(57)【要約】  車両の機能を向上させる車両用灯具を実現する。車両用灯具は、照明機能の異なる複数種類の光出力部と、複数種類の光出力部における光出力を実行させる発光駆動部と、監視センサとを有し、車両の上部に配置される。即ち車両用灯具としてのユニットにより、多様な機能の照明動作を実現し、また周囲の全部又は一部の環境を監視することができるようにする。各種の照明機能や監視機能を集約したユニットとすることで、車両に多様な機能を提供する。また照明光として複数色を表現可能な光出力部を有し、照明光が車両の全周囲方向に照射可能となるように、複数の光出力部が車両の周方向に配列された周囲照明部を有するようにする。これにより車両外部の環境認識性を高め、安全性を向上させる。さらに車体の左側面及び右側面にも光出力部を配置し、該光出力部は、発光端が徐々に車体前方に移動する光出力（シーケンシャル発光）を行うようにする。これにより車両のターンシグナルとして車両側方からの認識性の高い光出力を実現する。
2017073248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明機能の異なる複数種類の光出力部と、
複数種類の前記光出力部における光出力を実行させる発光駆動部と、
監視センサと、
を有し、
車両の上部に配置される
車両用灯具。
【請求項２】
複数種類の前記光出力部は、それぞれレーザ光の出力部であり、
前記発光駆動部は、レーザ光源及びレーザ光源の駆動回路を有し、
前記レーザ光源から出力されるレーザ光が導光路によって各光出力部に供給されて光出力される
請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
車両のルーフユニットとして形成されている
請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
照明機能の異なる複数種類の光出力部としての１つの種類として、遠方配光の光出力部が設けられ、
照明機能の異なる複数種類の光出力部としての他の１つの種類として、車両の周囲を照明する周囲配光の光出力部が設けられている
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項５】
各部の動作電源を生成する電源回路部と、
発光動作を制御するとともに、前記監視センサの検出情報に応じた発光動作を制御する制御部と、を備えた
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項６】
照明光として複数色を表現可能な光出力部を有し、前記照明光が車両の全周囲方向に照射可能となるように、複数の前記光出力部が車両の周方向に配列された周囲照明部を有する
車両用灯具。
【請求項７】
外部環境認識のための撮像ユニットを有し、１又は複数の前記撮像ユニットによって車両の全周囲方向が撮像可能となるように、１又は複数の前記撮像ユニットが配置されているとともに、
１又は複数の前記撮像ユニットによって得られた撮像画像から、車両周囲の物又は人物としての被検出体を検出する処理を行う画像解析部と、
前記周囲照明部における前記光出力部のうちで、少なくとも前記画像解析部によって認識された被検出体が存在する方向に照明光を照射する光出力部の照明光の色を、前記被検出体の主要色に応じて可変制御する制御部と、を備えた
請求項６に記載の車両用灯具。
【請求項８】
前記撮像ユニットは、可視光を撮像する可視光カメラと、遠赤外光を撮像する遠赤外光カメラを有する
請求項７に記載の車両用灯具。
【請求項９】
前記周囲照明部における複数の前記光出力部は、車両のルーフ部において全周面に並ぶように配列されているともに、
前記光出力部の垂直方向の光出射方向は、前記ルーフ部の水平方向より下方とされている
請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項１０】
前記光出力部は赤色光、緑色光、青色光である各レーザ光の出力部を有する
請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項１１】
車体の側面に光出力部を有し、
前記光出力部は、発光端が車体前方に移動するターンシグナル発光を行う
車両用灯具。
【請求項１２】
前記光出力部は、車体前方側に向かって、発光上端が高い位置となる発光を行う
請求項１１に記載の車両用灯具。
【請求項１３】
車体の左前、左後、右前、右後となる各コーナー部のそれぞれについて、少なくともコーナー部の両側の位置で互いに別個に光出力を行うことのできる光出力部を有し、
右折シグナルとして、右前部及び右後部の各コーナー部についての両側の光出力部からの光出力を行い、
左折シグナルとして、左前部及び左後部の各コーナー部についての両側の光出力部からの光出力を行う
車両用灯具。
【請求項１４】
右折シグナルの場合に、車体前部の光出力部の発光位置と、車体右側面部前方の光出力部の発光位置が、ともに車両の右前コーナー部に向かい、かつ車体後部の光出力部の発光位置と、車体右側面部後方の光出力部の発光位置がともに車両の右後コーナー部に向かうように、光出力動作が行われ、
左折シグナルの場合に、車体前部の光出力部の発光位置と、車体左側面部前方の光出力部の発光位置が、ともに車両の左前コーナー部に向かい、かつ車体後部の光出力部の発光位置と、車体左側面部後方の光出力部の発光位置がともに車両の左後コーナー部に向かうように、光出力動作が行われる
請求項１３に記載の車両用灯具。
【請求項１５】
車両のフロントウインドウ、右サイドウインドウ、左サイドウインドウ、リアウインドウがそれぞれ前記光出力部とされた
請求項１３又は請求項１４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ついての技術分野に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２０１５−１７１８２４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６３５１８号公報
【特許文献３】特開２０１５−１４５２２４号公報
【背景技術】
【０００３】
車両用灯具に関する各種の技術が知られており、例えば特許文献１には、車両前方の情報を取得するセンサと、センサからの信号に応じて灯具ユニットが形成する配光を変更させる配光制御を行う配光制御部を有する車両用灯具が記載されている。【０００４】
また特許文献２には監視機能を有する車両用灯具が開示されている。即ち車両用前照灯装置において、前方監視カメラによって撮影された車両前方の画像情報を取得し、その画像情報に基づいて車両前方に存在する物体の属性を判別する。そしてカメラ制御手段は、取得した自車両の車速情報に基づいてズームレンズの光学倍率を制御し、配光制御ＥＣＵは、物体の属性に応じて前照灯ユニットを制御する。このような技術により自車両前方の広い範囲にわたって路面状況や存在する物体を精度良く判別できる。【０００５】
また例えば車両に用いられる灯具として、複数の光源を配列し、順次点灯させるものがある。特許文献３には、順次点灯させる複数の発光要素を含む車両用灯具でターンシグナルとして違和感のない発光動作を実現する手法が開示されている。  
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
車両用灯具は、自動車等の車両に搭載され車両の一部を構成する不可欠なユニットである。しかしながら車両用灯具について単なる照明機器としてだけではなく、車両の動作に多様に寄与する機能や構成を備えることが望まれる。
そこで本発明では、車両にとってより有用となる車両用灯具を提供することを第１の目的とする。 【０００７】
また車両に搭載される灯具には、単に運転者の視認性のためだけで無く、周囲監視のため、或いは環境への寄与など、幅広い機能を持たせることが考えられる。
そこで本発明は車両用灯具の機能の一層の向上や多様化を図ることを第２の目的とする。【０００８】
また右左折を提示するターンシグナルとしては、周囲の人、例えば周囲の車両の乗員や歩行者等からの認識性を高くすることが重要である。そこで本発明は、より認識性の高いターンシグナル発光を提案することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係る車両用灯具は、照明機能の異なる複数種類の光出力部と、複数種類の前記光出力部における光出力を実行させる発光駆動部と、監視センサとを有し、車両の上部に配置されるものである。
即ち車両用灯具を、異なる照明機能の複数種類の光出力部と、その光出力駆動を行う発光駆動部と、周囲の全部又は一部の環境を監視するための監視センサを有するユニットとして形成する。そしてその車両用灯具を車両の上方に配置する。【００１０】
上記した第１の発明に係る車両用灯具においては、複数種類の前記光出力部は、それぞれレーザ光の出力部であり、前記発光駆動部は、レーザ光源及びレーザ光源の駆動回路を有し、前記レーザ光源から出力されるレーザ光が導光路によって各光出力部に供給されて光出力されるようにすることが考えられる。
即ち各光出力部は、共通のレーザ光源からのレーザ光を出力する構成とする。【００１１】
上記した第１の発明に係る車両用灯具においては、車両のルーフユニットとして形成されていることが考えられる。
即ち車両用灯具モジュール自体を車両のルーフとする。【００１２】
上記した第１の発明に係る車両用灯具においては、照明機能の異なる複数種類の光出力部としての１つの種類として、遠方配光の光出力部が設けられ、照明機能の異なる複数種類の光出力部としての他の１つの種類として、車両の周囲を照明する周囲配光の光出力部が設けられているようにすることが考えられる。
例えばヘッドライトとしての遠方配光の光出力部とともに、車両の周囲を略全周に渡って比較的近傍を照明する周囲配光の光出力部を設ける。【００１３】
上記した第１の発明に係る車両用灯具においては、各部の動作電源を生成する電源回路部と、発光動作を制御するとともに、前記監視センサの検出情報に応じた発光動作を制御する制御部と、を備えることが考えられる。
即ち電源回路部及び制御部も含めてユニット化する。【００１４】
第２の発明に係る車両用灯具においては、照明光として複数色を表現可能な光出力部を有し、前記照明光が車両の全周囲方向に照射可能となるように、複数の前記光出力部が車両の周方向に配列された周囲照明部を有する。
これにより車両の全周方向に対する照明を実現する。【００１５】
上記した第２の発明に係る車両用灯具においては、 外部環境認識のための撮像ユニットを有し、１又は複数の前記撮像ユニットによって車両の全周囲方向が撮像可能となるように、１又は複数の前記撮像ユニットが配置されているとともに、１又は複数の前記撮像ユニットによって得られた撮像画像から、車両周囲の物又は人物としての被検出体を検出する処理を行う画像解析部と、前記周囲照明部における前記光出力部のうちで、少なくとも前記画像解析部によって認識された被検出体が存在する方向に照明光を照射する光出力部の照明光の色を、前記被検出体の主要色に応じて可変制御する制御部と、を備えることが考えられる。
即ち車両の全周方向に対して撮像ユニットによる撮像画像を用いて人や物体としての被検出体を認識する。そして、被検出体に対しては、被検出体に応じた色の照明光を照射する。【００１６】
上記した第２の発明に係る車両用灯具においては、前記撮像ユニットは、可視光を撮像する可視光カメラと、遠赤外光を撮像する遠赤外光カメラを有することが考えられる。
１つの撮像ユニットによっては、その撮像方向の画像として可視光カメラによる撮像画像と遠赤外光カメラによる撮像画像を得るようにし、これらを用いて被検出体を検出・認識する。【００１７】
上記した第２の発明に係る車両用灯具においては、前記周囲照明部における複数の前記光出力部は、車両のルーフ部において全周面に並ぶように配列されているともに、前記光出力部の垂直方向の光出射方向は、前記ルーフ部の水平方向より下方とされていることが望ましい。
周囲照明部をルーフ部に設けることで、比較的高い位置で、車両の周囲の人からの周囲照明の視認性を向上させる。【００１８】
上記した第２の発明に係る車両用灯具においては、前記光出力部は赤色光、緑色光、青色光である各レーザ光の出力部を有することが考えられる。
Ｒ（赤色）レーザ光、Ｇ（緑色）レーザ光、Ｂ（青色）レーザ光の出力を行う光出力部を配列することで、多様な色表現での照明や外部報知等を行う。【００１９】
第３の発明に係る車両用灯具においては、車体の側面に光出力部を有し、前記光出力部は、発光端が車体前方に移動するターンシグナル発光を行う。
即ち車体の左側面及び右側面に配置された光出力部を配置する。そしてその光出力部は、発光端が徐々に車体前方に移動する光出力（シーケンシャル発光）を行うようにする。【００２０】
上記した第３の発明に係る車両用灯具においては、前記光出力部は、車体前方側に向かって、発光上端が高い位置となる発光を行うことが考えられる。
シーケンシャル発光の際に、発光領域の上端が徐々に高い位置となるようにする。【００２１】
第４の発明に係る車両用灯具は、車体の左前、左後、右前、右後となる各コーナー部のそれぞれについて、少なくともコーナー部の両側の位置で互いに別個に光出力を行うことのできる光出力部を有し、右折シグナルとして、右前部及び右後部の各コーナー部についての両側の光出力部からの光出力を行い、左折シグナルとして、左前部及び左後部の各コーナー部についての両側の光出力部からの光出力を行うものである。
この場合、車体の各コーナー部のそれぞれから見て、両側となる位置に光出力部が形成されるようにする。そして右折シグナルとしては、少なくとも車体前部の右側、車体の右側面部の前方及び後方、車体後部の右側において光出力が行われる。左折シグナルとしては、少なくとも車体前部の左側、左側面部の前方及び後方、車体後部の左側において光出力が行われる。【００２２】
上記した第４の発明に係る車両用灯具においては、右折シグナルの場合に、車体前部の光出力部の発光位置と、車体右側面部前方の光出力部の発光位置が、ともに車両の右前コーナー部に向かい、かつ車体後部の光出力部の発光位置と、車体右側面部後方の光出力部の発光位置がともに車両の右後コーナー部に向かうように、光出力動作が行われ、左折シグナルの場合に、車体前部の光出力部の発光位置と、車体左側面部前方の光出力部の発光位置が、ともに車両の左前コーナー部に向かい、かつ車体後部の光出力部の発光位置と、車体左側面部後方の光出力部の発光位置がともに車両の左後コーナー部に向かうように、光出力動作が行われるようにすることが考えられる。
つまり右折の場合に、車体右側の前後のコーナー部に向かって、両側から光（光出力位置）が進行していくような表示を行い、左折の場合には、車体左側の前後のコーナー部に向かって、両側から光（光出力位置）が進行していくような表示を行う。【００２３】
上記した第４の発明に係る車両用灯具においては、車両のフロントウインドウ、右サイドウインドウ、左サイドウインドウ、リアウインドウがそれぞれ前記光出力部とされたものであることが考えられる。
車両のウインドウを大型の光出力部として用いてターンシグナル発光を行う。  
【発明の効果】
【００２４】
第１の発明の車両用灯具によれば、高い位置からの効率的な周囲監視と照明が行われることで、車両走行の安全性の向上に寄与できるとともに、照明機能や監視機能を集約したユニットとすることで、車両の構成の簡易化、製造の効率化を実現できる。【００２５】
第２の発明によれば、車両の全周囲方向への照明が可能であって車両用灯具の機能を向上又は多様化させる。これにより車両外部の環境認識性を高め、安全性を向上させることができる。【００２６】
第３，第４の発明によれば、ターンシグナル表示として周囲の人からの認識性の高いターンシグナルを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態の車両用灯具を搭載した車両の斜視図である。
【図２】実施の形態のルーフモジュールの構成の説明図である。
【図３】実施の形態の要部の構成のブロック図である。
【図４】実施の形態の周囲照明部の配光及び撮像ユニットの被写体方向の説明図である。
【図５】実施の形態の周囲照明部へのレーザ光供給の説明図である。
【図６】実施の形態の照明光の色制御のフローチャートである。
【図７】実施の形態のプロジェクタの投影方向の説明図である。
【図８】実施の形態のフロントウインドウに投影される車内用画像の説明図である。
【図９】実施の形態のフロントウインドウに投影される車外用画像の説明図である。
【図１０】実施の形態のウインドウ構造の説明図である。
【図１１】実施の形態の車内及び車外の表示動作の説明図である。
【図１２】実施の形態の車外用プロジェクタを配置する場合の説明図である。
【図１３】実施の形態のウインドウの領域設定の説明図である。
【図１４】実施の形態のターンシグナルの説明図である。
【図１５】実施の形態の他のターンシグナルの説明図である。
【図１６】実施の形態の他のターンシグナルの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
＜車両構成＞
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。実施の形態では、車両用灯具としての機能を有するルーフモジュールが車両に搭載されることを想定している。なお、以下説明する実施の形態は本発明を実現する一例に過ぎない。本発明に該当する構成例は以下の説明のものに限らず、多様に考えられる。
【００２９】
図１、図２Ａにより車両９０の形態例を説明する。図１は車両９０の斜視図で、図２Ａはルーフモジュール１を平面方向に見た状態で示す説明図である。なお以下説明する車両９０の形状、構造等は一例に過ぎない。
車両９０は、完全自動運転或いは一部自動運転として走行する機能、又は運転支援機能により運転者の運転を補助する機能を有する４輪の自動車である。
【００３０】
車両９０において乗員が搭乗する車室は、フロントウインドウ９１Ｆ、左サイドウインドウ９１ＬＳ、及び図１では現れない側の右サイドウインドウ９１ＲＳ、リアウインドウ９１ＲＲ（図７参照）によって囲まれる空間となっている。つまり車室は、乗員にとって周囲の略３６０°がウインドウ９１（各ウインドウを総称する場合「ウインドウ９１」と表記する）となっている空間となる。
なお図１では、フロントウインドウ９１Ｆと左サイドウインドウ９１ＬＳ、フロントウインドウ９１Ｆと右サイドウインドウ９１ＲＳ、リアウインドウ９１ＲＲと左サイドウインドウ９１ＬＳ、リアウインドウ９１ＲＲと右サイドウインドウ９１ＲＳの各境界（ウインドウの接合部分）を、コーナー部９５として示している。コーナー部９５は透明又は半透明でも良いし、不透明の場合も考えられる。
【００３１】
車両９０の上部には、ルーフモジュール１が設けられている。このルーフモジュール１は、車両９０のルーフを形成するとともに、灯具機能をはじめとする各種機能を実現する構成を備える。
ルーフモジュール１の略中央部には、レーザ光源を有するレーザライトエンジン２が内蔵されている。
ルーフモジュール１の車両前方側にはヘッドライト部３が設けられている。ヘッドライト部３としては、ハイビーム出力部３Ｈ、ロービーム出力部３Ｌ、スポットビーム出力部３Ｓが設けられている。ハイビーム出力部３Ｈは遠方配光とされた照明光を出力し、ロービーム出力部３Ｌは近傍配光とされた照明光を出力する。スポットビーム出力部３Ｓは前方をスポット照射する照明光を出力する。
【００３２】
また図１には現れないが、ルーフモジュール１の車両後方側にはリアライト部４が設けられている。リアライト部４には、例えばリアビーム出力部４Ｈや、ブレーキランプ部、バックランプ部等が設けられている。
リアライト部４の照明構成は例えばヘッドライト部３と同様の構成であってもよい。
【００３３】
図１，図２Ａに示すように、ルーフモジュール１の側部には、略全周に渡って周囲照明部５が形成されている。図２Ａにおいては周囲照明部５は破線で示している。
周囲照明部５には、多数の光出力部５１が配列されており、これによって車両９０の周囲３６０°方向に対する照明が可能とされている。周囲照明部５は、車両９０の周囲の全方向に対して、例えば１０ｍ以内程度の照明を行うものとして配置される。
図２Ｂは、周囲照明部５の一部を拡大して模式的に示している。周方向に多数配列される光出力部５１は、それぞれがＲ（赤色）レーザ光出力部５Ｒ、Ｇ（緑色）レーザ光出力部５Ｇ、Ｂ（青色）レーザ光出力部５Ｂを有している。即ち各光出力部５１は、Ｒ、Ｇ、Ｂ光出力を行うことで、多様な色表現での照明や外部報知等を行うことができるようにされている。
【００３４】
また図２Ｂに示すように、周囲照明部５としての光出力部５１とともに、監視センサユニット７が配置されている。監視センサユニット７は、例えばカメラを備えた撮像ユニットとされる。そして図２Ａのようにルーフモジュール１の周囲方向に対する画像撮像を行うために、車両前部右方、車両前部左方、右側部前方、右側部後方、左側部前方、左側部後方、車両後部右方、車両後部左方として８個配置されている。これは、各監視センサユニット７におけるカメラの水平方向の画角を５０度程度とし、８個の監視センサユニット７により、全周囲方向の撮像を行うことができるようにしたものである。
【００３５】
この図２Ｂでは、１つの監視センサユニット７として、可視光カメラ７ａと遠赤外光カメラ７ｂを有する例を示しているが、これは一例である。
監視センサユニット７としては、可視光カメラ７ａを含むカメラを少なくとも備えることで、周囲環境について画像により認識することができ、人、物体、さらにはそれらの色を認識することができる。遠赤外光カメラ７ｂを備えることによって、人や動物等の熱源体の認識に好適となる。
またカメラに関しては、いわゆる左右一対で用いられるステレオカメラを搭載することで、三角測量の原理を利用して対象物までの距離情報を得ることも可能となる。
さらに監視センサユニット７としては、近赤外光カメラを備えても良い。また監視センサユニット７としてはカメラを設けず、或いはカメラに加えて、レーザーセンサ、レーダーセンサを備えても良い。
【００３６】
ルーフモジュール１に設けられたヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５は、それぞれ照明光としてレーザ光出力を行う。本実施の形態の場合、ヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５がそれぞれ独自にレーザ光源としての例えばレーザダイオード等を備えているのではなく、レーザライトエンジン２で発生されるレーザ光が用いられる。
即ちレーザライトエンジン２で発生されるレーザ光が、導光路としての光ファイバ６によってヘッドライト部３のハイビーム出力部３Ｈ、ロービーム出力部３Ｌ、スポットビーム出力部３Ｓのそれぞれに導かれて出力される。
また同じくレーザライトエンジン２で発生されるレーザ光が、光ファイバ６によってリアライト部４のリアビーム出力部４Ｈや、図示しないブレーキランプ部、バックランプ部等に導かれて出力される。
さらに同じくレーザライトエンジン２で発生されるレーザ光が、光ファイバ６によって周囲照明部５の各光出力部５１に導かれて出力される。
【００３７】
光ファイバ６は、Ｒレーザ光、Ｇレーザ光、Ｂレーザ光のそれぞれに対応して３系統設けられている。この３系統の光ファイバ６の一部を図１，図２のようにルーフモジュール１の上面や側面に表出されることで、光ファイバ６（光ファイバ６で伝送されるＲ、Ｇ、Ｂの各光）がルーフモジュール１の外観デザインの一部となるようにもしている。
【００３８】
なお、ヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５がレーザライトエンジン２で発生されるレーザ光が用いる構成は一例である。
ヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５のそれぞれが独自にレーザダイオードやＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源を備えるようにしてもよい。
またヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５の一部が、レーザライトエンジン２で発生されるレーザ光を用い、一部が、独自の光源を用いるものでもよい。
【００３９】
＜制御構成＞
図３はルーフモジュール１の内部構成と、ルーフモジュール１の動作に関連する車両９０の構成を示している。
ＥＣＵ（electronic control unit）９２は、車両９０における各種制御を行うマイクロコンピュータである。ＥＣＵ９２は例えば車両９０の走行制御、自動運転制御、運転支援制御、電装系デバイス制御等を行う。
バッテリ９３は、車両９０におけるバッテリであり、走行系、電装系、制御系その他の各部の動作電源電圧を供給する。
【００４０】
フロントウインドウ９１Ｆ、左サイドウインドウ９１ＬＳ、右サイドウインドウ９１ＲＳ、リアウインドウ９１ＲＲは、車室の周囲のウインドウであるとともに、後述するように車内用画像や車外用画像を表示するスクリーンとしての機能も持つ。本例の場合、各ウインドウ９１（９１Ｆ、９１ＲＳ、９１ＬＳ、９１ＲＲ）に対して、ＥＣＵ９２が透過率可変制御ができるものとしている。
各ウインドウ９１は、ＥＣＵ９２によって、ウインドウ全体として一律に透過率が変化されることもできるし、ウインドウ内の領域毎に異なる透過率に設定されることも可能である。ＥＣＵ９２は、例えばルーフモジュール１の制御部２０からの情報に基づいて各ウインドウ９１の透過率制御を行う。なお、ＥＣＵ９２ではなく制御部２０が直接各ウインドウ９１の透過率制御を行うようにしてもよい。
【００４１】
ルーフモジュール１には、図１，図２に示したようにレーザライトエンジン２、ヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５、光ファイバ６、監視センサユニット７が設けられ、さらに図３に示すように画像投影部８が設けられている。
【００４２】
ルーフモジュール１のレーザライトエンジン２には、制御部２０、電源回路部２１、レーザ光源部２２、駆動回路２３、解析部２４が設けられる。
制御部２０はマイクロコンピュータにより構成され、ルーフモジュール１による照明動作、車両９０の周囲監視のための撮像画像処理に関する動作、表示動作等の制御を行う。また制御部２０はＥＣＵ９２との通信により、車両情報を取得したり、ＥＣＵ９２に対して処理要求（例えば上述の透過率制御等）を行うことができる。また制御部２０は監視センサユニット７によって得られた周囲の情報をＥＣＵ９２に提供することもできる。
【００４３】
制御部２０とＥＣＵ９２の通信は近距離無線通信、有線通信、赤外線通信その他各種の通信方式が適用可能である。ルーフモジュール１が、各ウインドウ９１の上面に配置されることを考えると、ＥＣＵ９２は車両下方（ウインドウ９１よりは下方）に配置されることが想定される。本例のようにウインドウ９１がほぼ全周に渡って形成されている場合に、制御部２０とＥＣＵ９２を有線で通信可能とするには、ウインドウ９１の一部、或いは各ウインドウ９１の境界となるコーナー部９５に透明伝送路を形成し、通信路とすることが考えられる。
【００４４】
電源回路部２１は、バッテリ９３からの給電を受け、ルーフモジュール１の各部に必要な動作電源電圧を生成する。即ち制御部２０、駆動回路２３、解析部２４、ヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５、監視センサユニット７、画像投影部８のそれぞれに必要な電源電圧を生成し、各部に供給する。もちろんヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５の構成によっては、電源回路部２１は、これらへ電源電圧を供給する場合もある。
バッテリ９３から電源回路部２１への給電は無線給電とすることが考えられる。或いはウインドウ９１の一部、或いはコーナー部９５に透明給電路を形成して給電を行うようにしてもよい。
【００４５】
なお、ルーフモジュール１の上面に太陽光パネルを配置し、太陽光パネルで発電された電力をルーフモジュール１の動作電力として利用することも考えられる。
その場合、電源回路部２１は、太陽光パネルで発生した電荷を蓄電する蓄電部を有するとともに、蓄電部から電源電圧を用いて各部に必要な電源電圧を生成し、各部に供給する構成とすることができる。この場合、バッテリ９３からの給電電力と、蓄電部からの電力を併用してもよいし、バッテリ９３からの給電を不要とすることも可能である。
【００４６】
レーザ光源部２２は例えばレーザダイオードなどのレーザ光源が備えられてレーザ光を出力する。ここでは３つのレーザ光源により、Ｒレーザ光、Ｇレーザ光、Ｂレーザ光をそれぞれ出力する。ＲＧＢ各レーザ光は、それぞれ光ファイバ６により周囲照明部５、ヘッドライト部３、リアライト部４に送られる。
駆動回路２３は、レーザ光源部２２のＲＧＢ各レーザ光源を駆動する回路である。例えばレーザダイオードに対する電流供給回路、電流安定化回路、保護回路等を有する。駆動回路２３は制御部２０の指示に応じて、レーザ光源部２２からのレーザ光出力を実行させる。
【００４７】
解析部２４は、例えば画像解析部とされ、上述のように車両９０の周囲に対する監視のための撮像を行う８個の監視センサユニット７のカメラ（可視光カメラ７ａ、遠赤外光カメラ７ｂ）からの撮像画像データを入力し、それぞれに対する画像解析を行う。この場合、解析部２４は、各監視センサユニット７の可視光カメラ７ａからの撮像画像を解析して、周囲の人を認識したり、周囲の物体、例えば建造物、道路状況、信号機、標識、ガードレール、障害物、先行車、対向車等を認識することができる。また天候、日照方向等を認識することもできる。また解析部２４は遠赤外光カメラ７ｂによる画像を解析して周囲の温度分布を認識でき、これを可視光カメラ７ａによる認識の補助に用いることができる。
監視センサユニット７においてレーザーセンサやレーダーセンサが設けられる場合、解析部２４は、それらのセンサの検出信号を解析し、各種の情報を得る。
制御部２０は、解析部２４の画像解析や検出信号解析による周囲環境の認識情報に基づいて、各種の制御を行うことができる。
【００４８】
ルーフモジュール１には画像投影部８が設けられている。画像投影部８は、例えば６個のプロジェクタ８ａ〜８ｆを有する。プロジェクタ８ａ〜８ｆは、例えばルーフモジュール１の底側から、各ウインドウ９１に画像を投影できるように配置されている。
プロジェクタ８ａ〜８ｆの投影光源にはレーザ出力部２２からのＲＧＢレーザ光が利用される。このため各プロジェクタ８ａ〜８ｆに対しては、光ファイバ６によりＲＧＢ各レーザ光が供給される。
各プロジェクタ８ａ〜８ｆの動作は制御部２０により制御される。即ち制御部２０によって投影動作や表示内容が指示される。
なおプロジェクタ８ａ〜８ｆは、独立した投影光源を備えるようにしてもよい。またプロジェクタ８ａ〜８ｆは、ルーフモジュール１とは独立して車内に配置されるものであってもよい。
【００４９】
＜照明・監視＞
ヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５による照明及び監視について説明する。
ヘッドライト部３はルーフモジュール１に設けられている。従って車両９０の上方から従来よりも路面に対する光軸角度が深くなる状態で前方を照射する照明となる。このように比較的上方から照射する構成とすることで、乗員による路面の視認性を高めることができる。
リアライト部４もルーフモジュール１に設けられ、比較的上方からの照射となるため、後方の路面の視認性を高めることができる。
【００５０】
次に周囲照明部５は、図２で説明したようにルーフモジュール１の周囲において光出力部５１が配列されていることで、車両９０の周囲３６０度に対する照明が可能とされている。
そして各光出力部５１の垂直方向の配光は、ルーフモジュール１の水平方向より下方とされている。
例えば図４Ａに、ルーフモジュール１の水平方向を一点鎖線Ｈで示しているが、周囲照明部５に配置されている光出力部５１の光出射方向は、例えば破線で示す角度θ１の範囲となるように設定されている。例えばこのような配光で、周囲１０ｍ程度を照明するように設定されている。
【００５１】
このような配光により、遠方に居る人に対するグレアフリーが実現される。また車両９０の近傍に居る人が、周囲照明部５からの光を無意識に直視することがないようにされる。但し、子供等で眼の位置が低い場合は、無意識に直視する可能性もあり得る。そこで、周囲環境監視に応じて、人が存在することが認識された場合は、その人に向かう光出力部５１からの光出力を停止させたり、配光を変化させるようにすることが考えられる。
また、周囲照明部５の照明により、車両９０自体が、その場所におけるインフラストラクチャとなって周囲を明るくする機能を持つ。市街地等で車両９０が多数存在することで、夜間でも明るい環境を創出できる。
また、周囲照明部５のカラー光源による路面描画を行って、周囲の人への情報提示や各種の報知を行うことも想定される。
【００５２】
なお、本実施の形態では、周囲照明部５はルーフモジュール１の周囲として、車両９０の上方から周囲を照明するものとしているが、周囲照明部５が車体の底部周囲に設けられていても良い。つまり周囲照明部５として配列される光出力部５１は、ルーフモジュール１に設けられることに限られない。
また周囲照明部５は、必ずしも全周３６０度方向に対する照明を行うものでなくてもよい。例えば側方のみ、側方と後方のみ、左側方のみ、右側方のみなどへの照明を行うようにしてもよい。またほぼ全周として３００度方向、２５０度方向などの照明を行うものでもよい。
【００５３】
周囲照明部５の光出力部５１（Ｒレーザ光出力部５Ｒ、Ｇレーザ光出力部５Ｇ、Ｂレーザ光出力部５Ｂ）に対するレーザ光の供給方式の一例を図５で説明する。
図５では、レーザライトエンジン２のレーザ光源部２２におけるＲ、Ｇ、Ｂの各レーザダイオード２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを示している。このレーザダイオード２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの各出射光が回転反射板７５に照射されるようにする。回転反射板７５は軸Ｊを中心に回転駆動される。
なお、ここでは回転反射板７５は平板状の両面ミラーとして示しているが、回転反射板７５に代えて多面体ミラーとされているポリゴンミラーを用いても良い。
【００５４】
回転反射板７５の周囲には、コリメータレンズＣＬ及び光ファイバ６が配置されている。コリメータレンズＣＬで平行光とされたレーザ光は、入射端６ａから光ファイバ６に進入する。
ここで３つ１組のコリメータレンズＣＬと対応する３本の光ファイバ６は、周囲照明部５における１つの光出力部５１に対応する。
【００５５】
例えば回転反射板７５が実線の状態であるときは、回転反射板７５で反射されたＲ、Ｇ、Ｂ各レーザ光は、実線で示すように、或る１組（３つ）のコリメータレンズＣＬによって１組（３本）の光ファイバ６に導入される。この３本の光ファイバ６は、周囲照明部５における或る１つの光出力部５１の各レーザ光出力部（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）にそれぞれレーザ光を供給する。
また回転反射板７５が破線の状態であるときは、回転反射板７５で反射されたＲ、Ｇ、Ｂ各レーザ光は、破線で示すように、或る１組のコリメータレンズＣＬによって１組の光ファイバ６に導入される。この３本の光ファイバ６は、周囲照明部５における別の１つの光出力部５１の各レーザ光出力部（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）にレーザ光を供給する。
さらに回転反射板７５が一点鎖線の状態であるときは、回転反射板７５で反射されたＲ、Ｇ、Ｂ各レーザ光は、一点鎖線で示すように、或る１組（３つ）のコリメータレンズＣＬによって１組（３本）の光ファイバ６に導入される。この３本の光ファイバ６は、周囲照明部５における別の１つの光出力部５１の各レーザ光出力部（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）にレーザ光を供給する。
【００５６】
従って、レーザ光源部２２におけるＲ、Ｇ、Ｂの各レーザダイオード２２Ｒ、２２Ｇ、２２ＢからＲ、Ｇ、Ｂの各レーザ光を出力させつつ、回転反射板７５を高速で回転させることで、周囲照明部５の各光出力部５１にレーザ光を分配することができる。これによって周囲照明部５の各光出力部５１がそれぞれレーザダイオード等の光源素子を備えなくとも、３６０度方向の照明を実現することができる。
また、回転反射板７５の回転位置に同期させて、回転反射板７５へのレーザ照射をオン／オフすることで、特定の方向のみ照明を行ったり、特定の方向のみ照明をオフとすることもできる。
また回転反射板７５へ照射するＲ、Ｇ、Ｂ各レーザ光の光強度を制御することで、周囲照明部５の照明光の色を変化させることができる。
また、回転反射板７５の回転位置に同期させて、回転反射板７５へ照射するＲ、Ｇ、Ｂ各レーザ光の光強度を制御することで、周囲照明部５の特定の方向への照明光の色を変化させることもできる。
【００５７】
なお、図５では模式的に示しているため、レーザダイオード２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの出射レーザ光が直接回転反射板７５に照射されるようにしているが、実際には必要な光学系を介して照射されれば良い。
例えばレーザダイオード２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの出射レーザ光は、ヘッドライト部３やリアライト部４に供給する他の光ファイバ６も入射される。従って、レーザダイオード２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの出射レーザ光が、ビームスプリッタ等の光学素子により分光され、一部が周囲照明部５用として、図５のように回転反射板７５に照射されるようにすればよい。
もちろんレーザダイオード２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが、周囲照明部５への給光のための専用のレーザダイオードとされてもよい。
【００５８】
次に、監視センサユニット７について説明する。監視センサユニット７による監視によっては、上述のように周囲の人や物体を認識できる。監視センサユニット７として、可視光カメラ７ａ、遠赤外光カメラ７ｂを備える場合は、人の認識精度を高めることができる。可視光カメラ７ａによる撮像画像ではパターンマッチング等の手法で人を認識できるが、これに遠赤外光カメラ７ｂによる撮像画像を用いて、対象部分の温度判定を行うことで、人であるか否かをより正確に認識できる。動物についても同様である。
また安全面を考慮すれば、車両９０の近傍を監視することも重要である。例えば車両９０の後方に配置した監視センサユニット７については、図４Ｂのように、ルーフモジュール１の水平方向（一点鎖線Ｈ）よりも下方、例えばθ２の範囲を垂直方向の画角とするように配置する。このようにして車両９０の後ろに居る子供ＨＭ等を必ず認識できるようにする。
監視センサユニット７によって、このような構成を取ることで安全性向上を実現する。
【００５９】
本実施の形態では、周囲照明部５の照明を、監視機能を向上させるためにも用いる。
監視センサユニット７により撮像を行う場合、照明具合によって画像の輪郭の明確度が変化する。これにより人を含めた物体認識精度が変動する。そこでより画像認識精度を向上させるために、周囲の物体に応じて、周囲照明部５による照明光の色を変化させる。
周囲照明部５における各光出力部５１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各レーザ光出力部（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）を備えているため、多様な色の照明光を出力することが可能である。
また上述のように、特定のレーザ光出力部（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）へ供給するレーザ光強度を変化させることで、特定の方向のみに、特定の色の照明光を照射することもできる。
なお、各光出力部５１が、例えばＬＥＤやレーザダイオード等の光源を有する場合も、それぞれＲ、Ｇ、Ｂ光源としてのＬＥＤ等を配置することで、多様な色の照明光を出力することが可能であることはいうまでもない。
【００６０】
監視機能向上のために、具体的には、検出した物体の色に合わせた照明が行われるようにする。そこで制御部２０は、周囲照明部５の照明に関して図６に示す色制御処理を行う。
ステップＳ１０１で制御部２０は、解析部２４により或る方向で何らかの物体が検出されたか否かを監視している。何らかの物体が検出された場合、制御部２０はステップＳ１０２で、その物体の色データを抽出する。具体的には解析部２４から検出した物体を構成している色の情報を取得する。
ステップＳ１０３で制御部２０は、取得した色データから、主要色を判定する。例えば検出物体における支配的な色や、最も比率の大きい色などを主要色とする。
【００６１】
ステップＳ１０４で制御部２０は、当該物体の検出方向から、判定した主要色の照明が出力されるように制御する。
具体的には、まず解析部２４から、検出物体の方向（車体からみた方向）の情報を取得し、その方向を照明する光出力部５１を特定する。そしてその光出力部５１からの出力光が、主要色となるように、当該光出力部５１に供給するＲ、Ｇ、Ｂレーザ光の各強度を制御する。
このような処理により、例えば赤い服を着た人を何らかの物体として検出した場合には、その人に向かって、赤色の照明が行われる。また黄色の物体を検出した場合、その物体に向かって黄色の照明が行われる。
このような主要色に合わせた照明を行うことで、監視センサユニット７による撮像画像上で、当該物体の輪郭が明確になる。これにより、解析部２４では、物体の輪郭を精度良く判定でき、パターンマッチング等により、物体が何であるかを精度良く特定できる。
制御部２０は、ステップＳ１０５で解析部２４による物体特定結果を取得する。そして検出物体が人であるか、人以外であるかによりステップＳ１０６で分岐する。人の場合は、対人用の処理を行い、人以外の場合は、対物体用の処理を行うことになる。
【００６２】
このように被検出体に対しては、被検出体に応じた色の照明光を照射することで、外部環境認識としての認識精度を向上させることができる。
なお、被検出体に合わせた色の照明は、人の視覚上も認識しやすいものとなる。例えば歩行者が青い服を着ている場合、青の照明を当てることで、運転者にとって、その歩行者の視認性が高まる。これによって安全性を向上させることができる。
また、環境認識精度を向上させた場合、例えば人を認識したときに、周囲照明部５の一部、つまり人がいる方向への照明を消灯したり、照明光強度を下げるなどして、周囲の人にまぶしさを感じさせないようにするなど、より高度な制御が可能となる。
【００６３】
＜ウインドウ表示＞
各ウインドウ９１（フロントウインドウ９１Ｆ、左サイドウインドウ９１ＬＳ、右サイドウインドウ９１ＲＳ、リアウインドウ９１ＲＲ）における画像表示について説明する。
各ウインドウ９１は、透過率制御が可能なパネルとして構成されており、全透過状態とすることで、乗員が通常に周囲を視認できる窓として機能する。
さらに各ウインドウ９１においては、画像投影部８から画像を投影するとともに、その投影部分の透過率を低下させることで、車室内の乗員に対する表示を行うことができる（車内用画像の表示）。また各ウインドウ９１においては、画像投影部８から画像を投影するとともに、その投影部分の透過率を上昇させることで、車外に居る人に対する表示を行うことができる（車外用画像の表示）。
【００６４】
画像投影部８における各プロジェクタ８ａ〜８ｆは、例えば図７のように配置されて画像投影を行う。各プロジェクタ８ａ〜８ｆは、例えばルーフモジュール１の底面側において、図示のような投影方向が得られるように配置されている。
プロジェクタ８ａはフロントウインドウ９１Ｆの全体に対して画像投影を行うように配置位置が設定されている。プロジェクタ８ｂはリアウインドウ９１ＲＲの全体に対して画像投影を行うように配置位置が設定されている。プロジェクタ８ｃは右サイドウインドウ９１ＲＳの車両前方側略半分の範囲に対して画像投影を行うように配置位置が設定されている。プロジェクタ８ｄは右サイドウインドウ９１ＲＳの車両後方側略半分の範囲に対して画像投影を行うように配置位置が設定されている。プロジェクタ８ｅは左サイドウインドウ９１ＬＳの車両前方側略半分の範囲に対して画像投影を行うように配置位置が設定されている。プロジェクタ８ｆは左サイドウインドウ９１ＬＳの車両後方側略半分の範囲に対して画像投影を行うように配置位置が設定されている。
画像投影部８では、各プロジェクタ８ａ〜８ｆがこのように配置されることで、全てのウインドウ９１に対して、各種画像表示を行うことができるようにされている。
各プロジェクタ８ａ〜８ｆは、それぞれ独立した画像を投影しても良いし、隣接するウインドウに連続した１つの画像が形成されるように、部分毎の画像を投影してもよい。
【００６５】
図８は、プロジェクタ８ａによりフロントウインドウ９１Ｆに車内用画像１００を表示させた状態を示している。フロントウインドウ９１Ｆの大部分は、スルー状態（ほぼ透明と視認される透過率の状態）とされ、乗員は車両前方の風景を見ることができる。この状態において、フロントウインドウ９１Ｆの一部の透過率が下げられ、その部分にプロジェクタ８ａの投影画像が表示される。例えば走行速度、回転数、シフトポジション、走行距離、時刻、走行モード等が、車内用画像１００として表示されている。
【００６６】
なお、完全自動運転を想定する場合、乗員からは各ウインドウ９１（特にフロントウインドウ９１Ｆ）が常にスルー状態である必要はない。従って車内用画像１００としては、各ウインドウ９１の透過率を下げて、映像シアターのような投影を行うようにしてもよい。
また隣接するウインドウ９１、例えばフロントウインドウ９１Ｆと左右サイドウインドウ（９１ＬＳ、９１ＲＳ）にまたがって大画面による１つの車内用画像１００を表示させるようにしてもよい。もちろん４つのウインドウ９１を３６０度スクリーンとして画像を投影させても良い。このような複数のウインドウ９１にまたがった表示は、プロジェクタ８ａ〜８ｆによる投影画像の設定により可能である。即ち１つの画像を水平方向に分割して、各プロジェクタ８ａ〜８ｆから投影させれば良い。
【００６７】
各ウインドウ９１をスクリーンとして用いた車内用画像１００の表示内容としては他にも各種考えられる。
車内用画像１００としては、例えば地図画像、ナビゲーション画像、車両状態に関するメッセージ画像、周囲状況の通知、アラート画像や文字、各種映像コンテンツ、携帯端末などの情報処理装置の表示画面の拡大画像、ウェブサイト画像などが想定される。
【００６８】
図９は、例えばプロジェクタ８ａ、８ｅ、８ｆによってフロントウインドウ９１Ｆ及び左サイドウインドウ９１ＬＳに車外用画像１０１を表示させた例である。
フロントウインドウ９１Ｆ及び左サイドウインドウ９１ＬＳは、投影画像を外部から視認できる構造とする。
図９の例では、道路を横断しようとする人に対して、先に渡ることを薦める映像を、フロントウインドウ９１Ｆ及び左サイドウインドウ９１ＬＳを用いて表示している。特にフロントウインドウ９１Ｆ及び左サイドウインドウ９１ＬＳを１つの大型のスクリーンとして扱い、画像をまたがって表示させることで、外部に対する視認性や、通知能力を拡大する。
【００６９】
各ウインドウ９１をスクリーンとして用いた車外用画像１０１の表示内容としては他にも各種考えられる。
車外用画像１０１としては、車両９０内の乗員の有無の通知情報、迎車中／サービス中／回送中等の表示、周囲歩行者等へのメッセージ、先行車両、後続車両等へのメッセージや注意喚起、アラート、車外の人に乗車を促す画像などが想定される。
なお車内用画像１００と車外用画像１０１を同時に投影することもできる。
【００７０】
車内に設置されたプロジェクタ８ａ〜８ｆによってウインドウ９１の内面側及び外面側に画像を表示する手法の一例を説明する。
図１０Ａ，図１０Ｂはウインドウ９１の構造を模式的に示している。ウインドウ９１は図１０Ａのように例えば水平方向の分割線で多数のライン状の領域に分割された構造とする。分割される領域としては、ミラー領域１５０，透過領域１５１，拡散領域１５２の３種類とする。このミラー領域１５０，透過領域１５１，拡散領域１５２の組が、上下方向に連続する状態でウインドウ９１が形成されている。
各領域（１５０，１５１，１５２）の垂直方向の幅は、例えば投影する画像のフレームにおける１〜数ライン分、或は数１０ライン分などとしてもよいし、さらに多数のラインの幅としてもよい。これは画像の垂直解像度や画像視認性に応じて設定されればよい。説明状、各領域の垂直方向の幅は、画像のｘライン分とする。
【００７１】
ミラー領域１５０は、内部にミラー１６０が形成されている領域とする。ミラー１６０は、車室内方向から入射した光を下方に反射させる。
透過領域１５１は、光が通常に高い透過率で透過する領域とする。
拡散領域１５２は、内部に拡散板１６１が設けられている領域とする。
【００７２】
この場合、図１０Ｂに示すように、車内側からミラー領域１５０に入射した光１７０は、ミラー１６０で反射され、透過領域１５１を上方から下方に通過し、拡散板１６１に達する。拡散板１６１は、図のように傾斜して配置されていることで、光１７０は拡散板１６１で外方に向かって拡散される。この状態で、ウインドウ９１の外方から、光１７０による画像が視認される。
また、車外からの光１７１は、透過領域１５１を介して車室内に達する。従って乗員は車外の光景を視認できる。
また車内側から拡散領域１５２に入射した光１７２は、拡散板１６１に投射されて拡散する。この状態で、ウインドウ９１の内方から、光１７２による画像が視認される。
【００７３】
つまり、プロジェクタ８ａ〜８ｆは、車内用画像１００、車外用画像１０１を次のように投影光として出射すればよい。
車内用画像１００のフレームデータは、フレームの最初のｘラインをブランク（階調ゼロの画素データ）、次のｘラインもブランク、次のｘラインに画像を構成する画素データを配置する。このようなデータ配置を垂直方向に繰り返して各フレームデータを形成する。そしてそのフレームデータに基づいて投影を行う。すると、画像を構成する投影光が拡散領域１５２に投影され、乗員による画像視認が可能となる。
車外用画像１０１のフレームデータは、フレームの最初のｘラインに画像を構成する画素データを配置し、次のｘラインはブランク、次のｘラインもブランクとする。このようなデータ配置を垂直方向に繰り返して各フレームデータを形成する。そしてそのフレームデータに基づいて投影を行う。すると、画像を構成する投影光がミラー領域１５０に投影され、外部からの画像視認が可能となる。
車内用画像１００と車外用画像１０１をウインドウ表裏に同時に表示する場合、車内用画像データと車外用画像データを合成する。即ち合成画像のフレームデータは、フレームの最初のｘラインに車外用画像１０１を構成する画素データを配置し、次のｘラインはブランク、次のｘラインは車内用画像１００を構成する画素データを配置する。これを垂直方向に繰り返してフレームデータを形成し、投影すればよい。
【００７４】
なお、以上の手法の場合、プロジェクタ８ａ〜８ｆの投影位置がウインドウ９１の領域（１５０、１５１、１５２）の位置に対して精密に合わせられなければならない。そのため、車内にウインドウ９１上の画像表示状態を認識できるカメラ、或いは光量センサ等を設け、車内用画像１００を投射した状態で、車内用画像１００の表示が良好に行われる状態となるように投射位置の自動調整が行われるようにすることが望ましい。上記構成の場合、位置関係として車内用画像１００が適切に表示される状態とすれば、車外用画像１０１も適切な投影が行われていることになるためである。
【００７５】
ウインドウ９１の内外での画像表示のための他の手法を図１１，図１２で説明する。
図１１Ａは、車両内部のプロジェクタ８ｉｎ（例えばプロジェクタ８ａ〜８ｆ）を配置することに加え、車両外部、例えばルーフモジュール１による天井部１８１の庇部分にプロジェクタ８ｏｕｔを配置する例である。
ウインドウ９１は、２層構造とし、車外側がガラス部１８３、車内側が液晶シャッタ部１８２とする。液晶シャッタ部１８２は、封入した液晶の両端電極への印加電圧により透過率が可変とされる層である。
このようにすることで、プロジェクタ８ｉｎによって車内用画像１００の投影が行われ、プロジェクタ８ｏｕｔによって車外用画像１０１の投影が行われる。プロジェクタ８ｉｎ、８ｏｕｔによる画像投影部分においては、液晶シャッタ部１８２の透過率を低くすればよい。即ち制御部２０は、各ウインドウ９１上の領域として、車外用画像１０１を投影する領域と車内用画像１００を投影する領域のそれぞれに応じた透過率制御をＥＣＵ９２に要求し、ウインドウ９１の領域毎に透過率を制御させる。そして各領域に対する画像の投影を画像投影部８に指示する。このようにすることで、車内用画像１００と車外用画像１０１をそれぞれ適切に表示させることができる。
【００７６】
車外のプロジェクタ８ｏｕｔの配置位置の例を図１２に示す。例えばプロジェクタ８ｇ〜８ｐとして１０個のプロジェクタ８ｏｕｔを配置する。例えばフロントウインドウ９１Ｆへの投影を行うプロジェクタ８ｇ，８ｈ，８ｉ、リアウインドウ９１ＲＲへの投影を行うプロジェクタ８ｊ，８ｋ，８ｌ、右サイドウインドウ９１ＲＳへの投影を行うプロジェクタ８ｍ，８ｎ、左サイドウインドウ９１ＬＳへの投影を行うプロジェクタ８ｏ，８ｐを設け、これらによって車両９０の全周方向への表示を可能とする。
なお、このようにプロジェクタ８ｏｕｔを設ける場合、プロジェクタ８ｏｕｔによって路面描画も可能となる。図ではプロジェクタ８ｍ，８ｎが路面に対して投影を行っている状態を破線で示しているが、このように投影方向を変換させ、路面に各種の画像を表示することで、車外の人に対する通知等を行うことができる。例えば乗車や降車の案内を路面に表示するなどである。
【００７７】
図１１Ｂは、さらに他の構造例である。ウインドウ９１を３層構造とし、車外側から透過型ＯＬＥＤ（Organic Electro-Luminescence Display）部１８４、ガラス部１８３、液晶シャッタ部１８２とする。この場合、プロジェクタ８ｉｎ（例えばプロジェクタ８ａ〜８ｆ）によって車内用画像１００の投影が行われるとともに、透過型ＯＬＥＤ部１８４により車外用画像１０１を表示する。このような構造でも車内外に画像を表示することができる。また透過型ＯＬＥＤ部１８４を用いることでウインドウ９１の透過性も確保されるため、乗員の外部視認性も保たれる。
【００７８】
ここまで各種のウインドウ構造や表示デバイス（プロジェクタやＯＬＥＤ）等を示したが、ウインドウ９１による車内外での画像表示の手法は他にも多様に考えられる。
また、これまでのウインドウ９１の構造例については、例えば図１３Ａの斜線部で示す表示領域１９０として、ウインドウ９１の全体に適用してもよい。これにより画像表示の自由度の向上、大画面化を実現できる。
また、図１３Ｂのように、ウインドウ９１において中央は透過領域１９１とし、表示領域１９０はウインドウ９１の周囲部分としてもよい。或いは図１３Ｃのように、ウインドウ９１において上下のみに帯状の表示領域１９０を形成し、上下方向の中央は透過領域１９１としてもよい。
これらにおいて透過領域１９１は、例えば単純なガラス領域として、常時透過率が高く、表示には用いない領域とする。透過領域１９１を設けることで、乗員の外部視認性を常時完全に確保する領域が得られるようにする。
【００７９】
＜ターンシグナル＞
続いてターンシグナル機能について説明する。
各ウインドウ９１は、車外用画像１０１の表示として光出力部としても機能する。つまりウインドウ９１を灯具として利用することもできる。一例として、ターンシグナル機能をウインドウ９１を用いて実現する例を説明する。
図１４は、プロジェクタ８ａ〜８ｆによる画像投影を利用した車外用画像１０１として、ターンシグナル画像１０１Ｔを表示させる例である。
【００８０】
例えば図１４は左折の際のターンシグナルを示している。図１４Ａ→図１４Ｂ→図１４Ｃ→図１４Ａ・・・というように表示が遷移していることでシーケンシャルなターンシグナルが表現される。即ち車体前部の光出力部であるフロントウインドウ９１Ｆの発光位置と、車体左側面部前方の光出力部（左サイドウインドウ９１ＬＳの前方側）の発光位置が、ともに車両９０の左前コーナー部９５ＦＬに向かうように、光が移動する。また車体後部の光出力部（リアウインドウ９１ＲＲ）の発光位置と、車体左側面部後方の光出力部（左サイドウインドウ９１ＬＳの後方側）の発光位置がともに車両９０の左後コーナー部９５ＲＬに向かうように、光が移動する。例えば左前コーナー部９５ＦＬと左後コーナー部９５ＲＬのそれぞれに向かって、光の波が押し寄せていくような表示となる。
図示しないが、右折の際のターンシグナルも同様に、車体前部の光出力部であるフロントウインドウ９１Ｆの発光位置と、車体右側面部前方の光出力部（右サイドウインドウ９１ＲＳの前方側）の発光位置が、ともに車両９０の右前コーナー部９５ＦＲ（図７参照）に向かうように光が移動する。また車体後部の光出力部（リアウインドウ９１ＲＲ）の発光位置と、車体右側面部後方の光出力部（右サイドウインドウ９１ＲＳの後方側）の発光位置がともに車両９０の右後コーナー部９５ＲＲに向かうように、光が移動する。
【００８１】
ウインドウ９１という大型の表示面を利用して、発光部分（光出力位置）を移動させることで、視認性が高く、また印象度の高いターンシグナルを実現できる。
特にコーナー部９５に注目すると、左折の場合はコーナー部９５ＦＬ、９５ＲＬが点滅するように視認され、右折の場合はコーナー部９５ＦＲ、９５ＲＲが点滅するように視認される。車両コーナー部での点滅となることで、視認者がターンシグナルとして通常に認識できる。
また、シーケンシャルターンとして、発光端の上端位置は、コーナー部９５に近づくほど高くなる。これによってターンシグナルとしての注意喚起機能が高まる。
【００８２】
なお、例えば車体のコーナー部に向かってシーケンシャルに光が移動するようなターンシグナルは、図１５Ａのような車両９０Ａにおける灯具構成によっても可能である。
図１５Ａの車両９０Ａは、車両後部のターンライト１１０Ｌ、１１０Ｒを有し、また車両側面後方にもターンライト１１１Ｒを有する（左側面側は図示されていないが同様）。
そして右折の場合、ターンライト１１０Ｒ、１１１Ｒが、それぞれコーナー部９５ＲＲに向かって光が進行するようなシーケンシャル点灯を行う。例えばターンライト１１０Ｒ、１１１Ｒは４分割の点灯部を有し、図１５Ｂ→図１５Ｃ→図１５Ｄ→図１５Ｅのように、コーナー部９５ＲＲから遠い方の点灯部から順に点灯されていくようにする。このような点灯によって、光がコーナー部９５ＲＲに進行していくようなターンシグナル表示が可能である。
【００８３】
さらに同様のシーケンシャルなターンシグナルは、図１６Ａのような車両９０Ｂにおける灯具構成によっても可能である。
図１６Ａの車両９０Ｂは、車両前部にヘッドライト１１３の近傍にターンライト１１２Ｌ、１１２Ｒを有し、また車両側面前方にもターンライト１１１Ｌを有する（右側面側は図示されていないが同様）。
そして左折の場合、ターンライト１１２Ｌ、１１１Ｌが、それぞれコーナー部９５ＦＬに向かって光が進行するようなシーケンシャル点灯を行う。例えばターンライト１１２Ｌ、１１１Ｌは４分割の点灯部を有し、図１６Ｂ→図１６Ｃ→図１６Ｄ→図１６Ｅのように、コーナー部９５ＦＬから遠い方の点灯部から順に点灯されていくようにする。このような点灯によって、光がコーナー部９５ＦＬに進行していくようなターンシグナル表示が可能である。
なお、図１５，図１６のいずれの例もシーケンシャルターンとして、発光端の上端位置は、コーナー部９５に近づくほど高くなるように灯具形状が設定されている。これによってターンシグナルとしての注意喚起機能が高まる。
【００８４】
＜まとめ＞
以上、実施の形態を説明してきたが、実施の形態の車両用灯具は、照明機能の異なる複数種類の光出力部（ヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５）と、複数種類の光出力部における光出力を実行させる発光駆動部（レーザライトエンジン２）と、監視センサ（監視センサユニット７）とを有し、車両９０の上部に配置されるものである。
即ちルーフモジュール１としてこのような各部がユニット化された車両用灯具を構成し、車両９０の上方に配置されるようにする。
このルーフモジュール１により、車両９０に多様な照明機能を配備することができる。
またこの場合、各光出力部によって車両９０の高い位置からの効率的な照明が行われ、また監視センサユニット７による周囲監視が実行される。高い位置からの照明により、路面等の視認性を向上させる。特にスポットビーム出力部３Ｓや周囲照明部５により車両近傍を高い位置から角度を持って照明することで、周囲の明るさを向上させる。またその状態において高い位置からの周囲監視により、周囲の人や物体の認識性を高めることができる。これらにより車両走行時の安全性の向上に寄与できる。
また車両用灯具を、ルーフモジュール１として、照明機能や監視機能を集約したユニットとすることで、車両の構成の簡易化、製造の効率化を実現できる。
なお発光駆動部（レーザライトエンジン２）としてはＬＥＤなどのレーザ光源以外の光源を用いてもよく、また複数の種類の異なる光源を用いるものでもよい。
【００８５】
また実施の形態では、複数種類の光出力部（ヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５）は、それぞれレーザ光の出力部であり、発光駆動部（レーザライトエンジン２）は、レーザ光源部２２及びレーザ光源の駆動回路２３を有する。そしてレーザ光源部２２から出力されるレーザ光が導光路である光ファイバ６によって各光出力部に供給されて光出力される。このように各光出力部は、共通のレーザ光源からのレーザ光を出力する構成とするようにしてレーザ光源を共通化することで、放熱が必要な部位を１極化させ、放熱のための構成を容易化、効率化することができる。即ちレーザライトエンジン２の配置位置に放熱構造を集中させればよい。また寒冷地等の使用において光源の加熱を要する場合も、レーザライトエンジン２の部分の１極加熱ですむ。これにより放熱・加熱のための構成のシンプル化を実現できる。
また光ファイバ６等の導光路を用いる場合、実施の形態のように光ファイバ６の一部を車両外部に表出させ外観意匠の一部とすることで、車両のデザイン性の向上も図ることができる。
【００８６】
実施の形態の車両用灯具であるルーフモジュール１は、車両９０のルーフユニットとして形成されている。即ち車両用灯具自体を車両９０のルーフとする。このような構造とすることで、車両９０への車両用灯具の搭載が容易となる。また車両用灯具自体の交換等も容易に対応できる。さらに車両用灯具としてのルーフモジュール１のパーソナライズも可能である。例えば個人が自分のルーフモジュール１を用いて、車両９０をカスタマイズすることなども考えられる。
【００８７】
実施の形態の車両用灯具（ルーフモジュール１）においては、照明機能の異なる複数種類の光出力部としての１つの種類として、遠方配光の光出力部（例えばハイビーム出力部３Ｈ）が設けられ、照明機能の異なる複数種類の光出力部としての他の１つの種類として、車両の周囲を照明する周囲配光の光出力部（例えば周囲照明部５）が設けられている。
従って車両走行において必要なヘッドライト、リアライト等の遠方配光を行う照明とともに、周囲の照明や監視のための周囲照明を実現する車両用灯具ユニットを形成できる。例えばこのような車両用灯具ユニットによって車両の全照明機能を持たせることも可能である。
【００８８】
またルーフモジュール１には、各部の動作電源を生成する電源回路部２１と、発光動作を制御するとともに監視センサユニット７の検出情報に応じた発光動作を制御する制御部２０とを備える。
即ち電源回路部及び制御部も含めてユニット化する。これによりルーフモジュール１の車両への搭載を容易化する。また制御部２０が周囲状況に応じた発光制御を行うことで、状況に応じた態様の発光動作を実現できる。
【００８９】
また実施の形態の車両用灯具は、照明光として複数色を表現可能な周囲照明部５の光出力部５１を有し、複数の光出力部５１からの照明光が車両の全周囲方向に照射可能となるように、複数の光出力部５１が車両の周方向に配列されている。これにより車両９０の全周３６０°方向に対する照明を実現するという新たな機能を実現できる。そして車両外部の環境認識性を高め、安全性を向上させる。
またこのような車両用灯具（ルーフモジュール１）を搭載した車両９０が普及することで、車両自体がインフラストラクチャとなり、その車両９０が位置する地域環境における夜間の照明として機能することも期待される。即ち全周囲照明は、単に車両９０の灯具としてだけではなく、環境における灯具としての機能も備える。
【００９０】
実施の形態の車両用灯具としてのルーフモジュール１は、 外部環境認識のための監視センサユニット７（撮像ユニット）を有し、監視センサユニット７によって車両９０の全周囲方向が撮像可能となるように、監視センサユニット７が配置されている。そして監視センサユニット７によって得られた撮像画像から、車両周囲の物又は人物としての被検出体を検出する処理を行う解析部２４と、周囲照明部５における光出力部５１のうちで、少なくとも解析部２４によって認識された被検出体が存在する方向に照明光を照射する光出力部５１の照明光の色を、被検出体の主要色に応じて可変制御する制御部２０とを備える。
即ち車両の全周方向に対して監視センサユニット７による撮像画像を用いて人や物体としての被検出体を認識する。そして、被検出体に対しては、被検出体の主要色に応じた色の照明光を照射する（図６参照）。これにより車両外部の人や物について、画像解析による認識精度を向上させることができる。また周囲の人や物を目立たせ、外部環境に対する車両乗員の視認性を向上させることもできる。従って安全性向上に大きく寄与できる。
【００９１】
なお監視センサユニット７としてのカメラは複数搭載せずに１つとしてもよい。例えば全周方向を撮像するためにルーフ中央上面に３６０°カメラを配置してもよい。
また、外部環境として認識した被検出体が近い場合、周囲照明部の一部を消灯、遮光することも考えられる。例えば人を認識した場合、その人の頭部付近の配光を遮光したり、或いは、認識した人の方向への照明を行う光出力部５１を消灯するなどして、周囲の人にまぶしさを与えないようにする。
【００９２】
実施の形態では、撮像ユニットとしての監視センサユニット７は、可視光を撮像する可視光カメラ７ａと、遠赤外光を撮像する遠赤外光カメラ７ｂを有する。
即ち１つの撮像ユニットにおいて、その撮像方向の画像として可視光カメラによる撮像画像と遠赤外光カメラによる撮像画像を得るようにし、これらを用いて被検出体を検出・認識する。遠赤外光カメラによる撮像画像を用いることで、周囲の人物、動物等の検出精度を上げることができる。例えば車両の周囲の歩行者や、車両のかげにいる子供・幼児などを的確に検出することができ、安全性向上に寄与できる。
【００９３】
実施の形態では、周囲照明部５における複数の光出力部５１は、車両のルーフ部において全周面に並ぶように配列されているともに、光出力部５１の垂直方向の光出射方向は、前記ルーフ部の水平方向より下方とされている（図４参照）。
周囲照明部をルーフ部に設けることで、比較的高い位置で、車両９０の周囲の人からの周囲照明の視認性を向上させる。
これによって周囲照明部による照明に対する周囲の人の認識を向上させ、また照明による報知も伝わりやすくなる。上方に配置することで、周囲照明光による路面描画などにも有利となる。
さらに配光をルーフ部の水平方向より下方とすることで、周囲の人や遠方の人に対するグレアをなくすこともできる。
なお、周囲照明部５が、車体９０の底部周囲に設けられていても良い。つまりルーフモジュール１に設けられることに限られない。
【００９４】
また光出力部５１は赤色光、緑色光、青色光である各レーザ光の出力部（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）を有する。Ｒ（赤色）レーザ光、Ｇ（緑色）レーザ光、Ｂ（青色）レーザ光の出力を行う光出力部を配列することで、多様な色表現での照明や外部報知等を行うことができる。
【００９５】
また実施の形態では、ルーフモジュール１を備えた車体９０は、車体９０の側面に光出力部を有する。この光出力部とは、ウインドウ９１ＲＳ、９１ＬＳや、図１６におけるターンライト１１１Ｌなどである。このような光出力部は、発光端が徐々に車体前方に移動するターンシグナル発光（シーケンシャル発光）を行う。
これにより車両９０のターンシグナルとして周囲の人、特に車両側方からの認識性の高い光出力を実現できる。
【００９６】
また図１４，図１６で説明した例では、光出力部は、車体前方側に向かって、発光上端が高い位置となる発光を行うようにしている。このようにシーケンシャル発光の際に、発光領域の上端が徐々に高い位置となるようにすることで、ターンシグナルの認識性をより向上させる。
【００９７】
また実施の形態では、車体の左前、左後、右前、右後となる各コーナー部９５のそれぞれについて、少なくともコーナー部９５の両側の位置で互いに別個に光出力を行うことのできる光出力部を有する。この光出力部とは、ウインドウ９１（９１Ｆ、９１ＲＳ、９１ＬＳ、９１ＲＲ）や、図１５、図１６におけるターンライト１１１Ｒ、１１１Ｌなどである。
そして右折シグナルとして、右前部及び右後部の各コーナー部９５ＦＲ、９５ＲＲについての両側の光出力部からの光出力を行う。
両側の光出力部とは、例えばコーナー部９５ＦＲについてはフロントウインドウ９１Ｆと右サイドウインドウ９１ＲＳである。或いは図１６におけるターンライト１１２Ｒと、図示されないがターンライト１１１Ｌと同様に右側に形成されたターンライトである。
コーナー部９５ＲＲについての両側の光出力部とは、リアウインドウ９１ＲＲと右サイドウインドウ９１ＲＳである。或いは図１５におけるターンライト１１０Ｒ、１１１Ｒである。
また左折シグナルとして、左前部及び左後部の各コーナー部９５ＦＬ、９５ＲＬについての両側の光出力部からの光出力を行う。
両側の光出力部とは、例えばコーナー部９５ＦＬについてはフロントウインドウ９１Ｆと左サイドウインドウ９１ＬＳである。或いは図１６におけるターンライト１１２Ｌ、１１１Ｌである。
コーナー部９５ＲＬについての両側の光出力部とは、リアウインドウ９１ＲＲと左サイドウインドウ９１ＬＳである。或いは図１５におけるターンライト１１０Ｌと図示されないがターンライト１１１Ｒと同様に左側に形成されたターンライトである。
このように、車体の各コーナー部９５のそれぞれから見て、両側となる位置に光出力部が形成され、右折シグナルとしては、少なくとも車体前部の右側、車体の右側面部の前方及び後方、車体後部の右側において光出力が行われる。左折シグナルとしては、少なくとも車体前部の左側、左側面部の前方及び後方、車体後部の左側において光出力が行われる。
従って車両のターンシグナルとして周囲の人からの認識性の高い光出力を実現できる。
【００９８】
またこの場合、右折シグナルの場合に、車体前部の光出力部の発光位置と、車体右側面部前方の光出力部の発光位置が、ともに車両の右前コーナー部９５ＦＲに向かい、かつ車体後部の光出力部の発光位置と、車体右側面部後方の光出力部の発光位置がともに車両の右後コーナー部９５ＲＲに向かうように、光出力動作が行われる。
左折シグナルの場合には、車体前部の光出力部の発光位置と、車体左側面部前方の光出力部の発光位置が、ともに車両の左前コーナー部９５ＦＬに向かい、かつ車体後部の光出力部の発光位置と、車体左側面部後方の光出力部の発光位置がともに車両の左後コーナー部９５ＲＬに向かうように、光出力動作が行われる（図１４，図１５，図１６参照）。
つまり右折の場合に、車体右側の前後のコーナー部（９５ＦＲ，９５ＲＲ）に向かって、両側から光（光出力位置）が進行していくような表示を行い、左折の場合には、車体左側の前後のコーナー部（９５ＦＬ、９５ＲＬ）に向かって、両側から光（光出力位置）が進行していくようなシーケンシャルなターンシグナルとしての表示を行う。これにより視認性が高い右左折の報知を行うことができる。
【００９９】
また実施の形態では、車両のフロントウインドウ９１Ｆ、右サイドウインドウ９１ＲＳ、左サイドウインドウ９１ＬＳ、リアウインドウ９１ＲＲがそれぞれ光出力部とされ、車両のウインドウ９１を大型の光出力部として用いてターンシグナル発光を行うようにしている。
車両９０のウインドウ９１という面積的に広い領域を光出力部として用いることで、印象度が高く、また視認性良好なターンシグナルを実現できる。
特に車外用画像１０１として、ターンシグナル画像１０１Ｔの表示も実行する（図１４参照）。ウインドウ表示によって左右のいずれかが顕著化されることでターン方向を示すようなターンシグナル画像１０１Ｔの表示を行うことで、多様な画像、或いは動的画像として、より印象度や視認性が高いターンシグナル光を発生させることができる。
またコーナー部９５に注目すると、図１４に示したターンシグナル表示は、コーナー部９５が点滅する表示動作となる。即ち左右のコーナー部のいずれかの点滅によってターン方向を示すことでターンシグナルとしての認識性を高くできる。
【０１００】
また車両９０に配置された画像投影部８が各ウインドウ９１にターンシグナル光を投影することで、光出力部としての各ウインドウ９１からターンシグナル光が出力されるようにしている。
画像投影部８によってウインドウに画像を投影してターンシグナルを発生させる構成により、多様な画像、或いは動的画像として、印象度や視認性が高いターンシグナル光を発生させる自由度を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１…ルーフモジュール、２…レーザライトエンジン、３…ヘッドライト部、４…リアライト部、５…周囲照明部、６…光ファイバ、７…監視センサユニット、８…画像投影部、２０…制御部、２１…電源回路部、２２…レーザ光源部、２３…駆動回路、２４…解析部、５１…光出力部  ９１…ウインドウ、９１Ｆ…フロントウインドウ、９１ＲＳ…右サイドウインドウ、９１ＬＳ…左サイドウインドウ、９１ＲＲ…リアウインドウ
【図１】
2017073248.tif 000003
【図２】
2017073248.tif 000004
【図３】
2017073248.tif 000005
【図４】
2017073248.tif 000006
【図５】
2017073248.tif 000007
【図６】
2017073248.tif 000008
【図７】
2017073248.tif 000009
【図８】
2017073248.tif 000010
【図９】
2017073248.tif 000011
【図１０】
2017073248.tif 000012
【図１１】
2017073248.tif 000013
【図１２】
2017073248.tif 000014
【図１３】
2017073248.tif 000015
【図１４】
2017073248.tif 000016
【図１５】
2017073248.tif 000017
【図１６】
2017073248.tif 000018
【国際調査報告】
2017073248.tif 000019
2017073248.tif 000020
2017073248.tif 000021
2017073248.tif 000022