(57)【要約】【課題】車両用灯具ユニット内の配線を簡素化し、車体への取り付けを容易にする。【解決手段】車両用灯具ユニット７０は、ランプボディ８０と、ランプボディ８０の車両前面側に配置される透明のアウターカバー８８と、ランプボディ８０とアウターカバー８８とで画成される灯室９２内に配置される光源と、灯室外の電源から非接触伝送によって光源用の電力を受け取る受電端子と、を備える。灯室内に、光源に電力を供給可能に構成されるキャパシタ４６と、灯室外の電源から受電端子５４を介してキャパシタ４６に充電を行う灯具制御装置１００とをさらに備えてもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプボディと、
前記ランプボディの車両前面側に配置される透明のアウターカバーと、
前記ランプボディと前記アウターカバーとで画成される灯室内に配置される光源と、
灯室外の電源から非接触伝送によって前記光源用の電力を受け取る受電端子と、
を備えることを特徴とする車両用灯具ユニット。
【請求項２】
前記受電端子が前記灯室内に収容されることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具ユニット。
【請求項３】
前記灯室内に配置され、前記光源に電力を供給可能に構成されるキャパシタと、
前記灯室外の電源から前記受電端子を介して前記キャパシタに充電を行う制御装置と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具ユニット。
【請求項４】
光源または光学部材の傾斜角度を変更して配光を制御するアクチュエータと、
前記灯室内に配置され、前記アクチュエータに電力を供給可能に構成される第２キャパシタと、
をさらに備え、
前記制御装置は、前記灯室外の電源から前記受電端子を介して前記第２キャパシタに充電を行うことを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具ユニット。
【請求項５】
送電端子を車両用灯具の近傍に備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用灯具ユニット。
【請求項６】
前記キャパシタおよび／または前記第２キャパシタがリチウムイオンキャパシタであることを特徴とする請求項３または４に記載の車両用灯具ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具ユニットの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載される電装部品の増加に伴い、自動車用の蓄電池として、エネルギー密度が高く充放電性能に優れたリチウムイオンキャパシタが注目されつつある。また、高性能のキャパシタと従来の鉛蓄電池とを組み合わせることで、車両用電源装置としての性能を改善することも試みられている。例えば、特許文献１には、バッテリと電源用のキャパシタ装置とを併用する車両用電源装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車載バッテリとキャパシタの両方から電力供給を受ける車両用灯具を構成することも考えられている。この場合、車載バッテリとキャパシタのそれぞれと灯具との間を配線接続する必要があるため、灯具内での配線の取り回しや車体への灯具の取り付けが非常に煩雑になり、取り付け工数が増大してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両用灯具ユニット内の配線を簡素化し、車体への取り付けを容易にする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様の車両用灯具ユニットは、ランプボディと、ランプボディの車両前面側に配置される透明のアウターカバーと、ランプボディとアウターカバーとで画成される灯室内に配置される光源と、灯室外の電源から非接触伝送によって光源用の電力を受け取る受電端子と、を備える。
【０００７】
この態様によると、灯室外の電源からの電力供給が非接触で行われるため、車体と車両用灯具ユニット間での配線の引き回しを考慮する必要がなくなる。また、車両用灯具ユニット内で受電端子を比較的自由な位置に配置できるため、車両用灯具ユニット内の各構成部品の配置自由度が向上する。
【０００８】
受電端子が灯室内に収容されてもよい。これによると、受電端子および受電用の配線をランプボディで保護できるため、これらの防水構造を別に設ける必要がなくなる。
【０００９】
灯室内に配置され、光源に電力を供給可能に構成されるキャパシタと、灯室外の電源から受電端子を介してキャパシタに充電を行う制御装置と、をさらに備えてもよい。このようにキャパシタを車両用灯具ユニットの灯室内に保持することで、キャパシタを完全に防水できるとともに、キャパシタと車両用灯具ユニット間の配線の引き回しを考慮する必要がなくなる。
【００１０】
光源または光学部材の傾斜角度を変更して配光を制御するアクチュエータと、灯室内に配置され、アクチュエータに電力を供給可能に構成される第２キャパシタと、をさらに備え、制御装置は、灯室外の電源から受電端子を介して第２キャパシタに充電を行うようにしてもよい。このように、アクチュエータ用のキャパシタと光源用のキャパシタを分離することで、いずれかのキャパシタが放電しきったときに給電不可となる電気機器を限定することができる。
【００１１】
送電端子を車両用灯具の近傍に備えてもよい。これによると、送電端子から受電端子への電力の伝達をより確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車両用灯具ユニット内の配線を簡素化し、車体への取り付けを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用灯具ユニットの概略正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用灯具ユニットの概略断面図である。
【図３】ハイビーム用ランプの概略断面図である。
【図４】車両用灯具ユニット内の各構成要素間、および車両に搭載される機器との間の接続を示す模式的な回路図である。
【図５】本発明の別の実施形態に係る車両用灯具ユニットの概略断面図である。
【図６】図５の車両用灯具ユニット内の各構成要素間、および車両側に搭載される機器との間の接続を示す模式的な回路図である。
【図７】図６の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１および図２は、本発明の一実施形態に係る車両用灯具ユニット７０の概略構成図である。図１は正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。車両用灯具ユニット７０は車両前面に配置され、それぞれ機能の異なる複数の灯具を備える。
【００１５】
車両用灯具ユニット７０は、ランプボディ８０およびエクステンション８２、８４、８６などの構造材で形成された車両前方の開口部を、透明のアウターカバー８８で覆うことで、灯室９２が画成されている。灯室９２内には、ハイビーム用ランプ７２、ロービーム用ランプ７４、ＣＬＬ（Clearance Lamp）７６、ターンシグナルランプ７８を備える。なお、ＣＬＬは、ハイビームやロービーム等の非点灯時に他車両や歩行者に自車両の存在を知らせるために点灯される灯具である。各灯具７２〜７８は、それぞれの機能に適した光源を備えている。光源としては、例えば、白熱球、ハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどを使用することができる。各灯具の構造は周知であるので、具体的な構造に関する説明は省略する。
【００１６】
各灯具７２〜７８は、車両用灯具ユニット７０の灯室９２内に配置されるキャパシタ４６と、車両に通常搭載されるバッテリのいずれかまたは両方から電力の供給を受けられるように構成されている。また、各灯具７２〜７８は、灯室９２内に配置される灯具制御装置１００によって充放電が制御される。
【００１７】
ランプボディ８０の車両後方側の壁面には、灯室外に設置されている車載バッテリから灯室内のキャパシタおよび灯具に、非接触伝送により電力を供給するための端子５２および５４が対向配置されている。
【００１８】
このように、灯具に電力を供給するキャパシタと、キャパシタを制御する制御装置とを車両用灯具ユニットの灯室内に設けることで、車両用灯具ユニットと車体間の配線が簡素になり、車体への取り付けが容易になる。
【００１９】
キャパシタ４６は、一例として、図２に示すような略平板状またはフィルム状に加工された薄型であることが好ましい。略平板状に成形されたキャパシタを採用することで、キャパシタを積層したり折り曲げたりして、灯室内の限られた空間に多数のキャパシタを搭載して蓄電容量を高めることができる。しかしながら、灯室内の空間に配置することができれば、キャパシタは任意の形状であってよい。
【００２０】
キャパシタ４６は、例えばリチウムイオンキャパシタである。リチウムイオンキャパシタは、エネルギー密度および出力密度が高く高容量のキャパシタとして知られており、灯具の光源への電力の供給用途に適している。リチウムイオンキャパシタの構造自体は周知なので、本明細書では詳細な説明を省略する。
【００２１】
灯室内の空いた空間にキャパシタ４６を配置する代わりに、ランプボディ８０およびエクステンション８２〜８６自体を、所定の形状に折り曲げられた平板状キャパシタで形成するようにしてもよい。平板状のキャパシタを折り曲げて灯室を形成する構造材として代用することで、灯室内の空間体積が小さく十分な量のキャパシタを配置できない場合でも、キャパシタを増やして蓄電容量を増大させることができる。上記に加えて、アウターカバー８８のうち配光形成に影響を与えない周縁部の表面に、平板状のキャパシタを配置してもよい。
【００２２】
図３は、図１および２に記載のハイビーム用ランプ７２の概略断面図である。図３は、灯具の光軸Ｘを含む鉛直平面によって切断された断面を示している。図示しないが、ロービーム用ランプ７４も同様の構成をしていてもよい。
【００２３】
ハイビーム用ランプ７２の揺動中心となるピボット機構３４ａを有するランプブラケット３４は、ランプボディ８０の内壁面に立設されたボディブラケット３２とネジ等の締結部材によって接続されている。これにより、ハイビーム用ランプ７２が灯室９２内の所定位置に固定されると共に、ピボット機構３４ａを中心として、例えば前傾姿勢または後傾姿勢等に姿勢変化可能となる。
【００２４】
ハイビーム用ランプ７２の下面には、曲線道路走行時等に進行方向を照らす曲線道路用配光可変前照灯（Adaptive Front-lighing System:ＡＦＳ）を構成するためのスイブルアクチュエータ２４の回転軸２６が固定されている。スイブルアクチュエータ２４は車両側から提供される操舵量のデータやナビゲーションシステムから提供される走行道路の形状データ、前方車と自車の相対位置の関係等に基づいてハイビーム用ランプ７２のをピボット機構３４ａを中心に進行方向に旋回（スイブル：swivel）させる。その結果、ハイビーム用ランプ７２の照射領域が車両の正面ではなく曲線道路のカーブの先に向き、運転者の前方視界を向上させる。
【００２５】
スイブルアクチュエータ２４は、ユニットブラケット２５に固定されている。ユニットブラケット２５には、レベリングアクチュエータ２８が接続されている。レベリングアクチュエータ２８は例えばロッド２８ａを図中の左右方向に伸縮させるモータなどで構成される。ハイビーム用ランプ７２が後傾姿勢になると、光軸を上方に向けるレベリング調整ができる。また、ハイビーム用ランプ７２が前傾姿勢になると、光軸を下方に向けるレベリング調整ができる。このような車両姿勢に応じた光軸調整により、ハイビーム用ランプ７２による前方照射の到達距離を最適な距離に調整することができる。
【００２６】
なお、上記のように灯具ユニット全体を動かしてスイブルまたはレベリング等の配光制御を実現する代わりに、光源のみ、またはシェードや反射鏡などの光学部材を動かして配光制御を実現してもよい。
【００２７】
灯室９２の内壁面、例えばハイビーム用ランプ７２の下方位置には、ハイビーム用ランプ７２の点消灯制御、スイブルアクチュエータ２４およびレベリングアクチュエータ２８の制御を実行する制御部４０が配置されている。
【００２８】
ハイビーム用ランプ７２は、光源１４、リフレクタ１６を内壁に支持する灯具ハウジング１７および投影レンズ２０で構成される。光源１４は、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどが使用可能である。本実施形態では、光源１４をハロゲンランプで構成する例を示す。リフレクタ１６は光源１４から放射される光を反射する。光源１４からの光およびリフレクタ１６で反射された光は投影レンズ２０へと導かれる。
【００２９】
図４は、車両用灯具ユニット７０内の各構成要素間、および車両側に搭載される機器との間の接続を示す模式的な回路図である。
【００３０】
鉛蓄電池等の車載バッテリ５０から車両用灯具ユニット７０内の灯具７２〜７８およびキャパシタ４６への給電は、ランプボディの車両後方側の壁面を挟んで対向して配置された送電端子５２と受電端子５４の間での非接触伝送により行われる。非接触での電力供給は、例えば、端子５２および５４をコイルで構成し、一方のコイルに電流を流したときに発生する磁束を介して隣接する他方のコイルに起電力を発生させる電磁誘導方式によって行ってもよい。または、電流を電磁波に変換し、アンテナを介して送受信する電波方式などの、既知のまたは将来開発される任意の技術を利用することができる。
【００３１】
車両用灯具ユニット７０の灯室内に配置される受電端子５４は、灯具制御装置１００内のスイッチ１０２と接続される。
【００３２】
スイッチ１０２は、灯室内に配置されるキャパシタ４６、ハイビーム用ランプ７２、ロービーム用ランプ７４、ＣＬＬ７６およびターンシグナルランプ７８とも接続される。図示しないが、上記の灯具以外に、ストップランプ、テールランプ、フォグランプ等の他の灯具が追加してスイッチ１０２に接続されていてもよいし、上記灯具のうち一部がスイッチ１０２に接続されていなくてもよい。
【００３３】
ハイビーム用ランプ７２への給電は、図３に示した制御部４０に対して行われ、制御部４０が光源１４、スイブルアクチュエータ２４およびレベリングアクチュエータ２８の動作を制御する。図示しないが、ロービーム用ランプ７４についても同様である。
【００３４】
図２には示されていないが、車体と車両用灯具ユニット７０との間には、ＣＡＮ（Car Area Network）６０から灯具制御装置１００内の切替指示部１０６との間でデータを送受信するための通信経路を構成する端子６２、６４も設けられている。端子６２、６４は金属接触端子であってもよいし、ブルートゥースや赤外線通信などの非接触通信を行うものであってもよい。
【００３５】
切替指示部１０６は、ＣＡＮ６０を通して、例えばイグニッションのオンオフ情報、車載バッテリの蓄電量などの情報を取得し、これらの情報に基づきスイッチ１０２を操作するように構成される。具体的には、切替指示部１０６は、スイッチ１０２を切り替えることで、車載バッテリ５０から各灯具７２〜７８への給電、キャパシタ４６から各灯具７２〜７８への給電、車載バッテリ５０によるキャパシタ４６の充電のうち一つまたは複数を選択することができる。なお、車載バッテリ５０またはキャパシタ４６から灯具への給電は、灯具毎にオンオフを切り替えられるように構成される。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態によれば、灯具に電力を供給するキャパシタと、キャパシタを制御する制御装置とを、車両用灯具ユニットの灯室内に設けたことで、キャパシタを完全に防水できるとともに、キャパシタと車両用灯具ユニット間での配線の取り回しを考慮する必要がない。また、灯室外の車載バッテリからの電力供給が非接触で行われるため、車体と車両用灯具ユニット間での配線の引き回しも考慮する必要がない。車両用灯具ユニット内で受電端子を比較的自由な位置に配置できるので、車両用灯具ユニット内の各構成部品の配置自由度が向上する。さらに、受電端子が灯室内に収容されているので、受電端子の防水構造等を設ける必要がない。
【００３７】
上述の実施形態では、灯室内に設けられたキャパシタ４６から全ての灯具７２〜７８に対して電力を供給する構成について説明した。以下では、灯具毎に専用のキャパシタを備えた車両用灯具ユニット１７０の構成について説明する。
【００３８】
図５は、本発明の別の実施形態に係る車両用灯具ユニット１７０の概略断面図である。以下で説明する構成以外は、図２で説明した車両用灯具ユニット７０と同様であるため、説明を省略する。
【００３９】
この実施形態では、灯具毎に、専用のキャパシタ、灯具制御装置、送電端子および受電端子が設けられている。すなわち、ハイビーム用ランプ７２に対しては、キャパシタ４６ａ、灯具制御装置１００ａ、送電端子５２ａおよび受電端子５４ａが設けられ、ロービーム用ランプ７４に対しては、キャパシタ４６ｂ、灯具制御装置１００ｂ、送電端子５２ｂおよび受電端子５４ｂが設けられ、ＣＬＬ７６に対しては、キャパシタ４６ｃ、灯具制御装置１００ｃ、送電端子５２ｃおよび受電端子５４ｃが設けられ、ターンシグナルランプ７８に対しては、キャパシタ４６ｄ、灯具制御装置１００ｄ、送電端子５２ｄおよび受電端子５４ｄが設けられる。
【００４０】
なお、送電端子５２ａ〜ｄと受電端子５４ａ〜ｄの各組み合わせにおいて、送電端子と受電端子との間の距離は一定となるように配置すると好ましい。こうすると、送電時に送電端子と受電端子との間に発生する電圧損失が一定になるので、各ランプが受ける電圧を一定にすることができる。
【００４１】
図６は、図５の車両用灯具ユニット１７０内の各構成要素間、および車両側に搭載される機器との間の接続を示す模式的な回路図である。
【００４２】
車載バッテリ５０から車両用灯具ユニット内の灯具およびキャパシタへの給電は、ランプボディの車両後方側の壁面を挟んで対向して配置された送電端子５２ａ〜ｄ、受電端子５４ａ〜ｄの各ペア間での非接触伝送により行われる。車両用灯具ユニット７０の灯室内に配置される受電端子５４ａ〜ｄは、それぞれ直列に配置されたキャパシタ４６ａ〜ｄおよび灯具制御装置１００ａ〜ｄと接続されるとともに、灯具７２ａ〜ｄとも接続される。
【００４３】
各灯具制御装置１００ａ〜ｄは、ＣＡＮ６０からイグニッションのオンオフ情報、車載バッテリの蓄電量などの情報を受け取り、内蔵されているスイッチ１０２ａ〜ｄのオンオフを制御する。
【００４４】
車両のイグニッションがオンのとき、灯具制御装置１００ａ〜ｄはスイッチ１０２ａ〜ｄをオフにして、各灯具７２〜７８が車載バッテリ５０から電力の供給を受けるようにする。このとき、キャパシタ４６ａ〜ｄは車載バッテリ５０によって充電される。車両のイグニッションがオフのとき、または車載バッテリの蓄電量が所定のしきい値を下回る場合、灯具制御装置１００ａ〜ｄはスイッチ１０２ａ〜ｄをオンにして、各灯具７２〜７８がキャパシタ４６ａ〜ｄから電力の供給を受けるようにする。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態では、灯具毎に専用のキャパシタおよび灯具制御装置を設けている。これにより、灯室内の小さな空きスペースに小型のキャパシタを分散して配置できるため、灯室内に搭載されたキャパシタ全体の蓄電量を増大することができる。
【００４６】
なお、灯具毎にキャパシタを設けることに加えてまたはその代わりに、スイブルアクチュエータやレベリングアクチュエータ等のアクチュエータ毎に、専用のキャパシタを設けるようにしてもよい。このようにアクチュエータ用および光源用のキャパシタを分離することで、いずれかのキャパシタが放電しきったときに給電不可となる電気機器を限定することができる。各電気機器の消費電力量に応じて、専用キャパシタの大きさを設定してもよい。
【００４７】
図６に示した例では、車両用灯具ユニット側の受電端子５４ａ〜ｄと車両側の送電端子５２ａ〜ｄとの間で非接触送電することを述べた。この代わりに、図７に示すように、車両側には一つの送電端子５２のみを設け、そこから車両用灯具ユニット側の全ての受電端子５４ａ〜ｄに対して非接触送電を行うようにしてもよい。例えば電磁誘導方式を採用する場合、車両側のコイルに電流を流したときに発生する磁束が、車両用灯具ユニット側の全てのコイルを通過するように各コイルを配置することで、図７のような構成を実現することができる。
【００４８】
このように、車両側の送電端子を一つにすることで、車両側の配線を簡素化することができる。
【００４９】
非接触伝送方式を採用する場合、送電端子と受電端子の距離が離れていると、送電効率が低下するという問題がある。そこで、各灯具７２〜７８の筐体内部、または各灯具の近傍にそれぞれ専用の受電端子を設けるとともに、受電端子の近傍に、車載バッテリと有線接続された送電端子を設けるようにしてもよい。
【００５０】
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１４  光源、  ２４  スイブルアクチュエータ、  ２８  レベリングアクチュエータ、  ４６  キャパシタ、  ５０  車載バッテリ、  ５２  送電端子、  ５４  受電端子、  ７０、１７０  車両用灯具ユニット、  ７２〜７８  灯具、  ８０  ランプボディ、  ８２  エクステンション、  ８８  アウターカバー、  ９２  灯室、  １００  灯具制御装置、  １０６  切替指示部、  １７０  車両用灯具ユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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