JPWO2017073250A1 - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

雨滴をさけて照明が行われる車両用灯具を、高い演算処理能力を必要とせずに非常に簡易な構成で実現できるようにする。このため車外に対する照明光及び検出光を出力する光出力部と、照明光及び検出光を照明範囲において走査させる走査部と、検出光の戻り光を検出する光検出部と、光検出部による戻り光の検出に基づいて、記照明光の出力をオン／オフする制御部とを備える。検出光の戻り光は、例えば雨粒に反射した戻り光となる。この雨粒の存在を戻り光によって検出し、それに応じて照明光をオフする。

Description

本発明は車両用灯具に関し、雨天時の配光制御についての技術分野に関する。

特開２０１５−３６２８号公報

上記特許文献１には、雨天走行時に自車線側レーンマーク上およびその周辺にのみ光が照射される雨天時配光パターンを形成可能な光学系を備える技術が開示されている。これにより雨天走行時における車両前方の視認性向上を実現する。

ところで雨天時には、車両前方の空中には多数の雨滴が存在し、照明が雨滴に当たって光が屈折したり一部の光が反射して、グレアを発生することが知られている。
そこで本発明は、容易な手法で雨滴を回避した照明を可能とする技術を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用灯具は、車外に対する照明光及び検出光を出力する光出力部と、前記照明光及び検出光を照明範囲において走査させる走査部と、前記検出光の戻り光を検出する光検出部と、前記光検出部による戻り光の検出に基づいて、前記照明光の出力をオン／オフする制御部と、を備える。
検出光の戻り光は、例えば雨粒に反射した戻り光となる。この雨粒の存在を戻り光によって検出し、それに応じて照明光をオフする。

上記した車両用灯具においては、前記光出力部は、車両前方上部に位置して車両前方を照明することが考えられる。
車両の上方、例えば車両のルーフ近辺から前方を照射する場合、乗員の視界の上方から道路に向かうような配光となる。この場合に、雨粒による反射の影響が大きいため、雨粒位置を避けた配光を行う。

上記した車両用灯具においては、前記検出光は非可視光であることが考えられる。
検出光は赤外光などの非可視光とする。

上記した車両用灯具においては、前記照明光及び前記検出光は、走査方向に検出光が先行する状態で、所定の位置関係で並んだ状態で走査されることが考えられる。
即ち検出光と照明光が所定の位置関係を保ちながら走査される。検出光に対して、照明光が後を追うようなスキャン動作となる。

上記した車両用灯具においては、前記所定の位置関係は、走査方向である水平方向には、照明光が検出光よりも遅れる位置であり、かつ垂直方向には、照明光が検出光よりも下方となる位置であるとすることが考えられる。
即ち検出光に対して、照明光が後方斜め下の位置関係を保ちながら走査される。

本発明によれば、雨滴をさけて照明が行われる車両用灯具を実現できるとともに、その雨滴を避ける配光制御を、高い演算処理能力を必要とせずに非常に簡易な構成で実現できるという効果がある。

本発明の実施の形態の車両用灯具を搭載した車両の斜視図である。 実施の形態のルーフモジュールの構成の説明図である。 実施の形態の要部の構成のブロック図である。 実施の形態の周囲照明部の配光及び撮像ユニットの被写体方向の説明図である。 実施の形態の周囲照明部へのレーザ光供給の説明図である。 実施の形態の照明光の色制御のフローチャートである。 実施の形態のプロジェクタの投影方向の説明図である。 実施の形態のフロントウインドウに投影される車内用画像の説明図である。 実施の形態のフロントウインドウに投影される車外用画像の説明図である。 実施の形態のウインドウ構造の説明図である。 実施の形態の車内及び車外の表示動作の説明図である。 実施の形態の車外用プロジェクタを配置する場合の説明図である。 実施の形態のウインドウの領域設定の説明図である。 実施の形態の雨粒よけの説明図である。 実施の形態の灯具ユニットの説明図である。 実施の形態の回転リフレクタの説明図である。 実施の形態の回転リフレクタによるレーザスキャンの説明図である。 実施の形態のＩＲレーザスキャンの説明図である。 実施の形態の雨粒よけ照明動作の制御構成のブロック図である。 実施の形態の雨粒よけ照明動作の動作タイミングの説明図である。

＜車両構成＞
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。実施の形態では、車両用灯具としての機能を有するルーフモジュールが車両に搭載されることを想定している。なお、以下説明する実施の形態は本発明を実現する一例に過ぎない。本発明に該当する構成例は以下の説明のものに限らず、多様に考えられる。

図１、図２Ａにより車両９０の形態例を説明する。図１は車両９０の斜視図で、図２Ａはルーフモジュール１を平面方向に見た状態で示す説明図である。なお以下説明する車両９０の形状、構造等は一例に過ぎない。
車両９０は、完全自動運転或いは一部自動運転として走行する機能、又は運転支援機能により運転者の運転を補助する機能を有する４輪の自動車である。

車両９０において乗員が搭乗する車室は、フロントウインドウ９１Ｆ、左サイドウインドウ９１ＬＳ、及び図１では現れない側の右サイドウインドウ９１ＲＳ、リアウインドウ９１ＲＲ（図７参照）によって囲まれる空間となっている。つまり車室は、乗員にとって周囲の略３６０°がウインドウ９１（各ウインドウを総称する場合「ウインドウ９１」と表記する）となっている空間となる。
なお図１では、フロントウインドウ９１Ｆと左サイドウインドウ９１ＬＳ、フロントウインドウ９１Ｆと右サイドウインドウ９１ＲＳ、リアウインドウ９１ＲＲと左サイドウインドウ９１ＬＳ、リアウインドウ９１ＲＲと右サイドウインドウ９１ＲＳの各境界（ウインドウの接合部分）を、コーナー部９５として示している。コーナー部９５は透明又は半透明でも良いし、不透明の場合も考えられる。

車両９０の上部には、ルーフモジュール１が設けられている。このルーフモジュール１は、車両９０のルーフを形成するとともに、灯具機能をはじめとする各種機能を実現する構成を備える。
ルーフモジュール１の略中央部には、レーザ光源を有するレーザライトエンジン２が内蔵されている。
ルーフモジュール１の車両前方側にはヘッドライト部３が設けられている。ヘッドライト部３としては、ハイビーム出力部３Ｈ、ロービーム出力部３Ｌ、スポットビーム出力部３Ｓが設けられている。ハイビーム出力部３Ｈは遠方配光とされた照明光を出力し、ロービーム出力部３Ｌは近傍配光とされた照明光を出力する。スポットビーム出力部３Ｓは前方をスポット照射する照明光を出力する。

また図１には現れないが、ルーフモジュール１の車両後方側にはリアライト部４が設けられている。リアライト部４には、例えばリアビーム出力部４Ｈや、ブレーキランプ部、バックランプ部等が設けられている。
リアライト部４の照明構成は例えばヘッドライト部３と同様の構成であってもよい。

図１，図２Ａに示すように、ルーフモジュール１の側部には、略全周に渡って周囲照明部５が形成されている。図２Ａにおいては周囲照明部５は破線で示している。
周囲照明部５には、多数の光出力部５１が配列されており、これによって車両９０の周囲３６０°方向に対する照明が可能とされている。周囲照明部５は、車両９０の周囲の全方向に対して、例えば１０ｍ以内程度の照明を行うものとして配置される。
図２Ｂは、周囲照明部５の一部を拡大して模式的に示している。周方向に多数配列される光出力部５１は、それぞれがＲ（赤色）レーザ光出力部５Ｒ、Ｇ（緑色）レーザ光出力部５Ｇ、Ｂ（青色）レーザ光出力部５Ｂを有している。即ち各光出力部５１は、Ｒ、Ｇ、Ｂ光出力を行うことで、多様な色表現での照明や外部報知等を行うことができるようにされている。

また図２Ｂに示すように、周囲照明部５としての光出力部５１とともに、監視センサユニット７が配置されている。監視センサユニット７は、例えばカメラを備えた撮像ユニットとされる。そして図２Ａのようにルーフモジュール１の周囲方向に対する画像撮像を行うために、車両前部右方、車両前部左方、右側部前方、右側部後方、左側部前方、左側部後方、車両後部右方、車両後部左方として８個配置されている。これは、各監視センサユニット７におけるカメラの水平方向の画角を５０度程度とし、８個の監視センサユニット７により、全周囲方向の撮像を行うことができるようにしたものである。

この図２Ｂでは、１つの監視センサユニット７として、可視光カメラ７ａと遠赤外光カメラ７ｂを有する例を示しているが、これは一例である。
監視センサユニット７としては、可視光カメラ７ａを含むカメラを少なくとも備えることで、周囲環境について画像により認識することができ、人、物体、さらにはそれらの色を認識することができる。遠赤外光カメラ７ｂを備えることによって、人や動物等の熱源体の認識に好適となる。
またカメラに関しては、いわゆる左右一対で用いられるステレオカメラを搭載することで、三角測量の原理を利用して対象物までの距離情報を得ることも可能となる。
さらに監視センサユニット７としては、近赤外光カメラを備えても良い。また監視センサユニット７としてはカメラを設けず、或いはカメラに加えて、レーザーセンサ、レーダーセンサを備えても良い。

ルーフモジュール１に設けられたヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５は、それぞれ照明光としてレーザ光出力を行う。本実施の形態の場合、ヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５がそれぞれ独自にレーザ光源としての例えばレーザダイオード等を備えているのではなく、レーザライトエンジン２で発生されるレーザ光が用いられる。
即ちレーザライトエンジン２で発生されるレーザ光が、導光路としての光ファイバ６によってヘッドライト部３のハイビーム出力部３Ｈ、ロービーム出力部３Ｌ、スポットビーム出力部３Ｓのそれぞれに導かれて出力される。
また同じくレーザライトエンジン２で発生されるレーザ光が、光ファイバ６によってリアライト部４のリアビーム出力部４Ｈや、図示しないブレーキランプ部、バックランプ部等に導かれて出力される。
さらに同じくレーザライトエンジン２で発生されるレーザ光が、光ファイバ６によって周囲照明部５の各光出力部５１に導かれて出力される。

光ファイバ６は、Ｒレーザ光、Ｇレーザ光、Ｂレーザ光のそれぞれに対応して３系統設けられている。この３系統の光ファイバ６の一部を図１，図２のようにルーフモジュール１の上面や側面に表出されることで、光ファイバ６（光ファイバ６で伝送されるＲ、Ｇ、Ｂの各光）がルーフモジュール１の外観デザインの一部となるようにもしている。

なお、ヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５がレーザライトエンジン２で発生されるレーザ光が用いる構成は一例である。
ヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５のそれぞれが独自にレーザダイオードやＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源を備えるようにしてもよい。
またヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５の一部が、レーザライトエンジン２で発生されるレーザ光を用い、一部が、独自の光源を用いるものでもよい。

＜制御構成＞
図３はルーフモジュール１の内部構成と、ルーフモジュール１の動作に関連する車両９０の構成を示している。
ＥＣＵ（electronic control unit）９２は、車両９０における各種制御を行うマイクロコンピュータである。ＥＣＵ９２は例えば車両９０の走行制御、自動運転制御、運転支援制御、電装系デバイス制御等を行う。
バッテリ９３は、車両９０におけるバッテリであり、走行系、電装系、制御系その他の各部の動作電源電圧を供給する。

フロントウインドウ９１Ｆ、左サイドウインドウ９１ＬＳ、右サイドウインドウ９１ＲＳ、リアウインドウ９１ＲＲは、車室の周囲のウインドウであるとともに、後述するように車内用画像や車外用画像を表示するスクリーンとしての機能も持つ。本例の場合、各ウインドウ９１（９１Ｆ、９１ＲＳ、９１ＬＳ、９１ＲＲ）に対して、ＥＣＵ９２が透過率可変制御ができるものとしている。
各ウインドウ９１は、ＥＣＵ９２によって、ウインドウ全体として一律に透過率が変化されることもできるし、ウインドウ内の領域毎に異なる透過率に設定されることも可能である。ＥＣＵ９２は、例えばルーフモジュール１の制御部２０からの情報に基づいて各ウインドウ９１の透過率制御を行う。なお、ＥＣＵ９２ではなく制御部２０が直接各ウインドウ９１の透過率制御を行うようにしてもよい。

ルーフモジュール１には、図１，図２に示したようにレーザライトエンジン２、ヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５、光ファイバ６、監視センサユニット７が設けられ、さらに図３に示すように画像投影部８が設けられている。

ルーフモジュール１のレーザライトエンジン２には、制御部２０、電源回路部２１、レーザ光源部２２、駆動回路２３、解析部２４が設けられる。
制御部２０はマイクロコンピュータにより構成され、ルーフモジュール１による照明動作、車両９０の周囲監視のための撮像画像処理に関する動作、表示動作等の制御を行う。また制御部２０はＥＣＵ９２との通信により、車両情報を取得したり、ＥＣＵ９２に対して処理要求（例えば上述の透過率制御等）を行うことができる。また制御部２０は監視センサユニット７によって得られた周囲の情報をＥＣＵ９２に提供することもできる。

制御部２０とＥＣＵ９２の通信は近距離無線通信、有線通信、赤外線通信その他各種の通信方式が適用可能である。ルーフモジュール１が、各ウインドウ９１の上面に配置されることを考えると、ＥＣＵ９２は車両下方（ウインドウ９１よりは下方）に配置されることが想定される。本例のようにウインドウ９１がほぼ全周に渡って形成されている場合に、制御部２０とＥＣＵ９２を有線で通信可能とするには、ウインドウ９１の一部、或いは各ウインドウ９１の境界となるコーナー部９５に透明伝送路を形成し、通信路とすることが考えられる。

電源回路部２１は、バッテリ９３からの給電を受け、ルーフモジュール１の各部に必要な動作電源電圧を生成する。即ち制御部２０、駆動回路２３、解析部２４、ヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５、監視センサユニット７、画像投影部８のそれぞれに必要な電源電圧を生成し、各部に供給する。もちろんヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５の構成によっては、電源回路部２１は、これらへ電源電圧を供給する場合もある。
バッテリ９３から電源回路部２１への給電は無線給電とすることが考えられる。或いはウインドウ９１の一部、或いはコーナー部９５に透明給電路を形成して給電を行うようにしてもよい。

なお、ルーフモジュール１の上面に太陽光パネルを配置し、太陽光パネルで発電された電力をルーフモジュール１の動作電力として利用することも考えられる。
その場合、電源回路部２１は、太陽光パネルで発生した電荷を蓄電する蓄電部を有するとともに、蓄電部から電源電圧を用いて各部に必要な電源電圧を生成し、各部に供給する構成とすることができる。この場合、バッテリ９３からの給電電力と、蓄電部からの電力を併用してもよいし、バッテリ９３からの給電を不要とすることも可能である。

レーザ光源部２２は例えばレーザダイオードなどのレーザ光源が備えられてレーザ光を出力する。ここでは３つのレーザ光源により、Ｒレーザ光、Ｇレーザ光、Ｂレーザ光をそれぞれ出力する。ＲＧＢ各レーザ光は、それぞれ光ファイバ６により周囲照明部５、ヘッドライト部３、リアライト部４に送られる。
駆動回路２３は、レーザ光源部２２のＲＧＢ各レーザ光源を駆動する回路である。例えばレーザダイオードに対する電流供給回路、電流安定化回路、保護回路等を有する。駆動回路２３は制御部２０の指示に応じて、レーザ光源部２２からのレーザ光出力を実行させる。

解析部２４は、例えば画像解析部とされ、上述のように車両９０の周囲に対する監視のための撮像を行う８個の監視センサユニット７のカメラ（可視光カメラ７ａ、遠赤外光カメラ７ｂ）からの撮像画像データを入力し、それぞれに対する画像解析を行う。この場合、解析部２４は、各監視センサユニット７の可視光カメラ７ａからの撮像画像を解析して、周囲の人を認識したり、周囲の物体、例えば建造物、道路状況、信号機、標識、ガードレール、障害物、先行車、対向車等を認識することができる。また天候、日照方向等を認識することもできる。また解析部２４は遠赤外光カメラ７ｂによる画像を解析して周囲の温度分布を認識でき、これを可視光カメラ７ａによる認識の補助に用いることができる。
監視センサユニット７においてレーザーセンサやレーダーセンサが設けられる場合、解析部２４は、それらのセンサの検出信号を解析し、各種の情報を得る。
制御部２０は、解析部２４の画像解析や検出信号解析による周囲環境の認識情報に基づいて、各種の制御を行うことができる。

ルーフモジュール１には画像投影部８が設けられている。画像投影部８は、例えば６個のプロジェクタ８ａ〜８ｆを有する。プロジェクタ８ａ〜８ｆは、例えばルーフモジュール１の底側から、各ウインドウ９１に画像を投影できるように配置されている。
プロジェクタ８ａ〜８ｆの投影光源にはレーザ出力部２２からのＲＧＢレーザ光が利用される。このため各プロジェクタ８ａ〜８ｆに対しては、光ファイバ６によりＲＧＢ各レーザ光が供給される。
各プロジェクタ８ａ〜８ｆの動作は制御部２０により制御される。即ち制御部２０によって投影動作や表示内容が指示される。
なおプロジェクタ８ａ〜８ｆは、独立した投影光源を備えるようにしてもよい。またプロジェクタ８ａ〜８ｆは、ルーフモジュール１とは独立して車内に配置されるものであってもよい。

＜照明・監視＞
ヘッドライト部３、リアライト部４、周囲照明部５による照明及び監視について説明する。
ヘッドライト部３はルーフモジュール１に設けられている。従って車両９０の上方から従来よりも路面に対する光軸角度が深くなる状態で前方を照射する照明となる。このように比較的上方から照射する構成とすることで、乗員による路面の視認性を高めることができる。
リアライト部４もルーフモジュール１に設けられ、比較的上方からの照射となるため、後方の路面の視認性を高めることができる。

次に周囲照明部５は、図２で説明したようにルーフモジュール１の周囲において光出力部５１が配列されていることで、車両９０の周囲３６０度に対する照明が可能とされている。
そして各光出力部５１の垂直方向の配光は、ルーフモジュール１の水平方向より下方とされている。
例えば図４Ａに、ルーフモジュール１の水平方向を一点鎖線Ｈで示しているが、周囲照明部５に配置されている光出力部５１の光出射方向は、例えば破線で示す角度θ１の範囲となるように設定されている。例えばこのような配光で、周囲１０ｍ程度を照明するように設定されている。

このような配光により、遠方に居る人に対するグレアフリーが実現される。また車両９０の近傍に居る人が、周囲照明部５からの光を無意識に直視することがないようにされる。但し、子供等で眼の位置が低い場合は、無意識に直視する可能性もあり得る。そこで、周囲環境監視に応じて、人が存在することが認識された場合は、その人に向かう光出力部５１からの光出力を停止させたり、配光を変化させるようにすることが考えられる。
また、周囲照明部５の照明により、車両９０自体が、その場所におけるインフラストラクチャとなって周囲を明るくする機能を持つ。市街地等で車両９０が多数存在することで、夜間でも明るい環境を創出できる。
また、周囲照明部５のカラー光源による路面描画を行って、周囲の人への情報提示や各種の報知を行うことも想定される。

なお、本実施の形態では、周囲照明部５はルーフモジュール１の周囲として、車両９０の上方から周囲を照明するものとしているが、周囲照明部５が車体の底部周囲に設けられていても良い。つまり周囲照明部５として配列される光出力部５１は、ルーフモジュール１に設けられることに限られない。
また周囲照明部５は、必ずしも全周３６０度方向に対する照明を行うものでなくてもよい。例えば側方のみ、側方と後方のみ、左側方のみ、右側方のみなどへの照明を行うようにしてもよい。またほぼ全周として３００度方向、２５０度方向などの照明を行うものでもよい。

周囲照明部５の光出力部５１（Ｒレーザ光出力部５Ｒ、Ｇレーザ光出力部５Ｇ、Ｂレーザ光出力部５Ｂ）に対するレーザ光の供給方式の一例を図５で説明する。
図５では、レーザライトエンジン２のレーザ光源部２２におけるＲ、Ｇ、Ｂの各レーザダイオード２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを示している。このレーザダイオード２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの各出射光が回転反射板７５に照射されるようにする。回転反射板７５は軸Ｊを中心に回転駆動される。
なお、ここでは回転反射板７５は平板状の両面ミラーとして示しているが、回転反射板７５に代えて多面体ミラーとされているポリゴンミラーを用いても良い。

回転反射板７５の周囲には、コリメータレンズＣＬ及び光ファイバ６が配置されている。コリメータレンズＣＬで平行光とされたレーザ光は、入射端６ａから光ファイバ６に進入する。
ここで３つ１組のコリメータレンズＣＬと対応する３本の光ファイバ６は、周囲照明部５における１つの光出力部５１に対応する。

例えば回転反射板７５が実線の状態であるときは、回転反射板７５で反射されたＲ、Ｇ、Ｂ各レーザ光は、実線で示すように、或る１組（３つ）のコリメータレンズＣＬによって１組（３本）の光ファイバ６に導入される。この３本の光ファイバ６は、周囲照明部５における或る１つの光出力部５１の各レーザ光出力部（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）にそれぞれレーザ光を供給する。
また回転反射板７５が破線の状態であるときは、回転反射板７５で反射されたＲ、Ｇ、Ｂ各レーザ光は、破線で示すように、或る１組のコリメータレンズＣＬによって１組の光ファイバ６に導入される。この３本の光ファイバ６は、周囲照明部５における別の１つの光出力部５１の各レーザ光出力部（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）にレーザ光を供給する。
さらに回転反射板７５が一点鎖線の状態であるときは、回転反射板７５で反射されたＲ、Ｇ、Ｂ各レーザ光は、一点鎖線で示すように、或る１組（３つ）のコリメータレンズＣＬによって１組（３本）の光ファイバ６に導入される。この３本の光ファイバ６は、周囲照明部５における別の１つの光出力部５１の各レーザ光出力部（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）にレーザ光を供給する。

従って、レーザ光源部２２におけるＲ、Ｇ、Ｂの各レーザダイオード２２Ｒ、２２Ｇ、２２ＢからＲ、Ｇ、Ｂの各レーザ光を出力させつつ、回転反射板７５を高速で回転させることで、周囲照明部５の各光出力部５１にレーザ光を分配することができる。これによって周囲照明部５の各光出力部５１がそれぞれレーザダイオード等の光源素子を備えなくとも、３６０度方向の照明を実現することができる。
また、回転反射板７５の回転位置に同期させて、回転反射板７５へのレーザ照射をオン／オフすることで、特定の方向のみ照明を行ったり、特定の方向のみ照明をオフとすることもできる。
また回転反射板７５へ照射するＲ、Ｇ、Ｂ各レーザ光の光強度を制御することで、周囲照明部５の照明光の色を変化させることができる。
また、回転反射板７５の回転位置に同期させて、回転反射板７５へ照射するＲ、Ｇ、Ｂ各レーザ光の光強度を制御することで、周囲照明部５の特定の方向への照明光の色を変化させることもできる。

なお、図５では模式的に示しているため、レーザダイオード２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの出射レーザ光が直接回転反射板７５に照射されるようにしているが、実際には必要な光学系を介して照射されれば良い。
例えばレーザダイオード２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの出射レーザ光は、ヘッドライト部３やリアライト部４に供給する他の光ファイバ６も入射される。従って、レーザダイオード２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの出射レーザ光が、ビームスプリッタ等の光学素子により分光され、一部が周囲照明部５用として、図５のように回転反射板７５に照射されるようにすればよい。
もちろんレーザダイオード２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが、周囲照明部５への給光のための専用のレーザダイオードとされてもよい。

次に、監視センサユニット７について説明する。監視センサユニット７による監視によっては、上述のように周囲の人や物体を認識できる。監視センサユニット７として、可視光カメラ７ａ、遠赤外光カメラ７ｂを備える場合は、人の認識精度を高めることができる。可視光カメラ７ａによる撮像画像ではパターンマッチング等の手法で人を認識できるが、これに遠赤外光カメラ７ｂによる撮像画像を用いて、対象部分の温度判定を行うことで、人であるか否かをより正確に認識できる。動物についても同様である。
また安全面を考慮すれば、車両９０の近傍を監視することも重要である。例えば車両９０の後方に配置した監視センサユニット７については、図４Ｂのように、ルーフモジュール１の水平方向（一点鎖線Ｈ）よりも下方、例えばθ２の範囲を垂直方向の画角とするように配置する。このようにして車両９０の後ろに居る子供ＨＭ等を必ず認識できるようにする。
監視センサユニット７によって、このような構成を取ることで安全性向上を実現する。

本実施の形態では、周囲照明部５の照明を、監視機能を向上させるためにも用いる。
監視センサユニット７により撮像を行う場合、照明具合によって画像の輪郭の明確度が変化する。これにより人を含めた物体認識精度が変動する。そこでより画像認識精度を向上させるために、周囲の物体に応じて、周囲照明部５による照明光の色を変化させる。
周囲照明部５における各光出力部５１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各レーザ光出力部（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）を備えているため、多様な色の照明光を出力することが可能である。
また上述のように、特定のレーザ光出力部（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）へ供給するレーザ光強度を変化させることで、特定の方向のみに、特定の色の照明光を照射することもできる。
なお、各光出力部５１が、例えばＬＥＤやレーザダイオード等の光源を有する場合も、それぞれＲ、Ｇ、Ｂ光源としてのＬＥＤ等を配置することで、多様な色の照明光を出力することが可能であることはいうまでもない。

監視機能向上のために、具体的には、検出した物体の色に合わせた照明が行われるようにする。そこで制御部２０は、周囲照明部５の照明に関して図６に示す色制御処理を行う。
ステップＳ１０１で制御部２０は、解析部２４により或る方向で何らかの物体が検出されたか否かを監視している。何らかの物体が検出された場合、制御部２０はステップＳ１０２で、その物体の色データを抽出する。具体的には解析部２４から検出した物体を構成している色の情報を取得する。
ステップＳ１０３で制御部２０は、取得した色データから、主要色を判定する。例えば検出物体における支配的な色や、最も比率の大きい色などを主要色とする。

ステップＳ１０４で制御部２０は、当該物体の検出方向から、判定した主要色の照明が出力されるように制御する。
具体的には、まず解析部２４から、検出物体の方向（車体からみた方向）の情報を取得し、その方向を照明する光出力部５１を特定する。そしてその光出力部５１からの出力光が、主要色となるように、当該光出力部５１に供給するＲ、Ｇ、Ｂレーザ光の各強度を制御する。
このような処理により、例えば赤い服を着た人を何らかの物体として検出した場合には、その人に向かって、赤色の照明が行われる。また黄色の物体を検出した場合、その物体に向かって黄色の照明が行われる。
このような主要色に合わせた照明を行うことで、監視センサユニット７による撮像画像上で、当該物体の輪郭が明確になる。これにより、解析部２４では、物体の輪郭を精度良く判定でき、パターンマッチング等により、物体が何であるかを精度良く特定できる。
制御部２０は、ステップＳ１０５で解析部２４による物体特定結果を取得する。そして検出物体が人であるか、人以外であるかによりステップＳ１０６で分岐する。人の場合は、対人用の処理を行い、人以外の場合は、対物体用の処理を行うことになる。

このように被検出体に対しては、被検出体に応じた色の照明光を照射することで、外部環境認識としての認識精度を向上させることができる。
なお、被検出体に合わせた色の照明は、人の視覚上も認識しやすいものとなる。例えば歩行者が青い服を着ている場合、青の照明を当てることで、運転者にとって、その歩行者の視認性が高まる。これによって安全性を向上させることができる。
また、環境認識精度を向上させた場合、例えば人を認識したときに、周囲照明部５の一部、つまり人がいる方向への照明を消灯したり、照明光強度を下げるなどして、周囲の人にまぶしさを感じさせないようにするなど、より高度な制御が可能となる。

＜ウインドウ表示＞
各ウインドウ９１（フロントウインドウ９１Ｆ、左サイドウインドウ９１ＬＳ、右サイドウインドウ９１ＲＳ、リアウインドウ９１ＲＲ）における画像表示について説明する。
各ウインドウ９１は、透過率制御が可能なパネルとして構成されており、全透過状態とすることで、乗員が通常に周囲を視認できる窓として機能する。
さらに各ウインドウ９１においては、画像投影部８から画像を投影するとともに、その投影部分の透過率を低下させることで、車室内の乗員に対する表示を行うことができる（車内用画像の表示）。また各ウインドウ９１においては、画像投影部８から画像を投影するとともに、その投影部分の透過率を上昇させることで、車外に居る人に対する表示を行うことができる（車外用画像の表示）。

画像投影部８における各プロジェクタ８ａ〜８ｆは、例えば図７のように配置されて画像投影を行う。各プロジェクタ８ａ〜８ｆは、例えばルーフモジュール１の底面側において、図示のような投影方向が得られるように配置されている。
プロジェクタ８ａはフロントウインドウ９１Ｆの全体に対して画像投影を行うように配置位置が設定されている。プロジェクタ８ｂはリアウインドウ９１ＲＲの全体に対して画像投影を行うように配置位置が設定されている。プロジェクタ８ｃは右サイドウインドウ９１ＲＳの車両前方側略半分の範囲に対して画像投影を行うように配置位置が設定されている。プロジェクタ８ｄは右サイドウインドウ９１ＲＳの車両後方側略半分の範囲に対して画像投影を行うように配置位置が設定されている。プロジェクタ８ｅは左サイドウインドウ９１ＬＳの車両前方側略半分の範囲に対して画像投影を行うように配置位置が設定されている。プロジェクタ８ｆは左サイドウインドウ９１ＬＳの車両後方側略半分の範囲に対して画像投影を行うように配置位置が設定されている。
画像投影部８では、各プロジェクタ８ａ〜８ｆがこのように配置されることで、全てのウインドウ９１に対して、各種画像表示を行うことができるようにされている。
各プロジェクタ８ａ〜８ｆは、それぞれ独立した画像を投影しても良いし、隣接するウインドウに連続した１つの画像が形成されるように、部分毎の画像を投影してもよい。

図８は、プロジェクタ８ａによりフロントウインドウ９１Ｆに車内用画像１００を表示させた状態を示している。フロントウインドウ９１Ｆの大部分は、スルー状態（ほぼ透明と視認される透過率の状態）とされ、乗員は車両前方の風景を見ることができる。この状態において、フロントウインドウ９１Ｆの一部の透過率が下げられ、その部分にプロジェクタ８ａの投影画像が表示される。例えば走行速度、回転数、シフトポジション、走行距離、時刻、走行モード等が、車内用画像１００として表示されている。

なお、完全自動運転を想定する場合、乗員からは各ウインドウ９１（特にフロントウインドウ９１Ｆ）が常にスルー状態である必要はない。従って車内用画像１００としては、各ウインドウ９１の透過率を下げて、映像シアターのような投影を行うようにしてもよい。
また隣接するウインドウ９１、例えばフロントウインドウ９１Ｆと左右サイドウインドウ（９１ＬＳ、９１ＲＳ）にまたがって大画面による１つの車内用画像１００を表示させるようにしてもよい。もちろん４つのウインドウ９１を３６０度スクリーンとして画像を投影させても良い。このような複数のウインドウ９１にまたがった表示は、プロジェクタ８ａ〜８ｆによる投影画像の設定により可能である。即ち１つの画像を水平方向に分割して、各プロジェクタ８ａ〜８ｆから投影させれば良い。

各ウインドウ９１をスクリーンとして用いた車内用画像１００の表示内容としては他にも各種考えられる。
車内用画像１００としては、例えば地図画像、ナビゲーション画像、車両状態に関するメッセージ画像、周囲状況の通知、アラート画像や文字、各種映像コンテンツ、携帯端末などの情報処理装置の表示画面の拡大画像、ウェブサイト画像などが想定される。

図９は、例えばプロジェクタ８ａ、８ｅ、８ｆによってフロントウインドウ９１Ｆ及び左サイドウインドウ９１ＬＳに車外用画像１０１を表示させた例である。
フロントウインドウ９１Ｆ及び左サイドウインドウ９１ＬＳは、投影画像を外部から視認できる構造とする。
図９の例では、道路を横断しようとする人に対して、先に渡ることを薦める映像を、フロントウインドウ９１Ｆ及び左サイドウインドウ９１ＬＳを用いて表示している。特にフロントウインドウ９１Ｆ及び左サイドウインドウ９１ＬＳを１つの大型のスクリーンとして扱い、画像をまたがって表示させることで、外部に対する視認性や、通知能力を拡大する。

各ウインドウ９１をスクリーンとして用いた車外用画像１０１の表示内容としては他にも各種考えられる。
車外用画像１０１としては、車両９０内の乗員の有無の通知情報、迎車中／サービス中／回送中等の表示、周囲歩行者等へのメッセージ、先行車両、後続車両等へのメッセージや注意喚起、アラート、車外の人に乗車を促す画像などが想定される。
なお車内用画像１００と車外用画像１０１を同時に投影することもできる。

車内に設置されたプロジェクタ８ａ〜８ｆによってウインドウ９１の内面側及び外面側に画像を表示する手法の一例を説明する。
図１０Ａ，図１０Ｂはウインドウ９１の構造を模式的に示している。ウインドウ９１は図１０Ａのように例えば水平方向の分割線で多数のライン状の領域に分割された構造とする。分割される領域としては、ミラー領域１５０，透過領域１５１，拡散領域１５２の３種類とする。このミラー領域１５０，透過領域１５１，拡散領域１５２の組が、上下方向に連続する状態でウインドウ９１が形成されている。
各領域（１５０，１５１，１５２）の垂直方向の幅は、例えば投影する画像のフレームにおける１〜数ライン分、或は数１０ライン分などとしてもよいし、さらに多数のラインの幅としてもよい。これは画像の垂直解像度や画像視認性に応じて設定されればよい。説明状、各領域の垂直方向の幅は、画像のｘライン分とする。

ミラー領域１５０は、内部にミラー１６０が形成されている領域とする。ミラー１６０は、車室内方向から入射した光を下方に反射させる。
透過領域１５１は、光が通常に高い透過率で透過する領域とする。
拡散領域１５２は、内部に拡散板１６１が設けられている領域とする。

この場合、図１０Ｂに示すように、車内側からミラー領域１５０に入射した光１７０は、ミラー１６０で反射され、透過領域１５１を上方から下方に通過し、拡散板１６１に達する。拡散板１６１は、図のように傾斜して配置されていることで、光１７０は拡散板１６１で外方に向かって拡散される。この状態で、ウインドウ９１の外方から、光１７０による画像が視認される。
また、車外からの光１７１は、透過領域１５１を介して車室内に達する。従って乗員は車外の光景を視認できる。
また車内側から拡散領域１５２に入射した光１７２は、拡散板１６１に投射されて拡散する。この状態で、ウインドウ９１の内方から、光１７２による画像が視認される。

つまり、プロジェクタ８ａ〜８ｆは、車内用画像１００、車外用画像１０１を次のように投影光として出射すればよい。
車内用画像１００のフレームデータは、フレームの最初のｘラインをブランク（階調ゼロの画素データ）、次のｘラインもブランク、次のｘラインに画像を構成する画素データを配置する。このようなデータ配置を垂直方向に繰り返して各フレームデータを形成する。そしてそのフレームデータに基づいて投影を行う。すると、画像を構成する投影光が拡散領域１５２に投影され、乗員による画像視認が可能となる。
車外用画像１０１のフレームデータは、フレームの最初のｘラインに画像を構成する画素データを配置し、次のｘラインはブランク、次のｘラインもブランクとする。このようなデータ配置を垂直方向に繰り返して各フレームデータを形成する。そしてそのフレームデータに基づいて投影を行う。すると、画像を構成する投影光がミラー領域１５０に投影され、外部からの画像視認が可能となる。
車内用画像１００と車外用画像１０１をウインドウ表裏に同時に表示する場合、車内用画像データと車外用画像データを合成する。即ち合成画像のフレームデータは、フレームの最初のｘラインに車外用画像１０１を構成する画素データを配置し、次のｘラインはブランク、次のｘラインは車内用画像１００を構成する画素データを配置する。これを垂直方向に繰り返してフレームデータを形成し、投影すればよい。

なお、以上の手法の場合、プロジェクタ８ａ〜８ｆの投影位置がウインドウ９１の領域（１５０、１５１、１５２）の位置に対して精密に合わせられなければならない。そのため、車内にウインドウ９１上の画像表示状態を認識できるカメラ、或いは光量センサ等を設け、車内用画像１００を投射した状態で、車内用画像１００の表示が良好に行われる状態となるように投射位置の自動調整が行われるようにすることが望ましい。上記構成の場合、位置関係として車内用画像１００が適切に表示される状態とすれば、車外用画像１０１も適切な投影が行われていることになるためである。

ウインドウ９１の内外での画像表示のための他の手法を図１１，図１２で説明する。
図１１Ａは、車両内部のプロジェクタ８ｉｎ（例えばプロジェクタ８ａ〜８ｆ）を配置することに加え、車両外部、例えばルーフモジュール１による天井部１８１の庇部分にプロジェクタ８ｏｕｔを配置する例である。
ウインドウ９１は、２層構造とし、車外側がガラス部１８３、車内側が液晶シャッタ部１８２とする。液晶シャッタ部１８２は、封入した液晶の両端電極への印加電圧により透過率が可変とされる層である。
このようにすることで、プロジェクタ８ｉｎによって車内用画像１００の投影が行われ、プロジェクタ８ｏｕｔによって車外用画像１０１の投影が行われる。プロジェクタ８ｉｎ、８ｏｕｔによる画像投影部分においては、液晶シャッタ部１８２の透過率を低くすればよい。即ち制御部２０は、各ウインドウ９１上の領域として、車外用画像１０１を投影する領域と車内用画像１００を投影する領域のそれぞれに応じた透過率制御をＥＣＵ９２に要求し、ウインドウ９１の領域毎に透過率を制御させる。そして各領域に対する画像の投影を画像投影部８に指示する。このようにすることで、車内用画像１００と車外用画像１０１をそれぞれ適切に表示させることができる。

車外のプロジェクタ８ｏｕｔの配置位置の例を図１２に示す。例えばプロジェクタ８ｇ〜８ｐとして１０個のプロジェクタ８ｏｕｔを配置する。例えばフロントウインドウ９１Ｆへの投影を行うプロジェクタ８ｇ，８ｈ，８ｉ、リアウインドウ９１ＲＲへの投影を行うプロジェクタ８ｊ，８ｋ，８ｌ、右サイドウインドウ９１ＲＳへの投影を行うプロジェクタ８ｍ，８ｎ、左サイドウインドウ９１ＬＳへの投影を行うプロジェクタ８ｏ，８ｐを設け、これらによって車両９０の全周方向への表示を可能とする。
なお、このようにプロジェクタ８ｏｕｔを設ける場合、プロジェクタ８ｏｕｔによって路面描画も可能となる。図ではプロジェクタ８ｍ，８ｎが路面に対して投影を行っている状態を破線で示しているが、このように投影方向を変換させ、路面に各種の画像を表示することで、車外の人に対する通知等を行うことができる。例えば乗車や降車の案内を路面に表示するなどである。

図１１Ｂは、さらに他の構造例である。ウインドウ９１を３層構造とし、車外側から透過型ＯＬＥＤ（Organic Electro-Luminescence Display）部１８４、ガラス部１８３、液晶シャッタ部１８２とする。この場合、プロジェクタ８ｉｎ（例えばプロジェクタ８ａ〜８ｆ）によって車内用画像１００の投影が行われるとともに、透過型ＯＬＥＤ部１８４により車外用画像１０１を表示する。このような構造でも車内外に画像を表示することができる。また透過型ＯＬＥＤ部１８４を用いることでウインドウ９１の透過性も確保されるため、乗員の外部視認性も保たれる。

ここまで各種のウインドウ構造や表示デバイス（プロジェクタやＯＬＥＤ）等を示したが、ウインドウ９１による車内外での画像表示の手法は他にも多様に考えられる。
また、これまでのウインドウ９１の構造例については、例えば図１３Ａの斜線部で示す表示領域１９０として、ウインドウ９１の全体に適用してもよい。これにより画像表示の自由度の向上、大画面化を実現できる。
また、図１３Ｂのように、ウインドウ９１において中央は透過領域１９１とし、表示領域１９０はウインドウ９１の周囲部分としてもよい。或いは図１３Ｃのように、ウインドウ９１において上下のみに帯状の表示領域１９０を形成し、上下方向の中央は透過領域１９１としてもよい。
これらにおいて透過領域１９１は、例えば単純なガラス領域として、常時透過率が高く、表示には用いない領域とする。透過領域１９１を設けることで、乗員の外部視認性を常時完全に確保する領域が得られるようにする。

＜雨粒検出及びヘッドライト制御＞
本実施の形態では、ヘッドライト部３による照明において、雨天時に雨滴をよける配光制御を行うようにしている。
図１４Ａは車両９０による雨滴よけ配光の様子を示している。なお、以下ではヘッドライト部３におけるスポットビーム出力部３Ｓの照明光に雨滴よけ機能を適用する例で説明する。スポットビーム出力部３Ｓからは破線で示すように非可視光を検出光として出力してその反射光により雨滴Ｗの検出を行う。そしてその検出結果に基づいて、実線で示す照明光（可視光）に関して、雨滴Ｗを避けて照射されるように制御する。これにより照明光が雨滴に当たってグレアを発生させることを防止する。

なお図１４Ｂでは、一般的な形状の車両９０Ｃを示しており、ヘッドライト１１０からの照明光について雨滴Ｗを避ける制御を行う例を示している。この場合も以下説明する構成を同様に適用することができる。図１４Ａは、車体上方から照明する場合、図１４Ｂは車体の下方から照明する場合をそれぞれ例示したもので、いずれの場合も、前方照明の雨滴よけ機能を搭載できる。

図１５Ａは、例えばルーフモジュール１におけるスポットビーム出力部３Ｓに設けられる灯具ユニット６０を示している。
灯具ユニット６０は、所要形状のベース体に、光出力ユニット６１、投射レンズ６２、回転リフレクタ６３、フォトディテクタ６４、集光レンズ６５が取り付けられた構造とされている。

光出力ユニット６１は、例えば照明光としての白色レーザ出力部６１ａと検出光としてのＩＲ (infrared：赤外光) レーザ出力部６１ｂを有する。
白色レーザ出力部６１ａは、光ファイバ６によってレーザ光源部２２から導光されたＲＧＢレーザ光を合成して出力する構成でもよいし、レーザダイオード等の光源を備えてレーザ光を発生させる構成でもよい。また例えばＩＲレーザ出力部６１ｂは、赤外光を発生させるレーザ光源を備える。

白色レーザ出力部６１ａ及びＩＲレーザ出力部６１ｂから出力された各レーザ光は、回転リフレクタ６３で反射されて投射レンズ６２から外方へ出射される。図では実線で照明光（白色レーザ光）を、破線で検出光（ＩＲレーザ光）を示している。
この照明光及び検出光は、回転リフレクタ６３の回転によって、矢印ＳＫ方向に走査されるように出力される。

回転リフレクタ６３について図１６で説明する。
回転リフレクタ６３は、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、中央部に配された円筒状の回転基部６３Ａと、回転基部６３Ａの外周面から外方へ突出された２枚の羽部６３Ｂ，６３Ｂとを有する。羽部６３Ｂ，６３Ｂは板状にされ、同一形状を有している。羽部６３Ｂ，６３Ｂの表面はそれぞれ反射面Ｒｆとして形成されている。また羽部６３Ｂ、６３Ｂ間に周方向においてそれぞれ空隙６３Ｃ，６３Ｃが形成されている。

白色レーザ出力部６１ａ及びＩＲレーザ出力部６１ｂから出力された各レーザ光は、反射面Ｒｆにより反射して投射レンズ６２に入射される。
回転リフレクタ６３は、回転位置に応じて反射光の向きを変化させることが可能に構成されている。
羽部６３Ｂの反射面Ｒｆの形状は、レーザ光のスキャンを実現するために所定形状に形成されている。具体的に反射面Ｒｆの形状は、図１７に示すように、白色レーザ出力部６１ａ又はＩＲレーザ出力部６１ｂからのレーザ光の光軸を光軸ａｘ１としたときに、水平面に平行な面内において光軸ａｘ１と反射面Ｒｆとがなす角度を羽部６３Ｂの回転に伴って変化させるように捩られた形状とされている。

回転リフレクタ６３は、回転軸Ｒを回転中心として例えば図中の矢印ｒで表す方向に回転される。回転リフレクタ６３が回転されると、その回転位置に応じて、水平面に平行な面内において光軸ａｘ１と反射面Ｒｆとがなす角度が変化する。このため、回転リフレクタ６３の回転に応じて、図中の矢印ＳＫで表すように、光軸ａｘ１が水平面に平行な面内で揺動するように変化する。即ち白色レーザ出力部６１ａ及びＩＲレーザ出力部６１ｂから出力された各レーザ光は、水平方向にスキャン（走査）される。なお本例の場合、羽部６３Ｂの１枚につき１スキャンが行われる。

図１８Ａはスキャン動作を模式的に示している。照明光Ｓａ，検出光Ｓｂは、それぞれ白色レーザ出力部６１ａ、ＩＲレーザ出力部６１ｂから出力された各レーザ光である。
この照明光Ｓａ，検出光Ｓｂが、矢印Ｌ１のように水平方向に走査される。回転リフレクタ６３の半回転期間に１回（１ライン）の走査が行われる。
ここで、回転リフレクタ６３の回転とともに、灯具ユニット６０の全体（もしくは回転リフレクタ６３全体）が、仰角方向（チルト方向）に駆動されるようにすることで、各水平方向の走査位置は、図の矢印Ｌ２，Ｌ３・・・Ｌｎというようになる。このように垂直位置が変化されながら水平走査が行われることで、照明範囲としての面内をスキャンすることができる。

ここで光出力ユニット６１においては、図１５Ｂのように白色レーザ出力部６１ａとＩＲレーザ出力部６１ｂが、水平方向に並んで配置され、かつ白色レーザ出力部６１ａが、スキャン方向に対して遅れる側に配置されている。
このため、図１８Ａのような走査は、まず検出光Ｓｂが先行し、その後を照明光Ｓａが追従するような動作となる。

或いは、光出力ユニット６１においては、図５Ｃのように白色レーザ出力部６１ａが、スキャン方向に対して遅れる側であって、さらに垂直方向の位置がＩＲレーザ出力部６１ｂより若干低い位置となるように配置することも考えられる。
この場合、図１８Ａのような走査は、まず検出光Ｓｂが先行し、その後を照明光Ｓａが、わずかに下方の位置で平行して追従するような動作となる。

また光出力ユニット６１においては図１５Ｄのように、多数のレーザユニットＵ１〜Ｕｎを配列した構成とすることも考えられる。
各レーザユニットＵ１〜Ｕｎは、それぞれ白色レーザ出力部６１ａとＩＲレーザ出力部６１ｂを有する。全てのレーザユニットＵ１〜Ｕｎからのレーザ光は、回転リフレクタ６３によって反射されて投射レンズ６２から出射される。
このような構成の場合、図１８Ｂのようにスキャンを行うことができる。即ち各レーザユニットＵ１〜Ｕｎからの検出光Ｓｂと照明光Ｓａが水平方向に１回スキャンすることで、照明範囲内のスキャンＬ１〜Ｌｎが実行される。従ってスキャンのための動作は回転リフレクタ６３を回転させることのみでよく、灯具ユニット６０の全体の仰角方向駆動は不要である。
なお、各レーザユニットＵ１〜Ｕｎにおいては、白色レーザ出力部６１ａとＩＲレーザ出力部６１ｂが図１５Ｃのように斜めの位置関係で配置されてもよい。

以上の灯具ユニット６０の構造を用いて行う雨滴よけ制御について説明する。
図１９は、灯具ユニット６０の制御構成のブロック図である。灯具ユニット６０は上述した光出力ユニット６１、投射レンズ６２、回転リフレクタ６３、フォトディテクタ６４、集光レンズ６５に加え、配光制御部６６、駆動回路６７ａ，６７ｂ、センスアンプ６８、モータ駆動部６９、モータ７０を有する。

駆動回路６７ａは、白色レーザ出力部６１ａにおけるレーザ光源を発光駆動（レーザ出力のＯＮ／ＯＦＦ）する駆動回路である。なお、光ファイバ６によるレーザ光を用いる場合は、駆動回路６７ａは光ファイバ６で供給されたレーザ光の出力をＯＮ／ＯＦＦする回路とされる。
駆動回路６７ｂは、ＩＲレーザ出力部６１ｂにおけるレーザ光源を駆動する駆動回路である。

センスアンプ６８は、フォトディテクタ６４による検出信号の増幅や波形整形を行い、配光制御部６６に供給する。
上述の図１５の構成において投射レンズ６２から出射された検出光（ＩＲレーザ光）は、雨滴に反射した場合、その戻り光が集光レンズ６５を介して入射され、フォトディテクタ６４に受光される。フォトディテクタ６４は、例えばフォトダイオードやフォトトランジスタにより構成され、受光信号に応じた信号を出力する。この信号がセンスアンプ６８で波形整形されて検出信号として配光制御部６６に供給されることになる。

モータ７０は、回転リフレクタ６３を回転駆動するモータである。モータ駆動部６９はモータ７０に駆動電力を与えてモータ７０を回転駆動する。

配光制御部６６は、駆動回路６７ａ，６７ｂによるレーザ出力のＯＮ／ＯＦＦを指示する。雨滴よけ機能を実行する場合は、配光制御部６６はセンスアンプ６８からの検出信号に応じて、駆動回路６７ａにレーザ出力のＯＮ／ＯＦＦを指示する。
またモータ駆動部６９に指示して回転リフレクタ６３を回転させ、照明光及び検出光のスキャンを実行させる。
なお、配光制御部６６は例えば制御部２０と通信可能とされ、制御部２０の指示に応じてスポットビーム出力部３Ｓとしての照明動作のＯＮ／ＯＦＦ制御や、雨滴よけ機能の実行等を行う。

雨滴よけ機能のための制御を図２０で説明する。
図２０Ａの例は、ＩＲレーザ出力部６１ｂから、パルス状に検出光を出力させる例である。例えば時点ｔ０からスポットビーム出力部３Ｓからの照明を開始するとする。配光制御部６６は、図のように、時点ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ４，ｔ５・・・でそれぞれ検出光（ＩＲレーザ光）を出力するように駆動回路６７ｂを制御する。また照明光（白色レーザ光）は、照明のために基本的には常時出力させるため、時点ｔ０から駆動回路６７ａに白色レーザ出力のＯＮを指示する。
このとき配光制御部６６は、モータ駆動部６９に指示して回転リフレクタ６３を回転させている。従って、検出光Ｓｂ及び照明光Ｓａは上述のようにスキャンされる。

ここで配光制御部６６が、ある時点ｔ２１で、センスアンプ６８からの検出信号がハイレベルに立ち上がったことを検知したとする。これに応じて配光制御部６６は、所定の遅延時間を与えた時点ｔ２２に、駆動回路６７ａに対して照明光Ｓａのオフを指示する。
検出信号は、検出光Ｓｂが雨滴に反射した戻り光を検出したことを示すものであるため、その雨滴に照明光Ｓａが当たらないよう、スキャン中の照明光が雨滴のところだけオフとされることになる。
白色レーザ出力部６１ａとＩＲレーザ出力部６１ｂが図１５Ｂ又は図１５Ｃのように配置されていることで、照明光Ｓａは、検出光Ｓｂが雨滴に当たった後、わずかに遅れて雨滴を照射する位置に達する。配光制御部６６は、このタイミングに合わせて遅延時間を設定し、照明光Ｓａのオフ制御を行うものである。つまり、遅延時間は、フォトディテクタ６４の検出からの消灯制御までの回路上の遅延時間、白色レーザ出力部６１ａとＩＲレーザ出力部６１ｂの配置位置の水平方向の距離、及びスキャン速度に応じて設定する。

図２０Ａの場合、検出光Ｓｂはパルス出力であるため、長くとも検出光Ｓｂのパルス幅の時間を経過した時点ｔ２３で、検出信号もローレベルに戻る。もちろん雨滴のサイズやスキャン速度の関係によっては、パルス幅時間より短い時間で検出信号がローレベルに戻ることもある。
配光制御部６６は、検出信号が時点ｔ２３でローレベルに戻ったら、上記所定の遅延を与えた時点ｔ２４で駆動回路６７ａに照明光ＯＮを指示する。従って、スキャン中の照明光Ｓａが雨滴の位置を通過したタイミングで点灯されることになる。
時点ｔ４１〜ｔ４４も同様の動作が行われる。

図２０Ｂの例は、ＩＲレーザ出力部６１ｂから連続して検出光Ｓｂを出力させる例である。例えば時点ｔ０からスポットビーム出力部３Ｓからの照明を開始するとする。配光制御部６６は、図のように、時点ｔ０から検出光（ＩＲレーザ光）Ｓｂを出力するように駆動回路６７ｂを制御する。また照明光（白色レーザ光）Ｓａも時点ｔ０から出力するように駆動回路６７ａに指示する。この場合も回転リフレクタ６３を回転させている。

配光制御部６６が、ある時点ｔ３１で、センスアンプ６８からの検出信号がハイレベルに立ち上がったことを検知したとする。これに応じて配光制御部６６は、所定の遅延時間を与えた時点ｔ３２に、駆動回路６７ａに対して照明光Ｓａのオフを指示する。
検出光Ｓｂは連続出力であるため、検出光Ｓｂが雨滴を通過したときに、検出信号がローレベルに戻る。配光制御部６６は、検出信号が時点ｔ３３でローレベルに戻ったら、上記所定の遅延を与えた時点ｔ３４で駆動回路６７ａに照明光ＯＮを指示する。従って、スキャン中の照明光Ｓａが雨滴の位置を通過したタイミングで点灯されることになる。
時点ｔ５１〜ｔ５４も同様の動作が行われる。

図２０Ａ、図２０Ｂのいずれの場合も、白色レーザ出力部６１ａからの照明光Ｓａについては、スキャン中において、雨滴に照射されるタイミングで消灯され、雨滴位置を抜けるタイミングで再点灯される動作が行われることになる。従って、雨滴をよけた照明が実現され、照明光が雨滴に照射されることによるグレアを防止できる。
なお図２０Ａの場合、検出光をパルス出力することで、雨滴までの距離検出も可能となる。パルス出力タイミングと、検出信号の立ち上がりタイミングの時差が、雨滴までの距離に比例するためである。従って雨滴との距離に応じた制御も可能となる。

また図１５Ｄのように多数のレーザユニットＵ１〜Ｕｎを用いる場合は、図２０Ａのような検出光Ｓｂのパルス出力が必要となる。これは検出信号が、どのレーザユニットＵ１〜Ｕｎからの検出光の戻り光によるものかを判定するためである。
各レーザユニットＵ１〜Ｕｎにおける検出光Ｓｂがパルス状とされ、かつ、それらの出力タイミングがずれるようにする。これによって検出信号のタイミングによって、レーザユニットＵ１〜Ｕｎのいずれの検出光Ｓｂの戻り光であるのかを判定できる。この判定によって、どのレーザユニットの照明光Ｓａをオフとすべきかが判別できる。

一方、図２０Ｂの場合、検出光を連続出力としているため、雨滴の幅に応じた信号幅の検出信号が得られる。例えば図２０Ｂの時点ｔ３１〜ｔ３４と時点ｔ５１〜ｔ５４では、検出信号のＨレベルの時間長、つまり照明光のオフ期間の長さが異なる例を示している。このように雨滴の幅に応じて照明光Ｓａが消灯されることで、雨滴サイズに応じた制御が実現されるという利点がある。

なお、図１５Ｂや図１５Ｃの位置関係の設定によっては、配光制御部６６が特に消灯制御のための遅延を考慮せずに、検出に応じて消灯させるような動作としてもよい。つまり検出光が雨滴に到達したときの、その雨滴の位置と、雨滴検出及び消灯制御までのわずかな遅延時間における雨滴位置の変化量（落下分）に合わせて、白色レーザ出力部６１ａとＩＲレーザ出力部６１ｂの位置関係を設定する。
特に図１５Ｃの場合、検出光Ｓｂと照明光Ｓａの水平方向の配置差及びスキャン速度に応じた遅延分が、検出動作の信号遅延において生ずる遅延時間に相当するようにし、かつ当該遅延時間での雨滴の落下分を、垂直方向の配置差に相当するように、白色レーザ出力部６１ａとＩＲレーザ出力部６１ｂの配置位置を設定すれば（もしくはスキャン速度を設定すれば）、雨滴検出から消灯制御までの遅延制御は不要となる。

以上の雨滴よけ照明機能は、ハイビーム出力部３Ｈ、ロービーム出力部３Ｌなど、他の照明機能部に適用してもよい。
また、雨滴に相当する部分で照明光をオフにするため、あまりに豪雨の場合などに本機能を実行すると、照明光のオフ期間が長くなり、照明光量が低下することが想定される。そこで、例えば単位時間内（例えば１スキャン内）の検出信号のＨレベル時間が、所定％以上になったら、当該機能をオフにするような制御を行うことが望ましい。
また解析部２４による画像解析が行われる場合、天候状態を認識することもできる。従って、例えば制御部２０が豪雨を認識したときに、配光制御部６６に通知して、雨滴よけ機能をオフさせるようにすることも考えられる。

＜まとめ＞
以上、実施の形態を説明してきたが、実施の形態の車両用灯具は、車両９０に装着され、車外に対する照明光及び検出光を出力する光出力部（例えばスポットビーム出力部３Ｓの光出力ユニット６１）と、照明光及び検出光を照明範囲において走査させる走査部（回転リフレクタ６３）と、検出光の戻り光を検出する光検出部（フォトディテクタ６４）と、光検出部による戻り光の検出に基づいて、照明光の出力をオン／オフする配光制御部６６とを備える。
検出光の戻り光は、例えば雨粒に反射した戻り光となる。この雨粒の存在を戻り光によって検出し、それに応じて照明光をオフする。これにより、雨粒に照明光が当たらないように配光制御することができ、雨天における照明オン時に雨粒による反射によって生ずるグレアを防止することができ、視認性を向上できる。
そしてそのような雨滴を避ける配光制御機能を備えた車両用灯具を、高い演算処理能力を必要とせずに非常に簡易な構成で実現できるという効果がある。
即ち雨滴位置同定のための撮像や画像処理が不要であり、回路構成は簡易化できる。配光制御部６６は画像解析処理を行う必要は無く、処理負担も軽い。
このため配光制御部６６は、マイクロコンピュータを用いてもよいが、場合によってはロジック回路で形成したり、アナログ回路で形成することも可能である。即ちフォトディテクタ６４の検出タイミングから所定の遅延を持って、照明光をオフとすればよいだけであるためである。
また画像処理が不要であることから消費電力削減にも有効である。

さらに光源としての光出力ユニット６１を走査させる構造であるため、光源を少なくとも１つ持てばよく、各方向の配光を分担する多数の光源を備える必要は無い。またカメラを搭載する必要も無い。従って車両用灯具（灯具ユニット６０）としての小型化が促進できる。
また、回転リフレクタ６３を用いて走査を実現している。これにより、走査のための動作制御が容易となる。

実施の形態では、光出力部（光出力ユニット６１）は、スポットビーム出力部３Ｓとして車両前方上部に位置して車両前方を照明する光出力部を有している。
車両の上方、例えば車両のルーフ近辺から前方を照射する場合、乗員の視界の上方から道路に向かうような配光となる。この場合に、雨粒による反射の影響が大きいため、雨粒位置を避けた配光を行うことが好適となる。そしていわゆるヘッドライトとしての照明機能において、上方から照明する場合の視認性を向上させる。また上方からの角度のある照明により路面視認性を向上させることもできる。

実施の形態では、検出光は非可視光（ＩＲレーザ光）としている。検出光を非可視光とすることで、検出光自体がグレアを生じさせることがない。

実施の形態では、照明光及び検出光は、走査方向に検出光が先行する状態で、所定の位置関係で並んだ状態で走査される（図１５，図１８参照）。
即ち検出光と照明光が所定の位置関係を保ちながら走査される。検出光に対して、照明光が後を追うようなスキャン動作となる。このように検出光と照明光の位置関係が固定されていることで、検出光の戻り光に応じたタイミングで照明光を消灯すると、雨滴の位置で照明光が消える状態を得ることができる。つまり雨滴検出から消灯タイミングまでの時間を一定にでき、当該時間の遅延制御により、精度の高い雨滴よけが可能となる。

また照明光と検出光の所定の位置関係は、走査方向である水平方向には、照明光が検出光よりも遅れる位置であり、かつ垂直方向には、照明光が検出光よりも下方となる位置であるとしてもよい（図１５Ｃ参照）。
即ち検出光に対して、照明光が後方斜め下の位置関係を保ちながら走査されるようにする。これは検出光の雨滴検出タイミングと照明光のオフタイミングの時間差、及びその間の雨滴の落下を考慮した位置関係となる。これにより、雨滴を避けるための消灯動作の精度を向上させることが可能である。

なお実施の形態では、検出光と照明光のスキャン方向を水平方向としたが、スキャンは垂直方向、斜め方向などでもよい。
検出光と照明光を上下に配置しても良い。スキャンが垂直方向なら、遅れタイミングと落下を加味するような位置差とすることがよい。

なおレーザライトエンジン２（発光駆動部）としてはＬＥＤなどのレーザ光源以外の光源を用いてもよく、また複数の種類の異なる光源を用いるものでもよい。

１…ルーフモジュール、２…レーザライトエンジン、３…ヘッドライト部、４…リアライト部、５…周囲照明部、６…光ファイバ、７…監視センサユニット、８…画像投影部、２０…制御部、２１…電源回路部、２２…レーザ光源部、２３…駆動回路、２４…解析部、６０…灯具ユニット、６１…光出力ユニット、６２…投射レンズ、６３…回転リフレクタ、６４…フォトディテクタ、６５…集光レンズ

Claims (5)

1. 車外に対する照明光及び検出光を出力する光出力部と、
   前記照明光及び検出光を照明範囲において走査させる走査部と、
   前記検出光の戻り光を検出する光検出部と、
   前記光検出部による戻り光の検出に基づいて、前記照明光の出力をオン／オフする制御部と、を備えた
   車両用灯具。
2. 前記光出力部は、車両前方上部に位置して車両前方を照明する
   請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記検出光は非可視光である
   請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具。
4. 前記照明光及び前記検出光は、走査方向に検出光が先行する状態で、所定の位置関係で並んだ状態で走査される
   請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両用灯具。
5. 前記所定の位置関係は、走査方向である水平方向には、照明光が検出光よりも遅れる位置であり、かつ垂直方向には、照明光が検出光よりも下方となる位置である
   請求項４に記載の車両用灯具。

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