(57)【要約】【課題】測定光として可視光を用いた場合でも、運転者に測定光が視認されることを防止しつつ、十分な照度の測定光を得ることを可能とした車両用灯具を提供する。【解決手段】車両Ｂの前方に向けて照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２を照射する車両用灯具１であって、照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２となる可視光を出射する光源ユニットを備え、光源ユニットは、少なくとも測定光Ｌ２が運転者に視認されない周期で、照明光Ｌ１と測定光Ｌ２とを交互に切り替えながら出射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方に向けて照明光及び測定光を照射する車両用灯具であって、
前記照明光及び測定光となる可視光を出射する光源ユニットを備え、
前記光源ユニットは、少なくとも前記測定光が運転者に視認されない周期で、前記照明光と前記測定光とを交互に切り替えながら出射することを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記照明光の照射により形成される照明用配光パターンと、前記測定光の照射により形成される測定用配光パターンとの重ね合わせによって、１つの配光パターンを形成してい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】
前記照明用配光パターンの照度よりも前記測定用配光パターンの照度が相対的に高いことを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記光源ユニットは、レーザー光を出射するレーザー光源と、
前記レーザー光が照射される照射領域を含み、前記照射領域に照射されたレーザー光を可視光に変換する可視光変換部材と、
前記照射領域に向けて照射されるレーザー光を所定の周期で繰り返し走査するレーザー光走査機構とを備え、
前記可視光変換部材は、前記照射領域のうち、少なくとも前記照明用配光パターンを形成する照明光用照射領域と、前記測定用配光パターンを形成する測定光用照射領域とを含み、
前記レーザー光走査機構は、前記照明光を出射するタイミングで、前記照明光用照射領域に対してレーザー光を走査し、前記測定光を出射するタイミングで、前記測定光用照射領域に対してレーザー光を走査することを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記レーザー光走査機構は、所定の周波数ｆでレーザー光を走査すると共に、１／ｆの倍数の周期で前記照明光用照射領域及び前記測定光用照射領域に対してレーザー光を走査することを特徴とする請求項４に記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記周波数ｆが少なくとも６０Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項５に記載の車両用灯具。
【請求項７】
前記測定光を出射する周期が少なくとも１／６０秒以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の車両用灯具。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の車両用灯具と、
前記車両の前方から反射して戻ってくる測定光を受光する撮像装置とを備え、
前記撮像装置が受光した測定光に基づいて、前記車両の前方の状態を検知することを特徴とする車両前方検知システム。
【請求項９】
前記車両用灯具が前記測定光を出射するタイミングと、前記撮像装置が前記測定光を受光するタイミングとを互いに同期させることを特徴とする請求項８に記載の車両前方検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具及び車両前方検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高輝度且つ高出力な光が得られるレーザーダイオード（ＬＤ）などのレーザー光源を用いて、このレーザー光源が発するレーザー光を蛍光体プレート（波長変換部材）に照射することによって、照明光を得ることが行われている。
【０００３】
このような光源ユニットでは、青色レーザー光を出射するレーザー光源と、この青色レーザー光（励起光）に励起されて波長変換された黄色光（蛍光光）を発する蛍光体プレートとを組み合わせて、これら青色光と黄色光との混色により白色光（照明光）を得ることが可能である。その他にも、レーザー光源を用いた光源ユニットでは、複数色（例えば、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)の３色）のレーザー光を同一光軸上で合成して白色光を得ることも可能である。
【０００４】
また、このような光源ユニットを備えた車両用灯具では、照明光として、上端にカットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成するすれ違い用ビーム（ロービーム）と、ロービーム用配光パターンの上方にハイビーム用配光パターンを形成する走行用ビーム（ハイビーム）とを車両の前方に向けて照射する。
【０００５】
一方、車両用灯具では、運転時の安全性の向上を図るため、上述した照明光とは別に、車両の前方に向けて測定光を照射し、車両の前方から反射して戻ってくる測定光を撮像装置により受光（撮像）しながら、車両の前方の状態を検知する車両前方検知システムが提案されている（例えば、下記特許文献１，２を参照。）。このような車両前方検知システムは、自動運転システムや先進運転支援システムへの応用が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−０９９６３５号公報
【特許文献２】特開２０１８−１４２９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の車両前方検知システムでは、赤外線やミリ波レーダーなどの人間の目では視認されない測定光を用いて、例えば路面上の障害物や路面の凹凸などを検知することが行われている。この場合、照明光となる可視光を出射する光源とは別に、測定光を出射する光源を灯体内に配置する必要がある。このため、光源数の増加などにより車両用灯具のコスト上昇を招くことになる。
【０００８】
一方、上述した光源ユニットを用いて、蛍光体プレートに対するレーザー光の走査により得られる、若しくは、複数色のレーザー光を同一光軸上で合成して得られる照明光と測定光とを車両の前方に向けて照射する場合、測定光が照明光と同じ白色光（可視光）となる。この場合、運転者は、測定光を常に視認することになり、運転中に煩わしさを感じてしまう虞れがある。
【０００９】
さらに、遠方の路面状態を検知する場合、上述したハイビームによる照明光だけでは遠方の路面状態を検知するのに必要な照度を得ることは困難である。したがって、遠方の路面に向けて照射される測定光の照度を照明光の照度よりも高くする必要がある。
【００１０】
しかしながら、上述した光源ユニットを用いて、遠方の路面状態を検知するのに十分な照度を有する測定光と照明光とを同時に照射することは困難である。一方、測定用の光源を追加したり、ミリ波レーダーを用いたりすれば、遠方の路面状態を検知することが可能となるものの、上述した車両用灯具のコスト上昇を招くことになる。
【００１１】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、測定光として可視光を用いた場合でも、運転者に測定光が視認されることを防止しつつ、十分な照度の測定光を得ることを可能とした車両用灯具、並びに、そのような車両用灯具を用いて、車両の前方の状態を適切に検知することを可能とした車両前方検知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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
〔１〕  車両の前方に向けて照明光及び測定光を照射する車両用灯具であって、
前記照明光及び測定光となる可視光を出射する光源ユニットを備え、
前記光源ユニットは、少なくとも前記測定光が運転者に視認されない周期で、前記照明光と前記測定光とを交互に切り替えながら出射することを特徴とする車両用灯具。
〔２〕  前記照明光の照射により形成される照明用配光パターンと、前記測定光の照射により形成される測定用配光パターンとの重ね合わせによって、１つの配光パターンを形成していることを特徴とする前記〔１〕に記載の車両用灯具。
〔３〕  前記照明用配光パターンの照度よりも前記測定用配光パターンの照度が相対的に高いことを特徴とする前記〔２〕に記載の車両用灯具。
〔４〕  前記光源ユニットは、レーザー光を出射するレーザー光源と、
前記レーザー光が照射される照射領域を含み、前記照射領域に照射されたレーザー光を可視光に変換する可視光変換部材と、
前記照射領域に向けて照射されるレーザー光を所定の周期で繰り返し走査するレーザー光走査機構とを備え、
前記可視光変換部材は、前記照射領域のうち、少なくとも前記照明用配光パターンを形成する照明光用照射領域と、前記測定用配光パターンを形成する測定光用照射領域とを含み、
前記レーザー光走査機構は、前記照明光を出射するタイミングで、前記照明光用照射領域に対してレーザー光を走査し、前記測定光を出射するタイミングで、前記測定光用照射領域に対してレーザー光を走査することを特徴とする前記〔２〕又は〔３〕に記載の車両用灯具。
〔５〕  前記レーザー光走査機構は、所定の周波数ｆでレーザー光を走査すると共に、１／ｆの倍数の周期で前記照明光用照射領域及び前記測定光用照射領域に対してレーザー光を走査することを特徴とする前記〔４〕に記載の車両用灯具。
〔６〕  前記周波数ｆが少なくとも６０Ｈｚ以上であることを特徴とする前記〔５〕に記載の車両用灯具。
〔７〕  前記測定光を出射する周期が少なくとも１／６０秒以下であることを特徴とする前記〔１〕〜〔５〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔８〕  前記〔１〕〜〔７〕の何れか一項に記載の車両用灯具と、
前記車両の前方から反射して戻ってくる測定光を受光する撮像装置とを備え、
前記撮像装置が受光した測定光に基づいて、前記車両の前方の状態を検知することを特徴とする車両前方検知システム。
〔９〕  前記車両用灯具が前記測定光を出射するタイミングと、前記撮像装置が前記測定光を受光するタイミングとを互いに同期させることを特徴とする前記〔８〕に記載の車両前方検知システム。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、測定光として可視光を用いた場合でも、運転者に測定光が視認されることを防止しつつ、十分な照度の測定光を得ることを可能とした車両用灯具、並びに、そのような車両用灯具を用いて、車両の前方の状態を適切に検知することを可能とした車両前方検知システムを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両前方検知システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す車両前方検知システムが備える車両用灯具の構成を示す正面図である。
【図３】図１に示す車両前方検知システムが備える透過型の光源ユニットの構成を示す模式図である。
【図４】図１に示す車両前方検知システムが備える反射型の光源ユニットの構成を示す模式図である。
【図５】（Ａ）は光源ユニットから出射された照明光によって仮想鉛直スクリーンの面上に形成された照明用配光パターンを示す模式図、（Ｂ）は光源ユニットから出射された測定光によって仮想鉛直スクリーンの面上に形成された測定用配光パターンを示す模式図、（Ｃ）は光源ユニットから出射された照明光及び測定光によって仮想鉛直スクリーンの面上に形成されたハイビーム用配光パターンを示す模式図である。
【図６】蛍光体プレートの面内に設けられた照明光用照射領域及び測定光用照射領域の一例を示す平面図である。
【図７】図６に示す測定光用照射領域に対するレーザー光の別の走査軌跡を示す平面図である。
【図８】光源ユニットから出射される照明光及び測定光のタイミングと、撮像装置が測定光を受光するタイミングとの一例を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１６】
本発明の一実施形態として、例えば図１に示す車両前方検知システム１００について説明する。なお、図１は、車両前方検知システム１００の構成を示すブロック図である。
【００１７】
また、以下に示す図面では、ＸＹＺ直交座標系を設定し、Ｘ軸方向を車両Ｂの前後方向（長さ方向）、Ｙ軸方向を車両Ｂの左右方向（幅方向）、Ｚ軸方向を車両Ｂの上下方向（高さ方向）として、それぞれ示すものとする。
【００１８】
なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両Ｂを正面（車両前方）から見たときのそれぞれの方向を意味するものとする。
【００１９】
本実施形態の車両前方検知システム１００は、図１に示すように、車両Ｂの前端側の両コーナー部に配置された車両用灯具１と、車両Ｂに搭載された撮像装置２と、車両用灯具１及び撮像装置２と電気的に接続された車両前方検知用制御装置（以下、「制御装置」という。）３とを概略備えている。
【００２０】
車両用灯具１は、車両Ｂの前方に向けて照射される照明光Ｌ１とは別に、遠方の路面Ｒに向かって測定光Ｌ２を照射するものであり、例えば図２に示す灯体１ａの内部に、後述する図３に示すような透過型の光源ユニット４Ａ、又は、図４に示すような反射型の光源ユニット４Ｂと、ロービーム用光源ユニット４Ｃとを備えている。
【００２１】
なお、図２は、車両用灯具１の構成を示す正面図である。図３は、透過型の光源ユニット４Ａの構成を示す模式図である。図４は、反射型の光源ユニット４Ｂの構成を示す模式図である。
【００２２】
撮像装置２は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子を備えたカメラからなる。本実施形態では、車両Ｂのフロントガラスの内側上部に撮像装置２が設置されている。
【００２３】
なお、撮像装置２の設置箇所については、車両Ｂの測定光Ｌ２が受光可能な位置であればよく、例えば、車両用灯具１を構成する灯体１ａの内部に撮像素子を配置し、車両用灯具１と一体に構成することも可能である。また、撮像装置２については、この車両前方検知システム１００に合わせて、車両Ｂに搭載された専用のカメラに限らず、車両Ｂに搭載された既存のカメラを利用することも可能である。
【００２４】
制御装置３は、撮像装置２が受光した測定光Ｌ２に基づいて、例えば遠方の路面Ｒなど、車両Ｂの前方の状態を識別し制御するものであり、例えばＥＣＵなどのコンピュータからなる。制御装置３は、ＥＣＵ内のＲＯＭに格納されている制御プログラムをＥＣＵ内のＲＡＭに展開して実行し、その処理結果に応じて、車両Ｂの前方の状態の識別制御を行う。
【００２５】
また、制御装置３は、後述する車両用灯具１が出射する照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２の点灯制御を行うと共に、車両用灯具１が測定光Ｌ２を出射するタイミングと、撮像装置２が測定光Ｌ２を受光するタイミングとを互いに同期させる制御を行っている。
【００２６】
透過型の光源ユニット４Ａは、図３に示すように、励起光となるレーザー光ＢＬを出射するレーザー光源１１と、レーザー光ＢＬの照射により励起されて波長変換された蛍光光ＹＬを発する透過型の蛍光体プレート１２Ａと、蛍光体プレート１２Ａに向けて照射されるレーザー光ＢＬを走査するレーザー光走査機構１３と、レーザー光走査機構１３により走査されたレーザー光ＢＬを蛍光体プレート１２Ａに向けて反射するリフレクター１４と、照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２を車両Ｂの前方に向けて投影する投影レンズ１５とを概略備えている。
【００２７】
レーザー光源１１は、レーザー光ＢＬとして、例えば青色レーザー光（発光波長が約４５０ｎｍ）を発するレーザーダイオード（ＬＤ）からなる。なお、レーザー光源１１については、レーザー光ＢＬとして、紫外レーザー光を発するＬＤを用いてもよい。
【００２８】
蛍光体プレート１２Ａは、レーザー光ＢＬの照射により励起されて、蛍光光ＹＬとして黄色光を発する黄色蛍光体粒子を含む板状の波長変換部材からなる。本実施形態では、波長変換部材として、例えば、セリウムＣｅ等の付活剤が導入されたＹＡＧとアルミナＡｌ２Ｏ３との複合体（焼結体）からなる蛍光体粒子を含有したものを用いている。なお、蛍光体プレート１２Ａは、蛍光体粒子の他にも、この光源ユニット４Ａから出射される照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２の配光特性を制御するため、拡散剤を含有した構成であってもよい。
【００２９】
レーザー光走査機構１３は、レーザー光源１１と蛍光体プレート１２Ａとの間の光路中に配置されたＭＥＭＳ(Micro-Electro-Mechanical Systems)ミラーからなる。ＭＥＭＳミラーは、ＭＥＭＳ技術を用いた可動式のミラーであり、蛍光体プレート１２Ａの面内で２次元的に走査されるレーザー光ＢＬの走査方向及び走査速度を制御している。
【００３０】
リフレクター１４は、蛍光体プレート１２Ａとレーザー光走査機構１３との間の光路中に配置されたミラーからなる。リフレクター１４は、ＭＥＭＳミラーで反射されたレーザー光ＢＬを蛍光体プレート１２Ａの背面に向けて反射する。
【００３１】
透過型の光源ユニット４Ａでは、蛍光体プレート１２Ａの背面に向かって照射されたレーザー光（青色光）ＢＬの一部が拡散しながら蛍光体プレート１２Ａを透過すると共に、レーザー光ＢＬの照射により蛍光体プレート１２Ａ内の蛍光体粒子が励起されることで、蛍光光（黄色光）ＹＬを発しながら、これら青色光と黄色光との混色により得られる白色光ＷＬ（照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２）を前方の投影レンズ１５に向けて出射することが可能となっている。
【００３２】
一方、反射型の光源ユニット４Ｂは、図４に示すように、励起光となるレーザー光ＢＬを出射するレーザー光源１１と、レーザー光ＢＬの照射により励起されて波長変換された蛍光光ＹＬを発する反射型の蛍光体プレート１２Ｂと、蛍光体プレート１２Ｂに向けて照射されるレーザー光ＢＬを走査するレーザー光走査機構１３と、レーザー光走査機構１３により走査されたレーザー光ＢＬを蛍光体プレート１２Ｂに向けて反射するリフレクター１４と、照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２を車両Ｂの前方に向けて投影する投影レンズ１５とを概略備えている。
【００３３】
すなわち、この光源ユニット４Ｂは、上記透過型の蛍光体プレート１２Ａの代わりに、反射型の蛍光体プレート１２Ｂを備えている。また、光源ユニット４Ｂは、この蛍光体プレート１２Ｂの配置に合わせて、レーザー光源１１、レーザー光走査機構１３及びリフレクター１４の配置を変更している。それ以外は、上記透過型の光源ユニット４Ａと基本的に同じ構成を有している。
【００３４】
蛍光体プレート１２Ｂは、上記蛍光体プレート１２Ａを構成する波長変換部材の背面側に反射板１６を配置した構成を有している。反射板１６は、蛍光体プレート１２Ｂの正面側から入射したレーザー光ＢＬ及び蛍光体プレート１２Ｂ内で励起された蛍光光ＹＬを蛍光体プレート１２Ｂの正面側に向けて反射する。
【００３５】
反射型の光源ユニット４Ｂでは、蛍光体プレート１２Ｂの正面に向かって照射されたレーザー光（青色光）ＢＬの一部が拡散しながら蛍光体プレート１２Ｂで反射されると共に、レーザー光ＢＬの照射により蛍光体プレート１２Ａ内の黄色蛍光体粒子が励起されることで、蛍光光（黄色光）ＹＬを発しながら、これら青色光と黄色光との混色により得られる白色光ＷＬ（照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２）を前方の投影レンズ１５に向けて出射することが可能となっている。
【００３６】
本実施形態の車両用灯具１では、上述した光源ユニット４Ａ，４Ｂを備えることによって、図５（Ａ）に示すような照明用配光パターンＰ１を形成する照明光Ｌ１と、図５（Ｂ）に示すような測定用配光パターンＰ２を形成する測定光Ｌ２とを、それぞれ投影レンズ１５により車両Ｂの前方の路面Ｒに向けて投影することが可能である。
【００３７】
また、光源ユニット４Ａ，４Ｂは、少なくとも測定光Ｌ２が運転者に視認されない周期で、照明光Ｌ１と測定光Ｌ２とを交互に切り替えながら出射する。これにより、図５（Ｃ）に示すようなハイビーム用配光パターンＰ３を形成している。
【００３８】
なお、図５（Ａ）は、光源ユニット４Ａ，４Ｂから出射された照明光Ｌ１によって仮想鉛直スクリーンＳの面上に形成された照明用配光パターンＰ１を示す模式図である。図５（Ｂ）は、光源ユニット４Ａ，４Ｂから出射された測定光Ｌ２によって仮想鉛直スクリーンＳの面上に形成された測定用配光パターンＰ２を示す模式図である。図５（Ｃ）は、光源ユニット４Ａ，４Ｂから出射された照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２によって仮想鉛直スクリーンＳの面上に形成されたハイビーム用配光パターンＰ３を示す模式図である。
【００３９】
このうち、図５（Ａ）に示す照明用配光パターンＰ１は、図５（Ｃ）に示すハイビーム用配光パターンＰ３のうち、中央領域を除く周囲領域に対応したパターン形状を有している。一方、図５（Ｂ）に示す測定用配光パターンＰ２は、図５（Ｃ）に示すハイビーム用配光パターンＰ３のうち、中央領域に対応したパターン形状を有している。したがって、図５（Ｃ）に示すハイビーム用配光パターンＰ３は、照明光Ｌ１の照射により形成される照明用配光パターンＰ１と、測定光Ｌ２の照射により形成される測定用配光パターンＰ２との重ね合わせによって形成されている。
【００４０】
また、本実施形態の車両用灯具１では、ロービーム用光源ユニット４Ｃによって、ハイビーム用配光パターンＰ３よりも下方において、上端にカットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成するロービームとなる照明光を車両Ｂの前方の路面Ｒに向けて投影することが可能である。
【００４１】
なお、ロービーム用配光パターンについては、ロービーム用光源ユニット４Ｃのみで形成する場合に限らず、例えば、ロービーム用光源ユニット４Ｃにより水平線より下の領域を形成し、光源ユニット４Ａ，４Ｂによりカットオフラインを補うように形成することも可能である。
【００４２】
光源ユニット１Ａ，１Ｂでは、このような照明用配光パターンＰ１や、測定用配光パターンＰ２などの各配光パターンに対応した複数の照射領域を蛍光体プレート１２Ａ，１２Ｂの面内に設けて、各照射領域にレーザー光ＢＬを走査しながら照射する。これにより、互いに異なる複数の配光パターンＰ１，Ｐ２を形成することが可能である。
【００４３】
具体的に、図６に示すように、蛍光体プレート１２Ａ，１２Ｂの面内に、照明用配光パターンＰ１を形成する照射領域（以下、「照明光用照射領域」という。）Ｅ１と、測定用配光パターンＰ２を形成する照射領域（以下、「測定光用照射領域」という。）Ｅ２とを設けた場合を例示する。
【００４４】
なお、図６は、蛍光体プレート１２Ａ，１２Ｂの面内に設けられた照明光用照射領域Ｅ１及び測定光用照射領域Ｅ２の一例を示す平面図である。また、図６では、蛍光体プレート１２Ａ，１２Ｂの面内で走査されるレーザー光ＢＬの走査範囲ＳＥを一点鎖線で示している。さらに、図６では、蛍光体プレート１２Ａ，１２Ｂの面内で走査されるレーザー光ＢＬの走査軌跡ＳＬを破線で示している。
【００４５】
レーザー光走査機構１３は、レーザー光ＢＬの１回の走査で走査される走査範囲ＳＥにおいて、走査軌跡ＳＬの一端側から他端側に向かってレーザー光ＢＬを走査した後、走査軌跡ＳＬの他端側から一端側に向かってレーザー光ＢＬを走査することを周期的に繰り返す。
【００４６】
図６に示す蛍光体プレート１２Ａ，１２Ｂの面内には、走査範囲ＳＥにおいて、照明光用照射領域Ｅ１の内側に測定光用照射領域Ｅ２が設けられている。すなわち、測定光用照射領域Ｅ２の周囲を囲むように照明光用照射領域Ｅ１が設けられている。
【００４７】
光源ユニット１Ａ，１Ｂでは、レーザー光走査機構１３により照明光用照射領域Ｅ１と測定光用照射領域Ｅ２とにレーザー光ＢＬを走査しながら照射することで、照明用配光パターンＰ１を形成する照明光Ｌ１と、測定用配光パターンＰ２を形成する測定光Ｌ２とを、それぞれ投影レンズ１５により車両Ｂの前方の路面Ｒに向けて投影することが可能である。
【００４８】
また、遠方の路面状態を検知するのに十分な照度を得るため、測定用配光パターンＰ１の照度は、照明用配光パターンＰ１の照度よりも相対的に高くなっている。
【００４９】
なお、本実施形態では、上述した照明用配光パターンＰ１と測定用配光パターンＰ２とがハイビーム用配光パターンＰ３を中央領域と周囲領域とに分割するパターン形状を有しているが、このようなパターン形状に必ずしも限定されるものではない。例えば、照明用配光パターンＰ１と測定用配光パターンＰ２との少なくとも一部が重複するパターン形状や、照明光用配光パターンＰ１と測定光用配光パターンＰ２とが完全に重なるパターン形状などであってもよい。
【００５０】
上記光源ユニット４Ａ，４Ｂを用いた場合、レーザー光走査機構１３による走査されるレーザー光ＢＬの走査範囲は、照明光用照射領域Ｅ１を走査するときよりも、測定光用照射領域Ｅ２を走査するときの方が狭まるようにして、レーザー光源１１から出射されたレーザー光ＢＬを蛍光体プレート１２Ａ，１２Ｂに対して集中して照射することも可能である。
【００５１】
このときの測定光用照射領域Ｅ２に対するレーザー光ＢＬの走査軌跡ＳＬを図７に示す。なお、図７は、測定光用照射領域Ｅ２に対するレーザー光ＢＬの別の走査軌跡ＳＬを示す平面図である。
【００５２】
この場合、照明用配光パターンＰ１を照射している間は、図６に示すように、照明光用照射領域Ｅ１の広い範囲をレーザー光ＢＬで走査し、測定用配光パターンＰ２を照射している間は、図７に示すように、測定光用照射領域Ｅ２の狭い範囲をレーザー光ＢＬで走査する。また、レーザー光走査機構１３は、後述する少なくとも６０Ｈｚ以上（本実施形態では２７０Ｈｚ）の周波数ｆでレーザー光ＢＬを走査するように制御される。
【００５３】
これにより、レーザー光源１１の出力の変化以上に、測定用配光パターンＰ２の照度を照明用配光パターンＰ１の照度よりも相対的に高めることが可能である。
【００５４】
ところで、本実施形態の車両用灯具１では、上記光源ユニット４Ａ，４Ｂを用いて、少なくとも測定光Ｌ２が運転者に視認されない周期で、照明光Ｌ１と測定光Ｌ２とを交互に切り替えながら出射する。これにより、測定光Ｌ２として、照明光Ｌ１と同じ白色光（可視光）ＷＬを用いた場合でも、運転者に測定光Ｌ２が別に視認されることを防止することが可能である。
【００５５】
具体的に、光源ユニット４Ａ，４Ｂは、照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２を所定の周期でパルス状に出射すると共に、これら照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２を出射する周期の中で、照明光Ｌ１を出射するタイミングと、測定光Ｌ２を出射するタイミングとを交互に切り替えながら、照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２を出射する。
【００５６】
このため、レーザー光走査機構１３は、上述した蛍光体プレート１２Ａ，１２Ｂの走査範囲ＳＥに対してレーザー光ＢＬを所定の周期で繰り返し走査する。また、レーザー光源１１は、走査範囲ＳＥ内で照明光用照射領域Ｅ１を走査するタイミングと、測定光用照射領域Ｅ２を走査するタイミングとに合わせて、レーザー光源１１の点灯／消灯（ＯＮ／ＯＦＦ）を切り替える。さらに、レーザー光源１１は、出射されるレーザー光ＢＬの強度を制御することが可能である。
【００５７】
レーザー光走査機構１３は、所定の周波数ｆで走査範囲ＳＥをレーザー光ＢＬで走査すると共に、１／ｆの倍数の周期で照明光用照射領域Ｅ１及び測定光用照射領域Ｅ２に対してレーザー光ＢＬを走査する。周波数ｆについては、少なくとも６０Ｈｚ以上であれば、運転者（人間の目）に視認されない周期（１／ｆ＝１／６０秒［ｓ］）で測定光Ｌ２を出射することが可能である。
【００５８】
すなわち、運転者（人間の目）に視認されない測定光Ｌ２の周期としては、１／６０秒以下であることが好ましい。測定光Ｌ２が１／６０秒以下の周期で出射された場合、人の目には照明用配光パターンＰ１と測定用配光パターンＰ２とが重なり合ったハイビーム用配光パターンＰ３のみが視認されることになる。また、ハイビーム用配光パターンＰ３の照度は、これら照明用配光パターンＰ１の照度と測定用配光パターンＰ２の照度との互いの非照射時間を含めた時間平均での照度となる。
【００５９】
また、本実施形態の路面状態検知システム１００では、制御装置３の制御によって、車両用灯具１が測定光Ｌ２を出射するタイミングと、撮像装置２が測定光Ｌ２を受光（撮像）するタイミングとを互いに同期（一致）させている。
【００６０】
これにより、車両Ｒの前方から反射されて戻ってくる測定光Ｌ２を撮像装置２により受光（撮像）しながら、車両Ｂの前方の状態を検知することが可能である。
【００６１】
ここで、光源ユニット４Ａ，４Ｂから出射される照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２のタイミングと、撮像装置２が測定光Ｌ２を受光（撮像）するタイミングとについて、図８に示す場合を例示しながら説明する。
【００６２】
なお、図８は、光源ユニット４Ａ，４Ｂから出射される照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２のタイミングと、撮像装置２が測定光Ｌ２を受光（撮像）するタイミングとの一例を説明するためのタイミングチャートである。
【００６３】
本実施形態の車両用灯具１では、図８に示すように、例えば、レーザー光走査機構１３が２７０Ｈｚの周波数ｆで走査範囲ＳＥに対してレーザー光ＢＬを繰り返し走査する。これにより、走査範囲ＳＥに対してレーザー光ＢＬが１秒間に２７０回走査される。
【００６４】
また、走査範囲ＳＥを繰り返し走査する中で、照明光Ｌ１を出射するタイミングと、測定光Ｌ２を出射するタイミングとを交互に切り替えながら、照明光Ｌ１の照射時間と測定光Ｌ２の照射時間とが２：１の割合となるように、照明光Ｌ１と測定光Ｌ２とを交互に出射する。
【００６５】
すなわち、走査範囲ＳＥを繰り返し走査する中で、走査範囲ＳＥ内で照明光用照射領域Ｅ１を走査するタイミングでレーザー光源１１を点灯（ＯＮ）し、測定光用照射領域Ｅ２を走査するタイミングでレーザー光源１１を消灯（ＯＦＦ）する。また、このような走査を連続して２回行う。これにより、２／ｆ（＝２／２７０＝１／１３５秒［ｓ］）の周期で照明光Ｌ１が出射される。
【００６６】
一方、走査範囲ＳＥを繰り返し走査する中で、走査範囲ＳＥ内で測定光用照射領域Ｅ２を走査するタイミングでレーザー光源１１を点灯（ＯＮ）し、照明光用照射領域Ｅ１を走査するタイミングでレーザー光源１１を消灯（ＯＦＦ）する。また、このような走査を１回行う。これにより、１／ｆ（＝１／２７０秒［ｓ］）の周期で測定光Ｌ２が出射される。
【００６７】
また、レーザー光ＢＬの走査範囲ＳＥを図７に示す測定光用照射領域Ｅ２の狭い範囲に変更した場合、測定用配光パターンＰ２を照射している間は、レーザー光源１１を消灯（ＯＦＦ）する必要がなくなる。これにより、レーザー光源１１を点灯（ＯＮ）する時間を増やすことが可能である。
【００６８】
この場合、遠方の路面状態を検知するのに十分な照度を有する測定光Ｌ２を、運転者（人間の目）に視認されない周期（１／６０秒以下）で出射することが可能である。
【００６９】
また、照明光Ｌ１の照射により形成される照明用配光パターンＰ１と、測定光Ｌ２の照射により形成される測定用配光パターンＰ２との重ね合わせによって、１つのハイビーム用配光パターンＰ３を形成することが可能である。
【００７０】
この場合、３／ｆ（＝３／２７０＝１／９０秒［ｓ］）の周期で照明光Ｌ１と測定光Ｌ２とを交互に切り替えながら出射することで、運転者（人間の目）にフリッカーを感じさせることなく、車両Ｂの前方の路面Ｒにハイビーム用配光パターンＰ３を形成することが可能である。
【００７１】
また、本実施形態の路面状態検知システム１００では、車両用灯具１が測定光Ｌ２を出射するタイミングと、撮像装置２が測定光Ｌ２を受光するタイミングとを互いに同期（一致）させながら、例えば９０Ｈｚのフレームレート及び１／１８０秒［ｓ］の露出時間で、撮像装置２がシャッターを繰り返し開放（受光）する。
【００７２】
これにより、測定光Ｌ２の照射により車両Ｂの前方から反射して戻ってくる測定光Ｌ２を撮像装置２により適切に受光（撮像）することが可能である。
【００７３】
ここで、測定光Ｌ２の出射が１／２７０秒であるのに対して、撮像装置の露出時間が１／１８０秒である。また、測定用配光パターンＰ２は、従来のようなハイビーム用配光パターンのみを照射する場合の１／３の照射時間で、３倍の照度となっている。したがって、撮像装置３は、２／３倍の時間で３倍の光量の測定光Ｌ２を受光するため、ハイビーム用配光パターンのみを照射する場合の２（＝３×２／３）倍の受光量となる。これにより、従来のようなハイビーム用配光パターンのみを照射する場合に比べて、遠方の路面Ｒを十分な照度の測定光Ｌ２で照射することが可能である。
【００７４】
以上のように、本実施形態の車両用灯具１では、測定光Ｌ２として可視光を用いた場合でも、運転者に測定光Ｌ２が視認されることを防止することが可能である。また、遠方の路面Ｒの状態を検知するのに十分な照度の測定光Ｌ２を得ることが可能である。
【００７５】
したがって、本実施形態の車両前方検知システム１００では、上記車両用灯具１を用いることによって、車両Ｂの前方の状態を適切に検知することが可能である。
【００７６】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００７７】
例えば、上述した照明光Ｌ１と測定光Ｌ２との照射時間の割合や、レーザー光ＢＬを走査する周波数ｆ、撮像装置３のフレームレートや露出時間など、上述した実施形態による設定に必ずしも限定されるものではなく、任意に設定することが可能である。
【００７８】
また、上記車両用灯具１では、上述した光源ユニット４Ａ，４Ｂを用いて、上述したハイビーム用配光パターンＰ３とは別に、ロービーム用配光パターンや、路面描画用配光パターンなどを形成する構成であってもよい。路面描画用配光パターンとしては、例えば文字や記号、図形などを挙げることができる。
【００７９】
また、上記車両用灯具１では、上述した光源ユニット４Ａ，４Ｂを用いた構成に限らず、少なくとも測定光が運転者に視認されない周期で、照明光と測定光とを交互に切り替えながら出射する構成であればよい。
【００８０】
例えば、上述した光源ユニット４Ａ，４Ｂでは、レーザー光源１１が励起光となるレーザー光（励起レーザー光）ＢＬを出射し、このレーザー光ＢＬにより励起されて波長変換された蛍光光ＹＬを発する蛍光体プレート１２Ａ，１２Ｂを用いた構成となっているが、レーザー光源１１が可視光となるレーザー光（可視レーザー光）を直接出射する構成であってもよい。
【００８１】
この構成の場合、蛍光体プレート１２Ａ，１２Ｂの代わりに、レーザー光源１１が出射するレーザー光を拡散させる拡散プレートを用いて、この拡散プレートの面内に設けられた照射領域に対してレーザー光を走査しながら照射することがより好ましい。これにより、上述した照明用配光パターンＰ１を形成する照明光Ｌ１と、測定用配光パターンＰ２を形成する測定光Ｌ２とを出射することが可能である。
【００８２】
また、上述した蛍光体プレート１２Ａ，１２Ｂや拡散プレートの他にも、照射領域に照射された紫外レーザー光を可視光に変換する可視光変換部材を用いることが可能である。
【００８３】
また、上記車両用灯具１では、上述した光源ユニット４Ａ，４Ｂを用いた構成に限らず、例えば、照明光Ｌ１及び測定光Ｌ２となる可視光を直接出射する光源ユニットを用いた構成とすることも可能である。例えば、発光素子（ＬＥＤ）をアレイ状に配列したＬＥＤアレイ方式や、液晶素子（ＬＣＤ）を用いたＬＣＤ方式、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いたＤＭＤ方式などの光源ユニットを用いた構成であってよい。
【００８４】
また、上記路面状態検知システム１００では、上述した車両用灯具１が測定光Ｌ２を出射するタイミングと、撮像装置２が測定光Ｌ２を受光するタイミングとを互いに同期（一致）させることによって、車両Ｂの前方から反射して戻ってくる測定光Ｌ２を撮像装置２により受光（撮像）する構成となっているが、撮像装置２が連続的に撮像を行い、その撮像した画像の中から、測定光Ｌ２の照射により撮像された画像を抽出する構成とすることも可能である。
【００８５】
なお、上記路面状態検知システム１００は、自動運転システムや先進運転支援システムに応用することも可能である。すなわち、車両Ｂでは、上記路面状態検知システム１００が検知した路面状態に基づいて、この路面状態に応じたエンジン制御やブレーキ制御、操舵制御などの自動制御を行うことも可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１…車両用灯具  ２…撮像装置  ３…路面状態検知用制御装置（制御装置）  ４Ａ，４Ｃ…透過型の光源ユニット  １１…レーザー光源  １２Ａ，１２Ｂ…蛍光体プレート（波長変換部材）  １３…レーザー光走査機構  １４…リフレクター  １５…投影レンズ  １００…路面状態検知システム  Ｌ１…照明光  Ｌ２…測定光  ＢＬ…レーザー光  ＹＬ…蛍光光  ＷＬ…白色光（可視光）  Ｐ１…照明用配光パターン  Ｐ２…測定用配光パターン  Ｐ３…ハイビーム用配光パターン  Ｅ１…照明光用照射領域  Ｅ２…測定光用照射領域
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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