TWI397028B

TWI397028B - Vehicle internal safety warning method and its system

Info

Publication number: TWI397028B
Application number: TW97122403A
Authority: TW
Inventors: Chuin Mu Wang
Original assignee: Nat Univ Chin Yi Technology
Priority date: 2008-06-16
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2013-05-21
Also published as: TW201001345A

Description

車輛內部安全警示方法及其系統

本發明係有關一種車輛內部安全警示方法及其系統，尤指一種包括一影像擷取模組、一電源供應單元、一影像辨識模組及一訊號傳輸模組，當比對結果產生一差距範圍時，俾能由該訊號傳輸模組將警示訊號予以輸出或顯示警告者。

近年來，因為家長或師長的疏忽下，致使幼兒被單獨留置在車內而熱昏或窒息的新聞事件一直層出不窮。受到如此嚴重之新聞事件的衝擊下，更加深家長對於自己幼兒乘坐車輛安全上的疑慮，深怕自己的幼兒因師長的疏失而被獨自留置在車內，因而引發家長心理層面的恐慌與不安感。因此，如何加強幼兒進出乘坐車輛之監控管理，實已成為家長及學校所欲解決的難題與挑戰。

有一種習用結構，如中華民國發明專利公告第I284863『煙霧與溫度影像辨識系統』號，其包括一影像處理辨識裝置，其具有一影像處理模組、一影像辨識模組與一判斷模組，該影像處理模組接收一熱影像訊號及可見光影像訊號，並依據熱影像訊號決定一溫度資料，該影像辨識模組進行影像辨識而產生一煙霧辨識資料，該判斷模組依據該煙霧辨識資料及溫度資料進行判斷，當一煙霧辨識資料及溫度資料合於一特定條件時，送出一預警訊號，熱影影像擷取模組，用以對一熱偵測區擷取該熱影像訊號，送至該影像處理辨識裝置，一可見光影像擷取模組，用以對一可見光偵測區域擷取可見光影像訊號，及一警報處理裝置，用以送出一警報。

該習用結構雖然具有防火警報之影像辨識功能，惟，其具備一熱影影像擷取模組及一可見光影像擷取模組，因而增加施工難度以及成本支出，加上其僅是具備防火警報功能而已，其並無車內影像辨識及警報功能的設置，故而該習用結構無法運用於幼兒乘坐的車輛上，因此無法針對幼兒進出乘坐車輛時進行監控與管理。

據此，為解決上述之缺失，幼兒所乘坐之車輛確實有裝設影像辨識監控設備的必要，如此方能避免幼兒單獨被留置車內的憾事發生，因此，本發明人等經不斷地努力研發下，終於研發出可以改善習用結構缺失的本發明。

本發明之主要目的在於提供一種車輛內部安全警示方法及其系統，不僅可以加強幼兒進出乘坐車輛的監控與管理作業，以避免幼兒獨自被關置在車內造成熱昏或窒息的情事發生，並且具有火災及防盜之警示功能，因而具有多功能性以及提升幼兒乘坐車輛之安全性，進而解除家長對於幼兒乘坐車輛所產生的疑慮不安感等諸多特點。

為達成上述功效，本發明所達成之技術模組係以影像擷取模組監控車輛內部的動態，而可於不同時間產生複數個監控影像，再於影像辨識模組內建一影像辨識程式，並以影像辨識程式將影像擷取模組最初所擷取之監控影像設定為一基準影像，再以該基準影像與即時所擷取的監控影像進行影像比對辨識，當影像比對結果產生一差距範圍時，則輸出一警示訊號，再以訊號傳輸模組將警示訊號予以輸出或顯示警告者。

壹.本發明之基本技術特徵

請參看第一、二圖及第六、七圖所示，本發明主要係於車輛(10)內建構出一種具影像辨識功能的安全保護機制，以避免幼兒被獨自留置在車輛(10)內而發生危險之憾事，為達上述功效，本發明安全警示方法包括下列步驟：提供一供應所需電源之電源供應單元(50)、至少一安裝於該車輛(10)內的影像擷取模組(20)、一內建一影像辨識程式之影像辨識模組(30)及一訊號傳輸模組(40)；以該影像擷取模組(20)最初所擷取之一車內影像設定為一基準影像；當該車輛(10)內部人員下車關門後，啟動該影像擷取模組(20)以監控車輛內部的動態，並於不同時間產生複數個監控影像；以該影像辨識程式將該基準影像與即時所擷取的該監控影像進行影像比對辨識，當影像比對結果產生一差距範圍時，則輸出一警示訊號；及以該訊號傳輸模組(40)將該警示訊號予以輸出至一警告裝置。其中，該訊號傳輸模組(40)可連接至該車輛(10)的防盜系統的電子迴路，而該警告裝置為該車輛的喇叭，當警示訊號傳輸至防盜系統的電子迴路，即可啟動喇叭發出鳴叫聲。

請參看第一、二圖及第六、七圖所示，本發明主要係於車輛(10)內建構出一種具影像辨識功能的安全保護機制，以避免幼兒被獨自留置在車內而發生危險之憾事，為達上述功效，本發明安全警示系統包括：一電源供應單元(50)，其用以供應該安全警示系統所需之電源；至少一影像擷取模組(20)，其安裝於該車輛(10)內，用以監控車輛(10)內部的動態，而可於不同時間產生複數監控影像；一影像辨識模組(30)，其與該影像擷取模組(20)電連接，該影像辨識模組(30)內建有一影像辨識程式，用以將該影像擷取模組最初所擷取的該監控影像設定為一基準影像，再以該基準影像與即時所擷取的該監控影像進行影像比對辨識，當影像比對結果產生一差距範圍時則輸出一警示訊號；及一訊號傳輸模組(40)，其用以將該警示訊號予以輸出至一警告裝置。

貳．本發明技術特徵之具體實施 2.1影像擷取模組的具體實施

請參看第一、二圖及第六、七圖所示，本發明影像擷取模組(20)主要係擷取車內影像，且其係選自數位攝影機以及數位照相機之其中一種，並於一種具體實施例中，其包含有：至少一具廣角功能的鏡頭(21)；一電荷耦合元件CCD(22)，其包含有一感光面，且透過該鏡頭(21)將光源聚焦在該感光面上，經由該感光面的感光而可轉換成由複數個矩陣像素組成的影像；及一影像處理器(23)，其包含有一用以儲存該影像的緩衝記憶體，其於讀取該緩衝記憶體之該影像後即進行影像處理，而可產生該監控影像。

請參看第七圖所示，上述具體實施例中之第一種可行實例，該影像擷取模組(20)設置於該車輛(10)內之一後視鏡(11)上而朝向車內後方。

請參看第六圖所示，上述具體實施例中之第二種可行實例，該影像擷取模組(20)設置於該車輛(10)內之頂部而朝向車內底部。

2.2影像辨識模組的具體實施

請參看第一至五圖及所示，本發明影像辨識模組(30)主要係用來辨識監控影像是否有異狀，(如第四圖所示)監控車內是否關置幼兒、(如第五圖所示)監控車內是否發生火警，或是監控車內是否有竊賊侵入，為達上述功效，本發明影像辨識模組(30)之一種具體實施例，其包含有一微處理器(31)及一記憶元件(32)，該微處理器(31)可供寫入該影像辨識程式，該記憶元件(32)可供該基準影像及該監控影像儲存，其中，該記憶元件(32)之具體實施例係選自CF記憶卡、SD記憶卡、XD記憶卡、MS記憶卡及硬碟之其中一種。且該影像辨識程式分別於該監控影像與該基準影像中選擇設定複數個相互對而可供應比對的特徵比對區域，以將兩相對應之該特徵比對區域予以逐一進行影像比對。

請參看第八圖所示，上述具體實施例中，該影像辨識程式於啟動時執行包括有下列步驟：步驟一：開始；步驟二：判斷是否為啟動設定狀態；步驟三：否，回到步驟一；步驟四：是，擷取監控影像以建立基準影像；步驟五：於預設時間後再次擷取監控影像，並與基準影像進行比對；步驟六：判斷比對結果是否產生一差距範圍；步驟七：否，回到步驟五；步驟八：是，發出警示訊號；及步驟九：結束。

另一方面，本發明為達到監控影像辨識功能，為此目的，該影像辨識程式包含有一相似度比對的步驟，其相關係數為γ，在M ×N 的一幅影像f(x,y) 內尋找j ×k 的子影像g(x,y) 之匹配，g(x,y) 和f(x,y) 之間移動關係為(i,j )，g 是g 中之像素的平均值，f 是 g在目前位置下重合的區域f 中的平均值，而加總是在f 和g 共同座標下進行，γ 的最大值表示f 最匹配g 的位置，該相關係數的值從-1到+1，γ的正負符號表示相關的方向，γ的絕對值恰好是1代表完美的線性關係，接近零，不論正或負，表示f與g很少或沒有關連，兩個變數的相關強度是看它的絕對值，該相關係數的符號只是說明是正向(+)或反相(--)，該相關係數+0.9與-0.9代表一樣的強度，且其依比例調整範圍0至1000，相似度比對之相關係數γ 被定義為：

i =0,1,2,.....M -1,j =0,1,2....N -1。

2.3電源供應單元的具體實施

請參看第一、二圖所示，本發明一種具體實施例中，該電源供應單元(50)係與車輛(10)之車用電源(12)電連接的電源電路(51)，以將車用電源(12)予以降壓及穩壓處理，而可供應該影像擷取模組(20)、該影像辨識模組(30)及該訊號傳輸模組(40)所需的電源。

2.4訊號傳輸模組的具體實施

請參看第一圖所示，本發明訊號傳輸模組(40)主要係發出監控影像的異常警告，於第一種具體實施例中，該訊號傳輸模組(40)包含有：一驅動電路(41)，其與該影像辨識模組(30)電連接，而可受該警示訊號的觸發而作動；及一蜂鳴器(42)，其受該驅動電路(41)的驅動而可發出警示的音頻聲響。

請參看第二圖所示，本發明訊號傳輸模組(50)之第二種具體實施例包含有：一內建有警示語音的語音式積體電路(43)，其包含一與該影像辨識模組(30)電連接的輸入部(430)，及一輸出部(431)；及一揚聲器(44)，其與該輸出部(431)電連接，用以將該警示語音以音頻的方式輸出播放。

2.5設定啟動裝置的具體實施

請參看第一、二圖所示，為達控制車內監控時機設定目的，更包括一用以感測該車輛(10)車門鎖(13)啟、閉狀態的設定啟動裝置(60)，當該車門鎖(13)關閉時，該設定啟動裝置(60)則產生一設定訊號至該電源供應單元(50)中，使該影像擷取模組(20)、該影像辨識模組(30)以及該訊號傳輸模組(40)由該電源供應單元(50)中獲得電源供應而被啟動。

2.6無線收發模組的具體實施

請參看第三至六圖所示，為使本發明具備無線發射監控影像的功能，為此目的，本發明更包括一包含有無線接收器(圖中未示)及一無線發射器(圖中未示)的無線收發模組(70)，當該影像辨識模組(30)發出該警示訊號時，該影像辨識模組(30)透過該無線發射器將該監控影像傳輸至位於遠端的該無線接收器中，再由該無線接收器將該監控影像傳輸至一顯示裝置(80)中顯示，以達遠端監控之目的。

參．本發明具體實施例的運作

請參看第一、二圖及第六、七圖所示，首先由駕駛員或隨車老師在確認幼兒已經離開車輛後，便可將車窗及車門予以關妥，並由駕駛員將設定啟動裝置(60)予以啟動設定，當該車門鎖(13)關閉時，該設定啟動裝置(60)則產生一設定訊號至該電源供應單元(50)中，使該影像擷取模組(20)、該影像辨識模組(30)以及該訊號傳輸模組(40)由該電源供應單元(50)中獲得電源供應而被啟動。

請參看第三、六圖所示，此時，該影像擷取模組(20)開始監控車輛(10)內部的動態，並將所擷取之監控影像傳送給影像辨識模組(30)中，經由影像辨識模組(30)內建之影像辨識程式將該監控影像儲存於記憶元件內，以建立一做為比對依據的基準影像。請參看第四、五圖所示，在經過一預定時間後，影像擷取模組(20)再度將即時的監控影像傳送給影像辨識模組(30)，再由影像辨識程式將即時所擷取的該監控影像與該基準影像進行影像比對辨識。

請參看第八圖所示，當影像比對結果產生一差距範圍時，則輸出一警示訊號至訊號傳輸模組(40)中，最後由該訊號傳輸模組(40)將警示訊號予以輸出音頻或顯示的方式發出警告，如此即可達到車輛內部安全警示之目的。

請參看第八圖所示，反之，當影像比對結果符合預設範圍內而未超過差距範圍時，則於一預定時間後，再度由影像擷取模組(20)將即時所擷取的監控影像傳送給影像辨識模組(30)，再由影像辨識程式將即時所擷取的該監控影像與該基準影像進行影像比對辨識，以此類推，並重覆上述步驟，直到監控狀態解除或是警示訊號產生為止。

再者，駕駛員可以藉由與影像辨識模組(30)電連接的操控界面(圖中未示)選擇複數個區域來做為影像比對的主要區域(如車內走道、座椅以及其他隱密區域)，如此，該影像辨識程式即可分別將該監控影像與該基準影像之相互對應的特徵比對區域進行逐一的影像比對作業。

肆．結論

因此，藉由上述之結構設置，使本發明不僅可以加強幼兒進出乘坐車輛的監控與管理作業，以避免幼兒獨自被關置在車內造成熱昏或窒息的情事發生，並且具有火災及防盜之警示功能，因而具有多功能性以及提升幼兒乘坐車輛之安全性，進而解除家長對於幼兒乘坐車輛所產生的疑慮不安感等諸多的特點。

以上所述，僅為本發明之一可行實施例，並非用以限定本發明之專利範圍，凡舉依據下列申請專利範圍所述之內容、特徵以及其精神而為之其他變化的等效實施，皆應包含於本發明之專利範圍內。本發明所具體界定於申請專利範圍之結構特徵，未見於同類物品，且具實用性與進步性，已符合發明專利要件，爰依法具文提出申請，謹請鈞局依法核予專利，以維護本申請人合法之權益。

(10)‧‧‧車輛

(11)‧‧‧後視鏡

(12)‧‧‧車用電源

(13)‧‧‧車門鎖

(20)‧‧‧影像擷取模組

(21)‧‧‧鏡頭

(22)‧‧‧電荷耦合元件

(23)‧‧‧影像處理器

(230)‧‧‧緩衝記憶體

(30)‧‧‧影像辨識模組

(31)‧‧‧微處理器

(32)‧‧‧記憶元件

(40)‧‧‧訊號傳輸模組

(41)‧‧‧驅動電路

(42)‧‧‧蜂鳴器

(43)‧‧‧語音式積體電路

(44)‧‧‧揚聲器

(430)‧‧‧輸入部

(431)‧‧‧輸出部

(50)‧‧‧電源供應單元

(51)‧‧‧電源電路

(60)‧‧‧設定啟動裝置

(70)‧‧‧無線收發模組

(80)‧‧‧顯示裝置

第一圖：係本發明基本架構之控制方塊示意圖。

第二圖：係本發明基本架構之另一控制方塊示意圖。

第三圖：係本發明基準影像顯示之示意圖。

第四圖：係本發明監控影像顯示之示意圖。

第五圖：係本發明另一監控影像顯示之示意圖。

第六圖：係本發明安裝於車內之實施示意圖。

第七圖：係本發明安裝於車內之另一實施示意圖。

第八圖：係本發明影像辨識之控制流程示意圖。