JP6938219B2 - 車両用灯具 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用灯具に関し、特にセンサ機能を備えた車両用灯具に関する。
近年の車両用灯具は、ヘッドランプやデイタイムランニングランプ、タ−ンシグナル等の様々な機能を一体化したものが提案されており、灯具全体のサイズが大型化する傾向にある。また、車両の運転を補助する各種情報を得るために、カメラやLIDAR(Light Detection and Ranging)等のセンサ類を車両用灯具に一体化するという要請もある。
特許文献1には、各種ランプとセンサを一体化した車両用灯具が記載されている。特許文献1では、ハウジング内に複数のランプユニットとカメラを収容し、ランプユニットとカメラとの間にエクステンションを設けて互いを分離して配置している。
特開2013−159200合公報
車両の燃費向上や空力特性を向上させるためには、車両用灯具を小型化、薄型化、細幅化させることが好ましい。しかし特許文献1の車両用灯具では、複数のランプユニットとカメラとを並列して配置しているため灯具サイズが更に大型化し、小型化、薄型化、細幅化を図ることが困難である。また、車両用灯具の内部にセンサ類が配置されていると、センサ類が配置された領域は非発光領域として外部から視認されてしまい、意匠性が損なわれてしまうという問題があった。
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、センサ類を一体化しながらも小型化を図ることができ、かつ意匠性を向上させることが可能な車両用灯具を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の車両用灯具は、ランプ機能部とセンサ機能部を備え、前記ランプ機能部は、光源部と前記光源部からの光を反射する反射鏡で構成され、前記センサ機能部は、光により外部環境を測定するものであり、正面視において前記センサ機能部は、前記反射鏡が光を反射する光照射領域内に配置されることを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本発明の車両用灯具は、ランプ機能部とセンサ機能部を備え、前記ランプ機能部は、光源部と前記光源部からの光を反射する反射鏡で構成され、正面視において前記センサ機能部は、前記反射鏡が光を反射する光照射領域内に配置され、前記ランプ機能部は、前記光源部からの光を導光する導光部材を備え、前記導光部材には前記光源部からの光を散乱する散乱部が形成されており、前記導光部材のうち前記センサ機能部の前方には、前記散乱部は形成されておらず、光を透過する透過窓部が設けられていることを特徴とする。
このような本発明の車両用灯具では、センサ機能部がランプ機能部の光照射領域内に配置されているため、車両用灯具を小型化することができ、ランプ機能部が発光する際にセンサ機能部が視認されにくくなるため意匠性も向上する。
また本発明の一態様では、前記光源部は、有機EL素子で構成されている
また本発明の一態様では、前記光源部は、前記センサ機能部よりも光照射方向における前方に配置されている
また本発明の一態様では、第2のランプ機能部を備え、正面視において前記第2のランプ機能部は前記光照射領域内に配置される。
本発明では、センサ類を一体化しながらも小型化を図ることができ、かつ意匠性を向上させることが可能な車両用灯具を提供することができる。
第1実施形態における車両用灯具100を示す模式図であり、図1(a)は模式斜視図であり、図1(b)は図1(a)中のA−A断面図である。 第1実施形態の変形例を示す模式図であり、図2(a)は反射板31を用いた例であり、図2(b)は反射板31と透明有機EL素子40cを用いた例である。 第2実施形態における車両用灯具110を示す模式図であり、図3(a)は模式斜視図であり、図3(b)は図3(a)中のB−B断面図である。 第2実施形態の変形例を示す模式図であり、図4(a)は散乱部52a,52bを用いた例であり、図4(b)は拡散板53a,53bを用いた例である。 第3実施形態における車両用灯具120を示す模式図であり、図5(a)は模式斜視図であり、図5(b)は図5(a)中のC−C断面図である。 第4実施形態における車両用灯具130を示す模式斜視図である。 第5実施形態における車両用灯具140を示す模式斜視図である。 第6実施形態における車両用灯具150を示す模式斜視図である。
(第1実施形態)
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図1は、本実施形態における車両用灯具100を示す模式図であり、図1(a)は模式斜視図であり、図1(b)は図1(a)中のA−A断面図である。車両用灯具100は、ランプ部10と、センサ部20と、反射鏡30と、有機EL素子40a,40bを備えており、図示しないハウジング内に各部が収容されて一体化されている。本実施形態では、有機EL素子40a,40bと反射鏡30で本発明におけるランプ機能部と光照射領域が構成されている。
ランプ部10は、前方に光を照射する部材であり、本発明における第2のランプ機能部に相当している。ここで前方とは、車両用灯具100が設けられて光を照射する方向であり、車両用灯具100がフロントランプである場合には車両前方を示し、リアランプである場合には車両後方を示す。ランプ部10の光源は限定されず、ハロゲンランプや、LED(Light Emitting Diode)ランプ、HID(High−Intensity Discharge lamp)ランプ等のいずれでもよい。ランプ部10は、外部から図示しない配線によって電力と信号が供給されることで各種ランプ機能を実現して所定の光を車両用灯具100の前方に照射する。
車両用灯具100がフロントランプである場合には、ヘッドランプやターンシグナルランプ、デイタイムランニングランプ等の各種ランプ機能を実現するものであってよい。車両用灯具100がリアランプである場合には、ストップランプやテールランプ、ターンシグナルランプ等の各種ランプ機能を実現するものであってよい。また、図1ではランプ部10を一つだけ備える例を示したが、同じ機能を実現するランプ部10を複数備えるとしてもよく、複数のランプ部10を備えて異なる機能を実現するとしてもよい。
センサ部20は、車両用灯具100の外部環境を測定するセンサ類を備えた部分である。センサ部20が備える機能としては、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary MOS)等の撮像素子を備えるカメラや、レーザー素子を備えて距離を測定するLIDAR等が挙げられ、本発明におけるセンサ機能部に相当している。
センサ部20は車両用灯具100の外部から配線で接続されており、電力が供給されるとともに各種センサ機能が動作して外部環境の測定を実行し、配線を介して車両に搭載された制御装置に測定結果が伝達される。図1ではセンサ部20を一つだけ備える例を示したが、同じ機能を実現するセンサ部20を複数備えるとしてもよく、複数のセンサ部20を備えて異なる機能を実現するとしてもよい。
反射鏡30は、ランプ部10とセンサ部20と有機EL素子40a,40bの後方に配置されて、光を反射する反射面が形成された部材であり、本発明の光照射領域を形成している。反射鏡30の反射面内には、ランプ部10およびセンサ部20が配置されており、車両用灯具100の前方からの正面視では、反射鏡30の領域内にランプ部10およびセンサ部20が位置している。図1に示した例では、反射鏡30として半円筒形状のものを示し、光照射領域が矩形状のものを示したが、どのような形状であってもよい。
有機EL素子40a,40bは、図示しない配線によって電力が供給されて所定の光を発光する部材であり、本発明における光源部に相当している。図1に示すように、有機EL素子40a,40bは平板状の部材であり、反射鏡30の前方においてランプ部10とセンサ部20の上下で略平行に配置されている。有機EL素子40aと有機EL素子40bが発光する光は、それぞれ同じ色であってもよく、互いに異なる色を発光するとしてもよい。また、有機EL素子40a,40bは平板状ではなく曲面状であってもよく、可撓性を有していてもよい。
有機EL素子40a,40bからの発光は、車両用灯具100の前方に照射されるとともに、ランプ部10、センサ部20および反射鏡30方向にも照射される。反射鏡30方向に照射された光は、反射鏡30によって反射されて車両用灯具100の前方に照射される。したがって、有機EL素子40a,40bと反射鏡30で本発明におけるランプ機能部と光照射領域が構成されている。有機EL素子40a,40bと反射鏡30によって本発明のランプ機能部および光照射領域が構成されるため、ランプ部10を備えずセンサ部20のみが反射鏡30の領域内に配置されるとしてもよい。
本実施形態の車両用灯具100では、有機EL素子40a,40bが発光すると、有機EL素子40a,40bからの光でランプ部10とセンサ部20と反射鏡30が照射され、ランプ部10とセンサ部20と反射鏡30の各々の表面で光が反射される。したがって、センサ部20は光照射領域の内部に配置され、センサ部20を含む車両用灯具100全体が発光するように視認される。これにより、センサ部20が非発光部分であっても外部からは発光領域として視認され、意匠性を向上させることができる。また、車両用灯具100の小型化と薄型化を図ることができる。また、ランプ部10とセンサ部20の前方を遮る部材が無いため、ランプ部10およびセンサ部20と外部との間で光の入出射が妨げられず、良好に光照射や外部環境測定をすることができる。
特に、車両用灯具100をデイタイムランニングランプやテールランプとして用いる場合には、日中も光源部である有機EL素子40a,40bを発光させ、常に反射鏡30全体で光が反射されてセンサ部20を外部から視認しにくくなるため、さらに意匠性を高めることができる。
(第1実施形態の変形例)
図2は、第1実施形態の変形例を示す模式図であり、図2(a)は反射板31を用いた例であり、図2(b)は反射板31と透明有機EL素子40cを用いた例である。図2(a)に示した変形例では、光源部として有機EL素子40aのみを用い、有機EL素子40bに代えて反射板31を用いている。
反射板31は、反射鏡30の前方上方において反射鏡30の長手方向に沿って設けられ、光を反射する反射面が形成された部材である。図2(a)(b)では反射板31として略平板状のものを示したが、反射面が曲面形状であってもよい。
本変形例では、有機EL素子40aからの発光は、車両用灯具100の前方に照射されるとともに、ランプ部10、センサ部20、反射鏡30および反射板31方向に照射される。反射鏡30方向に照射された光は、反射鏡30によって反射されて車両用灯具100の前方に照射される。また、反射板31方向に照射された光は、反射板31によって反射されて車両用灯具100の前方に照射される。したがって、有機EL素子40aと反射鏡30と反射板31で本発明におけるランプ機能部と光照射領域が構成されている。
本変形例でも、センサ部20が非発光部分であっても外部からは発光領域として視認され、意匠性を向上させることができる。また、車両用灯具100の小型化と薄型化を図ることができる。
図2(b)に示した変形例では、光源部として有機EL素子40aと透明有機EL素子40cを用い、有機EL素子40bに代えて反射板31を用いている。透明有機EL素子40cは、図示しない配線によって電力が供給されて所定の光を発光するとともに、可視光を透過する材料で構成された部材である。図2(b)に示すように、透明有機EL素子40cは有機EL素子40aと反射板31との間に配置されており、有機EL素子40aと透明有機EL素子40cは本発明における光源部に相当している。有機EL素子40aと透明有機EL素子40cが発光する光は、それぞれ同じ色であってもよく、互いに異なる色を発光するとしてもよい。
本変形例では、有機EL素子40aからの発光は、透明有機EL素子40cを透過し、車両用灯具100の前方に照射されるとともに、ランプ部10、センサ部20、反射鏡30および反射板31方向に照射される。同様に、透明有機EL素子40cからの発光も、車両用灯具100の前方に照射されるとともに、ランプ部10、センサ部20、反射鏡30および反射板31方向に照射される。反射鏡30方向に照射された光は、反射鏡30によって反射されて車両用灯具100の前方に照射される。また、反射板31方向に照射された光は、反射板31によって反射されて車両用灯具100の前方に照射される。したがって、有機EL素子40a、透明有機EL素子40c、反射鏡30および反射板31で本発明におけるランプ機能部と光照射領域が構成されている。
本変形例でも、センサ部20が非発光部分であっても外部からは発光領域として視認され、意匠性を向上させることができる。また、車両用灯具100の小型化と薄型化を図ることができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図3を用いて説明する。第1実施形態と重複する内容は説明を省略する。図3は、本実施形態における車両用灯具110を示す模式図であり、図3(a)は模式斜視図であり、図3(b)は図3(a)中のB−B断面図である。車両用灯具110は、ランプ部10と、センサ部20と、反射鏡30と、有機EL素子40a,40bと、導光部材50と、反射板51a,51bを備えており、図示しないハウジング内に各部が収容されて一体化されている。
導光部材50は、光を透過する材料で構成された略直方体形状の部材であり、その上下面に隣接して有機EL素子40a,40bが配置されている。導光部材50を構成する材料は限定されず、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラス等の光を良好に透過する材料を用いることができる。図3では導光部材50として略直方体形状のものを示したが、円筒形状やレンズ形状等の曲面を有するものであってもよい。
反射板51a,51bは、導光部材50の背面において有機EL素子40a,40bに近い領域に設けられ、光を散乱反射する反射面が形成された部材であり、本発明における散乱部に相当している。反射板51a,51bを導光部材50とは別体で形成して導光部材50の背面に貼り付けるとしてもよく、導光部材50の背面にメッキや蒸着等で反射面を形成するとしてもよい。
図3では、反射板51a,51bを分離して導光部材50の背面に設けた例を示したが、導光部材50の略背面全域にわたって反射板51a,51bを形成しておき、ランプ部10とセンサ部20の前方領域のみ反射板51a,51bに開口を形成するとしてもよい。センサ部20の前方に設けられた開口部は、センサ部20からの外部への出射光や外部からセンサ部20に入射する光を透過するため、本発明における透過窓部に相当している。
有機EL素子40a,40bからの発光は、導光部材50内部を伝搬し車両用灯具110の前方に照射されるとともに、ランプ部10、センサ部20、反射鏡30および反射板51a,51bに照射される。反射板51a,51b方向に照射された光は、散乱反射されて車両用灯具100の前方に照射される。したがって、光源部である有機EL素子40a,40bと、散乱部である反射板51a,51bで本発明におけるランプ機能部と光照射領域が構成されている。
散乱部である反射板51a,51bが設けられた領域では、有機EL素子40a,40bからの光を散乱するため外部からは光を照射する領域として視認される。また、散乱部である反射板51a,51bが設けられていない領域は、ランプ部10およびセンサ部20と外部との間で光の入出射が妨げられず、良好に光照射と外部環境測定をすることができる。
本実施形態においても、センサ部20は光照射領域の内部に配置され、センサ部20を含む車両用灯具110全体が発光するように視認される。これにより、センサ部20が非発光部分であっても外部からは発光領域として視認され、意匠性を向上させることができる。また、車両用灯具110の小型化と薄型化を図ることができる。反射板51a,51bを散乱反射面とした例を示したが、反射板51a,51bでの反射は鏡面反射であってもよい。
(第2実施形態の変形例)
図4は、第2実施形態の変形例を示す模式図であり、図4(a)は散乱部52a,52bを用いた例であり、図4(b)は拡散板53a,53bを用いた例である。図4(a)に示した変形例では、反射板51a,51bに代えて導光部材50の背面に凹凸形状の散乱部52a,52bを形成している。本変形例では、ランプ部10とセンサ部20の前方領域のみ導光部材50の背面が平坦面とされており、その他の領域全体に散乱部52a,52bが形成されている。導光部材50の背面のうち、散乱部52a,52bが形成されていない領域は、センサ部20からの外部への出射光や外部からセンサ部20に入射する光を透過するため、本発明における透過窓部に相当している。
本変形例でも、有機EL素子40a,40bからの発光は、導光部材50内部を伝搬し車両用灯具110の前方に照射されるとともに、ランプ部10、センサ部20、反射鏡30および散乱部52a,52bに照射される。散乱部52a,52b方向に照射された光は、散乱反射されて車両用灯具110の前方に照射される。したがって、光源部である有機EL素子40a,40bと、散乱部52a,52bで本発明におけるランプ機能部と光照射領域が構成されている。
図4(b)に示した変形例では、反射板51a,51bに代えて導光部材50の前面に拡散板53a,53bを形成している。拡散板53a,53bは、光を透過するとともに拡散する略板状の部材であり、本発明の散乱部に相当している。拡散板53a,53bの構造は限定されず、例えば透明樹脂中に微細な粒子を分散して成形した部材を用いることができる。
本変形例でも、有機EL素子40a,40bからの発光は、導光部材50内部を伝搬し車両用灯具110の前方に照射されるとともに、ランプ部10、センサ部20、反射鏡30および拡散板53a,53bに照射される。拡散板53a,53b方向に照射された光は、散乱されて車両用灯具110の前方に照射される。したがって、光源部である有機EL素子40a,40bと、拡散板53a,53bで本発明におけるランプ機能部と光照射領域が構成されている。
図4(a)(b)に示した変形例においても、センサ部20が非発光部分であっても外部からは発光領域として視認され、意匠性を向上させることができる。また、車両用灯具110の小型化と薄型化を図ることができる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図5を用いて説明する。第1実施形態と重複する内容は説明を省略する。図5は、本実施形態における車両用灯具120を示す模式図であり、図5(a)は模式斜視図であり、図5(b)は図5(a)中のC−C断面図である。車両用灯具120は、ランプ部10と、センサ部20と、反射鏡30と、有機EL素子40a,40bと、導光部材50と、反射板51a,51bを備えており、図示しないハウジング内に各部が収容されて一体化されている。
本実施形態の導光部材50は、光を透過する材料で構成されるとともに、微粒子が分散されて光を散乱する散乱部50aが構成されている。導光部材50のうち、ランプ部10およびセンサ部20の前方領域には微粒子が分散されておらず、光を透過する透過窓部50bが構成されている。
有機EL素子40a,40bからの発光は、導光部材50内部を伝搬して散乱部50aで散乱されて車両用灯具120の前方に照射される。したがって、光源部である有機EL素子40a,40bと、散乱部50a及び透過窓部50bとで本発明におけるランプ機能部と光照射領域とが構成されている。
散乱部50a及び透過窓部50bが設けられた領域は、有機EL素子40a,40bからの光を散乱するため外部からは光を照射する領域として視認される。また、散乱部50a及び透過窓部50bが設けられていない領域は、ランプ部10およびセンサ部20と外部との間で光の入出射が妨げられず、良好に光照射と外部環境測定をすることができる。
本実施形態においても、センサ部20は光照射領域の内部に配置され、センサ部20を含む車両用灯具120全体が発光するように視認される。これにより、センサ部20が非発光部分であっても外部からは発光領域として視認され、意匠性を向上させることができる。また、車両用灯具120の小型化と薄型化を図ることができる。
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について図6を用いて説明する。第1実施形態と重複する内容は説明を省略する。図6は、本実施形態における車両用灯具130を示す模式斜視図である。車両用灯具130は、ランプ部10と、センサ部20と、反射鏡30と、複数のLED41と、導光部材50を備えており、図示しないハウジング内に各部が収容されて一体化されている。本実施形態の導光部材50も、光を透過する材料で構成されるとともに、微粒子が分散されて光を散乱する散乱部50aが構成されている。導光部材50のうち、ランプ部10およびセンサ部20の前方領域には微粒子が分散されておらず、光を透過する透過窓部50bが構成されている。
LED41は、図示しない配線によって電力が供給されて所定の光を発光する部材であり、本発明における光源部に相当している。図6に示すように、LED41は導光部材50の側面に対向して配置されており、導光部材50の側面から内部に光を入射させる。複数のLED41が発光する光は、それぞれ同じ色であってもよく、互いに異なる色を発光するとしてもよい。
LED41からの発光は、導光部材50の側面から導光部材50内部に入射されて、導光部材50の内部を伝搬して散乱部50aで散乱されて車両用灯具130の前方に照射される。したがって、光源部であるLED41と、散乱部50a及び透過窓部50bで本発明におけるランプ機能部と光照射領域が構成されている。
本実施形態においても、散乱部50a及び透過窓部50bが設けられた領域は、有機EL素子40a,40bからの光を散乱するため外部からは光を照射する領域として視認される。また、散乱部50a及び透過窓部50bが設けられていない領域は、ランプ部10およびセンサ部20と外部との間で光の入出射が妨げられず、良好に光照射と外部環境測定をすることができる。これにより、センサ部20が非発光部分であっても外部からは発光領域として視認され、意匠性を向上させることができる。また、車両用灯具130の小型化と薄型化を図ることができる。
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態について図7を用いて説明する。第1実施形態と重複する内容は説明を省略する。図7は、本実施形態における車両用灯具140を示す模式斜視図である。車両用灯具140は、ランプ部10と、センサ部20と、反射鏡30と、有機EL素子60を備えており、図示しないハウジング内に各部が収容されて一体化されている。
図7に示すように有機EL素子60は、ランプ部10、センサ部20および反射鏡30の前方において反射鏡30を覆うように配置されている。また有機EL素子60には、センサ部20とランプ部10の前方にそれぞれ開口部61,62が形成されている。有機EL素子60からの発光は、車両用灯具140の前方に照射される。したがって、本実施形態では有機EL素子60全体が光照射領域となっている。また、開口部61,62は透過窓部に相当している。
本実施形態においては、有機EL素子60は光照射領域として視認される。また、開口部61,62では、ランプ部10およびセンサ部20と外部との間で光の入出射が妨げられず、良好に光照射と外部環境測定をすることができる。これにより、センサ部20が非発光部分であっても外部からは発光領域として視認され、意匠性を向上させることができる。また、車両用灯具140の小型化と薄型化を図ることができる。
(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態について図8を用いて説明する。第1実施形態と重複する内容は説明を省略する。図8は、本実施形態における車両用灯具150を示す模式斜視図である。車両用灯具140は、ランプ部10と、センサ部20と、反射鏡30と、透明有機EL素子70を備えており、図示しないハウジング内に各部が収容されて一体化されている。
透明有機EL素子70は、自ら発光して光が車両用灯具150の前方に照射される。したがって、本実施形態では透明有機EL素子70全体が光照射領域となっている。また、透明有機EL素子70は、光を透過する材質で構成されているため、ランプ部10およびセンサ部20と外部との間で光の入出射が妨げられず、良好に光照射と外部環境測定をすることができる。これにより、センサ部20が非発光部分であっても外部からは発光領域として視認され、意匠性を向上させることができる。また、車両用灯具150の小型化と薄型化を図ることができる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
100,110,120,130,140,150…車両用灯具
10…ランプ部
20…センサ部
30…反射鏡
31…反射板
40a,40b,40c,60…有機EL素子
40c,70…透明有機EL素子
41…LED
50…導光部材
50a,52a,52b…散乱部
50b…透過窓部
51a,51b…反射板
53a,53b…拡散板
61,62…開口部

Claims (5)

  1. ランプ機能部とセンサ機能部を備え、
    前記ランプ機能部は、光源部と前記光源部からの光を反射する反射鏡で構成され、
    前記センサ機能部は、光により外部環境を測定するものであり、
    正面視において前記センサ機能部は、前記反射鏡が光を反射する光照射領域内に配置されることを特徴とする車両用灯具。
  2. ランプ機能部とセンサ機能部を備え、
    前記ランプ機能部は、光源部と前記光源部からの光を反射する反射鏡で構成され、
    正面視において前記センサ機能部は、前記反射鏡が光を反射する光照射領域内に配置され
    前記ランプ機能部は、前記光源部からの光を導光する導光部材を備え、前記導光部材には前記光源部からの光を散乱する散乱部が形成されており、
    前記導光部材のうち前記センサ機能部の前方には、前記散乱部は形成されておらず、光を透過する透過窓部が設けられていることを特徴とする車両用灯具。
  3. 請求項1または2に記載の車両用灯具であって、
    前記光源部は、有機EL素子で構成されていることを特徴とする車両用灯具。
  4. 請求項1から3の何れか一つに記載の車両用灯具であって、
    前記光源部は、前記センサ機能部よりも光照射方向における前方に配置されていることを特徴とする車両用灯具。
  5. 請求項1から4の何れか一つに記載の車両用灯具であって、
    第2のランプ機能部を備え、
    正面視において前記第2のランプ機能部は前記光照射領域内に配置されることを特徴とする車両用灯具。
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