JP2015201296A - Vehicular lighting tool - Google Patents
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Abstract
Description
走行中の車両のドライバー等に注意喚起を行う図形をレーザー光によって車両前方に描画する描画装置を備えた車両用灯具に関する。 The present invention relates to a vehicular lamp including a drawing device that draws a figure for alerting a driver or the like of a running vehicle in front of the vehicle with a laser beam.
特許文献1には、車両進行方向の路面に道路状況を示す所定の警告マークをレーザー光で描画することによって車両のドライバーに注意喚起を促すレーザー描画装置が示されている。特許文献1の描画システムのレーザー描画装置は、レーザーを照射するレーザヘッドを駆動させて路面にマークを描画している。
特許文献1に示されるようなレーザー描画装置においては、ドライバーに「警告」であることを強く認識させる観点から、警告を意味する赤色のレーザー光によって警告マークを車両前方の路面に描画することがある。しかし、車両前方に出射される赤色等のレーザー光には、前照灯の一部を構成するものと誤って視認された場合、テールランプ等に誤認されるおそれや「前照灯の色は、白色である」ことを定めた法規に抵触するおそれがある。
In a laser drawing apparatus as shown in
上記課題に鑑みて、本願発明は、車両前方に警告マーク等を描画する白色以外の赤色等のレーザー光が、車両の前照灯を構成するものとして車両前方から見た人に認識されないようにした車両用灯具の提供を目的とする。 In view of the above problems, the present invention prevents the laser light of red or the like other than white that draws a warning mark or the like in front of the vehicle from being recognized by a person viewed from the front of the vehicle as constituting a vehicle headlamp. The purpose is to provide a vehicular lamp.
請求項1の車両用灯具は、レーザー光を出射可能なレーザー光源と、前記レーザー光源によって発生したレーザー光を出射端から前方に出射する車両用前照灯において、前記出射端の上方から少なくとも前記出射端の前方の水平位置まで遮光する遮光部材を設けた。
The vehicular lamp according to
(作用)レーザー光を出射する出射端が、遮光部材の後方に隠蔽されるため、出射端は、赤色等に発光しても前方から視認されない。 (Operation) Since the emitting end that emits the laser light is concealed behind the light shielding member, the emitting end is not visually recognized from the front even if it emits red light.
請求項2は、請求項1に記載の車両用灯具であって、白色または黄色の配光パターン形成光を発生させる第2の光源と、前記配光パターン形成光を透過させる透光部材と、を備え、前記出射端は、前記透光部材における配光パターン形成光の透過領域に向けて前記レーザー光を斜め下向きに出射するように配置されるようにした。
警告マーク等の図形を描画する赤色等のレーザー光は、透光部材を透過して前方に出射する場合、車両用灯具の透光部材に付着した汚れや傷によって乱反射するおそれがある。乱反射した赤色等のレーザー光は、車両用前方から見た歩行者等から前照灯の一部と認識されるおそれがある。 When a laser beam of red or the like that draws a figure such as a warning mark passes through the light transmitting member and is emitted forward, there is a risk of irregular reflection due to dirt or scratches attached to the light transmitting member of the vehicular lamp. The irregularly reflected red or the like laser light may be recognized as a part of the headlamp by a pedestrian or the like viewed from the front of the vehicle.
(作用)しかし、本願請求項2の車両用灯具においては、透光部材の透過領域、即ち透光部材における白色等の配光パターンの光束が通過する領域において、斜め下方に向けられた赤色などのレーザー光が、より輝度の高い白色等の配光パターン形成光の光束と交差する。その結果、赤色等のレーザー光によって透光部材に乱反射が発生しても、乱反射した赤色等の光が白色光等によってうち消されるため、赤色の乱反射光が前方から視認されない。
(Function) However, in the vehicular lamp according to
請求項3は、請求項2に記載の車両用灯具であって、前方に開口部を有し、内側に前記光源及び出射端を収納するランプボディと、前記開口部を閉塞するようにランプボディに取り付けられた前記透光部材である前面カバーと、を有するようにした。 A third aspect of the present invention provides a vehicular lamp according to the second aspect, wherein the lamp body has an opening on the front side and houses the light source and the emission end on the inside, and the lamp body so as to close the opening. And a front cover which is the translucent member attached to the.
(作用)本願請求項3の車両用灯具においては、前面カバーの透過領域において、赤色などのレーザー光が、より輝度の高い白色の配光パターン形成光の光束と交差する。その結果、赤色等のレーザー光によって前面カバーに乱反射が発生しても、乱反射した赤色の光が白色光によってうち消されるため、赤色の乱反射光が前方から視認されない。
(Operation) In the vehicular lamp according to the third aspect of the present invention, in the transmission region of the front cover, the laser beam of red or the like intersects with the luminous flux of the white light distribution pattern forming light with higher luminance. As a result, even if irregular reflection occurs on the front cover by a laser beam such as red, the irregularly reflected red light is erased by the white light, so that the red irregular reflection light is not visually recognized from the front.
請求項3の車両用灯具によれば、前方から車両用灯具を見た対向車のドライバーや歩行者等が、白色以外の赤色等の乱反射光を前面カバーにおいて視認出来ないため、赤色等の白色以外のレーザー光によって前照灯が構成されていると認識出来ない。 According to the vehicular lamp of the third aspect, the driver of the oncoming vehicle or the pedestrian who looks at the vehicular lamp from the front cannot see the irregularly reflected light such as red other than white on the front cover. It cannot be recognized that the headlight is composed of other laser light.
請求項4は、請求項2または3に記載の車両用灯具であって、前記出射端が、前記第2の光源の上方に配置されるようにした。 A fourth aspect of the present invention is the vehicular lamp according to the second or third aspect, wherein the emission end is disposed above the second light source.
(作用)出射端を出射したレーザー光は、第2の光源の上方から斜め下方の透光部材等の透過領域に入射し、前記透過領域において、より輝度の高い白色の配光パターン形成光の光束と交差する。赤色等のレーザー光によって前面カバーに乱反射が発生しても、乱反射した赤色等の光は、白色光によってうち消されて前方から視認されない。 (Operation) The laser beam emitted from the emission end is incident on a transmission region such as a translucent member obliquely downward from above the second light source, and in the transmission region, white light distribution pattern forming light with higher luminance is emitted. Crosses the luminous flux. Even if irregular reflection occurs on the front cover by a laser beam of red or the like, the irregularly reflected light of red or the like is erased by white light and is not visually recognized from the front.
請求項5は、請求項1から4のいずれかに記載の車両用灯具であって、前記遮光部材が、エクステンションリフレクターであって、前記出射端が、エクステンションリフレクターの後方に配置されるようにした。 A fifth aspect of the present invention is the vehicle lamp according to any one of the first to fourth aspects, wherein the light shielding member is an extension reflector, and the emission end is disposed behind the extension reflector. .
(作用)レーザー光を出射する出射端が、セクステンションリフレクターの後方に隠蔽されるため、出射端は、赤色等に発光しても前方から視認されない。 (Operation) Since the emission end that emits the laser light is concealed behind the sextension reflector, the emission end is not visible from the front even if it emits red light or the like.
請求項6は、請求項1から5のいずれかに記載の車両用灯具であって、前記レーザー光の色を赤色とした。 A sixth aspect of the present invention provides the vehicular lamp according to any one of the first to fifth aspects, wherein the color of the laser light is red.
(作用)警告を意味するマーク等を形成するための赤色レーザー光を出射する出射端は、遮光部材の後方に隠蔽され、出射端は、赤色に発光しても前方から視認されない。 (Operation) The emission end that emits red laser light for forming a mark or the like indicating a warning is concealed behind the light shielding member, and the emission end is not visible from the front even if it emits red light.
請求項1の車両用灯具によれば、前方から車両用灯具を見た対向車のドライバーや歩行者等が、車両用灯具に赤色等に発光する出射端を視認出来ないため、赤色等の白色以外のレーザー光によって前照灯が構成されていると認識出来ない。 According to the vehicular lamp of the first aspect, a driver or a pedestrian of an oncoming vehicle who sees the vehicular lamp from the front cannot visually recognize the emission end that emits red light or the like on the vehicular lamp. It cannot be recognized that the headlight is composed of other laser light.
請求項2の車両用灯具によれば、前方から車両用灯具を見た対向車のドライバーや歩行者等が、白色以外の赤色等の乱反射光を透光部材において視認出来ないため、赤色等の白色以外のレーザー光によって前照灯が構成されていると認識出来ない。 According to the vehicular lamp of the second aspect, the driver or the pedestrian of the oncoming vehicle who has seen the vehicular lamp from the front cannot see the irregularly reflected light such as red other than white on the translucent member. It cannot be recognized that the headlight is composed of laser light other than white.
請求項3の車両用灯具によれば、前方から車両用灯具を見た対向車のドライバーや歩行者等が、白色以外の赤色等の乱反射光を前面カバーにおいて視認出来ないため、赤色等の白色以外のレーザー光によって前照灯が構成されていると認識出来ない。 According to the vehicular lamp of the third aspect, the driver of the oncoming vehicle or the pedestrian who looks at the vehicular lamp from the front cannot see the irregularly reflected light such as red other than white on the front cover. It cannot be recognized that the headlight is composed of other laser light.
請求項4の車両用灯具によれば、前方から車両用灯具を見た者が、白色以外の乱反射光を前面カバー等に視認出来ないため、白色以外のレーザー光によって前照灯が構成されていると認識出来ない。 According to the vehicle lamp of the fourth aspect, since the person who has seen the vehicle lamp from the front cannot see the irregularly reflected light other than white on the front cover or the like, the headlamp is configured by laser light other than white. It cannot be recognized as being.
請求項5の車両用灯具によれば、前方から車両用灯具を見た対向車のドライバーや歩行者等は、セクステンションリフレクターの後方にある出射部を視認出来ないため、赤色等の白色以外のレーザー光によって前照灯が構成されていると認識出来ない。 According to the vehicular lamp of the fifth aspect, the driver or the pedestrian of the oncoming vehicle who sees the vehicular lamp from the front cannot see the emission part behind the sextension reflector, so other than white such as red It cannot be recognized that the headlight is composed of laser light.
請求項6の車両用灯具によれば、前方から車両用灯具を見た対向車のドライバーや歩行者等が、赤色に発光する出射部を視認出来ないため、赤色レーザー光によって前照灯が構成されていると認識出来ない。 According to the vehicular lamp of the sixth aspect, since the driver or the pedestrian of the oncoming vehicle who sees the vehicular lamp from the front cannot see the emission part emitting red light, the headlamp is configured by the red laser beam. It cannot be recognized that it is done.
以下、本発明の実施形態を図1から図13に示す第1実施例から第4実施例に基づいて説明する。図1から図4は、光学機構8を介して前方にレーザー光を出射する本発明に係る車両用灯具の第1実施例を示し、図5は、レーザー光源ユニットから直接前方にレーザー光を出射する車両用灯具の第2実施例を示す。
図6〜図11は、第1及び第2実施例の車両用灯具で行われるレーザー光による描画態様を示し、図12は、DRLを有する車両用灯具の第3実施例を示し、図13は、AO素子を光学機構とした車両用灯具の第4実施例を示す。尚、各図においては、ドライバーが運転席から見たと仮定した車両及び車両用灯具の各方向を(上方:下方:左方:右方:前方:後方=Up:Lo:Le:Ri:Fr:Re)として説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to first to fourth examples shown in FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of a vehicular lamp according to the present invention that emits laser light forward via an
6 to 11 show a drawing mode by laser light performed by the vehicle lamps of the first and second embodiments, FIG. 12 shows a third embodiment of the vehicle lamp having a DRL, and FIG. The 4th Example of the vehicle lamp which used the AO element as the optical mechanism is shown. In each figure, the directions of the vehicle and the vehicular lamp assumed to be viewed from the driver's seat by the driver (upper: lower: left: right: front: rear = Up: Lo: Le: Ri: Fr: Re).
図1と図2に示される第1実施例の車両用灯具1は、右側前照灯の一例を示すものであり、車両前方側に開口部を有するランプボディ2と、透光性を有する樹脂やガラス等で形成された透光部材であるランプボディ2の開口部に取り付けられる前面カバー3とを備える。ランプボディ2と前面カバー3に内側に形成された灯室Sの内側には、板状の支持部材4と、配光パターン形成用の第2の光源である一対のLED光源ユニット(5,6)と、複数のレーザー光を出射して照射光の色を変更可能にした光源であるレーザー光源ユニット7と、MEMSミラー等で構成され、レーザー光源ユニット7による反射レーザー光B2を走査して照射先に線や図などの図形を描画する光学機構8と、レーザー光の出射と走査を制御する制御装置9と、遮光部材であるエクステンションリフレクター34が収容される。
A
後ほど詳細に説明するLEDユニット(5,6)は、図2に示される白色の配光パターン形成光の光束B1を前面カバー3の透過領域3aから前方に出射することによって、前照灯の配光パターンを形成する。尚、配光パターン形成光は、従前のフォグランプ等を考慮して黄色にしてもよい。また、図2及び図3(b)に示す光学機構8は、MEMSミラーであり、レーザー光源ユニット7による赤色等のレーザー光B2を反射部32の反射点(光の出射端32a)において前方に反射しつつ反射部を32を上下左右に揺動させることにより、ドライバーに対する注意喚起のマーク等を車両前方の路面等に描画する。
The LED unit (5, 6), which will be described in detail later, emits a light beam B1 of the white light distribution pattern forming light shown in FIG. 2 forward from the
ここで、図2に示すように光学機構8の光の出射端32aから前方に水平に伸ばした直線を符号L11で表し、出射端32aから上方に伸ばした直線を符号L12で表し、直線L11とL12で囲まれた領域を符号Ar1で表す。エクステンションリフレクター34は、出射端32aの少なくとも上方の位置(直線L12上の位置)から前方の水平位置(直線L1上の位置)までを遮光するように、即ち、少なくとも直線L11とL12で囲まれた領域Ar1を覆うように出射端32aの前方に配置される。図2に示すように、エクステンションリフレクター34の開口部34aの上端縁部34bは、直線L11より下方に配置されてもよいし、後端部34dは、直線L12より後方に配置されても良い。
Here, as shown in FIG. 2, a straight line horizontally extending forward from the
レーザー光は、直視した人に非常に強い眩しさを感じさせる。また、前照灯の配光パターンは、白色光のみによって形成されなければいけない、という法規を考慮した場合、白色以外のレーザー光を出射する出射端32aは、車両の前方から視認出来ないようにすることが望ましい。図2に示すように、本実施例における出射端32aは、前方のエクステンションリフレクター34によって水平方向から上方まで隠蔽されているため、車両前方の歩行者や対向車のドライバー等は、水平方向や斜め上方から出射端32aを視認出来ない。
Laser light makes a person who looks directly feel a very strong glare. Further, in consideration of the law that the light distribution pattern of the headlamp must be formed only by white light, the
また、前照灯を形成する車両用灯具が一般的に人の目線より低い位置(例えば1m以下)に配置されやすいことと、出射端32aによって前方に反射されたレーザー光B2は、水平方向から斜め上方に向かう光をエクステンションリフレクター34の上端縁部34bにカットされることで斜め下方にしか出射出来ないことから、車両前方の歩行者や対向車のドライバーは、白色以外のレーザー光を反射する出射端32aが前照灯の光源を形成しているように認識出来ない。
Further, the vehicular lamp that forms the headlamp is generally easily disposed at a position lower than the human eye (for example, 1 m or less), and the laser beam B2 reflected forward by the
また、図2に示すように、車両用灯具1においては、出射端32aで反射されるレーザー光B2が前面カバー3の透過領域3aに入射するように光学機構8の反射部32を配置することがより望ましい。その結果、出射端32aで反射されたレーザー光B2は、透過領域3aにおいて白色の配光パターン形成光の光束B1に交差する。通常、前面カバーに付着した汚れ等に赤色等のレーザー光が照射された場合、前面カバー3等の透光部材は、汚れの付着部位に生じる乱反射によって、赤色等に発光して見えるおそれがある。しかし、第1実施例の車両用灯具1における赤色等のレーザー光B2は、より輝度の高い白色の配光パターン形成光の光束B1と透過領域3aで交差するため、前面カバーに発生した赤色等の乱反射光は、白色光によってうち消されて前方から視認されなくなる。その結果、対向車のドライバー等は、赤色等の白色以外のレーザー光によって前照灯が構成されていると認識出来ない。
As shown in FIG. 2, in the
次に、LED光源ユニット(5,6)、レーザー光源ユニット7,光学機構8を図1から3により詳細に説明する。
Next, the LED light source unit (5, 6), the laser
配光パターン形成光を発生するLED光源ユニット(5,6)は、支持部材4に固定される金属製のブラケット10と、ブラケット10にそれぞれ取り付けられるLED発光素子11、リフレクター12及び透明または半透明の投影レンズ13とを有し、LED光源ユニット5がハイビーム配光パターンを形成し、LED光源ユニット6がロービーム配光パターンを形成するように構成される。LED発光素子11を出射した配光パターン形成光の光束B1は、リフレクター12の反射面12aによって前方に反射され、投影レンズ13と、前面カバー3の透過領域3aを通過して車両前方に出射する。
The LED light source unit (5, 6) that generates the light distribution pattern forming light includes a
図1と図2に示されるレーザー光源ユニット7と光学機構8は、支持部材4に取り付けられ、支持部材4は、複数(本実施例では3つ)のエイミングスクリュー14によってランプボディ2に取り付けられる。制御装置9は、ランプボディ2に固定される。車両用灯具1は、各エイミングスクリュー14を回転させることにより、光軸を水平方向及び鉛直方向に調整される。
The laser
図3(a)に示されるレーザー光源ユニット7は、赤色光(符号Rを参照)を発生する第1光源15、緑色光(符号Gを参照)を発生する第2光源16、青色光(符号Bを参照)を発生する第3光源17、熱伝導率の高いアルミニウム等の金属で形成された放熱部材18、第1から第3集光レンズ(20〜22)及び集光部24を有する。放熱部材18は、同じく金属製の支持部材4に取り付けられ、レーザー光源ユニット7は、放熱部材18によって支持部材4の前面に固定される。
The laser
図3(a)に示される第1から第3光源(15〜17)は、それぞれ赤、緑、青色のレーザー光を発生する。第1から第3光源(15〜17)は、それぞれ半導体レーザー素子である赤、緑、青色のレーザーダイオード(15a,16a,17a)及び基板(15b,16b,17b)から構成され、基板(15b〜17b)は、それぞれ放熱部材18に取り付けられる。
The first to third light sources (15 to 17) shown in FIG. 3A generate red, green, and blue laser beams, respectively. The first to third light sources (15 to 17) are respectively composed of red, green, and blue laser diodes (15a, 16a, and 17a) and substrates (15b, 16b, and 17b) that are semiconductor laser elements. To 17b) are attached to the
尚、レーザー光源ユニット7の光源は、RGBの3つの光源を有する構成に限られず、単色単体の光源としたり、RGBの3つに橙色のレーザーダイオードを追加した4つの光源を備えたり、青色レーザーダイオ−ドの出射光を黄色の蛍光体に通過させる構成を備えることにより白色光を発生できるようにしてもよい。また、各光源は、レーザーダイオード以外の他のレーザー装置によって構成されてもよい。
The light source of the laser
図3(a)に示される第1から第3集光レンズ(20〜22)は、それぞれ、コリメートレンズ等で構成される。集光部24は、第1から第3ダイクロイックミラー(25〜27)を有する。
Each of the first to third condenser lenses (20 to 22) shown in FIG. 3A is configured by a collimator lens or the like. The condensing
図2及び図3(a)に示すように第1光源15から出射した赤色レーザー光Rは、第1集光レンズ20を透過することで平行光に変換された後、第1ダイクロイックミラー25によって光学機構8の後述する反射部32に向けて直接反射される。第2光源16から出射した緑色レーザー光Gは、第2集光レンズ21を透過して平行光に変換された後、第2ダイクロイックミラー26によって反射され、第1ダイクロイックミラー25を透過した後、光学機構8の反射部32に入射する。第3光源17を出射した青色レーザー光Bは、第3集光レンズ22を透過して平行光に変換された後、第3ダイクロイックミラー27によって反射され、第2及び第1ダイクロイックミラー(26、25)を順に透過した後、図3(b)に示すように光学機構8の反射部32に入射する。
As shown in FIGS. 2 and 3A, the red laser light R emitted from the
集光部24で反射された赤色レーザー光R、緑色レーザー光G及び青色レーザー光Bは、合成色からなるレーザー光B2となり、図3(b)に示すように光学機構8の反射部32に向けて出射する。
The red laser beam R, the green laser beam G, and the blue laser beam B reflected by the condensing
灯室S内のエクステンションリフレクター34は、開口部34aを有し、LED光源ユニット(5,6)の各投影レンズ13は、開口部34aから前方に露出する。レーザー光源ユニット7及び光学機構8は、エクステンションリフレクター34の後方でロービーム配光パターンを形成するLED光源ユニット6の上に配置される。
The
図3(b)に示される光学機構8は、MEMSミラーであり、ベース部37、第1回動体38、第2回動体39、第1トーションバー40、第2トーションバー41、永久磁石42,43、端子部44を有する。板状のベース部37と第1回動体38は、それぞれ中央に開口部(37a,38a)を有し、板状の第2回動体39の前面には、銀蒸着やメッキなど処理等によって反射部32が形成される。尚、光学機構8には、MEMSミラー以外にもガルバノミラー等の多様な光学機構を採用出来る。
The
第1回動体38は、開口部37aの上下端部(37b,37c)に設けられた一対の第1トーションバー40により、ベース部37に対して左右に回動可能に支持され、第2回動体39は、開口部38aの左右端部(38b,38c)に設けられた一対の第2トーションバー41により、第1回動体に対して上下に回動可能に支持される。ベース部37、第1及び第2回動体(38,39)は、図2に示すように車両用灯具の前後方向に対して下方に傾斜した状態で図2に示す支持部材4の固定部33に固定される。
The first
図3(b)に示されるようにベース部37には、第1トーションバー40が延びる方向と直交する位置に、一対の永久磁石42が設けられ、更に第2トーションバー41が延びる方向と直交する位置に、一対の永久磁石43が設けられる。第1及び第2回動体(38、39)には、制御装置9に接続された図示しない第1及び第2のコイルがそれぞれ設けられる。
As shown in FIG. 3B, the
第1コイル及び永久磁石42と、第2コイル及び永久磁石43は、後述する図5の走査用アクチュエータ35を構成する。走査用アクチュエータ35は、第1及び第2コイルに流れる駆動電流の大きさと向きを個別に変化させることにより、第1回動体38をベース部37に対して上下に回動させ、かつ第2回動体39を第1回動体38に対して左右に回動させる。反射部32の向きは、第1及び第2回動体(38,39)の回動に基づいて上下左右に変化する。
The first coil and
図2及び図3(b)に示す光学機構8は、図3(a)のレーザー光源ユニット7から出射したレーザー光B2を第2回動体39の反射部32において前方に反射させる。反射部32の出射端32a(反射点)において前方に反射されたレーザー光B2は、第2回動体39の反射部32を上下左右に往復回動させることにより、車両前方を走査する。
The
図2に示されるLED光源ユニット6の投影レンズ13を出射したロービーム配光パターン形成光の光束B1は、前方の前面カバー3の透過領域3aから前方に出射する。一方、レーザー光源ユニット7による出射光B2は、光学機構8の反射部32によって斜め下方に反射され、反射点である光の出射端32aから開口部34aの上端縁部34b及びLED光源ユニット(5,6)との間に形成される隙間34cを通過した後、前面カバー3から前方に出射する。尚、光学機構8においては、図2に示すように、反射光B2を前面カバー3の透過領域3aに入射させるように反射部32を配置することが望ましい。その場合、レーザー光B2は、前面カバー3の透過領域3aを通過する際に輝度の高い白色の配光パターン形成光B1と交差することにより、前面カバー3の汚れなどによって発生する乱反射をかき消される。
A low beam distribution pattern forming light beam B1 emitted from the
尚、図4には、第2実施例の車両用灯具45が記載されている。第2実施例の車両用灯具45は、第1実施例の車両用灯具1のレーザー光源ユニット7及び光学機構8をレーザー光源ユニット46に置き換えたものであり、その他の構成は、第1実施例の車両用灯具1と共通する。レーザー光源ユニット46は、第1実施例のような光学機構8を介さず、レーザー光B21を直接前面カバー3に出射する。
FIG. 4 shows a
図4に示すレーザー光源ユニット46は、レーザーダイオード46a、基板46b及び基板46bを搭載するヒートシンク46cによって構成され、かつリンク機構47によって、支持部材4に取り付けられる。リンク機構47は、支持部材4から前方に固定された第1リンク47aと、第1リンク47aの水平回動軸L13周りに回動可能に取り付けられた第2リンク47bによって構成される。レーザー光源ユニット46は、第2リンク47bに取り付けられる。支持部材4には、前後にアーム48aを進退させるアクチュエーター機構48が設けられ、第2リンク47bは、ゴム等の弾性部材47cを介してアクチュエーター機構48のアーム48aの先端に連結される。レーザー光源ユニット46と第2リンク47bは、アーム48aの進退動作に基づいて水平回動軸L13周りに揺動する。
The laser
アクチュエーター機構48のアーム48aの前進によって図4に示す第2リンク47bが水平回動軸L13を中心として時計回りD1方向に回動すると、レーザー光源ユニット46から出射するレーザー光線B21の向きは、上向きに変化する。また、アーム48aの後退によって第2リンク47bが反時計回りD2方向に回動すると、レーザー光線B21の向きは、下向きに変化する。一方、レーザー光源ユニット46は、第2リンク47bの中心軸線L14周りに回動可能に第2リンク47bに取り付けられ、かつ図示しないモーターによって中心軸線L14周りに揺動する。レーザー光線B21の向きは、前記図示しないモーターによって左右に変化する。
When the
第2実施例の車両用灯具45は、アクチュエーター機構48及び図示しないモーターでレーザー光線B21の向きを前後左右に走査して前面カバー3を透過させることにより、車両前方の路面等に図形を描画する。レーザー光源ユニット46の発光動作、アクチュエーター機構48のアーム48aの進退動作と、図示しないモーターによるレーザー光源ユニット46の回転動作は、全て接続された制御装置9によって制御される。アクチュエーター機構48と図示しないモーターは、図5の捜査用アクチュエータ49を構成する。
The
レーザーダイオード46aの光の出射端46dは、図2に示す第1実施例の出射端32aと同様に少なくとも上方の位置(出射端から鉛直上方に伸びる直線L16上の位置)から前方の水平位置(出射端の前方に水平に延びる直線L15上の位置)までエクステンションリフレクター34によって遮光され、レーザー光源ユニット46は、開口部34aの隙間34cを介し、前面カバー3に向けて斜め下方に図形描画用のレーザー光を出射する。その結果車両前方の歩行者等は、出射端を視認出来ない。また、レーザー光源ユニット46は、LED光源ユニット6の光束B1が通過する前面カバー3の透過領域3aに向けられることが望ましい。その場合、レーザー光源ユニット46を出射したレーザー光B21は、より輝度の高い白色の配光パターン形成光B1と交差することにより、前面カバー3の汚れなどによって発生する乱反射をかき消される。
The
また図5に示す制御装置9は、灯具ECU(電子制御装置)51、ROM52、RAM53等を有する。灯具ECU51は、アクチュエータ制御部36及びレーザー光源制御部54を有する。ROM52には、各種制御プログラムが記録され、灯具ECU51は、ROM52に記録された制御プログラムをRAM53において実行し、各種制御信号を生成する。
The
レーザー光源制御部54は、第1〜第3光源(15〜17)によるレーザー光の色、第1〜第3光源(15〜17)及びレーザー光源ユニット46の出射強度及び点消灯を光源毎に制御する。アクチュエータ制御部36は、走査用アクチュエータ(35、49)を制御してレーザー光B2によって車両前方を走査し、ドライバーや歩行者等に注意喚起を行うマークや文字等の図形を車両の周囲の路面や建造物等に描画する。
The laser light
また、ECU51には、画像処理装置55、雨滴センサー56、ナビゲーションシステム57、速度計58、道路情報通信システム59、ターンシグナルランプスイッチ64、ステアリング動作検出機構65、アクセル開度検出機構71等が接続される。画像処理装置55には、車載カメラ60や道路監視カメラ61、等が接続される。画像処理装置55は、車載カメラ60や通信回線を介して接続された交差点カメラ等の道路監視カメラ61等によって撮影された道路や建造物に関する映像等を解析処理したデータとして灯具ECU51に送り、ナビゲーションシステム57は、自車両の現在位置に関するデータ信号を灯具ECU51に送る。
Also connected to the
灯具ECU51は、画像処理装置55の映像データやナビゲーションシステム57から得られた道路上の自車両の状況、雨滴センサー56や道路情報通信システム59のデータから得られるウェットや凍結等の路面状況等、ターンシグナルランプスイッチ64やステアリング動作検出機構65やアクセル開度検出機構71から得られるドライバーによる自車両の捜査を解析した上で、自車両や他車両のドライバーに注意を促す所定の図形を路面等の所定の位置に描画するように、レーザー光源ユニット7と光学機構8を制御する。
The
図形の描画は、例えば、図6のように行われる。第1実施例の光学機構8や第2実施例のレーザー光源ユニット46は、レーザー光線(B2、B21)の向きを上下左右に変化させることにより、車両前方の矩形の領域(符号Sc1)内を下方に微小長さずつずらしながら左右に繰り返し走査する。符号S1は、光学機構8とレーザー光源ユニット46による走査線の奇跡を示し、走査線S1の破線部分は消灯を示し、実線部分は点灯を示す。レーザー光(B2、B21)は、点灯時における左右方向の奇跡を上下に積層されることで文字やマーク等の図形を描画する。以下に第1及び第2実施例の車両用灯具(1,45)を利用して自車両や他車両のドライバーに注意を促すために描画される所定の図形を列挙する。
Drawing of a figure is performed as shown in FIG. 6, for example. The
図6においては、白色のロービーム配光パターンLbで照らされ、車載カメラ60等によって位置を特定された路面R1上のレーンマークM1(二点鎖線で記載された部分)に沿って赤色等レーザー光によるラインL1を描画している。ドライバーは、ラインL1を視認してレーンマークの位置を認識する。特に曲線道路のレーンマークに沿ってレーザー光によるラインを描画した場合、ドライバーは、道路の曲線方向を事前に正確に視認出来ることにより、レーンからの逸脱事故を回避出来る。
In FIG. 6, red laser light is emitted along the lane mark M1 (portion indicated by a two-dot chain line) on the road surface R1 that is illuminated by the white low beam light distribution pattern Lb and whose position is specified by the in-
尚、ロービーム配光パターンLbをLED光源ユニット6とレーザー光源ユニット7及び光学機構8によって走査された白色レーザー光による合成配光パターンとして形成した場合、白色配光パターンの内側に形成されるラインL1やその他のマークの周辺には、ラインL1やマークを際立たせるために白色レーザー光を減光(消灯を含む)することで暗部を形成することが望ましい。
When the low beam light distribution pattern Lb is formed as a combined light distribution pattern using white laser light scanned by the LED
また、図7(a)(b)には、車両用灯具(1,45)の描画システムにより、自車両の走行速度と路面状況から自動で停止可能距離を算出し、停止可能な車間距離を示すマーク等をレーザー光で路面に描画した図形が示される。 7 (a) and 7 (b), the stopable distance is automatically calculated from the traveling speed of the host vehicle and the road surface condition by the drawing system of the vehicular lamp (1, 45). The figure which showed the mark etc. which were shown on the road surface with a laser beam is shown.
この場合、灯具ECU51は、速度計58、雨滴センサー56、道路情報通信システム59等によって得られる自車速度及び走行中の路面への降雨量や凍結の有無に応じた制動距離を算出し、ブレーキの踏み込み具合に応じて自車両が停車可能な位置を示す複数のマークを路面に描画する。例えば、雨天時の路面を時速60kmで走行する自車両Myをゆるやかなブレーキ操作で停止距離を90m、強めの通常ブレーキ操作で停止出来る距離を70m、全力のブレーキ操作で停止出来る制動距離を50mと算出した場合、車両用灯具(1,45)は、車両前方の70m〜90mの範囲に矩形で緑色の第1マーク62a、50m〜70mの範囲に矩形で黄色の第2マーク62b、50m以下の範囲に矩形で赤色の第3マーク62c等を自車両Myの前方に描画する。自車両Myのドライバーは、同じ車線R2において前方を走行する他車両Otが色違いの第1マークから第3マークのいずれにかに侵入したことを視認することにより、追突の危険性がどのくらいあるかを具体的に認識し、追突回避に適切な車間距離を他車両Otとの間に取ろうとする。尚、第1から第3マークは、追突の危険性が増したことを示すものであれば、色違いとせず、○、△、×のような形状の異なるマーク(図7(b)の63a〜63cを参照)にしても良い。
In this case, the
図8(a)は、車両用灯具(1,45)により、自車両の車線変更を隣接レーンの後続車ドライバーに知らせるマーク等をレーザー光で路面描画した図である。車両用灯具(1,45)においては、ターンシグナルランプスイッチ64やステアリング動作検出機構65によって検出される自車両の車線変更方向が検出され、検出結果に基づいて、自車両Myの走行車線R11から車線変更を行う隣接車線R12へかけて車線変更を示す第1から第3矢印マーク(66〜68)が描画される。他車両Otrのドライバーは、自車両Myのターンシグナルランプが見えなくても、第1から第3矢印マーク(66〜68)を前方に視認することで、接触事故を回避出来る。
FIG. 8A is a diagram in which a mark or the like for informing a driver of a succeeding vehicle in an adjacent lane of a lane change of the own vehicle is drawn on the road surface with a laser light by the vehicular lamp (1, 45). In the vehicle lamp (1, 45), the lane change direction of the host vehicle detected by the turn
図8(b)においては、自車両の車幅を知らせるマーク等をレーザー光で自車両の前方の路面に描画している。車両用灯具(1,45)は、自車両Myの前方に車両の左右側端部(My1、MY2)に沿って車両の前方にレーザー光によるライン(L3,L4)を形成する。ドライバーは、図9(b)に示されるように、描画されるライン(L3,L4)が自車両Myの前方の障害物Msに接触しないようにステアリングを操作することで、接触事故を未然に回避出来る。 In FIG. 8B, a mark or the like that informs the vehicle width of the host vehicle is drawn on the road surface in front of the host vehicle with a laser beam. The vehicle lamps (1, 45) form lines (L3, L4) by laser light in front of the host vehicle My along the left and right side ends (My1, MY2) of the vehicle. As shown in FIG. 9B, the driver operates the steering so that the drawn lines (L3, L4) do not come in contact with the obstacle Ms in front of the host vehicle My. Can be avoided.
次に、図9(a)(b)は、交差点近辺における車両や歩行者等の通行に関する注意喚起用のマーク等をレーザー光で路面に描画した図である。 Next, FIGS. 9A and 9B are diagrams in which warning marks and the like regarding traffic of vehicles, pedestrians, and the like in the vicinity of intersections are drawn on the road surface with laser light.
車両用灯具(1,45)においては、車載カメラ60や道路監視カメラ61の映像情報等から、対向車の現在地や速度、横断歩道上の歩行者Huや自転車等(図示せず)の位置を灯具ECU51が算出する。更に灯具ECU51は、ターンシグナルランプスイッチ64やステアリング動作検出機構65から車両が左右どちらに曲がろうとしているか検出する。
In the vehicular lamp (1, 45), the current location and speed of the oncoming vehicle, the position of the pedestrian Hu and the bicycle (not shown) on the pedestrian crossing are determined from the video information of the in-
例えば、図9(a)に示すように、右折時に対向車線R13に対向車Otsが接近していたり、横断歩道に歩行者Huがいることを検出した場合、車両用灯具(1,45)は、進行方向の路面R3上に「STOP」という枠付文字等からなるマークを赤色等のレーザー光で描画することにより、自車両My及び対向車Otsのドライバーに右折の危険性を認識させる。また、図9(b)に示すように後方から自車両Myの左側をすり抜けようとするバイクBkを検出した場合、車両用灯具(1,45)は、進行方向の路面R3上に矢印上の左折マークML、そして自車両Myの後方路面に停止線Sstを赤色等のレーザー光で描画することにより、バイクBkのライダーに左折に巻き込まれる危険性を認識させる。また、自車両MYの進行方向の路面にバイクBkの存在を示す「BIKE!」という枠付文字等からなるマークを赤色等のレーザー光で描画することにより、自車両のドライバーにもバイクBkを左折で巻き込む危険性を認識させる。 For example, as shown in FIG. 9A, when it is detected that an oncoming vehicle Ots is approaching the oncoming lane R13 or a pedestrian Hu is on the pedestrian crossing when turning right, the vehicular lamp (1, 45) is Then, by drawing a mark made of a framed letter “STOP” or the like on the road surface R3 in the traveling direction with a laser beam such as red, the driver of the host vehicle My and the oncoming vehicle Ots recognizes the risk of turning right. Also, as shown in FIG. 9 (b), when a motorcycle Bk that tries to pass through the left side of the host vehicle My from the rear is detected, the vehicular lamp (1, 45) is placed on the road surface R3 in the traveling direction on the arrow. By drawing a stop line Sst with a laser beam such as red on the left turn mark ML and on the road surface behind the host vehicle My, the rider of the motorcycle Bk recognizes the danger of getting involved in a left turn. In addition, by drawing a mark made of a framed letter such as “BIKE!” Indicating the presence of the motorcycle Bk on the road surface in the traveling direction of the own vehicle MY with a laser beam such as red, the motorcycle Bk is also given to the driver of the own vehicle. Recognize the danger of getting involved in a left turn.
図10は、ドライバーに自車両における速度の出し過ぎを抑制させ、または渋滞解消のために速度の増加の喚起するためのマーク等をレーザー光で路面に描画した図を示す。 FIG. 10 is a diagram in which a mark or the like is drawn on the road surface with a laser beam to prevent the driver from excessively speeding the vehicle or to increase the speed in order to eliminate traffic congestion.
図10に示される複数のマークM51は、赤色等のレーザー光によって路面の前後方向に断続的に描画される複数の矩形状のマークであり、複数のマークM52は、車載カメラ60等で位置を特定されたガードレールGLに対して前後方向に断続的に描画される複数の矩形状のマークである。
A plurality of marks M51 shown in FIG. 10 are a plurality of rectangular marks drawn intermittently in the front-rear direction of the road surface by a laser beam such as red, and the plurality of marks M52 are positioned by the vehicle-mounted
ドライバーは、走行中の自車両Myの走行速度で自車両に対して後方に移動するガードレールGLのような道路上の構造物を視認することによって、自車の走行速度を体感する。車両用灯具(1,45)は、路面R4及びガードレールGLに描画したマーク(M51,M52)を走行中の自車両Myの速度よりも速い速度または遅い速度で自車両の進行方向または逆方向に移動させる。マーク(M51,M52)を逆方向に移動させた場合、ドライバーは、マークM51の後方への移動速度を速くするほど自車両Myの走行速度を速く感じて自車両Myを減速させることを喚起され、マーク(M51,M52)の後方への移動速度が遅くするほど自車両Myの走行速度を遅く感じて自車両Myを増速させることを喚起される。 The driver senses the traveling speed of the host vehicle by visually recognizing a structure on the road such as the guard rail GL that moves backward with respect to the host vehicle at the traveling speed of the host vehicle My. The vehicular lamp (1,45) moves in the traveling direction or the reverse direction of the host vehicle at a speed faster or slower than the speed of the host vehicle My traveling on the marks (M51, M52) drawn on the road surface R4 and the guard rail GL. Move. When the mark (M51, M52) is moved in the reverse direction, the driver is urged to decelerate the host vehicle My by feeling the traveling speed of the host vehicle My faster as the moving speed of the mark M51 rearward is increased. The slower the moving speed of the marks (M51, M52) is, the slower the traveling speed of the host vehicle My is felt to increase the speed of the host vehicle My.
尚、路上の構造物は、自車両Myの速度を上げるほど走行中のドライバーから進行方向に対して短く見える。従って、車両用灯具(1,45)がマークM51の前後長さL51をより短く描画すると、描画ドライバーは、自車両Myの走行速度を速く感じて減速を喚起され、前後長さL51をより長く描画するほど、ドライバーは、自車両Myの走行速度を遅く感じて減速を喚起される。 Note that the structure on the road appears shorter in the traveling direction from the traveling driver as the speed of the host vehicle My increases. Therefore, when the vehicular lamp (1, 45) draws the front and rear length L51 of the mark M51 shorter, the drawing driver feels that the traveling speed of the host vehicle My is faster and is prompted to decelerate, and the front and rear length L51 is longer. As the drawing is performed, the driver feels that the traveling speed of the host vehicle My is slower and is prompted to decelerate.
図11は、赤色等のレーザー光によって車両周辺に格子状のグリッド線図を描画した図を示す。車両用灯具(1,45)が、ロービーム配光パターンPLの内外において、赤色等のレーザー光によって車両前方の路面R5や路面側溝C1、陥没孔C2及び落下物C3等にグリッド線図PGを照射した場合、グリッド線図PGは、照射された場所の凹凸に基づいて湾曲または寸断されることにより、側溝C1等の形状を際立たせ、ドライバーにそれらの形状と位置を把握しやすくさせる。 FIG. 11 shows a diagram in which a grid-like grid diagram is drawn around the vehicle by laser light such as red. The vehicle lamp (1, 45) irradiates the grid diagram PG on the road surface R5, the road surface side groove C1, the depression hole C2, the fallen object C3, and the like in front of the vehicle with a laser beam of red or the like inside and outside the low beam distribution pattern PL. In this case, the grid diagram PG is curved or cut based on the unevenness of the irradiated place, thereby making the shapes of the side grooves C1 and the like stand out and make it easier for the driver to grasp the shape and position.
図12は、車両用灯具の第3実施例を示すものである。図12の車両用灯具73は、ランプボディ74,前面レンズ75,エイミングスクリュー78と支持部材79を介してランプボディ74の内側に傾動可能に取り付けられたハイビーム及びロービーム形成用の2つのLED光源ユニット(76,77)、複数のLED発光素子81を有するDRLユニット80、図示しないレーザー光源ユニット、上下左右に傾動可能な反射部83を有する光学機構82を有する。レーザー光を反射する反射部83の出射端84(反射点)は、複数のLED発光素子81から前方に露出する。出射端84は、白色以外のレーザー光を反射しても輝度の高い複数のLED発光素子81によって発光色をうち消されるため、前方の歩行者や対向車のドライバーに視認されなくなる。
FIG. 12 shows a third embodiment of the vehicular lamp. The
図13は、第1実施例の車両用灯具1に使用したMEMSミラーに代えて使用されるAO素子に関する第4実施例の説明図である。AO素子(Acousto-Optic-Device)は、高周波電気信号を負荷されることによって周期的な屈折率の変化が生じる。高周波電気信号を付与されたAO素子を通過したレーザー光は、直線状に走査される。本実施例においては、図14に示すように高周波電気信号の付与手段(92,93)にそれぞれ接続された2つのAO素子(90,91)を直列に配置している。AO素子90を通過したレーザー光は、周期的に屈折させられることで直線状に走査され、直線状にされたレーザー光は、AO素子91によって再度屈折させられて、更に広い範囲を直線状に走査される。
FIG. 13 is an explanatory diagram of a fourth embodiment relating to an AO element used in place of the MEMS mirror used in the
尚、AO素子(90.91)の隣には、光の入射線方向を示す直線L6に対して90度回転させた状態で図示しないもう一組の同じAO素子(90,91)を直列に配置することが望ましい(もう一組のAO素子は図示せず)。その結果、例えば、一組目のAO素子(90,91)に入射して上下方向に線上に走査されたレーザー光B2は、90度回転して配置された二組目のAO素子(図示せず)に入射することで左右方向に走査され、レーザー光が面状に走査される。AO素子は、車両の振動による影響を受けにくいため、ゆがみの少ない路面描画を行うことが出来る。 Next to the AO element (90.91), another set of the same AO elements (90, 91) (not shown) is connected in series in a state rotated by 90 degrees with respect to the straight line L6 indicating the incident line direction of light. It is desirable to arrange (another set of AO elements is not shown). As a result, for example, the laser beam B2 incident on the first set of AO elements (90, 91) and scanned on the line in the vertical direction is rotated by 90 degrees and the second set of AO elements (not shown). The laser beam is scanned in a plane shape. Since the AO element is hardly affected by the vibration of the vehicle, the road surface can be drawn with little distortion.
1、45 車両用灯具
2 ランプボディ
3 前面カバー
3a 前面カバーの透過領域
5,6 第2の光源であるLED光源ユニット
7、46 レーザー光源ユニット
34 遮光部材であるエクステンションリフレクター
B1 白色の配光パターン形成光
B2,B21 レーザー光線
L11,L15 出射端の前方の水平位置を示す直線
L12,L16 出射端の上方を示す直線
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記レーザー光源によって発生したレーザー光を出射端から前方に出射する車両用灯具において、
前記出射端の上方から少なくとも前記出射端の前方の水平位置まで遮光する遮光部材を設けたことを特徴とする、車両用灯具。 A laser light source capable of emitting laser light;
In the vehicular lamp that emits laser light generated by the laser light source forward from the emission end,
A vehicular lamp, comprising a light shielding member that shields light from above the emission end to at least a horizontal position in front of the emission end.
前記配光パターン形成光を透過させる透光部材と、を備え、
前記出射端は、前記透光部材における配光パターン形成光の透過領域に向けて前記レーザー光を斜め下向きに出射するように配置されたことを特徴とする、請求項1に記載の車両用灯具。 A second light source for generating white or yellow light distribution pattern forming light;
A light transmissive member that transmits the light distribution pattern forming light,
2. The vehicular lamp according to claim 1, wherein the emission end is arranged to emit the laser beam obliquely downward toward a transmission region of light distribution pattern forming light in the light transmissive member. .
前記開口部を閉塞するようにランプボディに取り付けられた前記透光部材である前面カバーと、を有することを特徴とする、請求項2に記載の車両用灯具。 A lamp body having an opening in the front and housing the light source and the emission end on the inside;
The vehicular lamp according to claim 2, further comprising a front cover that is the translucent member attached to the lamp body so as to close the opening.
前記出射端は、エクステンションリフレクターの後方に配置され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。 The light shielding member is an extension reflector,
The vehicular lamp according to any one of claims 1 to 4, wherein the emission end is disposed behind an extension reflector.
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