TWI564203B

TWI564203B - Car intelligent lighting device

Info

Publication number: TWI564203B
Application number: TW103135243A
Authority: TW
Inventors: Wen Sung Lee
Priority date: 2014-10-09
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2017-01-01
Also published as: TW201613789A

Description

車用智慧燈具裝置

本發明一種車用智慧燈具裝置，尤指一種應用於自行車、機車上之照明燈具，其特徵在於透過微型計算件偵測演算左、右轉彎時所產生的貫性側向力以及轉彎之側向角度的匹配，進一步自動補足左、右燈源的光亮度的不足，即為一種實用性極佳之發明。

自行車是現今這世上受到最多人風靡的休閒運動之一，除了能夠強健體魄之外，更可達到瀏覽風景、陶冶心性、促進與親人、朋友之間的情感，因此無論男女老少皆會在空閒時間到戶外騎乘自行車運動，雖然騎乘自行車的好處即多，但是最重要的則是安全上的顧慮，有的時候使用者因白天都在上班、上課並無法透過視線較佳的時候予以騎乘，只能利用晚上的時間才可運動，但是晚上因天色漸暗、視線不佳而在騎乘上容易發生危險，故使用者會在自行車上加裝照明裝置用來照明周遭的環境及警示之用，此外除了自行車之外，機車也是許多時下年輕人或是熱血老年人會去追求的一種，機車不同於自行車在於體力以及時間上的消耗，因此也有不少人會騎著機車環島，或是去較遠的地方進行旅遊等。

又在騎乘的過程中，其路線並不會都是筆直前進的，然而當使用者騎乘至具有一定程度的彎曲路段時，很容易因對向來車具有死角而無法立刻發現使用者正準備要進行轉彎，導致碰撞的危險發生，此外一般的自行車用照明裝置其光線照明的光徑是為直線式，因此也根本無法提供給使用者利用光線的照明提供警示或是轉彎上死角的照明等缺失，所以相關業者必須正視這問題來保護使用者在騎乘上的安全。請參閱中華民國專利公告號M447349「智慧型自行車照明裝置」，其至少包括一裝設有照明燈組之燈座本體、一與外部之電池座連接之電路板、一光度感測器及一耦接於電路板上之滾動開關；燈座本體由一中空盒體、一內盒體及一後蓋組成；中空盒體底側面結合一可固定於自行車之扣件，電路板係設於內盒體之容置空間內，又電路板電性連接照明燈具及光度感測器，而光度感測器係設於中空盒體的頂面；據此，藉光度感測器感應光源之亮度，使電路板之晶片處理器可依據感應到的亮度值而控制照明燈組之燈光強弱，並藉滾動開關偵測靜止、行駛狀態，以達自動關機、啟動之機動性；為一具無段自動調節燈光強弱及可達節能省電效益之結構者。

上述即為自行車專用燈，其特別之處在於能夠根據環境光源的亮度改變燈光的強弱，並進一步達到自行車在騎乘過程中所會產生的各種狀況而予以調配、控制光線，雖然此件可透過光線的加強來彌補轉彎上警示之問題，但是當自行車快到過彎處時，有的時候人體的反應根本來不及判斷或者是無法注意，還是導致碰撞的危險發生。所以相關業者必須再次的考量，自行車在過彎上有死角的產生該如何解決照明上的問題。

有鑑於上述情形，本發明人投入許多時間研究相關知識，並加以比較各項優劣，進行相關產品的研究及開發，並歷經的多次實驗及測試，而終於推出一種『車用智慧燈具裝置』改善上述缺失，以符合大眾所需使用。

本發明最主要的技術特徵在於提供使用者在騎乘過程中，如遇到轉彎的死角處時，可偵測自行車轉彎上的角度及側向力，使其根據轉彎的方向而亮起，並能夠在自行車轉彎時予以補足至最佳亮度、照射角度而達到警示之用；其改善習知技術上的照明裝置不具有補光之功效，且因光線的光徑是為直線式，並無法根據轉彎方向而改變照明方向等缺失。

為此，本發明人極力達成前述之目的與功效，本發明一種車用智慧燈具裝置，係安裝於自行車、機車上並用以照明環境、警示之用，其包括：一主燈體，其內裝設有一偵測件，該偵測件用以測量自行車在轉彎時所產生的擺角及側向力，另設有一微型計算件於主燈體內，且該偵測件與微型計算件相互連結，並傳遞所偵測之自行車轉彎之擺角與側向力至微型計算件內；二副燈體，其組設於該主燈體的外周兩側，且各副燈體係與該微型計算件電性連結，該微型計算件係經由偵測件所傳遞之資料予以控制各副燈體的亮滅；其中，當自行車、機車進行左轉彎時，位於主燈體內的偵測件會測得自行車、機車偏擺的角度以及側向力，在進一步傳遞資訊給予微型計算件來控制啟動位於主燈體左方的副燈體發出亮光；反之自行車右轉彎時，微型計算件則控制啟動位於主燈體右方的副燈體發出亮光，藉由此方式的控制能夠彌補自行車、機車轉彎時主燈體照明上的不足。

本發明進一步的技術特徵在於，在該微型計算件內進一步設有一算術/邏輯單元及一控制單元，該算術/邏輯單元係計算偵測件所量測到的自行車、機車轉彎擺角以及側向力，並予以演算而得一控制數值，該控制數值則傳遞至控制單元內控制各副燈體的啟閉運作。

本發明進一步的技術特徵在於，該算術/邏輯單元計算自行車、機車轉彎擺角與側向力的方程式為，又G_x、G_y、G_z為偵測件內所測得之三維側向力，又AngleX.Z則為自行車、機車於X軸與Z軸間左右偏擺之力向量。

本發明進一步的技術特徵在於，該微型計算件與各副燈體之間分別設有一驅動器，各驅動器係與微型計算件電性連接，並進一步控制相對應之副燈體的啟動、停止。

本發明進一步的技術特徵在於，該偵測件係為加速度計。

綜合上述針對本發明之各項技術特徵之描述，其優點在於使用者在騎乘自行車、機車的過程中，如進行左轉彎時，該偵測件會進行偵測，量測出自行車、機車在左轉彎時所承受的各方向之側向力以及自行車、機車相對地面所擺動之角度，接著將偵測到的資料傳遞至微型計算件內，透過位於微型計算件內的算術/邏輯單元予以演算及控制單元接收到演算後之指令後控制位於主燈體左方之副燈體啟動，進一步補足主燈體在自行車、機車左轉彎時所照射不到的死角予以補光，藉此達到轉彎時的安全性，而右轉彎時也是如此。因此，本發明誠可謂一種相當具有實用性及進步性之發明，值得產業界大力推廣，並公諸於社會大眾。

(10)‧‧‧自行車

(1)‧‧‧主燈體

(11)‧‧‧偵測件

(2)‧‧‧微型計算件

(21)‧‧‧算術/邏輯單元

(22)‧‧‧控制單元

(23)‧‧‧控制數值

(3)‧‧‧副燈體

(4)‧‧‧驅動器

第一圖係本發明方塊流程示意圖。

第二圖係本發明自行車左轉彎之作動示意圖。

第三圖係第二圖之左方副燈體補光示意圖。

第四圖係本發明自行車右轉彎之作動示意圖。

第五圖係第四圖之右方副燈體補光示意圖。

有關本發明所採用之技術、手段及其功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明於後，相信本發明上述之目的、構造及特徵，當可由之得一深入而具體的瞭解。以下係以較佳實施型態說明，且並非對本發明作任何形式上之限制，參閱第一圖至第五圖所示，本發明一種車用智慧燈具裝置，係安裝於自行車(10)、機車上並用以照明環境、警示之用，但並不局限於自行車(10)上，本發明抑可裝設於機車上(圖未示)，其包括：一主燈體(1)，其內裝設有一偵測件(11)，該偵測件(11)用以測量自行車(10)、機車在轉彎時所產生的擺角及側向力，另設有一微型計算件(2)於主燈體(1)內，且該偵測件(11)與微型計算件(2)相互連結，並傳遞所偵測之自行車(10)、機車轉彎之擺角與側向力至微型計算件(2)內；二副燈體(3)，其組設於該主燈體(1)的外周兩側(抑可為該二副燈體(3)與主燈體(1) 設置在同一體)，且各副燈體(3)係與該微型計算件(2)電性連結，該微型計算件(2)係經由偵測件(11)所傳遞之資料(測向力及自行車、機車偏擺角度)予以控制各副燈體(3)的亮滅；其中，當自行車(10)進行左轉彎時，位於主燈體(1)內的偵測件(11)會測得自行車(10)偏擺的角度以及側向力，在進一步傳遞資訊給予微型計算件(2)來控制啟動位於主燈體(1)左方的副燈體(3)發出亮光；反之自行車(10)右轉彎時，微型計算件(2)則控制啟動位於主燈體(1)右方的副燈體(3)發出亮光，藉由此方式的控制能夠彌補自行車(10)轉彎時主燈體(1)照明上的不足。

前述為本發明主實施例之主要技術特徵，其對應本案申請專利範圍第一項的內容，得以詳知本發明之目的與實施型態，而其餘附屬申請專利範圍所述的技術特徵是為對申請專利範圍第一項內容的詳述或附加技術特徵，而非用以限制申請專利範圍第一項的界定範圍，應知本案申請專利範圍第一項不必要一定包含其餘附屬申請專利範圍所述的技術特徵。

使用者在騎乘自行車(10)的過程中，如果遇到左、右轉彎幅度較大時，為了避免對向來車在轉彎上所具有的死角而無法辨識，因此透過偵測件(11)偵測自行車(10)於騎乘轉彎當下，自行車(10)所承受的各方向之側向力以及所偏擺的方向角度，又該偵測件(11)量測完畢後即將數據傳遞至微型計算件(2)內予以演算、轉換、解析，並使數據轉換成能夠控制各副燈體(3)運作的訊號，如此一來位於主燈體(1)兩側之副燈體(3)即可根據自行車(10)的轉彎方向、角度予以啟動而補足主燈體(1)在照明上所既有的死角，讓使用者在轉彎上能夠讓對向來車清楚辨別，增加騎乘上的安全性。

而在微型計算件(2)的使用上，本發明其主要功用在於計算偵測件(11)所偵測到的側向力及偏擺角度，因此該微型計算件(2)內進一步設有一算術/邏輯單元(21)及一控制單元(22)，該算術/邏輯單元(21)係演算側向力及角度並得出一控制數值(23)，在將該控制數值(23)傳遞至控制單元(22)內予以控制各副燈體(3)的啟閉運作，又該算術/邏輯單元(21)演算的邏輯方程式係為，其中方程式中的G_x、G_y、G_z係為自行車(10)在空間中所承受的三方向，也就是所謂的三維空間側向力，而本發明所偵測的方向則是以X軸與Z軸為主要，當自行車(10)在轉彎時所承受的X軸線側向力以及Z軸限側向力為基準，透過方程式運算出X軸及Z軸所形成的力向量即可知曉自行車(10)在轉彎時所承受的總側向力，舉例來說：當自行車(10)的行進為左轉彎時，透過偵測件(11)測得的側向力及角度並傳遞至微型計算件(2)內的算術/邏輯單元(21)予以計算，當總側向力大於基準側向力(1G力)時，且自行車(10)所傾斜之角度大於微型計算件(2)內所制訂的左彎角度時，經由算術/邏輯單元(21)計算出的結果傳遞至控制單元(22)後，控制單元(22)即會立刻控置位於主燈體(1)左方之副燈體(3)啟動照明，如此即可補足主燈體(1)在轉彎上照明死角的不足，請參閱第二、三圖所示，並以第一圖為輔助說明。

接續上述之說明，當使用者騎乘自行車(10)要右轉彎時，經由偵測件(11)偵測自行車(10)在右轉時所承受各方向的總側向力，以及自行車(10)所偏擺的角度，將此兩者偵測資訊傳遞至微型計算件(2)的算術/邏輯單元(21)內予以演算，當總側向力小於基準側向力(1G力)時，且右彎角度小於微型計算件(2)內所制訂的右彎角度時，算術/邏輯單元(21)所演算的控制數值(23)則會傳遞至控制單元(22)，透過控制單元(22)控制位於主燈體(1)右方的副燈體(3)啟動運作，並照射光線補足主燈體(1)於自行車(10)右轉彎時所具有的照射死角，請參閱第三、四圖所示，並以第一圖為輔助說明。

經由上述在自行車(10)左、右轉彎時，各副燈體(3)的補光透過偵測件(11)及微型計算件(2)的匹配，以及微型計算件(2)內的算術/邏輯單元(21)進行精準的演算，讓使用者在轉彎上能夠保障其安全性，且同時警示對向來車注意；另外值得一提的是，在該微型計算件(2)與各副燈體(3)之間進一步各設有一驅動器(4)，各驅動器(4)係用以驅動各副燈體(3)的啟動，當微型計算件(2)的控制單元(22)接收到算術/邏輯單元(21)所演算出的控制數值(23)後，即可控制各驅動器(4)啟動相對應之副燈體(3)的運作照明補光使用，請參閱第一圖所示。

又本發明在偵測件(11)的使用上係採用了加速度計，加速度計亦可稱為慣性感測元件，主要功用為測量物體速度變化率，一般經常被用來測量距離及衝擊力例如汽車安全氣曩裝置，而微機電(MEMS)技術下的加速度計具有短小、可靠度高、低功率等特色，因此被廣泛應用在車用電子領域。加速度計的工作原理：當加速度計連同外界物體(該物體的加速度就是待測的加速度)受到外力一起進行加速運動時，質量塊就受到慣性力的作用向相反方向運動。由此可知，當使用者在騎乘自行車(10)轉彎時，自行車(10)就等同於質量塊，會受到慣性力的作用向反相向運動，藉此可讓加速度計測出測向力及擺動角度。

由上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所做有關本發明之任何修飾或變更者，為其他可據以實施之型態且具有相同效果者，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇內。

綜上所述，本發明「車用智慧燈具裝置」，其實用性及成本效益上，確實是完全符合產業上發展所需，且所揭露之結構發明亦是具有前所未有的創新構造，所以其具有「新穎性」應無疑慮，又本發明可較習用之結構更具功效之增進，因此亦具有「進步性」，其完全符合我國專利法有關發明專利之申請要件的規定，乃依法提起專利申請，並敬請鈞局早日審查，並給予肯定。