(57)【要約】      （修正有）【課題】外側カバーに泥などの汚れが付着したとしてもその程度によらず精度よく車両用灯具の点灯／消灯を制御すること。【解決手段】ランプユニット２と当該ランプユニット２を覆う透光性カバーとを有する車両用灯具の点灯状態を制御するための装置であって、透光性カバーの内側面と対向して配置される発光器と、透光性カバーの内側面と対向して配置される受光器と、発光器を間欠的に発光させるように駆動するドライバ１２と、受光器により検出される第１の光強度から発光器による光が透光性カバーに反射して生じる第２の光強度を検出する反射光強度検出部と、第２の光強度の大きさに応じて第１の光強度を補正する補正処理部２２と、補正後の第１の光強度に応じてランプユニット２を点灯させるか否かを判定する点灯判定部を含む、車両用灯具の点灯制御装置である。【選択図】図２
2014101073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプユニットと当該ランプユニットを覆う透光性カバーとを有する車両用灯具の点灯状態を制御するための装置であって、
前記透光性カバーの内側面と対向して配置される発光器と、
前記透光性カバーの内側面と対向して配置される受光器と、
前記発光器を間欠的に発光させるように駆動するドライバと、
前記受光器により検出される第１の光強度から前記発光器による光が前記透光性カバーに反射して生じる第２の光強度を検出する反射光強度検出部と、
前記第２の光強度の大きさに応じて前記第１の光強度を補正する補正処理部と、
補正後の前記第１の光強度に応じて前記ランプユニットを点灯させるか否かを判定する点灯判定部と、
を含む、車両用灯具の点灯制御装置。
【請求項２】
前記発光器から放出される光が赤外光である、
請求項１に記載の車両用灯具の点灯制御装置。
【請求項３】
前記発光器から放出される光は、前記透光性カバーの各箇所との距離に応じた指向特性を有する、請求項１又は２に記載の車両用灯具の点灯制御装置。
【請求項４】
前記補正処理部は、前記第１の光強度に対し、前記第２の光強度の大きさに応じて決定される係数を乗算し又は前記第２の光強度の大きさに応じて決定される補正値を加えることにより、前記第１の光強度を補正する、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用灯具の点灯制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用灯具の点灯制御装置と、
前記点灯制御装置によって点灯状態を制御される車両用灯具、
を含む、車両用灯具システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周辺の光強度に応じて自律的に車両用灯具の点灯／消灯を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の周辺における光強度に応じて車両用灯具（前照灯や尾灯など）を自律的に点灯／消灯させるシステムが知られている。このようなシステムは、一般に、車室内のダッシュボード等に配置された受光センサにより車両周辺の光強度を検出し、その大きさに応じて車両用灯具の点灯／消灯を制御する。これに対して、本願発明者らは、上記の受光センサを車両用灯具の外側カバー（ハウジング）内に配置することにより、車両用灯具システムの構成簡素化、省スペース化を図ることを検討している。しかし、車両用灯具の外側カバーには泥などの汚れが付着しやすいことから、汚れが付着したとしてもその程度によらず精度よく車両用灯具の点灯／消灯を制御するための工夫が必要になる。
【０００３】
これに関する先行例としては、例えば特開昭６０−１５４２号公報（特許文献１）に開示された車両用ランプの汚れ検出装置、特開２００１−３３０５５９号公報（特許文献２）に開示された異物検出装置およびそれを用いたオートワイパ制御装置、特開平１１−２３４６３号公報（特許文献３）に開示された車両用ランプの汚れ検知装置及びそれに連動したワイパ装置、実開昭５８−２５２４８号公報（特許文献４）に開示された車輌用ランプの汚れ検知装置などが存在する。
【０００４】
ところで、特許文献１の先行例は、ランプのレンズ外側からランプ光量を受光し、それに基づいてランプ上の汚れを検出するものであるが、ランプの外側に受光器を設置しなくてはならないため受光器自体の汚損等の問題から実用性が低く、また外乱光の影響を受けて汚れの検出精度が低下しやすいという不都合もある。
【０００５】
また、特許文献２の先行例は、異物付着表面（例えば車両のウィンドウガラス）に対して入射光を全反射する角度で入射させて、異物が存在した場合に反射光の光量が減少する性質を利用して異物を検出するものであるが、このように全反射特性を利用する原理上、光照射可能な範囲が限られてしまうという点で実用性が低いという不都合がある。
【０００６】
また、特許文献３の先行例は、放電灯を内蔵した車輌用ランプの透光レンズの外側に紫外線センサを設置し、この紫外線センサにより検出された紫外線量により透光レンズの表面の汚れ状態を検知するものであるが、車輌用ランプの投光レンズの外側に紫外線センサを設置しているため、上記した特許文献１の先行例と同様に紫外線センサ自体の汚損等の問題から実用性が低く、また外乱光の影響を受けて汚れの検出精度が低下しやすいという不都合もある。
【０００７】
また、特許文献４の先行例は、車輌用ランプのランプハウジングの外側に、ランプレンズ表面と隣接して透明体を設け、かつこの透明体を挟んで一方側に反射板を配置し、他方側に発光素子と受光素子を配置しており、発光素子からの光が反射板で反射して受光素子に入射されるようにしている。しかし、この先行例では、透明体の汚れを検出することでこれと隣接したランプレンズ表面の汚れを推定するものであってランプレンズ表面の汚れを直接的に検出することができないため、汚れの検出精度が低い。特に、特許文献４の第５図に記載があるように、反射板や透明体等は専用のセンサーハウジングに覆われていることから、ランプレンズ表面とは外界からの汚れの付着状態が同等になりにくいと考えられ、この点からも検出精度が低下すると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６０−１５４２号公報
【特許文献２】特開２００１−３３０５５９号公報
【特許文献３】特開平１１−２３４６３号公報
【特許文献４】実開昭５８−２５２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明に係る具体的態様は、外側カバーに泥などの汚れが付着したとしてもその程度によらず精度よく車両用灯具の点灯／消灯を制御することを可能とする技術を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る一態様の点灯制御装置は、ランプユニットと当該ランプユニットを覆う透光性カバーとを有する車両用灯具の点灯状態を制御するための装置であって、（ａ）透光性カバーの内側面と対向して配置される発光器と、（ｂ）透光性カバーの内側面と対向して配置される受光器と、（ｃ）発光器を間欠的に発光させるように駆動するドライバと、（ｄ）受光器により検出される第１の光強度から発光器による光が透光性カバーに反射して生じる第２の光強度を検出する反射光強度検出部と、（ｅ）第２の光強度の大きさに応じて第１の光強度を補正する補正処理部と、（ｆ）補正後の第１の光強度に応じてランプユニットを点灯させるか否かを判定する点灯判定部を含む、車両用灯具の点灯制御装置である。
【００１１】
上記構成によれば、透光性カバーの内部に配置される発光器からの光による反射光を抽出し、その光強度である第２の光強度に応じて、第１の光強度を補正して、ランプユニットの点灯／消灯を判断する。このため、外側カバーとしての透光性カバーに泥などの汚れが付着した場合にはその程度によって反射光の大きさが変わり、それに応じて第１の光強度が補正されるので、汚れの程度によらず精度よく車両用灯具の点灯／消灯を制御することが可能となる。また、発光器および受光器をともに透光性カバーの内側に配置できるので上記したような先行例における不都合を解消することができる。さらに、自律的にランプユニットの点灯／消灯を制御するために必要な受光器と、発光器からの光による反射光を受光するために必要な受光器を兼用できるので、構成の簡素化を図ることができる。
【００１２】
上記の点灯制御装置において、発光器から放出される光が赤外光であることがより好ましい。
【００１３】
それにより、外界からの主な光である可視光との区別が容易となるので、反射光の検出精度を向上させることができる。
【００１４】
上記の点灯制御装置において、発光器から放出される光は、透光性カバーの各箇所との距離に応じた指向特性を有することも好ましい。
【００１５】
それにより、透光性カバーの内側面の各箇所と受光器との距離の違いによる反射光の減衰を相殺することが可能となり、反射光の検出精度を向上させることができる。
【００１６】
上記の点灯制御装置において、例えば、補正処理部は、第１の光強度に対し、第２の光強度の大きさに応じて決定される係数を乗算し又は第２の光強度の大きさに応じて決定される補正値を加えることにより、第１の光強度を補正することができる。
【００１７】
これらによれば、比較的簡単に第１の光強度を補正することができる。
【００１８】
本発明に係る一態様の車両用灯具システムは、上記した何れか点灯制御装置と、この点灯制御装置によって点灯状態を制御される車両用灯具、を含んで構成される。
【００１９】
上記構成によれば、外側カバーとしての透光性カバーに泥などの汚れが付着したとしてもその程度によらず精度よく車両用灯具の点灯／消灯を制御することが可能な車両用灯具システムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、一実施形態の車両用灯具の構造並びに点灯制御装置の一部構造を示す模式図である。
【図２】図２は、車両用灯具の点灯制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、車両用灯具システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４は、車両用灯具システムの動作の説明を補助するための各種波形図である。
【図５】図５は、ＬＥＤ、光センサと透光性カバーの配置について拡大して示した図である。
【図６】図６は、ＬＥＤの光における指向特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、一実施形態の車両用灯具の構造並びに点灯制御装置の一部構造を示す模式図である。図示の車両用灯具は、例えば車両の前照灯として用いられるものであり、ランプユニット２と透光性カバー（アウターレンズ）３を含んで構成されている。ランプユニット２は、例えば光を放出する光源、この光源からの光を集光するプロジェクタレンズ、光源とプロジェクタレンズの間に配置されて光の照射状態を変化させるためのシャッター（シェード）などを備える。透光性カバー３は、プラスチック等の透光性の材料からなり、ランプユニット２を格納する。ランプユニット２から放出される光はこの透光性カバー３を通して車両外部へ照射される。
【００２３】
図２は、車両用灯具の点灯制御装置の構成例を示すブロック図である。図２に示す点灯制御装置１は、上記の車両用灯具のランプユニット２の点灯／消灯を制御するためのものであり、制御部１０、ＬＥＤ（発光器）１１、ドライバ１２、光センサ（受光器）１３、ＤＣカット回路１４を含んで構成されている。なお、この点灯制御装置１と上記の車両用灯具２および透光性カバー３を含んで車両用灯具システムが構成されている。
【００２４】
制御部１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータであり、所定のプログラムを実行することで点灯制御装置１の全体動作を制御する。この制御部１０は、プログラムを実行することによって実現される機能ブロックとしての点灯判定部２１と補正処理部２２を有する。
【００２５】
ＬＥＤ１１は、図１に示したように透光性カバー３の内部においてこの透光性カバー３の内側面に光を照射可能な位置に設置されている。このＬＥＤ１１としては、例えば赤外光を放出するものが用いられる。
【００２６】
ドライバ１２は、駆動信号を供給することによりＬＥＤ１１を駆動する。本実施形態では、このドライバ１２は、ＬＥＤ１１をパルス駆動する。ここでいうパルス駆動とは、ＬＥＤ１１から放出される光の光強度（光量）が間欠的に増減を繰り返すようにＬＥＤ１１を駆動することをいう。
【００２７】
光センサ１３は、図１に示したように透光性カバー３の内部において、この透光性カバー３を通して入射する外界からの光とＬＥＤ１１からの光により透光性カバー３の内側面で生じる反射光とを受光可能な位置に設置されている。この光センサ１３としては、例えばフォトダイオードが用いられる。
【００２８】
ＤＣカット回路１４は、光センサ１３によって検出される光強度（第１の光強度）の検出信号から直流（ＤＣ）成分を除去する。ここで、上記したようにＬＥＤ１１はパルス駆動されておりその光によって生じた反射光は周期的に光量が変化する交流（ＡＣ）成分であるのに対して、外界からの光はその光量の変化が緩やかであり実質的に直流成分とみなせる。このため、光センサ１３によって検出される光強度から直流成分を除去することで、ＬＥＤ１１からの光に起因して生じた反射光による光強度（第２の光強度）を検出することができる。すなわち、本実施形態ではこのＤＣカット回路１４が「反射光強度検出部」に対応する。
【００２９】
点灯判定部２１は、光センサ１３によって検出される光強度に応じて、例えばこの光強度が所定のしきい値以上となった場合に、ランプユニット２を点灯させるべきと判定する。具体的には、光強度がしきい値以上になったときに、点灯判定部２１は、点灯を指示する制御信号をランプユニット２へ出力する。
【００３０】
補正処理部２２は、点灯判定部２１における判定に用いられる光強度（第１の光強度）の大きさをＤＣカット回路１４によって検出された光強度（第２の光強度）に応じて補正する。具体的には、補正処理部２２は、第２の光強度が大きいほど第１の光強度の大きさを大きくするように補正する。例えば、光センサ１３からの出力信号とＤＣカット回路１４からの出力信号はそれぞれをデジタルデータに変換して制御部１０に取り込まれているとすると、補正処理部２２は、第２の光強度の大きさに応じて決定される係数を第１の光強度を示すデジタルデータに乗算することにより、点灯判定部２１において用いられる第１の光強度を補正する。係数については、例えば第２の光強度をパラメータとした計算式によって求めてもよいし、予め用意したデータテーブルを参照することにより求めてもよい。
【００３１】
図３は、車両用灯具システムの動作を説明するためのフローチャートである。また、図４は、車両用灯具システムの動作の説明を補助するための各種波形図である。以下、図３および図４を参照しながら、車両用灯具システムの動作について詳細に説明する。
【００３２】
光センサ１３により第１の光強度（明るさ）が検出され（ステップＳ１１）、その大きさに応じて変換された電圧が制御部１０およびＤＣカット回路１４にそれぞれ入力される（ステップＳ１２）。このとき、例えば周辺の明るさが同じであったとしても、透光性カバー３への汚れの付着度合いにより、光センサ１３にて検出される第１の光強度が異なる。具体的には、図４の上段に示すように、汚れがない場合の第１の光強度（照度）に比べ、汚れの少し付着した場合には第１の光強度が相対的に小さくなり、汚れが多く付着した場合には第１の光強度がさらに小さくなる。
【００３３】
ＤＣカット回路１４に入力された電圧はその直流成分がカットされて制御部１０に入力される（ステップＳ１３）。ここでＤＣカット回路１４から制御部１０に入力される電圧は上記したように第２の光強度に対応するものである。図４の中段に示すように、第２の光強度は透光性カバー３への汚れの付着度合いに応じて変化する。具体的には、汚れのない場合に比較して、汚れが少し付着した場合には第２の光強度が相対的に大きくなり、汚れが多く付着した場合には第２の光強度がさらに大きくなる。なお、説明の便宜上、図４の中段に示す波形図は、図４の上段および下段に示す波形図に比べて相対的に拡大して示している。
【００３４】
制御部１０の補正処理部２２は、ＤＣカット回路１４から入力された電圧、すなわち第２の光強度に応じて、第１の光強度を補正するための補正値を決定する（ステップＳ１４）。ここでは、上記したように第１の光強度に対して乗算するための係数が補正値として決定される。
【００３５】
次いで、補正処理部２２は、決定した補正値としての係数を点灯判定部２１において判定に用いられるべき第１の光強度に乗算することにより、第１の光強度を補正する（ステップＳ１５）。具体的には、第２の光強度が大きいほど第１の光強度も大きくするように補正が行われる。具体的には、図４の下段に示すように、第２の光強度が大きいほど第１の光強度が大きくなるので、結果として、透光性カバー３への汚れの付着度合いに応じて第１の光強度の大きさが補正される。それにより、本来の外部光の状況をより的確に反映した第１の光強度に基づいて点灯制御部２１における判定を行うことができる。
【００３６】
制御部１０の点灯判定部２１は、補正処理部２２によって補正された後の第１の光強度の大きさを所定のしきい値と比較することにより、ランプユニット２を点灯（ＯＮ）とするか消灯（ＯＦＦ）とするかを判定する（ステップＳ１６）。
【００３７】
第１の光強度がしきい値以上である場合には（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、点灯判定部２１は、ランプユニット２に対して点灯指示を示す制御信号を出力する。それにより、ランプユニット２が点灯する（ステップＳ１７）。
【００３８】
他方、第１の光強度がしきい値より小さい場合には（ステップＳ１６；ＮＯ）、点灯判定部２１は、ランプユニット２に対して消灯指示を示す制御信号を出力する。それにより、ランプユニット２が消灯する（ステップＳ１８）。
【００３９】
次に、さらに望ましい実施形態について説明する。
【００４０】
図５は、ＬＥＤ、光センサと透光性カバーの配置について拡大して示した図である。図５に示すように、一般に透光性カバー３の外形は例えば曲線状などに形成されており、透光性カバー３の内側面上の位置により透光性カバー３と光センサ１３との距離が異なる。このため、ＬＥＤ１１からの光が汚れ４によって反射して光センサ１３に到達するまでの光路は、例えば図示のように透光性カバー３の内側面上の互いに異なる位置に対応した光路ａ（点線）と光路ｂ（実線）とを比較すると、光路ｂのほうが距離が長くなる。それにより、たとえ同じ汚れ４の量でも、汚れ４の付着する場所によってその汚れ４に起因する反射光が光センサ１３に到達するまでの距離に応じて減衰するため、光センサ１３によって検出される第２の光強度に差が生じてしまう。
【００４１】
したがって、第２の光強度をより的確に検出するためには、ＬＥＤ１１からの光を、透光性カバー３の内側面までの距離が長い方向には光強度がより大きくなり、当該距離が短い方向には光強度がより小さくなるような指向特性を持たせることが望ましい。図６は、ＬＥＤの光における指向特性の一例を示す図である。光強度は距離の二乗に反比例するため、その特性を考慮して指向特性が設計されている。図６に示す一例では、ＬＥＤ１１からの光の中心を０°とすると、プラス方向には＋６０°付近までは光強度がより上昇し、マイナス方向には−５５°付近までは光強度が上昇しており、かつ左右非対称な指向特性が示されている。なお、＋６０°以上、−５５°以上のそれぞれの範囲は受光範囲外である。このような指向特性は、例えばＬＥＤ１１の発光部に設ける二次レンズの特性を調整することによって実現可能である。これによれば、ＬＥＤ１１から透光性カバー３の内側面上の各位置までの距離によらず、汚れ４の程度が同じであればそれによる反射光の大きさを均一化することができる。
【００４２】
以上のような本実施形態によれば、透光性カバーの内部に配置される発光器からの光による反射光を抽出し、その光強度である第２の光強度に応じて第１の光強度を補正し、それに基づいてランプユニットの点灯／消灯を判断する。このため、外側カバーとしての透光性カバーに泥などの汚れが付着したとしてもその程度によらず精度よく車両用灯具の点灯／消灯を制御することが可能となる。また、発光器および受光器をともに透光性カバーの内側に配置できるので上記したような先行例における不都合を解消することができる。さらに、自律的にランプユニットの点灯／消灯を制御するために必要な受光器と、発光器からの光による反射光を受光するために必要な受光器を兼用できるので、構成の簡素化を図ることができる。
【００４３】
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。
【００４４】
例えば、上記した実施形態では光センサ１３によって検出される第１の光強度を補正するために第２の光強度に応じて決定される係数を乗算していたが、第２の光強度に応じて決定される補正値を加算することによって第１の光強度を補正してもよい。同様に、第２の光強度に応じて点灯制御部２１において判定に用いられるしきい値の大きさを変更することにより、第１の光強度に対して実質的な補正を与えるようにしてもよい。
【００４５】
また、上記した実施形態では透光性カバー３の外側に付着する汚れに起因する現象を考えていたが、原理的には、透光性カバー３の素材の経時変化による曇り（透過率低下）が生じた場合にも同様にしてランプユニット２の点灯制御を行うことができる。
【００４６】
また、上記した実施形態ではＬＥＤ１１として赤外光を放出するものを説明していたが、可視光の光、あるいは可視光範囲内の特定波長の光であってもよい。
【００４７】
また、上記した実施形態では車両用灯具の一例として前照灯を挙げていたが、尾灯など他の車両用灯具であっても本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１：点灯制御装置
２：ランプユニット
３：透光性カバー
４：汚れ
１０：制御部
１１：ＬＥＤ（発光器）
１２：ドライバ
１３：光センサ（受光器）
１４：ＤＣカット回路
２１：点灯判定部
２２：補正処理部
【図１】
2014101073.tif 000003
【図２】
2014101073.tif 000004
【図３】
2014101073.tif 000005
【図４】
2014101073.tif 000006
【図５】
2014101073.tif 000007
【図６】
2014101073.tif 000008