TWM444954U - 具生理監測功能之行動載具控制模組 - Google Patents

Description

具生理監測功能之行動載具控制模組

本創作係關於具生理監測功能之行動載具控制模組，尤指設置在一行動載具內之一種行動載具控制模組，具有監測駕駛者生理狀況的功能，並能決定是否送出一警告訊號，以停止該行動載具之行動。

電動車早在湯瑪斯‧愛迪生(Thomas Edison)的時代就已經存在，當時愛迪生主要以直流電電池來驅動車子，然而，由於直流電所能產生的驅動力太小，電動車的車速一直無法被提升，因此，柴油汽車逐漸取代了電動車。

當今環保意識抬頭，加上能源短缺的時代來臨，為了降低石油的消耗及其所產生的汙染，電動車又再度興起。電動車(Electric Car)，一般係指可以電動機來產生推動力，並在路面上行駛的車輛，其中，該電動機係可將電力轉換為動力；目前電動車主要可分為僅以電動機來產生推動力的純電動車，以及同時以電動機及內燃機來產生推動力的油電混合車。

以目前的技術，習用純電動車所能產生的推動力係小於油電混合車，在承載相同重量物體時，習用純電動車的平均車速係小於油電混合車，因此，習用純電動車大多使用在短程，且承載物重量輕的情況下，比方說高爾夫球場用的電動車或是老年人用的代步車，承載重量輕，且無需高速移動。

由於習用純電動車的車速低，駕駛容易，安全性高，因此，在某些特定領域的車輛市場中，逐漸取代其它種類的車輛；然而，即便如此，習用純電動車，在安全性上仍有許多發展的空間，特別是當駕駛者的生理產生任一種突發狀況，例如，心臟病發，氣喘等等突發性疾病，而使得駕駛者陷入昏迷，無法操作習用純電動車時，習用純電動車並無裝置能夠得知駕駛者的生理狀況，而可能在無操作狀態下繼續行駛，導至於車禍的發生。

因此，有鑑於習用電動載具之功能仍有不足之處，尤其是安全功能，包括駕駛者生理功能狀態、電動載具行駛狀態及週遭狀態之安全性，本案之創作人係極力加以研究創作，終於研發完成本創作之具生理監測功能之行動載具控制模組。

本創作之主要目的，在於提供具生理監測功能之行動載具控制模組，係具有狀態監測裝置，可即時監測駕駛者之生理功能狀態，避免駕駛者因生理不適，無法駕駛載具，而發生意外等憾事。

本創作之次要目的，在於提供具生理監測功能之行動載具控制模組，係具有狀態監測裝置，可即時監測載具之速度狀況、載具與障礙物之距離狀況、載具的傾斜狀況及電力容量狀況等，以提高駕駛者駕駛載具的安全性。

為了達成本創作上述之目的，本案之創作人提出一種具生理監測功能之行動載具控制模組，係設置在一行動載具內，該具生理監測功能之行動載具控制模組係包括：一狀態監測裝置，係可即時監測駕駛該行動載具之任一駕駛者之一生理狀況及該行動載具之一行動狀況；其中，該生理狀況係依照該駕駛者之狀況而有所不同；一資料庫，係存有複數個駕駛者生理資料；一核心處理裝置，係與該狀態監測裝置及該資料庫電性連接，並可自該狀態監測裝置接收該生理狀況及該行動狀況；此外，該核心處理裝置還可將該生理狀況及該行動狀況比對該資料庫之該駕駛者生理資料，以決定是否送出一警告訊號；一相應作動裝置，係與該核心處理裝置及該行動載具電性連接，並可接收自該核心處理裝置所傳送之該警告訊號；其中，當該相應作動裝置接收到該警告訊號時，係傳送一安全訊號至該行動載具；一人機介面，係與該核心處理裝置電性連接，並可顯示自該核心處理裝置所接收之該生理狀況及該行動狀況，同時，該駕駛者生理資料係可透過該人機介面被設定；及一無線通訊裝置，係與該相應作動裝置電性連接，並可接收自該相應作動裝置所傳送之一通訊訊號；其中，當該無線通訊裝置接收到該通訊訊號後，係發出警報聲響，並以無線傳輸的方式傳送該告警訊號至一遠端監控裝置；其中，當該行動載具接收到該安全訊號時，係進入一安全模式，而該安全模式係至少包含停止該行動載具之行動。

為了能夠更清楚地描述本創作所提出之具生理監測功能之行動載具控制模組，以下將配合圖式，詳盡說明本創作之較佳實施例。

首先，介紹本創作主要構成的元件，請參考第一圖，係本創作具生理監控功能之行動載具控制模組之模組圖，其中，本創作具生理監測功能之行動載具控制模組，係設置在一行動載具2內，該具生理監測功能之行動載具控制模組係包括：一狀態監測裝置11，係可即時監測駕駛該行動載具2之任一駕駛者之一生理狀況及該行動載具2之一行動狀況；其中，該生理狀況係依照該駕駛者之狀況而有所不同；一資料庫12，係存有複數個駕駛者生理資料121；一核心處理裝置13，係與該狀態監測裝置11及該資料庫12電性連接，並可自該狀態監測裝置11接收該生理狀況及該行動狀況；此外，該核心處理裝置13還可將該生理狀況及該行動狀況比對該資料庫12之該駕駛者生理資料121，以決定是否送出一警告訊號；一相應作動裝置14，係與該核心處理裝置13及該行動載具2電性連接，並可接收自該核心處理裝置13所傳送之該警告訊號；其中，當該相應作動裝置14接收到該警告訊號時，係傳送一安全訊號至該行動載具2；一人機介面15，係與該核心處理裝置13電性連接，並可顯示自該核心處理裝置13所接收之該生理狀況及該行動狀況，同時，該駕駛者生理資料121係可透過該人機介面15被設定；及一無線通訊裝置16，係與該相應作動裝置14電性連接，並可接收自該相應作動裝置14所傳送之一通訊訊號；其中，當該無線通訊裝置16接收到該通訊訊號後，係發出警報聲響，並以無線傳輸的方式傳送該告警訊號至一遠端監控裝置3；其中，當該行動載具2接收到該安全訊號時，係進入一安全模式，而該安全模式係至少包含停止該行動載具2之行動，例如，切斷油門或是啟動剎車裝置。

上述中，該資料庫12係更存有複數個速度動態安全範圍122、複數個距離動態安全範圍123、一載具水平安全範圍124及一電瓶容量警告值125，其中，該複數個速度動態安全範圍122及該複數個距離動態安全範圍123係可依照該駕駛者之狀況，再透過該人機介面15來彈性調整；而該狀態監測裝置11則更包含：一生理監測單元111，係可即時監測該駕駛者之該生理狀況，並將該生理狀況傳送至該核心處理裝置13；一速度監測單元112，係可監測該行動載具2之一行動狀況，並將該行動狀況傳送至該核心處理裝置13；其中，該核心處理裝置13可比對該行動狀況及該資料庫12之該速度動態安全範圍122，並決定是否送出一警告訊號至該相應作動裝置14；一距離監測單元113，係可監測該行動載具2與周圍物體之間之行動狀況，並將該行動狀況傳送至該核心處理裝置13；其中，該核心處理裝置13可比對該行動狀況及該資料庫12之該距離動態安全範圍123，並決定是否送出一警告訊號至該相應作動裝置14；一水平監測單元114，係可監測該行動載具2之行動狀況，並將該行動狀況傳送至該核心處理裝置13；其中，該核心處理裝置13可比對該行動狀況及該資料庫12之該載具水平安全範圍124，並決定是否送出一警告訊號至該相應作動裝置14；及一電瓶監測單元115，係可監測該行動載具2之一電力容量狀況，並將該電力容量狀況傳送至該核心處理裝置13；其中，該核心處理裝置13可比對該電力容量狀況及該資料庫12之該電瓶容量警告值125，當該電力容量狀況低於該電瓶容量警告值125時，該核心處理裝置13係送出該警告訊號至該相應作動裝置14；其中，該速度監測單元112所監測之該行動狀況係一速度狀況，該距離監測單元113所監測之該行動狀況係該行動載具2與周圍物體之間之一距離狀況，而該水平監測單元114所監測之該行動狀況係一行動載具本體傾斜狀況。

接續上述，在本創作中，該核心處理裝置13係可為單晶微控制器、單晶微電腦、可規劃的控制器、微電腦系統、嵌入式系統及系統晶片(SOC)，而該無線通訊裝置16之通訊標準係可為GSM及WiFi。

該速度監測單元112係利用該核心處理裝置13內部所具有之一擷取(capture)功能單元131來讀取時速，其中，行動載具之輪子轉動時，會引發霍爾電路產生電壓，而該速度監測單元112即是利用該電壓來得知現在行動載具之該速度狀況。

該距離監測單元113係與該核心處理裝置13的輸出端與輸入端連接，並利用該核心處理裝置13內部所具有之一計時功能單元132為量測核心；其測量方式如下，該距離監測單元113會發射超音波，同時，該核心處理裝置13啟動該計時功能單元132，然後，超音波碰到障礙物後會產生反射波，且在該距離監測單元113接收到該反射波後，該核心處理裝置13停止計時，並得到一反射時間，此時，該核心處理裝置13就可利用該反射時間求得行動載具與障礙物之該距離狀況。

該水平監測單元114則具有三軸陀螺儀，並利用該核心處理裝置13中的一串列界面I2C單元133，將三軸陀螺儀所感應到的訊息傳送至該核心處理裝置13，該核心處理裝置13再依此判斷出行動載具之該傾斜狀況。

本創作之該生理狀況係至少包含心跳、血氧濃度、體溫、脈搏及心電圖，而該生理監測單元111，係以握把接觸式、手環式以及穿戴式等方式來監測該駕駛者之該生理狀況；該駕駛者初次駕駛車輛時，須先在該資料庫12中建立該駕駛者生理資料121，接著，該核心處理裝置13會在歷次的監測過程中，智慧地調整該駕駛者生理資料121的內容；例如，該駕駛者可能在建立該駕駛者生理資料121將體溫值輸入為37℃，並設定體溫異常時要停止行動裝置行動，則該核心處理裝置13會先自動建立安全範圍在36.5℃至37.5℃之間，之後，在歷次的監測過程中，該核心處理裝置13會發現該駕駛者大部份時候所測得的體溫是37.4℃，此時，該核心處理裝置13會自動地將安全範圍調整至36.8℃至37.7℃之間；當該生理監測單元111所監測之該生理狀況，例如，當測得體溫是38.3℃時，該核心處理裝置13會發現該生理狀況超過了安全範圍，此時，該核心處理裝置13即傳送一警告訊號至該相應作動裝置14，且該行動載具2接收到該相應作動裝置14所傳送之該安全訊號後，進入一安全模式，並停止行動。

接續上述，若是該駕駛者在建立該駕駛者生理資料121時，設定體溫異常時無需停止行動載具的行動，則該核心處理裝置13在該生理狀況超過安全範圍時，並不會傳送該警告訊號至該相應作動裝置14，但可判斷出駕駛者生理狀況不佳，此時，該核心處理裝置13會智慧地調整該速度動態安全範圍122及該距離動態安全範圍123，將安全範圍縮小，並在所量測到的該速度狀況、該距離狀況及該傾斜狀況超出安全範圍時，傳送一警告訊號至該相應作動裝置14，讓該行動載具2接收到該相應作動裝置14所傳送之該安全訊號後，即進入一安全模式，並停止行動。

在本創作中，該相應作動裝置14與該行動載具2之間係藉由一電子控制單元(electronic control unit)來電性連接，該電子控制單元可為引擎控制單元(Engine control unit,ECU)，或是電力控制單元(Power control unit,PCU)。

如此，上述已經完整且清楚地揭露本創作具生理監測功能之行動載具控制模組之可行實施例，並且，經由上述，吾人係可得知，相較於習用純電動車，本創作具生理監測功能之行動載具控制模組係還具有可監測駕駛者生理狀況的功能，避免駕駛者因生理不適，無法駕駛車輛，而發生車禍等憾事；此外，本創作還可依照駕駛者生理狀況不同而調整不同的生理安全範圍，同時，監測載具之速度狀況、載具與障礙物之距離狀況、載具的傾斜狀況及電力容量狀況等，以提高駕駛者駕駛載具的安全性。

上述之詳細說明係針對本創作可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離本創作技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

11．．．狀態監測裝置

111．．．生理監測單元

112．．．速度監測單元

113．．．距離監測單元

114．．．水平監測單元

115．．．電瓶監測單元

12．．．資料庫

121．．．駕駛者生理資料

122．．．速度動態安全範圍

123．．．距離動態安全範圍

124．．．載具水平安全範圍

125．．．電瓶容量警告值

13．．．核心處理裝置

131．．．擷取功能單元

132．．．計時功能單元

133．．．串列界面I2C單元

14．．．相應作動裝置

15．．．人機介面

16．．．無線通訊裝置

2．．．行動載具

3．．．遠端監控裝置

第一圖係本創作具生理監測功能之行動載具控制模組之模組圖。

11．．．狀態監測裝置

111．．．生理監測單元

112．．．速度監測單元

113．．．距離監測單元

114．．．水平監測單元

115．．．電瓶監測單元

12．．．資料庫

121．．．駕駛者生理資料

122．．．速度動態安全範圍

123．．．距離動態安全範圍

124．．．載具水平安全範圍

125．．．電瓶容量警告值

13．．．核心處理裝置

131．．．擷取功能單元

132．．．計時功能單元

133．．．串列界面I2C單元

14．．．相應作動裝置

15．．．人機介面

16．．．無線通訊裝置

2．．．行動載具

3．．．遠端監控裝置

Claims (7)

1. 一種具生理監測功能之行動載具控制模組，係設置在一行動載具內，該具生理監測功能之行動載具控制模組係包括：一狀態監測裝置，係可即時監測駕駛該行動載具之任一駕駛者之一生理狀況及該行動載具之一行動狀況；其中，該生理狀況係依照該駕駛者之狀況而有所不同；一資料庫，係存有複數個駕駛者生理資料；一核心處理裝置，係與該狀態監測裝置及該資料庫電性連接，並可自該狀態監測裝置接收該生理狀況及該行動狀況；此外，該核心處理裝置還可將該生理狀況及該行動狀況比對該資料庫之該駕駛者生理資料，以決定是否送出一警告訊號；一相應作動裝置，係與該核心處理裝置及該行動載具電性連接，並可接收自該核心處理裝置所傳送之該警告訊號；其中，當該相應作動裝置接收到該警告訊號時，係傳送一安全訊號至該行動載具；一人機介面，係與該核心處理裝置電性連接，並可顯示自該核心處理裝置所接收之該生理狀況及該行動狀況，同時，該駕駛者生理資料係可透過該人機介面被設 定；及一無線通訊裝置，係與該相應作動裝置電性連接，並可接收自該相應作動裝置所傳送之一通訊訊號；其中，當該無線通訊裝置接收到該通訊訊號後，係發出警報聲響，並以無線傳輸的方式傳送該警告訊號至一遠端監控裝置；其中，當該行動載具接收到該安全訊號時，係進入一安全模式，而該安全模式係至少包含停止該行動載具之行動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具生理監測功能之行動載具控制模組，其中，該資料庫係更存有複數個速度動態安全範圍、複數個距離動態安全範圍、一載具水平安全範圍及一電瓶容量警告值。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具生理監測功能之行動載具控制模組，其中，該狀態監測裝置更可包含：一生理監測單元，係可即時監測該駕駛者之該生理狀況，並將該生理狀況傳送至該核心處理裝置；一速度監測單元，係可監測該行動載具之一行動狀況，並將該行動狀況傳送至該核心處理裝置；其中，該核心處理裝置可比對該行動狀況及該資料庫之該速度動態 安全範圍，並決定是否送出一警告訊號至該相應作動裝置；一距離監測單元，係可監測該行動載具與周圍物體之間之行動狀況，並將該行動狀況傳送至該核心處理裝置；其中，該核心處理裝置可比對該行動狀況及該資料庫之該距離動態安全範圍，並決定是否送出一警告訊號至該相應作動裝置；一水平監測單元，係可監測該行動載具之行動狀況，並將該行動狀況傳送至該核心處理裝置；其中，該核心處理裝置可比對該行動狀況及該資料庫之該載具水平安全範圍，並決定是否送出一警告訊號至該相應作動裝置；及一電瓶監測單元，係可監測該行動載具之一電力容量狀況，並將該電力容量狀況傳送至該核心處理裝置；其中，該核心處理裝置可比對該電力容量狀況及該資料庫之該電瓶容量警告值，並決定是否送出一警告訊號至該相應作動裝置；其中，該速度監測單元所監測之該行動狀況係一速度狀況，該距離監測單元所監測之該行動狀況係該行動載具與周圍物體之間之一距離狀況，而該水平監測單元所監測之該行動狀況係一行動載具本體傾斜狀況。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具生理監測功能之行動載具控制模組，其中，該核心處理裝置係可為下列任一種組合：單晶微控制器、單晶微電腦、可規劃的控制器、微電腦系統、嵌入式系統及系統晶片(SOC)。
5. 如申請專利範圍第3項所述之具生理監測功能之行動載具控制模組，其中，該生理狀況係可為下列任一組合：心跳、血氧濃度、體溫、脈搏及心電圖。
6. 如申請專利範圍第3項所述之具生理監測功能之行動載具控制模組，其中，該生理監測單元，係可以下列任一組合方式來監測該駕駛者之該生理狀況：握把接觸式、手環式以及穿戴式。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具生理監測功能之行動載具控制模組，其中，該無線通訊裝置之通訊標準係可為下列任一組合：GSM及WiFi。