JP2021162403A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】波長９０５ｎｍの赤外光を出射するＬｉＤＡＲセンサを配置した照明装置よりも遠方の対象物の情報を得られる検出範囲の広い照明装置を提供すること。【解決手段】照明装置１ＲＦは、光源１４と、車両の外部の情報を取得するためのセンサ１５と、光源１４とセンサ１５を覆うカバー１２と、を備えており、センサ１５は波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍの非可視光に基づいて前記車両の外部の情報を取得するＬｉＤＡＲセンサ１５であることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載される照明装置に関する。

車両の自動運転技術を実現するためには、車両の外部の情報を取得するためのセンサを車両に搭載する必要がある。そのようなセンサとしてはＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）センサが知られている。ＬｉＤＡＲセンサは、非可視光を出射し、その反射光に基づいて対象までの距離や対象物の属性に係る情報を取得する装置である。

特許文献１には、車両の四隅に配置される照明装置の灯室内に光源とＬｉＤＡＲセンサを配置し、光源を覆う第１部分とセンサを覆う第２部分を有するカバーを備える照明装置について記載がなされており、ＬｉＤＡＲセンサは波長９０５ｎｍの非可視光の赤外光を出射する構成となっている。

特開２０１８−２６３０５号公報

しかしながら、波長９０５ｎｍの赤外光を使用したレーザー光に関して、ＩＥＣ規格：ＩＥＣ６０８２５−１によって人の目に対する安全性から出力の上限が定められており、波長９０５ｎｍの赤外光を使用しているＬｉＤＡＲセンサも出力が制限され、遠方の対象物の情報を得ることが困難になっている。波長９００ｎｍ前後の光が人の目の水晶体を透過して網膜に吸収されると、網膜が損傷する恐れがあるためである。

本発明は、波長９０５ｎｍの赤外光を出射するＬｉＤＡＲセンサを配置した照明装置よりも遠方の対象物の情報を得られる検出範囲の広い照明装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための請求項１の本発明は、車両に搭載される照明装置であって、光源と、前記車両の外部の情報を取得するためのセンサと、前記光源と前記センサを覆うカバーと、を備えており、前記センサは波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍの非可視光に基づいて車両の外部の情報を取得するＬｉＤＡＲセンサであることを特徴とする照明装置。

このような構成ならば、センサとして波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍの非可視光に基づいて前記車両の外部の情報を取得するためのＬｉＤＡＲセンサを備えているため、波長９０５ｎｍのＬｉＤＡＲセンサとは異なりＬｉＤＡＲセンサの出力を上げることができる。そのため、波長９０５ｎｍのＬｉＤＡＲセンサよりも遠方の対象物を検知することができる。

請求項２の本発明は、前記カバーが、波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍの非可視光における最小光線透過率が６０％以上であることを特徴としている。

このような構成ならば、ＬｉＤＡＲセンサから出射された波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍの非可視光の赤外光と、出射された赤外光が車両の外部に存在する物体に反射した結果の戻り光が、カバーを透過する際に生じる減衰を減少させることができ、確実にＬｉＤＡＲセンサの受光部に入射して車両の外部の情報を取得することができる。

請求項３の本発明は、前記カバーは、分子構造にＣ−Ｈ結合を持たない樹脂材料で形成されていることを特徴とする。

カバーを分子構造にＣ−Ｈ結合を持たない樹脂材料で形成すれば、分子構造にＣ−Ｈ結合を持たない樹脂材料は波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍに吸収ピークを有さないため、波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍにおける最小光線透過率を６０％以上にすることができる。

請求項４の本発明は、前記カバーは、無機ガラスで形成されていることを特徴とする。

カバーを無機ガラスで形成すれば、無機ガラスは波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍに吸収ピークを有さないため、波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍにおける最小光線透過率を６０％以上にすることができる。

請求項５の本発明は、前記センサは、前記センサと前記光源の間と前記カバーとを接続する隔壁で覆われており、密閉されていることを特徴とする。

このような構成ならば、センサが、センサと光源の間と、カバーとを接続する隔壁で覆われており密閉されているため、センサの周囲の空気中に水分が侵入し、センサから出射された波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍの非可視光の赤外光と、出射された赤外光が車両の外部に存在する物体に反射した結果の戻り光が水蒸気に吸収されてしまうことがなくなる。

照明装置を上記構成とすれば、ＬｉＤＡＲセンサは波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍの非可視光に基づいて車両の外部の情報を取得するため、波長９０５ｎｍのＬｉＤＡＲセンサとは異なりＬｉＤＡＲセンサの出力を上げることができる。そのため、波長９０５ｎｍのＬｉＤＡＲセンサよりも遠方の対象物を検知することができる。

一実施形態に係る照明装置の車両における位置を模式的に示す図である。 図1の照明装置の一つの構成を模式的に示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

尚、図面において、矢印Ｆは、図示された構造の前方向を示している。矢印Ｂは、図示された構造の後方向を示している。矢印Ｌは、図示された構造の前方向を示している。矢印Ｒは、図示された構造の前方向を示している。
以降の説明に用いる「左」及び「右」は、運転席から見た左右の方向を示している。

図１に示すように、一実施形態に係る左前照明装置１ＬＦは、車両２の左前角部に搭載されている。そして、右前照明装置１ＲＦは、車両２の右前角部に搭載されている。

図２は、右前照明装置１ＲＦの構成を模式的に示している。図示を省略するが、左前照明装置１ＬＦは、右前照明装置１ＲＦと左右対称の構成を有している。

右前照明装置１ＲＦは、ハウジング１１と透光カバー１２と隔壁２０を備えている。ハウジング１１と透光カバー１２は、灯室１３を区画している。そして隔壁２０によって灯室１３を光源区画１３ａとセンサ区画１３ｂに区分けしている。

右前照明装置１ＲＦは、光源１４を備えている。光源１４は、レンズとリフレクタの少なくとも一方を含む光学系を備えており、所定の領域を照明する光を出射する。光源１４は、灯室１３内の光源区画１３ａに配置されている。光源１４としては、ランプ光源や半導体発光素子を使用する。ランプ光源の例としては、白熱ランプ、ハロゲンランプ、放電ランプ、ネオンランプ等が挙げられる。半導体発光素子の例としては、発光ダイオード、レーザーダイオード、有機ＥＬ素子等が挙げられる。

右前照明装置１ＲＦは、ＬｉＤＡＲセンサ１５を備えている。ＬｉＤＡＲセンサ１５は、非可視光を出射する構成、及び当該非可視光が車両２の外部に存在する物体に反射した結果の戻り光を検出する構成を備えている。ＬｉＤＡＲセンサ１５は、灯室１３内のセンサ区画１３ｂに配置されている。ＬｉＤＡＲセンサ１５は、必要に応じて出射方向（すなわち検出方向）を変更して当該非可視光を掃引する走査機構を備えている。本実施形態においては、非可視光として波長１５５０ｎｍの赤外光が使用されている。

ＬｉＤＡＲセンサ１５は、検出された戻り光の属性（強度や波長等）に対応する信号を出力する。上記の情報は、ＬｉＤＡＲセンサ１５により出力された信号が図示しない情報処理部によって適宜処理されることにより取得される。情報処理部は、右前照明装置１ＲＦが備えていてもよいし、車両２に搭載されていてもよい。

透光カバー１２は、第１部分１２１と第２部分１２２を有している。第１部分１２１は光源区画１３ａの内、少なくとも光源１４を覆うように配置されている。より具体的には、第１部分１２１は、光源区画１３ａの内、少なくとも光源１４から出射される光の照射範囲（立体角）を覆うように配置されている。第２部分１２２は、センサ区画１３ｂの内、少なくともＬｉＤＡＲセンサ１５を覆うように配置されている。より具体的には、第２部分１２２は、センサ区画１３ｂの内、少なくともＬｉＤＡＲセンサ１５の検出範囲（立体角）を覆うように配置されている。

光源１４から出射された光は、透光カバー１２の第１部分１２１を透過し、車両２の外部における所定の領域を照明する。光源１４から出射される光の波長の少なくとも一部は、波長３６０ｎｍ〜７６０ｎｍの可視光領域を含んでいる。

ＬｉＤＡＲセンサ１５から出射された赤外光は、透光カバー１２の第２部分１２２を透過し、車両２の外部における所定の領域を照射する。図２に一点鎖線で示される範囲Ｓは、照射（検出）可能な範囲を表している。照射された物体により反射された結果としての戻り光は、第２部分１２２を透過し、ＬｉＤＡＲセンサ１５によって検出される。

透光カバー１２の第１部分１２１は、ポリカーボネートやＡＢＳ等の透明樹脂で形成されている。また、第２部分１２２は、分子構造にＣ−Ｈ結合を持たない樹脂材料で形成されている。分子構造にＣ−Ｈ結合を持たない樹脂材料としては、フッ素樹脂、重水素化ポリマー等が挙げられる。
フッ素樹脂としては、４フッ化エチレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、６フッ化エチレンプロピレン樹脂、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂等が例示できる。重水素化ポリマーとしては、重水素化ポリメタクリル酸メチル樹脂が例示できる。

また、第２部分１２２における波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍの非可視光における最小光線透過率が６０％以上となっている。すなわち、第２部分１２２は、少なくともＬｉＤＡＲセンサ１５から出射される赤外光の波長、及びＬｉＤＡＲセンサ１５により検出される戻り光の波長を透過させる波長選択性を有している。

このような構成によれば、透光カバー１２の第２部分１２２を透過するＬｉＤＡＲセンサ１５から出射される赤外光、及びＬｉＤＡＲセンサ１５により検出される戻り光が、透光カバー１２の第２部分１２２を透過する際に減衰する量を低減させることができる。

また、ＬｉＤＡＲセンサ１５を配置しているセンサ区画１３ｂは、ハウジング１１と、透光カバー１２の第２部分１２２、隔壁２０によって覆われているため、センサ区画１３ｂの内部は密閉されている。そのため、センサ区画１３ｂには外部から水やほこりなどの侵入を防止することが出来ており、センサ区画内の水やほこりによってＬｉＤＡＲセンサ１５から出射した赤外光や反射してきた戻り光が減衰することを防止することができる。

また、ハウジング１１や隔壁２０は、波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍの非可視光における最大光線反射率が３０％以下の樹脂から成形されており、ＬｉＤＡＲセンサ１５から出射した赤外光がハウジング１１や隔壁２０に当たって反射する反射光を減少させることができ、反射光によってＬｉＤＡＲセンサ１５が誤検知を起こすことを防止することができる。
波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍの非可視光における最大光線反射率が３０％以下の樹脂としては、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニルなどの樹脂に赤外線吸収剤を配合した樹脂を例示することができる。

本実施形態においては、透光カバー１２の第１部分１２１と第２部分１２２は、一体成型品である。

すなわち、異なる色を呈する第１部分１２１と第２部分１２２は、２色成形により形成されている。別部材として提供された第１部分１２１と第２部分１２２を組み合わせて透光カバー１２を形成する構成と比較すると、組み立て工数の削減を通じて製造コストの上昇を抑制することができる。

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本発明の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良してもよい。また、等価物が本発明の技術的範囲に含まれることは明らかである。

上記の実施形態においては、透光カバー１２の第１部分１２１と第２部分１２２は、一体成型品である。しかしながら、別部材として提供された第１部分１２１と第２部分１２２を接着、溶着等を通じて一体にすることにより透光カバー１２を形成してもよい。

上記の実施形態においては、透光カバー１２の第２部分を分子構造にＣ−Ｈを持たない樹脂で形成しているが、無機ガラス等のＬｉＤＡＲセンサの使用する波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍの非可視光領域において、透過率の低下を示す吸収ピークがない材料で形成してもよい。

上記の実施形態は、車両２の外部の情報を取得するためのセンサとしてＬｉＤＡＲセンサを用いている。しかし非可視光に基づくのであれば、取得される情報の種別に応じて使用されるセンサも適宜に選択されうる。例えば、赤外線カメラが挙げられる。

上記の実施形態においては、ＬｉＤＡＲセンサ１５を備えている照明装置の例として、左前照明装置１ＬＦと右前照明装置１ＲＦを挙げた。しかし、図１に示される車両２の左後隅に配置される左後照明装置１ＬＢや車両２の右後隅に配置される右後照明装置１ＲＢに対しても、右前照明装置１ＲＦを参照して説明した構成を適用可能である。

１ＬＦ：左前照明装置、１ＲＦ：右前照明装置、１ＬＢ：左後照明装置、１ＲＢ：右後照明装置、２：車両、１１：ハウジング、１２：透光カバー、１２１：第１部分、１２２：第２部分、１３：灯室、１３ａ：光源区画、１３ｂ：センサ区画、１４：光源、１５：ＬｉＤＡＲセンサ、２０：隔壁

Claims (5)

1. 車両に搭載される照明装置であって、
   光源と、
   前記車両の外部の情報を取得するためのセンサと、
   前記光源と前記センサを覆うカバーと、
   を備えており、
   前記センサは波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍの非可視光に基づいて前記車両の外部の情報を取得するＬｉＤＡＲセンサであることを特徴とする照明装置。
2. 前記カバーは、波長１５００ｎｍ〜１８００ｎｍの非可視光における最小光線透過率が６０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記カバーは、分子構造にＣ−Ｈ結合を持たない樹脂材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至２に記載の照明装置。
4. 前記カバーは、無機ガラスで形成されていることを特徴とする請求項１乃至２に記載の照明装置。
5. 前記センサは、前記カバーと、前記センサと前記光源の間に設けられる隔壁で覆われており、密閉されていることを特徴とする請求項１乃至４に記載の照明装置。

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