CN108413351A - 灯具装置 - Google Patents

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Abstract

在由透光部件和壳体划分的空间内配置光源和传感器的灯具装置中，长期地维持通过传感器取得信息的准确性。壳体(11)和透光部件(12)划分出灯室(13)。光源(14)和LiDAR传感器(15)收容于灯室(13)。透光部件(12)包含第一部分(121)和第二部分(122)。第一部分(121)包含从光源(14)射出的光所经过的区域，且具有第一耐气候性。第二部分(122)包含与LiDAR传感器(15)相对的区域，且具有第二耐气候性。第二耐气候性比第一耐气候性高。

Description

灯具装置
技术领域
本发明涉及向车辆搭载的灯具装置。
背景技术
为了实现车辆的驾驶辅助，需要将用于取得该车辆的外部信息的传感器向车体搭载。已知一种灯具装置，其在灯具壳体内配置有上述传感器，该灯具壳体收容有朝向车辆周边的规定区域射出光的光源(例如，参照专利文献1)。
对光源和传感器进行收容的收容空间，是由上述的灯具壳体和安装于该灯具壳体的透光部件划分的。
专利文献1：日本特开2016－187990号公报
如上所述在收容空间内配置的传感器，经过透光部件而取得车辆的外部信息。透光部件通常使用在聚碳酸酯树脂的外表面实施硬涂层后的材料。在该情况下，如果经过长期的使用而使透光部件的光透过特性发生变化，则有可能对通过传感器取得信息的准确性造成影响。
发明内容
本发明的目的在于，在由透光部件和壳体划分的空间内配置光源和传感器的灯具装置中，长期地维持通过传感器取得信息的准确性。
用于达到上述目的的一个方式，是一种灯具装置，其搭载于车辆，
在该灯具装置中，具有：
壳体；
透光部件，其与所述壳体一起划分出收容空间；
光源，其收容于所述收容空间；以及
传感器，其收容于所述收容空间，对所述车辆的外部信息进行检测，
所述透光部件包含第一部分和第二部分，
所述第一部分包含从所述光源射出的光所经过的区域，且具有第一耐气候性，
所述第二部分包含与所述传感器相对的区域，且具有第二耐气候性，
所述第二耐气候性比所述第一耐气候性高。
例如，所述传感器包含LiDAR传感器、毫米波雷达、超声波传感器及照相机的至少一个。
即，关于与壳体一起对收容光源和传感器的收容空间进行划分的透光部件，设为具有耐气候性相异的第一部分和第二部分。具有更高的耐气候性的第二部分不易由于经过长期的使用而使光透过特性发生变化。由于上述的第二部分包含与传感器相对的区域，所以能够长期地维持通过传感器取得信息的准确性。
例如，所述第二部分能够由玻璃、丙烯酸树脂及生物基聚碳酸酯树脂的任意者形成。
上述的灯具装置能够按照下面的方式构成。
具有不透明部件，该不透明部件将所述第一部分的第一端缘的至少一部分和所述第二部分的第二端缘的至少一部分覆盖。
或者，上述的灯具装置能够按照下面的方式构成。
具有不透明部件，该不透明部件具有与所述第一部分的第一端缘的至少一部分和所述第二部分的第二端缘的至少一部分的至少一者共面的部分。
根据这些结构，能够不易观察到耐气候性相异的第一部分和第二部分的边界。由此，即使透光部件具有耐气候性相异的第一部分和第二部分，也能够抑制经过长期的使用而有可能对用户造成的不舒适感。
在该情况下，上述的灯具装置能够按照下面的方式构成。
所述不透明部件呈与所述车辆的车体的一部分相同的颜色。
根据如上所述的结构，能够提供用于使耐气候性相异的透光部件的第一部分和第二部分的边界不易被观察到的不透明部件仿佛是车体的一部分这样的自然的外观。即使透光部件具有耐气候性相异的第一部分和第二部分，也能够进一步抑制经过长期的使用而有可能对用户造成的不舒适感。
上述的灯具装置能够按照下面的方式构成。
所述第二部分比所述第一部分小。
在试图以耐气候性更高的材料形成透光部件的整体的情况下，要考虑各种各样的问题。例如丙烯酸树脂，如果与聚碳酸酯树脂等相比较，则耐冲击性差。但是，如果由丙烯酸树脂形成透光部件中的占较小区域的第二部分，则容易达到期望的耐冲击性。玻璃虽然耐冲击性高，但在重量和成型自由度(即，外观设计的自由度)方面存在难点。但是，如果由玻璃形成透光部件中的占较小区域的第二部分，则能够减轻透光部件整体的重量及对外观设计自由度造成的影响。
上述的灯具装置能够按照下面的方式构成。
所述第二部分具有具备透镜功能的部分。
根据如上所述的结构，有时为了使传感器进行期望的动作，而能够将在收容空间内配置的光学系统的至少一部分省略。由此，能够抑制灯具装置的大型化。
上述的灯具装置能够按照下面的方式构成。
所述第一部分和所述第二部分能够是一体成型品的一部分。
根据如上所述的结构，能够削减部件数量。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的灯具装置的在车辆中的位置的图。
图2是示意地表示图1的灯具装置的一个的内部结构的图。
图3是表示图1的灯具装置的第一变形例的图。
图4是表示图1的灯具装置的第二变形例的图。
图5是表示第二实施方式所涉及的灯具装置的在车辆中的位置的图。
图6是示意地表示图5的灯具装置的一个的内部结构的图。
图7是表示图5的灯具装置的第一变形例的图。
图8是表示图5的灯具装置的第二变形例的图。
图9是表示图5的灯具装置的第三变形例的图。
标号的说明
1LF：左前灯具装置，1RF、1RF1、1RF2：右前灯具装置，1LB：左后灯具装置，1RB：右后灯具装置，2LF、2LF1、2LF2、2LF3：左前灯具装置，11、21：壳体，12、22：透光部件，121、221：第一部分，121a、221a：端缘，122、222：第二部分，122a、222a：端缘，123、223：边界，13、23：灯室，14、24：光源，15：LiDAR传感器，25：照相机，26、261、262、263：不透明部件，261a：端面，262a：第一端面，262b：第二端面，100：车辆，101：车体
具体实施方式
下面，参照附图，对实施方式的例子详细地进行说明。在下面的说明中使用的各附图中，为了设为能够对各部件进行识别的大小，适当变更了比例尺。
在附图中，箭头F表示图示出的构造的前方向。箭头B表示图示出的构造的后方向。箭头U表示图示出的构造的上方向。箭头D表示图示出的构造的下方向。箭头L表示图示出的构造的左方向。箭头R表示图示出的构造的右方向。在下面的说明中使用的“左”及“右”表示从驾驶席观察到的左右方向。
如图1所示，第一实施方式所涉及的左前灯具装置1LF搭载于车辆100的左前角部。第一实施方式所涉及的右前灯具装置1RF搭载于车辆100的右前角部。
图2示意地表示从车辆100的上方观察到的右前灯具装置1RF的内部结构。虽然省略图示，但左前灯具装置1LF具有与右前灯具装置1RF左右对称的结构。
右前灯具装置1RF具有壳体11和透光部件12。壳体11和透光部件12划分出灯室13(收容空间的一个例子)。
右前灯具装置1RF具有光源14。光源14具有包含透镜和反射器的至少一者的光学系统，将对规定区域进行照明的光射出。光源14配置于灯室13内。在光源14中，能够使用灯具光源、半导体发光元件。作为灯具光源的例子，举出白炽灯、卤素灯、放电灯、氖灯等。作为半导体发光元件的例子，举出发光二极管、激光二极管、有机EL元件等。
右前灯具装置1RF具有LiDAR传感器15。LiDAR传感器15具有：将非可见光射出的结构、及对该非可见光被存在于车辆100的外部的物体反射而形成的返回光进行检测的结构。在本实施方式中，作为非可见光，使用波长905nm的红外光。LiDAR传感器15具有扫描机构，该扫描机构对出射方向(即检测方向)进行变更，对该非可见光进行扫描。
LiDAR传感器15是用于取得车辆100的外部信息的传感器。例如，能够基于从向某个方向射出红外光的定时起至检测到返回光为止的时间，取得直至与该返回光相关联的物体为止的距离。另外，通过将上述的距离数据与检测位置相关联而集成，从而能够取得与返回光相关联的物体的形状所涉及的信息。在此基础上或者取而代之，能够基于出射光和返回光的波长的差异，取得与返回光相关联的物体的材质等属性所涉及的信息。在此基础上或者取而代之，能够基于例如来自路面的返回光的反射率的差异，取得对象物的颜色(路面中的白线等)所涉及的信息。
LiDAR传感器15输出与检测出的返回光的属性(强度、波长等)相对应的信号。上述的信息是通过利用未图示的信息处理部适当地处理从LiDAR传感器15输出的信号而取得的。信息处理部可以由右前灯具装置1RF具有，也可以搭载于车辆100。
透光部件12具有第一部分121和第二部分122。第一部分121包含从光源14射出的光所经过的区域。更具体地说，第一部分121配置为至少对从光源14射出的光的照射范围(立体角)进行覆盖。第二部分122包含与LiDAR传感器15相对的区域。更具体地说，第二部分122配置为至少对LiDAR传感器15的检测范围(立体角)进行覆盖。
从光源14射出的光，经过透光部件12的第一部分121，对车辆100的外部的规定区域进行照明。从光源14射出的光的波长的至少一部分包含于可见光区域。
从LiDAR传感器15射出的红外光经过透光部件12的第二部分122，对车辆100的外部的规定区域进行照射。图2中由单点划线示出的范围S，表示可照射(检测)的范围。作为由被照射到的物体反射而形成的返回光，经过第二部分122而被LiDAR传感器15检测出。
第一部分121具有第一耐气候性。“耐气候性”这一用语是指针对自然环境中的主要由日光、雨雪、温度、湿度及臭氧引起的劣化的耐久性。“耐气候性高”这一表达是指上述的耐久性高。第二部分122具有第二耐气候性。第二耐气候性比第一耐气候性高。即，第二部分122的耐气候性比第一部分121的耐气候性高。
第一部分121由例如聚碳酸酯树脂构成。第二部分122由例如玻璃、丙烯酸树脂及生物基聚碳酸酯树脂的任意者构成。对于形成第一部分121的材料和形成第二部分122的材料的组合可以适当地进行选择，以满足上述的耐气候性所涉及的关系。
即，与壳体一起对收容光源14和LiDAR传感器15的灯室13进行划分的透光部件12，设为具有耐气候性相异的第一部分121和第二部分122。具有更高的耐气候性的第二部分122不易由于经过长期的使用而使光透过特性发生变化。由于上述的第二部分122包含与LiDAR传感器15相对的区域，所以能够长期地维持通过LiDAR传感器15取得信息的准确性。
在本实施方式中，透光部件12中的第一部分121和第二部分122相接。第一部分121和第二部分122可以通过粘接或熔接而结合，也可以预先作为一体成型品而提供。在后者的情况下，能够削减部件数量。
在本实施方式中，透光部件12的第二部分122比第一部分121小。
在试图以耐气候性更高的材料形成透光部件12的整体的情况下，要考虑各种各样的问题。例如丙烯酸树脂，如果与聚碳酸酯树脂等相比较，则耐冲击性差。但是，如果由丙烯酸树脂形成透光部件12中的占较小区域的第二部分122，则容易达到期望的耐冲击性。玻璃虽然耐冲击性高，但在重量和成型自由度(即，外观设计的自由度)方面存在难点。但是，如果由玻璃形成透光部件12中的占较小区域的第二部分122，则能够减轻透光部件12整体的重量及对外观设计自由度造成的影响。
图3示意地示出第一实施方式的第一变形例所涉及的右前灯具装置1RF1。与右前灯具装置1RF共通的结构要素由同一参照标号指示，省略重复说明。
在本例中，在透光部件12的第二部分122的内表面设置有反射防止层124。反射防止层124具有所谓的蛾眼构造。具体地说，形成有以比LiDAR传感器15的检测光的波长短的周期进行反复的凹凸构造。
根据如上所述的结构，能够提高第二部分122中的LiDAR传感器15的检测光的透过率。因此，能够提高通过LiDAR传感器15取得信息的准确性，能够长期地维持该准确性。
图4示意地示出第一实施方式的第二变形例所涉及的右前灯具装置1RF2。与右前灯具装置1RF共通的结构要素由同一参照标号指示，省略重复说明。
右前灯具装置1RF2具有壁部件125。壁部件125在透光部件12的第二部分122的内表面和LiDAR传感器15之间划分出空间。该空间由硅凝胶126填满。
根据如上所述的结构，能够防止LiDAR传感器15所相对的第二部分122的内表面变模糊的情况。并且，能够防止伴随温度上升而使形成第二部分122的材料成分的一部分挥发至灯室13内的情况。因此，能够提高通过LiDAR传感器15取得信息的准确性，能够长期地维持该准确性。另外，能够通过硅凝胶126保护与第二部分122相对的LiDAR传感器15免受冲击、污损。
如果能够针对LiDAR传感器15的检测光而提供充分的透过率(例如大于或等于80％)，则也可以将硅凝胶126置换为其他凝胶材料。
在上述的各例中，LiDAR传感器15的检测光直线地经过透光部件12的第二部分122。但是，可以将第二部分122的至少一部分设为具有透镜功能的形状。
根据如上所述的结构，有时为了使LiDAR传感器15进行期望的检测动作，而能够将在灯室13内配置的光学系统的至少一部分省略。由此，能够抑制右前灯具装置1RF的大型化。
在上述的各例中，由壳体11和透光部件12划分出单一的收容空间(灯室13)。但是，对于收容空间内，能够通过分隔板等而分割为多个空间。
图5示意地示出向车辆100搭载的第二实施方式所涉及的左前灯具装置2LF的外观。图6示意地示出从车辆100的左方观察到的左前灯具装置2LF的一部分的内部结构。
左前灯具装置2LF具有壳体21和透光部件22。壳体21和透光部件22划分出灯室23(收容空间的一个例子)。
左前灯具装置2LF具有光源24。光源24具有包含透镜和反射器的至少一者的光学系统，射出对规定区域进行照明的光。光源24配置于灯室23内。在光源24中，能够使用灯具光源、半导体发光元件。作为光源的例子，举出灯具光源、半导体发光元件。作为灯具光源的例子，举出白炽灯、卤素灯、放电灯、氖灯等。作为半导体发光元件的例子，举出发光二极管、激光二极管、有机EL元件等。
左前灯具装置2LF具有照相机25。照相机25是对至少车辆100的前方(车辆的外部的一个例子)进行拍摄的装置。即，照相机25是对至少车辆100的前方的信息进行检测的传感器。照相机25构成为将与拍摄到的影像相对应的影像信号输出。由照相机25检测出的至少车辆100的前方的信息，是通过利用未图示的信息处理部适当地处理影像信号而取得的。信息处理部可以由左前灯具装置2LF具有，也可以搭载于车辆100。
透光部件22具有第一部分221和第二部分222。第一部分221包含从光源24射出的光所经过的区域。更具体地说，第一部分221配置为至少对从光源24射出的光的照射范围(立体角)进行覆盖。第二部分222包含与照相机25相对的区域。更具体地说，第二部分222配置为至少对照相机25的视野进行覆盖。
从光源24射出的光经过透光部件22的第一部分221，对车辆100的外部的规定区域进行照明。从光源24射出的光的波长的至少一部分包含于可见光区域。
照相机25基于经过透光部件22的第二部分222的光，对至少车辆100的前方进行拍摄。
第一部分221具有第一耐气候性。第二部分222具有第二耐气候性。第二耐气候性比第一耐气候性高。即，第二部分222的耐气候性比第一部分221的耐气候性高。
第一部分221由例如聚碳酸酯树脂构成。在其外表面实施有硬涂层。第二部分222由例如玻璃、丙烯酸树脂及生物基聚碳酸酯树脂的任意者构成。对于形成第一部分221的材料和形成第二部分222的材料的组合可以适当地进行选择，以满足上述的耐气候性所涉及的关系。
即，与壳体一起对收容光源24和照相机25的灯室23进行划分的透光部件22，设为具有耐气候性相异的第一部分221和第二部分222。具有更高的耐气候性的第二部分222不易由于经过长期的使用而使光透过特性发生变化。由于上述的第二部分222包含与照相机25相对的区域，所以能够长期地维持通过照相机25取得信息的准确性。
在本实施方式中，左前灯具装置2LF具有不透明部件26。不透明部件26由例如不透明的树脂构成。
如图5所示，不透明部件26沿透光部件22的外表面延伸。更具体地说，如图6所示，不透明部件26以将透光部件22的第一部分221的端缘221a(第一端缘的一个例子)和第二部分222的端缘222a(第二端缘的一个例子)覆盖的方式延伸。在本实施方式中，如图5所示，不透明部件26对由端缘221a和端缘222a形成的、第一部分221和第二部分222的边界223的整体进行了覆盖。
在本说明书中，关于不透明部件26而使用的“不透明”这一用语，并不一定是仅指可见光完全不透过的状态。如果不透明部件26的相对于可见光的透过率比透光部件22的相对于可见光的透过率低，则视为包含于“不透明”的范围。
根据如上所述的结构，能够使得不易观察到耐气候性相异的第一部分221和第二部分222的边界223。由此，即使透光部件22具有耐气候性相异的第一部分221和第二部分222，也能够抑制经过长期的使用而有可能对用户造成的不舒适感。
在本实施方式中，不透明部件26呈与车辆100的车体101的一部分(特别是与左前灯具装置2LF相邻的部分)相同的颜色。
根据如上所述的结构，能够提供用于使耐气候性相异的透光部件22的第一部分221和第二部分222的边界不易被观察到的不透明部件26仿佛是车体101的一部分这样的自然的外观。即使透光部件22具有耐气候性相异的第一部分221和第二部分222，也能够进一步抑制经过长期的使用而有可能对用户造成的不舒适感。
在本实施方式中，透光部件22中的第一部分221和第二部分222相接。第一部分221和第二部分222可以通过粘接而结合，也可以预先作为一体成型品而提供。在后者的情况下，能够削减部件数量。
在本实施方式中，透光部件22的第二部分222比第一部分221小。
在试图以耐气候性更高的材料形成透光部件22的整体的情况下，要考虑各种各样的问题。例如丙烯酸树脂，如果与聚碳酸酯树脂等相比较，则耐冲击性差。但是，如果由丙烯酸树脂形成透光部件22中的占较小区域的第二部分222，则容易达到期望的耐冲击性。玻璃虽然耐冲击性高，但在重量和成型自由度(即，外观设计的自由度)方面存在难点。但是，如果由玻璃形成透光部件22中的占较小区域的第二部分222，则能够减轻透光部件22整体的重量及对外观设计自由度造成的影响。
图7示出第二实施方式的第一变形例所涉及的左前灯具装置2LF1。与左前灯具装置2LF共通的结构要素由同一参照标号指示，省略重复说明。
左前灯具装置2LF1具有不透明部件261。不透明部件261具有与透光部件22的第一部分221的端缘221a和第二部分222的端缘222a共面的端面261a。
通过如上所述的结构，也能够使得不易观察到耐气候性相异的第一部分221和第二部分222的边界223。由此，即使透光部件22具有耐气候性相异的第一部分221和第二部分222，也能够抑制经过长期的使用而有可能对用户造成的不舒适感。
只要得到能够使得不易观察到边界223这一效果，则不透明部件261的端面261a可以配置为在第一部分221的端缘221a及第二部分222的端缘222a之间形成微小的台阶。
在上述的左前灯具装置2LF和左前灯具装置2LF1中，透光部件22的第一部分221的端缘221a和第二部分222的端缘222a相接。但是，不需要两者一定相接。图8示出与上述这种情况相对应的第二实施方式的第二变形例所涉及的左前灯具装置2LF2。与左前灯具装置2LF共通的结构要素由同一参照标号指示，省略重复说明。
左前灯具装置2LF2具有不透明部件262。不透明部件262具有第一端面262a和第二端面262b。第一端面262a与透光部件22的第一部分221的端缘221a相接。第二端面262b与透光部件22的第二部分222的端缘222a相接。
不透明部件262和透光部件22的第一部分221及第二部分222可以通过粘接、熔接等而结合，也可以预先作为一体成型品而提供。在后者的情况下，能够削减部件数量。
在上述的左前灯具装置2LF中，不透明部件26将透光部件22的第一部分221的端缘221a和第二部分222的端缘222a的整体覆盖。但是，不透明部件只要将端缘221a和端缘222a的至少一者的至少一部分覆盖即可。图9示出与上述这种情况相对应的第二实施方式的第三变形例所涉及的左前灯具装置2LF3。与左前灯具装置2LF共通的结构要素由同一参照标号指示，省略重复说明。
左前灯具装置2LF3具有不透明部件263。不透明部件263将由透光部件22的第一部分221的端缘221a和第二部分222的端缘222a形成的边界223的一部分覆盖。
在上述的各例中，向照相机25射入的光，直线地经过透光部件22的第二部分222。但是，可以将第二部分222的至少一部分设为具有透镜功能的形状。
根据如上所述的结构，有时为了使照相机25进行期望的拍摄动作，而能够将在灯室23内配置的光学系统的至少一部分省略。由此，能够抑制左前灯具装置2LF的大型化。
在上述的各例中，由壳体21和透光部件22划分出单一的收容空间(灯室23)。但是，对于收容空间内，能够通过分隔板等而分割为多个空间。
上述的各实施方式只不过是用于使本发明的理解变得容易的例示。上述的各实施方式所涉及的结构如果不脱离本发明的主旨，则能够适当地变更、改良。另外，等价物包含于本发明的技术范围是显而易见的。
参照图3的右前灯具装置1RF1而说明的反射防止层124，可以应用于参照图5至图9而说明的透光部件22的第二部分222的内表面。
参照图4的右前灯具装置1RF2而说明的硅凝胶126，可以应用于参照图5至图9而说明的透光部件22的第二部分222的内表面和照相机25之间。
在上述的实施方式中，作为灯具装置的例子，举出了右前灯具装置1RF和左前灯具装置2LF。但是，对于在图1所示的车辆100的左后角配置的左后灯具装置1LB、在车辆100的右后角配置的右后灯具装置1RB，也能够应用参照右前灯具装置1RF和左前灯具装置2LF而说明的结构。例如，右后灯具装置1RB能够具有与右前灯具装置1RF前后对称的结构(对于光源，适当地变更)。左后灯具装置1LB能够具有与左前灯具装置2LF前后对称的结构(对于光源，适当地变更)。左后灯具装置1LB和右后灯具装置1RB能够具有左右对称的结构。

Claims (9)

1.一种灯具装置，其搭载于车辆，
在该灯具装置中，具有：
壳体；
透光部件，其与所述壳体一起划分出收容空间；
光源，其收容于所述收容空间；以及
传感器，其收容于所述收容空间，对所述车辆的外部信息进行检测，
所述透光部件包含第一部分和第二部分，
所述第一部分包含从所述光源射出的光所经过的区域，且具有第一耐气候性，
所述第二部分包含与所述传感器相对的区域，且具有第二耐气候性，
所述第二耐气候性比所述第一耐气候性高。
2.根据权利要求1所述的灯具装置，其中，
具有不透明部件，该不透明部件将所述第一部分的第一端缘的至少一部分和所述第二部分的第二端缘的至少一部分覆盖。
3.根据权利要求1所述的灯具装置，其中，
具有不透明部件，该不透明部件具有与所述第一部分的第一端缘的至少一部分和所述第二部分的第二端缘的至少一部分的至少一者共面的部分。
4.根据权利要求2或3所述的灯具装置，其中，
所述不透明部件呈与所述车辆的车体的一部分相同的颜色。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的灯具装置，其中，
所述第二部分比所述第一部分小。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的灯具装置，其中，
所述第二部分具有具备透镜功能的部分。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的灯具装置，其中，
所述第一部分和所述第二部分是一体成型品的一部分。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的灯具装置，其中，
所述传感器包含LiDAR传感器、毫米波雷达、超声波传感器及照相机的至少一个。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的灯具装置，其中，
所述第二部分由玻璃、丙烯酸树脂及生物基聚碳酸酯树脂的任意者形成。
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