TWI582728B - 疲勞警示系統 - Google Patents

Description

疲勞警示系統

本發明涉及一種警示系統，特別涉及一種疲勞警示系統。

現代人在日常生活中越來越倚賴使用行動電子裝置，特別是智慧手機、平板電腦或筆電一類裝置。無論是工作、查詢資訊、購物娛樂或聯絡別人，大部分皆透過行動電子軟硬體進行即時作業。其所帶來的便捷快速也讓現代人每日花費許多時間在電子裝置的操作上。然而長時間使用電子裝置容易導致疲勞，可能更容易引發各種眼部、腦部、神經關節甚至是內分泌方面的異常或疾病，因此必須要適時讓身體休息避免產生過度疲勞現象。

然而，人們在若是專注於使用行動電子裝置時，往往難以自發性地暫停使用。因此，習知技術中揭露有提醒裝置附加於電子設備的案例，係偵測使用者使用時間，並且在時間過長時將發出警示。然而，由於每個使用者的體力狀態不同，僅藉由使用時間而決定是否發出警示訊號的方法並不能明確地對應到使用者是否處於疲勞的狀態。因此需要一種新穎的方法來改善習知警示系統的問題。

為了解決習知技術的問題，本發明之目的在於提供一種疲勞警示系統，設置於行動電子裝置中，利用行動電子裝置本身的元件並搭配 可穿戴的裝置共同偵測疲勞程度，明確地檢測使用者是否處於疲勞的狀態，並能隨身攜帶且精確發出警示。

為了達到上述目地，本發明所提供之一種疲勞警示系統，包括：一影像擷取裝置，用以擷取一使用者之一臉部影像；一穿戴裝置，設於該使用者之身體表面，該穿戴裝置包括：一感應器，用以感應該使用者之一生理訊號，並產生一動態數值；一處理器，依據該臉部影像產生一靜態數值，並計算該靜態數值及該動態數值，當該靜態數值與該動態數值加總達到一疲勞標準值時產生一驅動訊號；以及，至少一警示單元，係接收該驅動訊號並且產生一警示訊號給予該使用者。

較佳地，該處理器於該靜態數值與該動態數值加總產生一疲勞數值，且該疲勞數值達到該疲勞標準值時，將該靜態數值、該動態數值及該疲勞數值歸零並重新計算該疲勞數值，並當於一預設時間內該疲勞數值達到該疲勞標準值的次數超過一標準次數時，該處理器產生該驅動訊號。

較佳地，該臉部影像係該使用者之臉部表情與頭部動作。

較佳地，其中該臉部表情包括眼睛閉合狀態，是否打哈欠或頭部擺動情況。

較佳地，該感應器係偵測該使用者的脈搏心跳或血流速度或手部震動次數，當脈搏心跳或血流速度或手部震動次數小於一正常生理值時，該感應器產生該動態數值。

較佳地，該處理器係設置於一電子裝置內部，且該該穿戴裝置訊號連接於該電子裝置。

較佳地，該電子裝置係一平板電腦，筆記型電腦或桌上型電腦。

較佳地，該警示單元係設置於該電子裝置或該穿戴裝置中。

較佳地，該警示單元係為一蜂鳴器或震動器或微量電擊器。

較佳地，該桌上型電腦包括一分離的鍵盤且該影像擷取裝置係設置於該鍵盤。

1‧‧‧疲勞警示系統

10‧‧‧影像擷取裝置

101‧‧‧臉部影像

102‧‧‧靜態數值

103‧‧‧臉部辨識單元

20‧‧‧穿戴裝置

21‧‧‧感應器

211‧‧‧生理訊號

212‧‧‧動態數值

A‧‧‧正常生理值

30‧‧‧處理器

301‧‧‧驅動訊號

B‧‧‧疲勞數值

E‧‧‧疲勞標準值

C‧‧‧預設時間

D‧‧‧標準次數

40、41‧‧‧警示單元

401‧‧‧警示訊號

50‧‧‧電子裝置

60‧‧‧鍵盤

U‧‧‧使用者

圖1為本發明系統之一較佳實施例之方塊示意圖。

圖2為本發明一較佳實施例之使用狀態示意圖。

以下茲舉以本發明之較佳實施例並配合圖式進行說明。

首先請參閱圖1，本發明一較佳實施例之方塊示意圖。本發明之疲勞警示系統1係偵測一使用者U在使用一電子設備50時的疲勞程度並適時提供警示。本發明疲勞警示系統1包括一影像擷取裝置10、一穿戴裝置20以及一處理器30。穿戴裝置20包括一感應器21以及一警示單元40。於圖1實施例中，影像擷取裝置10及處理器30係設置於一電子設備50中。較佳者，也可設置另一警示單元41於電子設備50中。

請一併參照圖2。圖2表示使用者U佩帶穿戴裝置20於身上並使用電子設備5的示意圖。於使用者操作電子裝置50時，影像擷取裝置10擷取使用者U之一臉部影像101並傳送至處理器30。該臉部影像101係，例如， 使用者U的臉部表情與頭部動作，包括眼睛是否有閉合動作、打哈欠或頭部擺動低垂等等。當使用者出現上述表情及動作時，通常顯示使用者U已經處於疲勞的狀態。處理器30依據該臉部影像101產生一靜態數值102。當然，為了更明確地判斷使用者是否確實已經達成疲勞的狀態，以避免不當地發出警示訊號而對使用者造成干擾，本發明更提供一穿戴裝置20偵測使用者的生理訊號。如圖2所示，穿戴裝置20設置於使用者U之身體表面，例如佩戴於手腕。感應器21可偵測使用者U發出的一生理訊號211，該生理訊號211為，例如，使用者U的脈搏心跳、血流速度或手部震動次數等等，足以客觀顯示出使用者U達到疲勞的生理資訊。感應器21於收到生理訊號211後產生一動態數值212並傳送至處理器30。處理器30則對靜態數值102及動態數值212進行運算以判斷是否令警示單元40發出警示訊號。於本實施例中，處理器30對動態數值212與靜態數值102進行加總運算，並於二數值總和達到一疲勞標準值E時產生一驅動訊號301給警示單元40、41。警示單元40，例如一震動器，接受驅動訊號301而產生一警示訊號401，例如震動給予使用者U。使用者因手部感受到震動而達到警示功能。或者警示單元40可為產生輕微電擊效果之微量電擊器。使用者因手部感受到電擊效應而達警示效果。而警示單元41可為一蜂鳴器，用以產生警示聲音以達警示效果。

進一步而言，感應器21預設一正常生理值A，而處理器30更包括一臉部辨識單元103、一疲勞數值B、一預設時間C以及一標準次數D。。該正常生理值A為人體正常清醒狀況下之生理資訊的平均值，包括，例如，脈搏心跳次數每分鐘超過60次、血流速度每秒鐘流動達到65毫升或手部有明顯大幅的震動等顯示人體在清醒狀態的生理資訊數據。當使用者U的生理 訊號211沒有達到正常生理值A時，感測器21於任一項生理訊號211未達正常生理值A時產生一動態數值212。正常生理值A可內建為一預設值或透過使用者U自行調整。此外，臉部辨識單元103係用以對影像擷取裝置10所拍攝的臉部影像101進行辨識。當發現臉部影像101中出現，例如眼睛閉合時間超過5秒、打哈欠、規律輕微晃動頭部或頭部低垂的動作時，臉部辨識單元103於偵測到任一動作時即產生一靜態數值102。疲勞數值B係動態數值212與靜態數值102的總合。當疲勞指數B達到疲勞標準值E時，處理器30即判定使用者U處於疲勞狀態。並且，為了精確判定，處理器30係計算疲勞數值B達到疲勞標準值E的次數，當疲勞數值B達到疲勞標準值E時將靜態數值102、動態數值212以及該疲勞數值B歸零並且再次重新加總運算該疲勞數值B，其中預設時間C係記錄疲勞數值B歸零後重新加總並達到疲勞標準值E的次數的時間。標準次數D係判定人體疲勞的次數指標。也就是說，當處理器30在預設時間C之內所記錄到的疲勞數值B達到疲勞標準值E的次數達D次時即判定為疲勞。

以下以使用者操作一電子裝置50為例說明系統的運作情況。請參照圖2，圖2所示之電子裝置50係一桌上型電腦，但本系統之電子裝置亦可為，例如平板電腦、筆記型電腦或智慧型手機。如圖2所示，使用者U配戴穿戴裝置20並且使用桌上型電腦。其中，桌上型電腦包括一分離的鍵盤60，該影像擷取裝置10設置於鍵盤60上。警示單元40、41設置於穿戴裝置20與鍵盤60中。於本實施例，處理器30內的臉部辨識單元103係依據臉部影像101中出現眼睛閉合及打哈欠這二項動作做為辨識指標。而本例中所使用的使用者U的生理訊號211則包括脈搏心跳、血流速度及手部震動。此 外，本例中之預設時間C為5分鐘，標準次數D為3次，疲勞標準值為3。當使用者U的臉部表情出現眼睛閉合或打哈欠等情況時，處理器30將靜態數值102加1。而當穿戴裝置20之感應器21感測到使用者U的脈搏心跳、血流速度或手部震動未達正常生理值A時，即將動態數值212加1並將動態數值212傳送至處理器30。處理器30將靜態數值102以及動態數值212相加而產生疲勞數值B。舉例而言，當使用者產生一次打哈欠的表情時，靜態數值102被加1，而由於感應器21未偵測到異常生理現象，因此動態數值212為0。此時的疲勞數值B為1。接著，當感應器21感測到使用者U的脈搏心跳異常時，動態數值212被加1，此時的疲勞數值B變成2。接著當使用者再次出現打哈欠的表情時，靜態數值102再次被加1而變成2，此時的疲勞數值B變成3。由於疲勞數值B已經達到預設的疲勞標準值3，因此疲勞數值B被歸零，而靜態數值102以及動態數值212的數值也歸零。之後，使用者連續出現3次打哈欠的表情，靜態數值102被連續加1而變成3，使疲勞數值B再次變成3且疲勞數值B、靜態數值102以及動態數值212的數值也再次被歸零。依此類推，當疲勞數值B第1次變成3而被歸零之後5分鐘內，於疲勞數值B的數值第3次累積為3時，處理器30產生驅動訊號301予警示單元40，以便1產生警示訊號401給予使用者，據以提醒需要休息。

綜上所述，本發明提供之疲勞警示系統，設置於電子裝置中，利用電子裝置本身的元件並搭配可穿戴裝置共同偵測疲勞程度，能夠更明確檢測使用者是否處於疲勞的狀態，並隨身攜帶精確發出警示。

以上所揭僅為本發明之較佳實施例，並非限定本發明僅能以此實施例為之，也非限定專利申請之範圍，舉凡以本發明所揭之技術及精 神下完成之發明，均包含在本發明之專利範圍之內。

10‧‧‧影像擷取裝置

101‧‧‧臉部影像

20‧‧‧穿戴裝置

21‧‧‧感應器

40‧‧‧警示單元

50‧‧‧電子裝置

60‧‧‧鍵盤

U‧‧‧使用者

Claims (7)

1. 一種疲勞警示系統，包括：一影像擷取裝置，用以擷取一使用者之一臉部影像；一穿戴裝置，設於該使用者之身體表面，該穿戴裝置包括：一感應器，用以感應該使用者之一生理訊號，並產生一動態數值，其中，其中該生理訊號係該使用者的脈搏心跳或血流速度或手部震動次數，並於該脈搏心跳或血流速度或手部震動次數小於一正常生理值時產生該動態數值；一處理器，依據該臉部影像產生一靜態數值，並計算該靜態數值及該動態數值，當該靜態數值與該動態數值加總達到一疲勞標準值時產生一驅動訊號，其中，該臉部影像係該使用者之臉部表情與頭部動作，且該臉部表情包括眼睛閉合狀態，是否打哈欠或頭部擺動，該處理器於偵測到該臉部影像具有至少一該臉部表情時產生該靜態數值；以及，至少一警示單元，係接收該驅動訊號並且產生一警示訊號給予該使用者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之疲勞警示系統，其中，該處理器於該靜態數值與該動態數值加總產生一疲勞數值，且該疲勞數值達到該疲勞標準值時，將該疲勞數值、該靜態數值與該動態數值歸零並重新計算該疲勞數值，並當於一預設時間內該疲勞數值達到該疲勞標準值的次數超過一標準次數時，該處理器產生該驅動訊號。
3. 如申請專利範圍第1項所述之疲勞警示系統，其中，該處理器係設置於一電子裝置內部，且該該穿戴裝置訊號連接於該電子裝置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之疲勞警示系統，其中該電子裝置係一平板電腦，筆記型電腦或桌上型電腦。
5. 如申請專利範圍第3項所述之疲勞警示系統，其中，該警示單元係設置於 該電子裝置或該穿戴裝置中。
6. 如申請專利範圍第5項所述之疲勞警示系統，其中，該警示單元係為一蜂鳴器或震動器或微量電擊器。
7. 如申請專利範圍第3項所述之疲勞警示系統，其中，該桌上型電腦包括一分離的鍵盤且該影像擷取裝置係設置於該鍵盤。