(57)【要約】【課題】安全性を高めた車両用灯具を提供する。【解決手段】配光可変ランプ１１０は、強度分布が可変である白色ビームＬ１を生成可能である。赤外照明１２０は、赤外プローブ光Ｌ２を照射する。コントローラ１４０は、車両用灯具１００に物体３が近接すると、赤外プローブ光Ｌ２の少なくとも一部の強度が低下するように赤外照明１２０を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用灯具であって、
強度分布が可変である白色ビームを生成可能な配光可変ランプと、
赤外プローブ光を照射する赤外照明と、
前記車両用灯具に物体が近接すると、前記赤外プローブ光の少なくとも一部の強度が低下するように前記赤外照明を制御するコントローラと、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記物体までの距離を検出する近接センサをさらに備え、
前記コントローラは、前記近接センサの出力に応じて前記赤外照明を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記コントローラは、前記物体が近接すると、前記赤外照明を消灯することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記コントローラは、前記物体が近接すると、前記赤外プローブ光の強度を一律に低下させることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記コントローラは、前記物体が近接すると、前記赤外プローブ光の前記物体に照射される部分のみを消灯することを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記コントローラは、前記物体が近接すると、前記赤外照明の配光パターンを切り替えることを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
【請求項７】
前記コントローラは、反対側の車両用灯具において物体の近接が検出された場合にも、前記赤外プローブ光の強度を低下させることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
夜間やトンネル内での安全な走行に車両用灯具が重要な役割を果たす。運転者による視認性を優先させて、車両前方を広範囲に明るく照射すると、自車前方に存在する先行車や対向車（以下、前方車という）の運転者や歩行者にグレアを与えてしまうという問題がある。
【０００３】
近年、車両の周囲の状態にもとづいて、配光パターンを動的、適応的に制御するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）技術が提案されている。ＡＤＢ技術は、前方車や歩行者など（以下、物標ともいう）の有無を検出し、前方車あるいは歩行者に対応する領域を減光あるいは消灯するなどして、前方車の運転者や歩行者に与えるグレアを低減するものである。
【０００４】
ＡＤＢ制御を行うと、前方車や歩行者に与えるグレアを低減できるが、自車の運転者の遮光部分の視認性が低下する。あるいは自動運転を行う場合には、カメラによって遮光部分に存在する物標を検出し難くなる。
【０００５】
自動運転用のセンシング技術として、赤外光を用いた方式が提案されている。赤外光を用いると、白色ビームの遮光部分に存在する物標の検出も可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−０６４９６４号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２７１０２号公報
【特許文献３】特開２００８−０９４１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、赤外光の光源を、車両用灯具に内蔵することを検討し、以下の課題を認識するに至った。
【０００８】
赤外光は、人間の目では視認できないことから、周囲の歩行者などが赤外光に気づくことができないという問題がある。特に、人間がランプをのぞき込むようなことがあると、強い赤外光が目に照射され、また人間はまぶしさを感じないため、回避行動をとることができず、長時間、赤外光が目に照射される状況が生じうる。なおこの問題を当業者の一般的な認識と捉えてはならない。
【０００９】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、安全性を高めた車両用灯具の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のあり態様は、車両用灯具に関する。車両用灯具は、強度分布が可変である白色ビームを生成可能な配光可変ランプと、赤外プローブ光を照射する赤外照明と、車両用灯具に物体が近接すると、赤外プローブ光の少なくとも一部の強度が低下するように赤外照明を制御するコントローラと、を備える。
【００１１】
ソナーなどの近接センサなどによって、物体の近接を監視し、近接状態では赤外プローブ光を抑制することで、人間の目に赤外プローブ光が直接照射されるような状況を回避でき、安全性を高めることができる。
【００１２】
近接センサは車両用灯具に内蔵することができる。コントローラは、近接センサの出力に応じて赤外照明を制御してもよい。あるいは近接センサは車両用灯具の外部、すなわち車両側に設けられてもよい。この場合、コントローラは車両側から受信する近接に関する情報にもとづいて赤外照明を制御してもよい。
【００１３】
コントローラは、物体が近接すると、赤外照明を消灯してもよい。この場合、赤外照明を簡素化できる。
【００１４】
コントローラは、物体が近接すると、赤外プローブ光の強度を一律に低下させてもよい。弱く赤外プローブ光を照射し続けることで、物標検出の機能を維持できる。
【００１５】
コントローラは、物体が近接すると、赤外プローブ光の物体に照射される部分のみを消灯してもよい。これにより近接が検出された物体以外の部分には、赤外プローブ光を照射し続けることができる。
【００１６】
コントローラは、物体が近接すると、赤外照明の配光パターンを切り替えてもよい。
【００１７】
コントローラは、反対側の車両用灯具において物体の近接が検出された場合にも、赤外プローブ光の強度を低下させてもよい。
【００１８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態に係る車両用灯具のブロック図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、図１の車両用灯具の動作を説明する図である。
【図３】第１変形例に係る自動車の動作を説明する図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、第３変形例に係る車両用灯具の制御を説明する図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、第４変形例に係る自動車の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施の形態）
以上が車両用灯具の概要である。以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。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すべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。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、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合には、この用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。
【００２２】
図１は、実施の形態に係る車両用灯具のブロック図である。車両用灯具１００は、配光可変ランプ１１０、赤外照明１２０、カメラ１３０、配光コントローラ１４０、近接センサ１５０を備える。これらはすべて同じ筐体に内蔵されていてもよいし、いくつかの部材は、筐体の外部、言い換えれば車両側に設けられてもよい。
【００２３】
配光可変ランプ１１０は、ロービーム、ハイビーム、あるいはそれらの組み合わせであるヘッドランプであり、白色光源を含む。配光可変ランプ１１０は、配光コントローラ１４０から配光パターンＰＴＮ＿Ｗを指示するデータを受け、配光パターンＰＴＮ＿Ｗに応じた強度分布を有する白色ビームＬ１を出射し、車両前方に配光パターンＰＴＮ＿Ｗに応じた照度分布を形成する。配光可変ランプ１１０の構成は特に限定されず、たとえば、ＬＤ（レーザダイオード）やＬＥＤ（発光ダイオード）などの半導体光源と、半導体光源を駆動して点灯させる点灯回路と、を含みうる。配光可変ランプ１１０は、配光パターンＰＴＮ＿Ｗに応じた照度分布の形成のために、たとえばＤＭＤ（Digital Mirror Device）や液晶デバイスなどの、マトリクス型のパターン形成デバイスを含んでもよい。
【００２４】
なお本明細書における「配光可変ランプ」とは、ＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）システムを搭載するランプのほか、ハイビームとロービームのみが切り替え可能なランプも含む。
【００２５】
赤外照明１２０は、車両前方に赤外プローブ光Ｌ２を照射する赤外光源を含む。赤外プローブ光Ｌ２は、近赤外であってもよいし、より長波長の光であってもよい。赤外プローブ光Ｌ２は、物体２によって反射される。カメラ１３０は赤外プローブ光Ｌ２の波長域に感度を有しており、物体２による赤外プローブ光Ｌ２の反射光Ｌ４を撮像する。
【００２６】
本実施の形態では、カメラ１３０は、可視域にも感度を有しており、反射光Ｌ４とともに、物体２による白色ビームＬ１の反射光Ｌ３を撮像する。なお、カメラ１３０は、可視域のみに感度を有するカメラと、赤外域のみに感度を有するカメラとを含んでもよい。
【００２７】
カメラ１３０の画像は、配光コントローラ１４０あるいは図示しないプロセッサに供給される。たとえば配光コントローラ１４０は、カメラ画像ＩＭＧにもとづいて、白色ビームＬ１の強度分布すなわち配光パターンＰＴＮ＿Ｗを動的、適応的に制御する。たとえば、車両用灯具１００は、ＡＤＢシステムを搭載しており、カメラ画像ＩＭＧにもとづいて、車両前方の物標（先行車、対向車、歩行者など）を検出し、物標の部分が遮光され、あるいは強度がスポット的に高められた配光パターンＰＴＮ＿Ｗを生成する。
【００２８】
配光パターンＰＴＮ＿Ｗは、配光可変ランプ１１０が自車前方の仮想鉛直スクリーン９００上に形成する白色光の照射パターン９０２の２次元の照度分布を規定する。配光コントローラ１４０はデジタルプロセッサで構成することができ、たとえばＣＰＵを含むマイコンとソフトウェアプログラムの組み合わせで構成してもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specified IC）などで構成してもよい。
【００２９】
近接センサ１５０は、車両用灯具１００に近接する物体３を検出する。近接センサ１５０の方式は特に限定されず、超音波を利用したソナー、光学式のセンサや、静電容量型の近接センサを用いることができる。配光コントローラ１４０は、近接センサ１５０が検出した物体３までの距離が所定のしきい値ｘを下回ると、あるいは近接センサ１５０の検出範囲ｘ内に物体３が検出されると、赤外照明１２０を制御し、赤外プローブ光Ｌ２の少なくとも一部分の強度を低下させる。本明細書においてこれを近接保護機能と称する。「強度を低下させる」とは、赤外プローブ光が距離ｘより近くに位置する人間の目に照射されたときに、人間の目に悪影響を及ぼさない程度まで強度を低くすることをいう。
【００３０】
本実施の形態において、配光コントローラ１４０は、物体３の近接が検出されると、赤外照明１２０を消灯し、赤外プローブ光Ｌ２の強度をゼロとする。この場合、赤外照明１２０は、オン、オフのみが可能な光源として構成することができる。
【００３１】
自動車には、左右の両方に車両用灯具１００が装備される。本実施の形態において、左右の車両用灯具１００は独立に、赤外プローブ光Ｌ２の強度を制御してもよい。すなわち一方の灯具において物体３の近接が検出されると、その灯具のみにおいて赤外プローブ光Ｌ２の強度が低下し、他方の灯具では赤外プローブ光Ｌ２の強度は維持される。
【００３２】
以上が車両用灯具１００の基本構成である。続いてその動作を説明する。
図２（ａ）、（ｂ）は、図１の車両用灯具１００の動作を説明する図である。自動車２００は、左側灯具２１０Ｌおよび右側灯具２１０Ｒを備える。左側灯具２１０Ｌおよび右側灯具２１０Ｒはそれぞれ、図１の車両用灯具１００に対応する。
【００３３】
図２（ａ）は、いずれの灯具にも、物体３が近接していない状況を示す。この場合、左側灯具２１０Ｌ、右側灯具２１０Ｒはそれぞれ、通常の強度分布を有する赤外プローブ光Ｌ２を照射する。
【００３４】
図２（ｂ）は、左側灯具２１０Ｌに物体３の近接した状況を示す。この場合、左側灯具２１０Ｌの近接センサ１５０によって物体３の近接が検出される。そして左側灯具２１０Ｌの配光コントローラ１４０は、物体３の近接に応答して、赤外プローブ光Ｌ２の強度がゼロとなるように、赤外照明１２０を消灯制御する。右側灯具２１０Ｒは、通常の強度分布を有する赤外プローブ光Ｌ２を照射する。
【００３５】
物体３は、典型的には歩行者やメンテナンスの作業者であり得る。もし周囲の人間が、ヘッドランプをのぞき込むと、近接センサ１５０が反応し、赤外プローブ光Ｌ２の照射が停止する。これにより、自動車２００の周囲の人間の目を保護することができ、安全性を高めることができる。
【００３６】
配光可変ランプ１１０と赤外照明１２０の点消灯が完全に連動している場合には、配光可変ランプ１１０の点灯中は、白色ビームがまぶしいため、周囲の人間がヘッドランプをのぞき込むような状況は生じにくいかもしれない。ところが、配光可変ランプ１１０と赤外照明１２０のオンオフが個別に制御される場合、あるいは点消灯が相補的に制御される場合、配光可変ランプ１１０は消灯しているにもかかわらず、赤外照明１２０は点灯している状況が生じうる。この場合、周囲の人間は、まぶしさを感じないため、ヘッドランプをのぞき込むような状況が生じうる。このような灯具において、近接センサ１５０を用いた赤外プローブ光Ｌ２の制御は特に有効であるといえる。
【００３７】
なお本技術による保護対象は、成人の歩行者や作業者に限定されない。成人であれば、意図しない限り、灯具の高さに目が位置することは希である。一方、背の低い幼児や、イヌなどの動物は、目の高さが丁度ヘッドランプの高さに該当しうる。車両用灯具１００によれば、幼児やイヌなどが接近した場合も、近接センサ１５０によって物体３として検出されるため、それらの目を保護できる。
【００３８】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００３９】
（第１変形例）
物体３が作業者である場合、一方の灯具をのぞき込んだ後に、他方の灯具をのぞき込むかもしれない。あるいは物体３が、車前方を横切る幼児などの歩行者であることもあり得る。そこで第１変形例では、左右の車両用灯具１００は協調して、赤外プローブ光Ｌ２の強度を制御する。図３は、第１変形例に係る自動車２００Ａの動作を説明する図である。一方の灯具（図３では、左側灯具２１０Ｌ）において物体３の近接が検出されると、その灯具２１０Ｌのみでなく、反対側の右側灯具２１０Ｒにおいても、赤外プローブ光Ｌ２の強度が低下する。第１変形例によれば、さらに安全性を高めることができる。
【００４０】
（第２変形例）
図４（ａ）〜（ｃ）は、第３変形例に係る車両用灯具１００の制御を説明する図である。図４（ａ）〜（ｃ）には、物体３までの距離と赤外プローブ光Ｌ２の強度の関係が示される。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、配光コントローラ１４０は、物体３の近接が検出されると、赤外照明１２０が生成する赤外プローブ光Ｌ２の強度を、非ゼロの所定レベルまで低下させてもよい。この場合、赤外照明１２０は、オン、オフのみでなく、赤外プローブ光Ｌ２の強度を調節可能に構成すればよい。
【００４２】
図４（ｂ）や（ｃ）に示すように、低下後の強度に、物体３までの距離を反映させてもよい。すなわち検出した物体３までの距離が短くなるほど、低下後の強度を小さくしてもよい。
【００４３】
（第３変形例）
赤外照明１２０は、赤外プローブ光Ｌ２の強度分布を可変に構成されてもよい。この場合において、配光コントローラ１４０は、物体３の近接が検出されると、物体３が照射される部分の赤外プローブ光Ｌ２の強度を低下させてもよい。これにより、物体３以外の部分については、赤外プローブ光Ｌ２の照射が維持できる。
【００４４】
（第４変形例）
図５（ａ）、（ｂ）は、第４変形例に係る自動車２００Ｂの動作を説明する図である。図５（ａ）に示すように、物体３の非近接状態において、赤外プローブ光Ｌ２の照射パターン３００は、遠方を照射する部分（遠方照射領域）３０２と、車両の左右を拡散的に照射する部分（拡散照射領域）３０４と、を含む。物体３が近接すると、図５（ｂ）に示すように、拡散照射領域３０４の強度は維持しつつ、遠方照射領域３０２をオフとし、あるいはその強度を非ゼロの小さい値に低下させてもよい。
【００４５】
（第５変形例）
自動車２００は、近接センサ１５０によって物体３が検出されると、その周囲に対して、赤外プローブ光Ｌ２を照射中であることを警告してもよい。たとえば、物体３までの距離が、しきい値ｘより短くなると、赤外プローブ光Ｌ２の強度を低下させる場合において、しきい値ｘより長いしきい値ｙを定め、物体までの距離がしきい値ｙを下回ると、周囲に警告してもよい。これにより一層、安全性を高めることができる。
【００４６】
（第６変形例）
なお、自動車２００がある程度速い速度で走行しているときには、人間が灯具をのぞき込むような状況は生じにくいと言える。そこで、近接センサ１５０にもとづく赤外プローブ光Ｌ２の強度制御は、車速が所定値より低い状況においてのみ有効としてもよい。
【００４７】
（第７変形例）
車両によっては、狭い路地のすれ違いや駐車場での切り返しに際して、運転者を支援するために、コーナーセンサなどを有する場合がある。この場合、コーナーセンサを、近接センサ１５０として流用することが可能である。
【００４８】
（第８変形例）
赤外プローブ光Ｌ２が正常な照射パターンを有するかは、重要な検査項目である。この検査を行う場合、作業車が灯具に近接して作業することとなるが、非近接状態の赤外プローブ光Ｌ２の照射パターンを検査したくても、近接保護がかかると、それを検査ができなくなる。そこで、近接保護機能は、無効にできるようにするとよい。
【００４９】
実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用の一側面を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
【符号の説明】
【００５０】
１００  車両用灯具
１１０  配光可変ランプ
１２０  赤外照明
１３０  カメラ
１４０  配光コントローラ
Ｌ１  白色ビーム
Ｌ２  赤外プローブ光
Ｌ３，Ｌ４  反射光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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