JP2014012493A - 車両用灯具システム - Google Patents

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Abstract

【課題】自車両の発進を周囲の車両や歩行者に注意喚起することができる車両用灯具システムを提供する。
【解決手段】車両用灯具システム1は、複数の光源ユニット22R,22Lと、複数の光源ユニット22R,22Lを制御する制御部14と、を備えている。制御部14は、車両10を作動させるための信号が入力されたときに複数の光源ユニット22R,22Lを順次点灯させる。これにより、車両10の発進を周囲の車両や歩行者に注意喚起することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、複数の光源ユニットを備える車両用灯具システムに関する。
従来より、キーレスエントリー機能を備えた車両において、キーレスエントリー機構を使用した際にハザードランプを点灯させてドアロックの施錠および解錠の確認を行うためのハザードランプ点灯装置が知られている(特許文献1参照)。
特開2006−130937号公報
しかし、特許文献1に記載されたハザードランプ点灯装置は、ドアロックの施錠および解錠の確認するためにハザードランプを点灯するものであって、周囲に車両の発進を注意喚起するようなものではなかった。
そこで、本発明は、自車両の発進を周囲の車両や歩行者に注意喚起することができる車両用灯具システムを提供することを目的とする。
本発明によれば、上記目的を達成するために、
複数の光源ユニットと、
前記複数の光源ユニットを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、車両を作動させるための信号が入力されたときに前記複数の光源ユニットを順次点灯させる、車両用灯具システムを提供する。
この構成によれば、車両の作動信号を受けて複数の光源ユニットを順次点灯させることにより、自車両の発進を周囲の車両や歩行者に注意喚起することができる。
本発明によれば、上記の車両用灯具システムにおいて、前記制御部は、前記車両のイグニッションスイッチがオン状態とされたとき、あるいは前記車両の停車中にランプスイッチがオン状態とされたときに前記複数の光源ユニットを順次点灯させてもよい。
この構成によれば、車両のエンジン始動時あるいはエンジン始動後から車両の発進前のいずれかの適切なタイミングで、車両の発進を周囲に注意喚起することができる。
本発明によれば、上記の車両用灯具システムにおいて、前記信号が入力されたときの前記複数の光源ユニットによる各照射領域の最大照度は、前記車両の走行時の各照射領域の最大照度よりも低くなるように設定されていてもよい。
この構成によれば、車両走行時の光源ユニットによる照射とは異なる印象を周囲に与えることで、周囲の車両や歩行者へ車両の発進をより確実に注意喚起することができる。
本発明によれば、上記の車両用灯具システムにおいて、前記制御部は、前記複数の光源ユニットのうち隣り合う光源ユニットを連続して点灯させてもよい。
この構成によれば、隣り合う光源ユニットを連続して点灯させることで、一部の光源ユニットの不具合を目視等により確認することができる。
本発明によれば、上記の車両用灯具システムにおいて、さらに、前記光源ユニットを順次点灯させる際に前記光源ユニットの異常を検知する検知手段を備えていてもよい。
この構成によれば、検知手段により、光源ユニットの異常を検知して運転者に通知することができる。
本発明に係る車両用灯具システムによれば、車両を作動させるための信号が入力されたとき、すなわち車両の発進前に複数の光源ユニットを順次点灯させることにより、自車両の発進を周囲の車両や歩行者に注意喚起することができ、車両の安全性が向上する。
本発明の実施形態に係る前照灯装置が搭載された車両の全体構成を模式的に示す図である。 図1における右前照灯ユニットの構成を示す水平断面図である。 図2における基板の構成を模式的に示す図である。 図1における前照灯装置からの光によって形成される配光パターンを模式的に示す図である。 図1の前照灯装置による車両走行時の調光制御を説明する図である。 図1の前照灯装置による車両発進前の電子スイブル制御を、配光パターンを用いて説明する図である。 本発明の発光素子ユニットの変形例の構成を模式的に示す図である。 本発明の車両用灯具システムの変形例の構成を示す図である。
添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態の例について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
図1に本発明の実施形態に係る車両用灯具システム1が搭載された車両10の全体構成を模式的に示す。車両用灯具システム1は、前照灯装置12、後照灯装置13、統合制御部14、車輪速センサ16、および操舵角センサ17を備えている。
統合制御部14は、各種演算処理を実行するCPU、各種制御プログラムを格納するROM、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるRAM等を備え、車両10における様々な制御を実行する。
車輪速センサ16は、車両10の4つの車輪の各々に対応して設けられている。車輪速センサ16の各々は、統合制御部14と通信可能に接続されており、車輪の回転速度に応じた信号を統合制御部14に出力する。統合制御部14は、車輪速センサ16から入力された信号を利用して車両10の速度を算出する。
操舵角センサ17は、ステアリングホイールに設けられて統合制御部14と通信可能に接続されている。操舵角センサ17は、運転手によるステアリングホイールの操舵回転角に対応した操舵角パルス信号を統合制御部14に出力する。統合制御部14は、操舵角センサ17から入力された信号を利用して車両10の進行方向を算出する。
前照灯装置12は、前照灯制御部20(制御部の一例)、右前照灯ユニット22R、および左前照灯ユニット22Lを備えている。以下、右前照灯ユニット22Rと左前照灯ユニット22Lを、必要に応じて前照灯ユニット22と総称する。前照灯制御部20は、CPU、ROM、およびRAM等を有し、前照灯ユニット22による光の照射を制御する。
後照灯装置13は、後照灯制御部21、右後照灯ユニット23R、および左後照灯ユニット23Lを備えている。以下、右後照灯ユニット23Rと左後照灯ユニット23Lを、必要に応じて後照灯ユニット23と総称する。後照灯制御部21は、CPU、ROM、およびRAM等を有し、後照灯ユニット23による光の照射を制御する。
図2は、上記の右前照灯ユニット22Rを水平面で切断して上方から見た断面を示している。右前照灯ユニット22Rは、透光カバー30、ランプボディ32、エクステンション34、第1灯具ユニット36、および第2灯具ユニット38を備えている。
透光カバー30は透光性を有する樹脂等によって形成され、ランプボディ32に装着されて灯室を区画形成している。第1灯具ユニット36および第2灯具ユニット38は灯室内に配置されており、第1灯具ユニット36は第2灯具ユニット38よりも車両外側に配置されている。
第1灯具ユニット36は、いわゆるパラボラ型の灯具ユニットであり、後述するロービーム用配光パターンを形成する。第1灯具ユニット36は、光源42としてハロゲンランプ等のフィラメントを有する白熱灯や、メタルハライドランプ等のHID(High Intensity Discharge)ランプを用いている。
第2灯具ユニット38は、ホルダ46、投影レンズ48、発光素子ユニット49、基板50、およびヒートシンク54を備えている。
投影レンズ48は、筒状に形成されたホルダ46の一方の開口部に装着されている。投影レンズ48は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズであり、その後側焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。
発光素子ユニット49は基板50の前方側表面に設けられており、ヒートシンク54は基板50の後方側表面に設けられている。
図3は、右前照灯ユニット22Rの基板50の構成を示している。基板50には、発光素子ユニット49とともにモジュール60が設けられている。発光素子ユニット49は、基板50上に実装された発光素子アレイ52を備えている。
発光素子アレイ52は、車両右側から左側に向かって一列に配列された第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13(光源ユニットおよび半導体発光素子の一例)を備えている。
各発光素子は、同一の高さと同一の幅を有する直方体状に形成されている。図示は省略しているが、各発光素子は光源および薄膜を有している。光源は1mm角程度の発光面を有する白色LED(発光ダイオード)であり、薄膜はこの発光面を覆うように設けられている。
図3においては各発光素子に番号を記し、第1発光素子52−1、第13発光素子52−13以外の発光素子については参照番号の表示を省略している。例えば発光素子アレイ52において番号7が記された発光素子は、第7下側発光素子52−7を意味している。
各発光素子は、信号線61を介してモジュール60(検知手段の一例)との間に電流回路を形成している。モジュール60は、前照灯制御部20と電気的に接続されており、前照灯制御部20の制御信号に応じて、信号線61を通じて供給される電流の量を調整することにより、各発光素子の点消灯および点灯時における光度を制御することができる。
さらに、モジュール60は、信号線61を介して各発光素子との間に異常検知回路を形成しており、各発光素子に供給される電流値又は電圧値を検出することにより、各発光素子の断線等の異常を検知して、前照灯制御部20に対して異常検知信号を送信することができる。
図2に示すように、基板50がホルダ46の他方の開口部に装着されることにより、発光素子ユニット49およびモジュール60がホルダ46の内部に配置される。発光素子ユニット49が備える複数の発光素子が各々発光することにより、それぞれの像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。複数の発光素子は、本発明における複数の光源ユニットとして機能する。
左前照灯ユニット22Lは右前照灯ユニット22Rと左右対称に構成されているため、詳細な説明は省略する。なお、左前照灯ユニット22Lにおいても、第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13は車両右側から車両左側に向かって配列されている。すなわち第2灯具ユニット38の内部構成に関しては、左前照灯ユニット22Lと右前照灯ユニット22Rは左右対称でない。
図4の(a)は、右前照灯ユニット22Rおよび左前照灯ユニット22Lから前方に照射される光により、例えば車両前方25mの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示している。
ロービーム用配光パターンPLは、右前照灯ユニット22Rおよび左前照灯ユニット22Lの第1灯具ユニット36からの照射光の合成によって形成される。ロービーム用配光パターンPLは左配光のロービーム用配光パターンであり、その上端縁に第1カットオフラインCL1〜第3カットオフラインCL3を有している。第1カットオフラインCL1と第2カットオフラインCL2は、灯具正面方向の消点を通る鉛直線であるV−V線を境にして左右段違いで水平方向に延在している。また、第3カットオフラインCL3は、第1カットオフラインCL1の右端部から右下方に向かって斜めに延び、第2カットオフラインCL2の左端部に接続している。
付加配光パターンPAは、右前照灯ユニット22Rおよび左前照灯ユニット22Lの第2灯具ユニット38が備える全ての発光素子からの照射光によって形成される配光パターンである。付加配光パターンPAは、その下端が第1カットオフラインCL1上に位置するよう水平方向に延在する帯状に形成される。よって第2灯具ユニット38は、ハイビーム用の光源として機能するものであってもよい。
図4の(b)に付加配光パターンPAと、発光素子アレイ52の関係を示す。この例では、付加配光パターンPAは各々略同一の形状と面積を有する13個の部分領域に分割されており、部分領域L1〜L13とを含んでいる。部分領域L1〜L13はH−H線近傍に位置している。
部分領域L1は、右前照灯ユニット22Rの第1発光素子52−1および左前照灯ユニット22Lの第1発光素子52−1を光源像とした投影像の合成として形成される。換言すると、これらの発光素子からの照射光の合成によって形成される。他の部分領域についても同様に、左右の前照灯ユニット22の対応する発光素子からの照射光の合成によって形成される。
次に、車両走行時の車両用灯具システム1による調光制御について図5を参照しつつ説明する。
図5は、車両走行時に前照灯ユニット22を点灯させるための図示しないランプスイッチがオンされている場合の、付加配光パターンPA内の部分領域L1〜L13の照度分布を示す図である。棒グラフが長いほど照度が高いことを意味している。また各部分領域の照度と、当該部分領域に光を照射する発光素子に供給される電流の量とは対応関係にあるため、同図は各部分領域に対応する発光素子に供給される電流の値も表しており、棒グラフが長いほど供給される電流の値が大きくなる。
図5(a)は、初期状態の部分領域L1〜L13の照度分布を示し、図5(b)は電子スイブル制御がなされた場合の部分領域L1〜L13の照度分布を示している。
まず、図5(a)においては、第1カットオフラインCL1とV−V線との交点であるエルボ点Eの近傍が最も明るく照射され、当該エルボ点Eから水平方向左右に離れるにしたがって照度が低くなるように照射領域が形成されている。
図5(b)に示すように、統合制御部14は、車両10の走行時において、車輪速センサ16および操舵角センサ17から入力された信号に基づき、前照灯制御部20を通じて第2灯具ユニット38に備わる発光素子ユニット49の各発光素子に流れる電流の量を増減させることによって、照射光の光度を変化させることができる。これにより各部分領域の照度が調整され、付加配光パターンPA内における照度の分布が変化する。この調整を適宜に行なうことによって、照射状態とされている部分領域の集合である照射領域が付加配光パターンPA内を水平方向左右に移動させる電子スイブル制御動作を可能としている。すなわち、第2灯具ユニット38の灯具光軸を機械的に旋回させるスイブル機構と同等の効果を得ることができる。
図6は、本実施形態において、車両発進前に電子スイブル制御を行なった場合を示す図である。
本実施形態においては、車両10を作動させるための信号が入力されたとき、すなわち車両発進前に、統合制御部14が、車輪速センサ16および操舵角センサ17からの信号とは無関係に、発光素子ユニット49の照射領域を移動する電子スイブル制御を行う。なお、図6においては、左前照灯ユニット22Lにおける第2灯具ユニット38の電子スイブル制御を行った場合の付加配光パターンPA内の照射領域の移動を示しているが、右前照灯ユニット22Rにおける第2灯具ユニット38についても同様に電子スイブル制御を行うことができる。
ここで、車両10を作動させるための信号とは、車両10の図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされたことを示す信号、あるいは車両10の停車中に図示しないランプスイッチがオン状態とされたことを示す信号等を意味する。なお、この信号は、シフトポジションがパーキングポジションからドライブポジション、ニュートラルポジション、あるいはリバースポジションに切り替えられたことを示す信号や、アクセルペダルが踏み込まれたことを示す信号であってもよい。
図6(a)の実線部分は、左前照灯ユニット22Lの発光素子ユニット49により、部分領域L1およびL2が照射された場合の照度を示している。図6(a)の破線部分は、図5(a)に示す車両走行時の照射領域の最大照度を示している。同様に、図6(b)は部分領域L1〜L3が照射された場合の照度、図6(c)は部分領域L2〜L4が照射された場合の照度、図6(d)は部分領域L6〜L8が照射された場合の照度、図6(e)は部分領域L9〜L11が照射された場合の照度、図6(f)は部分領域L12およびL13が照射された場合の照度を示している。
車両10を作動させるための信号が入力されたとき、統合制御部14は、左前照灯ユニット22Lの第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13を順次点灯させる。なお、このとき、図6(a)〜(f)に示す順に、照射領域の左端の部分領域L1から右端の部分領域L13へ向けて照射領域が移動するよう、第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13のうち隣り合う発光素子を連続して点灯させることが好ましい。
また、第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13を順次点灯させる際には、第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13のうち1つ以上3つ以下の発光素子を同時に点灯させることが好ましい。
図示は省略するが、左前照灯ユニット22Lの第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13の点灯と同時に、統合制御部14は、右前照灯ユニット22Rの第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13を順次点灯させる。このとき、右前照灯ユニット22Rにおいては、左前照灯ユニット22Lとは逆に、照射領域の右端の部分領域L13から左端の部分領域L1へ向けて照射領域が移動するよう、第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13のうち隣り合う発光素子を連続的に点灯させることが好ましい。
いずれかの発光素子に断線等の異常が発生している場合には、第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13を順次点灯させる際に、一部の発光素子の電流値あるいは電圧値に変化が生じる。この変化をモジュール60により検知することにより、統合制御部14に対して発光素子の異常を知らせる異常検知信号が送信される。
また、図6(a)〜(f)に示すように、第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13のうち隣り合う発光素子を連続して点灯させる場合には、個別の発光素子の不具合を運転者が目視によって確認することもできる。
本実施形態における電子スイブル制御は、周囲の車両や歩行者へ車両10の発進を注意喚起したり、各発光素子の不具合を確認したりするためのものであり、車両走行時ほど明るく照射する必要はない。そのため、図6(a)に示すように、車両10を作動させるための信号が入力されたときの第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13による各照射領域である部分領域L1〜L13の最大照度が図5および図6(a)の破線部分に示される車両走行時の部分領域L1〜L13の最大照度よりも低くなるように、第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13へ流れる電流値が設定されていることが好ましい。
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具システム1によれば、車両10のエンジン始動時あるいはエンジン始動後から車両10の発進前のいずれかの適切なタイミングで、第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13を順次点灯させることにより、自車両の発進を周囲の車両や歩行者に注意喚起することができ、車両10の安全性が向上する。
また、車両10を作動させるための信号が入力されたときの部分領域L1〜L13の最大照度は、車両走行時の部分領域L1〜L13の最大照度よりも低くなるように設定されているため、車両走行時の照射とは異なる印象を周囲の車両や歩行者へ与えることができ、より確実に注意喚起を行うことができる。
また、電子スイブル制御を行う際にモジュール60により第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13の異常を検知することができるため、車両10の発進前に各発光素子の不具合を運転者に通知することができる。なお、第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13を連続的に点灯させることができるため、運転者自身の目視によっても、各発光素子の不具合を確認することが可能となる。
さらに、車輪速センサ16および操舵角センサ17からの信号とは関係なく、車両10の停車中でも電子スイブル制御を行うことができるため、他の車両との視覚的な機能の差別化ができ、商品性の向上をも図ることができる。
以上において本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、必要に応じて他の構成を採用することが可能である。
上記実施の形態においては、車両前方に設けられた前照灯装置12に備わる発光素子ユニット49の電子スイブル制御を行う例を説明したが、車両後方に設けられた後照灯装置13の後照灯ユニット23についても、同様に発光素子ユニットの電子スイブル制御を行うことができる。この構成によれば、後照灯ユニット23においても電子スイブル制御を行うことにより、たとえばシフトポジションがリバースポジションへ切り替えられたことを示す信号が入力された際に、後照灯ユニット23に備わる各発光素子を順次点灯させて、車両の後進を周囲の車両や歩行者に注意喚起することができる。
また、前照灯装置12と後照灯装置13を車両の平面視周方向に順次点灯させるよう制御することもできる。さらに、第1灯具ユニット36と第2灯具ユニット38とをそれぞれ1つの光源ユニットとみなして、第1灯具ユニット36および第2灯具ユニット38を順次点灯させるよう制御することもできる。
また、上記実施の形態においては、左前照灯ユニット22Lについては照射領域の左端の部分領域L1から右端の部分領域L13へ向けて照射領域が移動すると同時に、右前照灯ユニット22Rについては照射領域の右端の部分領域L13から左端の部分領域L1へ向けて照射領域が移動するよう、第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13を順次点灯させる構成としているが、照射領域の移動パターンや点灯の順序は上記の構成に限られるものではない。
たとえば、左前照灯ユニット22Lと右前照灯ユニット22Rとで同時に同方向に照射領域が移動する構成としてもよく、左前照灯ユニット22Lと右前照灯ユニット22Rのうち片方の電子スイブル制御が終了してから他方の電子スイブル制御を開始する構成としてもよい。さらに、各前照灯ユニット22において一端の部分領域から他端の部分領域へ向けて照射領域が移動した後、他端の部分領域から一端の部分領域に向けて照射領域が戻るように各発光素子を点灯させる構成としてもよい。
このように、本実施形態によれば、個々の発光素子を独立して点消灯制御することができるため、周囲の車両や歩行者へ注意喚起する際の点灯パターンのバリエーションを増やすことができ、商品性のさらなる向上をも図ることができる。
また、付加配光パターンPAに含まれる部分領域の数は、上記実施の形態の構成に限られるものではない。たとえば、図7に示すように、発光素子ユニット49aは、基板50上に実装された下側発光素子アレイ52Lおよび上側発光素子アレイ52Uを備えている構成であってもよい。下側発光素子アレイ52Lは、車両右側から左側に向かって配列された第1下側発光素子52L−1〜第13下側発光素子52L−13を備えている。上側発光素子アレイ52Uは、車両右側から左側に向かって配列された第1上側発光素子52U−1〜第13上側発光素子52U−13を備えている。
図7の構成においても、統合制御部14は、車両10が作動されるための信号が入力されたときに、第1下側発光素子52L−1〜第13下側発光素子52L−13および第1上側発光素子52U−1〜第13上側発光素子52U−13を個々に点消灯させて電子スイブル制御を行うことができる。
なお、この場合、第1上側発光素子52U−1〜第13上側発光素子52U−13を第1下側発光素子52L−1〜第13下側発光素子52L−13と同程度の光度で点灯させると、配光が車両外部の上方にまで及び、周囲の車両や歩行者に対してグレアを与えてしまうおそれがある。そのため、本実施形態においては、第1上側発光素子52U−1〜第13上側発光素子52U−13は消灯または減灯させた状態で電子スイブル制御を行うことが望ましい。あるいは、第2灯具ユニット38の上部に図示しない可動シェードを設けて、機械的に上部配光を遮光する構成を採用してもよい。
また、上記実施の形態においては、右前照灯ユニット22Rおよび左前照灯ユニット22Lの第2灯具ユニット38が備える複数の第1発光素子52−1〜第13発光素子52−13により電子スイブル制御を行う構成としたが、図8に示すように、複数の光源ユニット200を用いる前照灯装置12aを備える車両用灯具システム1aを採用してもよい。この構成においても、複数の光源ユニット200を個別に点消灯することができるため、車両10aを作動させるための信号が入力されたときに複数の光源ユニット200を順次点灯させることで、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
1:車両用灯具システム、10:車両、12:前照灯装置、13:後照灯装置、14:統合制御部、20:前照灯制御部、21:後照灯制御部、22R:右前照灯ユニット、22L:左前照灯ユニット、23R:右後照灯ユニット、23L:左後照灯ユニット、52:発光素子アレイ、53−1〜53−13:第1発光素子〜第13発光素子、PA:付加配光パターン、L1〜L13:部分領域

Claims (5)

  1. 複数の光源ユニットと、
    前記複数の光源ユニットを制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、車両を作動させるための信号が入力されたときに前記複数の光源ユニットを順次点灯させる、車両用灯具システム。
  2. 前記制御部は、前記車両のイグニッションスイッチがオン状態とされたとき、あるいは前記車両の停車中にランプスイッチがオン状態とされたときに前記複数の光源ユニットを順次点灯させる、請求項1に記載の車両用灯具システム。
  3. 前記信号が入力されたときの前記複数の光源ユニットによる各照射領域の最大照度は、前記車両の走行時の各照射領域の最大照度よりも低くなるように設定されている、請求項1または2に記載の車両用灯具システム。
  4. 前記制御部は、前記複数の光源ユニットのうち隣り合う光源ユニットを連続して点灯させる、請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用灯具システム。
  5. さらに、前記光源ユニットを順次点灯させる際に前記光源ユニットの異常を検知する検知手段を備えている、請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用灯具システム。
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