TW201743295A - 穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統 - Google Patents

Abstract

本發明有關於一種穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，係包括有一智慧型眼鏡，包含有光感測器、微處理器及電力模組，其中光感測器係偵測駕駛者眼睛開閉之間隔時間，若光感測器偵測到間隔時間超過1秒則微處理器輸出一警示訊號；一車用資訊娛樂系統，係接收警示訊號，並具有蜂鳴器以警示駕駛者；一OBDII-bridge，係電性連接車用資訊娛樂系統；以及一控制器區域網路，係電性連接OBDII-bridge，以控制車輛減速、閃爍警示燈及開啟車窗，避免駕駛者於瞌睡時發生車禍。

Description

穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統

本發明係有關於一種穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，尤其係指一種藉由光感測器偵測駕駛者眼睛開閉之間隔時間之智慧眼鏡車載系統，並能發出警示訊號，以蜂鳴器警示駕駛者，且能控制車輛減速、閃爍警示燈及開啟車窗，避免駕駛者於瞌睡時發生車禍。

按，車輛伴隨著工業革命逐漸發展，第一代的汽車問世以來，至今已有了相當大的變化及進步，人們一開始對於速度的追求，使得各家車廠針對引擎及車體進行研發並不斷改良，促使汽車產業發展蓬勃迅速，然而在現今，人們不再僅僅重視車輛的性能及速度，對於車輛的舒適度及安全性逐漸重視，懸吊系統及制動系統都成為車輛發展的重點。制動系統的發展，使車輛能夠產生龐大的摩擦力使車輛停止前進，但瞬間過大的煞車力反而會造成車輛無法控制的危險，因此，近年來汽車產業更著重於電子輔助系統的研發，將車輛結合電子電路，運用各樣的偵測方式及保護措施，讓駕駛者於事故發生時，有更高的存活機率，另，除了事故發生時的保護措施，更重要的是預防車禍的發生，讓傷害減至最低。

為了預防車禍，須先了解到車禍發生的原因，通常事故會發生在車輛高速行進間，因此駕駛人於汽車行駛時必須時刻保持清醒及高度的專注力，以隨時對道路間的突發狀況作出應變，又根據中華民國交通部統計指出，駕駛人的分心或疲勞佔車禍肇事原因之比例約有20%，可見駕駛人於汽車駕駛上的專注力相當重要，車禍的發生往往都在瞬息之間，一旦分心即有可能導致車禍的發生，不但影響自身的安全，也同樣造成其他用路人的危險。

針對分心及疲勞駕駛的部分，目前已有駕駛者疲勞時警示的系統，中華民國專利公告號TW M512526 U「疲勞駕駛監測裝置」，係揭示將偵測裝置設置在安全帶或方向盤上，能監測駕駛者的呼吸狀況以及雙手接觸方向盤力道的變化狀況，以分析比對駕駛者平常的開車習性，判斷駕駛者是否正處於疲勞狀態，並能由一蜂鳴器或一發光二極體發出警示聲響或亮光以提醒駕駛者。又，中華民國專利公開號TW 201535330 A「眼鏡及具有該眼鏡的報警系統」，係揭示將偵測裝置設置在眼鏡上，能持續拍攝駕駛者之眼部圖像，以判斷駕駛者眼部圖像是否有變化，以及計算眨眼次數是否高於預設值，藉此判斷駕駛者是否正處於疲勞狀態，並發出警報聲響提醒駕駛者。

另，中國專利公告號CN 204632055 U「一種眼鏡式高效防疲勞駕駛裝置」揭露一種利用滑塊機構來偵測駕駛者是否疲勞的裝置，駕駛者需佩掛一個U型耳夾在耳朵，認定為駕駛者疲勞時，U型耳夾的加熱線圈開始加熱，且配合滑塊的移動會讓駕駛者感到熱感及痛感，但此種滑塊機構的偵測方式係有可能於駕駛者動作時而導致偵測錯誤。由上述前案專利可知，對於疲勞駕駛的處理辦法有非常多方式；然，汽車行駛中所產生的風切聲以及底盤與路面產生雜音可謂相當吵雜，僅使用警示聲響係具有無法輕易叫醒駕駛者之缺失，而利用發光二極體之亮光提醒駕駛者亦會使眼睛因為亮光的刺激，反而具有可能會衍生其他危險的缺點，因此，提供良好的偵測方法以及合適的提醒裝置係為發明人所欲研創的方向。

今，發明人即是鑑於上述現有之瞌睡警示車載系統於實際實施使用時仍具有多處缺失，於是乃一本孜孜不倦之精神，並藉由其豐富專業知識及多年之實務經驗所輔佐，而加以改善，並據此研創出本發明。

本發明主要目的為提供一種穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，其係藉由光感測器偵測駕駛者眼睛開閉之間隔時間之智慧眼鏡車載系統，並能發出警示訊號，以蜂鳴器警示駕駛者，且能控制車輛減速、閃爍警示燈及開啟車窗，避免駕駛者於瞌睡時發生車禍。

為了達到上述實施目的，本發明一種穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，其包括有一智慧型眼鏡，包含有一光感測器、電性連接光感測器之一微處理器以及一電力模組，其中光感測器係偵測駕駛者眼睛開閉之間隔時間，若光感測器偵測到間隔時間超過1秒則微處理器輸出一警示訊號；一車用資訊娛樂系統(In-Vehicle Infotainment system)，係接收警示訊號，並具有一蜂鳴器以警示駕駛者；一OBDII-bridge，係電性連接車用資訊娛樂系統以接收警示訊號；以及一控制器區域網路(CAN bus)，係電性連接OBDII-bridge並接收警示訊號，以控制車輛減速、閃爍警示燈及開啟車窗。

於本發明之一實施例中，車用資訊娛樂系統係進一步包含有一行動網路以將警示訊號上傳至雲端儲存。

於本發明之一實施例中，微處理器與車用資訊娛樂系統係內建有一藍芽以輸出及接收警示訊號。

於本發明之一實施例中，藍芽係可例如為低耗電藍芽(Bluetooth Low Energy)，其頻率為2.4GHz。

於本發明之一實施例中，光感測器係可例如包含一紅外線發光二極體、一光濾波器及一光電晶體。

於本發明之一實施例中，紅外線發光二極體係發射一可例如為波長950 nm之紅外線不可見光。

於本發明之一實施例中，電力模組係可例如包含有一電性連接光感測器之變壓器、一電性連結變壓器之二次電池以及一電性連接二次電池之充電單元。

於本發明之一實施例中，車用娛樂資訊系統係具有顯示可例如油耗、胎壓、水箱溫度、車速、轉速及電瓶電壓等訊息之功能。

本發明之目的及其結構功能上的優點，將依據以下圖面所示之結構，配合具體實施例予以說明，俾使審查委員能對本發明有更深入且具體之瞭解。

請參閱第一圖~第三圖，本發明一種穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，係能夠在車輛行進間使用，其包括有一智慧型眼鏡(1)，包含有一光感測器(11)、電性連接光感測器(11)之一微處理器(12)以及一電力模組(13)，其中，電力模組(13)係為提供整個智慧型眼鏡(1)的電力來源，光感測器(11)係偵測駕駛者眼睛開閉之間隔時間，若光感測器(11)偵測到間隔時間超過1秒則微處理器(12)輸出一警示訊號；一車用資訊娛樂系統(2)，係接收警示訊號，並具有一蜂鳴器以警示駕駛者；一OBDII-bridge(3)，係電性連接車用資訊娛樂系統(2)以接收警示訊號；以及一控制器區域網路(4)(CAN bus)，係電性連接OBDII-bridge(3)並接收警示訊號，以控制車輛減速、閃爍警示燈及開啟車窗。

其中，車用資訊娛樂系統係進一步包含有一行動網路以將警示訊號上傳至雲端儲存，完整的紀錄疲勞訊息；微處理器(12)與車用資訊娛樂系統(2)係內建有一頻率為2.4GHz的低耗電藍芽(Bluetooth Low Energy)，以輸出及接收警示訊號；而光感測器(11)係可例如包含一紅外線發光二極體、一光濾波器及一光電晶體，紅外線發光二極體並可發射一可例如為波長950 nm之紅外線不可見光；電力模組(13)係可例如包含有一電性連接光感測器(11)之變壓器、一電性連結變壓器之二次電池以及一電性連接二次電池之充電單元，藉由二次電池提供整體電路所需的電力，充電單元能夠連結外部電源，為二次電池進行充電；車用娛樂資訊系統係具有顯示可例如油耗、胎壓、水箱溫度、車速、轉速及電瓶電壓等訊息之功能。

此外，藉由下述具體實施例，可進一步證明本發明可實際應用之範圍，但不意欲以任何形式限制本發明之範圍。

請參閱第四圖~第八圖，首先，駕駛者先開啟智慧型眼鏡(1)之開關，系統會啟動並待機，當按下初始化的按鈕時，進行準備程序，會開始偵測駕駛者的閉眼1秒的電壓值，由光感測器(11)內的紅外線發光二極體會發射波長950 nm的紅外線不可見光至駕駛者的眼皮，並反射至光電晶體上以感測反射的亮度再輸出電壓，其中光濾波器能幫助光電晶體過濾掉其他波長的光線，提高光電晶體的抗雜訊能力，反覆偵測12次後，取得平均電壓值為2.048 V，則將此平均電壓值藉由微處理器(12)的藍芽傳入車用資訊娛樂系統(2)，內部的蜂鳴器會鳴響一聲以告知駕駛人紀錄完畢。另，在光感測器(11)偵測12次的閉眼電壓時，同時也會偵測眼睛張開時的電壓值，平均電壓值為1.686 V，由於眼睛張開時，紅外線係照射在瞳孔上，因此近乎全黑的瞳孔，會減少反射至光電晶體的紅外線，因此，眼睛張開時較閉眼時的所輸出電壓值要來得低。

當車用資訊娛樂系統(2)紀錄完平均電壓值後，駕駛人再一次按下按鈕，所配戴的智慧型眼鏡(1)即開始進入偵測疲勞的模式，駕駛人即可開車上路，並不斷偵測駕駛者的眼睛電壓值，以得知目前眼睛係處於張開或閉上的狀態，如果光感測器(11)的輸出電壓高過平均值2.048 V時，則會再判斷駕駛人閉眼是否超過1秒，在眼睛都未張開的情況下，電壓值會一直保持在平均值以上，即判定為疲勞駕駛中，微處理器(12)立即藉由藍芽輸出警示訊號至車用資訊娛樂系統(2)；當判定駕駛人非處於疲勞駕駛時，將再由光感測器(11)持續偵測眼睛的電壓值。

再者，原本車用資訊娛樂系統(2)係處於待機模式，能顯示車輛行進時的各樣數據，例如油耗、胎壓、水箱溫度、車速、轉速及電瓶電壓等訊息，當內建的藍芽接收到警示訊號時，會立即使蜂鳴器發出警報聲響以警示駕駛者，進一步地，警示訊號會再由車用資訊娛樂系統(2)之行動網路上傳至雲端儲存，以記錄駕駛者的疲勞駕駛狀況，以及經由OBDII-bridge(3)傳輸警示訊號至車輛之控制器區域網路(4)，其能夠控制車輛上所有的電子設備，因此在目前判定有疲勞駕駛的危險時，能主動控制車輛開啟車窗，讓車外的風得以流動進入車內使駕駛者清醒，並同時控制車輛的電子節氣門，以逐漸減速，且能夠閃爍車輛之警示燈提示後方來車注意，讓周圍的車輛知道本車已出現問題，降低其他用路人的危險。

由上述之實施說明可知，本發明與現有技術相較之下，本發明具有以下優點:

1. 本發明穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統藉由偵測駕駛者眼睛的開閉狀態，利用光感測器之紅外線照射至眼皮或瞳孔，以輸出的平均電壓值作為判斷疲勞駕駛的基準，相較於先前的疲勞偵測方式，係更為準確，且光感測器所佔用的空間相對較小。

2. 本發明穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，其連接的OBDII-bridge能驅動控制器區域網路，以達到控制車輛減速、閃爍警示燈及開啟車窗等之功效，相較於先前僅使用聲響、燈光或其他方式係為一種新的方式，且對於疲勞的駕駛者更有提醒作用，亦能使周遭的用路人注意到，以降低車禍事故發生的機率。

綜上所述，本發明之穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，的確能藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本發明亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

惟，上述所揭之圖示及說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本發明之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。

(1)‧‧‧智慧型眼鏡
(11)‧‧‧光感測器

(12)‧‧‧微處理器
(13)‧‧‧電力模組

(2)‧‧‧車用資訊娛樂系統
(3)‧‧‧OBDII-bridge

(4)‧‧‧控制器區域網路

第一圖：本發明較佳實施例之架構圖

第二圖：本發明較佳實施例之智慧型眼鏡立體圖

第三圖：本發明較佳實施例之架構連接方塊圖

第四圖：本發明較佳實施例之啟動流程圖

第五圖：本發明較佳實施例之偵測流程圖

第六圖：本發明較佳實施例之車用資訊娛樂系統作動流程圖

第七圖：本發明較佳實施例之電壓折線圖

第八圖：本發明較佳實施例之訊號傳送圖

(1)‧‧‧智慧型眼鏡

(2)‧‧‧車用資訊娛樂系統

(3)‧‧‧OBDII-bridge

(4)‧‧‧控制器區域網路

Claims (8)

1. 一種穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，係包括有： 一智慧型眼鏡，包含有一光感測器、電性連接該光感測器之一微處理器以及一電力模組，其中該光感測器係偵測駕駛者眼睛開閉之間隔時間，若該光感測器偵測到該間隔時間超過1秒則該微處理器輸出一警示訊號； 一車用資訊娛樂系統(In-Vehicle Infotainment system)，係接收該警示訊號，並具有一蜂鳴器以警示駕駛者； 一OBDII-bridge，係電性連接該車用資訊娛樂系統以接收該警示訊號；以及 一控制器區域網路(CAN bus)，係電性連接該OBDII-bridge並接收該警示訊號，以控制車輛減速、閃爍警示燈及開啟車窗。
2. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，其中該車用資訊娛樂系統係進一步包含有一行動網路以將該警示訊號上傳至雲端儲存。
3. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，該微處理器與該車用資訊娛樂系統係內建有一藍芽以輸出及接收該警示訊號。
4. 如申請專利範圍第3項所述之穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，其中該藍芽係低耗電藍芽(Bluetooth Low Energy)，其頻率為2.4GHz。
5. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，其中該光感測器係包含一紅外線發光二極體、一光濾波器及一光電晶體。
6. 如申請專利範圍第5項所述之穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，其中該紅外線發光二極體係發射一波長950 nm之紅外線不可見光。
7. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，其中該電力模組係包含有一電性連接該光感測器之變壓器、一電性連結該變壓器之二次電池以及一電性連接該二次電池之充電單元。
8. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式智慧眼鏡瞌睡警示車載系統，其中該車用娛樂資訊系統係具有顯示油耗、胎壓、水箱溫度、車速、轉速及電瓶電壓之功能。