專(zhuān)利名稱(chēng)：依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種偵測(cè)裝置及其方法，特別是一種依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)裝置及其方法。
背景技術(shù)：
關(guān)于駕駛員的安全等議題，近年來(lái)逐漸受到重視。由于駕駛員的不正確操作而導(dǎo)致的交通安全事故經(jīng)常發(fā)生，主因是由于駕駛員睡眠不足所導(dǎo)致的疲勞、開(kāi)車(chē)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而沒(méi)有適度的休息，或是酒后駕車(chē)等等。精神渙散、注意力不集中等等，駕駛員的精神狀況不佳而導(dǎo)致車(chē)禍?zhǔn)鹿实陌l(fā)生。為了解決此類(lèi)問(wèn)題，有多種技術(shù)方案已被提出。如中國(guó)國(guó)家專(zhuān)利第200910310326.3號(hào)，「駕駛監(jiān)控裝置及方法」，主要是透過(guò)影像的擷取，偵測(cè)駕駛員者的眼睛區(qū)域與放在方向盤(pán)的手，判斷駕駛員的手是否放在方向盤(pán)上的正確區(qū)域以及眼睛是否張開(kāi)或是因?yàn)槠诙]上。美國(guó)專(zhuān)利第8，045, 766 號(hào)，ΓDevice, program, and method for determiningsleepiness」提供了另一種解決手段，主要是擷取駕駛員的臉部影像，透過(guò)特定的算法對(duì)臉部進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)駕駛員的精神狀態(tài)不好時(shí)，利用氣體裝置與安全帶震動(dòng)裝置喚醒駕駛員，甚至是透過(guò)煞車(chē)控制器予以警示。以上針對(duì)道路安全議題，偵測(cè)駕駛員狀況而加以警示的技術(shù)手段，都能合理運(yùn)作而有一定的效果。然而并不能快速、準(zhǔn)確地偵測(cè)駕駛員的注意力與精神狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明于此提出一種依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)裝置及其方法，利用人類(lèi)瞬間的反射動(dòng)作原理，而對(duì)駕駛員進(jìn)行偵測(cè)，判斷駕駛員的精神狀態(tài)與注意力集中程度。當(dāng)發(fā)光單元發(fā)光時(shí)，在一般正常的狀況下駕駛員會(huì)注視著發(fā)光單元，假如駕駛員沒(méi)有注視發(fā)光單元的話，就代表疲勞或注意力不集中，藉此就可以判定駕駛員的精神狀態(tài)與注意力集中程度。相較于一般傳統(tǒng)的偵測(cè)裝置，本發(fā)明偵測(cè)、判斷人類(lèi)眼部的瞬間反射動(dòng)作，具有執(zhí)行快速、有效、高精確等特點(diǎn)。依據(jù)本發(fā)明所提供之依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)裝置，主要包含有取像單元、處理單元、安全判斷單元、安全檢測(cè)單元、聲音產(chǎn)生單元與發(fā)光單元。取像單元用以取得駕駛員之頭部影像與眼部影像，處理單元可對(duì)頭部與眼部影像進(jìn)行運(yùn)算處理，安全檢測(cè)單元用以發(fā)出安全檢測(cè)命令。安全判斷單元可對(duì)眼部影像進(jìn)行數(shù)值比對(duì)與判定作業(yè)，偵測(cè)眼部影像之變化，并判別駕駛員的動(dòng)作是否符合安全命令的要求，假如不符合則發(fā)出警示訊息。聲音產(chǎn)生單元可發(fā)出警示訊息喚醒提示駕駛員，發(fā)光單元?jiǎng)t依據(jù)安全檢測(cè)命令而發(fā)光。依據(jù)本發(fā)明所提供之依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)的方法，首先發(fā)出安全檢測(cè)命令，取得駕駛員的頭部影像，并對(duì)頭部影像進(jìn)行影像數(shù)字處理，而產(chǎn)生眼部搜尋區(qū)域。接著在眼部搜尋區(qū)域中定義出駕駛員的眼部影像。接著偵測(cè)眼部影像之變化，監(jiān)控眼部影像是否符合安全檢測(cè)命令之要求，若不符合安全檢測(cè)命令之要求，就會(huì)發(fā)出警示訊息提醒告知駕駛員。有關(guān)本發(fā)明之目的、技術(shù)內(nèi)容與特點(diǎn)，以下舉一較佳實(shí)施例并配合圖式予以說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明的裝置架構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的方法流程示意圖。圖3是本發(fā)明的接續(xù)方法流程示意圖。圖4是本發(fā)明的裝置示意圖。圖5是本發(fā)明的第一取像運(yùn)算示意圖。圖6是本發(fā)明的第二取像運(yùn)算示意圖。圖7是本發(fā)明的第三取 像運(yùn)算示意圖。圖8是本發(fā)明的第一使用示意圖。圖9是本發(fā)明的第二使用示意圖。附圖標(biāo)號(hào)10取像單元20處理單元30安全判斷單元40安全檢測(cè)單元50聲音產(chǎn)生單元60發(fā)光單元100裝置本體101攝影機(jī)102第一發(fā)光單體103第二發(fā)光單體200頭部影像201眼部搜尋區(qū)域202眼部影像SlOl發(fā)出安全檢測(cè)命令S102取得駕駛員之頭部影像S103對(duì)頭部影像進(jìn)行影像數(shù)字處理，產(chǎn)生眼部搜尋區(qū)域S104取得駕駛員之眼部影像S105偵測(cè)眼部影像之變化S106是否符合安全檢測(cè)命令之要求S107發(fā)出警示訊息
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參考圖1為本發(fā)明之裝置架構(gòu)示意圖。依據(jù)本發(fā)明所提供之依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)裝置，主要包含有取像單元10、處理單元20、安全判斷單元30、安全檢測(cè)單元40、聲音產(chǎn)生單元50與發(fā)光單元60。取像單元10與處理單元20相連，藉以取得駕駛員的頭部影像與眼部影像。處理單元20可對(duì)頭部影像進(jìn)行運(yùn)算處理，而在頭部影像中產(chǎn)生眼部搜尋區(qū)域，而取得駕駛員的眼部影像，以便于做后續(xù)處理分析。安全判斷單元30用以進(jìn)行眼部影像之?dāng)?shù)值比對(duì)與判定作業(yè)，而取得偵測(cè)數(shù)值，監(jiān)測(cè)駕駛員眼睛的動(dòng)作。安全檢測(cè)單元40可發(fā)出安全檢測(cè)命令，而發(fā)光單元60將依據(jù)安全檢測(cè)單元而發(fā)光。發(fā)光單元60可選擇性地配置兩個(gè)發(fā)光單體，分別配置在裝置的左側(cè)與右側(cè)。當(dāng)發(fā)光單元60發(fā)光時(shí)，駕駛員會(huì)注意而瞬間注視著發(fā)光單元60，而安全判斷單元30依此監(jiān)控眼部影像之變化，是否符合安全檢測(cè)命令的要求。舉例來(lái)說(shuō)，發(fā)光單元60的左側(cè)發(fā)光單體發(fā)光時(shí)，駕駛員應(yīng)該要瞬間注視左側(cè)發(fā)光單體，而眼部影像也應(yīng)該要往左方移動(dòng)，假如駕駛員的眼睛沒(méi)有往左方移動(dòng)而注視著發(fā)光單體，則認(rèn)定為注意力不集中，裝置的聲音產(chǎn)生單元50或發(fā)光單元60等類(lèi)的警示設(shè)備就會(huì)發(fā)出警示訊息。續(xù)請(qǐng)配合參考圖2與圖3，為本發(fā)明之方法流程示意圖。依據(jù)本發(fā)明所提供之依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)的方法，首先裝置會(huì)發(fā)出安全檢測(cè)命令(SlOl)，安全檢測(cè)命令可以被設(shè)定為周期性發(fā)出命令或是不定時(shí)隨機(jī)發(fā)出命令，且安全檢測(cè)命令可以為使發(fā)光單元發(fā)光或是聲音產(chǎn)生單元發(fā)出聲音。接著，藉由取像單元如攝影機(jī)等取得駕駛員之頭部影像(S102)，然后對(duì)頭部影像進(jìn)行影像數(shù)字處理，產(chǎn)生眼部搜尋區(qū)域(S103)，然后在眼部搜尋區(qū)域中定義取得駕駛員之眼部影像(S104)。裝置會(huì)偵測(cè)眼部影像之變化(S105)，并偵測(cè)眼部影像之變化是否符合安全檢測(cè)命令之要求(S106)，安全檢測(cè)命令有多種變化可能，比如讓發(fā)光單元閃爍發(fā)光，或是讓聲音產(chǎn)生單元發(fā)出聲音。假如駕駛員注視著閃爍發(fā)光的發(fā)光單元或發(fā)出聲音的聲音產(chǎn)生單元，那么就可以判定為注意力正常，而結(jié)束流程。反之，駕駛員沒(méi)有注視閃爍發(fā)光的發(fā)光單元或發(fā)出聲音的聲音產(chǎn)生單元，那么就發(fā)出警示訊息(S107)而提示喚醒駕駛員。此外補(bǔ)充說(shuō)明，前述步驟S102到S104是選擇性步驟，有相關(guān)技術(shù)可以直接取得眼部影像，而不用先取得頭部影像后再分析取得眼部影像。關(guān)于本發(fā)明之依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)裝置的使用，續(xù)請(qǐng)配合參考圖4到圖9。本發(fā)明的裝置本體100可選擇安放在駕駛員之前方，靠近車(chē)輛的儀表板處。攝影機(jī)101用以取得駕駛員的頭部影像或眼部影像，第一發(fā)光單體102設(shè)于左方，第二發(fā)光單體設(shè)于右方103。攝影機(jī)101取得駕駛 員頭部影像200，處理單元20可對(duì)頭部影像200進(jìn)行影像數(shù)字處理，而產(chǎn)生眼部搜尋區(qū)域201。接著，在于眼部搜尋區(qū)域201中定義取得駕駛員的眼部影像202以供后續(xù)處理分析與判斷。當(dāng)?shù)谝话l(fā)光單體102閃爍發(fā)光時(shí),駕駛員的眼睛往第一發(fā)光單體102的方向移動(dòng)而注視，此時(shí)攝影機(jī)101取得的眼部影像變化，將由前方而朝向左方移動(dòng)。同理，當(dāng)?shù)诙l(fā)光單體103閃爍發(fā)光時(shí)，駕駛員的眼睛往第二發(fā)光單體103的方向移動(dòng)而注視，攝影機(jī)101取得的眼部影像變化，將由前方而朝向右方移動(dòng)。假如駕駛員并沒(méi)有跟隨注視閃爍的第一發(fā)光單體102或第二發(fā)光單體103，裝置就會(huì)發(fā)出警示聲音提醒駕駛員。雖然本發(fā)明揭露較佳實(shí)施例如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本發(fā)明領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動(dòng)與潤(rùn)飾，本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)以后附的申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)的方法，其特征在于，包含有下列步驟: 提出一安全檢測(cè)命令； 取得駕駛員之一影像； 偵測(cè)所述影像之變化，判斷是否符合所述安全檢測(cè)命令之要求；以及 若所述影像之變化不符合所述安全檢測(cè)命令之要求，則發(fā)出警示訊息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)的方法，其特征在于，所述安全檢測(cè)命令為使一發(fā)光單元發(fā)光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述之依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)的方法，其特征在于，所述偵測(cè)所述影像之變化，判斷是否符合所述安全檢測(cè)命令之要求，是指駕駛員的眼睛，是否注視所述發(fā)光單元所在位置的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述之依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)的方法，其特征在于，所述發(fā)光單元由兩個(gè)發(fā)光單體所組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述之依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)的方法，其特征在于，所述安全檢測(cè)命令為使一聲音產(chǎn)生單兀發(fā)出聲音。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述之依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)的方法，其特征在于，所述偵測(cè)所述影像之變化，判斷是否符合所述安全檢測(cè)命令之要求，是指駕駛員的眼睛，是否注視所述聲音產(chǎn)生單元所在位置的方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述之依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)的方法，其特征在于，所述聲音產(chǎn)生單元是由兩個(gè)聲音單體所組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述之依據(jù)駕駛員反射動(dòng) 作之注意力偵測(cè)的方法，其特征在于，所述安全檢測(cè)命令的產(chǎn)生時(shí)間點(diǎn)為周期性發(fā)出命令或不定時(shí)隨機(jī)發(fā)出命令。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述之依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)的方法，其特征在于，更包含有下列步驟: 取得駕駛員之一頭部影像； 對(duì)所述頭部影像進(jìn)行影像數(shù)字處理的步驟，而于所述頭部影像中定義一眼部搜尋區(qū)域；以及 于所述眼部搜尋區(qū)域，而取得駕駛員之一眼部影像。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述之依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)的方法，其特征在于，所述警示訊息，是透過(guò)一聲音產(chǎn)生單元發(fā)出聲音。
全文摘要
一種依據(jù)駕駛員反射動(dòng)作之注意力偵測(cè)裝置及其方法，用以監(jiān)測(cè)駕駛員瞬間的反射動(dòng)作，判定駕駛員的注意力集中程度，主要以裝置提問(wèn)、駕駛員作答、裝置判定的方式進(jìn)行，包含有取像單元，用以取得駕駛員影像，處理單元對(duì)影像進(jìn)行影像數(shù)字處理，安全檢測(cè)單元提出安全檢測(cè)命令，安全判斷單元依據(jù)影像的特征進(jìn)行數(shù)值比對(duì)與判定，當(dāng)影像不符合安全檢測(cè)命令之要求時(shí)，就發(fā)出警示訊息提示駕駛員。
文檔編號(hào)G08B21/06GK103247149SQ20121002693
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者鄒嘉駿, 方志恒, 林伯聰 申請(qǐng)人:由田信息技術(shù)(上海)有限公司