JP2014037195A - 照明制御システム、制御装置、および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】昼間点灯が視認しにくい走行環境下においても、昼間点灯本来の報知機能を発揮させ、かつ省電力の要請に応える。
【解決手段】 車両に搭載される灯具６は、昼間点灯される光源６ａを有する。導光部７は、光源６ａより出射される光の照射方向を含む所定の方向へ太陽光を導く。信号生成部８は、導光部７により所定の光量が前記所定の方向へ導かれうることを示す信号を生成する。制御装置３０は、当該信号が生成された場合に、光源６ａの光度を低下させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される照明装置、当該照明装置の動作を制御する制御装置、およびこれらにより構成される照明制御システムに関する。

昼間点灯される光源を有するＤＲＬ（Daytime Running Light）用灯具が、前照灯とは独立して車両に装備される構成が知られている（例えば、特許文献１）。光源の昼間点灯は、対向車や歩行者等に対して自車両の存在を報知することにより、交通事故を未然に防止するために行なわれる。昼間点灯が義務付けられている地域もある。

特開２０１１−２８９０６号公報

昼間点灯は電力消費を伴うため、省電力対策が求められている。一方、太陽光が自車両の前方から射すような天気や時間帯の場合、ＤＲＬ用光源の昼間点灯が対向車両の運転者や歩行者等に視認されにくいことがある。自車両によりランダムに反射される太陽光の一部が、当該対向車両の運転者や歩行者等の目に入るためである。このときＤＲＬ用光源は、本来の報知機能を発揮できていないにも関わらず、昼間点灯による電力消費を継続することになる。

よって本発明は、昼間点灯が視認しにくい走行環境下においても、昼間点灯本来の報知機能を発揮させ、かつ省電力の要請に応えうる技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第１の態様は、照明制御システムであって、
車両に搭載され、昼間点灯される光源を有する灯具と、
前記光源より出射される光の照射方向を含む所定の方向へ太陽光を導く導光部と、
前記導光部により所定の光量が前記所定の方向へ導かれうることを示す信号を生成する信号生成部と、
前記信号が生成された場合に、前記光源の光度を低下させる制御装置とを備える。

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第２の態様は、昼間点灯される光源を有する灯具と、前記光源より出射される光の照射方向を含む所定の方向へ太陽光を導く導光部とを備える車両に搭載される制御装置であって、
前記導光部により所定の光量が前記所定の方向へ導かれうることを示す信号を取得する信号取得部と、
前記信号取得部が前記信号を取得した場合に、前記光源の光度を低下させる制御信号を出力する制御部とを備える。

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第３の態様は、制御装置を備える車両に搭載される照明装置であって、
昼間点灯される光源を有する灯具と、
前記光源より出射される光の照射方向を含む所定の方向へ太陽光を導く導光部と、
前記導光部により所定の光量が前記所定の方向へ導かれうることを示す信号を生成する信号生成部とを備え、
前記信号生成部が前記信号を生成した場合において、前記制御装置から入力される制御信号に応じて前記光源の光度が低下する構成とされている。

上記のような構成によれば、昼間点灯を視認しにくくするような太陽光を、積極的に光源から出射された光の照射方向を含む向きに導くことにより、当該光を対向車両の運転者や歩行者等に視認させることができる。これにより導光部に光源の昼間点灯による報知機能を肩代わりさせることができる。

また導光部が光源の昼間点灯による報知機能を肩代わり可能な状態にある場合に、制御装置が光源の光度を低下させることにより、昼間点灯本来の報知機能を発揮させつつも、無用な電力消費を回避することができる。

前記導光部は、それぞれが太陽光を前記所定の方向へ反射するように構成された複数の凸面を備える構成としてもよい。この場合、導光部が特別な機構や電気部品を備える必要がないため、上記の機能を低コストで実現することができる。

前記導光部は、光ファイバと、太陽光を前記光ファイバに入射させる第１光学系と、光ファイバから出射された光を前記所定の方向へ導く第２光学系とを備える構成としてもよい。この場合、光ファイバが柔軟性を有しているため、導光部のレイアウトの自由度が高い。また第２光学系を通じて確実に太陽光を所定の方向に照射することができる。

前記信号生成部は光センサを備え、当該光センサの受光量が所定値を上回る場合に、前記制御装置が前記光源の光度を低下させる構成としてもよい。この場合、導光部により所定の光量が所定の方向へ導かれうるか否かが、光センサの受光量に基づいて判断される。直接的に光量の検出が行なわれるため、制御の信頼性が高まる。

ここで前記光センサの受光量が前記所定値を所定時間上回る場合に、前記制御装置が前記光源の光度を低下させる構成としてもよい。この場合、車両が樹木などの下を走行して光センサの受光状態が断続的に変化するような状態において、光源の点消灯が頻繁に繰り返される事態を回避することができる。

本発明の第１実施形態に係る照明装置の内部構成を示す縦断面図である。 図１の照明装置を前方からみた構成を模式的に示す図である。 図１の照明装置における導光部の変形例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る照明装置の内部構成を示す縦断面図である。 図４の照明装置を前方からみた構成を模式的に示す図である。 図４の照明装置における導光部の構成を模式的に示す図である。

添付の図面を参照しつつ本発明について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

図１は、本発明の第１実施形態に係る照明装置１の内部構成を模式的に示す縦断面図である。照明装置１は、車両の前部右寄りに装着されて車両の前方を照明する装置である。照明装置１は、ランプハウジング３の前部に透光カバー２を装着することにより区画形成された灯室４を備えている。灯室４の内部には、前照灯ユニット５、ＤＲＬユニット６、導光部７、および光センサ８が収容されている。

前照灯ユニット５は、光源５ａを内蔵している。光源５ａとしては、ＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプやキセノンランプ等の放電灯や、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード等の半導体発光素子が用いられうる。光源５ａより出射された光は、投射レンズ５ｂを通過し、車両前方の所定の領域に所定の配光パターンを形成する。前照灯ユニット５の構成は周知であるため、詳細な説明を割愛する。

図２は、照明装置１を車両の前方から見た構成を模式的に示す図である。図１は、図２における線Ｉ−Ｉに沿う縦断面を示したものである。本発明の灯具としてのＤＲＬユニット６は、車両の左右方向に配列された複数の光源６ａ、およびこれらを駆動する図示しない回路部を備えている。光源６ａは、対向車両や歩行者等に対して自車両の存在を報知するために昼間点灯されるものであり、本実施形態では白色ＬＥＤを用いている。

なお図示を省略するが、車両の前部左寄りには、図示の照明装置１と左右対称の構成を有する照明装置１が装着される。

導光部７は、車両の左右方向に配列された複数の球体７ａを備えている。各球体７ａの表面７ｂは、高い反射率を有するように鏡面加工されている。図１に示すように、表面７ｂの一部は、車両の外側に向かう凸面を形成しており、所定の角度で入射する太陽光Ｓを、本発明における所定の方向へ導くように反射する構成とされている。

ここで「所定の角度」とは、自車両の前方から太陽光Ｓが入射して自車両の一部で反射されることにより、光源６ａの昼間点灯が対向車両の運転者や歩行者等に視認されにくくなるような角度をいう。また「所定の方向」とは、昼間点灯された光源６ａより出射された光の照射方向を含む方向をいう。

すなわち本実施形態の導光部７によれば、昼間点灯を視認しにくくするような太陽光Ｓを、光源６ａから出射された光Ｌの照射方向を含む向きへ積極的に反射させることにより、当該反射光を対向車両の運転者や歩行者等に視認させることができる。これにより光源６ａの昼間点灯による報知機能を導光部７に肩代わりさせることができる。

また導光部７は、太陽光Ｓを所定の方向へ反射するように構成された複数の凸面を有するのみで、特別な機構や電気部品を備えるものではない。したがって上記の機能を低いコストで実現することができる。

光センサ８は、光源６ａおよび導光部７の前方において、受光面８ａが車両の前方かつ斜め上方を向くように配置されている。光センサ８は、受光面８ａに入射した光の光量（受光量）に応じた信号を出力する、周知の構成を備えたセンサである。受光面８ａの傾斜角度は、太陽光Ｓが上記「所定の角度」で入射するときに受光量が所定値を上回るように定められる。

ＤＲＬユニット６および光センサ８は、車両に搭載された制御装置３０と通信可能に接続されている。制御装置３０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ等を備え、車両における様々な制御を実行する。ＤＲＬユニット６、導光部７、光センサ８、および制御装置３０は、照明制御システム４０を構成する。

図１に示すように、制御装置３０は、信号取得部３１と制御部３２を備えている。制御装置３０は、光センサ８の受光面８ａにおける受光量が所定値を上回っていることを示す信号を信号取得部３１が取得すると、ＤＲＬユニット６の光源６ａを消灯させる制御信号を制御部３２が出力するように構成されている。

光センサ８の受光面８ａにおける受光量が所定値を上回る事実は、上述のように自車両に対して太陽光Ｓが所定の角度で入射することを意味しており、このとき導光部７は、光源６ａの昼間点灯による報知機能を肩代わり可能な状態にある。そこで制御装置３０が光源６ａを消灯させることにより、昼間点灯本来の報知機能を発揮させつつも、無用な電力消費を回避することができる。

一方、太陽光Ｓが所定の角度で入射していても、雲などに遮られて入射光量が不十分な場合、昼間点灯による報知機能を導光部７に肩代わりさせることはできない。このような場合は、光センサ８の受光面における受光量が所定値を上回ることはなく、制御装置３０は、光源６ａを点灯させる。したがって走行環境に応じて昼間点灯の報知機能を維持することができる。

また制御装置３０は、光センサ８の受光面８ａにおける受光量が所定値を所定時間上回る場合に、上記制御信号を出力してＤＲＬユニット６の光源６ａを消灯させるように構成されている。これにより車両が樹木などの下を走行して光センサ８の受光状態が断続的に変化するような状態において、光源６ａの点消灯が頻繁に繰り返される事態を回避することができる。

ここで受光面８ａにおける受光量が所定値を上回る場合に有意な信号を出力するように光センサ８を構成し、当該信号の取得をもって制御装置３０が上記制御信号を出力する構成としてもよい。または光センサ８から受光量に応じて出力される信号が、受光面８ａにおける受光量が所定値を上回っていることを示す状態となったときに、制御装置３０が上記制御信号を出力する構成としてもよい。いずれにしても光センサ８は、本発明の信号生成部として機能し、所定の光量すなわち昼間点灯による報知機能を発揮しうる光量の光が、導光部７によって上記所定の方向に導かれうることを示す信号を生成する。

所定の角度で入射する太陽光Ｓを、ＤＲＬユニット６の光源６ａから出射された光の照射方向を含む所定の方向に導くことができる限りにおいて、導光部７は球体７ａを有する構成に限られない。図３の（ａ）は第１の変形例としての導光部７Ａを上方から見た外観を示している。図３の（ｂ）は、図３の（ａ）における線IIIB−IIIBに沿う縦断面を示している。

導光部７Ａは、板状の基部７ｃの車両外側を向く面上に、半球状の凸部７ｄが車両の左右方向に配列された構成を有している。各凸部７ｄの表面７ｅは、高い反射率を有するように鏡面加工されている。表面７ｅは車両の外側に向かう凸面を形成しており、所定の角度で入射する太陽光Ｓを、上記所定の方向へ導くように反射する構成とされている。このような太陽光Ｓの反射が可能な限りにおいて、複数の平坦な反射面により形成される多面体として各凸部７ｄを形成してもよい。

図３の（ｃ）は第２の変形例としての導光部７Ｂを示している。導光部７Ｂは、車両外側を向く凸面７ｆに一方向反射膜が蒸着されることにより、ハーフミラーとして機能するレンズ７ｇとして構成されている。ＤＲＬユニット６の光源６ａは、レンズ７ｇの車両内側を向く面７ｈに対向するように配置される。光源６ａから出射された光Ｌは、レンズ７ｇを通過して車両の前方に向けて照射される。太陽光Ｓは、凸面７ｆ上に形成された反射膜により、光源６ａから出射された光の照射方向を含む方向に反射される。

この構成によれば、昼間点灯の報知機能を光源６ａの点灯により実現する場合と、凸面７ｆによる太陽光Ｓの反射により実現する場合とで、視認される発光箇所をほぼ一致させることができる。したがって、光源６ａによる配光状態に近い反射光の照射状態を得ることができる。

本発明の第２実施形態に係る照明装置１Ａの内部構成を、図４に模式的に示す。図５は、照明装置１Ａを車両の前方から見た構成を模式的に示す図である。図４は、図５における線IV−IVに沿う縦断面図である。第１実施形態に係る照明装置１と同一または同様の機能や構成を有する要素には同一の参照番号を付与し、繰り返しとなる説明は割愛する。

本実施形態の照明装置１Ａは、上記の導光部７とは異なる構成の導光部１７を備えている。導光部１７は、入射光学系１８、導光路１９、および出射光学系２０を備えている。

図６は、導光部１７の一部の構成を模式的に示す図である。入射光学系１８は、基板１８ａ上に配列された多数のレンズ１８ｂを備えている（図６においては、その一部のみを簡略して示している）。入射光学系１８は、ＤＲＬユニット６の上方において、レンズ１８ｂが車両の前方かつ斜め上方を向くように配置されている。その傾斜角度は、太陽光Ｓが所定の角度でレンズ１８ｂに入射するように定められる。ここで「所定の角度」とは、自車両の前方から太陽光Ｓが入射して自車両の一部で反射されることにより、光源６ａの昼間点灯が対向車両の運転者や歩行者等に視認されにくくなるような角度をいう。

導光路１９は、多数の光ファイバ１９ａが被覆１９ｂにより束ねられた構成とされている（図６においては、その一部のみを簡略して示している）。各レンズ１８ｂは、光ファイバ１９ａの入射端と一対一に対応している。本発明の第１光学系としての入射光学系１８は、太陽光Ｓを各レンズ１８ｂを通じて各光ファイバ１９ａに入射させる。

図５に示すように、出射光学系２０は、ＤＲＬユニット６の光源６ａとともに車両の左右方向に配列された複数のレンズ２０ａを備えている。所定数（複数）の光ファイバ１９ａの出射端１９ｃが、対応するレンズ２０ａの１つに対向するように配置される。本発明の第２光学系としての出射光学系２０を形成する各レンズ２０ａは、対応する光ファイバ１９ａから出射された光を所定の方向へ導くように構成されている。具体的には、光ファイバ１９ａから出射されてレンズ２０ａを通過した光は、点灯された光源６ａから出射された光が照射される向きを含む方向に照射される。

すなわち本実施形態の導光部１７によれば、昼間点灯を視認しにくくするような太陽光Ｓを、光源６ａから出射された光の照射方向を含む向きへ積極的に導光および照射することにより、当該照射光を対向車両の運転者や歩行者等に視認させることができる。これにより光源６ａの昼間点灯による報知機能を導光部１７に肩代わりさせることができる。

このような構成によれば、光ファイバ１９ａが柔軟性を有しているため、導光部１７のレイアウトの自由度が高い。また出射光学系２０を通じて確実に太陽光Ｓを所定の方向に照射することができる。

本実施形態の光センサ８は、ＤＲＬユニット６に隣接して配置されている。そして光ファイバ１９ａのうち一部の出射端１９ｄ（図６参照）が、光センサ８の受光面８ａに対向するように配置される。光センサ８は、出射端１９ｄより出射される光の光量に応じた信号を、制御装置３０に出力する。

制御装置３０は、光センサ８の受光面８ａにおける受光量が所定値を上回っていることを示す信号を信号取得部３１が取得すると、ＤＲＬユニット６の光源６ａを消灯させる制御信号を制御部３２が出力するように構成されている。ここで当該所定値は、出射光学系２０を通じて十分な光量の光が車両前方へ照射されている状態に対応するように定められている。

すなわち光センサ８の受光面８ａにおける受光量が所定値を上回る事実は、導光部１７が光源６ａの昼間点灯による報知機能を肩代わり可能な状態にあることを示している。そこで制御装置３０が光源６ａを消灯させることにより、昼間点灯本来の報知機能を発揮させつつも、無用な電力消費を回避することができる。

一方、太陽光Ｓが所定の角度で入射していても、雲などに遮られて入射光量が不十分な場合、昼間点灯による報知機能を導光部１７に肩代わりさせることはできない。このような場合は、光センサ８の受光面における受光量が所定値を上回ることはなく、制御装置３０は、光源６ａを点灯させる。したがって走行環境に応じて昼間点灯の報知機能を維持することができる。

なお図示を省略するが、入射光学系１８のレンズ１８ｂと、光ファイバ１９ａの入射端の間などに赤外線フィルタを設けることにより、太陽光Ｓの導光に伴う灯室４内部の温度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ものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。

ＤＲＬユニット６の光源６ａは、上述の発光ダイオードに限られるものではなく、レーザダイオードや有機ＥＬ素子等の半導体発光素子を用いてもよい。またハロゲンランプ等のフィラメントを有する白熱灯や、メタルハライドランプ等のＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプのような周知のバルブ光源を用いてもよい。

ＤＲＬユニット６、導光部７（７Ａ、７Ｂ、１７）、および光センサ８は、必ずしも前照灯ユニット５とともに照明装置１の灯室４内に収容されることを要しない。昼間点灯に係る上記の報知機能を発揮しうる限りにおいて、少なくともこれらの要素によって照明装置を構成し、車両の適宜の箇所に配置することができる。

導光部７（７Ａ、７Ｂ、１７）によって太陽光Ｓが所定の向きに導かれうることを示す信号は、必ずしも光センサ８によって生成されることを要しない。これに加えてあるいは代えて、制御装置３０を車両に搭載された図示しない通信部と接続し、当該通信部を通じてＧＰＳ情報、時刻情報、および気象情報を取得すれば、自車両と太陽の位置関係を特定し、導光部７（７Ａ、７Ｂ、１７）に所定量の太陽光Ｓが入射するか否かを判断することができる。このとき当該通信部は本発明の信号生成部として機能しうる。

制御装置３０は、導光部７（７Ａ、７Ｂ、１７）により所定光量の太陽光Ｓが所定の方向に導かれうることを示す信号を取得した場合に、必ずしもＤＲＬユニット６の光源６ａを消灯させることを要しない。光源６ａの光度を所定値まで低下させることによっても、ＤＲＬユニット６の消費電力抑制が可能である。また光源６ａを完全に消灯させないことによって、本来の報知機能をある程度担保することができる。導光部７（７Ａ、７Ｂ、１７）により所定の方向に導かれる太陽光Ｓの光量に応じて、低下させる光度の量を変化させる構成としてもよい。

制御装置３０の機能の少なくとも一部は、照明装置１内に配置されて前照灯ユニット５の動作等を制御するための灯具制御モジュール（図示せず）により分担される構成としてもよい。

１：照明装置、６：ＤＲＬユニット、６ａ：光源、７：導光部、７ｂ：球体の表面、８：光センサ、１７：導光部、１８：入射光学系、１９ａ：光ファイバ、２０：出射光学系、３０：制御装置、３１：信号取得部、３２：制御部、４０：照明制御システム

Claims (7)

1. 車両に搭載され、昼間点灯される光源を有する灯具と、
   前記光源より出射される光の照射方向を含む所定の方向へ太陽光を導く導光部と、
   前記導光部により所定の光量が前記所定の方向へ導かれうることを示す信号を生成する信号生成部と、
   前記信号が生成された場合に、前記光源の光度を低下させる制御装置とを備える、照明制御システム。
2. 前記導光部は、それぞれが太陽光を前記所定の方向へ反射するように構成された複数の凸面を備える、請求項１に記載の照明制御システム。
3. 前記導光部は、光ファイバと、太陽光を前記光ファイバに入射させる第１光学系と、光ファイバから出射された光を前記所定の方向へ導く第２光学系とを備える、請求項１に記載の照明制御システム。
4. 前記信号生成部は光センサを備え、当該光センサの受光量が所定値を上回る場合に、前記制御装置が前記光源の光度を低下させる、請求項１から３のいずれか一項に記載の照明制御システム。
5. 前記光センサの受光量が前記所定値を所定時間上回る場合に、前記制御装置が前記光源の光度を低下させる、請求項４に記載の照明制御システム。
6. 昼間点灯される光源を有する灯具と、前記光源より出射される光の照射方向を含む所定の方向へ太陽光を導く導光部とを備える車両に搭載される制御装置であって、
   前記導光部により所定の光量が前記所定の方向へ導かれうることを示す信号を取得する信号取得部と、
   前記信号取得部が前記信号を取得した場合に、前記光源の光度を低下させる制御信号を出力する制御部とを備える、制御装置。
7. 制御装置を備える車両に搭載される照明装置であって、
   昼間点灯される光源を有する灯具と、
   前記光源より出射される光の照射方向を含む所定の方向へ太陽光を導く導光部と、
   前記導光部により所定の光量が前記所定の方向へ導かれうることを示す信号を生成する信号生成部とを備え、
   前記信号生成部が前記信号を生成した場合において、前記制御装置から入力される制御信号に応じて前記光源の光度が低下する構成とされている、照明装置。

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