CN106468418B - 车辆头灯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆头灯装置，该车辆头灯装置包括：传感器，该传感器用于获取关于本车前方的物体的信息；第一灯具；第二灯具，该第二灯具包括激光源、用于反射激光的可动镜元件以及驱动可动镜元件的致动器；照明光分布图案控制单元，该照明光分布图案控制单元将第一灯具的光分布图案控制成使得第一灯具的照射受到抑制的照射抑制部位被包含在第一灯具的照射被减少的暗区域内；激光分布图案设定单元，该激光分布图案设定单元用于设定以下激光分布图案：在包含于暗区域内的、不包含照射抑制部位的区域中执行激光照射；以及激光分布图案控制单元，该激光分布图案控制单元用于对致动器进行控制。

Description

车辆头灯装置
技术领域
本发明涉及车辆头灯装置。
背景技术
已知这样的一种车辆头灯装置，该车辆头灯装置包括激光源、可动镜元件和致动器，并且该车辆头灯装置形成各种光分布图案(例如，参照日本专利申请公报No.2015-38885(JP 2015-38885 A))。
另外，已知这样的一种车辆头灯装置，该车辆头灯装置通过将多个发光二极管(LED)的相应的LED可照射区域组合而向本车前方提供照明。在这种已知的车辆头灯装置中，在检测到本车前方的车辆(照射抑制目标物体的示例)的情况下，多个LED中的一些LED被关掉或变暗，使得与前方车辆相对应的区域被包含在光分布图案的暗区域(未用远光灯照射的区域)中(例如，参照日本专利申请公报No.2015-016773(JP 2015-016773 A))。这样的目的在于减少对前方车辆造成的炫光。
还已知这样的一种车辆头灯装置，该车辆头灯装置能够通过用可动遮挡件在竖向方向上分隔并遮蔽可照射区域而形成暗区域。在这种车辆头灯装置中，在检测到前方车辆的情况下，将可动遮挡件的位置和旋转角(水平面中的光轴的取向)控制成使得与前方车辆相对应的区域被包含在光分布图案的暗区域中(例如，参照日本专利申请公报No.2009-227088(JP 2009-227088 A))。这样的目的在于减少对前方车辆造成的眩光。
在JP 2015-016773 A和JP 2009-227088 A中公开的车辆头灯装置中，由于与LED的构型或可动遮挡件的构型相关的限制因素，不能够以高水平的分辨率设定光分布图案的暗区域。因此，出现下述问题：即使本来可以用远光灯照射的区域也被包含在暗区域中。换言之，出现这样的问题：即使本来可以用远光灯照射的区域也受到关掉LED或者用可动遮挡件进行遮蔽的影响，并且变暗。
发明内容
例如在JP 2015-016773 A中公开的车辆头灯装置中，多个LED的各LED可照射区域排列成在水平方向上成一列。换言之，根据JP 2015-016773 A的车辆头灯装置在竖向方向上没有暗区域分辨率。因此，位于前方车辆的上侧和下侧处的区域由于LED关闭而变暗。另外，在根据JP 2009-227088 A的车辆头灯装置中，可动遮挡件只在竖向方向上划分可照射区域。换言之，在根据JP 2009-227088 A的车辆头灯装置中，竖向方向上没有暗区域分辨率。因此，位于前方车辆上方和下方的区域由于可动遮挡件的遮挡而变暗。
如上所述，根据JP 2015-016773 A和JP 2009-227088 A中公开的相关技术的车辆头灯装置的问题在于：尽管这些车辆头灯装置能够减小对照射抑制目标物体造成的眩光，但由于暗区域而会致使本车驾驶员的能见度弱化。
本发明提供了这样的一种车辆头灯装置，该车辆头灯装置能够减小由于暗区域而造成的本车驾驶员的能见度的弱化，同时能够减小对照射抑制目标物体造成的眩光。
根据本发明的第一方面的车辆头灯装置包括：传感器，所述传感器获取关于本车前方的物体的信息；第一灯具，所述第一灯具用光照射所述本车前方的空间；第二灯具，所述第二灯具包括发出激光的激光源、将激光反射到所述本车前方的可动镜元件、以及驱动可动镜元件的致动器；照明光分布图案控制单元，所述照明光分布图案控制单元配置成基于由所述传感器获得的所述信息将由所述第一灯具的光形成的光分布图案控制成使得：所述第一灯具的光的照射受到抑制的照射抑制部位被包含在所述第一灯具的光的照射被减少的暗区域内，所述照射抑制部位包含照射抑制目标物体的至少一部分，并且所述照射抑制目标物体由所述传感器检测到；激光分布图案设定单元，所述激光分布图案设定单元配置成设定以下激光分布图案：在包含于所述暗区域内的、不包含所述照射抑制部位的区域中执行激光照射；以及激光分布图案控制单元，所述激光分布图案控制单元将所述致动器控制成使得所述激光被反射成所述激光分布图案。
第一方面可以包括照射抑制区域设定单元，所述照射抑制区域设定单元配置成基于由所述传感器获得的所述信息而设定所述第一灯具的光的照射被减少的照射抑制区域，所述照射抑制区域包含所述照射抑制部位。所述照明光分布图案控制单元可以将由所述光形成的所述光分布图案控制成使得所述照射抑制区域被包含在所述暗区域中，并且所述激光分布图案设定单元可以配置成将所述激光分布图案设定成使得：所述暗区域中所包含的、除所述照射抑制区域之外的区域被所述激光照射。
在上述第一方面中，设置有获取关于本车前方的物体的信息的传感器。照射抑制目标物体例如可以是本车前方的车辆(前方车辆)或行人。传感器例如可以是图像传感器。照射抑制区域设定单元基于来自传感器的物体信息而设定照射抑制区域，该照射抑制区域包括照射抑制目标物体的照射抑制部位。照射抑制部位例如可以是对向车的前挡风玻璃或行人的脸。照射抑制区域可以设定成包含整个照射抑制目标物体，或者可以设定成包含照射抑制目标物体的照射抑制部位而不包含照射抑制目标物体的其它部位。照明光分布图案控制单元将由第一灯具发出的光形成的光分布图案控制成使得由照射抑制区域设定单元设定的抑制目标区域被包含在暗区域中。例如可以通过关闭排列在横向方向上的多个LED的LED阵列中的一些LED来获得暗区域。在该情况下，能够通过改变待被关闭的LED来调节暗区域的位置和范围。替代性地，可以用可动遮挡件来遮蔽暗区域。在该情况下，在由可动遮挡件遮蔽的状态下，可以通过使第一灯具的光轴在水平方向上改变来调节暗区域的位置和范围。如此，能够通过使用第一灯具来保证高水平的远距离能见度，并且能够同时减小对照射抑制目标物体造成的眩光。
另外，在第一方面中，设置有包括激光源、可动镜元件和致动器的第二灯具。激光分布图案设定单元设定如下激光分布图案：在该激光分布图案中，在被包含在暗区域中的、除照射抑制区域之外的区域中用激光进行照射。包含在暗区域中的、除照射抑制区域之外的区域是这样的概念：其包括除照射抑制区域之外的整个暗区域以及暗区域的除照射抑制区域之外的一部分。激光分布图案控制单元将第二灯具控制成使得激光被反射成由激光分布图案设定单元所设定的激光分布图案。如此，能够通过使用第二灯具来照射包含在暗区域中、除照射抑制区域之外的区域。因而，能够减小由于暗区域而造成的本车驾驶员的能见度的弱化。
在上述方面中，第一灯具的光的分辨率可以低于第二灯具的激光的分辨率。
在上述方面中，由第一灯具的光形成的光分布图案的分辨率可以低于激光分布图案的分辨率。
在上述方面中，激光分布图案设定单元可以基于本车的导航装置的信息将激光分布图案设定成使得在本车前方的路面上显示导向信息。
在上述方面中，激光分布图案设定单元可以将致动器控制成使得激光被反射至人脸下方的部位。
在上述方面中，激光分布图案设定单元可以将激光分布图案设定成使得激光还被反射至第一灯具的光照射的区域中、从水平线到预定高度的区域。
如此，根据第一方面，能够减小对照射抑制目标物体造成的眩光，并且同时能够减小由于暗区域而造成的本车驾驶员的能见度的弱化。
附图说明
下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点及技术意义和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：
图1是示出根据本发明的第一实施方式的车辆头灯装置的配置图的框图；
图2是示出控制装置的硬件配置的示例的框图；
图3是右头灯和左头灯的示意性配置图；
图4A是示意性地示出LED单元的配置的俯视图；
图4B是示意性地示出LED单元的LED可照射区域的示例的示图；
图5A是示意性地示出激光单元的配置的俯视图；
图5B是示意性地示出MEMS镜驱动原理的概念图；
图5C是示意性地示出激光单元的激光可照射区域的示例的示图；
图6A是激光单元的磷光体的正视图；
图6B是沿着图6A中的线6B-6B截取的磷光体的截面图；
图7是示出根据第一实施方式的控制装置的光分布控制过程的示例的流程图；
图8A是示出用于产生照射抑制目标物体信息的过程的示例的流程图；
图8B是照射抑制目标物体信息的说明性示图；
图9是示出LED光分布图案确定过程的示例的流程图；
图10是示出用于确定局部不照射图案的映射数据M1的示例的示图；
图11是示出根据第一实施方式的激光照射图案确定过程的示例的流程图；
图12是通过根据第一实施方式的光分布控制过程而实现的光分布图案的说明性示图；
图13是通过图12中示出的光分布图案而实现的照射区域的说明性示图；
图14是通过根据对比示例的光分布控制过程而实现的照射区域的说明性示图；
图15是示出根据本发明的第二实施方式的车辆头灯装置的配置图的示图；
图16是示出根据第二实施方式的控制装置的光分布控制过程的示例的流程图；
图17是示出根据第二实施方式的激光照射图案确定过程的示例的流程图；
图18是通过根据第二实施方式的光分布控制过程而实现的光分布图案的说明性示图；
图19是根据本发明的第三实施方式的车辆头灯装置的配置图的示图；
图20是示意性地示出遮挡式灯单元的配置的示图；
图21A是示意性地示出光分布变换遮挡件的操作的示例的示图；
图21B是示意性地示出光分布变换遮挡件的操作的示例的示图；
图21C是示意性地示出光分布变换遮挡件的操作的示例的示图；
图22A是示意性地示出远光图案照射区域的示例的示图；
图22B是示意性地示出分光图案照射区域的示例的示图；
图22C是示意性地示出近光图案照射区域的示例的示图；
图23是根据第三实施方式的控制装置的光分布控制过程的示例的流程图；
图24是示出基础光分布图案确定过程的示例的流程图；
图25是示出激光照射图案确定过程的示例的流程图。
具体实施方式
下文中将参照附图对本发明的实施方式进行描述。
[第一实施方式]
下文中将对本发明的第一实施方式进行描述。图1是示出根据本发明的第一实施方式的车辆头灯装置1的配置图的示图。图2是示出控制装置的硬件配置的示例的示图。图2中示意性地示出了车载电子器件群9，车载电子器件群9与信息记录ECU 7的硬件结构相关联。
车辆头灯装置1安装在车辆上。安装有车辆头灯装置1的车辆将称为“本车”。
车辆头灯装置1包括控制装置7、右头灯80R和左头灯80L、行驶状态检测传感器90、第一图像传感器91以及第二图像传感器92。
如图2中示出的，控制装置7包括：通过母线15而连接的中央处理单元(CPU)11、随机存取存储器(RAM)12、只读存储器(ROM)13、辅助存储装置14和通信接口16；以及连接至通信接口16的有线收发单元17。辅助存储装置14例如是电可擦可编程只读存储器(EEPROM)或硬盘驱动器(HDD)。有线收发单元17包括能够通过使用车载网络——比如控制器区域网(CAN)和局部互连网(LIN)——进行通信的收发单元。除了有线收发单元17之外，也可以布置无线收发单元，比如近场通信(NFC)单元、蓝牙(注册商标)通信单元、无线保真(Wi-Fi)收发单元以及红外线收发单元。
头灯80R、头灯80L、行驶状态检测传感器90、第一图像传感器91和第二图像传感器92连接至控制装置7。头灯80R、头灯80L、行驶状态检测传感器90、第一图像传感器91和第二图像传感器92形成图2中示出的车载电子器件群9。
头灯80L布置在本车的前部的左侧处。头灯80L给本车前方提供照明。头灯80L包括近光(通过头灯)单元10L、近红外光投射装置11L、LED单元20L和激光单元30L。
头灯80R布置在本车的前部的右侧处。头灯80R给本车前方提供照明。头灯80R包括近光单元10R、近红外光投射装置11R、LED单元20R和激光单元30R。
行驶状态检测传感器90包括车速传感器和转向传感器。车速传感器检测车辆的速度。转向传感器检测转向角。行驶状态检测传感器90检测到的结果用于进行以下控制：使头灯80R、头灯80L的照射方向(光轴)对应于本车转向的方向(自适应前照灯系统(AFS))。
第一图像传感器91和第二图像传感器92中的每一者获取关于本车前方的物体的信息。具体地，第一图像传感器91和第二图像传感器92中的每一者是获取本车前方的空间的图像的摄像机。第一图像传感器91和第二图像传感器92的成像范围(视角)至少包含头灯80R、头灯80L的可照射区域(随后描述)。在以下描述中，第一图像传感器91和第二图像传感器92的安装位置和成像范围(视角和光轴)将被认为彼此大致相同并且将被认为彼此相同。另外，在以下描述中，由第一图像传感器91捕捉到的本车前方的景象将被认为是与一般的驾驶员用其眼睛捕捉到的本车前方的景象相同。
第一图像传感器91是能够辨别出前方车辆的灯(头灯和尾灯)的色差的彩色摄像机。前方车辆是包括前车和对向车的概念。在该第一实施方式中，第一图像传感器91中布置有能够截止至少700nm的红外线波长的红外线截止过滤器，使得能够保证色彩复现性。例如，第一图像传感器91附接至客厢中的朝向本车前方的室内镜。
第二图像传感器92具有红外线敏感性。第二图像传感器92设置有可见光截止过滤器，并且第二图像传感器92获取近红外图像。例如，第二图像传感器92附接至客厢中的朝向本车前方的内镜。
如图1中示出的，控制装置7包括数据获取单元100、第一信息产生单元101、LED光分布图案确定单元102、LED光分布控制单元103、路面绘图信息产生单元104、激光照射图案确定单元105、激光照射控制单元106和存储单元110。能够通过图2中示出的CPU 11——其执行存储在图2中示出的ROM 13中的一个或更多个程序——来实现数据获取单元100、第一信息产生单元101、LED光分布图案确定单元102、LED光分布控制单元103、路面绘图信息产生单元104、激光照射图案确定单元105和激光照射控制单元106中的每一者。能够通过ROM13来实现存储单元110。
数据获取单元100获取来自行驶状态检测传感器90、第一图像传感器91和第二图像传感器92的传感器信息。
第一信息产生单元101基于由数据获取单元100获取的来自第一图像传感器91和第二图像传感器92的传感器信息(图像)而产生与本车前方一定范围内的照射抑制目标物体有关的信息(下文中称为“照射抑制目标物体信息”)。在该第一实施方式中，照射抑制目标物体是前方车辆和行人。照射抑制目标物体信息包括与照射抑制目标物体是否存在有关的信息和与照射抑制目标物体的位置有关的信息。如随后描述的，用于产生照射抑制目标物体信息的过程包括用于设定照射抑制区域的过程(随后描述)。
第一信息产生单元101包括照射抑制目标物体检测单元1011和照射抑制部位检测单元1012。
照射抑制目标物体检测单元1011基于来自第一图像传感器91和第二图像传感器92的信息(图像)而识别位于LED单元20R、20L(随后描述)的可照射区域中的照射抑制目标物体。随后将描述识别照射抑制目标物体的方法的具体示例。
照射抑制部位检测单元1012基于来自第一图像传感器91和第二图像传感器92的信息而识别预定部位(照射抑制部位)，预定部位是由照射抑制目标物体检测单元1011识别的照射抑制目标物体的一部分。在照射抑制目标物体是对向车的情况下，预定部位例如是整个前挡风玻璃或前挡风玻璃的一部分(比如左右方向上驾驶员座椅侧这半部分)。在照射抑制目标物体是前车的情况下，预定部位例如是整个后玻璃或后玻璃的中央部分。在照射抑制目标物体是行人的情况下，预定部位例如是行人的脸。随后将描述识别预定部位的方法的具体示例。
LED光分布图案确定单元102基于来自第一信息产生单元101的照射抑制目标物体信息(由照射抑制目标物体检测单元1011识别出的结果)而确定LED单元20R、20L的相应的LED光分布图案。LED光分布图案指的是LED单元20R、20L的照射光投射在LED单元20R、20L前方的假想的竖向屏幕上形成的图案。LED光分布图案选择性地包括正常光分布图案和局部不照射图案(随后描述)，在局部不照射图案中，正常光分布图案的照射区域的一部分是暗区域。随后将描述确定LED光分布图案的方法的具体示例。
LED光分布控制单元103将LED单元20R、20L的相应的光分布图案控制成使得LED单元20R、20L的相应的光分布图案对应于由LED光分布图案确定单元102确定的LED光分布图案。换言之，LED光分布控制单元103将LED单元20R、20L控制成使得能够实现由LED光分布图案确定单元102确定的LED光分布图案。随后将描述进行这种控制的方法的具体示例。
路面绘图信息产生单元104产生基于激光的路面绘图的信息(下文中称为“路面绘图信息”)。能够通过以预定图案照射本车前方的马路路面(通过用光在路面上绘制预定图案)来实现基于激光的路面绘图。路面绘图信息产生单元104用基于激光的路面绘图来产生被传递至本车乘员的信息，作为路面绘图信息。路面绘图信息的示例包括导航装置(未示出)的导向信息。
激光照射图案确定单元105确定激光单元30R、30L的相应的激光照射图案。激光照射图案确定单元105包括第一照射图案确定单元1051和第二照射图案确定单元1052。
第一照射图案确定单元1051基于来自第一信息产生单元101的照射抑制目标物体信息和由LED光分布图案确定单元102确定的LED光分布图案而确定激光单元30R、30L的相应的激光照射图案。激光照射图案指的是用激光照射磷光体34(随后描述)所产生的图案(扫描图案)。激光照射图案和由激光单元30R、30L的照射光投射在激光单元30R、30L前方的假想的竖向屏幕上所形成的图案(即，激光单元30R、30L的光分布图案)具有一一对应的关系。因此，在该实施方式中，确定激光单元30R、30L的激光照射图案与确定激光单元30R、30L的光分布图案具有大致相同的意义。在以下描述中，由第一照射图案确定单元1051确定的激光照射图案将称为“第一激光照射图案”。通过第一激光照射图案中的照射而实现的光分布图案(竖向屏幕上的图案)是“激光分布图案”的示例。随后将描述确定第一激光照射图案的方法的具体示例。
第二照射图案确定单元1052基于来自路面绘图信息产生单元104的路面绘图信息而确定激光单元30R、30L的相应的激光照射图案。在以下描述中，由第二照射图案确定单元1052确定的激光照射图案将称为“第二激光照射图案”。例如在路面绘图信息是右转弯标志或左转弯标志作为上述导航装置的导向信息的情况下，第二照射图案确定单元1052确定第二激光照射图案，其中在路面上能够看见右转弯标志或左转弯标志。如此，与路面绘图信息有关的信息能够被有效地传递至本车乘员。路面绘图信息与第二激光照射图案之间的对应关系事先被存储在存储单元110中作为映射数据。
激光照射控制单元106基于由激光照射图案确定单元105确定的照射图案而对激光单元30R、30L进行控制。激光照射控制单元106包括第一激光照射控制单元1061和第二激光照射控制单元1062。在第一照射图案确定单元1051已确定第一激光照射图案的情况下，第一激光照射控制单元1061基于第一激光照射图案对激光单元30R、30L进行控制。在第二照射图案确定单元1052已确定第二激光照射图案的情况下，第二激光照射控制单元1062基于第二激光照射图案对激光单元30R、30L进行控制。
存储单元110中存储有映射数据，比如映射数据M1(随后描述)及类似的映射数据。随后将描述映射数据M1。
下文中将参照图3至图6B对头灯80R、80L的配置进行描述。
图3是示意性地示出头灯80R、80L的配置的俯视图。
如图3中示意性示出的，位于左侧的头灯80L的近光单元10L、近红外光投射装置11L、LED单元20L和激光单元30L沿横向方向排列。同样，如图3中示意性示出的，位于右侧的头灯80R的近光单元10R、近红外光投射装置11R、LED单元20R和激光单元30R沿横向方向排列。排列顺序和排列方向可以按照除图3中示出的方式之外的方式。
近红外光投射装置11R、11L中的每一者朝向本车前方的空间发出近红外光。近红外光投射装置11R、11L中的每一者能够被切换为打开/关闭。当近红外光投射装置11R或11L被打开时，会发出近红外光。近红外光投射装置11R、11L中的每一者沿(高于近光单元10R、10L的)水平方向朝向本车前方的空间投射近红外光。
通过使用卤素灯、氙气(HID)灯、LED灯或类似灯而形成近光单元10R、10L中的每一者。
通过使用多个LED排列成在横向方向上成一列的阵列而形成LED单元20R、20L中的每一者。LED单元20R、20L沿水平方向(沿着比近光单元10R、10L高的光轴)朝向本车前方的空间发出远光。
图4A是示意性地示出LED单元20L的配置的俯视图。本文中描述的LED单元20L的配置与LED单元20R的配置基本上相同。
如图4A中示出的，LED单元20L包括透镜26以及例如10个LED 231至240。所述10个LED 231至240布置成在横向方向上成一列。所述10个LED 231至240布置成例如在水平面上成一列。所述10个LED 231至240也可以排列成相对于水平面成一微小角度的一列。
透镜26将来自LED 231至240的光朝向本车前方的空间投射。
LED光分布控制单元103对LED单元20L的LED 231至240的打开状态(打开/关闭以及当LED 231至240打开时的发光强度)进行控制。例如能够基于脉宽调制(PWM)控制来控制LED 231至240的打开状态。LED单元20L在LED光分布控制单元103的控制下用来自LED 231至240的光照射本车前方的空间。
图4B是示意性地示出LED单元20L的LED可照射区域的示例的示图。图4B中的LED单元20L的LED可照射区域A1至A10是当从驾驶员的视角看本车的前部时的示意性LED可照射区域。线V表示与LED单元20L的LED可照射区域A1至A10的整个LED可照射区域的中央位置相对应的竖向线，H表示水平线。在图4B中，LED可照射区域示出为在位于本车前方预定位置处的假想的竖向屏幕上形成的二维区域。
如图4B中示出的，LED单元20L的LED可照射区域包括一组沿竖向方向分开的多个LED可照射区域A1至A10。鉴于光分布特性，竖向分隔包括所有竖向分隔的概念，并且不一定局限于沿着直线的精确的分隔。图4B中的LED单元20L的LED可照射区域A1至A10分别与10个LED 231至240打开时的照射区域相对应。具体地，LED单元20L的LED可照射区域A1与LED231打开时的照射区域相对应，LED单元20L的LED可照射区域A2与LED 232打开时的照射区域相对应，等等。基本上，LED单元20L的所有的LED可照射区域A1至A10与常规的远光(行驶头灯)的照射区域相对应。如图4A中示出的，LED单元20L的所有的LED可照射区域A1至A10包括水平线上方的区域和水平线下方的区域。LED单元20R的LED可照射区域(未示出)基本上是与LED单元20L的相应的LED可照射区域A1至A10重叠的区域。因此，在以下描述中，将不会区分LED单元20R的相应的LED可照射区域和LED单元20L的相应的LED可照射区域A1至A10。
图5A是示意性地示出激光单元30L的配置的俯视图，图5B是示意性地示出关于MEMS镜33的驱动原理的概念图，图5C是示意性地示出当从驾驶员的视角看本车的前部时激光单元30L的激光可照射区域的示例的示图。图6A是激光单元30L的磷光体34的正视图，图6B是沿着图6A中的线6B-6B截取的磷光体34的截面图。本文中描述的激光单元30L的配置与激光单元30R的配置大致相同。图5A中的箭头示意性地示出了来自激光源32的激光被反射的方向。
如图5A和图5B中示出的，激光单元30L包括激光源32、微机电系统(MEMS)镜33(可动镜元件的示例)、磷光体34、透镜36以及致动器37和致动器38(图5A中未示出)。
激光源32——其为半导体激光器或类似激光器——产生激光(比如蓝光)。
MEMS镜33能够绕两个轴线旋转(倾斜)。MEMS镜33由致动器37、38驱动成绕两个轴线——如图5B中用旋转方向P、Q示意性地示出的——旋转。所述两个轴线被包括在MEMS镜33的反射性表面中并且彼此正交。致动器37、38例如是锆钛酸铅压电(PZT)膜。致动器37、38由于施加的电压而膨胀和收缩，并且当致动器的膨胀和收缩被传递至旋转轴线39a、39b时，MEMS镜33的反射性表面旋转。MEMS镜33使来自激光源32的激光被朝向磷光体34上的任意位置反射。通过几何的方式而确定MEMS镜33的角度(绕两个轴线的每个角度)与激光在被MEMS镜33反射之后所到达的磷光体34上的位置之间的关系。
如图6A和图6B中示出的，磷光体34具有以下构型：磷光体材料342由框架341保持。如图6A中示出的，磷光体34呈板状，并且磷光体34上在激光所到达的位置处发出光。具体地，磷光体34的磷光体材料342被激励，并且通过接受激光源32发出的蓝光而发出黄光。黄光与蓝光具有互补关系，因而在蓝光与黄光彼此混合的情况下，磷光体34发出白光。
透镜36将来自磷光体34的光朝向本车前方的空间投射。
激光照射控制单元106对激光单元30L的激光源32的打开状态(打开/关闭)和MEMS镜33绕两个轴线的每个角度进行控制。在激光照射控制单元106的控制下，通过在改变MEMS镜33绕两个轴线的每个角度的同时、使来自激光源32的激光被朝向本车前方的空间反射，激光单元30L将激光(来自激光源32——其为点光源——的激光)朝本车前方扩散并且用激光照射本车前方的空间。
图5C中示出的激光单元30L的激光可照射区域B1对应于整个磷光体34发出光时的照射区域。激光单元30L的激光可照射区域B1包含LED单元20L的所有的LED可照射区域A1至A10的整个LED可照射区域。另外，激光单元30R的激光可照射区域(未示出)与激光单元30L的激光可照射区域B1大致相同。因此，在以下描述中，将不会区分激光单元30R的激光可照射区域和激光单元30L的激光可照射区域。
当只有磷光体34的一部分发出光时，激光可照射区域B1中的相应的局部区域为激光单元30L的照射区域。因此，通过受控的MEMS镜33和激光源32以及用改变的激光照射磷光体34的图案(扫描图案)，能够使激光可照射区域B1中的期望区域成为激光单元30L的照射区域。
下文中将参照图7至图13对由控制装置7执行的过程进行描述。在以下描述中，将对关于头灯80L的光分布控制过程进行描述。这同样适用于关于头灯80R的光分布控制过程。
图7是示出控制装置7的光分布控制过程的示例的流程图。例如在头灯80L打开并且光分布控制开关(未示出)打开的情况下，以预定时间间隔重复执行图7中示出的光分布控制过程。当光分布控制开关打开时，近红外光投射装置11L打开。
在步骤S700中，数据获取单元100获取来自行驶状态检测传感器90、第一图像传感器91和第二图像传感器92的传感器信息。
在步骤S702中，第一信息产生单元101基于在步骤S700中获得的传感器信息而执行照射抑制目标物体信息产生过程。随后将对照射抑制目标物体信息产生过程的示例进行描述。
在步骤S704中，LED光分布图案确定单元102基于在步骤S702中获得的照射抑制目标物体信息而执行LED光分布图案确定过程。如上所述，LED光分布图案选择性地包括正常光分布图案和正常光分布图案的照射区域的一部分是暗区域的局部不照射图案。正常光分布图案对应于当LED单元20L的所有的LED 231至240都打开时的图案。局部不照射图案对应于当LED单元20L的所有的LED 231至240中的一个或更多个并未打开时的图案。随后将对LED光分布图案确定过程的示例进行描述。
在步骤S706中，LED光分布控制单元103基于在步骤S704中获得的LED光分布图案而对LED单元20L的打开状态进行控制。例如，当在步骤S704中获得的LED光分布图案是正常光分布图案时，LED光分布控制单元103打开LED单元20L的所有的LED 231至240。这时，LED光分布控制单元103可以以相同的亮度打开LED单元20L的所有的LED 231至240，或者可以通过独立地调节LED 231至240中的每一者的亮度而使LED单元20L的整个照射区域的亮度变得均匀。当在步骤S704中获得的LED光分布图案是局部不照射图案时，LED光分布控制单元103关闭LED单元20L的各LED 231至240之中的相应的LED。当在步骤S704中获得的LED光分布图案例如是图4B中示出的LED可照射区域A6是暗区域的局部不照射图案时，LED光分布控制单元103关闭与LED 231至240之中的LED可照射区域A6相对应的LED 236。
在步骤S708中，路面绘图信息产生单元104产生路面绘图信息。路面绘图信息如上所述。只有在满足路面绘图信息产生条件的情况下才产生路面绘图信息。例如当导航装置发出请求时，满足路面绘图信息产生条件。
在步骤S710中，激光照射图案确定单元105执行激光照射图案确定过程。如上所述，激光照射图案包括第一激光照射图案和第二激光照射图案。激光照射图案确定单元105的第一照射图案确定单元1051基于在步骤S702中获得的照射抑制目标物体信息和在步骤S704中获得的LED光分布图案而确定第一激光照射图案。激光照射图案确定单元105的第二照射图案确定单元1052基于在步骤S708中获得的路面绘图信息而确定第二激光照射图案。随后将对激光照射图案确定过程的示例进行描述。
在步骤S712中，激光照射控制单元106基于在步骤S710中获得的激光照射图案而对激光单元30L进行控制。激光照射控制单元106基于在步骤S710中获得的激光照射图案而对激光源32的打开状态和MEMS镜33绕两个轴线的每个角度进行控制。例如，第一激光照射控制单元1061在对MEMS镜33绕两个轴线的每个角度进行控制使得用光栅扫描方法使用来自激光源32的激光在磷光体34上执行扫描的同时，根据MEMS镜33绕两个轴线的每个角度而打开或关闭激光源32。替代性地，第一激光照射控制单元1061在保持激光源32打开状态、使得用向量扫描方法用来自激光源32的激光在磷光体34上执行扫描的同时，对MEMS镜33绕两个轴线的每个角度进行控制。
图8A是示出照射抑制目标物体信息产生过程(步骤S702)的示例的流程图。图8B是照射抑制目标物体信息的说明性示图。
在步骤S800中，第一信息产生单元101的照射抑制目标物体检测单元1011基于在步骤S700中获得的传感器信息而判定在LED单元20L的可照射区域(LED可照射区域A1至A10的整个LED可照射区域)中是否存在照射抑制目标物体。在该第一实施方式中，照射抑制目标物体是前方车辆(前车和对向车)和行人。例如能够以以下方式而识别前方车辆。照射抑制目标物体检测单元1011在由第一图像传感器91获取的图像中搜索与前车的尾灯相对应的像素群(红色系高亮度像素单元)。图像中的搜索区域是与LED单元20L的可照射区域相对应的像素区域。这时，照射抑制目标物体检测单元1011判定是否存在与前车的一对左右尾灯相对应的像素群。在前车是设置有一对左右尾灯的四轮车的情况下，这种判定是有效的。在存在与前车的一对左右尾灯相对应的像素群的情况下，照射抑制目标物体检测单元1011基于所述像素群而识别与前车有关的像素群。另外，照射抑制目标物体检测单元1011搜索与对向车的头灯相对应的像素群(白色系高亮度像素单元)。同样，图像中的搜索区域是与LED单元20L的可照射区域相对应的像素区域。这时，照射抑制目标物体检测单元1011判定与对向车的一对左右头灯相对应的像素群是否存在。在对向车是设置有一对左右头灯的四轮车的情况下，这种判定是有效的。在存在与对向车的一对左右头灯相对应的像素群的情况下，照射抑制目标物体检测单元1011基于所述像素群而识别与对向车有关的像素群。例如能够以以下方式而判定是否存在行人。照射抑制目标物体检测单元1011基于由第二图像传感器92获取的近红外图像而搜索与行人相对应的像素群。同样，近红外图像中的搜索区域是与LED单元20L的可照射区域相对应的像素区域。在存在与行人相对应的像素群的情况下，照射抑制目标物体检测单元1011将所述像素群识别为与行人有关的像素群。在判定结果为“是”的情况下，该过程进行到步骤S801，在判定结果为“否”的情况下，该过程进行到步骤S814。在LED单元20L的可照射区域中存在多个照射抑制目标物体的情况下，照射抑制目标物体检测单元1011能够识别所述多个照射抑制目标物体。
在步骤S801中，第一信息产生单元101设定值N1作为在步骤S800中识别的照射抑制目标物体的数量。
在步骤S802中，第一信息产生单元101将值j设定为“1”。
在步骤S804中，第一信息产生单元101的照射抑制部位检测单元1012选择第j照射抑制目标物体并且判定是否能够识别第j照射抑制目标物体的预定部位。例如在照射抑制目标物体的数量是两个或更多个的情况下，照射抑制部位检测单元1012以任意顺序将照射抑制目标物体进行排序并且选择第j照射抑制目标物体。预定部位如上所述。能够通过图案匹配来识别预定部位。例如，能够通过以下部位来识别与前方车辆有关的预定部位：该部分具有与尾灯和头灯的像素群相关联的相同的主图案。在该情况下，在右座驾驶车的前提下可以识别对向车的驾驶员座椅侧部位。在判定结果为“是”的情况下，该过程进行到步骤S806，在判定结果为“否”的情况下，该过程进行到步骤S808。
在步骤S806中，第一信息产生单元101的照射抑制部位检测单元1012计算包围与第j照射抑制目标物体的预定部位有关的像素群的矩形(参照图8)的四个角的坐标值。
在步骤S808中，第一信息产生单元101的照射抑制目标物体检测单元1011计算包围与第j照射抑制目标物体有关的像素群的矩形(照射抑制区域)的四个角的坐标值。例如，图8B示出了包围与行人——其为照射抑制目标物体——有关的像素群的矩形的四个角P1至P4。在以下描述中，包围与照射抑制目标物体有关的像素群的矩形中的区域或该区域的预定部位将称为“照射抑制区域”。例如，在以下描述中，在图8B中示出的二维坐标系中显示与照射抑制目标物体的位置有关的信息，二维坐标系的X轴对应于图8B中示出的图像的横向方向，而Y轴对应于该图像的竖向方向，以该图像的左上角作为其原点。图8B中示出的图像与第一图像传感器91的图像或第二图像传感器92的图像相对应。
在步骤S810中，第一信息产生单元101判定值j是否为值N1。换言之，第一信息产生单元101判定是否已就所有的照射抑制目标物体计算了照射抑制区域的四个角的坐标值。在判定结果为“是”的情况下，该过程进行到步骤S814，在判定结果为“否”的情况下，该过程进行到步骤S812。
在步骤S812中，第一信息产生单元101将值j增加“1”并且执行自步骤S804开始的过程。这允许在检测到多个照射抑制目标物体的情况下就每个照射抑制目标物体计算照射抑制区域的四个角的坐标值。
在步骤S814中，第一信息产生单元101基于在步骤S800中判定的结果以及在步骤S806和步骤S808中计算的结果而产生照射抑制目标物体信息。如上所述，照射抑制目标物体信息包括与照射抑制目标物体的存在与否有关的信息以及与照射抑制目标物体的位置有关的信息(照射抑制区域的四个角的坐标值)。
图9是示出LED光分布图案确定过程(步骤S704)的示例的流程图。
在以下描述中，LED可照射区域(同样适用于其它可照射区域、照射区域和暗区域)与物体(比如照射抑制目标物体)之间的位置关系表现为由第一图像传感器91(或第二图像传感器92)获取的图像上的相同关系。因此，在以下描述中，暗区域与物体之间的位置关系例如表现为由第一图像传感器91获取的图像中在假想的竖向屏幕上的暗区域与在同一图像中与物体有关的区域之间的位置关系。
在步骤S902中，LED光分布图案确定单元102判定在步骤S702中获得的照射抑制目标物体信息是否包括关于照射抑制目标物体的位置信息(关于照射抑制区域的位置信息)。换言之，LED光分布图案确定单元102判定第一信息产生单元101是否已识别出照射抑制目标物体。在判定结果为“是”的情况下，该过程进行到步骤S904，在判定结果为“否”的情况下，该过程进行到步骤S906。
在步骤S904中，LED光分布图案确定单元102将局部不照射图案——在该局部不照射图案中，照射抑制区域未受到照射(即，照射抑制区域被包含在暗区域中的局部不照射图案)——确定为LED光分布图案。例如，LED光分布图案确定单元102基于图10中示出的映射数据M1而确定局部不照射图案。在图10示出的示例中，图案(图案1、图案2、图案3…)与照射抑制区域的X坐标的相应范围相关联。相应的图案例如规定LED单元20L的各LED 231至240中的那些LED关闭。X坐标的各范围与图像的坐标系(参照图8B)中的LED可照射区域A1至A10的相应的X坐标范围相对应。例如，d1至d2的X坐标范围与LED可照射区域A1相对应，d2至d3的X坐标范围与LED可照射区域A2相对应，等等。在该情况下，在照射抑制区域的X坐标只属于范围d1至d2的情况下，LED光分布图案确定单元102将LED 231被关闭的局部不照射图案——其为图案1——确定为LED光分布图案。在照射抑制区域的X坐标属于范围d1至d2和范围d2至d3的情况下，LED光分布图案确定单元102将以下局部不照射图案确定为LED光分布图案：所述局部不照射图案为LED 231被关闭的图案1与LED 232被关闭的图案2的组合。在存在多个照射抑制区域(多个照射抑制目标物体)的情况下，在一些情况下确定这样的局部不照射图案作为LED光分布图案：该局部不照射图案具有在横向方向上不连续的多个暗区域。例如在第一照射抑制区域的X坐标只属于范围d1至d2并且第二照射抑制区域的X坐标只属于范围d3至d4的情况下，LED光分布图案确定单元102将以下局部不照射图案确定为LED光分布图案：所述局部不照射图案为图案1与LED 231、LED 233被关闭的图案3的组合。换言之，LED光分布图案确定单元102确定这样的局部不照射图案：其中LED可照射区域A1、A3变为暗区域。在以下描述中，如上所述在横向方向上并不连续的多个暗区域将被视为单独的暗区域。因此，局部不照射图案中所包含的暗区域的数量在一些情况下为两个或更多个。
在步骤S906中，LED光分布图案确定单元102将正常光分布图案确定为LED光分布图案。正常光分布图案如上所述。
根据图9中示出的过程，能够基于照射抑制目标物体信息而确定LED单元20L的LED光分布图案，使得由LED单元20L对照射抑制目标物体的照射受到抑制。
图11是示出激光照射图案确定过程(步骤S710)的示例的流程图。
在步骤S1102中，激光照射图案确定单元105判定在步骤S704中获得的LED光分布图案是否为局部不照射图案。在判定结果为“是”的情况下，该过程进行到步骤S1103，在判定结果为“否”的情况下(即，在LED光分布图案为正常光分布图案的情况下)，该过程进行到步骤S1114。
在步骤S1103中，激光照射图案确定单元105将值N2设定为局部不照射图案中所包含的暗区域的数量。
在步骤S1104中，激光照射图案确定单元105将值k设定为“1”。
在步骤S1106中，激光照射图案确定单元105选择第k暗区域并且识别第k暗区域中的照射抑制区域(照射抑制区域的四个角的坐标值)。在暗区域的数量例如为两个或更多个的情况下，激光照射图案确定单元105以任意顺序将暗区域进行排序并且选择第k暗区域。能够基于照射抑制目标物体信息而识别照射抑制区域(参照图8B)。
在步骤S1108中，激光照射图案确定单元105确定关于第k暗区域的第一激光照射图案。激光照射图案确定单元105将以下照射图案确定为关于第k暗区域的第一激光照射图案：在该照射图案中，第k暗区域的除照射抑制区域之外的区域被照射。换言之，激光照射图案确定单元105将以下照射图案确定为关于第k暗区域的第一激光照射图案：在该照射图案中，第k暗区域中的照射抑制区域变为非照射区域并且除照射抑制区域之外的区域变为照射区域。激光照射图案确定单元105可以将第k暗区域的除照射抑制区域之外的整个区域被照射的照射图案确定为关于第k暗区域的第一激光照射图案，或者激光照射图案确定单元105可以设定余裕。换言之，激光照射图案确定单元105可以将以下照射图案确定为关于第k暗区域的第一激光照射图案：在该照射图案中，第k暗区域的除照射抑制区域之外、且与照射抑制区域以至少预定余裕分开的区域被照射。
例如，激光照射图案确定单元105基于图像的坐标系(参照图8B)与磷光体34上的坐标系(参照图6A)之间的对应关系(坐标变换矩阵H)而确定磷光体34上的扫描范围(第一激光照射图案)。预先得出该坐标变换矩阵H并且将该坐标变换矩阵H存储在存储单元110中。本文中，基于第一激光照射图案的照射范围在图像的坐标系中例如为被四个点的坐标(X1，Y1)、(X2，Y2)、(X3，Y3)和(X4，Y4)围绕的矩形范围。这时，磷光体34上的扫描范围是被磷光体34上的坐标系中的(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)和(x4，y4)围绕的矩形范围。本文中，(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)和(x4，y4)如下。
在步骤S1110中，激光照射图案确定单元105判定值k是否为值N2。换言之，激光照射图案确定单元105判定是否已确定关于所有的暗区域的第一激光照射图案。在判定结果为“是”的情况下，该过程进行到步骤S1114，在判定结果为“否”的情况下，该过程进行到步骤S1112。
在步骤S1112中，激光照射图案确定单元105将值k增加“1”并且执行自步骤S1106开始的过程。这使得能够在局部不照射图案包含多个独立的暗区域的情况下确定关于每个暗区域的第一激光照射图案。
在步骤S1114中，激光照射图案确定单元105判断在当前循环的步骤S708中是否已产生路面绘图信息。在判断结果为“是”的情况下，该过程进行到步骤S1116，在判断结果为“否”的情况下，该过程进行到步骤S1122。
在步骤S1116中，激光照射图案确定单元105基于路面绘图信息而产生第二激光照射图案。第二激光照射图案如上所述。
在步骤S1122中，激光照射图案确定单元105基于在当前循环中获得的激光照射图案而确定最终的激光照射图案。例如在当前循环中获得的激光照射图案只有一个或更多个第一激光照射图案的情况下，所述一个或更多个第一激光照射图案变为最终的激光照射图案。在当前循环中获得的激光照射图案是一个或更多个第一激光照射图案和第二激光照射图案的情况下，所述一个或更多个第一激光照射图案与第二激光照射图案的组合变为最终的激光照射图案。在当前循环中没有获得激光照射图案的情况下(例如，在步骤S1102和步骤S1114这两个步骤的判断结果为“否”的情况下)，最终的激光照射图案变为“无照射”。
根据图11中示出的过程，能够产生这样的第一激光照射图案：其中，暗区域中的照射抑制区域附近被照射。另外，当已产生路面绘图信息时，能够产生基于路面绘图信息的第二激光照射图案。
图12是通过根据第一实施方式的光分布控制过程(图7)而实现的光分布图案的说明性示图。图13是通过图12中示出的光分布图案而实现的照射区域的说明性示图。图14是通过根据对比示例的光分布控制过程而实现的照射区域的说明性示图。对比示例的配置并未设置有激光单元30R、30L。换言之，在对比示例的配置中，并不执行图7中示出的步骤S708至步骤S712。图12至图14示意性地示出了本车驾驶员所看到的本车前方的景象。为了就图12至图14进行描述，用单点划线示出了示出LED单元20L的LED可照射区域A1、A2、A3、A4、A5、A6、A10的相应的边界的线，并且用斜影线示出了暗区域。
在图12和图13中示出的示例中，假设了这样的情景：本车前方有行人Pd、对向车Vh1和前车Vh2。本文中假设了这样的情况：已经产生了照射抑制目标物体信息，包括关于行人Pd的脸的位置信息、关于前车的位置信息和关于对向车的前挡风玻璃的位置信息。
在该情况下，确定以下局部不照射图案：在该局部不照射图案中，行人Pd的脸、整个前车以及对向车的前挡风玻璃被包含在如上所述的相应的暗区域中。因此，在第一实施方式和对比示例这两者中，将这样的局部不照射图案确定为图12和图13中示出的LED光分布图案：在该局部不照射图案中，各LED可照射区域A1至A10之中的LED可照射区域A2、A5、A7、A8、A9变为暗区域。
相比之下，在第一实施方式中，车辆头灯装置1设置有激光单元30R、激光单元30L、激光照射图案确定单元105和激光照射控制单元106，并且执行图7中示出的步骤S710和步骤S712。如图12中示出的，这使得能够确定第一激光照射图案，在第一激光照射图案中，不包括作为暗区域的LED可照射区域A2、A5、A7、A8、A9中的除照射抑制区域之外的部位被照射。具体地，关于作为暗区域的LED可照射区域A2，可以确定如下第一激光照射图案：在该第一激光照射图案中，作为除与行人Pd的脸有关的照射抑制区域400之外的部位，照射抑制区域400上方的区域801、照射抑制区域400下方的区域802、照射抑制区域400左边的区域820以及照射抑制区域400右边的区域821被照射。另外，关于作为暗区域的LED可照射区域A5，确定如下第一激光照射图案：在该第一激光照射图案中，作为除与前车有关的照射抑制区域402之外的部位，照射抑制区域402上方的区域803、从照射抑制区域402向左的区域804和照射抑制区域402下方的区域805被照射。此外，关于作为暗区域的LED可照射区域A7至A9，确定如下第一激光照射图案：在该第一激光照射图案中，作为除与对向车的前挡风玻璃有关的照射抑制区域404之外的部位，照射抑制区域404上方的区域806、照射抑制区域404左边的区域807、照射抑制区域404右边的区域808和照射抑制区域404下方的区域809被照射。
因此，在第一实施方式中，如图13中示出的，能够用激光单元30R、30L来照亮LED可照射区域A2、A5、A7、A8、A9中的照射抑制区域的附近处，而不是作为暗区域的所有的LED可照射区域A2、A5、A7、A8、A9都是暗的。相比之下，在对比示例中，如图14中示出的，作为暗区域的所有的LED可照射区域A2、A5、A7、A8、A9都是暗的，并且照射抑制区域的附近处保持为暗的。
这样，第一实施方式能够通过暗区域而减小对照射抑制目标物体造成的眩光，并且能够减小由于暗区域而造成的本车驾驶员的能见度的弱化。另外，根据第一实施方式，在照射抑制部位检测单元1012检测到照射抑制目标物体的预定部位的情况下，与未检测到照射抑制目标物体的预定部位的情况相比，更有可能设定窄的照射抑制区域。在设定了窄的照射抑制区域的情况下，由于暗区域而造成的本车驾驶员的能见度的弱化会被进一步减小。此外，在检测到照射抑制目标物体的预定部位的情况下，在一些情况下甚至还能够用激光单元30R、30L来照射照射抑制目标物体的一部分，在该情况下，也能够减小本车驾驶员对照射抑制目标物体的能见度的弱化。
在设置有激光单元30R、30L但无LED单元20R、20L的对比配置中，通过用激光单元30R、30L来照射激光可照射区域B1中除照射抑制区域之外的区域，能够同时减小对照射抑制目标物体造成的眩光、以及本车驾驶员对照射抑制区域的附近处的能见度的弱化。而该对比配置的问题在于，在激光单元30R、30L失效的情况下，不能够实现与远光等效的照射。
就这点而言，第一实施方式不仅设置有激光单元30R、30L，而且还设置有LED单元20R、20L。因此，即使在激光单元30R、30L失效的情况下，还能够通过LED单元20R、20L来执行沿水平方向的类似于常规远光的照射。
在图12中示出的示例中，确定第二激光照射图案，在第二激光照射图案中，与路面绘图信息相对应的区域810被照射。因此，如图13中示出的，区域810能够变得比附近区域亮，并且路面绘图信息能够被传递至本车驾驶员。
在图12和图13中示出的示例中，关于作为暗区域的LED可照射区域A2，确定如下第一激光照射图案：在该第一激光照射图案中，区域801、区域802、区域820和区域821被照射。然而，也可以替代为确定如下第一激光照射图案：在该第一激光照射图案中，只有区域801、区域802、区域820和区域821中的一个、两个或三个区域被照射。同样，关于作为暗区域的LED可照射区域A5，可以确定只有区域803、804、805中的一个或两个被照射的第一激光照射图案，而不是确定区域803、804、805都被照射的第一激光照射图案。同样，关于作为暗区域的LED可照射区域A7至A9，可以确定只有区域806、807、808、809中的一个、两个或三个被照射的第一激光照射图案，而不是确定区域806、807、808、809都被照射的第一激光照射图案。
[第二实施方式]
图15是示出根据本发明的第二实施方式的车辆头灯装置1A的配置图的示图。
车辆头灯装置1A与上述根据第一实施方式的车辆头灯装置1的不同之处在于，在车辆头灯装置1A中，用控制装置7A替换了控制装置7。控制装置7A与上述根据第一实施方式的控制装置7的不同之处在于，用第一信息产生单元101A替换了第一信息产生单元101、用LED光分布图案确定单元102A替换了LED光分布图案确定单元102、用激光照射图案确定单元105A替换了激光照射图案确定单元105、用激光照射控制单元106A替换了激光照射控制单元106、并且控制装置7A增设了第二信息产生单元108。控制装置7A的配置的其余部分与控制装置7的配置的其余部分相同。激光照射图案确定单元105A与上述根据第一实施方式的激光照射图案确定单元105的不同之处在于，激光照射图案确定单元105A增设了第三照射图案确定单元1053。激光照射控制单元106A与上述根据第一实施方式的激光照射控制单元106的不同之处在于激光照射控制单元106A增设了第三激光照射控制单元1063。在第二实施方式的以下描述中，相同的附图标记将用于表示第一实施方式和第二实施方式所共有的元件，并且将省去对这些元件的描述。能够通过图2中示出的CPU 11来实现控制装置7A的除存储单元110之外的每个单元，该CPU11执行存储在图2中示出的ROM 13中的一个或更多个程序。
第一信息产生单元101A基于由数据获取单元100获取的来自第一图像传感器91的传感器信息而产生照射抑制目标物体信息。第一信息产生单元101A包括照射抑制目标物体检测单元1011A和照射抑制部位检测单元1012A。在该第二实施方式中，照射抑制目标物体是前方车辆(前车和对向车)而不包括行人。换言之，照射抑制目标物体检测单元1011A和照射抑制部位检测单元1012A与上述根据第一实施方式的照射抑制目标物体检测单元1011和照射抑制部位检测单元1012的不同之处在于，照射抑制目标物体是前方车辆而不包括行人。
LED光分布图案确定单元102A基于来自第一信息产生单元101A的照射抑制目标物体信息(第一图像传感器91检测到的结果)而确定LED单元20R、20L的相应的LED光分布图案。在该第二实施方式中，LED光分布图案确定单元102A仅关于前方车辆(前车和对向车)来确定如下局部不照射图案：在该局部不照射图案中，与前方车辆有关的照射抑制区域被包含在暗区域中，而不关于行人进行确定。
第三照射图案确定单元1053确定激光单元30R、30L的如下激光照射图案：在该激光照射图案中，被LED单元20R、20L照射的区域(照射区域)的一部分被额外地照射。在以下描述中，由第三照射图案确定单元1053确定的激光照射图案将被称为“第三激光照射图案”。具体地，第三照射图案确定单元1053基于来自第二信息产生单元108的引起注意目标物体信息(脸检测单元1082识别出的结果)而确定第三激光照射图案，在第三激光照射图案中，除行人的脸之外的部位(比如脸下方的部位)被照射。另外，第三照射图案确定单元1053确定这样的第三激光照射图案：在该第三激光照射图案中，被LED单元20R、20L照射的区域中的局部暗区域(具体地，远方区域)被照射。
在第三照射图案确定单元1053已确定第三激光照射图案的情况下，第三激光照射控制单元1063基于所述第三激光照射图案而控制激光单元30R、30L。
第二信息产生单元108基于由数据获取单元100获取的来自第二图像传感器92的传感器信息而产生与引起注意目标物体有关的信息(下文中被称为“引起注意目标物体信息”)。引起注意目标物体是行人。引起注意目标物体信息包括与是否存在引起注意目标物体有关的信息和与引起注意目标物体的位置有关的信息。
第二信息产生单元108包括行人检测单元1081和脸检测单元1082。
行人检测单元1081基于来自第二图像传感器92的信息(图像)而识别位于LED单元20R、20L的可照射区域中的行人。识别行人的方法如上所述。
脸检测单元1082识别由行人检测单元1081识别的行人的脸。如上所述，能够通过基于来自第二图像传感器92的图像进行模式匹配来识别行人的脸。行人的脸也可以被识别(估计)为与行人有关的像素群的上部。
下文中将参照图16至图18对控制装置7A执行的过程进行描述。在以下描述中，将对关于头灯80L的光分布控制过程进行描述。这同样适用于关于头灯80R的光分布控制过程。
图16是示出控制装置7A的光分布控制过程的示例的流程图。图16中示出的光分布控制过程与上述根据第一实施方式的在图7中示出的光分布控制过程的不同之处在于在图16中示出的光分布控制过程中用步骤S7021替换了步骤S702、增加了步骤S703、用步骤S7041替换了步骤S704、用步骤S7101替换了步骤S710、并且用步骤S7121替换了步骤S712。图16中示出的光分布控制过程的其余部分与图7中示出的光分布控制过程的其余部分相同。与图7中示出的光分布控制过程的情况相同，例如在头灯80L打开并且光分布控制开关(未示出)打开的情况下，以预定时间间隔重复执行图16中示出的光分布控制过程。
在步骤S7021中，第一信息产生单元101A基于在步骤S700中获得的传感器信息而产生照射抑制目标物体信息。该过程与图8A中示出的过程的不同之处仅在于，在该过程中，照射抑制目标物体不包括行人。因此，将省去对行人的进一步的描述。
在步骤S703中，第二信息产生单元108基于在步骤S700中获得的传感器信息而产生引起注意目标物体信息。该过程与图8A中示出的过程的不同之处仅在于，能够将“照射抑制目标物体”看成“引起注意目标物体(行人)”。因此，将省去对该过程的进一步的描述。具体地，第二信息产生单元108的行人检测单元1081基于由第二图像传感器获取的近红外图像而确定在LED单元20L的可照射区域(LED可照射区域A1至A10的整个LED可照射区域)中是否存在与行人相对应的像素群。在存在与行人相对应的像素群的情况下，脸检测单元1082识别行人的脸(预定部位)。在脸检测单元1082不能够识别行人的脸的情况下，第二信息产生单元108产生围绕与行人有关的像素群的矩形的四个角的坐标值，作为与引起注意目标物体的位置有关的信息。在脸检测单元1082能够识别行人的脸的情况下，第二信息产生单元108产生围绕与行人的脸有关的像素群的矩形的四个角的坐标值，作为与引起注意目标物体的位置有关的信息。与上述内容相似，在图8B中示出的二维坐标系中表示与引起注意目标物体的位置有关的信息，其中，图8B中示出的二维坐标系的X轴对应于图8B中示出的图像的横向方向，Y轴对应于该图像的竖向方向，并且将该图像的左上角作为其原点。
在步骤S7041中，LED光分布图案确定单元102A基于在步骤S7021中获得的照射抑制目标物体信息而执行LED光分布图案确定过程。该过程与上述步骤S704的过程的不同之处仅在于，在该过程中确定这样的局部不照射图案：与前方车辆有关的照射抑制区域被包含在暗区域中。因此，将省去对该过程的进一步的描述。
在步骤S7101中，激光照射图案确定单元105A执行激光照射图案确定过程。激光照射图案包括如上所述的第一激光照射图案至第三激光照射图案。激光照射图案确定单元105A的第一照射图案确定单元1051基于在步骤S7021中获得的照射抑制目标物体信息和在步骤S7041中获得的LED光分布图案而确定第一激光照射图案。另外，激光照射图案确定单元105A的第三照射图案确定单元1053基于在步骤S703中获得的引起注意目标物体信息而确定第三激光照射图案。随后将对激光照射图案确定过程的示例进行描述。
在步骤S7121中，激光照射控制单元106A基于在步骤S7101中获得的激光照射图案而控制激光单元30L。在该第二实施方式中，在一些情况下在步骤S7101中获得的激光照射图案中包括第三激光照射图案。
图17是示出由激光照射图案确定单元105A执行的激光照射图案确定过程的示例的流程图。图17中示出的过程与上述根据第一实施方式的在图11中示出的过程的不同之处仅在于，在该过程中增加了步骤S1118至S1121的过程，并且该过程的其余部分与图11中示出的过程相同。以下描述将涵盖不同之处。
在步骤S1114中的判定结果为“是”的情况下，该过程进行到步骤S1116。在步骤S1114中的判定结果为“否”的情况下，该过程进行到步骤S1118。
在步骤S1118中，激光照射图案确定单元105A的第三照射图案确定单元1053判定引起注意目标物体信息是否包括关于行人的脸(预定部位)的位置信息。在判定结果为“是”的情况下，该过程进行到步骤S1119，在判定结果为“否”的情况下，该过程进行到步骤S1120。
在步骤S1119中，第三照射图案确定单元1053基于引起注意目标物体信息而确定行人的脸下方的预定照射目标区域被照射的第三激光照射图案。预定照射目标区域对应于包括行人的LED可照射区域中行人的脸下方的区域。通过用如上所述的坐标变换矩阵H将图像的坐标系中的限定出预定照射目标区域的坐标值转换成磷光体34上的坐标系，激光照射图案确定单元105A确定磷光体34上的扫描范围(第三激光照射图案)。
在步骤S1120中，第三照射图案确定单元1053基于在步骤S7041中获得的LED光分布图案而判定与远方区域相对应的LED可照射区域是否在LED单元20L的照射区域中。与远方区域相对应的LED可照射区域例如是LED可照射区域A5、A6，并且被预先限定。在该情况下，第三照射图案确定单元1053判定与LED可照射区域A5、A6相对应的LED 235、236是否打开。在判定结果为“是”的情况下，该过程进行到步骤S1121，在判定结果为“否”的情况下，该过程进行到步骤S1122。
在步骤S1121中，激光照射图案确定单元105A确定远方区域被照射的第三激光照射图案。远方区域例如是LED可照射区域A5、A6中的、从水平线到预定高度的区域。磷光体34上的关于远方区域的扫描范围(第三激光照射图案)被预先得出并存储在存储单元110中。
根据图17中示出的过程，能够产生在暗区域中前方车辆附近处被照射的第一激光照射图案。另外，当已产生路面绘图信息时，能够产生基于路面绘图信息的第二激光照射图案。此外，在引起注意目标物体信息中包括关于行人的脸的位置信息的情况下，能够产生位于行人的脸的下方的一侧被照射的第三激光照射图案。此外，在LED光分布图案是正常光分布图案的情况下以及在LED光分布图案是局部不照射图案但远方区域被包含在局部不照射图案的照射区域中的情况下，能够产生远方区域被照射的第三激光照射图案。
图18是通过根据第二实施方式的光分布控制过程(图16)而实现的光分布图案的说明性示图。为了就图18进行描述，用单点划线示出了LED单元20L的LED可照射区域A1、A2、A3、A4、A5、A6、A10的相应边界的线，并且用点影示出了第三激光照射图案的照射区域。
在图18中示出的示例中，假设了这样的情景：在本车前方存在行人Pd。本文中，假设了这样的情况：产生了包括关于行人Pd的脸的位置信息的引起注意目标物体信息。
在第二实施方式的情况下，行人Pd不是照射抑制目标物体，而是如上所述的引起注意目标物体。因此，行人Pd基本上被包含在LED单元20R、20L的照射区域中(因为在许多情况下，在与本车前方的车辆交叠的位置处不存在行人Pd)。另外，在图18中示出的示例中，LED光分布图案是正常光分布图案。因此，远方区域被包含在LED单元20R、20L的照射区域中。
在该情况下，如上所述确定行人Pd的位于行人Pd的脸下方的区域被照射的第三激光照射图案。另外，确定远方区域被照射的第三激光照射图案。具体地，如图18中示出的，确定这样的第三激光照射图案：在包括行人Pd的LED可照射区域A2中，行人Pd的脸下方的区域812被照射。此外，确定与LED可照射区域A5、A6中的远方区域相对应的区域814被照射的第三激光照射图案。
因此，在该第二实施方式中，能够用激光单元30R、30L来照亮LED单元20R、20L的照射区域的一部分。因此，行人Pd的脸下方的区域812能够变得比区域812附近处亮，这能够有效地使本车驾驶员能够注意到行人。另外，在存在用LED单元20R、20L难以保证足够高的照明程度的区域(在该第二实施方式中为远方区域)的情况下，能够使所述区域变亮，并且能够增强能见度。
在该第二实施方式中，在基于第三激光照射图案而对行人的脸下方的区域进行照射期间，也可以允许行人的脸下方的区域闪烁。这能够有效地使本车驾驶员能够注意到行人。
[第三实施方式]
图19是示出根据本发明的第三实施方式的车辆头灯装置1B的配置图的示图。
车辆头灯装置1B与上述根据第一实施方式的车辆头灯装置1的不同之处在于在车辆头灯装置1B中用控制装置7B替换了控制装置7并且用头灯81R、81L替换了头灯80R、80L。头灯81R、81L与上述根据第一实施方式的头灯80R、80L的不同之处在于，在头灯81R、81L中，用遮挡式灯单元40R、40L替换了近光单元10R、10L和LED单元20R、20L。控制装置7B与上述根据第一实施方式的控制装置7的不同之处在于，在控制装置7B中，用第一信息产生单元101B替换了第一信息产生单元101、用基础光分布图案确定单元302替换了LED光分布图案确定单元102、用基础光分布控制单元303替换了LED光分布控制单元103、并且用激光照射图案确定单元105B替换了激光照射图案确定单元105。控制装置7B的配置的其余部分与控制装置7的配置的其余部分相同。第一信息产生单元101B与上述根据第一实施方式的第一信息产生单元101的不同之处在于，在第一信息产生单元101B中，用照射抑制目标物体检测单元1011B替换了照射抑制目标物体检测单元1011。第一信息产生单元101B的配置的其余部分与第一信息产生单元101的配置的其余部分相同。激光照射图案确定单元105B与上述根据第一实施方式的激光照射图案确定单元105的不同之处在于，在激光照射图案确定单元105B中，用第一照射图案确定单元1051B替换了第一照射图案确定单元1051。激光照射图案确定单元105B的配置的其余部分与激光照射图案确定单元105的配置的其余部分相同。在第三实施方式的以下描述中，相同的附图标记将用于表示第一实施方式和第三实施方式所共有的元件，并且将省去对这些元件的描述。能够通过图2中示出的CPU 11来实现控制装置7B的除存储单元110之外的每个单元，该CPU 11执行存储在图2中示出的ROM 13中的一个或更多个程序。
照射抑制目标物体检测单元1011B基于来自第一图像传感器91和第二图像传感器92的信息(图像)而识别呈遮挡式灯单元40R、40L的远光图案的可照射区域中的照射抑制目标物体。
基础光分布图案确定单元302基于来自第一信息产生单元101B的照射抑制目标物体信息(照射抑制目标物体检测单元1011B识别的结果)而确定遮挡式灯单元40R、40L的相应的光分布图案(下文中称为“基础光分布图案”)。基础光分布图案指的是：与上述LED光分布图案的情况一样，由遮挡式灯单元40R、40L的照射光投射在遮挡式灯单元40R、40L前方的假想竖向屏幕上形成的照射区域的图案。基础光分布图案选择性地包括远光图案、近光图案和分光图案。随后将对确定基础光分布图案的方法的具体示例进行描述。
基础光分布控制单元303以基础光分布图案确定单元302确定的基础光分布图案来控制遮挡式灯单元40R、40L的相应的光分布图案。换言之，基础光分布控制单元303将遮挡式灯单元40R、40L控制成使得能够实现由基础光分布图案确定单元302确定的基础光分布图案。随后将对该控制方法的具体示例进行描述。
第一照射图案确定单元1051B基于来自第一信息产生单元101B的照射抑制目标物体信息和由基础光分布图案确定单元302确定的基础光分布图案而确定激光单元30R、30L的相应的激光照射图案(第一激光照射图案)。随后将对确定第一激光照射图案的方式的具体示例进行描述。
下文中将参照图20至图22C对遮挡式灯单元40R、40L的配置进行描述。
图20是示意性地示出遮挡式灯单元40R、40L的配置的示图。图20中示出的遮挡式灯单元40L的配置与遮挡式灯单元40R的配置相似。
遮挡式灯单元40L包括旋转电机(swivel motor)42L、光分布变换遮挡件(可动遮挡件)44L、灯(光源)46L和遮挡件驱动致动器48L。
旋转电机42L使遮挡式灯单元40L的光轴的取向在大致水平的平面内改变。旋转电机42L例如附接至遮挡式灯单元40L的保持件(未示出)的下底部。当保持件由旋转电机42L驱动而旋转(回转)时，遮挡式灯单元40L的光轴的取向在大致水平的平面内改变。
通过由遮挡件驱动致动器48L驱动而旋转，光分布变换遮挡件44L选择性地产生三种类型的图案，即，远光图案、近光图案和分光图案。将参照图21A至图21C对光分布变换遮挡件44L的结构的示例进行描述，并且将参照图22A至图22C对每种光束图案的示例进行描述。
通过使用卤素灯、HID灯、LED灯或类似灯而形成灯46L。
遮挡件驱动致动器48L产生用于使光分布变换遮挡件44L旋转的驱动力。
图21A至图21C是示意性地示出光分布变换遮挡件44R的示例的示图。图21A至图21C是从本车前方的空间沿光轴的方向观察的光分布变换遮挡件44R的示图。图21A至图21C中示出了光分布变换遮挡件44R的配置，并且光分布变换遮挡件44L的配置与光分布变换遮挡件44R的大致相同且左右对称。图21A至图21C示意性地示出了遮挡式灯单元40R的照射部位的范围与光分布变换遮挡件44R的关系。通过透镜(未示出)而使照射部位反转。在图21中，图21A示出了形成远光图案的光分布变换遮挡件44R的状态，图21B示出了形成分光图案的光分布变换遮挡件44R的状态，图21C示出了形成近光图案的光分布变换遮挡件44R的状态。
图21A至图21C中示出的光分布变换遮挡件44R设置有一侧远光用遮挡件74和近光用遮挡件76，作为两个子遮挡件。一侧远光用遮挡件74的长度使得只有遮挡式灯单元40R的照射部位的下半部的水平方向上的一侧被遮蔽。一侧远光用遮挡件74布置在遮挡式灯单元40R中的左右相反的两侧(外侧)上，使得本车的中央侧被遮蔽。与此不同，近光用遮挡件76的长度使得遮挡式灯单元40R的在水平方向上的照射部位的整个下半部被遮蔽。一侧远光用遮挡件74被支承为能够绕旋转轴线74a旋转。近光用遮挡件76被支承为能够绕旋转轴线76a旋转。一侧远光用遮挡件74和近光用遮挡件76由相对于一侧远光用遮挡件74和近光用遮挡件76中的每一者布置的遮挡件驱动致动器48R驱动而旋转(参照图20)。如此，一侧远光用遮挡件74和近光用遮挡件76中的每一者能够以独立的方式在收回位置与遮蔽位置之间转换。
图22A至图22C是示意性地示出通过遮挡式灯单元40R、40L而实现的照射区域的示例的示图。图22A至图22C示出了从驾驶员的视角看本车的前方时的示意性照射区域。
图22A示出了远光图案照射区域的示例。保持处于收回位置的右遮挡式灯单元40R和左遮挡式灯单元40L这两者的一侧远光用遮挡件74和近光用遮挡件76形成远光图案照射区域Pt1(参照图21A)。如图22A中示出的，在远光图案照射区域Pt1下方额外地形成有与近光图案的照射区域Pt3(参照图22C)等同的照射区域Pt4。如此，当用远光图案进行照射时，遮挡式灯单元40R、40L向本车前方的空间发出远光，远光所沿光轴位于近光上方。
图22B示出了分光图案照射区域的示例。图22B示出了以一侧远光用遮挡件74的边缘部74b(参照图21B)为界的截止线CR、CL。保持处于遮蔽位置的右遮挡式灯单元40R和左遮挡式灯单元40L的一侧远光用遮挡件74和保持处于收回位置(参照图21B)的遮挡式灯单元40R、40L的近光用遮挡件76形成分光图案照射区域Pt2。分光图案照射区域Pt2是以截止线CR、CL为边界、远光图案照射区域Pt1中的局部区域被遮蔽的图案。在图22B中示出的示例中，分光图案照射区域Pt2是左右方向上的中央侧区域被遮蔽的远光图案照射区域Pt1。如此，在分光图案中在左右方向上在截止线CR、CL之间形成暗区域。当右遮挡式灯单元40R和左遮挡式灯单元40L的回转角(即，光轴的取向)受到控制时，截止线CR、CL在左右方向上的位置发生改变。同样，如图22B中示出的，在分光图案照射区域Pt2下方额外地形成有与近光图案的照射区域Pt3(参照图22C)等同的照射区域Pt4。如此，当用分光图案进行照射时，遮挡式灯单元40R、40L向本车前方的空间发出远光，远光所沿光轴位于近光上方。
图22C示出了近光图案照射区域的示例。保持处于收回位置的遮挡式灯单元40R、40L的一侧远光用遮挡件74和保持处于遮蔽位置的右遮挡式灯单元40R和左遮挡式灯单元40L的近光用遮挡件76(参照图21C)形成近光图案照射区域Pt3。
下文中将参照图23至图25对控制装置7B执行的过程进行描述。在以下描述中，将对关于头灯81L的光分布控制过程进行描述。这同样适用于关于头灯81R的光分布控制过程。
图23是示出控制装置7B的光分布控制过程的示例的流程图。图23中示出的光分布控制过程与上述根据第一实施方式的在图7中示出的光分布控制过程的不同之处在于，在图23中示出的光分布控制过程中，用步骤S7023替换了步骤S702、用步骤S7043替换了步骤S704、用步骤S7063替换了步骤S706、并且用步骤S7103替换了步骤S710。图23中示出的光分布控制过程的其余部分与图7中示出的光分布控制过程的其余部分相同。与图7中示出的光分布控制过程的情况一样，例如在头灯81L打开并且光分布控制开关(未示出)打开的情况下，以预定时间间隔重复执行图23中示出的光分布控制过程。
在步骤S7023中，第一信息产生单元101B基于在步骤S700中获得的传感器信息而执行照射抑制目标物体信息产生过程。该照射抑制目标物体信息产生过程与上述根据第一实施方式的在图8A中示出的过程的不同之处仅在于，在该照射抑制目标物体信息产生过程中，用于识别照射抑制目标物体的搜索区域(参照步骤S800)是依循遮挡式灯单元40L的远光图案的可照射区域(与照射区域Pt1相对应的区域)，而不是LED单元20L的可照射区域(LED可照射区域A1至A10的整个LED可照射区域)。将省去对该过程的进一步详细的描述。
在步骤S7043中，基础光分布图案确定单元302基于在步骤S7023中获得的照射抑制目标物体信息而执行基础光分布图案确定过程。如上所述，基础光分布图案选择性地包括远光图案、近光图案和分光图案。随后将对基础光分布图案确定过程的示例进行描述。
在步骤S7063中，基础光分布控制单元303基于在步骤S7043中获得的基础光分布图案而对遮挡式灯单元40L进行控制。在步骤S7043中获得的基础光分布图案例如是远光图案的情况下，基础光分布控制单元303通过对遮挡件驱动致动器48L(以及与遮挡件驱动致动器48L相关联的光分布变换遮挡件44L)进行控制而形成远光图案(图22A)。在步骤S7043中获得的基础光分布图案是近光图案的情况下，基础光分布控制单元303通过对遮挡件驱动致动器48L(以及与遮挡件驱动致动器48L相关联的光分布变换遮挡件44L)进行控制而形成近光图案(图22C)。在步骤S7043中获得的基础光分布图案是分光图案的情况下，基础光分布控制单元303通过对遮挡件驱动致动器48L(以及与遮挡件驱动致动器48L相关联的光分布变换遮挡件44L)和旋转电机42L进行控制而形成分光图案(图22B)。
在步骤S7103中，激光照射图案确定单元105B执行激光照射图案确定过程。如上所述，激光照射图案包括第一激光照射图案和第二激光照射图案。激光照射图案确定单元105B的第一照射图案确定单元1051B基于在步骤S7023中获得的照射抑制目标物体信息和在步骤S7043中获得的基础光分布图案而确定第一激光照射图案。随后将对激光照射图案确定过程的示例进行描述。
图24是示出基础光分布图案确定过程(步骤S7043)的示例的流程图。
在步骤S2402中，基础光分布图案确定单元302判定在步骤S702中获得的照射抑制目标物体信息是否包括关于照射抑制目标物体(照射抑制区域)的位置信息。换言之，基础光分布图案确定单元302判定第一信息产生单元101B是否识别出照射抑制目标物体。在判定结果为“是”的情况下，该过程进行到步骤S2404，在判定结果为“否”的情况下，该过程进行到步骤S2406。
在步骤S2404中，基础光分布图案确定单元302将照射抑制目标物体并未被照射的分光图案确定为基础光分布图案。具体地，基础光分布图案确定单元302将这样的分光图案确定为基础光分布图案：其中截止线CL位于一个或更多个识别出的照射抑制区域的每个X坐标范围外部。
在步骤S2406中，基础光分布图案确定单元302将远光图案确定为基础光分布图案。
根据图24中示出的过程，能够基于照射抑制目标物体信息而确定遮挡式灯单元40L的基础光分布图案，使得遮挡式灯单元40L对照射抑制目标物体的照射受到抑制。
图25是示出激光照射图案确定过程(步骤S7103)的示例的流程图。
在步骤S2502中，激光照射图案确定单元105B判定在步骤S7043中获得的基础光分布图案是否是分光图案。在判定结果为“是”的情况下，该过程进行到步骤S2506，在判定结果为“否”的情况下，该过程进行到步骤S2514。
在步骤S2506中，激光照射图案确定单元105B识别在基础光分布图案的暗区域中的照射抑制区域。能够基于照射抑制目标物体信息而识别照射抑制区域(参照图8B)。
在步骤S2508中，激光照射图案确定单元105B确定关于基础光分布图案的暗区域的第一激光照射图案。激光照射图案确定单元105B将基础光分布图案的暗区域中除照射抑制区域之外的区域被照射的照射图案确定为关于暗区域的第一激光照射图案。分光图案的暗区域对应于在左右方向上截止线CR、CL之间的区域。能够根据截止线CR、CL的每个位置而得出暗区域在图像的坐标系(参照图8B)中的位置。激光照射图案确定单元105B可以将暗区域的除照射抑制区域之外的整个区域被照射的照射图案确定为关于暗区域的第一激光照射图案，或者可以设定余裕。换言之，激光照射图案确定单元105B可以将这样的照射图案确定为关于暗区域的第一激光照射图案：暗区域的除照射抑制区域之外的、并且与照射抑制区域以至少预定余裕分开的区域被照射。能够基于如上所述的坐标变换矩阵H将基于图像的坐标系中的第一激光照射图案的照射范围转换成磷光体34上的坐标系中的照射范围(扫描范围)。
步骤S2514至步骤S2522的过程分别与图11中示出的步骤S1114至步骤S1122的过程相同。
根据图25中示出的过程，能够产生暗区域中的照射抑制区域的附近处被照射的第一激光照射图案。另外，在已产生路面绘图信息的情况下，能够产生基于路面绘图信息的第二激光照射图案。
根据第三实施方式，能够实现与上述第一实施方式的效果相似的效果。换言之，第三实施方式能够通过暗区域而减小对照射抑制目标物体造成的眩光，并且能够减小由于暗区域而造成的本车驾驶员的能见度的弱化。具体地，第三实施方式能够通过分光图案而减小对照射抑制目标物体造成的眩光。另外，确定分光图案所形成的暗区域中除照射抑制区域之外的部分被照射的第一激光照射图案，因而能够减小由于暗区域而造成的本车驾驶员的能见度的弱化。此外，与上述情况相似，第三实施方式不仅设置有激光单元30R、30L，而且还设置有遮挡式灯单元40R、40L。因此，即使在激光单元30R、30L失效的情况下(例如，在只允许形成近光图案的这种失效的情况下)，也能够通过遮挡式灯单元40R、40L来执行与常规的远光相似的沿水平方向的照射。
能够将第三实施方式与上述第二实施方式相组合。换言之，即使在该第三实施方式中，也可以基于第三激光照射图案进一步照亮遮挡式灯单元40R、40L的照射区域的一部分。
上面对本发明的优选实施方式进行了描述。本发明的实施方式不限于上述实施方式。还能够将各种形式的改型和替换增加到上述实施方式中而不脱离本发明的范围。
例如，在上述第一实施方式和第二实施方式中，通过LED单元20R、20L中的一些LED被关闭而形成暗区域。然而，例如，可以通过相对于各LED单元20R、20L布置的单独的红外线透射滤光器而形成相似的暗区域，其中，每个红外线透射滤光器配置成能够在打开位置与关闭位置之间转换，并且关于LED单元20R、20L中的一些LED，红外线透射滤光器能够转换至打开位置(进入光学路径的位置)。在该情况下，在依循局部不照射图案的暗区域中能够保持行人检测功能。因此，在该情况下，在上述第一实施方式中可以省去近红外光投射装置11R、11L。
在上述第一实施方式和第二实施方式中，通过使用排列成在横向方向上成一列的多个LED的阵列而形成LED单元20L(这同样适用于LED单元20R)。然而，其也可以基于排列成在横向方向成两列或更多列的多个LED的阵列来形成。例如在图4A中示出的示例中，除LED231至LED 240之外，可以相对于LED 231至LED 240中的每一者在横向方向上的相同位置处新设置一个LED。在该情况下，通过以LED之间相似的方式控制LED打开状态，能够增大暗区域的在竖向方向上的分辨率。即使在该情况下，在暗区域的分辨率仍然不足的情况下，本公开的技术——如在上述第一实施方式和第二实施方式中确定的暗区域的一部分被照射的第一激光照射图案——仍然适用。
在上述第一实施方式和第二实施方式中，LED单元20R的LED可照射区域是分别与LED单元20L的LED可照射区域A1至A10相交叠的区域。然而，LED单元20R的相应的LED可照射区域也可以设定成不与LED单元20L的LED可照射区域A1至A10相交叠。另外，LED单元20R的相应的LED可照射区域可以响应于AFS操作而相对地改变至不与LED单元20L的LED可照射区域A1至A10相交叠的位置。在这些情况中的任意情况下，本公开的技术——以上述方式确定的在由所有LED单元20R、20L形成的光分布图案中的暗区域的一部分被照射的第一激光照射图案——仍然适用。
在上述第一实施方式和第二实施方式中，激光单元30R的激光可照射区域与激光单元30L的激光可照射区域B1大致相同。然而，激光单元30R的激光可照射区域也可以与激光单元30L的激光可照射区域B1不同。在确定非交叠区域被照射或类似情况的第一激光照射图案的情况下，只有与激光单元30R、30L中的一者相对应的单件实现照射。
在上述第一实施方式至第三实施方式中，第一图像传感器91是设置有用于增强前方车辆检测功能的近红外截止滤光器的彩色摄像机。本发明不限于这种情况。例如，第一图像传感器91可以是没有近红外线截止滤光器的彩色摄像机，或者可以不是彩色摄像机。
在上述第一实施方式至第三实施方式中，第二图像传感器92设置成使得能够增强行人检测功能。然而，例如在能够基于来自第一图像传感器91——第一图像传感器91并未设置有近红外线截止滤光器——的图像而以所需精度水平检测到行人的情况下，可以省去第二图像传感器92。替代性地，在上述第一实施方式和第三实施方式中，在照射抑制目标物体不包括行人的情况下，可以将第二图像传感器92和近红外光投射装置11R、11L一起省去。
在上述第一实施方式至第三实施方式中，近红外光投射装置11R、11L设置成使得能够增强行人检测功能。然而，也可以省去近红外光投射装置11R、11L。特别地在上述第二实施方式中，照射抑制目标物体不包括行人，因而可以省去近红外光投射装置11R、11L。来自LED单元20R、20L的光包括从可见光至近红外光的波长(这同样适用于遮挡式灯单元40R、40L)，因而第二图像传感器92能够获取近红外图像。换言之，即使在并未设置近红外光投射装置11R、11L的情况下，也能够基于来自第二图像传感器92的近红外图像而检测位于LED单元20R、20L的照射区域中的行人。
在上述第一实施方式至第三实施方式中，近红外光投射装置11R、11L设置成使得能够增强行人检测功能。然而，可以改为设置远红外光投射装置使得能够响应于激光单元30R、30L的相对较长的照射距离而增强对于较远区域的行人检测功能。
在上述第一实施方式至第三实施方式中，路面绘图信息产生单元104设置成使得能够通过使用路面绘图而将信息传递至乘员。然而，可以省去路面绘图信息产生单元104。
在上述第一实施方式至第二实施方式中，可以确定在LED单元20R、20L中的至少一个失效的情况下整个激光可照射区域B1或整个激光可照射区域B1中除照射抑制区域之外的区域被照射的激光照射图案(第四激光照射图案)。即使在LED单元20R、20L失效的情况下，在该情况下也能够通过基于与上述情况相似的第四激光照射图案对激光单元30R、30L进行控制、而用激光单元30R、30L来增强较长距离的能见度。这同样适用于上述第三实施方式中遮挡式灯单元40R、40L中的至少一者失效的情况。
在上述第一实施方式至第三实施方式中，第一图像传感器91和第二图像传感器92用于获取关于物体的信息。然而，除第一图像传感器91和第二图像传感器92之外或者替代第一图像传感器91和第二图像传感器92，可以用检测范围为本车前方的雷达传感器来获取关于物体的信息。自雷达传感器获得的物体信息(物体相对于本车的距离和方向)能够表示为照射抑制目标物体的三维位置(在空间坐标系中的坐标值)。能够通过使用预定的转换公式对空间坐标系的坐标值和磷光体34上的坐标系(参照图6A)的坐标值进行坐标变换。换言之，能够基于照射抑制目标物体的一组反射点的每个三维位置而计算出磷光体34上的坐标系(参照图6A)中的不照射范围(与照射抑制区域相对应的范围)。同样，也能够经由二维坐标系——比如图像的坐标系(参照图8B)——通过使用上述坐标变换矩阵H而得出与磷光体34上的坐标系中的暗区域(依循局部不照射图案或分光图案的暗区域)相对应的范围。因此，即使在使用雷达传感器的情况下，也能够与上述类似地确定第一激光照射图案。在只使用雷达传感器的情况下，可以省去根据上述第一实施方式至第三实施方式的照射抑制部位检测单元1012、1012A、1012B和根据上述第二实施方式的脸检测单元1082。
在上述第一实施方式中，可以通过内置于第一图像传感器91和第二图像传感器92中的计算机来实现控制装置7的一些功能。例如，可以通过内置于第一图像传感器91和第二图像传感器92中的计算机来实现第一信息产生单元101。这同样适用于上述第二实施方式和第三实施方式。
在上述第一实施方式和第三实施方式中，可以以与行人相似的方式来处理自行车骑手。在上述第二实施方式中，引起注意目标物体可以包括行人和自行车骑手。与行人的情况一样，能够基于来自第二图像传感器92的信息而检测自行车骑手。在上述第二实施方式中，可以以与行人相似的方式来处理动物，作为引起注意目标物体。在动物的情况下，可以确定整个动物——包括动物的脸——被照射的第三激光照射图案。与行人的情况一样，能够基于来自第二图像传感器92的信息来检测动物。
在上述第二实施方式中，第三照射图案确定单元1053确定除行人的脸之外的部位被照射的第三激光照射图案和远方区域被照射的第三激光照射图案。然而，第三照射图案确定单元1053可以只确定除行人的脸之外的部位被照射的第三激光照射图案。
在上述第二实施方式中，预定的照射目标区域与包括行人的LED可照射区域中的行人的脸下方的区域相对应。本发明不限于这种情况。预定的照射目标区域可以与图像的坐标系中的行人的整个区域中除行人的脸的区域之外的区域相对应。换言之，预定的照射目标区域可以对应于以下区域：该区域对应于和行人有关的像素群中除与行人的脸有关的像素群之外的区域。
图20至图22C中示出了配置成用于进行识别的遮挡式灯单元40R、40L。然而，遮挡式灯单元40R、40L的配置不限于示出的那样。例如，遮挡式灯单元可以单独地设置有用于远光图案和分光图案的光源和用于近光图案的光源。
在图7中示出的示例中，可以在执行完步骤S710之后再执行步骤S706。同样，在图16中示出的示例中，可以在执行完步骤S7101之后再执行步骤S706。同样，在图23中示出的示例中，可以在执行完步骤S7103之后再执行步骤S7063。

Claims (12)

1.一种车辆头灯装置，其特征在于，所述车辆头灯装置包括：
传感器，所述传感器获取关于本车前方的物体的信息；
第一灯具，所述第一灯具用光照射所述本车前方的空间；
第二灯具，所述第二灯具包括：
激光源，所述激光源发出激光；
可动镜元件，所述可动镜元件将所述激光反射到所述本车前方；以及
致动器，所述致动器驱动所述可动镜元件；
照明光分布图案控制单元，所述照明光分布图案控制单元配置成基于由所述传感器获得的所述信息将由所述第一灯具的光形成的光分布图案控制成使得：所述第一灯具的光的照射受到抑制的照射抑制部位被包含在所述第一灯具的光的照射被减少的暗区域内，所述照射抑制部位包含照射抑制目标物体的至少一部分，并且所述照射抑制目标物体是由所述传感器检测出的；
激光分布图案设定单元，所述激光分布图案设定单元配置成设定以下激光分布图案：在包含于所述暗区域内的、不包含所述照射抑制部位的区域中执行激光照射；以及
激光分布图案控制单元，所述激光分布图案控制单元将所述致动器控制成使得所述激光被反射成所述激光分布图案。
2.根据权利要求1所述的车辆头灯装置，其特征在于，所述车辆头灯装置还包括：
照射抑制区域设定单元，所述照射抑制区域设定单元配置成基于由所述传感器获得的所述信息而设定所述第一灯具的光的照射被减少的照射抑制区域，所述照射抑制部位包含在所述照射抑制区域内，其中，
所述照明光分布图案控制单元将由所述第一灯具的光形成的所述光分布图案控制成使得所述照射抑制区域被包含在所述暗区域中；以及
所述激光分布图案设定单元配置成将所述激光分布图案设定成使得：所述暗区域中所包含的、除所述照射抑制区域之外的区域被所述激光照射。
3.根据权利要求1或2所述的车辆头灯装置，其特征在于，
所述第一灯具的光的分辨率低于所述第二灯具的激光的分辨率。
4.根据权利要求1或2所述的车辆头灯装置，其特征在于，
所述可动镜元件能够绕两个轴线枢转；以及
所述两个轴线彼此相交，并且所述两个轴线位于所述可动镜元件的反射面中。
5.根据权利要求1或2所述的车辆头灯装置，其特征在于，
所述激光分布图案设定单元基于所述本车的导航装置的信息将所述激光分布图案设定成使得在所述本车前方的路面上显示导向信息。
6.根据权利要求1或2所述的车辆头灯装置，其特征在于，
所述激光分布图案设定单元将所述致动器控制成使得所述激光被反射至人脸下方的部位。
7.根据权利要求1或2所述的车辆头灯装置，其特征在于，
所述激光分布图案设定单元将所述激光分布图案设定成使得所述激光还被反射至所述第一灯具的光照射的区域中、从水平线到预定高度的区域。
8.根据权利要求1或2所述的车辆头灯装置，其特征在于，
所述第一灯具包括多个发光二极管，并且所述照明光分布图案控制单元通过关掉所述多个发光二极管中的一个或一些发光二极管而形成所述暗区域。
9.根据权利要求8所述的车辆头灯装置，其特征在于，
所述多个发光二极管布置成在横向方向上成一列。
10.根据权利要求2所述的车辆头灯装置，其特征在于，
所述照射抑制区域设定单元包括检测所述照射抑制部位的照射抑制部位检测单元；以及
所述照射抑制区域设定单元基于由所述照射抑制部位检测单元检测到的结果而设定所述照射抑制区域。
11.根据权利要求1或2所述的车辆头灯装置，其特征在于，
所述照射抑制目标物体包括前车和对向车，所述前车的所述照射抑制部位为所述前车的后玻璃，并且所述对向车的所述照射抑制部位为所述对向车的前挡风玻璃。
12.根据权利要求1或2所述的车辆头灯装置，其特征在于，
所述照射抑制目标物体包括人，并且所述人的所述照射抑制部位为所述人的脸。
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