JP6601901B2 - 車両用灯火器 - Google Patents

Description

本発明は、車両用灯火器に関する。特に、簡易な構成で、導光体の出射面における発光領域が長さ方向に変化可能な車両用灯火器に関する。

自動車などの車両用灯火器には、光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を利用し、このＬＥＤの光を制御することによって、デザイン性や機能性を高めたものがある。例えば、特許文献１には、複数のＬＥＤと、各ＬＥＤの光を車幅方向に並列配置される各出射部に導く複数の導光部材と、各ＬＥＤに点灯用の電流を出力する複数の点灯回路と、各点灯回路を制御する制御部と、を備えるＬＥＤ点灯装置が開示されている。特許文献１のＬＥＤ点灯装置は、制御部によって各ＬＥＤの点灯順序を制御することで、車幅方向の中央側から外側に向かって各出射部を順次点灯させて、流れるような点灯パターンの方向指示灯を実現できる（特許文献１の図５を参照）。

特開２０１４−２２９５１０号公報

しかし、特許文献１のＬＥＤ点灯装置は、流れるような点灯パターンの方向指示灯を実現するにあたり、ＬＥＤの配置形態（ＬＥＤチップ数や基板の形状など）や、各ＬＥＤの点灯順序の制御が複雑である。また、車幅方向に並列配置される複数の出射部に対して各々のＬＥＤを制御するため、各ＬＥＤが順次点灯したとしても、機能的ではあるが情緒感に乏しい視覚印象となる虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、簡易な構成で、導光体の出射面における発光領域が長さ方向に変化可能な車両用灯火器を提供することにある。

本発明の一態様に係る車両用灯火器は、光源と、導光体と、光量制御部と、を備える。導光体は、前記光源の光が入射する一端部と、前記一端部と反対側の他端部と、前記一端部と前記他端部との間で、入射した前記光源の光を所定の方向に出射する出射面と、を有する。光量制御部は、前記出射面における発光領域が変化するように、前記光源の光量を変化させる。

上記の車両用灯火器は、導光体の一端部側に配置された光源の光量を変化させることで、導光体の一端部を基点として、導光体の導光方向の反対側である他端部までの間で、光源の照射距離を変化させることができ、その照射距離に応じて出射面における発光領域を変化させることができる。従来技術では、車幅方向に並列配置される各出射部と対になっている光源の点灯パターンを制御する。具体的には、複数の光源について、点灯する光源を順次切り替えたり、順次増加したりすることで、流れるような点灯パターンの方向指示灯を実現している。一方、上記の車両用灯火器は、導光体の一端部側に配置された光源の光量を制御して、出射面における発光領域を連続的に増加させることで、流れるような点灯パターンの方向指示灯を実現できる。そのため、上記の車両用灯火器は、従来技術のように並列配置される出射部に対応して複数の光源を配置（例えば並列配置）する必要がない。よって、従来技術に比較して、光源の個数を削減したり、基板の形状を簡易にしたりすることができ、光源の光量の制御も容易にできる。

また、上記の車両用灯火器は、導光体の一端部側に配置された光源によって、出射面における発光領域を変化させることができるため、導光体の一端部を基点として他端部まで連続的に発光領域が増すような変化を表現することができる。よって、車両用灯火器を外部から見たときに、柔らかな視覚印象が得られ易い。

実施形態１に係る車両用灯火器について、（Ａ）は、車両の前方左側に設置された状態を示す外観概略図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の矢視（Ｂ）−（Ｂ）概略断面図である。

本発明の車両用灯火器の実施形態を以下に図面を参照しつつ説明する。図中、同一符号は同一名称物を示す。

《実施形態１》
実施形態１では、図１を参照して、本発明の車両用灯火器を方向指示灯（ターンシグナルランプ）に利用する例を説明する。

・全体構成
図１（Ａ）は、車両（二点鎖線で示す）の前方左側（図１（Ａ）の紙面右側）に設置された灯火器群（方向指示灯、ポジションランプ、ヘッドランプ）の構成例を示す。この灯火器群のうち、車両の中央側（図１（Ａ）の左側）から外側（図１（Ａ）の右側）に向かって配置されている方向指示灯が本実施形態１の車両用灯火器１００である。灯火器群のうち、方向指示灯１００の上部で、車両の中央側に配置されているのがポジションランプ及びヘッドランプ（ハイビーム）２１０であり、車両の外側に配置されている二つがヘッドランプ（ロービーム）２２０である。

車両用灯火器（方向指示灯）１００は、図１（Ｂ）に示すように、光源１と導光体２とを備える。光源１と導光体２とは、車両（図１（Ａ））に取り付けられるハウジング５に収納され、インナーレンズ９で覆われている。また、方向指示灯１００は、エクステンション７によって、他の灯火器群２１０，２２０（図１（Ａ））との間が仕切られている。本実施形態１の車両用灯火器１００の主たる特徴とするところは、導光体２の一端部２１ａ側に光源１が配置され、この光源１の光量を変化させる光量制御部３を備えることにある。以下、詳細を説明する。

・光源
光源１は、光を照射する。本実施形態１の車両用灯火器１００の特徴の一つとして、光源１は、後述する導光体２の一端部２１ａ側に配置されていることにある。本例では、光源１は、車両の中央側に配置され、車両の中央側から外側に向かって光を照射する。光源１には、ＬＥＤチップ１１と、その基板１２と、を備えるＬＥＤ光源が好適に利用できる。ＬＥＤチップ１１の数は、導光体２の形状やサイズに応じて適宜選択できる。本例では、光源１（ＬＥＤチップ１１及び基板１２）の数は一つである。光源１は、ハウジング５に固定される。本例では、光源１は、ハウジング５の底面（車両後方側）から前方に突出した突出片に固定されている。光源１は、導光体２の一端部２１ａ側にのみ配置されており、導光体２の長手方向に沿った箇所には配置されていない。

・導光体
導光体２は、光源１の光を全反射させて所望の経路、及び所望の範囲に導光する。導光体２は、光源１の光が入射する一端部２１ａと、一端部２１ａと反対側の他端部２１ｂと、入射した光源１の光を所定の方向に出射する出射面２２と、を備える。導光体２は、車両の中央側から外側に向かって所定の長さを有する長尺体である。出射面２２は、一端部２１ａと他端部２１ｂとの間で、導光体２の長手方向に沿って配置される面のことであり、一端部２１ａからの光の入射方向と交差する方向で、かつ車両の外方に光が出射する面のことである。

本例では、導光体２は、一端部２１ａと他端部２１ｂとの間で、車両の前方（図１（Ａ）の紙面手前側）に膨らむ湾曲部分を有する管状体としている。導光体２が湾曲部分を有していても、入射した光は、導光体２の内部において一端部２１ａから他端部２１ｂに向かって進み、両端部２１ａ，２１ｂ間の出射面２２から出射する。導光体２の形状や大きさは、所望の方向指示灯１００の形状に応じて適宜選択できる。例えば、導光体２は、直線状体であってもよいし、板状体であってもよい。導光体２は、公知の導光部材を利用することができる。

導光体２の材質は、空気よりも反射率が高く、かつ無色透明な樹脂が挙げられる。空気よりも反射率が高いことで、光源１の光を導光体２の内部で全反射させられ、無色透明な樹脂とすることで出射光が暗くなり難い。このような樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。有色透明な樹脂も導光体２に利用できる。

・光量制御部
光量制御部３は、光源１の光量を変化させる。本実施形態１の車両用灯火器１００の特徴の一つとして、光量制御部３は、導光体２の出射面２２における発光領域が変化するように、光源１の光量を変化させることにある。出射面２２における発光領域とは、車両用灯火器１００を車両の外部から見たときに、出射面２２が発光して見える領域のことである。基本的には、光量は電流に比例するため、光量の制御は、電流を制御することで行える。

光源１の光量は、多いほど照射距離が長く、少ないほど照射距離が短い。そのため、導光体２の一端部２１ａ側に配置された光源１の光量を変化させることで、導光体２の一端部２１ａを基点として、他端部２１ｂまでの照射距離を変化させることができ、この照射距離に応じて出射面２２における発光領域を変化させることができる。

光量制御部３は、一定時間の間に、光源１の光量を連続的に増加させる。このとき、導光体２の一端部２１ａ側を基点とした他端部２１ｂまでの距離と、光源１の光量と、の相関関係を予め取得しておくことが好ましい。取得した相関関係は、記憶部に記憶しておく。例えば、導光体２の一端部２１ａと他端部２１ｂとの間の距離（出射面２２の全領域）と、出射面２２の全領域が発光して見えるのに必要な光量（光源１の最大光量を１００％としたときの光量の割合）と、を取得しておく。出射面２２の全領域が発光して見えるのに必要な光量が、光源１の最大光量（１００％の光量）であれば、光量制御部３は、一定時間の間に、光源１の光量を０％の光量から１００％の光量まで連続的に増加させる。

光源１の光量変化として、０％の光量から出射面２２の全領域が発光して見える光量（１００％の光量）とするまでを、基本サイクルとしたとき、基本サイクルの時間は、０．５ｓ（２．０Ｈｚ）〜１．０ｓ（１．０Ｈｚ）である。方向指示灯１００を作動する際は、この基本サイクルを繰り返し行う。一回の基本サイクルが終了すると、光源１は消灯する（光量が０となる）。基本サイクルを繰り返す場合は、基本サイクル間の時間は、０ｓ〜０．５ｓである。

なお、導光体２の一端部２１ａ側を基点とした他端部２１ｂまでの距離と、光源１の光量と、の関係は、方向指示灯１００を作動した際に、所望の発光状態となるように設定すればよい。

その他に、光量制御部３は、一定時間の間に（基本サイクル）、光源１を断続的に点灯させると共に、点灯ごとに光源１の光量を増加させてもよい。例えば、光量１（２０％の光量）で点灯→消灯（０％の光量）→光量２（４０％の光量）で点灯→消灯…→光量５（１００％の光量）で点灯、を一定時間の間に行うことが挙げられる。この場合、光源１の光量は、連続的に増加するのではなく、断続的に増加することになる。光源１の光量を断続的に増加したとしても、点灯間隔（例えば、光量１と光量２との間の消灯時間）が短ければ、人間の目では常時点灯しているように錯覚し、導光体２の出射面２２における発光領域は、一端部２１ａ側から他端部２２ｂまで連続的に増加するように見える。

・効果
以上説明した実施形態１の車両用灯火器１００は、導光体２の一端部２１ａ側に光源１を配置し、この光源１の光量を所定の相関関係に基づいて制御するだけで、導光体２の一端部２１ａから他端部２１ｂまで連続して発光領域が増加するような、流れる点灯パターンの方向指示灯を容易に実現できる。上記の車両用灯火器１００を方向指示灯に利用することで、車両の中央側から外側に向かって発光領域を増加することができるため、発光領域が増加する方向と車両が曲がる方向とが一致し、視認性を向上できる。

上記の車両用灯火器１００は、導光体２の一端部２１ａ側を基点とした他端部２１ｂまでの距離と、光源１の光量と、の相関関係を設定（変更）すると、光量制御部３によって、導光体２の出射面２２における発光領域の発光状態を容易に変更することができる。つまり、上記相関関係を所望の設定とすることで、車両用灯火器（方向指示灯）１００を作動した際に、所望の発光状態とできる。上記の相関関係を用いて、光源１の光量を順に、出射面２２の全領域が発光して見える光量（１００％の光量）から０％の光量とすることができ、発光領域を減少することもできる。例えば、発光領域が増加するような流れの後に、発光領域が減少するような流れを、連続して一定時間の間に行うこともできる。つまり、発光領域の変化が導光体２の両端部２１ａ，２１ｂ間で往復動作するような点灯パターンを実現することもできる。

《実施形態２》
実施形態２では、車両用灯火器をブレーキランプに利用する例を説明する。ブレーキランプの場合、例えば、光源は、車両の下側に配置され、車両の下側から上側に向かって光を照射するように配置される。導光体は、ブレーキランプの形状に応じて適宜選択すればよい。光量制御部は、実施形態１と同様に、光源の光量を変化させる。光量制御部は、ブレーキペダルを踏むと、光源の光量を連続的に増加させる。車両用灯火器をブレーキランプに利用する場合、実施形態１と異なり、導光体の出射面の全領域が発光した状態となったら、ブレーキペダルを離すまで、その発光状態を維持する。つまり、光量制御部は、一回のブレーキペダルの踏込動作に対して、一回の基本サイクルのみを実施する。

本発明はこれらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の車両用灯火器は、方向指示灯、ブレーキランプ、ハイマウントストップランプなどに好適に利用できる。

１００ 車両用灯火器（方向指示灯）
１ 光源
１１ ＬＥＤチップ １２ 基板
２ 導光体
２１ａ 一端部 ２１ｂ 他端部 ２２ 出射面
３ 光量制御部
５ ハウジング
７ エクステンション
９ インナーレンズ
２１０ ポジションランプ・ヘッドランプ（ハイビーム）
２２０ ヘッドランプ（ロービーム）

Claims (1)

1. 一つの光源と、
   前記光源の光が入射する一端部と、前記一端部と反対側の他端部と、前記一端部と前記他端部との間で、入射した前記光源の光を所定の方向に出射する出射面と、を有する導光体と、
   前記出射面における発光領域が変化するように、前記光源の光量を変化させる光量制御部と、を備え、
   前記光量制御部は、基本サイクルを繰り返すように前記光源を点消灯させ、
   前記基本サイクルは、一定時間の間に、前記光源の光量を、消灯から前記発光領域の全領域が発光して見える状態まで増加させる、
   車両用灯火器。

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