智能型機車頭燈及其控制方法與流程

2023-07-25 16:44:21 1

本發明關於一種機車頭燈及其控制方法，特別的是一種智能型機車頭燈及其控制方法。

背景技術：

請參閱圖１，為現有技術的機車頭燈示意圖。如圖所示，現有技術的機車頭燈10包含有一電源12、一切換開關14、一遠燈模塊16及一近燈模塊18。其中，電源12是經由切換開關14分別連接至遠燈模塊16及近燈模塊18。駕駛在騎乘機車時，根據路況及經驗判斷應使用近燈模塊18或遠燈模塊16，再動手操作切換開關14，將電源12與近燈模塊18或遠燈模塊16導通，使近燈模塊18或遠燈模塊16啟動而投射燈光。

一般而言，近燈模塊18雖然具有較寬廣的照射範圍，但照明的距離較短，駕駛對於前方路況的反應時間較短，因此較適合低速行駛的狀況。

遠燈模塊16具有較高的亮度與較遠的投射距離，可提供較長距離的路況照明，使駕駛對於前方路況擁有充裕的反應時間。但當前方有同向車輛或對向來車時，遠燈模塊16的燈光將會因前方同向車輛後照鏡的反射或直接照射對向來車，而使前方車輛或對向來車的駕駛產生炫光的問題，導致視野不清而引發危險。

因此，如何設計出一種機車頭燈，可提供最佳的照明效果，令駕駛對前方路況有足夠的反應時間，且可防止對其它車輛駕駛造成炫光的問題，實為業界亟待解決的課題。

技術實現要素：

有鑑於上述問題，本發明提出一種機車頭燈及其控制方法，尤指一種智能型機車頭燈及其控制方法，可自動依路況提供最佳的照明模式。

本發明提供一種智能型機車頭燈，包含：一影像擷取模塊，用以擷取前方的路況影像；一影像處理器，連接影像擷取模塊，用以接收路況影像並進行影像處理，藉以判斷前方的路況，並根據判斷的結果產生對應的路況訊號；一控制器，連接影像處理器，用以接收路況訊號，並依路況訊號產生對應的控制訊號；及一頭燈模塊，具有一近燈光型組及一遠燈光型組，頭燈模塊連接控制器，用以接收控制訊號，並依控制訊號而選擇令近燈光型組、遠燈光型組及其組合式的其中之一點亮或關閉。

在一實施例中，其中路況訊號可選擇為一前有同向車訊號、一對向來車訊號、一道路轉彎訊號、一轉彎遇來車訊號、一濃霧訊號及一無路況訊號的其中之一。

在一實施例中，其中當路況訊號為前有同向車訊號、對向來車訊號、轉彎遇來車訊號或濃霧訊號時，控制器產生一控制訊號令頭燈模塊的近燈光型組點亮，並關閉遠燈光型組。

在一實施例中，其中當路況訊號為道路轉彎訊號或無路況訊號時，控制器產生一控制訊號令頭燈模塊的近燈光型組及遠燈光型組同時點亮。

在一實施例中，其中頭燈模塊還包含有一擴散光型組，擴散光型組具有一高亮度狀態及一低亮度狀態。

在一實施例中，其中當路況訊號為前有同向車訊號、對向來車訊號或轉彎遇來車訊號時，控制器產生一控制訊號令頭燈模塊的近燈光型組及擴散光型組點亮，令擴散光型組處於低亮度狀態，並關閉遠燈光型組。

在一實施例中，其中當路況訊號為濃霧訊號時，控制器產生一控制訊號令頭燈模塊的近燈光型組及擴散光型組點亮，令擴散光型組處於高亮度狀態，並關閉遠燈光型組。

在一實施例中，其中當路況訊號為道路轉彎時，控制器產生一控制訊號令頭燈模塊的近燈光型組、遠燈光型組及擴散光型組點亮，並令擴散光型組處於低亮度狀態。

在一實施例中，其中頭燈模塊還包含有至少一日行燈組，設置在頭燈模塊的外側部位；當路況訊號為道路轉彎訊號時，控制器產生一控制訊號令近燈光型組、遠燈光型組及日行燈組點亮。

在一實施例中，其中路況訊號還可選擇為一日間訊號，當路況訊號為日間訊號時，控制器產生一控制訊號令日行燈組點亮，並關閉近燈光型組及遠燈光型組。

本發明還提供一種智能型機車頭燈，包含：一影像擷取模塊，用以擷取前方的路況影像；一處理單元，連接影像擷取模塊，用以接收路況影像並進行影像處理及判斷前方的路況，並根據判斷的結果產生對應的控制訊號；及一頭燈模塊，具有一近燈光型組及一遠燈光型組，頭燈模塊連接處理單元，用以接收控制訊號，並依控制訊號而選擇令近燈光型組、遠燈光型組及其組合式的其中之一點亮或關閉。

本發明還提供一種智能型機車頭燈的控制方法，包含以下步驟：以影像擷取模塊擷取前方的路況影像；及以處理單元進行影像處理及判斷前方的路況，並根據判斷的結果控制頭燈模塊的近燈光型組、遠燈光型組及其組合式的其中之一點亮或關閉。

在一實施例中，其中當判斷路況為前有同向車、對向來車、轉彎遇來車或濃霧時，控制頭燈模塊的近燈光型組點亮，並關閉遠燈光型組。

在一實施例中，其中當判斷路況為道路轉彎或無路況時，控制頭燈模塊的近燈光型組及遠燈光型組同時點亮。

在一實施例中，其中頭燈模塊還包含有一擴散光型組；當判斷路況為前有同向車、對向來車或轉彎遇來車時，控制頭燈模塊的近燈光型組及擴散光型組點亮，令擴散光型組處於低亮度狀態，並關閉遠燈光型組；當判斷路況為濃霧時，控制頭燈模塊的近燈光型組及擴散光型組點亮，令擴散光型組處於高亮度狀態，並關閉遠燈光型組；當判斷路況為道路轉彎時，控制頭燈模塊的近燈光型組、遠燈光型組及擴散光型組點亮，並令擴散光型組處於低亮度狀態。

在一實施例中，其中頭燈模塊還包含有一日行燈組；當判斷路況為道路轉彎時，控制頭燈模塊的近燈光型組、遠燈光型組及日行燈組點亮；當判斷路況為日間時，控制頭燈模塊的日行燈組點亮，並關閉近燈光型組及遠燈光型組。

基於上述，本發明的智能型機車頭燈及其控制方法，可自動依路況提供最佳的照明模式。

附圖說明

圖1為現有技術的機車頭燈示意圖。

圖2為本發明一實施例的示意圖。

圖3為本發明另一實施例的頭燈模塊的示意圖。

圖4a及圖4b分別為本發明一實施例的第一近燈組及第二近燈組的光型示意圖。

圖5a及圖5b分別為本發明一實施例的遠燈光型組及擴散光型組的光型示意圖。

圖6為本發明另一實施例的示意圖。

主要組件符號說明：

10機車頭燈12電源

14切換開關16遠燈模塊

18近燈模塊

20智能型機車頭燈22頭燈模塊

221近燈光型組223遠燈光型組

24控制器26影像處理器

28影像擷取模塊

32頭燈模塊323第一近燈組

325第二近燈組327擴散光型組

329日行燈組

42第一近燈光型421水平投射角度

44第二近燈光型441水平投射角度

52遠燈光型521水平投射角度

54擴散光型541水平投射角度

60智能型機車頭燈66處理單元。

具體實施方式

以下結合附圖來詳細說明本發明的具體實施方式。相同的符號代表具有相同或類似功能的構件或裝置。連結、連接或電性連結表示直接或間接電性連接。

請參閱圖2，為本發明一實施例的示意圖。如圖所示，本發明的智能型機車頭燈20包含有一影像擷取模塊28、一影像處理器26、一控制器24及一頭燈模塊22。其中，影像擷取模塊28用以擷取前方的路況影像，影像處理器26連接影像擷取模塊28，用以接收路況影像並進行影像處理，藉以判斷前方的路況，並根據判所的結果產生對應的路況訊號。控制器24連接影像處理器26，用以接收路況訊號，並依路況訊號產生對應的控制訊號。頭燈模塊22包含有一近燈光型組221及一遠燈光型組223；頭燈模塊22連接控制器24，用以接收控制訊號，並依控制訊號而選擇令近燈光型組221、遠燈光型組223及其組合式的其中之一點亮或關閉。

在本發明的一實施例中，影像擷取模塊28可為一攝影機，可裝設在機車的車頭部位或前端部位，用以取得前方的路況影像。

在本發明的一實施例中，路況影像傳送至影像處理器26後，可利用影像辨識及特徵擷取的方式進行分類與分析，並根據預先設定的特徵條件來判斷路況影像所應歸屬的路況，最後根據判斷的結果產生對應的路況訊號，並將路況訊號傳送至控制器24。其中，路況訊號可選擇為一前有同向車訊號、一對向來車訊號、一道路轉彎訊號、一轉彎遇來車訊號、一濃霧訊號及一無路況訊號的其中之一。其中，當影像處理器26判斷無前有同向車、對向來車、道路轉彎、轉彎遇來車及濃霧等路況時，即產生無路況訊號。

在本發明的一實施例中，當路況訊號為前有同向車訊號、對向來車訊號、轉彎遇來車訊號或濃霧訊號時，控制器24產生一第一控制訊號令頭燈模塊22中的近燈光型組221點亮，並關閉遠燈光型組223。由於遠燈光型組223具有較遠較集中的照明效果(請參閱圖5a的遠燈光型52)，其水平投射角度(請參閱圖5a的水平投射角度521)約為10-20度，為防止對前方同向車或對向來車的駕駛造成炫光的影響，因此關閉遠燈光型組223。至於在濃霧的狀況中，光線會被濃霧嚴重散射而無法及遠，點亮遠燈光型組223並無意義，因此關閉燈光型組223。

在本發明的一實施例中，當路況訊號為道路轉彎訊號或無路況訊號時，控制器24產生一第二控制訊號令頭燈模塊22中的近燈光型組221及遠燈光型組223同時點亮。

請參閱圖3，為本發明另一實施例的頭燈模塊的示意圖。如圖所示，本實施例的頭燈模塊32的構造與圖2所示實施例大致相同，惟，本實施例的頭燈模塊32還包含有一擴散光型組327，用以提供一擴散光型(請參閱圖5b的擴散光型54)的照明，其水平投射角度(請參閱圖5b的水平投射角度541)約為30-45度。

其中，擴散光型組327具有一高亮度狀態及一低亮度狀態。當擴散光型組327處於低亮度狀態時，可利用低亮度而大範圍的光型投射，提供前方同向車輛、對向來車或周邊人車適當而不會導致刺眼或炫光的警示作用。當擴散光型組327處於高亮度狀態時，則可提供大範圍的高亮度照明，可適用在濃霧狀態中的高度散光環境而作為霧燈使用。

在本發明的一實施例中，當路況訊號為前有同向車訊號、對向來車訊號或轉彎遇來車訊號時，控制器24產生一第三控制訊號令頭燈模塊32中的近燈光型組221及擴散光型組327點亮，令擴散光型組327處於低亮度狀態，並關閉遠燈光型組223。

在本發明的一實施例中，當路況訊號為濃霧訊號時，控制器24產生一第四控制訊號令頭燈模塊32中的近燈光型組221及擴散光型組327點亮，令擴散光型組327處於高亮度狀態，並關閉遠燈光型組223。

在本發明的一實施例中，當路況訊號為道路轉彎時，控制器24產生一第五控制訊號令頭燈模塊32中的近燈光型組221、遠燈光型組223及擴散光型組327點亮，並令擴散光型組327處於低亮度狀態。由於道路轉彎時，駕駛除了前方路況之外，還需注意轉彎方向的路況，同時需提供周圍較大的警示範圍。因此，藉由近燈光型組221、遠燈光型組223及擴散光型組327同時點亮，以提供最佳的照明效果與警示效果。

在本發明的一實施例中，頭燈模塊32還可包含有至少一日行燈(daytimerunninglights,drl)組329，設置在頭燈模塊32的外側部位。例如，當頭燈模塊32為單一模塊時，可在頭燈模塊32的兩側分別設置一日行燈組329。當頭燈模塊32為左右雙燈模塊時，則可分別在左燈模塊的左側及右燈模塊的右側設置一日行燈組329。此一方式設置的日行燈組329還可做為定位燈使用，用以標示車輛兩側的寬度。

在本發明的一實施例中，當路況訊號為道路轉彎訊號時，控制器24產生一第六控制訊號令頭燈模塊32中的近燈光型組221、遠燈光型組223及日行燈組329點亮。

在本發明的一實施例中，路況訊號還可選擇為一日間訊號，亦即當影像處理器26判斷當時為日間時，可產生一日間訊號。當路況訊號為日間訊號時，控制器24產生一第七控制訊號令頭燈模塊32中的日行燈組329點亮，並關閉近燈光型組221及遠燈光型組223。

在本發明的一實施例中，頭燈模塊32中可同時具有近燈光型組221、遠燈光型組223、擴散光型組327及日行燈組329。各燈組可依前述原則，令控制器24依路況訊號產生對應的控制訊號，分別控制各燈組為點亮或關閉，藉以提供最佳的照明模式。

在本發明的一實施例中，近燈光型組221包含有一第一近燈組323及一第二近燈組325。其中，第一近燈組323具有一第一近燈光型(請參閱圖4a的第一近燈光型42)，第二近燈組325則具有一第二近燈光型(請參閱圖4b的第二近燈光型44)。第一近燈光型42隻具有負的垂直投射角度，而其水平投射角度421則約為25-35度，可在較小的水平投射範圍中提供較大的亮度的照明。第二近燈光型44同樣只具有負的垂直投射角度，其水平投射角度441約為40-50度，可在較大的水平投射範圍中提供略低亮度的照明。第一近燈組323與第二近燈組325同時點亮，可在中央重點範圍提供足夠亮度的照明，同時可兼顧周邊的路況，達成最佳的照明模式。

請參閱圖6，為本發明另一實施例的示意圖。如圖所示，本實施例的智能型機車頭燈60的構造與圖2所示實施例大致相同，惟，本實施例的智能型機車頭燈60是將圖2所示實施例中的影像處理器26與控制器24整合為一處理單元66。處理單元66連接影像擷取模塊28，用以接收路況影像並進行影像處理及判斷前方的路況，並根據判斷的結果產生對應的控制訊號。頭燈模塊22連接處理單元66，並依控制訊號而選擇令近燈光型組、遠燈光型組及其組合式的其中之一點亮或關閉。

所述僅是本發明的優選實施方式。本發明的範圍並不以上述實施方式為限。舉凡熟習本案技藝的人士援依本發明的精神所作的等效修飾或變化，皆應包含在權利要求內。