(57)【要約】  車両の走行が自動制御される状況下において最適な配光パターンを形成できる照明装置を提供する。仮想投影面（ＶＰ）において、光度を最小値から最大値の間で３つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域がＶ線で左右方向に隔てられており、かつ、最も光度の高い領域の少なくとも一部が仮想投影面（ＶＰ）の第一中央部（Ｍ１）に位置する、配光パターンを形成する照明装置（１００）が提供される。
2018164269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方を撮像するカメラを備えた自動運転可能な車両に搭載される照明装置であって、  前記照明装置は、少なくとも、前記照明装置の中心位置から車両の前方へ水平方向に延びる基準線に対して左方および右方に１５°、上方および下方に６°で矩形状に広がる仮想空間に光を照射可能であって、  前記仮想空間が前記照明装置の２５ｍ前方に設置された仮想鉛直スクリーンに投影された時に形成する仮想投影面において、光度を最小値から最大値の間で３つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、前記基準線が投影される点を通って鉛直方向に延びるＶ線で左右方向に隔てられており、かつ、  前記最も光度の高い領域の少なくとも一部が、前記仮想投影面を上下方向に上部、第一中央部、下部と３つに均等に区分けしたときの前記第一中央部に位置している、照明装置。
【請求項２】
前記最も光度の高い領域は前記Ｖ線を隔てて２つに分かれており、  前記仮想投影面を左右方向に左部、第二中央部、右部、と３つに均等に区分けしたときに、２つの前記最も光度の高い領域の少なくとも一部がそれぞれ前記左部と前記右部に位置している、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記最も光度の高い領域は前記Ｖ線を隔てて２つに分かれており、  前記仮想投影面を左右方向に４つに均等に区分けしたとき、２つの前記最も光度の高い領域の少なくとも一部がそれぞれ左端の領域および右端の領域に位置している、請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記最も光度の高い領域は前記Ｖ線を隔てて２つに分かれており、  ２つの前記最も光度の高い領域は左右方向に延びる帯状に形成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
２つの前記最も光度の高い領域はそれぞれ、中央から右方に向かって右下がりの形状、および中央から左方に向かって左下がりの形状とされている、請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
自動運転モードと手動運転モードとを切替可能な車両に搭載され、車両の前方に光を照射する照明装置であって、  前記照明装置は、自動運転モード時に第一配光パターンを形成可能に、手動運転モード時に第二配光パターンを形成可能に、構成されており、  前記照明装置は、少なくとも、前記照明装置の中心位置から車両の前方へ水平方向に延びる基準線に対して左方および右方に１５°、上方および下方に６°で広がる仮想空間に光を照射可能であって、  前記第一配光パターンは、前記仮想空間が前記照明装置の２５ｍ前方に設置された仮想鉛直スクリーンに投影された時に形成する仮想投影面において、光度を最小値から最大値の間で３つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、前記基準線が投影される点を通って鉛直方向に延びるＶ線で左右方向に隔てられており、かつ、前記最も光度の高い領域の少なくとも一部が、前記仮想投影面を上下方向に上部、第一中央部、下部と３つに均等に区分けしたときの前記第一中央部に位置するものであり、  前記第二配光パターンは、前記最も光度の高い領域の少なくとも一部が、前記仮想投影面を左右方向に左部、第二中央部、右部と３つに均等に区分けしたときの前記第二中央部に位置するものである、照明装置。
【請求項７】
前記照明装置は、  前記第一配光パターンを形成可能な第一照明ユニットと、  前記第二配光パターンを形成可能な第二照明ユニットと、を備え、  車両を制御する車両制御部から出力される信号に応じて、前記第一照明ユニットの点灯と前記第二照明ユニットの点灯とが切り替え可能に構成されている、請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記照明装置は、  前記第一配光パターンを形成可能な第一照明ユニットと、  前記第二配光パターンを形成可能な第二照明ユニットと、を有し、  運転者が操作可能な操作部からの出力に応じて前記第一照明ユニットの点灯と前記第二照明ユニットの点灯とが切り替えられるように構成されている、請求項６に記載の照明装置。
【請求項９】
前記第一配光パターンにおいて、前記最も光度の高い領域は前記Ｖ線を隔てて２つに分かれており、２つの前記最も光度の高い領域の少なくとも一部がそれぞれ前記左部と前記右部に位置している、請求項６から８のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記第一配光パターンにおいて、前記最も光度の高い領域は前記Ｖ線を隔てて２つに分かれており、前記仮想投影面を左右方向に４つに均等に区分けしたとき、２つの前記最も光度の高い領域の少なくとも一部がそれぞれ左端の領域および右端の領域に位置している、請求項６から９のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記第一配光パターンにおいて、前記最も光度の高い領域は前記Ｖ線を隔てて２つに分かれており、２つの前記最も光度の高い領域は左右方向に延びる帯状に形成されている、請求項６から１０のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記第一配光パターンにおいて、２つの前記最も光度の高い領域はそれぞれ、中央から右方に向かって右下がりの形状、および中央から左方に向かって左下がりの形状とされている、請求項１１に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  現在、自動車の自動運転技術の研究が各国で盛んに行われており、車両が自動運転モードで公道を走行可能とするための法整備が各国で検討されている。ここで、自動運転モードとは、車両の走行が自動制御されるモードをいう。一方、手動運転モードとは、車両の走行が運転者により制御されるモードをいう。自動運転車ではコンピュータにより自動的に車両の走行が制御される。【０００３】  このように、将来において、公道上では自動運転モードで走行中の車両（以下、自動運転車という。）と手動運転モードで走行中の車両（以下、手動運転車という。）が混在することが予想される。【０００４】  特許文献１には、先行車に後続車が自動追従走行した自動追従走行システムが開示されている。当該自動追従走行システムでは、先行車と後続車の各々が表示装置を備えており、先行車と後続車との間に他車が割り込むことを防止するための文字情報が先行車の表示装置に表示されると共に、自動追従走行である旨を示す文字情報が後続車の表示装置に表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開平９−２７７８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、特許文献１では、車両の走行が自動制御される状況下において自動運転に最適な前方へ形成する配光パターンについては検討されていない。【０００７】  本発明は、車両の走行が自動制御される状況下において最適な配光パターンを形成できる照明装置を提供することを目的とする。  また本発明は、自動運転モードと手動運転モードが切り替え可能な車両において、自動運転モード時と手動運転モード時にそれぞれ最適な配光パターンを形成できる照明装置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】
【０００８】  本発明の一側面に係る照明装置は、  前方を撮像するカメラを備えた自動運転可能な車両に搭載される照明装置であって、  前記照明装置は、少なくとも、前記照明装置の中心位置から車両の前方へ水平方向に延びる基準線に対して左方および右方に１５°、上方および下方に６°で矩形状に広がる仮想空間に光を照射可能であって、  前記仮想空間が前記照明装置の２５ｍ前方に設置された仮想鉛直スクリーンに投影された時に形成する仮想投影面において、光度を最小値から最大値の間で３つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、前記基準線が投影される点を通って鉛直方向に延びるＶ線で左右方向に隔てられており、かつ、  前記最も光度の高い領域の少なくとも一部が、前記仮想投影面を上下方向に上部、第一中央部、下部と３つに均等に区分けしたときの前記第一中央部に位置している。【０００９】  また本発明の一側面に係る照明装置は、  自動運転モードと手動運転モードとを切替可能な車両に搭載され、車両の前方に光を照射する照明装置であって、  前記照明装置は、自動運転モード時に第一配光パターンを形成可能に、手動運転モード時に第二配光パターンを形成可能に、構成されており、  前記照明装置は、少なくとも、前記照明装置の中心位置から車両の前方へ水平方向に延びる基準線に対して左方および右方に１５°、上方および下方に６°で広がる仮想空間に光を照射可能であって、  前記第一配光パターンは、前記仮想空間が前記照明装置の２５ｍ前方に設置された仮想鉛直スクリーンに投影された時に形成する仮想投影面において、光度を最小値から最大値の間で３つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、前記基準線が投影される点を通って鉛直方向に延びるＶ線で左右方向に隔てられており、かつ、前記最も光度の高い領域の少なくとも一部が、前記仮想投影面を上下方向に上部、第一中央部、下部と３つに均等に区分けしたときの前記第一中央部に位置するものであり、  前記第二配光パターンは、前記最も光度の高い領域の少なくとも一部が、前記仮想投影面を左右方向に左部、第二中央部、右部と３つに均等に区分けしたときの前記第二中央部に位置するものである。
【発明の効果】
【００１０】  本発明によれば、車両の走行が自動制御される状況下において最適な配光パターンを形成できる照明装置が提供される。  また本発明によれば、自動運転モードと手動運転モードが切り替え可能な車両において、自動運転モード時と手動運転モード時にそれぞれ最適な配光パターンを形成できる照明装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る照明装置を備えた車両の上面図である。（ｂ）は、（ａ）に示す車両の側面図である。
【図２】車両システムのブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る照明装置の断面図である。
【図４】車両を上方から見たときの仮想空間を示している。
【図５】車両を右方から見たときの仮想空間を示している。
【図６】車両の前方の様子を示す図である。
【図７】車両の前方の様子を示す図である。
【図８】（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る照明装置を備えた車両の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す車両の側面図である。
【図９】本発明の第一実施形態に係る車両システムのブロック図である。
【図１０】第一照明ユニットを示す照明装置の断面図である。
【図１１】第一照明ユニットを示す照明装置の断面図である。
【図１２】第一配光パターンを示す図である。
【図１３】第二配光パターンを示す図である。
【図１４】第三配光パターンを示す図である。
【図１５】（ａ）は本発明の第二実施形態に係る照明装置を搭載した車両を上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）に示す車両の側面図である。
【図１６】本発明の第二実施形態に係る車両システムのブロック図である。
【図１７】第三照明ユニットを示す照明装置の断面図である。
【図１８】第一配光パターンを形成するときのＭＥＭＳミラーの表面を示す図である。
【図１９】第二および第三配光パターンを形成するときのＭＥＭＳミラーの表面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  以下、本発明の実施形態（以下、本実施形態という。）について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態の説明において既に説明された部材と同一の参照番号を有する部材については、説明の便宜上、その説明は省略する。また、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。
【００１３】  また、本実施形態の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」について適宜言及する。これらの方向は、図１に示す車両１について設定された相対的な方向である。ここで、「上下方向」は、「上方向」及び「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。
【００１４】  図１は、本発明の第一実施形態に係る照明装置１００が搭載された車両１を示す。図１（ａ）は、車両１の上面図を示し、図１（ｂ）は車両１の側面図を示す。車両１は、自動運転モードで走行可能な自動車であって、照明装置１００を備えている。本実施形態において、照明装置１００は、車両の前部に設けられた前照灯である。
【００１５】  まず、図２を参照して車両１の車両システム２について説明する。図２は、車両システム２のブロック図を示している。図２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。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。
【００１６】  車両制御部３は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されている。電子制御ユニットは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサと、各種車両制御プログラムが記憶された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）とにより構成されている。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。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。
【００１７】  センサ５は、加速度センサ、速度センサ及びジャイロセンサ等を備えている。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いてもよい。
【００１８】  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は、可視光を検出するカメラや、赤外線を検出する赤外線カメラである。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。カメラ６とレーダ７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。
【００１９】  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。
【００２０】  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の周囲にいる他車の走行情報を他車から受信すると共に、車両１の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。
【００２１】  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。
【００２２】  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。
【００２３】  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。
【００２４】  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。
【００２５】  次に、図３を用いて照明装置１００の詳細を説明する。図３は、照明装置１００の断面図である。  図３に示したように、照明装置１００は、前方に開口を有するハウジング１０１と、該開口を閉塞してハウジング１０１とともに灯室Ｓを形成するアウタカバー１０２とを備えている。灯室Ｓの内部には、灯具の前後方向に延びる光軸Ａｘ方向に光を出射する光源ユニット２０が設けられている。光源ユニット２０は、ＬＥＤなどの光源２１と、光源２１から出射された光を灯具前方へ反射させるリフレクタ２２と、リフレクタ２２よりも前方に設けられた投影レンズ２３と、を備えている。
【００２６】  投影レンズ２３は、光源２１から出射されてリフレクタ２２で反射された光を、灯具の前方に出射させる。光源２１およびリフレクタ２２はベース部２４に搭載されている。投影レンズ２３は、ベース部２４に固定されたレンズホルダ２５に固定されている。ベース部２４は、ハウジング１０１に支持されている。
【００２７】  図４は、車両１を上方から見た様子を示している。図５は、車両１を右方から見た様子を示している。図４に示すように、車両１の右前部に搭載された照明装置１００の前面における左右方向および上下方向の中心位置から車両１の前方に水平方向に延びる仮想的な直線を基準線ＡＣと定義する。図４に示すように、仮想空間ＶＡは、車両１の上方から見ると基準線ＡＣを基準として車両１の前方に向かって左右方向に広がる三角形状の領域である。図５に示すように、仮想空間ＶＡは、車両１の側方から見ると基準線ＡＣを基準として車両１の前方に向かって上下方向に広がる三角形状の領域である。
【００２８】  図４および図５に示したように、光源ユニット２０は、少なくとも、照明装置１００の中心から車両１の前方へ水平方向に延びる基準線ＡＣに対して左方および右方に１５°、上方および下方に６°に矩形状に広がる仮想空間ＶＡに光を照射可能に構成されている。なお、光源ユニット２０はこの仮想空間ＶＡの外部にも光を照射するように構成されていてもよい。
【００２９】  なお、図示しないが、車両１の左前部に搭載された照明装置１００からも、同様に、車両１の左前部に搭載された照明装置１００の中心点から前方に延びる基準線ＡＣから前方に向かって矩形状に広がる仮想空間ＶＡが定義される。
【００３０】  図６は、車両１の前方の様子を示した図である。図６は、車両１の右前部に搭載された照明装置１００の２５ｍ先に設けられた仮想鉛直スクリーンＳｃを示している。車両１の右前部に搭載された照明装置１００は、車両１の右前部に搭載された照明装置１００の前面の中心位置から矩形状に広がる仮想空間ＶＡ内に、光を照射する。仮想空間ＶＡが仮想鉛直スクリーンＳｃに投影されると、仮想鉛直スクリーンＳｃに仮想投影面ＶＰが形成される。
【００３１】  図６にＶ線とＨ線とが示されている。Ｖ線は、車両１の右前部に搭載された照明装置１００の中心位置から車両１の前方へ水平方向に延びる基準線ＡＣを通って鉛直方向に延びる直線である。Ｈ線は、車両１の右前部に搭載された照明装置１００の中心位置から車両１の前方へ水平方向に延びる基準線ＡＣを通って水平方向に延びる直線である。
【００３２】  図６に示すように、仮想投影面ＶＰの上縁は、Ｈ線より６°上方に位置し水平方向に延びている。仮想投影面ＶＰの下縁は、Ｈ線より６°上方に位置し水平方向に延びている。仮想投影面ＶＰの右縁は、Ｖ線より１５°右方に位置し鉛直方向に延びている。仮想投影面ＶＰの左縁は、Ｖ線より１５°左方に位置し鉛直方向に延びている。
【００３３】  照明装置１００の光源ユニット２０は、少なくとも図６で示した仮想投影面ＶＰ内に光を照射可能に構成されている。光源ユニット２０は、この枠内の一部分あるいは全体に光を照射することにより配光パターンを形成可能に構成されている。
【００３４】  図６において、以降の説明では、上下方向について仮想投影面ＶＰを上部Ｕ、第一中央部Ｍ１、下部Ｂと３つに均等に区分けしている。また、左右方向について仮想投影面ＶＰを左部Ｌ、第二中央部Ｍ２、右部Ｒと３つに均等に区分けしている。  すなわち、第一中央部Ｍ１は基準線ＡＣから上下方向に２°の角度で前方に広がる領域である。上部Ｕは基準線ＡＣから上方に２°〜６°の角度で前方に広がる領域である。下部Ｂは基準線ＡＣから下方に２°〜６°の角度で前方に広がる領域である。第二中央部Ｍ２は基準線ＡＣから左右方向に１０°の角度で前方に広がる領域である。左部Ｌは基準線ＡＣから左方に１０°〜３０°の角度で前方に広がる領域である。右部Ｒは基準線ＡＣから右方に１０°〜３０°の角度で前方に広がる領域である。  以下の説明において、仮想投影面ＶＰ内の９つに区切られた領域を、符号Ｕ，Ｍ１，Ｂ，Ｌ，Ｍ２，Ｒを組み合わせて呼ぶことがある。例えば、右上の領域を領域ＵＲ、中央下の領域を領域Ｍ１Ｂなどと呼ぶことがある。
【００３５】  照明装置１００は、図６に示したような眼鏡型の配光パターンＫを形成する。図６においては、光度の等高線を使って配光パターンＫを示している。図６においては、仮想投影面ＶＰ内における光度を最小値から最大値の間を３つに均等に区分けして等高線を示している。  例えば、仮想投影面ＶＰ内において最小値が５０，０００カンデラ、最大値が１１０，０００カンデラであった場合に、最も低い領域は５０，０００〜７０，０００カンデラ、中間の領域は７０，０００〜９０，０００カンデラ、最も高い領域は９０，０００〜１１０，０００カンデラで照射された領域である。なお、この光度は単なる例示であって、本発明はこの光度にとらわれることはない。
【００３６】  仮想投影面ＶＰ内において、線Ｋ１ａで囲まれた内側の領域および線Ｋ１ｂで囲まれた内側の領域が、最も光度の高い領域である。線Ｋ２ａより上方の領域および線Ｋ２ｂより下方の領域が、最も光度の低い領域である。この線Ｋ１ａおよび線Ｋ１ｂと線Ｋ２ａと線Ｋ２ｂで囲まれた領域が、中間の光度の領域である。
【００３７】  図６に示したように、仮想投影面ＶＰにおいて、光度を最小値から最大値の間で３つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、基準線ＡＣが投影される点を通って鉛直方向に延びるＶ線で左右方向に隔てられている。かつ、最も光度の高い領域の少なくとも一部が、仮想投影面を上下方向に上部Ｕ、第一中央部Ｍ１、下部Ｂと３つに均等に区分けしたときの第一中央部Ｍ１に位置している。図示した例においては、最も光度の高い領域は、Ｖ線で左右方向に２つに分割されている。
【００３８】  ところで、カメラは、人間の目に比べて、明るい対象物と暗い対象物とを同時に認識することが難しい。明るい対象物を撮像する場合には、カメラの感度が低く設定されるか、露光時間が短く設定される。暗い対象物を撮像する場合には、カメラの感度が高く設定されるか、露光時間が長く設定される。このように、明るい対象物を撮像する場合と、暗い対象物を撮像する場合では、最適なカメラの設定が異なる。このため、カメラは人間の目に比べて、明るい対象物と暗い対象物とを同時に認識することが難しい。
【００３９】  ところで自動運転時には、車両前方の路面の状態、運転席側の路肩を歩く歩行者の有無、運転者の頭上に設けられた標識の情報、車両前方に位置する前走車や対向車の有無、などの情報を取得する必要がある。
【００４０】  自動運転時には、これらの情報をカメラで取得することが想定されている。しかし、カメラが対象物から受け取る光量は様々であるため、対象物からの光量が大きいとハレーションが生じてしまうし、対象物からの光量が小さいと感度が不足してしまうという問題がある。
【００４１】  具体的には、特定の明るい対象物についてハレーションが生じないようにカメラの感度を下げる、あるいは、露光時間を短くすると、他の暗い対象物の感度が不足してしまう。一方で、特定の暗い対象物について感度不足を補うためにカメラの感度を上げる、あるいは、露光時間を長くすると、他の明るい対象物についてハレーションが生じてしまう。
【００４２】  このように、カメラだけでハレーションの発生や感度不足を抑制することは難しい。そこで本発明者は、車両前方に一様に光を照射するのではなく、自動運転に適した配光パターンを検討した。本発明者は、情報を取得する必要のある対象物からの光の明るさについて検討した。
【００４３】  上述した対象物のうち、標識は反射率の高い塗料で塗装されているため、光を照射すると明るい反射光が得られる。車両前方の路面は自車両の前照灯の近くに位置しているため、明るい光を反射している。このため、カメラでこれら標識、車両前方の路面の情報を取得する際には、明るい光がカメラに入射する。
【００４４】  一方で、歩行者は、標識などに比べて光を反射しにくいため、カメラで歩行者の情報を取得しようとする際には、暗い光がカメラに入射する。
【００４５】  標識や路面などの情報を精度よく取得するために、これらから入射される光の明るさに適したカメラの露光時間や感度などの条件を設定すると、歩行者からの光について感度不足になりやすい。一方で、歩行者からの情報を精度よく取得するために、歩行者から入射される光の明るさに適したカメラの条件を設定すると、標識や路面などから入射される光でハレーションが生じやすい。このように、一様な明るさの光を前方に投影してしまうと、反射光の明るさの差が大きく、カメラにより精度のよい情報を得られにくい。
【００４６】  そこで、本発明者は、仮想鉛直スクリーンの仮想投影面ＶＰのうちで、これらの対象物がどの領域に現れやすいかを検討した。  図６に示すように、明るい反射光が得られる標識は、上下方向について上部Ｕから第一中央部Ｍ１にかけて、かつ左右方向について第二中央部Ｍ２に現れる。明るい反射光が得られる車両前方の路面は、上下方向について第一中央部Ｍ１から下部Ｂ、かつ、左右方向について第二中央部Ｍ２に現れる。つまり、明るい反射光が得られる対象物は、上下方向について上部Ｕから下部Ｂまで、かつ、左右方向について第二中央部Ｍ２に現れる。
【００４７】  反射光の暗い歩行者は、上下方向について第一中央部Ｍ１から下部Ｂにかけて、かつ、左右方向について左部Ｌおよび右部Ｒの領域に現れる。  このように、明るい反射光が得られる標識や路面が現れる領域は、暗い反射光の歩行者が現れる領域と異なることを本発明者は見出した。
【００４８】  そこで本実施形態に係る照明装置１００においては、最も光度の高い領域が、Ｖ線で左右方向に隔てられており、かつ、最も光度の高い領域の少なくとも一部が上下方向について第一中央部Ｍ１に位置するように、光を照射する。このため、歩行者に明るい光を照射することができ、歩行者から比較的明るい反射光を得られる。一方で、標識や路面には比較的暗い光が照射されるため、その反射光も比較的暗くなる。その結果、カメラが取得する物体からの反射光の明るさのバラツキを低減することができる。これにより、カメラにハレーションが生じることや感度不足が生じることを抑制でき、自動運転車両に適した配光パターンが得られる。
【００４９】  なお、上述した説明においては、車両の右前部に搭載された照明装置１００について説明したが、車両の左前部に搭載された照明装置１００も同様に、仮想投影面ＶＰにおいて、光度を最小値から最大値の間で３つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、Ｖ線で左右方向に隔てられており、かつ、最も光度の高い領域の少なくとも一部が、第一中央部Ｍ１に位置しているように構成してもよい。
【００５０】  また、本実施形態に係る照明装置において、図６に示したように、仮想投影面ＶＰを左右方向に左部Ｌ、第二中央部Ｍ２、右部Ｒ、と３つに均等に区分けしたときに、２つの最も光度の高い領域の少なくとも一部がそれぞれ左部Ｌと右部Ｒに位置している。  前後方向において自車両に近い歩行者は、仮想投影面ＶＰの左部Ｌおよび右部Ｒにいる可能性が高い。そこで、本実施形態にかかる照明装置１００によれば、歩行者のいる可能性の高い左部Ｌと右部Ｒに明るい光が照射されるため、カメラが歩行者を認識しやすい。 
【００５１】  図６に示したように、本実施形態において、左から順にＬ１，Ｌ２，Ｒ２，Ｒ１と仮想投影面ＶＰを左右方向に４つに均等に区分けしたとき、２つの最も光度の高い領域の少なくとも一部がそれぞれ左端の領域Ｌ１および右端の領域Ｒ１に位置している。  本実施形態に係る照明装置１００によれば、左端の領域Ｌ１および右端の領域Ｒ１に明るい光が照射される。上述したように仮想投影面ＶＰ上において左端および右端の領域Ｌ１，Ｒ１には、自車両に近い歩行者がいる可能性がある。このため、本実施形態の照明装置１００によれば、歩行者に明るい光を照射することができ、カメラが自車両に近い歩行者を認識しやすくなる。
【００５２】  また、日本国のように自車両が左側の車線を走行する場合には、Ｖ線より左方に位置する最も光度の高い領域における最も光度の高い点がＶ線から左方に１度以上４度以下の領域に位置するように構成することが好ましい。これにより、自車両の左側（自車両に近い側）でかつ自車両から３０ｍ〜８０ｍ前方に位置する歩行者に明るい光を照射することができる。なお、米国のように自車両が右側の車線を走行する場合には、Ｖ線より右方に位置する最も光度の高い領域における最も光度の高い点がＶ線から右方に１度以上４度以下の領域に位置するように構成することが好ましい。  同様に、日本国のように自車両が左側の車線を走行する場合には、Ｖ線より右方に位置する最も光度の高い領域における最も光度の高い点がＶ線から右方に４度以上１２度以下の領域に位置するように構成することが好ましい。これにより、自車両の右側（自車両から遠い側）でかつ自車両から３０ｍ〜８０ｍ前方に位置する歩行者に明るい光を照射することができる。なお、米国のように自車両が右側の車線を走行する場合には、Ｖ線より左方に位置する最も光度の高い領域における最も光度の高い点がＶ線から左方に４度以上１２度以下の領域に位置するように構成することが好ましい。
【００５３】  図６に示したように、本実施形態において、２つの最も光度の高い領域は左右方向に延びる帯状に形成されている。車両１が前進すると、仮想投影面ＶＰの中央付近に位置する歩行者は、そこから左方または右方に向かって移動するように見える。最も光度の高い領域が左右方向に延びる帯状に形成されているので、車両１が前進しても連続的に歩行者に明るい光を照射し続けることができる。これにより、カメラが歩行者を認識しやすくなる。
【００５４】  図６に示したように、本実施形態において、２つの最も光度の高い領域はそれぞれ、中央から右方に向かって右下がりの形状、および中央から左方に向かって左下がりの形状とされている。図６に示すように、自車両の左側に位置する路肩は仮想投影面ＶＰの中央から左下に向かって延び、自車両の右側に位置する路肩は仮想投影面ＶＰの中央から右下に向かって延びている。歩行者はこの路肩に沿って進むので、歩行者が移動しても歩行者に明るい光を照射し続けることができる。これにより、カメラが歩行者を認識しやすくなる。
【００５５】  また、上述した実施形態では、仮想投影面ＶＰにおいて、光度を最小値から最大値の間で３つに均等に区分けしたときを検討したが、図７に示すように、光度を最小値から最大値の間で５段階に区分けしてもよい。
【００５６】  図７に示すように、仮想空間ＶＡが照明装置の２５ｍ前方に設置された仮想鉛直スクリーンＳｃに投影された時に形成する仮想投影面ＶＰにおいて、光度を最小値から最大値の間で５つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、基準線ＡＣが投影される点を通って鉛直方向に延びるＶ線で左右方向に隔てられており、かつ、最も光度の高い領域の少なくとも一部が、仮想投影面ＶＰを上下方向に上部Ｕ、第一中央部Ｍ１、下部Ｂと３つに均等に区分けしたときの第一中央部に位置するように構成してもよい。
【００５７】  図７において、最も光度の高い領域は、線Ｄ１で囲まれた領域の内側であり、また、線Ｄ２で囲まれた領域の内側である。最も光度の高い領域に歩行者が現れるので、歩行者から比較的明るい反射光が得られ、カメラにより精度のよい情報が得られる。
【００５８】＜第二実施形態＞  図８は、本発明の第二実施形態に係る照明装置３００が搭載された車両２０１を示す。図８（ａ）は、車両２０１の上面図を示し、図８（ｂ）は車両２０１の側面図を示す。車両２０１は、自動運転モードで走行可能な自動車であって、照明装置３００を備えている。本実施形態において、照明装置３００は、車両２０１の前部に設けられた前照灯である。
【００５９】  図９は、本発明の第二実施形態に係る車両システムのブロック図である。図２に示した車両システムのブロック図と同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略する。図８に示したように、本実施形態に係る車両システムにおいて、第一照明ユニット３１０と第二照明ユニット３２０とを含む照明装置３００と、配光パターン切替スイッチ３１８が、車両制御部３に接続されている。
【００６０】  次に、照明装置３００の詳細を説明する。図８および図９に示すように、照明装置３００は、第一照明ユニット３１０と、第二照明ユニット３２０とを備えている。図８Ａに示したように、車両２０１の右前部に搭載された照明装置３００の第一照明ユニット３１０は、第二照明ユニット３２０よりも左方に設けられている。車両２０１の左前部に搭載された照明装置３００の第一照明ユニット３１０は、第二照明ユニット３２０よりも右方に設けられている。
【００６１】  まず、第一照明ユニット３１０について説明する。図１０は、第一照明ユニット３１０を示す照明装置３００の断面図である。第一照明ユニット３１０は、後述する第一配光パターンＰを形成可能である。
【００６２】  図１０に示したように、照明装置３００は、前方に開口を有するハウジング３０１と、該開口を閉塞してハウジング３０１とともに灯室を形成するアウタカバー３０２とを備えている。灯室の内部には、灯具の前後方向に延びる光軸Ａｘ方向に光を出射する第一照明ユニット３１０が設けられている。第一照明ユニット３１０は、ＬＥＤなどの光源４２１と、光源４２１から出射された光を灯具前方へ反射させるリフレクタ２２２と、リフレクタ２２２よりも前方に設けられた投影レンズ２２３と、を備えている。
【００６３】  投影レンズ２２３は、光源４２１から出射されてリフレクタ２２２で反射された光を、灯具の前方に出射させる。光源４２１およびリフレクタ２２２はベース部２２４に搭載されている。投影レンズ２２３は、ベース部２２４に固定されたレンズホルダ２２５に固定されている。ベース部２２４は、ハウジング３０１に支持されている。
【００６４】  図１１は、第二照明ユニット３２０を示す照明装置３００の断面図である。第二照明ユニット３２０は、後述する第二配光パターンＱおよび第三配光パターンＳを形成可能である。第二照明ユニット３２０は、後述する第二配光パターンＱのカットオフラインＣＬを形成するためのシェード２２６を備えている点が第一照明ユニット３１０と異なる。これ以外は第二照明ユニット３２０は第一照明ユニット３１０とほぼ同様の構成を有しているため、詳細な説明を省略する。
【００６５】  シェード２２６は、図示せぬシェード駆動機構により、投影レンズ２２３に入射する光の一部を遮る位置と、投影レンズ２２３に入射する光を遮らない位置とに移動可能とされている。  シェード２２６が投影レンズ２２３に入射する光の一部を遮る位置に位置していると、第二照明ユニット３２０は第二配光パターンＱを照明装置３００の前方に照射する。  シェード２２６が投影レンズ２２３に入射する光の一部を遮らない位置に位置していると、第二照明ユニット３２０は第三配光パターンＳを照明装置３００の前方に照射する。 
【００６６】  これら第一照明ユニット３１０による第一配光パターンＰの照射、第二照明ユニット３２０による第二配光パターンＱの照射、第二照明ユニット３２０による第三配光パターンＳの照射は、図９に示した配光パターン切替スイッチ２１８により切替可能である。  運転者が配光パターン切替スイッチ２１８を操作することにより、（１）第一照明ユニット３１０が点灯して第二照明ユニット３２０が消灯し、第一配光パターンＰを照射する状態、（２）第一照明ユニット３１０が消灯して第二照明ユニット３２０が点灯し、第二配光パターンＱを照射する状態、（３）第一照明ユニット３１０が消灯して第二照明ユニット３２０が点灯し、第三配光パターンＳを照射する状態、（４）第一照明ユニット３１０と第二照明ユニット３２０が点灯している状態、または、第一照明ユニット３１０が点灯して第二照明ユニット３２０が減光点灯している状態（第二照明ユニット３２０が照射する光が全体として第一照明ユニット３１０が照射する光よりも暗い状態）、（５）第一照明ユニット３１０と第二照明ユニット３２０が消灯している状態、とを切り替え可能である。
【００６７】  図９に実線に示したように、配光パターン切替スイッチ２１８の出力が車両制御部３に入力されるように構成してもよい。あるいは、図９に破線で示したように、配光パターン切替スイッチ２１８の出力が照明装置３００に入力されるように構成してもよい。
【００６８】  次に、照明装置３００が形成する第一配光パターンＰ、第二配光パターンＱおよび第三配光パターンＳを図１２から図１４を用いて説明する。照明装置３００は、先に説明した第一実施形態と同様に、少なくとも図４および図５に示した仮想空間ＶＡに光を照射可能に構成されている。
【００６９】  図１２〜図１４は、車両２０１の前方の様子を示した図である。図１２から図１４に共通する要素について説明する。図１２〜図１４は、車両２０１の右前部に搭載された照明装置３００の２５ｍ先に設けられた仮想鉛直スクリーンＳｃを示している。車両２０１の右前部に搭載された照明装置３００は、車両２０１の右前部に搭載された照明装置３００の前面の中心位置から広がる仮想空間ＶＡ内に、光を照射する。仮想空間ＶＡが仮想鉛直スクリーンＳｃに投影されると、仮想鉛直スクリーンＳｃに仮想投影面ＶＰが形成される。図１２〜図１４の見方については、第一実施形態の図６および図７を参照されたい。   
【００７０】  図１２は、自動運転モード時に好適な第一配光パターンＰを示したものである。図１３は、手動運転モード時に好適な第二配光パターンＱ（いわゆるロービーム配光パターン）を示したものである。図１４は、手動運転モード時に好適で第二配光パターンＱと異なる第三配光パターンＳ（いわゆるハイビーム配光パターン）を示したものである。  図１２〜図１４は、光度の等高線を使って各々の配光パターンを示している。仮想投影面ＶＰ内における光度を最小値から最大値の間を３つに均等に区分けして等高線を示している。  例えば、仮想投影面ＶＰ内において光度の最小値が５０，０００カンデラ、最大値が１１０，０００カンデラであった場合に、最も低い領域は５０，０００〜７０，０００カンデラ、中間の領域は７０，０００〜９０，０００カンデラ、最も高い領域は９０，０００〜１１０，０００カンデラで照射された領域である。なお、これらの光度は単なる例示であって、本発明はこれらの光度にとらわれることはない。
【００７１】＜第一配光パターンＰ＞  図１２は、第一照明ユニット３１０が仮想投影面ＶＰに形成する第一配光パターンＰを示す。第一配光パターンＰは、車両２０１の自動運転モード時に適した配光パターンである。
【００７２】  図１２の仮想投影面ＶＰ内において、線Ｐ１ａで囲まれた内側の領域および線Ｐ１ｂで囲まれた内側の領域が、最も光度の高い領域である。線Ｐ２ａより上方の領域および線Ｐ２ｂより下方の領域が、最も光度の低い領域である。この線Ｐ１ａおよび線Ｐ１ｂと線Ｐ２ａと線Ｐ２ｂで囲まれた領域が、中間の光度の領域である。
【００７３】  図１２に示したように、第一配光パターンＰにおいて、仮想投影面ＶＰにおける光度を最小値から最大値の間で３つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、基準線ＡＣが投影される点を通って鉛直方向に延びるＶ線で左右方向に隔てられている。かつ、最も光度の高い領域の少なくとも一部が、仮想投影面ＶＰを上下方向に上部Ｕ、第一中央部Ｍ１、下部Ｂと３つに均等に区分けしたときの第一中央部Ｍ１に位置している。図示した例においては、最も光度の高い領域は、Ｖ線で左右方向に２つに分割されている。
【００７４】＜第二配光パターンＱ＞  図１３は第二照明ユニット３２０が仮想投影面ＶＰに形成する第二配光パターンＱを示している。第二配光パターンＱは、手動運転モード時であって対向車がすれちがうときに好適な配光パターンである。第二配光パターンＱは、ロービーム配光パターンとも呼ばれている。図１３に示したように、第二配光パターンＱはＨ線の近傍にカットオフラインＣＬを備えている。
【００７５】  図１３の仮想投影面ＶＰ内において、線Ｑ１で囲まれた内側の領域が、最も光度の高い領域である。線Ｑ２より下方の領域が、最も光度の低い領域である。この線Ｑ１と線Ｑ２で囲まれた領域が、中間の光度の領域である。
【００７６】  図１３に示したように、第二配光パターンＱにおいて、仮想投影面ＶＰにおける光度を最小値から最大値の間で３つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域の少なくとも一部は、仮想投影面ＶＰを左右方向に左部Ｌ、第二中央部Ｍ２、右部Ｒと３つに均等に区分けしたときの第二中央部Ｍ２に位置している。図１３に示した第二配光パターンＱにおける最も光度の高い領域は、図１２に示した第一配光パターンＰにおける最も光度の高い領域とは異なり、単一の領域として左右方向の第二中央部Ｍ２に形成されている。  なお、図示した例では、最も光度の高い領域の少なくとも一部は、仮想投影面ＶＰを上下方向に上部Ｕ、第一中央部Ｍ１、下部Ｂと３つに均等に区分けしたときに、第一中央部Ｍ１に位置している。
【００７７】＜第三配光パターンＳ＞  図１４は第二照明ユニット３２０が仮想投影面ＶＰに形成する第三配光パターンＳを示している。第三配光パターンＳは、手動運転モード時であって対向車がいないときに好適な配光パターンである。第三配光パターンＳは、ハイビーム配光パターンとも呼ばれている。
【００７８】  図１４の仮想投影面ＶＰ内において、線Ｓ１で囲まれた内側の領域が、最も光度の高い領域である。線Ｓ２より外側の領域が、最も光度の低い領域である。この線Ｓ１と線Ｓ２で囲まれた領域が、中間の光度の領域である。
【００７９】  図１４に示したように、第三配光パターンＳにおいて、仮想投影面ＶＰにおける光度を最小値から最大値の間で３つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域の少なくとも一部は、仮想投影面ＶＰを左右方向に左部Ｌ、第二中央部Ｍ２、右部Ｒと３つに均等に区分けしたときの第二中央部Ｍ２に位置している。図１４に示した第二配光パターンＱにおける最も光度の高い領域は、図１２に示した第一配光パターンＰにおける最も光度の高い領域とは異なり、単一の領域として左右方向の第二中央部Ｍ２に形成されている。  なお、図示した例では、最も光度の高い領域の少なくとも一部は、仮想投影面ＶＰを上下方向に上部Ｕ、第一中央部Ｍ１、下部Ｂと３つに均等に区分けしたときに、第一中央部Ｍ１に位置している。
【００８０】＜発明の効果＞  ところで、自動運転可能な車両は、車両の自動運転制御部が運転を制御する場合（自動運転モード）と、運転者が運転する運転をする場合（手動運転モード）がある。
【００８１】  手動運転モード時には、運転者は車両前方の遠方の情報を得たい。遠方の物体は、仮想投影面ＶＰの左右方向の中央に現れる。このため、仮想投影面ＶＰ上の左右方向の第二中央部に最も高い光度の領域が形成されるように、第二配光パターンＱおよび第三配光パターンＳが形成される。
【００８２】  ところで、自動運転モード時には、人間ではなくカメラが車両前方の情報を得る。カメラは、人間の目に比べて、明るい対象物と暗い対象物とを同時に認識することが難しい。明るい対象物を撮像する場合には、カメラの感度が低く設定されるか、露光時間が短く設定される。暗い対象物を撮像する場合には、カメラの感度が高く設定されるか、露光時間が長く設定される。このように、明るい対象物を撮像する場合と、暗い対象物を撮像する場合では、最適なカメラの設定が異なる。このため、カメラは人間の目に比べて、明るい対象物と暗い対象物とを同時に認識することが難しい。
【００８３】  自動運転モード時には、車両前方の路面の状態、運転席側の路肩を歩く歩行者の有無、運転者の頭上に設けられた標識の情報、車両前方に位置する前走車や対向車の有無、などの情報を取得する必要がある。
【００８４】  完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードを含む自動運転モード時には、これらの情報をカメラで取得することが想定されている。しかし、カメラが対象物から受け取る光量は様々であるため、対象物からの光量が大きいとハレーションが生じてしまうし、対象物からの光量が小さいと感度が不足してしまうという問題がある。
【００８５】  具体的には、特定の明るい対象物についてハレーションが生じないようにカメラの感度を下げる、あるいは、露光時間を短くすると、他の暗い対象物の感度が不足してしまう。一方で、特定の暗い対象物について感度不足を補うためにカメラの感度を上げる、あるいは、露光時間を長くすると、他の明るい対象物についてハレーションが生じてしまう。
【００８６】  このように、カメラだけでハレーションの発生や感度不足を抑制することは難しい。そこで本発明者は、車両前方に一様に光を照射するのではなく、自動運転モードに適した配光パターンを検討した。本発明者は、情報を取得する必要のある対象物からの光の明るさについて検討した。
【００８７】  上述した対象物のうち、標識は反射率の高い塗料で塗装されているため、光を照射すると明るい反射光が得られる。車両前方の路面は自車両の前照灯の近くに位置しているため、明るい光を反射している。このため、カメラでこれら標識、車両前方の路面の情報を取得する際には、明るい光がカメラに入射する。
【００８８】  一方で、歩行者は、標識などに比べて光を反射しにくいため、カメラで歩行者の情報を取得しようとする際には、暗い光がカメラに入射する。
【００８９】  標識や路面などの情報を精度よく取得するために、これらから入射される光の明るさに適したカメラの露光時間や感度などの条件を設定すると、歩行者からの光について感度不足になりやすい。一方で、歩行者からの情報を精度よく取得するために、歩行者から入射される光の明るさに適したカメラの条件を設定すると、標識や路面などから入射される光でハレーションが生じやすい。このように、一様な明るさの光を前方に投影してしまうと、反射光の明るさの差が大きく、カメラにより精度のよい情報を得られにくい。
【００９０】  そこで、本発明者は、仮想鉛直スクリーンの仮想投影面ＶＰのうちで、これらの対象物がどの領域に現れやすいかを検討した。  図１２に示すように、明るい反射光が得られる標識は、上下方向について上部Ｕから第一中央部Ｍ１にかけて、かつ左右方向について第二中央部Ｍ２に現れる。明るい反射光が得られる車両前方の路面は、上下方向について第一中央部Ｍ１から下部Ｂ、かつ、左右方向について第二中央部Ｍ２に現れる。つまり、明るい反射光が得られる対象物は、上下方向について上部Ｕから下部Ｂまで、かつ、左右方向について第二中央部Ｍ２に現れる。
【００９１】  反射光の暗い歩行者は、上下方向について第一中央部Ｍ１から下部Ｂにかけて、かつ、左右方向について左部Ｌおよび右部Ｒの領域に現れる。このように、明るい反射光が得られる標識や路面が現れる領域は、暗い反射光の歩行者が現れる領域と異なることを本発明者は見出した。
【００９２】  そこで本実施形態に係る照明装置３００の第一配光パターンＰは、最も光度の高い領域が、Ｖ線で左右方向に隔てられており、かつ、最も光度の高い領域の少なくとも一部が上下方向について第一中央部Ｍ１に位置する。このため、歩行者に明るい光を照射することができ、歩行者から比較的明るい反射光を得られる。一方で、標識や路面には比較的暗い光が照射されるため、その反射光も比較的暗くなる。その結果、カメラが取得する物体からの反射光の明るさのバラツキを低減することができる。第一配光パターンＰは、カメラにハレーションが生じることや感度不足が生じることを抑制でき、自動運転可能な車両に適している。
【００９３】  このように、本実施形態に係る照明装置３００は、自動運転モード時に適した第一配光パターンＰと、手動運転モード時に適した第二配光パターンＱと第三配光パターンＳとを形成可能に構成されている。このため、照明装置３００は自動運転モードと手動運転モードとを切り替え可能な車両２０１に搭載するのに適している。
【００９４】  なお、上述した説明においては、車両の右前部に搭載された照明装置３００について説明したが、車両の左前部に搭載された照明装置３００も同様に、仮想投影面ＶＰにおいて、光度を最小値から最大値の間で３つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、Ｖ線で左右方向に隔てられており、かつ、最も光度の高い領域の少なくとも一部が、第一中央部Ｍ１に位置しているように構成してもよい。
【００９５】  また、本実施形態に係る照明装置の第一配光パターンＰにおいて、図１２の仮想投影面ＶＰを左右方向に左部Ｌ、第二中央部Ｍ２、右部Ｒ、と３つに均等に区分けしたときに、２つの最も光度の高い領域の少なくとも一部がそれぞれ左部Ｌと右部Ｒに位置している。  前後方向において自車両に近い歩行者は、仮想投影面ＶＰの左部Ｌおよび右部Ｒにいる可能性が高い。そこで、第一配光パターンＰによれば、歩行者のいる可能性の高い左部Ｌと右部Ｒに明るい光が照射されるため、カメラが歩行者を認識しやすい。
【００９６】  図１２に示したように、第一配光パターンＰにおいて、左から順にＬ１，Ｌ２，Ｒ２，Ｒ１と仮想投影面ＶＰを左右方向に４つに均等に区分けしたとき、２つの最も光度の高い領域の少なくとも一部がそれぞれ左端の領域Ｌ１および右端の領域Ｒ１に位置している。  本実施形態に係る照明装置３００によれば、自動運転モード時に、左端の領域Ｌ１および右端の領域Ｒ１に明るい光を照射することができる。上述したように仮想投影面ＶＰ上において左端および右端の領域Ｌ１，Ｒ１には、自車両に近い歩行者がいる可能性がある。このため、本実施形態の照明装置３００によれば、自動運転モード時に、歩行者に明るい光を照射することができ、カメラが自車両に近い歩行者を認識しやすくなる。
【００９７】  図１２に示したように、第一配光パターンＰにおいて、２つの最も光度の高い領域は左右方向に延びる帯状に形成されている。車両２０１が前進すると、仮想投影面ＶＰの中央付近に位置する歩行者は、そこから左方または右方に向かって移動するように見える。最も光度の高い領域が左右方向に延びる帯状に形成されているので、車両２０１が前進しても連続的に歩行者に明るい光を照射し続けることができる。これにより、カメラが歩行者を認識し続けやすくなる。
【００９８】  図１２に示したように、第一配光パターンＰにおいて、２つの最も光度の高い領域はそれぞれ、中央から右方に向かって右下がりの形状、および中央から左方に向かって左下がりの形状とされている。図１２に示すように、自車両の左側に位置する路肩は仮想投影面ＶＰの中央から左下に向かって延び、自車両の右側に位置する路肩は仮想投影面ＶＰの中央から右下に向かって延びている。歩行者はこの路肩に沿って進むので、歩行者が移動しても歩行者に明るい光を照射し続けることができる。これにより、カメラが歩行者を認識しやすくなる。
【００９９】  本実施形態の照明装置３００によれば、運転者が操作可能な配光パターン切替スイッチ２１８（操作部の一例）からの出力に応じて第一照明ユニット３１０の点灯と第二照明ユニット３２０の点灯とが切り替えられるように構成されている。  本実施形態に係る照明装置３００によれば、運転者が自らの意思により第一照明ユニット３１０の点灯と第二照明ユニット３２０の点灯とを切り替えることができるので、これらを自動的に切り替える場合に比べて運転者に違和感が生じにくい。
【０１００】＜第三実施形態＞  次に、図１５から図１９を用いて本発明の第三実施形態に係る照明装置３００Ａを説明する。図１５の（ａ）は照明装置３００Ａを搭載した車両２０１Ａを上方から見た図であり、図１５の（ｂ）は照明装置３００Ａを搭載した車両２０１Ａを左方から見た図である。上述した第二実施形態と共通する要素については説明を省略し、以下に第二実施形態と異なる要素について説明する。
【０１０１】  図１５に示したように、照明装置３００Ａは第三照明ユニット３３０を有している。この第三照明ユニット３３０は、図１２から図１４に示した第一配光パターンＰから第三配光パターンＳを形成可能に構成されている。
【０１０２】  図１６は、照明装置３００Ａを搭載した車両２０１Ａの車両システムのブロック図である。図１６に示したように、本実施形態においては、第二実施形態で説明した運転者が操作可能な配光パターン切替スイッチ２１８が設けられていない。本実施形態においては、車両制御部３が、ＨＭＩ８に含まれる車両２０１Ａの運転モードを切替える運転モード切替スイッチの出力に応じて、第一配光パターンＰから第三配光パターンＳの切り替えを制御するように構成されている。
【０１０３】  図１７は、第三照明ユニット３３０を示す照明装置３００Ａの断面図である。図１７に示すように、第三照明ユニット３３０は、光源４２１と、リフレクタ４２２と、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー４２３と、投影レンズ４２４と、ミラー制御部４２５とを有している。リフレクタ４２２は、光源４２１から出射された光をＭＥＭＳミラー４２３に向けて反射する。投影レンズ４２４は、ＭＥＭＳミラー４２３からの反射光を車両２０１Ａの前方に向けて出射させる。ＭＥＭＳミラー４２３の表面が投影レンズ４２４により拡大されて照明装置３００Ａの前方に投影される。
【０１０４】  ＭＥＭＳミラー４２３は、その表面に複数の微小なミラー要素４３０を有している。ミラー要素４３０は、ミラー制御部４２５により角度を変更可能に構成されている。ミラー要素４３０の角度を制御することにより、ミラー要素４３０で所望の方向へ光を反射させる状態（ＯＮ状態）と光を反射させない状態（ＯＦＦ状態）を切り替えることができる。ミラー制御部４２５には、車両制御部３からの出力が入力される。
【０１０５】  図１８および図１９は、ミラー要素４３０が設けられたＭＥＭＳミラー４２３の表面を模式的に示した図である。図１８および図１９において格子状の要素がミラー要素４３０を模式的に示したものである。
【０１０６】  第三照明ユニット３３０は、図１８に示した領域Ｅ１および領域Ｅ２の内側のミラー要素４３０をＯＮ状態とし、それ以外のミラー要素４３０をＯＦＦ状態とすることにより、第一配光パターンＰを形成する。
【０１０７】  第三照明ユニット３３０は、図１９に示した領域Ｆの内側のミラー要素４３０をＯＮ状態とし、それ以外のミラー要素４３０をＯＦＦ状態とすることにより、第二配光パターンＱを形成する。なお、領域Ｊの内側でかつ領域Ｆの内側のミラー要素４３０は全てをＯＮ状態とするが、領域Ｊの外側でかつ領域Ｆの内側のミラー要素４３０の８割をＯＮ状態とする。これにより、仮想投影面ＶＰにおける第二中央部Ｍ２に最も光度の高い領域の少なくとも一部を形成することができる。
【０１０８】  第三照明ユニット３３０は、図１９に示した領域Ｆの内側のミラー要素４３０と領域Ｇの内側のミラー要素４３０をＯＮ状態とし、それ以外のミラー要素４３０をＯＦＦ状態とすることにより、第三配光パターンＳを形成する。なお、領域Ｊの内側でかつ領域Ｆ，Ｇの内側のミラー要素４３０は全てをＯＮ状態とするが、領域Ｊの外側でかつ領域Ｆ，Ｇの内側のミラー要素４３０の８割をＯＮ状態とする。これにより、仮想投影面ＶＰにおける第二中央部Ｍ２に最も光度の高い領域の少なくとも一部を形成することができる。
【０１０９】  なお、図１８および図１９においては、ミラー要素４３０を比較的大きく描いたが、実際は図示した例よりも小さいミラー要素４３０で構成されている。このため、実際には、例えば領域Ｅ１や領域Ｅ２の形状を図１２に示した線Ｐ１ａ，Ｐ１ｂで囲まれた領域の形状により近い形状とすることにより、図１２に示した第一配光パターンを高精度に形成することができる。
【０１１０】  本実施形態に係る照明装置３００Ａも、自動運転モード時に第一配光パターンＰを形成可能に、手動運転モード時に第二配光パターンＱを形成可能に構成されている。これにより、自動運転モード時および手動運転モード時に、それぞれに適した配光パターンを形成することができる。
【０１１１】  また、本実施形態の照明装置３００Ａにおいては、車両２０１Ａを制御する車両制御部３から出力される信号に応じて、第一照明ユニット３１０の点灯と第二照明ユニット３２０の点灯とが切り替え可能とされている。  本実施形態の照明装置３００Ａによれば、自動運転モードから手動運転モードに切り替えるとともに、あるいは、手動運転モードから自動運転モードに切り替えるとともに、配光パターンを切り替えることができる。配光パターンを切り替えるためだけに運転者の操作を必要とせず、ユーザの利便性を高めることができる。
【０１１２】  以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。
【０１１３】  例えば、上述の実施形態では、照明装置が車両の右前部と左前部とに搭載される例を説明したが、本発明はこれに限られない。照明装置は車両の前部に１つのみ設けられていてもよいし、照明装置が車両の前部に３つ以上設けられていてもよい。
【０１１４】  本実施形態では、車両の運転モードは、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、手動運転モードとを含むものとして説明したが、車両の運転モードは、これら４つのモードに限定されるべきではない。車両の運転モードは、これら４つのモードの少なくとも１つを含んでいてもよい。例えば、車両の運転モードは、完全自動運転モードのみを含んでいてもよい。
【０１１５】  さらに、車両の運転モードの区分や表示形態は、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って適宜変更されてもよい。同様に、本実施形態の説明で記載された「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」のそれぞれの定義はあくまでも一例であって、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って、これらの定義は適宜変更されてもよい。
【０１１６】  なお、上述した実施形態においては、カメラを有して自動運転可能な車両に搭載された照明装置を説明したが、本発明に係る照明装置はカメラを有さない車両に搭載されていてもよい。この場合でも、本発明に係る照明装置は、対向車のカメラにハレーションを生じさせにくい。
【０１１７】  照明装置は、単一の光源を備えていてもよいし、複数の光源を備えていてもよい。光源は、フィラメントバルブ、ディスチャージバルブ、ＬＥＤ素子、ＥＬ素子などを用いることができる。照明装置は、レンズやリフレクタやシェードを備えていてもよい。
【０１１８】  上述した第一実施形態において、照明装置は、上述した図６や図７に示した配光パターンを形成する他に、いわゆる手動運転時のロービーム配光パターンやハイビーム配光パターンを形成可能に構成されていてもよい。この場合、自動運転時に図６や図７に示した配光パターンを形成するように構成するとよい。
【０１１９】  また、照明装置は、仮想空間が照明装置の２５ｍ前方に設置された仮想鉛直スクリーンに投影された時に形成する仮想投影面ＶＰにおいて、光度を最小値から最大値の間で３つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、Ｖ線を隔てて左右方向に３つ以上に分割されていてもよい。
【０１２０】  また上述した第二実施形態において、第一配光パターンＰは、仮想空間が照明装置の２５ｍ前方に設置された仮想鉛直スクリーンに投影された時に形成する仮想投影面ＶＰにおいて、光度を最小値から最大値の間で３つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、Ｖ線を隔てて左右方向に３つ以上に分割されていてもよい。
【０１２１】  また上述した第二実施形態において、照明装置は、第二配光パターンまたは第三配光パターンのいずれか一方のみを照射可能に構成されていてもよい。また、手動運転モード時に形成する配光パターンは、第二配光パターンや第三配光パターンに限定されず、最も光度の高い領域が仮想投影面ＶＰにおける左右方向の第二中央部Ｍ２に位置していればその形状は問わない。
【０１２２】  また、上述した第二実施形態においては、車両２０１の右前部に設けられる照明装置３００が第一照明ユニット３１０と第二照明ユニット３２０を有する例を説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、照明装置が、車両２０１の右前部に設けられる第一照明ユニットと、車両２０１の左前部に設けられる第二照明ユニットとを有するように構成されていてもよい。
【０１２３】  本出願は、2017年3月10日出願の日本特許出願（特願2017-45949）、2017年3月10日出願の日本特許出願（特願2017-45950）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】
【０１２４】  本発明によれば、車両の走行が自動制御される状況下において最適な配光パターンを形成できる照明装置が提供される。
【符号の説明】
【０１２５】１  車両２  車両システム３  車両制御部５  センサ６  カメラ２０  光源ユニット２１  光源２２  リフレクタ２３  投影レンズ２４  ベース部２５  レンズホルダ１００  照明装置１０１  ハウジング１０２  アウタカバー２０１，２０１Ａ  車両２１８  配光パターン切替スイッチ３００，３００Ａ  照明装置３１０  第一照明ユニット３２０  第二照明ユニット３３０  第三照明ユニットＳ  灯室Ｓｃ  仮想鉛直スクリーンＶＡ  仮想空間ＶＰ  仮想投影面ＡＣ  基準線Ｐ  第一配光パターンＱ  第二配光パターンＳ  第三配光パターン
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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