TW202402575A - 車用照明裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種車用照明裝置，包括一發光模組、一影像擷取模組及一控制模組係連接該發光模組和影像擷取模組，該發光模組包含複數發光單元，每一發光單元設有一透鏡部、一調節部與一光源部，該調節部連接該透鏡部或光源部，用以調節該透鏡部與該光源部之間的一間距，進而調節該光源部輸出的光型，該影像擷取模組用以擷取車輛前方影像，以輸出一影像畫面，該影像畫面劃分出複數個區塊係對應該複數發光單元，該控制模組係連接該影像擷取模組與該調節部及該光源部，該控制模組根據該影像畫面辨識出至少一外部物體係位於該些區塊，以控制對應該些區塊的該些發光單元的該調節部作動，進而自動調整該些發光單元的光源部輸出的光型。

Description

車用照明裝置

本發明有關於一種車用照明裝置，尤指一種可根據前方路況自動調整前方照明的車燈。

由於近年來，人們對汽車安全的要求日益增加，也導致各車廠對於駕駛輔助系統積極開發，如自動煞停、自動跟車、車道維持和盲點警示...等等，但對於車燈的控制卻鮮少著墨。傳統車燈設計僅有單一方向性，光線只能投射車輛正前方，且大燈的亮度也無法自行控制，試想若行車在綿延輾轉山路，駕駛需要的是看到轉彎後的道路資訊，但車燈光線往往投射在山壁或是對向的道路上，在無光線照射的駕駛道路上，駕駛人只能憑經驗和感覺來前進，非常危險。 所以目前業者開發出一種主動頭燈轉向系統，是依照方向盤轉動方向，進而調整頭燈的照射方向，以補足轉彎時一些照射死角，甚至還可以自動控制遠光燈開啟時切換近燈關閉，或是近光燈開啟時切換遠光燈關閉。雖然主動頭燈轉向系統解決轉彎時的一些照射死角，但仍無法根據實際道路的車況(如對向來車)和路況調整車燈光線(光型)分佈，提升駕駛的安全性。

本發明之一目的在提供一種可自動調整車燈照明的光型，來達到自適應前方照明的能力，藉以達到行車安全的車用照明裝置。 為達上述目的，本發明提供一種車用照明裝置，包括一發光模組、一影像擷取模組及一控制模組，該發光模組包含複數發光單元，每一發光單元設有一透鏡部、一調節部與一光源部，該調節部連接該透鏡部或光源部，用以調節該透鏡部與該光源部之間的一間距，進而調節該光源部輸出的光型，該影像擷取模組用以擷取車輛前方影像，以輸出一影像畫面，該影像畫面劃分出複數個區塊係對應該複數發光單元，該控制模組係連接該影像擷取模組與該調節部及該光源部，該控制模組根據該影像畫面辨識出至少一外部物體係位於該些區塊，以控制對應該些區塊的該些發光單元的該調節部作動，進而自動調整該些發光單元的光源部輸出的光型，透過本發明車用照明裝置的設計，可自動調整車燈照明的光型，來達到自適應前方照明的能力，藉以達到行車安全。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。 本發明提供一種車用照明裝置，係應用裝設在一車輛(如汽車或機車)上，參閱第1、2、3A、3B、4A圖示，該車用照明裝置1在本實施例係作為車輛(如汽車)的頭燈照明使用，但不侷限於此。該車用照明裝置1包括一發光模組11、一影像擷取模組13、一控制模組14一燈殼17，該發光模組11、該影像擷取模組13與該控制模組14設在該燈殼17上，且該影像擷取模組13係位於該燈殼17內上方，該發光模組11則位於該影像擷取模組13下方。該發光模組11包含複數發光單元111，本實施例中該複數發光單元111係以呈如矩形陣列排列設置組成所述發光模組11。在其他一些實施例，該複數發光單元111可呈蜂窩狀陣列、三角形陣列、多邊形陣列、圓形陣列或不規則形狀陣列任一種組成所述發光模組11。 每一發光單元111設有一透鏡部112、一調節部113、一光源部114及一罩設在該光源部114外圍的反光部116，該透鏡部112為一帶有抗熱及抗UV材質所構成的透鏡，該光源部114為一發光二極體(LED)，於具體實施時，也可選擇為鹵素燈、高強度氣體放電燈或白熾燈。該反光部116為半透明或不透明的反光件可將該光源部114發出光線集中而朝對應該透鏡部112反射，減少光線不必要發散，藉此增加照明亮度的功效，該調節部113位於該透鏡部112與該光源部114之間，且選擇連接該透鏡部112或光源部114，該調節部113用以調節該透鏡部112與該光源部114之間的一間距115，進而調整該光源部114輸出的光型，其中該光型為一泛光光型161或一聚光光型162。 本實施例中該調節部113包含一線圈1131、一磁性件1132(如磁鐵)和一架體1133，該架體1133具有一移動導桿1134與一移動塊1135，該移動導桿1134(如本圖表示兩隻移動導桿1134)的一端固設在該架體1133的底側，且該光源部114及反光部116分別設在該架體1133的底側，並位於該兩隻移動導桿1134之間，該透鏡部112連接設置在該移動塊1135上，且與設置在該架體1133底側的光源部114及反光部116相對應。該移動塊1135係與該移動導桿1134樞設，且可在該移動導桿1134上前後移動，該移動塊1135的一側(如後側)與該架體1133底側之間更設有一復位彈簧(如彈簧片；圖中未示)。 該線圈1131係設置在該架體1133外側，並與對應設置在該移動塊1135之後側的磁性件1132相激磁，所以當線圈1131通電時的電場與對應該磁性件1132的磁場相互作用會產生向前推的作用力，使該移動塊1135連同該磁性件1132與該透鏡部112一起沿著該移動導桿1134向前移動(如第4B圖)，進而改變增加了該透鏡部112與該光源部114之間的間距115，令光源部114輸出(投射出)的光型呈如聚光光型162(如第5圖)。當線圈1131未通電時，藉由該復位彈簧將該移動塊1135連同該磁性件1132與該透鏡部112一起沿著該移動導桿1134向後拉動而復位回歸到原先位置(如第4C圖)，進而改變縮短該透鏡部112與光源部114之間的間距115，令光源部114輸出(投射出)的光型呈如泛光光型161(如第5圖)。 於具體實施時，該調節部113並不侷限於上述構件組成，凡是能帶動該透鏡部112或該光源部114移動，以改變增加或縮短該透鏡部112與光源部114之間的間距115的移動調節機構，皆為本發明所稱的調節部113，例如該調節部113為一馬達與一該馬達嚙合的移動桿組成，透過該控制模組14驅動該馬達如正轉或反轉，以帶動該移動桿將連接的透鏡部112(或光源部114)向前方移動或向後方移動，來調節改變透鏡部112和光源部114之間的間距115。在一可行實施例，該移動導桿1134可省略掉，該架體1133兩相對內側開設有一溝槽(圖中未示)，該移動塊1135的兩側邊係嵌合在對應該架體1133的兩溝槽內，使該移動塊1135可在該架體1133的溝槽內滑動並被向前帶動位移或向後帶動位移。在另外一其他實施，該調節部113為一音圈馬達(Voice Coil Motor, VCM)。 該影像擷取模組13為一攝影鏡頭(如CCD攝影鏡頭或CMOS攝影鏡頭)，以擷取車輛前方影像，以輸出一影像畫面131傳送給該控制模組14，該影像畫面131包含至少一外部物體132，該外部物體132在本實施例為行人或車輛(如汽車或機車)，但並不侷限於此，於具體實施時，該外部物體132也可為障礙物。該影像畫面131劃分出複數個區塊133，例如垂直方向切割成20行(直的為行)，水平方像切割成5列(橫的為列)，總共切成20×5區塊133(如第3圖)， 且每一個區塊133係配合對應每一發光單元111，在本實施例該複數發光單元111係與對應該複數個區塊133的排列設置相同係呈20行×5列排列設置， 但並不侷限於此。於具體實施時，使用者可以根據照明廣度及照明亮度的需求，來調整所述發光單元111的數量，且與所述影像畫面131上所劃分的區塊133的數量相配合。 該控制模組14為一中央處理器(CPU)或一微控制器(MCU)，該控制模組14係電性連接該影像擷取模組13與該複數發光單元111的調節部113及光源部114，且該控制模組14可獨立控制每一發光單元111的調節部113作動及調整該光源部114的亮度，該控制模組14根據該影像畫面131辨識出至少一外部物體132係位於該些區塊133，以控制對應該些區塊133的該些發光單元111的該調節部113作動(如第3A、3B圖)，進而自動調整該些發光單元111的光源部114輸出的光型。例如該控制模組14根據該影像畫面131辨識出中央的該外部物體132為前方車輛(對向車輛)，且還辨識該外部物體132所位在該些區塊133上的亮度分佈，若辨識該外部物體132上的該些區塊133的亮度較亮(如圖3A中白色的區塊133)，則該控制模組14獨立控制對應該些區塊133的該些發光單元111(如圖3B，中央黑色的發光單元111)的調節部113將該移動塊1135上的透鏡部112朝該光源部114方向移動至原先位置(如第4C圖)，令對應該些區塊133的該些光源部114輸出如泛光光型161(如第5圖)。 同一時間，該控制模組14根據該影像畫面131辨識出左邊的外部物體132為如障礙物和右邊沒有外部物體132，並辨識該影像畫面131的左、右兩邊的其餘區塊133的亮度較暗(如圖3A中黑、灰色的區塊133，且黑色的區塊133比灰色的區塊133的亮度暗)，則控制模組14獨立控制對應其餘區塊133(即左、右邊區塊)所對應的其餘發光單元111(如左、右邊的發光單元111)的光源部114輸出如聚光光型162(如第5圖)，所以使全部發光單元111在行駛中仍持續輸出光源下，會主動根據前方路況的外部物體132所在位置，自動調整僅對應外部物體132的發光單元111輸出的光型(如泛光光型161或聚光光型162)，讓前方車輛不會產生眩目，以有效提升駕駛行車安全。 在另外一實施例，該控制模組14可省略不辨識該外部物體132所在的該些區塊133亮度分佈，而是直接根據影像畫面131辨識出該外部物體132為如前方車輛，便直接獨立控制該些區塊133對應的發光單元111的調節部113作動，以使該些光源部114輸出如泛光光型161(如第5圖)。 在一替代實施例，參閱第6圖，該車用照明裝置1更包含一雷達模組15，該雷達模組15設在該燈殼17上，且位於該發光模組上方鄰近該影像擷取模組13，並該雷達模組15係連接該控制模組14。該雷達模組15為一毫米微波雷達或一光學雷達或兩者組合，該雷達模組15用以偵測前方車況，以傳送一偵測訊號(如毫米微波訊號)給該控制模組14，使該控制模組14可根據該偵測訊號得知更遠前方外部物體132(如前方車輛或障礙物)的距離、速度，以輔助該攝影像擷取模組13辨識前方路況(如前方外部物體132)，以提升該攝影像擷取模組13辨識廣度與精準度的功效。 雖本實施例該透鏡部112連接設在該調節部113的移動塊135上，透過該移動塊135帶動其上該透鏡部112向前或向後移動來調整輸出的光型。但不侷限於此，在另外一替代實施例，該光源部114連接設在該調節部113的移動塊135，該透鏡部112固設在對應該光源部114及反光部116的前方位置，透過該移動塊135帶動其上該光源部114向前或向後移動來調整輸出的光型。 所以透過本發明車用照明裝置1的設計，使得可達到自動調整車燈照明的光型，讓車燈投射出較佳的自適應前方照明的功效，藉以達到駕駛行車安全。此外，本發明該車用照明裝置1可單獨使用與裝設，而不需配合車輛上的駕駛輔助系統一起才作動，所以本發明能適應於各種不同車輛上(如汽車或機車) ，以達到使用靈活性高。

1:車用照明裝置 11:發光模組 111:發光單元 112:透鏡部 113:調節部 1131:線圈 1132:磁性件 1133:架體 1134:移動導桿 1135:移動塊 114:光源部 115:間距 116:反光部 13:影像擷取模組 131:影像畫面 132:外部物體 133:區塊 14:控制模組 15:雷達模組 161:泛光光型 162:聚光光型 17:燈殼

第1圖為本發明之一實施例之方塊示意圖。 第2圖為本發明之一實施例之車用照明裝置立體示意圖。 第3A圖為本發明之一實施例之影像畫面之示意圖。 第3B圖為本發明之一實施例之外部物體中該些區塊對應該些發光單元輸出光源之示意圖。 第4A圖為本發明之一實施例之發光單元之立體分解示意圖。 第4B圖為本發明之一實施例之發光單元之調解部帶動移動塊向前方移動調整光型之實施態樣示意圖。 第4C圖為本發明之一實施例之發光單元發光單元之調解部帶動移動塊向後方移動調整光型之實施態樣示意圖。 第5圖為本發明之一實施例之車用照明裝置裝設於車輛上輸出光型之實施態樣示意圖。 第6圖為本發明之在一替代實施例之車用照明裝置立體示意圖。

1:車用照明裝置

11:發光模組

111:發光單元

112:透鏡部

113:調節部

114:光源部

13:影像擷取模組

14:控制模組

Claims (8)

1. 一種車用照明裝置，包括： 一發光模組，包含複數發光單元，每一發光單元設有一透鏡部、一調節部與一光源部，該調節部位於該透鏡部與該光源部之間，且選擇連接該透鏡部或光源部，該調節部用以調節該透鏡部與該光源部之間的一間距，進而調節該光源部輸出的光型； 一影像擷取模組，用以擷取車輛前方影像，以輸出一影像畫面，該影像畫面劃分出複數個區塊係對應該複數發光單元；及 一控制模組，係連接該影像擷取模組與該調節部及該光源部，該控制模組根據該影像畫面辨識出至少一外部物體係位於該些區塊，以控制對應該些區塊的該些發光單元的該調節部作動，進而自動調整該些發光單元的該光源部輸出的光型。
2. 如申請專利範圍第1項所述之車用照明裝置，其中該複數發光單元陣列排列設置組成所述發光模組， 該調節部係與該透鏡部相連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述之車用照明裝置，其中該光源部為一發光二極體、鹵素燈、高強度氣體放電燈或白熾燈，該透鏡部為一透鏡。
4. 如申請專利範圍第1項所述之車用照明裝置，更包含一雷達模組，該雷達模組連接該控制模組。
5. 如申請專利範圍第1項所述之車用照明裝置，其中該雷達模組為一毫米微波雷達或一光學雷達或兩者組合。
6. 如申請專利範圍第1項所述之車用照明裝置，其中該光型為一泛光光型或一聚光光型。
7. 如申請專利範圍第1項所述之車用照明裝置，更包含一燈殼，該發光模組、該影像擷取模組與該控制模組設在該燈殼上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之車用照明裝置，其中該影像擷取模組為一攝影鏡頭，該控制模組為一中央處理器或一微控制器。