WO2017073250A1 - 車両用灯具 - Google Patents

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WO2017073250A1
WO2017073250A1 PCT/JP2016/079324 JP2016079324W WO2017073250A1 WO 2017073250 A1 WO2017073250 A1 WO 2017073250A1 JP 2016079324 W JP2016079324 W JP 2016079324W WO 2017073250 A1 WO2017073250 A1 WO 2017073250A1
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WO
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light
unit
illumination
vehicle
detection
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/079324
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English (en)
French (fr)
Inventor
増田　剛
重之 渡邉
新 竹田
彰仁 堀川
政昭 中林
裕介 仲田
遠藤　修
秀忠 田中
Original Assignee
株式会社小糸製作所
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社小糸製作所 filed Critical 株式会社小糸製作所
Priority to JP2017547690A priority Critical patent/JPWO2017073250A1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/24—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments for lighting other areas than only the way ahead
    • B60Q1/247—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments for lighting other areas than only the way ahead for illuminating the close surroundings of the vehicle, e.g. to facilitate entry or exit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/14—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights having dimming means

Definitions

  • the present invention relates to a vehicular lamp, and relates to a technical field relating to light distribution control in rainy weather.
  • Patent Document 1 discloses a technology including an optical system capable of forming a rainy light distribution pattern in which light is irradiated only on and around the lane mark on the own lane when running on rainy weather. Thereby, the visibility improvement of the vehicle front at the time of rainy weather driving
  • an object of the present invention is to provide a technique that enables illumination that avoids raindrops by an easy method.
  • the vehicular lamp according to the present invention includes a light output unit that outputs illumination light and detection light to the outside of the vehicle, a scanning unit that scans the illumination light and detection light in an illumination range, and light that detects return light of the detection light.
  • a detection unit ; and a control unit that turns on / off the output of the illumination light based on detection of return light by the light detection unit.
  • the return light of the detection light is, for example, return light reflected by raindrops. The presence of this raindrop is detected by the return light, and the illumination light is turned off accordingly.
  • the light output unit is positioned in the upper front part of the vehicle and illuminates the front of the vehicle.
  • the light distribution is from the upper side of the passenger's field of view toward the road. In this case, since the influence of reflection by raindrops is large, light distribution is performed avoiding raindrop positions.
  • the detection light is invisible light.
  • the detection light is invisible light such as infrared light.
  • the illumination light and the detection light are scanned in a state in which they are arranged in a predetermined positional relationship with the detection light preceding in the scanning direction. That is, the detection light and the illumination light are scanned while maintaining a predetermined positional relationship.
  • the scanning operation is such that the illumination light follows the detection light.
  • the predetermined positional relationship is a position in which the illumination light is delayed from the detection light in the horizontal direction, which is the scanning direction, and the illumination light is below the detection light in the vertical direction. It can be considered that the position becomes. That is, the illumination light is scanned with respect to the detection light while maintaining the positional relationship obliquely below the rear.
  • the present invention it is possible to realize a vehicular lamp that is illuminated while avoiding raindrops, and to achieve light distribution control that avoids the raindrops with a very simple configuration without requiring high arithmetic processing capacity. There is.
  • FIG. 1 is a perspective view of the vehicle 90
  • FIG. 2A is an explanatory view showing the roof module 1 as viewed in a plane direction. Note that the shape, structure, and the like of the vehicle 90 described below are merely examples.
  • the vehicle 90 is a four-wheeled vehicle having a function of traveling as fully automatic driving or partial automatic driving, or a function of assisting a driver's driving by a driving support function.
  • the passenger compartment in the vehicle 90 is a space surrounded by a front window 91F, a left side window 91LS, and a right side window 91RS and a rear window 91RR (see FIG. 7) that do not appear in FIG. That is, the passenger compartment is a space in which approximately 360 ° around the window is a window 91 (referred to as “window 91” when the windows are collectively referred to).
  • window 91 when the windows are collectively referred to.
  • FIG. 1 boundaries (window joining portions) of the front window 91F and the left side window 91LS, the front window 91F and the right side window 91RS, the rear window 91RR and the left side window 91LS, and the rear window 91RR and the right side window 91RS are shown.
  • the corner portion 95 may be transparent or translucent, and may be opaque.
  • a roof module 1 is provided at the top of the vehicle 90.
  • the roof module 1 has a configuration for forming a roof of the vehicle 90 and realizing various functions including a lamp function.
  • a laser light engine 2 having a laser light source is built in a substantially central portion of the roof module 1.
  • a headlight portion 3 is provided on the vehicle front side of the roof module 1.
  • a high beam output unit 3H, a low beam output unit 3L, and a spot beam output unit 3S are provided as the headlight unit 3.
  • the high beam output unit 3H outputs illumination light having a distant light distribution
  • the low beam output unit 3L outputs illumination light having a near light distribution.
  • the spot beam output unit 3S outputs illumination light for spot irradiation in front.
  • a rear light portion 4 is provided on the vehicle rear side of the roof module 1.
  • the rear light unit 4 is provided with, for example, a rear beam output unit 4H, a brake lamp unit, a back lamp unit, and the like.
  • the lighting configuration of the rear light unit 4 may be the same as that of the headlight unit 3, for example.
  • an ambient illumination unit 5 is formed on the side of the roof module 1 over substantially the entire circumference.
  • the surrounding illumination part 5 is shown with the broken line.
  • a large number of light output units 51 are arranged in the ambient illumination unit 5, thereby enabling illumination in a 360 ° direction around the vehicle 90.
  • the ambient illumination unit 5 is arranged to perform illumination within, for example, about 10 m in all directions around the vehicle 90.
  • FIG. 2B schematically shows an enlarged part of the ambient illumination unit 5.
  • a large number of light output units 51 arranged in the circumferential direction each include an R (red) laser beam output unit 5R, a G (green) laser beam output unit 5G, and a B (blue) laser beam output unit 5B. That is, each light output unit 51 can perform illumination in various color expressions, external notification, and the like by performing R, G, and B light output.
  • the monitoring sensor unit 7 is arranged together with the light output unit 51 as the ambient illumination unit 5.
  • the monitoring sensor unit 7 is an imaging unit including a camera, for example.
  • the vehicle front right side, the vehicle front left side, the right side front, the right side rear, the left side front, the left side rear, the vehicle rear side Eight are arranged on the right side and the vehicle rear left side.
  • the horizontal angle of view of the camera in each monitoring sensor unit 7 is set to about 50 degrees, and eight monitoring sensor units 7 can perform imaging in all directions.
  • FIG. 2B shows an example in which the visible light camera 7a and the far-infrared light camera 7b are provided as one monitoring sensor unit 7, but this is an example.
  • the surrounding environment can be recognized from an image, and a person, an object, and further their colors can be recognized.
  • the far-infrared light camera 7b it becomes suitable for recognition of heat source bodies, such as a person and an animal.
  • the monitoring sensor unit 7 may be provided with a near-infrared light camera.
  • the monitoring sensor unit 7 may not be provided with a camera, or may be provided with a laser sensor or a radar sensor in addition to the camera.
  • the headlight unit 3, rear light unit 4, and ambient illumination unit 5 provided in the roof module 1 each output laser light as illumination light.
  • the headlight unit 3, the rear light unit 4, and the ambient illumination unit 5 do not have their own laser diodes as laser light sources, for example, but lasers generated by the laser light engine 2 Light is used. That is, the laser light generated by the laser light engine 2 is guided and output to the high beam output unit 3H, the low beam output unit 3L, and the spot beam output unit 3S of the headlight unit 3 by the optical fiber 6 as a light guide. .
  • laser light generated by the laser light engine 2 is guided and output by the optical fiber 6 to a rear beam output unit 4H of the rear light unit 4, a brake lamp unit, a back lamp unit, and the like (not shown). Further, laser light generated by the laser light engine 2 is guided to the respective light output units 51 of the ambient illumination unit 5 by the optical fiber 6 and output.
  • the optical fiber 6 is provided with three systems corresponding to each of R laser light, G laser light, and B laser light. A part of these three systems of optical fibers 6 is exposed on the top and side surfaces of the roof module 1 as shown in FIGS. Each light) is also a part of the exterior design of the roof module 1.
  • the configuration in which the headlight unit 3, the rear light unit 4, and the ambient illumination unit 5 use laser light generated by the laser light engine 2 is an example.
  • Each of the headlight unit 3, the rear light unit 4, and the ambient illumination unit 5 may be independently provided with a light source such as a laser diode or an LED (Light Emitting Diode). Further, a part of the headlight unit 3, the rear light unit 4, and the ambient illumination unit 5 may use laser light generated by the laser light engine 2, and a part thereof may use a unique light source.
  • FIG. 3 shows the internal configuration of the roof module 1 and the configuration of the vehicle 90 related to the operation of the roof module 1.
  • the ECU (electronic control unit) 92 is a microcomputer that performs various controls in the vehicle 90.
  • the ECU 92 performs, for example, running control of the vehicle 90, automatic driving control, driving support control, electrical device control, and the like.
  • the battery 93 is a battery in the vehicle 90 and supplies operating power supply voltages for the traveling system, the electrical system, the control system, and other components.
  • the front window 91F, the left side window 91LS, the right side window 91RS, and the rear window 91RR are windows around the passenger compartment, and also have a function as a screen for displaying an in-vehicle image and an in-vehicle image as will be described later.
  • the ECU 92 can perform transmittance variable control for each window 91 (91F, 91RS, 91LS, 91RR).
  • the transmittance of each window 91 can be changed uniformly by the ECU 92 as a whole window, or can be set to a different transmittance for each region in the window.
  • the ECU 92 controls the transmittance of each window 91 based on information from the control unit 20 of the roof module 1, for example. Note that the control unit 20 may directly control the transmittance of each window 91 instead of the ECU 92.
  • the roof module 1 is provided with a laser light engine 2, a headlight unit 3, a rear light unit 4, an ambient illumination unit 5, an optical fiber 6, and a monitoring sensor unit 7. As shown in FIG. 3, an image projection unit 8 is provided.
  • the laser light engine 2 of the roof module 1 is provided with a control unit 20, a power supply circuit unit 21, a laser light source unit 22, a drive circuit 23, and an analysis unit 24.
  • the control unit 20 is configured by a microcomputer, and controls lighting operations by the roof module 1, operations related to captured image processing for monitoring the surroundings of the vehicle 90, display operations, and the like.
  • the control unit 20 can acquire vehicle information or make a processing request (for example, the above-described transmittance control) to the ECU 92 through communication with the ECU 92.
  • the control unit 20 can also provide the ECU 92 with surrounding information obtained by the monitoring sensor unit 7.
  • short-range wireless communication For communication between the control unit 20 and the ECU 92, short-range wireless communication, wired communication, infrared communication, and other various communication methods can be applied.
  • the roof module 1 is disposed on the upper surface of each window 91, it is assumed that the ECU 92 is disposed below the vehicle (below the window 91).
  • the window 91 is formed over almost the entire circumference as in this example, in order to enable the control unit 20 and the ECU 92 to communicate with each other by wire, it becomes a part of the window 91 or a boundary between the windows 91. It can be considered that a transparent transmission path is formed in the corner portion 95 to form a communication path.
  • the power supply circuit unit 21 receives power from the battery 93 and generates an operation power supply voltage necessary for each unit of the roof module 1. That is, a power supply voltage required for each of the control unit 20, the drive circuit 23, the analysis unit 24, the headlight unit 3, the rear light unit 4, the ambient illumination unit 5, the monitoring sensor unit 7, and the image projection unit 8 is generated, Supply. Of course, depending on the configuration of the headlight unit 3, the rear light unit 4, and the ambient illumination unit 5, the power supply circuit unit 21 may supply a power supply voltage thereto.
  • the power supply from the battery 93 to the power supply circuit unit 21 may be wireless power supply. Alternatively, power may be supplied by forming a transparent power supply path in a part of the window 91 or in the corner portion 95.
  • the power supply circuit unit 21 has a power storage unit that stores the electric charge generated in the solar panel, generates a power supply voltage necessary for each unit using the power supply voltage from the power storage unit, and supplies the power supply voltage to each unit. be able to.
  • the power supplied from the battery 93 and the power from the power storage unit may be used together, or the power supply from the battery 93 may be unnecessary.
  • the laser light source unit 22 includes a laser light source such as a laser diode, and outputs laser light.
  • a laser light source such as a laser diode
  • R laser light, G laser light, and B laser light are respectively output by three laser light sources.
  • the RGB laser beams are sent to the ambient illumination unit 5, the headlight unit 3, and the rear light unit 4 through optical fibers 6, respectively.
  • the drive circuit 23 is a circuit that drives the RGB laser light sources of the laser light source unit 22.
  • it includes a current supply circuit, a current stabilization circuit, a protection circuit, and the like for the laser diode.
  • the drive circuit 23 executes laser light output from the laser light source unit 22 in accordance with an instruction from the control unit 20.
  • the analysis unit 24 is, for example, an image analysis unit, and the cameras of the eight monitoring sensor units 7 that perform imaging for monitoring the surroundings of the vehicle 90 as described above (visible light camera 7a, far-infrared light camera 7b).
  • the captured image data from is input and image analysis is performed on each.
  • the analysis unit 24 analyzes the captured image from the visible light camera 7a of each monitoring sensor unit 7 to recognize surrounding people, for example, surrounding objects such as buildings, road conditions, traffic lights, signs, Guardrails, obstacles, preceding vehicles, oncoming vehicles, etc. can be recognized. It is also possible to recognize weather, sunshine direction, and the like.
  • the analysis unit 24 can recognize an ambient temperature distribution by analyzing an image obtained by the far-infrared light camera 7b, and can use this to assist recognition by the visible light camera 7a.
  • the monitoring sensor unit 7 is provided with a laser sensor or a radar sensor, the analysis unit 24 analyzes detection signals from these sensors to obtain various types of information.
  • the control unit 20 can perform various controls based on the recognition information of the surrounding environment based on the image analysis and detection signal analysis of the analysis unit 24.
  • the roof module 1 is provided with an image projection unit 8.
  • the image projection unit 8 includes, for example, six projectors 8a to 8f.
  • the projectors 8a to 8f are arranged so that images can be projected onto the windows 91 from the bottom side of the roof module 1, for example.
  • the RGB laser light from the laser output unit 22 is used for the projection light sources of the projectors 8a to 8f. Therefore, RGB laser beams are supplied to the projectors 8a to 8f through the optical fiber 6.
  • the operations of the projectors 8a to 8f are controlled by the control unit 20. That is, the control unit 20 instructs a projection operation and display contents.
  • the projectors 8a to 8f may be provided with independent projection light sources. Further, the projectors 8a to 8f may be disposed in the vehicle independently of the roof module 1.
  • the headlight unit 3 is provided in the roof module 1. Therefore, it is the illumination which irradiates ahead from the upper direction of the vehicle 90 in the state where the optical axis angle with respect to a road surface becomes deeper than before. Thus, by setting it as the structure irradiated from comparatively upwards, the visibility of the road surface by a passenger
  • the ambient illumination unit 5 can illuminate 360 degrees around the vehicle 90 by arranging the light output units 51 around the roof module 1.
  • the light distribution in the vertical direction of each light output unit 51 is set lower than the horizontal direction of the roof module 1.
  • the horizontal direction of the roof module 1 is indicated by a one-dot chain line H.
  • the light emission direction of the light output unit 51 disposed in the ambient illumination unit 5 is in a range of an angle ⁇ 1 indicated by a broken line, for example. Is set to For example, such a light distribution is set to illuminate around 10 m.
  • the vehicle 90 With such a light distribution, glare-free for people who are far away is realized. Further, a person in the vicinity of the vehicle 90 is prevented from unintentionally directly looking at the light from the ambient illumination unit 5. However, if the position of the eyes is low in a child or the like, there is a possibility of unintentional direct viewing. Therefore, when it is recognized that there is a person according to the surrounding environment monitoring, it is conceivable to stop the light output from the light output unit 51 toward the person or change the light distribution. . In addition, the vehicle 90 itself has the function of becoming the infrastructure at the place and brightening the surroundings by the illumination of the ambient illumination unit 5. Since there are many vehicles 90 in an urban area or the like, a bright environment can be created even at night. It is also assumed that road surface drawing with a color light source of the ambient illumination unit 5 is performed to present information to the people around and various notifications.
  • the ambient illumination unit 5 is configured to illuminate the environment from above the vehicle 90 as the periphery of the roof module 1, but the ambient illumination unit 5 may be provided around the bottom of the vehicle body. . That is, the light output unit 51 arranged as the ambient illumination unit 5 is not limited to being provided in the roof module 1. Moreover, the surrounding illumination part 5 does not necessarily need to perform the illumination with respect to the 360 degree
  • FIG. 5 An example of a laser beam supply method for the light output unit 51 (R laser beam output unit 5R, G laser beam output unit 5G, B laser beam output unit 5B) of the ambient illumination unit 5 will be described with reference to FIG.
  • R, G, and B laser diodes 22R, 22G, and 22B in the laser light source unit 22 of the laser light engine 2 are shown.
  • the light emitted from the laser diodes 22R, 22G, and 22B is irradiated on the rotary reflecting plate 75.
  • the rotary reflector 75 is driven to rotate about the axis J.
  • the rotary reflecting plate 75 is shown as a flat plate-like double-sided mirror, a polygon mirror that is a polyhedral mirror may be used instead of the rotating reflecting plate 75.
  • a collimator lens CL and an optical fiber 6 are disposed around the rotary reflecting plate 75.
  • the laser light converted into parallel light by the collimator lens CL enters the optical fiber 6 from the incident end 6a.
  • three optical fibers 6 corresponding to a set of three collimator lenses CL correspond to one light output unit 51 in the ambient illumination unit 5.
  • the R, G, and B laser beams reflected by the rotary reflector 75 are one set (three) of collimator lenses CL as indicated by the solid line.
  • the three optical fibers 6 supply laser beams to the respective laser beam output units (5R, 5G, 5B) of a certain light output unit 51 in the ambient illumination unit 5.
  • each of the R, G, and B laser beams reflected by the rotating reflecting plate 75 is set by a certain collimator lens CL as shown by the broken line. It is introduced into the optical fiber 6.
  • the three optical fibers 6 supply laser light to each laser light output section (5R, 5G, 5B) of another one light output section 51 in the ambient illumination section 5. Further, when the rotary reflecting plate 75 is in the state of the alternate long and short dash line, each of the R, G, and B laser beams reflected by the rotating reflecting plate 75 is one set (three) of collimators as indicated by the alternate long and short dash line. It is introduced into one set (three) of optical fibers 6 by the lens CL. The three optical fibers 6 supply laser light to each laser light output section (5R, 5G, 5B) of another one light output section 51 in the ambient illumination section 5.
  • the color of the illumination light of the surrounding illumination unit 5 can be changed by controlling the light intensity of each of the R, G, and B laser beams with which the rotary reflector 75 is irradiated.
  • the illumination light in a specific direction of the ambient illumination unit 5 The color of can also be changed.
  • the laser light emitted from the laser diodes 22R, 22G, and 22B is directly irradiated onto the rotary reflector 75. It only has to be irradiated.
  • the laser light emitted from the laser diodes 22R, 22G, and 22B is also incident on another optical fiber 6 supplied to the headlight unit 3 and the rear light unit 4.
  • the laser beams emitted from the laser diodes 22R, 22G, and 22B are dispersed by an optical element such as a beam splitter so that a part of the laser light is irradiated to the rotating reflector 75 as shown in FIG. do it.
  • the laser diodes 22R, 22G, and 22B may be dedicated laser diodes for supplying light to the surrounding illumination unit 5.
  • the monitoring sensor unit 7 will be described. Depending on the monitoring by the monitoring sensor unit 7, it is possible to recognize surrounding people and objects as described above.
  • the monitoring sensor unit 7 includes a visible light camera 7a and a far-infrared light camera 7b, it is possible to improve human recognition accuracy.
  • a person can be recognized by a method such as pattern matching.
  • the temperature of the target portion is determined to determine whether the person is a person. Can be recognized more accurately. The same applies to animals. It is also important to monitor the vicinity of the vehicle 90 in consideration of safety. For example, with respect to the monitoring sensor unit 7 disposed behind the vehicle 90, as shown in FIG.
  • the vertical angle of view is set below the horizontal direction (dashed line H) of the roof module 1, for example, the range of ⁇ 2. Deploy. In this way, the child HM or the like behind the vehicle 90 can be surely recognized.
  • the monitoring sensor unit 7 achieves safety improvement by adopting such a configuration.
  • the illumination of the ambient illumination unit 5 is also used to improve the monitoring function.
  • the degree of clarity of the contour of the image changes depending on the lighting condition.
  • the accuracy of object recognition including people varies. Therefore, in order to further improve the image recognition accuracy, the color of the illumination light by the ambient illumination unit 5 is changed according to the surrounding object. Since each light output unit 51 in the ambient illumination unit 5 includes R, G, and B laser light output units (5R, 5G, and 5B), it is possible to output illumination light of various colors. .
  • the illumination light of a specific color can be irradiated only in a specific direction by changing the intensity of the laser light supplied to the specific laser light output unit (5R, 5G, 5B).
  • each light output part 51 has light sources, such as LED and a laser diode, for example, it can output illumination light of various colors by arrange
  • step S ⁇ b> 101 the control unit 20 monitors whether any object is detected in a certain direction by the analysis unit 24. If any object is detected, the control unit 20 extracts color data of the object in step S102. Specifically, information on the color constituting the detected object is acquired from the analysis unit 24. In step S103, the control unit 20 determines a main color from the acquired color data. For example, the dominant color in the detection object or the color with the largest ratio is set as the main color.
  • step S104 the control unit 20 controls the illumination of the determined main color to be output from the detection direction of the object. Specifically, first, information on the direction of the detected object (direction viewed from the vehicle body) is acquired from the analysis unit 24, and the light output unit 51 that illuminates the direction is specified. And each intensity
  • strength of the R, G, B laser beam supplied to the said light output part 51 is controlled so that the output light from the light output part 51 may become a main color.
  • the analysis unit 24 can accurately determine the contour of the object, and can accurately identify what the object is by pattern matching or the like.
  • the control unit 20 acquires the object specifying result by the analysis unit 24 in step S105.
  • the process branches in step S106 depending on whether the detected object is a person or a person other than the person. In the case of a person, the process for the person is performed, and in the case of a person other than the person, the process for the object is performed.
  • the recognition accuracy as external environment recognition can be improved.
  • the illumination of the color according to a to-be-detected body becomes easy to recognize also in human vision. For example, when a pedestrian is wearing blue clothes, the visibility of the pedestrian is enhanced for the driver by applying blue illumination. This can improve safety.
  • the environment recognition accuracy is improved, for example, when a person is recognized, a part of the surrounding illumination unit 5, that is, turning off the illumination in the direction in which the person is present, reducing the illumination light intensity, etc. More advanced control is possible, such as preventing people from feeling glare.
  • Each window 91 is configured as a panel capable of controlling transmittance, and functions as a window through which an occupant can usually visually recognize the surroundings by being in a fully transmissive state. Furthermore, in each window 91, an image can be projected from the image projection unit 8 and the transmittance of the projected portion can be reduced to display to the passengers in the passenger compartment (display of in-vehicle images). In each window 91, an image is projected from the image projection unit 8 and the transmittance of the projected portion is increased, so that display for a person outside the vehicle can be performed (display of an image for the outside of the vehicle).
  • the projectors 8a to 8f in the image projection unit 8 are arranged as shown in FIG. 7, for example, and perform image projection.
  • the projectors 8a to 8f are arranged, for example, on the bottom surface side of the roof module 1 so as to obtain a projection direction as illustrated.
  • the projector 8a has an arrangement position so as to project an image on the entire front window 91F.
  • the projector 8b has an arrangement position so as to project an image on the entire rear window 91RR.
  • the projector 8c is set in an arrangement position so as to project an image with respect to a range approximately half the vehicle front side of the right side window 91RS.
  • the projector 8d is set in an arrangement position so as to project an image with respect to a range approximately half the vehicle rear side of the right side window 91RS.
  • the projector 8e is set in an arrangement position so as to project an image with respect to an approximately half range of the left side window 91LS on the vehicle front side.
  • the projector 8f is set in an arrangement position so as to project an image on a range approximately half the vehicle rear side of the left side window 91LS.
  • the projectors 8a to 8f are arranged in this way, so that various images can be displayed on all the windows 91.
  • Each of the projectors 8a to 8f may project an independent image, or may project an image for each part so that one continuous image is formed in an adjacent window.
  • FIG. 8 shows a state in which the in-vehicle image 100 is displayed on the front window 91F by the projector 8a.
  • Most of the front window 91F is in a through state (a state of transmittance that is visually recognized as being substantially transparent), and the occupant can see the scenery in front of the vehicle.
  • the transmittance of a part of the front window 91F is lowered, and the projection image of the projector 8a is displayed on that part.
  • the traveling speed, the number of revolutions, the shift position, the traveling distance, the time, the traveling mode, and the like are displayed as the in-vehicle image 100.
  • the in-vehicle image 100 may be projected like a video theater by reducing the transmittance of each window 91. Further, one in-vehicle image 100 with a large screen may be displayed across adjacent windows 91, for example, the front window 91F and the left and right side windows (91LS, 91RS). Of course, the images may be projected using the four windows 91 as a 360-degree screen. Such display across a plurality of windows 91 is possible by setting projection images by the projectors 8a to 8f. That is, one image may be divided in the horizontal direction and projected from the projectors 8a to 8f.
  • the in-vehicle image 100 includes, for example, a map image, a navigation image, a message image related to a vehicle state, a notification of surrounding conditions, an alert image and characters, various video contents, an enlarged image of a display screen of an information processing device such as a mobile terminal, a website An image is assumed.
  • FIG. 9 shows an example in which the vehicle exterior image 101 is displayed on the front window 91F and the left side window 91LS by the projectors 8a, 8e, and 8f, for example.
  • the front window 91F and the left side window 91LS have a structure in which a projected image can be viewed from the outside.
  • an image recommending the person who wants to cross the road to go ahead is displayed using the front window 91 ⁇ / b> F and the left side window 91 ⁇ / b> LS.
  • the front window 91F and the left side window 91LS are handled as one large screen and displayed across the images, thereby expanding the visibility to the outside and the notification capability.
  • FIG. 10A schematically show the structure of the window 91.
  • the window 91 has a structure in which it is divided into a large number of line-like areas by horizontal dividing lines, for example.
  • a window 91 is formed in such a state that a set of the mirror region 150, the transmission region 151, and the diffusion region 152 is continuous in the vertical direction.
  • each region may be, for example, one to several lines or several tens of lines in the frame of an image to be projected, or may be the width of a large number of lines. . This may be set according to the vertical resolution and image visibility of the image.
  • the description and the vertical width of each area are the x lines of the image.
  • the mirror region 150 is a region in which the mirror 160 is formed.
  • the mirror 160 reflects light incident from the vehicle interior direction downward.
  • the transmission region 151 is a region through which light is normally transmitted with a high transmittance.
  • the diffusion region 152 is a region in which the diffusion plate 161 is provided.
  • the light 170 incident on the mirror region 150 from the inside of the vehicle is reflected by the mirror 160, passes through the transmission region 151 from below to reach the diffusion plate 161.
  • the diffusing plate 161 is inclined as shown in the figure, so that the light 170 is diffused outward by the diffusing plate 161.
  • an image by the light 170 is visually recognized from the outside of the window 91.
  • light 171 from outside the vehicle reaches the vehicle interior via the transmission region 151. Accordingly, the occupant can visually recognize the scene outside the vehicle.
  • the light 172 incident on the diffusion region 152 from the inside of the vehicle is projected on the diffusion plate 161 and diffused. In this state, an image by the light 172 is visually recognized from the inside of the window 91.
  • the projectors 8a to 8f may emit the in-vehicle image 100 and the in-vehicle image 101 as projection light as follows.
  • the first x line of the frame is blank (pixel data of gradation 0), the next x line is also blank, and the pixel data constituting the image is arranged on the next x line.
  • Such data arrangement is repeated in the vertical direction to form each frame data.
  • projection is performed based on the frame data.
  • the projection light constituting the image is projected onto the diffusion region 152, and the image can be viewed by the occupant.
  • the frame data of the vehicle outside image 101 pixel data constituting the image is arranged on the first x line of the frame, the next x line is blank, and the next x line is also blank. Such data arrangement is repeated in the vertical direction to form each frame data. Then, projection is performed based on the frame data. Then, the projection light constituting the image is projected onto the mirror region 150, and the image can be viewed from the outside.
  • the in-vehicle image 100 and the in-vehicle image 101 are simultaneously displayed on the front and back of the window, the in-vehicle image data and the in-vehicle image data are combined.
  • the pixel data constituting the vehicle exterior image 101 is arranged on the first x line of the frame, the next x line is blank, and the next x line is the pixel data constituting the vehicle interior image 100. Deploy. This may be repeated in the vertical direction to form and project frame data.
  • the projection positions of the projectors 8a to 8f must be precisely matched to the position of the area (150, 151, 152) of the window 91. Therefore, a camera capable of recognizing the image display state on the window 91 or a light amount sensor is provided in the vehicle, and the vehicle image 100 is projected in a state in which the vehicle image 100 is displayed well in a state where the vehicle image 100 is projected. It is desirable that automatic position adjustment is performed. In the case of the above configuration, if the in-vehicle image 100 is appropriately displayed as the positional relationship, the in-vehicle image 101 is also appropriately projected.
  • FIG. 11A is an example in which the projector 8out is arranged outside the vehicle, for example, on the ridge portion of the ceiling portion 181 by the roof module 1, in addition to arranging the projector 8in (for example, the projectors 8a to 8f) inside the vehicle.
  • the window 91 has a two-layer structure, and the outside of the vehicle is a glass portion 183 and the inside of the vehicle is a liquid crystal shutter portion 182.
  • the liquid crystal shutter unit 182 is a layer whose transmittance is variable depending on the voltage applied to both end electrodes of the sealed liquid crystal.
  • the in-vehicle image 100 is projected by the projector 8in, and the in-vehicle image 101 is projected by the projector 8out.
  • the transmittance of the liquid crystal shutter unit 182 may be lowered. That is, the control unit 20 requests the ECU 92 to perform transmittance control according to each of the area for projecting the vehicle exterior image 101 and the area for projecting the vehicle interior image 100 as the area on each window 91. To control the transmittance. Then, the image projection unit 8 is instructed to project an image on each region. By doing in this way, the in-vehicle image 100 and the in-vehicle image 101 can be displayed appropriately.
  • FIG. 8 An example of the arrangement position of the projector 8out outside the vehicle is shown in FIG.
  • ten projectors 8out are arranged as the projectors 8g to 8p.
  • the projectors 8g, 8h, and 8i that project onto the front window 91F, the projectors 8j, 8k, and 8l that project onto the rear window 91RR, the projectors 8m and 8n that project onto the right side window 91RS, and the left side window 91LS The projectors 8o and 8p that perform the projection are provided so that the display in the entire circumferential direction of the vehicle 90 is possible.
  • the projector 8out is provided in this way, road surface drawing can be performed by the projector 8out.
  • the state in which the projectors 8m and 8n are projecting onto the road surface is indicated by broken lines.
  • Etc. can be performed. For example, guidance for getting on and off is displayed on the road surface.
  • FIG. 11B shows still another structure example.
  • the window 91 has a three-layer structure, and a transmission type OLED (Organic Electro-Luminescence Display) unit 184, a glass unit 183, and a liquid crystal shutter unit 182 are formed from the outside of the vehicle.
  • the in-vehicle image 100 is projected by the projector 8in (for example, the projectors 8a to 8f), and the in-vehicle image 101 is displayed by the transmissive OLED unit 184.
  • the transmissive OLED unit 184 Even with such a structure, images can be displayed inside and outside the vehicle.
  • the transmissive OLED unit 184 since the transparency of the window 91 is ensured by using the transmissive OLED unit 184, the occupant's external visibility is also maintained.
  • window structures and display devices have been shown so far, but various other methods for displaying images inside and outside the vehicle using the window 91 are conceivable.
  • the structural example of the window 91 so far may be applied to the entire window 91, for example, as the display area 190 indicated by the hatched portion in FIG. 13A.
  • the center of the window 91 may be a transmissive area 191 and the display area 190 may be a peripheral portion of the window 91.
  • FIG. 13B the center of the window 91 may be a transmissive area 191 and the display area 190 may be a peripheral portion of the window 91.
  • a band-shaped display area 190 may be formed only in the upper and lower directions in the window 91, and the center in the vertical direction may be a transmission area 191.
  • the transmissive region 191 is, for example, a simple glass region, which has a constantly high transmittance and is not used for display. By providing the transmissive region 191, a region that always ensures the external visibility of the occupant can be obtained.
  • FIG. 14A shows a state of light distribution from raindrops by the vehicle 90.
  • the spot beam output unit 3S outputs invisible light as detection light as indicated by a broken line, and the raindrop W is detected by the reflected light. Based on the detection result, the illumination light (visible light) indicated by the solid line is controlled so as to be irradiated avoiding the raindrop W. This prevents the illumination light from hitting raindrops and generating glare.
  • FIG. 14B shows a vehicle 90 ⁇ / b> C having a general shape, and shows an example in which control for avoiding raindrops W is performed on illumination light from the headlight 110.
  • FIG. 14A illustrates the case of illuminating from above the vehicle body
  • FIG. 14B illustrates the case of illuminating from below the vehicle body. In either case, a raindrop prevention function for front illumination can be mounted.
  • FIG. 15A shows the lamp unit 60 provided in the spot beam output unit 3S in the roof module 1, for example.
  • the lamp unit 60 has a structure in which a light output unit 61, a projection lens 62, a rotating reflector 63, a photodetector 64, and a condenser lens 65 are attached to a base body having a required shape.
  • the light output unit 61 includes, for example, a white laser output unit 61a as illumination light and an IR (infrared) laser output unit 61b as detection light.
  • the white laser output unit 61a may be configured to synthesize and output RGB laser light guided from the laser light source unit 22 by the optical fiber 6, or may be configured to generate a laser beam by including a light source such as a laser diode.
  • the IR laser output unit 61b includes a laser light source that generates infrared light.
  • the laser beams output from the white laser output unit 61a and the IR laser output unit 61b are reflected by the rotary reflector 63 and emitted outward from the projection lens 62.
  • illumination light white laser light
  • detection light IR laser light
  • the illumination light and the detection light are output so as to be scanned in the arrow SK direction by the rotation of the rotary reflector 63.
  • the rotating reflector 63 includes a cylindrical rotating base 63A disposed at the center, and two wings 63B and 63B protruding outward from the outer peripheral surface of the rotating base 63A. And have.
  • the wings 63B and 63B are plate-shaped and have the same shape.
  • the surfaces of the wings 63B and 63B are each formed as a reflection surface Rf.
  • gaps 63C and 63C are formed in the circumferential direction between the wings 63B and 63B, respectively.
  • the laser beams output from the white laser output unit 61a and the IR laser output unit 61b are reflected by the reflecting surface Rf and are incident on the projection lens 62.
  • the rotating reflector 63 is configured to be able to change the direction of reflected light according to the rotational position.
  • the shape of the reflection surface Rf of the wing part 63B is formed in a predetermined shape in order to realize scanning of laser light. Specifically, as shown in FIG. 17, the shape of the reflection surface Rf is an in-plane parallel to the horizontal plane when the optical axis of the laser beam from the white laser output unit 61a or the IR laser output unit 61b is the optical axis ax1. , The angle formed by the optical axis ax1 and the reflection surface Rf is twisted so as to change as the wing 63B rotates.
  • the rotary reflector 63 is rotated about the rotation axis R in the direction indicated by the arrow r in the figure, for example.
  • the angle formed by the optical axis ax1 and the reflecting surface Rf changes in a plane parallel to the horizontal plane according to the rotation position.
  • the optical axis ax1 changes so as to oscillate in a plane parallel to the horizontal plane, as indicated by an arrow SK in the drawing. That is, the laser beams output from the white laser output unit 61a and the IR laser output unit 61b are scanned in the horizontal direction. In the case of this example, one scan is performed for each wing 63B.
  • FIG. 18A schematically shows the scanning operation.
  • the illumination light Sa and the detection light Sb are laser beams output from the white laser output unit 61a and the IR laser output unit 61b, respectively.
  • the illumination light Sa and the detection light Sb are scanned in the horizontal direction as indicated by an arrow L1. Scanning (one line) is performed once during the half rotation period of the rotating reflector 63.
  • the entire lamp unit 60 or the entire rotating reflector 63
  • the elevation angle direction tilt direction
  • Arrows L2, L3... Ln By performing horizontal scanning while changing the vertical position in this way, it is possible to scan the in-plane as the illumination range.
  • the white laser output unit 61a and the IR laser output unit 61b are arranged side by side in the horizontal direction, and the white laser output unit 61a is behind the scanning direction. Is arranged. For this reason, the scanning as shown in FIG. 18A is performed such that the detection light Sb first precedes and the illumination light Sa follows thereafter.
  • the white laser output unit 61a is on the side delayed from the scanning direction, and the vertical position is slightly lower than the IR laser output unit 61b. It is also possible to arrange them in In this case, the scanning as shown in FIG. 18A is an operation in which the detection light Sb first precedes and the illumination light Sa follows in parallel at a slightly lower position thereafter.
  • the light output unit 61 may have a configuration in which a large number of laser units U1 to Un are arranged as shown in FIG. 15D.
  • Each of the laser units U1 to Un has a white laser output unit 61a and an IR laser output unit 61b.
  • the laser beams from all the laser units U 1 to Un are reflected by the rotating reflector 63 and emitted from the projection lens 62.
  • scanning can be performed as shown in FIG. 18B. That is, the detection light Sb and the illumination light Sa from each of the laser units U1 to Un scan once in the horizontal direction, whereby the scans L1 to Ln within the illumination range are executed.
  • the operation for scanning only needs to rotate the rotary reflector 63, and the whole lighting unit 60 does not need to be driven in the elevation direction.
  • the white laser output unit 61a and the IR laser output unit 61b may be arranged in an oblique positional relationship as shown in FIG. 15C.
  • FIG. 19 is a block diagram of a control configuration of the lamp unit 60.
  • the lamp unit 60 includes a light distribution control unit 66, drive circuits 67a and 67b, a sense amplifier 68, a motor drive unit 69, in addition to the light output unit 61, the projection lens 62, the rotating reflector 63, the photodetector 64, and the condenser lens 65 described above.
  • a motor 70 is included.
  • the drive circuit 67a is a drive circuit that drives the laser light source in the white laser output unit 61a to emit light (ON / OFF of laser output).
  • the drive circuit 67a is a circuit that turns ON / OFF the output of the laser light supplied through the optical fiber 6.
  • the drive circuit 67b is a drive circuit that drives the laser light source in the IR laser output unit 61b.
  • the sense amplifier 68 performs amplification and waveform shaping of the detection signal by the photodetector 64 and supplies the amplified light to the light distribution control unit 66.
  • the detection light IR laser light
  • the photodetector 64 is composed of, for example, a photodiode or a phototransistor, and outputs a signal corresponding to the light reception signal. This signal is waveform-shaped by the sense amplifier 68 and supplied to the light distribution controller 66 as a detection signal.
  • the motor 70 is a motor that rotationally drives the rotary reflector 63.
  • the motor driving unit 69 applies driving power to the motor 70 to drive the motor 70 to rotate.
  • the light distribution control unit 66 instructs ON / OFF of the laser output by the drive circuits 67a and 67b.
  • the light distribution control unit 66 instructs the drive circuit 67a to turn on / off the laser output in accordance with the detection signal from the sense amplifier 68.
  • the motor drive unit 69 is instructed to rotate the rotary reflector 63 to execute scanning of illumination light and detection light.
  • the light distribution control unit 66 can communicate with, for example, the control unit 20, and performs ON / OFF control of illumination operation as the spot beam output unit 3S, execution of a raindrop prevention function, and the like according to an instruction from the control unit 20. Do.
  • FIG. 20A is an example in which detection light is output in a pulse form from the IR laser output unit 61b.
  • the light distribution control unit 66 controls the drive circuit 67b to output detection light (IR laser light) at time points t0, t1, t2, t4, t5. Since the illumination light (white laser light) is basically always output for illumination, the driver circuit 67a is instructed to turn on the white laser output from time t0. At this time, the light distribution control unit 66 instructs the motor driving unit 69 to rotate the rotating reflector 63. Therefore, the detection light Sb and the illumination light Sa are scanned as described above.
  • the light distribution control unit 66 detects that the detection signal from the sense amplifier 68 rises to a high level at a certain time t21. In response to this, the light distribution control unit 66 instructs the drive circuit 67a to turn off the illumination light Sa at a time point t22 when a predetermined delay time is given. Since the detection signal indicates that the return light reflected by the raindrop is detected by the detection light Sb, the illumination light being scanned is turned off only at the raindrop so that the illumination light Sa does not strike the raindrop. It will be. Since the white laser output unit 61a and the IR laser output unit 61b are arranged as shown in FIG.
  • the illumination light Sa irradiates the raindrop with a slight delay after the detection light Sb hits the raindrop. Reach position.
  • the light distribution control unit 66 sets a delay time in accordance with this timing, and controls the illumination light Sa to be turned off. That is, the delay time is set according to the delay time on the circuit from the detection of the photodetector 64 to the turn-off control, the horizontal distance between the arrangement positions of the white laser output unit 61a and the IR laser output unit 61b, and the scan speed. .
  • the detection signal since the detection light Sb is a pulse output, the detection signal also returns to the low level at time t23 when the pulse width of the detection light Sb has passed at the longest.
  • the detection signal may return to the low level in a time shorter than the pulse width time.
  • the light distribution control unit 66 instructs the drive circuit 67a to turn on the illumination light at time t24 when the predetermined delay is given. Accordingly, the illumination light Sa being scanned is turned on at the timing when the position of the raindrop passes. A similar operation is performed at times t41 to t44.
  • the detection light Sb is continuously output from the IR laser output unit 61b.
  • the light distribution control unit 66 controls the drive circuit 67b so as to output the detection light (IR laser light) Sb from the time point t0.
  • the driving circuit 67a is instructed to output the illumination light (white laser light) Sa from the time point t0.
  • the rotating reflector 63 is rotated.
  • the light distribution control unit 66 detects that the detection signal from the sense amplifier 68 rises to a high level at a certain time t31. In response to this, the light distribution control unit 66 instructs the drive circuit 67a to turn off the illumination light Sa at a time point t32 when a predetermined delay time is given. Since the detection light Sb is a continuous output, the detection signal returns to a low level when the detection light Sb passes the raindrop. When the detection signal returns to the low level at time t33, the light distribution control unit 66 instructs the drive circuit 67a to turn on the illumination light at time t34 when the predetermined delay is given. Accordingly, the illumination light Sa being scanned is turned on at the timing when the position of the raindrop passes. A similar operation is performed at times t51 to t54.
  • the illumination light Sa from the white laser output unit 61a is turned off at the timing when it is applied to the raindrop and re-lighted at the timing when it leaves the raindrop position during scanning. Will be done. Accordingly, illumination that prevents raindrops is realized, and glare due to illumination light being applied to the raindrops can be prevented.
  • the distance to the raindrop can be detected by outputting the detection light in pulses. This is because the time difference between the pulse output timing and the rise timing of the detection signal is proportional to the distance to the raindrop. Therefore, control according to the distance from the raindrop is also possible.
  • the pulse output of the detection light Sb as shown in FIG. 20A is required. This is for determining which of the laser units U1 to Un the detection signal is from the return light of the detection light.
  • the detection light Sb in each of the laser units U1 to Un is pulsed and their output timing is shifted. Accordingly, it is possible to determine which of the detection lights Sb of the laser units U1 to Un is the return light based on the timing of the detection signal. This determination makes it possible to determine which laser unit the illumination light Sa should be turned off.
  • time points t31 to t34 and time points t51 to t54 in FIG. 20B show an example in which the time length of the H level of the detection signal, that is, the length of the off period of the illumination light is different.
  • the illumination light Sa is turned off according to the width of the raindrop, and thus there is an advantage that the control according to the raindrop size is realized.
  • the light distribution control unit 66 may be configured to turn off in response to detection without particularly considering the delay for turning off the light. That is, when the detection light reaches the raindrop, the white laser output unit 61a and the IR laser are matched with the position of the raindrop and the amount of change (falling amount) of the raindrop position in the slight delay time until the raindrop detection and extinction control.
  • the positional relationship of the output unit 61b is set. Particularly in the case of FIG.
  • the delay according to the horizontal arrangement difference between the detection light Sb and the illumination light Sa and the scan speed corresponds to the delay time generated in the signal delay of the detection operation, and If the arrangement position of the white laser output unit 61a and the IR laser output unit 61b is set (or the scan speed is set) so that the amount of raindrop fall corresponds to the vertical arrangement difference, the extinction control is performed from raindrop detection.
  • the delay control up to is not necessary.
  • the above-described illumination function for preventing raindrops may be applied to other illumination function units such as the high beam output unit 3H and the low beam output unit 3L. Further, since the illumination light is turned off at a portion corresponding to raindrops, if this function is executed in the case of too heavy rain, it is assumed that the illumination light off period becomes longer and the illumination light quantity decreases. Therefore, for example, when the H level time of the detection signal within a unit time (for example, within one scan) becomes a predetermined% or more, it is desirable to perform control so that the function is turned off. When image analysis is performed by the analysis unit 24, the weather condition can be recognized. Therefore, for example, when the control unit 20 recognizes heavy rain, it is possible to notify the light distribution control unit 66 to turn off the raindrop prevention function.
  • the vehicular lamp according to the embodiment is mounted on the vehicle 90 and outputs a light output unit (for example, a light output unit of the spot beam output unit 3S) that outputs illumination light and detection light to the outside of the vehicle. 61), a scanning unit (rotating reflector 63) that scans illumination light and detection light in the illumination range, a light detection unit (photodetector 64) that detects return light of the detection light, and detection of return light by the light detection unit. And a light distribution control unit 66 for turning on / off the output of the illumination light.
  • the return light of the detection light is, for example, return light reflected by raindrops.
  • the presence of this raindrop is detected by the return light, and the illumination light is turned off accordingly. Thereby, it is possible to control the light distribution so that the illumination light does not strike the raindrops, and it is possible to prevent glare caused by reflection due to the raindrops when the illumination is turned on in rainy weather, thereby improving visibility. And there exists an effect that the vehicle lamp provided with the light distribution control function which avoids such a raindrop is realizable with a very simple structure, without requiring high arithmetic processing capability. That is, imaging and image processing for raindrop position identification are unnecessary, and the circuit configuration can be simplified.
  • the light distribution control unit 66 does not need to perform image analysis processing, and the processing load is light.
  • the light distribution control unit 66 may use a microcomputer, but may be formed of a logic circuit or an analog circuit depending on circumstances. That is, it is only necessary to turn off the illumination light with a predetermined delay from the detection timing of the photodetector 64. Further, since image processing is unnecessary, it is effective for reducing power consumption.
  • the light output unit 61 as a light source is scanned, it is sufficient to have at least one light source, and there is no need to provide a large number of light sources that share light distribution in each direction. There is no need to install a camera. Therefore, size reduction as a vehicular lamp (lamp unit 60) can be promoted.
  • scanning is realized by using the rotating reflector 63. This facilitates operation control for scanning.
  • the light output unit includes a light output unit that illuminates the front of the vehicle as the spot beam output unit 3S.
  • the light distribution is from the upper side of the passenger's field of view toward the road.
  • the illumination function as what is called a headlight, the visibility at the time of illuminating from upper direction is improved. Road surface visibility can also be improved by illumination with an angle from above.
  • the detection light is invisible light (IR laser light). By making the detection light invisible, the detection light itself does not cause glare.
  • the illumination light and the detection light are scanned in a state in which the detection light is preceded in the scanning direction and arranged in a predetermined positional relationship (see FIGS. 15 and 18). That is, the detection light and the illumination light are scanned while maintaining a predetermined positional relationship.
  • the scanning operation is such that the illumination light follows the detection light. Since the positional relationship between the detection light and the illumination light is fixed in this way, it is possible to obtain a state in which the illumination light is extinguished at the position of the raindrop when the illumination light is turned off at a timing according to the return light of the detection light. That is, the time from the detection of raindrops to the turn-off timing can be made constant, and the raindrops can be prevented with high accuracy by delay control of the time.
  • the predetermined positional relationship between the illumination light and the detection light is such that the illumination light is behind the detection light in the horizontal direction, which is the scanning direction, and the illumination light is below the detection light in the vertical direction. It may be a position (see FIG. 15C). In other words, the illumination light is scanned with respect to the detection light while maintaining the positional relationship obliquely below the rear. This is a positional relationship in consideration of the time difference between the raindrop detection timing of the detection light and the off timing of the illumination light, and the raindrop fall between them. Thereby, it is possible to improve the accuracy of the extinguishing operation for avoiding raindrops.
  • the scanning direction of the detection light and the illumination light is the horizontal direction, but the scanning may be a vertical direction, an oblique direction, or the like. You may arrange
  • a light source other than a laser light source such as an LED may be used, or a plurality of different types of light sources may be used.
  • SYMBOLS 1 ... Roof module, 2 ... Laser light engine, 3 ... Headlight part, 4 ... Rear light part, 5 ... Ambient illumination part, 6 ... Optical fiber, 7 ... Monitoring sensor unit, 8 ... Image projection part, 20 ... Control part , 21 ... power supply circuit unit, 22 ... laser light source unit, 23 ... drive circuit, 24 ... analysis unit, 60 ... lamp unit, 61 ... light output unit, 62 ... projection lens, 63 ... rotating reflector, 64 ... photo detector, 65 ... Condenser lens

Landscapes

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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

車両用灯具
　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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