TWI629671B - 安全警示裝置及具有安全警示裝置的穿戴裝置 - Google Patents

Abstract

一種安全警示裝置，適用於一穿戴裝置，此穿戴裝置包含一影像幀拍攝器、一處理器以及一警示器。影像幀拍攝器用以拍攝連續的多個影像幀，這些影像幀至少關連於穿戴裝置後方的景象。處理器電性連接於影像幀拍攝器，處理器用以當這些影像幀中出現的一物件的一移動速度超過一警戒速度以及物件與安全警示裝置之間的一相對距離小於或等於一警戒距離時，輸出一警示驅動訊號。警示器電性連接於處理器，警示器用以根據警示驅動訊號，發出警示。藉此，可提供主動式危險預防機制。

Description

安全警示裝置及具有安全警示裝置的穿戴裝置

本發明係關於一種行車安全防護機制，特別是一種可提供主動式危險預防機制的安全警示裝置及具有安全警示裝置的穿戴裝置。

安全帽不管在台灣或是在其他世界各國都是重要的騎車配備，普及率相當的高。安全帽以往只是注重安全性，但是近年來在科技不斷發達以及行車安全以及便利的需求性越來越高的情況下，安全帽搭配新穎的科技已經是一項趨勢。

安全帽目前大多只是被動式安全防護，也就是說在意外發生時能夠用來保護頭部讓傷害降到最低。因此，如果安全帽能夠搭配主動式危險預防機制的話，將能夠大幅降低機車騎士發生車禍的機率。

本發明在於提供一種安全警示裝置及具有安全警示裝置的穿戴裝置，透過主動偵測使用者周遭的車輛行進狀況，並根據偵測結果主動向使用者警示可能發生的危險，藉此解決現有安全帽無法提供主動式危險預防機制的問題。

根據一實施例，本發明提供一種安全警示裝置，此安全警示裝置適用於一穿戴裝置，此穿戴裝置包含一影像幀拍攝器、一處理器以及一警示器。影像幀拍攝器用以拍攝連續的多個影像幀，這些影像幀至少關連於穿戴裝置後方的景象。處理器電性連接於影像幀拍攝器，處理器用以當這些影像幀中出現的一物件的一移動速度超過一警戒速度以及物件與安全警示裝置之間的一相對距離小於或等於一警戒距離時，輸出一警示驅動訊號。警示器電性連接於處理器，警示器用以根據警示驅動訊號，發出警示。

根據另一實施例，處理器更在物件的移動方向朝向安全警示裝置時，輸出警示驅動訊號。

根據再一實施例，每一影像幀具有對應的一拍攝時間點，處理器更透過一測距模型，比對這些影像幀，以推估每一影像幀中物件與安全警示裝置之間的相對距離，並且處理器根據這些相對距離及對應的拍攝時間點，計算物件的移動速度。

根據再一實施例，上述的測距模型為一預設測距模型，或者測距模型為在影像幀拍攝器拍攝一靜態影像幀並且由處理器分析靜態影像幀而獲得一影像幀座標資料後，由處理器根據一影像幀座標對實際距離的關係表以及影像幀座標資料所建立。

根據再一實施例，處理器更根據一使用者的身高、使用者所在的一車輛的型號或其組合，調整測距模型。

根據再一實施例，安全警示裝置更包含一***。***電性連接於處理器，***用以偵測安全警示裝置的位置，藉以產生對應的一位置資訊。處理器更根據位置資訊，查找一位置對應速限關係表，以獲得位置資訊對應的警戒速度。

根據再一實施例，這些影像幀更關連於穿戴裝置前方的景象，並且當物件是出現在這些影像幀所呈現穿戴裝置前方的景象中，並且當處理器判斷出此物件的移動方向與安全警示裝置的移動方向相交於一交會點時，處理器推估物件到達交會點所需的一第一預估時間以及推估安全警示裝置到達交會點所需的一第二預估時間，當第一預估時間與第二預估時間之間的差值小於一安全警戒值時，處理器輸出警示驅動訊號。

根據一實施例，本發明提供一種穿戴裝置，此穿戴裝置包含上述其中一個實施例的安全警示裝置。

根據一實施例，上述的穿戴裝置為一安全帽。

本發明所揭露的安全警示裝置藉由影像幀拍攝器拍攝至少關連於穿戴裝置後方的景象的連續的多個影像幀，以及透過處理器在這些影像幀中出現的一物件的一移動速度超過一警戒速度以及物件與安全警示裝置之間的一相對距離小於或等於一警戒距離時，輸出一警示驅動訊號，使警示器發出警示。藉此，使用者便可獲得安全警示裝置主動提供的安全提示，進而提早避開可能發生的危險。本發明關聯於一種安全警示裝置，並可解決現行物聯網架構中存在的行車缺乏主動式安全偵測之問題。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參考圖1所示，圖1係為根據本發明一實施例所繪示之安全警示裝置設置於穿戴裝置的示意圖，以及圖2係為根據本發明一實施例所繪示之安全警示裝置的功能方塊圖。如圖所示，安全警示裝置1適用於一穿戴裝置，且安全警示裝置1包含一影像幀拍攝器10、一儲存器20、一處理器30以及一警示器40。處理器30電性連接於影像幀拍攝器10、儲存器20、警示器40。

穿戴裝置2可例如為安全帽、帽子或其他可安裝或設置自動求援裝置1且可供使用者穿戴的裝置。為了清楚說明本發明內容，以下實施例皆是以機車騎士所戴的安全帽作為穿戴裝置2的示例，如圖1所示。雖然在圖示中，穿戴裝置2是以機車騎士所戴的安全帽作為示範例，但本發明在此並不限制穿戴裝置2的類型。

在一實施例中，安全警示裝置1可拆裝地設置在穿戴裝置2上；在另一實施例中，安全警示裝置1可直接製作在穿戴裝置2上，且部分地或全部地暴露於穿戴裝置2外；在再一實施例中，安全警示裝置1可直接包埋在穿戴裝置2中。雖然在圖示中，安全警示裝置1是設置在穿戴裝置2上且被暴露在穿戴裝置2外，但本發明在此並不限制安全警示裝置1設置於穿戴裝置2的方式。

影像幀拍攝器10用以拍攝連續的多個影像幀，並將這些影像幀存入儲存器20中。在一實施例中，影像幀拍攝器10可為一後視鏡頭，因此影像幀拍攝器10拍攝獲得的這些影像幀關連於穿戴裝置後方的景象。在另一實施例中，影像幀拍攝器10可為全景鏡頭，因此除了關連於穿戴裝置後方的景象以外，影像幀拍攝器10拍攝獲得的這些影像幀更關連於穿戴裝置前方的景象。然而，本發明並不限制影像幀拍攝器10的實施態樣。

處理器30用以當這些影像幀中出現的例如為車輛的一物件的一移動速度超過一警戒速度，以及此物件與安全警示裝置1之間的一相對距離小於或等於一警戒距離時，輸出一警示驅動訊號。換句話說，當此物件以高於某種程度的速度進入以安全警示裝置1為中心的一警戒範圍內時，處理器30將輸出一警示驅動訊號至警示器40，使警示器40發出警示。具體來說，影像幀拍攝器10拍攝獲得的這些影像幀分別具有對應的一拍攝時間點，因此處理器30可透過一測距模型，比對這些影像幀，以推估每一影像幀中此物件與安全警示裝置1之間的相對距離，如圖3所示。並且，處理器30可根據這些相對距離及對應的拍攝時間點，計算物件的移動速度。只要此物件以高於或等於警戒速度的速度進入以警戒距離為半徑的警戒範圍內時，處理器30會輸出警示驅動訊號。舉例來說，測距模型可能是以影像幀中車輛的下方作為量測基準，當車輛的下方與安全警示裝置1之間的一相對距離小於或等於一警戒距離時，處理器30會輸出一警示驅動訊號。

在一實施例中，上述的測距模型為一預設測距模型。也就是說，此測距模型是在安全警示裝置1出廠前即已根據既有的分析數據庫的資料建立。在另一實施例中，測距模型是在安全警示裝置1出廠後利用即時拍攝獲得的影像幀所建立。詳細地說，處理器30具有一影像幀座標對實際距離的關係表，因此在影像幀拍攝器10拍攝一靜態影像幀並且由處理器30分析此靜態影像幀而獲得一影像幀座標資料後，由處理器30根據此影像幀座標對實際距離的關係表以及影像幀座標資料所建立。

此外，由於使用者的身高或者騎乘的車輛的高度會影響安全警示裝置1的影像幀拍攝器10得拍攝影像幀的高度，進而可能影響安全警示裝置1與物件之間的距離的推估，因此在一實施例中，處理器30可更進一步地根據使用者的身高、使用者所在的一車輛的型號或其組合，調整上述的測距模型。詳細地說，使用者可透過額外的應用軟體或是安全警示裝置1的輸入操作介面，隨時輸入自己的身高、騎乘的車輛的型號或其他參數資料至安全警示裝置1，或者是更改這些參數資料。如此一來，經過微調的測距模型更可以符合實際測距的需要。

在其他的實施例中，處理器30透過影像幀分析技術，判斷物件的一移動方向，並且在當物件的移動方向朝向安全警示裝置1時，處理器30會輸出上述的警示驅動訊號。換句話說，安全警示裝置1僅針對後方來車進行警示，但忽略位於使用者後方但與使用者的車輛的行進方向相反的車輛。藉此，可避免誤警示的情況。

此外，由於不同的地區、不同的路段會有限速不同的情形。舉例來說，在市區內的上限速是50 km左右，而在高速公路的上限速是90 km左右。因此，若是能根據這些情形選擇適合的警戒速度，將可大幅降低警示誤報的情形。請再參考圖2所示，安全警示裝置1更包含一***50。此***50電性連接於處理器30，***50用以偵測安全警示裝置1的位置，藉以產生對應的一位置資訊。處理器30更根據上述的位置資訊，查找一位置對應速限關係表，以獲得位置資訊對應的警戒速度。

上述是針對使用者後方的車輛進行警示，然而本發明可進一步針對使用者前方的左右來車進行警示。請參考圖4所示，圖4係為根據本發明一實施例所繪示之使用者的車輛與左右來車的示意圖。透過前視鏡頭或全警鏡頭，安全警示裝置1的影像幀拍攝器10所拍攝獲得的多個影像幀可關連於穿戴裝置2前方的景象，並且當物件是出現在這些影像幀所呈現穿戴裝置2前方的景象中，並且處理器30判斷出物件的移動方向與安全警示裝置1的移動方向會相交於一交會點時，處理器30推估物件到達此交會點所需的一第一預估時間以及推估安全警示裝置1到達此交會點所需的一第二預估時間。當第一預估時間與第二預估時間之間的差值小於一安全警戒值時，處理器30輸出警示驅動訊號。

在實作上，處理器30首先透過影像幀分析技術並配合上述的測距方法，分析影像幀拍攝器10所拍攝獲得的多個影像幀，以獲得使用者的車輛3(即安全警示裝置1)到左方來車4的直線距離L、使用者的車輛3的速度和移動方向以及左方來車4的速度和移動方向。在獲得使用者的車輛3和左方來車4的移動方向後，處理器30便可透過三角函式推估使用者的車輛3與左方來車4可能會交會的點5。在得知交會點5的位置後，處理器30進一步推估使用者的車輛3到交會點5的距離以及推估左方來車4到交會點5的距離。利用使用者的車輛3的速度及使用者的車輛3到交會點5的距離，處理器30便可計算出使用者的車輛3從當前的位置到交會點5所需的一第一預估時間。同時，利用左方來車4的速度及左方來車4到交會點5的距離，處理器30便可計算出左方來車4從當前的位置到交會點5所需的一第二預估時間。當第一預估時間與第二預估時間之間的差值小於一安全警戒值時，表示使用者的車輛3和左方來車4很可能會在差不多的時間點到達交會點5，也就是說，使用者的車輛3和左方來車4很可能會發生撞擊。此時，處理器30輸出警示驅動訊號，使警示器40發出警示，以提醒使用者。

請再參考圖2所示，在一實施例中，上述的警示器40可例如為一指示燈、一蜂鳴器、其他可發出聲音的裝置或其任一組合。本發明並不限制警示器40的實施態樣。

綜合以上所述，本發明的安全警示裝置藉由影像幀拍攝器拍攝至少關連於穿戴裝置後方的景象的連續的多個影像幀，以及透過處理器在這些影像幀中出現的一物件的一移動速度超過一警戒速度以及物件與安全警示裝置之間的一相對距離小於或等於一警戒距離時，輸出一警示驅動訊號，使警示器發出警示。藉此，使用者便可獲得安全警示裝置主動提供的安全提示，進而提早避開可能發生的危險。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1 安全警示裝置 2 穿戴裝置 3 使用者的車輛 4 左方來車 5 交會點 10 影像幀拍攝器 20 儲存器 30 處理器 40 警示器 50 *** L 直線距離

圖1係為根據本發明一實施例所繪示之安全警示裝置設置於穿戴裝置的示意圖。 圖2係為根據本發明一實施例所繪示之安全警示裝置的功能方塊圖。 圖3係為根據本發明一實施例所繪示之測距模型對比拍攝獲得的影像幀的示意圖。 圖4係為根據本發明一實施例所繪示之使用者的車輛與左右來車的示意圖。

Claims (9)

1. 一種安全警示裝置，適用於一穿戴裝置，包含：一影像幀拍攝器，用以拍攝連續的多個影像幀，該些影像幀至少關連於該穿戴裝置後方的景象，其中每一該影像幀具有對應的一拍攝時間點；一處理器，電性連接於該影像幀拍攝器，該處理器用以當該些影像幀中出現的一物件的一移動速度超過一警戒速度以及該物件與該安全警示裝置之間的一相對距離小於或等於一警戒距離時，輸出一警示驅動訊號，該處理器更透過一測距模型，比對該些影像幀，以推估每一該影像幀中該物件與該安全警示裝置之間的該相對距離，並且該處理器根據該些相對距離及對應的該些拍攝時間點，計算該物件的該移動速度；以及一警示器，電性連接於該處理器，該警示器用以根據該警示驅動訊號，發出警示。
2. 如請求項1所述之安全警示裝置，其中該處理器更在該物件的一移動方向朝向該安全警示裝置時，輸出該警示驅動訊號。
3. 如請求項1所述之安全警示裝置，其中該測距模型為一預設測距模型，或者該測距模型為在該影像幀拍攝器拍攝一靜態影像幀並且由該處理器分析該靜態影像幀而獲得一影像幀座標資料後，由該處理器根據一影像幀座標對實際距離的關係表以及該影像幀座標資料所建立。
4. 如請求項1至3的其中一個請求項所述之安全警示裝置，其中該處理器更根據一使用者的身高、該使用者所在的一車輛的型號或其組合，調整該測距模型。
5. 如請求項1至3的其中一個請求項所述之安全警示裝置，更包含：一***，電性連接於該處理器，該***用以偵測該安全警示裝置的位置，藉以產生對應的一位置資訊；其中，該處理器更根據該位置資訊，查找一位置對應速限關係表，以獲得該位置資訊對應的該警戒速度。
6. 如請求項1至3的其中一個請求項所述之安全警示裝置，其中該些影像幀更關連於該穿戴裝置前方的景象，並且當該物件是出現在該些影像幀所呈現該穿戴裝置前方的景象中，並且當該處理器判斷出該物件的該移動方向與該安全警示裝置的該移動方向相交於一交會點時，該處理器推估該物件到達該交會點所需的一第一預估時間以及推估該安全警示裝置到達該交會點所需的一第二預估時間，當該第一預估時間與該第二預估時間之間的差值小於一安全警戒值時，該處理器輸出該警示驅動訊號。
7. 如請求項1所述之安全警示裝置，其中該穿戴裝置為一安全帽。
8. 一種穿戴裝置，包含如請求項1-7的其中一個請求項所述之安全警示裝置。
9. 如請求項8所述之穿戴裝置，其中該穿戴裝置為一安全帽。