JP2015080963A - 車両用標識灯 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化の要求に応えうる標識灯を提供する。【解決手段】電圧供給部１１は、光源としての有機ＥＬ素子１０を点灯動作させる動作電圧を供給する。電圧測定部１２は、有機ＥＬ素子１０の点消灯状態に依らず、有機ＥＬ素子に生ずる光起電圧を周期的に測定する。電圧制御部１３は、電圧測定部１２による光起電圧の測定時に動作電圧の供給を遮断する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載される標識灯に関する。

車両周辺の明るさを検出し、検出された明るさに基づいて光源の出射光量を増減する標識灯が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１２−０７６７１４号公報

車両周辺の明るさを検出するためには、光センサが必要である。光センサの追加装備は、標識灯に求められている小型化の阻害要因となっている。

よって本発明の目的は、小型化の要求に応えうる標識灯を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる一態様は、車両に搭載される標識灯であって、
光源としての有機ＥＬ素子と、
前記有機ＥＬ素子を点灯動作させる動作電圧を供給する電圧供給部と、
前記有機ＥＬ素子の点消灯状態に依らず、前記有機ＥＬ素子に生ずる光起電圧を周期的に測定する電圧測定部と、
前記電圧測定部による前記光起電圧の測定時に前記動作電圧の供給を遮断する電圧制御部とを備える。

このような構成によれば、光源としての有機ＥＬ素子を、車両周辺の明るさを検出するセンサとしても利用可能であるため、光センサの追加装備が不要である。したがって、小型化の要求に応えうる標識灯を提供できる。

前記動作電圧の供給の遮断時に、前記有機ＥＬ素子に蓄積された電圧を除去する電圧除去部を備える構成としてもよい。

このような構成によれば、電圧測定部による光起電圧の測定に先立って、有機ＥＬ素子の電位が確実にリセットされる。これにより光起電圧に基づく電位のみを確実に測定対象とすることができる。したがって、標識灯に対する小型化の要求を満たしつつ、車両周辺の明るさにを正確に測定できる。

前記電圧測定部が測定した前記光起電圧に基づいて、前記有機ＥＬ素子の点灯動作時における光量を決定する光量決定部を備える構成としてもよい。

このような構成によれば、標識灯に対する小型化の要求を満たしつつ、車両周辺の明るさに応じた光量調整が可能となる。

前記電圧測定部が測定した前記光起電圧に対応する情報を、前記車両に搭載された制御装置へ出力する出力部を備える構成としてもよい。

このような構成によれば、有機ＥＬ素子を光センサとして用いることにより得られた情報を、車両各部の制御に利用できる。したがって、標識灯に対する小型化の要求を満たしつつ、車両周辺の明るさに応じた各種制御が可能となる。

前記電圧測定部による前記光起電圧の測定周期は、１０ミリ秒オーダーとしてもよい。

このような構成によれば、車両の走行時において時々刻々と変化する状況に応じた周囲の明るさを確実かつ正確に把握できる。

前記電圧制御部による前記動作電圧の供給遮断時間は、１００マイクロ秒以下としてもよい。

このような構成によれば、有機ＥＬ素子の消灯動作を後続車等に視認させないようにできる。結果として、有機ＥＬ素子を光センサとして使用しつつも、光源としての使用に支障を来たさない。

本発明の一実施形態に係る標識灯の構成を説明する図である。 図１の標識灯が備える光源部の構成を示す機能ブロック図である。 図２の光源部の動作を示すタイムチャートである。 図２の光源部の機能を実現する回路の具体例を示す図である。

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の（ａ）は、車両１の後部を模式的に示す斜視図である。車両後部の車室空間を開閉するバックドア２には、本発明の一実施形態に係る標識灯３が装着されている。標識灯３は、テールランプとストップランプを兼ねる構成とされている。すなわち標識灯３は、夜間走行時や悪天候時にヘッドランプに連動して点灯され、ブレーキが操作されることにより、より高い光度で発光する構成とされている。

図１の（ｂ）は、標識灯３の構成を模式的に示す水平断面図である。標識灯３は、例えば樹脂製のハウジング４に、例えば樹脂製の透光カバー５が装着されて灯室６を区画している。灯室６内には光源部７が収容されている。光源部７は、光源としての有機ＥＬ素子１０を内蔵している。有機ＥＬ素子１０より出射された光は、透光カバー５を通じて車両１の後方において視認される。

図２は、光源部７の構成を示す機能ブロック図である。図３は、光源部７の動作を示すタイムチャートである。光源部７は、上記の有機ＥＬ素子１０に加え、電圧供給部１１、電圧測定部１２、および電圧制御部１３を備えている。

電圧供給部１１は、有機ＥＬ素子１０を点灯動作させる動作電圧を供給する。図３の（ａ）に示す例においては、電圧供給部１１のオン動作時に有機ＥＬ素子１０が点灯し、オフ動作時に有機ＥＬ素子１０が消灯する。同図の縦軸は電圧供給部１１が動作状態であるか非動作状態であるかを示すものであり、動作電圧の値を示すものではない。

有機ＥＬ素子１０は、入射する光の強度に応じた光起電力を発生する性質を有している。本実施形態に係る標識灯３においては、当該光起電力に係るパラメータの値を取得することにより有機ＥＬ素子１０を光センサとして利用できる事実に着目している。具体的には、電圧測定部１２が、有機ＥＬ素子１０に生ずる光起電圧を測定する。

図３の（ｂ）に示すように、電圧測定部１２は、有機ＥＬ素子１０の点消灯状態に依らず、すなわち電圧供給部１１の動作状態に依らず、有機ＥＬ素子１０に生ずる光起電圧を周期的に測定する。測定周期は１０ミリ秒とされる。

電圧測定部１２は、有機ＥＬ素子１０の点消灯状態に依らず光起電圧の測定を行なうと先に述べたが、有機ＥＬ素子１０の点灯時においては、車両周辺の明るさを検出するために当該有機ＥＬ素子１０を光センサとして利用できない。電圧制御部１３は、電圧測定部１２による光起電圧の測定時において、電圧供給部１１による有機ＥＬ素子１０への動作電圧の供給を遮断する。

これにより図３の（ａ）に示すように、標識灯３の点灯動作時においては、電圧測定部１２により周期的に行なわれる光起電圧の測定の度に、電圧供給部１１から有機ＥＬ素子１０への動作電圧の供給が絶たれる。これにより有機ＥＬ素子１０は消灯される。消灯期間中は有機ＥＬ素子１０を光センサとして利用可能であり、電圧測定部１２による光起電圧の測定が実行される。なお有機ＥＬ素子１０の消灯期間は１００マイクロ秒とされる。

以上説明したように、本実施形態に係る標識灯３の構成によれば、光源としての有機ＥＬ素子１０を、車両周辺の明るさを検出するセンサとしても利用可能であるため、光センサの追加装備が不要である。したがって、小型化の要求に応えうる標識灯を提供できる。

本実施形態に係る標識灯３においては、電圧測定部１２による光起電圧の測定周期は、１０ミリ秒とされている。このような構成によれば、車両の走行時において時々刻々と変化する状況に応じた周囲の明るさを確実かつ正確に把握できる。

但し、電圧測定部１２による光起電圧の測定周期は、１０ミリ秒に限定されるものではない。車両の走行時において時々刻々と変化する状況に応じた周囲の明るさを把握できる限りにおいて、当該測定周期は適宜に設定されうる。例えば、１０ミリ秒オーダーの範囲で適宜の変更が可能である。

本実施形態に係る標識灯３においては、電圧制御部１３による有機ＥＬ素子１０への動作電圧供給の遮断時間は、１００マイクロ秒とされている。このような構成によれば、有機ＥＬ素子１０の消灯動作を視認させないようにできる。結果として、有機ＥＬ素子１０を光センサとして使用しつつも、光源としての使用に支障を来たさない。

但し、有機ＥＬ素子１０への動作電圧供給の遮断時間は、１００マイクロ秒に限定されるものではない。有機ＥＬ素子１０の点消灯に係る動作応答速度より長く、消灯動作が視認されない限りにおいて、当該遮断時間は適宜に設定されうる。例えば、数マイクロ秒から１００マイクロ秒の範囲で適宜の変更が可能である。

図２に破線で示すように、光源部７は、電圧除去部１４をさらに備えてもよい。電圧除去部１４は、電圧制御部１３による有機ＥＬ素子１０への動作電圧の供給の遮断時に、有機ＥＬ素子１０に蓄積された電圧を除去する。

有機ＥＬ素子１０は、供給された動作電圧を素子内に蓄積する性質を有している。したがって、有機ＥＬ素子１０が点灯状態から消灯状態に切り替えられても、素子の電位が直ちにゼロとならない場合がある。このような状態では、光電効果による光起電圧に基づく電位と、点灯動作時に素子内に蓄積された電圧に基づく電位とを区別できず、車両周辺の明るさを正確に検出できない。

そこで図３の（ｃ）に示すように、電圧供給部１１から有機ＥＬ素子１０への動作電圧の供給が絶たれると、電圧除去部１４は、有機ＥＬ素子１０に蓄積された電圧の除去を行なう。例えば、有機ＥＬ素子１０と接地回路を短絡することにより、有機ＥＬ素子１０に蓄積された電圧を放電する。

このような構成によれば、電圧測定部１２による光起電圧の測定に先立って、有機ＥＬ素子１０の電位が確実にリセットされる。これにより光起電圧に基づく電位のみを確実に測定対象とすることができる。したがって、標識灯３に対する小型化の要求を満たしつつ、車両周辺の明るさを正確に測定できる。

図２に破線で示すように、光源部７は、光量決定部１５をさらに備えてもよい。光量決定部１５は、電圧測定部１２が測定した光起電圧に基づいて、有機ＥＬ素子１０の点灯動作時および再点灯動作時における光量を決定する。具体的には、光量決定部１５は、電圧供給部１１により有機ＥＬ素子１０に供給される動作電圧の値を決定する。

例えば、測定された光起電圧が低い場合、光量決定部１５は車両周辺が比較的暗いと判断し、有機ＥＬ素子１０の点灯動作時における光量を、後続車等がまぶしさを感じない程度に抑える。すなわち、電圧供給部１１から有機ＥＬ素子１０へ供給される動作電圧の値を低下させる。逆に測定された光起電圧が高い場合、光量決定部１５は車両周辺の明るさが十分であると判断し、有機ＥＬ素子１０の点灯動作時における光量を、その明るさにおいても後続車等が点灯を視認できる程度に大きくする。すなわち、電圧供給部１１から有機ＥＬ素子１０へ供給される動作電圧の値を上昇させる。

また例えば、測定された光起電圧が低い場合、光量決定部１５は、後続車等の接近がないと判断し、自車の視認性を向上させるために有機ＥＬ素子１０の光量を大きくする。すなわち、電圧供給部１１から有機ＥＬ素子１０へ供給される動作電圧の値を上昇させる。逆に測定された光起電圧が高い場合、光量決定部１５は、後続車等の接近があったと判断し、当該後続車等に与えるまぶしさを抑制するために有機ＥＬ素子１０の光量を小さくする。すなわち、電圧供給部１１から有機ＥＬ素子１０へ供給される動作電圧の値を上昇させる。

このような構成によれば、標識灯３に対する小型化の要求を満たしつつ、車両周辺の明るさに応じた光量調整が可能となる。

図２に破線で示すように、光源部７は、出力部１６をさらに備えてもよい。出力部１６は、電圧測定部１２が測定した有機ＥＬ素子１０の光起電圧に対応する情報を、車両に搭載された制御装置８０へ出力する。

当該情報は、車両周辺の明るさを示す光起電圧そのものであってもよいし、光起電圧の値に何らかの意味付けがなされたものであってもよい。例えば、検出される明るさの変化が周期的か非周期的かに応じて、当該変化が後続車の灯具（前照灯、フォグランプなど）によりもたらされたもの（変化が非周期的）なのか、街路灯や道路照明光によりもたらされたもの（変化が周期的）なのかを識別できる。また明るさが一定であれば、その値に応じて現在時刻（昼間なのか夜間なのか）や気象状態（晴天、曇天、雨天、濃霧など）を識別できる。上記に列挙したような情報を、出力部１６から出力してもよい。制御装置８０は、出力部１６より受信した情報に基づいて、車両各部の制御を行なう。

このような構成によれば、有機ＥＬ素子１０を光センサとして用いることにより得られた情報を、車両各部の制御に利用できる。したがって、標識灯３に対する小型化の要求を満たしつつ、車両周辺の明るさに応じた光量調整や各種制御が可能となる。例えば、認識された後続車の急速な接近やパッシング、環境情報などを、音声や画像を通じて運転者に報知してもよい。

図４は、上述した光源部７の機能を実現するための回路の具体例である。点灯回路２０は、上述の電圧供給部１１および電圧制御部１３として機能する。図３の（ａ）に示した動作電圧供給のオンオフは、スイッチＳＷ１をオンオフすることにより切り替えられる。

電圧除去部１４は、抵抗Ｒ１、Ｒ２、およびトランジスタＴｒ１を含んでいる。有機ＥＬ素子１０への動作電圧の供給が遮断されると、放電信号がアクティブとなり、トランジスタＴｒ１がオン状態となる。これにより有機ＥＬ素子１０の電源側端子が接地電位に短絡され、有機ＥＬ素子１０に蓄積されていた電圧が放電される。

放電電流の値がトランジスタＴｒ１の安全動作領域内であれば、抵抗Ｒ１は省略されてもよい。図４に示した例では、トランジスタＴｒ１としてＭＯＳＦＥＴが用いられている。しかしながら、十分なオンオフ動作速度が確保され、オン時における飽和電圧が外部光により発生した電圧に影響を及ぼさない限りにおいて、バイポーラトランジスタを用いてもよい。

電圧測定部１２は、サンプル／ホールド回路２１とバッファ回路２２を含んでいる。サンプル／ホールド回路２１は、抵抗Ｒ３、ダイオードＤ１、オペアンプＡ１、スイッチＳＷ２、およびコンデンサＣ１を含んでいる。バッファ回路２２は、オペアンプＡ２を含んでいる。

電圧測定部１２による有機ＥＬ素子１０の光起電圧の周期的な測定は、所定の周期（上記の例では１０ミリ秒ごと）でスイッチＳＷ２がオンされることにより行なわれる。スイッチＳＷ２をオンオフする信号は、論理回路によりハードウェア的に生成されてもよいし、マイコンを用いてソフトウェア的に生成されてもよい。

サンプル／ホールド回路２１は、有機ＥＬ素子１０の消灯時における光起電圧の測定により取得された値を、有機ＥＬ素子１０の点灯時においても保持する。取得された値は、次回の光起電圧の測定まで保持される。抵抗Ｒ３とダイオードＤ１は、点灯時における有機ＥＬ素子１０の電位がオペアンプＡ１の電源電位Ｖｃｃよりも高い場合、オペアンプＡ１の入力電圧を電源電圧Ｖｃｃにクランプする。光起電圧は出力インピーダンスが高いため、オペアンプＡ１には高い入力インピーダンスが要求される。このためオペアンプＡ１としてはＦＥＴ入力のものを用いることが好ましい。図４に示した例では、ボルテージフォロワの回路構成としているが、高い入力インピーダンスを有する限りにおいて、ゲインを有するオペアンプを用いてもよい。

光起電圧に相当する電圧は、コンデンサＣ１の両端子間に発生する。当該電圧すなわち車両周囲の明るさを示す信号は、バッファ回路２２を構成するオペアンプＡ２を介して、光量決定部１５および出力部１６を含む各部へ送られる。オペアンプＡ２に関しても、高い入力インピーダンスを有することが好ましい。

出力部１６は、コンパレータを含んでいる。オペアンプＡ２より出力されるアナログ信号は、コンパレータを通過することによりデジタル信号に変換される。車両側の制御装置８０へ出力される信号は、ノイズの影響を受けにくいデジタル信号に変換されたものであることが好ましい。なおノイズの影響を受けにくい設置環境にある場合、車両側の制御装置８０へ出力される信号は、アナログ信号のままでもよい。

上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。

上記の光源部７が搭載される標識灯３は、テールランプおよびストップランプに限られるものではない。フォグランプ、クリアランスランプ、ＤＲＬ（Daytime Running Lamps）などの各種標識灯に適用可能である。

１：車両、３：標識灯、１０：有機ＥＬ素子、１１：電圧供給部、１２：電圧測定部、１３：電圧制御部、１４：電圧除去部、１５：光量決定部、１６：出力部

Claims (5)

1. 車両に搭載される標識灯であって、
   光源としての有機ＥＬ素子と、
   前記有機ＥＬ素子を点灯動作させる動作電圧を供給する電圧供給部と、
   前記有機ＥＬ素子の点消灯状態に依らず、前記有機ＥＬ素子に生ずる光起電圧を周期的に測定する電圧測定部と、
   前記電圧測定部による前記光起電圧の測定時に前記動作電圧の供給を遮断する電圧制御部とを備える、標識灯。
2. 前記動作電圧の供給の遮断時に、前記有機ＥＬ素子に蓄積された電圧を除去する電圧除去部を備える、請求項１に記載の標識灯。
3. 前記電圧測定部が測定した前記光起電圧に基づいて、前記有機ＥＬ素子の点灯動作時における光量を決定する光量決定部を備える、請求項１または２に記載の標識灯。
4. 前記電圧測定部が測定した前記光起電圧に対応する情報を、前記車両に搭載された制御装置へ出力する出力部を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の標識灯。
5. 前記電圧測定部による前記光起電圧の測定周期は、１０ミリ秒オーダーであり、前記電圧制御部による前記動作電圧の供給遮断時間は、１００マイクロ秒以下である、請求項１から４のいずれか一項に記載の標識灯。

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