JP2006143179A - 統合型赤外線イルミネータを備えたヘッドランプアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】統合型赤外線イルミネータを備えたヘッドランプアセンブリを提供すること。
【解決手段】本発明によるヘッドランプアセンブリは、赤外線イルミネータなどの統合型暗視イルミネータエレメントを備えている。また、ヘッドランプアセンブリは、ロービーム白熱電球エレメントおよびハイビーム白熱電球エレメントを備えている。ヘッドランプハウジングの前面に取り付けられたレンズは、この２つの白熱電球エレメントおよび赤外線イルミネータをハウジング内に密閉している。ヘッドランプアセンブリは、自動車に速やかに、かつ、容易に設置することができる統合型モジュールであることが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は一般に自動車照明アセンブリに関し、より詳細には統合型赤外線（「ＩＲ」）イルミネータを有する自動車ヘッドランプカプセルに関する。

現在、低光環境における運転者の視感度を改善するべく設計された暗視システムを備えた自動車が増えている。簡潔には、このような暗視システムは、自動車に取り付けられたＩＲ光源および自動車の前方に存在する対象物で反射するＩＲ光波を検出するようになされた両立式ＩＲ検出器すなわちカメラを備えている。放出されるＩＲエネルギーおよび反射するＩＲエネルギーは、ヒトの肉眼では見ることはできないが、放出されるＩＲエネルギーの周波数に同調されたＩＲカメラによって検出することができる。ＩＲカメラは、ヘッドアップディスプレイなどのディスプレイにビデオ信号を出力することができるため、それにより運転者に接近する環境の展望を改善することができる。より旧式の暗視システムは、遠ＩＲ光源もしくは中間ＩＲ光源で動作しているが、より新しい能動暗視システムは、近ＩＲ光源で動作している。近ＩＲ光源もしくはイルミネータは、例えばＩＲレーザダイオード、濾波白熱光源等を備えている。

近ＩＲイルミネータは、ハイビーム自動車ヘッドランプのビームパターンと類似したビームパターンを有しているため、暗視システムの適切な動作を保証するためには整列させなければならない。車両バンパ、グリルあるいは車両前面の他の位置にＩＲイルミネータが取り付けられる従来の配置の場合、このような整列には時間がかかり、また、費用がかかっている（特殊な整列装置が必要である）。さらに、バンパ取付けＩＲイルミネータはスタイルの問題を招くことがあり、また、取付け位置が比較的低いため、路上の瓦礫による損傷を受け易く、歩行者検出距離を改善するための最適ＩＲビームパターンを必ずしも提供していない。

自動車の従来技術は、様々なヘッドランプアセンブリ、モジュール、カプセルおよびシステムで溢れている。自動車組立て工場では、ロービームおよび／またはハイビームヘッドランプエレメントを適切に整列させるためのヘッドランプ照準装置を利用している。ＩＲイルミネータの整列に使用されている既存のヘッドランプ照準装置がてこ入れされることが望ましく、てこ入れされたヘッドランプ照準装置を使用することにより、ＩＲイルミネータ用に特別に設計された照準システムをあつらえる必要が除去される。

したがって、従来のヘッドランプ照準装置を使用して整列させることができる統合型ＩＲ源を備えたヘッドランプアセンブリ（例えばヘッドランプカプセル）を有することが望ましい。また、本発明の他の望ましい特徴および特性は、添付の図面、前述の技術分野および背景技術に関連して行う以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかになるであろう。

本発明によるヘッドランプアセンブリは、統合型ＩＲイルミネータを備えている。ヘッドランプアセンブリは、ヘッドランプエレメント（ロービームおよびハイビーム）およびＩＲイルミネータを既存のヘッドランプ照準装置を使用して整列させることができるように適切に構成されている。また、ヘッドランプアセンブリは、実際的な配置に望ましい比較的高い取付け位置をＩＲイルミネータに提供するように適切に構成されている。

一形態では、本発明の上記および他の態様は、ヘッドランプハウジングと、ヘッドランプハウジングに結合された少なくとも１つの可視光プロジェクタと、ヘッドランプハウジングに結合された少なくとも１つの暗視イルミネータとを備えたヘッドランプアセンブリによって実行することができる。

以下、本発明について、添付の図面に関連して説明する。図において、同様の数表示は同様の構成要素を表している。

以下の詳細な説明は、本質的に例示的なものにすぎず、本発明もしくは本発明のアプリケーションおよび本発明の使用を何ら制限するものではない。また、前述の技術分野、背景技術、発明が解決しようとする課題、課題を解決するための手段あるいは以下の詳細な説明の中で示されている何らかの明確に表現された理論もしくは暗示されている理論によって拘束されるべき意図は何ら存在していない。さらに、任意の数の車両配置に関連して本発明を実践することができること、また、本明細書において説明されている自動車アプリケーションは、本発明の一配置例を単に表しているにすぎないことは当業者には理解されよう。

簡潔にするために、ヘッドランプ設計、ヘッドランプ整列装置、暗視システム、ＩＲイルミネータ、光源およびエミッタ、ＩＲカメラ、ヘッドアップディスプレイおよびシステムの他の機能態様（およびシステムの個々の動作コンポーネント）に関連する従来の技法については、本明細書においては詳細な説明は省略されている。

図１は、本明細書においてより詳細に説明するように、複数のヘッドランプアセンブリ１０２を組み込むことができる自動車１００を正面斜視図で示したものである。通常、ヘッドランプアセンブリ１０２は互いの「鏡像」であり、したがって以下の説明は、左側および右側のアセンブリに等しく適用される。ヘッドランプアセンブリ１０２は、自動車１００の車体１０４の内側に形成された適切なサイズのヘッドランプポート内に取り付けることができる。例えば、このようなヘッドランプポートは、自動車１００のフェンダの内側もしくは自動車１００のフロントファシアの内側に形成することができる。図１には示されていないが、ヘッドランプアセンブリ１０２は、非使用時は見えないように隠すことができる引込み可能ユニットもしくは折畳み可能ユニットとして構成することができる。本明細書において説明されている本発明は、このような引込み可能アセンブリに等しく組み込むことができる。

図２は、本発明に従って構成されたヘッドランプアセンブリ２００の一実施例を正面斜視図で示したものであり、また、図３は、ヘッドランプアセンブリ２００の背面斜視図を示したものである。ヘッドランプアセンブリ２００内のコンポーネントの特定のサイズ、形状およびレイアウトは、車両によって変更することができ、また、ヘッドランプアセンブリ２００自体の特定のサイズ、形状および全体構成も車両によって変更することができる。通常、ヘッドランプアセンブリ２００は、ヘッドランプハウジング２０２、レンズ２０４、ロービームプロジェクタ２０６、ハイビームプロジェクタ２０８、暗視イルミネータ２１０、ロービームソケットすなわちレセプタクル２１２、ハイビームソケットすなわちレセプタクル２１４、およびイルミネータソケットすなわちレセプタクル２１６を備えている。既存のヘッドランプ整列方法を利用するために、ヘッドランプアセンブリ２００は、少なくとも１つのハイビームプロジェクタ２０８を備えていることが好ましく、ロービームプロジェクタを備える必要はまったくない。当然、実用的な実施形態は、任意の数の暗視イルミネータを組み込むことができ、また、ロービームプロジェクタおよびハイビームプロジェクタの任意の組合せを含む任意の数の可視光プロジェクタを組み込むことができる。

図２および図３に示す実施形態の例は、内蔵式ヘッドランプアセンブリ２００を示したもので、ロービームプロジェクタ２０６、ハイビームプロジェクタ２０８および暗視イルミネータ２１０は、ヘッドランプハウジング２０２に結合され、かつ、ヘッドランプハウジング２０２に統合されている。レンズ２０４は、ロービームプロジェクタ２０６、ハイビームプロジェクタ２０８および暗視イルミネータ２１０をヘッドランプハウジング２０２内に密閉するようにヘッドランプハウジング２０２に取り付けられている。図３に示すように、ヘッドランプアセンブリ２００は、ロービームソケット２１２、ハイビームソケット２１４およびイルミネータソケット２１６のための電気コネクタを備えることができる。このような電気コネクタは、ロービームプロジェクタ２０６、ハイビームプロジェクタ２０８および暗視イルミネータ２１０に動作電力を提供するべく適切に構成されている。ある実用的な配置では、２つのコネクタを使用して３つの光源に電力を供給している。

ヘッドランプハウジング２０２は、任意の数のブラケット、ファスナ、クリップ、取付けタブ、あるいは車両の対応するヘッドランプポート内への適切な配置、取付けおよび／またはヘッドランプアセンブリ２００の整列を可能にする他の構造エレメントを備えることができる。実用的な一実施形態では、ヘッドランプアセンブリ２００はユニットとして設計されており、ヘッドランプハウジング２０２自体を調整することによって暗視イルミネータ２１０とハイビームプロジェクタ２０８の整列が達成されている。つまり、個々の可視光プロジェクタおよび暗視イルミネータ２１０をヘッドランプハウジング２０２内で個々に調整可能にする必要はない。別法としては、ヘッドランプアセンブリ２００は、個別調整機構（図示せず）を介して暗視イルミネータ２１０とハイビームプロジェクタ２０８の整列が達成されるように構成することも可能である。

実用的な実施形態では、暗視イルミネータ２１０は、ＩＲイルミネータとして実現されている。好ましい実施形態では、暗視イルミネータ２１０は、近代の暗視システム内に配置するための近ＩＲイルミネータとして実現されている。暗視イルミネータ２１０は、従来の技法に従って製造することができ、また、従来の方法で機能させることができる。例えば、暗視イルミネータ２１０は、非ＩＲ成分を除去するために濾波された濾波白熱（例えばハロゲン）光源、ＩＲエネルギーを放出するＬＥＤ源、ＩＲエネルギーを放出するレーザ光源などであっても良い。実際、暗視イルミネータ２１０は、商用的に入手可能な「オフ・ザ・シェルフ（off the shelf）」アイテムとして実現することができ、また、ヘッドランプハウジング２０２を適切に構成することにより、商用的に入手可能なこのようなユニットとの互換性を持たせることができる。

レンズ２０４は、所望の光学特性を有する単一の材料もしくは複数の材料から形成されることが好ましい。この点に関して、レンズ２０４の少なくとも一部は、暗視イルミネータ２１０によって放出されるエネルギーの照明パターンに影響を及ぼす光学特性を有している。例えば、暗視イルミネータ２１０の視野内のレンズ２０４部分には、レンズ２０４の残りの部分の光学特性とは異なる光学特性を持たせることができ、したがって、ヘッドランプアセンブリ２００から放出される所望のＩＲビームパターンを得ることができる。例えば、ＩＲシステムによる道路の両側に存在する歩行者および障害物の適切な検出を可能にするためには、約１２度のビームパターンを投光することが望ましい。実用的な一実施形態では、レンズ２０４は、透明な塑性物質もしくは強化ガラスから形成されている。

また、レンズ２０４およびヘッドランプハウジング２０２は、暗視イルミネータ２１０とレンズ２０４の間に適切な距離を提供するように構成することができる。この距離は、適切なＩＲビームの形成およびヘッドランプアセンブリ２００からのパターン化を保証するように選択しなければならない。暗視イルミネータ２１０とレンズ２０４の間の距離は、ヘッドランプアセンブリ２００の特定の設計および構成に応じて変更することができることを理解されたい。実際には、この距離が短すぎると、ＩＲビームパターンが広がりすぎることになり、道路の十分遠くまで到達させることができない。一方、この距離が長すぎると、ＩＲビームパターンが狭くなりすぎることになり、道路の両側に存在する歩行者および障害物で反射させることができなくなる。障害物を認識し、かつ、必要に応じてその障害物を回避するべく適切な行動を取るための十分な時間を運転者に与えるためには、障害物検出距離が重要である。また、レンズ２０４およびヘッドランプハウジング２０２は、可視光プロジェクタおよび／または暗視イルミネータによって生成される熱が効果的に散逸するように、かつ／または復水の効果的な排水を提供するようにサイズ化し、形状化し、あるいは構成することができる。

実用的な他の実施形態（図示せず）では、ヘッドランプアセンブリは、ヘッドランププロジェクタもしくは暗視イルミネータを備える必要がなく、その代わりに、ヘッドランプハウジングを車両に設置した後に、ヘッドランププロジェクタおよび暗視イルミネータを設置することが意図されている。例えば、レセプタクル２１２、２１４および２１６（図３参照）は、電気コネクタではなく、ロービームプロジェクタエレメント、ハイビームプロジェクタエレメントおよび暗視イルミネータエレメントを受け取るように構成することができる。これらのエレメントは、ワイヤリングハーネスに結合することができ、あるいはワイヤリングハーネスに結合するように構成することができる。このような実施形態では、レセプタクル２１６に近い位置から放出されるＩＲエネルギーの照明パターンに影響を及ぼす光学特性をレンズ２０４の少なくとも一部に持たせることができる。つまり、レンズ２０４を上で説明したように構成し、暗視イルミネータが設置され、かつ、暗視イルミネータが稼動状態になった後に所望のＩＲ放射パターンを提供することができる。

以上、少なくとも１つの実施形態の例について詳細に説明したが、極めて多数の変形形態が存在していることを理解されたい。また、本明細書において説明されている１つまたは複数の実施形態が単なる実施例にすぎず、本発明の範囲、適用可能性もしくは構成を何ら制限するものではないことを理解されたい。以上の詳細な説明が意図するところは、１つまたは複数の好ましい実施形態を実施するための便利なロードマップを当業者に提供することにある。特許請求の範囲に示す本発明およびその合法的な等価物の範囲を逸脱することなく、構成要素の機能および配置に様々な変更を加えることができることを理解されたい。

自動車の斜視図である。 本発明に従って構成されたヘッドランプアセンブリの正面斜視図である。 図２に示すヘッドランプアセンブリの背面斜視図である。

符号の説明

１００ 自動車
１０２、２００ ヘッドランプアセンブリ
１０４ 車体
２０２ ヘッドランプハウジング
２０４ レンズ
２０６ ロービームプロジェクタ
２０８ ハイビームプロジェクタ
２１０ 暗視イルミネータ
２１２ ロービームソケット（レセプタクル）
２１４ ハイビームソケット（レセプタクル）
２１６ イルミネータソケット（レセプタクル）

Claims (19)

1. ヘッドランプハウジングと、
   前記ヘッドランプハウジングに結合された少なくとも１つの可視光プロジェクタと、
   前記ヘッドランプハウジングに結合された少なくとも１つの暗視イルミネータとを備えたヘッドランプアセンブリ。
2. 前記少なくとも１つの暗視イルミネータが少なくとも１つの赤外線イルミネータを備えた、請求項１に記載のヘッドランプアセンブリ。
3. 前記少なくとも１つの赤外線イルミネータが少なくとも１つの近赤外線イルミネータを備えた、請求項２に記載のヘッドランプアセンブリ。
4. 前記ヘッドランプハウジングに取り付けられた、前記少なくとも１つの可視光プロジェクタおよび前記少なくとも１つの暗視イルミネータを前記ヘッドランプハウジング内に密閉するレンズをさらに備えた、請求項１に記載のヘッドランプアセンブリ。
5. 前記レンズの少なくとも一部が、前記少なくとも１つの暗視イルミネータによって放出されるエネルギーの照明パターンに影響を及ぼす光学特性を有する、請求項４に記載のヘッドランプアセンブリ。
6. 前記少なくとも１つの可視光プロジェクタが少なくとも１つのロービームエレメントを備えた、請求項１に記載のヘッドランプアセンブリ。
7. 前記少なくとも１つの可視光プロジェクタが少なくとも１つのハイビームエレメントを備えた、請求項１に記載のヘッドランプアセンブリ。
8. 前記少なくとも１つの暗視イルミネータが少なくとも１つの濾波白熱光源を備えた、請求項１に記載のヘッドランプアセンブリ。
9. 前記少なくとも１つの暗視イルミネータが少なくとも１つのレーザ光源を備えた、請求項１に記載のヘッドランプアセンブリ。
10. ヘッドランプハウジングと、
    前記ヘッドランプハウジングに統合された可視光プロジェクタと、
    前記ヘッドランプハウジングに統合された赤外線イルミネータと、
    前記ヘッドランプハウジングに取り付けられた、前記可視光プロジェクタおよび前記赤外線イルミネータを前記ヘッドランプハウジング内に密閉するレンズとを備えたヘッドランプアセンブリ。
11. 前記赤外線イルミネータが近赤外線イルミネータを備えた、請求項１０に記載のヘッドランプアセンブリ。
12. 前記可視光プロジェクタがロービームエレメントを備えた、請求項１０に記載のヘッドランプアセンブリ。
13. 前記可視光プロジェクタがハイビームエレメントを備えた、請求項１０に記載のヘッドランプアセンブリ。
14. 前記赤外線イルミネータが濾波白熱光源を備えた、請求項１０に記載のヘッドランプアセンブリ。
15. 前記赤外線イルミネータがレーザ光源を備えた、請求項１０に記載のヘッドランプアセンブリ。
16. 前記レンズの少なくとも一部が、前記赤外線イルミネータによって放出されるエネルギーの照明パターンに影響を及ぼす光学特性を有する、請求項１０に記載のヘッドランプアセンブリ。
17. ヘッドランプハウジングと、
    前記ヘッドランプハウジングに統合された、赤外線イルミネータを受け入れるようになされたレセプタクルと、
    前記ヘッドランプハウジングに取り付けられたレンズであって、前記レンズの一部が、前記レセプタクルに近い位置から放出される赤外線エネルギーの照明パターンに影響を及ぼす光学特性を有するレンズとを備えたヘッドランプアセンブリ。
18. 前記ヘッドランプハウジングに統合された、ロービームプロジェクタを受け入れるようになされた第２のレセプタクルをさらに備えた、請求項１７に記載のヘッドランプアセンブリ。
19. 前記ヘッドランプハウジングに統合された、ハイビームプロジェクタを受け入れるようになされた第３のレセプタクルをさらに備えた、請求項１８に記載のヘッドランプアセンブリ。

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