(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列された複数のレーザ光源を有する第１灯具ユニットと、
前記第１灯具ユニットに隣接して設けられた第２灯具ユニットと、
取得した車両状態の情報または車両周辺環境の情報に基づいて前記複数のレーザ光源の点灯状態を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
車速の増加に応じて前記複数のレーザ光源の点灯数を増加させる場合に、配列された前記複数のレーザ光源のうち一端から他端に向けて順次点灯するように制御し、
前記第２灯具ユニットが点灯している状態で、所定の速度を超えて車速が増加すると、前記第１灯具ユニットが有する複数のレーザ光源のうち前記第２灯具ユニットに近いレーザ光源から順次点灯するように制御することを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記制御部は、前記複数のレーザ光源の点灯数および前記複数のレーザ光源のそれぞれの輝度の少なくとも一方を、段階的または連続的に変化させることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記第１灯具ユニットは、前記複数のレーザ光源から出射した光により配光パターンを形成する光学系を更に備え、
前記光学系は、前記複数のレーザ光源のうち前記第２灯具ユニットに近い第１レーザ光源から出射した光の絞りよりも、前記複数のレーザ光源のうち前記第２灯具ユニットから遠い第２レーザ光源から出射した光の絞りの方が小さいことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記複数のレーザ光源から出射した光により配光パターンを形成する光学系を更に備え、
前記光学系は、前記複数のレーザ光源のうち第１レーザ光源から出射した光の絞りよりも、前記複数のレーザ光源のうち第２レーザ光源から出射した光の絞りの方が小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１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、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体レーザ光源を用いた車両用前照灯用の光源ユニットが考案されている。（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−３８０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に半導体レーザ光源は輝度が高く、ＬＥＤと比較して遠方まで光を照射することができる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のレーザ光源を用いた新たな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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、配列された複数のレーザ光源と、取得した車両状態の情報または車両周辺環境の情報に基づいて複数のレーザ光源の点灯状態を制御する制御部と、を備える。制御部は、車両状態の変化または車両周辺環境の変化に応じて複数のレーザ光源の点灯状態を変化させる。
【０００７】
この態様によると、車両状態の変化または車両周辺環境の変化に応じて複数のレーザ光源の点灯状態を変化させることで、複数の配光特性を実現できる。ここで、複数のレーザ光源の点灯状態を変化させるとは、全部の光源を均一に増光、減光してもよいし、光源の点灯数を増減してもよいし、複数の光源の一部を増光、減光してもよい。
【０００８】
制御部は、複数のレーザ光源の点灯数および複数のレーザ光源のそれぞれの輝度の少なくとも一方を、段階的または連続的に変化させてもよい。これにより、点灯状態の変化による視認性の変化を運転者に違和感なく伝えることができる。
【０００９】
制御部は、車速の増加に応じて複数のレーザ光源の点灯数を増加させてもよい。これにより、車速に応じた適切な距離まで灯具の光で照射できる。また、速度の増加に伴う配光特性の変化により、運転者に車を運転する楽しさや車の躍動感を感じさせることができる。
【００１０】
制御部は、複数のレーザ光源の点灯数を増加させる場合に、配列された複数のレーザ光源のうち一端から他端に向けて順次点灯するように制御してもよい。これにより、配光特性の変化をより運転者に感じさせやすくなる。
【００１１】
複数のレーザ光源を有する第１灯具ユニットと、第１灯具ユニットに隣接して設けられた第２灯具ユニットと、を備えてもよい。制御部は、第２灯具ユニットが点灯している状態で、所定の速度を超えて車速が増加すると、第１灯具ユニットが有する複数のレーザ光源のうち第２灯具ユニットに近いレーザ光源から順次点灯するように制御してもよい。これにより、運転者が配光特性の変化を連続的に感じることができる。
【００１２】
第１灯具ユニットは、複数のレーザ光源から出射した光により配光パターンを形成する光学系を更に備えてもよい。光学系は、複数のレーザ光源のうち第２灯具ユニットに近い第１レーザ光源から出射した光の絞りよりも、複数のレーザ光源のうち第２灯具ユニットから遠い第２レーザ光源から出射した光の絞りの方が小さい。これにより、より遠方まで光の照射が可能な第２レーザ光源は、第１レーザ光源より後に点灯する。
【００１３】
複数のレーザ光源から出射した光により配光パターンを形成する光学系を更に備えてもよい。光学系は、複数のレーザ光源のうち第１レーザ光源から出射した光の絞りよりも、複数のレーザ光源のうち第２レーザ光源から出射した光の絞りの方が小さい。これにより、第２レーザ光源は、第１レーザ光源よりも遠方まで光の照射が可能である。
【００１４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数のレーザ光源を用いた新たな車両用灯具を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係る車両用灯具の正面図である。
【図２】図１に示す車両用灯具のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示す車両用灯具のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本実施の形態に係る車両用灯具の制御ブロック図である。
【図５】図５（ａ）は、本実施の形態に係る車両用灯具によるロービーム用配光パターンを示す図、図５（ｂ）は、本実施の形態に係る車両用灯具によるハイビーム用配光パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。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、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１８】
（車両用前照灯）
はじめに、本実施の形態に係る車両用灯具について説明する。図１は、本実施の形態に係る車両用灯具の正面図である。図２は、図１に示す車両用灯具のＡ−Ａ断面図である。図３は、図１に示す車両用灯具のＢ−Ｂ断面図である。
【００１９】
車両用灯具１０は、車体の前端部における左端部に設けられた左側車両用前照灯であり、車体の前端部の右端部には車両用灯具１０に対して形状が鏡像である右側車両用前照灯が配置されている。なお、左側車両用前照灯および右側車両用前照灯は、構造が共に同様なため、以下では、左側車両用前照灯を例に説明する。
【００２０】
車両用灯具１０は、前方に開口された凹部を有するランプボディ１２と、ランプボディ１２の開口を閉塞する透光性のカバー１４とを備えている。ランプボディ１２とカバー１４とによって灯具筐体１６が構成されている。灯具筐体１６の内部空間は、灯室１８として形成されている。
【００２１】
灯室１８には、複数のレーザ光源を有する第１灯具ユニット２０と、第１灯具ユニット２０に隣接して設けられた第２灯具ユニット２２および第３灯具ユニット２４と、エクステンション２５と、が配置されている。
【００２２】
第１灯具ユニット２０は、ハイビーム用配光パターンを形成するためのものであり、５つの発光モジュール２６を有する。各発光モジュール２６は、レーザ光源２８と、レーザ光源２８から出射した光を集光し、あるいは絞る光学部材３０と、を有する。光学部材３０は、例えば、凸レンズ、投影レンズ、集光レンズ、導光体、シリンドリカルレンズ、等である。
【００２３】
レーザ光源２８は、半導体発光素子の一種であるレーザダイオード３２と、レーザダイオード３２が搭載されている基板３４と、レーザダイオード３２の光が所定の領域以外に向かわないようにレーザダイオード３２を覆う遮光ケース３６と、を有する。遮光ケース３６は、レーザダイオード３２の光が通過する開口部が形成されている。レーザ光源２８は、ヒートシンク３８に搭載され固定されている。
【００２４】
ヒートシンク３８は、金属製支持部材４０の略中央部に取り付けられている。金属製支持部材４０の上部には第１エイミングスクリュー４２が取り付けられており、金属製支持部材４０の下部には第２エイミングスクリュー４４が取り付けられている。金属製支持部材４０は、第１エイミングスクリュー４２および第２エイミングスクリュー４４によってランプボディ１２に傾動自在に支持されている。そして、第１エイミングスクリュー４２や第２エイミングスクリュー４４を回転することで金属製支持部材４０が傾動し、それに伴ってレーザ光源２８が傾動されて、照明光の光軸調整（エイミング調整）が行われる。
【００２５】
第２灯具ユニット２２は、ロービーム用配光パターンを形成するためのものであり、３つの発光モジュール４６を有する。発光モジュール４６は、前述の発光モジュール２６とほぼ同様の構成であるが、ロービーム用配光パターンのカットラインを形成するためのシェード（不図示）を備えている点が異なる。
【００２６】
第３灯具ユニット２４は、交通量の多い低速域や市街地において歩行者や対向車等に対するグレアを抑えつつ、比較的自車両に近い領域を照射するためのものである。
【００２７】
第３灯具ユニット２４は、レーザ光源４８と、レーザ光源４８から出射した光を用いて明暗画像を形成する二次元画像形成装置５０と、明暗画像を前方へ投影する投影レンズ５２と、を備える。
【００２８】
レーザ光源４８は、レーザダイオード３２と、レーザダイオード３２が搭載されている基板３４と、レーザダイオード３２の光が所定の領域以外に向かわないようにレーザダイオード３２を覆う遮光ケース３６と、を有する。レーザ光源４８は、ヒートシンク５４に搭載され固定されている。なお、レーザ光源は、１００ｃｄ／ｍｍ２以上の輝度を有するものが好ましい。
【００２９】
二次元画像形成装置５０は、反射式であり、光を反射する方向を制御できるデバイスである。例えば、共振ミラー、マトリックス状に液晶素子が配置された反射型液晶パネル、マトリックス状に微小ミラーを配置したＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等が好適である。投影レンズ５２は、二次元画像形成装置５０で反射された光を所定の配光パターンとして車両前方に投影する。
【００３０】
図４は、本実施の形態に係る車両用灯具１０の制御ブロック図である。車両用灯具１０は、カメラ５６やセンサ５８により取得した車両状態の情報または車両周辺環境の情報に基づいて複数のレーザ光源の点灯状態を制御する制御部６０と、を備える。センサ５８は、例えば、速度センサ、加速度センサ、照度センサ、ミリ波レーダ、舵角センサ等である。
【００３１】
そして、制御部６０は、車両状態の変化または車両周辺環境の変化に応じて複数のレーザ光源の点灯状態を変化させる。ここで、車両状態の変化とは、車速や加速度、操舵方向の変化等が挙げられる。また、車両周辺環境の変化とは、車両周囲の歩行者の有無やその位置の変化、車両前方の前方車の有無やその位置の変化、周辺環境の明るさの変化、等が挙げられる。なお、複数のレーザ光源の点灯状態の変化を運転者が操作部を操作することにより選択してもよい。
【００３２】
図５（ａ）は、本実施の形態に係る車両用灯具による市街地モードのロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンを示す図、図５（ｂ）は、本実施の形態に係る車両用灯具によるハイウェイモードのハイビーム用配光パターンを示す図である。
【００３３】
図５（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬ１は、第２灯具ユニット２２の発光モジュール４６ａから照射された光により形成される配光パターンＰＬ１１と、発光モジュール４６ｂから照射された光により形成される配光パターンＰＬ１２と、発光モジュール４６ｃから照射された光により形成される配光パターンＰＬ１３と、が重なったものである。また、図５（ａ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨ１は、第３灯具ユニット２４から照射された光により形成される可変ハイビーム配光パターンである。そして、ロービーム用配光パターンＰＬ１とハイビーム用配光パターンＰＨ１とが合成されて市街地モードの配光パターンＰＨＬが形成される。
【００３４】
配光パターンＰＬ１１およびＰＬ１２は、上縁部に水平方向に延びるカットラインを有する。これにより、前走車に対して与えるグレアが低減される。また、配光パターンＰＬ１３は、水平線よりも下方の広い領域を照射するものである。
【００３５】
図５（ｂ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨは、第１灯具ユニット２０および第３灯具ユニット２４から照射された光により形成される。図５（ｂ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨ１は、第３灯具ユニット２４から照射された光により形成される可変ハイビーム配光パターンである。また、前述のように、第１灯具ユニット２０は、５つの発光モジュール２６を有しており、各発光モジュール２６が照射する範囲が異なる。具体的には、第１灯具ユニット２０が備える複数の発光モジュール２６のうち、第２灯具ユニット２２に最も近い発光モジュール２６ａは、最も広い範囲を照射する配光パターンＰＨａを形成する。
【００３６】
また、発光モジュール２６ａに隣接する発光モジュール２６ｂは、配光パターンＰＨａよりも狭い範囲を照射する配光パターンＰＨｂを形成する。また、発光モジュール２６ｂに隣接する発光モジュール２６ｃは、配光パターンＰＨｂよりも狭い範囲を照射する配光パターンＰＨｃを形成する。また、発光モジュール２６ｃに隣接する発光モジュール２６ｄは、配光パターンＰＨｃよりも狭い範囲を照射する配光パターンＰＨｄを形成する。また、発光モジュール２６ｄに隣接する発光モジュール２６ｅは、配光パターンＰＨｄよりも狭い範囲を照射する配光パターンＰＨｅを形成する。つまり、各配光パターンＰＨａ〜ＰＨｅの照射範囲Ｓ（ＰＨａ）〜Ｓ（ＰＨｅ）は、Ｓ（ＰＨａ）＞Ｓ（ＰＨｂ）＞Ｓ（ＰＨｃ）＞Ｓ（ＰＨｄ）＞Ｓ（ＰＨｅ）を満たす。
【００３７】
本実施の形態に係る第１灯具ユニット２０は、車速に応じて各発光モジュールにおけるレーザ光源の点灯状態を変化させることができる。これにより、複数の配光特性を実現できる。ここで、複数のレーザ光源の点灯状態を変化させるとは、全部の光源を均一に増光、減光してもよいし、光源の点灯数を増減してもよいし、複数の光源の一部を増光、減光してもよい。
【００３８】
例えば、車速が６０ｋｍ未満の場合には、遠方よりも車体に近い比較的広範囲な領域を照射することが求められており、制御部６０、発光モジュール２６ａのみ点灯させる。ここで、発光モジュール２６ａによる照射光が届き、運転者が視認可能な領域までの距離（視界距離）をＬａとする。本実施の形態では、距離Ｌａは２００〜２４０ｍ程度である。
【００３９】
次に、制御部６０は、車速が６０ｋｍ以上になると、発光モジュール２６ａに加え発光モジュール２６ｂを点灯させる。ここで、発光モジュール２６ｂによる照射光が届き、運転者が視認可能な領域までの距離（視界距離）をＬｂとすると、Ｌｂ＞Ｌａである。本実施の形態では、距離Ｌｂは２９０〜３３０ｍ程度である。
【００４０】
次に、制御部６０は、車速が８０ｋｍ以上になると、発光モジュール２６ａ、発光モジュール２６ｂに加え発光モジュール２６ｃを点灯させる。ここで、発光モジュール２６ｃによる照射光が届き、運転者が視認可能な領域までの距離（視界距離）をＬｃとすると、Ｌｃ＞Ｌｂである。本実施の形態では、距離Ｌｃは３７０〜４１０ｍ程度である。
【００４１】
次に、制御部６０は、車速が１００ｋｍ以上になると、発光モジュール２６ａ、発光モジュール２６ｂ、発光モジュール２６ｃに加え発光モジュール２６ｄを点灯させる。ここで、発光モジュール２６ｄによる照射光が届き、運転者が視認可能な領域までの距離（視界距離）をＬｄとすると、Ｌｄ＞Ｌｃである。本実施の形態では、距離Ｌｄは４３０〜４７０ｍ程度である。
【００４２】
次に、制御部６０は、車速が１２０ｋｍ以上になると、発光モジュール２６ａ、発光モジュール２６ｂ、発光モジュール２６ｃ、発光モジュール２６ｄに加え発光モジュール２６ｅを点灯させる。ここで、発光モジュール２６ｅによる照射光が届き、運転者が視認可能な領域までの距離（視界距離）をＬｅとすると、Ｌｅ＞Ｌｄである。本実施の形態では、距離Ｌｅは４８０〜５２０ｍ程度である。
【００４３】
このように、制御部６０は、複数のレーザ光源の点灯数を、段階的または連続的に変化させることができる。これにより、点灯状態の変化による視認性の変化を運転者に違和感なく伝えることができる。
【００４４】
換言すると、制御部６０は、車速の増加に応じて複数のレーザ光源の点灯数を増加させている。これにより、車速に応じた適切な距離まで灯具の光で照射できる。また、速度の増加に伴う配光特性の変化により、運転者に車を運転する楽しさや車の躍動感を感じさせることができる。なお、制御部６０は、複数のレーザ光源のそれぞれの輝度を、段階的または連続的に変化させてもよい。つまり、制御部６０は、車速が６０ｋｍ未満の場合には輝度を低くし、車速が速くなるにつれて輝度を高めるように各発光モジュールを制御してもよい。
【００４５】
また、制御部６０は、複数のレーザ光源の点灯数を増加させる場合に、配列された複数のレーザ光源のうち一端から他端に向けて順次点灯するように制御している。つまり、図１に示す車両用灯具１０においては、図の右端にあるロービーム配光ターンを形成する第２灯具ユニット２２が点灯している状態で、ハイビーム用配光パターンの形成が許容される条件を満たし速度が徐々に速くなっていく場合、第２灯具ユニット２２に隣接する第１灯具ユニット２０の発光モジュール２６ａから順に左側に向かって点灯することになる。これにより、配光特性の変化をより運転者に感じさせやすくなる。
【００４６】
つまり、制御部６０は、第２灯具ユニット２２が点灯している状態で、所定の速度を超えて車速が増加すると、第１灯具ユニット２０が有する複数のレーザ光源のうち第２灯具ユニット２２に近いレーザ光源から順次点灯するように制御する。これにより、運転者が配光特性の変化を連続的に感じることができる。
【００４７】
なお、本実施の形態に係る第１灯具ユニット２０は、複数のレーザ光源から出射した光により配光パターンを形成する光学系を更に備えている。光学系は、具体的には特性の異なる複数の集光レンズで構成される。そして、複数のレーザ光源のうち第２灯具ユニット２２に近い第１レーザ光源（例えば発光モジュール２６ａのレーザ光源）から出射した光の絞りよりも、複数のレーザ光源のうち第２灯具ユニット２２から遠い第２レーザ光源（例えば発光モジュール２６ｂのレーザ光源）から出射した光の絞りの方が小さい。
【００４８】
これにより、より遠方まで光の照射が可能な第２レーザ光源（例えば発光モジュール２６ｂのレーザ光源）は、第１レーザ光源（例えば発光モジュール２６ａのレーザ光源）より後に点灯する。つまり、車速の増加に伴い、より遠方まで光を照射する発光モジュールのレーザ光源が順次点灯していくことになる。また、第２レーザ光源は、第１レーザ光源よりも遠方まで光の照射が可能である。
【００４９】
なお、光の絞りが小さいとは、より集光された状態ということができる。したがって、光の絞りが小さい発光モジュールは、照射範囲Ｓが狭く、照射光が届く距離（視界距離）Ｌが長い。各集光レンズは、レンズ特性、大きさ、形状、レーザダイオード３２との距離等を異ならせることで、集光度に違いを持たせている。
【００５０】
本実施の形態に係る車両用灯具１０は、複数のレーザ光源の点灯状態を制御することで複数の配光パターンを形成できるため、遠方への視認性の向上とグレア低減とを両立することができる。また、複数のレーザ光源の点灯順を工夫することで、運転者に運転する楽しみを与えることができる。
【００５１】
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【符号の説明】
【００５２】
１０  車両用灯具、  ２０  第１灯具ユニット、  ２２  第２灯具ユニット、  ２４  第３灯具ユニット、  ２６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ  発光モジュール、  ２８  レーザ光源、  ３０  光学部材、  ３２  レーザダイオード、  ４６  発光モジュール、  ４８  レーザ光源、  ５０  二次元画像形成装置、  ５２  投影レンズ、  ５６  カメラ、  ５８  センサ、  ６０  制御部。
【図１】
0006581442.tif 000002
【図２】
0006581442.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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