JP2019164916A - 車両用灯具 - Google Patents

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崇嗣 古井
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Abstract

【課題】ランプユニットとセンサユニットを備えた車両用灯具の設計の自由度を向上可能な車両用灯具を提供する。【解決手段】車両に搭載される左ヘッドランプ１０Ｌは、ＬＥＤ２３を備えたＬＥＤユニット２０と、車両の外部の情報を取得するためのＬｉＤＡＲユニット３０とを備えている。ＬＥＤユニット２０及びＬｉＤＡＲユニット３０は熱的に接続されている。ＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１の少なくとも一部は放熱機能を有している。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用灯具に関する。
四輪自動車などの車両は、ヘッドランプなどの車両用灯具を搭載している（例えば、特許文献１）。また、送受信装置と、ランプユニットと、ランプユニットから送受信装置への熱を遮断する熱遮板と、を設けた車両用の前照灯ユニットがある（例えば、特許文献２）。
特開２０１７−５６８２９号公報 特開２００２−１６０５７９号公報
ところで、車両用灯具にランプユニットとともにセンサユニットが搭載される場合には、ランプユニット及びセンサユニットの両方が発熱することがある。その場合、それらの熱を放熱する放熱材を、ランプユニット及びセンサユニットの両方に近接して配置する必要があり、ランプユニット及びセンサユニットの配置が制約されるという設計の制約があった。
本発明は、ランプユニットとセンサユニットを備えた車両用灯具の設計の自由度を向上させることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の車両用灯具は、
車両に搭載される車両用灯具であって、
発光素子を備えたランプユニットと、
前記車両の外部の情報を取得するためのセンサユニットと、を備え、
前記ランプユニット及び前記センサユニットは熱的に接続され、
前記センサユニットの外装の少なくとも一部は放熱機能を有している。
本開示の車両用灯具によれば、ランプユニット及びセンサユニットから生じる熱をセンサユニットから逃すことができる。このため、車両用灯具に放熱のための別部材を備える必要が無くなり、車両用灯具の設計の自由度を向上させることができる。
また、本発明の車両用灯具において、
前記ランプユニットと前記センサユニットを接続する接続部材を備え、
前記ランプユニットまたは前記接続部材のいずれか一方の少なくとも一部は放熱機能を有してもよい。
この構成によれば、ランプユニット又は接続部材の放熱機能により、ランプユニット及びセンサユニットから生じる熱を効率良く逃すことができる。
また、本発明の車両用灯具において、
前記放熱機能を有する部分は、熱伝導性の高い材質から構成されていてもよい。
この構成によれば、熱伝導により、ランプユニット及びセンサユニットから生じる熱をより効率良く逃すことができる。
また、本発明の車両用灯具において、
前記ランプユニット及び前記センサユニットは一体化されていてもよい。
この構成によれば、車両用灯具の設計の自由度が向上するとともに、車両用灯具を構成する部品点数を削減することができる。
本発明によれば、ランプユニットとセンサユニットを備えた車両用灯具の設計の自由度が向上する。
本発明の実施形態に係る車両用灯具を搭載した車両の斜視図である。 図１に示す左ヘッドランプの模式図である。 変形例に係るセンサユニットの模式図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。また、図１に示すＵ、Ｄ、Ｆ、Ｂ、Ｒ、Ｌは、図１に示す車両１について設定された相対的な方向を示すものである。Ｕは上方、Ｄは下方、Ｆは前方、Ｂは後方、Ｒは右方、Ｌは左方である。
図１は、本実施形態に係るヘッドランプ１０（車両用灯具の一例）が搭載された車両１の斜視図である。車両１は、ヘッドランプ１０として、右ヘッドランプ１０Ｒ及び左ヘッドランプ１０Ｌを有している。右ヘッドランプ１０Ｒは車両１の前方Ｆ側のうちの右方Ｒ側に設けられ、左ヘッドランプ１０Ｌは車両１の前方Ｆ側のうちの左方Ｌ側に設けられている。右ヘッドランプ１０Ｒと左ヘッドランプ１０Ｌとは左右対称の構成であるので、以下、左ヘッドランプ１０Ｌの構成について説明し、右ヘッドランプ１０Ｒについての説明を省略する。
図２は左ヘッドランプ１０Ｌの模式図である。図２に示すように、左ヘッドランプ１０Ｌは、カバー１１とハウジング１２とを有している。カバー１１とハウジング１２とにより、左ヘッドランプ１０Ｌの灯室Ｓが形成されている。
左ヘッドランプ１０Ｌは、灯室Ｓ内に、ＬＥＤユニット２０（ランプユニットの一例）とＬｉＤＡＲユニット３０（センサユニットの一例）と支持部材４０（接続部材の一例）を有している。カバー１１は、カバー１１の外部からＬＥＤユニット２０及びＬｉＤＡＲユニット３０を視認可能な光透過性を有している。
ＬＥＤユニット２０は、ハウジング２１と、レンズ２２とを含んでいる。ＬＥＤユニット２０は、ハウジング２１内にＬＥＤ２３（発光素子の一例）を有している。ＬＥＤ２３はレンズ２２を介して車両１の前方Ｆへの光を射出する発光素子である。ＬＥＤ２３は支持部材４０に取り付けられている。
ＬＥＤユニット２０の少なくとも一部は、放熱機能を有していることが好ましい。例えば、ＬＥＤユニット２０のハウジング２１の表面２１ａが放熱機能を有しているとよい。
放熱機能を有する部分は、熱伝導性の高い材質から構成されているか、放熱のための表面積を大きくした表面形状を有する。熱伝導性の高い材質とは、樹脂（例えば、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル等）より高い熱伝導性を有する材質であり、例えばアルミニウム、銅、銀の金属や熱伝導性フィラー入り樹脂などである。
なお、ハウジング２１の全体が放熱機能を有していてもよく、ハウジング２１の全体が熱伝導性の高い材質から構成されていてもよい。本例では、ハウジング２１の全体がアルミニウムで形成されている。
ＬｉＤＡＲユニット３０は、ハウジング３１と、透過部３２と、ＬｉＤＡＲ３３を有している。透過部３２は、例えば、赤外線透過フィルムである。
ＬｉＤＡＲユニット３０は、ハウジング３１の外側がカバー１１を介して車両１の外部から視認可能な配置で、ハウジング１２に対して支持部材（図示省略）により固定されている。カバー１１を介して視認されるハウジング３１の外側は、例えば、ハウジング３１の左方Ｌ側の側面のうち前方Ｆ側の部分である。このように、ハウジング３１の外側が車両１の外部から視認可能な配置とされていることにより、ハウジング３１の外側の意匠を車両１の外部から視認することができる。
ＬｉＤＡＲユニット３０は、ハウジング３１内に、ＬｉＤＡＲ３３を有している。ＬｉＤＡＲ３３は、車両１の前方Ｆの情報を取得するように構成されている。ＬｉＤＡＲとは、Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ＲａｎｇｉｎｇまたはＬａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇの略語である。ＬｉＤＡＲは、一般にその前方に非可視光を出射し、出射光と戻り光とに基づいて、物体までの距離、物体の形状、物体の材質、物体の色などの情報を取得するセンサである。ＬｉＤＡＲ３３は、左ヘッドランプ１０Ｌの前方Ｆに向けて光を射出する発光素子３４と、左ヘッドランプ１０Ｌの外部から入射する光を受光する受光素子３５とを有している。
ＬｉＤＡＲユニット３０の外装の少なくとも一部は、放熱機能を有している。例えば、ＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１（外装の一例）の表面３１ａのうち、車両１の外部に近接する部位であるハウジング３１の左方Ｌ側の表面が、放熱機能を有している。ここでいう放熱機能は、ＬＥＤユニット２０の放熱機能と同様である。本例では、ＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１の全体が、アルミニウムまたはマグネシウムにより形成されて放熱機能を有するように構成されている。
支持部材４０は、ＬＥＤユニット２０のハウジング２１がＬｉＤＡＲユニット３０に対して固定されるように、ハウジング２１を支持している。このように、支持部材４０は、ＬＥＤ２３の支持部材であるとともに、ＬＥＤユニット２０とＬｉＤＡＲユニット３０を接続する接続部材としても機能している。
また、ＬＥＤユニット２０と支持部材４０及び支持部材４０とＬｉＤＡＲユニット３０は、一体化されている。一体化とは、相互の位置が固定された状態とすることをいい、ネジなどの固定部材により固定することや、金型などを用いた一体成形により成形することを含む。本例では、ＬＥＤユニット２０のハウジング２１は支持部材４０にネジ（図示省略）で固定され、支持部材４０はＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１にネジ（図示省略）で固定されている。
支持部材４０は、ＬＥＤユニット２０から発生する熱をＬｉＤＡＲユニット３０に伝導可能に構成されている。すなわち、支持部材４０は、ＬＥＤユニット２０とＬｉＤＡＲユニット３０とを熱的に接続させている。熱的に接続とは、一方で生じた熱を他方に伝導可能に接続することをいう。熱的に接続とは、二つの部材が互いに接触する接触面を有し、
この接触面により熱を伝達することを含む。本例では、支持部材４０は、熱伝導性の高い材料（例えばアルミニウム）で構成されている。そして、支持部材４０をハウジング２１及びハウジング３１に熱的に接続させた状態でＬＥＤユニット２０及びＬｉＤＡＲユニット３０を固定することにより、ＬＥＤユニット２０とＬｉＤＡＲユニット３０を熱的に接続させている。
ＬＥＤユニット２０から発生する熱をＬｉＤＡＲユニット３０に伝導可能な構成に加えて、支持部材４０は、少なくとも一部が放熱機能を有している。例えば、支持部材４０の表面４０ａが放熱機能を有する部分となるように構成されている。ここでいう放熱機能も、ＬＥＤユニット２０の放熱機能と同様である。
ＬＥＤユニット２０とＬｉＤＡＲユニット３０とは熱的に接続されているので、ＬＥＤ２３から発生する熱は支持部材４０を介してＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１に伝えられる。ＬｉＤＡＲ３３から発生する熱は、ＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１に伝えられる。ＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１の少なくとも一部は放熱機能を有しているので、ＬｉＤＡＲユニット３０に伝えられた熱は、ハウジング３１から放熱される。
以上のような構成のヘッドランプ１０によれば、ＬＥＤ２３を備えたＬＥＤユニット２０と、ＬｉＤＡＲユニット３０とを備え、ＬＥＤユニット２０とＬｉＤＡＲユニット３０は熱的に接続され、ＬｉＤＡＲユニット３０の外装（ハウジング３１）の少なくとも一部は放熱機能を有している。このため、ＬＥＤユニット２０から生じる熱及びＬｉＤＡＲ３３から生じる熱をＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１から逃すことができる。これにより、ヘッドランプ１０に、放熱のための別部材を備える必要が無くなり、ヘッドランプ１０の設計の自由度を向上させることができる。
すなわち、従来は、ヘッドランプなどの車両用灯具の設計において、ランプユニットから生じる熱を逃がすため、ランプユニットは放熱材の近傍に配置しなければならないという設計上の制約があった。また、車両用灯具にセンサを配置したい場合、車両用灯具として用いることができる空間が限られているため、ランプユニットから生じる熱がセンサに悪影響を与えないような十分な放熱材を配置することが出来ずに、センサを車両用灯具に配置できないこともあった。
これに対し、本実施形態の上記構成によれば、ＬＥＤユニット２０とＬｉＤＡＲユニット３０は熱的に接続され、ＬｉＤＡＲユニット３０の外装（ハウジング３１）の少なくとも一部は放熱機能を有しているので、ＬＥＤユニット２０から生じる熱及びＬｉＤＡＲ３３から生じる熱をＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１から逃すことができる。このため、従来のような独立部材としての放熱材を省略することができ、ＬｉＤＡＲユニット３０を配置しつつ、ヘッドランプ１０の設計の自由度を向上させることができる。
また、ＬＥＤユニット２０の少なくとも一部が放熱機能を有しているので、ＬＥＤユニット２０から生じる熱を、ＬＥＤユニット２０及びＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１の両方から逃がすことができ、より効率良く熱を逃すことができる。
また、本実施形態のヘッドランプ１０は、ＬＥＤユニット２０とＬｉＤＡＲユニット３０とを接続する支持部材４０を備え、支持部材４０の少なくとも一部が放熱機能を有している。このため、ＬＥＤユニット２０から生じる熱及びＬｉＤＡＲ３３から生じる熱を、ＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１からの放熱に加えて支持部材４０からも逃がすことができ、より効率良く熱を逃すことができる。
また、本実施形態において、ＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１の少なくとも一
部は放熱機能を有し、ＬＥＤユニット２０及びＬｉＤＡＲユニット３０は一体化されているので、従来のような独立部材としての放熱材を省略することができ、ヘッドランプ１０の設計の自由度が向上する。
また、従来のような独立部材としての放熱材を省略することができるので、ヘッドランプ１０を構成する部品点数を削減することができる。
また、ＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１の全体が放熱機能を有する材質で形成される構成によれば、ＬＥＤユニット２０から発生して支持部材４０を介してハウジング３１に伝えられる熱及びＬｉＤＡＲ３３から発生する熱は、ハウジング３１の全表面からより効率的に放熱される。
なお、上記した実施形態ではＬＥＤユニット２０、ＬｉＤＡＲユニット３０及び支持部材４０が放熱機能を有する例を説明したが、少なくともＬｉＤＡＲユニット３０が放熱機能を有していればよい。
（変形例１）
センサユニットは、上記したＬｉＤＡＲユニット３０に限られない。以下、センサユニットとしてカメラユニット３０Ａを備える例を説明する。なお、上記した実施形態と同一または同等の部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。
図３は、カメラユニット３０Ａの模式図である。カメラユニット３０Ａは支持部材（図示省略）により左ヘッドランプ１０Ｌのハウジング１２に対して固定されている。カメラユニット３０Ａは、ハウジング３１とレンズ３７を含んでいる。レンズ３７は例えばＦ側に突出した形状の凸レンズである。カメラユニット３０Ａは、ハウジング３１内に、受発光素子３８を有している。
カメラは、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。また、カメラは、可視光を検出するカメラや、赤外線を検出する赤外線カメラである。
カメラユニット３０Ａのハウジング３１（外装の一例）は、ＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１と同様に、少なくとも一部が放熱機能を有している。このため、ＬＥＤユニット２０から発生してカメラユニット３０Ａに伝えられる熱は、ハウジング３１から放熱される。なお、カメラユニット３０Ａのハウジング３１の全体が放熱機能を有していてもよく、ハウジング３１の一部又は全部が熱伝導性の高い材料で構成されていてもよいことも、ＬｉＤＡＲユニット３０のハウジング３１と同様である。
（種々の変形例）
以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。
上記実施形態では車両用灯具としてヘッドランプ１０を例に説明したが、本発明の車両用灯具はヘッドランプに限らない。本発明の車両用灯具は、車両１に搭載される各種の車両用灯具とすることができる。各種の車両用灯具は、例えば、車両１の前部に設けられるポジションランプ、車両１の後部に設けられるリヤコンビネーションランプ、車両の前部
または側部に設けられるターンシグナルランプ、歩行者や他車両のドライバーに自車両の状況を知らせる各種ランプである。
また、上記実施形態では、センサユニットとしてＬｉＤＡＲユニット及びカメラユニットを例示したが、本発明のセンサユニットは上記例示に限らない。センサユニットは、自車両の外部の情報を取得可能なセンサであればよく、例えばミリ波レーダ、マイクロ波レーダ又はレーザーレーダ等のレーダを含むレーダユニットであってもよい。
１ 車両、 １０ ヘッドランプ、 １０Ｌ 左ヘッドランプ、 １０Ｒ 右ヘッドランプ、 １１ カバー、 １２ ハウジング、 ２０ ＬＥＤユニット、 ２１ ハウジング、 ２１ａ 表面、 ２２ レンズ、 ２３ ＬＥＤ、 ３０ ＬｉＤＡＲユニット、
３０Ａ カメラユニット、 ３１ ハウジング、 ３１ａ 表面、 ３２ 透過部、 ３３ ＬｉＤＡＲ、 ３４ 発光素子、 ３５ 受光素子、 ３７ レンズ、 ３８ 受発光素子、 ４０ 支持部材、 ４０ａ 表面、 Ｓ 灯室

Claims (4)

  1. 車両に搭載される車両用灯具であって、
    発光素子を備えたランプユニットと、
    前記車両の外部の情報を取得するためのセンサユニットと、を備え、
    前記ランプユニット及び前記センサユニットは熱的に接続され、
    前記センサユニットの外装の少なくとも一部は放熱機能を有している、車両用灯具。
  2. 前記ランプユニットと前記センサユニットを接続する接続部材を備え、
    前記ランプユニットまたは前記接続部材のいずれか一方の少なくとも一部は放熱機能を有している、請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 前記放熱機能を有する部分は、熱伝導性の高い材質から構成されている、請求項１または請求項２に記載の車両用灯具。
  4. 前記ランプユニット及び前記センサユニットは一体化されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用灯具。
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