CN106985733A - 智能型机车头灯及其控制方法 - Google Patents

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CN106985733A CN201611167067.XA CN201611167067A CN106985733A CN 106985733 A CN106985733 A CN 106985733A CN 201611167067 A CN201611167067 A CN 201611167067A CN 106985733 A CN106985733 A CN 106985733A
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李晋勋
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Abstract

一种机车头灯及其控制方法，特别是一种智能型机车头灯及其控制方法，其主要利用影像撷取模块撷取前方的路况影像，并以影像处理器进行影像处理，藉以判断前方路况并产生对应的路况讯号，控制器接收路况讯号后，产生对应的控制讯号，用以控制头灯模块中的近灯光型组及远灯光型组为点亮或关闭，可依路况而自动提供最佳的照明模式。

Description

智能型机车头灯及其控制方法
技术领域
本发明关于一种机车头灯及其控制方法，特别的是一种智能型机车头灯及其控制方法。
背景技术
请参阅图１，为现有技术的机车头灯示意图。如图所示，现有技术的机车头灯10包含有一电源12、一切换开关14、一远灯模块16及一近灯模块18。其中，电源12是经由切换开关14分别连接至远灯模块16及近灯模块18。驾驶在骑乘机车时，根据路况及经验判断应使用近灯模块18或远灯模块16，再动手操作切换开关14，将电源12与近灯模块18或远灯模块16导通，使近灯模块18或远灯模块16启动而投射灯光。
一般而言，近灯模块18虽然具有较宽广的照射范围，但照明的距离较短，驾驶对于前方路况的反应时间较短，因此较适合低速行驶的状况。
远灯模块16具有较高的亮度与较远的投射距离，可提供较长距离的路况照明，使驾驶对于前方路况拥有充裕的反应时间。但当前方有同向车辆或对向来车时，远灯模块16的灯光将会因前方同向车辆后照镜的反射或直接照射对向来车，而使前方车辆或对向来车的驾驶产生炫光的问题，导致视野不清而引发危险。
因此，如何设计出一种机车头灯，可提供最佳的照明效果，令驾驶对前方路况有足够的反应时间，且可防止对其它车辆驾驶造成炫光的问题，实为业界亟待解决的课题。
发明内容
有鉴于上述问题，本发明提出一种机车头灯及其控制方法，尤指一种智能型机车头灯及其控制方法，可自动依路况提供最佳的照明模式。
本发明提供一种智能型机车头灯，包含：一影像撷取模块，用以撷取前方的路况影像；一影像处理器，连接影像撷取模块，用以接收路况影像并进行影像处理，藉以判断前方的路况，并根据判断的结果产生对应的路况讯号；一控制器，连接影像处理器，用以接收路况讯号，并依路况讯号产生对应的控制讯号；及一头灯模块，具有一近灯光型组及一远灯光型组，头灯模块连接控制器，用以接收控制讯号，并依控制讯号而选择令近灯光型组、远灯光型组及其组合式的其中之一点亮或关闭。
在一实施例中，其中路况讯号可选择为一前有同向车讯号、一对向来车讯号、一道路转弯讯号、一转弯遇来车讯号、一浓雾讯号及一无路况讯号的其中之一。
在一实施例中，其中当路况讯号为前有同向车讯号、对向来车讯号、转弯遇来车讯号或浓雾讯号时，控制器产生一控制讯号令头灯模块的近灯光型组点亮，并关闭远灯光型组。
在一实施例中，其中当路况讯号为道路转弯讯号或无路况讯号时，控制器产生一控制讯号令头灯模块的近灯光型组及远灯光型组同时点亮。
在一实施例中，其中头灯模块还包含有一扩散光型组，扩散光型组具有一高亮度状态及一低亮度状态。
在一实施例中，其中当路况讯号为前有同向车讯号、对向来车讯号或转弯遇来车讯号时，控制器产生一控制讯号令头灯模块的近灯光型组及扩散光型组点亮，令扩散光型组处于低亮度状态，并关闭远灯光型组。
在一实施例中，其中当路况讯号为浓雾讯号时，控制器产生一控制讯号令头灯模块的近灯光型组及扩散光型组点亮，令扩散光型组处于高亮度状态，并关闭远灯光型组。
在一实施例中，其中当路况讯号为道路转弯时，控制器产生一控制讯号令头灯模块的近灯光型组、远灯光型组及扩散光型组点亮，并令扩散光型组处于低亮度状态。
在一实施例中，其中头灯模块还包含有至少一日行灯组，设置在头灯模块的外侧部位；当路况讯号为道路转弯讯号时，控制器产生一控制讯号令近灯光型组、远灯光型组及日行灯组点亮。
在一实施例中，其中路况讯号还可选择为一日间讯号，当路况讯号为日间讯号时，控制器产生一控制讯号令日行灯组点亮，并关闭近灯光型组及远灯光型组。
本发明还提供一种智能型机车头灯，包含：一影像撷取模块，用以撷取前方的路况影像；一处理单元，连接影像撷取模块，用以接收路况影像并进行影像处理及判断前方的路况，并根据判断的结果产生对应的控制讯号；及一头灯模块，具有一近灯光型组及一远灯光型组，头灯模块连接处理单元，用以接收控制讯号，并依控制讯号而选择令近灯光型组、远灯光型组及其组合式的其中之一点亮或关闭。
本发明还提供一种智能型机车头灯的控制方法，包含以下步骤：以影像撷取模块撷取前方的路况影像；及以处理单元进行影像处理及判断前方的路况，并根据判断的结果控制头灯模块的近灯光型组、远灯光型组及其组合式的其中之一点亮或关闭。
在一实施例中，其中当判断路况为前有同向车、对向来车、转弯遇来车或浓雾时，控制头灯模块的近灯光型组点亮，并关闭远灯光型组。
在一实施例中，其中当判断路况为道路转弯或无路况时，控制头灯模块的近灯光型组及远灯光型组同时点亮。
在一实施例中，其中头灯模块还包含有一扩散光型组；当判断路况为前有同向车、对向来车或转弯遇来车时，控制头灯模块的近灯光型组及扩散光型组点亮，令扩散光型组处于低亮度状态，并关闭远灯光型组；当判断路况为浓雾时，控制头灯模块的近灯光型组及扩散光型组点亮，令扩散光型组处于高亮度状态，并关闭远灯光型组；当判断路况为道路转弯时，控制头灯模块的近灯光型组、远灯光型组及扩散光型组点亮，并令扩散光型组处于低亮度状态。
在一实施例中，其中头灯模块还包含有一日行灯组；当判断路况为道路转弯时，控制头灯模块的近灯光型组、远灯光型组及日行灯组点亮；当判断路况为日间时，控制头灯模块的日行灯组点亮，并关闭近灯光型组及远灯光型组。
基于上述，本发明的智能型机车头灯及其控制方法，可自动依路况提供最佳的照明模式。
附图说明
图1为现有技术的机车头灯示意图。
图2为本发明一实施例的示意图。
图3为本发明另一实施例的头灯模块的示意图。
图4a及图4b分别为本发明一实施例的第一近灯组及第二近灯组的光型示意图。
图5a及图5b分别为本发明一实施例的远灯光型组及扩散光型组的光型示意图。
图6为本发明另一实施例的示意图。
主要组件符号说明：
10 机车头灯 12 电源
14 切换开关 16 远灯模块
18 近灯模块
20 智能型机车头灯 22 头灯模块
221 近灯光型组 223 远灯光型组
24 控制器 26 影像处理器
28 影像撷取模块
32 头灯模块 323 第一近灯组
325 第二近灯组 327 扩散光型组
329 日行灯组
42 第一近灯光型 421 水平投射角度
44 第二近灯光型 441 水平投射角度
52 远灯光型 521 水平投射角度
54 扩散光型 541 水平投射角度
60 智能型机车头灯 66 处理单元。
具体实施方式
以下结合附图来详细说明本发明的具体实施方式。相同的符号代表具有相同或类似功能的构件或装置。连结、连接或电性连结表示直接或间接电性连接。
请参阅图2，为本发明一实施例的示意图。如图所示，本发明的智能型机车头灯20包含有一影像撷取模块28、一影像处理器26、一控制器24及一头灯模块22。其中，影像撷取模块28用以撷取前方的路况影像，影像处理器26连接影像撷取模块28，用以接收路况影像并进行影像处理，藉以判断前方的路况，并根据判所的结果产生对应的路况讯号。控制器24连接影像处理器26，用以接收路况讯号，并依路况讯号产生对应的控制讯号。头灯模块22包含有一近灯光型组221及一远灯光型组223；头灯模块22连接控制器24，用以接收控制讯号，并依控制讯号而选择令近灯光型组221、远灯光型组223及其组合式的其中之一点亮或关闭。
在本发明的一实施例中，影像撷取模块28可为一摄影机，可装设在机车的车头部位或前端部位，用以取得前方的路况影像。
在本发明的一实施例中，路况影像传送至影像处理器26后，可利用影像辨识及特征撷取的方式进行分类与分析，并根据预先设定的特征条件来判断路况影像所应归属的路况，最后根据判断的结果产生对应的路况讯号，并将路况讯号传送至控制器24。其中，路况讯号可选择为一前有同向车讯号、一对向来车讯号、一道路转弯讯号、一转弯遇来车讯号、一浓雾讯号及一无路况讯号的其中之一。其中，当影像处理器26判断无前有同向车、对向来车、道路转弯、转弯遇来车及浓雾等路况时，即产生无路况讯号。
在本发明的一实施例中，当路况讯号为前有同向车讯号、对向来车讯号、转弯遇来车讯号或浓雾讯号时，控制器24产生一第一控制讯号令头灯模块22中的近灯光型组221点亮，并关闭远灯光型组223。由于远灯光型组223具有较远较集中的照明效果(请参阅图5a的远灯光型52)，其水平投射角度(请参阅图5a的水平投射角度521)约为10-20度，为防止对前方同向车或对向来车的驾驶造成炫光的影响，因此关闭远灯光型组223。至于在浓雾的状况中，光线会被浓雾严重散射而无法及远，点亮远灯光型组223并无意义，因此关闭灯光型组223。
在本发明的一实施例中，当路况讯号为道路转弯讯号或无路况讯号时，控制器24产生一第二控制讯号令头灯模块22中的近灯光型组221及远灯光型组223同时点亮。
请参阅图3，为本发明另一实施例的头灯模块的示意图。如图所示，本实施例的头灯模块32的构造与图2所示实施例大致相同，惟，本实施例的头灯模块32还包含有一扩散光型组327，用以提供一扩散光型(请参阅图5b的扩散光型54)的照明，其水平投射角度(请参阅图5b的水平投射角度541)约为30-45度。
其中，扩散光型组327具有一高亮度状态及一低亮度状态。当扩散光型组327处于低亮度状态时，可利用低亮度而大范围的光型投射，提供前方同向车辆、对向来车或周边人车适当而不会导致刺眼或炫光的警示作用。当扩散光型组327处于高亮度状态时，则可提供大范围的高亮度照明，可适用在浓雾状态中的高度散光环境而作为雾灯使用。
在本发明的一实施例中，当路况讯号为前有同向车讯号、对向来车讯号或转弯遇来车讯号时，控制器24产生一第三控制讯号令头灯模块32中的近灯光型组221及扩散光型组327点亮，令扩散光型组327处于低亮度状态，并关闭远灯光型组223。
在本发明的一实施例中，当路况讯号为浓雾讯号时，控制器24产生一第四控制讯号令头灯模块32中的近灯光型组221及扩散光型组327点亮，令扩散光型组327处于高亮度状态，并关闭远灯光型组223。
在本发明的一实施例中，当路况讯号为道路转弯时，控制器24产生一第五控制讯号令头灯模块32中的近灯光型组221、远灯光型组223及扩散光型组327点亮，并令扩散光型组327处于低亮度状态。由于道路转弯时，驾驶除了前方路况之外，还需注意转弯方向的路况，同时需提供周围较大的警示范围。因此，藉由近灯光型组221、远灯光型组223及扩散光型组327同时点亮，以提供最佳的照明效果与警示效果。
在本发明的一实施例中，头灯模块32还可包含有至少一日行灯(Daytime RunningLights, DRL)组329，设置在头灯模块32的外侧部位。例如，当头灯模块32为单一模块时，可在头灯模块32的两侧分别设置一日行灯组329。当头灯模块32为左右双灯模块时，则可分别在左灯模块的左侧及右灯模块的右侧设置一日行灯组329。此一方式设置的日行灯组329还可做为定位灯使用，用以标示车辆两侧的宽度。
在本发明的一实施例中，当路况讯号为道路转弯讯号时，控制器24产生一第六控制讯号令头灯模块32中的近灯光型组221、远灯光型组223及日行灯组329点亮。
在本发明的一实施例中，路况讯号还可选择为一日间讯号，亦即当影像处理器26判断当时为日间时，可产生一日间讯号。当路况讯号为日间讯号时，控制器24产生一第七控制讯号令头灯模块32中的日行灯组329点亮，并关闭近灯光型组221及远灯光型组223。
在本发明的一实施例中，头灯模块32中可同时具有近灯光型组221、远灯光型组223、扩散光型组327及日行灯组329。各灯组可依前述原则，令控制器24依路况讯号产生对应的控制讯号，分别控制各灯组为点亮或关闭，藉以提供最佳的照明模式。
在本发明的一实施例中，近灯光型组221包含有一第一近灯组323及一第二近灯组325。其中，第一近灯组323具有一第一近灯光型(请参阅图4a的第一近灯光型42)，第二近灯组325则具有一第二近灯光型(请参阅图4b的第二近灯光型44)。第一近灯光型42只具有负的垂直投射角度，而其水平投射角度421则约为25-35度，可在较小的水平投射范围中提供较大的亮度的照明。第二近灯光型44同样只具有负的垂直投射角度，其水平投射角度441约为40-50度，可在较大的水平投射范围中提供略低亮度的照明。第一近灯组323与第二近灯组325同时点亮，可在中央重点范围提供足够亮度的照明，同时可兼顾周边的路况，达成最佳的照明模式。
请参阅图6，为本发明另一实施例的示意图。如图所示，本实施例的智能型机车头灯60的构造与图2所示实施例大致相同，惟，本实施例的智能型机车头灯60是将图2所示实施例中的影像处理器26与控制器24整合为一处理单元66。处理单元66连接影像撷取模块28，用以接收路况影像并进行影像处理及判断前方的路况，并根据判断的结果产生对应的控制讯号。头灯模块22连接处理单元66，并依控制讯号而选择令近灯光型组、远灯光型组及其组合式的其中之一点亮或关闭。
所述仅是本发明的优选实施方式。本发明的范围并不以上述实施方式为限。举凡熟习本案技艺的人士援依本发明的精神所作的等效修饰或变化，皆应包含在权利要求内。

Claims (16)

1.一种智能型机车头灯，其特征在于，所述智能型机车头灯包括：
一影像撷取模块，用以撷取前方的路况影像；
一影像处理器，连接所述影像撷取模块，用以接收所述路况影像并进行影像处理，藉以判断前方的路况，并根据判断的结果产生对应的路况讯号；
一控制器，连接所述影像处理器，用以接收所述路况讯号，并依所述路况讯号产生对应的控制讯号；及
一头灯模块，具有一近灯光型组及一远灯光型组，所述头灯模块连接所述控制器，用以接收所述控制讯号，并依所述控制讯号而选择令所述近灯光型组、所述远灯光型组及其组合式的其中之一点亮或关闭。
2.根据权利要求1所述的智能型机车头灯，其特征在于，所述路况讯号可选择为一前有同向车讯号、一对向来车讯号、一道路转弯讯号、一转弯遇来车讯号、一浓雾讯号及一无路况讯号的其中之一。
3.根据权利要求2所述的智能型机车头灯，其特征在于，所述路况讯号为前有同向车讯号、对向来车讯号、转弯遇来车讯号或浓雾讯号时，所述控制器产生一第一控制讯号令所述头灯模块的所述近灯光型组点亮，并关闭所述远灯光型组。
4.根据权利要求2所述的智能型机车头灯，其特征在于，所述路况讯号为道路转弯讯号或无路况讯号时，所述控制器产生一第二控制讯号令所述头灯模块的所述近灯光型组及所述远灯光型组同时点亮。
5.根据权利要求2所述的智能型机车头灯，其特征在于，所述头灯模块还包含有一扩散光型组，所述扩散光型组具有一高亮度状态及一低亮度状态。
6.根据权利要求5所述的智能型机车头灯，其特征在于，所述路况讯号为前有同向车讯号、对向来车讯号或转弯遇来车讯号时，所述控制器产生一第三控制讯号令所述头灯模块的所述近灯光型组及所述扩散光型组点亮，令所述扩散光型组处于低亮度状态，并关闭所述远灯光型组。
7.根据权利要求5所述的智能型机车头灯，其特征在于，所述路况讯号为浓雾讯号时，所述控制器产生一第四控制讯号令所述头灯模组的所述近灯光型组及所述扩散光型组点亮，令所述扩散光型组处于高亮度状态，并关闭所述远灯光型组。
8.根据权利要求5所述的智能型机车头灯，其特征在于，所述路况讯号为道路转弯时，所述控制器产生一第五控制讯号令所述头灯模块的所述近灯光型组、所述远灯光型组及所述扩散光型组点亮，并令所述扩散光型组处于低亮度状态。
9.根据权利要求2所述的智能型机车头灯，其特征在于，所述头灯模块还包含有一或多个日行灯组，设置在所述头灯模块的外侧部位；当所述路况讯号为道路转弯讯号时，所述控制器产生一第六控制讯号令所述近灯光型组、所述远灯光型组及所述日行灯组点亮。
10.根据权利要求9所述的智能型机车头灯，其特征在于，所述路况讯号还可选择为一日间讯号，当所述路况讯号为日间讯号时，所述控制器产生一第七控制讯号令所述日行灯组点亮，并关闭所述近灯光型组及所述远灯光型组。
11.一种智能型机车头灯，其特征在于，所述智能型机车头灯包括：
一影像撷取模块，用以撷取前方的路况影像；
一处理单元，连接所述影像撷取模块，用以接收所述路况影像并进行影像处理及判断前方的路况，并根据判断的结果产生对应的控制讯号；及
一头灯模块，具有一近灯光型组及一远灯光型组，所述头灯模块连接所述处理单元，用以接收所述控制讯号，并依所述控制讯号而选择令所述近灯光型组、所述远灯光型组及其组合式的其中之一点亮或关闭。
12.一种根据权利要求11所述智能型机车头灯的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
以所述影像撷取模块撷取前方的路况影像；及
以所述处理单元进行影像处理及判断前方的路况，并根据判断的结果控制所述头灯模块的近灯光型组、远灯光型组及其组合式的其中之一点亮或关闭。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，当判断路况为前有同向车、对向来车、转弯遇来车或浓雾时，控制所述头灯模块的所述近灯光型组点亮，并关闭所述远灯光型组。
14.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，当判断路况为道路转弯或无路况时，控制所述头灯模块的所述近灯光型组及所述远灯光型组同时点亮。
15.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述头灯模块还包含有一扩散光型组；当判断路况为前有同向车、对向来车或转弯遇来车时，控制所述头灯模块的所述近灯光型组及所述扩散光型组点亮，令所述扩散光型组处于低亮度状态，并关闭所述远灯光型组；当判断路况为浓雾时，控制所述头灯模块的所述近灯光型组及所述扩散光型组点亮，令所述扩散光型组处于高亮度状态，并关闭所述远灯光型组；当判断路况为道路转弯时，控制所述头灯模块的所述近灯光型组、所述远灯光型组及所述扩散光型组点亮，并令所述扩散光型组处于低亮度状态。
16.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述头灯模块还包含有一日行灯组；当判断路况为道路转弯时，控制所述头灯模块的所述近灯光型组、所述远灯光型组及所述日行灯组点亮；当判断路况为日间时，控制所述头灯模块的所述日行灯组点亮，并关闭所述近灯光型组及所述远灯光型组。
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