TWI422505B - 車輛安全系統 - Google Patents

Description

車輛安全系統

本發明涉及一種車輛安全系統，尤其涉及一種可預防危險駕駛之車輛安全系統。

現代社會中，汽車已愈來愈頻繁地成為人們之代步工具，給人們帶來極大之交通便利。然而，於帶來便利之同時，汽車亦給人們招來了安全威脅，其所引發之交通事故嚴重地威脅著人們之生命安全。

為解決交通安全問題，人們開發了多種汽車安全產品，如安全帶、安全座椅、安全氣囊等。然而，這些產品都係被動式之保護裝置，並不能預防交通事故之發生。隨著電子技術之發展，出現了利用電子技術預防交通事故發生之主動式汽車安全產品，如“汽車安全防撞監視裝置”，其於汽車視線不良之死角設置小型攝影機，並將圖像傳送至駕駛者前方之顯示器，從而避免因視線不良之死角造成交通事故。這種汽車安全系統要求駕駛者精神狀態良好，能辨識周遭之交通狀況。

其實，交通事故很大部分係由危險駕駛所引起，危險駕駛包括酗酒駕駛、疲勞駕駛等。此種情況下，駕駛者處於意識不清醒之狀態，無法操控汽車之方向，汽車便於道路上搖晃行駛，頻繁切換 車道，讓周圍之車輛無法判斷該汽車之行駛方向，便容易發生碰撞。另外，汽車搖晃前進亦容易撞及路旁之障礙物或路人，造成嚴重之交通傷害。可見，上述“汽車安全防撞監視裝置”並不能預防危險駕駛所引起之交通事故。

有鑒於此，有必要提供一種可預防危險駕駛之車輛安全系統。

一種車輛安全系統，其括：一個控制單元；至少一個攝像單元；一個運動感測單元，用來感測車輛之運動狀態；一個數據處理單元，與所述攝像單元和運動感測單元相連用來處理所述攝像單元和運動感測單元輸入的數據，並將輸入的數據與一預設值進行比較；一個報警單元，分別與該數據處理單元和控制單元相連，如果所述數據處理單元比較的結果超出預設值，則控制該報警單元發出報警訊號至該控制單元或外部救助單元；以及一個調節單元，與該控制單元相連並於該控制單元收到的所述報警單元發出的報警訊號之控制下調節車輛之運動狀態。

與先前技術相比，本發明實施例通過處理攝像單元和運動感測單元所得之資訊，使得報警單元發出相應之報警訊號並同時發出控制訊號給控制單元以調節車輛之運動狀態，使車輛處於有效之控 制下從而可預防危險駕駛之發生。

10‧‧‧車輛安全系統

20‧‧‧剎車系統

11‧‧‧控制單元

12‧‧‧報警單元

13‧‧‧攝像單元

14‧‧‧運動感測單元

15‧‧‧調節單元

16‧‧‧數據處理單元

121‧‧‧蜂鳴器

122‧‧‧緊急燈

123‧‧‧無線通訊單元

141‧‧‧加速度計

142‧‧‧眼睛閉合感測器

143‧‧‧速度感測器

144‧‧‧陀螺儀

1410‧‧‧基板

1412‧‧‧質量塊

1411‧‧‧橫樑

圖1係本發明實施例車輛安全系統之示意圖，其包括加速度計。

圖2係本發明實施例車輛安全系統中加速度計之示意圖。

下面將結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

請參閱圖1及圖2，本發明實施例之車輛安全系統10用來控制刹車系統20。車輛安全系統10包括控制單元11、報警單元12、攝像單元13、運動感測單元14、調節單元15和數據處理單元16。

控制單元11分別與報警單元12和調節單元15相連，報警單元12發出之報警訊號輸出給控制單元11，控制單元11於報警訊號之控制下使能調節單元15，調節單元15發出調節訊號以調節刹車系統20，使車輛行駛於適當之條件下或者停止行駛以等待相應之救助。

數據處理單元16分別與攝像單元13、運動感測單元14及報警單元12相連。攝像單元13為紅外攝像機，其可拍攝黑暗中之情況並將拍攝之圖像傳送至數據處理單元16。攝像單元13為複數，其分別位於車輛之前側、後側、左側、右側。攝像單元13可拍攝發出波長為750至1200奈米範圍內之目標，優選850至1000奈米。運動感測單元14感測車輛之行駛狀態，並將行駛情況輸送至數據處理單元16。數據處理單元16處理圖像資訊和車輛之行駛情況，如果得出之結果超出預設值，則會使報警單元12發出報警訊號。

報警單元12包括蜂鳴器121、緊急燈122和無線通訊單元123。蜂 鳴器121可提醒司機和向鄰近車輛發出報警使其躲避或避讓發出報警訊號之車輛以預防交通事故之發生；緊急燈122可向鄰近車輛發出緊急訊號；無線通訊單元123可發射和接收從藍牙(blue tooth)到超寬頻(ultra wide band,UWB)頻段之訊號，包括根據攝像單元16所拍攝之圖像、運動感測單元14偵測之車輛之運動狀態發出緊急訊號至醫院和/或公安部門使車輛或司機得到適當之救助和接收醫院和公安部門發出之訊號並將該訊號輸送給控制單元11。

運動感測單元14包括加速度計141、眼睛閉合感測器142、速度感測器143和陀螺儀144。加速度計141用來偵測車輛之加速度；眼睛閉合感測器142用來偵測駕駛者眼睛閉合之時間；速度感測器143用來測量車輛之車速；陀螺儀144用來檢測車輛之運動方向(角度)。

加速度計141為壓阻式加速度計，其包括基板1410、壓電電阻R1、壓電電阻R2、壓電電阻R3、壓電電阻R4和質量塊1412，質量塊1412通過四個橫樑1411分別與壓電電阻R1、壓電電阻R2、壓電電阻R3和壓電電阻R4相連，橫樑1411使得質量塊1412、壓電電阻R1、壓電電阻R2、壓電電阻R3、壓電電阻R4懸浮於基板1410上方。壓電電阻R1、壓電電阻R2、壓電電阻R3、壓電電阻R4電性相連形成惠斯通電橋(wheatstone bridge)。當有外界衝擊時，質量塊1412產生慣性位移，帶動橫樑1411發生形變，從而使橫樑1411上之應力分佈發生改變，進而橫樑1411上之壓電電阻發生變化，從而使得電橋之電阻發生改變，從而電橋輸出之訊號發成變化， 分析電橋輸出之訊號可得知車輛之加速度。

例如，數據處理單元16處理眼睛閉合感測器142輸送之資料，當駕駛者眼睛閉合之時間超過預定時間時，報警單元12被數據處理單元16啟動，使蜂鳴器121和/或緊急燈122工作，以提醒駕駛者和/或鄰近車輛注意。如果攝像單元13拍攝之圖像顯示駕駛者具有不適合駕駛之情況，數據處理單元16可使無線通訊單元123發出急救訊號至醫院，醫院接收到急救訊號後，發出控制訊號可使控制單元11控制調節單元15以控制刹車系統20，從而可防止交通事故之發生。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧車輛安全系統

20‧‧‧剎車系統

11‧‧‧控制單元

12‧‧‧報警單元

13‧‧‧攝像單元

14‧‧‧運動感測單元

15‧‧‧調節單元

16‧‧‧數據處理單元

121‧‧‧蜂鳴器

122‧‧‧緊急燈

123‧‧‧無線通訊單元

141‧‧‧加速度計

142‧‧‧眼睛閉合感測器

143‧‧‧速度感測器

144‧‧‧陀螺儀

Claims (9)

1. 一種車輛安全系統，包括：一個控制單元；至少一個攝像單元；一個運動感測單元，用來感測車輛之運動狀態；一個數據處理單元，與所述攝像單元和運動感測單元相連用來處理所述攝像單元和運動感測單元輸入的數據，並將輸入的數據與一預設值進行比較；一個報警單元，分別與該數據處理單元和控制單元相連，如果所述數據處理單元比較的結構超出預設值，則控制所述報警單元發出報警訊號至該控制單元或外部救助單元；以及一個調節單元，與該控制單元相連並於該控制單元收到所述報警單元發出的報警訊號之控制下調節車輛之運動狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之車輛安全系統，其中：所述車輛安全系統進一步包括一個顯示單元，該顯示單元用來顯示該攝像單元和運動感測單元之資訊。
3. 如申請專利範圍第1項所述之車輛安全系統，其中：該攝像單元為紅外攝像單元。
4. 如申請專利範圍第3項所述之車輛安全系統，其中：該攝像單元可拍攝發出波長為750至1200奈米範圍內之目標。
5. 如申請專利範圍第4項所述之車輛安全系統，其中：該攝像單元可拍攝發出波長為850至1000奈米範圍內之目標。
6. 如申請專利範圍第1項所述之車輛安全系統，其中：該運動感測單元包括加速度計、速度感測器、眼睛閉合感測器和陀螺儀。
7. 如申請專利範圍第6項所述之車輛安全系統，其中：該加速度計包括一個基板、四個壓電電阻、一個質量塊，該質量塊與四個壓電電阻通過橫樑相連使得該質量塊和壓電電阻懸浮於該基板上方，四個壓電電阻電性相連形成惠斯通電橋。
8. 如申請專利範圍第1項所述之車輛安全系統，其中：該報警單元包括蜂鳴器、警鈴和無線通訊單元。
9. 如申請專利範圍第8項所述之車輛安全系統，其中：該無線通訊單元可發出和接收從藍牙到超寬頻頻段之訊號。