特許 6809946 車両用前照灯装置

(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】6809946

(24)【登録日】2020年12月14日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】車両用前照灯装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/675 20180101AFI20201221BHJP

   F21S 45/47 20180101ALI20201221BHJP

   F21V 29/505 20150101ALI20201221BHJP

   F21V 29/70 20150101ALI20201221BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20201221BHJP

   F21S 41/13 20180101ALI20201221BHJP

   G01S 7/481 20060101ALI20201221BHJP

   F21W 102/13 20180101ALN20201221BHJP

   F21Y 101/00 20160101ALN20201221BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20201221BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20201221BHJP

【ＦＩ】

   F21S41/675

   F21S45/47

   F21V29/505

   F21V29/70

   F21V29/503

   F21S41/13

   G01S7/481 A

   F21W102:13

   F21Y101:00 100

   F21Y101:00 300

   F21Y115:10

   F21Y115:30

【請求項の数】10

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-53406(P2017-53406)

(22)【出願日】2017年3月17日

(65)【公開番号】特開2018-156862(P2018-156862A)

(43)【公開日】2018年10月4日

【審査請求日】2019年8月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【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】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】毛利 文彦

(72)【発明者】

【氏名】山本 晋

(72)【発明者】

【氏名】山村 聡志

【審査官】 山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／０３３７６４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１７４５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１８７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０６４９６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ４１／００ − ４５／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両前方側の視界を確保するための可視光を照射する可視光源と、
障害物を検知する検知光を照射する検知光源と、
前記可視光源から照射された可視光を車両前方側へ向けて反射させる第１角度と前記検知光源から照射された検知光を車両前方側へ向けて反射させる前記第１角度とは異なる第２角度とを取り得るＭＥＭＳミラーと、
前記検知光が前記障害物に当たって反射された反射光を受光する受光素子と、
を備え、
車両前後方向から見た正面視で、前記可視光源と前記受光素子とは、前記ＭＥＭＳミラーを間に挟んで上下に配置され、前記受光素子は、前記ＭＥＭＳミラーに照射されて反射された前記反射光を受光する車両用前照灯装置。

【請求項2】

車両前後方向から見た正面視で、前記可視光源と前記検知光源とは、前記ＭＥＭＳミラーを間に挟んで上下に配置されている請求項１に記載の車両用前照灯装置。

【請求項3】

前記可視光源から照射された可視光を反射して前記ＭＥＭＳミラーに照射する凹面反射鏡を備えた請求項１又は請求項２に記載の車両用前照灯装置。

【請求項4】

前記ＭＥＭＳミラーに照射されて反射された前記反射光を反射して前記受光素子に照射する折返反射鏡を備えた請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用前照灯装置。

【請求項5】

前記折返反射鏡と前記受光素子との間に、該受光素子に照射する前記反射光を集光する集光レンズが配置されている請求項４に記載の車両用前照灯装置。

【請求項6】

前記可視光源、前記検知光源及び前記ＭＥＭＳミラーは、単一のヒートシンクによって保持されている請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車両用前照灯装置。

【請求項7】

前記ＭＥＭＳミラーは、
前記可視光源から可視光が照射されているときには、通電されずに前記第１角度に配置され、
前記検知光源から検知光が照射されているときには、通電されて前記第２角度に配置される請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の車両用前照灯装置。

【請求項8】

前記ＭＥＭＳミラーは、
前記可視光源から可視光が照射されているときには、該可視光を車両前方側へ向けて反射する必要がない遮光領域が、通電されて前記第２角度に配置される請求項７に記載の車両用前照灯装置。

【請求項9】

前記検知光源から検知光が照射されているときの照射時間は、人が認識できる時間よりも短くされている請求項７又は請求項８に記載の車両用前照灯装置。

【請求項10】

前記検知光源から検知光が照射されているときには、自動運転モード時が含まれる請求項７に記載の車両用前照灯装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用前照灯装置に関する。

【背景技術】

【0002】

前方の障害物を検出する障害物検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、光軸方向を変更可能な灯具と、障害物検出手段によって検出された障害物及び車速検出手段で検出された車速に応じて灯具の照明光の光軸方向を変更する制御を行う制御部と、を有するヘッドランプ制御システムは、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−６７２９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、灯具を有するヘッドランプユニットに、その灯具の横に並べて、レーダー等の障害物検出手段を搭載する場合には、ヘッドランプユニットの車幅方向への大型化を招くおそれがある。また、その場合には、レーダー等の障害物検出手段が、車両の外装となる意匠面から外部へ露出する可能性があるため、車両の外観が損なわれるおそれもある。

【0005】

そこで、本発明は、ヘッドランプユニットの車幅方向への大型化を抑制でき、かつ車両の外観が損なわれるのも抑制できる車両用前照灯装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車両用前照灯装置は、車両前方側の視界を確保するための可視光を照射する可視光源と、障害物を検知する検知光を照射する検知光源と、前記可視光源から照射された可視光を車両前方側へ向けて反射させる第１角度と前記検知光源から照射された検知光を車両前方側へ向けて反射させる前記第１角度とは異なる第２角度とを取り得るＭＥＭＳミラーと、前記検知光が前記障害物に当たって反射された反射光を受光する受光素子と、を備え、車両前後方向から見た正面視で、前記可視光源と前記受光素子とは、前記ＭＥＭＳミラーを間に挟んで上下に配置され、前記受光素子は、前記ＭＥＭＳミラーに照射されて反射された前記反射光を受光する。

【0007】

請求項１に記載の発明によれば、第１角度に配置されたＭＥＭＳミラーが、車両前方側の視界を確保する可視光を車両前方側へ向けて反射して照射し、第１角度とは異なる第２角度で配置されたＭＥＭＳミラーが、障害物を検知する検知光を車両前方側へ向けて反射して照射する。したがって、ヘッドランプユニットに可視光源と検知光源とが横に並んで設けられ、それらから直接可視光及び検知光が照射される構成に比べて、ヘッドランプユニットの車幅方向への大型化が抑制され、かつ車両の外観が損なわれるのも抑制される。

【0008】

また、請求項２に記載の車両用前照灯装置は、請求項１に記載の車両用前照灯装置であって、車両前後方向から見た正面視で、前記可視光源と前記検知光源とは、前記ＭＥＭＳミラーを間に挟んで上下に配置されている。

【0009】

ここで、例えば可視光源と検知光源とが、両方ともＭＥＭＳミラーの上側又は下側に配置されていると、第１角度と第２角度とに殆ど差が無くなるため、制御部の制御により、検知光源をオンにして検知光を照射しているときに、運転者が誤って可視光源をオンにしてしまうと、その可視光の少なくとも一部がＭＥＭＳミラーによって直ちに反射され、車両の前方側にその可視光が漏れて、対向車や先行車に眩しさを与えるような不具合が発生するおそれがある。

【0010】

しかしながら、請求項２に記載の発明によれば、可視光源と検知光源とが、ＭＥＭＳミラーを間に挟んで上下に配置されているため、第１角度と第２角度とに比較的大きな差を付けることが可能となる。したがって、制御部の制御により、検知光源をオンにして検知光を照射しているときに、運転者が誤って可視光源をオンにしても、その可視光がＭＥＭＳミラーによって直ちに反射されることがなく、車両の前方側に可視光が漏れることがない。よって、対向車や先行車に眩しさを与えるような不具合の発生が抑制される。

【0011】

また、請求項３に記載の車両用前照灯装置は、請求項１又は請求項２に記載の車両用前照灯装置であって、前記可視光源から照射された可視光を反射して前記ＭＥＭＳミラーに照射する凹面反射鏡を備えている。

【0012】

請求項３に記載の発明によれば、可視光源から照射された可視光は、凹面反射鏡によって反射されてＭＥＭＳミラーに照射される。したがって、凹面反射鏡が設けられていない構成に比べて、ＭＥＭＳミラーに照射する可視光が効率よく集光される。

【0013】

また、請求項４に記載の車両用前照灯装置は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用前照灯装置であって、前記ＭＥＭＳミラーに照射されて反射された前記反射光を反射して前記受光素子に照射する折返反射鏡を備えている。

【0014】

請求項４に記載の発明によれば、反射光がＭＥＭＳミラーに照射されて反射された後、更に折返反射鏡によって反射されて受光素子に照射される。したがって、折返反射鏡が設けられていない構成に比べて、受光素子の配置スペースが良好に確保される。

【0015】

また、請求項５に記載の車両用前照灯装置は、請求項４に記載の車両用前照灯装置であって、前記折返反射鏡と前記受光素子との間に、該受光素子に照射する前記反射光を集光する集光レンズが配置されている。

【0016】

請求項５に記載の発明によれば、折返反射鏡と受光素子との間に、受光素子に照射する反射光を集光する集光レンズが配置されている。したがって、その集光レンズが設けられていない構成に比べて、受光素子に照射する反射光が効率よく集光される。

【0017】

また、請求項６に記載の車両用前照灯装置は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車両用前照灯装置であって、前記可視光源、前記検知光源及び前記ＭＥＭＳミラーは、単一のヒートシンクによって保持されている。

【0018】

請求項６に記載の発明によれば、可視光源、検知光源及びＭＥＭＳミラーが、単一のヒートシンクによって保持されている。したがって、可視光源、検知光源及びＭＥＭＳミラーが、それぞれ独立したヒートシンクによって保持されている構成に比べて、可視光源、検知光源及びＭＥＭＳミラーの各々の位置合わせが容易となる。

【0019】

また、請求項７に記載の車両用前照灯装置は、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の車両用前照灯装置であって、前記ＭＥＭＳミラーは、前記可視光源から可視光が照射されているときには、通電されずに前記第１角度に配置され、前記検知光源から検知光が照射されているときには、通電されて前記第２角度に配置される。

【0020】

請求項７に記載の発明によれば、ＭＥＭＳミラーは、可視光源から可視光が照射されているときには、通電されずに第１角度に配置され、検知光源から検知光が照射されているときには、通電されて第２角度に配置される。つまり、夜間走行時には、可視光源から可視光が照射されるが、その可視光が照射されているときには、ＭＥＭＳミラーに通電されない。したがって、夜間走行時において、車両に搭載されているバッテリの省電力化が図れる。また、昼間走行時には、可視光源がオフとされるので、ＭＥＭＳミラーに通電し、検知光源から検知光が常に照射されるようにすれば、障害物に対する検知精度が向上される。

【0021】

また、請求項８に記載の車両用前照灯装置は、請求項７に記載の車両用前照灯装置であって、前記ＭＥＭＳミラーは、前記可視光源から可視光が照射されているときには、該可視光を車両前方側へ向けて反射する必要がない遮光領域が、通電されて前記第２角度に配置される。

【0022】

請求項８に記載の発明によれば、ＭＥＭＳミラーは、可視光源から可視光が照射されているときには、車両前方側へ向けて反射する必要がない遮光領域が、通電されて第２角度に配置される。つまり、車両前方側の視界を確保するために最低限必要な領域にのみ、ＭＥＭＳミラーによって可視光が照射される。したがって、余計な可視光により、対向車や先行車に眩しさを与えるような不具合の発生が抑制される。

【0023】

また、請求項９に記載の車両用前照灯装置は、請求項７又は請求項８に記載の車両用前照灯装置であって、前記検知光源から検知光が照射されているときの照射時間は、人が認識できる時間よりも短くされている。

【0024】

請求項９に記載の発明によれば、人が認識できる時間よりも短い時間で検知光源から検知光が照射されている。したがって、夜間走行時において、人の目には、可視光源が消灯しているようには見えず、夜間走行時の安全性が確保される。なお、「人が認識できる時間」とは、１０ｍｓ（１００Ｈｚ）前後である。

【0025】

また、請求項１０に記載の車両用前照灯装置は、請求項７に記載の車両用前照灯装置であって、前記検知光源から検知光が照射されているときには、自動運転モード時が含まれる。

【0026】

請求項１０に記載の発明によれば、自動運転モード時には、可視光源が常にオフとされる。したがって、自動運転モードでの夜間走行時において、車両に搭載されているバッテリの省電力化が図れる。

【発明の効果】

【0027】

請求項１に係る発明によれば、ヘッドランプユニットの大型化を抑制することができ、かつ車両の外観が損なわれるのも抑制することができる。

【0028】

請求項２に係る発明によれば、対向車や先行車に眩しさを与えるような不具合の発生を抑制することができる。

【0029】

請求項３に係る発明によれば、ＭＥＭＳミラーに照射する可視光を効率よく集光することができる。

【0030】

請求項４に係る発明によれば、受光素子の配置スペースを良好に確保することができる。

【0031】

請求項５に係る発明によれば、受光素子に照射する反射光を効率よく集光することができる。

【0032】

請求項６に係る発明によれば、可視光源、検知光源及びＭＥＭＳミラーの各々の位置合わせが容易にできる。

【0033】

請求項７に係る発明によれば、夜間走行時において、車両に搭載されているバッテリの省電力化を図ることができる。

【0034】

請求項８に係る発明によれば、余計な可視光により、対向車や先行車に眩しさを与えるような不具合の発生を抑制することができる。

【0035】

請求項９に係る発明によれば、夜間走行時の安全性を確保することができる。

【0036】

請求項１０に係る発明によれば、自動運転モードでの夜間走行時において、車両に搭載されているバッテリの省電力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本実施形態に係る車両用前照灯装置が搭載された車両を示す正面図である。

【図2】本実施形態に係る車両用前照灯装置の構成を示す図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。

【図3】（Ａ）本実施形態に係る車両用前照灯装置の可視光源がオンのときの状態を示す説明図である。（Ｂ）本実施形態に係る車両用前照灯装置の検知光源がオンのときの状態を示す説明図である。

【図4】（Ａ）本実施形態に係る車両用前照灯装置の夜間走行時における可視光源、検知光源及びＭＥＭＳミラーのオン・オフの時間を示す表である。（Ｂ）本実施形態に係る車両用前照灯装置のＭＥＭＳミラーにおける遮光領域を示す模式図である。

【図5】本実施形態に係る車両用前照灯装置の第１変形例を示す図２に相当する断面図である。

【図6】本実施形態に係る車両用前照灯装置の第２変形例を示す図２に相当する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車両上方向、矢印ＦＲを車両前方向、矢印ＲＨを車両右方向とする。したがって、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車両上下方向の上下、車両前後方向の前後、車両左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。

【0039】

図１に示されるように、車両１２には、車両１２の前方側の視界を確保するための左右一対のヘッドランプユニット１４が備えられている。すなわち、車両１２の前端部における右側端部には、ヘッドランプユニット１４Ｒが配置され、車両１２の前端部における左側端部には、ヘッドランプユニット１４Ｌが配置されており、ヘッドランプユニット１４Ｒ、１４Ｌは、車幅方向において左右対称に構成されている。

【0040】

したがって、本実施形態においては、右側のヘッドランプユニット１４Ｒについて説明し、左側のヘッドランプユニット１４Ｌについての説明は省略する。右側のヘッドランプユニット１４Ｒは、車幅方向外側部分を構成するロービームユニット１６と、車幅方向内側部分を構成するハイビームユニット１８と、を含んで構成されている。

【0041】

ロービームユニット１６は、車両１２の前方側の路面におけるロービーム配光エリアに可視光を照射するように構成されている。そして、ハイビームユニット１８は、ロービームユニット１６によって照射されるロービーム配光エリアよりも上斜め前方側のハイビーム配光エリアに可視光を照射するようになっている。

【0042】

なお、ロービームユニット１６とハイビームユニット１８とは、ほぼ同じ構成になっているが、本実施形態においては、車両用前照灯装置１０をハイビームユニット１８に適用した場合を例に採る。したがって、以下においては、ハイビームユニット１８について説明する。

【0043】

図２に示されるように、ハイビームユニット１８は、後述する可視光源３０等によって発生する熱を放熱する放熱部材として機能するヒートシンク２０を有している。ヒートシンク２０は、ハイビームユニット１８のハウジング（図示省略）に固定されており、熱伝導率の高いアルミニウム合金により、車幅方向から見た側断面視で前方側が開放された略「Ｕ」字状をなすブロック状に形成されている。つまり、ヒートシンク２０は、その上端部及び下端部が、中間部よりも前方側へ突出されている。

【0044】

ヒートシンク２０の下端部であるアンダー部２２の前面上側には、車幅方向から見た側面視で前方に行くに従って下方へ傾斜する傾斜面２２Ａが形成されている。そして、その傾斜面２２Ａに可視光源３０が配置（固定）されている。可視光源３０は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、ハロゲンランプ、ディスチャージランプ、半導体レーザ（ＬＤ：Laser Diode）等の複数の高輝度光源であり、制御部（図示省略）にも電気的に接続されている。つまり、運転者のスイッチ操作だけではなく、制御部の制御によっても可視光源３０のオン・オフが実行される構成になっている。

【0045】

ヒートシンク２０のアンダー部２２の前方側には、可視光源３０から照射された可視光を上斜め後方側へ反射する凹面反射鏡３２が所定の傾斜角度で配置されている。凹面反射鏡３２は、前方側へ凸に湾曲された板状に形成されており、その後面が凹曲面形状の反射面３３とされている。なお、凹面反射鏡３２及びヒートシンク２０のアンダー部２２は、車両１２の前端部を構成するバンパカバー１５（図１参照）によって前方側から覆われている。

【0046】

ヒートシンク２０の中間部であるセンター部２４には、凹面反射鏡３２の反射面３３によって上斜め後方側へ集光反射された可視光が照射されるＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical system)ミラー５０が配置されている。ＭＥＭＳミラー５０に照射された可視光は、前方側へ向けて反射されるようになっている。なお、ＭＥＭＳミラー５０は、後述する検知光源４０から照射された赤外光も反射可能に構成されており、その具体的な構造については、後で詳述する。

【0047】

また、凹面反射鏡３２の上側には、ＭＥＭＳミラー５０によって反射された可視光を透過させるレンズ３６を保持する樹脂製のレンズ保持部３４が一体的に設けられている。レンズ保持部３４は、前後方向を光軸方向とした略筒状に形成されており、レンズ保持部３４の下側の後端部が、凹面反射鏡３２の上部前面に結合されている。そして、レンズ３６がレンズ保持部３４に保持されている。

【0048】

すなわち、レンズ３６の光軸方向中途部には、径方向に張り出す張出部３８が周方向に（全周に亘って）一体に形成されており、レンズ３６は、前方側からレンズ保持部３４に挿入され、その張出部３８がレンズ保持部３４の前端部に突き当たった状態で固定されている。これにより、レンズ３６が、ＭＥＭＳミラー５０の前方側に光軸を一致させて配置される構成になっている。なお、レンズ３６の前面３６Ａは、車幅方向から見た側面視で前方側へ凸となる湾曲面形状に形成されている。

【0049】

また、ヒートシンク２０の上端部であるアッパー部２６の前端下部には、折返反射鏡としてのハーフミラー４２が所定の（下斜め後方側を向く）傾斜角度で配置（固定）されている。そして、ハーフミラー４２の裏側（上斜め前方側）におけるアッパー部２６には、凹部２８が形成されており、その凹部２８に検知光としての赤外光を照射する検知光源４０が、ハーフミラー４２と平行に（同じ傾斜角度で）配置（固定）されている。

【0050】

なお、検知光源４０は、制御部に電気的に接続されている。つまり、制御部の制御によって検知光源４０のオン・オフが実行される構成になっている。また、ＭＥＭＳミラー５０よりも上側となるセンター部２４の上部には、ハーフミラー４２で反射された赤外光を受光する受光素子４４が配置（固定）されている。受光素子４４も、制御部に電気的に接続されている。

【0051】

ＭＥＭＳミラー５０は、ミラー本体部５４と、ミラー本体部５４を支持する支持部５２と、を含んで構成されている。支持部５２は、略直方体形状に形成されており、ヒートシンク２０のセンター部２４の前面に固定されている。そして、ミラー本体部５４が、支持部５２の前面に支持されている。ミラー本体部５４は、二次元状に配列された複数の微小可動ミラー（図示省略）によって構成されており、複数の微小可動ミラーは、半導体プロセスにより半導体基板上に形成されている。

【0052】

また、ミラー本体部５４には、制御部が電気的に接続されており、制御部の制御によって各微小可動ミラーが駆動する構成になっている。詳細に説明すると、制御部の制御によって各微小可動ミラー（ミラー本体部５４）が駆動しない（非通電とされて各微小可動ミラーの角度が変更されない）状態が、ＭＥＭＳミラー５０のオフ状態であり、各微小可動ミラー（ミラー本体部５４）が第１角度を取るようになっている（図３（Ａ）において、第１角度に配置された微小可動ミラーの１つを、微小可動ミラー５５として誇張して示す）。

【0053】

この第１角度を各微小可動ミラー（ミラー本体部５４）が取るときに、可視光源３０から照射され、凹面反射鏡３２によって集光反射された可視光が、ＭＥＭＳミラー５０（ミラー本体部５４）に照射されて反射され、レンズ３６を後方から前方へ透過して車両１２の前方側へ照射されるようになっている。つまり、車両１２の前方側におけるハイビーム配光エリアが可視光によって照射されるようになっている。

【0054】

一方、制御部の制御によって各微小可動ミラー（ミラー本体部５４）が駆動する（通電されて各微小可動ミラーの角度が変更された）状態が、ＭＥＭＳミラー５０のオン状態であり、各微小可動ミラー（ミラー本体部５４）が、第１角度とは異なる第２角度を取るようになっている（図３（Ｂ）において、第２角度に配置された微小可動ミラーの１つを、微小可動ミラー５５として誇張して示す）。

【0055】

この第２角度を各微小可動ミラー（ミラー本体部５４）が取るときに、検知光源４０から照射され、ハーフミラー４２を透過した赤外光が、ＭＥＭＳミラー５０（ミラー本体部５４）に照射されて反射され、レンズ３６を後方から前方へ透過して車両１２の前方側へ照射されるようになっている。

【0056】

そして、レンズ３６を後方から前方へ透過して車両１２の前方側へ照射された赤外光は、障害物（歩行者を含む：図示省略）に当たって反射されると（反射光とされると）、レンズ３６を前方から後方へ透過してＭＥＭＳミラー５０（ミラー本体部５４）に照射され、そのＭＥＭＳミラー５０（ミラー本体部５４）によってハーフミラー４２へ向けて反射されるようになっている。

【0057】

ＭＥＭＳミラー５０（ミラー本体部５４）によって反射されてハーフミラー４２へ向けて照射された赤外光（反射光）は、そのハーフミラー４２によって反射されて受光素子４４へ照射されるようになっている。つまり、検知光源４０から照射され、障害物に当たって反射された赤外光（反射光）が、受光素子４４によって受光されるようになっている。これにより、車両１２の前方側に配置されている障害物等が、制御部によって検知される構成になっている。

【0058】

以上のような構成とされた本実施形態に係る車両用前照灯装置１０において、次にその作用について説明する。

【0059】

図３（Ａ）に示されるように、車両１２（図１参照）の夜間走行時には、運転者のスイッチ操作により、可視光源３０をオンにする。すなわち、可視光源３０から照射された可視光Ｖ１を凹面反射鏡３２の反射面３３で集光反射してＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４に照射する。ここで、ＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４（複数の微小可動ミラー）は、非通電とされたオフ状態とされており、第１角度に配置されている。

【0060】

したがって、ＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４に照射された可視光Ｖ２は、そのＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４によって反射されて前方側へ向かい、レンズ３６の後方から前方へ透過する。これにより、車両１２の前方側におけるハイビーム配光エリアに可視光Ｖ３が照射される。

【0061】

なお、このとき、図４（Ｂ）に斜線にて示されるように、制御部の制御により、ＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４を構成する複数の微小可動ミラーのうちの幾つかの遮光領域Ｓ（可視光を車両１２の前方側へ向けて反射する必要がない領域であり、例えばミラー本体部５４の周縁領域）に通電し、その遮光領域Ｓの微小可動ミラーが第２角度（第１角度とは異なれば他の角度でもよい）に配置されるようにすることが好ましい。

【0062】

これによれば、車両１２の前方側の視界を確保するために最低限必要な領域にのみ、ＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４によって可視光が照射されるようになるため、余計な可視光により、対向車や先行車に眩しさを与えるような不具合の発生を抑制することができる。

【0063】

また、車両１２の夜間走行時において、車両１２の前方側に障害物がないか（歩行者がいないか）を検知するときには、制御部の制御により、ＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４（複数の微小可動ミラー）に通電されてオン状態とされ、そのミラー本体部５４が第２角度に配置される。

【0064】

そして、制御部の制御により、可視光源３０がオフとされるとともに検知光源４０がオンとされる。すると、図３（Ｂ）に実線で示されるように、検知光源４０から照射された赤外光Ｆ１がハーフミラー４２を透過し、ＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４に照射される。

【0065】

ここで、ミラー本体部５４は、第２角度に配置されているため、ＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４に照射された赤外光Ｆ１は、そのＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４によって反射されて前方側へ向かい、レンズ３６の後方から前方へ透過する。これにより、車両１２の前方側に赤外光Ｆ２が照射される。

【0066】

車両１２の前方側へ照射された赤外光Ｆ２は、障害物（歩行者を含む）に当たって反射されると、図３（Ｂ）に破線で示されるように、反射光Ｃ１となってレンズ３６の前面３６Ａへ入射される。レンズ３６の前面３６Ａに入射された反射光Ｃ１は、レンズ３６を前方から後方へ透過して、第２角度に配置されているＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４に照射され、そのＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４によってハーフミラー４２へ向けて反射される。

【0067】

ハーフミラー４２へ向けて反射された反射光Ｃ２は、そのハーフミラー４２によって更に反射されて受光素子４４へ照射される。つまり、検知光源４０から照射され、障害物に当たって反射された赤外光（反射光Ｃ３）が、受光素子４４によって受光される。これにより、車両１２の前方側に配置されている障害物（歩行者を含む）等が制御部によって検知される。なお、赤外光（反射光Ｃ３）を受光素子４４が受光するか、又は一定時間が経過すると、制御部の制御により、検知光源４０がオフとされるとともに可視光源３０がオンとされる。

【0068】

ここで、検知光源４０から赤外光を照射する照射時間（検知光源４０がオンとされて受光される時間）は、人が認識できる時間（１０ｍｓ（１００Ｈｚ）前後）よりも短い微小な時間となっている。具体的に説明すると、例えば図４（Ａ）に示されるように、１００ｍｓ（ミリ秒）間に１回、障害物を検知するように設定されている場合には、可視光源３０がオンとされる時間は９５ｍｓであり、検知光源４０がオンとされて受光される時間は５ｍｓ（２００Ｈｚ）である。よって、夜間走行時において、人の目には、可視光源３０が消灯しているようには見えず、夜間走行時の安全性が確保される。

【0069】

また、ＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４（複数の微小可動ミラー）は、可視光源３０から可視光が照射されているときには、（遮光領域Ｓ以外は）通電されずに（非通電とされて）第１角度に配置され、検知光源４０から赤外光が照射されているときには、通電されて第２角度に配置される。

【0070】

すなわち、夜間走行時には、可視光源３０から可視光が照射されるが、その可視光が照射されているときには、ＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４に通電されない。したがって、夜間走行時において、車両１２に搭載されているバッテリの省電力化を図ることができる。

【0071】

また、図２、図３に示されるように、車両前後方向から見た正面視で、可視光源３０と検知光源４０とは、ＭＥＭＳミラー５０を間に挟んで上下に配置されている。ここで、例えば可視光源３０と検知光源４０とが、両方ともＭＥＭＳミラー５０の上側又は下側に配置されていると、第１角度と第２角度とに殆ど差が無くなる。

【0072】

したがって、後述する昼間走行時など、制御部の制御により、検知光源４０をオンにして赤外光を照射しているときに、運転者が誤って可視光源３０をオンにしてしまうと、その可視光の少なくとも一部がＭＥＭＳミラー５０によって直ちに反射され、車両１２の前方側にその可視光が漏れて、対向車や先行車に眩しさを与えるような不具合が発生するおそれがある。

【0073】

しかしながら、本実施形態によれば、可視光源３０と検知光源４０とが、ＭＥＭＳミラー５０を間に挟んで上下に配置されているため、第１角度と第２角度とに比較的大きな差を付けることが可能となる。したがって、制御部の制御により、検知光源４０をオンにして赤外光を照射しているときに、運転者が誤って可視光源３０をオンにしても、その可視光がＭＥＭＳミラー５０によって直ちに反射されることがなく、車両１２の前方側に可視光が漏れることがない。

【0074】

よって、対向車や先行車に眩しさを与えるような不具合の発生を抑制又は防止することができる。なお、運転者が可視光源３０をオンにしてから一定時間が経過すると、そのスイッチ操作が制御部によって有効（夜間走行）と判断され、その制御部の制御により、検知光源４０がオフとされるとともに、ＭＥＭＳミラー５０が第１角度に配置される。つまり、車両１２の前方側におけるハイビーム配光エリアに可視光が照射される。

【0075】

また、本実施形態に係る車両用前照灯装置１０では、ヘッドランプユニット１４（ハイビームユニット１８）において、可視光源３０と検知光源４０とが縦（上下）に並んで設けられ、ＭＥＭＳミラー５０によって反射されて可視光又は赤外光が照射される。そのため、可視光源３０と検知光源４０とが横（左右）に並んで設けられ、それらから直接可視光及び赤外光が照射される構成に比べて、ヘッドランプユニット１４（ハイビームユニット１８）の車幅方向内側への大型化を抑制することができ、かつ車両１２の外観（意匠性）が損なわれるのも抑制することができる。

【0076】

また、可視光源３０、検知光源４０、ＭＥＭＳミラー５０及び受光素子４４が、単一のヒートシンク２０によって一体的に保持されているため、可視光源３０、検知光源４０、ＭＥＭＳミラー５０及び受光素子４４が、それぞれ独立したヒートシンク２０に保持されている構成に比べて、可視光源３０、検知光源４０、ＭＥＭＳミラー５０及び受光素子４４のハイビームユニット１８への搭載性がよく、各々の位置ずれも抑制することができる。すなわち、可視光源３０、検知光源４０、ＭＥＭＳミラー５０及び受光素子４４の各々の位置合わせが容易にできる。

【0077】

また、可視光源３０から照射された可視光は、凹面反射鏡３２によって集光反射されてＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４に照射される。したがって、凹面反射鏡３２が設けられていない構成に比べて、ＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４に照射する可視光を効率よく集光することができる。

【0078】

また、障害物によって反射されてレンズ３６の前面３６Ａから入射され、そのレンズ３６を前方から後方へ透過してＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４に照射された反射光が、そのＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４によって反射された後、更にハーフミラー４２によって反射されて受光素子４４に照射される。したがって、ハーフミラー４２が設けられていない構成に比べて、受光素子４４の配置箇所の自由度が増し、ヒートシンク２０における受光素子４４の配置スペースを良好に確保することができる。

【0079】

なお、図５に示されるように、ハーフミラー４２と受光素子４４との間に、受光素子４４に照射する反射光（赤外光）を集光する集光レンズ（反射光制御レンズ）４６を配置するようにしてもよい（第１変形例）。これによれば、ハーフミラー４２と受光素子４４との間に、集光レンズ４６が配置されていない構成に比べて、受光素子４４に照射する反射光（赤外光）を効率よく集光することができ、障害物（歩行者）に対する検知性能を向上させることができる。

【0080】

また、折返反射鏡は、ハーフミラー４２に限定されるものではなく、例えば図６に示されるように、通常のミラー４８とされていてもよい。この場合は、検知光源４０が、例えばミラー４８の下側に配置されていればよい（第２変形例）。また、図示は省略するが、この場合において、検知光源４０をミラー４８の中央部に配置する構成にしてもよい。

【0081】

一方、車両１２の昼間走行時には、可視光源３０をオンにする必要がないため、制御部の制御により、ＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４が常に第２角度に配置され、検知光源４０によって常に赤外光が車両１２の前方側へ照射されるようにすることが可能となる。これによれば、車両１２の昼間走行時において、障害物（歩行者）に対する検知精度を向上させることができる。

【0082】

また、車両１２が自動運転車両の場合で、かつ運転者が運転しない自動運転モードとされているときには、昼間走行時はもちろん、夜間走行時でも可視光源３０をオンにする必要がない。つまり、自動運転モード時には、制御部の制御により、ＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４が常に第２角度に配置され、検知光源４０によって常に赤外光のみが車両１２の前方側へ照射される。よって、自動運転車両に搭載されているバッテリの省電力化を図ることができる。

【0083】

また、これらの場合、ＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４（複数の微小可動ミラー）は、常に第２角度に配置され、上記した車両１２の夜間走行時のように、第１角度と第２角度とに頻繁に（例えば１００ｍｓ（ミリ秒）間に１回）変更されることがない。したがって、ＭＥＭＳミラー５０（ミラー本体部５４）の耐久性（寿命）が低下するのを抑制することができる。

【0084】

以上、本実施形態に係る車両用前照灯装置１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車両用前照灯装置１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、検知光は、赤外光に限定されるものではない。

【0085】

また、ヒートシンク２０の形状も、図示の形状に限定されるものではない。また、検知光源４０の上側にミラー４８が配置される図６に示される態様において、図５に示される集光レンズ４６を設けるようにしてもよい。更に、ハーフミラー４２やミラー４８が設けられず、受光素子４４が、例えば検知光源４０と上下に並んでヒートシンク２０のアッパー部２６の前端下部に設けられる構成とされていてもよい。

【0086】

つまり、ＭＥＭＳミラー５０のミラー本体部５４で反射された反射光は、ハーフミラー４２やミラー４８で更に反射することなく、直接受光素子４４で受光するように構成されていてもよい。また、受光素子４４は、ヒートシンク２０に一体的に保持されていなくてもよい。更に、本実施形態に係る車両用前照灯装置１０は、ハイビームユニット１８に適用される構成に限定されるものではなく、ロービームユニット１６に適用される構成とされていてもよい。

【符号の説明】

【0087】

１０ 車両用前照灯装置
２０ ヒートシンク
３０ 可視光源
３２ 凹面反射鏡
４０ 検知光源
４２ ハーフミラー（折返反射鏡）
４４ 受光素子
４６ 集光レンズ
５０ ＭＥＭＳミラー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】