JP2008171669A - 車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【課題】よりリアルなホタル型の発光パターンを有することにより、乗員に与えるリラックス効果を向上できる車両用灯具を提供すること。
【解決手段】この車両用灯具1は、光源部2と、この光源部2をパルス幅変調制御により調光点灯させる調光点灯制御部7とを有する。また、車両用灯具1は、車両10の室内に設置されて車内の照明を行う。この車両用灯具1では、光源部2が緩やかに点灯および消灯を繰り返すホタル型の点滅発光パターンにて点灯する。また、光源部2の点滅発光パターンがパルス幅変調制御による微調光パターンにより構成される。
【選択図】 図1
【解決手段】この車両用灯具1は、光源部2と、この光源部2をパルス幅変調制御により調光点灯させる調光点灯制御部7とを有する。また、車両用灯具1は、車両10の室内に設置されて車内の照明を行う。この車両用灯具1では、光源部2が緩やかに点灯および消灯を繰り返すホタル型の点滅発光パターンにて点灯する。また、光源部2の点滅発光パターンがパルス幅変調制御による微調光パターンにより構成される。
【選択図】 図1
Description
この発明は、車両用灯具に関し、さらに詳しくは、よりリアルなホタル型の発光パターンを有することにより、乗員に与えるリラックス効果を向上できる車両用灯具に関する。
リラックス効果を有する一般的な灯具として、調光式の照明装置が知られている。また、調光制御により照明の光量を増減させてホタル型の発光パターンを表現する灯具も知られている。このような灯具は、ホタル型の発光パターンによりユーザーにリラックス感を与えることを目的とする。
かかる構成を有する従来の灯具には、特許文献1に記載される技術が知られている。従来の灯具(照明制御方法)は、光源の光を変化して呼吸を統制した後に、前記光源を明暗させると共に、光源を周波数10〜30Hzの範囲で明暗させる。
しかしながら、ホタル型の発光パターンを採用する車両用灯具は、知られていない。また、単に光源を所定の周波数にて明暗させる構成では、実際のホタルの発光パターンが表現できないため、目的とするリラックス効果が十分に得られないという課題がある。
そこで、この発明は、上記に鑑みてされたものであって、よりリアルなホタル型の発光パターンを有することにより、乗員に与えるリラックス効果を向上できる車両用灯具を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明にかかる車両用灯具は、光源部と、前記光源部をパルス幅変調制御により調光点灯させる調光点灯制御部とを有すると共に、車室に設置されて車内の照明を行う車両用灯具であって、前記光源部が緩やかに点灯および消灯を繰り返すホタル型の点滅発光パターンにて点灯すると共に、前記光源部の点滅発光パターンがパルス幅変調制御による微調光パターンにより構成されることを特徴とする。
この車両用灯具では、光源部が緩やかに点灯および消灯を繰り返すホタル型の点滅発光パターンにて点灯するので、灯具が乗員に与えるリラックス効果が向上する。また、光源部2の調光点灯がパルス幅変調制御による微調光パターンにより構成されるので、光源への供給電流の電流値を増減させて光源を所定の周波数にて明暗させる構成と比較して、よりリアルなホタルの発光パターンが実現される。これにより、灯具が乗員に与えるリラックス効果が向上する利点がある。
また、この発明にかかる車両用灯具は、前記光源部がホタルの発光波長成分を含む光を発するLEDと、主としてホタルの発光波長成分の光を透過するフィルタとを含み、且つ、前記LEDからの光が前記フィルタを介して灯具の外部に照射される。
この車両用灯具では、光源部がホタルの発光波長かつホタル型の点滅発光パターンにて点滅点灯するので、よりリアルなホタル型の発光パターンが実現される。これにより、灯具が乗員に与えるリラックス効果が向上する利点がある。
また、この発明にかかる車両用灯具は、温度および湿度に基づいて不快指数を算出すると共に前記不快指数が所定の範囲にあるときに前記調光点灯制御部が前記光源部をホタル型の点滅発光パターンにて調光点灯させる。
この車両用灯具では、乗員が不快を感じる状況下にて灯具がホタル型の発光パターンにて点灯するので、灯具が乗員に与えるリラックス効果が有効に発揮される利点がある。
また、この発明にかかる車両用灯具は、前記調光点灯制御部が前記光源部への供給電流の発振周波数および電流値を変化させることにより、前記光源部の発光パターンがフリッカー光領域と融合光領域との境界にある微調光パターンに調整される。
この車両用灯具では、光源部の発光パターンがフリッカー光領域と融合光領域との境界にある微調光パターンに調整されるので、見る者が煩わしさを感じ難く且つ気付き易い発光パターンにて、光源部が光度変化(輝度変調)する。したがって、かかる発光パターンにて灯具が点灯することにより、灯具が乗員に与えるリラックス効果がより有効に発揮される利点がある。
この発明にかかる車両用灯具では、光源部が緩やかに点灯および消灯を繰り返すホタル型の点滅発光パターンにて点灯するので、灯具が乗員に与えるリラックス効果が向上する。また、光源部2の調光点灯がパルス幅変調制御による微調光パターンにより構成されるので、光源への供給電流の電流値を増減させて光源を所定の周波数にて明暗させる構成と比較して、よりリアルなホタルの発光パターンが実現される。これにより、灯具が乗員に与えるリラックス効果が向上する利点がある。
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
図1は、この発明の実施例にかかる車両用灯具を示す機能ブロック図である。図2および図3は、図1に記載した車両用灯具の光源部を示す断面図(図2)および正面図(図3)である。図4は、図1に記載した車両用灯具の調光点灯制御部を示す回路図である。図5および図6は、図1に記載した車両用灯具の作用を示す説明図である。図7および図8は、図1に記載した車両用灯具の変形例を示す説明図である。図9は、図1に記載した車両用灯具の適用例を示す説明図である。図10および図11は、図1に記載した車両用灯具の光の特性を示す説明図である。
[車両用灯具]
この車両用灯具1は、光源部2と、ヘッドランプスイッチ信号検出部3と、空調信号検出部4と、不快指数演算部5と、調光信号発生部6と、調光点灯制御部7とを有する(図1参照)。光源部2は、ハウジング21と、複数のLED(light emitting diode)22と、フィルタ23とを有する(図2および図3参照)。この光源部2では、複数のLED22がハウジング21内に配列されて設置される。また、フィルタ23がLED22の前方に配置されてハウジング21に取り付けられる。ヘッドランプスイッチ信号検出部3は、車両10のヘッドランプの点灯状態に関する信号(以下、ヘッドランプスイッチ信号という。)を検出する。空調信号検出部4は、車内の空調制御に用いられる温度信号および湿度信号(以下、空調信号という。)を検出する。不快指数演算部5は、空調信号検出部4からの空調信号に基づいて車内の不快指数を演算する。調光信号発生部6は、光源部2を調光点灯させるための信号(以下、調光信号という。)を発生する。調光点灯制御部7は、調光信号発生部6からの調光信号に基づいて光源部2を調光点灯させる。この調光点灯制御部7は、パルス幅変調制御回路(PWM制御回路)であり、パルス幅変調制御により光源部2を調光点灯させる。
この車両用灯具1は、光源部2と、ヘッドランプスイッチ信号検出部3と、空調信号検出部4と、不快指数演算部5と、調光信号発生部6と、調光点灯制御部7とを有する(図1参照)。光源部2は、ハウジング21と、複数のLED(light emitting diode)22と、フィルタ23とを有する(図2および図3参照)。この光源部2では、複数のLED22がハウジング21内に配列されて設置される。また、フィルタ23がLED22の前方に配置されてハウジング21に取り付けられる。ヘッドランプスイッチ信号検出部3は、車両10のヘッドランプの点灯状態に関する信号(以下、ヘッドランプスイッチ信号という。)を検出する。空調信号検出部4は、車内の空調制御に用いられる温度信号および湿度信号(以下、空調信号という。)を検出する。不快指数演算部5は、空調信号検出部4からの空調信号に基づいて車内の不快指数を演算する。調光信号発生部6は、光源部2を調光点灯させるための信号(以下、調光信号という。)を発生する。調光点灯制御部7は、調光信号発生部6からの調光信号に基づいて光源部2を調光点灯させる。この調光点灯制御部7は、パルス幅変調制御回路(PWM制御回路)であり、パルス幅変調制御により光源部2を調光点灯させる。
この車両用灯具1は、夜間走行時のように車両10の周囲が暗いときであって車内が所定の不快指数の状態にあるときに、ホタル型の調光点灯を行う。具体的には、まず、ヘッドランプスイッチ信号検出部3がヘッドランプスイッチ信号を検出して、調光信号発生部6に送る(図1参照)。そして、このヘッドランプスイッチ信号に基づいて、調光信号発生部6がヘッドランプのON−OFF状態を判断する。また、空調信号検出部4が空調信号を検出して、不快指数演算部5に送る。そして、この空調信号に基づいて不快指数演算部5が車内の不快指数を演算する(図5参照)。そして、車両10のヘッドランプがON状態であり、且つ、車内の不快指数が所定の範囲にあるときに、調光信号発生部6が調光信号を発生する。そして、この調光信号に基づいて調光点灯制御部7が光源部2を調光点灯させる。
[ホタル型の発光パターン]
この車両用灯具1では、灯具の点灯時にて、光源部2がホタル型の発光パターンにて点灯する(図6参照)。すなわち、光源部2が緩やかに点灯および消灯を繰り返すホタル型の点滅発光パターンにて点灯する。これにより、乗員に対するリラックス効果が高められる。また、この実施例では、調光点灯制御部7が光源部2をパルス幅変調制御により調光点灯させる。そして、このパルス幅変調制御による微調光パターンの組み合わせにより、光源部2の緩やかな点滅発光パターンが構成される。
この車両用灯具1では、灯具の点灯時にて、光源部2がホタル型の発光パターンにて点灯する(図6参照)。すなわち、光源部2が緩やかに点灯および消灯を繰り返すホタル型の点滅発光パターンにて点灯する。これにより、乗員に対するリラックス効果が高められる。また、この実施例では、調光点灯制御部7が光源部2をパルス幅変調制御により調光点灯させる。そして、このパルス幅変調制御による微調光パターンの組み合わせにより、光源部2の緩やかな点滅発光パターンが構成される。
例えば、図6上段では、ヒメボタル型の発光パターンが示されている。同図上段では、破線が実際に人の目で認識できるホタルの発光パターンを示しており、実線が実際のホタルの発光パターンを示している。また、図6下段では、調光点灯制御部7によるパルス幅変調制御の制御波形が示されている。光源部2は、かかる制御波形により制御されて所定の微調光パターンにて点灯する。例えば、この実施例では、光源部2が所定の点滅周期T(例えば、T≒4[s])にて7回〜2回(1.7[Hz]〜0.5[Hz])の点灯および消灯を繰り返す。すると、灯具の点灯時にて、乗員の目には光源部2が緩やかなホタル型の発光パターンにて点滅発光しているように見える(図6上段の点線)。これにより、光源部2の発光パターンが実際のホタルの発光パターンに近づけられている。
この車両用灯具1では、光源部2が緩やかに点灯および消灯を繰り返すホタル型の点滅発光パターンにて点灯するので、灯具が乗員に与えるリラックス効果が向上する。また、光源部2の調光点灯がパルス幅変調制御による微調光パターンにより構成されるので、光源への供給電流の電流値を増減させて光源を所定の周波数にて明暗させる構成と比較して、よりリアルなホタルの発光パターンが実現される。これにより、灯具が乗員に与えるリラックス効果が向上する利点がある。
なお、この車両用灯具1では、ヒメボタル型の発光パターンにより光源部2が点滅点灯するが(図6参照)、これに限らず、ゲンジボタル型の発光パターンあるいはヘイケボタル型の発光パターンにより光源部2が点滅点灯してもよい(図7および図8参照)。調光点灯制御部7には、これらの発光パターンを実現するために、対応するパルス幅変調制御のパターンが予め記憶されている。
[付加的事項]
また、この車両用灯具1では、光源部2がホタルの発光波長成分を含む光を発するLED22と、主としてホタルの発光波長成分の光を透過するフィルタ23とを含み、且つ、LED22からの光がフィルタ23を介して灯具の外部に照射されることが好ましい(図2参照)。かかる構成では、光源部2がホタルの発光波長かつホタル型の点滅発光パターンにて点滅点灯するので、よりリアルなホタル型の発光パターンが実現される。これにより、灯具が乗員に与えるリラックス効果が向上する利点がある。なお、この実施例では、光源部2のLED22として、ホタルの発光波長である500[nm]〜600[nm](青白い光)の波長成分を持つ白色LEDが採用されている。
また、この車両用灯具1では、光源部2がホタルの発光波長成分を含む光を発するLED22と、主としてホタルの発光波長成分の光を透過するフィルタ23とを含み、且つ、LED22からの光がフィルタ23を介して灯具の外部に照射されることが好ましい(図2参照)。かかる構成では、光源部2がホタルの発光波長かつホタル型の点滅発光パターンにて点滅点灯するので、よりリアルなホタル型の発光パターンが実現される。これにより、灯具が乗員に与えるリラックス効果が向上する利点がある。なお、この実施例では、光源部2のLED22として、ホタルの発光波長である500[nm]〜600[nm](青白い光)の波長成分を持つ白色LEDが採用されている。
また、この車両用灯具1では、上記のように、車内の温度および湿度(空調信号)に基づいて不快指数が算出され、この不快指数が所定の範囲にあるときに調光点灯制御部7が光源部2をホタル型の点滅発光パターンにて調光点灯させることが好ましい(図1および図5参照)。かかる構成では、乗員が不快を感じる状況下にて灯具がホタル型の発光パターンにて点灯するので、灯具が乗員に与えるリラックス効果が効果的に発揮される利点がある。
例えば、この実施例では、不快指数の演算にあたり(1)不快指数=(T1+T2)×0.72+40.6(T1:乾球温度、T2:湿球温度)、あるいは、(2)不快指数=0.81×T3×0.11×H×(0.99×T3−14.3)+46.3(T3:気温、H:絶対湿度)のいずれかの算出式が用いられる。また、不快指数が60以下あるいは70以上のときに、灯具が駆動されてホタル型の発光パターンにて点灯する。
なお、上記の構成では、乗員の有無を検出する乗員センサー(図示省略)が設置され、乗員がいるときに光源部2がホタル型の調光点灯を行う構成が採用されても良い。
[適用例]
図9は、車両用灯具1がミニバンタイプの車両の室内に設置された状態を示している。同図では、(1)車両用灯具1が運転席と車内床面との間ならびに助手席と車室内床面との間の空間にそれぞれ設置されている。また、(2)車両用灯具1が車内天井部に設置されて、光の照射方向を後部座席に向けている。かかる構成では、車両用灯具1が後部座席の乗員の(1)足下および(2)手元で、ホタル型の発光パターンにて点滅点灯する。これにより、乗員に対するリラックス効果が期待できる。
図9は、車両用灯具1がミニバンタイプの車両の室内に設置された状態を示している。同図では、(1)車両用灯具1が運転席と車内床面との間ならびに助手席と車室内床面との間の空間にそれぞれ設置されている。また、(2)車両用灯具1が車内天井部に設置されて、光の照射方向を後部座席に向けている。かかる構成では、車両用灯具1が後部座席の乗員の(1)足下および(2)手元で、ホタル型の発光パターンにて点滅点灯する。これにより、乗員に対するリラックス効果が期待できる。
[調光点灯制御部による調光制御]
図10では、正弦波状に変調する光の波形例が示されている。同図では、横軸に時間tがとられ、縦軸に光の強度Iがとられている。また、光の強度の平均値Iaと輝度振幅ΔIとが示されている。また、図11では、光の周波数と輝度変調度(輝度変調閾)との関係が示されている。光の輝度変調度は、平均輝度Iaに対する輝度振幅ΔIの割合(ΔI/Ia×100[%])によって定義される。具体的には、光の波形(正弦波)がフーリエ変換されて輝度変調度ΔI/Ia×100[%]が算出される。
図10では、正弦波状に変調する光の波形例が示されている。同図では、横軸に時間tがとられ、縦軸に光の強度Iがとられている。また、光の強度の平均値Iaと輝度振幅ΔIとが示されている。また、図11では、光の周波数と輝度変調度(輝度変調閾)との関係が示されている。光の輝度変調度は、平均輝度Iaに対する輝度振幅ΔIの割合(ΔI/Ia×100[%])によって定義される。具体的には、光の波形(正弦波)がフーリエ変換されて輝度変調度ΔI/Ia×100[%]が算出される。
また、人間が光をどう感じるかは、光の正弦波の周波数および輝度変調度によって相異する。例えば、光がフリッカー光領域にあるときは、見る者がちらつき感を感じる。このような光は、人の誘目性に優れている。また、光が融合光領域にあるときは、光が融合して連続的に見えるため、見る者がちらつき感を感じない。このような光は、人に煩わしさ感を与えない点で好ましい。また、光がフリッカー光領域と融合光領域との境界にあるときは、これらの光の特性が両立される(いわゆる揺らぎ光)。
ここで、この車両用灯具1では、調光点灯制御部7が光源部2への供給電流の発振周波数および電流値を変化させることにより、光源部2の発光パターンが調整される。これにより、灯具の発光特性を灯具の適用対象に応じて容易かつ適正に調整し得る利点がある。
また、かかる構成では、光源部2の発光パターンがフリッカー光領域と融合光領域との境界にある微調光パターンに調整される(図10および図11参照)。すなわち、見る者にちらつき感を与えない微調光パターン(揺らぎ照明)が採用される。かかる構成では、見る者が煩わしさを感じ難く且つ気付き易い発光パターンにて、光源部2が光度変化(輝度変調)する。したがって、灯具が室内灯やデイタイム・ランニングライトに適用されるときに、乗員や後続車のドライバーに煩わしさを与えず且つ気付き易い点灯パターンが実現される点で好ましい。また、灯具が室内灯に適用され、且つ、上記のようなホタル型の点滅発光パターンにて点灯する構成では、その揺らぎ照明によって乗員に与えられるリラックス効果が向上する点で好ましい。
また、この車両用灯具1では、上記に限らず、調光点灯制御部7が光源部2への供給電流の発振周波数および電流値を変化させることにより、光源部2の発光パターンがフリッカー光領域にある微調光パターンに調整されることが好ましい(図8参照)。すなわち、視認性が高い微調光パターン(フリッカー刺激光)にて光源部2が発光する。したがって、灯具が急減速点滅型ストップランプやターンランプに適用されるときに、他の車両のドライバーの注意が効果的に喚起される点で好ましい。
また、この車両用灯具1では、上記に限らず、調光点灯制御部7が光源部2への供給電流の発振周波数および電流値を変化させることにより、光源部2の発光パターンが融合光領域にある微調光パターンに調整されることが好ましい(図8参照)。すなわち、見る者に煩わしさを与えない連続光によって光源部2が発光する。したがって、灯具がヘッドランプやリアコンビネーションランプに適用されるときに、他の車両のドライバーに煩わしさを与えることなく灯具が適正に点灯する点で好ましい。
[調光点灯制御部の具体例]
この実施例では、調光点灯制御部7がパルス幅変調発振回路71と、スイッチング回路72と、電流制御回路73とを有する(図4参照)。パルス幅変調発振回路71は、可変抵抗R3の抵抗値を変化させることにより、その発振周波数を変更できる。この実施例では、方形波の発振波形が用いられている。なお、周期性を有する全ての非正弦波(方形波を含む)は、周波数と振幅とが相互に異なる正弦波により合成できる。スイッチング回路72は、パルス幅変調発振回路71の発振周波数に応じて光源部2への供給電流のON−OFFを切り替える。電流制御回路73は、可変抵抗R11の抵抗値を変化させることにより、光源部2(LED22)への供給電流の電流値を変化させる。
この実施例では、調光点灯制御部7がパルス幅変調発振回路71と、スイッチング回路72と、電流制御回路73とを有する(図4参照)。パルス幅変調発振回路71は、可変抵抗R3の抵抗値を変化させることにより、その発振周波数を変更できる。この実施例では、方形波の発振波形が用いられている。なお、周期性を有する全ての非正弦波(方形波を含む)は、周波数と振幅とが相互に異なる正弦波により合成できる。スイッチング回路72は、パルス幅変調発振回路71の発振周波数に応じて光源部2への供給電流のON−OFFを切り替える。電流制御回路73は、可変抵抗R11の抵抗値を変化させることにより、光源部2(LED22)への供給電流の電流値を変化させる。
かかる構成では、パルス幅変調発振回路71の可変抵抗R3と電流制御回路73の可変抵抗R11とによって光源部の微調光パターンが調整されるので、フリッカー光領域の微調光パターン、融合光領域の微調光パターン、あるいは、フリッカー光領域と融合光領域との境界にある微調光パターンが容易に形成される。これにより、簡易な構成にて、光源部2の微調光パターンが適正に制御される利点がある。
以上のように、本発明にかかる車両用灯具は、よりリアルなホタル型の発光パターンを有することにより、乗員に与えるリラックス効果を向上できる点で有用である。
1 車両用灯具
2 光源部
21 ハウジング
22 LED
23 フィルタ
3 ヘッドランプスイッチ信号検出部
4 空調信号検出部
5 不快指数演算部
6 調光信号発生部
7 調光点灯制御部
71 パルス幅変調発振回路
72 スイッチング回路
73 電流制御回路
10 車両
2 光源部
21 ハウジング
22 LED
23 フィルタ
3 ヘッドランプスイッチ信号検出部
4 空調信号検出部
5 不快指数演算部
6 調光信号発生部
7 調光点灯制御部
71 パルス幅変調発振回路
72 スイッチング回路
73 電流制御回路
10 車両
Claims (4)
- 光源部と、前記光源部をパルス幅変調制御により調光点灯させる調光点灯制御部とを有すると共に、車室に設置されて車内の照明を行う車両用灯具であって、
前記光源部が緩やかに点灯および消灯を繰り返すホタル型の点滅発光パターンにて点灯すると共に、前記光源部の点滅発光パターンがパルス幅変調制御による微調光パターンにより構成されることを特徴とする車両用灯具。 - 前記光源部がホタルの発光波長成分を含む光を発するLEDと、主としてホタルの発光波長成分の光を透過するフィルタとを含み、且つ、前記LEDからの光が前記フィルタを介して灯具の外部に照射される請求項1に記載の車両用灯具。
- 温度および湿度に基づいて不快指数を算出すると共に前記不快指数が所定の範囲にあるときに前記調光点灯制御部が前記光源部をホタル型の点滅発光パターンにて調光点灯させる請求項1または2に記載の車両用灯具。
- 前記調光点灯制御部が前記光源部への供給電流の発振周波数および電流値を変化させることにより、前記光源部の発光パターンがフリッカー光領域と融合光領域との境界にある微調光パターンに調整される請求項1〜3のいずれか一つに記載の車両用灯具。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010059261A1 (en) * | 2008-11-20 | 2010-05-27 | Blazen Illuminationa Llc | Apparatus and method of light emission emulation |
CN104553207A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-04-29 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种破碎不产生飞溅物的安全玻璃 |
JP7488841B2 (ja) | 2022-02-25 | 2024-05-22 | 株式会社パトライト | 散光式警光灯システムおよびそれを備える車両 |
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2007
- 2007-01-11 JP JP2007003393A patent/JP2008171669A/ja active Pending
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