JP6904203B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

本発明は、車両用前照灯に関する。

光源と、光源からの光を反射するリフレクタと、リフレクタで反射された光を車両前方の照射領域に出射するレンズと、を灯室内に備える車両用前照灯が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような車両用前照灯では、光源が光を発生させることで発熱し、灯室内の温度を上昇させる。このような温度上昇を抑制するため、灯室内の温度に応じて光源で生じる光の照度を調整する点灯回路が設けられる。

実公平６−１０５６２号公報

上記の車両用前照灯では、例えば夜間よりも晴天時の昼間等、太陽光が照射される環境の方が、光源を点灯した場合の灯室内の温度が上昇しやすくなる。したがって、このような太陽光が照射される環境で光源を点灯させる場合には、光源で生じる光の照度が夜間よりも低くなるように制御することが求められる。

しかしながら、一般的に太陽光が多く照射される環境では、光源を点灯させる頻度が少ない傾向にある。このため、光源を点灯させるタイミングによっては、灯室内の温度が上昇していない場合がある。灯室の温度が上昇していない状態で光源を点灯させる場合、点灯回路において光の照度の調整が行われにくくなる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、太陽光が照射される環境において光源で生じる光の照度を適切に調整可能な車両用前照灯を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用前照灯は、光源と、前記光源からの光を反射するリフレクタと、前記リフレクタで反射された前記光が入射する入射面と、前記入射面に入射した前記光を車両前方の照射領域に出射する出射面とを有するレンズと、温度を検出する温度センサと、前記温度センサによる検出結果に基づいて前記光源からの光の照度を調整する照度制御部とを有し、前記レンズの前記出射面から入射して前記入射面から出射された太陽光が照射される位置に前記温度センサが配置される点灯回路とを備える。

また、前記温度センサは、前記車両搭載状態で前記レンズの後方かつ下方に配置されてもよい。

また、前記光源、前記リフレクタ及び前記レンズを保持する保持部材を有し、前記保持部材は、前記車両搭載状態で前記レンズの後方かつ下方に開口部を有し、前記点灯回路は、前記温度センサが前記開口部に露出する位置に配置されてもよい。

また、前記点灯回路は、前記太陽光が前記温度センサに照射される場合の温度変化と、前記光源で生じる前記光の照度の目標値とを関連付けて記憶する記憶部を有してもよい。

本発明によれば、太陽光が照射される環境において光源で生じる光の照度を適切に調整可能な車両用前照灯を提供することができる。

図１は、第１実施形態に係る車両用前照灯の一例を示す断面図である。 図２は、点灯回路の一例を示す機能ブロック図である。 図３は、相関データの一例を示すグラフである。

以下、本発明に係る車両用前照灯の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。以下の説明において、前後、上下、左右の各方向は、車両用前照灯が車両に搭載された車両搭載状態における方向であって、運転席から車両の進行方向を見た場合における方向を示す。なお、本実施形態では、上下方向は鉛直方向に平行であり、左右方向は水平方向であるとする。

図１は、第１実施形態に係る車両用前照灯１００の一例を示す図である。図１に示すように、車両用前照灯１００は、光源１０と、リフレクタ２０と、レンズ３０と、保持部材４０と、回路基板５０とを備えている。光源１０、リフレクタ２０、レンズ３０、保持部材４０及び回路基板５０は、いわゆるプロジェクタ型のランプユニットを構成している。

車両用前照灯１００は、車両前部の左側及び右側にそれぞれ取り付けられる。車両に取り付けられる場合、車両用前照灯１００は、不図示のランプハウジングとランプレンズ（例えば、素通しのアウターレンズなど）とで形成される灯室７０に収容され、不図示の光軸調整機構に接続される。光軸調整機構は、車両用前照灯１００において、上下方向及び左右方向の光軸調整が可能となっている。

灯室７０内には、上記ランプユニットの他、例えばクリアランスランプユニット、ターンシグナルランプユニット、デイタイムランニングランプユニットなどが配置される場合がある。また、灯室７０内には、インナーパネル（図示せず）やインナーハウジング（図示せず）やインナーレンズ（図示せず）などが配置される場合がある。

光源１０は、本実施形態において、例えばＬＥＤやＯＥＬ、ＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などの半導体型光源である。光源１０は、発光面１１を有する。光源１０は、発光面１１がランバーシアン分布を形成するように光を出射する。車両用前照灯１００が車両に取り付けられた場合、発光面１１は例えば上方に向けられ、水平面に平行に配置される。

光源１０は、保持部材４０の光源固定部４２に固定されている。なお、光源固定部４２は、ヒートシンク４３に連結されている。ヒートシンク４３には、不図示のフィンが設けられている。このため、半導体型光源である光源１０において生じた熱が光源固定部４２からヒートシンク４３を介して外部に放出されるようになっている。なお、光源固定部４２とヒートシンク４３とは、ヒートシンクとして一体に形成されていてもよい。

リフレクタ２０は、光源１０からの光をレンズ３０に向けて反射する。リフレクタ２０は、光源１０の上方に配置され、例えば樹脂部材など、耐熱性が高くかつ光不透過性の材料を用いて形成されている。リフレクタ２０は、スクリューなどの固定部材によって保持部材４０に固定されている。

リフレクタ２０は、前側部分および下側部分が開口し、かつ、後側部分および上側部分および左右両側部分が閉塞した中空形状となっている。リフレクタ２０の内面には、第１反射面２１及び第２反射面２２が形成されている。第１反射面２１及び第２反射面２２は、光源１０からの光をレンズ３０に向けて反射する。

第１反射面２１及び第２反射面２２は、回転楕円面又は当該回転楕円面を基調とした自由曲面となっている。第１反射面２１及び第２反射面２２は、第１焦点Ｆ１、第２焦点Ｆ２、及び第１焦点Ｆ１と第２焦点Ｆ２とを結ぶ光軸（不図示）とを有する。第１焦点Ｆ１は、光源１０の発光面１１の中心若しくはその近傍に配置される。第２焦点Ｆ２は、後述のレンズ３０の焦点と重なる位置に配置される。

また、可動シェード６は、例えば金属板など、光源１０からの光を遮光可能な部材で構成されている。可動シェード６は、光源１０とレンズ３０との間に配置されている。可動シェード６は、不図示の駆動部に接続されており、例えばリフレクタ２０によって反射された光の一部を遮光する第１位置と、当該光を遮光しない第２位置との間を移動可能となっている。

レンズ３０は、リフレクタ２０に対して車両の前方に配置される。レンズ３０は、例えばレンズホルダ４１に支持される。レンズ３０は、焦点（図示せず）と、光軸ＡＸとを有する。レンズ３０の光軸ＡＸは、リフレクタ２０の光軸と一致もしくはほぼ一致する。レンズ３０は、第１反射面２１からの反射光を車両の前方に照射する。

ヒートシンク４３は、光源１０で生じる熱を外部に放熱する。ヒートシンク４３は、上記の光源１０、リフレクタ２０、レンズホルダ４１等を固定する。ヒートシンク４３は、例えば金型成形等を用いて製造可能である。

保持部材４０は、レンズホルダ４１と、光源固定部４２と、ヒートシンク４３とを有する。レンズホルダ４１は、レンズ３０の外周を支持する。レンズホルダ４１は、下部に開口部４１ａを有する。開口部４１ａは、レンズホルダ４１を鉛直方向に貫通して設けられる。開口部４１ａにより、灯室７０が外部と連通して配置される。開口部４１ａは、例えば図１に示すように、レンズ３０の出射面３２から入射して入射面３１から出射された太陽光Ｌが通過する位置に配置される。

回路基板５０は、温度センサ５１と、点灯回路５２とを有する。回路基板５０は、車両搭載状態でヒートシンク４３の下方に配置され、例えばヒートシンク４３の一部に支持される。例えば温度センサ５１は、回路基板５０に搭載されることにより、車両の振動等に関わらず位置が安定して保持される。

図２は、点灯回路５２の一例を示す機能ブロック図である。図２に示す点灯回路５２は、光源１０の点灯に関する動作を制御する。点灯回路５２は、入力部５３と、制御部５４と、記憶部５５と、出力部５６とを有する。入力部５３、制御部５４、記憶部５５及び出力部５６は、例えばバスライン５７等を介して接続される。

入力部５３は、点灯回路５２に対する指令信号等が入力される。例えば、入力部５３は、光源１０を点灯又は消灯させるよう指令する信号が入力される。また、入力部５３は、温度センサ５１における検出結果が入力される。

制御部５４は、点灯制御部５８及び照度制御部５９を有する。点灯制御部５８は、光源１０の点灯及び消灯の切り替えを制御する。照度制御部５９は、光源１０の点灯時に、温度センサ５１による検出結果に基づいて光源１０に供給される電流値を調整することにより、光源１０で生じる光の照度の目標値を調整する。

記憶部５５は、点灯回路５２において各種動作を行うためのプログラム及びデータを記憶する。記憶部５５は、例えば、温度センサ５１の検出結果と、光源１０で生じる光の照度の目標値との相関関係を示す相関データ６０を記憶する。本実施形態において、光源１０で生じる光の照度の目標値としては、例えば光源１０に供給される電流の目標値を用いることができる。図３は、相関データ６０の一例を示すグラフである。図３に示すように、グラフの横軸は温度センサ５１の検出結果である温度を示しており、縦軸は光源１０に供給される電流の目標値を示している。

図３に示すように、相関データ６０は、温度センサ５１の検出結果である温度と、光源１０に供給される電流の目標値との関係を示す直線である。相関データ６０において、温度センサ５１の検出結果が第１温度Ｔ１である場合、電流の目標値は第１電流値Ｌ１となる。また、相関データ６０において、温度センサ５１の検出結果が第１温度Ｔ１よりも大きい第２温度Ｔ２である場合、電流の目標値は第１電流値Ｌ１よりも低い第２電流値Ｌ２となる。また、相関データ６０において、温度センサ５１の検出結果が第１温度Ｔ１から第２温度Ｔ２に向けて大きくなるにつれて、電流の目標値は、第１電流値Ｌ１から第２電流値Ｌ２に向けて小さくなる。なお、相関データ６０としては、上記に限定されるものではなく、他の特性を示すものであってもよい。

上記のように構成された車両用前照灯１００において、例えば車両に設けられた点灯スイッチがオンに切り替えられた場合、点灯スイッチがオンになった旨の信号が入力部５３に入力される。点灯制御部５８は、入力結果に基づいて、光源１０に電流を供給し、光源１０を点灯させる。

光源１０が点灯すると、発光面１１から光が放射され、リフレクタ２０の第１反射面２１、第２反射面２２によってレンズ３０側に反射される。リフレクタ２０によって反射された光は、入射面３１に入射し、レンズ３０内部を透過して、出射面３２から出射される。

また、点灯回路５２では、温度センサ５１の検出結果に応じて光源１０の照度を調整する。この場合、温度センサ５１の検出結果が例えば上記第１温度Ｔ１であるとすると、照度制御部５９は、光源１０に供給される電流値を、第１温度Ｔ１に対応した第１電流値Ｌ１となるように調整する。

上記の車両用前照灯１００は、太陽光Ｌが入射する場合がある。図１に示すように、太陽光Ｌは、例えば出射面３２からレンズ３０に入射し、入射面３１から後方かつ下方に向けて出射される。入射面３１から出射された太陽光Ｌは、集光された状態で開口部４１ａを通過して回路基板５０の温度センサ５１に照射される。温度センサ５１は、この太陽光Ｌの集光熱を検出する。このため、温度センサ５１の検出結果は、第１温度Ｔ１に対して徐々に高い温度（例えば、第２温度Ｔ２とする）となる。

照度制御部５９は、温度センサ５１の検出結果に応じて光源１０に供給する電流値を調整する。例えば太陽光Ｌの集光熱により、温度センサ５１の検出結果が第１温度Ｔ１から第２温度Ｔ２に上がった場合、照度制御部５９は、光源１０に供給される電流の目標値を、第２温度Ｔ２に対応した第２電流値Ｌ２となるように調整する。この結果、光源１０で生じる光の照度が第１電流値Ｌ１から第２電流値Ｌ２に低下する。

上記の車両用前照灯１００では、例えば夜間よりも晴天時の昼間等、太陽光が照射される環境の方が、光源１０を点灯した場合の灯室内の温度が上昇しやすくなる。したがって、このような太陽光Ｌが照射される環境で光源１０を点灯させる場合には、光源１０で生じる光の照度が夜間よりも低くなるように制御することが求められる。

これに対して、本実施形態に係る車両用前照灯１００は、光源１０と、光源１０からの光を反射するリフレクタ２０と、リフレクタ２０で反射された光が入射する入射面３１と、入射面３１に入射した光を車両前方の照射領域に出射する出射面３２とを有するレンズ３０と、温度を検出する温度センサ５１と、温度センサ５１による検出結果に基づいて光源１０からの光の照度を調整する照度制御部５９とを有し、レンズ３０の出射面３２から入射して入射面３１から出射された太陽光が照射される位置に温度センサ５１が配置される点灯回路５２とを備える。

この構成によれば、太陽光Ｌが照射される環境において、出射面３２からレンズ３０に入射し、入射面３１から後方かつ下方に向けて出射される太陽光Ｌが、集光された状態で開口部４１ａを通過して回路基板５０の温度センサ５１に照射される。これにより、温度センサ５１において太陽光Ｌの集光熱を検出させることができるため、別途照度センサ等を用いることなく、光源１０で生じる光の照度が低くなるように調整することができる。

また、本実施形態に係る車両用前照灯１００において、温度センサ５１は、車両搭載状態でレンズ３０の後方かつ下方に配置されるため、太陽光Ｌが出射面３２から入射して入射面３１から灯室７０の内部に出射される場合の太陽光Ｌの進行方向上に温度センサ５１を配置することができる。これにより、太陽光Ｌを効率的に温度センサ５１に照射することができる。

また、本実施形態に係る車両用前照灯１００において、光源１０、リフレクタ２０及びレンズ３０を保持する保持部材４０を有し、保持部材４０は、車両搭載状態でレンズ３０の後方かつ下方に開口部４１ａを有し、回路基板５０は、温度センサ５１が開口部４１ａに露出する位置に配置される。これにより、回路基板５０が灯室７０の外部に配置される場合において、太陽光Ｌの進行方向上に温度センサ５１を配置することができる。これにより、太陽光Ｌを効率的に温度センサ５１に照射することができる。

また、本実施形態に係る車両用前照灯１００において、点灯回路５２は、太陽光Ｌが温度センサ５１に照射される場合の温度変化と、光源１０で生じる光の照度の目標値とを関連付けた相関データ６０を記憶する記憶部５５を有する。これにより、光源１０の照度を効率的に変化させることができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、回路基板５０が灯室７０の外部に配置された構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、回路基板５０が灯室７０の内部に配置された構成であってもよい。

Ｌ 太陽光
ＡＸ 光軸
６ 可動シェード
１０ 光源
１１ 発光面
２０ リフレクタ
２１ 第１反射面
２２ 第２反射面
３０ レンズ
３１ 入射面
３２ 出射面
４０ 保持部材
４１ レンズホルダ
４１ａ 開口部
４２ 光源固定部
４３ ヒートシンク
５０ 回路基板
５１ 温度センサ
５２ 点灯回路
５３ 入力部
５４ 制御部
５５ 記憶部
５６ 出力部
５７ バスライン
５８ 点灯制御部
５９ 照度制御部
６０ 相関データ
７０ 灯室
１００ 車両用前照灯

Claims (4)

1. 光源と、
   前記光源からの光を反射するリフレクタと、
   前記リフレクタで反射された前記光が入射する入射面と、前記入射面に入射した前記光を車両前方の照射領域に出射する出射面とを有するレンズと、
   温度を検出する温度センサと、前記温度センサによる検出結果に基づいて前記光源からの光の照度を調整する照度制御部とを有し、前記レンズの前記出射面から入射して前記入射面から出射された太陽光が照射される位置に前記温度センサが配置される点灯回路と
   を備える車両用前照灯。
2. 前記温度センサは、前記車両搭載状態で前記レンズの後方かつ下方に配置される請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記光源、前記リフレクタ及び前記レンズを保持する保持部材を有し、
   前記保持部材は、前記車両搭載状態で前記レンズの後方かつ下方に開口部を有し、
   前記点灯回路は、前記温度センサが前記開口部に露出する位置に配置される請求項１又は請求項２に記載の車両用前照灯。
4. 前記点灯回路は、前記太陽光が前記温度センサに照射される場合の温度変化と、前記光源で生じる前記光の照度の目標値とを関連付けて記憶する記憶部を有する請求項２に記載の車両用前照灯。

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