(57)【要約】【課題】車両外部の通信機と大量のデータを送受信できる車両用灯具を提供する。【解決手段】灯具ボディ２とカバーレンズ３との間の灯室４内にランプ５Ａ〜５Ｃが設置された車両用灯具１において、灯室４に車両外部の通信機と電磁波によるデータ通信を行う送受信器８を設け、送受信器８と対応する部位のカバーレンズ３に通信用窓部６を設け、通信用窓部６の電磁波透過壁を介して、外部通信機と送受信器８との間で高速データ通信を行う。【選択図】図１
2019079642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
灯具ボディとカバーレンズとの間の灯室内にランプが設置された車両用灯具において、前記カバーレンズの一部に電磁波を透過させる通信用窓部が形成され、前記灯室内に前記通信用窓部を介して車両外部の通信機と前記電磁波によるデータ通信を行う送受信器が設けられ、前記通信用窓部が前記送受信器の中心軸線と略直角の電磁波透過壁を含むことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記通信用窓部が、前記通信機のコネクタプラグを前記送受信器と正対する位置に配置するための位置決め部を備えた請求項１記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記電磁波透過壁が、前記送受信器の中心軸線との交点に関して対称となる形状に形成されている請求項１又は２記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記電磁波透過壁が、透明樹脂材料で前記カバーレンズと一体に成形されている請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記通信用窓部が前記カバーレンズに形成された窓孔を含み、前記電磁波透過壁が窓孔を密閉するように前記カバーレンズに接着されている請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記電磁波透過壁が、前記送受信器を前記カバーレンズの前方から見えにくくするための遮蔽部を含む請求項１〜５の何れか一項に記載の車両用灯具。
【請求項７】
前記灯室内に、前記送受信器が送信した電磁波または受信する電磁波を反射するリフレクタが設けられている請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両外部と速やかに大量のデータを送受信することができる車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に装備されている灯具を利用して、車両外部とデータの送受信を行う技術が知られている。例えば、特許文献１には、人間の視覚で認識できない高い周波数で光源の点灯を制御する高周波変調部を備え、テールランプを高周波変調した点灯電流で点灯することで、テールランプを利用して後続車両にデータを送信する車両用灯具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３０９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで近年、自動運転技術の進展に伴ない、車室内においても高画質の映画を楽しんだり、仕事をしたりと、高品質なエンターテイメント空間や、ワーキング空間を構築し、移動中であっても部屋やオフィスと変わらず快適に過ごしたいという要望が高まっている。このような車内環境を整えるためには、車室内と車両外部とで大量のデータをストレス無く速やかに送受信できる仕組みが必要となる。
【０００５】
ところが、特許文献１の車両用灯具によると、広範囲に信号（データ）を送信しており、データが大量である場合には送受信に長い時間がかかってしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、車両外部と速やかに大量のデータを送受信をすることができる車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の車両用灯具は、灯具ボディとカバーレンズとの間の灯室内に光源が設置された車両用灯具において、カバーレンズの一部に電磁波を透過させる通信用窓部が形成され、灯室内に通信用窓部を介して車両外部の通信機と電磁波によるデータ通信を行う送受信器が設けられ、通信用窓部が送受信器の中心軸線と略直角の電磁波透過壁を含むことを特徴とする。
【０００８】
通信用窓部が車両外部の通信機を送受信器と正対する位置に配置するための位置決め部を備えていると好ましい。
【０００９】
通信用窓部の電磁波透過壁は、送受信器の中心軸線との交点に関して対称となる形状に形成されていると好ましい。本発明の一実施形態では、電磁波透過壁が、電磁波を集中させて送受信器に受信させるためのレンズ形状、あるいは、送受信器が送信した電磁波の拡散を抑えて平行ビームを形成するためのレンズ形状を備える。また、同様の光学機能を発揮するリフレクタを通信用窓部に設けることもできる。
【００１０】
ここで、電磁波透過壁は、透明樹脂材料でカバーレンズと一体成形することができる。あるいは、電磁波透過壁をカバーレンズと別体に成形し、カバーレンズに窓孔を形成し、窓孔を密閉するように電磁波透過壁をカバーレンズに接着しても良い。
【００１１】
また、好ましい実施例としては、電磁波透過壁が、送受信器をカバーレンズの前方から見えにくくするための遮蔽部を含む。
【００１２】
灯室内に、送受信器が送信した電磁波または受信する電磁波を反射するリフレクタが設けられていても好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両用灯具によれば、カバーレンズの通信用窓部に電磁波透過壁を送受信器の光軸と略直角となるように設け、該通信壁を介して車両外部の通信機と灯室内の送受信器とがデータ通信することとしたため、大量のデータを効率よく送受信することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示す車両およびヘッドランプの正面図である。
【図２】ヘッドランプの通信用窓部を示す模式図である。
【図３】通信用窓部の変形例を示す模式図である。
【図４】通信用窓部の電磁波透過壁を示す模式図である。
【図５】電磁波透過壁に対する送受信器の配置を示す模式図である。
【図６】電磁波透過壁の表面処理を示す模式図である。
【図７】通信用窓部に対する送受信器の組付構造を示す模式図である。
【図８】電磁波透過壁の光学的形状を示す模式図である。
【図９】電磁波透過壁のステップ形状を示す模式図である。
【図１０】通信用窓部のアンテナ構造を示す模式図である。
【図１１】通信用窓部の遮蔽カバーを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜１１は、本発明を自動運転車両のヘッドランプに具体化した一実施形態を示し、図２〜１１は、図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿って通信用窓部２３の構成を示す。図１（ａ），（ｂ）に示すヘッドランプ１は、灯具ボディ２とカバーレンズ３を備え、両者の間に灯室４を形成している。灯具ボディ２は車体の前端に取り付けられ、カバーレンズ３が灯具ボディ２の前面に被せられている。
【００１６】
灯具ボディ２には隔壁２ａが設けられ、隔壁２ａによって灯室４がランプ室４ａと通信室４ｂとに仕切られている。ランプ室４ａには、車両前方を照明するロービームランプ５Ａおよびハイビームランプ５Ｂと、車両の自動運転状態を対向車や歩行者に通知するための通知ランプ５Ｃとが設けられている。通信室４ｂには送受信器８が設置され、隔壁２ａによってランプ５Ａ〜５Ｃの可視光から遮蔽された空間において、カバーレンズ３を介し車両外部の通信機と電磁波によるデータ通信を行うようになっている。
【００１７】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、カバーレンズ３は透明合成樹脂で成形され、通信室４ｂの送受信器８と対応する部位のカバーレンズ３に電磁波を透過させる通信用窓部６が形成されている。図２（ａ）に示す通信用窓部６は、カバーレンズ３の表面より凹んだ形状に形成され、外部通信機の凸形コネクタプラグ９Ａが嵌合する円環状の位置決め壁１９ａと、送受信器８の中心軸線２２と略直角の電磁波透過壁２３ａとを備えている。
【００１８】
図２（ｂ）に示す通信用窓部６は、カバーレンズ３の表面より突出する形状で形成され、外部通信機の凹形コネクタプラグ９Ｂが嵌合する円環状の位置決め壁１９ｂと、送受信器８の中心軸線２２と略直角の電磁波透過壁２３ｂとを備えている。なお、位置決め部の形状は、図２（ａ），（ｂ）に例示した円環状に限定されず、コネクタプラグ９を送受信器８と正対する位置に配置可能な様々な形状を採用できる。
【００１９】
図３に示すように、通信用窓部６は、電磁波が透過壁２３の各部を均一に透過するように、送受信器８の中心軸線２２との交点Ｏに関して対称となる形状、つまり円形に形成するのが好ましい。例えば、通信用窓部６を、図３（ａ）に示す凹状、（ｂ）に示す凸状、（ｃ）に示す凹状湾曲形、または、（ｄ）に示す凸状湾曲形に形成することができる。
【００２０】
通信用窓部６の電磁波透過壁２３は、図４（ａ）に示すように、透明樹脂材料でカバーレンズ３と一体に成形することができる。あるいは、図４（ｂ）に示すように、カバーレンズ３に窓孔１０を設け、窓孔１０を密閉するように電磁波透過壁２３をカバーレンズ３に溶着または接着しても良い。
【００２１】
図５は、通信用窓部６に対する送受信器８の配置構造を示す。図５（ａ）の送受信器８は、カバーレンズ３と一体に成形された電磁波透過壁２３から離して通信室４ｂに配置されている。図５（ｂ）の送受信器８は、一体成形された電磁波透過壁２３の内面に接着されている。図５（ｃ）の送受信器８は、一体成形された厚手の電磁波透過壁２３の内部に埋設されている。図５（ｄ）の送受信器８は、カバーレンズ３と別体の電磁波透過壁２３から離して通信室４ｂに配置されている。図５（ｅ）の送受信器８は、別体の電磁波透過壁２３の内面に接着されている。図５（ｆ）の送受信器８は、厚手の電磁波透過壁２３の内部に埋設されている。
【００２２】
図６は、電磁波透過壁２３の表面処理を示す。図６（ａ）に示す電磁波透過壁２３の内面には、特定波長の電磁波を透過させないための薄膜部材１４が貼付されている。薄膜部材１４としては、光拡散シート、ホログラムシート、フレネルレンズ、バンドパスフィルターを用いることができる。図６（ｂ）に示す電磁波透過壁２３には、多層蒸着膜１５によってバンドパスフィルターが形成されている。図６（ｃ）に示す電磁波透過壁２３には、シボ加工によって光拡散面１６が形成されている。薄膜部材１４、多層蒸着膜１５および光拡散面１６は、カバーレンズ１３の前方から送受信器８を見えにくくする遮蔽部としても機能する。
【００２３】
図７は、通信用窓部６に対する送受信器８の組付構造を示す。図７（ａ）では、カバーレンズ３と別体の電磁波透過壁２３に送受信器８が埋設され、電磁波透過壁２３が接着または溶着によって通信用窓部６の位置決め壁１９に組み付けられている。図７（ｂ）では、送受信器８を埋設した電磁波透過壁２３が嵌合部２５にて位置決め壁１９に組み付けられている。図７（ｃ）では、カバーレンズ３に厚手の電磁波透過壁２３が一体成形され、送受信器８を埋設した樹脂部材２４が嵌合部２５にて電磁波透過壁２３に組み付けられている。
【００２４】
図８は、カバーレンズ３と一体に成形された電磁波透過壁２３の光学的形状を示す。図８（ａ）に示す電磁波透過壁２３は、内面および外面が共に平坦に形成されている。図８（ｂ）に示す電磁波透過壁２３は、内面が凸状で外面が平坦に成形されている。図８（ｃ）に示す電磁波透過壁２３は、内面および外面が共に凸状に成形されている。図８（ｄ）に示す電磁波透過壁２３は、内面が凹状で外面が平坦に成形されている。図８（ｅ）に示す電磁波透過壁２３は、内面および外面が共に凹状に成形されている。図８（ｆ）に示す電磁波透過壁２３は、カバーレンズ３と連続してフラットに成形されている。特に、図８（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示す電磁波透過壁２３は、受信電磁波を送受信器８に集中させるためのレンズ形状、あるいは、送信電磁波の拡散を抑えて送受信器８の中心軸線と平行なビームを形成するためのレンズ形状を備える。
【００２５】
図９に示す通信用窓部６は、電磁波透過壁２３の内面にステップ２６を備えている。ステップ２６は、送受信器８の中心軸線２２の周りを同心円状に延びる複数のステップからなる。例えば、図９（ａ）に示すステップ２６ａは、断面凸形の同心円ステップからなり、図９（ｂ）に示すステップ２６ｂは断面凹形の同心円ステップからなり、図９（ｃ）に示すステップ２６ｃは断面三角形の同心円ステップからなる。これらのステップ２６は、カバーレンズ１３の前方から送受信器８を見えにくくする遮蔽部として機能に加え、図８に示したレンズ形状と同様に、送受信器８が受信または送信する電磁波を集中または平行ビームにするための光学機能も備えている。
【００２６】
図１０に示す通信用窓部６には、図８，９に示したレンズ形状と同様の機能を備えたリフレクタ１３が設けられている。すなわち、電磁波透過壁２３の内面には、送受信器８が取り付けられるとともに、電磁波の送受信アンテナとして機能するリフレクタ１３が装着されている。そして、図１０（ａ）に示すように、車両外部の通信機（図２参照）から送信された電磁波が、電磁波透過壁２３を透過し、リフレクタ１３の反射面１３ａで反射し、送受信器８に集光して受信される。また、図１０（ｂ）に示すように、送受信器８から送信された電磁波は、反射面１３ａで反射し、平行ビームとなって電磁波透過壁２３を透過し、外部通信機に受信される。したがって、通信機および送受信器８が電磁波を確実に拾うことができ、高効率でデータ通信を行うことができる。
【００２７】
図１１に示す通信用窓部６には、汚れ防止または装飾用のカバー１８が設けられている。図１１（ａ）に示すように、カバー１８は、透明または不透明、着色または無着色の樹脂材料でキャップ状に成形され、通常時には凸形または凹形の通信用窓部６に嵌着され、防汚および装飾に加え、送受信器８をカバーレンズ３の前方から見えにくくするための遮蔽部として用いられる。一方、データ通信時には、図１１（ｂ）に示すように、外部通信機のコネクタプラグ９を接続するために、カバー１８が通信用窓部６から取り外される。
【００２８】
上記構成のヘッドランプ１において、外部通信機との間でデータ通信を行う場合には、図２に示すように、通信機のコネクタプラグ９Ａ，９Ｂを通信用窓部６に接続し、位置決め壁１９により位置決めした状態で、通信用窓部６の電磁波透過壁２３を介して通信機と送受信器８との間で大量のデータを送受信する。この実施形態の通信用窓部６によれば、電磁波透過壁２３が送受信器８の中心軸線２２と略直角に設けられるとともに、その中心軸線２２との交点に関して対称となる円形に形成されているため、電磁波を透過壁２３に均一に透過させ、高速データ通信の信頼性を高めることができる。また、コネクタプラグ９を位置決め部１９で送受信器８と正対する位置に配置し、送受信ミスを未然に防止することもできる。
【００２９】
なお、本発明は、上記実施形態で示したヘッドランプ１に限定されず、テールランプ、サイドランプ等の各種車両用灯具に適用することができる。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の形状や構成を適宜変更して実施することも可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１    ヘッドランプ
２    灯具ボディ
３    カバーレンズ
４    灯室
５Ａ    ロービームランプ
５Ｂ    ハイビームランプ
５Ｃ    自動運転通知ランプ
６    通信用窓部
８    送受信器
９    コネクタプラグ
１０    窓孔
１３    リフレクタ
１８    カバー
１９    位置決め壁
２３    電磁波透過壁
【図１】
2019079642.tif 000003
【図２】
2019079642.tif 000004
【図３】
2019079642.tif 000005
【図４】
2019079642.tif 000006
【図５】
2019079642.tif 000007
【図６】
2019079642.tif 000008
【図７】
2019079642.tif 000009
【図８】
2019079642.tif 000010
【図９】
2019079642.tif 000011
【図１０】
2019079642.tif 000012
【図１１】
2019079642.tif 000013