JP2020198224A - 車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【課題】路面にパターンを照射可能とした簡易な構成の車両用灯具を提供する。【解決手段】車両用灯具100は、光を出射する発光面を有するマーク光源31と、マーク光源31から出射された集光する集光用レンズ32と、集光用レンズ32によって集光された光の一部を遮光するシェード34と、マーク光源31から出射された光の光軸と平行な軸を中心として、シェード34を駆動させる駆動機構40と、シェード34を通過した光を車両の前方に出射する照射用レンズ33と、を備える。シェード34は、マーク光源31から出射された光の一部を通過させる通過部35、を有し、通過部35は、車両の前方に配光される所定のマークに応じた形状を有する。【選択図】図3
Description
本発明は、車両用灯具に関する。
近年、車両から路面にパターンを照射し、歩行者又は他の車両の運転者等に当該パターンを認識させる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の技術では、路面描画ユニットにMEMS(Micro Electro Mechanical System)ミラーを使用するので、システムが複雑になり製造コストが増加するおそれがある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、路面にパターンを照射可能とした簡易な構成の車両用灯具を提供することを目的とする。
本発明に係る車両用灯具は、光を出射する発光面を有する光源と、前記光源から出射された光を集光する集光用レンズと、前記集光用レンズによって集光された光の一部を遮光するシェードと、前記光源から出射された光の光軸と平行な軸を中心として、前記シェードを駆動させる駆動機構と、前記シェードを通過した光を車両の前方に出射する照射用レンズと、を備える。前記シェードは、前記集光用レンズによって集光された光の一部を通過させる通過部を有する。前記通過部は、車両の前方に配光される所定のマークに応じた形状を有する。
また、前記通過部は、前記シェードの周方向に複数が配置されていてもよい。
また、前記駆動機構は、車両側からの所定の信号に応じて、前記通過部を前記集光用レンズと向かい合って位置付けるように前記シェードを駆動させてもよい。
また、車両の前方にメイン配光を照射するメイン配光照射部と、前記光源と前記集光用レンズと前記シェードと前記駆動機構と前記照射用レンズと前記メイン配光照射部とを収容するケースとを備えてもよい。
また、前記光源と前記集光用レンズと前記シェードと前記駆動機構と前記照射用レンズと前記メイン配光照射部とに共通して配置されたアウターレンズを備えてもよい。
本発明によれば、路面にパターンを照射可能とした簡易な構造の車両用灯具を提供できる。
以下、本発明に係る車両用灯具の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
以下の説明において、前後、上下、左右の各方向は、車両用灯具が車両に搭載された車両搭載状態における方向であって、運転席から車両の進行方向を見た場合における方向を示す。なお、本実施形態では、上下方向は鉛直方向に平行であり、前後方向及び左右方向は水平方向に平行であるとする。
図1は、本実施形態に係る車両用灯具が車両に搭載された状態の一例を示す図である。図2は、本実施形態に係る車両用灯具の一例を模式的に示す正面図である。図1、図2に示すように、本実施形態に係る車両用灯具100は、車両の左右の前部に取り付けられる車両用前照灯である。車両用灯具100は、ハウジング(ケース)10と、メイン配光照射部20と、マーク配光照射部30と、制御部90とを備える。以下の説明では、車両の左側の前部に搭載される車両用灯具100を例に挙げている。車両の右側の前部に搭載される車両用灯具については、左右を読み替えることで同様の説明が可能である。
ハウジング10は、メイン配光照射部20及びマーク配光照射部30を収容する。ハウジング10は、メイン配光照射部20とマーク配光照射部30とで共通のアウターレンズ11を有する。メイン配光照射部20から出射される光と、マーク配光照射部30から出射される光とは、共に同一のアウターレンズ11を通過して車両の前方に照射される。なお、ハウジング10内には、メイン配光照射部20及びマーク配光照射部30の他、図示を省略するが、例えばロービーム用のランプユニット、ポジションランプ等が配置されてもよい。
メイン配光照射部20は、車両の前方にメイン配光である、図示しないロービームの配光パターンを照射する。メイン配光照射部20は、メイン光源21を有する。メイン光源21は、図示しない基板に実装される。基板は、メイン光源21に電気信号を供給する点灯回路19や、当該回路に接続するコネクタを有する。メイン配光照射部20は、例えば半導体型光源等のメイン光源21で生じた光をリフレクタで反射する反射面型の構成が用いられる。メイン配光照射部20は、制御部90によって、メイン光源21の点灯及び消灯のタイミングを制御可能である。
マーク配光照射部30は、車両側からの所定の信号に基づいて、車両の前方、側方及び後方の少なくともいずれかに、所定の形状に配光されたマーク配光の配光パターンPを照射する。以下の説明では、マーク配光照射部30は、車両の前方に配光パターンP(図8参照)を照射するものとして説明する。
車両側からの所定の信号は、車両に設けられたレーダー、カメラ、センサ等の検出情報に基づくものでもよく、ナビゲーションシステムからのナビゲーション情報を示す信号を含んでもよい。
配光パターンPは、車両側からの所定の信号に応じて形成される。例えば、配光パターンPは、方向指示器の操作を示す信号に応じて、方向指示器が示す方向を向く矢印の形状に形成される。例えば、配光パターンPは、車両の急ブレーキを示す車両側からの所定の信号に応じて、文字「STOP」の形状に形成される。例えば、配光パターンPは、車両の発進を示す信号に応じて、上向きの矢印の形状に形成される。
図3ないし図6に示すように、マーク配光照射部30は、マーク光源(光源)31と、集光用レンズ32と、照射用レンズ33と、シェード34と、駆動機構40とを有する。図3、図4及び図5は、本実施形態に係る車両用灯具のマーク配光照射部の一例を示す斜視図である。図6は、本実施形態に係る車両用灯具のマーク配光照射部の一例を示す側面図である。
マーク光源31は、光を出射する発光面を有する。マーク光源31は、例えばLED等の半導体型光源である。マーク光源31は、例えば橙色(アンバー)光を出射する。マーク光源31は、基板39に実装される。基板39は、マーク光源31に電気信号を供給する点灯回路19や、当該回路に接続するコネクタを有する。マーク光源31は、制御部90によって、点灯及び消灯のタイミングを制御可能である。
集光用レンズ32は、マーク光源31から出射された光を照射用レンズ33へ向けて集光させる。集光用レンズ32は、マーク光源31から出射された光の光軸AX上に配置されている。
照射用レンズ33は、マーク光源31から出射され集光用レンズ32によって集光された光を車両の前方に出射する。照射用レンズ33は、マーク光源31から出射された光の光軸AX上に配置された複数のレンズを有する。本実施形態では、照射用レンズ33は、第一照射用レンズ331と、第二照射用レンズ332とを含む。第一照射用レンズ331は、マーク光源31から出射され集光用レンズ32によって集光された光が入射されて、第二照射用レンズ332ヘ向けて出射される。第二照射用レンズ332は、第一照射用レンズ331から出射された光が入射されて、路面に配光パターンPを形成させる。
配光パターンPの路面における照射位置は、メイン配光照射部20によって路面に形成されるロービームパターンと重なる位置であってもよいし、ロービームパターンより車両側であってもよい。
シェード34は、集光用レンズ32によって集光された光の一部を遮光する。シェード34は、駆動機構40によって、前後方向と平行に配置された回転軸を中心にして回転する。本実施形態では、シェード34は、円板状に形成されている。シェード34は、集光用レンズ32によって集光された光の一部を通過させる通過部35を有する。
図7ないし図11に示すように、通過部35は、配光パターンPの形状に合わせて形成される。図7は、本実施形態に係る車両用灯具のマーク配光照射部のシェードと通過部との一例を示す正面図である。図8は、車両用灯具の配光パターンの一例を示す図である。図9は、車両用灯具の配光パターンの他の例を示す図である。図10は、車両用灯具の配光パターンの他の例を示す図である。図11は、車両用灯具の配光パターンの他の例を示す図である。通過部35は、配光パターンPの形状に合わせた孔が配置されていてもよいし、配光パターンPの形状に合わせたフィルムが配置されていてもよい。本実施形態では、通過部35は、配光パターンPの形状に合わせた孔35aが配置されている。通過部35は、配光パターンPの形状の種類に応じて1つ配置されていてもよいし、複数配置されていてもよい。本実施形態では、通過部35は複数種類の配光パターンPの形状に応じて、第一通過部351と、第二通過部352と、第三通過部353と、第四通過部354とを含む。第一通過部351と第二通過部352と第三通過部353と第四通過部354とは、シェード34の周方向に間隔を空けて配置されている。
第一通過部351は、右向きの矢印形状の孔351aが配置されている。孔351aは、集光用レンズ32によって集光された光の一部を通過させて照射用レンズ33へ入射させる。図8に示すように、孔351aを通過した光は、右向きの矢印形状の配光パターンP1を路面に形成させる。このように構成された第一通過部351は、例えば、車両の右折を示す車両側からの所定の信号に応じて、駆動機構40によってシェード34が回転されて、集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられる。車両の右折を示す車両側からの所定の信号は、例えば、方向指示器に対する右折操作を示す信号、所定のハンドル操作を示す信号、または、ナビゲーション情報に含まれる右折を示す信号である。
第二通過部352は、左向きの矢印形状の孔352aが配置されている。孔352aは、集光用レンズ32によって集光された光の一部を通過させて照射用レンズ33へ入射させる。図9に示すように、孔352aを通過した光は、左向きの矢印形状の配光パターンP2を路面に形成させる。このように構成された第二通過部352は、例えば、車両の左折を示す車両側からの所定の信号に応じて、駆動機構40によってシェード34が回転されて、集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられる。車両の左折を示す車両側からの所定の信号は、例えば、方向指示器に対する左折操作を示す信号、所定のハンドル操作を示す信号、または、ナビゲーション情報に含まれる左折を示す信号である。
第三通過部353は、文字「STOP」の形状の孔353aが配置されている。孔353aは、集光用レンズ32によって集光された光の一部を通過させて照射用レンズ33へ入射させる。図10に示すように、孔353aを通過した光は、文字「STOP」の形状の配光パターンP3を路面に形成させる。このように構成された第三通過部353は、例えば、車両の急ブレーキを示す車両側からの所定の信号に応じて、駆動機構40によってシェード34が回転されて、集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられる。車両の急ブレーキを示す車両側からの所定の信号は、例えば、前方車両の急ブレーキを検知した場合の車両側からの信号である。または、第三通過部353は、例えば、前方車両の急ブレーキを運転者に知らせることを示す検出情報、前方に渋滞が発生していることを検知した検出情報、または、道路標識等の検出情報を示す信号に応じて、駆動機構40によってシェード34が回転されて、集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられてもよい。
第四通過部354は、上向きの矢印形状の孔354aが配置されている。孔354aは、集光用レンズ32によって集光された光の一部を通過させて照射用レンズ33へ入射させる。図11に示すように、孔354aを通過した光は、上向きの矢印形状の配光パターンP4を路面に形成させる。このように構成された第四通過部354は、例えば、車両の駐車場からの発進を示す車両側からの所定の信号に応じて、駆動機構40によってシェード34が回転されて、集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられる。車両の駐車場からの発進を示す車両側からの所定の信号は、例えば、アクセルを踏んでいない状態から踏み込み操作を行うアクセルの操作、ギヤをパーキングからドライブに入れるギヤの操作、フットブレーキを解除するフットブレーキの操作、または、サイドブレーキを解除するサイドブレーキの操作に応じた信号である。
このように構成されたマーク配光照射部30は、メイン配光照射部20に近接した位置に配置されてもよい。
図4ないし図6に戻って、駆動機構40は、マーク光源31から出射された光の光軸AXと平行な軸を中心として、シェード34を駆動させる。より詳しくは、駆動機構40は、車両側からの所定の信号に応じて、通過部35が集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合って位置付けるようにシェード34を回転させる。駆動機構40は、モータ41と、モータ41の出力軸42と、出力軸42に連結された複数段のギヤ43と、ギヤ43によって回転される回転軸44とを含む。モータ41は、制御部90によって、駆動と駆動停止とが制御される。モータ41の回転力は、出力軸42によって伝達される。出力軸42に連結された複数段のギヤ43は、出力軸42から伝達された回転力によって、回転軸44を回転させる。回転軸44には、シェード34が回転可能に配置されている。回転軸44が回転すると、シェード34が回転する。駆動機構40は、制御部90によって、回転及び消灯のタイミングを制御可能である。
図12に示すように、制御部90は、車両用灯具100を制御する。図12は、本実施形態に係る車両用灯具と制御部との概略を示すブロック図である。より詳しくは、制御部90は、メイン配光照射部20、マーク配光照射部30及び駆動機構40を制御する。制御部90は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等で構成された演算処理装置である。制御部90は、図示しない記憶部に記憶されているプログラムに含まれる命令を実行する。制御部90は、ハウジング10内に配置された、基板上に実装されている。制御部90は、例えば通信線等を介して車両側から所定の信号を受信可能である。制御部90は、点灯制御部91と、モータ制御部92とを有する。
点灯制御部91は、基板に実装された点灯回路19を介して、メイン配光照射部20のメイン光源21及びマーク配光照射部30のマーク光源31の点灯と消灯とを制御する。
点灯制御部91は、例えば、車両用灯具100の点灯操作を示す信号を検出した場合、メイン光源21を点灯させる制御信号を点灯回路19へ出力する。点灯制御部91は、例えば、車両用灯具100の消灯操作を示す信号を検出した場合、メイン光源21を消灯させる制御信号を点灯回路19へ出力する。
点灯制御部91は、例えば、車両側からマーク配光を表示することを示す信号を受信した場合、マーク光源31を点灯させる制御信号を点灯回路19へ出力する。マーク配光を表示することを示す信号は、例えば、車両の右折時、車両の左折時、前方車両の急ブレーキの検知時、車両の駐車場からの発進時等に車両側から受信する所定の信号である。点灯制御部91は、例えば、車両側からマーク配光を非表示にすることを示す信号を受信した場合、マーク光源31を消灯させる制御信号を点灯回路19へ出力する。マーク配光を非表示にすることを示す信号は、例えば、車両側からの所定の信号が受信されなくなったことを示す信号、または、マーク光源31を点灯してから所定時間が経過したことを示す信号である。
モータ制御部92は、駆動機構40のモータ41の駆動と駆動停止とを制御する。モータ制御部92は、車両側からマーク配光を表示することを示す信号を受信した場合、受信した信号に応じて、通過部35が、集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられるようにモータ41の回転を制御する。
モータ制御部92は、例えば、方向指示器に対する右折操作を示す信号、所定のハンドル操作を示す信号、または、ナビゲーション情報に含まれる右折を示す信号を受信した場合、通過部35の第一通過部351が、集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられるようにモータ41の回転を制御する。
モータ制御部92は、例えば、方向指示器に対する左折操作を示す信号、所定のハンドル操作を示す信号、または、ナビゲーション情報に含まれる左折を示す信号を受信した場合、通過部35の第二通過部352が、集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられるようにモータ41の回転を制御する。
モータ制御部92は、例えば、前方車両の急ブレーキを検知したことを示す信号、前方車両の急ブレーキを運転者に知らせることを示す信号、前方に渋滞が発生していることを検知したことを示す信号、または、道路標識等を検出したことを示す信号を受信した場合、通過部35の第三通過部353が、集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられるようにモータ41の回転を制御する。
モータ制御部92は、例えば、アクセルを踏んでいない状態から踏み込み操作を行うアクセルの操作、ギヤをパーキングからドライブに入れるギヤの操作、フットブレーキを解除するフットブレーキの操作、または、サイドブレーキを解除するサイドブレーキの操作を示す信号を受信した場合、通過部35の第四通過部354が、集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられるようにモータ41の回転を制御する。
上記のように構成される車両用灯具100の動作を説明する。車両側からの所定の信号に基づいて、車両用灯具100は、車両の前方、側方及び後方の少なくともいずれかに、所定の形状に配光されたマーク配光の配光パターンPが照射させる。
例えば、車両用灯具100の制御部90が、方向指示器に対する右折操作を示す信号、所定のハンドル操作を示す信号、または、ナビゲーション情報に含まれる右折を示す信号を受信した場合、モータ制御部92は、モータ41の回転を制御して、通過部35の第一通過部351が集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられるようにシェード34を回転させる。点灯制御部91は、マーク光源31を点灯させる制御信号を出力する。マーク光源31から出射され集光用レンズ32で集光された光の一部が、第一通過部351の孔351aを通過して、照射用レンズ33へ入射される。このようにして、図8に示すように、右向きの矢印形状の配光パターンP1が路面に形成される。
例えば、車両用灯具100の制御部90が、方向指示器に対する左折操作を示す信号、所定のハンドル操作を示す信号、または、ナビゲーション情報に含まれる左折を示す信号を受信した場合、モータ制御部92は、モータ41の回転を制御して、通過部35の第二通過部352が集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられるようにシェード34を回転させる。点灯制御部91は、マーク光源31を点灯させる制御信号を出力する。マーク光源31から出射され集光用レンズ32で集光された光の一部が、第二通過部352の孔352aを通過して、照射用レンズ33へ入射される。このようにして、図9に示すように、左向きの矢印形状の配光パターンP2が路面に形成される。
例えば、車両用灯具100の制御部90が、前方車両の急ブレーキを検知したことを示す信号、前方車両の急ブレーキを運転者に知らせることを示す信号、前方に渋滞が発生していることを検知したことを示す信号、または、道路標識等を検出したことを示す信号を受信した場合、モータ制御部92は、モータ41の回転を制御して、通過部35の第三通過部353が集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられるようにシェード34を回転させる。点灯制御部91は、マーク光源31を点灯させる制御信号を出力する。マーク光源31から出射された光の一部が、第三通過部353の孔353aを通過して、照射用レンズ33へ入射される。このようにして、図10に示すように、文字「STOP」の形状の配光パターンP3が路面に形成される。
例えば、車両用灯具100の制御部90が、アクセルを踏んでいない状態から踏み込み操作を行うアクセルの操作、ギヤをパーキングからドライブに入れるギヤの操作、フットブレーキを解除するフットブレーキの操作、または、サイドブレーキを解除するサイドブレーキの操作を示す信号を受信した場合、モータ制御部92は、モータ41の回転を制御して、通過部35の第四通過部354が集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられるようにシェード34を回転させる。点灯制御部91は、マーク光源31を点灯させる制御信号を出力する。マーク光源31から出射された光の一部が、第四通過部354の孔354aを通過して、照射用レンズ33へ入射される。このようにして、図11に示すように、上向きの矢印形状の配光パターンP4が路面に形成される。
以上のように、本実施形態に係る車両用灯具100は、マーク光源31と、マーク光源31から出射された光を集光する集光用レンズ32と、集光用レンズ32から出射された光の一部を遮光するシェード34と、シェード34を通過した光を車両の前方に出射する照射用レンズ33と、マーク光源31から出射された光の光軸と平行な軸を中心として、シェード34を駆動させる駆動機構40と、を備える。シェード34は、マーク光源31から出射された光の一部を通過させる通過部35を有する。通過部35は、車両の前方に配光される所定のマークに応じて形成されている。
本実施形態では、車両側からの所定の信号に基づいて、通過部35が集光用レンズ32及び照射用レンズ33と向かい合う位置に位置付けられるように、シェード34が回転される。本実施形態では、マーク光源31から出射され集光用レンズ32によって集光された光の一部が通過部35を通過して、照射用レンズ33へ入射される。このようにして、本実施形態によれば、車両側からの所定の信号に応じて、所定の形状の配光パターンPを路面に形成させることができる。本実施形態は、1つのマーク光源31で、複数の配光パターンPを路面に形成させることができる。
本実施形態によれば、MEMSミラーを配置しなくてもよいので、路面に配光パターンPを照射可能とした簡易な構成の車両用灯具100を提供することができる。
このように、本実施形態によれば、車両用灯具100の大型化及び高コスト化を抑制することができる。
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
上記実施形態では、メイン配光照射部20及びマーク配光照射部30を有する車両用灯具100が車両用前照灯である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。車両用灯具100は、例えばリヤランプ、ウェルカムランプなどの車両用前照灯以外の灯具であってもよい。
上記実施形態では、車両側からの所定の信号に基づいて、制御部90によって駆動機構40を制御して、路面に配光パターンPを形成するものとして説明したが、これに限定されない。車両の運転者の操作に基づいて、制御部90によって駆動機構40を制御して、路面に配光パターンPを形成してもよい。
上記実施形態において、マーク配光照射部30が右向きの矢印形状又は左向きの矢印形状の配光パターンPを路面に形成させる場合、マーク配光照射部30は、ハウジング10内のターンランプの近傍に配置してもよい。また、マーク配光照射部30は、車両側からの所定の信号に基づいて、ターンランプと連動して配光パターンPを形成させてもよい。
P…配光パターン、10…ハウジング(ケース)、11…アウターレンズ、20…メイン配光照射部、21…メイン光源、30…マーク配光照射部、31…マーク光源(光源)、32…集光用レンズ、33…照射用レンズ、34…シェード、35…通過部、35a…孔、40…駆動機構、100…車両用灯具
Claims (4)
- 光を出射する発光面を有する光源と、
前記光源から出射された光を集光する集光用レンズと、
前記集光用レンズによって集光された光の一部を遮光するシェードと、
前記光源から出射された光の光軸と平行な軸を中心として、前記シェードを駆動させる駆動機構と、
前記シェードを通過した光を車両の前方に出射する照射用レンズと、
を備え、
前記シェードは、前記集光用レンズによって集光された光の一部を通過させる通過部、を有し、
前記通過部は、車両の前方に配光される所定のマークに応じた形状を有する、
車両用灯具。 - 前記通過部は、前記シェードの周方向に複数が配置されている、
請求項1に記載の車両用灯具。 - 前記駆動機構は、車両側からの所定の信号に応じて、前記通過部を前記集光用レンズと向かい合って位置付けるように前記シェードを駆動させる、
請求項1または2に記載の車両用灯具。 - 車両の前方にメイン配光を照射するメイン配光照射部と、
前記光源と前記集光用レンズと前記シェードと前記駆動機構と前記照射用レンズと前記メイン配光照射部とを収容するケースと、
前記光源と前記集光用レンズと前記シェードと前記駆動機構と前記照射用レンズと前記メイン配光照射部とに共通して配置されたアウターレンズと、
を備える請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用灯具。
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JP2019103954A JP2020198224A (ja) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | 車両用灯具 |
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