JP6653521B2 - 路面描画用灯具ユニット - Google Patents

Description

道路上の歩行者等に車両の接近情報等に関する図形を路面等に描画する際の制御や機構が単純な路面描画用灯具ユニットに関する。

特許文献１には、特許文献１の明細書の［００２８］［００５３］や図５に示されるように車両進入禁止の道路標識を模した警告マーク５３や矢印の先端に停止線を連結した警告マーク５５を車両前方の路面における車両の進入を禁止した道路の入口に車両のレーザ描画装置４から表示することにより、当該道路へ進入しないように車両のドライバーに注意を促す描画システムが開示されている。レーザ描画装置４は、ＥＣＵ５から受けた制御信号に基づいて駆動モータやギヤが駆動してレーザヘッドの照射角が調節され、車両前方の路面を走査するレーザ描画処理により、所定照射形状のマークを進行方向前方の路面等に描画する。

特開２００８−４５８７０号公報

特許文献１のようなレーザ描画装置４は、一般にモータやギヤによってレーザー光を照射させたレーザヘッドを所定の方向に繰り返し往復させ、路面上に描画された線を積層する走査によって矢印の警告マーク等を路面に描画している。

しかし、このようなレーザ描画装置は、レーザヘッドを動作させる際の制御が複雑になるばかりでなく、レーザヘッドを多彩な方向に傾動させるための複雑な傾動機構を必要になる。また、当該傾動機構は、路面描画の際に連続して動作することによって大きな負荷を受けるため、消耗が激しい点で問題がある。

本願は、上記問題に鑑みて、道路上の歩行者等に車両の接近情報等に関する図形を路面等に描画する際の制御や機構が単純であり、機構への負荷が少ない路面描画用灯具ユニットを提供するものである。

路面描画用灯具ユニットが、光源である少なくとも一以上の半導体発光素子と、それぞれ異なる形状を有し、半導体発光素子からの出射光を車両の前方に透過させる複数の回折格子部と、前記出射光を透過させる回折格子部を切り替える切替手段と、を有するようにした。

（作用）回折格子毎に溝の形状が異なるため、各回折格子部から出射した光は、回折格子毎に異なる形状の描画パターンを路面等に描画する。路面に描画される描画パターンは、光が出射される回折格子を切替手段で切り替えることによって変化する。

また、路面描画用灯具ユニットにおいては、光源が、独立して点消灯可能に形成された複数の半導体発光素子であり、前記回折格子部が、複数の前記半導体発光素子毎に配置されるようにした。

（作用）点灯させる半導体発光素子を切り替えることにより、異なる形状の描画パターンが路面等に描画される。

また、路面描画用灯具ユニットにおいては、複数の前記回折格子部は、道路の幅方向である第１方向に長く、道路の幅方向及び光源の出射軸の双方に直交する方向である第２方向に短い、棒状の描画パターンを前記第２方向に沿って道路上の複数箇所に描画するようにそれぞれ形成されるようにした。

（作用）幅に対して奥行（道路の伸長方向の長さ）の短い棒状の描画パターンが道路の延びる方向に沿って車両前方に形成されることにより、車両から離れた位置に描画されても前後に光が拡散しにくくなり、明確な輪郭を持つ幅方向に長い描画パターンが車両前方の車両から離れた路面上に形成される。また、上下方向に沿って順次形成される棒状の描画パターンは、道路上の歩行者により、路面上を車両の進行方向に沿って移動するマークとして認識される。

また、路面描画用灯具ユニットにおいては、車両の遠方に照射される描画パターンを、車両のより近傍に照射される描画パターンよりも前記第２方向に短く描画するようにした。

通常、車両の遠方の路面に照射される描画パターンは、より車両の近傍の路面に照射される描画パターンより道路の伸長方向に長い奥行を有するように描画されるため、車両の遠方の路面に描画される描画パターンを形成する光は、より車両の近傍の路面に描画される描画パターンを形成する光よりも路面上において道路の伸長方向に拡散しやすくなる。

（作用）しかし、車両のより遠方に描画される描画パターンの第２方向（道路の幅方向及び光源の出射軸の双方に直交する方向）の長さを、車両のより近傍に形成される描画パターンの第２方向の長さよりも短く形成した場合、路面上の描画パターンは、車両から描画される位置までの距離に関わらず、均等に拡散し、歩行者には、等しい形状の棒状の描画パターンが車両の進行方向に沿って移動するように見える。

また、路面描画用灯具ユニットにおいては、車両の遠方に照射される描画パターンを、車両のより近傍に照射される描画パターンよりも前記第１方向に短く描画するようにした。

通常、車両の遠方の路面に描画される描画パターンを形成する光は、より車両の近傍の路面に描画される描画パターンを形成する光よりも路面上において道路の幅方向にも拡散しやすくなる。

（作用）しかし、車両のより遠方に描画される描画パターンの第１方向（道路の幅方向）の長さを、車両のより近傍に形成される描画パターンの第１方向の長さよりも短く形成した場合、路面上の描画パターンは、車両から描画される位置までの距離に関わらず、均等に拡散し、歩行者には、等しい幅の棒状の描画パターンが車両の進行方向沿って移動するように見える。

路面描画用ユニットによれば、描画パターンを路面等に描画する際や、描画パターンの形状を変更する際の制御や描画パターンを変更するための機構が単純になり、機構への負荷もかかりにくくなる。

また、路面描画用灯具ユニットによれば、光源や回折格子部を移動させる機構が不要になるため、描画パターンの形状を変更する際の制御や描画パターンを変更するための機構が更に単純になり、機構への負荷もかかりにくくなる。

また、路面描画用灯具ユニットによれば、車両から離れた路面上に描画パターンを形成しても、輪郭が崩れないため、道路上の歩行者が車両の接近情報として迅速かつ的確に認識出来る。

また、路面描画用灯具ユニットによれば、歩行者は、等しい奥行の棒状の描画パターンが車両の進行方向沿って移動するように認識することにより、車両の接近をより迅速かつ的確に認識出来る。

また、路面描画用灯具ユニットによれば、歩行者は、等しい幅の棒状の描画パターンが車両の進行方向沿って移動するように認識することにより、車両の接近をより迅速かつ的確に認識出来る。

第１実施例の路面描画用灯具ユニットを搭載した車両用灯具の正面図。 図１のI-I断面図。 （ａ）図１のII-II断面図。（ｂ）光源と透光板を車両前方から見た斜視図。 第２実施例の路面描画用灯具ユニットを搭載した車両用灯具の垂直断面図。 （ａ）図４のIII-III断面図。（ｂ）光源と透光板を車両前方から見た斜視図。 第３実施例の路面描画用灯具ユニットを搭載した車両用灯具の正面図。 図６のIV-IV断面図。 制御装置を説明するブロック図。 （ａ）各実施例の路面描画用灯具ユニットによって車両前方へ描画された矢印形状の描画パターンに関する説明図。（ｂ）各実施例の路面描画用灯具ユニットによって車両前方へ描画された棒状の描画パターンに関する説明図。 （ａ）第３実施例の路面描画用灯具ユニットによる光束の第２方向に沿った高さに関する説明図。（ｂ）第３実施例の各発光素子から光源の出射軸に直交する仮想平面上に投影される棒状の描画パターン形状に関する説明図 仮想平面を通過して路面に描画された描画パターンの奥行に関する説明図。

以下、本発明の実施形態を図１から図１１に基づいて説明する。各図においては、ドライバーが運転席から見たと仮定した車両及び路面描画用灯具ユニットの各方向を（上方：下方：左方：右方：前方：後方＝Ｕｐ：Ｌｏ：Ｌｅ：Ｒｉ：Ｆｒ：Ｒｅ）として説明する。

図１から図３は、路面描画用灯具ユニットの第１実施例を含む車両用灯具１を示す。車両用灯具１は、右側前照灯の一例を示すものであり、車両前方側に開口部を有するランプボディ２と、前記開口部を閉塞する透明または半透明の前面カバー３とを備える。ランプボディ２と前面カバー３の内側に形成された灯室Ｓの内側には、第１実施例の路面描画用灯具ユニット４と、配光パターン形成用の光源ユニット５、エイミングブラケット（６，７）、スイブルユニット８，複数のエイミングスクリュー９、エクステンションリフレクター１０、及び制御装置１１が収容される。

図１から図３に示される路面描画用灯具ユニット４は、制御装置１１と、透光板１２に形成された複数の回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）と、灯具ボディ１４と、光源であるＬＥＤアレイ１５と、回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）の切替手段１６と、リフレクター１７と、を有する。

ＬＥＤアレイ１５は、一例として、白色や緑色の半導体発光素子である複数のＬＥＤ発光素子（１８〜２１）を基板１５ａの上に上下及び左右に２列ずつ配列することによって構成されている。尚、ＬＥＤ発光素子の数は、少なくとも１以上であればよく、４つに限られない、また、半導体発光素子には、ＬＥＤ発光素子の代わりにレーザーダイオードを採用することも出来る。

透光板１２は、透明または半透明の樹脂やガラスなどによって形成された板状部材であり、透光板１２の中央には、複数の回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）が左右に連続して配列されるように形成されている。回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）は、透光板上の矩形の領域に多数の微細な平行溝を形成することで構成され、回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）に透過した光は、回折光によって所定の描画パターンを車両の前方の路面等に描画する。また、所定の描画パターンは、回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）を構成する多数の微細な平行溝の形状によって異なるため、回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）に形成される多数の平行溝は、回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）毎に異なる形状に形成される。

図２と図３に示す通り、灯具ボディ１４は、中空箱形の本体部１４ａと、光源支持部１４ｂ、複数の放熱フィン１４ｃ、軸受部（１４ｄ，１４ｅ）によって構成され、本体部１４ａは、天板１４ｆ、底板１４ｇ、左右側板（１４ｈ、１４ｉ）によって構成される。軸受部（１４ｄ，１４ｅ）は、底板１４ｇ及び天板１４ｆの外側にそれぞれ形成され、後述する第１及び第２スイブル軸（２３，２４）に取り付けられる。光源支持部１４ｂは、天板１４ｆ、底板１４ｇ、左右側板（１４ｈ、１４ｉ）に直交する仕切板として本体部１４ａの内側に一体に形成される。光源支持部１４ｂの前面１４ｊには、基板１５ａを介してＬＥＤアレイ１５が取り付けられ、かつ、ＬＥＤアレイ１５の周囲には、回転放物面形状の有し、アルミ蒸着等で形成される反射面１７ａによってＬＥＤ発光素子（１８〜２１）からの出射光を前方に反射するリフレクター１７が設けられる。光源支持部１４ｂの後面には、互いに平行になるように後方に延出する複数の放熱フィン１４ｃが設けられる。

天板１４ｆの上面には、ピニオンギヤ２６を有する切替用モーター２５が固定され、底板１４ｇの下面には、前方に突出するホルダーブラケット２８が固定される。切替用モーター２５は、制御装置１１に接続されて、回動を制御される。ピニオンギヤ２６は、切替用モーター２５の回動軸に取り付けられ、灯具ボディ１４の前端開口部１４ｍよりも前方に配置される。また、切替用モーター２５は、ＬＥＤアレイ１５の出射軸Ｌ１（全てのＬＥＤ発光素子（１８〜２１）による光束照射範囲における上下及び左右の中心を通る軸線）と平行な回動軸の軸線Ｌ７周りにピニオンギヤ２６を回動させる。

ホルダーブラケット２８は、下方に凹み左右に伸びるスライド溝２８ａを有し、透光板１２は、スライド溝２８ａに係合し、左右に摺動可能な状態でホルダーブラケット２８に保持される。その際、回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）は、ＬＥＤアレイ１５及びリフレクター１７の反射面１７ａと同じ高さに配置される。また、透光板１２の上端縁には、上方に配置されたピニオンギヤ２６に噛み合うラック２７が形成される。

ラック２７に噛み合うピニオンギヤ２６が切替用モーター２５によって回動すると、透光板１２は、スライド溝２８ａ上を左右にスライドし、回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）のうち１つが、スライド溝２８ａ上における透光板１２の位置に基づいてＬＥＤアレイ１５及びリフレクター１７に正対する。ホルダーブラケット２８のスライド溝２８ａ、切替用モーター２５，ピニオンギヤ２６，ラック２７は、回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）の切替手段１６を構成する。切替手段１６は、制御装置１１によって制御される切替用モーター２５により、ＬＥＤアレイ１５及びリフレクター１７に正対する回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）を切り替える。

ＬＥＤアレイ１５から出射した光線ｒ１の一部は、正対する回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）に直接入射し、残る光線ｒ１は、図２に示すようにリフレクター１７によって正対する回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）に反射される。光線ｒ１による光束Ｒ１は、出射軸Ｌ１周りに収束しつつ、正対する回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）及び前面カバー３を透過することにより、透過したいずれかの回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）に基づいた所定形状の描画パターンを車両前方の路面等に描画する。

また、灯具ボディ１４は、エイミングブラケット（６，７）、スイブルユニット８及び複数のエイミングスクリュー９によってランプボディ２に取り付けられる。エイミングスクリュー９は、路面描画用灯具ユニット４及び配光パターン形成用の光源ユニット５に対してそれぞれ３箇所ずつ設けられ、ランプボディ２に取り付けられる。また、３箇所のエイミングスクリューのうち１本は、モーターユニット２２によって前後に進退可能に構成されることにより、路面描画用灯具ユニット４及び配光パターン形成用の光源ユニット５をそれぞれ独立して上下に傾動させる。

エイミングブラケット（６、７）は、板状で一端がエイミングスクリュー９に支持され、他端の軸取付部（６ａ，７ａ）が前方に向かって屈曲する。路面描画用灯具ユニット４の下方に設けられたエイミングブラケット６には、内蔵したモーター等で第１スイブル軸２３を回動させるスイブルユニット８が固定される。第１スイブル軸２３は、軸取付部６ａの孔６ｂから上方に突出して灯具ボディ１４の軸受部１４ｄに固定される。また、路面描画用灯具ユニット４の上方に設けられたエイミングブラケット７の軸取付部７ａには、孔７ｂが設けられる。灯具ボディ１４の軸受部１４ｅには、第２スイブル軸２４が固定され、第２スイブル軸２４は、孔７ｂを介してエイミングブラケット７の軸取付部７ａに回動可能に保持される。路面描画用灯具ユニット４は、第１及び第２スイブル軸（２３，２４）を介し、エイミングブラケット（６，７）に回動可能に支持され、かつスイブルユニット８の駆動源（図示しないモーター等）によって第１スイブル軸２３を回動させることにより、第１及び第２スイブル軸（２３，２４）の中心軸線Ｌ２を中心として左右に揺動する。

次に図４及び図５により、路面描画用灯具ユニットの第２実施例を説明する。図４は、第２実施例の路面描画用灯具ユニット３６を含む車両用灯具３５を示す。第２実施例の車両用灯具３５の構成は、路面描画用灯具ユニット３６を除いて第１実施例の車両用灯具１と共通する。路面描画用灯具ユニット３６は、制御装置１１と、灯具ボディ１４と、ＬＥＤアレイ１５と、リフレクター１７と、複数の回折格子部（３７ａ〜３７ｃ）を形成した透光板３８と、ミラーユニット３９と、サブリフレクター（４０，４１）と、を有する。

路面描画用灯具ユニット３６の構成のうち、制御装置１１と、灯具ボディ１４と、ＬＥＤアレイ１５と、リフレクター１７は、第１実施例の路面描画用灯具ユニット４と共通する。一方、複数の回折格子部（３７ａ〜３７ｃ）を形成した透光板３８は、第１及び第２ホルダーブラケット（４２，４３）を介して前端開口部１４ｍを閉塞するように灯具ボディ１４に固定されている点で灯具ボディ１４に対してスライド可能な第１実施例の透光板１２と異なる。また、ミラーユニット３９、サブリフレクタ−（４０，４１）は、回折格子部（３７ａ〜３７ｃ）の切替手段４４を構成する。

図４及び５に示す第２実施例の路面描画用灯具ユニット３６は、第１実施例の路面描画用灯具ユニット４のように、透光板１２をスライドさせることによってＬＥＤアレイ１５及びリフレクター１７に正対する回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）を切り替えるのでは無く、可動式のミラーユニット３９と、固定されたサブリフレクター４０、４１を介し、灯具ボディ１４に固定された回折格子部（３７ａ〜３７ｃ）のいずれかにＬＥＤアレイ１５の光束を反射することによって、光束を透過させる回折格子部（３７ａ〜３７ｃ）を切り替えるものである。

透光板３８は、透明な板状部材であり、透光板３８の中央には、複数の回折格子部（３７ａ〜３７ｃ）が左右に配列されるように形成されている。回折格子部（３７ａ〜３７ｃ）は、回折格子部（３７ａ〜３７ｃ）毎に異なる形状の多数の微細な平行溝を有し、それぞれ異なる形状の描画パターンを車両前方の路面等に描画する。

第１及び第２ホルダーブラケット（４２，４３）は、灯具ボディ１４のそれぞれ天板１４ｆと底板１４ｇに固定され、透光板３８は、回折格子部３７ｂをＬＥＤアレイ１５及びリフレクター１７に正対させた状態で第１及び第２ホルダーブラケット（４２，４３）の固定溝（４２ａ，４３ａ）に固定される。灯具ユニット１４の内側には、ＬＥＤアレイ１５と透光板３８との間にミラーユニット３９が設けられる。

図４に示すようにミラーユニット３９は、切替用モーター３９ａと、回動軸３９ｂと、反射板３９ｃによって構成される。切替用モーター３９ａは、灯具ボディ１４の底板１４ｇに固定され、回動軸３９ｂは、反射板３９ｃの中央に固定され、制御装置１１によって制御される切替用モーター３９ａの駆動により、ＬＥＤアレイ１５の出射軸Ｌ１に直交しつつ上下に伸びる軸線Ｌ３周りに回動する。反射板３９ｃは、アルミ蒸着等で形成され、軸線Ｌ３方向に延びる反射面（３９ｄ，３９ｅ）を両面に有し、回動軸３９ｂと共に軸線Ｌ３周りに回動する。図５の各図に示すように、サブリフレクター（４０，４１）は、アルミ蒸着等によって形成された軸線Ｌ３方向に延びる反射面（４０ａ，４１ａ）をそれぞれ有し、灯具ボディ１４の内側において反射板３９ｃの左右にそれぞれ配置される。反射面４０ａは、図５（ａ）に示すように反射板３９ｃ及び回折格子部３７ａの双方に向けて配置され、反射面４１ａは、反射板３９ｃ及び回折格子部３７ｃの双方に向けて配置される。

反射板３９ｃは、制御装置１１で切替用モーター３９ａを制御することによって回動し、第１配置Ｐ１、第２配置Ｐ２または第３配置Ｐ３のいずれかに配置される。第１配置Ｐ１における反射板３９ｃは、両反射面（４０ａ，４１ａ）が軸線Ｌ１に平行になるように配置され、第２配置Ｐ２における反射板３９ｃは、左側の反射面３９ｄがリフレクター１７の反射面１７ａ及びサブリフレクター４０の反射面４０ａの双方に向けられるように配置され、第３配置Ｐ３における反射板３９ｃは、右側の反射面３９ｅがリフレクター１７の反射面１７ａ及びサブリフレクター４１の反射面４１ａの双方に向けられるように配置される。

図５（ａ）において、ＬＥＤアレイ１５から出射した光線ｒ２は、リフレクター１７によって前方に反射される。反射板３９ｃが第１配置Ｐ１に配置されている場合、光線ｒ２による光束Ｒ２は、反射面（３９ｄ，３９ｅ）のいずれにも反射されることなく回折格子部３７ｂに直接入射する。図４の切替用モーター３９ａを駆動させて反射板３９の位置を第２配置Ｐ２に切り替えた場合、ＬＥＤアレイ１５を出射した光線ｒ２は、反射板３９ｃの反射面３９ｄ及びサブリフレクター４０の反射面４０ａによって順番に反射され、反射光ｒ３の光束Ｒ３が回折格子部３７ａに入射する。また、反射板３９ｃの位置を第３配置Ｐ３に切り替えると、ＬＥＤアレイ１５を出射した光線ｒ２は、反射板３９ｃの反射面３９ｅ及びサブリフレクター４１の反射面４１ａによって順番に反射され、反射光ｒ４の光束Ｒ４が回折格子部３７ｃに入射する。反射板３９ｃの配置を切り替えることによって回折格子部（３７ａ〜３７ｃ）を透過した光束Ｒ２からＲ４は、それぞれ異なる形状の描画パターンを車両前方の路面等に描画する。

次に図６及び図７により、路面描画用灯具ユニットの第３実施例を説明する。図７は、第３実施例の路面描画用灯具ユニット５１を含む車両用灯具５０を示す。第２実施例の車両用灯具５０の構成は、路面描画用灯具ユニット５１を除いて第１及び第２実施例の車両用灯具（１，３５）と共通する。路面描画用灯具ユニット５１は、制御装置１１と、灯具ボディ１４と、光源であるＬＥＤアレイ５２と、複数のリフレクター（５３ａ〜５３ｃ）と、複数の回折格子部（５４ａ〜５４ｃ）を形成した透光板５５と、を有する。

図６及び図７に示す通り、路面描画用灯具ユニット５１は、ＬＥＤアレイ５２と、リフレクター（５３ａ〜５３ｃ）及び透光板５５に形成された複数の回折格子部（５４ａ〜５４ｃ）の形態が異なり、かつミラーユニット３９を備えていない他、第２実施例の路面描画用灯具ユニット３６と共通した構成を有する。複数の回折格子部（５４ａ〜５４ｃ）は、それぞれの形状が異なり、下方から上方に連続するように透光板５５に形成され、透光板５５は、第１及び第２ホルダーブラケット（４２，４３）を介して前端開口部１４ｍを閉塞するように灯具ボディ１４に固定される。

図６及び図７に示す通り、ＬＥＤアレイ５２は、３つの半導体発光素子であるＬＥＤ発光素子（５６〜５８）を有し、ＬＥＤ発光素子（５６〜５８）は、下方から上方に連続するように基板５２ａ上に配列されている。各ＬＥＤ発光素子（５６〜５８）の周辺には、ＬＥＤ発光素子毎にリフレクター（５３ａ〜５３ｃ）が設けられている。また、各ＬＥＤ発光素子（５６〜５８）及び各リフレクター（５３ａ〜５３ｃ）の前方には、ＬＥＤ発光素子毎に回折格子部（５４ａ〜５４ｃ）が対向するように配置される。尚、ＬＥＤ発光素子の数は、複数であればよく、３つに限られない、また、半導体発光素子には、ＬＥＤ発光素子の代わりにレーザーダイオードを採用することも出来る。

ＬＥＤ発光素子（５６〜５８）のそれぞれの出射光を符号ｒ５〜ｒ７で表し、出射光ｒ５〜ｒ７による光束をそれぞれＲ５〜Ｒ７とすると、ＬＥＤアレイ５２の出射軸Ｌ４（全てのＬＥＤ発光素子（５６〜５８）による光束照射範囲における上下及び左右の中心を通る軸線）を中心として発生する光束（Ｒ５〜Ｒ７）は、図７に示すように対応する回折格子部（５４ａ〜５４ｃ）、及び前面カバー３を透過して車両前方の路面等に回折格子部（５４ａ〜５４ｃ）に応じた所定形状の描画パターンを描画する。ＬＥＤ発光素子（５６〜５８）は、制御装置１１によって独立して点消灯可能に形成され、第３実施例における回折格子部（５４ａ〜５４ｃ）の切替手段５９は、制御装置１１によって構成される。

第３実施例の路面描画用灯具ユニット５１は、第１実施例のように透光板１２をスライドさせる切替用モーター２５、ピニオンギヤ２６及びラックや、第２実施例のようなミラーユニット３９のような駆動機構を備えておらず、電気的な制御装置１１のみによって使用する回折格子部（５４ａ〜５４ｃ）を切り替える。従って、第３実施例における回折格子部（５４ａ〜５４ｃ）の切替手段５９においては、駆動機構の動作が無いため、使用する回折格子部（５４ａ〜５４ｃ）の切替動作が第１実施例及び第２実施例の切替手段（１６，４４）よりも早く、かつ駆動機構を備えていないため、切替手段（１６，４４）に比べて故障しにくい。

尚、図４及び図７に示す第２実施例の路面描画用灯具ユニット３６と、第３実施例の路面描画用灯具ユニット５１は、それぞれ第１実施例の路面描画用灯具ユニット４と同様に、モーターユニット２２の駆動に基づいて出射軸（Ｌ１，Ｌ４）と共に上下に傾動し、スイブルユニット８の駆動に基づいて出射軸（Ｌ１，Ｌ４）と共に第１及び第２スイブル軸（２３，２４）の中心軸線Ｌ２を中心として左右に揺動する。また、本願各実施例における路面描画用灯具ユニット（４，３６，５１）は、それぞれ車両用灯具（１、３５，５０）の内側に配置することに限られず、例えば車両（図示せず）の屋根など、車両用灯具（１、３５，５０）の外側に設置されてもよい。また、本願各実施例の複数の回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）、（３７ａ〜３７ｃ）、（５４ａ〜５４ｃ）は、それぞれ各実施例のように一枚の透光板（１２，３８，５５）に形成せず、複数の透光板に形成しても良い。

また、各実施例の回折格子部（１３ａ、３７ａ、５４ａ）は、光線の通過により、例えば、左折することを意味する左向きの矢印を描画するように形成され、回折格子部（１３ｂ、３７ｂ、５４ｂ）は、直進を意味する前向きの矢印を描画するように形成され、回折格子部（１３ｃ、３７ｃ、５４ｃ）は、右折することを意味する右向きの矢印を描画するように形成されるようにすることが考えられる。また、回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）、（３７ａ〜３７ｃ）、（５４ａ〜５４ｃ）がそれぞれ、車両の幅方向に延びる棒状の描画パターンを車両の前方に向かって少しずつずれた位置に描画するようにしてもよい。

次に図８により、制御装置１１を説明する。制御装置１１は、灯具ＥＣＵ（電子制御装置）６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３を有する。灯具ＥＣＵ６１は、光源制御部６４、スイブル制御部６５及び切替制御部７２を有する。ＲＯＭ６２には、各種制御プログラムが記録され、灯具ＥＣＵ６１は、ＲＯＭ６２に記録された制御プログラムをＲＯＭ６３において実行し、各種制御信号を生成する。

光源制御部６４は、ＬＥＤアレイ１５（第２実施例ではＬＥＤアレイ３５）の点灯制御回路６６を介して第１及び第２実施例のＬＥＤ発光素子（１８〜２１）または第３実施例のＬＥＤ発光素子（５６〜５８）に接続される。スイブル制御部６５は、スイブルユニット８の駆動源（図示しないモーター等）を駆動させるスイブル駆動部６７に接続される。スイブル駆動部６７は、灯具ＥＣＵ６１の制御信号に基づいて、図２、図４及び図７に示す第１スイブル軸２３を中心軸線Ｌ２周りに回動させ、路面描画用灯具ユニット４（第２実施例では路面描画用灯具ユニット３６、第３実施例では路面描画用灯具ユニット５１）を左右に揺動させる。

また、図８に示す通り、切替制御部７２は、第１実施例にいて切替手段１６の切替用モーター２５に接続され、第２実施例において切替手段４４を構成するミラーユニット３９の切替用モーター３９ａに接続され、第３実施例において光源制御部６４に接続される。第１実施例において灯具ＥＣＵ６１の制御信号を受けた切替制御部７２は、回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）の切替用モーター２５を回動させることによって透光板１２をスライドさせ、図３（ａ）に示す回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）のうち所定の１つをＬＥＤアレイ１５に正対させる。また、第２実施例において灯具ＥＣＵ６１の制御信号を受けた切替制御部７２は、回折格子部（３７ａ〜３７ｃ）の切替用モーター３９ａを回動させることによってミラーユニット３９の反射板３９ｃを軸線Ｌ３周りに回動させて、回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）を図５（ａ）に示す、第１配置から第３配置（Ｐ１〜Ｐ３）のいずれかに配置する。また、第３実施例において灯具ＥＣＵ６１の制御信号を受けた切替制御部７２は、光源制御部６４を介してＬＥＤ発光素子（５６〜５８）のうち所定のＬＥＤ発光素子を点灯させる。

光源制御部６４は、第１実施例と第２実施例において上下及び左右に２列ずつ配列されたＬＥＤ発光素子（１８〜２１）、及び第３実施例において上下に配列されたＬＥＤ発光素子（５６〜５８）を、ＬＥＤ発光素子毎に独立して点消灯させるように制御する。また、灯具ＥＣＵ６１には、画像処理装置６８や、人感センサ６９、ターンシグナルランプスイッチ７３、ステアリング動作検出機構７４等が接続される。画像処理装置６８には、車載カメラ７０やインターネット等の通信回線を介して道路監視カメラ７１等が接続される。車載カメラ７０は、路面描画用灯具ユニット（４、３６，５１）と共に車両に搭載され、道路監視カメラ７１には、交差点に配置される交差点カメラや、道路の近辺に設置された監視カメラ等が含まれる。

人感センサ６９は、道路上における歩行者の検出データを灯具ＥＣＵ６１に送り、車載カメラ７０及び道路監視カメラ７１は、車両近辺に存在する歩行者等に関する撮影データを画像処理装置６８に送る。人感センサ６９によって道路上の歩行者が検出され、または画像処理装置６８の解析結果によって道路上の歩行者等の映像等が得られた場合、灯具ＥＣＵ６１は、道路上の歩行者や他車両のドライバーに注意を促すための所定の描画パターンを路面等の所定の位置に描画するように、ＬＥＤアレイ（１５、５２）の点灯制御回路６６及びスイブル駆動部６７を制御する。また、灯具ＥＣＵ６１は、左右いずれかのターンシグナルランプを点灯させるターンシグナルランプスイッチ７３の動作を検出し、またはステアリング動作検出機構７４によってステアリングが左右いずれの方向に回されたかを検出する。

次に図９により、第１実施例から第３実施例の路面描画用灯具ユニット（４，３６，５１）による路面描画パターンの形状を説明する。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、自車両Ｍｙが走行中の自車線Ｒｄ１と対向車線Ｒｄ２からなる道路において、建物Ｂ１の死角となる交差道路Ｒｄ３上に歩行者Ｈｕ１及びＨｕ２存在する状況を想定している。図９（ａ）において、路面描画用灯具ユニット（４，３６，５１）のそれぞれの回折格子部（１３ａ、３７ａ、５４ａ）は、光束の通過によって左向きの矢印パターンＡｒ１を前方に描画するように形成され、回折格子部（１３ｂ、３７ｂ、５４ｂ）は、前向きの矢印パターンＡｒ２を前方に描画するように形成され、回折格子部（１３ｃ、３７ｃ、５４ｃ）は、右向きの矢印パターンＡｒ３を前方に描画するように形成されている。

図８に示す人感センサ６９，車載カメラ７０または道路監視カメラ７１が図９（ａ）に示す直進する車両Ｍｙの前方に歩行者Ｈｕ１またはＨｕ２の存在を検出した場合、第１及び第２実施例において灯具ＥＣＵ６１は、光源制御部６４を介してＬＥＤ発光素子（１８〜２１）を全て点灯させるのと同時に切替制御部７２を介して第１実施例の切替用モーター２５を制御して図３（ａ）の回折格子部１３ｂをＬＥＤアレイ１５に正対させ、または切替制御部７２を介して第２実施例の切替用モーター３９ａを制御して図５（ａ）の反射板３９ｃを第１配置Ｐ１に配置する。また、第３実施例において灯具ＥＣＵ６１は、切替制御部７２と光源制御部６４を介してＬＥＤ発光素子５７のみを点灯させる。その結果、図３，図５（ａ）及び図７に示す第１実施例から第３実施例のＬＥＤアレイ（１５、５２）による光束（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ６）は、回折格子部（１３ｂ、３７ｂ、５４ｂ）を透光することにより、図９（ａ）に示す前向きの矢印パターンＡｒ１を車両Ｍｙの前方の自車線Ｒｄ１上に描画する。交差道路Ｒｄ３上で自車両Ｍｙの死角にいる歩行者（Ｈｕ１，Ｈｕ２）は、交差する自車線Ｒｄ１上を直進する自車両Ｍｙが接近中であることをいち早く正確に認識することによって、自車両Ｍｙとの衝突を回避出来る。

一方、図８に示す人感センサ６９等によって車両Ｍｙの前方に歩行者Ｈｕ１またはＨｕ２の存在が検出された状態で、左折のターンシグナルランプスイッチ７３がＯＮにされまたはステアリング動作検出機構７４によって左折のステアリング動作が検出された場合、第１及び第２実施例において灯具ＥＣＵ６１は、ＬＥＤ発光素子（１８〜２１）を全て点灯させるのと同時に第１実施例の切替用モーター２５を制御して図３（ａ）の回折格子部１３ａをＬＥＤアレイ１５に正対させ、または第２実施例の切替用モーター３９ａを制御して図５（ａ）の反射板３９ｃを第２配置Ｐ２に配置する。また、第３実施例において灯具ＥＣＵ６１は、ＬＥＤ発光素子５６のみを点灯させる。その結果、図３，図５（ａ）及び図７に示す第１実施例から第３実施例のＬＥＤアレイ（１５、５２）による光束（Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５）は、回折格子部（１３ａ、３７ａ、５４ａ）を透光することにより、図９（ａ）に示す左向きの矢印パターンＡｒ２を車両Ｍｙの前方の自車線Ｒｄ１上に描画する。死角にいる交差道路Ｒｄ３上の歩行者（Ｈｕ１，Ｈｕ２）は、交差する自車線Ｒｄ１上を走行する自車両Ｍｙが歩行者Ｈｕ１に向かって左折することをいち早く正確に認識することによって、自車両Ｍｙとの衝突を回避出来る。

また、図８に示す人感センサ６９等によって車両Ｍｙの前方に歩行者Ｈｕ１またはＨｕ２の存在が検出された状態で、右折のターンシグナルランプスイッチ７３がＯＮにされまたはステアリング動作検出機構７４によって右折のステアリング動作が検出された場合、第１及び第２実施例において灯具ＥＣＵ６１は、ＬＥＤ発光素子（１８〜２１）を全て点灯させるのと同時に第１実施例の切替用モーター２５を制御して図３（ａ）の回折格子部１３ｃをＬＥＤアレイ１５に正対させ、または第２実施例の切替用モーター３９ａを制御して図５（ａ）の反射板３９ｃを第３配置Ｐ３に配置する。また、第３実施例において灯具ＥＣＵ６１は、ＬＥＤ発光素子５６のみを点灯させる。その結果、図３，図５（ａ）及び図７に示す第１実施例から第３実施例のＬＥＤアレイ（１５、５２）による光束（Ｒ１、Ｒ４、Ｒ７）は、回折格子部（１３ｃ、３７ｃ、５４ｃ）を透光することにより、図９（ａ）に示す左向きの矢印パターンＡｒ３を車両Ｍｙの前方の自車線Ｒｄ１上に描画する。死角にいる交差道路Ｒｄ３上の歩行者（Ｈｕ１，Ｈｕ２）は、交差する自車線Ｒｄ１上を走行する自車両Ｍｙが歩行者Ｈｕ２に向かって右折することをいち早く正確に認識することによって、自車両Ｍｙとの衝突を回避出来る。

尚、図３（ａ）、図５（ａ）、図６、図９（ｂ）における符号Ｌ５は、道路の幅方向（第１方向）に伸びる軸線を示す。図９（ｂ）において、第１実施例から第３実施例における路面描画用灯具ユニット（４，３６，５１）のそれぞれの回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）、（３７ａ〜３７ｃ）、（５４ａ〜５４ｃ）は、いずれも軸線Ｌ５に沿って道路の幅方向に延びる棒状の描画パターン（Ａｒ４〜Ａｒ６）を自車両Ｍｙの前方の自車線ｒｄ１上に描画する。描画パターン（Ａｒ４〜Ａｒ６）は、Ａｒ４から順番に車両Ｍｙから徐々に遠ざかるように描画される。描画パターンＡｒ４は、回折格子部（１３ａ、３７ａ、５４ａ）を通る光束によってそれぞれ描画され、描画パターンＡｒ５は、回折格子部（１３ｂ、３７ｂ、５４ｂ）を通る光束によってそれぞれ描画され、描画パターンＡｒ６は、回折格子部（１３ｃ、３７ｃ、５４ｃ）を通る光束によってそれぞれ描画される。

灯具ＥＣＵ６１によって第１実施例の切替用モーター２５を制御し、ＬＥＤアレイ１５に正対する回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）を軸線Ｌ５に沿って往復させた場合、または、第２実施例の切替用モーター３９ａを制御して反射板３９ｃを第１配置から第３配置（Ｐ１〜Ｐ３）の間で往復するように揺動させた場合、または、第３実施例の切替装置５９を電気的に制御して、ＬＥＤ発光素子（５６〜５８）を５６−５７−５８−５７−５６の順に繰り返し点消灯させた場合、棒状の描画パターン（Ａｒ４〜Ａｒ６）は、Ａｒ４−Ａｒ５−Ａｒ６−Ａｒ５−Ａｒ４の順番に点灯する、その場合、歩行者には、自車線Ｒｄ１の伸びる方向に沿って往復する棒状の描画パターン（Ａｒ４〜Ａｒ６）が自車両Ｍｙと共に自車線Ｒｄ１上を直進してくるように見えるため、歩行者Ｈｕ１は、自車線Ｒｄ１上を走行する自車両Ｍｙが接近していることをいち早く正確に認識することによって、自車両Ｍｙとの衝突を回避出来る。

尚、第３実施例の路面描画用灯具ユニット５１においては、光源制御部６４の制御によってＬＥＤ発光素子（５６〜５８）を全て点灯させることによって、３つの棒状描画パターン（Ａｒ４〜Ａｒ６）による縞状の描画パターンを形成しても良い。その場合、歩行者Ｈｕ１は、自車両Ｍｙと共に自車線Ｒｄ１上を直進して来る交差する縞状の描画パターンを目視して、自車両Ｍｙの接近をいち早く正確に認識出来る。

更に図１０により、第１実施例から第３実施例の路面描画用灯具ユニット（４，３１）によって描画される図９（ｂ）の棒状の路面描画パターンの形状を説明する。図１０の符号Ｌ６は、道路の幅方向の軸線Ｌ５及び出射軸Ｌ１（図７ではＬ４）の双方に直交する方向（第２方向）の軸線を示す。図１０（ａ）は、一例として第３実施例の路面描画用灯具ユニット５１における垂直断面上の光路パターンを示す。

図１０（ａ）に示す第３実施例の路面描画用灯具ユニット５１は、光源であるＬＥＤ発光素子（５６〜５８）を有するＬＥＤアレイ５２の出射軸Ｌ４が車両の前後に伸びる水平軸線Ｌ０に対して角度θ１だけ下向きになるようにエイミングスクリュー１９のモーターユニット２２（図２を参照）によって傾けられている。

図７及び図１０（ａ）の光束Ｒ５からＲ７は、リフレクター（５３ａ〜５３ｃ）に反射されて回折格子部（５４ａ〜５４ｃ）を通過することにより、それぞれ軸線Ｌ６に沿った高さｈ１からｈ３に収束されつつ前面カバー３を通過して車両前方の路面等に描画パターンを表示する。光束（Ｒ５〜Ｒ７）は、リフレクター（５３ａ〜５３ｃ）に反射されることにより、図１０（ｂ）に示すように幅Ｗ１に収束されつつ前面カバー３を通過し、車両前方の路面等に棒状または帯状の描画パターンを表示する。

図１０（ｂ）は、出射軸Ｌ４（第１及び第２実施例では、出射軸Ｌ１）に直交する仮想平面Ａ１があると仮定した場合に描画されるＬＥＤアレイ５２（第１及び第２実施例では、ＬＥＤアレイ１５）による描画パターンＰ１からＰ３を示す図である。符号Ｌｍ１及びＬｍ２は、それぞれ自車線側及び対向車線側のレーンマークを示し、符号Ｌｍ３は、中央分離帯を示す。第３実施例のＬＥＤ発光素子（５６〜５８）による光束Ｒ５〜Ｒ７（第１及び第２実施例では、ＬＥＤ発光素子（１８〜２１）による光束Ｒ１と光束Ｒ２〜Ｒ４）は、発光素子毎に描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）を下から順番に描画する。

仮想平面Ａ１における描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）は、道路の幅方向である第１方向（軸線Ｌ５に沿った方向）に長く、軸線Ｌ５及び出射軸Ｌ４（第１及び第２実施例では、出射軸Ｌ１）の双方に直交する第２方向（軸線Ｌ６に沿った方向）に短く描画されることにより、棒状または帯状に形成される。符号ｈ１からｈ３は、仮想平面上Ａ１内における各描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）の高さを示す。第３実施例の回折格子部（５４ａ〜５４ｃ）は、例えば、幅が４ｍで車線が自車の走行車線が２車線ある道路に帯状または棒状の描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）を走行車線の幅一杯に描画する場合、回折格子部（５４ａ〜５４ｃ）は、描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）の幅がＷ１＝４ｍとなり、高さがｈ１＝ｈ２＝ｈ３＝０．０５ｍ等となるように形成される（第１及び第２実施例の回折格子部（１３ａ〜１３ｃ）及び回折格子部（３７ａ〜３７ｃ）も同様）。その場合、描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）は、第２方向の高さｈ１〜ｈ３に対して、幅Ｗ１が十分に長く形成される。

このようにして路面等に描画された帯状または棒状の描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）は、仮想平面Ａ１の第２方向における光束が密になり、路面に向けて斜め下方に照射されても、前後に拡散しにくくなるため、明確な輪郭を有するようになる。輪郭が明瞭な帯状または棒状の描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）が車両とともに車両の進行方向に移動することにより、歩行者は車両の接近をより正確に認識出来る。

尚、帯状または棒状の描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）は、車両からより遠くに描画される程、車両の進行方向へ拡散されやすくなるため、仮想平面Ａ１状における描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）の高さを均等にした場合、より遠くの路面に描画されるものほど、奥行きが伸びて輪郭がぼやける点で問題がある。そこで、第１から第３実施例においては、仮想平面Ａ１上に表示される帯状または棒状の描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）の高さがｈ１＞ｈ２＞ｈ３なるように表示させることがより望ましい。仮想平面Ａ１上において、上方に描画される描画パターンは、より下方に描画される描画パターンよりも遠くに描画される。従って、仮想平面Ａ１上において上方に描画される描画パターンの高さをより下方に描画される描画パターンの高さよりも低くすれば、車両の進行方向への拡散が抑えられることにより、路面上に実際に描画される描画パターンの奥行きを均一に出来る。

図１１は、仮想平面Ａ１を通過した光束（Ｒ１〜Ｒ７）によって路面Ｒｏにそれぞれ前後に配列されるように描画された描画パターン（Ｐｔ４〜Ｐｔ６）の奥行きｄを示す図である。第１及び第２実施例においては、仮想平面Ａ１上に表示される棒状の描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）のそれぞれの高さをｈ１＞ｈ２＞ｈ３とするように第３実施例の回折格子部（５４ａ〜５４ｃ）を形成することにより、路面Ｒｏにそれぞれ描画された描画パターン（Ｐｔ４〜Ｐｔ６）の奥行きｄを均一に出来る。

尚、図６〜図８において、各描画パターン（Ｐ１〜Ｐ４）及び描画パターン（Ｐ５〜Ｐ８）は、それぞれ上下にクリアランスＣ１を設けて仮想平面Ａ１に表示され、各描画パターン（Ｐ９〜Ｐ１２）は、それぞれ上下にクリアランスＣ２を設けて路面Ｒｏに表示されているが、クリアランス（Ｃ１、Ｃ２）は、各図においてｈ１からｈ４の高さの違いや、それら高さの違いによる影響を見やすくするために便宜上設けたものであるため、実際の描画パターン（Ｐ１〜Ｐ１２）は、隙間無く連続して形成されても良いし、一部が重なるように表示されても良い。その場合には、輪郭が明確で奥行きの大きな合成描画パターンを形成出来る。

尚、第１から第３実施例において、仮想平面Ａ１に表示される帯状または棒状の描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）は、均一な幅Ｗ１に形成されているが、仮想平面上Ａ１上において均等な幅に描画された描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）は、遠くの路面等に表示されるもの程、幅方向への拡散が広くなって、大きな幅を有するようになる。その場合、描画パターンの輪郭がぼやけて問題となる。そこで、仮想平面Ａ１において上方に表示される描画パターン（Ｐｔ１〜Ｐｔ３）の幅を、より下方に表示される描画パターンの幅より短く描画してもよい。この場合、描画パターン（Ｐｔ４〜Ｐｔ６）のうち、路面Ｒｏ上のより遠くに表示されるもの幅方向への拡散が抑制されるため、路面Ｒｏ上に表示される描画パターン（Ｐｔ４〜Ｐｔ６）の幅が均等になる。

４，３６，５１ 路面描画用灯具ユニット
１３ａ〜１３ｃ 回折格子部
１６ 切替手段
１８〜２１ ＬＥＤ発光素子（半導体発光素子）
３７ａ〜３７ｃ 回折格子部
４４ 切替手段
５４ａ〜５４ｃ 回折格子部
５６〜５８ ＬＥＤ発光素子（半導体発光素子）
５９ 切替手段
Ｌ１、Ｌ４ 出射軸
Ｌ５ 道路の幅方向である第１方向に沿って伸びる軸線
Ｌ６ 軸線Ｌ５と出射軸に直交し第２方向に沿って伸びる軸線
Ｐｔ１〜Ｐｔ３ 第１方向に長く、第２方向に短い描画パターン
Ｐｔ４〜Ｐｔ６ 道路の幅方向に棒状に伸びる描画パターン
Ｒ１〜ｒ９ 光線（光源からの出射光）

Claims (4)

1. 光源である少なくとも一以上の半導体発光素子と、
   それぞれ異なる形状を有し、前記半導体発光素子からの出射光を車両の前方に透過させる複数の回折格子部と、
   半導体発光素子の光を通過させる通過配置または半導体発光素子の光を反射する反射配置に切り替え可能な可動式の反射板を含むミラーユニット及び該ミラーユニットによる反射光を回折格子部に再反射するサブリフレクターを備え、半導体発光素子による光の通過または反射を切り換えることで、前記出射光を透過させる回折格子部を切り替える切替手段と、
   を有することを特徴とする路面描画用灯具ユニット。
2. 複数の前記回折格子部は、道路の幅方向である第１方向に長く、道路の幅方向及び光源の出射軸の双方に直交する方向である第２方向に短い、棒状の描画パターンを前記第２方向に沿って道路上の複数箇所に描画するようにそれぞれ形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の路面描画用灯具ユニット。
3. 車両の遠方に照射される描画パターンを、車両のより近傍に照射される描画パターンよりも前記第２方向に短く描画することを特徴とする、請求項２に記載の路面描画用灯具ユニット。
4. 車両の遠方に照射される描画パターンを、車両のより近傍に照射される描画パターンよりも前記第１方向に短く描画することを特徴とする、請求項２に記載の路面描画用灯具ユニット。

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