JP4485901B2

JP4485901B2 - 乗物用灯具

Info

Publication number: JP4485901B2
Application number: JP2004297174A
Authority: JP
Inventors: 正自小林
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2024-10-12
Also published as: JP2006111031A

Description

本発明は自動車、航空機、船舶等の乗物に装備される灯具に関し、特に他の乗物に対する標識灯に適用して好適な乗物用灯具に関するものである。

自動車、航空機、船舶等の乗物には照明用の灯具とともに、進行方向や減速状態を標示するための標識灯としての灯具が装備されている。例えば、自動車の灯具は、夜間時等に他車に自車の存在を標示するためのクリアランスランプ（車幅灯）やテールランプ（尾灯）、進行方向を示すターンシグナルランプ（方向灯）、減速状態（ブレーキ時）を示すストップランプ（停止灯）並びにハザードランプ等の標識灯が装備されている。このような標識灯のうち、特にストップランプは自車の急減速、急停止を標示することで後続車の追突を防止する上で極めて重要なものである。しかしながら、従来のストップランプは運転者がブレーキペダルを所定ストロークだけ踏み込んだときに点灯するのみであるため、後続車からは緩やかな減速状態であるのか、急減速状態であるのかを判別することが難しく、後続車側からは先行車との車間距離を認識して先行車の減速状態を判断せざるを得ず、判断を誤ったときには追突等の事故を回避することが困難になる。

このような問題を解消するために、特許文献１では、減速状態に応じてストップランプの点灯形態を異ならせる技術が提案されており、例えば、急減速時には通常のストップランプに加えて別のストップランプを点灯させている。あるいは、異なる色のストップランプを点灯させている。また、特許文献２では、灯具等の自動車に設けられた機器の動作を種々に制御することで、これら機器により表現動作を行わせ、他車に対して自車の状態を標示する技術が提案されている。
特開２００１−２１３２３２号公報特開２００２−２７４２７７号公報

特許文献１は急減速時に複数のストップランプあるいは通常とは異なるストップランプを点灯させるものであるため、複数のストップランプを備える必要があり、自動車に装備する灯具数が増えるとともに、これらのストップランプを配設するスペースを確保する必要があり、自動車の設計の自由度を制約するという問題がある。また、特許文献２は表現動作を行わせるための構成が極めて複雑であるとともに、当該表現動作によって後続車が先行車の走行状態を正確に認識させることは難しい。このように、従来の技術では、ストップランプを含む既存の灯具の形態を変更することなく、各灯具の標示を他車に確認し易くするものではないため、新たな問題が生じることになる。。

本発明の目的は既存の灯具の形態を変更することなく、各灯具における点滅状態を制御することで他車に対する視認性を高め、同時に緊急時等における通常時とは異なる走行状態を認識させることを可能にした乗物用灯具を提供するものである。

本発明は、乗物に備えられた灯具と、当該灯具の点灯を制御する点灯制御手段とを備え、点灯制御手段は異なる周波数の複数の点滅信号を時系列的に組み合わせ、組み合わせた点滅信号に基づいて灯具を点滅制御する構成であり、異なる周波数の点滅信号のうち一つは人間の眼が視認することが可能な角度範囲である光覚閾の大きい周波数１〜２Ｈｚの点滅信号であり、他の一つは人間の眼に対して目立つ程度である刺激強度の高い周波数３〜５Ｈｚの点滅信号とする。また、点灯制御手段は、乗員により操作されるスイッチの切替信号や乗物の走行状態を検知するセンサからの出力信号に基づいて灯具の点滅を制御する構成とする。

本発明によれば、人間の眼に対して光覚閾が高い周波数１〜２Ｈｚの点滅信号と、人間の眼に対して刺激強度の高い周波数３〜５Ｈｚの点滅信号とを時系列的に組み合わせて点滅信号を形成し、この組み合わせた点滅信号に基づいて灯具を点滅させるので、当該灯具の点滅状態を他車から視認され易くし、また緊急時等における走行状態を他車に認識させ易くし、安全交通の面で極めて有効なものになる。

次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車に適用した実施例の主要部のブロック構成図である。自動車の灯具としては、ストップランプ、ターンシグナルランプ、ヘッドランプ、クリアランスランプ、テールランプ、バックアップランプ等があるが、ここでは本発明を主にストップランプとターンシグナルランプに適用しているので、これ以外のランプをその他のランプとして示している。これらストップランプＳＬ、ターンシグナルランプＴＳＬ、その他のランプＥＸＬは、これらのランプと一体的に、あるいはランプとは別体で車体側に設けられた点灯制御部１により点灯が制御される。この点灯制御部１は後述するように各ランプを連続点灯する一方で、状況に応じて各ランプを点滅させることが可能に構成されている。前記点灯制御部１には、点灯制御を行うための信号として、運転者の操作によりオン・オフされるストップスイッチ（ブレーキスイッチ）１０１、ターンシグナルスイッチ１０２、ハザードスイッチ１０３の各信号が入力される。また、自動車の走行状態を検知するために、車速センサ１０４、他車両／歩行者検知センサ１０５、照度センサ１０６、エアバックセンサ１０７の各信号が入力される。

ストップスイッチ１０１は運転者によってブレーキペダルが所定ストローク踏まれたときにストップ信号を出力する。ターンシグナルスイッチ１０２及びハザードスイッチ１０３は運転者によって各スイッチが操作されたときにターンシグナル信号、ハザード信号を出力する。車速センサ１０４は車速が所定以上、例えば８０ｋｍ／ｈのときに高速信号を出力する。他車両／歩行者検知センサ１０５は、自動車の近傍に他車両や歩行者が存在していることを検知したときに警告信号を出力する。照度センサ１０６は周囲の明るさを検出し、昼間等の所定以上の明るさのときに照度信号を出力する。エアバックセンサ１０７はエアバックが動作したときに緊急信号を出力する。

さらに、前記ストップスイッチ１０１の信号は急減速判断部２にも入力されており、この急減速判断部２において自動車が急減速状態であることを判断したときの急減速信号を前記点灯制御部１に入力するように構成されている。この急減速判断部２はブレーキペタルの踏込み量を監視しており、この踏込み量の変化量、すなわちブレーキペダルの踏込み速度や踏込み加速度が所定以上のときに急減速状態であると判断し、急減速信号を出力するものである。

前記点灯制御部１は、前記各スイッチやセンサ１０１〜１０７からの信号と、前記急減速判断部２からの信号を入力し、自車の走行状態が安全運転上の問題がある状態であり、この状態を他車に報知した方が良いか否かを判定し、報知することが必要であると判定したときにストップランプ、ターンシグナルランプ、その他のランプのいずれか、あるいは全てを点滅させるように各ランプに点滅信号を送出する点滅制御部１１を備えている。また、前記点灯制御部１には異なる周波数の点滅信号を発生する第１ないし第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の点滅信号発生回路１２−１〜１２−Ｎと、各点滅信号発生回路１２−１〜１２−Ｎからの点滅信号を時間軸上で組み合わせて混合するミキサ回路１３とを備えている。このミキサ回路１３では、前記点滅制御部１２からの制御信号により前記した異なる周波数の点滅信号の組み合わせを決定し、混合された点滅信号を点滅駆動部１４に出力する。この点滅駆動部１４は混合された点滅信号に基づいて各ランプを制御して各ランプを点滅動作させる。

ここで、図２は灯具を異なる周波数で点滅したときに、人間の眼で視認することができる視野角の最大値を示したものであり、ここでは被験者１６名について測定を行った例を示している。横軸は灯具の点滅周波数、縦軸は光覚閾であり、この光覚閾は人間の正面に対して灯具を右方向に偏向させたときの水平方向の角度であり、左眼による左視野と右眼による右視野についていずれの角度まで灯具の点滅を視認することができるのかを示している。同図から判るように、周波数が１〜２Ｈｚで光覚閾が最大となることが判る。

一方、図３は灯具を異なる周波数で点滅したときに、人間の眼に対していずれの周波数の点滅の刺激が強いかをしめしたものであり、ここでは被験者２０名について測定を行った例を示している。横軸は灯具の点滅周波数、縦軸は刺激強度であり、ここでは点滅周波数を相違させた一対の灯具のいずれの方が目立つか、すなわち刺激強度が高いかを示したものであり、種々の組み合わせて実験した上で刺激強度の高かった方にポイントを与えてそのポイントの累計値を刺激強度して示したものである。同図から判るように、周波数が３〜５Ｈｚで刺激強度が高いことが判る。

そこで、本実施例では、光覚閾が最大の２Ｈｚの点滅信号と、刺激強度が最大の４Ｈｚの点滅信号とを組み合わせて点滅を行うことで、光覚閾と刺激強度がそれぞれ最大の状態で灯具を点滅させることができ、他車からの視認性を高めることができるようになる。これを実現するために、前記点滅制御部１においては、第１点滅信号発生回路１２−１は光覚閾の高い２Ｈｚの周波数の点滅信号を発生し、第２点滅信号発生回路１２−２は刺激強度の高い４Ｈｚの周波数の点滅信号を発生するものとする。また、第３点滅信号発生回路ないし第Ｎ点滅信号発生回路はさらに前記とは異なる周波数の点滅信号を発生するものとする。そして、ミキサ回路１３ではこれら２Ｈｚと４Ｈｚの点滅信号を含めた点滅信号を時間軸上で交互に、あるいは所定の組み合わせで混合し、混合した点滅信号を点滅駆動部１４に出力し、点滅駆動部１４は当該点滅信号と点滅制御部１１からの信号に基づいて各ランプを点滅させる。

図４（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ異なるＡ点滅ないしＤ点滅の各点滅動作を説明するためのタイミング図であり、横軸に時間をとり、点描部が点灯タイミングを示している。Ａ点滅は、図４（ａ）のように、周波数の異なる大小２つの周波数の点滅信号を同じ時間だけ交互に繰り返す点滅例であり、最初の１秒間は２Ｈｚで点滅させ、次の１秒間は４Ｈｚで点滅させ、以降はこれを交互に繰り返す。Ｂ〜Ｄ点滅は周波数の異なる大小２つの周波数を異なる時間だけ交互に繰り返す点滅例である。Ｂ点滅は周波数の小さい点滅を周波数の大きい点滅よりも長くしたものであり、図４（ｂ）のように、最初の１秒間は２Ｈｚで点滅させ、次に０．５秒間だけ４Ｈｚで点滅させ、以降はこれを交互に繰り返す。Ｃ点滅は周波数の小さい点滅の時間をさらに長くしたものであり、図４（ｃ）のように、最初の２秒間は２Ｈｚで点滅させ、次に０．５秒間だけ４Ｈｚで点滅させ、以降はこれを交互に繰り返す。Ｄ点滅は周波数が大きい点滅の時間を長くしたものであり、図４（ｄ）のように、最初の１秒間は２Ｈｚで点滅させ、次の２秒間を４Ｈｚで点滅させたものである。

以上は２Ｈｚと４Ｈｚの２つの点滅信号を混合した例であるが、さらに異なる周波数の点滅を組み合わせることも可能であり、例えば図示は省略するが周波数が異なる３つの点滅信号をそれぞれ同じ時間だけ、またはそれぞれ異なる時間で組み合わせて点滅を行うことも可能である。

このように光覚閾の大きい点滅信号と刺激強度の大きい点滅信号とを組み合わせて点滅を行うことにより、光覚閾と刺激強度がそれぞれ高く、したがって広い角度範囲にわたって目立つ形態で灯具を点滅させることができ、他車からの灯具の視認性を高めることが可能になる。

図１に示した自動車の点灯制御部により自動車に装備された各ランプの点灯ないし点滅を制御する複数の形態について説明する。

（Ａ）急減速時でのストップランプの点滅
急減速時に運転者によってブレーキペダルが所定ストローク踏まれたときにストップスイッチ１０１がストップ信号を出力する。このストップ信号は点灯制御部１に入力されるとともに、急減速判断部２に入力される。急減速判断部２では、ブレーキペタルの踏込み量の変化量、すなわちブレーキペダルの踏込み速度や踏込み加速度が所定以上のときに急減速状態であると判断し、急減速信号を点灯制御部１に入力する。これにより、点灯制御部１は、急減速状態ではないときにはストップランプＳＬを通常通り連続点灯させるが、急減速状態と判断したときには図４（ａ）〜（ｄ）のいずれかのタイミングでストップランプＳＬを点滅させる。これにより、危険性の高い急減速時に、後続車等の他車に対する光覚閾が広く、かつ刺激強度が高い状態でストップランプＳＬを点滅させることができ、他車の運転者における視認性を高めることができ、危険を未然に回避する上で有効になる。

（Ｂ）急減速時でのターンシグナルランプの点滅
急減速時に運転者によってブレーキペダルが所定ストローク踏まれたときにストップスイッチ１０１からのストップ信号が急減速判断部２に入力され、ここから急減速信号を点灯制御部１に入力することは前記（Ａ）と同じである。また、運転者によってターンシグナルスイッチ１０２が操作されたときに、当該ターンシグナルスイッチ１０２からターンシグナル信号が点灯制御部１に入力される。このとき、点灯制御部１は、急減速状態ではないときにはターンシグナルランプを通常通り所定の周期で点滅させるが、急減速状態と判断したときには図４（ａ）〜（ｄ）のいずれかのタイミングでターンシグナルランプＴＳＬを点滅させる。これにより、危険性の高い急減速時での自動車の進路変更時に、後続車等の他車に対する光覚閾が広く、かつ刺激強度が高い状態でタンーシグナルランプＴＳＬを点滅させることができ、他車の運転者における視認性を高めることができ、危険を未然に回避する上で可能になる。

（Ｃ）急減速時でのハザードランプの点滅
急減速時に運転者によってブレーキペダルが所定ストローク踏まれたときにストップスイッチ１０１からのストップ信号が急減速判断部２に入力され、ここから急減速信号を点灯制御部１に入力することは前記（Ａ）と同じである。また、運転者によってハザードスイッチ１０３が操作されたときに、当該ハザードスイッチ１０３からハザード信号が点灯制御部１に入力される。このとき、点灯制御部１は、急減速状態ではないときにはハザードランプ（通常は左右のターンシグナルランプで兼用される）ＴＳＬを通常通り所定の周期で点滅させるが、急減速状態と判断したときには図４（ａ）〜（ｄ）のいずれかのタイミングでハザードランプＴＳＬを点滅させる。これにより、危険性の高い急減速時での自動車の停車時に、後続車等の他車に対する光覚閾が広く、かつ刺激強度が高い状態でハザードランプＴＳＬを点滅させることができ、他車の運転者における視認性を高めることができ、危険を未然に回避する上で可能になる。

（Ｄ）高速走行時でのランプの点滅
自動車の走行時には車速センサ１０４からの速度信号が出力されるが、車速が高速、例えば８０ｋｍ／ｈ以上になると車速センサ１０４から高速信号が出力され、点灯制御部１に入力される。また、同時にストップスイッチ１０１からのストップ信号あるいはターンシグナルスイッチ１０２からのターンシグナル信号が点灯制御部１に入力されると、点灯制御部１はストップランプＳＬ、ターンシグナルランプＴＳＬを点灯、点滅させるが、この際にはストップランプＳＬ、ターンシグナルランプＴＳＬを図４（ａ）〜（ｄ）のいずれかのタイミングで点滅させる。これにより、危険性の高い高速走行時に、後続車等の他車に対する光覚閾が広く、かつ刺激強度が高い状態で他車の運転者に対してストップランプＳＬ、ターンシグナルランプＴＳＬの点灯、点滅を視認させることになり、他車の運転者における視認性を高めることができ、危険を未然に回避する上で可能になる。

（Ｅ）他車両／歩行者を検知したときのランプの点滅
自車の近傍に他車両や歩行者が存在していることを他車両／歩行者検知センサ１０５が検知したときには、警告信号が点灯制御部１に入力される。また、同時にストップスイッチ１０１からのストップ信号あるいはターンシグナルスイッチ１０２からのターンシグナル信号が点灯制御部１に入力されると、点灯制御部１はストップランプＳＬ、ターンシグナルランプＴＳＬを点灯、点滅させるが、この際にはストップランプＳＬ、ターンシグナルランプＴＳＬを図４（ａ）〜（ｄ）のいずれかのタイミングで点滅させる。これにより、後続車や側方車等の他車に対して光覚閾が広く、かつ刺激強度が高い状態でストップランプＳＬ、ターンシグナルランプＴＳＬを点滅でき、他車の運転者に対する視認性を高め、自車が他車両や歩行車を回避するための対応、例えば急減速や急停止する等の対応をとることを予測させることが可能になり、危険を未然に回避する上で可能になる。

（Ｆ）昼間走行時でのランプの点滅
自動車が昼間に走行しているときに、照度センサ１０６は周囲の明るさを検出し、昼間であることを示す照度信号が点灯制御部１に入力される。また、同時にストップスイッチ１０１からのストップ信号あるいはターンシグナルスイッチ１０２からのターンシグナル信号が点灯制御部１に入力されると、点灯制御部１はストップランプＳＬ、ターンシグナルランプＴＳＬを点灯、点滅させるが、この際にはストップランプＳＬ、ターンシグナルランプＴＳＬを図４（ａ）〜（ｄ）のいずれかのタイミングで点滅させる。これにより、後続車や側方車等の他車に対する光覚閾が広く、かつ刺激強度が高い状態でこれらのランプを点滅でき、昼間の明るい環境下においてもストンプランプＳＬ、ターンシグナルランプＴＳＬの点滅の視認性を高めることができ、危険を未然に回避する上で可能になる。

（Ｇ）緊急時での複数のランプの点滅
自動車が衝突する等、エアバックが動作したときには、エアバックセンサ１０７から緊急信号が点灯制御部１に入力される。このときには、点灯制御部１は自動車に装備されている主なランプ、例えばヘッドランプ、クリアランスランプ等の前記したその他のランプＥＸＬを含めてストップランプＳＬ、ターンシグナルランプＴＳＬを点滅させる。この際にはこれら複数のランプを図４（ａ）〜（ｄ）のいずれかのタイミングで点滅させる。これにより、後続車や側方車等の他車に対する光覚閾が広く、かつ刺激強度が高い状態でこれらのランプを遠方位置からでも点滅でき、他車に対するこれら複数のランプの視認性を高めることができ、危険を未然に回避する上で可能になる。

なお、本発明の点滅信号は、実施例の図４（ａ）〜（ｄ）の組み合わせに限られるものではなく、異なる周波数の点滅信号を任意の形態で組み合わせて点滅信号を得ることができる。また、本発明での灯具の点滅形態については前記（Ａ）〜（Ｇ）の形態に限られるものではなく、他車に対して自車の灯具を高い視認性で点灯、点滅させる際に適用することが可能である。さらに、本発明は自動車の灯具に限られるものではなく、航空機や船舶の灯具に適用することも可能である。

本発明を自動車の灯具に適用した実施例の主要部のブロック構成図である。点滅周波数と光覚閾との関係を示す図である。点滅周波数と刺激強度との関係を示す図である。異なる点滅周波数の混合例を示すタイミング図である。

符号の説明

１点灯制御部
１１点滅制御部
１２−１〜１２−Ｎ点滅信号発生回路
１３ミキサ回路
１４点滅駆動部
２急減速判断部
１０１ストップスイッチ
１０２ターンシグナルスイッチ
１０３ハザードスイッチ
１０４車速センサ
１０５他車両／歩行者検知センサ
１０６照度センサ
１０７エアバックセンサ

Claims

乗物に備えられた灯具と、前記灯具の点灯を制御する点灯制御手段とを備え、前記点灯制御手段は異なる周波数の複数の点滅信号を時系列的に組み合わせ、組み合わせた点滅信号に基づいて前記灯具を点滅制御する構成であり、前記異なる周波数の点滅信号のうち一つは人間の眼に対する光覚閾の大きい周波数１〜２Ｈｚの点滅信号であり、他の一つは人間の眼に対する刺激強度の高い周波数３〜５Ｈｚの点滅信号であることを特徴とする乗物用灯具。
前記点灯制御手段は、乗員により操作されるスイッチの切替信号や乗物の走行状態を検知するセンサからの出力信号に基づいて前記灯具の点滅を制御することを特徴とする請求項１に記載の乗物用灯具。