JP2024013717A - 車両用灯体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源からの光を効率よく外部に出射することが可能な、レーダユニットを有する車両用灯体装置を提供する。【解決手段】車両用灯体装置１００は、光源２０と、光源２０よりも車両の外表面側に配置される壁部３１と、壁部３１よりも車両の外表面側において壁部に取り付けられるレーダユニット１０と、レーダユニット１０の表面を覆うカバー４０と、を備える。壁部３１には、レーダユニット１０の取付領域以外の領域に、光源２０から発せられた光が透過する光路３８が形成され、カバー４０には、光路３８を透過した光が透過する光路４７が形成される。【選択図】図４

Description

本発明は、車両用灯体装置に関する。

従来より、車両のヘッドランプの近傍にレーダを配置するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置では、ヘッドランプの車幅方向側方にレーダを配置するとともに、レーダの表面に対向するレーダカバーを、ヘッドランプ表面のアウターレンズと同一面上に形成する。

特開２０２１－９１３０３号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、ヘッドランプから車両外部への光の出射がレーダカバーによって大きく妨げられる。

本発明の一態様である車両用灯体装置は、光源と、光源よりも車両の外表面側に配置される壁部と、壁部よりも車両の外表面側において壁部に取り付けられるレーダユニットと、レーダユニットの表面を覆うカバーと、を備える。壁部には、レーダユニットの取付領域以外の領域に、光源から発せられた光が透過または通過する第１光路が形成され、カバーには、第１光路を通過または透過した光が透過する第２光路が形成される。

本発明によれば、レーダユニットを有する車両用灯体装置において、光源からの光を効率よく外部に出射することができる。

本発明の実施形態に係る車両用灯体装置が設けられる車両前部の概略構成を示す図。 図１の参考例を示す図。 本発明の実施形態に係る車両用灯体装置の要部構成を示す正面図。 図３のIV-IV線に沿った断面図。

以下、図１～図４を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る車両用灯体装置は、前照灯等の灯体を含んで構成される。図１は、本実施形態に係る車両用灯体装置１００が設けられる車両前部の概略構成を示す図（車両２００を斜め前方から見た図）であり、図２は、図１の参考例を示す図である。なお、以下では、便宜上、図示のように前後方向、左右方向および上下方向を定義し、この定義に従い各部の構成を説明する。

車両２００は、外観形状が前後方向に延在する軸線ＣＬ１を中心にして左右対称に構成される。したがって、図１には、車両２００の前端部の左側の車両用灯体装置１００が示されるが、車両２００の前端部の右側にも同様に車両用灯体装置１００が設けられる。以下では、左側の車両用灯体装置１００の構成を説明する。図１に示すように、車両用灯体装置１００は、フード１０１とフェンダー１０２との前方であり、かつ、バンパー１０３の上方に配置される。

図１の車両用灯体装置１００には、灯体だけでなく、レーダユニット１０（例えばミリ波レーダ）が含まれる。レーダユニット１０は、電磁波を照射し反射波を検出することで車両２００の周辺の他車両や障害物等を検出する距離検出器であり、電磁波を生成する生成器と、電磁波を送信する送信器と、対象物で反射した反射波を受信する受信器などを有する。なお、レーダユニット１０を単にレーダと呼ぶことがある。

図２に示すように、参考例では、車両用灯体装置１００Ａとは別にレーダ１０Ａが設けられる。例えばレーダ１０Ａは樹脂製のバンパー１０３の内側に配置される。図２の領域ＡＲは、レーダ１０Ａから照射される電磁波の照射範囲である。レーダ１０Ａが対象物までの距離を精度よく検出するためには、領域ＡＲにわたって電磁波が均一に透過される必要がある。このため、領域ＡＲにおけるバンパー１０３は、角部を生じることなく滑らかに、かつ、一定の厚さで形成されることが好ましい。また、この領域ＡＲにメタリック塗装を施さず、金属部品を配置しないようにすることも、レーダ１０Ａの精度を確保する上では好ましい。

このようにバンパー１０３の内側にレーダ１０Ａを配置する場合には、バンパー１０３の表面を滑らかに形成する必要があるため、外観上、レーダ１０Ａの位置の目印となるものはなく、レーダ１０Ａの取付位置を外部から認識することは難しい。このため、ドライバは、バンパー１０３の領域ＡＲの表面に傷やへこみ等の損傷があったとしても、その損傷がレーダ１０Ａの検出精度に悪影響を与えることを認識せずに、損傷された状態のまま放置するおそれがある。あるいはバンパー１０３の損傷を、レーダ１０Ａの検出精度の悪化を考慮せずに、不適切に補修するおそれがある。さらに、バンパー１０３の領域ＡＲの表面に、レーダ１０Ａの検出精度を悪化するようなステッカーなどが貼付されるおそれがある。

この点、本実施形態では、車両用灯体装置１００にレーダ１０が含まれ、バンパー１０３の内側にはレーダ１０を配置しない。このため、バンパー１０３は、レーダ１０を配置したことによる制約を受けず、バンパー１０３の形状に対する自由度を高めることができる。また、車両用灯体装置１００は、バンパー１０３よりも損傷しにくい位置にあるため、レーダ１０の検出精度を維持しやすい。さらに、レーダ１０の取付位置を外部から認識することも容易である。

しかしながら、車両用灯体装置１００には灯体（光源）が配置される。このため、車両用灯体装置１００がレーダ１０を含むように構成されると、光源から車両外部への光の出射がレーダ１０によって大きく妨げられるそれがある。この点を考慮し、本実施形態では、以下のように車両用灯体装置１００を構成する。

図３は、本実施形態に係る車両用灯体装置１００の要部構成を示す正面図であり、図４は、図３のIV-IV線に沿った断面図である。なお、図３には、車両用灯体装置１００の一部（カバー４０）が分解された状態が示される。図３，４に示すように、車両用灯体装置１００は、光源２０と、光源２０の前方に配置されたレーダ１０と、光源２０とレーダ１０との間に配置されたアウターレンズ３０と、レーダ１０の前方に配置されたカバー４０とを有する。

アウターレンズ３０は、上下方向および左右方向に延在する壁部３１を有し、壁部３１に正面視略矩形状の凹部３２が形成される。凹部３２には、略ボックス形状の所定厚さのレーダ１０の筐体１１が収容される。図３に示すように、レーダ１０の筐体１１には、左右方向に向けて複数のステイ１２が突設され、ステイ１２を貫通するボルト（不図示）により、レーダ１０がアウターレンズ３０に固定される。さらにレーダ１０の筐体１１には左右方向にコネクタ１３が突設され、コネクタ１３を介してレーダ１０に電力線及び信号線のケーブルが接続される。

図４に示すように、光源２０は、凹部３２の左右方向外側にそれぞれ設けられる。すなわち、光源２０は、レーダ１０の左右方向外側に配置された左右一対の光源であり、バッテリから供給される電力によって光を発生するＬＥＤや電球などによって構成される。

壁部３１の左端部および右端部には、それぞれ後方に凹んだ凹部３４，３５が設けられる。凹部３５の右端面は前方に延在し、境界壁３６を形成する。フェンダー１０２の右端面は、凹部３４に向かって後方に延在し、境界壁１０２ａを形成する。左右の境界壁３６，１０２ａの間に、レーダ１０を収容するためのレーダ室ＳＰが形成される。アウターレンズ３０は、透光性を有する樹脂材によって構成される。アウターレンズ３０は、境界壁３６の前端部から右方に延在するレンズ部３７を一体に有する。レンズ部３７は前方に向けて凸曲面状に形成され、レンズ部３７の後方に他の光源２１（図３）が配置される。なお、レンズ部３７をアウターレンズ３０とは別体に設けられてもよい。

アウターレンズ３０を、透光性を有する樹脂材によって構成したことにより、アウターレンズ３０の凹部３２の左右両側には、図４の矢印に示すように、光源２０からの光が透過する光路３８（第１光路）が形成される。アウターレンズ３０を、透光性を有しない（遮光性を有する）樹脂材によって構成することもできる。この場合、図４に示すように、アウターレンズ３０の壁部３１における凹部３２の左右方向外側に、光源２０に面して壁部３１を前後方向に貫通する開口部３９（点線）がそれぞれ設けられる。換言すると、開口部３９は、光源２０から前方へ向かう光がレーダ１０によって遮られないようにレーダ１０から左右方向に位置をずらして設けられ、開口部３９により光路３８が形成される。

カバー４０は、透光性を有しない樹脂製の表面部４１と、透光性を有する樹脂製の裏面部４２とを有し、一体成型により全体が形成される。表面部４１は、レーダ１０の前方において、レーダ１０を中心にして前後左右方向に延在し、その左右両端部に、後方に向けて延在する突出部４３，４４が設けられる。突出部４３、４４は、それぞれ境界壁３６，１０２ａに案内されながらアウターレンズ３０の左右の凹部３４，３５に嵌合する。これによりアウターレンズ３０にカバー４０が取り付けられる。なお、図示は省略するが、表面部４１の上端部と下端部にも同様に、後方に向けて延在する突出部がそれぞれ設けられるとともに、これら突出部に対応してアウターレンズ３０に凹部が設けられる。

表面部４１は、左右方向にわたって所定の曲率で滑らかな曲面状に形成される。表面部４１には、光源２０の位置に対応して複数の貫通孔４５が穿設される。裏面部４２は、突出部４３，４４間にかけて表面部４１の後面に沿って設けられるとともに、貫通孔４５に充填される。これによりカバー４０は、裏面部４２の後面から表面部４１の前面にかけて全体が一定の厚さで、上下左右方向に延在する。このとき、表面部４１の貫通孔４５と貫通孔４５に充填された充填部４６とにより、光が透過可能な光路（第２光路）４７が構成される。なお、図４では、便宜上、レーダ１０の前方の部位が最も前方に位置するようにカバー４０が示されているが、図１に示すように実際には、カバー４０は、左右方向外側にかけて後方に向け滑らかな曲面状に形成される。

図４には、レーダ１０から照射される電磁波の照射領域ＡＲ１がハッチングで示される。この照射領域ＡＲ１は、レーダ１０を中心とした水平方向の所定角度（例えば１６０°ないし１７０°）の領域である。カバー４０は、照射領域ＡＲ１全体を含むように左右方向にわたって形成される。これにより、レーダ１０から照射される電磁波は、照射領域ＡＲ１全体にわたって均一にカバー４０を透過する。このため、レーダ１０を用いて対象物までの距離を精度よく検出することができる。

また、カバー４０（表面部４１）には、透過部としての貫通孔４５が開口されるため、光源２０から発せられた光は、図４の矢印に示すように光路４７（貫通孔４５、充填部４６）を介して前方に出射される。例えばレーダ１０の前方に設けられた貫通孔（左右方向中央の貫通孔）４５を介して前方に出射される。これにより、レーダ１０の近傍に光源２０を配置することができ、光源２０から発せられた光を、非透光性の表面部４１を有するカバー４０に設けられた光路４７に沿って効率よく外部に出射できる。その結果、光源２０とレーダ１０とを含む車両用灯体装置１００全体の設置スペースを節約することができる。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）車両用灯体装置１００は、光源２０と、光源２０よりも車両２００の外表面側に配置される壁部３１と、壁部３１よりも車両２００の外表面側において壁部３１（凹部３２）に取り付けられるレーダ１０と、レーダ１０の表面を覆うカバー４０と、を備える（図３，４）。壁部３１は、透光性を有する材質によって構成されており、壁部３１には、レーダ１０の取付領域以外の領域に、光源２０から発せられた光が透過する光路３８が形成される（図４）。カバー４０には、光路３８を透過した光が透過する光路４７が形成される（図４）。これにより、光源２０からの光が、レーダ１０の前方のカバー４０を介して前方に出射されるようになり、光源２０からの光を効率よく外部に出射することができる。

（２）壁部３１を、遮光性を有する構成材によって構成することもできる。この場合、壁部３１の光路３８は、壁部３１に設けられた開口部３９によって構成される（図４）。これにより、壁部３１を高強度の種々の材質によって構成することができる。

（３）カバー４０の光路４７は、レーダ１０からの照射範囲（領域ＡＲ）内に設けられる（図４）。これによりレーダ１０の近傍に光源２０を配置することができ、装置全体を小型に構成することができる。

（４）カバー４０の光路４７は、レーダ１０に対向する位置に設けられる（図４）。これによりレーダ１０の位置を外部から容易に認識できる。

（５）カバー４０は、壁部３１の光路３８とレーダユニット１０とに対向するように延設される（図４）。これにより光源２０からの光が出射する部材を、カバー４０とは別に設ける必要がないため、部品点数を節約できる。

（６）カバー４０は、遮光性を有する材質からなる表面部４１と透光性を有する材質からなる裏面部４２とを一体に成型して形成される（図４）。カバー４０の光路４７は、表面部４１に形成された貫通孔４５と、裏面部４２の一部であり、貫通孔４５を充填する充填部４６とにより構成される（図４）。これにより、貫通孔４５が開口されたカバー４０を、全体として板厚一定に形成することができ、レーダ１０の検出精度を高めることができる。

上記実施形態は種々の形態に変形することができる。以下、いくつかの変形例について説明する。上記実施形態では、光源２０をレーダ１０の左右両側に設けたが、光源の設置される位置は上述したものに限らない。上記実施形態では、アウターレンズ３０の壁部３１に凹部３２を設け、凹部３２にレーダ１０を配置するようにしたが、光源よりも車両の外表面側に配置されてレーダユニットが取り付けられるように構成されるのであれば、壁部の構成はいかなるものでもよい。

上記実施形態では、カバー４０の複数の光路４７（第２光路）の一部を、レーダ１０に対向して設けるとともに、壁部３１に形成された光路３８（第１光路）とレーダ１０とに対向するようにカバー４０を延設したが、レーダ１０の電磁波が透過する透過面と光源２０からの光が透過する透過面とを兼用する機能を有するのであれば、レーダユニットの表面を覆うカバーの構成はいかなるものでもよい。上記実施形態では、遮光性を有する部材（第１構成材）により表面部４１を形成し、透光性を有する部材（第２構成材）により裏面部４２を形成するとともに、表面部４１と裏面部４２とを一体成型してカバー４０を構成したが、カバーの構成は上述したものに限らない。

上記実施形態では、車両２００の前端部に車両用灯体装置１００を設ける例を説明したが、本発明の車両用灯体装置は、車両の後端部や側端部等、種々の位置に設けることができる。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１０ レーダユニット、２０ 光源、３０ アウターレンズ、３１ 壁部、３８ 光路（第１光路）、３９ 開口部、４０ カバー、４１ 表面部、４２ 裏面部、４５ 貫通孔、４６ 充電部、４７ 光路（第２光路）、１００ 車両用灯体装置、２００ 車両

Claims (6)

1. 光源と、
   前記光源よりも車両の外表面側に配置される壁部と、
   前記壁部よりも前記車両の外表面側において前記壁部に取り付けられるレーダユニットと、
   前記レーダユニットの表面を覆うカバーと、を備え、
   前記壁部には、前記レーダユニットの取付領域以外の領域に、前記光源から発せられた光が透過または通過する第１光路が形成され、
   前記カバーには、前記第１光路を通過または透過した光が透過する第２光路が形成されることを特徴とする車両用灯体装置。
2. 請求項１に記載の車両用灯体装置において、
   前記壁部は、遮光性を有する構成材からなり、
   前記第１光路は、前記壁部に設けられた開口部によって形成されることを特徴とする車両用灯体装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用灯体装置において、
   前記第２光路は、前記レーダユニットからのレーダの照射範囲内に設けられることを特徴とする車両用灯体装置。
4. 請求項１または２に記載お車両用灯体装置において、
   前記第２光路は、前記レーダユニットに対向する位置に設けられることを特徴とする車両用灯体装置。
5. 請求項１または２に記載の車両用灯体装置において、
   前記カバーは、前記第１光路と前記レーダユニットとに対向するように延設されることを特徴とする車両用灯体装置。
6. 請求項５に記載の車両用灯体装置において、
   前記カバーは、遮光性を有する第１構成材と透光性を有する第２構成材とを一体に成型して形成され、
   前記第２光路は、前記第１構成材により形成された貫通孔と、前記貫通孔を充填する前記第２構成材とにより構成されることを特徴とする車両用灯体装置。

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