JP2011040174A

JP2011040174A - 車両用灯具

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Publication number: JP2011040174A
Application number: JP2009183669A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Yagi; 隆之八木
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2011-02-24
Anticipated expiration: 2029-08-06
Also published as: JP5362477B2

Abstract

【課題】安価な構成により、車両前方に存在する物体に対して適切な配光を行うことができる車両用灯具を提供する。
【解決手段】車両用灯具１０は、車両前方に赤外線を投光する投光器１２と、車両前方の物体５０から反射された赤外線を集光するレンズ１４と、レンズ１４によって集光された赤外線が入射するよう配置された光学デバイス２０であって、赤外線を受光可能な複数の受光素子と可視光を発光可能な複数の発光素子とが、１つの受光素子に少なくとも１つの発光素子が隣接するよう配置された光学デバイス２０と、ある受光素子が赤外線を受光した場合に、その受光素子に隣接する少なくとも１つの発光素子の光量を制御する制御部３０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両前方に存在する物体を検出した場合に、該物体に対する配光を制御する車両用灯具に関する。

従来より、車両前方に存在する物体を検知するレーダ装置を備え、該レーダ装置により物体が検知された場合に、該検知された物体に光を照射する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１９５３４４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された装置においては、車両前方の物体を検出するのにレーダ装置を用いているため、コストが高くなってしまうという課題がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、安価な構成により、車両前方に存在する物体に対して適切な配光を行うことができる車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、車両前方に可視光以外の波長帯の光を投光する投光器と、車両前方の物体から反射された可視光以外の波長帯の光を集光する光学部材と、光学部材によって集光された可視光以外の波長帯の光が入射するよう配置された光学デバイスであって、可視光以外の波長帯の光を受光可能な複数の受光素子と可視光を発光可能な複数の発光素子とが、１つの受光素子に少なくとも１つの発光素子が隣接するよう配置された光学デバイスと、ある受光素子が可視光以外の波長帯の光を受光した場合に、その受光素子に隣接する少なくとも１つの発光素子の光量を制御する制御部とを備える。

この態様によると、例えばレーダ装置等を用いることなく、車両前方に存在する物体に対する配光を制御することができるため、安価な構成の車両用灯具を実現できる。

光学デバイスは、受光素子と発光素子とが互いに市松模様状に配置されて構成されていてもよい。また、光学デバイスは、受光素子の一次元アレイと発光素子の一次元アレイとが交互に配置されて構成されていてもよい。これらの場合、好適に光学デバイスを構成できる。

受光素子上には、可視光以外の波長帯の光のみを透過するフィルタが設けられていてもよい。この場合、受光素子に可視光以外の波長帯の光のみを入射させることができるので、物体の検出感度を高めることができる。

発光素子上には、可視光以外の波長帯の光を除去するフィルタが設けられていてもよい。この場合、発光素子から出射された可視光以外の波長帯の光が受光素子に回り込んで物体の検出感度が低下するという事態を防止できる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、安価な構成により、車両前方に存在する物体に対して適切な配光を行うことができる車両用灯具を提供できる。

本発明の実施の形態に係る車両用灯具を説明するための図である。光学デバイスの平面図である。光学デバイスの側面図である。図４（ａ）、（ｂ）は、光学デバイスの変形例を示す平面図である。光学デバイスの別の変形例を示す平面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両用灯具１０を説明するための図である。図１に示すように、車両用灯具１０は、投光器１２と、レンズ１４と、光学デバイス２０と、制御部３０とを備える。

投光器１２は、車両前方に赤外線を投光する。投光器１２は、赤外線を車両前方において広範囲に拡散するように構成されている。図１では、赤外線を破線ＩＲで示しており、赤外線の一部が車両前方に存在する物体５０に照射されている。

レンズ１４は、車両前方の物体５０から反射された赤外線ＩＲを光学デバイス２０に集光する光学部材として機能する。レンズ１４は、単レンズであってもよいし、複数のレンズからなるレンズユニットであってもよい。また、集光光学部材としては、例えばパラボラリフレクタが用いられてもよい。

光学デバイス２０は、レンズ１４によって集光された赤外線が入射するよう配置されている。光学デバイス２０は、基板２４と、基板２４上に設けられた受発光デバイス２１と、受発光デバイス２１上に設けられたフィルタデバイス２５とを備える。

図２は、光学デバイス２０の平面図である。また、図３は、光学デバイス２０の側面図である。図２に示すように、光学デバイス２０は、赤外線を受光可能な複数の受光素子２２と可視光を発光可能な複数の発光素子２３とが、基板２４上に互いに市松模様状に配置されて構成されている。

フィルタデバイス２５は、赤外線のみを透過する複数の赤外線透過フィルタ２６と、可視光以外の波長帯の光を除去する複数の可視光透過フィルタ２７とを含む。赤外線透過フィルタ２６と可視光透過フィルタ２７は、赤外線透過フィルタ２６が各受光素子２２上に設けられ、可視光透過フィルタ２７が各発光素子２３上に設けられるように、市松模様状に配置されている。

制御部３０は、ある受光素子２２が赤外線を受光した場合に、その受光素子２２に隣接する少なくとも１つの発光素子２３の光量を制御する。具体的には、該発光素子２３を発光させる。本実施の形態においては、受光素子２２と発光素子２３が市松模様状に配置されているため、１つの受光素子２２は最大４個の発光素子２３に隣接している。図３は、ある１つの受光素子２２が物体５０から反射された赤外線を受光した場合に、その両隣の発光素子２３が可視光ＶＬを発光している様子を示している。

図３に示すように、受光素子２２に入射しようとする可視光ＶＬは、受光素子２２上に設けられた赤外線透過フィルタ２６により遮断される。また、発光素子２３から出力された可視光以外の波長帯の光は、可視光透過フィルタ２７により遮断される。

次に、構成された車両用灯具１０の動作を図１を参照して説明する。車両前方に物体５０が存在する場合、投光器１２から投光された赤外線ＩＲは、物体５０により反射される。物体５０により反射された赤外線ＩＲは、レンズ１４により集光され、光学デバイス２０に入射する。物体５０から反射された赤外線ＩＲを受光した光学デバイス２０の受光素子２２は、赤外線ＩＲを受光したことを示す信号を制御部３０に送信する。制御部３０は、赤外線ＩＲを受光した受光素子２２に隣接する少なくとも１つの発光素子２３を発光させる。発光素子２３から発光された可視光ＶＬは、図１に示すように物体５０から反射された赤外線ＩＲが通ってきた光路と略同じ光路を逆方向に進み、物体５０に可視光ＶＬを照射する。

このように、本実施の形態に係る車両用灯具１０は、車両前方に存在する物体５０を検出し、該検出された物体５０に対して可視光ＶＬを照射することができる。車両用灯具１０によれば、物体５０を検出するためにレーダ装置や画像認識装置等が不要となるため、安価な車両用灯具を実現できる。

また、車両用灯具１０においては、受光素子２２上に赤外線のみを透過する赤外線透過フィルタ２６を設けたことにより、受光素子２２に赤外線のみを入射させることができる。受光素子２２が例えば可視光にも感度を有している場合には、物体５０の検出感度が低下してしまうおそれがある。本実施の形態に係る車両用灯具１０によれば、受光素子２２上に赤外線透過フィルタ２６を設けたことにより、物体５０の検出感度を高めることができる。

また、車両用灯具１０においては、発光素子２３上に可視光以外の波長帯の光を除去する可視光透過フィルタ２７を設けたことにより、可視光のみを光学デバイス２０から出射することができる。発光素子２３が例えば可視光だけでなく赤外線も発光する素子の場合には、発光素子２３から出射された赤外線が受光素子２２に回り込んで物体５０の検出感度が低下するおそれがある。本実施の形態に係る車両用灯具１０によれば、発光素子２３上に可視光透過フィルタ２７を設けたことにより、物体５０の検出感度を高めることができる。

図４（ａ）、（ｂ）は、光学デバイスの変形例を示す平面図である。本変形例に係る光学デバイスの受発光デバイス２１は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、受光素子の一次元アレイ４０と発光素子の一次元アレイ４２とが交互に配置されて構成されている。図４（ａ）の受発光デバイス２１においては、受光素子、発光素子がそれぞれ水平方向に並ぶように配置されており、図４（ｂ）の受発光デバイス２１においては、受光素子、発光素子がそれぞれ鉛直方向に並ぶように配置されている。

本変形例においても、制御部は、ある受光素子が赤外線を受光した場合に、その受光素子に隣接する少なくとも１つの発光素子を発光させる。図４（ａ）、（ｂ）のような配置を採用した場合には、ある１辺が接している又は近接している素子同士を隣接していると定義してもよいし、これに代えて又は含めて、あるコーナーが接している又は近接している素子同士を隣接していると定義してもよい。本変形例に係る光学デバイス２０を採用した場合においても、車両前方に存在する物体を検出し、該検出された物体に対して可視光を照射することができる。

図４（ａ）と図４（ｂ）とを比較した場合、図４（ａ）のように水平方向に素子を並べる構成の方が、物体の水平方向の位置に対する精度が高いため望ましい。

図５は、光学デバイスの別の変形例を示す平面図である。本変形例に係る光学デバイス２０においては、フィルタデバイス２５の構成が図３に示すものと異なっている。図３においては、赤外線透過フィルタ２６と可視光透過フィルタ２７が同一平面上に配置されていたが、本変形においては、赤外線透過フィルタ２６と可視光透過フィルタ２７は二層となるように構成されている。このようにフィルタデバイス２５を構成した場合、フィルタデバイス２５を安価にできるという利点がある。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、上述の実施の形態においては、投光器が車両前方に赤外線を投光する構成としたが、投光器は、可視光以外の波長帯の光を投光するものであればよい。この場合、受光素子上に設けられるフィルタとしては、可視光以外の波長帯の光のみを透過するものが採用され、受光素子としては、可視光以外の波長帯の光を受光可能なものが採用される。

また、受光素子が可視光以外の波長帯の光（例えば赤外線）のみを受光可能な場合には、受光素子上のフィルタは不要である。また、発光素子が可視光のみを発光可能な場合には、発光素子上のフィルタは不要である。

上述の実施の形態においては、ある受光素子が赤外線を受光した場合に、その受光素子に隣接する少なくとも１つの発光素子を発光させる構成としたが、発光素子の光量制御はこれに限られない。例えば、ある受光素子が赤外線を受光した場合に、受光素子に隣接する少なくとも１つの発光素子を消灯したり、調光したりする構成としてもよい。この場合、例えば車両前方に対向車や歩行者が存在する際に、対向車や歩行者にグレアを与える事態を防止できる。

１０車両用灯具、１２投光器、１４レンズ、２０光学デバイス、２１受発光デバイス、２２受光素子、２３発光素子、２４基板、２５フィルタデバイス、２６赤外線透過フィルタ、２７可視光透過フィルタ、３０制御部、５０物体、ＩＲ赤外線、ＶＬ可視光。

Claims

車両前方に可視光以外の波長帯の光を投光する投光器と、
車両前方の物体から反射された可視光以外の波長帯の光を集光する光学部材と、
前記光学部材によって集光された可視光以外の波長帯の光が入射するよう配置された光学デバイスであって、可視光以外の波長帯の光を受光可能な複数の受光素子と可視光を発光可能な複数の発光素子とが、１つの受光素子に少なくとも１つの発光素子が隣接するよう配置された光学デバイスと、
ある受光素子が可視光以外の波長帯の光を受光した場合に、その受光素子に隣接する少なくとも１つの発光素子の光量を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
前記光学デバイスは、前記受光素子と前記発光素子とが互いに市松模様状に配置されて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記光学デバイスは、前記受光素子の一次元アレイと前記発光素子の一次元アレイとが交互に配置されて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記受光素子上には、可視光以外の波長帯の光のみを透過するフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具。
前記発光素子上には、可視光以外の波長帯の光を除去するフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用灯具。