CN113811715A - 车辆用灯具 - Google Patents

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CN113811715A CN202080021502.6A CN202080021502A CN113811715A CN 113811715 A CN113811715 A CN 113811715A CN 202080021502 A CN202080021502 A CN 202080021502A CN 113811715 A CN113811715 A CN 113811715A
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村松隆雄
赛义德·法欣·艾哈迈德
后藤旬
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Abstract

车辆用灯具(42H)具备：第一光源(44)，其用于向车辆的周边照射可见光；第二光源(45)，其射出红外光以获取车辆的周边的信息；以及旋转反射器(65)，其一边旋转一边反射从第一光源(44)照射的可见光，并沿着在距车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向扫描可见光。旋转反射器(65)使从第二光源(45)照射的红外光反射而在水平方向上扫描。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及用于汽车等车辆的车辆用灯具。
背景技术
已公开有一种车辆用照明装置，其分别利用不同的光学部件对来自可见光源的可见光和来自红外光源的红外光进行反射，并向车辆前方照射可见光和红外光(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-154615号公报
发明内容
发明欲解决的技术问题
在这样的车辆用照明装置中，由于可见光源的光学系统和红外光源的光学系统分别独立地设置，因此需要分别控制形成可见光的配光和红外光的配光。
因此，本发明的目的在于提供一种车辆用灯具，能够以简便的结构在车辆周围的照明用的配光基础上还实现感测用的配光。
此外，在这样的车辆用照明装置中，在其小型化方面存在改善的余地。
因此，本发明的目的在于提供一种车辆用灯具，其将具有照明功能的部件和具有感测功能的部件内置，并且能够实现小型化。
此外，在这样的车辆用照明装置中，在基于红外光的感测的精度提升方面存在改善的余地。
因此，本发明的目的在于提供一种能够实现基于红外光的感测的精度提升的车辆用灯具。
用于解决问题的技术手段
为了实现上述目的，本发明的车辆用灯具具备：
第一光源，所述第一光源用于向车辆的周边照射可见光；
第二光源，所述第二光源射出红外光以获取所述车辆的周边的信息；以及
旋转反射器，所述旋转反射器一边旋转一边反射从所述第一光源照射的所述可见光，并使所述可见光沿着在距所述车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向扫描，
所述旋转反射器使从所述第二光源照射的所述红外光反射而在所述水平方向上扫描。
根据该结构，能够提供一种车辆用灯具，其能够用简便的结构在车辆周围的照明用的可见光的配光的基础上还实现感测用的红外光的配光。
在本发明的车辆用灯具中，可以是，以使所述红外光与形成聚光部的可见光在同一水平轴上扫描的方式来配置所述第二光源，所述聚光部是利用所述可见光而在所述假想铅垂屏幕上形成的配光图案中的聚光部。
根据该结构，能够对基于红外光的红外光传感对象区域中最需要感测的区域重点地进行感测。
在本发明的车辆用灯具中，可以是，所述第一光源包含多个射出所述可见光的发光元件，
以多个可见光的像以规定的排列射出到所述假想铅垂屏幕上的所述同一水平轴上的方式配置所述多个发光元件，
以所述红外光的像在所述同一水平轴上照射到所述多个可见光的像的排列的端部的方式配置所述第二光源。
根据该结构，能够用更简便的结构兼顾照明用的配光图案的形成和感测用的配光的形成。
在本发明的车辆用灯具中，可以是，所述第二光源包含多个射出所述红外光的发光元件，
以从所述多个发光元件射出的红外光的像在所述同一水平轴上夹着从所述第一光源射出的所述可见光的像的方式配置所述多个发光元件。
根据该结构，能够扩大基于红外光的感测区域。
在本发明的车辆用灯具中，可以是，
所述车辆用灯具包括左侧前照灯和右侧前照灯，
所述左侧前照灯具有：左侧第一光源、左侧第二光源以及左侧光学部件，
所述右侧前照灯具有：右侧第一光源、右侧第二光源以及右侧光学部件，
以从所述左侧第二光源射出的红外光在所述假想铅垂屏幕上照射到比从所述左侧第一光源照射的可见光靠左侧的位置的方式配置所述左侧第二光源，
以从所述右侧第二光源射出的红外光在所述假想铅垂屏幕上照射到比从所述右侧第一光源照射的可见光靠右侧的位置的方式配置所述右侧第二光源。
根据该结构，通过将红外光源分别内置于左右的前照灯，从而能够简便地形成车辆前方区域中的可见光配光图案和感测用的红外光配光图案。
为了实现上述目的，本发明的车辆用灯具具备：
第一光源，所述第一光源用于向车辆的周边照射可见光；
第二光源，所述第二光源射出红外光以获取所述车辆的周边的信息；
旋转反射器，所述旋转反射器一边旋转一边反射从所述第一光源照射的所述可见光及从所述第二光源照射的所述红外光，并使所述可见光和所述红外光沿着在距所述车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向扫描；
第一透镜部，所述第一透镜部使被所述旋转反射器反射的所述可见光及所述红外光透过并向所述车辆的外部射出；
受光部，所述受光部接收从所述第一透镜部射出并被所述车辆的外部的对象物反射的红外光；以及
第二透镜部，所述第二透镜部使被所述对象物反射的所述红外光向所述受光部透过。
根据该结构，能够提供一种车辆用灯具，其能够将具有照明功能的部件和具有感测功能的部件内置，同时实现小型化。
在本发明的车辆用灯具中，可以是，所述车辆用灯具还具备布线基板，所述布线基板配置有所述第一光源和所述第二光源。
根据该结构，能够减少车辆用灯具的部件数量。
在本发明的车辆用灯具中，可以是，在正面观察所述车辆用灯具时，所述受光部配置在与所述第二透镜部对应的区域内。
根据该结构，能够实现车辆用灯具的进一步小型化。
为了实现上述目的，本发明的车辆用灯具具备：
第一光源，所述第一光源用于向车辆的周边照射可见光；
第二光源，所述第二光源射出红外光以获取所述车辆的周边的信息；
旋转反射器，所述旋转反射器一边旋转一边反射从所述第一光源照射的所述可见光及从所述第二光源照射的所述红外光，并使所述可见光和所述红外光沿着在距所述车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向扫描；
第一透镜部，所述第一透镜部使从所述第一光源射出并被所述旋转反射器反射的所述可见光透过而向所述车辆的外部射出；
第二透镜部，所述第二透镜部使从所述第二光源射出并被所述旋转反射器反射的所述红外光透过而向所述车辆的外部射出；以及
受光部，所述受光部不经由所述第二透镜部接收从所述第二透镜部射出而被所述车辆的外部的对象物反射的红外光。
根据该结构，由于利用受光部不经由第二透镜部而接收从第二透镜部射出的红外光的反射光，从而能够抑制来自红外光的出射光学系统(红外光源、第二透镜部)的杂散光入射到受光部。由此，能够提高基于红外光的感测的精度。
在本发明的车辆用灯具中，可以是，
所述车辆用灯具还具备：
第一布线基板，所述第一布线基板配置有所述第一光源；以及
第二布线基板，所述第二布线基板配置有所述第二光源。
根据该结构，通过分别设置第一光源的布线基板和第二光源的布线基板，从而能够提高散热性。
在本发明的车辆用灯具中，可以是，所述车辆用灯具还具备第三透镜部，所述第三透镜部使被所述对象物反射的所述红外光向所述受光部透过。
根据该结构，能够使红外光的反射光更高效地被受光部接收。
在本发明的车辆用灯具中，可以是，在正面观察所述车辆用灯具时，所述受光部配置在与所述第一透镜部及所述第二透镜部不重复的位置。
根据该结构，能够简便地实现利用受光部不经由第二透镜部而接收红外光的反射光的结构。
在本发明的车辆用灯具中，可以是，
在正面观察时，所述受光部配置在所述第二透镜部的下部。
根据该结构，作为利用受光部不经由第二透镜部而接收红外光的反射光的结构，优选将受光部配置在第二透镜部的下部的结构。
在本发明的车辆用灯具中，可以是，
所述车辆用灯具还具备第三光源，所述第三光源用于向所述车辆的周边照射可见光，
从所述第三光源照射的所述可见光被所述旋转反射器反射，沿着所述假想铅垂屏幕上的水平方向扫描，
从所述第一光源照射的可见光形成在所述假想铅垂屏幕上形成的配光图案中的聚光部，从所述第三光源照射的可见光形成所述配光图案中的扩散部，
从所述第三光源射出并被所述旋转反射器反射的可见光透过所述第二透镜部而向所述车辆的外部射出。
根据该结构，第二透镜部具有使从第三光源射出的可见光透过的功能和使从红外光源射出的红外光透过的功能，从而能够实现车辆用灯具的小型化。
发明效果
根据本发明所涉及的车辆用灯具，能够用简便的结构在车辆周围的照明用的可见光的配光的基础上还实现感测用的红外光的配光。
另外，根据本发明所涉及的车辆用灯具，能够在将具有照明功能的部件和具有感测功能的部件内置的同时，实现灯具的小型化。
另外，根据本发明所涉及的车辆用灯具，能够实现基于红外光的感测的精度提升。
附图说明
图1是表示搭载有本发明的实施方式的一例所涉及的车辆用灯具的车辆系统的结构的框图。
图2是示意性地示出第一实施方式所涉及的车辆系统的一部分的结构的框图。
图3是第一实施方式所涉及的远光用灯具单元的俯视图。
图4是图3的远光用灯具单元的局部放大图。
图5是远光用灯具单元所具备的第一布线基板的主视图。
图6是远光用灯具单元所具备的第二布线基板的主视图。
图7是表示利用从设置于第一布线基板的各可见光发光元件照射的可见光，在假想铅垂屏幕上形成的点光的像的图。
图8是表示从设置于第一布线基板的各可见光发光元件照射的可见光由于旋转反射器的旋转而被扫描的状态下的假想铅垂屏幕上的配光图案的图。
图9是表示利用从设置于第二布线基板的各可见光发光元件照射的可见光，在假想铅垂屏幕上形成的点光的像的图。
图10是表示从设置于第二布线基板的各可见光发光元件照射的可见光由于旋转反射器的旋转而被扫描的状态下的假想铅垂屏幕上的配光图案的图。
图11是表示利用从近光用灯具单元以及远光用灯具单元向前方照射的可见光，在假想铅垂屏幕上形成的配光图案的图。
图12是表示利用从设置于第一布线基板的各红外光发光元件照射的红外光，在假想铅垂屏幕上形成的红外光的点光的像的图。
图13是表示从各红外光发光元件照射的红外光由于旋转反射器的旋转而被扫描的状态下的配光图案的图。
图14是第二实施方式所涉及的远光用灯具单元的俯视图。
图15是省略了图14的远光用灯具单元的一部分结构的主视图。
图16是第三实施方式所涉及的远光用灯具单元的俯视图。
图17是省略了第三实施方式的变形例所涉及的远光用灯具单元的一部分结构的主视图。
具体实施方式
以下，基于实施方式，参照附图对本发明进行说明。对各附图所示的相同或等同的构成要素、部件、处理标注相同的符号，适当省略重复的说明。另外，实施方式只是例示，并不限定发明，实施方式中记述的全部特征或其组合不一定是发明的本质。
图1表示搭载于车辆1的车辆系统2的框图。
如图1所示，本实施方式所涉及的车辆系统2具备车辆控制部3、前照灯4、传感器5、摄像机6、雷达7、HMI(Human Machine Interface：人机接口)8、GPS(Global PositioningSystem：全球定位系统)9、无线通信部10以及地图信息存储部11。车辆系统2还包括转向致动器12、转向装置13、制动致动器14、制动装置15、加速致动器16和加速装置17。
车辆控制部3构成为控制车辆1的行驶。车辆控制部3例如由电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit)构成。电子控制单元包括包含处理器和存储器的微控制器和其他电子电路(例如晶体管等)。处理器例如是CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、MPU(Micro Processing Unit：微处理单元)和/或GPU(Graphics Processing Unit：图形处理单元)。存储器包括存储有各种车辆控制程序(例如，自动驾驶用的人工智能(AI)程序等)的ROM(Read Only Memory：只读存储器)和暂时存储各种车辆控制数据的RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)。处理器构成为，将从存储于ROM的各种车辆控制程序指定的程序在RAM上运行，通过与RAM的协作来执行各种处理。
前照灯4是搭载于车辆1的前部的照明装置，具备朝向车辆1的周围的道路照射光的灯单元42、灯控制部43(光源控制部的一例)。灯单元42以及灯控制部43的详细结构后述。
例如，车辆控制部3在满足规定的条件的情况下生成用于控制灯单元42的点亮熄灭的指示信号，并将该指示信号发送至灯控制部43。灯控制部43基于接收到的指示信号，控制灯单元42的点亮熄灭。
传感器5包括加速度传感器、速度传感器、陀螺仪传感器等。传感器5构成为检测车辆1的行驶状态，并将行驶状态信息输出至车辆控制部3。传感器5还可以包括检测驾驶员是否坐在驾驶席的就座传感器、检测驾驶员的面部的方向的面部朝向传感器、检测外部天气状态的外部天气传感器以及检测车内是否有人的人感传感器等。并且，传感器5也可以包括检测车辆1的周边环境的照度的照度传感器。
摄像机6例如是包含CCD(Charge-Coupled Device：电荷耦合器件)、CMOS(互补型MOS)等摄像元件的摄像机。根据从车辆控制部3发送的信号来控制摄像机6的拍摄。例如，摄像机6可以通过与灯单元42的点亮熄灭的频率相匹配的帧率来拍摄图像。由此，摄像机6能够获取灯单元42点亮时的图像和熄灭时的图像两者。
雷达7是毫米波雷达、微波雷达或激光雷达等。雷达7也可以具备LiDAR(LightDetection and Ranging(光感测距技术)或Laser Imaging Detection and Ranging(激光成像检测))。LiDAR一般是向其前方射出非可见光，基于出射光和返回光来获取到物体的距离、物体的形状、物体的材质等信息的传感器。摄像机6和雷达7构成为检测车辆1的周边环境(其他车辆、行人、道路形状、交通标志、障碍物等)，并将周边环境信息输出到车辆控制部3。
HMI8由接受来自驾驶员的输入操作的输入部和将行驶信息等向驾驶员输出的输出部构成。输入部包括方向盘、加速踏板、制动踏板、切换车辆1的驾驶模式的驾驶模式切换开关等。输出部是显示各种行驶信息的显示器。
GPS9构成为获取车辆1的当前位置信息，并将该获取到的当前位置信息输出至车辆控制部3。无线通信部10构成为，从位于车辆1的周围的其他车辆接收与其他车辆相关的信息(例如，行驶信息)，并且将与车辆1相关的信息(例如，行驶信息)发送到其他车辆(车车间通信)。另外，无线通信部10构成为从信号机、标识灯等基础设施设备接收基础设施信息，并且将车辆1的行驶信息发送到基础设施设备(路车间通信)。地图信息存储部11是存储有地图信息的硬盘驱动器等外部存储装置，构成为将地图信息输出到车辆控制部3。
在车辆1以自动驾驶模式行驶的情况下，车辆控制部3基于行驶状态信息、周边环境信息、当前位置信息、地图信息等，自动地生成转向控制信号、加速控制信号以及制动控制信号中的至少一个。转向致动器12构成为从车辆控制部3接收转向控制信号，并基于接收到的转向控制信号来控制转向装置13。制动致动器14构成为从车辆控制部3接收制动控制信号，并基于接收到的制动控制信号来控制制动装置15。加速致动器16构成为从车辆控制部3接收加速控制信号，并基于接收到的加速控制信号来控制加速装置17。这样，在自动驾驶模式中，车辆1的行驶由车辆系统2自动控制。
另一方面，在车辆1以手动驾驶模式行驶的情况下，车辆控制部3根据驾驶员对加速踏板、制动踏板以及方向盘的手动操作，生成转向控制信号、加速控制信号以及制动控制信号。这样，在手动驾驶模式中，转向控制信号、加速控制信号以及制动控制信号通过驾驶员的手动操作而生成，因此车辆1的行驶由驾驶员控制。
接着，对车辆1的驾驶模式进行说明。驾驶模式包括自动驾驶模式和手动驾驶模式。自动驾驶模式包括完全自动驾驶模式、高度驾驶辅助模式以及驾驶辅助模式。在完全自动驾驶模式中，车辆系统2自动地进行转向控制、制动控制以及加速控制的全部的行驶控制，并且驾驶员不处于能够驾驶车辆1的状态。在高度驾驶辅助模式中，车辆系统2自动地进行转向控制、制动控制以及加速控制的全部的行驶控制，并且驾驶员处于能够驾驶车辆1的状态，但不驾驶车辆1。在驾驶辅助模式中，车辆系统2自动地进行转向控制、制动控制以及加速控制中的一部分的行驶控制，并且驾驶员在车辆系统2的驾驶辅助下驾驶车辆1。另一方面，在手动驾驶模式中，车辆系统2不自动地进行行驶控制，并且驾驶员在没有车辆系统2的驾驶辅助的状态下驾驶车辆1。
车辆1的驾驶模式可以通过操作驾驶模式切换开关来切换。在该情况下，车辆控制部3根据驾驶员对驾驶模式切换开关的操作，在4个驾驶模式(完全自动驾驶模式、高度驾驶辅助模式、驾驶辅助模式、手动驾驶模式)之间切换车辆1的驾驶模式。车辆1的驾驶模式也可以基于关于自动驾驶车能够行驶的可行驶区间、禁止自动驾驶车的行驶的行驶禁止区间的信息或关于外部天气状态的信息而自动地切换。在该情况下，车辆控制部3基于这些信息来切换车辆1的驾驶模式。而且，车辆1的驾驶模式也可以通过使用就座传感器、面部朝向传感器等而自动地切换。在该情况下，车辆控制部3基于来自就座传感器、面部朝向传感器的输出信号，切换车辆1的驾驶模式。
(第一实施方式)
接下来，参照图2等对本发明的第一实施方式所涉及的车辆系统2的具体结构进行说明。图2是示意性地示出车辆系统2的一部分的结构的框图。搭载于车辆系统2的前照灯4分别设置于车辆前部的左侧和右侧，但为了简化附图，在图2中，仅图示了左右的前照灯中的左侧的前照灯。
如图2所示，本实施方式所涉及的车辆系统2中作为摄像机6具备：可见光摄像机6A，其能够通过可见光对车辆1的周边进行拍摄；以及红外线摄像机6B，其能够利用红外光对车辆1的周边进行拍摄。另外，也可以具备单一的摄像机来代替设置可见光摄像机6A和红外线摄像机6B，该单一的摄像机使用能够使用可见光和红外光两者来同时拍摄彩色图像和红外线图像的摄像元件。另外，车辆系统2具备图像处理部18和监视器19。红外线摄像机6B是通过红外线(红外光)的检测，特别是在夜间也能够进行车辆周围的拍摄的摄像机。图像处理部18对由可见光摄像机6A、红外线摄像机6B拍摄到的影像进行处理，并向车辆控制部3、监视器19发送处理后的影像信号。
前照灯4的灯单元42具备形成近光用配光图案的近光用灯具单元42L和形成远光用配光图案的远光用灯具单元42H(车辆用灯具的一个例子)。近光用灯具单元42L是对置型或者投射型的灯具单元。近光用灯具单元42L中，作为光源使用卤素灯等具有灯丝的白炽灯、金属卤化物灯等HID(High Intensity Discharge：高强度放电)灯、LED(LightEmitting Diode：发光二极管)等。
远光用灯具单元42H具备可见光源44(第一光源、第三光源的一例)、红外光源45(第二光源的一例)、光学部件46、光电二极管47(受光部的一例)。
前照灯4的灯控制部43由电子控制单元(ECU)构成，构成为根据车辆1的自动驾驶相关的信息，将灯单元42的照明状态设定为规定的照明状态。这里所说的照明状态包括构成灯单元42的各发光元件的点亮熄灭、闪烁周期等。灯控制部43与未图示的电源电连接，包括：微控制器50，其包含CPU、MPU等处理器、ROM以及RAM等存储器；LED驱动器51、52；马达驱动器53；光电二极管47用的电流-电压转换/放大电路54；以及计测电路55。LED驱动器51、52是用于分别驱动构成可见光源44和红外光源45的各发光元件(LED)的驱动器。马达驱动器53是用于驱动光学部件46(具体而言，后述的旋转反射器65)的驱动器。电流-电压转换/放大电路54是用于将从光电二极管47输出的电流信号(传感器信号)转换为电压信号并放大电压信号的电路。计测电路55从驱动红外光源45的LED驱动器52接收红外光源45的驱动信号，并且接收来自光电二极管47的电流信号被电流-电压转换/放大电路54转换为电压信号的信号。然后，计测电路55根据这些接收信号，测量来自红外光源45的红外光的发光时刻与光电二极管47的红外光的反射光的受光时刻的差值，并将其结果向微控制器50发送。微控制器50分别控制这些驱动器51～53和各电路54、55。此外，在本实施方式中，车辆控制部3和灯控制部43作为单独的结构而设置，但也可以一体地构成。即，灯控制部43和车辆控制部3也可以由单一的电子控制单元构成。
图3是远光用灯具单元42H的俯视图。图4是远光用灯具单元42H的局部放大图。
如图3所示，远光用灯具单元42H具备用于安装各构成部件的托架60。托架60安装于远光用灯具单元42H的未图示的壳体。在托架60安装有第一布线基板61，该第一布线基板61设置有可见光源44的一部分以及红外光源45。在第一布线基板61的右方配置有控制箱63，该控制箱63容纳有灯控制部43的构成部件。另外，在托架60的与安装有第一布线基板61的部位分离的部位安装有第二布线基板62，该第二布线基板62设置有可见光源44的另一部分。另外，在控制箱63的一部分(在此为灯具前方侧)配置有光电二极管47。
如图3以及图4所示，在托架60的与第一布线基板61以及第二布线基板62对置的位置安装有作为光学部件46的一个部件的旋转反射器65。并且，在托架60安装有作为光学部件46的另一个部件的透镜66。透镜66设置在比旋转反射器65靠灯具前方侧的位置。透镜66由在图3和图4的右侧图示的第一透镜部67和在第一透镜部67的左侧与第一透镜部67连续地形成的第二透镜部68构成。第一透镜部67和第二透镜部68分别构成为前方侧表面为凸面且后方侧表面为平面的平凸非球面透镜。从可见光源44及红外光源45射出的光被旋转反射器65反射，并透过第一透镜部67或第二透镜部68向灯具前方照射。
旋转反射器65通过马达驱动器53(参照图2)以旋转轴R为中心向一方向旋转。旋转反射器65构成为一边旋转一边反射从可见光源44射出的可见光，在灯具前方形成期望的配光图案。另外，旋转反射器65构成为一边旋转一边反射从红外光源45射出的红外光，并向灯具前方照射。
旋转反射器65在筒状的旋转部65b的周围设置有作为反射面发挥功能的形状相同的2片叶片65a。旋转反射器65的旋转轴R相对于第一透镜部67的光轴Ax1和第二透镜部68的光轴Ax2倾斜。旋转反射器65的叶片65a具有如下扭转的形状：以光轴Ax1、Ax2与反射面所成的角随着朝向以旋转轴R为中心的周向而变化。由此，叶片65a一边旋转一边反射从可见光源44、红外光源45射出的光，从而能够进行使用了各光源的光的扫描。
图5是第一布线基板61的主视图，图6是第二布线基板62的主视图。
如图5所示，在第一布线基板61配置有能够作为可见光源44射出可见光的多个(本例中为9个)发光元件(以下，称为可见光LED)44-1～44-9。在正面观察第一布线基板61时，可见光LED44-1～44-9以从可见光LED44-1起依次呈倒U字状的方式排列。通过从这些可见光LED44-1～44-9射出的光，形成远光用配光图案中的聚光部。
在第一布线基板61配置有能够作为红外光源45射出红外光的多个(本例中为2个)红外光发光元件(以下，称为IR-LED)45-1、45-2。在正面观察第一布线基板61时，IR-LED45-1配置在可见光LED44-3的左侧。在正面观察第一布线基板61时，IR-LED45-2配置于可见光LED44-7的右侧。
如图6所示，在第二布线基板62上并列配置有能够作为可见光源44射出可见光的多个(本例中为2个)可见光LED44-10、44-11。通过从这些可见光LED44-10、44-11射出的光，形成远光用配光图案中的扩散部。
作为可见光源44的各可见光LED44-1～44-11例如由能够照射可见光的白色LED构成。作为可见光源44及红外光源45，也可以使用EL元件、LD元件等半导体发光元件作为光源来代替LED。特别是在用于将后述的远光用配光图案的一部分设为非照射状态的控制中，优选能够在短时间内高精度地进行点亮熄灭的光源。
透镜66中的右侧的第一透镜部67配置如下位置：在从配置于第一布线基板61上的可见光LED44-1～44-9射出并被旋转反射器65反射的可见光以及从IR-LED45-1、45-2射出并被旋转反射器65反射的红外光能够透过的位置。即，用于形成远光用配光图案的聚光部的可见光和红外光透过第一透镜部67而向灯具前方照射。另外，透镜66中的左侧的第二透镜部68配置在如下位置：从配置在第二布线基板62上的可见光LED44-10、44-11射出并被旋转反射器65反射的可见光能够透过的位置。即，用于形成远光用配光图案的扩散部的可见光透过第二透镜部68而向灯具前方照射。另外，透镜66的形状只要根据所要求的配光图案、照度分布等配光特性适当选择即可，也可以使用例如自由曲面透镜来代替非球面透镜。
图7是表示利用从设置于第一布线基板61的各可见光LED44-1～44-9照射的可见光，例如在车辆前方25m的位置配置的假想铅垂屏幕上形成的点光的像的图。图8是表示从各可见光LED44-1～44-9照射的可见光由于旋转反射器65的旋转而被扫描的状态下的假想铅垂屏幕上的配光图案P1的图。
从各可见光LED44-1～44-9射出的可见光被旋转反射器65反射，透过第一透镜部67而上下左右反转，在假想铅垂屏幕上形成如图7所示那样的点光的像。在图7中，像S1为从可见光LED44-1照射的点光的像，像S2为从可见光LED44-2照射的点光的像，像S3为从可见光LED44-3照射的点光的像，像S4为从可见光LED44-4照射的点光的像，像S5为从可见光LED44-5照射的点光的像，像S6为从可见光LED44-6照射的点光的像，像S7为从可见光LED44-7照射的点光的像，像S8为从可见光LED44-8照射的点光的像，像S9为从可见光LED44-9照射的点光的像。像S1～S9以在假想铅垂屏幕上呈U字状的方式排列而照射。其中，像S3、S4、S5、S6、S7照射到假想铅垂屏幕上的水平线H-H上。
由于旋转反射器65的旋转，当从各可见光LED44-1～44-9射出的可见光的点光的像S1～S9在左右方向上被扫描时，形成图8所示那样的配光图案P1。配光图案P1形成为后述的远光用配光图案的聚光部。配光图案P1中的从多个可见光LED射出的可见光重复照射的部位照度变得特别高。具体而言，配光图案P1形成为，假想铅垂屏幕上的垂直线V-V与水平线H-H交叉的部位的照度最高。
图9是表示通过从设置于第二布线基板62的各可见光LED44-10、44-11照射的可见光，在假想铅垂屏幕上形成的点光的像的图，图10是表示从各可见光LED44-10、44-11照射的可见光由于旋转反射器65的旋转而被扫描的状态下的假想铅垂屏幕上的配光图案P2的图。
从可见光LED44-10及可见光LED44-11射出的可见光被旋转反射器65反射，透过第二透镜部68而上下左右反转，在假想铅垂屏幕上形成如图9所示那样的点光的像。在图9中，像S10是从可见光LED44-10照射的点光的像，像S11是从可见光LED44-11照射的点光的像。像S10及像S11的尺寸形成为比图7所示的从各可见光LED44-1～44-9射出的可见光的点光的像S1～S9的尺寸大。由搭载于左侧前照灯的可见光LED44-10、44-11形成的像S10及像S11在假想铅垂屏幕上在垂直线V-V的左侧沿着水平线H-H并列照射。另外，虽然省略了图示，但由搭载于右侧前照灯的可见光LED44-10、44-11形成的像S10及像S11在假想铅垂屏幕上在垂直线V-V的右侧沿着水平线H-H并列照射。
当由于旋转反射器65的旋转而使从可见光LED44-10及可见光LED44-11射出的可见光的点光的像S10、S11沿左右方向扫描时，形成图10所示那样的配光图案P2。配光图案P2形成为后述的远光用配光图案的扩散部的一部分。如上所述，由搭载于左侧前照灯的可见光LED44-10、44-11形成的像S10及像S11在假想铅垂屏幕上照射到垂直线V-V的左侧，因此形成扩散部的一部分的配光图案P2形成于形成聚光部的配光图案P1的照射区域中的左侧的部分。另外，虽然省略了图示，但由搭载于右侧前照灯的可见光LED44-10、44-11形成的像S10及像S11在假想铅垂屏幕上照射到垂直线V-V的右侧，因此扩散部的另一部分形成于聚光部用配光图案P1的照射区域中的右侧的部分。
这样，通过合成左侧前照灯的可见光LED44-10、44-11的配光(配光图案P2)和右侧前照灯的可见光LED44-10、44-11的配光，形成扩散部用配光图案。并且，通过合成聚光部用配光图案P1和扩散部用配光图案，形成图11所示的远光用配光图案。
图11表示通过从近光用灯具单元42L和远光用灯具单元42H向前方照射的可见光，形成在假想铅垂屏幕上的配光图案P3。
图11所示的可见光的配光图案P3通过将从近光用灯具单元42L和远光用灯具单元42H照射的可见光合成而形成。即，配光图案P3通过将从近光用灯具单元42L照射的可见光的近光用配光图案P4和从远光用灯具单元42H照射的可见光的远光用配光图案P1、P2合成而形成。配光图案P3例如以不向车辆前方的区域中的对向车100的上部(对向车100的驾驶员的位置)及其周边区域照射光的方式，在与该区域对应的时刻使各可见光LED44-1～44-11熄灭，从而对该配光进行控制。由此，能够抑制对向车100的驾驶员的眩光。
图12是表示利用从设置于第一布线基板61的各IR-LED45-1、45-2照射的红外光，在假想铅垂屏幕上形成的红外光的点光的像的图。图13是表示从各IR-LED45-1、45-2照射的红外光由于旋转反射器65的旋转而被扫描的状态下的配光图案P5的图。
从各IR-LED45-1、45-2射出的红外光被旋转反射器65反射，透过第一透镜部67而上下左右反转，在假想铅垂屏幕上形成如图12所示那样的点光的像。在图12中，像SIR1是从IR-LED45-1照射的红外光的点光的像，像SIR2是从IR-LED45-2照射的红外光的点光的像。像SIR1、SIR2在假想铅垂屏幕上的水平线H-H上隔开一定距离地照射。
由于旋转反射器65的旋转，当从IR-LED45-1、45-2射出的红外光的点光的像SIR1、SIR2在左右方向上被扫描时，形成图13所示那样的配光图案P5。配光图案P5形成在水平线H-H上。另外，对于作为非可见光的红外光，不需要考虑对对向车的驾驶员的眩光。因此，配光图案P5成为如下配光：无论可见光的远光用配光图案P1、P2的控制如何都大致均匀地照射水平线H-H的整个区域。
如配光图案P5那样沿着水平线H-H照射的红外光被存在于车辆前方的物体(对象物)反射。远光用灯具单元42H所具备的光电二极管47接收被物体反射的红外光并作为电流信号输出。输出的红外光的电流信号通过电流-电压转换/放大电路54转换为电压信号并进一步被放大，并向计测电路55发送。计测电路55基于从电流-电压转换/放大电路54发送的电压信号，向微控制器50发送红外光的反射光的受光时刻、与该反射光的光强度有关的信号。微控制器50基于从计测电路55接收到的与红外光有关的信号(与出射光和返回光有关的信号)，获取到物体的距离、物体的形状、物体的材质等信息。由此，微控制器50能够检测车辆前方的行人、对向车的存在。并且，微控制器50控制可见光源44(可见光LED44-1～44-11)的点亮熄灭，以使得不对基于红外光信号检测出的车辆前方的行人、对向车造成眩光。另外，微控制器50向车辆控制部3发送与基于红外光信号检测出的车辆周围的信息有关的信号。在车辆1以自动驾驶模式行驶的情况下，车辆控制部3能够基于从微控制器50获取到的周边环境信息，自动地生成转向控制信号、加速控制信号以及制动控制信号中的至少一个。
如以上说明的那样，第一实施方式所涉及的远光用灯具单元42H具备：可见光源44，其用于向车辆的周边照射可见光；红外光源45，其为了获取车辆的周边的信息而射出红外光；以及旋转反射器65，其一边旋转一边反射从可见光源44照射的可见光，并在在距车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向上扫描可见光。另外，旋转反射器65反射从红外光源45照射的红外光并沿水平方向扫描。由此，能够以简便的结构在用于对车辆周围进行照明的可见光的配光图案P1、P2以外，还实现感测用的红外光的配光图案P5。另外，由于可见光源44、红外光源45和光电二极管47搭载在单一的远光用灯具单元42H内，所以能够同时实现可见光的照射和红外光的照射，并且能够实现远光用灯具单元42H的小型化。
在本实施方式所涉及的远光用灯具单元42H中，以在形成远光用配光图案中的聚光部的可见光所扫描的水平线H-H(水平轴)上扫描红外光的方式配置有红外光源45。由此，能够重点地对红外光的传感对象区域中最需要感测的区域进行感测。
在本实施方式所涉及的远光用灯具单元42H中，构成可见光源44的多个可见光LED44-1～44-9中的可见光LED44-3～44-7配置为向假想铅垂屏幕上的水平线H-H上射出多个可见光的像。并且，构成红外光源45的IR-LED45-1、45-2配置成红外光的像与从可见光LED44-3～44-7射出的可见光在相同的水平线H-H(同一水平轴)上照射到可见光的像的排列的端部。更具体而言，以从构成红外光源45的IR-LED45-1以及IR-LED45-2射出的红外光的像在水平线H-H上夹着从可见光LED44-3～44-7射出的可见光的像的方式配置IR-LED45-1、45-2。由此，能够以更简单的结构形成照明用的配光图案和感测用的配光图案。此外，能够扩大基于红外光的感测的区域。
此外，在上述的第一实施方式中，在设置于左右的各灯单元42的远光用灯具单元42H中，以从IR-LED45-1及IR-LED45-2射出的红外光的像在水平线H-H上夹着从可见光LED44-1～44-9射出的可见光的像的方式配置有IR-LED45-1、45-2，但不限于该例。例如，在构成左侧的前照灯的灯单元中，也可以以从IR-LED照射的红外光比从可见光LED照射的可见光在假想铅垂屏幕上照射到靠左侧的位置的方式配置有至少一个IR-LED，在构成右侧的前照灯的灯单元中，也可以以从IR-LED照射的红外光比从可见光LED照射的可见光在假想铅垂屏幕上照射到靠右侧的位置的方式配置有至少一个IR-LED。这样，通过在左右的前照灯分别内置红外光源45(IR-LED)，从而能够简便地形成车辆前方区域中的可见光配光图案以及感测用的红外光配光图案。
在上述的第一实施方式中，以照射红外光的红外光源45作为非可见光用光源为例进行了说明，但不限于该例。例如，作为非可见光用光源，也可以采用照射紫外线、X射线等红外光以外的非可见光线的光源。
在上述的第一实施方式中，作为灯具的一例，以前照灯4所具备的远光用灯具单元42H为例进行了说明，但也可以构成为设置于车辆后方的刹车灯、尾灯等标识灯。根据该结构，能够利用单一的灯具单元兼顾作为刹车灯、尾灯的配光功能和车辆后方的对象物的检测功能。
在上述的第一实施方式中，在远光用灯具单元42H内，设置有使被旋转反射器65反射的可见光及红外光透过的透镜66，但并不一定需要设置透镜66。也可以构成为，被旋转反射器65反射的可见光和红外光不经由透镜而向远光用灯具单元42H的前方直接照射。
在上述的第一实施方式中，向车辆前方照射的红外光被存在于车辆前方的物体反射的情况下的返回光被搭载于远光用灯具单元42H的光电二极管47接收，但不限于该例。也可以利用设置于与前照灯4不同的部位的红外线摄像机6B对红外光的返回光进行拍摄，利用图像处理部18对拍摄到的红外光所形成的黑白影像进行处理，从而车辆控制部3检测车辆前方的行人、对向车的存在。另外，通过将由红外线摄像机6B拍摄到的影像显示于在车内设置的监视器19，从而车辆1的驾驶员也能够确认车辆前方的行人、对向车的存在。
并且，构成可见光源44、红外光源45的各LED的位置不限于图3所示的位置，也可以配置在与图3不同的位置。
(第二实施方式)
接下来，参照图14以及图15对本发明的第二实施方式进行说明。图14是第二实施方式所涉及的远光用灯具单元42HA的俯视图。图15是省略了远光用灯具单元42HA的一部分结构的主视图。
如图14所示，第二实施方式所涉及的远光用灯具单元42HA与第一实施方式所涉及的远光用灯具单元42H的不同点在于，第一实施方式所涉及的远光用灯具单元42H具有光电二极管47配置于不经由透镜66而接收返回光的位置的结构，而第二实施方式所涉及的远光用灯具单元42HA具有光电二极管47配置在能够接收透过透镜66A中的第二透镜部68A的红外光的返回光的位置的结构。
具体而言，在第二实施方式中，光电二极管47配置于与透镜66A中的第二透镜部68A的后表面对置的位置。即，如图15所示，在正面观察远光用灯具单元42HA时，光电二极管47配置在与第二透镜部68A对应的区域内。通过将光电二极管47配置在这样的位置，与第一实施方式所涉及的远光用灯具单元42H相比，第二实施方式所涉及的远光用灯具单元42HA更能够实现小型化。
这样，第二实施方式所涉及的远光用灯具单元42HA所具备的透镜66A由第一透镜部67和第二透镜部68A构成，该第一透镜部67使从可见光源44射出并被旋转反射器65反射的可见光和从红外光源45射出并被旋转反射器65反射的红外光透过并向灯具前方射出，该第二透镜部68A使从第一透镜部67射出并被车辆的外部的对象物反射的红外光(返回光)朝向光电二极管47透过。根据该结构，能够在将具有使用了红外光的感测功能的部件内置的同时实现远光用灯具单元42HA的小型化。
在第二实施方式所涉及的远光用灯具单元42HA中，在正面观察时，光电二极管47配置在与第二透镜部68A对应的区域内。通过将光电二极管47配置在这样的位置，与第一实施方式所涉及的远光用灯具单元42H相比，第二实施方式所涉及的远光用灯具单元42HA更能够实现小型化。
在第二实施方式所涉及的远光用灯具单元42HA中，可见光源44与红外光源45搭载于相同的第一布线基板61。由此，能够削减远光用灯具单元42HA的部件数量。
在第二实施方式所涉及的远光用灯具单元42HA中，从搭载于第二布线基板62的可见光源44(可见光LED44-10、44-11)射出并被旋转反射器65反射的可见光透过第二透镜部68A而向灯具前方照射，并且从搭载于第一布线基板61的红外光源45射出并被车辆周围的对象物反射的红外光的返回光透过第二透镜部68A而被光电二极管47接收。即，透镜66A的第二透镜部68A除了具有使从发光元件射出并形成扩散部用配光图案P2的光透过的功能以外，还具备使受光元件所接收的返回光透过的功能。这样，由于第二透镜部68A具备多个功能，实现了远光用灯具单元42HA的小型化。
(第三实施方式)
接着，参照图16对本发明的第三实施方式进行说明。图16是第三实施方式所涉及的远光用灯具单元42HB的俯视图。
如图16所示，第三实施方式所涉及的远光用灯具单元42HB的红外光源45以及光电二极管47的配置与第一实施方式所涉及的远光用灯具单元42H、第二实施方式所涉及的远光用灯具单元42HA不同。
具体而言，在远光用灯具单元42HB中，红外光源45不是搭载在第一布线基板61上，而是搭载在第二布线基板62上。由此，从红外光源45射出并被旋转反射器65反射的红外光透过透镜66中的第二透镜部68向灯具前方射出。
在远光用灯具单元42HB中，在比第二透镜部68更靠左侧配置有光电二极管47和第三透镜部69。另外，在图16中，第三透镜部69与透镜66分体地图示，但第三透镜部69也可以与透镜66一体化。
这样，第三实施方式所涉及的远光用灯具单元42HB所具备的透镜66具备：第一透镜部67，其使从可见光源44射出并被旋转反射器65反射的可见光透过而向灯具前方射出；以及第二透镜部68，其使从红外光源45射出并被旋转反射器65反射的红外光透过而向灯具前方射出。并且，远光用灯具单元42HB还具备光电二极管47，其不经由第二透镜部68而接收从第二透镜部68射出并被车辆外部的对象物反射的红外光的返回光。根据该结构，能够不经由第二透镜部68而利用光电二极管47接收从第二透镜部68射出的红外光的返回光。因此，能够抑制来自红外光的出射光学系统(红外光源45、第二透镜部68)的杂散光入射到光电二极管47，能够提高基于红外光的感测的精度。另外，通过具备使红外光的返回光朝向光电二极管47透过的第三透镜部69，能够更高效地使返回光向光电二极管47受光。
在第三实施方式所涉及的远光用灯具单元42HB中，在第一布线基板61配置有可见光源44，在第二布线基板62配置有红外光源45。这样，通过单独设置可见光源44的布线基板和红外光源45的布线基板，能够提高由各光源44、45发出的热的散热性。
此外，虽然在图16中省略了详细的图示，但也可以在第二布线基板62除了红外光源45之外还搭载有可见光LED44-10、44-11(参照图6)作为可见光源44。根据该结构，透镜66的第二透镜部68除了具有使从可见光LED44-10、44-11射出并形成扩散部用配光图案P2的可见光透过的功能以外，还具备使从红外光源45射出的红外光透过的功能。这样，由于第二透镜部68具备多个功能，实现了远光用灯具单元42HB的小型化。
在远光用灯具单元42HB中，作为光电二极管47不经由第二透镜部68而接收红外光的返回光的结构，在第二透镜部68的左侧配置有光电二极管47和第三透镜部69，但不限于该例。图17是省略了第三实施方式的变形例所涉及的远光用灯具单元42HC的一部分结构的主视图。如图17所示，在正面观察远光用灯具单元42HC时，光电二极管47以及第三透镜部69A也可以配置于第二透镜部68的下部区域。由于热空气向上方流动，冷空气向下方流动，因此，在热对策的方面，优选将光电二极管47配置在远光用灯具单元42HC的下部。
在图16和图17的例子中，透过红外光的返回光的第三透镜部69与光电二极管47对应地设置，但也可以构成为不设置第三透镜部69，光电二极管47直接接收红外光的返回光。
此外，本发明并不限定于上述的实施方式，能够适当地进行变形、改良等。此外，上述实施方式中的各构成要素的材质、形状、尺寸、数值、形态、数量、配置场所等只要能够实现本发明，则是任意的，并不限定。
本申请基于2019年3月19日申请的日本专利申请2019-51492号、2019年3月19日申请的日本专利申请2019-51493号、以及2019年3月19日申请的日本专利申请2019-51494号，其内容在此作为参考被取入。

Claims (14)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，具备：
第一光源，所述第一光源用于向车辆的周边照射可见光；
第二光源，所述第二光源射出红外光以获取所述车辆的周边的信息；以及
旋转反射器，所述旋转反射器一边旋转一边反射从所述第一光源照射的所述可见光，并使所述可见光沿着在距所述车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向扫描，
所述旋转反射器使从所述第二光源照射的所述红外光反射并在所述水平方向上扫描。
2.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
以使所述红外光与形成聚光部的可见光在同一水平轴上扫描的方式来配置所述第二光源，所述聚光部是利用所述可见光而在所述假想铅垂屏幕上形成的配光图案中的聚光部。
3.如权利要求2所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述第一光源包含多个射出所述可见光的发光元件，
以多个可见光的像以规定的排列被射出到所述假想铅垂屏幕上的所述同一水平轴上的方式配置所述多个发光元件，
以所述红外光的像在所述同一水平轴上被照射到所述多个可见光的像的排列的端部的方式配置所述第二光源。
4.如权利要求2所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述第二光源包含多个射出所述红外光的发光元件，
以从所述多个发光元件射出的红外光的像在所述同一水平轴上夹着从所述第一光源射出的所述可见光的像的方式配置所述多个发光元件。
5.如权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述车辆用灯具包括左侧前照灯和右侧前照灯，
所述左侧前照灯具有：左侧第一光源、左侧第二光源以及左侧光学部件，
所述右侧前照灯具有：右侧第一光源、右侧第二光源以及右侧光学部件，
以从所述左侧第二光源射出的红外光在所述假想铅垂屏幕上被照射到比从所述左侧第一光源照射的可见光靠左侧的位置的方式配置所述左侧第二光源，
以从所述右侧第二光源射出的红外光在所述假想铅垂屏幕上被照射到比从所述右侧第一光源照射的可见光靠右侧的位置的方式配置所述右侧第二光源。
6.一种车辆用灯具，其特征在于，具备：
第一光源，所述第一光源用于向车辆的周边照射可见光；
第二光源，所述第二光源射出红外光以获取所述车辆的周边的信息；
旋转反射器，所述旋转反射器一边旋转一边反射从所述第一光源照射的所述可见光及从所述第二光源照射的所述红外光，并使所述可见光和所述红外光沿着在距所述车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向扫描；
第一透镜部，所述第一透镜部使被所述旋转反射器反射的所述可见光及所述红外光透过并向所述车辆的外部射出；
受光部，所述受光部接收从所述第一透镜部射出并被所述车辆的外部的对象物反射的红外光；以及
第二透镜部，所述第二透镜部使被所述对象物反射的所述红外光向所述受光部透过。
7.如权利要求6所述的车辆用灯具，其特征在于，所述车辆用灯具还具备布线基板，所述布线基板配置有所述第一光源和所述第二光源。
8.如权利要求6或7所述的车辆用灯具，其特征在于，
在正面观察所述车辆用灯具时，所述受光部配置在与所述第二透镜部对应的区域内。
9.一种车辆用灯具，其特征在于，具备：
第一光源，所述第一光源用于向车辆的周边照射可见光；
第二光源，所述第二光源射出红外光以获取所述车辆的周边的信息；
旋转反射器，所述旋转反射器一边旋转一边反射从所述第一光源照射的所述可见光及从所述第二光源照射的所述红外光，并使所述可见光和所述红外光沿着在距所述车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向扫描；
第一透镜部，所述第一透镜部使从所述第一光源射出并被所述旋转反射器反射的所述可见光透过而向所述车辆的外部射出；
第二透镜部，所述第二透镜部使从所述第二光源射出并被所述旋转反射器反射的所述红外光透过而向所述车辆的外部射出；以及
受光部，所述受光部不经由所述第二透镜部而接收从所述第二透镜部射出并被所述车辆的外部的对象物反射的红外光。
10.如权利要求9所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述车辆用灯具还具备：
第一布线基板，所述第一布线基板配置有所述第一光源；以及
第二布线基板，所述第二布线基板配置有所述第二光源。
11.如权利要求9或10所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述车辆用灯具还具备第三透镜部，所述第三透镜部使被所述对象物反射的所述红外光向所述受光部透过。
12.如权利要求9至11中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，
在正面观察所述车辆用灯具时，所述受光部配置在与所述第一透镜部及所述第二透镜部不重复的位置。
13.如权利要求12所述的车辆用灯具，其特征在于，
在正面观察时，所述受光部配置在所述第二透镜部的下部。
14.如权利要求6至13中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述车辆用灯具还具备第三光源，所述第三光源用于向所述车辆的周边照射可见光，
从所述第三光源照射的所述可见光被所述旋转反射器反射，并沿着所述假想铅垂屏幕上的水平方向扫描，
从所述第一光源照射的可见光形成在所述假想铅垂屏幕上形成的配光图案中的聚光部，从所述第三光源照射的可见光形成所述配光图案中的扩散部，
从所述第三光源射出并被所述旋转反射器反射的可见光透过所述第二透镜部而向所述车辆的外部射出。
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