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特許7497362車両用赤外線灯具システム、車両用赤外線センサシステム、車両用赤外線センサ内蔵灯具および光学センサ内蔵灯具
(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】2024-05-31
(45)【発行日】2024-06-10
(54)【発明の名称】車両用赤外線灯具システム、車両用赤外線センサシステム、車両用赤外線センサ内蔵灯具および光学センサ内蔵灯具
(51)【国際特許分類】
B60Q 1/24 20060101AFI20240603BHJP
B60Q 1/14 20060101ALI20240603BHJP
F21V 23/00 20150101ALI20240603BHJP
F21V 9/00 20180101ALI20240603BHJP
【ＦＩ】
B60Q1/24 Z
B60Q1/14 A
F21V23/00 115
F21V9/00 300
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021546654
(86)(22)【出願日】2020-09-14
(86)【国際出願番号】 JP2020034656
(87)【国際公開番号】W WO2021054276
(87)【国際公開日】2021-03-25
【審査請求日】2023-06-21
(31)【優先権主張番号】P 2019170540
(32)【優先日】2019-09-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2019170541
(32)【優先日】2019-09-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2019183066
(32)【優先日】2019-10-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2019183067
(32)【優先日】2019-10-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】110001416
【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所
(72)【発明者】
【氏名】望月 光之
【審査官】野木 新治
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－１２７９２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０５１０５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０４０１７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０１８７２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１５６８６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１５７０２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／０２４３８５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１２／１４４１４４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１８／０５１９０６（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｑ １／２４
Ｂ６０Ｑ １／１４
Ｆ２１Ｖ ２３／００
Ｆ２１Ｖ ９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
赤外線カメラが搭載された車両に搭載される車両用赤外線灯具システムであって、赤外線を出射する赤外線光源と、
前記赤外線光源から出射される赤外線を灯具前方へ出射させる光学部材と、
対向車または先行車の位置情報を取得する他車両位置取得部と、
前記他車両位置取得部が取得した前記対向車または前記先行車の位置情報に基づき、前記対向車または前記先行車の少なくとも一部に赤外線の照射強度が他の領域の照射強度より低い減光領域が形成されるように、前記赤外線光源の点灯状態を制御する制御部と、
を備える、車両用赤外線灯具システム。
【請求項2】
前記制御部は、前記他車両位置取得部から前記対向車の右端部および左端部の位置情報を取得し、前記制御部は前記減光領域の境界線を前記右端部よりも左方、および、前記左端部よりも右方に設定する、請求項１に記載の車両用赤外線灯具システム。
【請求項3】
前記制御部は、前記他車両位置取得部から前記対向車の車幅方向の中央位置を取得し、取得した前記中央位置から右方および左方に所定距離離れた位置に前記減光領域の境界線を設定する、請求項１に記載の車両用赤外線灯具システム。
【請求項4】
前記制御部は、前記他車両位置取得部から前記先行車の位置情報を取得したときに、前記先行車の少なくとも一部に前記減光領域が形成されるように前記赤外線光源を制御し、
前記制御部は、前記他車両位置取得部から前記対向車の位置情報を取得したときに、前記対向車の少なくとも一部に赤外線が照射されない遮光領域が形成されるように前記赤外線光源を制御する、請求項１に記載の車両用赤外線灯具システム。
【請求項5】
前記先行車と自車両との距離を取得する距離取得部を有し、前記制御部は、前記距離取得部が取得した前記距離に応じて前記赤外線光源の減光度合いを制御する、請求項４に記載の車両用赤外線灯具システム。
【請求項6】
前記制御部は、前記距離取得部が取得した距離が近いほど前記赤外線光源の前記減光度合いを大きくする、請求項５に記載の車両用赤外線灯具システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車などの車両に用いられる車両用赤外線灯具システム、車両用赤外線センサシステム、車両用赤外線センサ内蔵灯具および光学センサ内蔵灯具に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１などにより暗視装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】日本国特開２０１４－１２７９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ある車両が赤外線により得られる画像を鮮明にしようとして赤外線を照射したりあるいは照射する赤外線の強度を高めることが行われる。ところが対向車や前走車などの他車両が自車両の前方に位置している場合、この他車両に赤外線を照射してしまうと強い強度で反射されてしまい、自車両の赤外線カメラの画像にハレーションが生じてしまう。このようにハレーションが生じてしまう場合には、赤外線カメラの感度を減じることにより、ハレーションの生じない画像を得ることができる。しかしながら、この場合に得られた赤外線カメラからの画像には、歩行者など反射強度の低い物体が撮影されていないことがある。
本発明は、赤外線カメラの画像にハレーションが生じることを抑制しつつ赤外線の反射強度の低い物体も検出可能な車両用赤外線灯具システムを提供することを目的とする。
本発明は、赤外線カメラの画像にハレーションが生じることを抑制しつつ赤外線の反射強度の低い物体も検出可能な車両用赤外線灯具システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一側面に係る車両用赤外線灯具システムは、
赤外線カメラが搭載された車両に搭載される車両用赤外線灯具システムであって、
赤外線を出射する赤外線光源と、
前記赤外線光源から出射される赤外線を灯具前方へ出射させる光学部材と、
対向車または先行車他車両の位置情報を取得する他車両位置取得部と、
前記他車両位置取得部が取得した前記対向車または前記先行車の位置情報に基づき、前記対向車または前記先行車の少なくとも一部に赤外線の照射強度が他の領域の照射強度より低い減光領域が形成されるように、前記赤外線光源の点灯状態を制御する制御部と、備える。
赤外線カメラが搭載された車両に搭載される車両用赤外線灯具システムであって、
赤外線を出射する赤外線光源と、
前記赤外線光源から出射される赤外線を灯具前方へ出射させる光学部材と、
対向車または先行車他車両の位置情報を取得する他車両位置取得部と、
前記他車両位置取得部が取得した前記対向車または前記先行車の位置情報に基づき、前記対向車または前記先行車の少なくとも一部に赤外線の照射強度が他の領域の照射強度より低い減光領域が形成されるように、前記赤外線光源の点灯状態を制御する制御部と、備える。
【0006】
本発明によれば、赤外線カメラの画像にハレーションが生じることを抑制しつつ赤外線の反射強度の低い物体も検出可能な車両用赤外線灯具システムを提供することができる。
【0007】
本発明の一側面に係る車両用赤外線センサシステムは、
赤外線カメラと、赤外線センサとが搭載された車両に用いられる車両用赤外線センサシステムであって、
赤外線光源と、
前記赤外線光源から出射した赤外線を灯具前方へ出射させる光学部材と、
前記赤外線光源の点灯状態を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記赤外線光源を、前記赤外線カメラで撮像するのに適した第一モードと、前記赤外線センサでセンシングするのに適した第二モードとで駆動可能であり、
前記制御部は、前記赤外線センサの出力に応じて、前記第一モードによる駆動時に、赤外線の照射強度が他の領域よりも低い減光領域を設定する。
赤外線カメラと、赤外線センサとが搭載された車両に用いられる車両用赤外線センサシステムであって、
赤外線光源と、
前記赤外線光源から出射した赤外線を灯具前方へ出射させる光学部材と、
前記赤外線光源の点灯状態を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記赤外線光源を、前記赤外線カメラで撮像するのに適した第一モードと、前記赤外線センサでセンシングするのに適した第二モードとで駆動可能であり、
前記制御部は、前記赤外線センサの出力に応じて、前記第一モードによる駆動時に、赤外線の照射強度が他の領域よりも低い減光領域を設定する。
【0008】
本発明によれば、赤外線カメラと赤外線センサに適した光を共通の光源により出射可能な車両用赤外線センサシステムを提供することができる。
【0009】
本発明の一側面に係る車両用赤外線センサ内蔵灯具は、
可視光を出射する可視光光源を有する可視光ユニットと、
可視光を前方へ出射させる投影レンズと、
反射型の赤外線カットフィルタと、
赤外線を検出する赤外線センサと、を有し、
前記赤外線カットフィルタが、前記可視光光源と前記投影レンズの間に配置され、
前記赤外線センサが、前記赤外線カットフィルタで折り返される前記投影レンズの仮想焦点付近に配置され、
前記可視光光源から出射された可視光は前記赤外線カットフィルタを透過して前記投影レンズに入射し、灯具前方から前記投影レンズを介して前記赤外線カットフィルタへ入射した赤外線は前記赤外線センサへ向けて反射されるように構成されている。
可視光を出射する可視光光源を有する可視光ユニットと、
可視光を前方へ出射させる投影レンズと、
反射型の赤外線カットフィルタと、
赤外線を検出する赤外線センサと、を有し、
前記赤外線カットフィルタが、前記可視光光源と前記投影レンズの間に配置され、
前記赤外線センサが、前記赤外線カットフィルタで折り返される前記投影レンズの仮想焦点付近に配置され、
前記可視光光源から出射された可視光は前記赤外線カットフィルタを透過して前記投影レンズに入射し、灯具前方から前記投影レンズを介して前記赤外線カットフィルタへ入射した赤外線は前記赤外線センサへ向けて反射されるように構成されている。
【0010】
本発明によれば、車両の大型化・重量化を招きにくい、赤外線センサを有する車両用赤外線センサ内蔵灯具を提供することができる。
【0011】
本発明の一側面に係る光学センサ内蔵灯具は、
第一光源と、
光学センサと
前記第一光源が出射する光のピーク波長とは異なるピーク波長を有し、前記光学センサの受光感度の高い波長の光を出射する第二光源と、
前記第一光源から出射された光、および、前記第二光源から出射された光を灯具前方へ走査して出射させる走査部と、
前記走査部から出射された光を灯具前方へ投影する投影レンズと、
前記第一光源が配置され、前記第一光源への給電機能を有する第一基板と、
前記第二光源が配置され、前記第二光源への給電機能を有する第二基板と、を有し、
前記第二基板は、前記走査部から見て前記第一基板の後方に設けられ、
前記第一基板には、前記第二光源から出射された光を前記走査部へ透過させる空隙部が設けられている。
第一光源と、
光学センサと
前記第一光源が出射する光のピーク波長とは異なるピーク波長を有し、前記光学センサの受光感度の高い波長の光を出射する第二光源と、
前記第一光源から出射された光、および、前記第二光源から出射された光を灯具前方へ走査して出射させる走査部と、
前記走査部から出射された光を灯具前方へ投影する投影レンズと、
前記第一光源が配置され、前記第一光源への給電機能を有する第一基板と、
前記第二光源が配置され、前記第二光源への給電機能を有する第二基板と、を有し、
前記第二基板は、前記走査部から見て前記第一基板の後方に設けられ、
前記第一基板には、前記第二光源から出射された光を前記走査部へ透過させる空隙部が設けられている。
【0012】
本発明によれば、大型化が抑制され、車両への搭載性が高められた光学センサ内蔵灯具が提供される。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、赤外線カメラの画像にハレーションが生じることを抑制しつつ赤外線の反射強度の低い物体も検出可能な車両用赤外線灯具システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の第一実施形態に係る車両用赤外線灯具システムが組み込まれる車両システムのブロック図である。
【図2】車両用灯具に搭載されるランプユニットの内部構成を示す模式図である。
【図3】車両用赤外線灯具システムが実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図4】他車両に照射される配光パターンの一例を示す図である。
【図5】他車両に照射される配光パターンにおいてマージンを取って形成された減光領域の一例を示す図である。
【図6】車両用赤外線灯具システムが実行する処理の別の例を示すフローチャートである。
【図7】前走車と対向車とに照射される配光パターンの一例を示す図である。
【図8】本発明の第二実施形態に係る車両用赤外線センサシステムが組み込まれる車両システムのブロック図である。
【図9】車両用灯具に搭載されるランプユニットの内部構成を示す模式図である。
【図10】ランユニットに搭載される赤外線光源の正面図である。
【図11】ランプユニットの赤外線の照射可能範囲を示す模式図である。
【図12】センシングモード時の配光パターンの一例を示す模式図である。
【図13】撮像モード時の配光パターンの一例を示す模式図である。
【図14】赤外線光源の点灯タイミングと赤外線カメラの露光タイミングを示すタイムチャートである。
【図15】本発明の第三実施形態に係る車両用赤外線センサ内蔵灯具が組み込まれる車両システムのブロック図である。
【図16】車両用赤外線センサ内蔵灯具の内部構成を示す模式図である。
【図17】車両用赤外線センサ内蔵灯具に搭載される可視光光源の正面図である。
【図18】赤外線配光パターンの一例を示す模式図である。
【図19】可視光配光パターンの一例を示す模式図である。
【図20】時刻ｔに赤外線カメラで撮像された画像の一例を示す図である。
【図21】時刻ｔ＋１に照射される赤外線配光パターンの一例を示す模式図である。
【図22】本発明の第四実施形態に係る光学センサ内蔵灯具が組み込まれる車両システムのブロック図である。
【図23】光学センサ内蔵灯具の内部構成を示す模式図である。
【図24】第一基板の正面図である。
【図25】光学センサ内蔵灯具から出射される各々の光の照射範囲を示す模式図である。
【図26】制御部が可視光ＬＥＤを制御することにより得られる配光パターンの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明を実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述される全ての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【0016】
＜第一実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る車両用赤外線灯具システム１００が組み込まれる車両システム２のブロック図である。当該車両システム２が搭載される車両１は、自動運転モードで走行可能な車両（自動車）である。図１に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、センサ５と、カメラ６と、レーダ７と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）９と、無線通信部１０と、地図情報記憶部１１とを備えている。また、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備えている。さらに、車両システム２は、車両用赤外線灯具システム１００を備えている。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用赤外線灯具システム１００が組み込まれる車両システム２のブロック図である。当該車両システム２が搭載される車両１は、自動運転モードで走行可能な車両（自動車）である。図１に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、センサ５と、カメラ６と、レーダ７と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）９と、無線通信部１０と、地図情報記憶部１１とを備えている。また、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備えている。さらに、車両システム２は、車両用赤外線灯具システム１００を備えている。
【0017】
車両制御部３は、車両１の走行を制御するように構成されている。車両制御部３は、例えば、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により構成されている。電子制御ユニットは、プロセッサとメモリを含むマイクロコントローラと、その他電子回路（例えば、トランジスタ等）を含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び／又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。メモリは、各種車両制御プログラム（例えば、自動運転用の人工知能（ＡＩ）プログラム等）が記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、各種車両制御データが一時的に記憶されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。プロセッサは、ＲＯＭに記憶された各種車両制御プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されている。
【0018】
センサ５は、加速度センサ、速度センサ、ジャイロセンサ等を備える。センサ５は、車両１の走行状態を検出して、走行状態情報を車両制御部３に出力するように構成されている。センサ５は、運転者が運転席に座っているかどうかを検出する着座センサ、運転者の顔の方向を検出する顔向きセンサ、外部天候状態を検出する外部天候センサ及び車内に人がいるかどうかを検出する人感センサ等をさらに備えてもよい。さらに、センサ５は、車両１の周辺環境の照度を検出する照度センサを備えてもよい。
【0019】
カメラ（車載カメラ）６は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。カメラ６の撮像は、車両制御部３から送信される信号に基づいて制御される。カメラ６は受光した可視光に基づいて画像を生成可能である。カメラ６は赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。
【0020】
レーダ７は、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ又はレーザーレーダ等である。レーダ７は、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ＲａｎｇｉｎｇまたはＬａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）を備えていてもよい。ＬｉＤＡＲは、一般にその前方に非可視光を出射し、出射光と戻り光とに基づいて、物体までの距離、物体の形状、物体の材質などの情報を取得するセンサである。カメラ６とレーダ７（センサの一例）は、車両１の周辺環境（他車、歩行者、道路形状、交通標識、障害物等）を検出し、周辺環境情報を車両制御部３に出力するように構成されている。
【0021】
ＨＭＩ８は、運転者からの入力操作を受付ける入力部と、走行情報等を運転者に向けて出力する出力部とから構成される。入力部は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、車両１の運転モードを切替える運転モード切替スイッチ等を含む。出力部は、各種走行情報を表示するディスプレイである。
【0022】
ＧＰＳ９は、車両１の現在位置情報を取得し、当該取得された現在位置情報を車両制御部３に出力するように構成されている。無線通信部１０は、車両１の周囲にいる他車に関する情報（例えば、走行情報）を他車から受信すると共に、車両１に関する情報（例えば、走行情報）を他車に送信するように構成されている（車車間通信）。また、無線通信部１０は、信号機や標識灯等のインフラ設備からインフラ情報を受信すると共に、車両１の走行情報をインフラ設備に送信するように構成されている（路車間通信）。地図情報記憶部１１は、地図情報が記憶されたハードディスクドライブ等の外部記憶装置であって、地図情報を車両制御部３に出力するように構成されている。
【0023】
車両１が自動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、走行状態情報、周辺環境情報、現在位置情報、地図情報等に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号のうち少なくとも一つを自動的に生成する。ステアリングアクチュエータ１２は、ステアリング制御信号を車両制御部３から受信して、受信したステアリング制御信号に基づいてステアリング装置１３を制御するように構成されている。ブレーキアクチュエータ１４は、ブレーキ制御信号を車両制御部３から受信して、受信したブレーキ制御信号に基づいてブレーキ装置１５を制御するように構成されている。アクセルアクチュエータ１６は、アクセル制御信号を車両制御部３から受信して、受信したアクセル制御信号に基づいてアクセル装置１７を制御するように構成されている。このように、自動運転モードでは、車両１の走行は車両システム２により自動制御される。
【0024】
一方、車両１が手動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、アクセルペダル、ブレーキペダル及びステアリングホイールに対する運転者の手動操作に従って、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を生成する。このように、手動運転モードでは、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号が運転者の手動操作によって生成されるので、車両１の走行は運転者により制御される。
【0025】
次に、車両１の運転モードについて説明する。運転モードは、自動運転モードと手動運転モードとからなる。自動運転モードは、完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードとからなる。完全自動運転モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはない。高度運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはあるものの車両１を運転しない。運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御のうち一部の走行制御を自動的に行うと共に、車両システム２の運転支援の下で運転者が車両１を運転する。一方、手動運転モードでは、車両システム２が走行制御を自動的に行わないと共に、車両システム２の運転支援なしに運転者が車両１を運転する。
【0026】
また、車両１の運転モードは、運転モード切替スイッチを操作することで切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、運転モード切替スイッチに対する運転者の操作に応じて、車両１の運転モードを４つの運転モード（完全自動運転モード、高度運転支援モード、運転支援モード、手動運転モード）の間で切り替える。また、車両１の運転モードは、自動運転車が走行可能である走行可能区間や自動運転車の走行が禁止されている走行禁止区間についての情報または外部天候状態についての情報に基づいて自動的に切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、これらの情報に基づいて車両１の運転モードを切り替える。さらに、車両１の運転モードは、着座センサや顔向きセンサ等を用いることで自動的に切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、着座センサや顔向きセンサからの出力信号に基づいて、車両１の運転モードを切り替える。
【0027】
車両用赤外線灯具システム１００は、車両用赤外線灯具４と、車両用赤外線灯具４に接続される他車両位置取得部１０２および距離取得部１０３と、を備えている。
【0028】
車両用赤外線灯具４は、赤外線を照射可能なランプユニット３０と、車両用赤外線灯具４の各部を制御する制御部１０１と、を有している。車両用赤外線灯具４は車両１の前部に搭載される。
【0029】
他車両位置取得部１０２は、他車両（例えば、前走車や対向車等を含む）の位置情報を取得する取得部である。他車両位置取得部１０２は、例えば、車両１に搭載される赤外線カメラや可視光カメラなど（車載カメラ６の一例）によって撮像された画像に基づいて他車両の位置情報を取得する。また、他車両位置取得部１０２は、例えば、ＬｉＤＡＲ（レーダ７の一例）によって取得された情報に基づいて他車両の位置情報を取得する。
【0030】
距離取得部１０３は、他車両と自車両１との距離を取得する取得部である。距離取得部１０３は、例えば、ＬｉＤＡＲによって取得された情報に基づいて他車両との距離情報を取得する。また、距離取得部１０３は、例えば、車載カメラ６によって撮像された画像を解析処理することによって他車両との距離情報を取得する。
【0031】
他車両位置取得部１０２および距離取得部１０３は、車両用赤外線灯具４の制御部１０１に接続されている。ランプユニット３０、他車両位置取得部１０２および距離取得部１０３は、制御部１０１によって制御される。なお、他車両位置取得部１０２と距離取得部１０３は、本実施形態において制御部１０１から独立した構成とされているが、例えば制御部１０１の処理を実行する処理部として制御部１０１に含まれる構成とされてもよい。
【0032】
図２は、車両用赤外線灯具４に搭載されるランプユニット３０の内部構成を示す模式図である。図２に示すように、ランプユニット３０は、ハウジング３０ａと、赤外線光源３２と、回転リフレクタ３３（光学部材の一例）と、赤外線カメラ３４と、レンズ部品３５と、遮光壁３６と、を有している。
【0033】
ハウジング３０ａの内部は、遮光壁３６によって第一灯室３７と第二灯室３８の２つの空間に仕切られている。赤外線光源３２と、回転リフレクタ３３とは第一灯室３７に設けられている。赤外線カメラ３４は第二灯室３８に設けられている。
【0034】
赤外線光源３２は、赤外線を出射するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）で構成されている。赤外線光源３２は、赤外線を出射するＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）で構成されていてもよい。赤外線光源３２によって広い範囲を照射することが求められる場合には出射光の拡散度合いが大きいＬＥＤを用いることが好ましい。赤外線光源３２によって他車両等のセンシングが求められる場合には出射光の拡散度合いが小さいＬＤを用いることが好ましい。赤外線光源３２は、基板３９に搭載されている。赤外線光源３２は、例えば、３つの赤外線光源３２が基板３９上に鉛直方向に延びる仮想的な直線の上に複数列並べて設けられている。赤外線光源３２は、列ごとにＬＥＤまたはＬＤを搭載するようにしてもよい。基板３９に配列された赤外線光源３２の鉛直方向および水平方向における点灯タイミングは制御部１０１によって制御される。
【0035】
回転リフレクタ３３は、赤外線光源３２から出射された赤外線を走査して灯具前方へ出射する走査手段である。回転リフレクタ３３は、回転軸線Ｒ回りに回転する。回転リフレクタ３３は、回転軸線Ｒ回りに延びる軸部３３ａと、軸部３３ａから径方向に延びる２枚のブレード３３ｂを備えている。ブレード３３ｂの表面が反射面とされている。この反射面は周方向に徐々に回転軸線Ｒに対する角度が変化する捩られた形状とされている。具体的には、赤外線光源３２から出射された赤外線が回転リフレクタ３３の反射面で反射されるときに、反射されて出射される方向が、左端から右端まで徐々に変化するような形状とされている。これにより、ランプユニット３０は、所定の範囲の領域に赤外線光源３２からの光を走査して出射させることができる。例えば、ランプユニット３０は、図４に示されるような照射可能範囲Ｐ１に赤外線を照射させることができる。
【0036】
ハウジング３０ａの前方には、レンズ部品３５が設けられている。レンズ部品３５は、第一レンズ要素３５ａと、第二レンズ要素３５ｂを有している。第一レンズ要素３５ａは、第一灯室３７の前方に配置されている。第一レンズ要素３５ａには、赤外線光源３２から出射し回転リフレクタ３３で反射された光が入射する。第一レンズ要素３５ａは、当該入射した赤外線光源３２の光を灯具前方へ出射させる。回転リフレクタ３３の反射点は、第一レンズ要素３５ａの焦点近傍に配置されている。第二レンズ要素３５ｂは、第二灯室３８の前方に配置されている。第二レンズ要素３５ｂは、灯具前方からの光、例えば、他車両等の対象物で反射された反射光を集めて、集めた光を赤外線カメラ３４に導く。赤外線カメラ３４の受光面は、第二レンズ要素３５ｂの焦点近傍に配置されている。第一レンズ要素３５ａの後方焦点Ｆ１の距離は、第二レンズ要素３５ｂの後方焦点Ｆ２の距離よりも短い。第一レンズ要素３５ａと第二レンズ要素３５ｂは、単一のレンズ部品３５として一体的に形成されている。
【0037】
赤外線カメラ３４は、赤外線光源３２から出射される赤外線のピーク波長に最も高い感度を有するカメラである。赤外線カメラ３４は、受光した赤外線の強さに応じた信号を出力する。赤外線カメラ３４は、赤外線光源３２から灯具前方に出射された赤外線の反射光に応じた画像を取得可能である。赤外線カメラ３４が取得した画像は制御部１０１に送信される。
【0038】
遮光壁３６は、第一レンズ要素３５ａの光軸と第二レンズ要素３５ｂの光軸との間に設けられている。例えば、遮光壁３６は、赤外線光源３２から出射され第一レンズ要素３５ａに入射せずに赤外線カメラ３４に入射しようとする光を遮る位置に設けられている。
【0039】
図３および図４を参照して、車両用赤外線灯具システム１００の動作例について説明する。図３は、車両用赤外線灯具システム１００が実行する処理の一例を示すフローチャートである。図４は、車両１のランプユニット３０から他車両に向けて照射される配光パターンの一例を示す図である。
【0040】
車両１の走行中において、車両用赤外線灯具システム１００の制御部１０１は、通常状態において、車両用赤外線灯具４が赤外線を照射可能な最大範囲（以降、照射可能範囲と呼ぶ）Ｐ１の全ての領域に通常領域を設定している。車両用赤外線灯具システム１００の制御部１０１は、通常領域に対応する領域を照射する赤外線光源３２に例えば第一電流値の電流を供給し、ある照度で赤外線を照射させている。
【0041】
車両１が走行を開始してすぐは、上述したように照射可能範囲Ｐ１の全ての領域に通常領域が設定され、照射可能範囲Ｐ１に均一の照度で赤外線が照射されている。この状態において、自車両１の前方の画像が赤外線カメラ３４によって撮像される。赤外線カメラ３４によって撮像された画像は、制御部１０１に送信される。
【0042】
制御部１０１は、赤外線カメラ３４によって撮像された画像に基づいて、撮像された画像中に他車両が存在しているか否か判定する（ステップＳ０１）。制御部１０１は、例えば、赤外線カメラ３４が取得した画像のうち、輝度が所定値以上になった画素に他車両が存在していると判定し、この画素に対応する位置を他車両の位置として特定する。また、制御部１０１は、赤外線カメラ３４によって撮像された画像において自車両１の基準点から見た対象物のなす方位角を参照して他車両の位置を特定してもよい。あるいは、赤外線カメラ３４によって撮像された画像において対象物が占めている複数の画素の領域に基づいて他車両の位置を特定してもよい。
【0043】
撮像された画像中に他車両が存在しないと判定された場合には（ステップＳ０１：Ｎｏ）、制御部１０１は、照射可能範囲Ｐ１の全ての領域に通常領域を維持した状態で処理を終了する。
【0044】
一方、撮像された画像中に他車両が存在すると判定された場合には（ステップＳ０１：Ｙｅｓ）、制御部１０１は、検出された他車両に関する情報と共に、赤外線カメラ３４によって撮像された画像を他車両位置取得部１０２と距離取得部１０３に送信する。
【0045】
本例では、図４に示すように、自車両１の前方に他車両Ａが存在する画像が赤外線カメラ３４によって撮像されたとする。そこで制御部１０１は、上記ステップＳ０１において他車両を検出する。
【0046】
他車両位置取得部１０２は、赤外線カメラ３４によって撮像された画像に基づいて、検出された他車両Ａの左端部の位置情報および右端部の位置情報を取得する（ステップＳ０２）。取得された他車両の位置情報は、他車両位置取得部１０２から制御部１０１に送信される。
【0047】
距離取得部１０３は、赤外線カメラ３４によって撮像された画像に基づいて、検出された他車両Ａと自車両１との距離情報を取得する（ステップＳ０３）。取得された他車両Ａの距離情報は、距離取得部１０３から制御部１０１に送信される。
【0048】
制御部１０１は、他車両位置取得部１０２によって取得された他車両Ａの位置情報、および距離取得部１０３によって取得された他車両Ａの距離情報に基づいて、他車両Ａの少なくとも一部の領域を、赤外線の照射強度が他の領域に照射される赤外線の照射強度よりも低い減光領域に設定する（ステップＳ０４）。本例の減光領域は、上記通常領域よりも赤外線の照射強度が低い領域を意味する。制御部１０１は、赤外線光源３２に上記第一電流値よりも小さい第二電流値の電流を供給し、通常領域の照度よりも低い照度で赤外線で減光領域を照射する。
【0049】
例えば、制御部１０１は、他車両位置取得部１０２から取得した他車両Ａの右端部および左端部の位置情報に基づいて、図４に示すように、減光領域Ｑ１の右境界線４１を他車両Ａの右端部４３よりも左方に設定し、減光領域Ｑ１の左境界線４２を他車両Ａの左端部４４よりも右方に設定する。すなわち、減光領域Ｑ１の幅Ｗ１は、他車両Ａの幅Ｗ２よりも狭い幅に設定される。また、減光領域Ｑ１は、他車両Ａの車幅方向における中央部に設定される。また、制御部１０１は、例えば、他車両位置取得部１０２から取得した他車両Ａの右端部および左端部の位置情報に基づいて他車両Ａの車幅方向における中央位置４５を特定し、減光領域Ｑ１の右境界線４１を中央位置４５と他車両Ａの右端部との間に設定し、減光領域Ｑ１の左境界線４２を中央位置４５と他車両Ａの左端部との間に設定してもよい。
【0050】
また、例えば、制御部１０１は、距離取得部１０３から取得した他車両Ａと自車両１との距離情報に基づいて、自車両１から他車両Ａまでの距離に応じた赤外線光源３２の減光度合いを設定するようにしてもよい。具体的には、自車両１から他車両Ａまでの距離が近いほど赤外線光源３２に供給される第二電流値を小さくして、減光領域Ｑ１に対する赤外線光源３２の減光度合いを大きくする。これとは反対に、自車両１から他車両Ａまでの距離が遠いほど赤外線光源３２に供給される第二電流値を大きくして、減光領域Ｑ１に対する赤外線光源３２の減光度合いを小さくする。
【0051】
なお、制御部１０１は、照射可能範囲Ｐ１内のうち、減光領域Ｑ１以外の領域を通常領域Ｓとして設定する。
【0052】
このように上記実施形態に係る車両用赤外線灯具システム１００は、赤外線の反射強度が高い他車両が位置する領域に減光領域Ｑ１が形成されるように構成されている。このため、照射可能範囲Ｐ１内に存在する他車両に対して弱い照度の赤外線を照射することが可能であり、当該赤外線の他車両からの反射強度を弱くすることができる。したがって、他車両から反射された赤外線によって自車両１の赤外線カメラ３４の画像にハレーションが生じることを抑制することができる。また、車両用赤外線灯具システム１００は、減光領域Ｑ１に設定した領域以外の領域には通常領域Ｓを設定しているので、当該通常領域Ｓには減光領域Ｑ１よりも高い照度の赤外線が照射される。このため、例えば、図４に示すように、他車両Ａの横にいる歩行者Ｂや他車両Ａの後にいる歩行者Ｃなど、他車両の近傍にいる赤外線の反射強度の低い物体を赤外線カメラ３４によって検出しやすくなる。
【0053】
ところで、自車両の前方を可視光で照射する車両用前照灯においては、他車両のドライバーに眩しさを与えないようにするために、他車両の位置を検知してその範囲に可視光の照度が抑制された減光領域を設定することが知られている。図５は、光源が可視光を出射する場合において、他車両Ａに設定される減光領域Ｑ２の一例を示す図である。図５に示すように、可視光を照射する場合には他車両Ａのドライバーに眩しさを与えないために、減光領域Ｑ２の右境界線５１が他車両Ａの右端部４３よりも右方に設定され、左境界線５２が他車両Ａの左端部４４よりも左方に設定されている。すなわち、可視光を照射する場合の減光領域Ｑ２は、他車両Ａの領域に対してマージンを設けた領域に設定されている。減光領域Ｑ２の幅Ｗ３は、他車両Ａの幅Ｗ２よりも広い幅に設定されている。この場合、他車両Ａのドライバーに対する眩しさを抑制することはできるが、他車両Ａの領域に関する情報と、他車両Ａの近傍にいる歩行者Ｂ，Ｃに関する情報を取得しにくい。
【0054】
これに対して、車両用赤外線灯具システム１００は、前方を照射する光源が赤外線光源３２で構成されている。また、図４に示すように、減光領域Ｑ１が他車両Ａの車幅方向における内側（中央部）に形成されている。赤外線光源の光は、赤外線であるため可視光とは異なり、他車両のドライバーに眩しさを与えない。また、赤外線カメラが車両に搭載される場合には、車両の幅方向中央に搭載されることが多い。したがって、この構成によれば、他車両Ａのドライバーに眩しさを与えないようにすることができるとともに、他車両Ａに赤外線カメラが搭載されていても当該赤外線カメラにグレアを与えにくくすることができる。また、減光領域Ｑ１以外の領域には通常領域Ｓが設定されているので、他車両Ａの中央部を除く左端部および右端部に関する情報を自車両１の赤外線カメラ３４で取得することができる。
【0055】
また、車両用赤外線灯具システム１００によれば、自車両１から他車両Ａまでの距離に応じて、赤外線光源３２から減光領域Ｑ１へ照射される赤外線の減光度合いが変化されるように構成されている。このため、他車両Ａまでの距離に適した赤外線の照射強度により、全ての他車両に関する情報を正確に取得することができる。
【0056】
（変形例）
図６および図７を参照して、車両用赤外線灯具システム１００の別の動作例について説明する。図６は、車両用赤外線灯具システム１００が実行する処理の別の一例を示すフローチャートである。図７は、車両１のランプユニット３０から前走車および対向車に向けて照射される配光パターンの一例を示す図である。本例においては、車両用赤外線灯具システム１００は、他車両が対向車か前走車かに応じて減光領域と遮光領域とを設定する。
図６および図７を参照して、車両用赤外線灯具システム１００の別の動作例について説明する。図６は、車両用赤外線灯具システム１００が実行する処理の別の一例を示すフローチャートである。図７は、車両１のランプユニット３０から前走車および対向車に向けて照射される配光パターンの一例を示す図である。本例においては、車両用赤外線灯具システム１００は、他車両が対向車か前走車かに応じて減光領域と遮光領域とを設定する。
【0057】
【0058】
本例では、図７に示すように、自車両１の前方に他車両Ａ，Ｄが存在する画像が赤外線カメラ３４によって撮像されたとする。そこで制御部１０１は、上記ステップＳ１１において他車両Ａ，Ｄを検出する。
【0059】
他車両位置取得部１０２は、赤外線カメラ３４によって撮像された画像に基づいて、検出された他車両Ａの左端部の位置情報および右端部の位置情報と、他車両Ｄの左端部の位置情報および右端部の位置情報と、を取得する（ステップＳ１２）。取得された他車両Ａ，Ｄの位置情報はそれぞれ、他車両位置取得部１０２から制御部１０１に送信される。
【0060】
距離取得部１０３は、赤外線カメラ３４によって撮像された画像に基づいて、検出された他車両Ａと自車両１との距離情報、および他車両Ｄと自車両１との距離情報を取得する（ステップＳ１３）。取得された他車両Ａの距離情報および他車両Ｄの距離情報は、距離取得部１０３から制御部１０１に送信される。
【0061】
制御部１０１は、検出された他車両が前走車であるか対向車であるかを判定する（ステップＳ１４）。例えば撮影タイミングが異なる二枚の赤外線カメラの画像を比較し、他車両の位置が閾値を超えて大きく変化している場合、あるいは他車両の占める領域が閾値を超えて大きく変化している場合などに、この他車両は対向車であると判定し、そうでない場合にこの他車両は前走車であると判定してもよい。あるいは、車両１がレーダを搭載していた場合に、反射波を検出するまでの時間が所定値よりも短ければ、あるいは反射波の波長が閾値を超えて短ければ、該他車両は対向車であると判定し、そうでない場合は該他車両は前走車だと判定してもよい。以下の説明では、他車両Ａが対向車であり、他車両Ｄが前走車であると判定されたものとする。
【0062】
制御部１０１は、検出された他車両Ｄが前走車であると判定された場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、他車両位置取得部１０２によって取得された前走車Ｄの位置情報、および距離取得部１０３によって取得された前走車Ｄの距離情報に基づいて、前走車Ｄの少なくとも一部の領域を、赤外線の照射強度が通常領域よりも低い減光領域に設定する（ステップＳ１５）。
【0063】
一方、制御部１０１は、検出された他車両Ａが対向車であると判定された場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、他車両位置取得部１０２によって取得された対向車Ａの位置情報、および距離取得部１０３によって取得された対向車Ａの距離情報に基づいて、対向車Ａの少なくとも一部の領域を、赤外線が照射されない遮光領域に設定する（ステップＳ１６）。制御部１０１は、遮光領域が走査されるタイミングで赤外線光源３２に供給する電流をゼロにして、赤外線光源３２を消灯させる。
【0064】
制御部１０１は、図７に示すように、上述した図３のステップＳ０４における減光領域Ｑ１の設定と同様に、前走車Ｄの車幅方向における中央部に減光領域Ｑ１を設定し、対向車Ａの車幅方向における中央部に遮光領域Ｔを設定する。また、制御部１０１は、上述した図３のステップＳ０４における赤外線光源３２の減光度合いの設定と同様に、自車両１から対向車Ａまでの距離、および自車両１から前走車Ｄまでの距離に応じて赤外線光源３２の減光度合いを設定する。
【0065】
このような車両用赤外線灯具システム１００によれば、対向車Ａの車幅方向における中央部に遮光領域Ｔが形成されるように構成されている。このため、例えば、対向車Ａに赤外線カメラが搭載されていても当該赤外線カメラにグレアを与えないようにすることができる。また、前走車Ｄの車幅方向における中央部に減光領域Ｑ１が形成されるように構成されている。このため、前走車Ｄのすぐ近くに物体が存在する場合、例えば、図７に示すように、減光領域Ｑ１の範囲内である前走車Ｄと自車両１との間に歩行者Ｅがいる場合でも、前走車Ｄには弱い照度で赤外線が照射されているので自車両１の赤外線カメラ３４で歩行者Ｅを検出することが可能である。なお、前走車Ｄには、後方の情報を取得するリア赤外線カメラが搭載されている場合もある。減光領域Ｑ１に照射する赤外線によって、この前走車Ｄのリア赤外線カメラにハレーションを生じさせるおそれはあるものの、このようなリア赤外線カメラは駐車時などに用いられるものであり、走行時に用いられるものではない。このため、走行中に後方から前走車Ｄに赤外線を照射しても問題が生じにくい。
なお、遮光領域の照度は減光領域の照度よりも低ければよく、遮光領域に赤外線を照射してもよい。
なお、遮光領域の照度は減光領域の照度よりも低ければよく、遮光領域に赤外線を照射してもよい。
【0066】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【0067】
上述した実施形態では、赤外線光源３２から出射された赤外線を回転リフレクタ３３によって走査し、レンズ部品３５を介して灯具前方へ出射する光学部材について説明したが、これに限られない。例えば、赤外線光源３２と回転リフレクタ３３との部分をマルチアレイ型の赤外線光源で構成し、当該光源の光をレンズ部品３５を介して灯具前方へ出射する光学部材であってもよい。マルチアレイ型の赤外線光源とは、例えば、複数の赤外線光源が縦方向および横方向にそれぞれ配列された構造の光源である。各々の赤外線光源は、各々異なる方向へ光を出射可能であり、全ての赤外線光源により灯具前方の所定の範囲を照射するように構成されている。特定の赤外線光源の点灯状態が制御されることで灯具前方の特定の領域の照度が制御される。
【0068】
また、上述した実施形態では、赤外線カメラ３４が赤外線光源３２と共通のランプユニット３０内（灯具内）に設けられているがこれに限られない。例えば、赤外線カメラ３４は、灯具内ではなく、車両１の他の部位に設けられていてもよい。
【0069】
また、上述した実施形態では、減光領域に弱い照度の赤外線が照射される例を説明したが、例えば、減光領域に赤外線を照射しないようにしてもよい。
【0070】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態に係る車両用赤外線センサシステムを説明する。
近年、車両にはカメラや赤外線フォトダイオードなど、複数の検出原理に基づくセンサユニットが搭載されるようになってきている。このように複数種類のセンサユニットをそれぞれ車両に搭載すると、車両が大型化する。
本発明の第二実施形態は、赤外線カメラと赤外線センサに適した光を共通の光源により出射可能な車両用赤外線センサシステムを提供する。
次に、本発明の第二実施形態に係る車両用赤外線センサシステムを説明する。
近年、車両にはカメラや赤外線フォトダイオードなど、複数の検出原理に基づくセンサユニットが搭載されるようになってきている。このように複数種類のセンサユニットをそれぞれ車両に搭載すると、車両が大型化する。
本発明の第二実施形態は、赤外線カメラと赤外線センサに適した光を共通の光源により出射可能な車両用赤外線センサシステムを提供する。
【0071】
図８は、本発明の第二実施形態に係る車両用赤外線センサシステム１１００が組み込まれる車両システム２のブロック図である。
当該車両システム２が搭載される車両１は、上述した第一実施形態と同じ、自動運転モードで走行可能な車両（自動車）である。図８に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、センサ５と、カメラ６と、レーダ７と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）９と、無線通信部１０と、地図情報記憶部１１とを備えている。また、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備えている。さらに、車両システム２は、車両用赤外線センサシステム１１００を備えている。これらは、図１に示した第一実施形態と同様であるため、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
当該車両システム２が搭載される車両１は、上述した第一実施形態と同じ、自動運転モードで走行可能な車両（自動車）である。図８に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、センサ５と、カメラ６と、レーダ７と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）９と、無線通信部１０と、地図情報記憶部１１とを備えている。また、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備えている。さらに、車両システム２は、車両用赤外線センサシステム１１００を備えている。これらは、図１に示した第一実施形態と同様であるため、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0072】
カメラ（車載カメラ）６は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。カメラ６の撮像は、車両制御部３から送信される信号に基づいて制御される。カメラ６は、受光した可視光に基づいて画像を生成可能である。カメラ６は、赤外線を検出する赤外線カメラ６ａを含む。赤外線カメラ６ａは、受光した赤外線に基づいて画像を生成可能である。
【0073】
車両用赤外線センサシステム１１００は、ランプユニット１０３０と、制御部１１０１とが搭載される車両用灯具１００４（例えばヘッドランプ等）を備えている。制御部１１０１は、車両用灯具１００４の動作を制御する。制御部１１０１は、車両制御部３と通信可能に接続されている。車両用灯具１００４は、車両１の前部に搭載される。
【0074】
図９は、車両用灯具１００４に搭載されるランプユニット１０３０の内部構成を示す模式図である。図９に示すように、ランプユニット１０３０は、ハウジング１０３０ａと、赤外線光源１０３２と、赤外線センサ１０３４と、レンズ部品１０３５と、遮光壁１０３６と、を有している。
【0075】
ハウジング１０３０ａの内部は、遮光壁１０３６によって第一灯室１０３７と第二灯室１０３８の２つの空間に仕切られている。赤外線光源１０３２は第一灯室１０３７に設けられている。赤外線センサ１０３４は第二灯室１０３８に設けられている。
【0076】
赤外線光源１０３２は、赤外線を出射する複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）で構成されている。赤外線光源１０３２は、基板１０３９に搭載されている。基板１０３９に搭載される赤外線光源１０３２の点消灯は、制御部１１０１によって制御される。赤外線光源１０３２は、例えば、赤外線カメラ６ａで撮像するのに適した撮像モード（第一モード）用の点消灯状態と、赤外線センサ１０３４でセンシングするのに適したセンシングモード（第二モード）用の点消灯状態とに駆動制御される。
【0077】
赤外線センサ１０３４は、赤外線を検出するフォトダイオード（ＰＤ）で構成されている。赤外線センサ１０３４は、受光した赤外線の強さに応じた信号を出力する。赤外線センサ１０３４は、受光した赤外線の強度が高いほど信号強度の高い信号を出力する。赤外線センサ１０３４は、赤外線光源１０３２から出射される赤外線のピーク波長に最も高い受光感度を有する。赤外線センサ１０３４は、赤外線光源１０３２から灯具前方に出射された赤外線の反射光を受光するとともに反射光のピーク波長を検出するように構成されている。赤外線センサ１０３４が取得した反射光に関する情報は制御部１１０１に送信される。赤外線センサ１０３４の動作、例えば、赤外線を検出するセンシング動作等は、制御部１１０１から送信される信号に基づいて制御される。
【0078】
赤外線カメラ６ａは、赤外線光源１０３２から出射される赤外線のピーク波長に最も高い感度を有するカメラである。赤外線カメラ６ａは、赤外線光源１０３２から灯具前方に出射された赤外線の反射光に応じた画像を取得可能である。赤外線カメラ６ａが取得した画像は制御部１１０１に送信される。赤外線カメラの動作、例えば、車両１の前方を撮像する撮像動作等は、車両制御部３から送信される信号に基づいて制御されてもよいし、制御部１１０１から送信される信号に基づいて制御されてもよい。
【0079】
ハウジング１０３０ａの前部には、レンズ部品１０３５が設けられている。レンズ部品１０３５は、投影レンズ１０３５ａ（光学部材の一例）と、集光レンズ１０３５ｂを有している。投影レンズ１０３５ａは、第一灯室１０３７の前部に配置されている。投影レンズ１０３５ａには、赤外線光源１０３２から出射された光が入射する。投影レンズ１０３５ａは、当該入射した赤外線光源１０３２の光を灯具前方へ出射させる。赤外線光源１０３２は、投影レンズ１０３５ａの焦点近傍に配置されている。集光レンズ１０３５ｂは、第二灯室１０３８の前部に配置されている。集光レンズ１０３５ｂは、灯具前方からの光、例えば、赤外線光源１０３２から出射され他車両等の検出対象物で反射された反射光を集めて、集めた光を赤外線センサ１０３４に導く。赤外線センサ１０３４の受光面は、集光レンズ１０３５ｂの焦点近傍に配置されている。投影レンズ１０３５ａの後方焦点の距離は、集光レンズ１０３５ｂの後方焦点の距離よりも短い。投影レンズ１０３５ａと集光レンズ１０３５ｂは、単一のレンズ部品１０３５として一体的に形成されている。
【0080】
遮光壁１０３６は、投影レンズ１０３５ａの光軸と集光レンズ１０３５ｂの光軸との間に設けられている。例えば、遮光壁１０３６は、赤外線光源１０３２から出射され投影レンズ１０３５ａに入射せずに直接赤外線センサ１０３４に入射しようとする光を遮る位置に設けられている。
【0081】
図１０は、赤外線光源１０３２の正面図である。図１０に示すように、赤外線光源１０３２は、を上下方向（０１～１０）と左右方向（ａ～ｐ）の二次元にアレイ状に配列された複数の赤外線ＬＥＤを備えている。以降の説明において、図１０の上からｎ番目（ｎは０１～１０のいずれか）でかつ右からｘ番目（ｘはａ～ｐのいずれか）に位置する赤外線光源１０３２を赤外線ＬＥＤｎｘと呼ぶ。例えば赤外線ＬＥＤ０３ｊとは、図１０の上から０３番目でかつ右からｊ番目に位置する赤外線ＬＥＤである。
【0082】
各々の赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐは、各々異なる方向へ光を出射可能である。赤外線光源１０３２は、制御部１１０１によって制御され、特定の赤外線ＬＥＤの点消灯状態が制御されることで灯具前方の特定の領域の照度が制御されるように構成されている。
【0083】
本実施形態において制御部１１０１は、赤外線カメラで撮像するのに適した撮像モード（第一モード）と、赤外線センサでセンシングするのに適したセンシングモード（第二モード）とで赤外線光源１０３２を駆動する。以下、図１１から図１３を用いて撮像モードとセンシングモードを説明する。
【0084】
図１１は、ランプユニット１０３０の照射可能範囲Ｑを示す模式図である。図１１の照射可能範囲Ｑは、例えば、車両用灯具１００４の２５ｍ前方に仮想鉛直スクリーンを設置したときに当該鉛直スクリーンに表示される。照射可能範囲Ｑは、ランプユニット１０３０が赤外線を照射することが可能な最大範囲であり、赤外線光源１０３２の全ての赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐを点灯させることによって照射される。
【0085】
図１１においては説明の便宜のために、照射可能範囲Ｑを縦方向に１０個、横方向に１１個の領域に区切っている。図１１の照射可能範囲Ｑのうち、縦方向の上からＮ番目（Ｎは０１～１０のいずれか）でかつ横方向で左からＸ番目（ＸはＡからＰのいずれか）で指定される領域を、領域ＱＮＸと称する。例えば図１０において右上端部に位置する赤外線ＬＥＤ０１ａを点灯させると、図１１における右上端部に位置する領域Ｑ０１Ａに赤外線が照射される。あるいは赤外線ＬＥＤ０６ｐを点灯させると、図１１における領域Ｑ０６Ｐに光が照射される。本車両用赤外線センサシステム１１００においては、各々の赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐを点灯したときにどの領域Ｑ０１Ａ～Ｑ１０Ｐに赤外線が照射されるかがメモリに記録されており、制御部１１０１はこのメモリから係る情報を読み出し可能にされている。
【0086】
また以降の説明において、縦方向の上からＮ番目でかつ横方向の全ての領域を、領域ＱＮと称する。この領域ＱＮは、左右方向に延びる帯状の領域である。例えば縦方向の上から７番目の横方向のＡ～Ｐ番目の領域は領域Ｑ０７と呼ぶ。図１０における赤外線ＬＥＤ０７ａ～０７ｐを点灯させると、領域Ｑ０７に赤外線が照射される。本実施形態では、Ｈ線が領域Ｑ０６と領域Ｑ０７との間に位置するように照射可能範囲Ｑが分割されている。
【0087】
図１２は、センシングモードとして制御部１１０１が赤外線光源１０３２を駆動したときに照射される照射パターンを示す模式図である。図１２に示すように、本例ではセンシングモードとして、制御部１１０１は、他車両等の検出対象物をセンシングするために領域Ｑ０２と、領域Ｑ０４と、領域Ｑ０６が照射されるように赤外線光源１０３２を制御する。
【0088】
制御部１１０１は、センシングモードにおいて、任意の瞬間に一つの赤外線ＬＥＤのみを点灯させ、点灯させる赤外線ＬＥＤを順次変更することにより、照射可能範囲Ｑ内に他車両等の対象物が存在するかセンシングする。制御部１１０１は、任意の方向からの赤外線の反射光の有無を赤外線センサ１０３４によって検出し、灯具前方の対象物の有無および位置を特定する。制御部１１０１は、例えば、ある方向から赤外線センサ１０３４が所定値以上の強度の反射光を検出したとき、この方向に他車両が存在すると判定する。
【0089】
例えば、制御部１１０１は、領域Ｑ０２内において、任意の瞬間に一つの赤外線ＬＥＤのみを点灯させ、点灯される赤外線ＬＥＤを順次変化させることで、左右方向に延びる領域Ｑ０２を走査する。具体的には、制御部１１０１は、赤外線ＬＥＤ０２ａ～１０ｐを順次点消灯させることで帯状の領域Ｑ０２を走査する。領域Ｑ０２の走査が終了したら順次、領域Ｑ０４、領域Ｑ０６を走査する。なお、本例ではセンシングモードとして領域Ｑ０２，Ｑ０４，Ｑ０６を照射することとしたが、センシングモードにおける照射範囲はこれに限られない。
【0090】
図１２に示したように、自車両の前方に他車両Ｚが存在する場合、領域Ｑ０４Ｄ～Ｑ０４Ｇ，Ｑ０６Ｄ～Ｑ０６Ｇに赤外線が照射された時に、赤外線センサ１０３４は強い強度の反射光を検出する。すなわち、制御部１１０１が赤外線ＬＥＤ０４ｄ～０４ｇ，０６ｄ～０６ｇを点灯したときに赤外線センサ１０３４から所定値以上の信号が出力される。そこで制御部１１０１は領域Ｑ０４Ｄ～Ｑ０４Ｇ，Ｑ０６Ｄ～Ｑ０６Ｇに他車両が位置しており、他の領域には他車両が存在していないと判定する。
【0091】
図１３は、撮像モードとして制御部１１０１が赤外線光源１０３２を駆動したときに照射される照射パターンを示す模式図である。図１３において制御部１１０１は、通常領域と減光領域を含む配光パターンを形成している。撮像モードにおいては、センシングモードとは異なり、制御部１１０１は複数の赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐを一斉に点灯させる。
【0092】
制御部１１０１は、撮像モードにおいて、他車両Ｚが存在しない領域には通常領域Ｓを設定し、他車両Ｚが存在する領域には減光領域Ｒを設定する。図示の例では、他車両Ｚが存在する領域Ｑ０４Ｄ～Ｑ０４Ｇ，Ｑ０６Ｄ～Ｑ０６Ｇを含む上下方向の全ての領域ＱＤ，ＱＥ，ＱＦ，ＱＧを減光領域Ｒに設定し、他の領域を通常領域Ｓに設定している。
制御部１１０１は、通常領域Ｓに赤外線を照射する赤外線ＬＥＤには第一電流値の電流を供給し、減光領域Ｒに赤外線を照射する赤外線ＬＥＤには第一電流値よりも低い第二電流値の電流を供給する。すなわち、制御部１１０１は、減光領域Ｒには通常領域Ｓの照度よりも低い照度となるように赤外線を照射する。
制御部１１０１は、通常領域Ｓに赤外線を照射する赤外線ＬＥＤには第一電流値の電流を供給し、減光領域Ｒに赤外線を照射する赤外線ＬＥＤには第一電流値よりも低い第二電流値の電流を供給する。すなわち、制御部１１０１は、減光領域Ｒには通常領域Ｓの照度よりも低い照度となるように赤外線を照射する。
【0093】
このように本実施形態において制御部１１０１は、センシングモードで赤外線を照射したときに得られた赤外線センサ１０３４の出力に応じて、撮像モードによる赤外線光源１０３２の駆動時に、赤外線の照射強度が他の領域Ｓよりも低い減光領域Ｒを設定する。これにより、赤外線カメラ６ａにより車両前方を撮影する際に、反射強度の高い他車両Ｚからの赤外線の反射光の強度と、他の領域からの赤外線の反射光の強度とが大きく異なることを抑制でき、赤外線カメラ６ａで取得した画像にハレーションが生じることを抑制することができる。
【0094】
本実施形態に係る車両用赤外線センサシステム１１００よれば、赤外線光源１０３２の駆動が、赤外線カメラ６ａで撮像するのに適した撮像モードと、赤外線センサ１０３４でセンシングするのに適したセンシングモードとに切り替えられるよう構成されている。このため、赤外線カメラ６ａ用の光と赤外線センサ１０３４用の光を共通の赤外線光源１０３２によって出射することができる。したがって、車両用赤外線センサシステム１１００を構成する部品の点数を削減することができ、車両１の大型化を抑制することができる。
【0095】
さらに、制御部１１０１が、赤外線センサ１０３４の出力に応じて、撮影モードによる駆動時に、赤外線の照射強度が他の領域Ｓよりも低い減光領域Ｒを設定する。このため、赤外線カメラ６ａにより車両前方を撮影する際に、反射強度の高い物体（他車両Ｚなど）からの赤外線の反射光の強度と、他の領域からの赤外線の反射光の強度とが大きく異なることを抑制でき、赤外線カメラ６ａで取得した画像にハレーションが生じることを抑制することができる。
【0096】
また、車両用赤外線センサシステム１１００よれば、赤外線光源１０３２が複数の赤外線ＬＥＤを二次元に配列させたマルチアレイ型の光源で構成されている。このため、照射可能範囲Ｑにおける特定の領域の照度を正確かつ容易に制御することができる。また、簡便な構成で赤外線カメラ６ａ用の光と赤外線センサ１０３４用の光を出射することができる。
【0097】
また、車両用赤外線センサシステム１１００よれば、投影レンズ１０３５ａの焦点近傍に赤外線光源１０３２が配置され、集光レンズ１０３５ｂの焦点近傍に赤外線センサ１０３４が配置されている。このため、精度よく赤外線光源１０３２の光を任意の方向に出射することが可能であり、赤外線センサ１０３４の検出精度を高めることができる。さらに投影レンズ１０３５ａと集光レンズ１０３５ｂとが一体であるため、部品点数の増大を抑制できる。
【0098】
また、車両用赤外線センサシステム１１００よれば、赤外線光源１０３２から出射された光が直接赤外線センサ１０３４に入射することを防止する遮光壁１０３６が設けられている。このため、赤外線センサ１０３４の光検出時において、赤外線光源１０３２の光が直接赤外線センサ１０３４に入射するのを抑制することができ、赤外線センサ１０３４の検出精度を高めることができる。
【0099】
また、車両用赤外線センサシステム１１００よれば、撮像モードでは、各々の赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐを一斉に点灯させて赤外線カメラ６ａの画角内のすべての領域に赤外線を照射するように構成されている。また、センシングモードでは、任意の瞬間に一つの赤外線ＬＥＤのみを点灯させ、点灯させる赤外線ＬＥＤを順次変えることで任意の方向からの赤外線の反射光の有無を検出し、灯具前方の物体の有無および位置を検出するように構成されている。このため、撮像モードでは赤外線カメラ６ａの撮像精度を高めることができ、センシングモードでは赤外線センサ１０３４の検出精度を高めることができる。
【0100】
次に赤外線光源１０３２の点灯タイミングと赤外線カメラ６ａの露光タイミングについて詳しく説明する。図１４は、赤外線光源１０３２の点灯タイミングと、赤外線カメラ６ａの露光タイミングと、を示すタイムチャートである。
図１４に示すように、制御部１１０１は、撮像モードとセンシングモードを繰り返すように赤外線光源１０３２を駆動する。また制御部１１０１は、赤外線カメラ６ａの露光タイミングであるシャッタ開期間とシャッタ閉期間とに連動して撮像モードとセンシングモードとを切り替える。すなわち制御部１１０１が、赤外線光源１０３２をセンシングモードで駆動しているときは赤外線カメラ６ａをシャッタ閉期間とし、赤外線光源１０３２を撮像モードで駆動しているときは赤外線カメラ６ａをシャッタ開期間とする。
図１４に示すように、制御部１１０１は、撮像モードとセンシングモードを繰り返すように赤外線光源１０３２を駆動する。また制御部１１０１は、赤外線カメラ６ａの露光タイミングであるシャッタ開期間とシャッタ閉期間とに連動して撮像モードとセンシングモードとを切り替える。すなわち制御部１１０１が、赤外線光源１０３２をセンシングモードで駆動しているときは赤外線カメラ６ａをシャッタ閉期間とし、赤外線光源１０３２を撮像モードで駆動しているときは赤外線カメラ６ａをシャッタ開期間とする。
【0101】
制御部１１０１は、センシングモードにおいて、任意の瞬間に一つの赤外線ＬＥＤを点灯させ、残りの赤外線ＬＥＤを消灯させる。次の瞬間には、次の赤外線ＬＥＤを点灯させて残りの赤外線ＬＥＤを消灯させる。このように赤外線ＬＥＤを順次点消灯させることにより、照射可能範囲Ｑを走査する。
このように制御部１１０１がセンシングモードで赤外線光源１０３２を駆動している時は、赤外線カメラ６ａをシャッタ閉期間とし、赤外線センサ１０３４を動作させる。そして上述したように、赤外線センサ１０３４の出力に応じて通常領域Ｓと減光領域Ｒを設定する。
このように制御部１１０１がセンシングモードで赤外線光源１０３２を駆動している時は、赤外線カメラ６ａをシャッタ閉期間とし、赤外線センサ１０３４を動作させる。そして上述したように、赤外線センサ１０３４の出力に応じて通常領域Ｓと減光領域Ｒを設定する。
【0102】
制御部１１０１は、撮像モードにおいて、全ての赤外線ＬＥＤに第一電流値または第二電流値の電流を供給し、赤外線ＬＥＤを発光させる。これにより、赤外線カメラ６ａの撮影に適した明るさで車両前方を赤外線で照らす。制御部１１０１は、撮像モードで赤外線光源１０３２を駆動している時は、赤外線カメラ６ａをシャッタ開期間とする。このとき制御部１１０１は、赤外線センサ１０３４は非動作状態としてもよい。
【0103】
このようなセンシングモードおよび撮像モードにおいて、制御部１１０１は、赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐをＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御している。制御部１１０１は、撮像モード時に赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐに通電される電流のデューティが、センシングモード時に赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐに通電される電流のデューティよりも大きくなるように制御する。また、制御部１１０１は、撮像モード時に赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐに通電される瞬間電流値ｉ２が、センシングモード時に赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐに通電される瞬間電流値ｉ１よりも小さくなるように制御する。
【0104】
なお、撮像モード時の赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐの制御と、センシングモード時の赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐの制御とは、例えば、赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐに入力するパルスの通電時間、または赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐに入力するパルスの非通電時間が異なるように制御されてもよい。また、撮像モード時の赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐの制御と、センシングモード時の赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐの制御とは、例えば、赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐに投入する投入電流が異なるように制御されてもよい。制御部１１０１は、赤外線センサ１０３４のセンシング結果に応じて撮像モード時に減光領域を設定する場合、例えば、赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐに入力するパルスの通電時間、パルスの非通電時間、および投入電流の少なくとも一つを変化させる。
【0105】
また、制御部１１０１は、例えば、赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐにパルス電流を入力する場合、センシングモードにおいて、上述したように任意の瞬間に一つの赤外線ＬＥＤを点消灯させ、点消灯させる赤外線ＬＥＤを順次変化させる。このため、各々の赤外線ＬＥＤ０１ａ～１０ｐに入力されるパルス電流の通電タイミングは、互いに重ならないように制御されている。
【0106】
このように本実施形態に係る車両用赤外線センサシステム１１００によれば、赤外線カメラ６ａの露光タイミングに連動して撮像モードとセンシングモードとが切り替えられるように構成されている。このため、赤外線カメラ６ａの撮影時にセンシング用の強い強度の赤外線が照射されず、赤外線カメラ６ａにより鮮明な画像を得やすい。
【0107】
また、車両用赤外線センサシステム１１００によれば、撮像モードで通電される電流のデューティがセンシングモードで通電される電流のデューティよりも大きくなるように構成されている。このため、センシングモードで赤外線の強い反射光を得ることができ、赤外線センサ１０３４の検出精度を高めやすい。
【0108】
また、車両用赤外線センサシステム１１００によれば、撮像モードで通電される瞬間電流値がセンシングモードで通電される瞬間電流値よりも小さくなるように構成されている。赤外線カメラ６ａによる撮影時には局所的に強い照度で赤外線が照射されるよりも、広い範囲に適度な照度の光が照射されている方が好ましい。一方で、赤外線センサ１０３４によるセンシング時には、特定の領域が強い照度で赤外線が照射されることが好ましい。本実施形態によれば、互いに異なる特性が要求される二つのシチュエーションのそれぞれに適した配光パターンが、単一の赤外線光源１０３２によって得られる。
【0109】
また、車両用赤外線センサシステム１１００によれば、赤外線センサ１０３４の出力に応じて撮像モードとセンシングモードとを切り替える際に、赤外線光源１０３２に入力するパルスの通電時間、非通電時間および投入電流の少なくとも一つを変えるように構成されている。
【0110】
また、車両用赤外線センサシステム１１００によれば、センシングモードにおいて、各々の赤外線ＬＥＤ４１ａ～５０ｐに入力されるパルス電流の通電タイミングが互いに重ならないよう構成されている。このため、各赤外線ＬＥＤ４１ａ～５０ｐから出射された赤外線の反射光を検出する赤外線センサ１０３４の検出精度を高めることができる。
【0111】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【0112】
上記実施形態では、車両用灯具１００４内に赤外線光源１０３２と赤外線センサ１０３４とが搭載されている例を示すが、これに限られない。例えば、赤外線光源１０３２および赤外線センサ１０３４と共に赤外線カメラ６ａが車両用灯具１００４内に搭載されていてもよい。また、車両用灯具１００４内には、赤外線光源１０３２、赤外線センサ１０３４、赤外線カメラのうちの、赤外線光源１０３２のみが搭載されていてもよい。
【0113】
また、上記実施形態では、赤外線光源１０３２は、赤外線を出射するＬＥＤで構成されているが、例えば、赤外線を出射するＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を含む構成とされてもよい。赤外線光源１０３２によって広い範囲を照射することが求められる場合には出射光の拡散度合いが大きいＬＥＤを用いることが好ましい。赤外線光源１０３２によって他車両等のセンシングが求められる場合には出射光の拡散度合いが小さいＬＤを用いることが好ましい。そこで、赤外線光源１０３２を、例えば、左右方向の列ごとにＬＥＤまたはＬＤを搭載するようにしてもよい。
【0114】
＜第三実施形態＞
ところで近年では、暗視装置など各種のセンサが車両に搭載されることが求められており、車両が大型化したり重くなったりしやすい。
本発明の第三実施形態は、車両の大型化・重量化を招きにくい、赤外線センサを有する車両用赤外線センサ内蔵灯具を提供する。
ところで近年では、暗視装置など各種のセンサが車両に搭載されることが求められており、車両が大型化したり重くなったりしやすい。
本発明の第三実施形態は、車両の大型化・重量化を招きにくい、赤外線センサを有する車両用赤外線センサ内蔵灯具を提供する。
【0115】
図１５は、本発明の第三実施形態に係る車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４が組み込まれる車両システム２のブロック図である。当該車両システム２が搭載される車両１は、自動運転モードで走行可能な車両（自動車）である。図１５に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４と、センサ５と、カメラ６と、レーダ７と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）９と、無線通信部１０と、地図情報記憶部１１とを備えている。さらに、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備えている。
【0116】
車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４は、可視光ユニット２０２０と、赤外線ユニット２０３０と、制御部２１０１と、を備えている。車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４は、車両１の前部に搭載される灯具（例えばヘッドランプ等）である。可視光ユニット２０２０は、可視光を出射可能なユニットである。赤外線ユニット２０３０は、赤外線を出射可能なユニットである。制御部２１０１は、車両制御部３と通信可能に接続されている。車両制御部３は、所定の条件を満たした場合に車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４の点消灯を制御するための指示信号を生成して、当該指示信号を制御部２１０１に送信する。制御部２１０１は、受信した指示信号に基づいて、可視光ユニット２０２０、赤外線ユニット２０３０などの動作を制御する。制御部２１０１で取得された情報および車両制御部３で取得された情報は、相互間で送受信される。
【0117】
カメラ（車載カメラ）６は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。カメラ６の撮像は、車両制御部３から送信される信号に基づいて制御される。カメラ６は、受光した可視光に基づいて画像を生成可能である。カメラ６は、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。赤外線カメラは、受光した赤外線に基づいて画像を生成可能である。
【0118】
図１６は、車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４の内部構成を示す模式図である。図１６に示すように、車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４は、ハウジング２０４０と、レンズ部品２０４５と、遮光壁２０４６と、可視光ユニット２０２０と、赤外線ユニット２０３０と、赤外線カットフィルタ２０３４と、赤外線センサ２０３５と、を有している。
【0119】
ハウジング２０４０の内部は、遮光壁２０４６によって第一灯室２０４７と第二灯室２０４８の２つの空間に仕切られている。可視光ユニット２０２０と、赤外線カットフィルタ２０３４と、赤外線センサ２０３５は第一灯室２０４７に設けられている。赤外線ユニット２０３０は第二灯室２０４８に設けられている。
【0120】
ハウジング２０４０の前部には、レンズ部品２０４５が設けられている。レンズ部品２０４５は、第一レンズ部２０４５ａと、第二レンズ部２０４５ｂを有している。第一レンズ部２０４５ａは、第一灯室２０４７の前部に配置されている。第二レンズ部２０４５ｂは、第二灯室２０４８の前部に配置されている。第一レンズ部２０４５ａと第二レンズ部２０４５ｂは、単一のレンズ部品２０４５として一体的に形成されている。
【0121】
可視光ユニット２０２０は、可視光を出射する可視光光源２０２１と、当該可視光光源２０２１が搭載される基板２０２２と、を有する。可視光光源２０２１は、複数の可視光ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）で構成されている。可視光光源２０２１の点消灯は、制御部２１０１によって制御される。
【0122】
図１７は、可視光光源２０２１の正面図である。図１７に示すように、可視光光源２０２１は、上下方向（０１～１０）と左右方向（ａ～ｐ）との二次元のアレイ状に配列された複数の可視光ＬＥＤを備えている。以降の説明において、図１７の上からｎ番目（ｎは０１～１０のいずれか）でかつ左からｘ番目（ｘはａ～ｐのいずれか）に位置する可視光ＬＥＤを可視光ＬＥＤｎｘと呼ぶ。例えば、可視光ＬＥＤ０３ｊとは、図１７の上から０３番目でかつ左からｊ番目に位置する可視光ＬＥＤである。各々の可視光ＬＥＤ０１ａ～１０ｐは、各々異なる方向へ光を出射可能である。可視光光源２０２１は、制御部２１０１によって制御され、特定の可視光ＬＥＤの点消灯状態が制御されることで灯具前方の特定の領域の照度が制御されるように構成されている。本実施形態において制御部２１０１は、可視光光源２０２１から出射される可視光によって車両１の前方を視認するのに適した配光パターンが形成されるように可視光光源２０２１を制御する。
【0123】
図１６に戻り、赤外線ユニット２０３０は、赤外線を出射する赤外線光源２０３１と、当該赤外線光源２０３１が搭載される基板２０３２と、赤外線を反射させる回転リフレクタ２０３３と、を有する。赤外線光源２０３１は、複数の赤外線ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）で構成されている。本実施形態において、３つの赤外線光源２０３１が基板２０３２上下方向に並べて設けられている。赤外線光源２０３１は、車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４の正面視において、第一レンズ部２０４５ａと重ならない位置に設けられている。これにより、赤外線光源２０３１から出射された赤外線は、第一レンズ部２０４５ａに遮られることなく灯具前方へ出射される。各々の赤外線光源２０３１の点消灯タイミングは、制御部２１０１によって制御される。
【0124】
回転リフレクタ２０３３は、赤外線光源２０３１から出射された赤外線を走査して灯具前方へ出射する走査手段である。回転リフレクタ２０３３は、回転軸線Ｒ回りに回転する。回転リフレクタ２０３３は、回転軸線Ｒ回りに延びる軸部２０３３ａと、軸部２０３３ａから径方向に延びる複数枚のブレード２０３３ｂを備えている。ブレード２０３３ｂの表面が反射面とされている。この反射面は周方向に徐々に回転軸線Ｒに対する角度が変化する捩られた形状とされている。具体的には、赤外線光源２０３１から出射された赤外線が回転リフレクタ２０３３の外周面に設けられた反射面で反射されるときに、反射されて出射される方向が、回転リフレクタ２０３３の回転位相によって左端から右端まで徐々に変化するような形状とされている。回転リフレクタ２０３３の反射点は、第二レンズ部２０４５ｂの焦点近傍に配置されている。回転リフレクタ２０３３の動作は、制御部２１０１によって制御される。
【0125】
制御部２１０１は、赤外線光源２０３１から出射される赤外線によって他車両等の対象物をセンシングするのに適した配光パターンを形成するように赤外線ユニット２０３０を制御する。より具体的には、制御部２１０１は、赤外線光源２０３１の点灯タイミングと、回転リフレクタ２０３３の回転位相とを制御することにより、灯具前方の任意の位置に向けて赤外線光源２０３１の赤外線を出射させる。
【0126】
可視光光源２０２１は、車両１の前方を視認するための光を照射する光源として用いられるため広い範囲を照射することが求められる。これに対して、赤外線光源２０３１は、他車両等の対象物をセンシングするための光を照射する光源として用いられるため特定の領域を強い照度で照射することが求められる。このため、出射光の拡散度合いが大きいＬＥＤを可視光光源２０２１として採用し、出射光の拡散度合いが小さいＬＤを赤外線光源２０３１として採用することが好ましい。
【0127】
レンズ部品２０４５の第一レンズ部２０４５ａには、可視光光源２０２１から出射した可視光が入射する。第一レンズ部２０４５ａは、当該入射した可視光を灯具前方へ出射させる。第一レンズ部２０４５ａは、可視光光源２０２１から出射された可視光を灯具前方へ出射させる投影レンズとして機能する。
また、第一レンズ部２０４５ａは、灯具前方からの光、例えば、赤外線光源２０３１から出射され他車両等の対象物で反射された赤外線の反射光を集光し、赤外線カットフィルタ２０３４を介して赤外線センサ２０３５に導く。第一レンズ部２０４５ａは、赤外線を赤外線センサ２０３５に集光させる集光レンズとして機能する。
また、第一レンズ部２０４５ａは、灯具前方からの光、例えば、赤外線光源２０３１から出射され他車両等の対象物で反射された赤外線の反射光を集光し、赤外線カットフィルタ２０３４を介して赤外線センサ２０３５に導く。第一レンズ部２０４５ａは、赤外線を赤外線センサ２０３５に集光させる集光レンズとして機能する。
【0128】
レンズ部品２０４５の第二レンズ部２０４５ｂには、赤外線光源２０３１から出射し回転リフレクタ２０３３で反射された赤外線が入射する。第二レンズ部２０４５ｂは、赤外線光源２０３１から出射された赤外線を灯具前方へ出射させる投影レンズとして機能する。
【0129】
遮光壁２０４６は、第一レンズ部２０４５ａの光軸と第二レンズ部２０４５ｂの光軸との間に設けられている。例えば、遮光壁２０４６は、可視光光源２０２１から出射された可視光が第一レンズ部２０４５ａに入射せずに第二レンズ部２０４５ｂへ直接入射するのを防止する位置であって、赤外線光源２０３１から出射された赤外線が第二レンズ部２０４５ｂに入射せずに第一レンズ部２０４５ａへ直接入射するのを防止する位置に設けられている。
【0130】
赤外線カットフィルタ２０３４は、赤外線を反射させることにより赤外線の透過を抑制する反射型の光学フィルタである。赤外線カットフィルタ２０３４は、第一灯室内において、可視光光源２０２１と第一レンズ部２０４５ａの間に配置されている。赤外線カットフィルタ２０３４は、灯具前方から第一レンズ部２０４５ａを介して当該赤外線カットフィルタ２０３４へ入射する赤外線を赤外線センサ２０３５へ向けて反射させる。また、赤外線カットフィルタ２０３４は、可視光光源２０２１から出射された可視光を透過させる。赤外線カットフィルタ２０３４を透過した可視光は、第一レンズ部２０４５ａに入射する。
【0131】
赤外線センサ２０３５は、赤外線を検出するフォトダイオード（ＰＤ）で構成されている。赤外線センサ２０３５は、赤外線カットフィルタ２０３４で折り返される第一レンズ部２０４５ａの仮想焦点付近に配置されている。赤外線センサ２０３５は、検出した赤外線の強さに応じた信号を出力する。赤外線センサ２０３５は、検出された赤外線の強度が高いほど信号強度の高い信号を出力する。赤外線センサ２０３５は、赤外線光源２０３１から出射される赤外線のピーク波長に最も高い受光感度を有する。赤外線センサ２０３５は、赤外線光源２０３１から灯具前方に出射された赤外線の反射光を受光するとともに反射光のピーク波長を検出する。赤外線センサ２０３５が取得した反射光に関する情報は制御部２１０１に送信される。赤外線センサ２０３５の動作、例えば赤外線を検出するセンシング動作等は、制御部２１０１から送信される信号に基づいて制御される。
【0132】
次に、制御部２１０１が他車両等の対象物をセンシングする制御について説明する。
図１８は、赤外線ユニット２０３０の赤外線光源２０３１から出射された赤外線が照射する領域を示す模式図である。図１８に示す模式図は、例えば、車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４の２５ｍ前方に設置された仮想鉛直スクリーンに表示される。
図１８は、赤外線ユニット２０３０の赤外線光源２０３１から出射された赤外線が照射する領域を示す模式図である。図１８に示す模式図は、例えば、車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４の２５ｍ前方に設置された仮想鉛直スクリーンに表示される。
【0133】
制御部２１０１は、赤外線光源２０３１から出射される赤外線によって他車両等の対象物をセンシングするように赤外線ユニット２０３０を制御する。
範囲Ｑ０１は、基板２０３２上の最も上方に設けられた赤外線光源２０３１から出射される赤外線によって照射される領域である。最も上方に設けられた赤外線光源２０３１を点灯させた直後は、範囲Ｑ１の左端を含む範囲Ｑ１の一部分の領域Ｑ１ａに赤外線が照射される。回転リフレクタ２０３３を回転させるに従い、赤外線が照射される領域Ｑ１ａが右方に移動する。このようにして回転リフレクタ２０３３が一回転する間に、最も上方の赤外線光源２０３１は範囲Ｑ１の全ての領域に赤外線を照射する。
範囲Ｑ０３は、基板２０３２上の最も下方に設けられた赤外線光源２０３１から出射される赤外線によって照射される領域である。最も下方に設けられた赤外線光源２０３１を点灯させた直後は、範囲Ｑ３の左端を含む範囲Ｑ３の一部分の領域に赤外線が照射される。回転リフレクタ２０３３を回転させるに従い、赤外線が照射される領域が右方に移動する。このようにして回転リフレクタ２０３３が一回転する間に、最も下方の赤外線光源２０３１は範囲Ｑ３の全ての領域に赤外線を照射する。
範囲Ｑ０２は、基板２０３２上の上下方向の中間に設けられた赤外線光源２０３１から出射される赤外線によって照射される領域である。中間に設けられた赤外線光源２０３１を点灯させた直後は、範囲Ｑ２の左端を含む範囲Ｑ２の一部分の領域に赤外線が照射される。回転リフレクタ２０３３を回転させるに従い、赤外線が照射される領域が右方に移動する。このようにして回転リフレクタ２０３３が一回転する間に、中間の赤外線光源２０３１は範囲Ｑ２の全ての領域に赤外線を照射する。
範囲Ｑ０１，Ｑ０２，Ｑ０３は左右方向に延びる直線状である。各範囲Ｑ０１～Ｑ０３は、鉛直方向に０．４度以上の上下幅を有していることが好ましい。範囲Ｑ０３の領域は、Ｈ線と重なっている。
範囲Ｑ０１は、基板２０３２上の最も上方に設けられた赤外線光源２０３１から出射される赤外線によって照射される領域である。最も上方に設けられた赤外線光源２０３１を点灯させた直後は、範囲Ｑ１の左端を含む範囲Ｑ１の一部分の領域Ｑ１ａに赤外線が照射される。回転リフレクタ２０３３を回転させるに従い、赤外線が照射される領域Ｑ１ａが右方に移動する。このようにして回転リフレクタ２０３３が一回転する間に、最も上方の赤外線光源２０３１は範囲Ｑ１の全ての領域に赤外線を照射する。
範囲Ｑ０３は、基板２０３２上の最も下方に設けられた赤外線光源２０３１から出射される赤外線によって照射される領域である。最も下方に設けられた赤外線光源２０３１を点灯させた直後は、範囲Ｑ３の左端を含む範囲Ｑ３の一部分の領域に赤外線が照射される。回転リフレクタ２０３３を回転させるに従い、赤外線が照射される領域が右方に移動する。このようにして回転リフレクタ２０３３が一回転する間に、最も下方の赤外線光源２０３１は範囲Ｑ３の全ての領域に赤外線を照射する。
範囲Ｑ０２は、基板２０３２上の上下方向の中間に設けられた赤外線光源２０３１から出射される赤外線によって照射される領域である。中間に設けられた赤外線光源２０３１を点灯させた直後は、範囲Ｑ２の左端を含む範囲Ｑ２の一部分の領域に赤外線が照射される。回転リフレクタ２０３３を回転させるに従い、赤外線が照射される領域が右方に移動する。このようにして回転リフレクタ２０３３が一回転する間に、中間の赤外線光源２０３１は範囲Ｑ２の全ての領域に赤外線を照射する。
範囲Ｑ０１，Ｑ０２，Ｑ０３は左右方向に延びる直線状である。各範囲Ｑ０１～Ｑ０３は、鉛直方向に０．４度以上の上下幅を有していることが好ましい。範囲Ｑ０３の領域は、Ｈ線と重なっている。
【0134】
赤外線ユニット２０３０から出射された赤外線は、灯具前方の物体によって反射される。この反射された赤外線は第一レンズ部２０４５ａを通過し、赤外線カットフィルタ２０３４によって反射され、赤外線センサ２０３５に導かれる。
【0135】
図１８に示すように、自車両の前方に他車両ＣＡが存在する場合、他車両ＣＡが占める領域に照射する赤外線光源２０３１を点灯したときに、赤外線センサ２０３５は強い強度の赤外線を検出する。制御部２１０１は、赤外線センサ２０３５から出力される信号強度が所定値以上であるとき、その範囲に他車両ＣＡが存在すると判定する。あらかじめ、回転リフレクタ２０３３の回転位相と、そのときの赤外線光源２０３１が赤外線を照射する領域（位置）がメモリに記録されている。制御部２１０１はこのメモリにアクセス可能とされている。制御部２１０１は、赤外線センサ２０３５が所定値以上の信号強度の信号を出力したときに、回転リフレクタ２０３３の回転位相を取得し、赤外線がどの領域に照射されているかを取得し、赤外線が照射されている領域に他車両ＣＡが存在すると判断する。
【0136】
次に、制御部２１０１が上記センシングの結果に基づいて可視光の配光パターンを変更する制御について説明する。
図１９は、可視光ユニット２０２０の可視光光源２０２１から出射された可視光によって形成される可視光配光パターンの一例を示す模式図である。図１９も上記図１８と同様に設置された仮想鉛直スクリーンに表示される。
図１９は、可視光ユニット２０２０の可視光光源２０２１から出射された可視光によって形成される可視光配光パターンの一例を示す模式図である。図１９も上記図１８と同様に設置された仮想鉛直スクリーンに表示される。
【0137】
照射可能範囲Ｔは、車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４が可視光を照射することが可能な最大範囲であり、可視光光源２０２１の全ての可視光ＬＥＤ０１ａ～１０ｐを点灯させることによって照射可能である。図１９においては説明の便宜のために、照射可能範囲Ｔを縦方向に１０個、横方向に１１個の領域に区切っている。照射可能範囲Ｔのうち、縦方向の上からＮ番目（Ｎは０１～１０のいずれか）でかつ横方向で左からＸ番目（ＸはＡからＰのいずれか）で指定される領域を範囲ＴＮＸと称する。例えば、図１７において右上端部に位置する可視光ＬＥＤ０１ａを点灯させると、図１９における左上端部に位置する範囲Ｔ０１Ａに可視光が照射される。また、可視光ＬＥＤ０６ｐを点灯させると、図１９における範囲Ｔ０６Ｐに可視光が照射される。
【0138】
また、横方向の左からＸ番目でかつ縦方向の全ての領域を、範囲ＴＸと称する。この範囲ＴＸは、上下方向に延びる帯状の照射範囲である。例えば、横方向の左からＤ番目で縦方向の０１番目～１０番目の領域は範囲ＴＤと呼ぶ。図１７における縦方向の可視光ＬＥＤ０１ｄ～１０ｄを点灯させると、範囲ＴＤに可視光が照射される。また、縦方向の上からＮ番目でかつ横方向の全ての領域を、範囲ＴＮと称する。この範囲ＴＮは、左右方向に延びる帯状の照射範囲である。例えば、縦方向の上から７番目で横方向のＡ番目～Ｐ番目の領域は範囲Ｔ０７と呼ぶ。図１７における可視光ＬＥＤ０７ａ～０７ｐを点灯させると、範囲Ｔ０７に可視光が照射される。本例では、Ｈ線が範囲Ｑ０６と範囲Ｑ０７との間に位置している。
制御部２１０１は、自車両の前方に他車両等の対象物が存在しない通常状態において、照射可能範囲Ｔの全領域を通常領域Ｕに設定し、この領域に所定の照度で可視光が照射されるように可視光光源２０２１を制御する。
制御部２１０１は、自車両の前方に他車両等の対象物が存在しない通常状態において、照射可能範囲Ｔの全領域を通常領域Ｕに設定し、この領域に所定の照度で可視光が照射されるように可視光光源２０２１を制御する。
【0139】
制御部２１０１は、赤外線センサ２０３５から出力される信号に応じて、可視光配光パターンを変更する。例えば、制御部２１０１は、赤外線センサ２０３５から出力された信号に基づいて他車両ＣＡを検出すると、照射可能範囲Ｔにおける他車両ＣＡが存在する領域に減光領域Ｖを設定し、他車両ＣＡが存在しない領域に通常領域Ｕを設定する。制御部２１０１は、減光領域Ｖに通常領域Ｕよりも低い照度の可視光が照射されるように可視光光源２０２１を制御する。制御部２１０１は、他車両ＣＡが検出された領域に可視光が弱く照射されるように照射可能範囲Ｔに形成される可視光配光パターンを変更する。
【0140】
図１９に示すように、制御部２１０１は、例えば、赤外線センサ２０３５から出力された信号に基づいて他車両ＣＡが存在すると判定された範囲ＴＤ～ＴＧを減光領域Ｖに設定し、他の領域を通常領域Ｕに設定する。制御部２１０１は、可視光ＬＥＤ０１ｄ～０１ｇ，０２ｄ～０２ｇ，０３ｄ～０３ｇ，０４ｄ～０４ｇ，０５ｄ～０５ｇ，０６ｄ～０６ｇ，０７ｄ～０７ｇ，０８ｄ～０８ｇ，０９ｄ～０９ｇ，１０ｄ～１０ｇに第一電流値で電流を供給し、その他の可視光ＬＥＤに第一電流値より大きい第二電流値で電流を供給する。なお、本実施形態例では、他車両ＣＡとして自車両の前方に存在する前走車を示すが、これに限られない。他車両は例えば対向車などであってもよい。
【0141】
本実施形態に係る車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４は、可視光光源２０２１から出射された可視光が赤外線カットフィルタ２０３４を透過して第一レンズ部２０４５ａに入射され、灯具前方から第一レンズ部２０４５ａを介して赤外線カットフィルタ２０３４に入射した赤外線が赤外線センサ２０３５へ向けて反射されるように構成されている。この構成によれば、可視光を灯具前方に投影させる投影レンズとして設けられている第一レンズ部２０４５ａを、赤外線を赤外線センサ２０３５に集光させる集光レンズとしても機能させることができる。このため、車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４を構成する部品の点数を削減することができるので、当該灯具２００４を小型化および軽量化しやすい。したがって、当該灯具２００４に赤外線センサ２０３５を搭載しても車両１の大型化・重量化を抑制することができる。
【0142】
また、車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４によれば、赤外線センサ２０３５の出力信号に基づいて他車両ＣＡが検出されると、他車両ＣＡが検出された領域に可視光が弱く照射されるように照射可能範囲Ｔに形成される可視光配光パターンが変更される。このため、検出された他車両ＣＡの領域に照射される可視光の照度を低くすることができ、他車両ＣＡへの眩しさを低減することができる。
【0143】
また、車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４よれば、可視光光源２０２１から出射された可視光が第二レンズ部２０４５ｂに直接入射することを防止するとともに、赤外線光源２０３１から出射された赤外線が第一レンズ部２０４５ａに直接入射することを防止する遮光壁２０４６が設けられている。このため、可視光光源２０２１の可視光出射時において、可視光光源２０２１の可視光が第二レンズ部２０４５ｂから投影されないようにでき、第一レンズ部２０４５ａから投影される可視光によって任意の可視光配光パターンを形成することができる。また、赤外線センサ２０３５の光検出時において、赤外線光源２０３１の光が直接赤外線センサ２０３５に入射するのを抑制することができ、赤外線センサ２０３５の検出精度を高めることができる。
【0144】
（変形例）
上述した実施形態においては、赤外線センサ２０３５としてフォトダイオードを用いた例を説明したが、本発明はこれに限られない。赤外線センサとして赤外線カメラ２１３５を用いてもよい。
図２０はある時刻ｔに赤外線カメラ２１３５が撮像した灯具前方の画像を示す。図２１は、時刻ｔ＋１に赤外線ユニット２０３０から出射された赤外線によって形成される赤外線配光パターンの一例を示す。
上述した実施形態においては、赤外線センサ２０３５としてフォトダイオードを用いた例を説明したが、本発明はこれに限られない。赤外線センサとして赤外線カメラ２１３５を用いてもよい。
図２０はある時刻ｔに赤外線カメラ２１３５が撮像した灯具前方の画像を示す。図２１は、時刻ｔ＋１に赤外線ユニット２０３０から出射された赤外線によって形成される赤外線配光パターンの一例を示す。
【0145】
上記実施形態では赤外線光源２０３１から出射された赤外線が回転リフレクタ２０３３によって直線状の範囲Ｑ１～Ｑ３をスイープされる例（図１８参照）について説明したが、本例では図２１に示される照射範囲Ｘのように灯具前方の広い範囲に一様に赤外線が照射される。このような配光は、例えば、赤外線カメラ２１３５の露光時間内にすべての範囲に赤外線が照射されるように、回転リフレクタ２０３３の回転速度を調整して高速で赤外線をスイープしてもよい。あるいは回転リフレクタ２０３３を用いずに、アレイ状に配列した赤外線光源２０３１とその前方に配置した投影レンズにより、灯具前方の広範囲に赤外線を照射してもよい。
制御部２１０１は、センシングを開始する初期状態において照射範囲Ｘの全領域を通常領域Ｙに設定し、この領域に所定の照度で赤外線が照射されるように赤外線光源２０３１を制御する。
制御部２１０１は、センシングを開始する初期状態において照射範囲Ｘの全領域を通常領域Ｙに設定し、この領域に所定の照度で赤外線が照射されるように赤外線光源２０３１を制御する。
【0146】
赤外線カメラ２１３５は、赤外線光源２０３１から出射される赤外線のピーク波長に最も高い感度を有するカメラである。赤外線カメラ２１３５は、赤外線光源２０３１から灯具前方に出射された赤外線の反射光に応じた画像を取得可能である。赤外線カメラ２１３５は、検出した赤外線の強さに応じた信号を出力する。赤外線カメラ２１３５の動作は、制御部２１０１によって制御されてもよいし、車両制御部３によって制御されてもよい。
【0147】
赤外線ユニット２０３０から出射され灯具前方の物体によって反射された赤外線は、第一レンズ部２０４５ａを介して赤外線カットフィルタ２０３４で反射され、赤外線カメラ２１３５に導かれる。赤外線カメラ２１３５は、検出された赤外線に応じて、例えば、時刻ｔに図２０に示すような画像Ｗを撮像する。赤外線カメラ２１３５によって撮像された画像Ｗは、制御部２１０１に送信される。制御部２１０１は、撮像された画像Ｗ中に他車両等の対象物が存在しているか否か判定する。
【0148】
時刻ｔで撮像した画像Ｗに基づき、制御部２１０１は時刻ｔ＋１において、赤外線カメラ２１３５から出力される信号に応じて、照射範囲Ｘの赤外線配光パターンを変更する。例えば、制御部２１０１は、赤外線カメラ２１３５から出力された信号に基づいて他車両ＣＡを検出すると、図２１に示すように照射範囲Ｘにおける他車両ＣＡが存在する領域に減光領域Ｚを設定し、他車両ＣＡが存在しない領域に通常領域Ｙを設定する。制御部２１０１は、減光領域Ｚに通常領域Ｙよりも低い照度の赤外線が照射されるように赤外線光源２０３１を制御する。制御部２１０１は、他車両ＣＡが検出された領域に赤外線が弱く照射されるように照射範囲Ｘの赤外線配光パターンを変更する。
例えば回転リフレクタ２０３３によって赤外線をスイープすることにより照射範囲Ｘに赤外線を照射するように構成されている場合には、回転リフレクタ２０３３が、減光領域Ｚを照射する回転位相となったときに赤外線光源２０３１に第一電流値で電流を供給し、通常領域Ｙを照射する回転位相となったときに赤外線光源２０３１に第一電流値より高い第二電流値で電流を供給する。
あるいは赤外線ユニット２０３０が基板２０３２上にアレイ状に配列された赤外線光源２０３１を有している場合には、減光領域Ｚを照射する赤外線光源２０３１に第一電流値で電流を供給し、通常領域Ｙを照射する赤外線光源２０３１に第二電流値で電流を供給する。
例えば回転リフレクタ２０３３によって赤外線をスイープすることにより照射範囲Ｘに赤外線を照射するように構成されている場合には、回転リフレクタ２０３３が、減光領域Ｚを照射する回転位相となったときに赤外線光源２０３１に第一電流値で電流を供給し、通常領域Ｙを照射する回転位相となったときに赤外線光源２０３１に第一電流値より高い第二電流値で電流を供給する。
あるいは赤外線ユニット２０３０が基板２０３２上にアレイ状に配列された赤外線光源２０３１を有している場合には、減光領域Ｚを照射する赤外線光源２０３１に第一電流値で電流を供給し、通常領域Ｙを照射する赤外線光源２０３１に第二電流値で電流を供給する。
【0149】
また、上記変形例では他車両ＣＡが検出された領域を減光領域Ｚに設定し、当該減光領域Ｚ以外の領域を通常領域Ｙに設定しているが、これに限られない。例えば、他車両ＣＡが検出された領域を通常領域に設定し、当該通常領域以外の領域を強調領域に設定してもよい。強調領域には、通常領域に照射する赤外線よりも強い赤外線が照射されるように、強調領域を照射する際には赤外線光源２０３１へ第二電流値より大きい第三電流値で電流を供給する。
【0150】
また、車両用赤外線センサ内蔵灯具２００４によれば、赤外線配光パターンにおいて、赤外線の反射強度が高い他車両ＣＡが存在する領域に減光領域Ｚが形成されるように構成されている。このため、照射範囲Ｘ内に存在する他車両ＣＡに対して弱い照度で赤外線を照射することが可能であり、他車両ＣＡからの赤外線の反射強度を弱くすることができる。したがって、他車両ＣＡから反射された赤外線によって自車両１の赤外線カメラ２１３５の画像にハレーションが生じることを抑制することができ、他車両など灯具前方の物体の検出精度を高めることができる。
【0151】
また、他車両ＣＡが検出された領域を通常領域に設定し、当該通常領域以外の領域を強調領域に設定する構成の場合には、例えば、図２１に示すように、他車両ＣＡの近傍にいる歩行者ＨＵなど、赤外線の反射強度の低い物体を赤外線カメラ２１３５によって検出しやすくなる。
【0152】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【0153】
また、上記実施形態では、可視光光源２０２１から出射された可視光の配光パターンを変更する手段として二次元のアレイ状に配列された複数の可視光ＬＥＤを備える可視光光源を用いているが、これに限られない。例えば、図１６に示す赤外線ユニット２０３０と同様に、回転リフレクタを用いて配光パターンを変更してもよい。
【0154】
＜第四実施形態＞
例えばカメラやドライバーに適した可視光を出射する光源と、センサに適した光を出射する光源といったように、二種類の光源を有するセンサ搭載灯具においては、灯具が大型化し、車両への搭載性が高くないという不具合があった。
本発明の第四実施形態は、大型化が抑制され、車両への搭載性が高められた光学センサ内蔵灯具を提供する。
例えばカメラやドライバーに適した可視光を出射する光源と、センサに適した光を出射する光源といったように、二種類の光源を有するセンサ搭載灯具においては、灯具が大型化し、車両への搭載性が高くないという不具合があった。
本発明の第四実施形態は、大型化が抑制され、車両への搭載性が高められた光学センサ内蔵灯具を提供する。
【0155】
図２２は、本発明の実施形態に係る光学センサ内蔵灯具３００４が組み込まれる車両システム３００２のブロック図である。当該車両システム３００２が搭載される車両１は、上述した第一実施形態と同じ、自動運転モードで走行可能な車両（自動車）である。図２２に示すように、車両システム３００２は、車両制御部３と、光学センサ内蔵灯具３００４と、センサ５と、カメラ６と、レーダ７と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）９と、無線通信部１０と、地図情報記憶部１１とを備えている。さらに、車両システム３００２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備えている。
【0156】
光学センサ内蔵灯具３００４は、可視光および赤外線を出射可能な灯具である。光学センサ内蔵灯具３００４は、車両１の前部に搭載される灯具（例えばヘッドランプ等）である。光学センサ内蔵灯具３００４は、当該灯具３００４の動作を制御する制御部３１０１を備えている。制御部３１０１は、車両制御部３と通信可能に接続されている。車両制御部３は、所定の条件を満たした場合に光学センサ内蔵灯具３００４の点消灯を制御するための指示信号を生成して、当該指示信号を制御部３１０１に送信する。制御部３１０１は、受信した指示信号に基づいて、光学センサ内蔵灯具３００４の動作を制御する。制御部３１０１で取得された情報および車両制御部３で取得された情報は、相互間で送受信される。
【0157】
カメラ（車載カメラ）６は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。カメラ６の撮像は、車両制御部３から送信される信号に基づいて制御される。カメラ６は、受光した可視光に基づいて画像を生成可能である。カメラ６は、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。赤外線カメラは、受光した赤外線に基づいて画像を生成可能である。
【0158】
図２３は、光学センサ内蔵灯具３００４の内部構成を示す模式図である。図２３に示すように、光学センサ内蔵灯具３００４は、ハウジング３０３０と、第一光源３０３１と、第二光源３０３２と、回転リフレクタ３０３３（走査部の一例）と、投影レンズ３０３４と、赤外線センサ３０３５（光学センサの一例）と、第一基板３０３６と、第二基板３０３７と、を備えている。
【0159】
ハウジング３０３０は、前方側に開口部を有する本体部３０３０ａと、本体部３０３０ａの開口部を覆うように取り付けられた透明のアウタカバー３０３０ｂと、を有している。本体部３０３０ａとアウタカバー３０３０ｂとによって形成される一つの灯室３０３０ｃの内部に、第一光源３０３１、第二光源３０３２、回転リフレクタ３０３３、投影レンズ３０３４、赤外線センサ３０３５等が収容されている。
【0160】
第一光源３０３１は、ドライバーが車両１の周囲を視認するため、またはカメラ６で撮像するための可視光を出射する。第一光源３０３１は複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）で構成されている。第一光源３０３１（本実施形態では以下「可視光ＬＥＤ３０３１」と称する）は第一基板３０３６に搭載されている。可視光ＬＥＤ３０３１の点消灯は、制御部３１０１によって制御される。第一光源３０３１の詳しい構成は図２４で後述する。
【0161】
第二光源３０３２は、車両１の前方に存在する他車両等の対象物をセンシングするための光を出射する。第二光源３０３２は、第一光源３０３１が出射する光のピーク波長とは異なるピーク波長の光を出射する。本実施形態においては、第二光源３０３２は、可視光よりも波長が長い赤外線を出射する。第二光源３０３２はＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）で構成されている。第二光源３０３２（本実施形態では以下「赤外線ＬＤ３０３２」と称する）は第二基板３０３７に搭載されている。赤外線ＬＤ３０３２の点消灯は、制御部３１０１によって制御される。赤外線ＬＤ３０３２の出射方向にはコリメートレンズ３０３８が設けられている。コリメートレンズ３０３８は、赤外線ＬＤ３０３２から出射された赤外線を平行光にさせる。
【0162】
第一光源３０３１は、車両１の前方を確認するための光を照射する光源として用いられるため広い範囲を照射することが求められる。これに対して、第二光源３０３２は、他車両等の対象物を検出するための光を照射する光源として用いられるため特定の領域を強い照度で照射することが求められる。このため、出射光の拡散度合いが比較的大きいＬＥＤを第一光源３０３１として採用し、出射光の拡散度合いが小さいＬＤを第二光源３０３２として採用することが好ましい。
【0163】
回転リフレクタ３０３３は、可視光ＬＥＤ３０３１から出射された可視光、および赤外線ＬＤ３０３２から出射された赤外線を走査して灯具前方へ出射させる走査手段である。回転リフレクタ３０３３は、回転軸線Ｒ回りに回転する。回転リフレクタ３０３３は、回転軸線Ｒ回りに延びる軸部３０３３ａと、軸部３０３３ａから径方向に延びる複数枚（本例では３枚）のブレード３０３３ｂ（反射部の一例）を備えている。各々のブレードのねじれ角度は互いに異なっている。ブレード３０３３ｂの表面が反射面とされている。この反射面は周方向に徐々に回転軸線Ｒに対する角度が変化する捩られた形状とされている。
【0164】
回転リフレクタ３０３３は、可視光ＬＥＤ３０３１から出射された可視光を灯具前方に向けて反射する部位と赤外線ＬＤ３０３２から出射された赤外線を灯具前方に向けて反射する部位とが同一の反射体（ブレード３０３３ｂ）、または、一体となった反射体（ブレード３０３３ｂ）とされている。回転リフレクタ３０３３の反射点は、投影レンズ３０３４の焦点近傍となるように設定されている。回転リフレクタ３０３３の動作は、制御部３１０１によって制御される。制御部３１０１は、可視光ＬＥＤ３０３１および赤外線ＬＤ３０３２の点灯タイミングと、回転リフレクタ３０３３の回転位相とを制御することにより、灯具前方の任意の領域に向けて可視光ＬＥＤ３０３１の可視光および赤外線ＬＤ３０３２の赤外線を出射させる。
【0165】
具体的には、可視光ＬＥＤ３０３１から出射された可視光が回転リフレクタ３０３３の反射面で反射されるときに、反射されて出射される方向が、回転リフレクタ３０３３の回転位相によって例えば左から右へ徐々に変化する。また、赤外線ＬＤ３０３２から出射された赤外線が回転リフレクタ３０３３の反射面で反射されるときに、反射されて出射される方向が、回転リフレクタ３０３３の回転位相によって左から右へ徐々に変化する。
【0166】
投影レンズ３０３４は、灯室３０３０ｃ内に設けられている。投影レンズ３０３４はアウタカバー３０３０ｂと回転リフレクタ３０３３との間に設けられている。投影レンズ３０３４には、可視光ＬＥＤ３０３１および赤外線ＬＤ３０３２から出射し回転リフレクタ３０３３で反射された光が入射する。投影レンズ３０３４は、当該入射した可視光ＬＥＤ３０３１の可視光および赤外線ＬＤ３０３２の赤外線を灯具前方へ投影する。
【0167】
赤外線センサ３０３５は、赤外線を検出するフォトダイオード（ＰＤ）で構成されている。赤外線センサ３０３５は、検出した赤外線の強さに応じた信号を出力する。赤外線センサ３０３５は、検出された赤外線の強度が高いほど信号強度の高い信号を出力する。赤外線センサ３０３５は、赤外線ＬＤ３０３２から出射される赤外線のピーク波長に最も高い受光感度を有する。赤外線センサ３０３５は、赤外線ＬＤ３０３２から灯具前方に出射された赤外線の反射光を検出する。赤外線センサ３０３５が取得した反射光に関する情報は制御部３１０１に送信される。赤外線センサ３０３５の動作、例えば赤外線を検出するセンシング動作等は、制御部３１０１によって制御される。
【0168】
第一基板３０３６は、例えば、第一基板３０３６に搭載されている可視光ＬＥＤ３０３１の出射面が回転リフレクタ３０３３のブレード３０３３ｂに対向するように設けられている。第一基板３０３６は、可視光ＬＥＤ３０３１への給電機能を有している。第一基板３０３６は、第一基板３０３６に形成された給電パターンを介して可視光ＬＥＤ３０３１に電力を供給する。
第二基板３０３７は、例えば、第二基板３０３７に搭載されている赤外線ＬＤ３０３２の出射面が回転リフレクタ３０３３のブレード３０３３ｂに対向するように設けられている。第二基板３０３７は、赤外線ＬＤ３０３２への給電機能を有している。第二基板３０３７は、第二基板３０３７に形成された給電パターンを介して赤外線ＬＤ３０３２に電力を供給する。第二基板３０３７は、ブレード３０３３ｂから見て第一基板３０３６の後方に設けられている。
本実施形態においては、第一基板３０３６は第二基板３０３７と平行になるように設けられている。
第二基板３０３７は、例えば、第二基板３０３７に搭載されている赤外線ＬＤ３０３２の出射面が回転リフレクタ３０３３のブレード３０３３ｂに対向するように設けられている。第二基板３０３７は、赤外線ＬＤ３０３２への給電機能を有している。第二基板３０３７は、第二基板３０３７に形成された給電パターンを介して赤外線ＬＤ３０３２に電力を供給する。第二基板３０３７は、ブレード３０３３ｂから見て第一基板３０３６の後方に設けられている。
本実施形態においては、第一基板３０３６は第二基板３０３７と平行になるように設けられている。
【0169】
第一基板３０３６の可視光ＬＥＤ３０３１は、第二基板３０３７の赤外線ＬＤ３０３２よりも、投影レンズ３０３４の仮想焦点Ｆを通る焦点面Ｐに近い位置に設けられている。仮想焦点Ｆは、回転リフレクタ３０３３のブレード３０３３ｂで折り返されたときの投影レンズ３０３４の焦点を意味する。焦点面Ｐは、仮想焦点Ｆを通る面のうち赤外線ＬＤ３０３２の光軸に直交する面を意味する。
【0170】
図２４は、可視光ＬＥＤ３０３１が搭載されている第一基板３０３６を、第一基板３０３６の正面側（可視光ＬＥＤ３０３１が搭載されている側）から見た図である。図２４に示すように、本実施形態では、６つの可視光ＬＥＤ３０３１が、第一基板３０３６上に設けられている。第一基板３０３６の中央部には、空隙部３０３９が設けられている。
【0171】
空隙部３０３９は、第一基板３０３６を貫通している。空隙部３０３９は、第二基板３０３７の赤外線ＬＤ３０３２から出射された赤外線を回転リフレクタ３０３３のブレード３０３３ｂへ向けて透過させることができる位置に設けられている。空隙部３０３９は、第二基板３０３７に搭載された赤外線ＬＤ３０３２の光軸上に設けられている。図２４に示したように、第一基板３０３６および第二基板３０３７を第二基板３０３７の鉛直方向から見ると、空隙部３０３９を介して赤外線ＬＤ３０３２が視認できる位置および大きさに、空隙部３０３９が設けられている。
【0172】
図２５は、本実施形態の光学センサ内蔵灯具３００４から出射される可視光および赤外線の照射範囲を示す模式図である。図２５に示す照射範囲は、例えば、光学センサ内蔵灯具３００４の２５ｍ前方に設置された仮想鉛直スクリーンに表示される。
【0173】
範囲Ｑ０１，０２，０３は、第一基板３０３６の可視光ＬＥＤ３０３１から出射される可視光の照射範囲である。範囲Ｑ０１～０３は、ドライバーが車両１の周囲を視認するため、またはカメラ６で撮像するために使用される照射範囲である。６つの可視光ＬＥＤ３０３１が点灯しているときに回転リフレクタ３０３３を回転させると、６つの可視光ＬＥＤ３０３１が可視光を照射する領域Ｑ０１ａは左方から右方へ徐々に移動する。
範囲Ｑ０１は、可視光ＬＥＤ３０３１が点灯されてから回転リフレクタ３０３３が１／３回転するまでに可視光が照射される範囲である。回転リフレクタ３０３３の第一ブレードによって可視光ＬＥＤ３０３１から出射された可視光が反射され、範囲Ｑ０１に可視光がスイープされる。
範囲Ｑ０２は、可視光ＬＥＤ３０３１が点灯しているときに回転リフレクタ３０３３が１／３～２／３回転する間に可視光が照射される範囲である。回転リフレクタ３０３３の第二ブレードによって可視光ＬＥＤ３０３１から出射された可視光が反射され、範囲Ｑ０２に可視光がスイープされる。
範囲Ｑ０３は、可視光ＬＥＤ３０３１が点灯しているときに回転リフレクタ３０３３が２／３～１回転する間に可視光が照射される範囲である。回転リフレクタ３０３３の第三ブレードによって可視光ＬＥＤ３０３１から出射された可視光が反射され、範囲Ｑ０３に可視光がスイープされる。
範囲Ｑ０１～０３は左右方向に延びる帯状の領域である。最も下に位置する範囲Ｑ０３は、Ｈ線を含む領域とすることが好ましい。制御部３１０１は、可視光ＬＥＤ３０３１の点灯タイミングと、回転リフレクタ３０３３の回転位相とを制御することにより、灯具前方の範囲Ｑ０１～０３の任意の領域に可視光を照射させることができる。
範囲Ｑ０１は、可視光ＬＥＤ３０３１が点灯されてから回転リフレクタ３０３３が１／３回転するまでに可視光が照射される範囲である。回転リフレクタ３０３３の第一ブレードによって可視光ＬＥＤ３０３１から出射された可視光が反射され、範囲Ｑ０１に可視光がスイープされる。
範囲Ｑ０２は、可視光ＬＥＤ３０３１が点灯しているときに回転リフレクタ３０３３が１／３～２／３回転する間に可視光が照射される範囲である。回転リフレクタ３０３３の第二ブレードによって可視光ＬＥＤ３０３１から出射された可視光が反射され、範囲Ｑ０２に可視光がスイープされる。
範囲Ｑ０３は、可視光ＬＥＤ３０３１が点灯しているときに回転リフレクタ３０３３が２／３～１回転する間に可視光が照射される範囲である。回転リフレクタ３０３３の第三ブレードによって可視光ＬＥＤ３０３１から出射された可視光が反射され、範囲Ｑ０３に可視光がスイープされる。
範囲Ｑ０１～０３は左右方向に延びる帯状の領域である。最も下に位置する範囲Ｑ０３は、Ｈ線を含む領域とすることが好ましい。制御部３１０１は、可視光ＬＥＤ３０３１の点灯タイミングと、回転リフレクタ３０３３の回転位相とを制御することにより、灯具前方の範囲Ｑ０１～０３の任意の領域に可視光を照射させることができる。
【0174】
範囲Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３は第二基板３０３７の赤外線ＬＤ３０３２から出射される赤外線の照射範囲である。範囲Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３には、上述した範囲Ｑ０１～Ｑ０３と同様に、回転リフレクタ３０３３の回転位相に応じて赤外線ＬＤ３０３２の赤外線が照射される。
すなわち範囲Ｑ１１は、赤外線ＬＤ３０３２が点灯されてから回転リフレクタ３０３３が１／３回転するまでに赤外線が照射される範囲である。回転リフレクタ３０３３の第一ブレードによって赤外線ＬＤ３０３２から出射された赤外線が反射され、範囲Ｑ１１に赤外線がスイープされる。
範囲Ｑ１２は、赤外線ＬＤ３０３２が点灯しているときに回転リフレクタ３０３３が１／３～２／３回転する間に赤外線が照射される範囲である。回転リフレクタ３０３３の第二ブレードによって赤外線ＬＤ３０３２から出射された赤外線が反射され、範囲Ｑ１２に赤外線がスイープされる。
範囲Ｑ１３は、赤外線ＬＤ３０３２が点灯しているときに回転リフレクタ３０３３が２／３～１回転する間に赤外線が照射される範囲である。回転リフレクタ３０３３の第三ブレードによって赤外線ＬＤ３０３２から出射された赤外線が反射され、範囲Ｑ１３に赤外線がスイープされる。
範囲Ｑ１１～Ｑ１３は左右方向に延びる直線状の領域である。範囲Ｑ１１は範囲Ｑ０１の中に設けられ、範囲Ｑ１２は範囲Ｑ０２の中に設けられ、範囲Ｑ１３は範囲Ｑ０３の中に設けられることが好ましい。
範囲Ｑ１１～Ｑ１３の直線状領域は、鉛直方向に０．４度以上の上下幅を有していることが好ましい。制御部３１０１は、赤外線ＬＤ３０３２の点灯タイミングと、回転リフレクタ３０３３の回転位相とを制御することにより、範囲Ｑ１１～Ｑ１３の任意の位置に赤外線ＬＤ３０３２の赤外線を照射することができる。
すなわち範囲Ｑ１１は、赤外線ＬＤ３０３２が点灯されてから回転リフレクタ３０３３が１／３回転するまでに赤外線が照射される範囲である。回転リフレクタ３０３３の第一ブレードによって赤外線ＬＤ３０３２から出射された赤外線が反射され、範囲Ｑ１１に赤外線がスイープされる。
範囲Ｑ１２は、赤外線ＬＤ３０３２が点灯しているときに回転リフレクタ３０３３が１／３～２／３回転する間に赤外線が照射される範囲である。回転リフレクタ３０３３の第二ブレードによって赤外線ＬＤ３０３２から出射された赤外線が反射され、範囲Ｑ１２に赤外線がスイープされる。
範囲Ｑ１３は、赤外線ＬＤ３０３２が点灯しているときに回転リフレクタ３０３３が２／３～１回転する間に赤外線が照射される範囲である。回転リフレクタ３０３３の第三ブレードによって赤外線ＬＤ３０３２から出射された赤外線が反射され、範囲Ｑ１３に赤外線がスイープされる。
範囲Ｑ１１～Ｑ１３は左右方向に延びる直線状の領域である。範囲Ｑ１１は範囲Ｑ０１の中に設けられ、範囲Ｑ１２は範囲Ｑ０２の中に設けられ、範囲Ｑ１３は範囲Ｑ０３の中に設けられることが好ましい。
範囲Ｑ１１～Ｑ１３の直線状領域は、鉛直方向に０．４度以上の上下幅を有していることが好ましい。制御部３１０１は、赤外線ＬＤ３０３２の点灯タイミングと、回転リフレクタ３０３３の回転位相とを制御することにより、範囲Ｑ１１～Ｑ１３の任意の位置に赤外線ＬＤ３０３２の赤外線を照射することができる。
【0175】
灯具前方に対向車などの物体が存在する場合には、赤外線ＬＤ３０３２から出射された赤外線が該物体によって反射され、赤外線センサ３０３５によって高い強度の反射光が検出される。回転リフレクタ３０３３の回転位相と、そのときに可視光および赤外線が出射される領域との関係がメモリに記録されている。制御部３１０１はこのメモリにアクセス可能とされている。制御部３１０１は、まず赤外線ＬＤ３０３２を点灯させて回転リフレクタ３０３３を回転させ、赤外線センサ３０３５の出力を取得する。制御部は、赤外線センサ３０３５が所定値以上の信号強度の信号を出力したとき、そのときの回転リフレクタ３０３３の回転位相を取得し、そのときに赤外線が照射されていた領域（位置）を特定する。制御部３１０１は、この特定された領域（位置）に物体が存在すると判定する。制御部３１０１は、赤外線センサ３０３５の出力の信号強度が所定値未満の場合には、対応する領域に物体は存在しないと判定する。
【0176】
【0177】
制御部３１０１は、例えば図２６に示すように、可視光の照射範囲である範囲Ｑ０１～０３内に他車両Ｚが存在すると判定した場合、他車両Ｚを含む所定の領域に減光領域Ｔを設定し、他の領域に通常領域Ｓを設定する。制御部３１０１は、可視光ＬＥＤ３０３１に第一電流値の電流を供給して、通常領域Ｓに向けて所定の照度で可視光を照射する。制御部３１０１は、可視光ＬＥＤ３０３１に第一電流値よりも小さい第二電流値の電流を供給して、減光領域Ｔに向けて通常領域Ｓよりも照度の低い可視光を照射する。これにより、他車両Ｚにグレアを与えず、かつ、より広い範囲を明るく照らす視認性の高い配光パターンが形成される。
【0178】
ところで、車両用の灯具においては、車両の前端部や後端部の右端部や左端部といったコーナー部などの屈曲した空間、あるいはグリルとボンネットの間などの狭小な空間等に灯具を構成する複数の部品を搭載する必要がある。一方で、車両用の灯具は、光源、反射部材、レンズ部材などで構成される光学系を、所望の像が得られるように設計する必要がある。このため、少なくとも検出対象物をセンシングするためのセンサ用光源を含む二種類の光源を備えた灯具においては、複数の光学系が必要になり灯具が大型化しやすく、車両への搭載性が低下する。
【0179】
これに対して本発明に係る光学センサ内蔵灯具３００４は、車両の前方を照射する可視光ＬＥＤ３０３１が搭載された第一基板３０３６の後方に、他車両等の対象物をセンシングする赤外線ＬＤ３０３２が搭載された第二基板３０３７が配置され、第一基板３０３６に形成された空隙部３０３９を介して赤外線ＬＤ３０３２の赤外線が第一基板３０３６の前方へ透過されるように構成されている。これにより、可視光ＬＥＤ３０３１を含む光学系と、赤外線ＬＤ３０３２を含む光学系とを単一の光学系としてまとめることができ、可視光ＬＥＤ３０３１の可視光を反射させる回転リフレクタと当該可視光を投影させる投影レンズ３０３４とを、赤外線ＬＤ３０３２の赤外線を反射および投影させるそれらの部材と共通化することができる。また、光学センサ内蔵灯具３００４内を単一の灯室３０３０ｃで構成することができる。したがって、二種類の光源を備えた光学センサ内蔵灯具３００４においても、当該灯具３００４が大型化するのを抑制することができ、車両１への搭載性を向上させることができる。
【0180】
また、第一基板３０３６に搭載された可視光ＬＥＤ３０３１は、第二基板３０３７に搭載された赤外線ＬＤ３０３２よりも、投影レンズ３０３４の仮想焦点Ｆを通る焦点面Ｐに近い位置に設けられている。このため、可視光ＬＥＤ３０３１から出射される可視光を灯具前方に拡散しないで照射させることができる。また、第一基板３０３６の後方に配置される第二基板３０３７には可視光ＬＥＤ３０３１よりも拡散しにくい赤外線ＬＤ３０３２が搭載されている。このため、赤外線ＬＤ３０３２が投影レンズ３０３４の焦点面Ｐから離れた位置に設けられていても、赤外線ＬＤ３０３２の赤外線を灯具前方に拡散しないで照射させることができる。
【0181】
また、赤外線ＬＤ３０３２には、赤外線ＬＤ３０３２から出射された赤外線を平行光にするコリメートレンズ３０３８が取り付けられている。このため、赤外線ＬＤ３０３２から出射される赤外線の指向性を高めることができ、特定の領域に絞って赤外線を照射することができるので、赤外線センサ３０３５の検出精度を高めることができる。
【0182】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【0183】
上記実施形態では、第一基板３０３６の中央部に一つの空隙部３０３９が形成され、第二基板３０３７に一つの赤外線ＬＤ３０３２が搭載されているが、これに限られない。例えば、第一基板３０３６に複数の空隙部３０３９を設け、第一基板３０３６の正面視でこれらの空隙部３０３９の各々から赤外線ＬＤ３０３２が視認されるように構成してもよい。あるいは、第一基板３０３６の正面視で、単一の空隙部３０３９から複数の赤外線ＬＤ３０３２が視認されるように構成してもよい。
【0184】
また、上記実施形態では、第二光源３０３２を赤外線ＬＤで構成しているが、これに限られない。例えば、第二光源３０３２は赤外線を照射するＬＥＤで構成されてもよい。
【0185】
また、上記実施形態では、第一光源３０３１を可視光ＬＥＤで構成し、第二光源３０３２を赤外線ＬＤで構成しているが、これに限られない。例えば、第一光源３０３１を赤外線ＬＥＤで構成し、第二光源３０３２は、第一光源３０３１が出射する赤外線のピーク波長とは異なる波長にピークを有する赤外線ＬＤで構成してもよい。この場合、赤外線ＬＥＤから灯具前方に出射される赤外線の反射光に応じた画像が赤外線カメラによって撮像される。赤外線カメラは、赤外線ＬＥＤから出射される赤外線のピーク波長に最も高い感度を有する。また、赤外線ＬＤ３０３２から灯具前方に出射される赤外線の反射光が赤外線センサ３０３５によって検出される。赤外線センサ３０３５は、赤外線ＬＤ３０３２から出射される赤外線のピーク波長に最も高い感度を有する。制御部３１０１は、赤外線センサ３０３５から出力される信号に応じて、赤外線カメラの撮像に適した配光パターンとなるように赤外線ＬＥＤを制御する。例えば、制御部３１０１は、他車両が検出された領域に減光領域を設定して、赤外線カメラの画像のうち他車両に該当する部位にハレーションが生じることを抑制することができる。
【0186】
本出願は、2019年9月19日出願の日本特許出願（特願2019-170540）、2019年9月19日出願の日本特許出願（特願2019-170541）、2019年10月3日出願の日本特許出願（特願2019-183066）および2019年10月3日出願の日本特許出願（特願2019-183067）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【0187】
本発明によれば、赤外線カメラの画像にハレーションが生じることを抑制しつつ赤外線の反射強度の低い物体も検出可能な車両用赤外線灯具システムを提供することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】