户外照明结构及其操作方法与流程

本发明涉及一种户外照明结构及其操作方法，尤其涉及一种可降低发生眩光的机率的户外照明结构及其操作方法。

背景技术：

由于路灯所发出的光线会在特定角度上具有高亮度的光线，这样高亮度的光线与夜晚时周围的环境光具有很大的亮度差异，而对人眼来说相当刺眼，容易发生眩光的状况，而增加危险性。因此，要如何降低眩光发生的机率，以提升道路安全，对驾驶者相当重要。

技术实现要素：

本发明提供一种户外照明结构及其操作方法，可降低发生眩光的机率。

本发明的一种户外照明结构，包括灯杆、灯具及检测器。灯具设置于灯杆上。检测器电讯连接于灯具，其中灯具依据检测器所检测到是否有车辆进入所述户外照明结构的第一光型眩光区的信号可选择地发出具有第一光型或是第二光型的光。

在本发明的一实施例中，上述的灯具包括壳体、固定于壳体的第一灯组及枢接于壳体的第二灯组，第二灯组适于相对于壳体在第一位置与第二位置之间转动，第一灯组与位于第一位置时的第二灯组共同发出第一光型的光，且第一灯组与位于第二位置时的第二灯组共同发出第二光型的光。

在本发明的一实施例中，上述的第二灯组包括光源及罩设于光源上的光学透镜，光学透镜具有对称轴，第二灯组的枢轴平行于光学透镜的对称轴。

在本发明的一实施例中，上述的灯具包括第一灯组及第二灯组，第一灯组与第二灯组共同发出第一光型的光，且第一灯组独自发出第二光型的光。

在本发明的一实施例中，上述的灯具包括第一灯组及第二灯组，第一灯组与第二灯组共同以第一发光强度发出所述第一光型的光，第一灯组与第二灯组共同以第二发光强度发出所述第二光型的光，其中第一发光强度不同于第二发光强度。

本发明的一种户外照明结构的操作方法，包括检测是否有一车辆进入户外照明结构的第一光型眩光区；当没有检测到车辆进入第一光型眩光区时，户外照明结构发出具有第一光型的光；以及当检测到车辆进入第一光型眩光区时，户外照明结构发出具有第二光型的光。

在本发明的一实施例中，上述的户外照明结构包括灯杆及设置于灯杆上的灯具、设置于灯具的控制器及电讯连接于控制器的检测器，车辆包括发射器，户外照明结构的检测器适于检测车辆的发射器所发出的信号，并适于将信号传递至控制器，控制器适于根据信号换算出户外照明结构与车辆之间的距离。

在本发明的一实施例中，上述的灯具包括第一灯组及第二灯组，第二灯组适于在第一位置与第二位置之间转动，第一灯组与位于第一位置时的第二灯组共同发出第一光型的光，且第一灯组与位于第二位置时的第二灯组共同发出第二光型的光。

在本发明的一实施例中，上述的第一光型眩光区的进入点与灯具的连线以及灯杆的延伸方向之间的夹角在50度至85度之间，且第二灯组在第一位置与第二灯组在第二位置之间的夹角在0度至15度之间。

在本发明的一实施例中，上述的第二灯组包括光源及罩设于光源上的光学透镜，光学透镜具有对称轴，第二灯组的枢轴平行于光学透镜的对称轴。

在本发明的一实施例中，上述的灯具包括第一灯组及第二灯组，第一灯组与第二灯组共同发出第一光型的光，且第一灯组独自发出第二光型的光。

在本发明的一实施例中，上述的灯具包括第一灯组及第二灯组，第一灯组与第二灯组共同以第一发光强度发出所述第一光型的光，第一灯组与第二灯组共同以第二发光强度发出所述第二光型的光，其中第一发光强度不同于第二发光强度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的一种户外照明结构的示意图；

图2是图1的户外照明结构的灯具的内部示意图；

图3是图1的户外照明结构的灯具的第一灯组与位于第一位置的第二灯组的示意图；

图4是图1的户外照明结构的灯具的第一灯组与位于第二位置的第二灯组的示意图；

图5是车辆进入图1的户外照明结构的第一光型眩光区时的示意图；

图6是图1的户外照明结构的灯具所发出的光的第一光型与第二光型的示意图。

附图标号说明

θ1、θ2、θ3：角度；

p1：第一位置；

p2：第二位置；

s1：第一光型；

s2：第二光型；

z：第一光型眩光区；

e：进入点；

w：道路；

5：车辆；

6：发射器；

10：户外照明结构；

20：灯杆；

30：检测器；

40：控制器；

100：灯具；

110：壳体；

112：上盖；

114：下罩；

116：基座；

120：第一灯组；

130：第二灯组；

132：光源；

134：光学透镜；

135：枢轴。

具体实施方式

图1是依照本发明的一实施例的一种户外照明结构的示意图。请参阅图1，在本实施例中，户外照明结构10包括灯杆20及设置于灯杆20上的灯具100。户外照明结构10以路灯为例，但户外照明结构10的种类不以此为限制，在其他实施例中，户外照明结构10也可以是指示灯或其它灯种。

一般而言，户外照明结构10的灯具100所发出的光线会在特定角度上具有高亮度的光线，这样高亮度的光线与夜晚时周围的环境光具有很大的亮度差异，而对人眼来说相当刺眼，容易发生眩光的状况。本实施例的户外照明结构10通过特殊的设计，来使灯具100在特定状况下可以发出不同光型的光线，以降低发生眩光的机率，下面将对此进行详细地介绍。

图2是图1的户外照明结构的灯具的内部示意图。图3是图1的户外照明结构10的灯具100的第一灯组120与位于第一位置p1的第二灯组130的示意图。图4是图1的户外照明结构10的灯具100的第一灯组120与位于第二位置p2的第二灯组130的示意图。

请参阅图2至图4，本实施例的灯具100包括壳体110、固定于壳体110的第一灯组120及枢接于壳体110的第二灯组130。壳体110包括上盖112、下罩114及位于上盖112与下罩114之间的基座116。第二灯组130通过枢轴135枢接于壳体110的基座116，其中较佳的情况是枢轴135的延伸方向与道路w的延伸方向是垂直设置(见图5所示)，而可相对于壳体110在第一位置p1(图3)与第二位置p2(图4)之间转动。在本实施例中，第二灯组130在第一位置p1与第二灯组130在第二位置p2之间的角度θ1在0度至15度之间，但第二灯组130在第一位置p1与第二灯组130在第二位置p2之间的角度θ1范围不以此为限制。

由于第二灯组130在第一位置p1与第二位置p2的角度θ1不同，第二灯组130在第一位置p1时与第一灯组120所共同发出的光线的光型也会不同于第二灯组130在第二位置p2时与第一灯组120所共同发出的光线的光型。因此，在本实施例中，灯具100可通过调整第二灯组130的位置来发出不同光型的光线。

图5是用路人(roaduser)，例如车辆进入图1的户外照明结构的第一光型眩光区时的示意图。图6是图1的户外照明结构的灯具所发出的光的第一光型与第二光型的示意图。请参阅图5与图6，图5示出了车辆5即将要进入户外照明结构10的第一光型眩光区z(也就是指，当第一光型s1的光照射时容易发生眩光的位置，或说第一光型s1的光具有最大亮度的位置)的相对位置，而从图6则可看出第一光型s1、第二光型s2的形状以及第一光型眩光区z是如何被定义出来的。

灯具100的第一灯组120与第二灯组130分别以发光二极体的灯组为范例，来分别界定出第一光型s1的光在接近于具有最大亮度位置的角度θ2的范围以及第二光型s2的光在接近于具有最大亮度位置的角度的范围。当然，第一灯组120与第二灯组130若是其他灯种的灯组，也可以通过下面叙述的方式来界定出此灯种所发出的第一光型s1的光在接近于具有最大亮度位置的角度θ2的范围以及第二光型s2的光在接近于具有最大亮度位置的角度的范围，且也可采用相同的技术手段来降低眩光发生的机率。

具体地说，在本实施例中，灯具100的第一灯组120(标示于图5)与位于第一位置p1(标示于图3)时的第二灯组130(标示于图5)共同发出第一光型s1的光，且第一灯组120与位于第二位置p2(标示于图4)时的第二灯组130共同发出第二光型s2的光。由图6可看到，在不同光型中，最大亮度所发生的角度不同。更明确地说，在本实施例中，第一光型s1的光在具有最大亮度位置(也就是第一光型s1的峰值)的角度θ2约在67度，第二光型s2的光在具有最大亮度位置(也就是第二光型s2的峰值)的角度约在48度。并且，在图6也可以看到，第一光型s1的光在接近于具有最大亮度位置的角度范围约是在60度至72度之间，第二光型s2的光在接近于具有最大亮度位置的角度范围约是在38度至55度之间。

这代表着，对应于角度θ2在60度至72度之间的范围的位置为第一光型眩光区z，在此需说明的是，第一光型眩光区z的范围是由各灯具所设计的光型来界定。因此，当灯具100发出第一光型s1的光，且驾驶者位于第一光型眩光区z时，由于此时灯具100所发出的光线亮度与环境光亮度差异度较大，驾驶者容易在第一光型眩光区z感受到眩光。

为了降低上述问题发生的机率，在本实施例中，如图2所示，本实施例的户外照明结构10包括检测器30及控制器40。检测器30可检测即将经过的车辆5的位置，在本实施例中，车辆5(示出于图5)上可装设有发射器6，检测器30可接收发射器6的信号，而可换算出与车辆5之间的距离。车辆5与检测器30之间的通讯方式例如可以采用专用短程通信技术(dedicatedshortrangecommunications，dsrc)，此通信技术本来是用来连结车辆5与车辆5(v2v)和车辆5与路侧装置(v2r)间的通用射频(rf)通讯技术。或者，在其他实施例中，检测器30也可以是红外线检测器30或是可以测量高速运动的物件的检测器30。检测器30的种类以及摆放位置并不以附图为限制。

在本实施例中，检测器30可将检测到的信号传递至控制器40，控制器40电性连接于灯具100，控制器40依据检测器30所接收到的信号指示灯具100发出具有第一光型s1或是第二光型s2的光。

在本实施例中，检测器30会检测是否有车辆5进入户外照明结构10的第一光型眩光区z。具体而言，检测器30可测量出其与车辆5之间的连线距离，由于路灯的高度已知，控制器40可通过三角函数等数学式推算出车辆5与灯具100的连线以及灯杆20的延伸方向之间的夹角θ3(标示于图5)的角度。若此角度尚未落入第一光型s1的光在接近于具有最大亮度位置的角度θ2的范围内，则可判断出，车辆5尚未进入第一光型眩光区z。当没有检测到车辆5进入第一光型眩光区z时，户外照明结构10发出具有第一光型s1的光。

若此角度落入第一光型s1的光在接近于具有最大亮度位置的角度θ2的范围内，则可判断出，车辆5行驶到了第一光型眩光区z的进入点e。此时，控制器40便会指示灯具100转换光线的光型。户外照明结构10的灯具100的发光形式就会被调整而改发出第二光型s2的光，也就是此时第二灯组130通过枢轴135转动至第二位置p2(图4)。在一实施例中，进入点e与灯具100的连线以及灯杆20的延伸方向之间的角度例如是72度(67度+5度)为例，但不以此为限制。

如此一来，原本位于第一光型眩光区z内的驾驶者所感受到的是第二光型s2在此角度区间的光线亮度，而不是感受到第一光型s1在此角度区间内那么大的光线亮度。因此，位于第一光型眩光区z内的驾驶者所感受到的光线亮度与环境光亮度差异度没有那么大，而可藉此降低眩光的发生机率。

此外，当驾驶者离开第一光型眩光区z时，检测器30会检测到第一光型眩光区z内没有车辆5，可再度调整灯具100的发光形式而从发出第二光型s2的光变回发出第一光型s1的光，也就是此时第二灯组130通过枢轴135转动在第一位置p1(图3)。如此一来，即便驾驶者继续前进，进入了第二光型s2的眩光发生位置(在本实施例中例如是角度θ2约在38度至55度之间的位置)，虽然此时发出的是第一光型s1的光，但位于第二光型s2的眩光发生位置的驾驶者也不容易发生眩光。也就是说，灯具100所发出的光线的光型是依据检测器30所接收到的信号来决定。

要说明的是，虽然在图5与图6中，以车辆5进入第一光型眩光区z为例，然而，在其他实施例中，进入第一光型眩光区z的对象不以车辆5为限制，在其他实施例中，用路人可以包括行人(未示出)，也就是说，行人进入第一光型眩光区z时，灯具100也可以有对应的作动来降低眩光发生的机率。在此实施态样中，发射器6例如是可以配置在行人所携带的手机(未示出)或其他装置上，配置在灯具100上的检测器30可通过检测行人身上的发射器6来判断行人是否进入第一光型眩光区z。

此外，控制器40通过夹角θ3来判断户外照明结构10何时需要发出具有第一光型s1的光或者具有第二光型s2的光的方式只是其中一种判断方式。在其他实施例中，控制器40也可以通过计算车辆5与第一光型眩光区z的进入点e之间的距离，来判断户外照明结构10何时需要发出具有第一光型s1的光或者具有第二光型s2的光。

举例而言，在一实施例中，若户外照明结构10的第一光型s1的光在具有最大亮度位置(也就是第一光型s1的峰值)的角度θ2为65度，灯具高度为11.5公尺，驾驶者眼睛离地高度为1.5公尺，经由三角函数可换算出第一光型眩光区z的进入点e与户外照明结构10的底部(也就是灯杆20与道路的交界处)之间的距离约为21.44公尺。之后，若道路w的限速以60公里/小时为例，车辆5的时速最高是60公里/小时，也就是约是16.67公尺/秒，若灯具100转换光型的时间以少于两秒钟为例，车辆5在两秒钟内的移动距离最高约为33.34公尺。因此，当车辆5与户外照明结构10之间的距离例如是54.78公尺(33.34公尺与21.44公尺的总和)时，控制器40便会指示灯具100转换光线的光型，例如经由与控制器40连接的电子马达，使第二灯组130的灯板通过枢轴135旋转。户外照明结构10的灯具100的发光形式就会被调整而改发出第二光型s2的光，也就是此时第二灯组130转动至第二位置p2(图4)。转动的角度例如是10度，通过改变灯具100的发光光型来避免眩光发生。同样地，当驾驶者离开第一光型眩光区z时，检测器30会检测到第一光型眩光区z内没有车辆5，控制器40便会指示灯具100再度调整灯具100的发光形式而从发出第二光型s2的光变回发出第一光型s1的光，也就是经由控制器40连接到电子马达，使第二灯组130的灯板通过枢轴135旋转回复在第一位置p1(图3)。当然，上述的数值仅是示意性的举例，并不限制本发明的操作。

值得一提的是，随着不同需求的光型设计，第一光型s1的光在接近于最大亮度位置(也就是第一光型s1的峰值)的角度θ2范围并不以上述为限制。在其他实施例中，第一光型s1的光在接近于最大亮度位置(也就是第一光型s1的峰值)的角度θ2范围可以在50度至85度之间，换言之，图5中第一光型眩光区z的进入点e与灯具100的连线以及灯杆20的延伸方向之间的夹角的角度θ2在50度至85度之间。而不论第一光型s1的光在接近于最大亮度位置的角度θ2范围为何，第二灯组130在第一位置p1与第二灯组130在第二位置p2之间的角度θ1范围在0度至15度之间，其中θ2越大时，θ1也越大或是θ2时越小，θ1也越小。

具体地说，在一实施例中，当角度θ2的范围在50度至60度之间时，角度θ1的范围在0度至5度之间；当角度θ2的范围在60度至70度之间时，角度θ1的范围在5度至10度之间；当角度θ2的范围在70度至85度之间时，角度θ1的范围在10度至15度之间。上述仅是其中一种角度θ2与角度θ1的关系，并不以此为限制。

此外，使灯具100可以发出不同光型的光线的方式并不以此为限制。在其他实施例中，也可以是第一灯组120与第二灯组130同时运作而共同发出第一光型s1的光，且第一灯组120独自运作而发出第二光型s2的光。换句话说，当检测器30检测到车辆5进入第一光型眩光区z时，可将此信息传递给控制器40，控制器40可以关闭第二灯组130的电源，而只让第一灯组120运作。此时由于灯具100中发光的位置与强度改变，光型也随之改变，而可达到上述避免眩光的效果。

或者，在其他实施例中，也可以是调整输入第一灯组120与第二灯组130的电流量，而使第一灯组120与第二灯组130的发光强度改变，藉此改变光型。又或者，在其他实施例中，也可以是关闭第一灯组120和/或第二灯组130中的部分光源，来改变发光强度而提供不同光型。也就是说，第一灯组120与第二灯组130可共同以第一发光强度发出第一光型s1的光，且第一灯组120与第二灯组130还可共同以第二发光强度发出第二光型s2的光，其中第一发光强度不同于第二发光强度，而藉此提供不同光型(例如第一光型s1与第二光型s2)。又或者，在其他实施例中，也可以是第一灯组120或/且第二灯组130具有可转动或移动的设计，来提供不同光型。

本实施例的户外照明结构10可对应车辆5的位置，可选择地使灯具100发出具有第一光型s1的光或是具有第二光型s2的光，来改变眩光区的位置，以降低驾驶者发生眩光的机率。上面仅是其中数种使灯具100能够提供不同光型的方式，并不以此为限制。

值得一提的是，光学透镜134的形状并不限制，在图2中，罩设于光源132上的光学透镜134为半球形。在其他实施例中，光学透镜的形状为多种曲形的组合，在一实施例中，由多种曲形所组合出的光学透镜若具有对称轴，此对称轴可平行于第二灯组130的枢轴135。当然，光学透镜134的形状也可以是其他规则或不规则的形状，并不以上述为限制。

综上所述，由于灯具所发出的光的光型不同时，这些光型接近最大亮度的角度范围也会不同，本发明的户外照明结构的灯具可依据检测器所接收到的信号来选择是要发出具有第一光型的光或是具有第二光型的光。如此一来，若检测到有车辆进入户外照明结构的第一光型眩光区时，户外照明结构的灯具发出的光将由第一光型改变为第二光型，而降低第一光型眩光区中的光线亮度。因此，车辆即便是位于第一光型眩光区，由于此时第一光型眩光区中的光线亮度与周围环境的亮度的差异没有那么大，发生眩光的机率可被降低。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。