JP2013241156A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用灯具により自車の存在を報知する技術においてその報知機能を高める。
【解決手段】ある態様の車両用灯具１０は、光源３６と、当該車両用灯具１０を構成するアウターレンズ１３に固定され、電気信号を受けて振動によりアウターレンズ１３を発音させる振動子１４と、を備える。光源３６から光を出射させるとともに振動子１４を振動させ、アウターレンズ１３を発音させると同時に当該車両用灯具１０から出射される光の状態を変化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

ハイブリッド車や電気自動車等のモータを走行駆動源とする車両は、低速時における走行音が静粛であるため、他の車両や歩行者がその接近に気付き難い。このため、近年ではこのような車両の存在を報知するための技術開発が進められている。例えば、自車の接近を示す報知音を発生する振動子をヘッドライトカバーの内側に設けた装置が考案されている（特許文献１参照）。

特開２００７−２８３８０９号公報

このような装置によれば、ヘッドライトカバーが振動し、車両外部に設けたスピーカのように機能するため、その報知音が自車の周囲に伝わり易いといった利点がある。しかしながら、このように発せられる報知音にはある程度の指向性があるため、他の車両や歩行者と自車との位置関係によっては十分に伝わらない可能性がある。また、耳の不自由な人に対しては報知音のみでは十分とは言い難く、その点で改善の余地があった。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両用灯具により自車の存在を報知する技術においてその報知機能をより高めることにある。

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、光源と、当該車両用灯具を構成する部品に固定され、電気信号を受けて振動により該部品を発音させる振動子と、を備える。光源から光を出射させるとともに振動子を振動させ、部品を発音させると同時に当該車両用灯具から出射される光の状態を変化させる。

この態様によると、車両用灯具の構成部品を振動させるとともに光源から光を出射させることにより、その構成部品が発音すると同時にその振動により出射光の状態が変化する。すなわち、報知音のみでなく光の状態変化による報知音がなされ、自車の周囲の人の視覚および聴覚の双方を刺激することができる。その結果、車両用灯具による報知機能をより高めることができる。

具体的には、光源から光が出射された状態で振動子の振動が伝達されることにより、その光を散乱させる光学部材をさらに備えてもよい。例えば、灯具本来の機能を実現するための基本構成部材の一つをその光学部材とし、振動により光の散乱機能を発揮させるようにしてもよい。あるいは、基本構成部材とは別にビーズその他の導光体を光学部材として設け、それらの変位または変形により光を散乱させてもよい。

また、光源から出射される光の光路に配置され、部品の振動とともに光路に対する相対位置が変化することにより、その光の屈折方向または遮光範囲を変化させる光可変部材をさらに備えてもよい。このような構成により、光源からの光の照射方向や照射範囲を変化させ、周囲に自車の存在をアピールすることができる。

より具体的には、光源が、当該車両用灯具から車両外部へ向けて光を出射する主光源であってもよい。そして、光可変部材は、主光源の光の照射方向前方に設けられ、振動子の振動が伝達されることによりその光路に対する相対位置が変化し、車両外部への光の出射状態を変化させるように構成してもよい。このような構成によれば、報知専用の光源を別途設ける必要がなくなり、構成を簡素化することも可能になる。

また、車両の周囲の明るさ又は光源の明るさに基づき生成される信号に応じて振動子の駆動状態を変化させ、部品から発せられる音量を調整してもよい。このような構成によれば、構成部品の発音による聴覚的効果と照射光の変化による視覚的効果のいずれに報知機能の比重を大きくもたせるかを状況に応じて調整することができる。すなわち、車両の走行環境等に応じて照射光の明るさや、報知音の大きさを適度に調整できるようになる。

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、車両用灯具により自車の存在を報知する技術においてその報知機能をより高めることができる。

第１実施形態に係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。 振動子の構成例を示す説明図である。 車両用灯具の制御システムの概略を示す機能ブロック図である。 変形例に係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。 他の変形例に係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。 他の変形例に係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。 他の変形例に係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。 他の変形例に係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。 第２実施形態係る車両用灯具の構成を示す説明図である。 変形例に係る車両用灯具の構成を示す説明図である。 他の変形例に係る車両用灯具の構成を示す説明図である。 第３実施形態係る車両用灯具の構成を示す説明図である。 第４実施形態係る車両用灯具の構成を示す説明図である。 変形例に係る車両用灯具の構成を示す説明図である。 第５実施形態係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。 変形例に係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。 第６実施形態係る車両用灯具システムを説明するための図である。 車両用灯具の設置態様の良否について示す説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明を実施形態について詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素には同一の符号を付すなどして適宜重複した説明は省略する。なお、以下に説明する車両用灯具およびこれを含むシステムは、主としてヘッドランプを例に説明するが、バックランプやストップランプ等を含むリアコンビネーションランプその他のランプであってもよい。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。同図は、灯具の光軸Ｘを含む縦断面を示している。車両用灯具１０は、車両の車幅方向の左右に一灯ずつ配置される配光可変式前照灯である。

車両用灯具１０は、車両前方および後方に開口部を有するランプボディ１２と、このランプボディ１２の前方開口部を覆う透明のアウターレンズ１３と、ランプボディ１２の後方開口部を覆うキャップ１６とで形成される灯室１８を有する。灯室１８には、光を車両前方に照射する灯具ユニット２０が収納されている。アウターレンズ１３は、光透過性の樹脂材からなる。

灯具ユニット２０は、その揺動中心となるピボット機構２２を介してボディブラケット２４に連結されている。ボディブラケット２４は、ランプボディ１２に一体に設けられている。これにより、灯具ユニット２０が灯室１８内の所定位置に支持されると共に、ピボット機構２２を中心として、例えば前傾姿勢または後傾姿勢等に姿勢変化可能となる。

灯具ユニット２０の下面は、回転軸２６を介してスイブルアクチュエータ２８に接続されている。スイブルアクチュエータ２８は、灯具ユニット２０を車両のカーブ走行時等に進行方向を照らす曲線道路用配光可変前照灯として機能させる。すなわち、スイブルアクチュエータ２８は、車両側から提供される操舵量のデータやナビゲーションシステムから提供される走行道路の形状データ、前方車と自車の相対位置の関係等に基づいて灯具ユニット２０をピボット機構２２を中心に進行方向に旋回させる。これにより、灯具ユニット２０の照射領域が車両の正面ではなく曲線道路のカーブの先に向き、運転者の前方視界を向上させる。

スイブルアクチュエータ２８は、ユニットブラケット３０に固定されている。ユニットブラケット３０には、ランプボディ１２の外部に配置された図示しないレベリングアクチュエータが接続されている。このレベリングアクチュエータの駆動により、灯具ユニット２０が後傾姿勢になると光軸を上方に向け、灯具ユニット２０が前傾姿勢になると光軸を下方に向けるなどのレベリング調整が可能となる。このような車両姿勢に応じた光軸調整により、車両用灯具１０による前方照射の到達距離を最適な距離に調整できる。

灯具ユニット２０は、プロジェクタ型のランプユニットであり、容器状の灯具ハウジング３２、灯具ハウジング３２の後半部の内壁面に設けられたリフレクタ３４、灯具ハウジング３２の後端に支持された光源３６、灯具ハウジング３２の前端開口部を閉じるように設けられた投影レンズ３８、灯具ハウジング３２の前半部に設けられ、リフレクタ３４にて反射された光の照射方向を規制するシェード４０を含む。

光源３６は、「主光源」として機能し、本実施形態では放電灯バルブが使用されるが、白熱バルブやハロゲンバルブ、ＬＥＤなども使用可能である。本実施形態では、リフレクタ３４は、光源３６から放射される光を反射する。光源３６から出射された光およびリフレクタ３４にて反射された光は、投影レンズ３８へと導かれる。

アウターレンズ１３とランプボディ１２との間には、車両用灯具１０の内部構造が外部に露出しないよう外観上の見栄えを改善するためのエクステンション４２（疑似リフレクタ）が配設されている。投影レンズ３８は、そのエクステンション４２の所定箇所に設けられた孔部にて露出するように設けられる。

アウターレンズ１３の下面には振動子１４が固定されている。振動子１４は、電気信号が入力されるとその信号に応じてアウターレンズ１３を振動させ、報知音を発生させる。このように、振動子１４を他の部品に固定することで、振動子１４の振動を増幅し、振動子１４単独で発生させる音よりも大きな報知音を発生させることができる。また、報知音を発する装置を車両本体側に設ける必要がなくなるため、車両本体の省スペース化に寄与する。通常、灯具は車両の四隅に配置されていることが多いため、このように報知音を発する装置（振動子１４）を灯具に設けることは広範囲に報知音を発するのに適している。

灯具ユニット２０の下方位置には、灯具制御ユニット５０が配置されている。灯具制御ユニット５０は、光の照射制御を実行する照射制御部と、報知音の出力制御を実行する発音制御部を含む。照射制御部は、灯具ユニット２０の点消灯制御、スイブルアクチュエータ２８およびレベリングアクチュエータの制御を実行する。発音制御部は、振動子１４の振動による発音制御を実行する。

図２は、振動子の構成例を示す説明図である。図２（ａ）は、振動子の外観斜視図、図２（ｂ）は、振動子の縦断面図である。振動子１４は、電磁式の振動体であり、その円筒容器状のボディ１３１の内部に筒状のコア１３１ａが配設されている。コア１３１ａの周囲には駆動コイル１３２が巻回されている。また、ボディ１３１の開口部には、リング状のバネ板１３３の外周縁部が取り付けられている。バネ板１３３の内周縁部には、振動板１３４が取り付けられている。振動板１３４の内面には、コア１３１ａの筒内、すなわち駆動コイル１３２の内部に進入するように配置された円柱状のマグネット（永久磁石）１３５が固定されている。

ボディ１３１の外縁部の２箇所には、径方向外側に向かって突出するようにタブ片１３６が形成されている。それぞれのタブ片１３６には、ねじを挿通するための挿通穴１３６ａが形成されている。ハーネスＨ１は、駆動コイル１３２に接続されており、ボディ１３１を貫通して外部に引き出されている。

振動子１４は、ハーネスＨ１を通してその駆動コイル１３２に交流電流が印加される。このとき、駆動コイル１３２によって生じる交番磁界とマグネット１３５の磁界とによりマグネット１３５がコア１３１ａの筒部の軸方向に往復移動する。そのとき、マグネット１３５と一体の振動板１３４も、バネ板１３３を撓ませながら板厚方向に往復移動、すなわち振動する。マグネット１３５および振動板１３４の振動は、車両用灯具１０を構成するアウターレンズ１３に伝達され、そのアウターレンズ１３から音を発生させる。

図３は、車両用灯具１０の制御システムの概略を示す機能ブロック図である。車両用灯具１０は、車両１００側の車両制御部１０２と連携してその照射制御および発音制御を実行する。車両制御部１０２と灯具制御ユニット５０とは、ＣＡＮ（Car Area Network）により通信可能に接続されている。灯具制御ユニット５０は、上述のように光の照射制御を実行する照射制御部５２と、報知音の出力制御を実行する発音制御部５４を含む。

照射制御部５２は、運転者によるライトスイッチ１０４の操作に起因して車両制御部１０２から点灯指令が出力されると、光源３６の点灯制御を実行する。また、照射制御部５２は、ステアリングセンサ１０６，車速センサ１０８，ナビゲーションシステム１１０等による検出情報に起因して車両制御部１０２から指令が出力されると、スイブルアクチュエータ２８を制御して灯具ユニット２０の光軸を車幅方向について調整する。例えば、曲路走行や右左折走行などの旋回時に灯具ユニット２０の光軸をこれから進行する方向に向ける。さらに、照射制御部５２は、レベリングアクチュエータ２９を駆動し、灯具ユニット２０の光軸を車両上下方向について調整する。例えば、加減速時における車両姿勢の前傾、後傾に応じて灯具ユニット２０の姿勢を調整して前方照射の到達距離を最適な距離に調整する。

照射制御部５２はまた、後述のように車両制御部１０２から報知指令を受け取ると、昼夜にかかわらず、自車の存在を報知するために光源３６を点灯する。発音制御部５４は、その報知指令に基づき振動子１４に電気信号を出力し、その振動子１４を振動させてアウターレンズ１３にて増幅した報知音を出力させる。すなわち後述のように、音と光により自車の存在が報知される。

図１に戻り、車両用灯具１０は、ハイブリッド車や電気自動車など低速時における走行音が静粛な車両に特に効果的に適用される。すなわち、車両用灯具１０は、車両が低速走行等しているときに、アウターレンズ１３による報知音と照射光の照射態様により周囲の人に自車の存在を報知する。後者の照射態様に関し、アウターレンズ１３の一部（本実施形態では下部）には、「光学部材」および「光可変部材」としての複数段のステップ６０が設けられている。

このような構成により、振動子１４を振動させない通常状態においては、照射光は基本的にロービーム（実線矢印）となって車両前方に照射されるが、振動子１４を振動させるとアウターレンズ１３が上下に振動する。その結果、照射光の一部はその振動のタイミングでステップ６０にて屈折し、ハイビーム（破線矢印）となる。つまり、照射光の一部はロービームとハイビームとを交互に繰り返し、光の揺らぎを生じさせる。

本実施形態では、車速センサ１０８により検出された車速が一定速度（例えば２０ｋｍ／ｈ）以下になると、車両制御部１０２から灯具制御ユニット５０に向けて自車の接近報知を行う旨の指令が出力される。灯具制御ユニット５０は、この報知指令を受けると、昼夜にかかわらず光源３６を駆動して光を出射させるとともに、振動子１４を所定振動数にて振動させて報知音を発音させる報知制御を実行する。

この報知制御によれば、車両用灯具１０の構成部品であるアウターレンズ１３を振動させるとともに光源３６から光が出射されることにより、そのアウターレンズ１３が発音すると同時にその振動により出射光の状態が変化する。すなわち、報知音のみでなく光の状態変化による報知がなされ、自車の周囲の人の視覚および聴覚の双方を刺激することができる。その結果、車両用灯具１０による報知機能をより高めることができる。
（変形例１−１）
図４は、変形例に係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。本変形例では、アウターレンズ１３に図１に示したステップ６０は設けられておらず、別途設けた透明レンズ６２が光の屈折方向を変化させる「光可変部材」として機能する。すなわち、光軸Ｘ上に透明レンズ６２が設けられている。透明レンズ６２は、光透過性の樹脂材からなる。そして、透明レンズ６２の上部においてシェード４０の端部近傍にステップが設けられている。また、透明レンズ６２の下端はランプボディ１２の底部に接続されており、その接続部の近傍に振動子１４が固定されている。

このような構成により、振動子１４を振動させない通常状態においては、ステップがシェード４０の背後に隠れるため、照射光は基本的にロービーム（実線矢印）となって車両前方に照射される。一方、振動子１４を振動させると、その振動がランプボディ１２を介して透明レンズ６２に伝わり、透明レンズ６２が上下に振動する。その結果、その振動ごとに透明レンズ６２のステップがシェード４０から露出し、照射光の一部はその振動のタイミングでステップにて屈折し、ハイビーム（破線矢印）となる。つまり、照射光の一部はロービームとハイビームとを交互に繰り返し、光の揺らぎを生じさせる。

なお、本変形例においては透明レンズ６２にステップを設けたが、ステップではなく一つまたは複数のスリットを設けてもよい。このような構成によれば、振動子１４を振動させると、その振動ごとにスリットがシェード４０から露出し、照射光の一部はその振動のタイミングでスリットにて回折し、ハイビームとなる。つまり、照射光の一部が同様に光の揺らぎを生じさせる。
（変形例１−２）
図５は、他の変形例に係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。本変形例では、シェード６３が光の遮光範囲を変化させる「光可変部材」として機能する。シェード６３は、その下端がランプボディ１２の底部に接続されており、その接続部の近傍に振動子１４が固定されている。

このような構成により、振動子１４を振動させない通常状態においては、照射光のうちハイビーム（破線矢印）となる部分はシェード６３により遮蔽されるが、振動子１４を振動させると、その振動がランプボディ１２を介してシェード６３に伝わり、シェード６３が上下に振動する。その結果、照射光のうちハイビームとなる一部の遮蔽が解除される。つまり、振動によって部分的なハイビームの出射と遮断が交互に繰り返され、光の揺らぎを生じさせる。
（変形例１−３）
図６は、他の変形例に係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。本変形例では、エクステンション４２を振動子１４のカバーとして機能させている。具体的には、下方のエクステンション４２の下面に円筒状のリブ６４を突設し、そのリブ６４に振動子１４の本体（ボディ１３１）を収容するように固定している。振動子１４の振動は、エクステンション４２からアウターレンズ１３に伝達されるため、このような構成においてもステップ６０は有効に機能する。このような構成によれば、振動子１４を外側からより見え難い配置とすることができ、外観上の見栄えをより向上できる可能性がある。すなわち、図１に示した実施形態の構成は、アウターレンズ１３の下部が車両のバンパーに隠れることを前提としているが、車両用灯具の種類によってはアウターレンズにおいてバンパーに隠れるエリアが非常に狭いものがある。本変形例によれば、そのような灯具であっても外観上の見栄えを改善できる。
（変形例１−４）
図７は、他の変形例に係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。本変形例では、振動子１４のカバーをエクステンション４２の一部として機能させている。具体的には、下方のエクステンション４２の所定箇所に孔６６を設け、振動子１４のカバーの一部を面一となるよう嵌合させて固定している。振動子１４のカバーは、エクステンション４２と同じ配色とし、外部からは別部材であることが認識され難くなっている。振動子１４の振動は、エクステンション４２またはランプボディ１２からアウターレンズ１３に伝達されるため、このような構成においてもステップ６０は有効に機能する。このような構成によれば、変形例３と比較して省スペース化を実現できる。

なお、このように振動子１４をエクステンション４２と一体化するのではなく、リフレクタ３４と一体化してもよい。すなわち、振動子１４のカバーの端面にリフレクタ３４の一部を設けてもよい。このような構成により、振動子１４の振動により、光源３６から出射された光の反射面の一部を振動させることができ、光の揺らぎを生じさせることができる。このような構成では、アウターレンズ１３にステップ６０を設ける必要もなくなる。

（変形例１−５）
図８は、他の変形例に係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。本変形例では、振動子１４の取り付けに際してその位置調整を可能とする取付構造７０が設けられている。なお、同図においては便宜上、スイブルアクチュエータ２８の周辺構成については図示が省略されている。

この取付構造７０は、振動子１４を収容するとともにランプボディ１２に固定される有底筒状のハウジング７２と、振動子１４の前方に延出する伝達部材７４と、振動子１４の後側面に当接する長尺の雄ねじ７６を含む。雄ねじ７６は、ハウジング７２の後側底面を貫通するとともに、ハウジング７２に接合された雌ねじ７８に螺合する形で片持ち状に支持されている。振動子１４は、伝達部材７４と雄ねじ７６とに挟まれる態様で支持されている。ハウジング７２の前端開口部には、振動子１４の脱落を防止するためのストッパ８０が設けられている。ハウジング７２の底部と振動子１４との間には、振動子１４を前方に付勢するスプリング８２が介装されている。

ランプボディ１２の後側面において雄ねじ７６に対応する位置には、調整作業用の孔８４が設けられている。このような構成により、孔８４を介して所定の工具を挿入し、雄ねじ７６の螺入量を調整することにより振動子１４の前後方向の位置、ひいては伝達部材７４とアウターレンズ１３との接触面圧を調整することができる。すなわち、車両用灯具の組み付けが完了した後に振動子１４の位置を微調整できるため、振動子１４の寸法や取り付け位置の精度を緩和することができる。

［第２実施形態］
図９は、第２実施形態係る車両用灯具の構成を示す説明図である。図９（ａ）は灯具を斜め前方からみた斜視図であり、図９（ｂ）はその灯具の主要部の構成を示す。本実施形態の車両用灯具は、灯具の基本構成部材とは別に導光体およびその光源を設け、その導光体が発する光を散乱させることにより視覚的な報知を行うものである。

図９（ａ）に示すように、車両用灯具２１０は、ランプボディ１２内の２つの灯具ユニット２０の間に導光体２１２を備える。ただし、車両の外部から視認できるのは導光体２１２の一部であり、導光体２１２の他の部分はエクステンション４２の背部に隠れることになる。すなわち、導光体２１２においてエクステンション４２の前面側に見えるのは、図９（ｂ）に示す導光体２１２のＡ部に相当する。

図９（ｂ）に示すように、導光体２１２は、液体が満たされた透過性のチューブ２１６と、チューブ２１６の環状循環路の途中に取り付けられた振動子２１４と、チューブ２１６の端部に振動子２１４と同一軸線上に設けられた光源２３６と、環状循環路に液体を循環させるための流れをつくるモータ２１８とを備える。チューブ２１６は、エクステンション４２の上下２箇所から延出するフック２２０（ツメ）に挟まれるようにして固定される。また、振動子２１４もランプボディ１２から延出するフック２２０に挟まれるようにして固定される。

振動子２１４は、円筒状に構成され、その中央には流体を流通させるための貫通路２４２が形成されている。光源２３６は、チューブ２１６の側部に装着された透過性のケース２４０内に配設される。光源２３６はＬＥＤからなり、その光軸が振動子２１４の貫通路２４２に差し込むように構成されている。モータ２１８により流体の流れが生成されることで、流体に含まれる気泡２２２も循環する。光源２３６から照射された光は、その流体や気泡２２２にて反射するが、振動子２１４の振動が伝達されることによりその反射光が散乱し、視覚的効果を生じさせる。

本実施形態においても、車速が一定速度以下になると、車両制御部１０２から灯具制御ユニット５０に向けて自車の接近報知を行う旨の指令が出力される。灯具制御ユニット５０は、この報知指令を受けると、昼夜にかかわらず光源２３６を駆動して光を出射させるとともに、振動子２１４を振動させて報知音を発音させる。すなわち、報知音と光の状態変化による報知がなされ、自車の周囲の人の視覚および聴覚の双方を刺激することができる。その結果、車両用灯具２１０による高い報知機能を実現できる。

（変形例２−１）
図１０は、変形例に係る車両用灯具の構成を示す説明図である。図１０（ａ）は灯具を斜め前方からみた斜視図であり、図１０（ｂ）は振動子の組み付け方法を示す斜視図であり、図１０（ｃ）は振動子の取付構造を示す部分断面図である。本変形例では、導光体としてビーズを使用する。

図１０（ａ）に示すように、本変形例の車両用灯具においては、ランプボディ１２の下部に光源付パネル２５０を設けている。パネル２５０は、図示のように薄型に構成され、灯具ユニット２０等と干渉しないようエクステンション４２の前面側のデッドスペースに配置されている。パネル２５０の側部には複数の光源２５２が設けられ、照射制御部５２から電力が供給される。本変形例において光源２５２はＬＥＤからなる。パネル２５０の内部には、多数のガラスビーズ２５４が収容されている。一方、振動子２１５は、エクステンション４２に固定されている。

図１０（ｂ）および（ｃ）に示すように、振動子２１５は、円筒状の本体の中間部に半径方向外向きに延出するフランジ部２５６を有し、そのフランジ部２５６の後側に４つの固定用の爪部２５８が等間隔で設けられている。また、フランジ部２５６の後面にはシール用のＯリング２６０が嵌着されている。一方、エクステンション４２には、振動子２１５の後部を挿通可能な相補形状の挿通孔２６２が設けられている。

振動子２１５は、いわゆるバヨネット方式にてエクステンション４２に固定される。すなわち、図１０（ｂ）に示すように、振動子２１５の爪部２５８を挿通孔２６２の対応箇所に合わせるようにして挿通し、フランジ部２５６をエクステンション４２に突き当てた状態で振動子２１５を軸線周りに回転させる（矢印参照）。これにより、図１０（ｃ）に示すように、フランジ部２５６と爪部２５８との間にエクステンション４２を挟むようにして振動子２１５をエクステンション４２に固定する。このとき、振動子２１５がＯリング２６０を変形させてエクステンション４２に固定されるため、両者の密着性が良く、防水性が確保されるとともに振動による音の伝達が効率良く行われる。

このような構成において、振動子２１５を振動させない通常状態においては、ビーズ２５４による視覚的効果は表れない。一方、振動子２１５の振動とともに光源２５２が点灯される。これにより、振動子２１５の振動がエクステンション４２を介してパネル２５０に伝わり、内部のビーズ２５４を振動させる。このとき、光源２５２から照射される光が、振動する多数のビーズ２５４にて屈折または反射されることで光の揺らぎを生じさせる。すなわち、ビーズ２５４がほのかに輝き、光のイルミネーションを生成する。

なお、本変形例においてはビーズ２５４を用いる例を示したが、他の導光体を振動子により振動させる構成としてもよい。例えば、振動子２１５とアウターレンズ１３との間に接触子を設け、その接触子を導光体としてもよい。あるいは、振動子２１５に導光体を片持ち状に固定してもよい。このように構成しても、導光体を振動させて光のイルミネーションを生成することができる。

（変形例２−２）
図１１は、他の変形例に係る車両用灯具の構成を示す説明図である。図１１（ａ）は灯具を斜め前方からみた斜視図であり、図１１（ｂ）は振動子の構成を示す斜視図である。本変形例では、光源そのものを導光体として振動子に直接固定する。すなわち、振動子２１５の前面にＬＥＤからなる光源２５２が装着され、振動子２１５の振動により光源２５２そのものが振動し、照射光の揺らぎを生じさせる。このようにして光源２５２の振動による輝度変化を利用することで光が瞬くような演出をすることができる。なお、振動子２１５のエクステンション４２への固定方法は変形例２−１と同様である。

［第３実施形態］
図１２は、第３実施形態係る車両用灯具の構成を示す説明図である。図１２（ａ）は灯具を発音させないときの状態を示す正面図であり、図１２（ｂ）は灯具を発音させたときの状態を示す正面図である。図１２（ｃ）および（ｄ）は、灯具の振動による作用を示す説明図である。本実施形態の車両用灯具は、そのレンズが灯具の振動を感知して模様を変化させる構成を採用したものである。

図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の車両用灯具３１０は、アウターレンズ１３の内側面に振動周波数に応じて模様が変化する薄膜３１１が貼り付けられている。アウターレンズ１３の上端および下端には、一対の電極３１２が埋め込まれている。アウターレンズ１３の下端には振動子１４が取り付けられる。

薄膜３１１は、図１２（ｃ）に示すように、その内部に微細な物質３１４を規則正しく配列したものである。この物質３１４は針状であり、薄膜３１１が振動しない状態では図示のように薄膜３１１の厚み方向、つまりアウターレンズ１３の前後方向に配向される。このため、灯具ユニット２０を点灯しても光はそのまま透過し、アウターレンズ１３には外観上の変化はみられない。

一方、薄膜３１１が振動すると、図１２（ｄ）に示すように、物質３１４の一部は薄膜３１１の厚み方向と直角な方向、つまりアウターレンズ１３の面に沿った方向に配向される。このため、灯具ユニット２０を点灯するとその部分にて光が屈折または反射し、アウターレンズ１３に所定の模様が表れる（図１２（ｂ）参照）。すなわち、薄膜３１１は、液晶のような機能を有する。この模様は、電極３１２に電圧を与えることによりリセット（消去）される。

本実施形態においても、車速が一定速度以下になると、車両制御部１０２から灯具制御ユニット５０に向けて自車の接近報知を行う旨の指令が出力される。灯具制御ユニット５０は、この報知指令を受けると、昼夜にかかわらず灯具ユニット２０の光源を駆動して光を出射させるとともに、振動子１４を振動させて報知音を発音させる。これにより、アウターレンズ１３に模様が表示される。すなわち、報知音と光の状態変化による報知音がなされ、自車の周囲の人の視覚および聴覚の双方を刺激することができる。その結果、車両用灯具３１０による高い報知機能を実現できる。

［第４実施形態］
図１３は、第４実施形態係る車両用灯具の構成を示す説明図である。図１３（ａ）は灯具の概略構成を示す正面図であり、図１３（ｂ）は灯具の構成部品における振動子の取付構造を示す斜視図であり、図１３（ｃ）はその取付構造を示す側面図である。本実施形態の車両用灯具は、リアコンビネーションランプに振動子１４を取り付けるものである。

図１３（ａ）に示すように、本実施形態の車両用灯具４１０は、リアコンビネーションランプであり、アウターレンズ４１３の内方にターンシグナルランプ４２０、テール・ストップランプ４２２、バックアップランプ４２４およびリフレックスリフレクタ（以下「ＲＲ」と表記する）４２６を含む。そして、ＲＲ４２６に振動子１４が取り付けられる。

ＲＲ４２６は投光性のある四角形状の本体４２８を有し、その内壁面に振動子１４が固定される。ＲＲ４２６は、その一つの角部に設けたピボット４３０を介して図示略のランプボディに取り付けられる。振動子１４はピボット４３０と対角上に配置され、本体４２８においてピボット４３０を挟む他の２つの角部にはスプリング４３２が設けられる。スプリング４３２は、一端が本体４２８に固定され、他端がランプボディに固定される。

本実施形態においても、車速が一定速度以下になると、車両制御部１０２から灯具制御ユニット５０に向けて自車の接近報知を行う旨の指令が出力される。灯具制御ユニット５０は、この報知指令を受けると、振動子１４を振動させてＲＲ４２６から報知音を発音させる。このとき、ＲＲ４２６が振動するため、その反射光が揺らぎ、視覚的効果を生じさせる。報知音と光の状態変化による報知音がなされ、自車の周囲の人の視覚および聴覚の双方を刺激することができる。その結果、車両用灯具４１０による高い報知機能を実現できる。

なお、本実施形態では振動子１４をＲＲ４２６に固定したが、別途導光体を設け、その導光体に固定してもよい。すなわち、導光体とそれに光を照射する光源を設け、振動子１４の振動と同時にその光源を点灯させてもよい。あるいは、ターンシグナルランプ４２０、テール・ストップランプ４２２、バックアップランプ４２４など、リアコンビネーションランプを構成するランプのレンズに振動子１４を固定してもよい。そして、振動子１４の振動と同時にそれらの光源を点灯させてもよい。

（変形例４−１）
図１４は、変形例に係る車両用灯具の構成を示す説明図である。図１４（ａ）は灯具の概略構成を示す正面図であり、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＢ−Ｂ矢視部分断面図である。本変形例のリアコンビネーションランプには、テール・ストップランプ４２２に振動子１４が設けられている。すなわち、テール・ストップランプ４２２の内側にパネル４４０を設けている。パネル４４０は、図示のように薄型に構成され、内部に多数のガラスビーズ２５４が収容されている。振動子１４は、パネル４４０に固定されている。

このような構成において、振動子１４を振動させない通常状態においては、ビーズ２５４による視覚的効果は表れない。一方、振動子１４の振動とともに光源４４４が点灯される。これにより、振動子１４の振動がパネル４４０に伝わり、内部のビーズ２５４を振動させる。このとき、光源４４４から照射される光が、振動する多数のビーズ２５４にて屈折または反射されることで光の揺らぎを生じさせる。

［第５実施形態］
図１５は、第５実施形態係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。本実施形態の車両用灯具５１０は、灯具ユニット２０とは別に、振動子１４との振動動作同期用のランプユニット５２０を備える。ランプユニット５２０は、エクステンション４２に取り付けられたリフレクタ５２２を有する。一方、灯具制御ユニット５５０は、報知制御を行う報知制御ユニット５６０と、灯具ユニット２０の制御を行う照射制御ユニット５７０を含む。そして図示のように、振動子１４とランプユニット５２０とは通電回路が直列に接続されている。報知制御ユニット５６０から発音指令信号が出力されると、それに合わせてランプユニット５２０が点灯する。なお、その点灯をなめらかにするために、振動子１４とランプユニット５２０との間にコンデンサを設けてもよい。

本実施形態においても、車速が一定速度以下になると、車両制御部１０２から灯具制御ユニット５５０に向けて自車の接近報知を行う旨の指令が出力される。このとき、報知制御ユニット５６０は、ランプユニット５２０に向けて発音指令信号を出力する。このとき、振動子１４の振動とランプユニット５２０の点灯が同時に行われ、振動によりランプユニット５２０の光が揺らぎ、視覚的効果を生じさせる。すなわち、報知音と光の状態変化による報知音がなされる。

一方、振動子１４とランプユニット５２０の通電回路を直列にすることで、ランプユニット５２０の点灯有無により振動子１４の故障有無を判断することができる。振動子１４が故障すると、ランプユニット５２０の点灯もなされないためである。なお、ランプユニット５２０の点灯を確認し易くするために、ランプユニット５２０の点灯色を灯具ユニット２０と異ならせてもよい。また、ランプユニット５２０を運転者から視認し易くなるよう車両用灯具５１０の上部に取り付けてもよい。

（変形例５−１）
図１６は、変形例に係る車両用灯具の内部構造を説明する概略断面図である。本変形例の車両用灯具においては、報知制御と灯具ユニット２０の照射制御の双方を行う灯具制御ユニット５８０が設けられる。そして、ライトスイッチ１０４のうちロービームを選択するための図示しないロースイッチがオン／オフのいずれであるかに応じて、音声と光による報知連動制御の実行パターンを変える。すなわち、ロースイッチがオンとされ、既にロービームが点灯している状態において車両制御部１０２か報知指令があると、灯具制御ユニット５８０は、振動子１４を振動させて音声報知を実行する。一方、ロースイッチがオフとされ、ロービームが点灯していない状態において車両制御部１０２か報知指令があると、灯具制御ユニット５８０は、振動子１４を振動させるとともにロービームを点灯し、音声と光による報知連動制御を実行する。

［第６実施形態］
図１７は、第６実施形態係る車両用灯具システムを説明するための図である。図１７（ａ）は本実施形態のシステムを示し、図１７（ｂ）は比較例に係るシステムを示す。本実施形態の車両用灯具システムには、第１〜第５実施形態のいずれかに係る車両用灯具を適用するとより効果的となる。

本実施形態においては、第１〜第５実施形態のいずれかに係る車両用灯具が車両１００のヘッドランプとして左右に設けられている。そして、車両１００が交差点に差し掛かると、図１７（ａ）の左段に示すように左右の灯具から均等な大きさで発音がなされる状態から、図１７（ａ）の右段に示すように、車両１００が曲がる側の振動子に大電力を付与し、その音声を反対側よりも大きくする。図示の例では、車両が右折を行うため、右側の報知音が大きくなるように制御されている。このような構成により、車両１００の曲がる側、つまり車両１００が接近する側に歩行者Ｍが存在した場合、その歩行者Ｍに報知音を聞き取りやすくすることができる。

具体的には、車両制御部１０２が、ステアリングセンサ１０６の検出情報に基づいて車両１００の右左折を判定すると、右折であれば右側の灯具の発音を大きくする旨の指令信号、左折であれば左側の灯具の発音を大きくする旨の指令信号を灯具制御ユニットに向けて出力する。灯具制御ユニットは、それらの指令信号にしたがい、対応する側の振動子に大電力を供給し、その音声を大きくする。なお、車両１００の右左折については、ステアリングセンサ１０６のほか、ナビゲーションシステム１１０、図示しないヨーセンサ、ターン信号、顔向きセンサ等の検出情報に基づいて判定することも可能である。

なお、図１７（ｂ）に比較例として示すように、車両１００が交差点に差し掛かるときに、左右の灯具の双方の報知音を大きくすることも考えられるが、そうすると、左右の振動子の双方に大電力を付与する必要がある。言い換えれば、図１７（ａ）に示す本実施形態のシステムによれば、報知音を歩行者Ｍに向けて効果的に出力できるとともに、それによる消費電力を節約することができる。

図１８は、車両用灯具の設置態様の良否について示す説明図である。振動子の配置については、本実施形態では図１８（ａ）に示すように、車両１００の左右のヘッドライトに設けたが、例えば、図１８（ｂ）に示すように、車両１００の左前方と右後方の灯具に設けるようにしてもよい。振動子を車両１００の前方のみに設けると、図１８（ｃ）に斜線領域にて示すように、音声が聞き取り難いエリアが生じる可能性があるからである。もちろん、車両１００の前後左右の４箇所に合計４つの振動子を設置するのが好ましいが、振動子およびその制御ユニットに嵩む費用を考慮して、図１８（ｂ）に示すように対角線上の２つの灯具に設けるようにしてもよい。

以上、本発明を実施形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。

（変形例１）
上記実施形態では、車両用灯具に発音と照射変化による２つの報知機能をもたせたが、例えば照射変化についてはドアミラーの点滅により行うようにしてもよい。あるいは、車両用灯具とドアミラーの双方により視覚的に報知するようにしてもよい。

（変形例２）
上記実施形態では述べなかったが、車両用灯具（ヘッドランプ、リアコンビネーションランプ、シグナルランプ等のいずれであってもよい）に設置した振動子を、リモートコントロールキーのアンロック信号に応じて振動させ、発音させてもよい。発音には例えば運転者の好みを曲を発音させてもよい。すなわち、リモートコントロールキーを備えた車両においては通常、そのアンロック信号に応じて灯具の一部が点滅され、自車の居場所が知らされるところ、その灯具の点灯または点滅とともに灯具を発音させることで、自車の位置を報知させることができる。このような構成は、特に車両を大型駐車場に駐車するなど、自車の位置が他車に紛れて分かり難い状況において有効となる。

（変形例３）
上記実施形態では述べなかったが、車両用灯具（ヘッドランプ、リアコンビネーションランプ、シグナルランプ等のいずれであってもよい）の発音のリズムに合わせて灯具を点滅させてもよい。このように灯具から発せられる発音と光を協調させることにより、それらによる報知機能が相乗的に高まることが期待できる。

（変形例４）
上記実施形態では述べなかったが、車両用灯具の振動子１４が振動して発音しているときに、その旨を車両のインストルメントパネルにインジケータとして表示させてもよい。車内の運転者には車両用灯具の発音が聞こえ難いため、このような構成により運転者が発音状態を確認でき、その便宜を図ることができる。

（変形例５）
上記実施形態では述べなかったが、運転者の便宜を考慮し、車両用灯具の報知音が車室内に聞こえ難くする構成を採用してもよい。例えば、ヘッドランプとリアコンビネーションランプの双方に振動子を設け、車速が所定速度以下の低速であるときに（例えばクリープ走行などのとき）、ヘッドランプにより後方に発せられた音声を、リアコンビネーションランプにより前方に発せされる音により打ち消すように音声出力制御を行ってもよい。

より具体的には、車両の前進時においては、直進時に車速が５ｋｍ／ｈ未満であれば、ヘッドランプを通常どおりに発音させ、リアコンビネーションランプからはその後方成分を打ち消すように発音させる。一方、直進時に車速が５ｋｍ／ｈ以上であれば、ヘッドランプとリアコンビネーションランプの双方を通常どおりに発音させるようにしてもよい。車両が極低速であると特に走行音が小さいため、報知音が運転者にとって耳障りとなる可能性が高いと考えられるためである。

カーブ走行時には、ヘッドランプを通常どおりに発音させ、リアコンビネーションランプからは車両が旋回する方向の音声が大きくなるようにしてもよい。車両が曲がる方向に存在する歩行者等を考慮するものである。車両が後進する場合には、ヘッドランプおよびリアコンビネーションランプの双方からバック用の発音をさせてもよい。あるいは、リアコンビネーションランプにより前方に発せられた音声を、ヘッドランプにより後方に発せされる音により打ち消すように音声出力制御を行ってもよい。報知音が車内の運転者に聞こえ難くするためである。

あるいは、車両用灯具において振動子が固定される部品をスイブル式とし、歩行者などが検知された場合に、その部品をスイブルさせて歩行者等に振り向けるなど、音声に指向性をもたせるようにしてもよい。例えば、標準的なフォグランプやコーナリングランプをスイブル式とし、振動子を固定して発音させてもよい。

なお、以上のような構成は自動車のみならず、二輪車に適用することも可能である。例えば、電動オートバイの構成部品に振動子を固定して発音させ、クラクションとして兼用させてもよい。

（変形例６）
上記実施形態では述べなかったが、バス等の乗り合い自動車において、緊急事態（バスジャック，火災等）が発生した場合に、それを外部に報知する手段としてランプから報知音を発信または音声にて外部に連絡する構成としてもよい。

（変形例７）
上記実施形態では詳細に述べなかったが、光センサを設け、夜間は振動子の駆動を禁止し、音の出ない構成としてもよい。なお、光センサでなく、ヘッドランプのスイッチがオンされているときに振動子の駆動を禁止するようにしてもよい。夜間はヘッドランプが照射されるため、車両の接近を周囲が認知し易い。また、例えば静まりかえった住宅街などで車両を静かに発車させたい場合、音を出すことが逆にハイブリッド車等のメリットを損なう可能性があることを考慮するものである。

あるいは、車両の周囲の明るさ又は光源の明るさに基づき生成される信号に応じて振動子の駆動状態を変化させ、灯具の部品から発せられる音量を調整するようにしてもよい。例えば、ヘッドランプの明るさが明るいときには灯具から発せられる音を小さくし、暗いときに大きくしてもよい。なお、ヘッドランプの明るさについては、光源の点灯制御を実行する照射制御部にて把握することができる。周囲の明るさについては、車両の走行環境（周囲の明るさ、地域、道路情報など）を取得する装置（センサや通信装置）から取得することができる。

（変形例８）
上記実施形態では述べなかったが、ヘッドランプと赤外線センサ（赤外分光法：ＩＲ法）とを連動させ、人が検知されたときにヘッドランプを発音させるようにしてもよい。また、ヘッドランプ内に指向性を有するスピーカを構成してもよい。例えば、車両に歩行者等を検知する赤外線センサを設置するとともに、ヘッドランプ内に放物面を有するリフレクタを配置し、人が検知されたときにそのリフレクタを振動させてもよい。また、車両の前後左右に赤外線センサを設置し、４方向に人を検出できるように構成してもよい。その際、ヘッドランプとリアコンビネーションランプにそれぞれスピーカを設けてもよい。例えば、左側の赤外線センサにより人が検知された場合、左側のヘッドランプとリアコンビネーションランプをメインに発音させるようにしてもよい。

また、周囲にイヤホン等で耳をふさいでいる人がいる場合、灯具からその人の音響機器に割込み信号を発信し、その人に自車の接近を知らせるようにしてもよい。また、車両のバックカメラを介して人が存在すると認識された場合、リアコンビネーションランプ内の振動子を振動させて発音させてもよい。その際、例えば「バックします」と具体的な音声を発音させてもよい。

（変形例９）
上記実施形態では述べなかったが、車種に合わせて灯具から発せられる音質を変更できるようにしてもよい。あるいは、ユーザの好みの音を選択できるように構成してもよい。例えば、スマートフォンなど携帯電話からの操作により、ユーザが音の種類を変更できるようにしてもよい。このような構成により、その日の気分や周囲の状況に応じて周辺によりアピールできる音を選択できるようになる。また、自車の前方を走行する車両の運転者が携帯電話を使用するなど、何らかのルール違反等を行っている際、自車の灯具から警告音を発するよう構成してもよい。その際、どこからともなくその音声が聞こえてくるモードとするのが好ましい。

また、ヘッドランプやリアコンビネーションランプなど、盗難されやすい箇所に振動子を取り付け、それらのランプの振動の変化を検知して振動子を振動させて音（セキュリティ音）を発するようにしてもよい。振動子の取り付け自由度が比較的高いためである。また、後続車両の運転者が居眠りや携帯電話の使用など、危険運転を行っている場合にこれを検知し、リアコンビネーションランプ内の振動子を振動させて発音させてもよい。危険運転か否かはバックカメラによる画像認識により行うこともできる。

また、車両制御装置（ＥＣＵ）にホーン音を記録しておき、所定のスイッチがオンにされたときにそのホーン音を灯具から出力するようにしてもよい。その場合、振動子はヘッドランプおよびリアコンビネーションランプの双方に設けてもよい。特にトラックやバスなどの大型車においては、「右／左に曲がります」、「バックします」などの音声をＥＣＵに記録してもよい。また、ゴミ収集車や移動販売車両の音楽や音声なども同様に記録してもよい。

（変形例１０）
上記実施形態では述べなかったが、周囲の人の背の高さに応じて音を変更するようにしてもよい。例えば、子供にはおもちゃの音、大人には車の音などにより興味をひき、自車をアピールしてもよい。

（変形例１１）
上記実施形態では述べなかったが、自車が走行する場所に応じて音量を異ならせるようにしてもよい。例えば、駐車場からの発車時には比較的大きく発音させ、渋滞中などの低速走行時は発音を小さくするか、発音させないようにしてもよい。ＧＰＳや走行状況から判断して、それらの音量を調整してもよい。また、車速や加速度に応じて音質が変わるように構成してもよい。車速が上昇するにつれてエンジン音が高くなるように音質も変えるようにしてもよい。バックギヤ（Ｒ：リバース）に入れられたときに、（リバース時の速度に関わりなく）リアコンビネーションランプから発音させるようにしてもよい。

１０ 車両用灯具、 １２ ランプボディ、 １３ アウターレンズ、 １４ 振動子、 ２０ 灯具ユニット、 ３４ リフレクタ、 ３６ 光源、 ３８ 投影レンズ、 ４０ シェード、 ４２ エクステンション、 ５０ 灯具制御ユニット、 ６０ ステップ、 ６２ 透明レンズ、 ６３ シェード、 １００ 車両、 １０２ 車両制御部、 ２１０ 車両用灯具、 ２１２ 導光体、 ２１４，２１５ 振動子、 ２１６ チューブ、 ２３６，２５２ 光源、 ２５４ ビーズ、 ３１０ 車両用灯具、 ３１１ 薄膜、 ３１２ 電極、 ４１０ 車両用灯具、 ４１３ アウターレンズ、 ４２０ ターンシグナルランプ、 ４２２ テール・ストップランプ、 ４２４ バックアップランプ、 ４２６ ＲＲ、 ４４４ 光源、 ５１０ 車両用灯具、 ５２０ ランプユニット、 ５２２ リフレクタ、 ５５０ 灯具制御ユニット、 ５６０ 報知制御ユニット、 ５７０ 照射制御ユニット、 ５８０ 灯具制御ユニット。

Claims (5)

1. 光源と、
   当該車両用灯具を構成する部品に固定され、電気信号を受けて振動により該部品を発音させる振動子と、
   を備え、
   前記光源から光を出射させるとともに前記振動子を振動させ、前記部品を発音させると同時に当該車両用灯具から出射される光の状態を変化させることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記光源から光が出射された状態で前記振動子の振動が伝達されることにより、その光を散乱させる光学部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記光源から出射される光の光路に配置され、前記部品の振動とともに光路に対する相対位置が変化することにより、その光の屈折方向または遮光範囲を変化させる光可変部材をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
4. 前記光源が、当該車両用灯具から車両外部へ向けて光を出射する主光源であり、
   前記光可変部材は、前記主光源の光の照射方向前方に設けられ、前記振動子の振動が伝達されることによりその光路に対する相対位置が変化し、車両外部への光の出射状態を変化させることを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
5. 車両の周囲の明るさ又は前記光源の明るさに基づき生成される信号に応じて前記振動子の駆動状態を変化させ、前記部品から発せられる音量を調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用灯具。

Images