TWI636904B - 智慧型機車頭燈及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種機車頭燈及其控制方法，尤指一種智慧型機車頭燈及其控制方法。本發明之智慧型機車頭燈，利用影像擷取模組擷取前方之路況影像，並以影像處理器進行影像處理，藉以判斷前方路況並產生對應的路況訊號，控制器接收該路況訊號後，產生對應的控制訊號，用以控制頭燈模組中的近燈光型組及遠燈光型組為點亮或關閉，可依路況而自動提供最佳的照明模式。

Description

智慧型機車頭燈及其控制方法

本發明係有關於一種機車頭燈及其控制方法，尤指一種智慧型機車頭燈及其控制方法。

請參閱第1圖，係習用機車頭燈之示意圖。如圖所示，習用之機車頭燈10包含有一電源12、一切換開關14、一遠燈模組16及一近燈模組18。其中，電源12係經由切換開關14分別連接至遠燈模組16及近燈模組18。駕駛於騎乘機車時，根據路況及經驗判斷應使用近燈模組18或遠燈模組16，再動手操作切換開關14，將電源12與近燈模組18或遠燈模組16導通，使近燈模組18或遠燈模組16啟動而投射燈光。

一般而言，近燈模組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。

遠燈模組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，遠燈模組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，且可防止對其他車輛駕駛造成炫光的問題，實為業界亟待解決的課題。

本發明之一目的，在於提供一種機車頭燈及其控制方法，尤指一種智慧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。

本發明之又一目的，在於提供一種智慧型機車頭燈，利用一影像擷取模組取得前方之路況影像，並以一處理單元進行影像處理，藉以判斷前方之路況，並產生對應之控制訊號，用以控制頭燈模組提供對應的照明光型。

本發明之又一目的，在於提供一種智慧型機車頭燈之控制方法，利用影像處理的方式判斷路況，並依路況控制頭燈模組提供對應的照明光型。

為達成上述目的，本發明提供一種智慧型機車頭燈，包含：一影像擷取模組，用以擷取前方之路況影像；一影像處理器，連接該影像擷取模組，用以接收該路況影像並進行影像處理，藉以判斷前方之路況，並根據判斷的結果產生對應之路況訊號；一控制器，連接該影像處理器，用以接收該路況訊號，並依該路況訊號產生對應的控制訊號；及一頭燈模組，具有一近燈光型組及一遠燈光型組，該頭燈模組連接該控制器，用以接收該控制訊號，並依該控制訊號而選擇令該近燈光型組、該遠燈光型組及其組合式之其中之一點亮或關閉。

在本發明之一實施例中，其中該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之其中之一。

在本發明之一實施例中，其中當該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，該控制器產生一控制訊號令頭燈模組之近燈光型組點亮，並關閉遠燈光型組。

在本發明之一實施例中，其中當該路況訊號為道路轉彎訊號或無路況訊號時，該控制器產生一控制訊號令頭燈模組之近燈光型組及遠燈光型組同時點亮。

在本發明之一實施例中，其中該頭燈模組尚包含有一擴散光型組，該擴散光型組具有一高亮度狀態及一低亮度狀態。

在本發明之一實施例中，其中當該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，該控制器產生一控制訊號令頭燈模組之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。

在本發明之一實施例中，其中當該路況訊號為濃霧訊號時，該控制器產生一控制訊號令頭燈模組之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。

在本發明之一實施例中，其中當該路況訊號為道路轉彎時，該控制器產生一控制訊號令頭燈模組之近燈光型組、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。

在本發明之一實施例中，其中該頭燈模組尚包含有至少一日行燈組，設置於該頭燈模組之外側部位；當該路況訊號為道路轉彎訊號時， 該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。

在本發明之一實施例中，其中該路況訊號尚可選擇為一日間訊號，當該路況訊號為日間訊號時，該控制器產生一控制訊號令該日行燈組點亮，並關閉該近燈光型組及該遠燈光型組。

本發明尚提供一種智慧型機車頭燈，包含：一影像擷取模組，用以擷取前方之路況影像；一處理單元，連接該影像擷取模組，用以接收該路況影像並進行影像處理及判斷前方之路況，並根據判斷的結果產生對應的控制訊號；及一頭燈模組，具有一近燈光型組及一遠燈光型組，該頭燈模組連接該處理單元，用以接收該控制訊號，並依該控制訊號而選擇令該近燈光型組、該遠燈光型組及其組合式之其中之一點亮或關閉。

本發明尚提供一種智慧型機車頭燈之控制方法，包含：以影像擷取模組擷取前方之路況影像；及以處理單元進行影像處理及判斷前方之路況，並根據判斷的結果控制該頭燈模組之近燈光型組、遠燈光型組及其組合式之其中之一點亮或關閉。

在本發明之一實施例中，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，控制該頭燈模組之近燈光型組點亮，並關閉遠燈光型組。

在本發明之一實施例中，其中當判斷路況為道路轉彎或無路況時，控制該頭燈模組之近燈光型組及遠燈光型組同時點亮。

在本發明之一實施例中，其中該頭燈模組尚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，控制該頭燈模組之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，控制該頭燈模組之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，控制該頭燈模組之近燈光型組、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。

在本發明之一實施例中，其中該頭燈模組尚包含有一日行燈組；當判斷路況為道路轉彎時，控制該頭燈模組之近燈光型組、遠燈光型組及日行燈組點亮；當判斷路況為日間時，控制該頭燈模組之日行燈組點亮，並關閉近燈光型組及遠燈光型組。

10‧‧‧機車頭燈

12‧‧‧電源

14‧‧‧切換開關

16‧‧‧遠燈模組

18‧‧‧近燈模組

20‧‧‧智慧型機車頭燈

22‧‧‧頭燈模組

221‧‧‧近燈光型組

223‧‧‧遠燈光型組

24‧‧‧控制器

26‧‧‧影像處理器

28‧‧‧影像擷取模組

32‧‧‧頭燈模組

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‧‧‧智慧型機車頭燈

66‧‧‧處理單元

第1圖：係一習用機車頭燈之示意圖。

第2圖：係本發明一實施例之示意圖。

第3圖：係本發明頭燈模組另一實施例之示意圖。

第4圖：係本發明近燈光型組之光型一實施例之示意圖。

第5圖：係本發明遠燈光型組及擴散光型組之光型一實施例之示意圖。

第6圖：係本發明另一實施例之示意圖。

請參閱第2圖，係本發明一實施例之示意圖。如圖所示，本發明之智慧型機車頭燈20包含有一影像擷取模組28、一影像處理器26、一控制器24及一頭燈模組22。其中，影像擷取模組28用以擷取前方之路況影像，影像處理器26連接影像擷取模組28，用以接收該路況影像並進行影像 處理，藉以判斷前方之路況，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，用以接收該路況訊號，並依該路況訊號產生對應的控制訊號。頭燈模組22包含有一近燈光型組221及一遠燈光型組223；頭燈模組22連接控制器24，用以接收該控制訊號，並依控制訊號而選擇令該近燈光型組221、該遠燈光型組223及其組合式之其中之一點亮或關閉。

在本發明之一實施例中，該影像擷取模組28可為一攝影機，可裝設於機車之車頭部位或前端部位，用以取得前方之路況影像。

在本發明之一實施例中，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該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，並將該路況訊號傳送至控制器24。其中，該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之其中之一。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，即產生該無路況訊號。

在本發明之一實施例中，當路況訊號為前有同向車訊號、對向來車訊號、道路轉彎訊號、轉彎遇來車訊號、濃霧訊號或無路況訊號時，控制器24產生一控制訊號令頭燈模組22中之近燈光型組221點亮，並關閉遠燈光型組223。

在本發明之一實施例中，當路況訊號為道路轉彎訊號或無路況訊號時，控制器24產生一控制訊號令頭燈模組22中之近燈光型組221及遠燈光型組223同時點亮。

請參閱第3圖，係本發明頭燈模組另一實施例之示意圖。如圖所示，本實施例頭燈模組32之構造與第2圖所示實施例大致相同，惟，本實施例之頭燈模組32尚包含有一擴散光型組327，用以提供一擴散光型(請參閱第5圖之擴散光型54)之照明，其水平投射角度(請參閱第5圖之水平投射角度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，可適用於濃霧狀態中的高度散光環境而作為霧燈使用。

在本發明之一實施例中，當該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產生一控制訊號令頭燈模組32中之近燈光型組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。

在本發明之一實施例中，當該路況訊號為濃霧訊號時，控制器24產生一控制訊號令頭燈模組32中之近燈光型組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。

在本發明之一實施例中，當該路況訊號為道路轉彎時，控制器24產生一控制訊號令頭燈模組32中之近燈光型組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，尚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。

在本發明之一實施例中，頭燈模組32尚可包含有至少一日行燈(Daytime Running Lights,DRL)組329，設置於頭燈模組32之外側部位。例如，當頭燈模組32為單一模組時，可於頭燈模組32之兩側分別設置一日行燈組329。當頭燈模組32為左右雙燈模組時，則可分別於左燈模組之左側及右燈模組之右側設置一日行燈組329。此一方式設置之日行燈組329尚可做為定位燈使用，用以標示車輛兩側之寬度。

在本發明之一實施例中，當路況訊號為道路轉彎訊號時，控制器24產生一控制訊號令頭燈模組32中之近燈光型組221、遠燈光型組223及日行燈組329點亮。

在本發明之一實施例中，路況訊號尚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。當該路況訊號為日間訊號時，控制器24產生一控制訊號令頭燈模組32中之日行燈組329點亮，並關閉近燈光型組221及遠燈光型組223。

在本發明之一實施例中，頭燈模組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。

在本發明之一實施例中，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(請參閱第4圖之第一近燈光型42)，第二近燈組325則具有一第二近燈光型(請參閱第4圖之第二近燈光型44)。第一近燈光型42只具有負的垂直投射角度， 而其水平投射角度則約為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，可於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。

請參閱第6圖，係本發明另一實施例之示意圖。如圖所示，本實施例智慧型機車頭燈60之構造與第2圖所示實施例大致相同，惟，本實施例之智慧型機車頭燈60係將第2圖所示實施例中之影像處理器26與控制器24整合為一處理單元66。該處理單元66連接該影像擷取模組28，用以接收該路況影像並進行影像處理及判斷前方之路況，並根據判斷的結果產生對應的控制訊號。頭燈模組22連接該處理單元66，並依該控制訊號而選擇令該近燈光型組、該遠燈光型組及其組合式之其中之一點亮或關閉。

以上所述者，僅為本發明之實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵、方法及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

Claims (12)

1. 一種智慧型機車頭燈，包含：一影像擷取模組，用以擷取前方之路況影像；一影像處理器，連接該影像擷取模組，用以接收該路況影像並進行影像處理，藉以判斷前方之路況，並根據判斷的結果產生對應之路況訊號；一控制器，連接該影像處理器，用以接收該路況訊號，並依該路況訊號產生對應的一控制訊號；及一頭燈模組，具有一近燈光型組、一遠燈光型組及至少一日行燈組，其中該日行燈組設置於該頭燈模組之外側部位，該頭燈模組連接該控制器，用以接收該控制訊號，並依該控制訊號而選擇令該近燈光型組、該遠燈光型組、該日行燈組及其組合式之其中之一點亮或關閉，當路況訊號為一道路轉彎訊號時，該控制器產生該控制訊號令該頭燈模組中之該近燈光型組、該遠燈光型組及該日行燈組同時點亮。
2. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型機車頭燈，其中該路況訊號還包括一前有同向車訊號、一對向來車訊號、一轉彎遇來車訊號及一濃霧訊號。
3. 如申請專利範圍第2項所述之智慧型機車頭燈，其中當該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，該控制器產生一控制訊號令頭燈模組之近燈光型組點亮，並關閉遠燈光型組。
4. 如申請專利範圍第2項所述之智慧型機車頭燈，其中該頭燈模組尚包含有一擴散光型組，該擴散光型組具有一高亮度狀態及一低亮度狀 態。
5. 如申請專利範圍第4項所述之智慧型機車頭燈，其中當該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，該控制器產生一控制訊號令頭燈模組之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。
6. 如申請專利範圍第4項所述之智慧型機車頭燈，其中當該路況訊號為濃霧訊號時，該控制器產生一控制訊號令頭燈模組之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。
7. 如申請專利範圍第4項所述之智慧型機車頭燈，其中當該路況訊號為道路轉彎時，該控制器產生一控制訊號令頭燈模組之近燈光型組、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。
8. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型機車頭燈，其中該路況訊號尚可選擇為一日間訊號，當該路況訊號為日間訊號時，該控制器產生一控制訊號令該日行燈組點亮，並關閉該近燈光型組及該遠燈光型組。
9. 一種智慧型機車頭燈，包含：一影像擷取模組，用以擷取前方之路況影像；一處理單元，連接該影像擷取模組，用以接收該路況影像並進行影像處理及判斷前方之路況，並根據判斷的結果產生對應的控制訊號；及一頭燈模組，具有一近燈光型組、一遠燈光型組及至少一日行燈組，其中該日行燈組設置於該頭燈模組之外側部位，該頭燈模組連接該處理單元，用以接收該控制訊號，並依該控制訊號而選擇令該近燈光型組、該遠燈光型組、該日行燈組及其組合式之其中之一點亮或關閉，當路況訊號為一道路轉彎訊號時，該控制器產生該控制訊號令該頭燈模組中之該近燈光型組、該遠燈光型組及該日行燈組同時 點亮。
10. 一種智慧型機車頭燈之控制方法，其中該智慧型機車頭燈包括一影像擷取模組、一處理單元及一頭燈模組，該頭燈模組包括一近燈光型組、一遠燈光型組及至少一日行燈組，其中該日行燈組設置於該頭燈模組之外側部位，包含：以該影像擷取模組擷取前方之路況影像；以該處理單元進行影像處理及判斷前方之路況，並根據判斷的結果控制該頭燈模組之近燈光型組、遠燈光型組、該日行燈組及其組合式之其中之一點亮或關閉；及當路況訊號為一道路轉彎訊號時，該控制器產生該控制訊號令該頭燈模組中之該近燈光型組、該遠燈光型組及該日行燈組同時點亮。
11. 如申請專利範圍第10項所述之控制方法，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，控制該頭燈模組之近燈光型組點亮，並關閉遠燈光型組。
12. 如申請專利範圍第10項所述之控制方法，其中該頭燈模組尚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，控制該頭燈模組之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，控制該頭燈模組之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，控制該頭燈模組之近燈光型組、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。