TWI612910B - 具手勢辨識功能之帽體結構 - Google Patents

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Hsuan Yueh Hsu
Yuan Hsin Chiang
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Abstract

本發明有關於一種具手勢辨識功能之帽體結構，係至少包括有一帽體、一功能操作單元，以及一手勢辨識單元；本發明具手勢辨識功能之帽體結構主要係將手勢辨識技術整合至安全帽等帽體之硬體設計，以擷取、感應與辨識騎乘交通工具之使用者的至少一手部姿勢對安全帽等帽體所傳遞之功能指令，有效以非接觸的方式進行安全帽等帽體的相關功能控制，以解決交通工具之騎乘者於騎乘時而無法正確按壓或控制安全帽等帽體之功能的缺點，確實達到正確辨識交通工具之騎乘者控制安全帽等帽體之功能指令，以及高度維護使用者騎乘交通工具之安全性等優勢者。

Description

具手勢辨識功能之帽體結構
本發明係有關於一種具手勢辨識功能之帽體結構，尤其是指一種將手勢辨識技術整合至帽體結構中以使用非接觸式控制其功能的帽體結構。
按，自行車是現今社會中受到最多人風靡的休閒活動之一，騎乘自行車除了可以強健體魄外，更可以達到瀏覽風景、陶冶心性，以及促進親子、朋友間的情感等優點，因此，現今社會上無論男女老幼多會選擇在空閒時間到戶外從事騎乘自行車的活動；再者，隨著各個縣市政府推動公共自行車的普及，更助長了國內自行車運動了風潮，以國內公共自行車調查數據而言，全國單日的平均使用量逾7萬次、周轉率達12次，因此每日皆有許多民眾因通勤或運動而使用到公共自行車的服務。
由於民眾常是相約至郊外或名勝古蹟騎乘自行車，故往往需要使用攝影機紀錄美麗的風景，並上傳至社群網站與朋友或家人分享，因此，當騎乘者眼見美麗的風景時，常需要停車在路邊使用自身所攜帶的攝影機或行動通訊裝置拍照；再者，若使用者在騎乘自行車的途中有電話進來或是必須連絡夥伴而得知其位置時，也需要停車在路邊使用行動通訊裝置撥打電話連絡，上述兩個情境對自行車的騎乘者而言，不僅相當不方便而且危險叢生，若是一個不小心或緊急煞車，也常會發生被後面的車輛追 撞的重大危險；因此，如何將創新設計之手勢辨識技術有效結合於騎乘時所攜帶之配件，讓使用者可以經由手部姿勢的變化，以及非接觸的方式控制配件之功能運作，避免騎乘者必須臨時在路邊停車而發生不必要之危險與增進騎乘者騎乘交通工具之安全性，仍是交通工具等相關產業開發業者與相關研究人員需持續努力克服與解決之課題。
今，發明人即是鑑於上述帽體結構於實際實施時仍存在有諸多缺失，於是乃一本孜孜不倦之精神，並藉由其豐富之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具手勢辨識功能之帽體結構，尤其是指一種將手勢辨識技術整合至帽體結構中以使用非接觸式控制其功能的帽體結構，主要係將手勢辨識技術整合至安全帽等帽體之硬體設計，以擷取、感應與辨識騎乘交通工具之使用者的至少一手部姿勢對安全帽等帽體所傳遞之功能指令，有效以非接觸的方式進行安全帽等帽體的相關功能控制，以解決交通工具之騎乘者於騎乘時而無法正確按壓或控制安全帽等帽體之功能的缺點，確實達到正確辨識交通工具之騎乘者控制安全帽等帽體之功能指令，以及高度維護使用者騎乘交通工具之安全性等優勢者。
為了達到上述之實施目的，本發明人提出一種具手勢辨識功能之帽體結構，係至少包括有一帽體、一功能操作單元，以及一手勢辨識單元；帽體係界定有一頭部穿戴空間，頭部穿戴空間係設置有一緩衝材料，且緩衝材料係具有至少一容置空間，其中帽體之外緣係凹設有至少一孔洞；功能操作單元係設置於帽體，功能操作單元係內建有一控制模組，其 中控制模組係控制功能操作單元之運作；手勢辨識單元係埋設於容置空間內並電性連接控制模組，手勢辨識單元係包括有一影像擷取模組，以及一電性連接影像擷取模組之手勢辨識模組，其中影像擷取模組係嵌設於孔洞內，以擷取一使用者之至少一手部姿勢的影像，手勢辨識模組係內建有複數組對照手勢，以及複數個對應對照手勢之功能指令，手勢辨識模組係接收手部姿勢的影像，以進行手部姿勢與對照手勢之比對動作，當比對結果吻合時，手勢辨識模組係傳遞對照手勢相對應之功能指令至控制模組，進而控制功能操作單元之對應功能的運作。
如上所述的具手勢辨識功能之帽體結構，其中帽體係為安全帽、工程帽、鋼盔或飛行帽等其中之一種設備。
如上所述的具手勢辨識功能之帽體結構，其中緩衝材料係為泡棉或保麗龍等其中之一種材質。
如上所述的具手勢辨識功能之帽體結構，其中功能操作單元係設置於帽體之外部或容置空間等其中之一個位置。
如上所述的具手勢辨識功能之帽體結構，其中功能操作單元係為一影像擷取單元，影像擷取單元內建之控制模組係電性連接手勢辨識單元，以藉由使用者至少一手部姿勢，擷取一影像儲存於影像擷取單元內建之一儲存模組中。
如上所述的具手勢辨識功能之帽體結構，其中功能操作單元係為一電話接聽單元，電話接聽單元內建之控制模組係電性連接手勢辨識單元，以藉由使用者至少一手部姿勢，接聽與電話接聽單元電性連接之一行動通訊裝置的來電。
如上所述的具手勢辨識功能之帽體結構，其中電話接聽單元係可進一步電性連接一麥克風模組，麥克風模組係用以接收使用者之語音。
如上所述的具手勢辨識功能之帽體結構，其中電話接聽單元係可進一步電性連接一揚聲器模組，揚聲器模組係用以輸出行動通訊裝置之來電者的語音。
如上所述的具手勢辨識功能之帽體結構，其中電話接聽單元係藉由一無線通訊協定電性連接行動通訊裝置。
如上所述的具手勢辨識功能之帽體結構，其中無線通訊協定係為藍芽(Bluetooth)通訊、紅外線(Infrared，IR)通訊、近場通訊(Near Field Communication，NFC)、無線區域網路(Wireless Local Area Network，WLAN)、無線千兆聯盟(Wireless Gigabit Alliance，WiGig)、紫蜂(ZigBee)、無線通用序列匯流排(Wireless USB)、超寬頻(Ultra Wide Band，UWB)或無線保真(Wi-Fi)等其中之一種協定或兩者以上之組合。
如上所述的具手勢辨識功能之帽體結構，其中影像擷取模組係為一攝影機。
如上所述的具手勢辨識功能之帽體結構，其中手勢辨識模組係內建有9組對照手勢，且每一組對照手勢係代表一相對應之功能指令。
藉此，本發明之具手勢辨識功能之帽體結構主要係將手勢辨識技術整合至安全帽等帽體之硬體設計，以擷取、感應與辨識騎乘交通工具之使用者的至少一手部姿勢對安全帽等帽體所傳遞之功能指令，有效以非接觸的方式進行安全帽等帽體的相關功能控制，以解決交通工具之騎乘者於騎乘時而無法正確按壓或控制安全帽等帽體之功能的缺點，確實達到 正確辨識交通工具之騎乘者控制安全帽等帽體之功能指令，以及高度維護使用者騎乘交通工具之安全性等優勢者；此外，本發明之具手勢辨識功能之帽體結構主要係藉由手勢辨識單元的影像擷取模組擷取並接收使用者欲控制功能操作單元之至少一個手部姿勢，並經由手勢辨識模組將使用者之手部姿勢與內建的9組對照手勢進行比對之動作，當比對結果吻合時，手勢辨識模組再將對照手勢對應的功能指令傳送至控制模組以控制功能操作單元的相關功能運作，有效達到防止交通工具之騎乘者急煞之危險情事發生，並達到維護交通安全之主要目的。
(1)‧‧‧帽體
(11)‧‧‧頭部穿戴空間
(111)‧‧‧緩衝材料
(1111)‧‧‧容置空間
(12)‧‧‧孔洞
(2)‧‧‧功能操作單元
(21)‧‧‧控制模組
(22)‧‧‧影像擷取單元
(23)‧‧‧儲存模組
(3)‧‧‧手勢辨識單元
(31)‧‧‧影像擷取模組
(32)‧‧‧手勢辨識模組
(321)‧‧‧對照手勢
(322)‧‧‧功能指令
(4)‧‧‧手部姿勢
第1圖：本發明具手勢辨識功能之帽體結構其一較佳實施例之系統架構方塊圖
第2圖：本發明具手勢辨識功能之帽體結構其一較佳實施例之手勢辨識單元運作方塊圖
第3圖：本發明具手勢辨識功能之帽體結構其一較佳實施例之結構外觀示意圖
第4圖：本發明具手勢辨識功能之帽體結構其一較佳實施例之整體結構透視圖
為利 貴審查委員瞭解本發明之技術特徵、內容、優點，以及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未 必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。
首先，請參閱第1圖至第4圖所示，為本發明具手勢辨識功能之帽體結構其一較佳實施例之系統架構方塊圖、手勢辨識單元運作方塊圖、結構外觀示意圖，以及整體結構透視圖，其中本發明之具手勢辨識功能之帽體結構係至少包括有：一帽體(1)，係界定有一頭部穿戴空間(11)，頭部穿戴空間(11)係設置有一緩衝材料(111)，且緩衝材料(111)係具有至少一容置空間(1111)，其中帽體(1)之外緣係凹設有至少一孔洞(12)；此外，帽體(1)係為安全帽、工程帽、鋼盔或飛行帽等其中之一種設備；再者，緩衝材料(111)係為泡棉或保麗龍等其中之一種材質；在本發明其一較佳實施例中，以安全帽態樣呈現之帽體(1)係界定有供一使用者穿戴之頭部穿戴空間(11)，頭部穿戴空間(11)係包覆有以泡棉材質所呈現之緩衝材料(111)，而緩衝材料(111)與帽體(1)間係形成有容置空間(1111)，且帽體(1)之外緣係凹設有孔洞(12)；一功能操作單元(2)，係設置於帽體(1)，功能操作單元(2)係內建有一控制模組(21)，其中控制模組(21)係控制功能操作單元(2)之運作；此外，功能操作單元(2)係設置於帽體(1)之外部或容置空間(1111)等其中之一個位置；在本發明其一較佳實施例中，以攝影機態樣呈現之功能操作單元(2)係設置於帽體(1)之外緣，而功能操作單元(2)內建之控制模組(21)係控制功能操作單元(2)之所有功能運作；然而必須注意的是，上述攝影機之功能操作單元(2)的種類是為說明方便起見，而非以本發明所舉為限，且熟此技藝者當知道不同的功能操作單元(2)之種類有不同的控制模組(21)加以控制，並 不會影響本發明的實際實施；一手勢辨識單元(3)，係埋設於容置空間(1111)內並電性連接控制模組(21)，手勢辨識單元(3)係包括有一影像擷取模組(31)，以及一電性連接影像擷取模組(31)之手勢辨識模組(32)，其中影像擷取模組(31)係嵌設於孔洞(12)內，以擷取一使用者之至少一手部姿勢(4)的影像，手勢辨識模組(32)係內建有複數組對照手勢(321)，以及複數個對應對照手勢(321)之功能指令(322)，手勢辨識模組(32)係接收手部姿勢(4)的影像，以進行手部姿勢(4)與對照手勢(321)之比對動作，當比對結果吻合時，手勢辨識模組(32)係傳遞對照手勢(321)相對應之功能指令至控制模組(21)，進而控制功能操作單元(2)之對應功能的運作；此外，影像擷取模組(31)係為一攝影機；再者，手勢辨識模組(32)係內建有9組對照手勢(321)，且每一組對照手勢(321)係代表一相對應之功能指令(322)；在本發明其一較佳實施例中，以攝影機態樣呈現之影像擷取模組(31)係組設於帽體(1)所開設的孔洞(12)中，以擷取帽體(1)外部之使用者的至少一個手部姿勢(4)，當影像擷取模組(31)擷取使用者之手部姿勢(4)的影像後，將影像傳遞至手勢辨識模組(32)中，手勢辨識模組(32)即進行手部姿勢(4)之影像與內建的9個對照手勢(321)比對之動作，當手部姿勢(4)之影像與其中之一對照手勢(321)比對相符合時，則手勢辨識模組(32)遂傳遞對照手勢(321)相對應之功能指令(322)至與之電性連接的控制模組(21)，控制模組(21)再依照功能指令(322)之內容而控制控制功能操作單元(2)之運作。
此外，功能操作單元(2)係為一影像擷取單元(22)，影像擷取單元(22)內建之控制模組(21)係電性連接手勢辨識單元(3)，以藉由使用者至 少一手部姿勢(4)，擷取一影像儲存於影像擷取單元(22)內建之一儲存模組(23)中；請再一次參閱第4圖所示，在本發明其一較佳實施例中，影像擷取單元(22)係設置於該帽體(1)之外部，當一自行車之騎乘者於騎乘途中欲擷取所看到的美麗風景時，僅需於本發明之具手勢辨識功能之帽體結構前比出『一根手指頭』的手勢，亦即在影像擷取模組(31)之攝影機的影像擷取範圍內比出『一根手指頭』的手部姿勢(4)，影像擷取模組(31)可將手部姿勢(4)之影像擷取並傳送至手勢辨識模組(32)，手勢辨識模組(32)再將『一根手指頭』的手部姿勢(4)影像與內建之9個對照手勢(321)進行比對的動作，當『一根手指頭』的手部姿勢(4)與其中之一對照手勢(321)比對相符時，手勢辨識模組(32)即傳送對照手勢(321)相對應的功能指令(322)至控制模組(21)，控制模組(21)再依照功能指令(322)之內容而控制影像擷取單元(22)，以拍攝騎乘者所見之美麗風景，並儲存於儲存模組(23)中；此外，使用者亦可利用『兩根手指頭』與『握拳』之手部姿勢(4)進行影像擷取單元(22)開始錄影與停止錄影之動作，以使用錄影的方式擷取途中之美麗風景；然而必須注意的是，上述『一根手指頭』、『兩根手指頭』或『握拳』等手部姿勢(4)的種類是為說明方便起見，而非以本發明所舉為限，且熟此技藝者當知道不同的手部姿勢(4)種類亦可進行影像擷取單元(22)之不同功能的控制，並不會影響本發明的實際實施。
再者，功能操作單元(2)係為一電話接聽單元(圖式未標示)，電話接聽單元內建之控制模組(21)係電性連接手勢辨識單元(3)，以藉由使用者至少一手部姿勢(4)，接聽與電話接聽單元電性連接之一行動通訊裝置(圖式未標示)的來電，其中電話接聽單元係可進一步電性連接一麥克風模組(圖 式未標示)，麥克風模組係用以接收使用者之語音，且電話接聽單元係可進一步電性連接一揚聲器模組(圖式未標示)，揚聲器模組係用以輸出行動通訊裝置之來電者的語音；此外，電話接聽單元係藉由一無線通訊協定電性連接行動通訊裝置，其中無線通訊協定係為藍芽通訊、紅外線通訊、近場通訊(NFC)、無線區域網路(WLAN)、無線千兆聯盟(WiGig)、紫蜂(ZigBee)、無線通用序列匯流排(Wireless USB)、超寬頻(UWB)或無線保真(Wi-Fi)等其中之一種協定或兩者以上之組合；在本發明其二較佳實施例中，電話接聽單元係設置於容置空間(1111)內且以藍芽通訊之無線通訊協定與騎乘者所攜帶的行動通訊裝置電性連接，當自行車之騎乘者於騎乘途中有電話進來而欲接聽時，僅需於本發明之具手勢辨識功能之帽體結構前比出『五根手指投』的手部姿勢(4)，影像擷取模組(31)即將手部姿勢(4)影像擷取並傳送至手勢辨識模組(32)，手勢辨識模組(32)再將手部姿勢(4)影像與內建之9個對照手勢(321)進行比對，當比對結果相同時，手勢辨識模組(32)即傳送對照手勢(321)相對應的功能指令(322)至控制模組(21)，控制模組(21)再驅動電話接聽單元(24)連線行動通訊裝置並接聽其來電，使用者可使用與電話接聽單元電性連接之麥克風模組與揚聲器模組與來電者進行通話；此外，使用者亦可利用『順時針旋轉』、『逆時針旋轉』或『握拳』等手部姿勢(4)進行電話接聽單元(24)之音量放大、縮小，以及掛斷通話之動作。
由上述之實施說明可知，本發明之具手勢辨識功能之帽體結構與現有技術相較之下，本發明係具有以下優點：
1. 本發明之具手勢辨識功能之帽體結構主要係將手勢辨識技術整合至安全帽等帽體之硬體設計，以擷取、感應與辨識騎乘交通工具 之使用者的至少一手部姿勢對安全帽等帽體所傳遞之功能指令，有效以非接觸的方式進行安全帽等帽體的相關功能控制，以解決交通工具之騎乘者於騎乘時而無法正確按壓或控制安全帽等帽體之功能的缺點，確實達到正確辨識交通工具之騎乘者控制安全帽等帽體之功能指令，以及高度維護使用者騎乘交通工具之安全性等優勢者。
2. 本發明之具手勢辨識功能之帽體結構主要係藉由手勢辨識單元的影像擷取模組擷取並接收使用者欲控制功能操作單元之至少一個手部姿勢，並經由手勢辨識模組將使用者之手部姿勢與內建的9組對照手勢進行比對之動作，當比對結果吻合時，手勢辨識模組再將對照手勢對應的功能指令傳送至控制模組以控制功能操作單元的相關功能運作，有效達到防止交通工具之騎乘者急煞之危險情事發生，並達到維護交通安全之主要目的。
綜上所述，本發明之具手勢辨識功能之帽體結構，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，上述所揭示之圖示及說明，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)‧‧‧帽體
(1111)‧‧‧容置空間
(2)‧‧‧功能操作單元
(21)‧‧‧控制模組
(22)‧‧‧影像擷取單元
(3)‧‧‧手勢辨識單元
(31)‧‧‧影像擷取模組
(32)‧‧‧手勢辨識模組
(4)‧‧‧手部姿勢

Claims (12)

  1. 一種具手勢辨識功能之帽體結構，係至少包括有：一帽體，係界定有一頭部穿戴空間，該頭部穿戴空間係設置有一緩衝材料，且該緩衝材料係具有至少一容置空間，其中該帽體之外緣係凹設有至少一孔洞；一功能操作單元，係設置於該帽體，該功能操作單元係內建有一控制模組，其中該控制模組係控制該功能操作單元之運作；一手勢辨識單元，係埋設於該容置空間內並電性連接該控制模組，該手勢辨識單元係包括有一影像擷取模組，以及一電性連接該影像擷取模組之手勢辨識模組，其中該影像擷取模組係嵌設於該孔洞內，以擷取一使用者之至少一手部姿勢的影像，該手勢辨識模組係內建有複數組對照手勢，以及複數個對應該等對照手勢之功能指令，該手勢辨識模組係接收該手部姿勢的影像，以進行該手部姿勢與該等對照手勢之比對動作，當比對結果吻合時，該手勢辨識模組係傳遞該對照手勢相對應之功能指令至該控制模組，進而控制該功能操作單元之對應功能的運作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具手勢辨識功能之帽體結構，其中該帽體係為安全帽、工程帽、鋼盔或飛行帽其中之一。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具手勢辨識功能之帽體結構，其中該緩衝材料係為泡棉或保麗龍其中之一。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具手勢辨識功能之帽體結構，其中該功能操作單元係設置於該帽體之外部或該容置空間其中之一。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之具手勢辨識功能之帽體結構，其中該功能操作單元係為一影像擷取單元，該影像擷取單元內建之控制模組係電性連接該手勢辨識單元，以藉由該使用者至少一手部姿勢，擷取一影像儲存於該影像擷取單元內建之一儲存模組中。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之具手勢辨識功能之帽體結構，其中該功能操作單元係為一電話接聽單元，該電話接聽單元內建之控制模組係電性連接該手勢辨識單元，以藉由該使用者至少一手部姿勢，接聽與該電話接聽單元電性連接之一行動通訊裝置的來電。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具手勢辨識功能之帽體結構，其中該電話接聽單元係進一步電性連接一麥克風模組，該麥克風模組係用以接收該使用者之語音。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之具手勢辨識功能之帽體結構，其中該電話接聽單元係進一步電性連接一揚聲器模組，該揚聲器模組係用以輸出該行動通訊裝置之來電者的語音。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之具手勢辨識功能之帽體結構，其中該電話接聽單元係藉由一無線通訊協定電性連接該行動通訊裝置。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之具手勢辨識功能之帽體結構，其中該無線通訊協定係為藍芽通訊、紅外線通訊、近場通訊(NFC)、無線區域網路(WLAN)、無線千兆聯盟(WiGig)、紫蜂(ZigBee)、無線通用序列匯流排(Wireless USB)、超寬頻(UWB)或無線保真(Wi-Fi)其中之一協定或兩者以上之組合。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之具手勢辨識功能之帽體結構，其中該影像擷取模組係為一攝影機。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之具手勢辨識功能之帽體結構，其中該手勢辨識模組係內建有9組對照手勢，且每一組對照手勢係代表一相對應之功能指令。
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