TWI587249B - 警示方法和警示系統 - Google Patents

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TWI587249B TW102128054A TW102128054A TWI587249B TW I587249 B TWI587249 B TW I587249B TW 102128054 A TW102128054 A TW 102128054A TW 102128054 A TW102128054 A TW 102128054A TW I587249 B TWI587249 B TW I587249B
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Description

警示方法和警示系統
本發明係有關於駕駛安全，尤指適用於駕駛安全之警示方法和警示系統。
當車輛的使用越來越普及時，交通事故的發生率也會日趨嚴重。根據美國聯邦調查局的資料顯示，20-30%的交通事故都是由於駕駛員反應不及或疲勞駕駛所引起。
而隨著科技的發展與車輛產業進步，越來越多車輛使用電子技術。利用電子技術來偵測駕駛疲勞可以預防並降低交通事故。
本發明一實施例揭露了一種警示方法，包括：藉由安裝在一方向盤上之一轉動感測器，在一預定時間內感測到上述方向盤之一第一轉動以及一第二轉動；藉由一控制器，根據上述第一轉動以及上述第二轉動而產生一第一警示訊號；以及當收到上述第一警示訊號時，藉由一警示裝置產生一第一警示訊息。
本發明又一實施例更揭露了一種警示系統，包括一方向盤、一轉動感測器、一控制器以及一警示裝置。該轉動 感測器安裝在該方向盤上，在一預定時間內感測到上述方向盤之一第一轉動以及一第二轉動。該控制器耦接上述轉動感測器，用於根據上述第一轉動以及上述第二轉動而產生一警示訊號。該警示裝置，耦接上述控制器，當收到上述警示訊號時，產生一警示訊息。
本發明再一實施例更揭露了一種警示系統，包括複數個超音波收發器、一控制器以及一警示裝置。該複數個超音波收發器用於感測一使用者頭部的一頭部晃動。該控制器耦接上述複數個超音波收發器，根據上述頭部晃動而產生一警示訊號。該警示裝置耦接上述控制器，當收到上述警示訊號時，產生一警示訊息。
10‧‧‧方向盤
12‧‧‧三軸加速器
14‧‧‧控制器
16‧‧‧喇叭
S200、S202、...、S208‧‧‧步驟
32a-c‧‧‧超音波收發器
34‧‧‧控制器
36‧‧‧喇叭
S400、S404、...、S408‧‧‧步驟
50‧‧‧滾珠
52a-h‧‧‧分隔片
54a-i‧‧‧分隔空間
第1圖係為本發明實施例中一種駕駛警示系統1的系統圖。
第2圖係為本發明實施例中一種駕駛警示方法2的流程圖。
第3圖係為本發明實施例中另一種駕駛警示系統3的系統圖。
第4圖係為本發明實施例中另一種駕駛警示方法4的流程圖。
第5圖係顯示本發明實施例中一種機械式轉動感測器5的示意圖。
在此必須說明的是，於下揭露內容中所提出之不同實施例或範例，係用以說明本發明所揭示之不同技術特徵，其所描述之特定範例或排列係用以簡化本發明，然非用以限定本發明。此外，在不同實施例或範例中可能重覆使用相同之參考數字與符號，此等重覆使用之參考數字與符號係用以說明本發明所揭示之內容，而非用以表示不同實施例或範例間之關係。
第1圖係為本發明實施例中一種警示系統如駕駛警示系統1的系統圖，適用於各種交通工具例如汽車、公車或飛機等。駕駛警示系統1包括方向盤10、三軸加速器12、控制器14和喇叭16。控制器14耦接三軸加速器12以及喇叭16。
三軸加速器12依附在方向盤10上以偵測方向盤10的轉動動作，並將偵測到的方向盤轉動資訊送給控制器14。控制器14進而根據收到的方向盤轉動資訊而判定車輛的危險駕駛狀況是否存在。當判定出危險駕駛狀況時，控制器14可產生警示訊號Shzrd送到喇叭16，藉以控制喇叭16產生警告聲響(警示訊息)。三軸加速器12可以感測其在空間中沿著x、Y和Z軸三個互相垂直方向的速度，獲得更精確的方向盤轉動資訊。三軸加速器12和/或控制器14可以以機上盒的方式實現，機上盒可以帶有夾子，駕駛可利用夾子將機上盒直接裝設並固定在方向盤10上，是一種可以直接固定且方便的安裝方式。
控制器14可根據方向盤轉動資訊所表示之轉動方 向和轉動角度來判定車輛的危險駕駛狀況。更具體來說，控制器14可根據車輛的速度以及方向盤轉動資訊來判定車輛的危險駕駛狀況。當方向盤轉動資訊顯示車輛在短時間內(預定時間)內連續左右交替轉動超過某個危險轉動角度(警示角度)時，控制器14便可判定車輛正在蛇行，因此處於危險駕駛狀況。上述危險轉動角度可和車輛的車速呈反比關係。例如，當車輛速度顯示車輛正以高速行駛，三軸加速器12感測到方向盤10在短時間內連續左右轉動超過例如5度角度，且駕駛沒有打方向燈時，控制器14便可判定車輛正處於危險駕駛狀況。當車輛速度顯示車輛正以低速行駛，三軸加速器12感測到方向盤10在短時間內連續左右轉動超過例如30度角度，且駕駛沒有打方向燈時，控制器14才會判定車輛正處於危險駕駛狀況。在一些實施例中，當控制器14收到連續左右轉動超過例如30度角度的三軸加速器12訊號，且沒有收到對應到連續左右轉動(第一轉動或一第二轉動)的方向燈訊號時，上述控制器14可對該連續左右轉動產生警示訊號Shzrd。在某些實施例中，車輛駕駛可透過某種車輛上配備之人機介面(未圖示)，例如觸控螢幕或調整按鈕，來調整控制器14用於判定方向盤左右轉動的間隔時間。例如，上述可調間隔時間的調整範圍可以在0.5-2秒之間，或其他使用者預設時間。
當判定出危險駕駛狀況時，喇叭16可從控制器14收到警示訊號Shzrd，並產生警告聲響以警示駕駛或乘客該危險駕駛狀況。熟習此技藝者可知喇叭16可以以其他的警示裝置代替，例如警示燈、顯示螢幕、震動器或其他車輛上可以裝設 的警示裝置。
雖然第1圖實施例使用三軸加速器12作為感測方向盤轉動動作的裝置，熟習此技藝者可知三軸加速器12也可由其他的轉動感測裝置代替，例如二軸加速器、陀螺儀或是某種機械式轉動感測器。在陀螺儀的例子中，依附在方向盤10上的陀螺儀可偵測方向盤10轉動所產生的角速度，並將所偵測到的角速度資訊傳送至控制器14。在機械式轉動感測器的例子中，機械式轉動感測器可依附在方向盤10上並以機械方式偵測方向盤10的轉動動作。
第5圖顯示本發明實施例中一種機械式轉動感測器5。機械式轉動感測器5中具有滾珠50和分隔片52a-h，分隔片52a-h形成複數個分隔空間54a-i。當方向盤10轉動時，滾珠50會隨著方向盤10的轉動方向和轉動角度而停在相應的分隔空間54n內，其中n可以為a-i中其中之一者。換言之，每個分隔空間54a-i都代表方向盤10的某個轉動方向和轉動角度。機械式轉動感測器5可將滾珠50所停住之相應分隔空間54n，以電子訊號(未圖示)形式送給控制器14，使控制器14獲得方向盤10的轉動資訊。
實施例中的駕駛警示系統1透過一可方便安裝在方向盤上之轉動感測器感測方向盤的轉動資訊，根據感測到之轉動資訊來判定車輛是否正在蛇行並處於某種危險駕駛狀況，並在判定出危險駕駛狀況時對車輛駕駛及乘客發出警示，從而避免危險駕駛狀況及減少交通事故。
第2圖係為本發明實施例中一種駕駛警示方法2 的流程圖，適用於第1圖之駕駛警示系統1。
當駕駛警示方法2開始後，駕駛警示系統1內的所有裝置元件都可初始化，準備好感測車輛的蛇行危險駕駛狀況(S200)。當安裝在方向盤10上之三軸加速器12在短時間內感測到上述方向盤之第一轉動以及與該第一轉動相反方向之第二轉動時即可將感測到的方向盤轉動資訊送給控制器14(S202)。
相應地，控制器14可根據方向盤轉動資訊所包含的第一轉動以及第二轉動而產生警示訊號Shzrd，並將警示訊號Shzrd送至喇叭16(S204)。具體來說，當方向盤轉動資訊顯示車輛在短時間內(預定時間)連續左右交替轉動超過某個危險轉動角度(警示角度)時，控制器14便可判定車輛正在蛇行，屬於一種危險駕駛狀況。在一實施例中，危險轉動角度和車輛的車速可呈反比關係。例如，當車輛速度顯示車輛正以高速行駛，三軸加速器12感測到方向盤10在短時間內連續左右轉動超過例如5度角度，且駕駛沒有打方向燈時，控制器14便會判定車輛正處於危險駕駛狀況。當車輛速度顯示車輛正以低速行駛，三軸加速器12感測到方向盤10在短時間內連續左右轉動超過例如30度角度，且駕駛沒有打方向燈時，控制器14才會判定車輛正處於危險駕駛狀況。在某些實施例中，車輛駕駛可透過某種車輛上配備之人機介面(未圖示)，例如觸控螢幕或調整按鈕，來調整控制器14用於判定方向盤左右轉動的間隔時間。例如，駕駛可以透過車上觸控螢幕在0.5-2秒之間，或其他的調整範圍內調整上述間隔時間。
當收到上述警示訊號Shzrd時，喇叭16便可產生警示聲響，以提醒駕駛駕駛警示系統1已經判定出某種危險駕駛狀況(S206)。駕駛應該針對危險駕駛狀況做出應對，例如停靠路邊休息或是換人駕駛，避免交通事故發生。
駕駛警示方法2到此就完成並結束(S208)，可以繼續回到步驟S202感測車輛的蛇行危險駕駛狀況。
實施例中的駕駛警示方法2透過一可方便安裝在方向盤上之轉動感測器感測方向盤的轉動資訊，根據感測到之轉動資訊來判定車輛是否正在蛇行並處於某種危險駕駛狀況，並在判定出危險駕駛狀況時對車輛駕駛及乘客發出警示，從而避免危險駕駛狀況及減少交通事故。
第3圖係為本發明實施例中另一種駕駛警示系統3的系統圖，適用於各種交通工具例如汽車、公車或飛機等。駕駛警示系統3包括複數個超音波收發器32a-c、控制器34和喇叭36。控制器34耦接超音波收發器32a-c以及喇叭36。
超音波收發器32a-c可用於感測駕駛頭部晃動資訊並將感測到的駕駛頭部晃動資訊傳給控制器34。其中，頭部晃動資訊可帶有頭部晃動動作、晃動次數、晃動時間或晃動範圍。控制器34可根據頭部晃動資訊內至少其中一種資訊是否超過一預定值來判定是否存在一種危險駕駛狀況。當判定出危險駕駛狀況時，控制器34可產生警示訊號Shzrd送到喇叭36，藉以控制喇叭36產生警告聲響(警示訊息)。
超音波收發器32a-c可安裝在駕駛座位前方或後方。例如，超音波收發器32a-c可裝設在方向盤上、前方玻璃 上、前方車頂、後方車頂、後方座位、或車輛上任何其他可偵測到駕駛(使用者)頭部動作的位置以感測到駕駛頭部晃動(頭部晃動)。超音波收發器32a-c中之至少兩個可被分別置於駕駛頭部左右兩側。超音波收發器32a-c中之第3個可以置於駕駛頭部之正前上方或正後上方。在某些實施例中，超音波收發器32a-c的收發時間是輪流的，即每個時間都只會有一個超音波收發器在動作。輪流收發的方式可使每個超音波收發器的收發訊號不會互相干擾，可以達到更精確的頭部定位。在其他實施例中，超音波收發器32a-c的收發時間是同時的。當感測到駕駛頭部晃動時，超音波收發器32a-c可將駕駛頭部動作資訊送給控制器34。例如，當駕駛因為駕駛疲勞打瞌睡時，超音波收發器32a-c會感測到駕駛頭部持續上下晃動，並會將其感測到駕駛頭部的持續上下晃動作為駕駛頭部動作資訊送給控制器34。在其他例子中，當駕駛因為駕駛疲勞而頭部向左右傾斜時，超音波收發器32a-c會感測到駕駛頭部超出一安全範圍，並可將其感測到之超出安全範圍的駕駛頭部位置為駕駛頭部動作資訊送給控制器34。
控制器34可根據駕駛頭部晃動資訊來判定車輛的危險駕駛狀況。在某些實施例中，控制器34可根據晃動次數和晃動時間來判定是否存在一種危險駕駛狀況。例如當駕駛頭部晃動資訊包括駕駛頭部在1秒內的上下晃動超過2次時，控制器34可判定危險駕駛狀況存在。在其他實施例中，控制器34可根據晃動範圍來判定是否存在一種危險駕駛狀況。例如當駕駛頭部動作資訊包括駕駛頭部超出安全範圍外時，控制器34 也會判定危險駕駛狀況存在。當判定出危險駕駛狀況存在時，控制器34即可產生警示訊號Shzrd並傳送給喇叭36。
當判定出危險駕駛狀況時，喇叭36可從控制器34收到警示訊號Shzrd，並產生警告聲響以警示駕駛或乘客該危險駕駛狀況。熟習此技藝者可知喇叭36可以以其他的警示裝置代替，例如警示燈、顯示螢幕、震動器或其他車輛上可以裝設的警示裝置。
雖然第3圖實施例使用三個超音波收發器來偵測駕駛的頭部位置，熟習此技藝者可知二或更多個超音波收發器也可以用來實現本發明。上述二或更多個超音波收發器可設置於駕駛頭部左右兩側以偵測駕駛頭部的動作。
在某些實施例中，駕駛警示系統3可和駕駛警示系統1一起使用，以偵測各種危險駕駛狀況並對駕駛發出危險駕駛警告，提高駕駛安全。另外，駕駛警示系統3和駕駛警示系統1的執行順序，可由使用者依實際應用而定。
實施例中的駕駛警示系統3可透過二或更多個超音波收發器來感測駕駛的頭部動作，進而根據感測駕駛的頭部動作來判定危險駕駛狀況，用以發出危險駕駛警告並減少交通事故。
第4圖係為本發明實施例中另一種駕駛警示方法4的流程圖，適用於第3圖之駕駛警示系統3。
當駕駛警示方法4開始後，駕駛警示系統3內的所有裝置元件都可初始化，準備好感測駕駛的頭部晃動行為(S400)。當裝設在駕駛左右兩側的超音波收發器32a-c感測 到駕駛(使用者)的頭部晃動時即可將感測到的頭部晃動資訊送給控制器34(S402)。
相應地，控制器34可根據頭部晃動資訊而產生警示訊號Shzrd，並將警示訊號Shzrd送至喇叭36(S404)。頭部晃動資訊可帶有頭部晃動動作、晃動次數、晃動時間或晃動範圍。控制器34可根據頭部晃動資訊內至少其中一種資訊是否超過一預定值來判定是否存在一種危險駕駛狀況。在某些實施例中，控制器34可根據晃動次數和晃動時間來判定是否存在一種危險駕駛狀況。例如當駕駛頭部動作資訊包括駕駛頭部在1秒內的上下晃動超過2次時，控制器34會判定危險駕駛狀況存在。在其他實施例中，控制器34可根據晃動範圍來判定是否存在一種危險駕駛狀況。例如當駕駛頭部動作資訊包括駕駛頭部超出安全範圍外時，控制器34也會判定危險駕駛狀況存在。當判定出危險駕駛狀況存在時，控制器34即可產生警示訊號Shzrd並傳送至喇叭36。
當收到上述警示訊號Shzrd時，喇叭36便可產生警示聲響，以提醒駕駛駕駛警示系統3已經判定出某種危險駕駛狀況(S406)。駕駛應該針對危險駕駛狀況做出應對，例如停靠路邊休息或是換人駕駛，避免交通事故發生。
駕駛警示方法4到此就完成並結束(S408)，可以繼續回到步驟S402感測其他危險駕駛狀況。
實施例中的駕駛警示方法4透過二或更多個超音波收發器來感測駕駛的頭部動作，進而根據感測駕駛的頭部動作來判定危險駕駛狀況，用以發出危險駕駛警告並減少交通事 故。
在某些實施例中，駕駛警示方法4可和駕駛警示方法2一起使用，以偵測各種危險駕駛狀況並對駕駛發出危險駕駛警告，提高駕駛安全。
本發明描述之各種邏輯區塊、模組、以及電路可以使用通用處理器、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或其他可程控邏輯元件、離散式邏輯電路或電晶體邏輯閘、離散式硬體元件、或用於執行本發明所描述之執行的功能之其任意組合。通用處理器可以為微處理器，或者，該處理器可以為任意商用處理器、控制器、微處理器、或狀態機。
說明書使用之"判定”一詞包括計算、估算、處理、取得、調查、查找、確定、以及類似意義。"判定”也包括解決、偵測、選擇、獲得、以及類似的意義。
本發明描述之各種邏輯區塊、模組、單元、以及電路的操作以及功能可以利用電路硬體或嵌入式軟體碼加以實現，該嵌入式軟體碼可以由一處理器存取以及執行。
本發明雖以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
S200、S202、...、S208‧‧‧步驟

Claims (9)

  1. 一種警示方法，包括：藉由安裝在一車輛之一方向盤邊緣上之一三軸加速器，在一預定時間內感測到上述方向盤之一第一轉動以及與該第一轉動相反方向之一第二轉動；藉由一控制器，根據上述第一轉動以及上述第二轉動而產生一第一警示訊號；以及當收到上述第一警示訊號時，藉由一警示裝置產生一第一警示訊息；其中，上述產生上述第一警示訊號步驟包括：藉由上述控制器，當上述第一轉動以及上述第二轉動之方向相反，且上述第一轉動以及上述第二轉動之轉動角度都超出一警示角度時，產生上述第一警示訊號；其中，上述警示角度與上述車輛之一車速呈反比關係，其中，上述產生上述第一警示訊號步驟更包括：當沒有接收到對應到上述第一轉動或上述第二轉動的一方向燈訊號時，上述控制器才根據上述第一轉動以及上述第二轉動而產生該上述第一警示訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之警示方法，更包括：藉由上述控制器接收一調整訊號以調整上述預定時間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之警示方法，更包括： 藉由複數個超音波收發器，用於感測一使用者頭部的一頭部晃動資訊；藉由上述控制器，根據上述頭部晃動資訊而產生一第二警示訊號；以及當收到上述第二警示訊號時，藉由上述警示裝置產生一第二警示訊息。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之警示方法，其中，上述頭部晃動資訊包括上述使用者頭部的晃動動作、晃動範圍、晃動次數或晃動時間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之警示方法，其中，上述藉由上述控制器產生上述第二警示訊號的步驟包括：藉由上述控制器，當上述頭部晃動資訊中之其中一者超過一預定值時，產生上述第二警示訊號。
  6. 一種警示系統，包括：一方向盤，安裝在一車輛；一三軸加速器，安裝在上述方向盤邊緣上，在一預定時間內感測到上述方向盤之一第一轉動以及與該第一轉動相反方向之一第二轉動；一控制器，耦接上述三軸加速器，用於根據上述第一轉動以及上述第二轉動而產生一警示訊號；以及一警示裝置，耦接上述控制器，當收到上述警示訊號時，產生一警示訊息； 其中，當上述第一轉動以及上述第二轉動之方向相反，且上述第一轉動以及上述第二轉動之轉動角度都超出一警示角度時，上述控制器產生上述警示訊號；其中，上述警示角度與上述車輛之一車速呈反比關係，其中，當沒有接收到對應上述第一轉動或上述第二轉動的一方向燈訊號時，上述控制器才根據上述第一轉動以及上述第二轉動而產生上述警示訊號。
  7. 一種警示系統，包括：複數個超音波收發器，用於輪流收發以感測一使用者頭部的一頭部晃動資訊；一控制器，耦接上述複數個超音波收發器，根據上述頭部晃動資訊而產生一警示訊號；一警示裝置，耦接上述控制器，當收到上述警示訊號時，產生一警示訊息；一方向盤，安裝在一車輛；以及一三軸加速器，安裝在上述方向盤邊緣上，在一預定時間內感測到上述方向盤之一第一轉動以及與該第一轉動相反方向之一第二轉動；其中該控制器更耦接上述三軸加速器，用於根據上述第一轉動以及上述第二轉動而產生上述警示訊號；以及當收到上述警示訊號時，該警示裝置更產生上述警示訊息； 其中，當上述第一轉動以及上述第二轉動之方向相反，且上述第一轉動以及上述第二轉動之轉動角度都超出一警示角度且沒有接收到對應上述第一轉動或上述第二轉動的一方向燈訊號時，上述控制器才根據上述第一轉動以及上述第二轉動而產生上述警示訊號；其中，上述警示角度與上述車輛之一車速呈反比關係。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之警示系統，其中，上述頭部晃動資訊包括上述使用者頭部的晃動動作、晃動範圍、晃動次數或晃動時間。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之警示系統，其中，該警示系統具有兩個超音波收發器，上述兩個超音波收發器分別位於上述使用者頭部的左右後方。
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