特開 2024-90855 路面描画用灯具および車両用路面描画用灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024090855

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】路面描画用灯具および車両用路面描画用灯具

(51)【国際特許分類】

   B60Q 1/26 20060101AFI20240627BHJP

   E01F 9/50 20160101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

B60Q1/26 Z

E01F9/50

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022207014

(22)【出願日】2022-12-23

(71)【出願人】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】柴田 裕一

【テーマコード（参考）】

2D064

3K339

【Ｆターム（参考）】

2D064EA01

2D064EB17

3K339AA43

3K339BA01

3K339BA02

3K339BA22

3K339CA30

3K339GB01

(57)【要約】

【課題】円滑な交通を支援する対人用ランプおよび車両用ランプを提供することを目的とする。
【解決手段】路面に光を照射する路面描画用灯具１０ａ～１０ｃであって、路面描画用灯具１０ａ～１０ｃは、光源１２を備えており、光源１２から光源１２の光軸Ｃが路面と交差する地点である照射地点Ｐまでの距離をＤ０、距離Ｄ０における路面と平行な成分である平行距離Ｄｘ、距離Ｄ０における路面と垂直な成分である垂直距離Ｄｙとすると、光源１２は、平行距離Ｄｘが０．５ｍ～１．５ｍ、垂直距離Ｄｙが０．４ｍ～１．０ｍとなる位置に設けられている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

路面に光を照射する路面描画用灯具であって、
前記路面描画用灯具は、光源を備えており、
前記光源から前記光源の光軸が路面と交差する地点である照射地点までの距離をＤ０、距離Ｄ０における路面と平行な成分である平行距離Ｄｘ、距離Ｄ０における路面と垂直な成分である垂直距離Ｄｙとすると、
前記光源は、前記平行距離Ｄｘが０．５ｍ～１．５ｍ、前記垂直距離Ｄｙが０．４ｍ～１．０ｍとなる位置に設けられている、
路面描画用灯具。

【請求項2】

前記光源を含む複数の灯具ユニットは、互いに前記平行距離Ｄｘが異なる照射地点を照射するように構成されており、
前記平行距離Ｄｘがより小さい前記灯具ユニットほど、前記垂直距離Ｄｙが小さくなるように設けられる、
請求項１に記載の路面描画用灯具。

【請求項3】

さらに、前記路面描画用灯具は、灯具ユニットを有し、
前記灯具ユニットは、複数の前記光源と、複数の前記光源から出射された光を路面に投影させる共通の凸レンズを有し、
前記平行距離Ｄｘがより大きい前記光源ほど、前記垂直距離Ｄｙが小さくなるように設けられる、
請求項１に記載の路面描画用灯具。

【請求項4】

路面に設置され、鉛直方向に延びる支持部を有し、
前記光源は前記支持部に取り付けられている、
請求項１～３のいずれか一項に記載の路面描画用灯具。

【請求項5】

路面に光を照射する車両用路面描画用灯具であって、
前記車両用路面描画用灯具は、光源と、車両に取り付けられるための取付部と、を備えており、
前記光源から前記光源の光軸が路面と交差する地点である照射地点までの距離をＤ０、距離Ｄ０における路面と平行な成分である平行距離Ｄｘ、距離Ｄ０における路面と垂直な成分である垂直距離Ｄｙとすると、
前記取付部は、前記光源が前記平行距離Ｄｘが０．５ｍ～１．５ｍかつ前記垂直距離Ｄｙが０．４ｍ～１．０ｍとなる位置になるように、前記車両に取り付けられている、
車両用路面描画用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、路面描画用灯具および車両用路面描画用灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両に搭載された路面描画用灯具が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－０２２７２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示の目的は、より視認性が向上した路面描画用灯具および車両用路面描画用灯具を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一側面に係る路面描画用灯具は、路面に光を照射する路面描画用灯具であって、
前記路面描画用灯具は、光源を備えており、
前記光源から前記光源の光軸が路面と交差する地点である照射地点までの距離をＤ０、距離Ｄ０における路面と平行な成分である平行距離Ｄｘ、距離Ｄ０における路面と垂直な成分である垂直距離Ｄｙとすると、
前記光源は、前記平行距離Ｄｘが０．５ｍ～１．５ｍ、前記垂直距離Ｄｙが０．４ｍ～１．０ｍとなる位置に設けられている。

【0006】

本開示の一側面に係る車両用路面描画用灯具は、路面に光を照射する車両用路面描画用灯具であって、
前記車両用路面描画用灯具は、光源と、車両に取り付けられるための取付部と、を備えており、
前記光源から前記光源の光軸が路面と交差する地点である照射地点までの距離をＤ０、距離Ｄ０における路面と平行な成分である平行距離Ｄｘ、距離Ｄ０における路面と垂直な成分である垂直距離Ｄｙとすると、
前記取付部は、前記光源が前記平行距離Ｄｘが０．５ｍ～１．５ｍかつ前記垂直距離Ｄｙが０．４ｍ～１．０ｍとなる位置になるように、前記車両に取り付けられている。

【0007】

本開示によれば、より視認性が向上した路面描画用灯具および車両用路面描画用灯具を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態に係る路面描画用灯具と路面描画用灯具を備える車両を例示する。

【図2】図２は、路面描画用灯具の断面図である。

【図3】図３は、路面描画用灯具における路面描画の様子を例示する。

【図4】図４は、各平行距離Ｄｘにおける垂直距離と指標Ａとの関係を例示する。

【図5】図５は、各平行距離Ｄｘにおける垂直距離と指標Ａとの関係を例示する。

【図6】図６は、複数の路面描画灯具における路面描画の様子を例示する。

【図7】図７は、変形例１に係る路面描画用灯具と路面描画用灯具を備える車両２００を例示する。

【図8】図８は、変形例１に係る路面描画用灯具における路面描画の様子を例示する。

【図9】図９は、変形例２に係る路面描画用灯具と路面描画用灯具が設けられる交通信号機を例示する。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、実施形態の説明において既に説明された部材と同一の参照番号を有する部材については、説明の便宜上、その説明は省略する。また、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。

【0010】

また、本実施形態の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」について適宜言及する。ここで、「上下方向」は、「上方向」及び「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。以降に説明する図中に示した符号Ｕは上方向を示す。符号Ｄは下方向を示す。符号Ｆは前方向を示す。符号Ｂは後方向を示す。符号Ｌは左方向を示す。符号Ｒは右方向を示す。これらの方向は、車両に搭乗した運転手から見た方向に相当する。

【0011】

図１を参照して、車両１００に設けられる本実施形態に係る路面描画用灯具１０ａ～１０ｃについて以下に説明する。図１は、本実施形態に係る路面描画用灯具１０ａ～１０ｃと路面描画用灯具１０ａ～１０ｃを備える車両１００を例示する。路面描画用灯具１０ａ～１０ｃは、路面に光を照射することで、例えば、車両１００の情報を周囲の通行者に対して知らしめる。

【0012】

図２は、路面描画用灯具１０ａの断面図である。路面描画用灯具１０ｂ，１０ｃについては、路面描画用灯具１０ａと同等の構成を備えているので、図示が省略されている。路面描画用灯具１０ａは、ハウジング１１ａ，１１ｂと、光源１２と、リフレクタ１３と、を備える。ハウジング１１ａ，１１ｂは、光源１２およびリフレクタ１３を内部に収容するように構成されている。光源１２は、路面に像が投影されるための光を出射するように構成されている。リフレクタ１３は、光源１２から出射された光が路面に投影されるように、光の光路を変更するように構成されている。

【0013】

路面描画用灯具１０ａは、車両１００の一部に取り付けるための取付部１４を備える。取付部１４は、締結によって車両１００に対して固定されるように構成されている。取付部１４における締結によって、路面描画用灯具１０ａは車両１００に対して位置決めされる。

【0014】

図３は、路面描画用灯具１０ａにおける路面描画の様子を例示する。路面描画用灯具１０ｂ，１０ｃについては、路面描画用灯具１０ａと同等の構成を備えているので、図３における図示は省略されている。図３に例示されるように、路面描画用灯具１０ａは、路面に向けて光を照射するように構成されている。ここで、光源１２から光源１２の光軸Ｃが路面と交差する地点である照射地点Ｐまでの距離を照射距離Ｄ０とする。照射距離Ｄ０は、路面描画用灯具１０ａを備える車両が平坦な路面に位置するときに定義される。さらに、距離Ｄ０における路面と平行な成分である平行距離Ｄｘと、距離Ｄ０における路面と垂直な成分である垂直距離Ｄｙを定義する。

【0015】

ここで、光源１２は、平行距離Ｄｘが０．５ｍ～１．５ｍ、垂直距離Ｄｙが０．４ｍ～１．０ｍとなる位置に設けられている。換言すると、取付部１４は、光源１２が平行距離Ｄｘが０．５ｍ～１．５ｍかつ垂直距離Ｄｙが０．４ｍ～１．０ｍとなる位置になるように、車両１００に取り付けられている。さらに換言すると、車両１００は、平行距離Ｄｘが０．５ｍ～１．５ｍ、垂直距離Ｄｙが０．４ｍ～１．０ｍとなる位置に光源１２が設けられている路面描画用灯具１０ａを有している。

【0016】

ところで、路面描画用灯具は、路面に光を照射して像を投影することによって、車両の周囲にいる交通他者に自車の存在または意図を知らしめることを目的として搭載されている。路面描画用灯具は、車両の搭乗者と車両の周囲にいる通行者とが互いに視認しにくい夜間等に使用されることが想定されていた。しかしながら、自動運転の普及等に伴い、例えば隊列走行時など、昼間でも路面描画用灯具を活用することが検討されてきている。

【0017】

夜間等に使用される路面描画用灯具と比較して、昼間に使用される路面描画用灯具は、比較的自車に近い位置に描画する。例えば、特許文献１のような夜間の進路変更等の自車情報を通行者に伝えるための路面描画には平行距離は３ｍ以上が要されるところ、昼間の隊列走行時の路面描画において必要な平行距離Ｄｘは０．５ｍ～１．５ｍほどである。

【0018】

路面描画の視認性は、路面描画されている路面とその周囲の路面との輝度コントラストが大きいほど良い。しかしながら、昼間の路面描画は輝度コントラストが小さくなりやすいので、視認性が低下する。昼間に視認性の良い路面描画を行うためには、路面描画用灯具により投影される像が十分に明るいことが求められる。本発明者は、投影される像の水平面照度の大きさに着目した。図４、図５は、各平行距離Ｄｘにおける垂直距離と指標Ａとの関係を例示する。水平面照度Ｅは、平行距離Ｄｘと垂直距離Ｄｙを用い、光源からの光線が路面に対して傾斜する角度をθ、路面描画用灯具の光度Ｉを一定とすると、以下の式により表される。
Ｉ＝Ｅ・（ｄｘ^２＋ｄｙ^２）／ｓｉｎθ＝Ｅ・（Ｄｘ^２＋Ｄｙ^２）^３／２／Ｄｙ
すなわち、指標Ａ＝（Ｄｘ^２＋Ｄｙ^２）^３／２／Ｄｙとすると、指標Ａが小さいほど水平面照度Ｅは大きくなる。

【0019】

ここで、夜間の路面描画のように平行距離Ｄｘが３～５ｍの場合には、図４に示したように、垂直距離Ｄｙが大きくなるほど指標Ａが低くなる、つまり、垂直距離Ｄｙが大きくなるほど像を明るくできる。これは、できるだけ真上から像を投影するほど像を視認しやすくなるという、当業者の一般的な常識と符合する。

【0020】

しかし、本開示が対象とする平行距離Ｄｘが０．５～１．５ｍの場合には、図５に示したように、平行距離Ｄｘが３～５ｍの場合とは指標Ａの変化の様子が異なることを見出した。つまり、垂直距離Ｄｙの増加に伴って単調に指標Ａが低下するのではなく、垂直距離Ｄｙには指標Ａが低くなる一定の範囲があることを見出した。つまり、平行距離Ｄｘが３～５ｍである場合と、垂直距離Ｄｙが０．５～１．５ｍの場合とは、光学的な設計の前提が異なる。

【0021】

本実施形態における路面描画用灯具１０ａ～１０ｃは、その光源１２が設けられる位置が平行距離Ｄｘ０．５ｍ～１．５ｍ、垂直距離Ｄｙ０．４ｍ～１．０ｍとなるように構成されている。このため、照射地点における像の照度は高くなり、像の視認性が向上した路面描画用灯具が提供される。

【0022】

また、本実施形態における路面描画用灯具１０ａ～１０ｃは、取付部１４を備えているので、特に車両１００に搭載されやすい路面描画用灯具である。このため、路面描画用灯具１０ａ～１０ｃは、車両用路面描画用灯具の一例となりうる。すなわち、取付部１４は、光源１２が垂直距離Ｄｙ０．４ｍ～１．０ｍとなる位置になるように、車両１００に取り付けられているので、照射地点Ｐにおける像の照度は高くなり、像の視認性が向上した車両用路面描画用灯具が提供される。

【0023】

図１および図２に例示されるように、複数の路面描画用灯具１０ａ～１０ｃは、それぞれ光源を含む。すなわち、路面描画用灯具１０ａ～１０ｃは、灯具ユニットの一例である。複数の灯具ユニットに相当する複数の路面描画用灯具１０ａ～１０ｃは、互いに平行距離Ｄｘが異なる照射地点を照射するように構成されていることが望ましい。

【0024】

ここで、図１に例示されるように、複数の路面描画用灯具１０ａ～１０ｃは、垂直距離Ｄｙが０．４ｍ～１．０ｍの範囲で互いに異なる位置に設けられている。このとき、平行距離Ｄｘがより小さい路面描画用灯具１０ａ～１０ｃほど、垂直距離Ｄｙが小さくなるように設けられることが望ましい。例えば、図１の例示では、路面描画用灯具１０ａ、路面描画用灯具１０ｂ、路面描画用灯具１０ｃの順に垂直距離Ｄｙが大きい。この場合、図６に例示されるように、平行距離Ｄｘは、路面描画用灯具１０ａ、路面描画用灯具１０ｂ、路面描画用灯具１０ｃの順に大きいことが望ましい。

【0025】

本発明者は、平行距離Ｄｘが小さくなるほど垂直距離Ｄｙが小さいことが、照射地点Ｐにおける照度の観点から望ましいことを見出した。例えば、図５に例示されるように、平行距離Ｄｘが０．５ｍの場合、垂直距離Ｄｙが０．４ｍで指標Ａは最小値となる。平行距離Ｄｘが１．０ｍの場合、垂直距離Ｄｙが０．７ｍで指標Ａは最小値となる。平行距離Ｄｘが１．５ｍの場合、垂直距離Ｄｙが１ｍで指標Ａは最小値となる。平行距離Ｄｘが２．０ｍの場合、垂直距離Ｄｙが１．５ｍで指標Ａは最小値となる。このように、平行距離Ｄｘが小さいほど、指標Ａが最小値となるような垂直距離Ｄｙは小さいなる。

【0026】

上記の構成によれば、平行距離Ｄｘが小さくなるほど垂直距離Ｄｙが小さくなるように灯具ユニットである路面描画用灯具１０ａ～１０ｃが配置されるので、各々の光源１２から投影される像の明るさが向上する。

【0027】

（変形例１）
図７は、変形例１に係る路面描画用灯具１１０と路面描画用灯具１１０を備える車両２００を例示する。図８は、変形例１に係る路面描画用灯具１１０における路面描画の様子を例示する。本例示では、路面描画用灯具１１０は車両２００に１つだけ設けられており、路面描画用灯具１１０は、複数の光源１１２ａ～１１２ｃと、凸レンズ１１３と、を備えている。複数の光源１１２ａ～１１２ｃは、平行距離Ｄｘ０．４ｍ～１．０ｍの範囲の互いに異なる地点に路面描画するための光を出射するように構成されている。凸レンズ１１３は、光軸方向かつ路面に垂直な方向における凸レンズの出射面の断面形状は、凸状である。凸レンズ１１３は、複数の光源１１２ａ～１１２ｃから出射された光を路面に投影させるように構成されている。凸レンズ１１３は、複数の光源１１２ａ～１１２ｃについて共通して用いられる。複数の光源１１２ａ～１１２ｃと凸レンズ１１３とは、灯具ユニットを構成する。すなわち、路面描画用灯具１１０は、灯具ユニットを有している。

【0028】

路面描画用灯具１１０の複数の光源１１２ａ～１１２ｃは、垂直距離Ｄｙ０．４ｍ～１．０ｍの範囲で異なる位置に設けられている。図７の例示では、光源１１２ａ、光源１１２ｂ，光源１１２ｃの順に垂直距離Ｄｙが大きくなるように配置されている。図７および図８に例示されるように、凸レンズ１１３の特性上、光源１１２ａ～１１２ｃから投影され焦点距離よりも遠い地点で結像する像は、倒立されて描画される。このため、平行距離Ｄｘが異なる地点に像が投影される場合、平行距離Ｄｘがより大きい光源１１２ａ～１１２ｃほど、垂直距離Ｄｙが小さくなるように設けられることが望ましい。

【0029】

（変形例２）
図９は、変形例２に係る路面描画用灯具２１０と路面描画用灯具２１０が設けられる交通信号機３００を例示する。路面描画用灯具２１０は、複数の光源２１２ａ～２１２ｃと、複数の凸レンズ２１３ａ～２１３ｃと、支持部２１４と、を備える。複数の光源２１２ａ～２１２ｃは、垂直距離Ｄｙが０．４ｍ～１．０ｍとなるように設けられ、平行距離Ｄｘが０．５ｍ～１．５ｍの範囲の互いに異なる地点に路面描画するための光を出射するように構成されている。本実施形態においては、光源２１２ａ～２１２ｃは交通信号機が照射する色の光を、路面にも投影するように構成されている。光源２１２ａ～２１２ｃは、垂直距離Ｄｙ０．４ｍ～１．０ｍの範囲で異なる位置に設けられている。複数の凸レンズ２１３ａ～２１３ｃはそれぞれ、光源２１２ａ～２１２ｃから出射された光を路面に投影するように構成されている。支持部２１４は、路面に設置され、鉛直方向に延びている。本実施形態においては、支持部２１４は、交通信号機の柱を構成している。

【0030】

このように、路面描画用灯具２１０は車両などの移動体だけでなく、交通信号機等の交通インフラに対しても適用されてもよい。これにより、照射地点における像の照度は高くなり、像の視認性が向上した路面描画用灯具２１０が提供される。

【0031】

これまで説明した各構成は、本開示の理解を容易にするための例示にすぎない。各構成例は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で適宜の変更や他の構成との組合せがなされうる。

【0032】

例えば、実施形態においては、光源から出射した光を路面に投影する手段の一例として凸レンズが例示されたが、別の光学系によって光源から出射した光を路面に投影するように構成してもよい。また、路面描画用灯具は、一つの凸レンズで複数の光源から出射した光を路面に投影する形態と一つの凸レンズで一つの光源から出射した光を路面に投影する形態とが組み合わされて構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0033】

１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１１０，２１０ 路面描画用灯具
１１ａ，１１ｂ ハウジング
１２，１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ 光源
１３ リフレクタ
１４ 取付部
１００，２００ 車両
１１３，２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃ 凸レンズ
２１４ 支持部
３００ 交通信号機
Ｃ 光軸
Ｄｘ 平行距離
Ｄｙ 垂直距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】