TWI735705B - 汽車頭燈系統及汽車頭燈轉向控制方法 - Google Patents

汽車頭燈系統及汽車頭燈轉向控制方法 Download PDF

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Abstract

一種汽車頭燈系統，包含一頭燈模組，包含至少一頭燈裝置用以設置於一汽車上；一驅動模組，包含至少一驅動單元用以驅動該至少一頭燈裝置於一預定範圍內轉動；一駕駛視線偵測裝置，用以偵測一駕駛的視線方向；一輸入裝置，用以接收該駕駛的一頭燈轉向指令；以及一控制單元，電連接於該驅動模組、該駕駛視線偵測裝置及該輸入裝置，其中當該輸入裝置接收到該頭燈轉向指令且該控制單元判斷該駕駛的視線方向對應於該預定範圍時，該控制單元用以控制該至少一驅動單元轉動該第一頭燈裝置以沿該駕駛的視線方向照明。

Description

汽車頭燈系統及汽車頭燈轉向控制方法
本發明係相關於一種汽車頭燈系統及汽車頭燈轉向控制方法，尤指一種可根據駕駛視線控制頭燈方向的汽車頭燈系統及汽車頭燈轉向控制方法。
市面上傳統的汽車頭燈所照明的範圍為汽車的正前方路面，用以於光線不足時對駕駛前方視野提供照明。先前技術另提供一種具有轉向照明功能的汽車頭燈，用以根據汽車方向盤的轉動方向進行轉向，舉例來說，當駕駛欲左轉而轉動方向盤時，汽車頭燈會相對應地向左轉動以對汽車左前方進行照明。然而，現有汽車頭燈無法根據駕駛的需求對其他方向進行照明。舉例來說，若駕駛於汽車直行時欲觀察道路左右兩旁的道路標誌，或是觀察是否有野生動物自道路兩旁闖入，汽車頭燈只能隨方向盤轉動而無法根據駕駛的視線方向轉動。因此習知無法有效率地根據駕駛的需求提供照明。
本發明之目的在於提供一種汽車頭燈系統及汽車頭燈轉向控制方法，以解決先前技術的問題。
本發明汽車頭燈系統包含一頭燈模組、一驅動模組、一駕駛視線偵測裝置、一輸入裝置以及一控制單元。該頭燈模組包含至少一頭燈裝置用以設置於一汽車上。該驅動模組包含至少一驅動單元用以驅動該至少一頭燈裝置於一預定範圍內轉動。該駕駛視線偵測裝置用以偵測一駕駛的視線方向。該輸入裝置用以接收該駕駛的一頭燈轉向指令。該控制單元電連接於該驅動模組、該駕駛視線偵測裝置及該輸入裝置，其中當該輸入裝置接收到該頭燈轉向指令且該控制單元判斷該駕駛的視線方向對應於該預定範圍時，該控制單元用以控制該至少一驅動單元轉動該至少一頭燈裝置以沿該駕駛的視線方向照明。
本發明汽車頭燈轉向控制方法，包含提供一頭燈模組，其中該頭燈模組包含至少一頭燈裝置可於一預定範圍內轉動；偵測一駕駛的視線方向；以及當接收到該駕駛的一頭燈轉向指令且判斷該駕駛的視線方向對應於該預定範圍時，轉動該至少一頭燈裝置以沿該駕駛的視線方向照明。
相較於先前技術，本發明汽車頭燈系統可以由駕駛主動地啟動頭燈轉向功能，以根據駕駛視線方向將汽車頭燈轉向，進而控制頭燈沿駕駛的視線方向進行照明。再者，本發明汽車頭燈系統可以於駕駛輸入頭燈轉向指令但視線方向不對應於預定範圍時使頭燈裝置回復初始位置，以避免駕駛因突發狀況往其他方向看時頭燈裝置干擾周圍汽車以及對向來車。因此，本發明汽車頭燈系統可以有效率地根據駕駛的需求提供照明。
100,200:汽車頭燈系統
300:汽車
102,202:頭燈模組
104:驅動模組
110,210:第一頭燈裝置
120,220:第二頭燈裝置
130:第一驅動單元
140:第二驅動單元
150:駕駛視線偵測裝置
160:輸入裝置
170:控制單元
212:第一固定照明單元
211:第一可動照明單元
222:第二固定照明單元
221:第二可動照明單元
A:第一預定範圍
B:第二預定範圍
V1,V2,V3:視線方向
LL,RL:光軸
第1圖是本發明汽車頭燈系統的第一實施例之示意圖。
第2圖是本發明汽車頭燈系統根據駕駛的視線方向進行頭燈轉向之示意圖。
第3圖是本發明汽車頭燈系統根據駕駛的視線方向進行頭燈轉向之示意圖。
第4圖是本發明汽車頭燈系統根據駕駛的視線不進行頭燈轉向之示意圖。
第5圖是本發明汽車頭燈系統的第二實施例之示意圖。
第6圖是本發明汽車頭燈轉向控制方法的流程圖。
請參考第1圖，第1圖是本發明汽車頭燈系統的第一實施例之示意圖。如第一圖所示，本發明汽車頭燈系統100用以設置於一汽車300上。汽車頭燈系統100包含一頭燈模組102、一驅動模組104、一駕駛視線偵測裝置150、一輸入裝置160以及一控制單元170。頭燈模組102包含一第一頭燈裝置110及一第二頭燈裝置120。第一頭燈裝置110設置於汽車300的車頭右側，第二頭燈裝置120則是設置於汽車300的車頭左側。驅動模組104包含一第一驅動單元130及一第二驅動單元140。第一驅動單元130用以驅動第一頭燈裝置110於一第一預定範圍A內轉動，第二驅動單元140用以驅動第二頭燈裝置120於一第二預定範圍B內轉動。其中，第一預定範圍A是第一頭燈裝置110的光軸RL可轉動的範圍，第二預定範圍B是第二頭燈裝置120的光軸LL可轉動的範圍。駕駛視線偵測裝置150用以偵測汽車300的駕駛的視線方向。舉例來說，駕駛視線偵測裝置150可用以偵測汽車300的駕駛的視線方向和汽車中心軸之間的角度差。輸入裝置160用以接收汽車300的駕駛的一頭燈轉向指令。在本實施例中，輸入裝置可以是一語音輸入裝置、一影像擷取裝置、一觸控裝置或一按鈕，頭燈轉向指令可以是一語音指令、一手勢指令、一觸控指令或一按鈕之觸發訊號，但本發明並不以此為限。控制單元170電連接第一驅動單元130、第二驅動單元140、駕駛視線偵測裝置150以及輸入裝置160。當輸入裝置160接收到汽車300的駕駛的頭燈轉向指令時，控制單元170用以根據 駕駛的視線方向控制第一驅動單元130轉動第一頭燈裝置110及/或控制第二驅動單元140轉動第二頭燈裝置120。
請參考第2圖，第2圖是本發明汽車頭燈系統根據駕駛的視線方向進行頭燈轉向之示意圖。如第2圖所示，當汽車300的駕駛對輸入裝置160輸入頭燈轉向指令並且沿著視線方向V1注視，且控制單元170判斷駕駛的視線方向V1對應於第一預定範圍A及第二預定範圍B時(駕駛的視線方向V1和汽車中心軸之間的角度差θ1小於或等於第一預定範圍A邊界和汽車中心軸之間的角度差，且駕駛的視線方向V1和汽車中心軸之間的角度差θ1小於或等於第二預定範圍B邊界和汽車中心軸之間的角度差)，控制單元170可以控制第一驅動單元130轉動第一頭燈裝置110角度θ1，並且控制第二驅動單元140轉動第二頭燈裝置120角度θ1，以使第一頭燈裝置110及第二頭燈裝置120沿汽車300的駕駛視線方向V1照明。
請參考第3圖，第3圖是本發明汽車頭燈系統根據駕駛的視線方向進行頭燈轉向之示意圖。如第3圖所示，當汽車300的駕駛對輸入裝置160輸入頭燈轉向指令並且沿著視線方向V2注視，且控制單元170判斷駕駛的視線方向V2對應於第二預定範圍B但不對應於第一預定範圍A時(駕駛的視線方向V2和汽車中心軸之間的角度差θ2小於或等於第二預定範圍B邊界和汽車中心軸之間的角度差，但駕駛的視線方向V2和汽車中心軸之間的角度差θ2大於第一預定範圍A邊界和汽車中心軸之間的角度差)，控制單元170可以控制第二驅動單元140轉動第二頭燈裝置120角度θ2，以使第二頭燈裝置120沿汽車300的駕駛視線方向V2照明。另外，控制單元170不根據駕駛的視線方向控制第一驅動單元130對第一頭燈裝置110進行轉向。其中，若第一頭燈裝置110一開始有隨著駕駛的視線方向轉向，但駕駛最終的視線方向不對應於第一預定範圍A時，控制單元170可以控制 第一驅動單元130轉動第一頭燈裝置110以回復至一初始位置(例如光軸RL平行於汽車中心軸)。
請參考第4圖，第4圖是本發明汽車頭燈系統根據駕駛的視線不進行頭燈轉向之示意圖。如第4圖所示，當汽車300的駕駛對輸入裝置160輸入頭燈轉向指令並且沿著視線方向V3注視，且控制單元170判斷駕駛的視線方向V3不對應於第一預定範圍A及第二預定範圍B時(駕駛的視線方向V3和汽車中心軸之間的角度差θ3大於第一預定範圍A邊界和汽車中心軸之間的角度差，且駕駛的視線方向V3和汽車中心軸之間的角度差θ3大於第二預定範圍B邊界和汽車中心軸之間的角度差)，控制單元170不根據駕駛的視線方向控制第一驅動單元130及第二驅動單元140轉動第一頭燈裝置110及第二頭燈裝置120。其中，若第一頭燈裝置110及第二頭燈裝置120一開始有隨著駕駛的視線方向轉向，但駕駛最終的視線方向不對應於第一預定範圍A及第二預定範圍B時，控制單元170可以控制第一驅動單元130及第二驅動單元140分別轉動第一頭燈裝置110及第二頭燈裝置120以回復至初始位置(例如光軸RL、LL平行於汽車中心軸)。
依據上述配置，當汽車300駕駛輸入頭燈轉向指令且視線方向對應於預定範圍時，控制單元170可以控制第一頭燈裝置110及/或第二頭燈裝置120的光軸轉動角度，以使第一頭燈裝置110及/或第二頭燈裝置120沿駕駛的視線方向進行照明。換句話說，本發明汽車頭燈系統100可以於駕駛需要時由駕駛主動地啟動頭燈轉向功能以沿駕駛的視線方向進行照明。另一方面，本發明汽車頭燈系統100可以於駕駛輸入頭燈轉向指令但視線方向不對應於預定範圍時，使第一頭燈裝置110及第二頭燈裝置120回復至初始位置，以避免第一頭燈裝置110及第二頭燈裝置120於駕駛的視線方向突然大幅轉向時(駕駛因突發狀況往其他方向看) 干擾周圍汽車以及對向來車，以預防交通意外的發生。
請參考第5圖，第5圖是本發明汽車頭燈系統的第二實施例之示意圖。如第5圖所示，汽車頭燈系統200包含一頭燈模組202、一驅動模組104、一駕駛視線偵測裝置150、一輸入裝置160以及一控制單元170。頭燈模組202包含一第一頭燈裝置210及一第二頭燈裝置220。本發明第二實施例的汽車頭燈系統200與第一實施例的汽車頭燈系統100類似，差別在於第一頭燈裝置210包含一第一固定照明單元212以及一第一可動照明單元211，且第二頭燈裝置220包含一第二固定照明單元222以及一第二可動照明單元221。驅動模組104的第一驅動單元130用以驅動第一可動照明單元211於第一預定範圍A內轉動，驅動模組104的第二驅動單元140用以驅動第二可動照明單元221於第二預定範圍B內轉動。其中，第一預定範圍A是第一可動照明單元211的光軸可轉動的範圍，第二預定範圍B是第二可動照明單元221的光軸可轉動的範圍，而第一固定照明單元212以及第二固定照明單元222的光軸平行於汽車中心軸。控制單元170電連接第一驅動單元130、第二驅動單元140、駕駛視線偵測裝置150以及輸入裝置160。當輸入裝置160接收到的駕駛的頭燈轉向指令時，控制單元170用以根據駕駛的視線方向控制第一驅動單元130轉動第一可動照明單元211及/或控制第二驅動單元140轉動第二可動照明單元221。
本發明第二實施例汽車頭燈系統200中第一可動照明單元211及第二可動照明單元221的驅動方式與汽車頭燈系統100中第一頭燈裝置110及第二頭燈裝置120的驅動方式類似，為了簡明起見，於此不再加以說明。由於汽車頭燈系統200具有第一固定照明單元212及第二固定照明單元222，在第一可動照明單元211及第二可動照明單元221轉向照明時，第一固定照明單元212及第二固定照明 單元222可持續對正前方進行照明，以避免在第一可動照明單元211及第二可動照明單元221轉向時汽車300前方光線不足。
在上述實施例中，第一頭燈裝置以及第二頭燈裝置可以是由發光二極體陣列所組成，並且由陣列中部分LED組成固定照明單元，以及由陣列中部分LED組成可動照明單元，但本發明並不以此為限。另外，在上述實施例中，駕駛可以於完成頭燈轉向照明後對輸入裝置輸入一結束指令。當輸入裝置接收到結束指令時，控制單元用以控制第一驅動單元及第二驅動單元使第一頭燈裝置及第二頭燈裝置回復至初始位置。
另一方面，頭燈模組102、202的頭燈裝置的數目不限於上述實施例。頭燈模組102、202亦可以包含更多頭燈裝置，或僅包含單一頭燈裝置。當頭燈模組102、202包含單一頭燈裝置時，單一頭燈裝置的驅動方式與上述第一頭燈裝置110、210或第二頭燈裝置120、220的驅動方式類似，為了簡明起見，於此不再加以說明。再者，頭燈模組102、202的頭燈裝置的位置不限於上述實施例。頭燈模組102、202的頭燈裝置亦可以依據設計需求設置於汽車上的其他位置(例如車頭中央、車頂等)。另外，頭燈模組102、202的頭燈裝置可以是由一LED陣列所構成。再者，LED陣列之不同區域可分別形成頭燈裝置之固定照明單元以及可動照明單元。
請參考第6圖，第6圖是本發明汽車頭燈轉向控制方法的流程圖600。本發明汽車頭燈轉向控制方法的流程如下列步驟：步驟610：提供一頭燈模組，其中該頭燈模組包含至少一頭燈裝置可於一預定範圍內轉動； 步驟620：偵測一駕駛的視線方向；及步驟630：當接收到該駕駛的一頭燈轉向指令且判斷該駕駛的視線方向對應於該預定範圍時，轉動該至少一頭燈裝置以沿該駕駛的視線方向照明。
相較於先前技術，本發明汽車頭燈系統可以由駕駛主動地啟動頭燈轉向功能，以根據駕駛視線方向將汽車頭燈轉向，進而控制頭燈沿駕駛的視線方向進行照明。再者，本發明汽車頭燈系統可以於駕駛輸入頭燈轉向指令但視線方向不對應於預定範圍時使頭燈裝置回復初始位置，以避免駕駛因突發狀況往其他方向看時頭燈裝置干擾周圍汽車以及對向來車。因此，本發明汽車頭燈系統可以有效率地根據駕駛的需求提供照明。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100:汽車頭燈系統
300:汽車
102:頭燈模組
104:驅動模組
110:第一頭燈裝置
120:第二頭燈裝置
130:第一驅動單元
140:第二驅動單元
150:駕駛視線偵測裝置
160:輸入裝置
170:控制單元
A:第一預定範圍
B:第二預定範圍
LL,RL:光軸

Claims (19)

  1. 一種汽車頭燈系統，包含：一頭燈模組，包含至少一頭燈裝置用以設置於一汽車上；一驅動模組，包含至少一驅動單元用以驅動該至少一頭燈裝置於一預定範圍內轉動，其中該預定範圍為該頭燈裝置機構上最大可轉動範圍；一駕駛視線偵測裝置，用以偵測一駕駛的視線方向；一輸入裝置，用以接收該駕駛的一頭燈轉向指令；以及一控制單元，電連接於該驅動模組、該駕駛視線偵測裝置及該輸入裝置，其中當該輸入裝置接收到該頭燈轉向指令且該控制單元判斷該駕駛的視線方向對應於該預定範圍時，該控制單元用以控制該至少一驅動單元轉動該至少一頭燈裝置以沿該駕駛的視線方向照明。
  2. 如請求項1所述的汽車頭燈系統，其中該頭燈模組包含一第一頭燈裝置用以設置於該汽車的第一側，以及一第二頭燈裝置用以設置於該汽車的第二側；該驅動模組包含一第一驅動單元用以驅動該第一頭燈裝置於一第一預定範圍內轉動，以及一第二驅動單元用以驅動該第二頭燈裝置於一第二預定範圍內轉動。
  3. 如請求項2所述的汽車頭燈系統，其中：當該輸入裝置接收到該頭燈轉向指令且該控制單元判斷該駕駛的視線方向對應於該第一預定範圍時，該控制單元用以控制該第一驅動單元轉動該第一頭燈裝置以沿該駕駛的視線方向照明；以及當該輸入裝置接收到該頭燈轉向指令且該控制單元判斷該駕駛的視線方向對應於該第二預定範圍時，該控制單元用以控制該第二驅動單元轉動該 第二頭燈裝置以沿該駕駛的視線方向照明。
  4. 如請求項3所述的汽車頭燈系統，其中：該第一頭燈裝置包含一第一固定照明單元用以沿一預定方向照明，以及一第一可動照明單元可於該第一預定範圍內轉動，該第一驅動單元是用以驅動該第一可動照明單元於該第一預定範圍內轉動；以及該第二頭燈裝置包含一第二固定照明單元用以沿一預定方向照明，以及一第二可動照明單元可於該第二預定範圍內轉動，該第二驅動單元是用以驅動該第二可動照明單元於該第二預定範圍內轉動。
  5. 如請求項3所述的汽車頭燈系統，其中當該輸入裝置接收到該頭燈轉向指令且該控制單元判斷該駕駛的視線方向對應於該第一預定範圍而不對應於該第二預定範圍時，該控制單元只控制該第一驅動單元轉動該第一頭燈裝置以沿該駕駛的視線方向照明。
  6. 如請求項1所述的汽車頭燈系統，其中該至少一頭燈裝置包含：一固定照明單元，用以沿一預定方向照明；以及一可動照明單元，可於該預定範圍內轉動；其中該至少一驅動單元是用以驅動該可動照明單元於該預定範圍內轉動。
  7. 如請求項1所述的汽車頭燈系統，其中該輸入裝置包含一語音輸入裝置，該頭燈轉向指令是一語音指令。
  8. 如請求項1所述的汽車頭燈系統，其中該輸入裝置包含一影像擷取裝 置，該頭燈轉向指令是一手勢指令。
  9. 如請求項1所述的汽車頭燈系統，其中該輸入裝置包含一按鈕，該頭燈轉向指令是該按鈕之觸發訊號。
  10. 如請求項1所述的汽車頭燈系統，其中該輸入裝置包含一觸控裝置，該頭燈轉向指令是一觸控指令。
  11. 如請求項1所述的汽車頭燈系統，其中該至少一頭燈裝置由一LED陣列所構成。
  12. 如請求項11所述的汽車頭燈系統，其中該至少一頭燈裝置包含：一固定照明單元，用以沿一預定方向照明；以及一可動照明單元，可於該預定範圍內轉動；其中該至少一驅動單元是用以驅動該可動照明單元於該預定範圍內轉動。
  13. 一種汽車頭燈轉向控制方法，包含：提供一頭燈模組，其中該頭燈模組包含至少一頭燈裝置可於一預定範圍內轉動，其中該預定範圍為該頭燈裝置機構上最大可轉動範圍；偵測一駕駛的視線方向；以及當接收到該駕駛的一頭燈轉向指令且判斷該駕駛的視線方向對應於該預定範圍時，轉動該至少一頭燈裝置以沿該駕駛的視線方向照明。
  14. 如請求項13所述的汽車頭燈轉向控制方法，其中： 該頭燈模組包含一第一頭燈裝置可於一第一預定範圍內轉動，以及一第二頭燈裝置可於一第二預定範圍內轉動；以及當接收到該駕駛的該頭燈轉向指令且判斷該駕駛的視線方向對應於該預定範圍時，轉動該至少一頭燈裝置以沿該駕駛的視線方向照明之步驟包含：當接收到該駕駛的該頭燈轉向指令且判斷該駕駛的視線方向對應於該第一預定範圍時，轉動該第一頭燈裝置以沿該駕駛的視線方向照明；以及當接收到該駕駛的該頭燈轉向指令且判斷該駕駛的視線方向對應於該第二預定範圍時，轉動該第二頭燈裝置以沿該駕駛的視線方向照明。
  15. 如請求項14所述的汽車頭燈轉向控制方法，另包含：當接收到該駕駛的該頭燈轉向指令且判斷該駕駛的視線方向對應於該第一預定範圍而不對應於該第二預定範圍時，只轉動該第一頭燈裝置以沿該駕駛的視線方向照明。
  16. 如請求項13所述的汽車頭燈轉向控制方法，其中該頭燈轉向指令是一語音指令。
  17. 如請求項13所述的汽車頭燈轉向控制方法，其中該頭燈轉向指令是一手勢指令。
  18. 如請求項13所述的汽車頭燈轉向控制方法，其中該頭燈轉向指令是 一按鈕之觸發訊號。
  19. 如請求項13所述的汽車頭燈轉向控制方法，其中該頭燈轉向指令是一觸控指令。
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