第二章 文獻探討
2.5 與打瞌睡偵測器相關專利
作者已讀完別國和本國有關打瞌睡偵測器的專利,別國共 850 篇,本國共 65 篇,並挑點子不重複,創新性、實用性較高的 40 篇來說明,其中,第一篇至第 九篇為別國的專利,取自 Google patent 網站,搜尋關鍵字為”doze”,第十篇至第 四十篇為本國的專利,取自中華民國專利資訊檢索系統網站,搜尋關鍵字為”打 瞌睡”。
專利一:
此專利名稱為「車輛駕駛睡眠警報」[39],已取得專利,此專利為發明專利,
專利國家為美國,公開號為 US5353013 A,出版類型為授權,申請書編號為 US 08/061,411,發佈日期為 1994 年 10 月 4 日,申請日期為 1993 年 5 月 13 日,專 利權止日為 2013 年 5 月 12 日,專利已失效,優先權日期為 1993 年 5 月 13 日,
發明人是 Richard J. Estrada,原專利權人為 Estrada Richard J。
此專利利用一光束發射器和一光束接收器組成的儀器置於駕駛頭頂前方,在 配戴裝有反射器的帽子或頭帶,當駕駛清醒時,光束打到反射器在反射到光束接 收器,完成動作,如【圖 2-15】,當駕駛打瞌睡時,頭往前或往後移動,使得光 束射不到反射器,無法反射給光束接收器,並啟動警報。
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圖 2-15:原理圖(取自[39])
專利二:
此專利名稱為「記錄過程的偵測疲勞和瞌睡的聲音的儀器」[40],已取得專 利,此為發明專利,專利國家為美國,公開號為 US6876964 B1,出版類型為授 權,申請書編號為 US 09/691,126,發佈日期為 2005 年 4 月 5 日,申請日期為 2000 年 10 月 19 日,專利權止日為 2020 年 10 月 18 日,專利還有效,優先權日期為 1998 年 10 月 5 日,其他公開專利號有 US20040243401,發明人是 Kakuichi Shiomi 和 Shozo Hirose,原專利權人為 Electronic Navigation。
此專利設備圖如【圖 2-16】,是用掛在耳朵的麥克風收集打瞌睡的聲音,然
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後做類比數位轉換,再將無聲的部分移除,再計算聲音的李亞普諾指數,再來判 斷計算結果是否為打瞌睡,如果是就發出警報。
圖 2-16:專利設備圖(取自[40])
專利三:
此專利名稱為「車上型瞌睡警告儀器」[41],已取得專利,此為發明專利,
專利國家為美國,公開號為 US7868771 B2,出版類型為授權,申請書編號為 US 12/276,875,發佈日期為 2011 年 1 月 11 日,申請日期為 2008 年 11 月 24 日,專 利權止日為 2028 年 11 月 23 日,優先權日期為 2008 年 3 月 18 日,其他公開專 利號有 US20090237257,發明人是 Kiichi Yamada 和 Minakami Yumi,原專利權人 為 Hyundai Motor Company。
此專利是用傳感器測出駕駛者的閉起眼睛時間 tc和張開眼睛時間 to,並把這
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兩者的比值 tc/to設為危險程度,當危險程度超過設定的門檻值 Kt 則判斷為打瞌 睡,並響警報。
專利四:
此專利名稱為「瞌睡預防系統」[42],已取得專利,此為發明專利,專利國 家 為 美 國 , 公 開 號 為 US4725824 A , 出版類型為授 權, 申請書編號為 US 06/934,098,發佈日期為 1988 年 2 月 16 日,申請日期為 1986 年 11 月 24 日,專 利權止日為 2006 年 11 月 23 日,專利已失效,優先權日期為 1983 年 6 月 15 日,
發明人是 Hideaki Yoshioka,原專利權人為 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha。
此專利是用傳感器測量眨眼時,傳感器產生的眨眼波形的脈衝參數,如【圖 2-17】,清醒時的脈衝參數會先記錄下來,若使用者發生打瞌睡時,其脈衝參數和 清醒時比較勢必會過度偏離、偏差,達到偵測到打瞌睡的效果,並響警報。
圖 2-17: 眨眼波形的脈衝參數(取自[42])
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專利五:
此專利名稱為「針對汽車和其他應用的打瞌睡早一步警告系統」[43],已取 得專利,此為發明專利,專利國家為美國,公開號為 US20040032334 A1,出版 類型為申請,申請書編號為 US 10/639,625,發佈日期為 2004 年 2 月 19 日,申請 日期為 2003 年 8 月 13 日,專利權止日為 2023 年 8 月 12 日,專利還有效,優先 權日期為 2002 年 8 月 13 日,發明人是 Ataul Haq,原專利權人為 Ataul Haq。
此專利利用特殊的空心管製成方向盤的邊緣圓圈部分,並在方向盤圓圈空心 部分埋壓力感測器,如【圖 2-18】,圓圈背後露出食指需按壓的突出物,如【圖 2-19】,當駕駛睡著時會放開食指,如【圖 2-18】,壓力感測器會測不到壓力,連 接的方向盤左側的電子模組判斷壓力不足,進而響警報,駕駛沒睡著,則食指會 壓著突出物。
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圖 2-18: 壓力感測器和電子模組(取自[43])
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圖 2-19:食指壓壓力感測器突出物(取自[43])
專利六:
此專利名稱為「打瞌睡偵測器」[44],已取得專利,此為發明專利,專利國 家 為 歐 洲 , 公 開 號 為 EP0280124 A1 , 出 版 類 型 為 申 請 , 申 請 書 編 號 為 EP19880102028,發佈日期為 1988 年 8 月 31 日,申請日期為 1988 年 2 月 11 日,
專利權止日為 2008 年 2 月 10 日,專利已失效,優先權日期為 1987 年 2 月 12 日,
其他公開專利號有 US4953111,發明人是 Norihito Yamamoto 和 Takahide Tanaka,
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申請人為 Omron Tateisi Electronics Co.。
此專利設計成在一隻眼睛的右端裝發光元件,並照眼睛,而在眼睛左端裝光 接收元件,如【圖 2-20】,當清醒時光從發光元件射出,經虹膜反射少量的光,
回到光接收元件,而如果是打瞌睡閉眼時,眼皮會反射大量的光給光接收元件,
從而判斷有無打瞌睡,光接收元件收到的光再透過邏輯電路做算數運算,若是打 瞌睡則響警報。
圖 2-20:專利元件圖(取自[44])
專利七:
此專利名稱為「防瞌睡裝置和防瞌睡眼鏡」[45],已取得專利,此為新型專
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利,專利國家為中華人民共和國,公開號為 CN204010242 U,出版類型為授權,
申請書編號為 CN 201420430439,發佈日期為 2014 年 12 月 10 日,申請日期為 為中華人民共和國,公開號為 CN202980878 U,出版類型為授權,申請書編號為 CN 201220677292,發佈日期為 2013 年 6 月 12 日,申請日期為 2012 年 12 月 11 專利,專利國家為美國,公開號為 US5689241 A,出版類型為授權,申請書編號 為 US 08/656,053,發佈日期為 1997 年 11 月 18 日,申請日期為 1996 年 5 月 31 日,專利權止日為 2016 年 5 月 30 日,專利還有效,優先權日期為 1995 年 4 月 24 日,發明人是 James Russell Clarke Sr.和 Phyllis Maurer Clarke,原專利權人為
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James Russell Clarke Sr.和 Phyllis Maurer Clarke。
本專利利用紅外線熱成像技術,照使用者鼻子和嘴巴區域偵測異常溫度,也 就是呼吸的異常溫度,當呼吸的溫度減少代表使用者在打瞌睡,進而啟動警報裝 置,此系統設備,如【圖 2-21】,可放在左右後視鏡或儀表板。
圖 2-21:系統設備圖(取自[47])
專利十:
此專利名稱為「人臉辨識駕車提醒裝置」[48],已取得專利,此為新型專利,
專利國家為台灣,公告號為 M479874,公告日是 2014 年 6 月 11 日,證書號為 M479874,申請日於 2013 年 12 月 31 日,專利權止日為 2023 年 12 月 30 日,專 利還有效,申請號為 102224860,其國際分類號(IPC)為 B60R-021/00(2006.01),
公報卷期為 41-17,發明人為洪勝文、林錦蔚,申請人為華夏技術學院,代理人 為黃于真。
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此專利為一種藉由影像擷取裝置、體感感應裝置和音源裝置而做的開車防分 心或防打瞌睡的偵測及提醒系統,影像擷取裝置可擷取人臉影像和眼睛開閉影像 動態,當閉眼超過一預設時間,判斷為打瞌睡,即驅動音源裝置發出警示語串”
眼睛閉合,請打起精神”,如【圖 2-22】,
圖 2-22:閉眼圖(取自[48])
體感感測模組設於駕駛座,可判斷手掌接近臉部(即手持手機動作或其它雙手遠離 方向盤等動作),當手掌接近臉部超過一預設時間,即驅動音源裝置發出警示語 串”請專心開車”,如【圖 2-23】,
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圖 2-23:手掌接近臉部圖(取自[48])
體感感測模組也可對應讀取臉部區塊動作,如臉部的上、下、左、右轉動(即分心),
當臉部上、下、左、右轉動超過一預設時間,即驅動音源裝置發出警示語串”請 注視前方”,如【圖 2-24】,
圖 2-24:臉部上、下、左、右轉動圖(取自[48])
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體感感測模組也能讀取頭部朝左或朝右傾斜(即打瞌睡),當頭部朝左或朝右傾斜 超過一預設時間,即驅動音源裝置發出警示語串”請打起精神”,如【圖 2-25】,
圖 2-25:頭部朝左或朝右傾斜圖(取自[48])
專利十一:
此專利名稱為「防止駕駛者打瞌睡之震動結構」[49],已取得專利,此為新 型專利,專利國家為台灣,公告號為 M501617,公告日是 2015 年 5 月 21 日,證 書號為 M501617,申請日於 2014 年 10 月 31 日,專利權止日為 2024 年 10 月 30 日,專利還有效,申請號為 103219349,其國際分類號(IPC)為 G08B-021/00(2006.01) 和 B60K-028/06(2006.01),公報卷期為 42-15,發明人為許守港,申請人為樂子企 業有限公司,代理人為吳芳池。
此專利設計一震動器於方向盤中央,當偵測到打瞌睡時,會通電驅動震動器 的震動座而於基座兩側腳座連續左右震盪來回,且能利用彈片的彈性回彈而使震 動座具有更為劇烈之震盪效果,如【圖 2-26】,增添震動座之警示效果,防止駕 駛打瞌睡。
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圖 2-26:方向盤上的震動器(取自[49])
專利十二:
此專利名稱為「疲勞駕駛監測裝置」[50],已取得專利,此為新型專利,專 利國家為台灣,公告號為 M489800,公告日是 2014 年 11 月 11 日,證書號為 M489800,申請日於 2014 年 6 月 30 日,專利權止日為 2024 年 6 月 29 日,專利 還有效,申請號為 103211605,其國際分類號(IPC)為 B60W-050/14(2012.01)、
G06K-009/00(2006.01)和 G08B-021/06(2006.01),公報卷期為 41-32,發明人為涂 昆源,申請人為萬能學校財團法人萬能科技大學,代理人為高玉駿和楊祺雄。
此專利利用一智慧行動單元放在車子的儀表板上,如【圖 2-27】,此智慧行 動單元包含影像擷取模組、影像辨識模組及音訊播放模組,影像擷取模組擷取眼 睛的圖像後交給影像辨識模組判斷,判斷是否在打瞌睡,如果在打瞌睡則啟動音 訊播放模組,發出警報。
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圖 2-27:智慧行動單元放置於儀表板上(取自[50])
專利十三:
此專利名稱為「防瞌睡預警系統及方法」[51],已取得專利,此為發明專利,
專利國家為台灣,公告號為 I438727,公告日是 2014 年 5 月 21 日,證書號為 I438727,申請日於 2012 年 2 月 15 日,專利權止日為 2032 年 2 月 14 日,專利還 有 效 , 申 請 號 為 101104943 ,其國際分 類號 (IPC) 為 G08B-021/06(2006.01) 和 B60K-028/06(2006.01),公報卷期為 41-15,發明人為李佳憲、張耀宗和林百洋,
申請人為緯創資通股份有限公司,代理人為李文賢。
此專利為一種防瞌睡預警系統,包含生理訊號偵測單元、控制單元及網路橋 接模組,首先由生理訊號偵測單元量測駕駛人之生理訊號,控制單元接收生理訊 號,且控制單元中儲存至少一特徵訊號,特徵訊號代表接近意識中斷之生理訊 號,也就是打瞌睡,控制單元持續比對生理訊號及特徵訊號,且當生理訊號及特 徵訊號為近似時,控制單元發出一預警指令,網路橋接模組用以接收預警指令而 執行一網路作業,如傳送駕駛打瞌睡的訊息給他人。
專利十四:
此專利名稱為「防瞌睡噴水警示裝置」[52],已取得專利,此為新型專利,