头部感应头灯的装置的制作方法

本发明提供一种头部感应头灯的装置，详指于昏暗处专用的照明装置，能够穿戴于使用者的头部，并根据头部的摆动角度而改变照明位置，其为一种实用性极佳的发明。

背景技术：

电灯在现在科技发达的世代中占有极为重要的一席之地，早年光线的来源除了倚靠太阳光所散发出的光线外，在夜晚时则会点上蜡烛通过烛火的光线予以照明，随着时代的进步已经提升到利用电力供应给电灯，通过电灯内部的结构而产生光线，电灯这种跨世纪的产物造福了人类。电灯的功用何其广，能够应用于路灯、手电筒、车灯、探照灯以及台灯等，任何需要光线照明的地方皆可应用，尤其是在昏暗处更是需要电灯来照明，让使用者能够看清楚周遭环境，一般来说使用者会携带手电筒予以照明，但是手电筒的拿取则就占据了一只手的使用，尤其是像工地施工者、地下道施工者等，导致使用者在从事需要双手的事务时并不方便，更加的耗费体力与时间，因此相关业者为了改善习知手电筒的拿用，进一步将具有照明功用的手电筒安装到用户可以穿戴的衣服、帽子、鞋子等，如此一来使用者可不需通过双手的拿取就可照明周遭环境，并维持施工作业。

请参阅中国台湾专利公告号M461744头灯的结构改良，其包括：一头带组，具有分别呈弧形的头圈段及调整段；上述该头圈段两端穿设于调整段两端；一灯罩组，由罩体、灯盖及座体所共同组成，该罩体前端组设灯盖，而座体上端与罩体相枢设，且座体后端则设于头带组的头圈段前面；上述该罩体内设有二灯体，而相对应之灯盖面则各设有一凸面及一凹面，实施时，以达到具有聚光及散光的目的。

上述的头灯的结构改良即为现今常见用来在昏暗处给使用者所配挂的头灯，使用者仅需配挂头灯于头部后，通过头灯内的灯体予以照明，如此即可在昏暗中持续作业或从事任何事情，以此降低危险性的发生；但是，使用者会因工作的需求而必须抬头、低头观看，或者是查看眼前的事物等，头灯的位置并不会随着用户头部的摆动而跟着摇动，必须利用手动方式枢摆头灯照明视线所观之处，虽然还是可以达到照明之用，但是使用者则会耗费时间调整头灯所要照射的位置，除此之外当长期的调整头灯的位置下很容易造成枢轴处产生磨耗，导致尔后头灯无法再进行调整，而让整体头灯必须替换，因此头灯之结构改良虽然无须长时间用手部握持，但是却具有其他的缺失必须改进。

有鉴于上述习知以及头灯之结构改良所描述的缺失，本发明人投入许多时间研究相关知识，并加以比较各项优劣，进行相关产品的研究及开发，并历经的多次实验及测试，而终于推出一种头部感应头灯的装置改善上述缺失，以符合大众所需使用。

技术实现要素：

本发明主要目的在于提供使用者在昏暗之处进行工作时，能够让光线根据视线所观看之处进行照射的改变，减少使用者再去利用手部的调整时间，并减轻用户头部的负荷重量，其改善习知技术仅剩单手可进行作业而造成危险，以及所列的头灯之结构改良需耗费些许时间来调整头灯的照明方向。

为了达到上述目的，本发明提供了一种头部感应头灯的装置，其套带于头部上并对外照射光线，其包括：

一套件；

一主控器，其安装于套件上，该主控器内建有一接收单元及一控制单元，该接收单元与控制单元无线或有线的电性连接；

一感应件，其与主控器电性连接并装设于套件内，该感应件侦测头部的倾斜角度并产生一信息讯号，该信息讯号传输至主控器的接收单元予以接收；

至少二个灯具，其分别与主控器的控制单元电性连接，又该主控器的接收单元接收信息讯号后启动控制单元控制至少二个灯具的亮灭强弱及照明顺序；

其中，用户穿戴套件作业时，感应件通过头部的摆动侦测其角度变化，并进一步以主控器操控各灯具的亮灭顺序。

进一步地，其中，进一步设有一侦测前方光源的远光侦测件及一近光侦测件于套件，该远光侦测件、近光侦测件与主控器的接收单元电性连接，该远光侦测件、近光侦测件侦测头部前方的光源亮度并分别产生一光源信息传递至接收单元予以接收，而该控制单元根据光源信息而操控各灯具的光线的强弱变化，进而改变各灯具的照明为散光或聚光。

进一步地，其中，该信息讯号为角度信息。

进一步地，其中，该感应件为电子式三轴感应陀螺仪、水平仪或重力传感器。

进一步地，其中，至少二个灯具呈同水平高度相互并排设置。

进一步地，其中，至少二个灯具呈上下并排设置。

进一步地，其中，在该套件的周侧进一步连接有至少一头带。

本发明的优点在于使用者可通过本发明穿戴于头部，并配合头部的移动、摆度变化，感应件根据头部的角度变化而以传输至主控器内的控制单元内，又主控件控制各灯具在头部受到位移摆动时，相对应的灯具则会向外透射光线，如此一来使用者即可在头部摆动在任何位置时，各灯具中对应头部摆动位置的其中一灯具或是复数灯具则会发出光线予以照射，使光线照射可持续维持在正前方照射，并补足是当光线给予使用者所用。

附图说明

图1为本发明立体示意图。

图2为本发明局部分解立体示意图。

图3为本发明各灯具的侧面示意图。

图4为本发明方块示意图。

图5为本发明照射距离示意图。

图6为本发明带挂于头部的使用状态示意图。

图7至图9为本发明于头部位于不同摆动角度的照射示意图。

图中，套件1 头带11

主控器2 接收单元21

控制单元22 感应件3

信息讯号4 灯具5

远光侦测件7 近光侦测件8

光源信息9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

为了清楚说明本发明所能达成上述的目的及功效，兹搭配图示就本发明的实施例加以详细说明其特征与功效。请参阅图1至图9所示，本发明一种头部感应头灯的装置，其套带于头部上并对外照射光线，其包括：一套件1，且该套件的周侧进一步装设有至少一头带11；一主控器2，其安装于套件1上，该主控器2内建有一接收单元21及一控制单元22，该接收单元21与控制单元22无线或有线的电性连接；一感应件3，其与主控器2电性连接并装设于套件1上，该感应件3侦测头部的倾斜、移动角度并产生一信息讯号4，该信息讯号4传输至主控器2的接收单元21予以接收；至少二灯具5，其分别与主控器2的控制单元22电性连接，又该控制单元22接收信息讯号4后启动控制单元22控制至少二灯具5的亮灭强弱及照明顺序；其中，用户于穿戴作业时，感应件3通过头部的倾斜、移动而侦测其角度变化，并进一步以主控器2操控各灯具5的亮灭顺序。

当使用者身处天色昏暗或是不具光亮的场所时，将本发明穿戴于头部上，利用头部的上下枢摆方式以及位移变化来控制各灯具5的亮灭与亮度的强弱，其原理主要是利用感应件3及主控器2的设置组配，感应件3会侦测头部的枢摆而产生角度的改变并进一步产生信息讯号4，而后将信息讯号4传输至控制单元22内，接着控制单元22根据信息讯号4的指示而操控各灯具5亮灭及亮度强弱，如此一来不论用户在从事何种作业时，皆可通过头部的摆动来控制任一灯具5或是复数灯具5的亮灭及亮度强弱而维持照明在正前方并达到心眼合一的目的，随着使用者所要观看的目标而以头部的枢摆控制各灯具5照明上的变化，此达到最佳的照明效果。

请参阅图7至图9所示并以图1、2为辅助，本发明头部在各种摆动角度上的不同，又本发明在各灯具5数量以至少二为主要限制，但图示中并未限制其数量，且各灯具5的排列亦可为同水平高度并排设置，或者是呈上下层叠并排排列等不同的组合方式，而现于下本发明以三灯具5为实施例说明，首先当头部相对于身体驱干为同一面向，也就是说头部尚未枢摆时，位于最顶端的灯具5会最先向外透射光线予以照明，接续当头部逐渐依序向下枢摆时，该感应件3会逐渐侦测摆动角度的变化而让控制单元22操控最顶端的灯具5熄灭或者是降低亮度，而下方灯具5中的其中一个或者是两个则发出光线予以照明，随着头部枢摆的变化而依序类推各灯具5的亮灭变化及亮度强弱，例如头部的逐渐枢摆渐低，顶端的灯具5会逐渐降低亮度而下方灯具5则会逐渐增加亮度；然而，当头部的枢摆角度介于相邻两颗灯具5皆会发亮时，该感应件3的侦测会根据头部枢摆角度较趋近于何灯具5需发光，而让控制单元22控制其中一灯具5为全亮，而其他灯具5则为半亮或全亮补光之用，请参阅图6至9所示，头部不同角度的枢摆则可控制至少一颗灯具5发亮，或是任一颗灯具5全亮、相邻的灯具5则是半亮或全亮状态予以补光，以数据呈现的说明则是当头部转动角度小于0度及0度至5度间且视野中心距离大于20公尺时，位于上层的灯具5会先照射光线，又当头部转动角度介于5度至10度且视野中心距离在10至20公尺时，上层的灯具5以及下层其中一灯具5则会发出光线予以照射，且上层灯具5的光线强度比例会大于下层灯具5，又当头部转动角度位于11度至20度且视野中心距离在5至10公尺时，所亮的灯具5同于10公尺至20公尺，但是上层灯具5的光线强度比例却会小于下层灯具5，又当头部转动角度在21度至30度且视野中心距离在3至5公尺时，上层灯具5熄灭，下层二灯具5皆发光，且其中一灯具5的光线强度会大于另一灯具5，最后当头部转动角度大于30度且视野中心距离位于1至3公尺时，相同的仅只有下层二灯具5会发光，但二灯具5的光线强度则相反于前述在3至5公尺时的状态，以此达到照明上亮度的不同，像是用户必须在视线不佳、昏暗处观看书籍等则可利用头部枢摆至阅读时的角度，让最下方的二灯具5全部发亮或是其中一灯具5发亮，如此即可在昏暗处内观看，请参阅图8所示。

接续上述的说明，本发明在照明的功效上除了一般的照明外，更可根据所照射的待照物与头部间的距离的不同而集中光线或是散射光线，请参阅图5所示，本发明进一步设有侦测前方光源亮度的远光侦测件7及一近光侦测件8于套件1上，该远光侦测件7及近光侦测件8分别与主控器2的接收单元21有线或无线的电性连接，该远光侦测件7及近光侦测件8用以侦测头部前方光源的亮度并进一步产生一光源信息9，该主控器2的接收单元21会接光源信息9后传送至控制单元22内，该控制单元22进一步以光源信息9的讯息而控制在发亮的灯具5的照射焦距，通过各灯具5彼此之间相互补光搭配，如此一来即可让光线形成聚光型态或是散光型态，当头部前方光源较弱时，灯具5所透射出的光线为聚光型态，反之当头部前方光源较强时，灯具5所透射的光线则为散光型态，故当用户在阅读、观看远近处时，利用头部枢摆至最低点以及侦测待照物与头部之间的光源强弱，使套件1下方的二灯具5或其中一灯具5予以发亮并调整照明亮度，以此提供给使用者方便于昏暗处观看等；而本发明以三灯具5为说明，其上层灯具5为TIRtotal interface reflection透镜，TIR中译为全内反射，而另外下层的灯具5则分别为聚光镜及散光镜为使用。

本发明在感应件3的使用上采用电子式三轴感应陀螺仪、水平仪或是重力传感器，陀螺仪是一种用来感测与维持方向的装置，主要是由一个位于轴心可以旋转的轮子构成。陀螺仪一旦开始作动，由于轮子的角动量，陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。陀螺仪多用于导航、定位等系统，其特性在于体积小、重量轻、低成本、工作寿命长、低功耗、易于数字化、智能型化；水平仪则是一种测量小角度的常用量具。在机械行业和仪表制造中，用于测量相对于水平位置的倾斜角、机床类设备导轨的平面度和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等；重力传感器g-sensor，又称线性加速度计Accelerometer，可以提供速度和位移的信息，利用重力传感器水平测量仪可使测量精度达到0.002 弧度，还可通过预先程序设计、多个传感器测量平台不同方向，一次性得出平台与基准面之间的面夹角及面夹角的方向；根据上三种不同的感应件3的设置皆可提供使用者头部在枢摆时侦测控套件1受头部带动的摆度，进一步精准提供控制单元22操控各灯具5的亮灭，且各灯具5的亮度强弱呈线性；另外，本发明在各灯具5的应用上采用了LED灯为较佳设置，但并非用以限制灯具5的类型。

综观前述对本发明的说明下，使用者通过头带11连接套件1予以穿戴于头部，并利用头部带动控制套件1的摆动，该感应件3会侦测控制套件1在任何角度上的枢摆并产生相关信息给予主控器2的接收单元21，接收单元21将所接受到的信息讯号4传递至控制单元22内，最后根据信息讯号4的内容而控制各灯具5的亮灭以及各灯具5所透射而出的光线的型态为散光或是聚光，此方式设置不仅提供了使用者在昏暗处工作上的效率外，更可减少危险性的发生，此外通过各灯具5、主控器2、感应件3、远光侦测件7及近光侦测件8的组配，大幅降低成本上的支出，且方便使用者能够随着头部的枢摆变化而达到最佳的照明状态，也就是所谓心眼合一的目的，比起习知技术更加符合一般大众所适用。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。