JP2006269194A - Lighting device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光ダイオードランプ(以下、LEDランプという)を備える車両用照明装置に係り、特に、着雪時の視認性を向上できる車両用照明装置に関する。 The present invention relates to a vehicular illumination device including a light-emitting diode lamp (hereinafter referred to as an LED lamp), and more particularly to a vehicular illumination device that can improve visibility when snow falls.
従来、この種の車両用照明装置として、特許文献1に記載の車両用LED灯具は、LEDランプの電流制御用抵抗器が取付けられた基板と、LEDランプから発せられる光を透過して外部放射する光透過部と、基板の廃熱を熱交換して光透過部に伝熱する熱交換器とを具備している。具体的には、ハウジングの上半分には複数個のLEDランプが取付けられており、ハウジングの下半分には複数個の白熱電球(バルブ)が取付けられている。この構成により、電熱線等を新たに設けることなく、廃熱を利用して降雪時においてはLEDランプの光が透過するカバーレンズに融雪機能を持たせることによって着雪を確実に防止して良好な視認性を確保することができるものである。
Conventionally, as this type of vehicular illumination device, a vehicular LED lamp described in
また、他の車両用照明装置として、特許文献2に記載のレンズ曇り除去制御装置は、容器体と、この容器体の開口部に設置されるレンズと、容器体およびレンズにより形成される灯室内に配置される発光ダイオードにとより構成され、通電により発熱し、灯室内の温度を上昇させる熱源と、灯室内の温度が所定温度に達した場合に、灯室内の温度を低下させるように熱源への通電を制御する通電制御手段とを備えている。 Further, as another vehicular lighting device, a lens fogging control device described in Patent Document 2 includes a container body, a lens installed in an opening of the container body, and a lamp chamber formed by the container body and the lens. A heat source that generates heat when energized and raises the temperature in the lamp chamber, and a heat source that lowers the temperature in the lamp chamber when the temperature in the lamp chamber reaches a predetermined temperature. And an energization control means for controlling energization to.
ところで、前記特許文献1に記載の車両用照明装置は、降雪時でない状況においても常に消費電力の大きい白熱電球が点灯するため、電力消費量が多くなり、その結果実用燃費が悪くなるという問題点があった。また、特許文献2に記載のレンズ曇り除去制御装置は、反射鏡とレンズによって形成される灯室内に、温度センサや発熱体を配置するため、構成が煩雑となっていると共に、灯室内の温度を検出して熱源への通電を制御するため、制御が煩雑となっている。
By the way, the vehicular illumination device described in
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、電力消費量が少なく着雪を確実に防止でき、視認性を向上できると共に燃料消費量の増加を防止できる車両用照明装置を提供することにある。また、構成が簡単で小型化でき、特に薄型化できると共に、制御が容易な車両用照明装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and the object of the present invention is to reduce power consumption and reliably prevent snowfall, improve visibility and increase fuel consumption. An object of the present invention is to provide a vehicular lighting device that can be prevented. It is another object of the present invention to provide a vehicular lighting device that is simple in structure and can be reduced in size, particularly reduced in thickness, and easy to control.
前記目的を達成すべく、本発明に係る車両用照明装置は、ランプケース内に発光ダイオードランプと発熱体とを備え、この照明装置は車両外の環境条件を検出する手段を備え、該検出手段の出力に基づいて前記発熱体への通電と非通電を切替えることを特徴としている。すなわち、この車両用照明装置は、例えば車両外の降雪を検出して、コントローラ等により電源から発熱体に通電するように制御している。 In order to achieve the above object, a vehicle lighting device according to the present invention includes a light emitting diode lamp and a heating element in a lamp case, and the lighting device includes a means for detecting an environmental condition outside the vehicle. The heating element is switched between energization and non-energization based on the output. In other words, the vehicle lighting device detects, for example, snowfall outside the vehicle, and controls the power source to be energized from the power source by a controller or the like.
前記のごとく構成された本発明の車両用照明装置は、降雪等の車両外の環境条件を検出すると、バッテリ等の電源から発熱体に通電し、この発熱体から放出される熱によりランプケースの外周に付着した雪や氷を溶かすことができ、照明装置の視認性を確保することができる。また、降雪等でランプケースの表面に着雪や着氷が発生した必要時のみ発熱体に通電するため、電力消費量を抑えることができ、結果として車両の燃料消費量の増加を防ぐことができる。 The vehicle lighting device of the present invention configured as described above, when an environmental condition outside the vehicle such as snowfall is detected, energizes the heating element from a power source such as a battery and the heat of the lamp case is released by the heat released from the heating element. Snow and ice adhering to the outer periphery can be melted, and the visibility of the lighting device can be ensured. In addition, since the heating element is energized only when it is necessary to have snow or icing on the surface of the lamp case due to snowfall, etc., power consumption can be reduced, resulting in an increase in vehicle fuel consumption. it can.
また、本発明に係る車両用照明装置の好ましい具体的な態様としては、前記発熱体は、白熱電球および/または赤外発光ダイオードであることを特徴としている。この構成によれば、降雪が検知されると白熱電球および/または赤外発光ダイオード等の発熱体に通電を行い、白熱電球では光と熱を放出してランプケースの外周に着雪があると融雪することができる。また、赤外発光ダイオードの場合は、可視光線は放出せず、熱を放出するため、この熱により着雪があると融雪して視認性を確保することができる。白熱電球と赤外発光ダイオードの両方をランプケース内に備えるように構成してもよい。 Moreover, as a preferable specific aspect of the vehicular lighting device according to the present invention, the heating element is an incandescent bulb and / or an infrared light emitting diode. According to this configuration, when snowfall is detected, a heating element such as an incandescent bulb and / or an infrared light emitting diode is energized. When the incandescent bulb emits light and heat and snow falls on the outer periphery of the lamp case, can do. In addition, in the case of an infrared light emitting diode, visible light is not emitted but heat is emitted. Therefore, if there is snow due to this heat, the snow melts to ensure visibility. You may comprise so that both an incandescent lamp and an infrared light emitting diode may be provided in a lamp case.
さらに、本発明に係る車両用照明装置の好ましい具体的な他の態様としては、前記環境条件を検出する手段は、外気温検出手段と、降雨検出手段とを備えており、車両用照明装置は外気温検出手段および降雨検出手段の出力に基づいて、発熱体への通電と非通電を切替えることを特徴としている。この構成によれば、外気温検出手段により雨が雪となる温度を検出し、降雨検出手段により雨や雪を検出し、2つの検出手段の出力に基づいて降雪を検出して発熱体に通電するため、発熱体に通電する時間を削減でき、消費電力の削減を達成できる。すなわち、2つの検出手段の一方の検知のみでは発熱体に通電しないため、着雪、着氷時のみ通電することができ、消費電力を減らすことができる。 Furthermore, as another preferable specific aspect of the vehicular lighting device according to the present invention, the means for detecting the environmental condition includes an outside air temperature detecting unit and a rainfall detecting unit, and the vehicular lighting device includes: Based on the outputs of the outside air temperature detecting means and the rain detecting means, the heating element is switched between energization and non-energization. According to this configuration, the temperature at which rain becomes snow is detected by the outside air temperature detecting means, the rain or snow is detected by the rain detecting means, the snow is detected based on the outputs of the two detecting means, and the heating element is energized. Therefore, the time for energizing the heating element can be reduced, and the power consumption can be reduced. That is, since the heating element is not energized only by detection of one of the two detection means, it is possible to energize only when snowing or icing, and power consumption can be reduced.
前記降雨検出手段は、ワイパースイッチおよび/または雨滴検出センサであることが好ましい。この構成によれば、運転者によりワイパースイッチが作動されたとき、雨滴検出センサに雨滴がついたときの少なくとも一方が検出されたときには雨が降り始めたことを検出し、これらの検出出力と外気温検出手段の出力とに基づいて電源から発熱体に通電するため、降雪等の環境条件に合わせて無駄な通電を省くことができる。 The rain detection means is preferably a wiper switch and / or a raindrop detection sensor. According to this configuration, when the wiper switch is actuated by the driver, when at least one of the raindrop detection sensors is detected, it is detected that it has started raining, and these detection outputs and external outputs are detected. Since the heating element is energized from the power source based on the output of the temperature detecting means, useless energization can be omitted in accordance with environmental conditions such as snowfall.
この車両用照明装置は、発熱体への通電を手動で行なうスイッチ手段を備えることが好ましい。この構成によれば、ランプケースの表面に着雪や着氷が観測されたとき、手動で発熱体への通電を行い、雪や氷を溶かしてランプケース表面から落下させることができ、照明装置の視認性を確保することができる。 The vehicle lighting device preferably includes switch means for manually energizing the heating element. According to this configuration, when snow or icing is observed on the surface of the lamp case, the heating element can be manually energized to melt the snow or ice and drop it from the lamp case surface. Can be ensured.
本発明の車両用照明装置は、降雪等の車両外の環境条件を検出すると発熱体に通電することでランプケース外周に着雪しても溶かすことができ、視認性を確保することができる。また、降雪時以外は通電しないため、電力消費量を低減でき、車両の燃料消費率を向上させることができる。特に、発熱体として赤外発光ダイオードを使用すると、ランプケースの薄型を図ることができ、リヤランプケースの場合、トランクルームの内容積を広く確保できる。 The vehicle lighting device of the present invention can melt even if it snows on the outer periphery of the lamp case by energizing the heating element when an environmental condition outside the vehicle such as snowfall is detected, thereby ensuring visibility. In addition, since power is not supplied except during snowfall, the power consumption can be reduced and the fuel consumption rate of the vehicle can be improved. In particular, when an infrared light emitting diode is used as the heating element, the lamp case can be made thin, and in the case of the rear lamp case, a large inner volume of the trunk room can be secured.
以下、本発明に係る車両用照明装置の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る車両用照明装置の要部構成図であり、ランプケース部分は断面を示している。図1において、この実施形態の車両用照明装置1は、リヤコンビネーションランプ10と、このランプ10をコントロールするコントローラ20とから構成される。
Hereinafter, an embodiment of a lighting device for a vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a main part configuration diagram of a vehicular illumination apparatus according to the present embodiment, and a lamp case portion shows a cross section. In FIG. 1, the
リヤコンビネーションランプ10は車両の車体に固定されるランプボディ11aと、このランプボディの開口部を閉じる光透過性樹脂から形成されるランプカバー11bとからランプケース11が構成される。ランプボディ11aは樹脂等から形成され、発光ダイオードランプ(以下、LEDランプという)15,16や発熱体17が固定される。
The
ランプケース11はランプボディ11aとランプカバー11bとから構成され、両者は水が入らない状態に接合されている。接着剤を使用して水密状態に接合しても、防水パッキグを挟んでねじ止めで接合してもよい。ランプボディ11aは光を通さない樹脂で形成することが好ましく、ランプケース11を構成する内面側に反射面を形成していると好適である。反射面としては、金属薄膜を蒸着等で形成することが好ましいが、鏡面加工をした金属板材を配置してもよい。本実施形態では、フォグランプとして機能する赤色LEDランプ15とテールランプ(尾灯)/ストップランプ(ブレーキランプ)として機能する赤色LEDランプ16、発熱体として白熱電球17が使用されている。なお、図示していないが、ターンシグナルランプ(方向指示灯)、バックアップランプ(後退灯)がランプボディ11aに固定されているほか、LEDランプは配線基板等に半田付け等で固定され、白熱電球はソケット等を介してランプボディ11aに固定されている。
The
本実施形態のランプケース11はリヤコンビネーションランプ10の筐体として使用されるものであり、ランプカバー11bは透明樹脂で形成され、LEDランプ15,16から発光した赤色の光を後方から確認できる視認性が要求される。したがって、ランプカバー11bの部分に着雪や着氷が発生すると、後方からの視認性が低下して追突等のおそれがあり、視認性向上のために着雪や着氷を溶かす必要がある。
The
着雪等を除去するための発熱体として使用される白熱電球17は、フィラメントに通電されることで、リヤフォグランプとして機能する。白熱電球17は光を発生させると共に、フィラメントから発熱するものであり、ランプケース11内の空気を加熱して昇温させ、ランプケースを構成するランプボディ11aやランプカバー11bを加熱するように機能する。特に、光を照射する方向のランプカバー11bを、効率良く加熱することができる構成となっている。
The
コントローラ20はLEDランプ15,16に電流を供給して点灯させると共に、白熱電球17に通電してランプケース11内の温度を昇温させる制御を行なう。コントローラ20には、車両外の環境条件を検出する手段として外気温を検出する外気温センサ21と、降雨を検出する雨滴感知センサ22が接続されている。また、コントローラ20にはフォグランプスイッチ23が接続されている。フォグランプスイッチ23は、発熱体への通電を手動で行うものであり、白熱電球17を手動で点灯させるものである。さらに、コントローラ20には、図示していないがバッテリ等の電源が接続されている。
The
外気温センサ21としては、エアコン装置に使用する外気温センサを用いることができ、この場合はエアコン用の外気温センサからの出力をコントローラ20に入力すればよい。本実施形態では、外気温センサ21は外気温が5度以下になったことを検出して出力するように設定されている。また、雨滴感知センサ22は、例えば、フロントウィンドウに雨滴が付着したとき、外光が散乱することを用いて雨滴を検出するタイプや、隣接する電極を多数備えるセンサを車外に設置し、電極間に雨滴が付着したときの電気抵抗の変化を検出して雨滴を検出するタイプ等、適宜のものを使用できる。
As the outside
このように、本実施形態の車両用照明装置1は、コントローラ20に接続されたフォグランプスイッチ23を閉成(ON)させることで白熱電球17からなるリヤフォグランプにバッテリから通電して点灯させ、手動で発熱体への通電を行なうことができると共に、降雪時には外気温センサ21と雨滴感知センサ22との出力に基づいて白熱電球17への通電に切替えてランプケース11内を加熱することで、ランプカバー11bの表面に着雪しても融雪することができるように構成されている。
As described above, the
前記の如く構成された本実施形態の車両用照明装置1の動作について以下に説明する。運転者はリヤフォグランプを点灯したいときにはフォグランプスイッチ23をONにすると、バッテリから白熱電球17に電流が流され、リヤフォグランプが点灯する。したがって、ランプカバー11bに着雪がある場合には、手動で発熱体に通電して着雪や着氷を取り除くことができる。消灯するときには、フォグランプスイッチ23をOFFにすれば、バッテリからの通電が遮断され消灯する。
The operation of the
運転中に雨が降ってきたときには、雨滴感知センサ22は雨滴を検出して、その出力をコントローラ20に出力するが、外気温を測定する外気温センサ21が所定温度以上の場合は、コントローラ20は発熱体である白熱電球17への通電は行なわない。外気温が所定温度(例えば5℃)以下となると、コントローラ20は外気温センサ21からの出力を受けて白熱電球17への通電を行い、白熱電球17は光と熱を放出する。放出された熱はランプケース11内の空気を加熱してランプケース11内が昇温し、ランプカバー11bに雪が付着しても溶けて着雪することはない。
When it rains during driving, the raindrop detection sensor 22 detects raindrops and outputs the output to the
このようにして、ランプカバー11bが加熱されることで、外気温が低くて雨が雪になり、ランプカバー11bの表面に着雪や着氷が発生しても、白熱電球17からの発熱で雪や氷は溶かされて、白熱電球17やLEDランプ15,16から発生される光を、後方から容易に確認することができる。外気温が所定温度以上の場合はコントローラ20が発熱体である白熱電球17への通電を遮断して非通電に切替えるため、消費電力を低減して車両の燃料消費量を削減できる。
In this way, the
すなわち、本実施形態の車両照明装置1は、発熱体としての白熱電球17への通電は外気温が所定温度より低いときで、雨滴感知センサ22からの出力があるときに、降雪時として判定して白熱電球17への通電を行なうので、白熱電球への通電時間を減らすことができ、消費電力を低減することができるのである。発熱体として白熱電球17を使用すると、着雪を溶かすために熱が必要な場合に光も併せて発生させるが、降雪時であるためリヤフォグランプが点灯して後方の視認性を向上させる。また、コントローラ20は、2つのセンサ21,22の出力に基づいて、発熱体である白熱電球17への通電と非通電とを切替える制御を行なうだけで制御が容易となる。
That is, the
なお、図1の実施形態において、白熱電球もストップランプ、テールランプの機能を有するものと、方向指示機能を有するものを複数個配置し、降雪時には白熱電球で全ての機能を行なわせ、降雪時以外ではLEDランプで全ての機能を行なわせるように、構成してもよい。また、ランプカバーの表面に撥水処理を施し、溶かした雪の滑落性を向上させてもよい。 In the embodiment shown in FIG. 1, the incandescent lamp has a stop lamp and a tail lamp function, and a plurality of incandescent lamps having a direction indicating function. When the snow falls, the incandescent lamp performs all the functions. The LED lamp may be configured to perform all functions. Further, the surface of the lamp cover may be subjected to a water repellent treatment to improve the slidability of melted snow.
つぎに、本発明の他の実施形態を図2に基づき詳細に説明する。図2は本発明に係る車両用照明装置の他の実施形態の要部構成図である。なお、この実施形態は前記した実施形態に対し、発熱体として赤外LEDを使用したことと、降雨検出手段として雨滴検出センサの代わりにワイパースイッチからの出力を用いたことを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of a main part of another embodiment of the vehicular lighting device according to the present invention. In addition, this embodiment is characterized in that an infrared LED is used as a heating element, and an output from a wiper switch is used instead of a raindrop detection sensor as a rain detection unit, as compared with the above-described embodiment. Other substantially equivalent configurations are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図2において、この実施形態の車両用照明装置1Aは、ランプケース11内に配置された発熱体が赤外LED18である。この赤外LED18は、ピーク波長が780nm以上の赤外線を放出するものであり、可視光線は発生させないものであり、発熱の機能のためにのみ配置されている。そして、降雨検出手段としてワイパースイッチ25がコントローラ20に接続されている。
In FIG. 2, in the
図2に示す実施形態の車両用照明装置1Aでは、運転中に降雨に会うと、運転者がワイパースイッチ25をONの状態にして、図示していないワイパーが作動する。コントローラ20はワイパースイッチ25がONの状態であることを検出している。運転中に気温が下がり、外気温センサ21が所定温度以下となったことを検出すると、コントローラ20は赤外LED18に通電する。赤外LED18は可視光線を発生しないが熱を発生し、ランプケース11内の温度が上昇すると共に、ランプカバー11bが加熱される。
In the
これにより、ランプカバー11bの表面に雪が付着しても、付着した雪は赤外LED18から出る熱により溶かされ、下方に落下する。この結果、ランプケース11内のストップランプやテールランプ、フォグランプとして使用するLEDランプ15,16の点灯状態が後方から容易に確認できる。この実施形態では、発熱体として、赤外LED18を用いており、赤外LEDはチップ状であるためランプケースの小型化、薄型化を達成することができ、特に、この車両用照明装置1Aを車両のリヤ側に設置する場合は、トランクスペースや、リヤラッゲージスペースの拡大を図ることができる。
Thereby, even if snow adheres to the surface of the
また、この実施形態では、発熱体として使用する赤外LED18は白熱電球17と比して消費電流が小さいため、消費電力をより低減することができると共に、車両の燃料消費量をさらに低減することができる。この実施形態では、図示していないがLEDランプ15,16と赤外LED18とは、配線基板に並べて固定することができ、白熱電球用のソケットが不要となり、構成を簡略化できると共に、ソケット等の固定が不要で製造が容易となる。
In this embodiment, since the
LEDランプは複数のチップを配線基板上に並べて固定し、この配線基板をランプケースの後方に固定してLEDランプをランプケースの孔からケース内に挿入する構成でもよい。降雨検出手段として、ワイパースイッチと雨滴検出センサの両方を用いてもよい。この場合は、ワイパースイッチと雨滴検出センサの一方からの出力で発熱体に通電してランプカバーの着雪を防止するべく加熱を開始するように構成すると好ましい。 The LED lamp may be configured such that a plurality of chips are arranged and fixed on a wiring board, the wiring board is fixed to the back of the lamp case, and the LED lamp is inserted into the case through the hole of the lamp case. As the rain detection means, both a wiper switch and a raindrop detection sensor may be used. In this case, it is preferable that the heating element is energized with an output from one of the wiper switch and the raindrop detection sensor to start heating to prevent the lamp cover from snowing.
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、LEDランプの個数や配置、白熱電球の個数や配置については適宜選択できるものである。外気温センサの所定温度の検出として、5℃の例を示したが、これより低い温度で、例えば3℃等の温度を設定してもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various designs can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. It can be changed. For example, the number and arrangement of LED lamps and the number and arrangement of incandescent bulbs can be selected as appropriate. Although the example of 5 degreeC was shown as detection of the predetermined temperature of an outside temperature sensor, you may set temperature, such as 3 degreeC, in temperature lower than this.
また、テールランプとストップランプを1つのLEDランプで共用する場合に、LEDランプに供給する電流を変えることで発光輝度を調整することができる。発光輝度の調整は印加する電流のパルスデューティを変更することで調整してもよい。さらに、1つのLEDランプ内に赤色とアンバー(橙)の発光部を有するタイプのものを使用し、ターンシグナルランプとストップランプおよびテールランプの機能を持たせたものを使用することができる。リヤフォグランプとして機能する白熱電球は赤色光を発光するものに限らず、白色光を発光しランプカバーを赤色透光樹脂で形成したものでもよい。 Further, when the tail lamp and the stop lamp are shared by one LED lamp, the light emission luminance can be adjusted by changing the current supplied to the LED lamp. The light emission luminance may be adjusted by changing the pulse duty of the applied current. Further, it is possible to use a type having red and amber (orange) light emitting portions in one LED lamp and having functions of a turn signal lamp, a stop lamp and a tail lamp. The incandescent bulb functioning as a rear fog lamp is not limited to one that emits red light, but may be one that emits white light and has a lamp cover formed of a red translucent resin.
本発明の活用例として、ランプケース内にLEDランプと発熱体と備えるコンビネーションランプを用いてフロント側の照明装置の用途にも適用できる。また、降雪時には白熱電球を使用し、降雪時以外のときはLEDランプを使用するようにコントローラで制御してもよい。 As an application example of the present invention, a combination lamp provided with an LED lamp and a heating element in a lamp case can be used for a front side lighting device. Further, the controller may be controlled so that an incandescent bulb is used during snowfall and an LED lamp is used during other times than snowfall.
1,1A:車両用照明装置、10:リヤコンビネーションランプ、11:ランプケース、11a:ランプボディ、11b:ランプカバー、15,16:LEDランプ、17:白熱電球(発熱体)、18:赤外LED(発熱体)、20:コントローラ、21:外気温センサ(外気温検出手段)、22:雨滴感知センサ(降雨検出手段)、23:フォグランプスイッチ(スイッチ手段)、25:ワイパースイッチ(降雨検出手段)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該照明装置は、車両外の環境条件を検出する手段を備え、該検出手段の出力に基づいて前記発熱体への通電と非通電を切替えることを特徴とする車両用照明装置。 A vehicle lighting device including a light emitting diode lamp and a heating element in a lamp case,
The lighting device includes a means for detecting an environmental condition outside the vehicle, and switches between energization and non-energization of the heating element based on an output of the detection means.
前記車両用照明装置は、前記外気温検出手段および降雨検出手段の出力に基づいて、前記発熱体への通電と非通電を切替えることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用照明装置。 The means for detecting the environmental condition includes an outside air temperature detecting means and a rainfall detecting means,
The vehicle illumination device according to claim 1, wherein the vehicle illumination device switches between energization and non-energization of the heating element based on outputs of the outside air temperature detection unit and the rainfall detection unit. .
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