特許 7523006 自動運転車両用照明装置、および自動運転車両用照明システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-18

(45)【発行日】2024-07-26

(54)【発明の名称】自動運転車両用照明装置、および自動運転車両用照明システム

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/125 20180101AFI20240719BHJP

   F21S 41/19 20180101ALI20240719BHJP

   F21S 43/19 20180101ALI20240719BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20240719BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20240719BHJP

   B60Q 1/02 20060101ALI20240719BHJP

   F21V 23/06 20060101ALI20240719BHJP

   F21S 41/143 20180101ALI20240719BHJP

   F21S 43/14 20180101ALI20240719BHJP

   F21Y 115/15 20160101ALN20240719BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20240719BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240719BHJP

【ＦＩ】

F21S41/125

F21S41/19

F21S43/19

F21V19/00 212

F21V23/00 160

B60Q1/02 C

F21V23/06

F21V19/00 150

F21V19/00 170

F21S41/143

F21S43/14

F21Y115:15

F21Y115:30

F21Y115:10 100

F21Y115:10 500

F21Y115:10 300

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020157347

(22)【出願日】2020-09-18

(65)【公開番号】P2022051077

(43)【公開日】2022-03-31

【審査請求日】2023-05-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【氏名又は名称】白井 達哲

(74)【代理人】

【識別番号】100176751

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 耕平

(72)【発明者】

【氏名】小杉 大資

(72)【発明者】

【氏名】土屋 竜二

【審査官】河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０２２７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０４７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００４９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８０１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０９１９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０５９２８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４１／００

Ｆ２１Ｓ ４３／００

Ｆ２１Ｖ １９／００

Ｆ２１Ｖ ２３／００

Ｂ６０Ｑ １／０２

Ｆ２１Ｖ ２３／０６

Ｆ２１Ｙ １１５／１５

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動運転車両の運転状態を表示する自動運転車両用照明装置であって、
ソケットと；
前記ソケットの一方の端部側に設けられた発光モジュールと；
前記発光モジュールと電気的に接続された第１の給電端子と；
前記発光モジュールと電気的に接続された第２の給電端子と；
を具備し、
前記発光モジュールは、
青緑色の光を照射し、直列接続された複数の第１の発光素子と、前記複数の第１の発光素子と直列接続された定電流制御回路と、を有する第１の発光回路と；
前記青緑色の光を照射し、前記第１の発光素子の数よりも少ない数の第２の発光素子を有する第２の発光回路と；
を有し、
前記第１の発光回路のアノード側は、前記第１の給電端子に電気的に接続され、
前記第２の発光回路のアノード側は、前記第２の給電端子に電気的に接続され、
車外が第１の明るさの場合には、前記第２の給電端子に電圧が印加され、
前記車外が前記第１の明るさよりも明るい第２の明るさの場合には、前記第１の給電端子に電圧が印加される、または、前記第１の給電端子および前記第２の給電端子に電圧が印加され、
前記定電流制御回路は、前記第１の給電端子に印加された電圧に応じて、前記複数の第１の発光素子に流れる電流の値を制御する自動運転車両用照明装置。

【請求項2】

前記第２の発光回路は、前記第２の発光素子と直列接続された膜状の抵抗をさらに有する請求項１記載の自動運転車両用照明装置。

【請求項3】

前記ソケットの中心軸を通り、略水平な線分の下方にある前記第１の発光素子の数が、前記線分の上方にある前記第１の発光素子の数よりも多い請求項１または２に記載の自動運転車両用照明装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１つに記載の自動運転車両用照明装置と；
前記自動運転車両用照明装置が取り付けられる車両用灯具と；
を具備した自動運転車両用照明システム。

【請求項5】

前記自動運転車両用照明システムは、
前記自動運転車両用照明装置に電圧を印加する電源と；
前記自動運転車両用照明装置と、前記電源と、の間に電気的に接続された切り替え回路と；
車外の明るさに関する情報に基づいて、前記切り替え回路を制御するコントローラと；
をさらに具備した請求項４記載の自動運転車両用照明システム。

【請求項6】

車外が第１の明るさの場合には、前記コントローラは、前記切り替え回路を制御して、前記第２の発光回路に電圧を印加し、
前記車外が前記第１の明るさよりも明るい第２の明るさの場合には、前記コントローラは、前記切り替え回路を制御して、前記第１の発光回路に電圧を印加する、または、前記第１の発光回路および前記第２の発光回路に電圧を印加する請求項５記載の自動運転車両用照明システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、自動運転車両用照明装置、および自動運転車両用照明システムに関する。

【背景技術】

【0002】

省エネルギー化や長寿命化などの観点から、フィラメントを備えた車両用照明装置に代えて発光ダイオードを備えた車両用照明装置の普及が進んでいる。
例えば、車両用照明装置は、ヘッドライトやフォグランプなどのように車外に光を照射して車外にある物を視認したり、ルームランプやトランクランプなどのように車内に光を照射して車内にある物を視認したりするために用いられている。また、車両用照明装置は、ポジションランプやテールランプなどのように車外にいる者に車両の存在を知らせたり、ウィンカー、バックランプ、ストップランプなどのように車外にいる者に車両の運転に関する運転者の意思を知らせたりするために用いられている。

【0003】

また、近年においては、自動運転車両の開発が進んでいる。自動運転車両にも、前述したヘッドライトなどの従来から用いられている車両用照明装置が設けられる。ここで、車外にいる者は、運転者が運転席にいることで車両の運転状態を推認することができる。ところが、自動運転車両の場合には、運転者が運転席にいない状態や無人の状態でも車両の運転が行われる場合が生じる。この場合、従来から用いられている車両用照明装置を用いて、自動運転車両の運転状態を表示すると、車外にいる者が誤解するおそれがある。
そこで、自動運転車両の運転状態を的確に表示することができる技術の開発が望まれていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－１１７２１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、自動運転車両の運転状態を的確に表示することができる自動運転車両用照明装置、および自動運転車両用照明システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る自動運転車両用照明装置は、自動運転車両の運転状態を表示する。前記自動運転車両用照明装置は、ソケットと；前記ソケットの一方の端部側に設けられた発光モジュールと；前記発光モジュールと電気的に接続された第１の給電端子と；前記発光モジュールと電気的に接続された第２の給電端子と；を具備している。前記発光モジュールは、青緑色の光を照射し、直列接続された複数の第１の発光素子と、前記複数の第１の発光素子と直列接続された定電流制御回路と、を有する第１の発光回路と；前記青緑色の光を照射し、前記第１の発光素子の数よりも少ない数の第２の発光素子を有する第２の発光回路と；を有している。前記第１の発光回路のアノード側は、前記第１の給電端子に電気的に接続されている。前記第２の発光回路のアノード側は、前記第２の給電端子に電気的に接続されている。車外が第１の明るさの場合には、前記第２の給電端子に電圧が印加される。前記車外が前記第１の明るさよりも明るい第２の明るさの場合には、前記第１の給電端子に電圧が印加される、または、前記第１の給電端子および前記第２の給電端子に電圧が印加される。前記定電流制御回路は、前記第１の給電端子に印加された電圧に応じて、前記複数の第１の発光素子に流れる電流の値を制御する。

【発明の効果】

【0007】

本発明の実施形態によれば、自動運転車両の運転状態を的確に表示することができる自動運転車両用照明装置、および自動運転車両用照明システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施の形態に係る車両用照明装置を例示するための模式斜視図である。

【図2】図１における車両用照明装置のＡ－Ａ線断面図である。

【図3】車両用照明装置から照射される光の色を例示するためのＸＹ色度図である。

【図4】車両用照明装置の回路図である。

【図5】第１の発光回路および第２の発光回路における電圧－電流特性を例示するためのグラフである。

【図6】（ａ）、（ｂ）は、第１の発光回路において、点灯させる発光素子の配置を例示するための模式図である。

【図7】自動運転車両用照明システムを例示するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0010】

（自動運転車両用照明装置）
本実施の形態に係る自動運転車両用照明装置１（以下、単に、車両用照明装置１と称する）は、自動運転車両の運転状態を表示する。車両用照明装置１は、例えば、自動運転を行う自動車や鉄道車両などに設けることができる。自動車に設けられる車両用照明装置１は、例えば、フロントコンビネーションライト、リアコンビネーションライトなどの灯具に取り付けたり、ボンネット、ルーフ、ピラー、バンパー、フェンダーなどの車体に設けられた灯具に取り付けたり、バックミラーなどに設けられた灯具に取り付けたりすることができる。なお、車両用照明装置１の取り付け位置は、例示をしたものに限定されるわけではなく、車外にいる者が視認可能な位置であればよい。

【0011】

図１は、本実施の形態に係る車両用照明装置１を例示するための模式斜視図である。
図２は、図１における車両用照明装置１のＡ－Ａ線断面図である。
図１および図２に示すように、車両用照明装置１には、例えば、ソケット１０、発光モジュール２０、給電部３０、および伝熱部４０が設けられている。

【0012】

ソケット１０は、例えば、装着部１１、バヨネット１２、フランジ１３、放熱フィン１４、およびコネクタホルダ１５を有する。
装着部１１は、フランジ１３の、放熱フィン１４が設けられる側とは反対側の面に設けることができる。装着部１１の外形形状は、柱状とすることができる。装着部１１の外形形状は、例えば、円柱状である。装着部１１は、フランジ１３側とは反対側の端部に開口する凹部１１ａを有することができる。

【0013】

バヨネット１２は、装着部１１の外側面に設けることができる。例えば、バヨネット１２は、車両用照明装置１の外側に向けて突出している。バヨネット１２は、フランジ１３と対峙させることができる。バヨネット１２は、複数設けることができる。バヨネット１２は、車両用照明装置１を、例えば、後述する車両用灯具１００の筐体１０１に装着する際に用いることができる。バヨネット１２は、ツイストロックに用いることができる。

【0014】

フランジ１３は、板状を呈したものとすることができる。例えば、フランジ１３は、円板状を呈したものとすることができる。フランジ１３の外側面は、バヨネット１２の外側面よりも車両用照明装置１の外方に位置することができる。

【0015】

放熱フィン１４は、フランジ１３の、装着部１１側とは反対側に設けることができる。放熱フィン１４は、少なくとも１つ設けることができる。例えば、図１に例示をしたソケット１０には複数の放熱フィン１４が設けられている。複数の放熱フィン１４は、所定の方向に並べて設けることができる。放熱フィン１４は、板状を呈したものとすることができる。

【0016】

コネクタホルダ１５は、フランジ１３の、装着部１１側とは反対側に設けることができる。コネクタホルダ１５は、放熱フィン１４と並べて設けることができる。コネクタホルダ１５は、フランジ１３の周縁近傍に設けることができる。コネクタホルダ１５は、筒状を呈し、内部にシール部材１０５ａを有するコネクタ１０５を挿入することができる。

【0017】

ソケット１０は、発光モジュール２０、および給電部３０を保持する機能と、発光モジュール２０において発生した熱を外部に伝える機能を有する。そのため、ソケット１０は、熱伝導率の高い材料から形成するのが好ましい。例えば、ソケット１０は、アルミニウム合金などの金属から形成することができる。

【0018】

また、近年においては、ソケット１０は、発光モジュール２０において発生した熱を効率よく放熱することができ、且つ、軽量であることが望まれている。そのため、ソケット１０は、高熱伝導性樹脂から形成することが好ましい。高熱伝導性樹脂は、例えば、樹脂と、無機材料を用いたフィラーと、を含む。高熱伝導性樹脂は、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）やナイロン等の樹脂に、炭素や酸化アルミニウムなどを用いたフィラーを混合させたものとすることができる。

【0019】

高熱伝導性樹脂を含み、装着部１１、バヨネット１２、フランジ１３、放熱フィン１４、およびコネクタホルダ１５が一体に成形されたソケット１０とすれば、発光モジュール２０において発生した熱を効率よく放熱することができる。また、ソケット１０の重量を軽くすることができる。この場合、装着部１１、バヨネット１２、フランジ１３、放熱フィン１４、およびコネクタホルダ１５は、射出成形法などを用いて、一体成形することができる。また、インサート成形法などを用いて、ソケット１０と給電部３０を一体成形することもできる。

【0020】

給電部３０は、例えば、給電端子３１ａ（第１の給電端子の一例に相当する）、給電端子３１ｂ、給電端子３１ｃ（第２の給電端子の一例に相当する）、および保持部３２を有する。
後述するように、本実施の形態に係る車両用照明装置１（発光モジュール２０）には、第１の発光回路２０ａと、第２の発光回路２０ｂとが設けられ、第１の発光回路２０ａと第２の発光回路２０ｂのグランドが共通となっている（図４を参照）。そのため、図１に示すように、給電端子３１ａ～３１ｃが設けられている。以下においては、一例として、給電端子３１ａ～３１ｃが設けられる場合を例示するが、給電端子の数は、発光回路の数やグランドの使用態様などに応じて適宜変更することができる。

【0021】

給電端子３１ａ～３１ｃは、棒状体とすることができる。給電端子３１ａ～３１ｃの一方の端部は、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出している。給電端子３１ａ～３１ｃは、所定の方向に並べて設けることができる。給電端子３１ａ～３１ｃの一方の端部は、基板２１に設けられた配線パターン２１ａと半田付けされる。給電端子３１ａ～３１ｃの他方の端部は、コネクタホルダ１５の孔の内部に露出している。コネクタホルダ１５の孔の内部に露出する給電端子３１ａ～３１ｃには、コネクタ１０５が嵌め合わされる。給電端子３１ａ～３１ｃは、例えば、銅合金などの金属から形成することができる。なお、給電端子３１ａ～３１ｃの形状、配置、材料などは例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。

【0022】

前述したように、ソケット１０は熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。ところが、熱伝導率の高い材料は導電性を有している場合がある。例えば、アルミニウム合金などの金属や、炭素からなるフィラーを含む高熱伝導性樹脂などは、導電性を有している。そのため、保持部３２は、給電端子３１ａ～３１ｃと、導電性を有するソケット１０との間を絶縁するために設けられている。また、保持部３２は、給電端子３１ａ～３１ｃを保持する機能をも有する。なお、ソケット１０が絶縁性を有する高熱伝導性樹脂（例えば、酸化アルミニウムからなるフィラーを含む高熱伝導性樹脂など）から形成される場合には、保持部３２を省くことができる。この場合、ソケット１０が給電端子３１ａ～３１ｃを保持する。保持部３２は、絶縁性を有する樹脂から形成することができる。保持部３２は、例えば、ソケット１０に設けられた孔１０ａに圧入したり、孔１０ａの内壁に接着したりすることができる。

【0023】

伝熱部４０は、例えば、基板２１と、凹部１１ａの底面１１ａ１との間に設けられている。伝熱部４０は、例えば、凹部１１ａの底面１１ａ１に接着することができる。伝熱部４０と凹部１１ａの底面１１ａ１とを接着する接着剤は、熱伝導率の高い接着剤とすることが好ましい。例えば、接着剤は、無機材料を用いたフィラーが混合された接着剤とすることができる。無機材料は、熱伝導率の高い材料（例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス）とすることが好ましい。接着剤の熱伝導率は、例えば、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下とすることができる。

【0024】

また、伝熱部４０は、インサート成形法により、凹部１１ａの底面１１ａ１に埋め込むこともできる。また、伝熱部４０は、熱伝導グリス（放熱グリス）からなる層を介して、凹部１１ａの底面１１ａ１に取り付けることもできる。熱伝導グリスの種類には特に限定はないが、例えば、変性シリコーンに、熱伝導率の高い材料（例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス）を用いたフィラーが混合されたものとすることができる。熱伝導グリスの熱伝導率は、例えば、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下とすることができる。

【0025】

伝熱部４０は、発光モジュール２０において発生した熱が、ソケット１０に伝わりやすくするために設けられる。そのため、伝熱部４０は、熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。伝熱部４０は、板状を呈し、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属から形成することができる。
なお、発光モジュール２０において発生する熱が少ない場合には、伝熱部４０を省くこともできる。

【0026】

発光モジュール２０は、例えば、基板２１、発光素子２２、抵抗２３、電流制御部２３ａ、制御素子２４、枠部２５、および封止部２６を有する。
基板２１は、例えば、伝熱部４０の上に接着することができる。この場合、接着剤は、熱伝導率の高い接着剤とすることが好ましい。接着剤は、例えば、前述した、伝熱部４０と凹部１１ａの底面１１ａ１とを接着する接着剤と同じとすることができる。

【0027】

基板２１は、例えば、セラミックス（例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなど）などの無機材料、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料などから形成することができる。また、基板２１は、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものであってもよい。発光素子２２の発熱量が多い場合には、放熱の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板２１を形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものなどを例示することができる。基板２１は、単層構造を有するものであってもよいし、多層構造を有するものであってもよい。

【0028】

また、基板２１の表面には、配線パターン２１ａが設けられている。配線パターン２１ａは、例えば、銀を主成分とする材料や、銅を主成分とする材料などから形成することができる。

【0029】

発光素子２２は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に、複数設けられている。複数の発光素子２２は、基板２１の表面に設けられた配線パターン２１ａと電気的に接続されている。
複数の発光素子２２は、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどとすることができる。

【0030】

複数の発光素子２２は、チップ状の発光素子とすることもできるし、ＰＬＣＣ（Plastic Leaded Chip Carrier）型などの表面実装型の発光素子とすることもできるし、砲弾型などのリード線を有する発光素子とすることもできる。図１および図２に例示をした発光素子２２は、チップ状の発光素子である。この場合、発光モジュール２０の小型化、ひいては車両用照明装置１の小型化を考慮すると、チップ状の発光素子とすることが好ましい。以下においては、一例として、発光素子２２がチップ状の発光素子である場合を説明する。

【0031】

チップ状の発光素子２２は、ＣＯＢ（Chip On Board）により実装することができる。チップ状の発光素子２２は、例えば、上部電極型の発光素子、上下電極型の発光素子、フリップチップ型の発光素子などとすることができる。図１および図２に例示をしたチップ状の発光素子２２は、上下電極型の発光素子である。上部電極型の発光素子の電極、または上下電極型の発光素子の上部電極は、配線２１ｂにより配線パターン２１ａと電気的に接続することができる。この場合、配線２１ｂは、例えば、ワイヤーボンディング法により接続することができる。フリップチップ型の発光素子２２は、配線パターン２１ａの上に直接実装することができる。

【0032】

抵抗２３は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。抵抗２３は、基板２１の表面に設けられた配線パターン２１ａと電気的に接続されている。抵抗２３は、発光素子２２と直列接続することができる。抵抗２３は、例えば、表面実装型の抵抗器、リード線を有する抵抗器（酸化金属皮膜抵抗器）、スクリーン印刷法などを用いて形成された膜状の抵抗器などとすることができる。なお、図１に例示をした抵抗２３は、膜状の抵抗器である。

【0033】

膜状の抵抗器の材料は、例えば、酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）とすることができる。膜状の抵抗器は、例えば、スクリーン印刷法および焼成法を用いて形成することができる。抵抗２３が膜状の抵抗器であれば、抵抗２３と基板２１との接触面積を大きくすることができるので、放熱性を向上させることができる。また、複数の抵抗２３を一度に形成することができる。そのため、生産性を向上させることができる。また、複数の抵抗２３における抵抗値のばらつきを抑制することができる。

【0034】

ここで、発光素子２２の順方向電圧特性には、ばらつきがあるので、アノード端子とグランド端子との間の印加電圧を一定にすると、発光素子２２から照射される光の明るさ（光束、輝度、光度、照度）にばらつきが生じる。そのため、発光素子２２から照射される光の明るさが所定の範囲内に収まるように、抵抗２３により、発光素子２２に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにする。この場合、抵抗２３の抵抗値を変化させることで、発光素子２２に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにする。

【0035】

抵抗２３が表面実装型の抵抗器やリード線を有する抵抗器などの場合には、発光素子２２の順方向電圧特性に応じて適切な抵抗値を有する抵抗２３を選択する。抵抗２３が膜状の抵抗器の場合には、抵抗２３の一部を除去すれば、抵抗値を増加させることができる。例えば、抵抗２３にレーザ光を照射すれば抵抗２３の一部を容易に除去することができる。抵抗２３の数、大きさ、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく、発光素子２２の数や仕様などに応じて適宜変更することができる。

【0036】

また、抵抗２３に代えて、定電流回路を設けることもできる。定電流回路は、例えば、ミラー回路、定電流ダイオードを用いた定電流回路、トランジスタを用いたカレントリミッタ回路、定電流ＩＣなどとすることができる。定電流回路が設けられていれば、入力電圧が変動したとしても発光素子２２に流れる電流を略一定とすることができる。

【0037】

電流制御部２３ａは、抵抗２３に代えて設けることができる。発光回路が複数設けられる場合には、必要に応じて、電流制御部２３ａと抵抗２３を選択することができる。なお、１つの発光回路に、電流制御部２３ａと抵抗２３を設けてもよい。例えば、後述する第１の発光回路２０ａには、電流制御部２３ａを設け、第２の発光回路２０ｂには、抵抗２３を設けることができる。

【0038】

例えば、電流制御部２３ａは、印加される電圧に応じて、発光素子２２に流れる電流の値、ひいては発光素子２２から照射される光の光束を制御するものとすることができる。この場合、電流制御部２３ａは、定電流制御回路などとすることができる。この様にすれば、光束の制御が容易となる。なお、光束の制御に関する詳細は後述する（図４、図５を参照）。

【0039】

制御素子２４は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。制御素子２４は、基板２１の表面に設けられた配線パターン２１ａと電気的に接続されている。制御素子２４は、逆方向電圧が発光素子２２に印加されないようにするため、および、逆方向からのパルスノイズが発光素子２２に印加されないようにするために設けられている。制御素子２４は、例えば、ダイオードとすることができる。制御素子２４は、例えば、表面実装型のダイオードや、リード線を有するダイオードなどとすることができる。図１に例示をした制御素子２４は、表面実装型のダイオードである。

【0040】

また、発光素子２２に関する導通の検出や、誤点灯防止などのために、プルダウン抵抗を設けることもできる。また、発光素子２２の温度上昇を抑制するために正特性サーミスタを設けることもできる。また、必要に応じて、コンデンサ、負特性サーミスタ、サージアブソーバ、バリスタ、ＦＥＴなどのトランジスタ、集積回路、演算素子などを適宜設けることもできる。
また、配線パターン２１ａや膜状の抵抗器などを覆う被覆部を設けることもできる。被覆部は、例えば、ガラス材料を含むものとすることができる。

【0041】

枠部２５は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。枠部２５は、枠状を呈し、基板２１の上に接着されている。枠部２５に囲まれた領域には複数の発光素子２２が配置されている。枠部２５は、樹脂から形成することができる。樹脂は、例えば、ＰＢＴ（polybutylene terephthalate）、ＰＣ（polycarbonate）、ＰＥＴ、ナイロン（Nylon）、ＰＰ(polypropylene)、ＰＥ(polyethylene)、ＰＳ(polystyrene)などの熱可塑性樹脂とすることができる。

【0042】

枠部２５は、封止部２６の形成範囲を規定する機能と、リフレクタの機能とを有することができる。そのため、枠部２５は、反射率を向上させるために、酸化チタンの粒子などを含んでいたり、白色の樹脂を含んでいたりすることができる。

【0043】

封止部２６は、枠部２５に囲まれた領域を覆うように設けられている。封止部２６は、発光素子２２や配線２１ｂなどを覆っている。封止部２６は、透光性を有する材料から形成することができる。封止部２６は、例えば、枠部２５に囲まれた領域に樹脂を充填することで形成することができる。樹脂の充填は、例えば、ディスペンサなどを用いて行うことができる。充填する樹脂は、例えば、シリコーン樹脂などとすることができる。
また、枠部２５を設けずに封止部２６のみを設けることもできる。封止部２６のみを設ける場合には、ドーム状の封止部２６が基板２１の上に設けられる。

【0044】

ここで、車両には、既に種々の照明装置が設けられている。そのため、自動運転車両の運転状態を表示する車両用照明装置１は、既に車両に設けられている照明装置から照射される光の色と異なる色の光を照射することが好ましい。例えば、車両用照明装置１から照射される光の色は、赤、アンバー、白以外とすることが好ましい。また、車両用照明装置１から照射される光の色は、車外にいる者が視認しやすい色とすることが好ましい。

【0045】

図３は、車両用照明装置１から照射される光の色を例示するためのＸＹ色度図である。 車両用照明装置１から照射される光の色は、図３において、色度座標Ｔ１と色度座標Ｔ２を結ぶ線、色度座標Ｔ２と色度座標Ｔ３を結ぶ線、色度座標Ｔ３と色度座標Ｔ４を結ぶ線、および色度座標Ｔ４と色度座標Ｔ１を結ぶ線で囲まれた領域の色とすることが好ましい。この様な領域に含まれる色とすれば、車外にいる者が誤解せず、且つ、容易に認識することができるので、自動運転車両の運転状態を的確に表示することができる。

【0046】

この場合、色度座標Ｔ１は、（０、０．５５）、好ましくは（０．０１２、０．４９５）とすることができる。
色度座標Ｔ２は、（０．２５、０．４５）、好ましくは（０．２、０．４）とすることができる。
色度座標Ｔ３は、（０．２５、０．２７）、好ましくは（０．２、０．３２）とすることができる。
色度座標Ｔ４は、（０、０．２７）、好ましくは（０．０４、０．３２）とすることができる。

【0047】

この様な領域に含まれる色としては、例えば、青緑色（ターコイズブルーなどとも称される）を例示することができる。この場合、発光素子２２を青色発光ダイオードとし、蛍光体を封止部２６に混合させることで、青緑色の光が照射されるようにすることができる。また、蛍光体を含む蛍光体シートを、発光素子２２の光の出射面に貼り付けてもよい。蛍光体としては、例えば、青色発光蛍光体と緑色発光蛍光体とを混合させたものを用いることができる。また、青緑色発光蛍光体を用いることもできる。緑色発光蛍光体は、例えば、アルカリ土類金属、リン酸、ハロゲン、及びユーロピウムを構成元素に含むハロリン酸塩蛍光体とすることができる。また、蛍光体を用いずに、青緑色の光を照射する発光素子２２を用いることもできる。以上は、チップ状の発光素子の場合であるが、表面実装型の発光素子の場合も同様とすることができる。
すなわち、車両用照明装置１は、ソケット１０の一方の端部側に設けられた発光モジュール２０を有している。発光モジュール２０は、青緑色の光を照射する。

【0048】

また、車両用照明装置１は、明るい環境において点灯させる場合もあるし、暗い環境において点灯させる場合もある。例えば、車両用照明装置１は、晴れの日の昼間に点灯させる場合もあるし、夜間やトンネルの中などで点灯させる場合もある。

【0049】

この場合、車両用照明装置１から照射される光の光束が略一定であるとすると、車外にいる者が認識し難くなったり、車外にいる者が違和感を覚えたりするおそれがある。例えば、暗い環境において、車外にいる者が違和感を覚えない程度の光束に設定すると、明るい環境において、車外にいる者が点灯状態を認識し難くなる。明るい環境において、車外にいる者が点灯状態を認識し易い程度の光束に設定すると、暗い環境において、車外にいる者が違和感を覚える場合がある。

【0050】

そこで、本実施の形態に係る車両用照明装置１は、照射される光の光束が切り替えられるようになっている。
図４は、車両用照明装置１の回路図である。
図４に示すように、車両用照明装置１には、例えば、第１の発光回路２０ａと第２の発光回路２０ｂを設けることができる。
第１の発光回路２０ａは、例えば、制御素子２４、直列接続された複数の発光素子２２（第１の発光素子の一例に相当する）、および電流制御部２３ａを有する。制御素子２４、複数の発光素子２２、および電流制御部２３ａは、直列接続されている。なお、図４に例示をした第１の発光回路２０ａには、直列接続された３つの発光素子２２が設けられている。第１の発光回路２０ａのアノード側は、給電端子３１ａに電気的に接続されている。第１の発光回路２０ａのグランド側は、給電端子３１ｂに電気的に接続されている。

【0051】

第２の発光回路２０ｂは、例えば、制御素子２４、少なくとも１つの発光素子２２（第２の発光素子の一例に相当する）、および抵抗２３を有する。第２の発光回路２０ｂは、第１の発光回路２０ａよりも少ない数の発光素子２２を有する。図４に例示をした第２の発光回路２０ｂには、１つの発光素子２２が設けられている。制御素子２４、発光素子２２、および抵抗２３は、直列接続されている。第２の発光回路２０ｂのアノード側は、給電端子３１ｃに電気的に接続されている。第２の発光回路２０ｂのグランド側は、給電端子３１ｂに電気的に接続されている。すなわち、給電端子３１ｂは、第１の発光回路２０ａと第２の発光回路２０ｂの共通のグランド端子となっている。

【0052】

例えば、車外が暗い環境（第１の明るさの一例に相当する）において車両用照明装置１を点灯させる場合には、給電端子３１ｃには電圧を印加し、給電端子３１ａには電圧を印加しない。この様にすれば、第１の発光回路２０ａに設けられた複数の発光素子２２には電流が流れず、第２の発光回路２０ｂに設けられた発光素子２２には電流が流れるため、車両用照明装置１から照射される光の光束を減少させることができる。車両用照明装置１から照射される光の光束を減少させれば、暗い環境であっても、車両用照明装置１が点灯した際に車外にいる者が違和感を覚えるのを抑制することができる。

【0053】

例えば、車外が明るい環境（第２の明るさの一例に相当する）において車両用照明装置１を点灯させる場合には、給電端子３１ａには電圧を印加し、給電端子３１ｃには電圧を印加しない。この様にすれば、第１の発光回路２０ａに設けられた複数の発光素子２２に電流が流れるため、車両用照明装置１から照射される光の光束を増加させることができる。また、給電端子３１ａおよび給電端子３１ｃに電圧を印加するようにしてもよい。給電端子３１ａと給電端子３１ｃに電圧を印加すれば、車両用照明装置１に設けられた全ての発光素子２２に電流が流れるため、車両用照明装置１から照射される光の光束を増加させることができる。車両用照明装置１から照射される光の光束を増加させれば、明るい環境であっても、車外にいる者が車両用照明装置１の点灯を視認し易くなる。

【0054】

また、暗い環境においては、光束が少なくても、車外にいる者が車両用照明装置１の点灯を視認し易い。また、暗い環境においては、明るさが大きく変わる場合が非常に少ない。一方、明るい環境においては、光束が足りないと、車外にいる者が車両用照明装置１の点灯を視認するのが困難となる場合がある。また、明るい環境においては、明るさが大きく変わる場合が多い。例えば、雨の日と晴れの日、朝方や夕方と昼、などにおいては明るさが大きく変わる場合がある。そこで、第１の発光回路２０ａには、電流制御部２３ａを設けることができる。電流制御部２３ａは、複数の発光素子２２と直列接続されている。電流制御部２３ａは、給電端子３１ａに印加された電圧に応じて、複数の発光素子２２に流れる電流の値を制御する。

【0055】

図５は、第１の発光回路２０ａおよび第２の発光回路２０ｂにおける電圧－電流特性を例示するためのグラフである。
なお、図５中のＢ１は、第１の発光回路２０ａの場合である。図５中のＢ２は、第２の発光回路２０ｂの場合である。

【0056】

第２の発光回路２０ｂには、抵抗２３が設けられているので、図５中のＢ２に示すように、印加電圧が増加すると、発光素子２２に流れる電流がほぼ比例して増加する。また、電流の増加も緩やかとなる。

【0057】

これに対して、第１の発光回路２０ａには、電流制御部２３ａが設けられているので、図５中のＢ１に示すように、車両稼働時に発光モジュール２０に印加されている電圧の１２Ｖ～１５Ｖの領域においては、明るさの変化を小さくすることができ、チラツキ等による視認性の悪化を防ぐことが可能となる。

【0058】

以上は、車両用照明装置１を点灯させる場合であるが、車両用照明装置１を点滅させたり、点滅の周期を変化させたり、明るさを変化させたり、点滅と明るさの変化を組み合わせたりすることもできる。この場合、明るさの変化は、第１の発光回路２０ａと第２の発光回路２０ｂの切り替えなどによって行うことができる。また、明るさの変化は、電流制御部２３ａにより行うこともできる。

【0059】

図６（ａ）、（ｂ）は、第１の発光回路２０ａにおいて、点灯させる発光素子２２の配置を例示するための模式図である。なお、図６（ａ）、（ｂ）は、第１の発光回路２０ａに３つの発光素子２２が設けられた場合である。
車両用照明装置１が、フロントコンビネーションライトや、リアコンビネーションライトなどの灯具に取り付けられる場合には、ソケット１０の中心軸１０ｂが水平方向に向けられる。この場合、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、３つの発光素子２２は、中心軸１０ｂを通り、略水平な線分１０ｃを挟んで、上下に設けられる。発光素子２２が点灯すると、発光素子２２において発生した熱は、放熱フィン１４の、点灯した発光素子２２よりも上方に位置する領域には伝わり易くなるが、下方に位置する領域には伝わり難くなる。点灯した発光素子２２の数が多くなれば、発生する熱の量が多くなるので、放熱フィン１４のなるべく広い領域に熱が伝わり易くなるようにすることが好ましい。

【0060】

例えば、図６（ａ）に示すように、線分１０ｃの下方にある発光素子２２の数が、線分１０ｃの上方にある発光素子２２の数よりも少なければ、放熱フィン１４の、線分１０ｃの下方に位置する領域に伝わる熱の量が少なくなる。

【0061】

これに対して、図６（ｂ）に示すように、線分１０ｃの下方にある発光素子２２の数が、線分１０ｃの上方にある発光素子２２の数よりも多ければ、放熱フィン１４の、線分１０ｃの下方に位置する領域に伝わる熱の量が多くなる。放熱フィン１４の、線分１０ｃの下方に位置する領域に伝った熱は、放熱フィン１４の上方に向けて伝搬するので、放熱フィン１４のより広い領域から熱を放出することができる。

【0062】

（自動運転車両用照明システム）
次に、自動運転車両用照明システム２００について例示する。
図７は、自動運転車両用照明システム２００を例示するための模式図である。
図７に示すように、自動運転車両用照明システム２００には、例えば、車両用照明装置１、車両用灯具１００、電源１１０、切り替え回路１２０、入力部１４０、およびコントローラ１５０を設けることができる。

【0063】

車両用灯具１００には、例えば、筐体１０１、カバー１０２、光学要素部１０３、シール部材１０４、およびコネクタ１０５が設けられている。

【0064】

筐体１０１には車両用照明装置１が取り付けられる。筐体１０１は、装着部１１を保持する。筐体１０１は、一方の端部側が開口した箱状を呈している。筐体１０１は、例えば、光を透過しない樹脂などから形成することができる。筐体１０１の底面には、装着部１１のバヨネット１２が設けられた部分が挿入される取付孔１０１ａが設けられている。取付孔１０１ａの周縁には、装着部１１に設けられたバヨネット１２が挿入される凹部が設けられている。なお、筐体１０１に取付孔１０１ａが直接設けられる場合を例示したが、取付孔１０１ａを有する取付部材が筐体１０１に設けられていてもよい。

【0065】

車両用照明装置１を車両用灯具１００に取り付ける際には、装着部１１のバヨネット１２が設けられた部分を取付孔１０１ａに挿入し、車両用照明装置１を回転させる。すると、取付孔１０１ａの周縁に設けられた嵌合部にバヨネット１２が保持される。この様な取り付け方法は、ツイストロックと呼ばれている。

【0066】

カバー１０２は、筐体１０１の開口を塞ぐように設けられている。カバー１０２は、透光性を有する樹脂などから形成することができる。カバー１０２は、レンズなどの機能を有するものとすることもできる。

【0067】

光学要素部１０３には、車両用照明装置１から出射した光が入射する。光学要素部１０３は、車両用照明装置１から出射した光の反射、拡散、導光、集光、所定の配光パターンの形成などを行う。例えば、図７に例示をした光学要素部１０３はリフレクタである。この場合、光学要素部１０３は、車両用照明装置１から出射した光を反射して、所定の配光パターンが形成されるようにする。

【0068】

シール部材１０４は、フランジ１３と筐体１０１の間に設けられている。シール部材１０４は、環状を呈するものとすることができる。シール部材１０４は、ゴムやシリコーン樹脂などの弾性を有する材料から形成することができる。

【0069】

コネクタ１０５は、コネクタホルダ１５の内部に露出している給電端子３１ａ～３１ｃの端部に嵌め合わされる。コネクタ１０５は、切り替え回路１２０と電気的に接続されている。また、コネクタ１０５には、シール部材１０５ａが設けられている。コネクタ１０５がコネクタホルダ１５の内部に挿入された際に、シール部材１０５ａによりコネクタホルダ１５の内部が、水密となるように密閉される。

【0070】

電源１１０は、車両用照明装置１に電圧を印加する。電源１１０は、バッテリなどの直流電源とすることができる。また、電源１１０は、車両用照明装置１に印加する電圧を変化させることもできる。

【0071】

切り替え回路１２０は、コネクタ１０５（車両用照明装置１）と電源１１０との間に電気的に接続されている。切り替え回路１２０は、コントローラ１５０からの信号に基づいて、第１の発光回路２０ａおよび第２の発光回路２０ｂの少なくともいずれかに電圧を印加する。

【0072】

入力部１４０は、車外の明るさに関連する情報をコントローラ１５０に送信する。入力部１４０は、例えば、車外の明るさを検出する光センサ、ドライブレコーダに設けられたカメラなどとすることができる。また、入力部１４０は、インターネットなどを介して、例えば、夜と昼を判別するための時間、晴れと雨や曇りとを判別するための天候、トンネルの位置などの地理情報などの車外の明るさに関連する情報を収集し、コントローラ１５０に送信することもできる。

【0073】

コントローラ１５０は、例えば、コンピュータとすることができる。コントローラ１５０は、車両に設けられた要素を制御して、自動運転を行う。また、コントローラ１５０は、自動運転を行う際に、車両の運転状態を表示する。例えば、コントローラ１５０は、自動運転を行う際に、車両用照明装置１を点灯させる。例えば、コントローラ１５０は、車両用照明装置１を点灯させる際に、車外の明るさに関する情報に基づいて、切り替え回路１２０を制御する。例えば、車外が暗い環境の場合には、コントローラ１５０は、切り替え回路１２０を制御して、第２の発光回路２０ｂに電圧を印加する。車外が明るい環境の場合には、コントローラ１５０は、切り替え回路１２０を制御して、第１の発光回路２０ａに電圧を印加する、または、第１の発光回路２０ａおよび第２の発光回路２０ｂに電圧を印加する。また、コントローラ１５０は、例えば、車両の運転態様に応じて、車両用照明装置１を点滅させたり、点滅の周期を変化させたり、明るさを変化させたり、点滅と明るさの変化を組み合わせたりすることもできる。

【0074】

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

【符号の説明】

【0075】

１ 車両用照明装置、１０ ソケット、１１ 装着部、１４ 放熱フィン、２０ 発光モジュール、２０ａ 第１の発光回路、２０ｂ 第２の発光回路、２１ 基板、２２ 発光素子、２３ 抵抗、２３ａ 電流制御部、３１ａ～３１ｃ 給電端子、１００ 車両用灯具、１１０ 電源、１２０ 切り替え回路、１４０ 入力部、１５０ コントローラ、２００ 自動運転車両用照明システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】