TWI392981B

TWI392981B - 鬧鐘警示方法

Info

Publication number: TWI392981B
Application number: TW98108888A
Authority: TW
Inventors: Na Tai Yeh
Original assignee: Compal Communications Inc
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2013-04-11
Also published as: TW201035704A

Description

鬧鐘警示方法

本發明係關於一種鬧鐘警示方法，特別是關於可以主動偵測使用者的睡眠狀態並予以喚醒之鬧鐘警示方法。

睡眠為人類一項自然的生理需求。目前研究顯示，一般正常的成年人，一天所需的睡眠時間為八小時。但是，在這繁忙的時代裡，睡眠時間往往被迫大量地縮減。因此，大多數的人必須提早從睡眠狀態下清醒過來。對現代人來說，從睡眠狀態中清醒是一項困難且重要的過程。

一般人們為了要在規定的時間內清醒，通常會使用鬧鐘做為輔助工具。鬧鐘的原理係為重複不間斷地發出吵雜的聲響，使人們從睡眠狀態中清醒。通常而言，當人們清醒過來時，會利用手動觸摸的方式將鬧鈴開關關閉。而且，通常只需要利用一隻手指即可將鬧鈴關閉。此時，鬧鐘已失去喚醒使用者的功能，當使用者又再度恢復成睡眠狀態時，則無法再發出鬧鈴聲來喚醒使用者。

因此，市面上也有各式各樣的鬧鐘被推出，以一種名為「具有防貪睡之功能鬧鐘」舉例來說，具有防貪睡功能的鬧鐘，通常具有主、副兩個鬧鈴開關按鈕。當鬧鐘之時間到達使用者預先設定之時間時，鬧鐘之鬧鈴就會開始發出聲響。若使用者只關閉主鬧鈴按鈕時，鬧鈴會暫時停止發出聲響。但若副鬧鈴之開關沒被壓按時，鬧鈴將於5至10分鐘後再度響起，直到使用者起床關閉副鬧鈴開關按鈕鐘為止。

另外，上述之具有防貪睡之功能鬧鐘仍然有機率被使用者在半夢半醒之間將主、副鬧鈴開關按鈕給關閉而不自知。之後使用者再度恢復成睡眠狀態。因此，依然沒辦法完全達到喚醒使用者的效果。

由上述可知，目前市面上的鬧鐘雖然有簡單的防貪睡功能，但是仍然會發生使用者將鬧鈴關閉，並恢復成睡眠狀態而無法達到喚醒使用者起床的情況發生。這是因為一般的鬧鐘只具有被動解除鬧鈴方式，並沒有辦法由鬧鐘本身判斷使用者是否已經脫離睡眠狀態。

本發明之一範疇在於提供一種鬧鐘警示方法，其係可以主動偵測使用者的睡眠狀態並予以喚醒。

根據本發明之一具體實施例之鬧鐘警示方法，可以應用於電子裝置中，並可用來喚醒使用者。電子裝置包含攝影單元以及警示單元。本發明之鬧鐘警示方法包含下列步驟。首先，執行步驟(a)：藉由攝影單元擷取關於使用者之第一影像。接著，執行步驟(b)：經過第一預定時間後，藉由攝影單元擷取關於使用者之第二影像。然後，執行步驟(c)：根據第一影像與第二影像判斷使用者是否處於睡眠狀態。若步驟(c)的判斷結果為肯定的話，則執行步驟(d)：驅動警示單元。

根據本發明之另一具體實施例之鬧鐘警示方法，同樣可以應用於電子裝置中，並可用來喚醒使用者。電子裝置包含攝影單元以及警示單元。本發明之鬧鐘警示方法包含下列步驟。首先，執行步驟(m)藉由攝影單元持續擷取關於使用者之第一影像串流第三預定時間。接著，執行步驟(n)：根據第一影像串流判斷使用者是否處於一睡眠狀態。若步驟(n)的判斷結果為肯定的話，則執行步驟(o)：驅動警示單元。

相較於習知技術，本發明之鬧鐘警示方法係利用攝影單元擷取不同時刻關於使用者的影像。並利用不同時刻使用者的影像判斷使用者是否被喚醒。因此，本發明之鬧鐘警示方法係可以主動判斷使用者是否從睡眠狀態下被鬧鐘給喚醒，並達到確實地將使用者喚醒的目的。關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

本發明係提供一種鬧鐘警示方法。並且更特別地，其主要係利用攝影單元擷取不同時刻關於使用者的影像。並利用不同時刻使用者的影像判斷使用者是否被喚醒。以下將詳述本發明之較佳具體實施例，藉以充分解說本發明之特徵、精神、優點以及實施上的簡便性。

請參閱圖一，圖一係繪示根據本發明之一較佳具體實施例之鬧鐘警示方法的步驟流程圖。本發明之鬧鐘警示方法可以應用於電子裝置(未示於圖中)中，並可用來將使用者喚醒。電子裝置包含攝影單元(未示於圖中)以及警示單元(未示於圖中)。如圖一所示，本發明之鬧鐘警示方法包含下列步驟。

首先，根據本發明之鬧鐘警示方法執行步驟S202：藉由攝影單元擷取關於使用者之第一影像。

接著，根據本發明之鬧鐘警示方法執行步驟S204，經過第一預定時間後，藉由攝影單元擷取關於使用者之第二影像。再此要特別說明的是，第二影像不為固定影像，第二影像可重覆被刷新。舉例而言，當使用者設定鬧鐘之響鈴時間為早上六點鐘，而上述之第一預定時間可以設定為十秒。接著，使用者可以根據本發明之鬧鐘警示方法在早上五點五十九分五十秒(亦即，六點前十秒)先藉由電子裝置之攝影單元擷取第一影像，再於六點整時擷取第二影像。第一預定時間可隨著不同使用者的需求所訂定，並不受上文舉例之十秒所限制。

然後，根據本發明之鬧鐘警示方法執行步驟S206，判斷第一影像與第二影像之間之第一影像誤差是否小於靜態影像誤差。其中，第一影像與第二影像可利用灰階比對的方式進行比較。特別注意，在此不限定使用灰階比對法，只要是能辨別出第一影像以及第二影像的影像差異程度即可。在此針對辨別方式做詳細的說明。

請參閱圖二A以及圖二B。圖二A係繪示經灰階處理之第一影像的示意圖。圖二B係繪示經灰階處理之第二影像的示意圖。如圖二A以及圖二B所示。首先，定義拍攝取得之第一影像以及第二影像的解析度兩者皆相同。再利用灰階比對的方法將第一影像以及第二影像進行比較分析。灰階比對方法的概念係為將第一影像轉換成矩陣方格。每一個方格將因為攝影的角度、光源不同，將具有不同的灰階。在此，將灰階限縮成為黑與白兩種，且定義黑為1，白為0。舉例來說，如圖二A所示，當攝影單元擷取關於使用者之第一影像時，經由灰階處理後，可得到解析度為4*4矩陣的第一影像。每一格方格皆定義一個名稱。(舉例來說，圖二A最左上角的方格，其定義名稱為A1B1。同理，在A1B1右邊之方格，其名稱定義為A2B1，以此類推)並且每一格方格都具有經計算後的灰階值(例如：A1B1的灰階值為0。A2B1的灰階值為1)

而當經過第一預定時間後，攝影單元擷取關於使用者之第二影像，經由灰階處理後，可得到解析度為4*4矩陣的第二影像，如圖二B所示。第二影像與第一影像的解析度相同。且每一格方格都具有經計算後的灰階值。經由灰階處理後，可將第一影像之位置A1B1的灰階值與相對應第二影像之位置A1B1的灰階值相互比較。如此一來，就可以得到第一影像與第二影像之間影像的差異程度。

特別地，在此先假設使用者處於睡眠狀態。攝影單元會先擷取關於使用者之第一影像。如圖二A所示。當經過第一預定時間後，攝影單元擷取關於使用者之第二影像。如圖二B所示。由於使用者處於睡眠狀態，故其第一影像與對應之第二影像之各個方格的灰階皆應相等。但由於灰階會受環境的光源影響，故仍會有些微的不同。因此，定義出靜態影像誤差。此靜態影像誤差代表第一影像與第二影像之每一格方格相對應之位置比較後，不同的數量與總數之百分比。若此百分比(亦即上述之靜態影像誤差)小於5%時，則定義此使用者依然處於睡眠狀態。當判定使用者為睡眠狀態時，則會根據本發明之鬧鐘警示方法執行步驟S212：驅動警示單元。藉此，讓鬧鐘持續發出聲響。然而，上述之靜態影像誤差可隨著不同使用者的需求所訂定，並不受上文舉例之5%所限制。

其中，步驟S212將會持續發出聲響，此時，根據本發明之鬧鐘警示方法可以進一步再次執行步驟S204，而再次經過上述之第一預定時間，再重新藉由攝影單元擷取關於使用者之第二影像。在取得新的第二影像之後，再進行步驟S206，直至靜態影像誤差大於5%。當靜態影像誤差大於5%時，則可能代表使用者已經從睡眠狀態變成清醒狀態。於此條件下，根據本發明之鬧鐘警示方法才會跳脫上述之步驟迴圈而邁入下一階段的步驟流程。

若靜態影像誤差大於5%時，則可能代表使用者聽到鬧鈴翻身或是身體的姿態做變化，並不是真的起床。因此，可根據本發明之鬧鐘警示方法進一步執行步驟S208：經過第二預定時間後，藉由攝影單元擷取關於使用者之第三影像。此步驟S208係為防貪睡系統，由於使用者可以起床一下後又繼續恢復成睡眠狀態，並沒有真的清醒，故再利用拍攝第三影像以便後續判斷。

最後，根據本發明之鬧鐘警示方法執行步驟S210：判斷第一影像與第三影像之間之第二影像誤差是否小於靜態影像誤差，判斷方法如同步驟S206故不再重新贅述。則再判斷得到的靜態影像誤差是否小於5%，若小於5%，則代表使用者經過第二預定時間後，還是處於睡眠狀態，因此還是得執行步驟S212，繼續讓鬧鈴發出聲響。反之，若靜態影像誤差介於5%至90%之間，則可能代表使用者已經處於清醒狀態。當判定使用者為清醒狀態時，鬧鈴將會自動停止發出聲響。特別地，在此仍可繼續重覆類似S208至S212的動作，重覆的確認使用者的狀態，直到靜態影像大於90%，則可判定使用者已經從睡眠狀態清醒。要特別說明的是，本發明於此較佳具體實施例之鬧鐘警示方法中，雖然判斷使用者是否甦醒的機制僅經過兩層(亦即，步驟S206與步驟S210)，但判斷使用者是否甦醒的次數可隨著不同使用者的需求所訂定，並不受上文舉例之兩層判斷機制所限制。

相較於習知技術，本發明之此較佳具體實施例之鬧鐘警示方法，可以藉由使用者身體姿態的不同，來判斷使用者是處於睡眠或是清醒狀態。而當判定為清醒狀態時，鬧鐘將會自動取消鬧鈴，不需使用者手動解除鬧鈴。

請參閱圖三，圖三係繪示根據本發明之另一較佳具體實施例之鬧鐘警示方法的步驟流程圖。本發明之鬧鐘警示方法同樣可應用於電子裝置中，並可用來喚醒使用者。電子裝置同樣包含攝影單元以及警示單元。如圖三所示，本發明之鬧鐘警示方法包含下列步驟。

首先，根據本發明之鬧鐘警示方法步驟S302：藉由攝影單元持續擷取關於使用者之第一影像串流第三預定時間。在第三預定時間內，第一影像將被重覆更新比較，並取得與先前影像差異程度之數值百分比。如表一所示。

如表一所示。攝影單元會先擷取關於使用者之第一影像A。由於第一影像A為最先擷取之影像，故與先前影像差異程度值即為0。隨即，攝影單元會再擷取第一影像B，且經由影像灰階判斷法，得出第一影像B與第一影像A之影響差異程度，其數值為0.5%。特別注意，判斷影像差異程度不限於影像灰階判斷法。而同理，攝影擷取到關於使用者之第一影像C後，則將第一影像C與第一影像B相互比較，可得差異程度為0.7%。以此類推，因此，在步驟S302可得到許多影像差異程度值。

接著，根據本發明之鬧鐘警示方法執行步驟S304：判斷關於第一影像串流之第一影像串流誤差是否小於動態影像誤差。在此先定義出動態影像誤差。動態影像誤差係為在第三預定時間內之所有影像差異程度值之平均值。當動態影像誤差小於5%時，即判斷使用者處於睡眠狀態。若判定為睡眠狀態，則根據本發明之鬧鐘警示方法執行步驟S310：驅動警示單元。步驟S310係用以讓鬧鈴發出聲響。當鬧鈴發出聲響的同時，仍會再重新執行步驟S302，直至步驟S304中的動態影像誤差大於5%。然而，上述之動態影像誤差可隨著不同使用者的需求所訂定，並不受上文舉例之5%所限制。

若S304的判定結果為否定時，則根據本發明之鬧鐘警示方法執行步驟S306：經過第四預定時間後，藉由攝影單元持續擷取關於使用者之第二影像串流第三預定時間。並且，在第三預定時間內，取得許多第二影像的先前影像差異值，其方法及過程如步驟S302內之說明，故不再重新贅述。

接著，根據本發明之鬧鐘警示方法執行步驟S308。步驟S308係判斷關於第二影像串流之第二影像串流誤差是否小於動態影像誤差，判斷方法如同S304故不再重新贅述。若判斷動態影像誤差小於5%，則會執行步驟S310。其中，步驟S306與步驟S308係用以再一次確定使用者是否真正的處於清醒狀態。

特別地，在此仍可繼續重覆類似S306至S310的動作，重覆的確認使用者的狀態，直到動態影像大於90%，則可判定使用者已經從睡眠狀態清醒。

由以上對於本發明之較佳具體實施例之詳述，可以明顯地看出，根據本發明之鬧鐘警示方法，可以藉由在預定時間內重複擷取使用者在不同時間內之身體姿態影像或身體與環境(例如，床)之間的影像，來判斷使用者是處於睡眠或是清醒狀態。而當經由本發明之鬧鐘警示方法判定為清醒狀態時，鬧鐘將會自動取消鬧鈴，而不需使用者手動解除鬧鈴。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

S202~S310．．．流程步驟

圖一係繪示根據本發明之一較佳具體實施例之鬧鐘警示方法的步驟流程圖。

圖二A係繪示經灰階處理之第一影像的示意圖。

圖二B係繪示經灰階處理之第二影像的示意圖。

圖三係繪示根據本發明之另一較佳具體實施例之鬧鐘警示方法的步驟流程圖。

S202~S212．．．流程步驟

Claims

一種鬧鐘警示方法，應用於一電子裝置中，用以喚醒一使用者，該電子裝置包含一攝影單元以及一警示單元，該鬧鐘警示方法包含下列步驟：(a)藉由該攝影單元擷取關於該使用者之一第一影像；(b)經過一第一預定時間後，藉由該攝影單元擷取關於該使用者之一第二影像；(c)根據該第一影像與該第二影像判斷該使用者是否處於一睡眠狀態，若是，則執行步驟(d)；以及(d)驅動該警示單元。
如申請專利範圍第1項所述之鬧鐘警示方法，其中步驟(c)進一步包含下列步驟：(c1)判斷該第一影像與該第二影像之間之一第一影像誤差是否小於一靜態影像誤差，若是，則判斷該使用者處於該睡眠狀態。
如申請專利範圍第2項所述之鬧鐘警示方法，其中該靜態影像誤差為5%。
如申請專利範圍第1項所述之鬧鐘警示方法，其中若步驟(c)之判斷結果為否，則該鬧鐘警示方法進一步包含下列步驟：(e)經過一第二預定時間後，藉由該攝影單元擷取關於該使用者之一第三影像；以及(f)判斷該第一影像與該第三影像之間之一第二影像誤差是否小於一靜態影像誤差，若是，則執行步驟(d)。
一種鬧鐘警示方法，應用於一電子裝置中，用以喚醒一使用者，該電子裝置包含一攝影單元以及一警示單元，該鬧鐘警示方法包含下列步驟：(a)藉由該攝影單元持續擷取關於該使用者之一第一影像串流一第三預定時間；(b)根據該第一影像串流判斷該使用者是否處於一睡眠狀態，若是，則執行步驟(c)；以及(c)驅動該警示單元。
如申請專利範圍第5項所述之鬧鐘警示方法，其中步驟(b)進一步包含下列步驟：(b1)判斷關於該第一影像串流之一第一影像串流誤差是否小於一動態影像誤差，若是，則判斷該使用者處於該睡眠狀態。
如申請專利範圍第6項所述之鬧鐘警示方法，其中該動態影像誤差為5%。
如申請專利範圍第5項所述之鬧鐘警示方法，其中若步驟(b)之判斷結果為否，則該鬧鐘警示方法進一步包含下列步驟：(d)經過一第四預定時間後，藉由該攝影單元持續擷取關於該使用者之一第二影像串流該第三預定時間；以及(e)判斷關於該第二影像串流之一第二影像串流誤差是否小於一動態影像誤差，若是，則執行步驟(c)。