JP2006269194A - 車両用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電力消費量が少なく着雪や着氷を確実に防止でき、視認性を向上できると共に燃料消費量の増加を防止できる車両用照明装置を提供する。
【解決手段】 車両用照明装置１は、ランプボディ１１ａとランプカバー１１ｂとを備えるランプケース１１内にＬＥＤランプ１５，１６と発熱体として白熱電球１７とを備え、車両外の環境条件を検出する手段として外気温を検出する外気温センサ２１と、降雨を検出する雨滴感知センサ２２とを備え、これらのセンサの出力に基づいてコントローラ２０は白熱電球１７への通電と非通電とを切替える。白熱電球はフォグランプとして機能する。発熱体として赤外ＬＥＤ１８を使用することができ、降雨検出手段としてワイパースイッチ２５を用いてもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光ダイオードランプ（以下、ＬＥＤランプという）を備える車両用照明装置に係り、特に、着雪時の視認性を向上できる車両用照明装置に関する。

従来、この種の車両用照明装置として、特許文献１に記載の車両用ＬＥＤ灯具は、ＬＥＤランプの電流制御用抵抗器が取付けられた基板と、ＬＥＤランプから発せられる光を透過して外部放射する光透過部と、基板の廃熱を熱交換して光透過部に伝熱する熱交換器とを具備している。具体的には、ハウジングの上半分には複数個のＬＥＤランプが取付けられており、ハウジングの下半分には複数個の白熱電球（バルブ）が取付けられている。この構成により、電熱線等を新たに設けることなく、廃熱を利用して降雪時においてはＬＥＤランプの光が透過するカバーレンズに融雪機能を持たせることによって着雪を確実に防止して良好な視認性を確保することができるものである。

また、他の車両用照明装置として、特許文献２に記載のレンズ曇り除去制御装置は、容器体と、この容器体の開口部に設置されるレンズと、容器体およびレンズにより形成される灯室内に配置される発光ダイオードにとより構成され、通電により発熱し、灯室内の温度を上昇させる熱源と、灯室内の温度が所定温度に達した場合に、灯室内の温度を低下させるように熱源への通電を制御する通電制御手段とを備えている。

特開２００４−２９６２１２号公報 特開２００４−３１４９０２号公報

ところで、前記特許文献１に記載の車両用照明装置は、降雪時でない状況においても常に消費電力の大きい白熱電球が点灯するため、電力消費量が多くなり、その結果実用燃費が悪くなるという問題点があった。また、特許文献２に記載のレンズ曇り除去制御装置は、反射鏡とレンズによって形成される灯室内に、温度センサや発熱体を配置するため、構成が煩雑となっていると共に、灯室内の温度を検出して熱源への通電を制御するため、制御が煩雑となっている。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、電力消費量が少なく着雪を確実に防止でき、視認性を向上できると共に燃料消費量の増加を防止できる車両用照明装置を提供することにある。また、構成が簡単で小型化でき、特に薄型化できると共に、制御が容易な車両用照明装置を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明に係る車両用照明装置は、ランプケース内に発光ダイオードランプと発熱体とを備え、この照明装置は車両外の環境条件を検出する手段を備え、該検出手段の出力に基づいて前記発熱体への通電と非通電を切替えることを特徴としている。すなわち、この車両用照明装置は、例えば車両外の降雪を検出して、コントローラ等により電源から発熱体に通電するように制御している。

前記のごとく構成された本発明の車両用照明装置は、降雪等の車両外の環境条件を検出すると、バッテリ等の電源から発熱体に通電し、この発熱体から放出される熱によりランプケースの外周に付着した雪や氷を溶かすことができ、照明装置の視認性を確保することができる。また、降雪等でランプケースの表面に着雪や着氷が発生した必要時のみ発熱体に通電するため、電力消費量を抑えることができ、結果として車両の燃料消費量の増加を防ぐことができる。

また、本発明に係る車両用照明装置の好ましい具体的な態様としては、前記発熱体は、白熱電球および／または赤外発光ダイオードであることを特徴としている。この構成によれば、降雪が検知されると白熱電球および／または赤外発光ダイオード等の発熱体に通電を行い、白熱電球では光と熱を放出してランプケースの外周に着雪があると融雪することができる。また、赤外発光ダイオードの場合は、可視光線は放出せず、熱を放出するため、この熱により着雪があると融雪して視認性を確保することができる。白熱電球と赤外発光ダイオードの両方をランプケース内に備えるように構成してもよい。

さらに、本発明に係る車両用照明装置の好ましい具体的な他の態様としては、前記環境条件を検出する手段は、外気温検出手段と、降雨検出手段とを備えており、車両用照明装置は外気温検出手段および降雨検出手段の出力に基づいて、発熱体への通電と非通電を切替えることを特徴としている。この構成によれば、外気温検出手段により雨が雪となる温度を検出し、降雨検出手段により雨や雪を検出し、２つの検出手段の出力に基づいて降雪を検出して発熱体に通電するため、発熱体に通電する時間を削減でき、消費電力の削減を達成できる。すなわち、２つの検出手段の一方の検知のみでは発熱体に通電しないため、着雪、着氷時のみ通電することができ、消費電力を減らすことができる。

前記降雨検出手段は、ワイパースイッチおよび／または雨滴検出センサであることが好ましい。この構成によれば、運転者によりワイパースイッチが作動されたとき、雨滴検出センサに雨滴がついたときの少なくとも一方が検出されたときには雨が降り始めたことを検出し、これらの検出出力と外気温検出手段の出力とに基づいて電源から発熱体に通電するため、降雪等の環境条件に合わせて無駄な通電を省くことができる。

この車両用照明装置は、発熱体への通電を手動で行なうスイッチ手段を備えることが好ましい。この構成によれば、ランプケースの表面に着雪や着氷が観測されたとき、手動で発熱体への通電を行い、雪や氷を溶かしてランプケース表面から落下させることができ、照明装置の視認性を確保することができる。

本発明の車両用照明装置は、降雪等の車両外の環境条件を検出すると発熱体に通電することでランプケース外周に着雪しても溶かすことができ、視認性を確保することができる。また、降雪時以外は通電しないため、電力消費量を低減でき、車両の燃料消費率を向上させることができる。特に、発熱体として赤外発光ダイオードを使用すると、ランプケースの薄型を図ることができ、リヤランプケースの場合、トランクルームの内容積を広く確保できる。

以下、本発明に係る車両用照明装置の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る車両用照明装置の要部構成図であり、ランプケース部分は断面を示している。図１において、この実施形態の車両用照明装置１は、リヤコンビネーションランプ１０と、このランプ１０をコントロールするコントローラ２０とから構成される。

リヤコンビネーションランプ１０は車両の車体に固定されるランプボディ１１ａと、このランプボディの開口部を閉じる光透過性樹脂から形成されるランプカバー１１ｂとからランプケース１１が構成される。ランプボディ１１ａは樹脂等から形成され、発光ダイオードランプ（以下、ＬＥＤランプという）１５，１６や発熱体１７が固定される。

ランプケース１１はランプボディ１１ａとランプカバー１１ｂとから構成され、両者は水が入らない状態に接合されている。接着剤を使用して水密状態に接合しても、防水パッキグを挟んでねじ止めで接合してもよい。ランプボディ１１ａは光を通さない樹脂で形成することが好ましく、ランプケース１１を構成する内面側に反射面を形成していると好適である。反射面としては、金属薄膜を蒸着等で形成することが好ましいが、鏡面加工をした金属板材を配置してもよい。本実施形態では、フォグランプとして機能する赤色ＬＥＤランプ１５とテールランプ（尾灯）／ストップランプ（ブレーキランプ）として機能する赤色ＬＥＤランプ１６、発熱体として白熱電球１７が使用されている。なお、図示していないが、ターンシグナルランプ（方向指示灯）、バックアップランプ（後退灯）がランプボディ１１ａに固定されているほか、ＬＥＤランプは配線基板等に半田付け等で固定され、白熱電球はソケット等を介してランプボディ１１ａに固定されている。

本実施形態のランプケース１１はリヤコンビネーションランプ１０の筐体として使用されるものであり、ランプカバー１１ｂは透明樹脂で形成され、ＬＥＤランプ１５，１６から発光した赤色の光を後方から確認できる視認性が要求される。したがって、ランプカバー１１ｂの部分に着雪や着氷が発生すると、後方からの視認性が低下して追突等のおそれがあり、視認性向上のために着雪や着氷を溶かす必要がある。

着雪等を除去するための発熱体として使用される白熱電球１７は、フィラメントに通電されることで、リヤフォグランプとして機能する。白熱電球１７は光を発生させると共に、フィラメントから発熱するものであり、ランプケース１１内の空気を加熱して昇温させ、ランプケースを構成するランプボディ１１ａやランプカバー１１ｂを加熱するように機能する。特に、光を照射する方向のランプカバー１１ｂを、効率良く加熱することができる構成となっている。

コントローラ２０はＬＥＤランプ１５，１６に電流を供給して点灯させると共に、白熱電球１７に通電してランプケース１１内の温度を昇温させる制御を行なう。コントローラ２０には、車両外の環境条件を検出する手段として外気温を検出する外気温センサ２１と、降雨を検出する雨滴感知センサ２２が接続されている。また、コントローラ２０にはフォグランプスイッチ２３が接続されている。フォグランプスイッチ２３は、発熱体への通電を手動で行うものであり、白熱電球１７を手動で点灯させるものである。さらに、コントローラ２０には、図示していないがバッテリ等の電源が接続されている。

外気温センサ２１としては、エアコン装置に使用する外気温センサを用いることができ、この場合はエアコン用の外気温センサからの出力をコントローラ２０に入力すればよい。本実施形態では、外気温センサ２１は外気温が５度以下になったことを検出して出力するように設定されている。また、雨滴感知センサ２２は、例えば、フロントウィンドウに雨滴が付着したとき、外光が散乱することを用いて雨滴を検出するタイプや、隣接する電極を多数備えるセンサを車外に設置し、電極間に雨滴が付着したときの電気抵抗の変化を検出して雨滴を検出するタイプ等、適宜のものを使用できる。

このように、本実施形態の車両用照明装置１は、コントローラ２０に接続されたフォグランプスイッチ２３を閉成（ＯＮ）させることで白熱電球１７からなるリヤフォグランプにバッテリから通電して点灯させ、手動で発熱体への通電を行なうことができると共に、降雪時には外気温センサ２１と雨滴感知センサ２２との出力に基づいて白熱電球１７への通電に切替えてランプケース１１内を加熱することで、ランプカバー１１ｂの表面に着雪しても融雪することができるように構成されている。

前記の如く構成された本実施形態の車両用照明装置１の動作について以下に説明する。運転者はリヤフォグランプを点灯したいときにはフォグランプスイッチ２３をＯＮにすると、バッテリから白熱電球１７に電流が流され、リヤフォグランプが点灯する。したがって、ランプカバー１１ｂに着雪がある場合には、手動で発熱体に通電して着雪や着氷を取り除くことができる。消灯するときには、フォグランプスイッチ２３をＯＦＦにすれば、バッテリからの通電が遮断され消灯する。

運転中に雨が降ってきたときには、雨滴感知センサ２２は雨滴を検出して、その出力をコントローラ２０に出力するが、外気温を測定する外気温センサ２１が所定温度以上の場合は、コントローラ２０は発熱体である白熱電球１７への通電は行なわない。外気温が所定温度（例えば５℃）以下となると、コントローラ２０は外気温センサ２１からの出力を受けて白熱電球１７への通電を行い、白熱電球１７は光と熱を放出する。放出された熱はランプケース１１内の空気を加熱してランプケース１１内が昇温し、ランプカバー１１ｂに雪が付着しても溶けて着雪することはない。

このようにして、ランプカバー１１ｂが加熱されることで、外気温が低くて雨が雪になり、ランプカバー１１ｂの表面に着雪や着氷が発生しても、白熱電球１７からの発熱で雪や氷は溶かされて、白熱電球１７やＬＥＤランプ１５，１６から発生される光を、後方から容易に確認することができる。外気温が所定温度以上の場合はコントローラ２０が発熱体である白熱電球１７への通電を遮断して非通電に切替えるため、消費電力を低減して車両の燃料消費量を削減できる。

すなわち、本実施形態の車両照明装置１は、発熱体としての白熱電球１７への通電は外気温が所定温度より低いときで、雨滴感知センサ２２からの出力があるときに、降雪時として判定して白熱電球１７への通電を行なうので、白熱電球への通電時間を減らすことができ、消費電力を低減することができるのである。発熱体として白熱電球１７を使用すると、着雪を溶かすために熱が必要な場合に光も併せて発生させるが、降雪時であるためリヤフォグランプが点灯して後方の視認性を向上させる。また、コントローラ２０は、２つのセンサ２１，２２の出力に基づいて、発熱体である白熱電球１７への通電と非通電とを切替える制御を行なうだけで制御が容易となる。

なお、図１の実施形態において、白熱電球もストップランプ、テールランプの機能を有するものと、方向指示機能を有するものを複数個配置し、降雪時には白熱電球で全ての機能を行なわせ、降雪時以外ではＬＥＤランプで全ての機能を行なわせるように、構成してもよい。また、ランプカバーの表面に撥水処理を施し、溶かした雪の滑落性を向上させてもよい。

つぎに、本発明の他の実施形態を図２に基づき詳細に説明する。図２は本発明に係る車両用照明装置の他の実施形態の要部構成図である。なお、この実施形態は前記した実施形態に対し、発熱体として赤外ＬＥＤを使用したことと、降雨検出手段として雨滴検出センサの代わりにワイパースイッチからの出力を用いたことを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図２において、この実施形態の車両用照明装置１Ａは、ランプケース１１内に配置された発熱体が赤外ＬＥＤ１８である。この赤外ＬＥＤ１８は、ピーク波長が７８０ｎｍ以上の赤外線を放出するものであり、可視光線は発生させないものであり、発熱の機能のためにのみ配置されている。そして、降雨検出手段としてワイパースイッチ２５がコントローラ２０に接続されている。

図２に示す実施形態の車両用照明装置１Ａでは、運転中に降雨に会うと、運転者がワイパースイッチ２５をＯＮの状態にして、図示していないワイパーが作動する。コントローラ２０はワイパースイッチ２５がＯＮの状態であることを検出している。運転中に気温が下がり、外気温センサ２１が所定温度以下となったことを検出すると、コントローラ２０は赤外ＬＥＤ１８に通電する。赤外ＬＥＤ１８は可視光線を発生しないが熱を発生し、ランプケース１１内の温度が上昇すると共に、ランプカバー１１ｂが加熱される。

これにより、ランプカバー１１ｂの表面に雪が付着しても、付着した雪は赤外ＬＥＤ１８から出る熱により溶かされ、下方に落下する。この結果、ランプケース１１内のストップランプやテールランプ、フォグランプとして使用するＬＥＤランプ１５，１６の点灯状態が後方から容易に確認できる。この実施形態では、発熱体として、赤外ＬＥＤ１８を用いており、赤外ＬＥＤはチップ状であるためランプケースの小型化、薄型化を達成することができ、特に、この車両用照明装置１Ａを車両のリヤ側に設置する場合は、トランクスペースや、リヤラッゲージスペースの拡大を図ることができる。

また、この実施形態では、発熱体として使用する赤外ＬＥＤ１８は白熱電球１７と比して消費電流が小さいため、消費電力をより低減することができると共に、車両の燃料消費量をさらに低減することができる。この実施形態では、図示していないがＬＥＤランプ１５，１６と赤外ＬＥＤ１８とは、配線基板に並べて固定することができ、白熱電球用のソケットが不要となり、構成を簡略化できると共に、ソケット等の固定が不要で製造が容易となる。

ＬＥＤランプは複数のチップを配線基板上に並べて固定し、この配線基板をランプケースの後方に固定してＬＥＤランプをランプケースの孔からケース内に挿入する構成でもよい。降雨検出手段として、ワイパースイッチと雨滴検出センサの両方を用いてもよい。この場合は、ワイパースイッチと雨滴検出センサの一方からの出力で発熱体に通電してランプカバーの着雪を防止するべく加熱を開始するように構成すると好ましい。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、ＬＥＤランプの個数や配置、白熱電球の個数や配置については適宜選択できるものである。外気温センサの所定温度の検出として、５℃の例を示したが、これより低い温度で、例えば３℃等の温度を設定してもよい。

また、テールランプとストップランプを１つのＬＥＤランプで共用する場合に、ＬＥＤランプに供給する電流を変えることで発光輝度を調整することができる。発光輝度の調整は印加する電流のパルスデューティを変更することで調整してもよい。さらに、１つのＬＥＤランプ内に赤色とアンバー（橙）の発光部を有するタイプのものを使用し、ターンシグナルランプとストップランプおよびテールランプの機能を持たせたものを使用することができる。リヤフォグランプとして機能する白熱電球は赤色光を発光するものに限らず、白色光を発光しランプカバーを赤色透光樹脂で形成したものでもよい。

本発明の活用例として、ランプケース内にＬＥＤランプと発熱体と備えるコンビネーションランプを用いてフロント側の照明装置の用途にも適用できる。また、降雪時には白熱電球を使用し、降雪時以外のときはＬＥＤランプを使用するようにコントローラで制御してもよい。

本発明に係る車両用照明装置の一実施形態の要部構成図。 本発明に係る車両用照明装置の他の実施形態の要部構成図。

符号の説明

１，１Ａ：車両用照明装置、１０：リヤコンビネーションランプ、１１：ランプケース、１１ａ：ランプボディ、１１ｂ：ランプカバー、１５，１６：ＬＥＤランプ、１７：白熱電球（発熱体）、１８：赤外ＬＥＤ（発熱体）、２０：コントローラ、２１：外気温センサ（外気温検出手段）、２２：雨滴感知センサ（降雨検出手段）、２３：フォグランプスイッチ（スイッチ手段）、２５：ワイパースイッチ（降雨検出手段）

Claims (5)

1. ランプケース内に発光ダイオードランプと発熱体とを備える車両用照明装置であって、
   該照明装置は、車両外の環境条件を検出する手段を備え、該検出手段の出力に基づいて前記発熱体への通電と非通電を切替えることを特徴とする車両用照明装置。
2. 前記発熱体は、白熱電球および／または赤外発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の車両用照明装置。
3. 前記環境条件を検出する手段は、外気温検出手段と、降雨検出手段とを備えており、
   前記車両用照明装置は、前記外気温検出手段および降雨検出手段の出力に基づいて、前記発熱体への通電と非通電を切替えることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用照明装置。
4. 前記降雨検出手段は、ワイパースイッチおよび／または雨滴検出センサであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用照明装置。
5. 前記車両用照明装置は、前記発熱体への通電を手動で行なうスイッチ手段を備え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照明装置。

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