JP2015164828A - 車両用灯具及び車両用灯具の制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】レーザー照射の色彩の自在度を高め、ドライバーが道路状況を認識しやすい線やマークなどを描画可能にした車両用灯具とその制御システムの提供。【解決手段】複数色のレーザー光（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を出射可能で、照射光の色を変更可能な光源７と、レーザー光を走査して照射先にラインＬ１等の図形を描画する光学機構８と、を有する車両用灯具１。【選択図】図２

Description

自車両または他車両の走行状況に関する情報を車両周辺にレーザー光を用いて描画する車両用灯具及び車両用灯具の制御システムに関する。

特許文献１には、レーザー描画装置によって車両進行方向の路面に道路状況を示す所定形状のマークを描画する描画システムが示されている。特許文献１の描画システムのレーザー描画装置は、レーザーを照射するレーザヘッドを駆動させて路面にマークを描画している。

特開２００８−４５８７０号公報

レーザー光を利用して車両周辺に車両関連の情報を描画する車両用灯具においては、照射装置の構成、照射する描画の形状、描画の制御等により描画の態様を向上させ、車両周辺の道路状況の視認性を更に向上させることにより、ドライバーが道路状況を更に把握しやすくすることが求められている。従って、レーザー描画装置においては、色彩等のレーザー照射の自在度をより高め、より視認性の高い線やマークなどを描画して、ドライバーが道路状況を認識しやすくする必要がある。

本願発明は、上記課題に鑑みて、色彩等のレーザー照射の自在度を高め、よりドライバーが道路状況を認識しやすい線やマークなどを描画可能にした車両用灯具と車両用灯具の制御システムの提供を目的とする。

請求項１の車両用灯具は、複数色のレーザー光を出射可能で、照射光の色を変更可能な光源と、前記レーザー光を受けて照射先に図形を描画する光学機構と、を有するようにした。

（作用）複数色のレーザー光の混色により、照射されるレーザー光の色彩が、具体的に多彩に変更され、照射先に描かれる線や形状等の図形のドライバーによる視認性が向上する。

請求項２は、請求項１に記載の車両用灯具の制御システムであって、前記光源及び前記光学機構は、複数色のレーザー光を合成し白色光として照射する第一の制御手段と、前記複数色のレーザー光のうち、少なくとも一部の色のレーザー光を減光して照射先に暗部を描画する第二の制御手段と、前記複数色のレーザー光により白色以外の光を照射して暗部の内側に明部を描画する第三の制御手段によって動作するようにした。尚、上記レーザー光の減光には、レーザー光を消灯すること、及びレーザー光の輝度を低下させて点灯させつつ暗部を形成することの双方が含まれる。

（作用）レーザー光によって描画される図形に暗部を描画した上で暗部の内側に明示したい明部を描画することで、明部がより鮮明に描画され、描画される図形の視認性が向上する。

請求項１の車両用灯具によれば、レーザー照射の自在度が向上し、ドライバーが道路状況を認識しやすくなる。

請求項２の車両用灯具の制御システムによれば、描画される図形がより鮮明になって視認性が向上することで更にドライバーが道路状況を認識しやすくなる。

第１実施例の車両用灯具の正面図。 図１のI-I断面図。 （ａ）図２のレーザー光源ユニットの拡大図。（ｂ）図２の配光部を車両前方から見た斜視図。 第２実施例の車両用灯具を図２と同じ位置で切断した垂直断面図。 制御装置を説明するブロック図。 （ａ）第１実施例の車両用灯具による車両前方へのレーザー光による描画に関する説明図。（ｂ）第２実施例の車両用灯具による描画と、レーザー光による明部（ライン）の周囲に暗部を形成した説明図。 第１から第３光源のそれぞれの点灯状況及び消灯状況を示す説明図。 （ａ）前方車両との間の車間距離を認識させる図形をレーザー光で路面描画した第３実施例の描画システムの説明図。（ｂ）図８（ａ）のマークの変形例を示す図。 （ａ）車線変更を隣接レーンの後続車に知らせる図形をレーザー光で路面描画した第４実施例の描画システムの説明図。（ｂ）自車両の車幅を知らせるマーク等をレーザー光で路面描画した第５実施例の描画システムの説明図。 （ａ）交差点における対向車線の車両や歩行者等の存在に関する注意喚起用のマーク等をレーザー光で路面描画した第６実施例の描画システムの説明図。（ｂ）交差点において車両左後方からすり抜けようとする二輪車に対する注意喚起用のマーク等をレーザー光で路面描画した第６実施例の描画システムの説明図。 （ａ）自車両の減速または減速をドライバーに喚起するためのマーク等をレーザー光で路面描画した第７実施例の描画システムの説明図。（ｂ）自車両の更なる減速をドライバーに喚起するためのマーク等をレーザー光で路面描画した第７実施例の変形例の説明図。（ｃ）自車両の更なる加速をドライバーに喚起するためのマーク等をレーザー光で路面描画した第７実施例の変形例の説明図。 （ａ）ロービーム配光パターンと併用して格子状のグリッド線図をレーザー光で路面等に描画した第８実施例の描画システムの説明図。（ｂ）ロービーム配光パターンと併用して格子状のグリッド線図をレーザー光で路面等に描画した第８実施例の描画システムの説明図。 ＤＲＬを有する第９実施例の車両用灯具の正面図。 ＭＥＭＳミラーに代えて光学素子として設けられるＡＯ素子に関する第１０実施例の説明図。

以下、本発明の実施形態を図１から図１４に示す第１実施例から第１０実施例に基づいて説明する。図１から図４は、本発明に係る車両用灯具の第１実施例を示し、図５は、第１実施例からＬＥＤ光源ユニットを取り除いた車両用灯具の第２実施例を示す。図６〜図１２は、第１及び第２実施例の車両用灯具に使用される描画システムを示す。図１３は、ＤＲＬを有する車両用灯具の第９実施例を示す図であり、図１４は、光学機構にＡＯ素子を備えた車両用灯具の第１０実施例を示す図である。尚、各図においては、ドライバーが運転席から見たと仮定した車両及び車両用灯具の各方向を（上方：下方：左方：右方：前方：後方＝Ｕｐ：Ｌｏ：Ｌｅ：Ｒｉ：Ｆｒ：Ｒｅ）として説明する。

図１と図２に示される第１実施例の車両用灯具１は、右側前照灯の一例を示すものであり、車両前方側に開口部を有するランプボディ２と、透光性を有する樹脂やガラス等で形成されランプボディ２の開口部に取り付けられる前面カバー３とを備える。ランプボディ２と前面カバー３に内側に形成された灯室Ｓの内側には、板状の支持部材４と、一対のＬＥＤ光源ユニット（５，６）と、複数のレーザー光を出射して照射光の色を変更可能にした光源であるレーザー光源ユニット７と、レーザー光源ユニット７からのレーザー光を走査して照射先に線や図などの図形を描画する光学機構８と、レーザー光の出射と走査を制御する制御装置９と、エクステンションリフレクター３４が収容される。

ＬＥＤ光源ユニット（５，６）は、支持部材４に固定される金属製のブラケット１０と、ブラケット１０にそれぞれ取り付けられるＬＥＤ発光素子１１、リフレクター１２及び透明または半透明の投影レンズ１３とを有し、ＬＥＤ光源ユニット５がハイビーム配光パターンを形成し、ＬＥＤ光源ユニット６がロービーム配光パターンを形成するように構成される。リフレクター１２は、ＬＥＤ発光素子１１を上方から覆い、投影レンズ１３は、リフレクター１２の前方に配置される。ＬＥＤ発光素子１１を出射した光Ｂ１は、リフレクター１２の反射面１２ａによって前方に反射され、投影レンズ１３及び前面カバー３を通過して車両前方に出射する。

図１と図２に示されるレーザー光源ユニット７と光学機構８は、ロービーム配光パターンを形成するＬＥＤ光源ユニット６の上方に位置するように支持部材４に取り付けられ、支持部材４は、複数（本実施例では３つ）のエイミングスクリュー１４によってランプボディ２に取り付けられる。光学機構８は、支持部材４の前方に突出する固定部３３の前端に固定される。制御装置９は、ランプボディ２に固定される。車両用灯具１は、各エイミングスクリュー１４を回転させることにより、光軸を水平方向及び鉛直方向に調整される。

図３（ａ）に示されるレーザー光源ユニット７は、赤色光（符号Ｒを参照）を発生する第１光源１５、緑色光（符号Ｇを参照）を発生する第２光源１６、青色光（符号Ｂを参照）を発生する第３光源１７、熱伝導率の高いアルミニウム等の金属で形成された放熱部材１８、第１集光レンズ２０、第２集光レンズ２１、第３集光レンズ２２、第４集光レンズ２３、及び集光部２４を有する。放熱部材１８は、同じく金属製の支持部材４に取り付けられ、レーザー光源ユニット７は、放熱部材１８によって、支持部材４の前面に固定される。

図３（ａ）に示される第１光源１５は、半導体レーザー素子である赤色レーザーダイオード１５ａ及び基板１５ｂから構成され、第２光源１６は、半導体レーザー素子である緑色レーザーダイオード１６ａ及び基板１６ｂから構成され、第３光源１７は、半導体レーザー素子である青色レーザーダイオード１７ａ及び基板１７ｂから構成される。第１から第３光源（１５〜１７）の基板（１５ｂ〜１７ｂ）は、それぞれ放熱部材１８に取り付けられる。

尚、レーザー光源ユニット７の光源は、複数光源の合成色の色を変えられる構成であれば、ＲＧＢの３つの光源のみを有する構成に限られない。例えば、レーザー光源ユニット７の光源においては、ＲＧＢの３つの光源に橙色のレーザーダイオードを追加した４つの光源を備えるようにしたり、青色レーザーダイオ−ドの出射光を黄色の蛍光体に通過させる構成を備えることにより白色光を発生できるようにしてもよい。また、各光源は、レーザーダイオード以外の他のレーザー装置によって構成されてもよい。

図３（ａ）に示される第１から第４集光レンズ（２０〜２３）は、それぞれ、コリメートレンズ等で構成される。集光部２４は、第１から第３ダイクロイックミラー（２５〜２７）を有する。各光源（１５〜１７）から出射した赤色レーザー光Ｒ、緑色レーザー光Ｇ及び青色レーザー光Ｂの光路上には、第１から第３集光レンズ（２０〜２２）と、第１〜第３ダイクロイックミラー（２５〜２７）とが順に配置される。第１ダイクロイックミラー２５は、赤色光を反射しかつ青色光及び緑色光を透過させるように構成され、第２ダイクロイックミラー２６は、緑色光を反射しかつ青色光を透過させるように構成され、第３ダイクロイックミラー２７は、青色光を反射するように構成されている。

図３（ａ）に示すように第１光源１５から出射した赤色レーザー光Ｒは、第１集光レンズ２０を透過することで平行光に変換された後、第１ダイクロイックミラー２５によって第４集光レンズ２３に向けて直接反射される。第２光源１６から出射した緑色レーザー光Ｇは、第２集光レンズ２１を透過して平行光に変換された後、第２ダイクロイックミラー２６によって反射され、第１ダイクロイックミラー２５を透過した後、第４集光レンズ２３に入射する。第３光源１７を出射した青色レーザー光Ｂは、第３集光レンズ２２を透過して平行光に変換された後、第３ダイクロイックミラー２７によって第４集光レンズ２３に向けて反射され、第２及び第１ダイクロイックミラー（２６、２５）を順に透過した後、第４集光レンズ２３に入射する。

第４集光レンズ２３は、レーザー光源ユニット７の筐体の開口部７ａに取り付けられる。集光部２４で反射された赤色レーザー光Ｒ、緑色レーザー光Ｇ及び青色レーザー光Ｂは、合成色からなるレーザー光Ｂ２となる。合成されたレーザー光Ｂ２は、第４集光レンズ２３を透過して平行光に変換された後、光学機構８に向けて出射する。

灯室Ｓ内のエクステンションリフレクター３４は、開口部３４ａを有する。ＬＥＤ光源ユニット（５，６）は、ＬＥＤ発光素子１１による出射光Ｂ１を開口部３４ａから前方に出射させるため、各投影レンズ１３を開口部３４ａの前方に露出させた状態で支持部材４に取り付けられる。レーザー光源ユニット７及び光学機構８は、共に開口部３４ａの上方でエクステンションリフレクター３４の後方に配置されることで、車両前方から隠蔽されている。レーザー光源ユニット７による出射光Ｂ２は、開口部３４ａの上端縁部３４ｂ及びＬＥＤ光源ユニット（５，６）との間に形成される隙間３４ｃから前方に出射する。

図３（ｂ）に示される光学機構８は、ＭＥＭＳミラーであり、ベース部３７、第１回動体３８、第２回動体３９、第１トーションバー４０、第２トーションバー４１、永久磁石４２，４３、端子部４４を有する。板状の第２回動体３９の前面には、銀蒸着やメッキなど処理等によって反射部３２が形成される。板状のベース部３７は、中央に開口部３７ａを有し、図２に示すように車両用灯具の前後方向に対して下方に傾斜した状態で支持部材４の固定部３３に固定される。尚、光学機構８には、ＭＥＭＳミラー以外にもガルバノミラー等の多様な光学機構を採用出来る。

板状の第１回動体３８は、中央に開口部３８ａを有し、ベース部３７の開口部３７ａに配置される。第１回動体３８は、開口部３７ａの上下端部（３７ｂ，３７ｃ）に設けられた一対の第１トーションバー４０により、ベース部３７に対して左右に回動可能に支持される。第２回動体３９は、第１回動体３８の開口部３８ａに配置される。第２回動体３９は、開口部３８ａの左右端部（３８ｂ，３８ｃ）に設けられた一対の第２トーションバー４１により、第１回動体に対して上下に回動可能に支持される。

図３（ｂ）に示されるようにベース部３７には、第１トーションバー４０が延びる方向と直交する位置に、一対の永久磁石４２が設けられ、更に第２トーションバー４１が延びる方向と直交する位置に、一対の永久磁石４３が設けられる。第１及び第２回動体（３８、３９）にはそれぞれ図示しない第１及び第２のコイルが設けられる。永久磁石４２は、第１トーションバー４０と直交する磁界を形成し、永久磁石４３は、第２トーションバー４１と直交する磁界を形成する。図示しない第１及び第２のコイルは、端子部４４を介して制御装置９に接続される。

第１コイル及び永久磁石４２と、第２コイル及び永久磁石４３は、後述する図５の走査用アクチュエータ３５を構成する。走査用アクチュエータ３５は、制御装置９のアクチュエータ制御部３６によって第１コイル及び第２コイルに流れる駆動電流の大きさと向きを制御される。走査用アクチュエータ３５は、第１コイルに流れる駆動電流の大きさと向きに基づいて第１回動体３８をベース部３７に対して上下に回動させ、かつ更に第２コイルに流れる駆動電流の大きさと向きに基づいて第２回動体３９を第１回動体３８に対して左右に回動させることにより、反射部３２の向きを上下左右に変化させる。

図３（ｂ）に示すように光学機構８は、図３（ａ）の第４集光レンズ２３から出射したレーザー光Ｂ２を前方に出射する出射端である第２回動体３９の反射部３２において前方に反射させる。反射部３２の発光部３２ａ（反射点）において前方に反射されたレーザー光Ｂ２は、第２回動体３９の反射部３２を上下左右に往復回動させることにより、車両前方を走査する。第１実施例の車両用灯具１においては、ＬＥＤ光源ユニット（５，６）が、切り替えられることにより、所定形状のロービーム及びハイビームの白色配光パターンを形成する。また、光学機構８は、ロービーム配光パターンを補光する白色配光パターンや車両前方の路面や建造物等にドライバーの注意などを喚起する図形パターンを白色以外のレーザー光Ｂ２で走査する。

尚、図４には、第２実施例の車両用灯具４５が記載されている。第２実施例の車両用灯具４５は、第１実施例の車両用灯具１からＬＥＤ光源ユニット（５，６）とエクステンションリフレクター３４を省略したものであり、他の構成は、全て第１実施例の車両用灯具１と共通する。第２実施例の車両用灯具４５においては、白色光以外のレーザー光によるドライバーへの注意喚起用の図形描画に加え、ロービーム及びハイビームの白色配光パターンもまた、レーザー光源ユニット７及び光学機構８で走査された白色レーザー光Ｂ２によって形成される。尚、第２実施例の車両用灯具４５においては、レーザー光源ユニット７と光学機構８の組み合わせを２組設けることにより、ロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンを別々に形成させても良いし、レーザー光源ユニット７と光学機構８の組み合わせを３組以上設けてもよい。

次に図５により、制御装置９を説明する。制御装置９は、灯具ＥＣＵ（電子制御装置）５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３等を有する。灯具ＥＣＵ５１は、アクチュエータ制御部３６及びレーザー光源制御部５４を有する。ＲＯＭ５２には、各種制御プログラムが記録され、灯具ＥＣＵ５１は、ＲＯＭ５２に記録された制御プログラムをＲＡＭ５３において実行し、各種制御信号を生成する。

レーザー光源制御部５４は、第１光源１５、第２光源１６及び第３光源１７による各種レーザー光（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の出射強度、点灯及び消灯を光源毎に独立に制御することにより、多彩な合成色のレーザー光を生成する。また、アクチュエータ制御部３６は、光学機構８の走査用アクチュエータ３５を制御し、合成光からなるレーザー光Ｂ２によって車両前方を走査し、所定形状の図形を車両の周囲の路面や建造物等に描画する。尚、前記所定形状の図形には、合成された白色レーザー光による車両用前照灯の配光パターンや、多彩な合成色により、自車両または他車両のドライバーや歩行者等に注意を喚起するためのマークや文字等が含まれる。

ここで、図６（ａ）（ｂ）及び図７により、合成されたレーザー光による車両前方への図形描画を説明する。図６（ａ）は、第１実施例の車両用灯具１による図形描画の説明図であり、図６（ｂ）は、第２実施例の車両用灯具４５による図形描画の説明図である。図６（ａ）（ｂ）に示される第１及び第２実施例の光学機構８は、それぞれ車両前方の矩形の走査領域（符号Ｓｃ１及びＳｃ２）内において、上下の位置を少しずつ変えて、車両の左方向から右方向に向けた走査を繰り返し行うことが出来る。図６（ｂ）に示す第２実施例の車両用灯具４５には、水平方向から上方に向かう光をカットするエクステンションリフレクター３４が光学機構８の前方に設けられていない。従って、第２実施例の光学機構８は、第１実施例の光学機構８の走査領域Ｓｃ１よりも上方に広い走査領域Ｓｃ２を走査出来ることにより、ハイビーム用の配光パターンや、より遠くの路面や障害物への図形描画を行うことが出来る。

符号Ｓ１は、光学機構８による走査線の奇跡を示す。図６（ａ）（ｂ）に示すように、光学機構８は、反射部３２（図３（ｂ）を参照）を左方から右方に回動させて、左方から右方への走査を行った後、反射部３２を左斜め下方に回動させて、最初の走査開始位置から微小距離ｄ１だけ下方にずれた次の走査開始位置に反射部３２の向きを戻し、再び左方から右方へ走査する動作を繰り返し行う。

また、図５に示されるレーザー光源制御部５４は、図６（ａ）（ｂ）における走査線Ｓ１を光学機構８によって左方から右方に移動させる際に第１から第３光源（１５〜１７）の点灯または消灯を行い、光学機構８によって走査線Ｓ１を右方から左斜め下の次の走査開始位置に戻す際に第１から第３光源（１５〜１７）を全て消灯させる。図６（ａ）（ｂ）に記載した走査線Ｓ１の点線部分は、第１から第３光源（１５〜１７）を全て消灯させた範囲を示し、走査線Ｓ１の実戦部分は、第１から第３光源（１５〜１７）の一部または全部を点灯させ、レーザー光による図形を路面に描画する範囲を示す。尚、光学機構８における第１から第３光源（１５〜１７）の点灯または消灯制御については、走査線Ｓ１を右から左に移動させながら行っても良いし、左右往復させながら行っても良いし、本実施例のように左から右へ移動させる場合にのみ行うとは限らない。

図６（ａ）においては、車両の前方に第１白色光によるロービーム配光パターンＬｂと、ドライバーにレーンマークＭ１（二点鎖線で記載された部分）の位置を認識させる白色以外の色のラインＬ１をレーザー光で路面Ｒ１に描画した図を示す。例えば、ラインＬ１は、レーンマークＭ１上または、レーンマークＭ１に隣接した赤色等の線として描画される。尚、レーンマークＭ１等の位置の検出方法については、後述する。

第１実施例の車両用灯具１におけるロービーム配光パターンＬｂは、ＬＥＤ光源ユニット５による光Ｂ１と、白色に合成されて走査されたレーザー光Ｂ２とを合成して形成され、第２実施例の車両用灯具４５におけるロービーム配光パターンＬｂは、白色に合成されて走査されたレーザー光Ｂ２のみによって形成される。

例えば、図６（ａ）において、光学機構８による左方から右方への走査を行う場合、レーザー光源制御部５４は、まず、描画を行わないＰ１からＰ２までの区間において第１から第３光源（１５〜１７）を全て消灯させる。次に、レーザー光源制御部５４は、ロービーム配光パターンＬｂを路面Ｒ１及び車両前方の物体に描画するＰ２からＰ３までの区間において、第１から第３光源（１５〜１７）の制御によって合成された白色レーザー光を発生させ、次に赤色レーザー光によるラインＬ１を路面に描画するＰ３からＰ４までの区間において、第２及び第３光源（１６，１７）による緑色及び青色レーザー光を消灯させると共に第１光源の照射強度を調節して所定の輝度の赤色レーザー光を発生させる。更にレーザー光源制御部５４は、Ｐ４からＰ５の区間において、第１から第３光源（１５〜１７）に白色レーザー光を発生させ、Ｐ５からＰ６の区間において、第１光源に赤色レーザー光を発生させ、Ｐ６からＰ７の区間において、第１から第３光源（１５〜１７）に白色レーザー光を発生させ、描画終了後のＰ７からＰ８までの区間において第１から第３光源（１５〜１７）を全て消灯させる。

光学機構８が左から右方向へのこのような走査を高速で繰り返すことにより、レーザー光源ユニット７によって合成された白色レーザー光は、ＬＥＤ光源ユニット５による光と共に（第１実施例の場合）、または単独で（第２実施例の場合）前照灯のロービーム配光パターンＬｂを路面及び車両前方の物体に描画し、赤色レーザー光は、レーンマークＭ１の位置を示す２本のラインＬ１を路面に描画する。尚、レーザー光源ユニット７及び光学機構８においては、所定の走査により白色光のロービーム配光パターンを形成しても良いし、ラインＬ１の色には、赤色だけでなく、第１から第３光源（１５〜１７）のレーザー光を合成した多種多様な色を採用出来る。また、ドライバーに注意を促す図形描画の手段については、ラインＬ１に限られず、後述するような多種多様なマークが考えられる。

尚、白色のロービーム配光パターンＬｂ及びハイビーム配光パターン（図示せず）の内側領域に赤色のラインＬ１を描画する場合においては、図６（ｂ）に示されるように、路面Ｒ１上において、赤色のラインＬ１の左右両側に暗線形状の暗部Ｄ１を形成してラインＬ１を暗部Ｄ１の内側に描画することが望ましい。赤色のラインＬ１は、白色のロービーム配光パターンＬｂとの間に暗部Ｄ１を設けられることによってロービーム配光パターンＬｂ内における輪郭が際立つため、視認性が向上する。尚、図６（ｂ）は、図を見やすくするため、図６（ａ）のレーンマークＭ１を省略して暗部Ｄ１を追記した図である。

図６（ｂ）及び図７により、白色のロービーム配光パターンＬｂの内側領域において、暗部Ｄ１を形成した内側に明部となる赤色のラインＬ１を形成する手順を説明する。図７における符号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、第１から第３光源（１５〜１７）の各点灯状況及び消灯を示す。符号ＷとＲは、光源の出力の大きさを示し、出力Ｒは、出力Ｗよりも照射強度が強い。各光源は、出力Ｗで全て点灯することによって白色レーザー光を発生させる。赤色レーザー光を発生させる第１光源１５は、消灯されず所定のタイミングで出力Ｒまで照射強度を増強される。第２及び第３光源（１６，１７）は、「ＯＦＦ」の位置において消灯される。

まず、図５のレーザー光源制御部５４は、図６（ｂ）に示す描画を行わないＰ１１からＰ１２までの区間と、Ｐ２１からＰ２２において第１から第３光源（１５〜１７）を全て消灯させ、Ｐ１２からＰ２１の区間において、白色レーザー光によるロービーム配光パターンＬｂ、暗部Ｄ１及び赤色レーザー光による赤色のラインＬ１を路面や車両前方の物体に描画する。

図６（ｂ）及び図７に示すように、レーザー光源制御部５４は、Ｐ１２からＰ１３までの区間において、第１から第３光源（１５〜１７）を出力Ｗで点灯しながら白色レーザー光を発生させてロービーム配光パターンＬｂを形成する。

レーザー光源制御部５４は、Ｐ１３からＰ１４の区間において、第１光源１５の照射強度を変化させず、第２及び第３光源（１６，１７）のみを消灯させて、白色のロービーム配光パターンＬｂ内に暗部Ｄ１を形成する。具体的には、ＬＥＤ光源ユニット５と白色に合成されたレーザー光によってロービーム配光パターンＬｂを形成する第１実施例の車両用灯具１においては、白色が減光されて暗部Ｄ１が形成される。また、白色レーザー光のみによってロービーム配光パターンＬｂを形成する第２実施例の車両用灯具４５においては、白色が消灯されて暗部Ｄ１が形成される。また、レーザー光源制御部５４は、Ｐ１４からＰ１５の区間において、第１光源１５の出力を出力ＷからＲまで増強させることにより、暗部Ｄ１に隣接する赤色レーザー光によるラインＬ１を形成する。

レーザー光源制御部５４は、また、Ｐ１５からＰ１６の区間において、第１光源１５の出力を再び出力ＲからＷまで減少させることにより、赤色のラインＬ１に隣接する暗部Ｄ１を形成し、Ｐ１６からＰ１７までの区間において、第２及び第３光源（１６，１７）を再び出力Ｗで点灯させることによって同出力の第１光源と共に白色レーザー光を発生させ、暗部Ｄ１に連続する白色のロービーム配光パターンＬｂを形成する。その結果、白色のロービーム配光パターンＬｂの内側には、暗部Ｄ１に囲まれた赤色のラインＬ１が鮮明に描画される。

尚、レーザー光源制御部５４は、また、上記と同一の制御を第１から第３光源（１５〜１７）に行うことにより、Ｐ１７からＰ１８の区間において、暗部Ｄ１を形成し、Ｐ１８からＰ１９の区間において赤色のラインＬ１を形成し、Ｐ１９からＰ２０の区間において暗部Ｄ１を形成し、Ｐ２０からＰ２１までの区間において、白色のロービーム配光パターンＬｂを形成する。

第１及び第２実施例の車両用灯具（１，４５）においては、レーザー光源ユニット７が上記のような所定のタイミングで所定のレーザー光を発生しつつ、光学機構８が左から右方向への上記のような所定の走査を上下方向にスライドしながら高速で繰り返すことにより、前照灯としての所定形状の白色配光パターンやドライバー等に注意を促す所定形状の図形を多彩な色のレーザー光によって路面や車両前方の物体に描画する。

また、図５に示される灯具ＥＣＵ５１には、画像処理装置５５、雨滴センサー５６、ナビゲーションシステム５７、速度計５８、道路情報通信システム５９、ターンシグナルランプスイッチ６４、ステアリング動作検出機構６５、アクセル開度検出機構７１等が接続される。画像処理装置５５には、車載カメラ６０や道路監視カメラ６１、等が接続される。

車載カメラ６０には、自車または他車に車載されて車両周辺を動画または制止画で撮影するカメラ等が含まれ、道路監視カメラ６１には、交差点に配置される交差点カメラや、道路の近辺に設置されて、路面状況、歩行者、自転車、バイク、自動車等の車両、障害物等を動画または静止画で撮影する監視カメラなどが含まれる。画像処理装置５５は、インターネット等の通信回線を介して道路監視カメラ６１に接続され、道路監視カメラ６１による映像及び画像データを取得する。画像処理装置５５は、車載カメラ６０や道路監視カメラ６１等によって撮影された映像等を解析処理したデータとして灯具ＥＣＵ５１に送り、雨滴センサー５６は、車両走行時の雨量に関するデータ信号を灯具ＥＣＵ５１に送る。

ナビゲーションシステム５７は、例えば、図示しないＧＰＳや地図データ等を有することにより、自車両の現在位置に関するデータ信号を灯具ＥＣＵ５１に送る。また、灯具ＥＣＵ５１は、速度計５８から自車両の走行速度に関する信号を受ける。道路情報通信システム５９は、走行中の道路の雨量や、道路の凍結状況等、走行中の路面状況に関するデータをインターネット等の通信回線を介して受け、灯具ＥＣＵ５１に送る。

灯具ＥＣＵ５１は、上記の各データに基づく道路上の自車両等に関する状況
や、路面状況を解析した上で、自車両や他車両のドライバーに注意を促す所定の図形を路面等に描画するように、レーザー光源ユニット７と光学機構８を制御する。尚、第１実施例及び第２実施例の車両用灯具（１，４５）を利用して自車両や他車両のドライバーに注意を促す所定の図形の描画する手段については、以下に列挙する。

図５と図８により、自車両の走行速度から自動で停止可能距離を算出し、停止可能な車間距離を示すマーク等をレーザー光で路面に描画する、第１及び第２実施例の車両用灯具（１，４５）の描画システムに関する第３実施例を説明する。

走行中の車両のドライバーは、前方を走行中の他車両（以降は、単に前方車両とする）が急停止等によって急減速した場合において、追突すること無く自車を安全に停止出来るよう、前方車両との間に適切な車間距離を取って車両を走行させなければならない。しかし、道路に前方車両との車間距離を認識させる目標となるべき対象物が設けられていないような場合、ドライバーは他車両との車間距離を認識出来ない。また、車両の制動距離は、自車両の速度によって変化し、更に降雨や凍結などの路面状況によっても変化する。従って、実際に走行するドライバーは、前方車両との車間距離と、前方車両に追突せずに安全に停止出来る制動距離を認識しづらい。前方車両との車間距離を計測手段には、ミリ波レーダーや車載カメラによる画像解析システムを用いる方法がある。しかし、ミリ波レーダーは、車間距離１５０ｍ程度の前方車両しか検知できず、車載カメラもまた遠方になるほど車両を捕らえにくくなる点で計測可能な車間距離に限度がある。

上記問題を考慮し、本実施例の描画システムにおいては、走行中の自車の制動距離を自車両の走行速度や路面状況に応じて自動的に計測した上で、前方車両との間に取るべき必要な車間距離を走行中のドライバーに認識させる図形をレーザー光によって路面描画する。

本実施例の描画システムにおいては、自車速度及び走行中の路面への降雨量や凍結の有無に応じた制動距離を算出した上で、自車両を緊急制動した際に実際に停止する位置、即ち車両から制動距離分前方の位置にレーザー光によるマーク等を描画するプログラムを図５のＲＯＭに記録しておく。灯具ＥＣＵ５１は、速度計５８によって得られる自車速度に応じた制動距離を自動的に算出する。

算出される制動距離については、例えば、ゆるやかにブレーキを踏んで車両を停止出来る第１の制動距離と、通常の力でブレーキを踏んで車両を停止出来る第２の制動距離と、全力でブレーキを踏んで車両を停止出来る限界制動距離からなる第３の制動距離等、停止可能なマージンを考慮した複数の制動距離を算出することが望ましい。第１から第３の制動距離については、例えば、車両が乾燥した路面を時速６０ｋｍで走行する場合、灯具ＥＣＵ５１が、停止可能な最短の制動距離（第３の制動距離）を４０ｍ、第２の制動距離を５０ｍ、第１の制動距離を６０ｍ等と算出し、上記第１から第３の制動距離は、自車速度の変化に応じてそれぞれ増減させる。

また、降雨でウエット状態になった路面や、凍結の恐れがある路面を車両が走行する場合、灯具ＥＣＵ５１が、第１から第３の制動距離を乾燥時より長く算出するようにすることがより望ましい。具体的には、例えば、灯具ＥＣＵ５１が、走行中の道路の降雨量に関するデータを雨滴センサー５６や道路情報通信システム５９から受け、走行中の路面の凍結の有無に関するデータを道路情報通信システムから受けることにより、第１から第３の制動距離を乾燥時より長く算出するようにする。

例えば、車両が降雨等によるウエットの路面を時速６０ｋｍで走行する場合、灯具ＥＣＵ５１が、第３の制動距離を５０ｍ、第２の制動距離を７０ｍ、第１の制動距離を９０ｍ等として乾燥路面を走行する際よりも長い制動距離を算出するようにし、更に得られる降雨量データの変化に応じて各制動距離をそれぞれ増減させる。また、例えば、車両が凍結のおそれがある路面を時速６０ｋｍで走行する場合、灯具ＥＣＵ５１が、第３の制動距離を８０ｍ、第２の制動距離を１２０ｍ、第１の制動距離を１６０ｍ等としてウェットの路面を走行する際よりも更に長い制動距離を算出するようにする。

次に、図８により、前方車両との間に取るべき必要な車間距離を走行中のドライバーに認識させる図形をレーザー光によって路面描画する具体的な手段を説明する。符号Ｒ２は走行中の道路、符号Ｍｙは自車両、符号Ｏｔは他車両を示し、符号ＦｒとＲｅは、車両の前後方向を示す。一例として、自車両は、乾いた路面を時速６０ｋｍで走行しているものとする。

図５において、例えば、灯具ＥＣＵ５１から信号を受けたアクチュエータ制御部３６は、時速６０ｋｍで走行する際に算出された第１から第３の制動距離に応じて、例えば、図８（ａ）に示すように、自車両Ｍｙの前方６０ｍから車両前方４０ｍに位置する路面Ｒ２上に矩形状の第１マーク６２ａを描画し、自車両Ｍｙの前方４０ｍから車両前方２０ｍに位置する路面Ｒ２上に矩形状の第２マーク６２ｂを描画し、自車両Ｍｙの先端部（符号０の位置）から車両前方２０ｍに位置する路面Ｒ２上に矩形状の第３マーク６２ｃを描画するように、レーザー光を受けた光学機構８を動作させる。

尚、灯具ＥＣＵ５１から信号を受けたレーザー光源制御部５４は、例えば、第１マーク６２ａを描画する際に緑色または青色のレーザー光を発生させ、第２マーク６２ｂを描画する際に黄色のレーザー光を発生させ、第３マーク６２ｃを描画する際に赤色のレーザー光を発生するようにする等、車間距離の安全度に対応したマーク毎に色を変化させることが望ましい。

第１マーク６２ａは、他車両Ｏｔが第１マーク６２ａに侵入することで、車間距離が第１制動距離より短くなったことを示し、第２マーク６２ｂは、他車両Ｏｔの侵入によって車間距離が第２制動距離より短くなったことを示し、第３マーク６２ｃは、他車両Ｏｔに侵入されると追突を回避出来ないレベルに車間距離が短くなったことを示すマークである。

ドライバーは、視認可能な第１マーク６２ａよりも他車両Ｏｔが前方にいるように車間を取れば、他車両Ｏｔが急停車等しても安全に止まれることを認識する。また、ドライバーは、他車両Ｏｔが第１から第３マーク（６２ａ〜６２ｃ）のいずれかに侵入したことを視認すると、以下のような認識によって車間をもう少し長く取るべきことを知覚する。ドライバーは、車間距離が減少して他車両Ｏｔが第１マーク６２ａに侵入すると、他車両Ｏｔが急停車した際に追突を回避する制動に注意が必要になることを認識し、他車両Ｏｔが第２マーク６２ｂに侵入すると、他車両Ｏｔが急停車した際の追突を回避するために全力の急制動が必要になる可能性があることを認識し、他車両Ｏｔが第３マーク６２ｃに侵入すると、急制動をかけても追突を回避出来ないことを認識する。路面に描画された第１から第３のマーク（６２ａ〜６２ｃ）は、ドライバーに前方の他車両Ｏｔが急停車した場合に回避可能な車間距離を認識させ、追突事故を減少させる。

尚、第１から第３マーク（６２ａ〜６２ｃ）の描画範囲や描画位置は、自車両の速度や走行中の路面Ｒ２の状況（乾燥時、降雨時、凍結時等）に応じて変化させるが、描画範囲や描画位置については、路面状況に関するデータを得た灯具ＥＣＵ５１が、自動的に変化させても良いし、「乾燥路面モード」「ウェットモード」「凍結路面モード」等の灯具ＥＣＵ５１に連動したモード切り替えボタンを設けてドライバーに手動で切り替えさせてもよい。

第１から第３のマーク（６２ａ〜６２ｃ）の幅は、一例として自車両Ｍｙと同じ長さに形成しているが、路面上の描画を最低限の範囲に限定するために、各マークの幅は、自車両Ｍｙの半分以下とすることが望ましい。

また、第１から第３のマーク（６２ａ〜６２ｃ）については、他車両Ｏｔがマークの領域に侵入して車間距離の危険度が増していることをドライバーに認識させる形状であれば、多種多様な図形や文字等を採用してもよい。例えば、矩形の代わりに第１から第３の制動距離の位置に幅方向に描画された戦にしても良いし、矩形のマーク（６２ａ〜６２ｃ）については、中空の枠体形状または中実の四角形としても良い。また、図８（ｂ）に示すように、矩形の枠体からなる第１から第３のマーク（６２ａ〜６２ｃ）の内側にそれぞれ符号（６３ａ〜６３ｃ）にそれぞれ示す○、△、×の図形や「注意」「危険」「追突」等の文字を表記してもよい。

また、本描画システムにおいては、他車両Ｏｔが第１から第３マーク（６１、６３）に侵入する際に異なる音を発生させる警報音発生機構を設け、例えば、他車両Ｏｔが第１マーク６２ａに侵入すると、検知音を発し、第２マーク６２ｂに侵入すると注意喚起を促す音を発し、第３マーク６２ｃに侵入すると警告音を発生するようにする。

次に、図５と図９（ａ）により、自車両の車線変更を隣接レーンの後続車ドライバーに知らせるマーク等をレーザー光で路面に描画する、第１及び第２実施例の車両用灯具（１，４５）の描画システムに関する第４実施例を説明する。

自車両が片側２車線以上の道路を走行中に車線変更を行う場合、隣接レーンにおいて自車両と並走する他車両のドライバーは、併走する自車両のターンシグナルランプが見えないために、車線変更を認識出来ずに追突事故や接触事故を起こす場合がある。本実施例は、レーザー光によって車線変更を知らせる図面を路面に描画することにより、隣接する車線の後続ドライバーに自車両の車線変更を認識しやすくするものである。

図５に示される灯具ＥＣＵ５１は、左右いずれのターンシグナルランプがＯＮにされたかターンシグナルランプスイッチ６４の動作を検出し、またはステアリング動作検出機構６５によってステアリングが左右いずれの方向に回されたかを検出した信号に基づいて、路面に所定の色のレーザー光による所定形状のマークを形成する。尚、白色の配光パターンの内側に図形を描画する際のレーザー光の色は、白色にせず、赤色等にすることが望ましい。

例えば、図９（ａ）の符号Ｍｙは、２車線道路の左側の車線Ｒ１１を走行する自車両を示し、符号Ｏｔｒは、右側の車線Ｒ１２のやや後方を並走する他車両Ｏｔｒを示す。

例えば、自車ドライバーが右側の車線Ｒ１２に車線変更しようとすると、図５に示す灯具ＥＣＵ５１は、右方向のターンシグナルランプの点灯またはステアリングが右折方向に回動することを検知して、レーザー光源ユニット７と光学機構８を駆動させる。レーザー光源ユニット７と光学機構８は、車線Ｒ１１の自車両Ｍｙの前方に描画される前方を向いた第１矢印マーク６６と、左右の車線（Ｒ１１，Ｒ１２）をまたいで描画される右斜め前方を向いた第２矢印マーク６７と、右側の車線Ｒ１２に描画される前向きの第３矢印マーク６８とを連続して描画する。また、更に第１から第３矢印マーク（６６〜６８）左右には、各マークの向きに沿って延びる一対のライン（６９，７０）を描画する。

自車両Ｍｙのターンシグナルランプが見えない位置で隣接する車線Ｒ１２を並走する他車両Ｏｔｒのドライバーは、自車両Ｍｙのターンシグナルランプが見えなくても、右方向への車線変更を示す第１から第３矢印マーク（６６〜６８）とライン（６９，７０）を他車両Ｏｔｒの前方の路面に視認出来ることによって、自車両Ｍｙの車両変更を認識するため、追突事故や接触事故を回避出来る。

尚、右車線から左車線に車線変更する場合（図示せず）、灯具ＥＣＵ５１は、右車線を走行する自車両の前方から、車線を区切るレーンマークＬ２にまたがった状態で連続する、第１から第３マーク（６６〜６８）及びライン（６９，７０）と左右対称のマークを形成する。また、第１から第３矢印マーク（６６〜６８）は、左右方向への車線変更を並走する他車両の前方に描画する図形であれば、多種多様な色や形状を有するマークまたは文字等を採用出来る。

次に、図９（ｂ）により、自車両の車幅を知らせるマーク等をレーザー光で自車両の前方の路面に描画する、第１及び第２実施例の車両用灯具（１，４５）の描画システムに関する第５実施例を説明する。

夜の道路を走行するドライバーは、自車両の車幅と車両前方の障害物との位置関係を認識出来ない場合、障害物に接触事故を起こすおそれがある。走行中の自車両の前方に車幅を示す目印を設けることが出来れば、ドライバーは、その目印を視認することで障害物との接触事故を未然に回避出来る。本実施例は、図１０に示すように、レーザー光源ユニット７と光学機構８を動作させ、自車両Ｍｙの前方に車両の左右側端部（Ｍｙ１、ＭＹ２）に沿って車両の前方にレーザー光によるライン（Ｌ３，Ｌ４）を形成する。一対のライン（Ｌ３，Ｌ４）は、自車両Ｍｙの車幅間隔で車両前方の路面や障害物に描画される。従って、ドライバーは、図９（ｂ）に示されるように、描画されるライン（Ｌ３，Ｌ４）が自車両Ｍｙの前方の障害物Ｍｓに接触ないようにステアリングを操作することで、障害物Ｍｓとの接触事故を未然に回避出来る。

尚、白色の配光パターンの内側に図形を描画する際のレーザー光は、白色を避けて赤色等にすることが望ましく、赤色のライン（Ｌ３，Ｌ４）を図６（ｂ）に示すような暗部Ｄ１の内側に設けることが更に望ましい。また、ライン（Ｌ３，Ｌ４）については、ドライバーが車幅を認識出来るものであれば、代わりに矩形の図形を描画しても良い。

次に、図５と図１０（ａ）（ｂ）により、交差点近辺における車両や歩行者等の通行に関する注意喚起用のマーク等をレーザー光で路面に描画する、第１及び第２実施例の車両用灯具（１，４５）の描画システムに関する第６実施例を説明する。

図１０（ａ）は、対向車線の右折車に対向した状態で自車両が右折する場合の図を示している。符号Ｍｙは自車両、符号Ｏｔｔは対向右折車線の他の右折車両、符号Ｏｔｓは、対向車線の他の直進車両、符号Ｈｕは、横断中の歩行者、符号Ｒ３は、交差点の路面をそれぞれ示す。図１０（ａ）に示すように右折レーンが存在する交差点で右折しようとすると、対向車線の右折車がブラインドになって、対向直進車Ｏｔｓの存在が見えにくくなる。自車両Ｍｙのドライバーによる対向直進車Ｏｔｓの認識の遅れは、右直事故を発生させる原因となり、横断歩道上の歩行者Ｈｕの認識の遅れは、歩行者を巻き込む事故の原因となる。

また、図１０（ｂ）は、左折しようとする自車両Ｍｙの左側方から二輪車Ｂｋがすり抜けようとしているところを示す図である。すり抜けようとする二輪車のライダーにおいては、自車両Ｍｙの左側のターンシグナルランプ（図示せず）の点灯に気がつかないことがあり、自車両Ｍｙのドライバーは、すり抜けようとする二輪車に気がつかずに自車両Ｍｙを左折させて、巻き込み事故を起こす危険性がある。

本実施例においては、自車両の車載カメラや交差点カメラと連動し、対向車線の直進車両、横断歩道を横断する歩行者Ｈｕや自転車等（図示せず）及び自車両の左後方からすり抜けようとする二輪車Ｂｋの存在に関する注意喚起を行うマーク等をレーザー光で自車両の周辺の路面Ｒ３に描画する。

まず、本実施例の描画システムにおいて、図５の画像処理装置５５は、自車両Ｍｙの車載カメラ６０や、交差点カメラである道路監視カメラ６１によって撮影された映像や画像データを解析処理する。また、灯具ＥＣＵ５１は、画像処理装置５５の解析データに基づいて、対向車の現在地や速度、横断歩道上の歩行者Ｈｕや自転車等（図示せず）の位置を算出する。また、灯具ＥＣＵ５１は、ターンシグナルランプスイッチ６４の動作またはステアリング動作検出機構６５によるステアリング操作を検出することにより、車両が左右どちらに曲がろうとしているか検出する。灯具ＥＣＵ５１は、レーザー光源制御部５４とアクチュエータ制御部３６を介してレーザー光源ユニット７と光学機構８をそれぞれ動作させ、左右所定の色のレーザー光によって所定形状のマークを車両が曲がろうとする進行方向の路面上に描画する。

例えば、図５の灯具ＥＣＵ５１が右側ターンシグナルの点灯に連動して自車両Ｍｙの右折動作を検出し、かつ画像処理装置５５による交差点近辺の映像または画像データから図１０（ａ）に示すような対向直進車Ｏｔｓの接近が検出されたことで安全に曲がれない状況や、横断歩道上に横断中の歩行者Ｈｕや自転車等（図示せず）を検出した場合、灯具ＥＣＵ５１は、レーザー光源ユニット７と光学機構８により、自車両Ｍｙの前方や車両が進行しようとする右斜め前方の路面に「進行不能」を意味するマークＳｔを路面Ｒ３に描画する。「進行不能」を意味するマークには、例えば「×」「（「止まれ」を意味する）手のマーク」「ＳＴＯＰ」「Ｗａｉｔ」等があり、危険をしらせる色の赤色レーザー光によって描画されることが望ましい。

また、灯具ＥＣＵ５１が画像処理装置５５によるデータから対向直進車Ｏｔｓが来ていないことや、既に通過したことによって交差点を安全に右折できる状況を検出し、かつ横断歩道上に横断中の歩行者Ｈｕや自転車等が検出しない場合、レーザー光源ユニット７と光学機構８は、自車両Ｍｙの前方や車両が進行しようとする右斜め前方の路面Ｒ３に「進行可能」を意味するマークを描画する。「進行可能」を意味するマークには、例えば「○」「（「右折可能」を意味する）矢印」「ＧＯ」等のマークがあり、安全を知らせる緑色や青色のレーザー光で描画されることが望ましい。

自車両Ｍｙのドライバーは、「進行可能」を知らせるマークを前方の路面Ｒ３に視認することによって、交差点を安全に右折でき、「進行不能」を知らせるマークを前方に視認することによって、対向直進車Ｏｔｓとの右直事故や歩行者Ｈｕの巻き込み事故を回避出来る。

尚、「進行不能」および「進行可能」を知らせるマークは、右斜め前方の対向車線Ｒ１３上に描画されることが望ましい。その場合、対向直進車Ｏｔｓのドライバーは、走行中の車線上に描画されたマークを視認することで、右折車Ｍｙの有無を認識出来、横断歩道上の歩行者Ｈｕ等もまた、横断歩道近くの路面に描画されたマークを視認して右折車Ｍｙの有無を認識出来るため、事故が更におきにくくなる。また、例えば、灯具ＥＣＵ５１は、横断歩道上の歩行者等が車両後方または前方のいずれかから横断しているかを映像または画像データから解析し、レーザー光源ユニット７お呼び光学機構８においては、歩行者等の横断方向をドライバーに認識させるマークを描画するようにすることが望ましい。例えば、歩行者の横断方向を示すマークには、例えば、「進行不能」を示す赤色のマークの横に、横断者有りを示す人方のマークと、横断方向を示す矢印等のマークを併記することが望ましい。

また、「進行不能」を示すマークについては、例えば、自車両Ｍｙの車速が早いほど、加速度が大きいほど、またはアクセルの踏み白が大きい程、マークを大きく描画することによって、危険度が高いことをドライバーに知らせることが望ましい。また、本実施例の描画システムにおいては、「進行不能」や「進行可能」を示す路面描画に表記することに加えて進行の可否を知らせる音声案内を併用することも考えられる。また、各マークは、レーザー光を点灯し続けることで描画されてもよいし、明滅させることで描画されてもよい。

また、例えば、灯具ＥＣＵ５１が左側ターンシグナルの点灯に連動して自車両Ｍｙの左折動作を検出し、かつ画像処理装置５５による交差点近辺の映像または画像データから自車両Ｍｙの後方から接近する二輪車Ｂｋを検出した場合、レーザー光源ユニット７と光学機構８は、自車両Ｍｙの左斜め後方の路面に「すり抜け不可」を意味するマークＳｓｔを描画する。「すり抜け不可」を意味するマークＳｓｔには、例えば「×」「（「止まれ」を意味する）手のマーク」「ＳＴＯＰ」「Ｗａｉｔ」等があり、危険をしらせる色の赤色レーザー光によって描画されることが望ましい。また、同時に自車両Ｍｙの左斜め前方には、自車両Ｍｙがこれから左折することを意味する左向きの矢印などからなる「左折マークＭＬ」を青色や緑色のレーザー光などによって描画することや、左斜め後方から二輪車Ｂｋが接近することを自車両Ｍｙのドライバーに知らせる「ＢＩＫＥ！」の文字表記等からなる「接近マークＳｔｂ」を赤色のレーザー光などによって知らせることが望ましい。

二輪車Ｂｋのライダーは、「すり抜け不可」のマークＳｓｔを視認することで、すり抜けの危険性を認識でき、更に前方の自車両Ｍｙの「左折マークＭＬ」を視認することで、左折に巻き込まれる危険性を併せて事前に認識出来る。また、自車両Ｍｙのドライバーもまた、進行方向である左前方に二輪車の「接近マークＳｔｂ」を視認することで、左折時に二輪車を巻き込む危険性を事前に認識することが出来る。その結果、左折車両と二輪車との巻き込み事故が未然に防止される。

次に、図５、図１１（ａ）〜（ｃ）により、ドライバーに自車両における速度の出し過ぎを抑制させ、または渋滞解消のために速度の増加の喚起するためのマーク等をレーザー光で路面に描画する、第１及び第２実施例の車両用灯具（１，４５）の描画システムに関する第７実施例を説明する。

走行中の車両の速度超過は、斜線逸脱による事故や、他車両への追突事故を増大させる原因となる。また、走行中の車両速度が遅すぎる場合、道路には、渋滞が発生する。本実施例の描画システムにおいては，このような課題を鑑みて、路面や道路上の建造物等にレーザー光で描画されたマークをドライバーに視認させることにより、減速または加速を促すようにしている。

まず、図１１（ａ）から（ｃ）においては、符号Ｒ４が路面を示し、符号Ｌ５が路面Ｒ４上の一対のレーンマークを示し、符号ＧＬが道路左側のガードレールを示し、符号（Ｍ５１〜Ｍ５４）がレーザー光によって描画されたマークをそれぞれ示す。マーク（Ｍ５１〜Ｍ５３）は、路面の前後方向に断続的に描画される複数の矩形状のマークであり、マークＭ５４は、ガードレールに対して前後方向に断続的に描画される複数の矩形状のマークである。

図５の灯具ＥＣＵ５１は、レーザー光源制御部５４とアクチュエータ制御部３６を介してレーザー光源ユニット７と光学機構８をそれぞれ動作させ、図１１（ａ）から（ｃ）に示すように前後方向に断続的に描画される複数の矩形状のマーク（Ｍ５１〜Ｍ５３）を路面Ｒ４の一対のレーンマークＬ５に接する位置に描画し、かつマークＭ５４をガードレールＧＬ上に描画する。その結果、自車両Ｍｙのドライバーは、マーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）を視認することによって一対のレーンマークＬ５及びガードレールＧＬの設置位置及び設置方向を正確に認識することにより、自車両Ｍｙを車線から逸脱しないように運転出来る
また、図５の灯具ＥＣＵ５１は、地図データやＧＰＳを有するナビゲーションシステム５７による走行中の自車両の位置データや速度計の速度データから自車両の現在の速度を算出する。また、灯具ＥＣＵ５１は、車載カメラ６０の映像等を画像処理装置５５で処理することによって得られた道路近辺のガードレールＧＬなどの建造物のデータから、図１１（ａ）〜（ｃ）のマーク（Ｍ５１〜Ｍ５３）を描画する位置を算出する。更に灯具ＥＣＵ５１は、雨滴センサーによって得られる走行中の道路の雨量、道路情報通信システムから得られる道路の凍結状況、車載カメラ６０で撮影した道路標識を解析して得たり、ナビゲーションシステム５７や道路情報通信システム５９等から得られた走行中の道路の制限速度や渋滞を解消すべき速度情報から、自車両Ｍｙが走行中の道路を走行すべき速度を算出する。

実際の走行速度が走行中の道路を走行すべき速度と異なる場合、灯具ＥＣＵ５１は、自車両Ｍｙに対する路上の物体の相対速度と異なる速度でマーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）を後方に移動させるようにレーザー光源ユニット７と光学機構８をそれぞれ動作させることによって、走行中にドライバーに車両の加速または減速を促すことができる。

具体的には、ドライバーに車両の減速を促したい場合、灯具ＥＣＵ５１が、路面Ｒ４及びガードレールＧＬに描画したマーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）を走行中の自車両Ｍｙの速度よりも速い速度で自車両の進行方向と逆方向に移動させるようにし、ドライバーに車両の加速を促したい場合、灯具ＥＣＵ５１が、路面Ｒ４及びガードレールＧＬに描画したマーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）を走行中の自車両Ｍｙの速度よりも遅い速度で路面Ｒ４及びガードレール上ＧＬに描画したマーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）を車両の進行方向と逆方向に移動させるようにする。

以下に示す例は、時速６０ｋｍで走行中のドライバーに時速４０ｋｍまで減速することを促す場合「例１」と、時速４０ｋｍで走行中のドライバーに時速６０ｋｍまで加速すること促す場合の「例２」を示すものである。

まず「例１」を説明する、時速６０ｋｍで走行する車両Ｍｙのドライバーには、図１１（ａ）に示すように道路上に固定されたガードレールＧＬが、相対速度ＶＧＬ＝時速６０ｋｍで後方に移動しているように見える。例えば、降雨で走行中の路面状態が滑りやすくなっていたり、走行中の道路の法定速度が時速４０ｋｍであって、時速４０ｋｍで走ることが望ましい場合、灯具ＥＣＵ５１は、レーザー光源ユニット７と光学機構８を動作する信号を発生させ、路面に対してＶ１＝時速８０ｋｍの速度で車両の後方、つまり車両の進行方向と逆方向に移動するようにマーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）を路面とガードレールにそれぞれ描画させる。その場合、マーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）を視認した自車両Ｍｙのドライバーは、自車両Ｍｙの実際の速度より時速２０ｋｍ分速く走っているように感じるため、自車両のこれ以上の加速を抑制し、または減速すべきと感じやすくなる。このように、マーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）は、ドライバーに走行中の車両速度を抑制すべきと感じさせる作用を生じ、交通事故を未然に防ぐ効果を生じる。

次に「例２」を説明する、時速４０ｋｍで走行する車両Ｍｙのドライバーには、図１１（ａ）のガードレールＧＬが、相対速度ＶＧＬ＝時速４０ｋｍで後方に移動しているように見える。例えば、道路上の各車両の速度不足によって渋滞が生じており、渋滞を解消させるために時速６０ｋｍで走ることが望ましい場合、灯具ＥＣＵ５１は、レーザー光源ユニット７と光学機構８を動作させ、路面に対してＶ２＝時速２０ｋｍの速度で車両の後方に移動するようにマーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）を路面Ｒ４とガードレールＧＬにそれぞれ描画させる。その場合、マーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）を視認した自車両Ｍｙのドライバーは、自車両Ｍｙの実際の速度より時速２０ｋｍ分遅く走っているように感じるため、自車両を加速すべきと感じやすくなる。この場合、マーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）は、ドライバーに走行中の車両を加速させるべきと感じさせる作用を生じ、渋滞を解消させる効果を生じる。

また、図１１（ａ）に示される路面Ｒ４に描画される複数のマーク（Ｍ５１〜Ｍ５３）は、自車両Ｍｙから近い位置ほど前後方向の長さを大きく描画され、遠い位置になるほど前後方向の長さを徐々に小さく描画される。ここで、図１１（ａ）〜（ｃ）においては、自車両Ｍｙから同等の距離だけ前方に描画されたマーク（Ｍ５１〜Ｍ５３）の前後長さをそれぞれ（Ｌ５１〜Ｌ５３）とした場合、Ｌ５２＜Ｌ５１かつＬ５３＞Ｌ５１となるようにマーク（Ｍ５１〜Ｍ５３）を描画した。

走行時のドライバーの視野は、自車両Ｍｙの速度を上げるほど狭くなり、視認出来る物体の進行方向に対する長さは、速度を上げるほど短く見える。従って、図５の灯具ＥＣＵ５１がレーザー光源ユニット７と光学機構８を動作させて、図１１（ａ）（ｂ）に示すように自車両Ｍｙから所定距離だけ離れた位置に形成されたマークＭ５１を前後方向長さの短いマーク５２に変化させた場合、ドライバーは、実際の速度よりも速く走っているように感じるため、自車両のこれ以上の加速を抑制しまたは減速すべきと感じやすくなる。一方、図１１（ａ）（ｃ）に示すように自車両Ｍｙから所定距離だけ離れた位置に形成されたマークＭ５１を前後方向長さの長いマーク５３に変化させた場合、ドライバーは、実際の速度よりも遅く走っているように感じるため、自車両を加速すべきと感じやすくなる。

このようにマーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）は、走行中の車両の速度よりも早い速度で車両の進行方向と逆方向に移動するように路面に描画されることにより、そして描画されるマーク（Ｍ５１〜Ｍ５３）は、前後長さを走行中により短く調節されることにより、それぞれドライバーに車両のこれ以上の加速を抑制すること、または減速を促す作用を生じる。一方、マーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）は、走行中の車両よりも遅い速度で車両の進行方向と逆方向に移動するように路面に描画されることにより、そして描画されるマーク（Ｍ５１〜Ｍ５３）は、前後長さを走行中により長く調節されることにより、ドライバーに速度の加速を促すことにより、ドライバーに車速をコントロールさせる作用を生じる。

尚、マーク（Ｍ５１〜Ｍ５３）は、自車両Ｍｙに近いほど前後に長く、自車両Ｍｙから離れるほど前後に短く形成されるため、他車両Ｏｔの近くに描画されたマークの前後長さをより長く変化させた場合、ドライバーには、前方を走行する他車両Ｏｔとの車間が短くなったように感じられる。従って、雨滴センサー５６によって検知された降雨等を考慮して前方の他車両Ｏｔとの車間距離をより長くドライバーに取らせたい場合には、走行中にマーク（Ｍ５１〜Ｍ５３）の前後長さをより長く変化させ、前方の他車両Ｏｔとの車間が実際よりも短くなったように感じさせることにより、車間距離をより長く取るように促すことが望ましい。

尚、マーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）を白色の配光パターンの内側に描画する場合、レーザー光の色は、白色を避けて赤色等にすることが望ましく、白色配光パターンの内側に形成されるマーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）は、図６（ｂ）に示すような暗部Ｄ１の内側に設けられることが更に望ましい。また、マーク（Ｍ５１〜Ｍ５４）の形状は、矩形に限られない。

尚、ここで、図６（ａ）（ｂ）及び図１１（ａ）〜（ｃ）に示された、ライン（Ｌ１，Ｌ５）やラインＬ１を内側に描画された暗部Ｄ１をレーンマークＭ１に沿って描画する手段について補足説明する。

カーブなどの道路において、自車両が隣接車線にはみだすことは、他の車線を走行する車両と衝突事故に繋がるために危険である。しかし、不慣れな道路を運転するドライバーは、進行方向の道路がどの方向にどの程度曲がるか事前に知らないことにより、はみ出し事故を起こしやすい。図６（ａ）（ｂ）及び図１１（ａ）〜（ｃ）に示されるレーザー光によるライン（Ｍ１，Ｌ５）を直線のみならず、カーブに形成されたレーンマークＭ１に沿って描画した場合、ドライバーは、進行方向のカーブの有無や曲がり具合などをいち早く視認して把握出来るため、慣れない道路を走行してもカーブ等で他の車線にはみ出しにくくなる。

図５に示す灯具ＥＣＵ５１は、車載カメラ６０や交差点カメラである道路監視カメラ６１で撮影されたデータによる画像処理装置５５の解析結果から図５及び図１１のレーンマーク（Ｍ１，Ｌ５）を検出し、検出結果に基づいてレーザー光源ユニット７と光学機構８を動作させ、レーンマーク（Ｍ１，Ｌ５）の上またはこれに隣接する位置にライン（Ｌ１、Ｍ５１〜Ｍ５３）を描画する。尚、描画するラインの色は、白色配光パターンの内側に描画することを考慮する場合、白色以外の赤色、黄色または青色などで形成することが望ましい。

また、例えば、居眠り運転等によって、ターンシグナルランプスイッチ６４が操作されていないにも関わらず走行中の車両がレーンマーク（Ｍ１，Ｌ５）に接近したり、ステアリング動作検出機構６５によって図示しないステアリングのふらつきが検出された場合においては、灯具ＥＣＵ５１が、レーザー光源ユニット７を動作させて赤色や黄色のライン（Ｌ１、Ｍ５１〜Ｍ５３）点滅動作させること等によってドライバーに車線から逸脱する危険性を知らせることが望ましい。

また、図５に示す、灯具ＥＣＵ５１は、速度計５８やナビゲーションシステム５７等から算出される自車両の速度と、車載カメラ６０等で検出されたレーンマーク（Ｍ１，Ｌ５）に基づくカーブの曲がり具合から進行方向に存在するカーブを曲がる際の危険度を図６，図１１に示されるライン（Ｌ１、Ｍ５１〜Ｍ５３）の色の変化等によってドライバーに予め注意喚起することが望ましい。例えば、カーブへの侵入速度が適切で容易に曲がれる場合には、ライン（Ｌ１、Ｍ５１〜Ｍ５３）を青色のレーザー光で描画し、侵入速度を少し減速した方が良い場合には、ライン（Ｌ１、Ｍ５１〜Ｍ５３）を黄色で描画し、侵入速度を大幅に落とした方が良い場合には、ライン（Ｌ１、Ｍ５１〜Ｍ５３）を赤色で描画し、全力でブレーキをかけなければ、他の車線に確実にはみ出す場合には、赤色のライン（Ｌ１、Ｍ５１〜Ｍ５３）を速い間隔で点滅させること等が望ましい。

尚、ドライバーがアクセルを急に大きく踏み込んだ場合、灯具ＥＣＵ５１においては、アクセル開度検出機構７１による検出結果を受けて、例えばライン（Ｌ１、Ｍ５１〜Ｍ５３）を赤色に変化させたり、点滅させることにより、急加速することを注意喚起するようにすることが望ましい。

次に、図５及び図１２（ａ）（ｂ）により、レーザー光によって車両周辺に格子状のグリッド線図を描画することにより、路面上の建造物及び障害物の有無やその形状、並びに道幅等を容易に認識させる第１及び第２実施例の車両用灯具（１，４５）の描画システムに関する第８実施例を説明する。図１２（ａ）（ｂ）の符号Ｒ５は、路面を示し、符号ＰＧは、路面に格子状に描かれたグリッド線図を示し、符号ＰＨ及びＰＬは、ＬＥＤ灯具ユニット（５，６）による車両前方の白色光によるハイビーム配光パターン及びロービーム配光パターンを示し、符号Ｃ１は道路の側溝、符号Ｃ２は路面の陥没孔、符号Ｃ３はトラック等の車両から路上へ落下した落下物を示し、符号Ｃ４は、トンネルＴＮの前壁を示す。

図５の灯具ＥＣＵ５１は、レーザー光源ユニット７と光学機構を動作させることにより、図１２（ａ）（ｂ）に示すレーザー光による格子状のグリッド線図ＰＧを車両前方の路面Ｒ５やトンネルの前壁Ｃ４に描画する。グリッド線図ＰＧは、路面の凹みである側溝Ｃ１等や突起である落下物Ｃ３等に照射されることで湾曲または寸断されることにより、側溝Ｃ１等の形状を際立たせ、ドライバーにそれらの形状と位置を把握しやすくさせる。尚、グリッド線図ＰＧは、配光パターン（ＰＨ，ＰＬ）の内側だけでなく外側に描画されてもよい。但し、配光パターン（ＰＨ，ＰＬ）の内側に描画する場合、グリッド線図ＰＧは、白色以外の線とし、かつ暗部の内側に描画することが望ましい。

尚、レーザー光は、直視した人に非常に強い眩しさを感じさせる。また、前照灯の配光パターンは、白色光のみによって形成されなければいけない、という法規上、図３（ｂ）に示される光学機構８の発光部３２ａ（前方への光の出射端）は、白色光以外のレーザー光を反射することを考慮し、出来るだけ車両の前方から直視出来ないようにすることが望ましい。これらの観点から、図２に示すように光学機構８の前方に配置されるエクステンションリフレクター３４は、発光部３２ａの上方から少なくとも水平位置まで開口部３４ａを覆うように、灯室Ｓ内に配置され、反射部３２は、図２及び４に示すように斜め下方にレーザー光Ｂ２を反射するように斜め下方に向けられる。

この場合、車両用前照灯が一般的に人の目線より低い位置（例えば１ｍ以下）に配置されやすいことと、水平方向より上方に向かうレーザー光Ｂ２の光束がエクステンションリフレクター３４の上端縁部３４ｂによってカットされることから、歩行者及び対向車のドライバーは、発光部３２ａを直視出来ない。その結果、車両前方の歩行者や対向車のドライバーは、レーザー光による眩しさを感じず、白色以外のレーザー光を反射する発光部３２ａが前照灯の光源を形成しているように認識しない。

また、第１実施例の車両用灯具１においては、前面カバー３において、ＬＥＤ光源ユニット（５，６）から出射した光Ｂ１の光束が通過する領域に反射部３２を向けることが望ましい。その場合レーザー光Ｂ２は、前面カバー３に付着した汚れや傷などの凹凸によって乱反射しても、配光パターン形成用の輝度の強い白色光によって乱反射をかき消されるため、白色以外のレーザー光Ｂ２の乱反射が前方の歩行者等によって視認されない。

尚、図１に示す車両用灯具の第１実施例の車両用灯具１のＬＥＤ光源ユニット（５，６）の光源は、図２のような単数のＬＥＤ発光素子１１によって構成せず、複数のＬＥＤ発光素子によって構成しても良い。また、車両用灯具（１、４５）には、図１３に示すように複数のＬＥＤ光源を面状またはライン上（図示せず）に配置して構成されたＤＲＬ（Daytime Running Lamps）を配置しても良い。

図１３によりＤＲＬを有する第９実施例の車両用灯具を説明する。図１３の車両用灯具７３は、ランプボディ７４，前面レンズ７５，エイミングスクリュー７８と支持部材７９を介してランプボディ７４の内側に傾動可能に取り付けられたハイビーム及びロービーム形成用の２つのＬＥＤ光源ユニット（７６，７７）、複数のＬＥＤ発光素子８１を有するＤＲＬユニット８０、図示しないレーザー光源ユニット、上下左右に傾動可能な反射部８３を有する光学機構８２を有する。光学機構８２においては、図示しないレーザー光源ユニットからの光を反射部８３によって反射してなる発光部８４が、複数のＬＥＤ発光素子８１から前方に露出するようにランプボディ７４に対して反射部８３を配置する。そうすることにより、白色光以外のレーザー光を反射することで発光する発光部８４は、輝度の高い複数のＬＥＤ発光素子８１によって発光色をうち消されるため、前方の歩行者や対向車のドライバーに視認されなくなる。

図１０は、第１及び第２実施例の車両用灯具（１，４５）に使用したＭＥＭＳミラーに代えて使用されるＡＯ素子に関する第１０実施例の説明図である。ＡＯ素子（Acousto-Optic-Device）は、音響光学素子ともよばれ、高周波電気信号を負荷されることによって周期的な屈折率の変化が生じる。高周波電気信号を付与されたＡＯ素子を通過したレーザー光は、直線状に走査される。本実施例においては、図１４に示すように高周波電気信号の付与手段（９２，９３）にそれぞれ接続された２つのＡＯ素子（９０，９１）を直列に配置している。１つのＡＯ素子によってレーザー光を屈折させられる範囲、即ち直線状の走査範囲には、限度があるが、複数のＡＯ素子を直列に配置すると、ＡＯ素子９０を通過した光は、ＡＯ素子９１によって再度屈折させられるため、走査可能な範囲が広くなる。

尚、ＡＯ素子（９０．９１）の隣には、光の入射線方向を示す直線Ｌ６に対して９０度回転させた状態でもう一組の同じＡＯ素子（９０，９１）を直列に配置することが望ましい（もう一組のＡＯ素子は図示せず）。その結果、例えば、一組目のＡＯ素子（９０，９１）に入射して上下方向に線上に走査されたレーザー光Ｂ２は、９０度回転して配置された二組目のＡＯ素子（図示せず）に入射することで左右方向に走査される。このように９０度回転した状態で直列に配置された複数のＡＯ素子は、上下左右方向の面状のレーザー光の走査を可能にする。

ＭＥＭＳミラー等の機械的な光学機構においては、集光レンズやダイクロイックミラー等が振動を受けて共振することにより、レーザー光による描画がゆがむおそれがある。しかし、ＡＯ素子を使用した光学機構は、振動による影響を受けにくいため、ゆがみの少ない路面描画を行う点で望ましいと言える。

１ 車両用灯具
７ レーザー光源ユニット
８ 光学機構
Ｌｂ 白色光からなるロービーム配光パターン
Ｄ１ 暗部
Ｌ１ 明部からなるラインＬ１

Claims (2)

1. 複数色のレーザー光を出射可能で、照射光の色を変更可能な光源と、
   前記レーザー光を走査して照射先に図形を描画する光学機構と、
   を有する車両用灯具。
2. 前記光源及び前記光学機構は、
   複数色のレーザー光を合成し白色光として照射する第一の制御手段と、
   前記複数色のレーザー光のうち、少なくとも一部の色のレーザー光を減光して照射先に暗部を描画する第二の制御手段と、
   前記複数色のレーザー光により白色以外の光を照射して暗部の内側に明部を描画する第三の制御手段によって動作することを特徴とする、請求項１に記載の車両用灯具の制御システム。

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