JP2004210129A - 車両用デジタル照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】故障時において、無灯火となるのを回避することができ、故障に対するフェイルセーフ機能を有することを目的とする。
【解決手段】故障が発生した場合において、ロービーム照射装置８により、無通電時の反射型デジタル光偏向装置２からの反射光Ｌ６を制御してすれ違い用の配光パターンＰとして使用して路面などに照射することができる。この結果、故障時において、無灯火となるのを回避することができ、故障に対するフェイルセーフ機能を有することとなる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、反射型デジタル光偏向装置を使用して所定の配光パターンで路面などを照明する車両用デジタル照明装置にかかるものである。特に、この発明は、故障時において、すれ違い用の配光パターンを照射して無灯火となることを回避することができる車両用デジタル照明装置、すなわち、故障に対するフェイルセーフ機能を有する車両用デジタル照明装置に関するものである。
【０００２】
なお、この明細書において、「路面など」とは、路面およびその路面上の人（歩行者など）や物（先行車や対向車や道路標識や建物など）などを言う。
【０００３】
【従来の技術】
反射型デジタル光偏向装置を使用して所定の配光パターンで路面などを照明する車両用の照明装置は、従来からある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１０４２８８号公報（段落番号「０００７」〜「００１８」）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記の従来の車両用デジタル照明装置は、故障時において、反射型デジタル光偏向装置の多数個の極小ミラー素子が無通電時のニュートラル状態となり、このニュートラル状態の多数個の極小ミラー素子からの反射光を制御対象外として使用しないので、無灯火となる。
【０００６】
この発明は、前記の従来の技術の改良にかかるものであり、その目的とするところは、故障時において、すれ違い用の配光パターンを照射して無灯火となることを回避することができる車両用デジタル照明装置、すなわち、故障に対するフェイルセーフ機能を有する車両用デジタル照明装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、光源を有する光学エンジンと、多数個の極小ミラー素子がそれぞれ傾倒可能に配置されており、前記多数個の極小ミラー素子の傾倒角度を、無通電時のニュートラル状態に対して、第１傾倒角度と第２傾倒角度とにデジタル的に切り替えて、前記光学エンジンからの光の反射方向をＯＮの第１反射方向とＯＦＦの第２反射方向とにデジタル的にスイッチングする反射型デジタル光偏向装置と、前記反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光であって所定の配光パターンの光を路面などに照射する光照射装置と、複数の配光パターンのデジタルデータが記憶されている記憶装置と、入力信号に基づいて前記記憶装置に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から所定の配光パターンのデジタルデータを選択し、この選択された所定の配光パターンのデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御装置と、無通電時の前記反射型デジタル光偏向装置からの反射光をすれ違い用の配光パターンで路面などに照射するロービーム照射装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この結果、請求項１にかかる発明は、ロービーム照射装置により、車両用デジタル照明装置が故障した場合、無通電時の反射型デジタル光偏向装置からの反射光をすれ違い用の配光パターンで路面などに照射することができる。このために、請求項１にかかる発明は、故障時において、無灯火となるのを回避することができ、故障に対するフェイルセーフ機能を有することとなる。
【０００９】
また、請求項２にかかる発明は、無通電時の反射型デジタル光偏向装置からの反射光を検知して、車両用デジタル照明装置が故障であることを表示する故障検知表示装置が具備されている、ことを特徴とする。
【００１０】
この結果、請求項２にかかる発明は、故障検知表示装置により、車両用デジタル照明装置が故障であることをドライバーに即時に知らせることができるので、故障に対して即時に対応することができる。
【００１１】
また、請求項３にかかる発明は、ロービーム照射装置が、すれ違い用の配光パターンのカットオフを形成するシールドを有し、故障検知表示装置が、前記シールドよりも反射型デジタル光偏向装置側に配置され、無通電時の前記反射型デジタル光偏向装置からの反射光のうち、前記シールドによりカットされる部分の光を検知する光センサーを有する、ことを特徴とする。
【００１２】
この結果、請求項３にかかる発明は、シールドよりも反射型デジタル光偏向装置側に配置された光センサーが無通電時の反射型デジタル光偏向装置からの反射光のうちシールドによりカットされる部分の光を検知する。このために、請求項３にかかる発明は、光センサーがロービーム照射装置から照射されるすれ違い用の配光パターンに対して何ら影響を与えることはなく、グレアの虞がなくすれ違い用の配光パターンを路面などに確実に照射することができる。
【００１３】
また、請求項４にかかる発明は、所定の配光パターンを選択して選択信号を出力する配光パターン選択装置を備え、制御装置が、前記配光パターン選択装置からの入力信号に基づいて記憶装置に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から所定の配光パターンのデジタルデータを選択し、この選択された所定の配光パターンのデジタルデータに基づいて多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する、ことを特徴とする。
【００１４】
この結果、請求項４にかかる発明は、ドライバーが配光パターン選択装置を介して所定の配光パターンのデジタルデータを選択するので、その分、装置の構造が簡単となり、製造コストが安価となる。
【００１５】
また、請求項５にかかる発明は、車両の周囲環境を検知して検知信号として出力する周囲環境検知装置を備え、前記制御装置が、前記周囲環境検知装置からの入力信号に基づいて車両の周囲環境を判断し、この判断に基づいて記憶装置に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンのデジタルデータを選択し、この選択された車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンのデジタルデータに基づいて多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する、ことを特徴とする。
【００１６】
この結果、請求項５にかかる発明は、車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンを自動的に選択し、この選択された車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンで路面などを常時照明することができるので、交通安全上好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態の２例について添付図面を参照して説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１８】
図において、符号「Ｕ」は、ドライバー側から見た上側を示す。符号「Ｄ」は、ドライバー側から見た下側を示す。符号「Ｌ」は、ドライバー側から前方を見た場合の左側を示す。符号「Ｒ」は、ドライバー側から前方を見た場合の右側を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーン上の左右水平線のことを示す。符号「ＶＵ−ＶＤ」は、同じく、スクリーン上の上下垂直線を示す。
【００１９】
（実施の形態１の構成の説明）
「全体構成の説明」
図１〜図１１は、この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態１を示す。この車両用デジタル照明装置は、車両の周囲環境に最適な配光パターンＰ５で路面などを照明するものであって、この例では、自動車用のヘッドランプである。
【００２０】
前記車両用デジタル照明装置は、図１に示すように、光学エンジン１と、反射型デジタル光偏向装置２と、光照射装置３と、記憶装置４と、周囲環境検知装置５と、制御装置６と、ロービーム照射装置８とを備えるものである。
【００２１】
「光学エンジンの説明」
前記光学エンジン１は、図２に示すように、光源としての放電灯１０（出力がたとえば３５Ｗ）と、前記放電灯１０からの光Ｌ１を反射させるリフレクタ１１と、前記リフレクタ１１からの反射光Ｌ２を平行光Ｌ３として出射させるコリメータレンズ（平行化レンズ）１２とを備える。
【００２２】
前記リフレクタ１１の内面には、アルミ蒸着や銀塗装などが施されていて反射面１３が設けられている。この反射面１３は、ＮＵＲＢＳの自由曲面（特開２００１−３５２１５号公報を参照）から形成されている反射面であって、反射光Ｌ２を前記コリメータレンズ１２の入射面１４に、図２（Ｂ）および（Ｃ）に示す配光分布で入射させるものである。図２（Ｂ）および（Ｃ）に示す配光分布は、中央における光度（照度）が高く、周囲における光度（照度）が低い配光分布をなすものであるから、車両用の照明の配光分布、すなわち、中央における光度（照度）が高く、周囲における光度（照度）が低い配光分布に一致するので、放電灯１０からの光Ｌ１を有効に利用することができる。
【００２３】
「反射型デジタル光偏向装置の説明」
前記反射型デジタル光偏向装置２（特開平８−２０１７０８号公報、特開平１１−２３１２３４号公報を参照）は、極小ミラー素子群デジタル駆動装置、または、反射型光学変調素子、または、空間光変調器、または、光情報処理素子、または、光スイッチなどと称されている。
【００２４】
前記反射型デジタル光偏向装置２は、図３〜図８に示すように、ＣＭＯＳ基板（ＳＲＡＭメモリ半導体）２０と、前記ＣＭＯＳ基板２０上に配置された導体２１と、前記導体２１上にトーションヒンジ２２を介して傾倒可能に配置されたヨーク２３と、前記ヨーク２３にポスト２４を介して支持された極小ミラー素子２５とから構成されている。すなわち、前記反射型デジタル光偏向装置２は、１個の半導体チップ上に機械的機能と、光学的機能と、電気的機能を集積したデバイスである。前記ＣＭＯＳ基板２０は、駆動部であって、アドレスようのトランジスターからなる。前記ヨーク２３は、可動部であって、ランディングチップ（スプリングチップ、バウンシングチップ）２７を有する。
【００２５】
前記反射型デジタル光偏向装置２は、多数個の前記極小ミラー素子２５がそれぞれ傾倒可能に配置されているものである。前記多数個の極小ミラー素子２５の個数は、たとえば、７２０×４８０＝３４５６００個、または、８００×６００＝４８００００個、または、１０２４×７６８＝７８６４３２個、または、１２８０×１０２４＝１３１０７２０個、または、任意の個数である。
【００２６】
前記反射型デジタル光偏向装置２は、前記多数個の極小ミラー素子２５の傾倒角度を第１傾倒角度と第２傾倒角度とにデジタル的に切り替えて、前記光学エンジン１のコリメータレンズ１２からの平行光Ｌ３の反射方向をＯＮの第１反射方向とＯＦＦの第２反射方向とにデジタル的にスイッチングするものである。前記反射型デジタル光偏向装置２は、いわゆる、光の高速スイッチング動作を行うデバイスである。以下、前記極小ミラー素子２５の姿勢状態について図６を参照して詳細に説明する。
【００２７】
すなわち、無通電時において、前記極小ミラー素子２５は、点線で示すフラットステイトと称される水平状態（ニュートラル状態）にある。通電時において、前記極小ミラー素子２５は、ＣＭＯＳ基板２０のアドレスメモリへの出力に応じて静電引力により、水平状態から、実線で示す状態（ＯＮの状態）に、または、一点鎖線で示す状態（ＯＦＦの状態）に、それぞれ傾倒するものである。なお、前記極小ミラー素子２５がニュートラル状態である無通電状態には、車両用デジタル照明装置の故障状態が含まれる場合がある。ここで、車両用デジタル照明装置の故障状態とは、主に、制御装置６の故障であって、極小ミラー素子２５の個々の故障ではない。
【００２８】
前記極小ミラー素子２５の実線で示すＯＮの状態は、ニュートラル状態に対して第１傾倒角度＋θ（たとえば、＋１０°または＋１２°など）に傾倒した状態であって、このＯＮの状態においては、前記光学エンジン１からの光Ｌ３を実線矢印に示すＯＮの第１反射方向に反射させる。この実線矢印で示されている反射光Ｌ４は、前記入射光Ｌ３に対して角度２θで前記光照射装置３側に反射して、路面などを照明する。
【００２９】
また、前記極小ミラー素子２５の一点鎖線で示すＯＦＦの状態は、ニュートラル状態に対して第２傾倒角度−θ（たとえば、−１０°または−１２°など）に傾倒した状態であって、このＯＦＦの状態においては、前記光学エンジン１からの光Ｌ３を一点鎖線矢印に示すＯＦＦの第２反射方向に反射させる。この一点鎖線矢印で示されている反射光Ｌ５は、前記入射光Ｌ３に対して角度６θで光アブソーバー２６側に反射して、無効化される。
【００３０】
さらに、水平状態（ニュートラル状態）にある極小ミラー素子２５は、前記光学エンジン１からの平行光Ｌ３を点線矢印に示す第３反射方向に反射させる。この点線矢印で示されている反射光Ｌ６は、前記入射光Ｌ３に対して角度４θで反射している。故障時、すなわち、無通電時の反射型デジタル光偏向装置２からの反射光Ｌ６の光路上に前記ロービーム照射装置８が配置されている。なお、ロービーム照射装置８については、後記する。
【００３１】
前記反射型デジタル光偏向装置２は、前記制御装置６から出力される制御信号により、前記多数個の極小ミラー素子２５を１個ずつ、光の全白色、全黒色、中間の多数諧調（たとえば、８ビットの場合、２５６−２＝２５４階調）の灰色と、精細に制御することができる。以下、多数個の極小ミラー素子２５のＯＮ、ＯＦＦの制御について図７を参照して詳細に説明する。
【００３２】
すなわち、図７（Ａ）に示すように、多数個の極小ミラー素子２５を１個ずつをピクセルとして、多数個の極小ミラー素子２５のうち、ｘ方向のピクセル（極小ミラー素子２５）の位置を、０、１、２、３、４……ｍとし、ｙ方向のピクセル（極小ミラー素子２５）の位置を、０、１、２……ｎとする。（ｍ×ｎ）個、たとえば、７２０×４８０＝３４５６００個、または、８００×６００＝４８００００個、または、１０２４×７６８＝７８６４３２個、または、１２８０×１０２４＝１３１０７２０個、または、任意の個数が、極小ミラー素子２５の総数個である。また、前記制御装置６から出力される制御信号が「１」のときには、極小ミラー素子２５がＯＮの状態となり、前記制御装置６から出力される制御信号が「０」のときには、極小ミラー素子２５がＯＦＦの状態となるものとする。
【００３３】
前記（ｍ×ｎ）個の極小ミラー素子２５を、（０，０）→（１，０）→（２，０）→（３，０）→…→（ｍ，０）→（０，１）→（１，１）→（２，１）→（３，１）→…→（ｍ，１）→（０，２）→（１，２）→（２，２）→（３，２）→…→（ｍ，２）→…→（ｍ，ｎ）の順に走査しながら、前記制御装置６から出力される制御信号「１」または「０」により、１個ずつＯＮまたはＯＦＦに制御するものである。
【００３４】
前記制御装置６から出力される制御信号「１」または「０」は、２進数のビットデータである。たとえば、図７（Ｂ）に示すように、４ビットの場合においては、２^４ ＝２×２×２×２＝１６となるので、光の全白色、全黒色、中間の１６−２＝１４階調の灰色と、精細に制御することができる。すなわち、４ビット（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）においては、図８に示すように、（１、１、１、１）の光度１００％の全白色と、（０、０、０、０）の光度０％の全黒色と、（１、０、０、０）、（０、１、０、０）、（０、０、１、０）、（０、０、０、１）、（１、１、０、０）、（１、０、１、０）、（１、０、０、１）、（０、１、１、０）、（０、１、０、１）、（０、０、１、１）、（１、１、１、０）、（１、０、１、１）、（１、１、０、１）、（１、１、１、０）の１４階調の灰色と、精細に制御することができる。
【００３５】
なお、８ビットの場合においては、２^８ ＝２×２×２×２×２×２×２×２＝２５６となるので、光の全白色、全黒色、中間の２５６−２＝２５４階調の灰色と、精細に制御することができる。
【００３６】
以上のように、前記反射型デジタル光偏向装置２は、一定時間のうち、階調に応じたパルス幅変調の手法を利用して、極小ミラー素子２５からの反射光をある時間ＯＮの白とし、残りの時間ＯＦＦの黒とする。すると、人間の視覚は、白の時間が積分されて階調（たとえば、８ビットの場合は、０〜２５５のグレースケール）として知覚することとなる。このために、前記反射型デジタル光偏向装置２は、単位時間当たりのＯＮの時間を制御することにより、配光パターンの光の濃淡（光度差、照度差）が実現される。
【００３７】
「光照射装置の説明」
前記光照射装置３は、前記反射型デジタル光偏向装置２からのＯＮの光Ｌ４を発散させる発散レンズ３０と、前記発散レンズ３０からの出射光Ｌ７を照射光Ｌ８として路面などに照射する集光レンズ（投影レンズ）３１とから構成されている。
【００３８】
「記憶装置の説明」
前記記憶装置４は、たとえば、コンピュータに内蔵された内部記憶装置（ハードディスクなどの磁気ディスク、または、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの半導体記憶手段）、または、コンピュータに対して外付けの外部記憶装置（ＣＤ−ＲＯＭなどの光学系記憶媒体、記憶カードなどの半導体系記憶媒体）である。前記記憶装置４には、複数の配光パターンのデジタルデータが記憶されている。
【００３９】
前記記憶装置４に記憶されている前記複数の配光パターンのデジタルデータは、車両が走行する地域・国別にそれぞれ群単位でユニット化されている。これにより、配光パターンのデジタルデータを地域・国別ごとに変えるだけで、車両用の照明装置全体を変えることなく、車両が走行する地域・国の道路状況に最適な配光パターンが得られることとなる。このために、各地域・国別ごとに、車両用の照明装置の光学設計や製造が不要となり、その分、製造コストが安価となる。
【００４０】
ここで、車両が走行する地域・国の道路状況に最適な配光パターンとは、たとえば、日本の道路状況は左側通行で狭い交差路や曲線路が多く、この日本の道路状況に最適な配光パターンを言い、また、アメリカの道路状況は右側通行で広大な直線路が多く、このアメリカの道路状況に最適な配光パターンを言う。また、配光パターンとしては、たとえば、すれ違い用配光パターン、走行用配光パターン、一般道路用配光パターン、高速道路用配光パターン、市街地用配光パターン、郊外用配光パターン、直線用配光パターン、カーブ用配光パターン、交差点用配光パターン、山道用配光パターン、ワインディングロード用配光パターン、雨用配光パターン、霧用配光パターン、雪用配光パターンなどなどがある。
【００４１】
前記の配光パターンのデジタルデータは、前記の種々の配光パターンを組み合わせたデジタルデータである。たとえば、図９に示すように、「１．一般道路・直線・走行用配光データ」、「２．一般道路・直線・すれ違い用配光データ」、「３．市街地・直線・すれ違い用配光データ」、「４．高速道路・直線・すれ違い用配光データ」、「５．高速道路・カーブ・すれ違い用配光データ」、また、図示しない「６．高速道路・直線・走行用配光データ」、「７．高速道路・カーブ・走行用配光データ」、「８．一般道路・カーブ・走行用配光データ」、「９．一般道路・カーブ・すれ違い用配光データ」、「１０．一般道路・交差点用配光データ」、「１１．市街地・直線・走行用配光データ」、「１２．市街地・カーブ・すれ違い用配光データ」、「１３．市街地・カーブ・走行用配光データ」、「１４．市街地・交差点用配光データ」などなどである。
【００４２】
「配光パターンのデジタルデータの説明」
以下、図９に示す配光データ、すなわち、配光パターンのデジタルデータについて説明する。前記配光パターンのデジタルデータは、車両の照明装置の配光設計においてコンピュータシミュレーション手法により作成され、複数の光度諧調が得られる２進数の複数ビットのデジタルデータである。なお、図９において、配光パターンの格子模様の中央部の光度（照度）が、白色の周辺部の光度（照度）より高い。すなわち、各配光パターンは、各規格を満足する配光パターンである。
【００４３】
車両用の照明装置、たとえば、ヘッドランプ、フォグランプ、ベントランプ、カーブランプ、サイドランプなどは、交通安全上、法規や規格などで定められた所定の配光パターンで路面などを照明することが必要かつ重要である。このために、車両用の照明装置においては、各ランプごとにまた各機能ごとに所定の配光パターンが確実に得られるように、コンピュータを使用したシミュレーション手法により、配光設計が行われている。
【００４４】
前記の配光設計は、所定の配光パターンを満足する理想の配光パターンに基づいて行われる。この理想の配光パターンは、実際に路面などを照明する配光パターンと一致するように、車両用の照明装置から１０ｍ前方のスクリーン上に照射されたパターンをコンピュータでデジタル的に作成されたものである。このコンピュータでデジタル的に作成された理想の配光パターンは、照度変化を色の分布により、人の目で見えるイメージで、たとえば、８ビット２５６階調のスケールで、デジタル的に表されている。
【００４５】
ここで、前記スクリーンの大きさを、図２に示すように、上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して左右両側にそれぞれ５１．２°とし、かつ、左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して上下両側にそれぞれ３８．４°とする。一方、前記スクリーンの０．１°×０．１°を１画素とした場合、前記スクリーンは、１０２４×７６８＝７８６４３２画素となる。また、前記反射型デジタル光偏向装置２の極小ミラー素子２５の個数を、１０２４×７６８＝７８６４３２個とする。これにより、前記反射型デジタル光偏向装置２の極小ミラー素子２５の１個と、前記スクリーンの１画素とは、それぞれ対応することとなる。
【００４６】
この結果、１０２４×７６８＝７８６４３２個の極小ミラー素子を１個ずつコントロールすることにより、配光パターンの７８６４３２個の画素を１個ずつ精細にコントロールすることができる。また、前記反射型デジタル光偏向装置２は、７８６４３２個の極小ミラー素子を１個ずつ、光の全白、全黒、中間の多数諧調（たとえば、８ビットの場合、２５６階調）の灰と、精細にコントロールすることができる。
【００４７】
このように、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、理想の配光パターンのデジタルデータ、すなわち、７８６４３２個の画素の２５６階調のデジタルデータに基づいて、前記反射型デジタル光偏向装置２の７８６４３２個の極小ミラー素子を、１個ずつ２５６階調デジタルコントロールすることにより、理想の配光パターンをデジタル的に形成して照射し、路面などを照明することができる。すなわち、この発明にかかる車両用デジタル照明装置装置は、前記の理想の配光パターンのデジタルデータをそのまま使用して、理想の配光パターンをそのままデジタル的に形成して照射し、路面などを照明するものである。
【００４８】
「周囲環境検知装置の説明」
前記周囲環境検知装置５は、車両の周囲環境を検知して検知信号として出力するものである。前記周囲環境検知装置５は、たとえば、ハンドルの操舵角度およびまたは操舵速度を検知して操舵信号を出力する操舵センサーと、雨を検知して雨信号を出力する雨滴センサーと、車両の周囲の明るさを検知して照度信号を出力する照度センサーと、ターンシグナルスイッチのＯＮ信号を検知してターン信号を出力するターンセンサーと、車速を検知して車速信号を出力する車速センサーと、ワイパースイッチのＯＮ信号を検知してワイパー信号を出力するワイパーセンサーと、車両の周囲の情報を撮像して画像に基づく信号（画像信号）を出力する撮像装置と、車両の周囲の対象物からの反射波を検知してレーダー信号を出力するレーダーと、車両の周囲の湿度を検知して湿度信号を出力する湿度センサーと、車両の周囲の温度を検知して温度信号を出力する温度センサーと、ライトスイッチのＯＮ信号を検知してライト信号を出力するライトセンサーと、車体の姿勢を検知して姿勢信号を出力する姿勢センサーと、ＧＰＳや地上局（電子基準点など）から出力された位置情報信号を受信するＧＰＳレシーバー（たとえば、カーナビゲーション）と、有料道路に入る際に交信信号を出力するＥＴＣと、などなどのうち少なくとも１つから構成されている。このように、前記周囲環境検知装置５は、１個のセンサー、または、複数個のセンサーから組み合わされている。
【００４９】
前記操舵センサーは、ハンドル操舵に連動して回転する回転体に複数のスリットを等間隔で設け、前記回転体のスリットを挟んでフォトインタラプトなどのセンサーを設けたものであって、センサーの出力からハンドル角度を電気信号に変換してハンドルの回転方向・位置を検出して検出信号を前記制御装置６に出力するものである。前記雨滴センサーは、雨が降っているときにＨＩレベルの信号を、雨が降っていないときにＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。前記照度センサーは、車両の周囲の明るさがある値以上のときにＨＩレベルの信号を、ある値以下のときにＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。前記ターンセンサーは、ターンシグナルスイッチがＯＮのときにＨＩレベルの信号を、ターンシグナルスイッチがＯＦＦのときにＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。前記車速センサーは、車両の速さに応じてパルスが変化する車速信号を前記制御装置６に出力するものである。前記ワイパーセンサーは、ワイパースイッチがＯＮのときにＨＩレベルの信号を、ワイパースイッチがＯＦＦのときにＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。前記撮像装置は、画像処理回路（図示せず）を有し、車両の周囲の情報を撮像して画像信号を前記画像処理回路に出力し、前記画像処理回路が画像信号を処理して対向車・先行車の有無、霧の有無、交差点の有無、高速道路・一般道路の判断によりＨＩレベルの信号またはＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。
【００５０】
「制御装置の説明」
前記制御装置６は、図１に示すように、前記周囲環境検知装置５の検知信号などの外部信号を入力して処理信号として出力する外部信号入力装置６０と、前記外部信号入力装置６０の処理信号に基づいて車両の周囲環境を判断して判断信号として出力する周囲環境判断装置６１と、前記周囲環境判断装置６１の判断信号に基づいて前記記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータを選択するデータ選択装置６２と、前記データ選択装置６２により選択された車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子２５の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御信号を前記反射型デジタル光偏向装置２に出力する制御信号出力装置６３と、を有するものである。
【００５１】
前記制御装置６は、車両に搭載されているコンピュータを使用する。前記コンピュータとしては、たとえば、カーナビゲーション、カーオーディオ、携帯電話などをコントロール（制御）するコンピュータを使用する。また、前記制御装置６は、車両に搭載されていないコンピュータ、たとえば、携帯型パソコンなどを使用する場合であっても良い。この場合においては、携帯型パソコンにユーザー好みのデジタルデータを記憶させておけば、車両が変わっても、変わった車両に携帯型パソコンを接続することにより、ユーザー好みの配光パターンがいつでも得られることとなる。前記制御装置６は、一般のオペレーティングシステム（ＯＳ）で制御されるものである。このように、前記制御装置６は、前記反射型デジタル光偏向装置２と別個の構成となる。
【００５２】
図１に示すように、前記制御装置６（コンピュータ）には、中央演算処理装置・ＣＰＵ６６が実装されている。前記中央演算処理装置・ＣＰＵ６６は、前記周囲環境判断装置６１と前記データ選択装置６２とから構成されている。また、前記中央演算処理装置・ＣＰＵ６６には、図示されていないが、制御プログラムが格納された主記憶装置とバッファ記憶装置とが実装されている。
【００５３】
前記制御装置６の外部信号入力装置６０としては、たとえば、インターフェイス回路である。また、前記制御装置６の制御信号出力装置６３としては、たとえば、ドライバー回路である。
【００５４】
「周環境判断装置の説明」
前記周囲環境判断装置６１は、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号から対向車・先行車の有無を判断して対向車・先行車有り信号または対向車・先行車無し信号を出力する対向車・先行車判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報（たとえば、路面上に引かれた白線や中央分離帯など）を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳや地上局（電子基準点など）から出力されてＧＰＳレシーバー（たとえば、カーナビゲーション）で受信された位置情報信号（この明細書において、ＧＰＳなどから出力された位置情報信号と称する）、前記周囲環境検知装置５のＥＴＣから出力された交信信号、のうち少なくとも１つの信号から高速道路・一般道路を判断して高速道路信号または一般道路信号を出力する高速道路・一般道路判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５の照度センサーの車両の周囲の明るさを検知して出力された照度信号、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から市街地であるか否かを判断して市街地である信号または市街地でない信号（たとえば、郊外である信号）を出力する市街地判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報（たとえば、路面に引かれた交差点の白線など）を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５のターンセンサーのターンシグナルスイッチのＯＮ信号を検知して出力されたターン信号、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から交差点であるか否かを判断して交差点である信号または交差点でない信号を出力する交差点判断部と、前記周囲環境検知装置５の操舵センサーのハンドルの操舵角度およびまたは操舵速度を検知して出力された操舵信号および前記周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報（たとえば、路面に引かれた曲線状の白線など）を撮像して出力された画像信号、のうち少なくとも１つの信号から道路線形の直線・カーブを判断して直線信号またはカーブ信号を出力する直線・カーブ判断部と、前記周囲環境検知装置５の雨滴センサーの雨を検知して出力された雨信号および前記周囲環境検知装置５のワイパーセンサーのワイパースイッチのＯＮ信号を検出して出力されたワイパー信号、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報（たとえば、路面の雨の濡れ具合による反射率など）を撮像して出力された画像信号、のうち少なくとも１つの信号から雨であるか否かを判断して雨である信号または雨でない信号を出力する雨判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５のレーダーの車両の周囲の対象物からの反射波を検知して出力されたレーダー信号、前記周囲環境検知装置５の湿度センサーの車両の周囲の湿度を検知して出力された湿度信号および前記周囲環境検知装置５の温度センサーの車両の周囲の温度を検知して出力された温度信号、のうち少なくとも１つの信号から霧であるか否かを判断して霧である信号または霧でない信号を出力する霧判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５のワイパーセンサーのワイパースイッチのＯＮ信号を検出して出力されたワイパー信号および前記周囲環境検知装置５の温度センサーの車両の周囲の温度を検知して出力された温度信号、のうち少なくとも１つの信号から雪であるか否かを判断して雪である信号または雪でない信号を出力する雪判断部と、前記周囲環境検知装置５の姿勢センサーの車体の姿勢を検知して出力された姿勢信号から車体の姿勢の変化を判断して車体の姿勢の変化量に応じた姿勢変化信号を出力する姿勢判断部と、前記周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号と、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号またはおよび前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号とから信号待ちであるか否かを判断して信号待ちである信号または信号待ちでない信号を出力する信号待ち判断部と、などなどのうち少なくとも１つから構成されている。このように、前記周囲環境判断装置６１は、１個の判断部、または、複数個の判断部から組み合わされている。なお、前記周囲環境検知装置５の撮像装置が車両の周囲の情報として撮像する路面に引かれた白線などは、道路交通法に規定されているので、高品質の情報として利用することができる。
【００５５】
「データ選択装置の説明」
前記データ選択装置６２は、前記周囲環境判断装置６１の対向車・先行車判断部、高速道路・一般道路判断部、市街地判断部、交差点判断部、直線・カーブ判断部、雨判断部、霧判断部、雪判断部、のうち少なくとも１つの判断部からの判断信号に基づいて、前記記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータを選択する主データ選択部と、前記周囲環境判断装置６１の信号待ち判断部または姿勢判断部からの判断信号に基づいて、前記記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から信号待ちまたは車体の姿勢に最適な配光パターンのデジタルデータを前記主データ選択部の選択を中止させて割り込んで選択する割り込みデータ選択部と、を有する。
【００５６】
「ロービーム照射装置の説明」
前記ロービーム照射装置８は、図１および図１０に示すように、無通電時の前記反射型デジタル光偏向装置２からの反射光Ｌ６をすれ違い用の配光パターンＰで路面などに照射するものである。
【００５７】
前記ロービーム照射装置８は、図１０に示すように、光学プリズム（ウエッジプリズム）８０と、光学レンズ（凸レンズ）８１と、シールド８２と、投影レンズ８３と、光センサー８４と、専用警告灯回路（専用インターフェイス回路）８５と、故障警告インジケータランプ８６とから構成されている。
【００５８】
前記光学プリズム８０は、故障時、すなわち、無通電時の前記反射型デジタル光偏向装置２からの反射光Ｌ６の光路上に配置されている。この光学プリズム８０は、ＯＮ状態の前記反射型デジタル光偏向装置２の極小ミラー素子２５からの反射光Ｌ４と、無通電時の前記反射型デジタル光偏向装置２からの反射光Ｌ６との反射方向のずれ（図６参照。角度２θ、たとえば、２０°または、２４°）を修正するものである。
【００５９】
前記光学レンズ８１は、前記光学プリズム８０からの光（図１０中、点線にて示す）の光路上に配置されている。この光学プリズム８１は、前記光学プリズム８０からの光を焦点（図示せず）に集光させるものである。
【００６０】
前記シールド８２は、前記光学レンズ８１の焦点近傍に配置されている。このシールド８２は、前記光学レンズ８１からの光（図１０中、点線にて示す）の一部をカットオフして、走行用の配光パターンのハイビームからすれ違い用の配光パターンＰのロービームを形成するものである。特に、このシールド８２は、図１０に示すように、すれ違い用の配光パターンＰのカットラインＣＬよりも上方の部分の光をカットオフする。
【００６１】
前記投影レンズ８３は、前記シールド８２からの光（図１０中、点線にて示す）の光路上に配置されている。この投影レンズ８３は、前記シールド８２からの光をロービームとして投影して、路面などにすれ違い用の配光パターンで照射するものである。
【００６２】
前記光センサー８４は、前記シールド８２よりも前記反射型デジタル光偏向装置２側に配置されている。この光センサー８４は、無通電時の前記反射型デジタル光偏向装置２からの反射光Ｌ６のうち、前記シールド８２によりカットされる部分の光を検知して、光電変換をして、電気信号を出力するものである。
【００６３】
前記専用警告灯回路８５は、前記光センサー８４に接続されている。この専用警告灯回路８５は、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置の回路と別個の専用の回路であって、前記光センサー８４からの電気信号を入力して前記インジケータランプ８６を点灯させるものである。
【００６４】
前記インジケータランプ８６は、前記専用警告灯回路８５に接続されており、かつ、ドライバーの視野の範囲に配置されている。このインジケータランプ８６は、前記光センサー８４からの電気信号を入力した前記専用警告灯回路８５により点灯するものである。前記光センサー８４と、前記専用警告灯回路８５と、インジケータランプ８６とは、故障検知表示装置を構成する。なお、この故障検知表示装置は、必ずしも設けなくとも良い。
【００６５】
（実施の形態１の作用の説明）
この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について図１１を参照して説明する。
【００６６】
まず、周囲環境検知装置５が車両の周囲の環境、たとえば、車両が走行している地区状況や道路状況また天候状況などを検知し、その検知信号を制御装置６に出力する（Ｓ１）。検知信号が制御装置６に入力されると、外部信号入力装置６０のインターフェイス回路が、前記周囲環境検知装置５の各検知信号などの外部信号を入力し、制御装置６で扱える信号に処理し、その処理信号を周囲環境判断装置６１に出力する（Ｓ２）。処理信号が周囲環境判断装置６１に入力されると、周囲環境判断装置６１が、前記外部信号入力装置６０の処理信号に基づいて車両の周囲環境を判断し、その判断信号をデータ選択装置６２に出力する（Ｓ３）。
【００６７】
前記周囲環境判断装置６１は、下記の第１判断ステップから第１０判断ステップまでを実行する。すなわち、対向車・先行車判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号から対向車・先行車の有無を判断して対向車・先行車有り信号または対向車・先行車無し信号を出力する第１判断ステップ。高速道路・一般道路判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号、周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、前記周囲環境検知装置５のＥＴＣから出力された交信信号、のうち少なくとも１つの信号から高速道路・一般道路を判断して高速道路信号または一般道路信号を出力する第２判断ステップ。市街地判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５の照度センサーの車両の周囲の明るさを検知して出力された照度信号、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から市街地であるか否かを判断して市街地である信号または市街地でない信号を出力する第３判断ステップ。交差点判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５のターンセンサーのターンシグナルスイッチのＯＮ信号を検知して出力されたターン信号、周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から交差点であるか否かを判断して交差点である信号または交差点でない信号を出力する第４判断ステップ。直線・カーブ判断部が、周囲環境検知装置５の操舵センサーのハンドルの操舵角度およびまたは操舵速度を検知して出力された操舵信号および周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号、周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から道路線形の直線・カーブを判断して直線信号またはカーブ信号を出力する第５判断ステップ。雨判断部が、周囲環境検知装置５の雨滴センサーの雨を検知して出力された雨信号および周囲環境検知装置５のワイパーセンサーのワイパースイッチのＯＮ信号を検出して出力されたワイパー信号から雨であるか否かを判断して雨である信号または雨でない信号を出力する第６判断ステップ。霧判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５のレーダーの車両の周囲の対象物からの反射波を検知して出力されたレーダー信号、周囲環境検知装置５の湿度センサーの車両の周囲の湿度を検知して出力された湿度信号および周囲環境検知装置５の温度センサーの車両の周囲の温度を検知して出力された温度信号、のうち少なくとも１つの信号から霧であるか否かを判断して霧である信号または霧でない信号を出力する第７判断ステップ。雪判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５のワイパーセンサーのワイパースイッチのＯＮ信号を検出して出力されたワイパー信号および周囲環境検知装置５の温度センサーの車両の周囲の温度を検知して出力された温度信号、のうち少なくとも１つの信号から雪であるか否かを判断して雪である信号または雪でない信号を出力する第８判断ステップ。姿勢判断部が、周囲環境検知装置５の姿勢センサーの車体の姿勢を検知して出力された姿勢信号から車体の姿勢の変化を判断して車体の姿勢の変化量に応じた姿勢変化信号を出力する第９判断ステップ。信号待ち判断部が、周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号と、周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号またはおよび周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号とから信号待ちであるか否かを判断して信号待ちである信号または信号待ちでない信号を出力する第１０判断ステップである。なお、前記周囲環境判断装置６１が実行する判断ステップは、前記第１判断ステップから前記第１０判断ステップのうち少なくとも１つから構成されているものであっても良いし、他の判断ステップから構成されているものであっても良い。
【００６８】
前記判断信号がデータ選択装置６２に入力されると、図１１に戻って、データ選択装置６２が、周囲環境判断手段５の各判断部の判断信号に基づいて記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータを選択する（Ｓ４）。データ選択装置６２は、主データ選択部（図示せず）と、割り込みデータ選択部（図示せず）とから構成されている。データ選択装置６２の主データ選択部が周囲環境判断装置６１の対向車・先行車判断部、高速道路・一般道路判断部、市街地判断部、交差点判断部、直線・カーブ判断部、雨判断部、霧判断部、雪判断部、のうち少なくとも１つの判断部からの判断信号に基づいて、記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータを選択する。
【００６９】
たとえば、高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車無しと判断すると、主データ選択部は、図９に示す「１．一般道路・直線・走行用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車有りと判断すると、主データ選択部は、図９に示す「２．一般道路・直線・すれ違い用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車有りと判断すると、主データ選択部は、図９に示す「３．市街地・直線・すれ違い用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が高速道路と判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車有りと判断すると、主データ選択部は、図９に示す「４．高速道路・直線・すれ違い用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が高速道路と判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車有りと判断すると、主データ選択部は、図９に示す「５．高速道路・カーブ・すれ違い用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が高速道路と判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車無しと判断すると、主データ選択部は、「６．高速道路・直線・走行用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が高速道路と判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車無しと判断すると、主データ選択部は、「７．高速道路・カーブ・走行用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車無しと判断すると、主データ選択部は、「８．一般道路・カーブ・走行用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車有りと判断すると、主データ選択部は、「９．一般道路・カーブ・すれ違い用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、交差点判断部が交差点であると判断すると、主データ選択部は、「１０．一般道路・交差点用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車無しと判断すると、主データ選択部は、「１１．市街地・直線・走行用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車有りと判断すると、主データ選択部は、「１２．市街地・カーブ・すれ違い用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車無しと判断すると、主データ選択部は、「１３．市街地・カーブ・走行用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、交差点判断部が交差点であると判断すると、主データ選択部は、「１４．市街地・交差点用配光データ」を選択する。なお、前記主データ選択部が選択する配光データは、前記「１．一般道路・直線・走行用配光データ」から前記「１４．市街地・交差点用配光データ」まで以外に、前記主データ選択部の選択の組み合わせにより、種々の配光データがある。
【００７０】
ここで、データ選択装置６２の主データ選択部により選択された配光データで路面などを照明しているときに、周囲環境判断装置６１の信号待ち判断部が信号待ちであると判断したり、または、周囲環境判断装置６１の姿勢判断部が車体の姿勢の変化を判断したりする。すると、データ選択装置６２の割り込みデータ選択部が信号待ち判断部または姿勢判断部からの判断信号に基づいて記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から信号待ちまたは車体の姿勢に最適な配光パターンのデジタルデータを、主データ選択部の選択を中止させて割り込んで選択する。すなわち、主データ選択部によるメインルーチンに対して、割り込みデータ選択部による割り込みルーチンが成立することとなる。なお、この割り込みルーチンが完了した後には、メインルーチンに戻る。
【００７１】
データ選択装置６２が周囲環境判断装置６１の判断に基づいて車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータを選択すると、図１１に戻って、制御信号出力装置６３のドライバー回路が、データ選択装置６２により選択された車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータに基づいて多数個の極小ミラー素子２５の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御信号を反射型デジタル光偏向装置２に出力する（Ｓ５）。
【００７２】
そして、制御装置６から制御信号が反射型デジタル光偏向装置２に出力されると、反射型デジタル光偏向装置２は、制御信号、すなわち、車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータに基づいて、多数個の極小ミラー素子２５のＯＮ、ＯＦＦのスイッチングを制御する。これにより、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、車両の周囲環境に最適な配光パターンＰ５を自動的に選択してこの選択された車両の周囲環境に最適な配光パターンＰ５で路面などを照明することができる。
【００７３】
ここで、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置、特に、制御装置６などの制御系が故障した場合、反射型デジタル光偏向装置２は、無通電状態となる。すると、反射型デジタル光偏向装置２のほぼ全個数の極小ミラー素子２５は、図６中の点線にて示すニュートラル状態となり、光学エンジン１からの光Ｌ３は、ニュートラル状態のほぼ全個数の極小ミラー素子２５で反射されて図６中の点線にて示す反射光Ｌ６となる。この反射光Ｌ６は、ＯＮ状態の極小ミラー素子２５で反射された反射光Ｌ４（路面などを照明するために使われる光）に対して、角度２θ（たとえば、２０°または２４°）ずれている。従来の車両用デジタル照明装置では、前記のニュートラル状態の極小ミラー素子２５で反射された反射光Ｌ６は制御対象外として使用していないので、故障時には無灯火となる。ところが、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、図１０に示すように、ロービーム照射装置８により、前記反射光Ｌ６を制御して路面などを照明するすれ違い用の配光パターンＰとして使用する。
【００７４】
すなわち、図１０に示すように、ニュートラル状態の極小ミラー素子２５で反射された反射光Ｌ６は、まず、光学プリズム８０で屈折されて、ＯＮ状態の極小ミラー素子２５で反射された反射光Ｌ４との角度２θのずれが修正される。つぎに、ずれが修正された光は、光学レンズ８１で焦点に集められる。それから、焦点に集められた光の一部は、集光後、シールド８２により、カットオフされて、走行用の配光パターンのハイビームからすれ違い用の配光パターンＰのロービームが形成される。そして、カットオフされた光は、ロービームとして投影レンズ８３を透過して路面などにすれ違い用の配光パターンＰで照明する。このように、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、故障時において、無灯火となるのを回避することができ、故障に対するフェイルセーフ機能を有することとなる。
【００７５】
また、故障時において、すれ違い用の配光パターンＰが照射される際に、シールド８２の前方（反射型デジタル光偏向装置２側の方）に位置する光センサー８４が、ニュートラル状態の極小ミラー素子２５からの反射光Ｌ６のうちシールド８２でカットオフされる光を検知する。すると、光センサー８４は、検知した光を光電変換をして、専用警告灯回路８５に電気信号として出力する。この専用警告灯回路８６は、光センサー８４からの電気信号により、インジケータランプ８６を点灯させる。このインジケータランプ８６の点灯により、ドライバーは、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置の故障を知ることができる。
【００７６】
（実施の形態１の効果の説明）
この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、以上のごとき構成からなり、以下、その効果について説明する。
【００７７】
この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、故障が発生した場合において、ロービーム照射装置８により、無通電時の反射型デジタル光偏向装置２からの反射光Ｌ６を制御してすれ違い用の配光パターンＰとして使用して路面などに照射することができる。このために、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、故障時において、無灯火となるのを回避することができ、故障に対するフェイルセーフ機能を有することとなる。
【００７８】
この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、無通電時の反射型デジタル光偏向装置２からの反射光Ｌ６を検知して、車両用デジタル照明装置が故障であることを表示する故障検知表示装置が具備されているので、ドライバーは、車両用デジタル照明装置が故障であることを即時に知ることができ、故障に対して即時に対応することができる。
【００７９】
また、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、シールド８２よりも反射型デジタル光偏向装置２側に配置された光センサー８４が無通電時の反射型デジタル光偏向装置２からの反射光Ｌ６のうちシールド８２によりカットされる部分の光を検知する。このために、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、光センサー８４がロービーム照射装置８から照射されるすれ違い用の配光パターンＰに対して何ら影響を与えることはなく、グレアの虞がなくすれ違い用の配光パターンＰを路面などに確実に照射することができる。
【００８０】
また、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンＰ５を自動的に選択し、この選択された車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンＰ５で路面などを常時照明することができるので、交通安全上好ましい。
【００８１】
（実施の形態２の説明）
図１２は、この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態２を示す。図中、図１〜図１１と同符号は、同一のものを示す。
【００８２】
前記の実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置が、車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンＰ５を自動的に選択してその選択された所定の配光パターンＰ５で路面などを照明するものに対して、この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、所定の配光パターンＰ７を選択してその選択された所定の配光パターンＰ７で路面などを照明するものである。
【００８３】
すなわち、前記の実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置が、周囲環境検知装置５および周囲環境判断装置６１などにより車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンＰ５を自動的に選択するものに対して、この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、配光パターン選択装置７によりドライバーが所定の配光パターンＰ７を選択するものである。
【００８４】
前記配光パターン選択装置７は、制御装置６の外部信号入力信号装置６０に接続されており、前記外部信号入力装置６０は、中央演算処理装置・ＣＰＵ６６のデータ選択装置６２に接続されている。前記配光パターン選択装置７は、ドライバーが路面などを照明する配光パターンを選択し、その選択に基づいた選択信号を制御装置６の外部信号入力信号装置６０に出力するものである。
【００８５】
この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用効果について説明する。
【００８６】
まず、ドライバーが、配光パターン選択装置７で路面などを照明する配光パターンを選択する。すると、配光パターン選択装置７が、ドライバーの選択に基づいた選択信号を外部信号入力信号装置６０に出力する。この外部信号入力装置６０のインターフェイス回路が、前記配光パターン選択装置７からの選択信号などの外部信号を入力し、制御装置６で扱える信号に処理し、その処理信号をデータ選択装置６２に出力する。
【００８７】
つぎに、データ選択装置６２が、外部信号入力装置６０を介した配光パターン選択装置７からの選択信号に基づいて記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中からドライバーが選択した配光パターンのデジタルデータを選択する。
【００８８】
それから、制御信号出力装置６３のドライバー回路が、データ選択装置６２により選択された配光パターンのデジタルデータに基づいて多数個の極小ミラー素子２５の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御信号を反射型デジタル光偏向装置２に出力する。
【００８９】
そして、制御装置６から制御信号が反射型デジタル光偏向装置２に出力されると、反射型デジタル光偏向装置２は、制御信号、すなわち、ドライバーが選択した配光パターンのデジタルデータに基づいて、多数個の極小ミラー素子２５のＯＮ、ＯＦＦのスイッチングを制御する。これにより、この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、ドライバーが選択した配光パターンＰ７で路面などを照明することができる。たとえば、ドライバーが、一般道路・直線・走行用の配光パターンを配光パターン選択装置７で選択する。すると、データ選択装置６２が記憶装置４から図９に示す「１．一般道路・直線・走行用配光データ」を選択し、この「１．一般道路・直線・走行用配光データ」に基づいて、反射型デジタル光偏向装置２が制御されて、ドライバーが選択した一般道路・直線・走行用の配光パターンで路面などを照明することができる。
【００９０】
このように、この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、前記の実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置とほぼ同様の作用効果を達成することができる。
【００９１】
特に、この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、前記の実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置の周囲環境検知装置５および周環境判断装置６１の作用を、ドライバーが代わって行うものであるから、周囲環境検知装置５および周環境判断装置６１が不要であり、その分、製造コストが安価となる。
【００９２】
なお、この発明にかかる配光パターンは、ＡＦＳ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｒｏｎｔ ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、または、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｒｏｎｔ ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）のロジックをそのまま使用する。
【００９３】
（実施の形態以外の例の説明）
なお、前記実施の形態１、２においては、ヘッドランプについて説明したが、この発明は、その他のランプ、たとえば、フォグランプ、ターンシグナルランプ、ブレーキランプ（特に、急ブレーキ対応型で、急ブレーキを後続車に知らせるためのブレーキのフラッシュランプ）など、または、それらの組み合わせのランプであっても良い。
【００９４】
また、前記実施の形態１、２においては、車両用デジタル照明装置が車両の左右にそれぞれ搭載されている場合、左右の配光パターンはそれぞれ異なるが、左右の配光パターンをトータルすることにより、所定の配光パターンが得られるように、配光データは構成されている。
【００９５】
また、前記実施の形態１、２においては、反射型デジタル光偏向装置２の極小ミラー素子２５のアスペクト比が、７２０×４８０、または、８００×６００、または、１０２４×７６８、または、１２８０×１０２４であるが、この発明は、車両用の配光パターンに適したアスペクト比としても良い。
【００９６】
また、前記実施の形態１、２においては、光学エンジン１の光源として放電灯２を使用したものであるが、この発明においては、放電灯２以外の光源、たとえば、白熱灯、ハロゲンランプ、タングステンランプ、ＬＥＤ、赤外ＬＥＤなどを使用しても良い。しかも、光源は、１個でなく、複数個使用しても良い。
【００９７】
また、前記実施の形態１、２において、光学エンジン１と反射型デジタル光偏向装置２とのレイアウトは、図２以外のレイアウトでも良い。たとえば、トラックなどの場合には、横長のフラットなレイアウトとし、また、軽自動車の場合には、縦長の筒型のレイアウトとする。すなわち、最終的に反射型デジタル光偏向装置２から反射される反射光Ｌ４がデジタル的に制御されているので、光学エンジン１から反射型デジタル光偏向装置２までの中間の光のアナログ的なずれは、無視できる。このために、光学エンジン１を車体スペックに合わせて、縦、横、上、下、斜め、などのレイアウトを取ることができ、また、冷却効果のあるエアダクト付近にレイアウトしても良い。
【００９８】
また、前記の実施の形態１、２においては、光学エンジン１のリフレクタ１１と反射型デジタル光偏向装置２との間にコリメータレンズ１２を介在させてものであるが、この発明においては、リフレクタ１１からの反射光を反射型デジタル光偏向装置２に直接入射させても良い。この場合、レンズによる色の収差むらや光むらがないなどの効果が得られる。
【００９９】
また、前記の実施の形態においては、記憶装置として、コンピュータに内蔵された内部記憶装置（ハードディスクなどの磁気ディスク、または、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの半導体記憶手段）、または、コンピュータに対して外付けの外部記憶装置（ＣＤ−ＲＯＭなどの光学系記憶媒体、記憶カードなどの半導体系記憶媒体）を使用するものである。ここで、記憶カードなどの半導体系記憶媒体（以下、記憶媒体と称する）を使用する場合は、記憶媒体に記憶されているデータ（配光パターンのデジタルデータ、調光用のデジタルデータ）を読み取るための読取装置を外部信号入力装置６０に接続する。また、制御装置６の中央演算処理装置・ＣＰＵ６６に実装されているバッファ記憶装置を外部信号入力装置６０とデータ選択装置６２に接続する。これにより、記憶媒体に記憶されているデータを読取装置および外部信号入力装置６０を介してバッファ記憶装置に読み込まれて記憶されることとなる。
【０１００】
【発明の効果】
以上から明らかなように、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項１）によれば、故障が発生した場合において、ロービーム照射装置により、無通電時の反射型デジタル光偏向装置からの反射光をすれ違い用の配光パターンで路面などに照射することができる。このために、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項１）は、故障時において、無灯火となるのを回避することができ、故障に対するフェイルセーフ機能を有することとなる。
【０１０１】
また、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項２）によれば、故障検知表示装置により、車両用デジタル照明装置が故障であることをドライバーに即時に知らせることができるので、故障に対して即時に対応することができる。
【０１０２】
また、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項３）によれば、シールドよりも反射型デジタル光偏向装置側に配置された光センサーが無通電時の反射型デジタル光偏向装置からの反射光のうちシールドによりカットされる部分の光を検知する。このために、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項３）は、光センサーがロービーム照射装置から照射されるすれ違い用の配光パターンに対して何ら影響を与えることはなく、グレアの虞がなくすれ違い用の配光パターンを路面などに確実に照射することができる。
【０１０３】
また、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項４）によれば、ドライバーが配光パターン選択装置を介して所定の配光パターンのデジタルデータを選択するので、その分、装置の構造が簡単となり、製造コストが安価となる。
【０１０４】
また、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項５）によれば、車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンを自動的に選択し、この選択された車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンで路面などを常時照明することができるので、交通安全上好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態１を示す全体構成の機能ブロック図である。
【図２】（Ａ）は、同じく、光学エンジンおよび光照射装置を示す説明図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線矢視の光度分布を示す説明図、（Ｃ）は、同じく、（Ｂ）におけるＣ−Ｃ線矢視の高度分布を示す説明図である。
【図３】同じく、反射型デジタル光偏向装置を示す斜視図である。
【図４】同じく、反射型デジタル光偏向装置の構成を示す一部拡大斜視図である。
【図５】同じく、反射型デジタル光偏向装置の構成を示す一部拡大分解斜視図である。
【図６】同じく、反射型デジタル光偏向装置の作用を示す説明図である。
【図７】（Ａ）は、同じく、反射型デジタル光偏向装置のピクセルの位置を示す説明図、（Ｂ）は、同じく、反射型デジタル光偏向装置のピクセルの制御を示す説明図である。
【図８】同じく、４ビットにおける１６階調の制御を示す説明図である。
【図９】同じく、配光データとその模式図の一部を示す説明図である。
【図１０】同じく、ロービーム照射装置、故障検知表示装置を示す説明図である。
【図１１】同じく、システムの作用を示すフローチャートである。
【図１２】この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態２を示す全体構成の機能ブロック図である。
【符号の説明】
Ｕ 上
Ｄ 下
Ｌ 左
Ｒ 右
ＶＵ−ＶＤ スクリーンの上下の垂直線
ＨＬ−ＨＲ スクリーンの左右の水平線
Ｌ１ 放電灯１０からの光
Ｌ２ リフレクタ１１からの反射光
Ｌ３ コリメータレンズ１２からの平行光
Ｌ４ 反射型デジタル光偏向装置２からのＯＮの反射光
Ｌ５ 反射型デジタル光偏向装置２からのＯＦＦの反射光
Ｌ６ 反射型デジタル光偏向装置２からの無通電時の反射光
Ｌ７ 発散レンズ３０からの出射光
Ｌ８ 集光レンズ３１からの出射光
Ｐ すれ違い用の配光パターン
Ｐ５ 車両の周囲環境に最適な配光パターン
Ｐ７ 選択された配光パターン
ＣＬ カットライン
１ 光学エンジン
１０ 放電灯（光源）
１１ リフレクタ
１２ コリメータレンズ
１３ 反射面
１４ 入射面
２ 反射型デジタル光偏向装置
２０ ＣＭＯＳ基板
２１ 導体
２２ トーションヒンジ
２３ ヨーク
２４ ポスト
２５ 極小ミラー素子
２６ 光アブソーバー
２７ ランディングチップ
３ 光照射装置
３０ 発散レンズ
３１ 集光レンズ（投影レンズ）
４ 記憶装置
５ 周囲環境検知装置
６ 制御装置
６０ 外部信号入力装置
６１ 周囲環境判断装置
６２ データ選択装置
６３ 制御信号出力装置
６６ 中央演算処理装置・ＣＰＵ
７ 配光パターン選択装置
８ ロービーム照射装置
８０ 光学プリズム
８１ 光学レンズ
８２ シールド
８３ 投影レンズ
８４ 光センサー
８５ 専用警告灯回路
８６ インジケータランプ

Claims (5)

1. 反射型デジタル光偏向装置を使用して所定の配光パターンで路面などを照明する車両用デジタル照明装置において、
   光源を有する光学エンジンと、
   多数個の極小ミラー素子がそれぞれ傾倒可能に配置されており、前記多数個の極小ミラー素子の傾倒角度を、無通電時のニュートラル状態に対して、第１傾倒角度と第２傾倒角度とにデジタル的に切り替えて、前記光学エンジンからの光の反射方向をＯＮの第１反射方向とＯＦＦの第２反射方向とにデジタル的にスイッチングする反射型デジタル光偏向装置と、
   前記反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光であって所定の配光パターンの光を路面などに照射する光照射装置と、
   複数の配光パターンのデジタルデータが記憶されている記憶装置と、
   入力信号に基づいて前記記憶装置に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から所定の配光パターンのデジタルデータを選択し、この選択された所定の配光パターンのデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御装置と、
   無通電時の前記反射型デジタル光偏向装置からの反射光をすれ違い用の配光パターンで路面などに照射するロービーム照射装置と、
   を備えたことを特徴とする車両用デジタル照明装置。
2. 無通電時の前記反射型デジタル光偏向装置からの反射光を検知して、車両用デジタル照明装置が故障であることを表示する故障検知表示装置が具備されている、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用デジタル照明装置。
3. 前記ロービーム照射装置は、すれ違い用の配光パターンのカットオフを形成するシールドを有し、前記故障検知表示装置は、前記シールドよりも前記反射型デジタル光偏向装置側に配置され、無通電時の前記反射型デジタル光偏向装置からの反射光のうち、前記シールドによりカットされる部分の光を検知する光センサーを有する、ことを特徴とする請求項２に記載の車両用デジタル照明装置。
4. 所定の配光パターンを選択して選択信号を出力する配光パターン選択装置を備え、
   前記制御装置は、前記配光パターン選択装置からの入力信号に基づいて前記記憶装置に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から所定の配光パターンのデジタルデータを選択し、この選択された所定の配光パターンのデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用デジタル照明装置。
5. 車両の周囲環境を検知して検知信号として出力する周囲環境検知装置を備え、
   前記制御装置は、前記周囲環境検知装置からの入力信号に基づいて車両の周囲環境を判断し、この判断に基づいて前記記憶装置に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンのデジタルデータを選択し、この選択された車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンのデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用デジタル照明装置。

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