JP2005108614A

JP2005108614A - 車両用警光灯

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Publication number: JP2005108614A
Application number: JP2003339965A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Yamauchi; 真介山内
Original assignee: Patlite Corp
Current assignee: Patlite Corp
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: JP4122515B2

Abstract

【課題】視認性を向上したバンパー搭載用の車両用警光灯を提供する。
【解決手段】車両用警光灯１を構成する灯体内には、支持板２１に臨んで垂設したメイン回路基板４１と、その前方中央よりサイド回路基板４２ａ、４２ｂが、互いの裏面を向け合った状態でメイン回路基板４１と直交するよう配置している。各基板上には、ＬＥＤ５１ａ、５１ｂ、５２ａ，５２ｂを実装して光源構造を成す。この光源構造により、灯体内には前方を向いたＬＥＤの他、灯体中央より左側面へ向いたＬＥＤと右側面を向いたＬＥＤとが収容され、各ＬＥＤからの照射光は灯体内で拡散しながら放光する。これにより、灯体の前方一面を警告光が照射できる構造を提供でき、視認性の向上をもたらす。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば緊急自動車や道路維持作業車などの車両前方に設置して、警告光を照射する車両用警光灯に関する。

兼ねてより、パトカーや救急車などの緊急自動車などには、緊急自動車の通過を前方車両など周囲に注意喚起するために、車両のルーフ面上に横長形状の散光式警光灯を搭載している。この散光式警光灯からは、警告光やサイレン音などを発して周囲に注意喚起を行うが、交差点での出会い頭など、走行する方向外より対向する車両が往来するところでは、いち早く緊急自動車の通過を知らせる必要がある。そこで、車両のバンパー上に補助灯として警光灯を搭載し、散光式警光灯よりも前方の位置から照射することで、周囲への注意喚起を行っている。
かかる警光灯の光源としては、これまで白熱電球やキセノン放電管などを採用したものが提供されてきたが、省電力化や長寿命化などを求められており、近年においてはＬＥＤ（発光ダイオード）を採用したものが提供されている。

光源にＬＥＤを採用した警光灯としては、例えば特許文献１で示されるように、複数のＬＥＤが適宜配列された基板を長短１枚ずつ用意し、平面視Ｌ字状となるように組み合わせた光源構造がある。図５（ａ）は、かかる光源構造の概要を示した図であり、直方体状の灯体９内において、中央に配置する基板９１ａと、基板９１ａの一方端より垂直方向に延びた基板９１ｂとが一体となって形成されている。そして、各基板上にＬＥＤ９２ａ、９２ｂを複数個実装し、光源をＬ字状に配列した構造を形成している。
この光源構造では、ＬＥＤを光源としたことで省電力化や長寿命化などの効果をもたらす他、ＬＥＤをＬ字状に配列して、前方に向けたＬＥＤ９２ａと側方に向けたＬＥＤ９２ｂとをつくることで、それぞれのＬＥＤが所定の領域を照射することにより、前方と側方からの視認性を得ることができる。

特開２００２−２８９００３

ところが、上記の構造では側方照射用の基板９１ｂが中央の基板９１ａにかかる一方の側縁からしか配置することができない。そのため、1つの灯体で左右の側方を同時に照射することはできず、例えば図５（ａ）で表す構造では左側方を照射することができないものとなっている。しかし、交差点の進入時などにおいては、交差する車線上を通過する車両に注意喚起するためにも左右両方へ警告光を照射する必要がある。そこで、図５（ｂ）で示すように、光源構造を対称とした灯体を別途作製し、左側方照射仕様の灯体９ａと右側方照射仕様の灯体９ｂとの一対で車両のバンパー７上に取付けていた。
そうなると、光源構造を成す基板を左右の各仕様に応じて設計する必要が生じ、部品の共通化によるコストダウン化を図ることができない。また、側方照射用の基板９１ｂを前方照射用の基板９１ａと直交する方向に置いたことで、側方照射基板９１ｂに向かって進んだ照射光の進路を遮る形となっている。つまり、側方への視認性を向上するために側方照射用基板９１ｂの形状を大きく取りすぎると、側方照射用基板９１ｂの背面側にあたる車両中央や他側方への照射光が抑えられてしまう。そのため、側方照射用基板９１ｂの大きさは制約され、側方への照射領域を広げたり灯体を薄型化することが困難であった。

さらに、ＬＥＤを実装する基板をＬ字状とした構成上、灯体内に収容するＬＥＤは前方または側方のどちらかしか向かないため、斜め前方への照射が満たされない構造となっていた。つまり、図５（ｂ）で示した視点Ａ１、Ａ２への照射が行われず、かかる視点からの視認性が十分なものと言えなかった。しかし、斜め前方からの視認性を確保するためにＬＥＤを実装した基板を斜めに配置する、実装したＬＥＤを斜めに傾けるなどの構造にすると、部品点数や工数が増える他、品質面においても別途の対策を施す必要があるためコストが上がってしまい、良策ではない。

そこで、本発明の目的は、上記のようにＬＥＤなどの発光素子を光源とした車両用警光灯において、従来の課題を解消して最適な構造を提供するものである。

上記の目的を達成するための、請求項１に記載した車両用警光灯は、垂設した略板状の支持部材と、支持部材の前方を覆う透光性のグローブとで囲まれた灯体内に光源部を収容した車両用警光灯において、上記光源部は、灯体の前方に向けて回路基板上に実装した第１の発光素子群と、灯体の左側方に向けて回路基板上に実装した第２の発光素子群と、灯体の右側方に向けて回路基板上に実装した第３の発光素子群とを有し、第２および第３の発光素子群は、回路基板上に実装した第１の発光素子群の中央から前方へ向かって垂直に延びる回路基板上に、それぞれ実装されたことを特徴とする。

この発明によれば、灯体内に収容する第１、第２および第３の発光素子群が、それぞれ灯体の前方、右側方、左側方より照射し、結果として灯体の右側方から左側方にかけて発光素子の直接光が照射されることとなる。そのため、１つの灯体で左右両側を照射でき、なお且つ光源からの強い光がそのままグローブを透過して照射光となるため、視認性が良い。また、側方照射用である第２、第３の発光素子群を実装した回路基板が、灯体の前後方向に沿ってそれぞれ配置したことで、灯体を正面から見たときに当該回路基板によって生じる死角が、回路基板の厚さのみとなって最小限に抑えられることができる。しかも、垂設した回路基板の両側を第１の発光素子群が囲むことで、第２、第３の回路基板に隣接する発光素子からの光源光が、それぞれの回路基板両側を通って灯体前方を照射する。そのため、支持部材の前方へ垂直に延びる第２、第３の回路基板が第１の発光素子群上に影をつくっていても、隣接する第１の発光素子からの照射光によって影が消え、灯体正面からは第１の発光素子群からなる一面の照射光が視認できる。すなわち、第２、第３の回路基板によって遮られること無く灯体前方を照射することができる。なお、第２の回路基板と第３の回路基板との距離を僅かに空けて隣接するように配設しても同様の効果を得ることができるが、回路基板同士の間に第１の発光素子群を構成する一列分の発光素子が実装されていたほうが望ましい。また、グローブ前面の内側に、上下方向に延びる断面略畝状のレンズ（拡散レンズ）を連ねた形状を加えると、前方へ照射する光源光が左右に拡散されて、広がりをもった面上の光となって照射される他、点灯、消灯時において第２、第３の回路基板の存在がより薄らぐ。

また、請求項２に記載した車両用警光灯は、請求項１に記載の車両用警光灯において、第２の発光素子群と第３の発光素子群とは、同一回路基板上の表裏両面にそれぞれ実装されたことを特徴とする。この発明によれば、回路基板上の両面に発光素子を実装した構成を持ち、１枚の回路基板で左側方、右側方への照射をもたらすことができる。そして、かかる回路基板を灯体の中心軸上に配置すれば、光源からグローブ左右の内側までの距離をそれぞれ最大に延ばすことができ、発光素子からの光源光が十分に拡散されて照射することができる。

以下、本発明の一実施形態の車両用警光灯を説明する。図１は、本発明の実施形態の１つである車両用警光灯の全体を示す斜視図である。また、図２は、図１に示した車両用警光灯の断面平面図（ａ）と、グローブを外した状態を示す正面図（ｂ）である。

車両用警光灯１は、直方体状の本体２と、本体２を車両バンパー上に固定するための取付部３とを組み合わせて全体を構成する。本体２では、垂設した平面状の支持板２１と、その支持板２１の前方を覆ったグローブ２２とで形成された閉鎖空間内に、後述する光源部を収容している。支持板２１の背面下には、左右より垂直に延びた略円盤状の取付片２３を一対にして形成し、この取付片２３へ取付部３を揺動可能に組み合わせて本体２と取付部３とを一体にする。車両用警光灯１は、車両のバンパー上において左右一対となって並列に配置し、取付部３を介してバンパーに装着する。取付部３は、アルミニウムなどの板金を加工して形成したものであり、方形状の取付面中央に穿設した取付穴へ、ねじなどの軸材を挿通して固定する。なお、車両用警光灯１を装着するのは、車両の前方に限らず後方であってもよい。

グローブ２２は、赤色や青色などの着色された透光性材料で形成したものであり、膨出した前面と、その周縁より垂直に延びる側面とを有した略椀状の形状を成す。また、グローブ２２の内面には、畝状に形成したレンズを複数個連ねたレンズ部２２ａ、２２ｂが施されており、光源光を屈折放光する。グローブ２２の前面に施したレンズ部２２ａは、上下に延びたレンズを左右に連設しており、グローブ２２を正面から見たときには縦線が連なった状態で現れる。グローブ２２側面に施したレンズ部２２ｂは、前後に延びたレンズを側面周縁に沿って連設しており、表示部を上または下に向けて外から見ると、グローブ２２の側面には縦線が連なった状態で現れる。本体２内に収容した光源からの照射光は、グローブに施したレンズのはたらきによって、拡散しながら前方、左右、及び上下へと放光する。なお、グローブは着色したものに限らず、無色透明であっても良い。

車両用警光灯１の本体２は、後述する基台２４や回路基板４１、４２ａ、４２ｂなどを支持板２１へ組み込んで一体にした後、その前方よりグローブ２２を配置して四隅をねじ止めし、固定して完成する。ねじ止めは、グローブ２２の四隅に設けたねじ穴２２ｃと、支持板２１の四隅に設けたねじ穴２１ａとを一致させて、支持板２１の後方よりねじを挿通して行われる。このとき、グローブ２２と支持板２１の各周縁部が嵌合し、灯体内を閉鎖空間とする。

本体２の内部には、支持板２１に臨んで配置した基台２４と、ＬＥＤ（発光ダイオード）５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂを実装した回路基板４１、４２ａ、４２ｂとを収容している。基台２４は、中央が窪んだ板材で、取付部３と同様に板金を加工して形成したものである。基台２４の中央には、支持片２４ａ、２４ｂがそれぞれ上下に形成している。支持片２５ａ、２５ｂは、基台２４上において左右対称となるよう形成している。その作製にあたっては、基台２４の中央部より左右対称に「コ」の字を象るよう切削し、それを前方へ垂直に折り曲げて加工すれば出来上がる。

ＬＥＤを実装した回路基板は、前方を照射するメイン回路基板４１と、側方を照射するサイド回路基板４２ａ、４２ｂとに大別される。メイン回路基板４１は、長方形の四隅を切り欠いた八角形状で、基台２４に臨んで配置する。メイン回路基板４１は、中央に縦長長方形状の孔（図示せず）が４箇所穿設されている。この孔に、支持片２５ａ、２５ｂを挿通させてメイン回路基板４１と基台２４とを当接し、上下左右よりねじ２７を差し込んでねじ止めし、両者間を固定する。メイン回路基板４１上には、中央に複数個のＬＥＤ５１ｂを実装しており、その両側には複数個のＬＥＤ５１ａが等間隔に連なって実装されている。つまり、メイン回路基板４１上には、複数列のＬＥＤが基板一面に渡って等間隔に実装されている。
一方、サイド回路基板４２ａ、４２ｂは、縦長の長方形状であって、それぞれにはＬＥＤ５２ａ、５２ｂが２列×４行となって実装されている。サイド回路基板４２ａ、４２ｂは、それぞれメイン回路基板４１を挿通した支持片２５ａ、２５ｂに当接して、ねじ２６を差し込みねじ止めして固定される。このとき、サイド回路基板４２ａ、４２ｂはお互いに背面を向け合った状態で固定される。

このように、各基板上に実装されたＬＥＤは、図２（ａ）、（ｂ）で示されるように、平面視Ｌ字状となった配列が線対称となって現れた状態となる。また、支持片２５ａ、２５ｂに挟まれた領域内には、メイン回路基板４１に実装したＬＥＤ４１ｂが配置している。このとき、メイン回路基板４１上に実装したＬＥＤ５１ａ、５１ｂは、全て灯体の正面に向けた状態となり、サイド回路基板４２ａ上に実装したＬＥＤ５２ａは、灯体の左側方に向けた状態となる。また、サイド回路基板４２ｂ上に実装したＬＥＤ５２ｂは、灯体の右側方に向けた状態となる。かかる各ＬＥＤより照射する光は、図３で示した照射パターンを描く。図３において、（ａ）は正面を向いたＬＥＤからの照射パターンを示し、（ｂ）は左右何れかの側方を向いたＬＥＤからの照射パターンを示す。また、（ｃ）は、車両のバンパー上に搭載した車両用警光灯からの照射パターンを表し、その照射パターンは（ａ）と（ｂ）とを組み合わせたものとなる。

車両用警光灯１は、図３（ｃ）で表されるように、車両のバンパー７上において左右一対となって搭載される。各車両用警光灯からの照射光は、実装したＬＥＤの向きによって決定される。そこで、正面に向けたＬＥＤからの照射光と、側面に向けたＬＥＤからの照射光とに分けて説明する。

図３（ａ）は、正面に向いたＬＥＤからの照射パターンを表し、つまりはメイン回路基板４１上に実装したＬＥＤからの照射パターンを表す。灯体１からは、中央よりＬＥＤ５１ｂからの照射光６１ｇが照射されるとともに、その両側よりメイン回路基板上に実装したＬＥＤ５１ａからの照射光６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ、および６１ｆが照射される。したがって、灯体の前方一面より、ＬＥＤからの直接光が照射されることとなる。
図３（ｂ）は、側方に向いたＬＥＤからの照射パターンを表し、つまりはサイド回路基板上に実装したＬＥＤからの照射パターンを表す。灯体１からは、中央より左側方へ向かって照射するＬＥＤ４２ａからの照射光６２ａ、６２ｂが現れ、同じく中央より右側方へ向かって照射するＬＥＤ４２ｂからの照射光６２ｃ、６２ｄが現れる。各ＬＥＤからの照射光は、灯体の側面全域を照射するほど灯体内において十分に拡散されながらグローブ２２を透過し、周囲を照射する。図３（ｂ）で表れるように、１つの灯体からは左右に向かってＬＥＤの直接光が照射される。

車両のバンパー７上には、同じ構造をもった車両用警光灯１が左右一対となって搭載される。このときの照射光は、図３（ｃ）で表されるパターンを描く。ここで、左側の灯体を１ａとし、右側の灯体を１ｂとして説明すると、各灯体からは、前方に対して照射光６１ａ〜６１ｇが照射される。一方、左側方においては、灯体１ａ、１ｂそれぞれより照射光６２ａ、６２ｂが照射される。このとき、灯体１ｂからの照射光６２ａ、６２ｂは、灯体１ａより後方から照射する形となり、光源光は拡散して広範囲を照射する。また、右側方においては、灯体１ａ、１ｂのそれぞれより照射光６２ｃ、６２ｄが照射される。このとき、灯体１ａからの照射光６２ｃ、６２ｄは、灯体１ｂより後方から照射する形となり、同じく光源光が拡散して広範囲を照射する。このように、車両の左右側方には、前後の位置関係にある灯体１ａ、１ｂそれぞれからのＬＥＤ光が照射され、２箇所の光源より照射される形となる。とりわけ、車両の側方から前方にかけての間である斜め前方においては、この２箇所の光源より直接光が照射されることとなり、かかる領域への視認性を確保することができる。

このように、本願発明においては車両用警光灯の灯体前面、左右側面それぞれに向かって光源のＬＥＤを配置しており、点灯時においては灯体前方の左側から右側にかけての全域にわたり、ＬＥＤの直接光が照射される。そのため、車両の前方、左右側方のみならず、左右の斜め前方からも警告光を視認することができる。しかも、灯体前方に照射するＬＥＤ光は、左右側面用のＬＥＤ回路基板によって遮られること無く一面にわたって照射するため、十分な視認性を得ることができる。
なお、ＬＥＤ５１ａ、５１ｂ、５２ａ、および５２ｂは、それぞれ等間隔に回路基板上へ実装したほうが望ましい。これは、偏りのない均一した照射光を得ることで、広い面状としての視認性を得るのに有効だからである。

図４は、交差点進入時における視認性を表した図であり、上述の従来技術と本願発明の一実施例とを対比したものである。図中において、８１は車両のバンパー上に車両用警光灯を搭載した緊急自動車を表す。車両用警光灯は、図３（ｃ）や図５（ｂ）で表したように、２灯が一対となって搭載されている。緊急自動車８１の前方より表れる直線は、車両用警光灯からの照射パターンを示す。

図４（ａ）は、交差点で左折する緊急自動車８１と、交差する車線の左側を横断する歩行者８２との関係を表したものである。従来技術において、緊急自動車８１に搭載した車両用警光灯からの照射光は、車両の前方と左右の側方へ放光する。しかし、交差する車線上に側方用の照射光が照射するのは、緊急自動車８１が交差点に到達した時点でないと行えない。そうなると、歩行者が横断歩道を出て警告光を視認した時点では、緊急自動車は既に交差点に進入して左折する態勢となっており、接触する危険性を伴ってしまうこととなる。とりわけ、緊急自動車８１と歩行者８２との間に障害物８３があって警告光が視認できない状況にあった場合だと、歩行者が横断歩道を出て初めて警告光を視認することとなり、緊急自動車が近づいていることを気付くのが遅れてしまう。
一方、本願発明においては、図３（ｃ）で表されるように２灯の車両用警光灯それぞれより左右側方へ向かって警告光を照射する構造であり、車両の前方、左右側方のみならず、斜め前方へも照射する。左側方への警告光は、図４（ａ）で表されるように、緊急自動車８１が交差点に到達するより先んじて、車両右側に搭載した車両用警光灯からの光６２ａ、６２ｂが交差する車線左側を照射する。そうなると、歩行者が横断歩道を出て警告光を視認した時点では、緊急自動車は交差点に到達する手前に位置しており、接触までの時間が稼げることとなる。そのため、交差点での出会い頭による衝突をより未然に防ぐことができる。

図４（ｂ）は、交差点を横断する緊急自動車８１と、交差する車線右側より進路方向に向かって進む車両８４との関係を表したものである。従来技術では、緊急自動車８１が手前の横断歩道を通過した時点で、車両８４の運転手へ警告光を照射する。それに対して本願発明では、緊急自動車８１が手前の横断歩道に到達した時点で、車両左側に搭載した車両用警光灯からの光６２ｃ、６２ｄを車両８４の運転手に照射する。そのため、緊急自動車８１が交差する車線に到達する事前に緊急自動車の接近を知らせることができ、出会い頭での衝突をいち早く未然に防ぐことができる。

このように、本願発明では緊急自動車が交差する車線に到達する事前に警告光を交差車線へ照射できるため、交差点での出会い頭による衝突をより未然に防ぐことができる。また、１灯で左右両方への照射を行うため、仮に搭載した２灯の内１灯が走行中に故障したとしても、残りの１灯で左右両方への視認性は確保できるため、緊急自動車や周囲の車両、歩行者への安全性を維持できる。

以上のとおり、本願発明の実施形態を説明したが、これに限らず本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更ができる。例えば、上述した実施例の内、左右側面を照射するＬＥＤ５２ａ，５２ｂを実装する回路基板を両面基板とすると、１枚の基板で左右両方を照射することができ、部品点数や組立の工数などが削減できて好都合である。しかも、左右側面を照射するＬＥＤとグローブとの距離をより長くすることができ、光源光を一層拡散させて照射することができる。

本発明の一実施形態の斜視図外観正面図（ａ）である。図１に示す実施形態の断面平面図（ａ）と、灯体のグローブを外した状態を示す正面図（ｂ）である。図１に示す実施形態の照射パターンを表した平面図である。交差点進入時での視認性を表した、本願発明と従来技術との対比図である。従来発明の構造を表した平面図（ａ）と、その照射パターンを表した概略図（ｂ）である。

符号の説明

１車両用警光灯
２１支持板
２２グローブ
２４基台
３取付部
４１回路基板（メイン回路基板）
４２ａ、４２ｂ回路基板（サイド回路基板）
５１ａ、５１ｂＬＥＤ（発光ダイオード）
５２ａ、５２ｂＬＥＤ（発光ダイオード）

Claims

垂設した略板状の支持部材と、支持部材の前方を覆う透光性のグローブとで囲まれた灯体内に光源部を収容した車両用警光灯において、
上記光源部は、灯体の前方に向けて回路基板上に実装した第１の発光素子群と、灯体の左側方に向けて回路基板上に実装した第２の発光素子群と、灯体の右側方に向けて回路基板上に実装した第３の発光素子群とを有し、
第２および第３の発光素子群は、回路基板上に実装した第１の発光素子群の中央から前方へ向かって垂直に延びる回路基板上に、それぞれ実装されたことを特徴とする車両用警光灯。
請求項１に記載の車両用警光灯において、第２の発光素子群と第３の発光素子群とは、同一回路基板上の表裏両面にそれぞれ実装されたことを特徴とする車両用警光灯。