(57)【要約】【課題】  簡単に後付できると共に、ランプに付着した氷雪を融かすことができる車両用灯具のヒータ装置を提供する。【解決手段】  ＤＣ２４Ｖのバッテリ１０１を用いるトラック１００は、リヤコンビネーションランプのレンズを加熱し、該レンズの前面に付着した氷雪を融雪するヒータ装置１３０を備えている。ヒータ装置１３０は、レンズを加熱する発熱体１４０と、車室内に設けられ乗員の操作により発熱体１４０への通電をオンする車室内スイッチ１５０と、車室外の温度を検出し、検出結果に基づいて発熱体への通電をオフする車室外スイッチ１６０とを備える。これにより、従来のような高価な特別な部品を用いずに安価な部品を簡易に後付けするだけで発熱体への通電を行うことができると共に、消し忘れによる過熱事故を防止できる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用灯具のレンズ部を温める発熱体と、
前記車両の室外に設けられ温度を検出する温度センサーとを備え、
前記温度センサーが所定の条件下で前記発熱体に通電することにより前記レンズ部を暖めることを特徴とする車両用灯具のヒータ装置。
【請求項２】
前記車両の室内に設けられ所定の操作によって前記発熱体への通電をオンオフする車室内スイッチと、
前記車両の室外に設けられ前記温度センサーが検出した温度に基づいて前記発熱体への通電をオフする車室外スイッチとをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具のヒータ装置。
【請求項３】
前記車室外スイッチは、前記電源電圧から前記電源電圧より低い電圧を生成する電圧生成回路と、前記電圧生成回路によって生成された電圧によって前記発熱体への通電をオンオフするスイッチ手段とを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具のヒータ装置。
【請求項４】
前記レンズ部がアウターカバーと該アウターカバーの内側に設けられたリヤコンビネーションランプのアウターレンズである場合、前記発熱体は前記アウターカバーの内側に取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用灯具のヒータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの表面に付着した氷雪やレンズの曇りの除去を行う車両用灯具のヒータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冬季や雨天時における車両走行の安全性を確保するため、ヘッドランプやテールランプ等の車両用ランプに配設されたレンズに発熱体を設けて、当該発熱体への通電により、レンズの表面に付着した氷雪やレンズの曇りの除去を行うヒータ装置が提案されている（特許文献１及び特許文献２）。
【０００３】
特許文献１の車両用ランプのヒータ装置では、レンズに氷雪が付着するのを防止するため、制御コントローラにより温度センサーからの検出信号に応じてレンズ部内面に設けられた発熱体への通電を制御するようにしている。
【０００４】
また、特許文献２の車両用ランプのヒータ装置では、レンズの曇りを除去するため、温度センサーにより灯室内の温度が所定温度に達した場合に、制御コントローラにより灯室内の温度を低下させるように発熱体への通電を制御するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２８９６０２号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述するように、特許文献１及び特許文献２の車両用ランプのヒータ装置では、発熱体への通電を温度センサーからの検出信号に基づいて自動的に行うため、付け忘れによる追突事故や消し忘れによる過熱事故が防止されている。
【０００７】
しかしながら、一般の車両では制御部が電子制御装置によって集中的に管理されている。このため、特許文献１及び特許文献２のように制御用コントローラによってヒータ装置を制御する場合、発電体への通電を制御する制御用のコントローラを後から追加することは困難であるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、簡単に後付できると共に、ランプに付着した氷雪を融かすことができる車両用灯具のヒータ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の車両用灯具のヒータ装置は、車両用灯具のレンズ部を温める発熱体と、前記車両の室外に設けられ温度を検出する温度センサーとを備え、前記温度センサーが所定の条件下で前記発熱体に通電することにより前記レンズ部を暖めることを特徴とする。本発明によれば、温度センサーにより検出された温度に基づいて発熱体に通電することによりレンズ部を暖めることができ、ランプに付着した氷雪を融かすことができる。また、温度センサーの条件を見るだけで発熱体へ通電することができるため、従来のようなマイコン制御用のコントローラを設ける必要がないので簡単に後付することができる。
【００１０】
本発明の車両用灯具のヒータ装置は、前記車両の室内に設けられ所定の操作によって前記発熱体への通電をオンオフする車室内スイッチと、前記車両の室外に設けられ前記温度センサーが検出した温度に基づいて前記発熱体への通電をオフする車室外スイッチとをさらに備える。これにより車室内スイッチでオンオフでき、消し忘れた場合に温度センサーの温度に基づいて車室外スイッチにより自動的に発熱体への通電がオフされるためヒータ加熱を防止することができる。これにより消し忘れによる加熱事故を未然に防止することができる。また、従来技術のようなマイコン制御のコントローラを用いずに安価なスイッチでヒータ装置を実現することができる。これにより汎用性が高まり、降雪地域における車両用灯具が見えにくいことによって発生する追突事故を減少させることができる。
【００１１】
また、前記車室外スイッチは、室外に設置された箱体に収納されていることを特徴とする。温度センサーと車室外スイッチは、箱体に収納されているため車両への取付自由度が高くなる。
【００１２】
前記車室外スイッチは、前記電源電圧から前記電源電圧より低い電圧を生成する電圧生成回路と、前記電圧生成回路によって生成された電圧によって前記発熱体への通電をオンオフするスイッチ手段とを含むことを特徴とする。これにより大型のバッテリを搭載している車両の場合でもスイッチを動作させることができる。前記箱体は、前記車両用灯具の近傍に配設されていることを特徴とする。本発明によれば、温度センサーによって車両用灯具の近傍の温度を検出することができるため発熱体への通電を正確に行うことができる。前記温度センサーは、前記車室外スイッチに設けられた第１の端子と第２の端子に接続されるサーミスタである。
【００１３】
前記レンズ部がリヤコンビネーションランプのレンズであり、前記リヤコンビネーションランプのレンズの内側にインナーパネルが設けられている車両用灯具である場合、前記発熱体は前記インナーパネルの前面に取り付けられていることを特徴とする。これによりインナーパネルに取り付けたヒータによりリヤコンビネーションランプのレンズ自体を暖めて融雪することができる。
【００１４】
また、前記レンズ部がアウターカバーと該アウターカバーの内側に設けられたリヤコンビネーションランプのアウターレンズである場合、前記発熱体は前記アウターカバーの内側に取り付けられていることを特徴とする。これによりリヤコンビネーションランプの外側に設けられたアウターカバーに取り付けられたヒータにより融雪することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡単に後付できると共に、ランプに付着した氷雪を融かすことができる車両用灯具のヒータ装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る車両用灯具のヒータ装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。本発明に係る車両用灯具のヒータ装置の例として、トラック用リヤコンビネーションランプのヒータ装置について説明する。
【００１７】
以下、本発明の実施形態によるトラック用リヤコンビネーションランプのヒータ装置について図１乃至図５を用いて説明する。図１は本発明の実施形態によるリヤコンビネーションランプのヒータ装置を備えたトラックの全体概略図である。図１に示すように、トラック１００は、ＤＣ２４Ｖの車載電源（バッテリ）１０１を搭載する大型車である。このトラック１００は、ストップランプ、テールランプ、ウィンカーランプ、車幅灯などで構成されたリヤコンビネーションランプ１１０が後部左右に設けられている。またトラック１００は、リヤコンビネーションランプ１１０のレンズを加熱し、レンズの前面に付着した氷雪を融雪し、あるいは付着した水滴を蒸発除去するヒータ装置１３０を備えている。
【００１８】
図２は図１に示すリヤコンビネーションランプの拡大断面図である。この車両用灯具は、レンズ部がリヤコンビネーションランプのレンズであり、リヤコンビネーションランプのレンズの内側にインナーパネルが設けられている。図２に示すように、リヤコンビネーションランプ１１０は、白熱電球ランプ１１２と、前面に開口が形成され、白熱電球ランプ１１２を収容する樹脂製のランプボディ１１４と、ランプボディ１１４の前面開口に設けられ、車体形状に沿って緩やかな曲面の透明樹脂からなるインナーパネル１１６と、インナーパネル１１６の外側に配設されたレンズ１１８とを有する。
【００１９】
ランプボディ１１４、インナーパネル１１６及びレンズ１１８により、ランプ室Ｒが形成されている。ランプ室Ｒ内には、上述した白熱電球ランプ１１２、白熱電球ランプ１１２を発光するための電気回路を構成する制御回路基板（図示省略）と接続する配線１１９で構成された光源ユニット１２０と、白熱電球ランプ１１２で発光した光をトラック１００の後方に向けて反射するためのリフレクタ１２２が内装されている。
【００２０】
次に図１及び図２を参照してヒータ装置１３０について説明する。ヒータ装置１３０は、発熱体１４０、車室内スイッチ１５０、車室外スイッチ１６０を備える。なお車室外スイッチ１６０は詳細は後述するが箱体２００内に収納されている。発熱体１４０は、車両用ランプのレンズ部を温めるためのものであり、例えばインナーパネル１１６の前面からみて波状パターンに配設されたニクロム線などの抵抗素子で構成されている。発熱体１４０は、レンズ１１８を加熱するため、インナーパネル１１６の前面に取り付けられている。発熱体１４０は、例えばインナーパネル１１６を成形する金型に当該発熱体１４０を配設した状態で樹脂成形を行うことによってインナーパネル１１６に一体的に形成される。発熱体１４０は、インナーパネル１１６のほぼ全面にわたって配設するようにしても良く、また必要な領域にのみ配設しても良く、さらに発熱体１４０の密度を適宜変化させても良い。更に、発熱体１４０をエポキシ樹脂からなる絶縁体で被覆しても良い。加えて、発熱体１４０は、フッ素樹脂や光透過率が高い透明導電膜、例えばＩＴＯ膜（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いたものなどであっても良い。
【００２１】
発熱体１４０の両端は、インナーパネル１１６の周縁部の一部に露呈され、この露呈した部分が電極として構成されている。また、ランプボディ１１４の開口縁の一部には、車室内スイッチ１５０と車室外スイッチ１６０からランプボディ１１４の内面に沿って延長されたリード線に接続される一対の電極（図示省略）が固定支持されている。インナーパネル１１６をランプボディ１１４に取り付けたときに、発熱体１４０の各電極と車室内スイッチ１５０と車室外スイッチ１６０の各電極が、互いに接触して電気的に接続される。
【００２２】
車室内スイッチ１５０は、車両の室内の例えばダッシュボードに設けられ乗員の操作により発熱体１４０への通電をオンオフさせるものである。車室外スイッチ１６０は、車両の室外に設けられ温度センサーが所定の条件下で発熱体１４０へ通電することによりランプのレンズ部を温める。ここでは温度センサーとしてサーミスタを用いる。温度センサーの作動温度は、レンズ１１８に氷雪が付着する所定の温度（Ｘ℃）に設定されており、外気温が設定温度以下の場合には、発熱体１４０への通電をオフする。ここではサーミスタは５．２℃±０．３℃のスペックを持つ。従って車室外スイッチ１６０は４．９℃以下のときにオンとなり発熱体へ通電し、５．５℃以上になるとオフとなり発熱体への通電をオフする。
【００２３】
図３は箱体の外観図を示す図である。図３に示すように、箱体２００にはバッテリ１０１につなげられるケーブル２０１と発熱体１４０につなげられるケーブル２０２が接続されている。この箱体２００は車室外に配置され、車室外スイッチ１６０を収納している。この箱体は例えばステンレスなどの金属からなる。ケーブル２０１、２０２は例えば５ｍの長さを持つ。なお箱体２００を車両用灯具の近傍に配設するようケーブル２０１と２０２の長さを設定することにより、サーミスタによってリヤコンビネーションランプ１１０のレンズ１１８の近傍の温度を検出することができるため正確に発熱体１４０をオンオフできる。
【００２４】
図４は、車室外スイッチ１６０の回路構成の一例を示す図である。図４において、参照符号１０１はバッテリ、１４０は発熱体、１６０は車室外スイッチ、１７０は車両の室外に設けられ温度を検出するサーミスタ、２００は箱体をそれぞれ示す。サーミスタ１７０は車室外スイッチ１６０に設けられた第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２に、バッテリ１０１は端子Ｔ３、Ｔ４に、発熱体１４０は端子Ｔ５、Ｔ６にそれぞれ接続されている。
【００２５】
電圧生成回路１６１は、車室外スイッチ１６０内に設けられ、バッテリ１０１から供給される２４Ｖの電源電圧から電源電圧よりも低い１２Ｖの電圧を生成する回路である。この電圧生成回路１６１は、ダイオードＤ２、ＮＰＮトランジスタＴｒ１、トランジスタＴｒ１のコレクタとダイオードＤ２間に接続された抵抗Ｒ１、トランジスタＴｒ１のコレクタとベース間に接続された抵抗Ｒ２、トランジスタＴｒ１のベースとグランド間に接続されたキャパシタＣ１、ツエナーダイオードＺＤ１、ノードｎ１とグランド間にそれぞれ接続されたキャパシタＣ２と直列接続された抵抗Ｒ３とリアクタンスＬ１とを含み、トランジスタＴｒ１のベースに電圧を供給することでトランジスタＴｒ１をオンすることによりバッテリ１０１から供給された２４Ｖの電圧から１２Ｖの電圧を生成してノードｎ１に供給する。
【００２６】
また、車室外スイッチ１６０は更に、演算増幅器ＯＰ１、ＯＰ２、抵抗Ｒ４〜Ｒ１７、ＮＰＮトランジスタＴｒ２、エンハンスメント形ＭＯＳＦＥＴＴｒ３、ダイオードＤ１、キャパシタＣ３〜Ｃ５、リアクタンスＬ２を含む。エンハンスメント形ＭＯＳＦＥＴＴｒ３が電圧生成回路１６１によって生成された電圧によって発熱体１４０への通電をオンオフするスイッチ手段である。ノードｎ１は、抵抗Ｒ６、Ｒ７を介してノードｎ２に接続され、このノードｎ２は抵抗Ｒ８を介してノードｎ３に接続される。また、ノードｎ１とノードｎ４間には直列接続された抵抗Ｒ４、Ｒ５に対して並列接続されたキャパシタＣ３が接続されている。サーミスタ１７０の一端が接続される端子Ｔ２はノードｎ３に接続され、サーミスタ１７０の他端が接続される端子Ｔ１はノードｎ４に接続される。演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端子と演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子は、抵抗Ｒ９を介してノードｎ２に接続される。
【００２７】
演算増幅器ＯＰ１の反転入力端子は、抵抗Ｒ１０を介してノードｎ４に接続される。演算増幅器ＯＰ１の出力端子は、演算増幅器ＯＰ２の反転入力端子と抵抗Ｒ１２、Ｒ１１を介して演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端子に接続される。トランジスタＴｒ２のベースは、抵抗Ｒ１３を介して演算増幅器ＯＰ２の出力端子に接続される。ＭＯＳＦＥＴＴｒ３のドレインはバッテリ１０１に接続され、ソースは発熱体１４０が接続される出力端子Ｔ５に接続される。また、バッテリ１０１は、抵抗Ｒ１６、Ｒ１５を介してトランジスタＴｒ２のコレクタに接続される。トランジスタＴｒ２がオンすると、２４Ｖの電源電圧が抵抗Ｒ１５、Ｒ１６で分圧されＭＯＳＦＥＴＴｒ３のゲートに供給される。
【００２８】
次に、ヒータ装置１３０の動作を簡単に説明する。外気温が所定の温度（４．９℃）以下では演算増幅器ＯＰ２の出力端子の電圧によりトランジスタＴｒ２のベースが制御され、トランジスタＴｒ２がオンとなる。そうすると、ＭＯＳＦＥＴＴｒ３のゲートに電圧が供給され、ＭＯＳＦＥＴＴｒ３がオンとなり、バッテリ１０１と発熱体１４０間が接続され、発熱体１４０への通電が行われる。一方、外気温が所定の温度（５．５℃）以上に上昇すると、サーミスタ１７０の抵抗値が減少して、演算増幅器ＯＰ２の出力端子の電圧によりトランジスタＴｒ２、ＭＯＳＦＥＴＴｒ３が共にオフとなり、バッテリ１０１と発熱体１４０間が切断され、発熱体１４０への通電がオフされる。このように、温度センサーが所定の条件下で発熱体１４０に通電することによりレンズ部を暖めることができ、ランプに付着した氷雪を融かすことができる。また、温度センサーの条件を見るだけで発熱体へ通電することができるため、従来のようなマイコン制御用のコントローラを設ける必要がないので簡単に後付することができる。
【００２９】
次に、レンズ１１８に氷雪が付着した状態で、車室内スイッチ１５０により発熱体１４０の通電をオンにする場合について説明する。乗員の操作により車室内スイッチ１５０をオン作動させると、リヤコンビネーションランプ１１０のインナーパネル１１６表面に設けられた発熱体１４０が通電され、インナーパネル１１６の外側に配設されたレンズ１１８が加熱される。一方、外気温が所定の温度以上になるとサーミスタ１７０の抵抗値が減少して、演算増幅器ＯＰ２の出力端子の電圧ではトランジスタＴｒ２がオフ、ＭＯＳＦＥＴＴｒ３がオフとなり、バッテリ１０１と発熱体１４０間が切断され、発熱体１４０への通電がオフされる。これにより、車室内スイッチ１５０の消し忘れによる過熱事故を防止することができる。
【００３０】
図５は図１に示すリヤコンビネーションランプの他の実施形態の拡大断面図である。図５では、リヤコンビネーションランプのアウターレンズにアウターカバーを装着した場合の例である。図２に示した上述した実施の形態によるリヤコンビネーションランプ１１０では、レンズ１１８がインナーパネル１１６を介してランプボディ１１４の前面に設けられ、発熱体１４０がインナーパネル１１６に設けられた構造について説明したが、本発明はこれに限らず、図５に示すように、レンズ１１８Ａがアウターレンズ１１８Ｂとアウターカバー１１８Ｃで構成され、発熱体１４０Ａは、アウターカバー１１８Ｃの内側裏面に取り付けられている。
【００３１】
上記実施形態によれば、温度センサーにより検出された温度に基づいて発熱体に通電することによりレンズ部を暖めることができるため、ランプに付着した氷雪を融かすことができる。これにより、白熱電球ランプ１１２の発光される光が氷雪により遮られることがないため、リヤコンビネーションランプ１１０の視認性は向上する。この結果、後続車両の運転手は、先行車両のブレーキ動作や方向指示動作を瞬時に判断することができるため、追突事故を減少させることができる。
【００３２】
また、温度センサーの条件を見るだけで発熱体を通電するため、従来のようなマイコン制御用のコントローラを設ける必要がないので簡単に後付することができる。また、ヒータ装置１３０は、発熱体の通電を乗員の操作により行うことができる車室内スイッチ１５０を有するため、冬季中、温度が高い昼間でも乗員が車室内スイッチ１５０を操作することにより、発熱体を確実に通電させることができる。また、車室内スイッチ１５０と車室外スイッチ１６０の２箇所により、発熱体１４０の通電をオフするため、降雪時期以外に車室内スイッチ１５０の誤操作が行われた場合でも、ヒータ装置１３０の消し忘れを防止することができる。
【００３３】
また、上記実施形態では、車両用灯具としてリヤコンビネーションランプについて上述したが、フロントコンビネーションランプ、ヘッドランプ、サイドランプ、フォグランプ、テールランプ、ストップランプ、ウィンカーランプなど他の車両用灯具に適用することもできる。さらに、本実施例では、ＤＣ２４Ｖのバッテリ１０１を用いるトラック１００について説明したが、同様の大型車のバスやＤＣ１２Ｖの車載電源の小型や中型の一般車両などであっても良い。また、尚、本実施形態では、光源１１２に白熱電球ランプを用いているが、ＬＥＤランプ等であっても良い。
【００３４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明に係る車両用灯具のヒータ装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態によるリヤコンビネーションランプのヒータ装置を備えたトラックの全体概略図である。
【図２】リヤコンビネーションランプの拡大断面図である。
【図３】箱体の外観図を示す図である。
【図４】温度センサースイッチの回路構成を示す図である。
【図５】図１に示すリヤコンビネーションランプの他の形態の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００  トラック
１１０  リヤコンビネーションランプ
１１２  白熱電球ランプ
１１４  ランプボディ
１１６  インナーパネル
１１８  レンズ
１１９  電気コード
１２０  光源ユニット
１２２  リフレクタ
１３０  ヒータ装置
１４０  発熱体
１５０  車室内スイッチ
１６０  車室外スイッチ
【図１】
2008108646.tif 000003
【図２】
2008108646.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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