駛的動作是否符合安全指令的要求，假如不符合則發出警示訊息。聲音產生單元可發出警示訊息喚醒提示駕駛，發光單元則依據安全檢測指令而發光。
依據本發明所提供之依據駕駛反射動作之注意力偵測的方法，首先發出安全檢測指令，取得駕駛的頭部影像，並對頭部影像進行影像數位處理，而產生眼部搜尋區域。接著在眼部搜尋區域中定義出駕駛的眼部影像。接著偵測眼部影像之變化，監控眼部影像是否符合安全檢測指令之要求，若不符合安全檢測指令之要求，就會發出警示訊息提醒告知駕駛。
有關本發明之目的、技術內容與特點，以下舉一較佳實施例並配合圖式予以說明。
請參考圖1為本發明之裝置架構示意圖。依據本發明所提供之依據駕駛反射動作之注意力偵測裝置，主要包含有取像單元10、處理單元20、安全判斷單元30、安全檢測單元40、聲音產生單元50與發光單元60。取像單元10與處理單元20相連，藉以取得駕駛的頭部影像與眼部影像。處理單元20可對頭部影像進行運算處理，而在頭部影像中產生眼部搜尋區域，而取得駕駛的眼部影像，以便於做後續處理分析。安全判斷單元30用以進行眼部影像之數值比對與判定作業，而取得偵測數值，監測駕駛眼睛的動作。
安全檢測單元40可發出安全檢測指令，而發光單元60將依據安全檢測單元而發光。發光單元60可選擇性地配置兩個發光單體，分別配置在裝置的左側與右側。當發光單元60發光時，駕駛會注意而瞬間注視著發光單元60，而安全判斷單元30依此監控眼部影像之變化，是否符合安全檢測指令的要求。舉例來說，發光單元60的左側發光單體發光時，駕駛應該要瞬間注視左側發光單體，而眼部影像也應該要往左方移動，假如駕駛的眼睛沒有往左方移動而注視著發光單體，則認定為注意力不集中，裝置的聲音產生單元50或發光單元60等類的警示設備就會發出警示訊息。
續請配合參考圖2與圖3，為本發明之方法流程示意圖。依據本發明所提供之依據駕駛反射動作之注意力偵測的方法，首先裝置會發出安全檢測指令(S101)，安全檢測指令可以被設定為週期性發出指令或是不定時隨機發出指令，且安全檢測指令可以為使發光單元發光或是聲音產生單元發出聲音。接著，藉由取像單元如攝影機等取得駕駛之頭部影像(S102)，然後對頭部影像進行影像數位處理，產生眼部搜尋區域(S103)，然後在眼部搜尋區域中定義取得駕駛之眼部影像(S104)。裝置會偵測眼部影像之變化(S105)，並偵測眼部影像之變化是否符合安全檢測指令之要求(S106)，安全檢測指令有多種變化可能，比如讓發光單元閃爍發光，或是讓聲音產生單元發出聲音。假如駕駛注視著閃爍發光的發光單元或發出聲音的聲音產生單元，那麼就可以判定為注意力正常，而結束流程。反之，駕駛沒有注視閃爍發光的發光單元或發出聲音的聲音產生單元，那麼就發出警示訊息(S107)而提示喚醒駕駛。此外補充說明，前述步驟S102到S104是選擇性步驟，有相關技術可以直接取得眼部影像，而不用先取得頭部影像後再分析取得眼部影像。
關於本發明之依據駕駛反射動作之注意力偵測裝置的使用，續請配合參考圖4到圖9。本發明的裝置本體100可選擇安放在駕駛之前方，靠近車輛的儀表板處。攝影機101用以取得駕駛的頭部影像或眼部影像，第一發光單體102設於左方，第二發光單體設於右方103。攝影機101取得駕駛頭部影像200，處理單元20可對頭部影像200進行影像數位處理，而產生眼部搜尋區域201。接著，在於眼部搜尋區域201中定義取得駕駛的眼部影像202以供後續處理分析與判斷。
當第一發光單體102閃爍發光時，駕駛的眼睛往第一發光單體102的方向移動而注視，此時攝影機101取得的眼部影像變化，將由前方而朝向左方移動。同理，當第二發光單體103閃爍發光時，駕駛的眼睛往第二發光單體103的方向移動而注視，攝影機101取得的眼部影像變化，將由前方而朝向右方移動。假如駕駛並沒有跟隨注視閃爍的第一發光單體102或第二發光單體103，裝置就會發出警示聲音提醒駕駛。
雖然本發明揭露較佳實施例如上，然其並非用以限定本發明，本發明領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，本發明之保護範圍當以後附的申請專利範圍所界定者為準。
10．．．取像單元
20．．．處理單元
30．．．安全判斷單元
40．．．安全檢測單元
50．．．聲音產生單元
60．．．發光單元
100．．．裝置本體
101．．．攝影機
102．．．第一發光單體
103．．．第二發光單體
200．．．頭部影像
201．．．眼部搜尋區域
202．．．眼部影像
S101．．．發出安全檢測指令
S102．．．取得駕駛之頭部影像
S103．．．對頭部影像進行影像數位處理，產生眼部搜尋區域
S104．．．取得駕駛之眼部影像
S105．．．偵測眼部影像之變化
S106．．．是否符合安全檢測指令之要求
S107．．．發出警示訊息
圖1是本發明的裝置架構示意圖。
圖2是本發明的方法流程示意圖。
圖3是本發明的接續方法流程示意圖。
圖4是本發明的裝置示意圖。
圖5是本發明的第一取像運算示意圖。
圖6是本發明的第二取像運算示意圖。
圖7是本發明的第三取像運算示意圖。
圖8是本發明的第一使用示意圖。
圖9是本發明的第二使用示意圖。
100．．．裝置本體
101．．．攝影機
102．．．第一發光單體
103．．．第二發光單體

Claims (10)

  1. 一種依據駕駛反射動作之注意力偵測的方法，包含有下列步驟：提出一安全檢測指令；取得駕駛之一影像；偵測該影像之變化，判斷是否符合該安全檢測指令之要求；以及若該影像之變化不符合該安全檢測指令之要求，則發出警示訊息。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之依據駕駛反射動作之注意力偵測的方法，其中該安全檢測指令為使一發光單元發光。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之依據駕駛反射動作之注意力偵測的方法，其中該偵測該影像之變化，判斷是否符合該安全檢測指令之要求，係指駕駛的眼睛，是否注視該發光單元所在位置的方向。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之依據駕駛反射動作之注意力偵測的方法，其中該發光單元由兩個發光單體所組成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之依據駕駛反射動作之注意力偵測的方法，其中該安全檢測指令為使一聲音產生單元發出聲音。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之依據駕駛反射動作之注意力偵測的方法，其中該偵測該影像之變化，判斷是否符合該安全檢測指令之要求，係指駕駛的眼睛，是否注視該聲音產生單元所在位置的方向。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之依據駕駛反射動作之注意力偵測的方法，其中該聲音產生單元係由兩個聲音單體所組成。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之依據駕駛反射動作之注意力偵測的方法，其中該安全檢測指令的產生時間點為週期性發出指令或不定時隨機發出指令。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之依據駕駛反射動作之注意力偵測的方法，其中更包含有下列步驟：取得駕駛之一頭部影像；對該頭部影像進行影像數位處理的步驟，而於該頭部影像中定義一眼部搜尋區域；以及於該眼部搜尋區域，而取得駕駛之一眼部影像。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之依據駕駛反射動作之注意力偵測的方法，其中該警示訊息，係透過一聲音產生單元發出聲音。
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