WO2023120308A1 - 探知モジュール及び探知モジュールを備えたランプ装置並びにランプシステム - Google Patents

探知モジュール及び探知モジュールを備えたランプ装置並びにランプシステム Download PDF

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WO2023120308A1
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radar
mirror
lamp
detection
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正之 金近
晴臣 宮崎
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スタンレー電気株式会社
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    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93277—Sensor installation details in the lights

Definitions

  • the present invention relates to a detection module, a lamp device and a lamp system provided with the detection module, and more particularly to a detection module and a lamp device and a lamp system provided with the detection module mounted on a moving body such as a vehicle.
  • LiDAR Light Detection and Ranging
  • millimeter wave sensors have been widely used for driving support and autonomous driving.
  • LiDAR is a sensor that uses laser light and can accurately detect the distance, position and shape of an object.
  • LiDAR has also been used in portable devices as a compact, high-precision three-dimensional measuring device.
  • millimeter-wave radar equipment can maintain high environmental resistance performance without being affected by environments such as nighttime or backlight, and bad weather such as heavy fog, rainfall, and snowfall.
  • the distance and direction to an object and the relative speed to the object can be detected directly. Therefore, it has the feature that even an object at a short distance can be detected at high speed and with high accuracy.
  • Patent Document 1 discloses a vehicle lamp incorporating a LiDAR and a millimeter wave radar.
  • the vehicular lamp is provided with a light-emitting light guide in front of the millimeter wave radar for hiding the presence of the millimeter wave radar.
  • Patent Document 2 discloses a vehicle lamp incorporating a LiDAR and a millimeter wave radar.
  • the vehicle lamp includes a half mirror that covers the LiDAR and reduces visibility from the outside, and a millimeter wave radar that covers the millimeter wave radar and reduces visibility from the outside. A half mirror is provided.
  • Patent Document 3 discloses a lamp device that covers at least part of the front surface of a radar unit and has a shielding member made of foamed resin.
  • US Pat. No. 6,300,003 discloses a body component formed of microcellular foam, a radar device positioned behind the body component and configured to transmit/receive radar waves therethrough, A vehicle system is disclosed.
  • Patent Document 5 discloses a metal coating that is an aggregate of fine islands and that has metallic luster and is permeable to electromagnetic waves. Further, in Patent Document 6, an indium oxide-containing layer provided in a continuous state on the surface of a substrate and a metal layer including a plurality of portions that are at least partially discontinuous with each other are laminated on the indium oxide-containing layer. An electromagnetic wave transparent metallic luster member is disclosed.
  • Patent Document 7 detection range adjustment is performed by determining the phase of the steering direction of the rear wheels with respect to the front wheels, increasing the detection range inside the turning direction when the phases are the same, and increasing the detection range outside the turning direction when the phases are opposite. Means are disclosed.
  • Patent Literature 8 discloses a vehicle obstacle detection device provided with detection range changing means for changing the obstacle detection range of a detector in accordance with the steering operation of the vehicle.
  • LiDAR can detect the position and shape of obstacles with high accuracy, it has the disadvantage that its detection ability declines in bad weather.
  • the inventor of the present invention has developed the present invention for the purpose of realizing an obstacle detection module and a lamp device that can supplement the detection ability of LiDAR with a radar device having high environmental resistance performance and can maintain high detection ability regardless of the environment. devised.
  • the present invention has been made in view of the above points, and is capable of maintaining high environmental resistance performance without being affected by environments such as nighttime and backlight, and bad weather such as thick fog, rain and snow. It is an object to provide a module and a lamp device with said detection module.
  • the object is to provide a lamp system capable of
  • a sniffer module comprises: a radar unit that emits radar waves and receives reflected waves from obstacles to detect obstacles; a mirror having a reflecting surface, arranged in the radiation direction of the radar wave, and transmitting the radar wave forward from the rear side; an optical detection unit for detecting an obstacle by receiving light from the obstacle in front reflected by the reflecting surface of the mirror;
  • the radar unit, the mirror and the optical detection unit are arranged such that the field of view of the radar unit and the field of view of the optical detection unit overlap each other.
  • a lamp device comprises: the detection module; a lamp unit; a lamp case housing the detection module and the lamp unit therein; have.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the left front part of a vehicle equipped with a lamp device having an obstacle detection module according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the lamp device 10
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of an obstacle detection module 20
  • FIG. 3 is a diagram showing the positional relationship of the radar unit 21, the LiDAR unit 23, and the mirror 25 and their detailed configurations in a cross section along the vertical plane.
  • 4 is a diagram schematically showing radiation ranges of radar waves and laser beams when the obstacle detection module 20 is viewed from above in the vertical direction
  • FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-section of a part of the mirror 25;
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged partial cross-section of another example of the mirror 25;
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-section of a part W of still another example of the mirror 25;
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-section of a part W of still another example of the mirror 25;
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-section of a part W of still another example of the mirror 25;
  • 1 is a block diagram showing the configuration of a lamp system;
  • FIG. 4 is a flow chart showing a detection control flow of the lamp system;
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the detection area of each LiDAR unit of the left lamp device and the right lamp device;
  • FIG. 1 is a perspective view showing the left front portion of an automobile vehicle VH to which an obstacle detection module 20 and a lamp device 10 having the obstacle detection module 20 according to the first embodiment of the present invention are mounted.
  • 2 is a perspective view showing a main part of the lamp device 10. As shown in FIG.
  • the drawing shows a three-axis coordinate system in which the traveling direction of the vehicle VH to which the lamp device 10 is attached is the y direction, the leftward direction is the x direction, and the downward direction (gravitational direction) is the z direction. That is, when the vehicle VH is placed horizontally, the horizontal plane is the xy plane, and the direction of gravity is the z direction.
  • the lamp device 10 is a vehicle lamp, and is used as headlamps arranged on the left and right front portions of a vehicle. Since the basic configuration of the left and right headlamps is the same, only one lamp device 10 (left headlamp) arranged on the front left side of the vehicle will be illustrated and described below.
  • the lamp device 10 is a headlamp for main driving will be described as an example, but it may be a lamp device having the purpose and function of emitting light to the outside, such as a tail lamp or a backlight.
  • Vehicle means vehicles such as ships, aircraft, and manned and unmanned means of transport or movement.
  • the lamp device 10 is attached to the vehicle VH, and the lamp device 10 serving as the left headlight and the right headlight is configured to be bilaterally symmetrical with each other.
  • the lamp device 10 comprises a housing 11 which is the base of the lamp device 10, and a transparent cover 12 (also referred to as an outer lens or an outer cover) attached to the housing 11 and covering the front opening. It has a lamp case 13 of
  • the lamp device 10 has a lamp unit 15 housed in a lamp chamber (lamp body space) defined by a lamp case 13 and an obstacle detection module 20 .
  • the lamp unit 15 has a light source such as an LED and an optical component (not shown) such as a lens, and radiates light from the light source forward of the vehicle.
  • a light source such as an LED
  • an optical component such as a lens
  • the obstacle detection module 20 is arranged on the side of the lamp unit 15 inside the lamp device 10 .
  • the arrangement of the obstacle detection module 20 is not limited to this, and can be arranged at a suitable position within the lamp device 10 .
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing the configuration of the obstacle detection module 20 according to the first embodiment of the invention.
  • the obstacle detection module 20 has a radar unit 21 , a LiDAR unit 23 and a mirror 25 .
  • the radar unit 21, the LiDAR unit 23, and the mirror 25 are aligned and arranged such that their central axes are included in one vertical plane.
  • the radar unit 21 has an antenna 21A, which is a radar transmitting/receiving section that transmits electromagnetic waves (radar waves) and receives reflected waves reflected by obstacles.
  • the LiDAR unit 23 has a LiDAR transmitter/receiver 23A that transmits the scanned laser beam LB and receives reflected light reflected by an obstacle.
  • the mirror 25 has a reflecting surface 25A that reflects the laser beam LB from the LiDAR unit 23 on its surface. Also, the mirror 25 is configured to transmit the radar wave RW from the radar unit 21 incident from the rear surface 25B side.
  • FIG. 4A is a schematic cross-sectional view along a vertical plane (that is, a plane perpendicular to the horizontal plane), showing the arrangement relationship and detailed configuration of the radar unit 21, the LiDAR unit 23, and the mirror 25.
  • FIG. 4B is a diagram schematically showing radiation ranges of radar waves and laser light when the radar unit 21, the LiDAR unit 23, and the mirror 25 are viewed vertically from above. For the clarity of the drawing, illustration of detailed constituent elements is omitted.
  • the radar unit 21 has a radar driver 21D (first driver) which is a drive unit that drives the antenna 21A and transmits and receives radar waves.
  • the radar driver 21D generates and outputs a detection signal (first detection signal) corresponding to the reflected wave.
  • millimeter waves in the 76-81 GHz band are preferably used as the radiated electromagnetic waves in terms of resolution and accuracy.
  • the LiDAR unit 23 has a LiDAR driver 23D (second driver) that drives the LiDAR transmitter/receiver 23A to transmit and receive laser light.
  • the LiDAR driver 23D generates and outputs a detection signal (second detection signal) corresponding to the reflected light.
  • the scanning light of the LiDAR unit 23 for example, infrared laser light of 905 nm is used.
  • An optical filter 23F that cuts visible light and transmits the infrared light is provided on the optical path between the LiDAR unit 23 and the mirror 25 .
  • the wavelength of the scanning light is not limited to this.
  • the mirror 25 has a reflective film deposited on a substrate that can transmit radar waves, and has a configuration that can transmit radar waves that are incident from the rear surface 25B side.
  • a material that can transmit radar waves and has metallic luster such as indium (In) or nickel (Ni), can be used.
  • a dielectric multilayer film may be used.
  • the mirror 25 has a rotation/tilt controller 25R that can rotate the mirror 25 or adjust the tilt angle.
  • the rotation/tilt control section 25R has, for example, a servomotor and a support section (not shown).
  • the mirror 25 may be adjusted, for example, to face the direction of travel or the lateral direction of the vehicle as necessary, and may be controlled so that the LiDAR unit 23 can monitor the direction of travel or the lateral direction of the vehicle.
  • the antenna 21A (radar transmitter/receiver) of the radar unit 21 is arranged so that the normal direction of the radar wave radiation surface 21S (antenna surface) is in the horizontal plane. .
  • the radar wave RW is radiated with the normal axis in the horizontal plane as the central axis AX.
  • a radar wave RW radiated from the antenna 21A is transmitted through the mirror 25 and radiated to the outside.
  • the LiDAR transmitter/receiver 23A of the LiDAR unit 23 scans the laser light with respect to the central axis LX, and the scanning laser light is incident on the mirror 25.
  • the central axis LX of laser beam scanning is arranged so as to be within a vertical plane (that is, a plane perpendicular to the horizontal plane) including the central axis AX of the radiation range of the antenna 21A. That is, the central axis AX of the radiation range of the antenna 21A and the central axis LX of optical scanning of the LiDAR transmitter/receiver 23A are in the same plane (that is, in the vertical plane).
  • the mirror 25 is arranged in front of the antenna 21A of the radar unit 21 (that is, in the radar wave detection direction).
  • a radar wave RW radiated from the antenna 21A is transmitted forward from the rear surface 25B side of the mirror 25 .
  • the angle ⁇ depends on the arrangement and angle of the LiDAR unit 23, it can be set to about 30° to 60°.
  • the central axis AX of the radiation range of the antenna 21A and the central axis LX of optical scanning of the LiDAR transmitter/receiver 23A coincide at the same point on the reflecting surface 25A of the mirror 25. Therefore, the laser light emitted along the central axis LX of optical scanning of the LiDAR transmitter/receiver 23A is reflected along the central axis AX of the radiation range of the antenna 21A. That is, the central axis BX of optical scanning of the laser beam LB reflected by the mirror 25 (that is, the optical axis of the optical path) is configured to be coaxial with the central axis AX of the radiation range of the radar wave RW.
  • the radar unit 21, the LiDAR unit 23 and the mirror 25 are connected to the processor 30 that controls the obstacle detection module 20 and information processing.
  • the processor 30 controls the radar driver 21D and the LiDAR driver 23D to individually adjust the field of view (FOV) of the radar unit 21 and the LiDAR unit 23.
  • a field of view adjustment unit 31 have.
  • the processor 30 need not be provided within the lamp device 10 .
  • it may be attached to the vehicle VH, or may be included in an ECU (Electronic Control Unit) or the like.
  • Signals received by the radar unit 21 and the LiDAR unit 23 are processed by a control device such as an ECU, the distance, angle, speed and shape of the object are detected, and obstacle detection is performed.
  • the radar unit 21 and the LiDAR unit 23 are used, for example, as obstacle detection modules for advanced emergency braking systems (AEBS) and adaptive cruise controls (ACC).
  • AEBS advanced emergency braking systems
  • ACC adaptive cruise controls
  • the radar unit 21 and LiDAR unit 23 can also be used as a rear obstacle detection module and a pedestrian detection module.
  • the radar wave RW emitted from the antenna 21A of the radar unit 21 is transmitted through the mirror 25 and emitted outside, and the radar unit 21 has a visual field range FV1 in the vertical plane ( ⁇ z direction). are doing.
  • the laser beam LB emitted from the LiDAR transmitter/receiver 23A of the LiDAR unit 23 is reflected by the mirror 25 and emitted to the outside, and the LiDAR unit 23 has a visual field range FV2 in the vertical plane ( ⁇ z direction). .
  • the radar unit 21 has a field of view range FH1 in the horizontal plane (in the plane perpendicular to the z direction). Also, the LiDAR unit 23 has a visual field range FH2 in the horizontal plane (in the plane perpendicular to the z-direction).
  • the visual field range FV1 of the radar unit 21 and the visual field range FV2 of the LiDAR unit 23 in the vertical plane are symmetrical with respect to the central axis AX of the radiation range of the antenna 21A.
  • the radiation range of the radar unit 21 is equivalent to the radar detection range represented by the radar's field of view FOV.
  • Radar radiation range is specifically determined as a range that requires detection.
  • the optical scanning range of the LiDAR unit 23 is equivalent to the detection range expressed as the field-of-view FOV of the LiDAR.
  • the visual field range of the radar unit 21 is configured to include the visual field range of the LiDAR unit 23 .
  • the detection capability of the LiDAR unit 23 can be complemented by the radar unit 21 over the entire field of view of the LiDAR unit 23 .
  • the central axis AX of the radiation range of the radar wave RW of the radar unit 21 is configured to be coaxial with the central axis BX of optical scanning of the LiDAR unit 23, the received data of the radar unit 21 can be subjected to coordinate conversion, etc. can be used for control and information processing of the LiDAR unit 23 without requiring data conversion. Therefore, it is possible to realize an obstacle detection module capable of high-speed processing and high accuracy.
  • the radar unit 21 is not limited to having a visual field range that includes the visual field range of the LiDAR unit 23 . It is sufficient that the visual field range of the radar unit 21 and the visual field range of the LiDAR unit 23 overlap each other. When the radar unit 21 and the LiDAR unit 23 have a shared field of view, the radar unit 21 can complement the detection capability of the LiDAR unit 23 in the field of view.
  • the visual field ranges of the radar unit 21 and the LiDAR unit 23 are formed using the radar wave RW transmitted through the mirror 25 and the laser light reflected by the mirror 25. Therefore, an obstacle detection module with a wide shared field of view, where the field of view ranges overlap each other or the field of view of the radar unit 21 encompasses the field of view of the LiDAR unit 23, can be realized in a compact size.
  • the lamp device can be easily incorporated into the lamp device, and a lamp device equipped with an obstacle detection module can be realized without expanding the lamp device.
  • the detection ability of the LiDAR unit 23 can be complemented by the radar unit 21 having high environmental resistance performance, so that high detection ability can be maintained even in a bad environment.
  • the visual field range of the radar unit 21 does not have to include the visual field range of the LiDAR unit 23.
  • the visual field range adjuster 31 can adjust the visual field range of the LiDAR unit 23 so as to complement the visual field range of the radar unit 21 .
  • the visual field ranges of the radar unit 21 and the LiDAR unit 23 are formed using the radar wave RW transmitted through the mirror 25 and the laser light reflected by the mirror 25. Therefore, an obstacle detection module with a wide viewing range, in which the viewing ranges do not overlap each other or the viewing range of the radar unit 21 does not encompass the viewing range of the LiDAR unit 23, can be realized in a compact size.
  • the obstacle detection module 20 can be easily incorporated into the lamp device, and a lamp device equipped with an obstacle detection module can be realized without expanding the lamp device.
  • the visual field range of the LiDAR unit 23 may be adjusted by moving the mirror 25 with the rotation/tilt control section 25R.
  • the visual field range of the radar unit 21 and the visual field range of the LiDAR unit 23 are shared, and the radar unit 21 complements the detection ability of the LiDAR unit 23, and the LiDAR unit 23 detects outside the visual field range of the radar unit 21.
  • it can be used properly depending on the situation inside and outside the vehicle, for complementing the range that cannot be detected by the radar unit 21 .
  • the LiDAR unit 23 is arranged below the radar unit 21 in the vertical direction (z direction), but the LiDAR unit 23 is above the radar unit 21 in the vertical direction ( ⁇ z direction).
  • the LiDAR unit 23 may be arranged on the side (horizontal direction) of the radar unit 21, and the central axis AX of the radiation radar wave RW and the central axis BX of the scanning laser beam LB may be arranged in the same horizontal plane. Furthermore, the plane in which the central axis AX of the radiation radar wave RW and the central axis BX of the scanning laser beam LB exist may be a plane having an arbitrary angle with respect to the horizontal plane or the vertical plane.
  • a camera or the like can be used as a passive optical detection unit.
  • the camera detects image data within the field of view (FOV) reflected on the mirror 25.
  • the visual field range of the radar unit 21 and the visual field range of the camera (optical detection unit) are configured to overlap each other.
  • the field of view of the radar unit 21 has a field of view that includes the field of view of the camera.
  • the central axis of the radiation range of the radar unit 21 and the optical axis of the optical path of the camera are coaxial.
  • the field of view (FOV) of the radar unit 21 and the LiDAR unit 23 is defined as the range inside the radiation range of the radar wave RW and the range inside the scanning range of light, that is, the radiation range of the radar wave RW and the scanning range of the light.
  • the range can be smaller than the range, or the viewing range can be extended (so-called variable FOV).
  • the ranges may be asymmetric with respect to the central axes AX and BX of the radar unit 21 and the LiDAR unit 23, respectively.
  • the radar unit 21 can have a field of view in the range of +15° to -20° vertically with the central axis AX as the reference axis. .
  • a laterally asymmetrical range with the central axis AX as a reference axis can be set as the visual field range. The same applies to the visual field range of the LiDAR unit 23 .
  • Such reduction and expansion of the field of view range (FOV) or asymmetric field of view range (variable FOV) is made, for example, as a default change setting of the radar unit 21 . Alternatively, it can be changed and set by adjustment performed by the radar driver 21D or the visual field range adjustment unit 31, or by information processing by the processor 30. FIG. The same applies to the field of view (FOV) of the LiDAR transmitter/receiver 23A.
  • the mirror 25 may have a concave shape or may have a convex shape. If it is desired to make the field of view uniform with respect to the central axis of the concave or convex mirror 25, it is preferable to have a shape that is rotationally symmetrical about the central axis or symmetrical with respect to a plane containing the central axis. If the visual field range is not uniform, the shape may be asymmetric with respect to the central axis. In addition, the field of view range can be flexibly set by forming a free-form surface that includes a concave shape or a convex shape. Acquired data based on concave or convex features may contain certain errors, which can be corrected by operations within processor 30 .
  • the mirror 25 is preferably arranged such that its center is positioned on the central axis AX of the radar unit 21 .
  • the mirror 25 is preferably arranged so that the optical scanning central axis LX of the LiDAR unit 23 or the optical axis of the optical detection unit passes through the focal point of the mirror 25 .
  • the mirror 25 is composed of a foamed resin body 51 , a flat resin layer 52 formed on the foamed resin body 51 , and an island-shaped metal layer 53 formed on the flat resin layer 52 .
  • the foamed resin of the foamed resin body 51 is formed by encapsulating carbon dioxide gas or the like in a resin such as polycarbonate, acrylic, polyimide, epoxy, etc., and creating air bubbles in the resin. Since gas is enclosed in the resin, the dielectric constant is lowered, and the influence on electromagnetic waves can be greatly reduced. Therefore, the electromagnetic wave transmission characteristic of the foamed resin body 51 is good. When the expansion ratio of the foamed resin is 2 or more, the effect of the resin can be almost ignored.
  • the surface of the foamed resin body 51 is flattened by a flat resin layer 52 . Since the surface of the foamed resin has unevenness, light is scattered, making light distribution difficult.
  • a flat resin layer 52 having a flat surface can be formed by spraying a highly viscous epoxy resin or the like onto the surface of the foamed resin body 51 in the manner of a coating process.
  • the flat resin layer 52 can be formed not only in the coating process, but also by raising the temperature of the mold to a high temperature when the foamed resin body 51 is formed using a mold, thereby smoothing the contact surface of the mold and the foamed resin body.
  • a flat surface may be formed by melting the surface of the foamed resin.
  • the epoxy resin since the epoxy resin has high viscosity, it does not penetrate deep into the foamed resin. Further, for example, a welded laminate film made of PET+PP can be prevented from penetrating deep into the foamed resin by controlling the thickness of the welded resin layer having a low melting point.
  • the thickness (TF) of the flat resin layer 52 that is, the laminate of epoxy resin or resins having different melting points to 1/20 or less of the effective wavelength ⁇ d of the radar wave RW in the resin (TF ⁇ d/20)
  • the island-shaped metal layer 53 is formed on the flat resin layer 52 .
  • the island-like metal layer 53 is an aggregate of fine islands, and is a metal coating that has metallic luster and is permeable to electromagnetic waves.
  • the island-like metal layer 53 has an island-like structure in which the metal layer is partitioned by fine cracks.
  • the island-shaped metal layer 53 can reflect the light L0 from the LiDAR unit 23 with sufficient reflectance. Therefore, the mirror 25 fully exhibits its function as a mirror.
  • indium, palladium, aluminum, nickel, nickel alloy, copper, copper alloy, silver, silver alloy, tin, tin alloy, etc. can be used as the metal of the island-shaped metal layer 53, but the metal is not limited to these.
  • the island-like metal layer 53 can be formed by electroless plating of these metals.
  • the light L0 from the LiDAR unit 23 is reflected with sufficient reflectance by the mirror 25 having such a configuration, and the reflected light LB can be obtained, and the radar wave RW from the radar unit 21 is attenuated. is suppressed.
  • the radar unit 21 is arranged behind the mirror 25 and the radar wave RW is incident on the mirror 25 from the rear surface 25B of the mirror 25, the obstacle detection function of the radar unit 21 is fully exhibited.
  • the radar unit 21 is arranged at a position where the mirror 25 and the radiated electromagnetic wave (radar wave) overlap, the attenuation and reflection of the radiated electromagnetic wave can be suppressed, and the electromagnetic wave radiation pattern is not changed. It is possible to provide the obstacle detection module 20 with sufficiently reduced functional loss.
  • the degree of freedom in arranging the radar unit 21 is increased, making it possible to apply it to obstacle detection for various purposes. Furthermore, since the radar unit 21 is arranged on the back side of the mirror 25, it is difficult to visually recognize from the outside, and the radar unit 21 can be hidden, which is convenient in terms of design.
  • FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-section of a part W of another example of the mirror 25.
  • the mirror 25 is composed of a foamed resin body 51 , a base layer 55 formed on the foamed resin body 51 , and an island-shaped metal layer 53 formed on the base layer 55 .
  • the underlying layer 55 is made of indium tin oxide (ITO).
  • ITO indium tin oxide
  • the base layer 55 can be formed on the foamed resin body 51 by sputtering, vapor deposition, or the like.
  • the base layer 55 is not limited to indium tin oxide (ITO), and metal oxides such as indium oxide and indium zinc oxide (IZO) can be used.
  • the thickness (TU) of the base layer 55 By setting the thickness (TU) of the base layer 55 to 1/20 or less of the effective wavelength ⁇ u of the radar wave RW in the base layer 55 (TU ⁇ u/20), the electromagnetic wave transmission characteristics of the foamed resin are deteriorated. It is possible to produce a surface on which the island-shaped metal layer 53 can be formed without any need.
  • FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-section of a part W of still another example of the mirror 25.
  • the mirror 25 comprises a flat resin substrate 56 , an underlying layer 57 formed on the resin substrate 56 , and an island-shaped metal layer 53 formed on the underlying layer 57 .
  • the base layer 57 is similar to the base layer 55 described above, and can be made of metal oxide or the like.
  • the power reflection loss is -10 dB or less (reflected power is 10% or less) with respect to the frequency f of the radar wave RW. Reflection loss can be suppressed extremely effectively by setting the wavelength within the frequency band.
  • FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-section of a part W of still another example of the mirror 25.
  • the mirror 25 comprises a foamed resin body 51 , a flat resin layer 52 formed on the foamed resin body 51 , and a dielectric multilayer film 58 formed on the flat resin layer 52 .
  • the dielectric multilayer film 58 has a structure in which two or more layers of films 58A of a material having a high dielectric constant and films 58B of a material having a lower dielectric constant than this film are alternately laminated.
  • Ta 2 O 5 and TiO 2 can be used as the material of the high dielectric constant film 58A
  • SiO 2 and MgF 2 can be used as the material of the low dielectric constant film 58B.
  • the wavelength of light infrared light or visible light, that is, the LiDAR unit or the optical detection unit emits or By setting the thickness to 1/4 of the detectable wavelength, it is possible to transmit the radar wave RW while acting as a reflective film for these wavelengths of light.
  • the thickness of the entire dielectric multilayer film 58 is preferably 1/20 of the effective wavelength of the radar wave RW. Specifically, when the dielectric constant of the high dielectric constant film 58A is ⁇ and the wavelength of the radar wave RW is ⁇ , the effective wavelength is calculated as ⁇ / ⁇ 1/2 . That is, by making the thickness of the entire dielectric multilayer film 58 smaller than ⁇ /(20 ⁇ 1/2 ), the influence on the transmission loss of the radar wave RW can be suppressed, and the detection sensitivity of the radar unit 21 can be maintained.
  • the dielectric multilayer film 58 may have an island-like structure in which the dielectric multilayer film 58 is partitioned by including fine cracks.
  • Such a structure can be formed by subjecting the mirror 25 to a thermal shock. Specifically, due to the difference in thermal shrinkage between the foamed resin body 51, the flat resin layer 52, the high dielectric constant film 58A and the low dielectric constant film 58B, cracks are generated by thermal shock. Since the width of the crack generated here is very small, it does not affect the function of the LiDAR unit or the optical detection unit.
  • FIG. 9 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-section of a part W of still another example of the mirror 25.
  • the mirror 25 is composed of a resin substrate 56 and a dielectric multilayer film 58 formed thereon.
  • the resin substrate 56 is the same as in FIG. 7, and the dielectric multilayer film 58 is the same as in FIG. 8, so the description is omitted.
  • the vehicle VH is provided with the lamp device 10 as a left headlight and a right headlight.
  • these lamp devices 10 will be referred to as a left lamp device 10L and a right lamp device 10R, respectively.
  • the lamp device 10 (that is, the left lamp device 10L), which is a left headlamp, has been described as an example.
  • Each component of the device is arranged in a symmetrical arrangement when it is closed. Note that they are collectively referred to as the lamp device 10 when they are not distinguished from each other.
  • An obstacle detection module 20 is provided in each of the left lamp device 10L and the right lamp device 10R.
  • these obstacle detection modules 20 will be referred to as the detection module 20 of the left lamp device 10L and the detection module 20 of the right lamp device 10R without being distinguished from each other.
  • the lamp units 15 of the left lamp device 10L and the right lamp device 10R may have different light distributions and the like as left and right lamps.
  • the obstacle detection modules 20 of the left lamp device 10L and the right lamp device 10R may be arranged at angles different from each other as left and right detection modules.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the lamp system 70. As shown in FIG.
  • the lamp system 70 has a lamp device controller 71 .
  • the lamp device control section 71 also has a receiving section 72 and a detection area switching section 73 .
  • the receiving unit 72 receives a vehicle speed signal VS indicating the traveling speed of the vehicle VH from a vehicle control device such as an ECU mounted on the vehicle VH. Further, the receiving unit 72 receives a direction indication signal TS from the vehicle control device.
  • a vehicle speed signal VS indicating the traveling speed of the vehicle VH from a vehicle control device such as an ECU mounted on the vehicle VH. Further, the receiving unit 72 receives a direction indication signal TS from the vehicle control device.
  • the direction indication signal TS includes an on-signal TO indicating the operating state (on state) of the direction indicator (not shown) of the vehicle VH and a direction signal TD indicating the right/left turn direction (R/L) of the direction indicator.
  • Detection area switching unit 73 generates switching control signals DL and DR based on vehicle speed signal VS and direction signal TS (ON signal TO and direction signal TD) received by receiving unit 72, and controls left lamp device 10L and right lamp device 10L. Switching control signals DL and DR are respectively sent to the lamp unit 10R to switch the detection area of each lamp unit.
  • the detection area switching unit 73 controls each of the rotation/tilt control units 25R of the left lamp device 10L and the right lamp device 10R by switching control signals DL and DR, adjusts the orientation of the mirror 25,
  • the detection area of the LiDAR unit 23, which is a target detection unit, is switched and the detection area is fixed.
  • the detection area can be switched by rotating the mirror 25 in the left-right direction (horizontal plane direction) (that is, the rotation axis is in the z direction), but the invention is not limited to this.
  • the LiDAR unit 23 itself may be rotated while rotating the mirror 25 .
  • the elevation angle of the mirror 25 may be changed as the mirror 25 rotates.
  • the data received from the LiDAR unit 23 may be subjected to trapezoidal correction.
  • processor 30 can generate a blank signal. Therefore, the amount of data processed by the processor 30 is reduced, the processing load is reduced, and high-speed processing becomes possible.
  • rotation/tilt control section 25R or the mirror 25 may be provided with a damper for suppressing mirror vibration due to rotational driving of the mirror 25.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the detection control flow of the lamp system 70.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing detection areas of the LiDAR units 23 of the left lamp device 10L and the right lamp device 10R during the detection control. More specifically, the LiDAR unit 23 of the left lamp device 10L has a forward sensing area A0 and a side sensing area A1.
  • the front detection area A0 of the left lamp device 10L is the detection area ahead of the vehicle VH in the traveling direction
  • the side detection area A1 is the detection area on the left side of the left lamp device 10L, that is, on the left side of the front detection area A0. area.
  • the LiDAR unit 23 of the right lamp device 10R is located in the forward detection area B0. and a lateral detection area B1.
  • the front detection area B0 of the right lamp device 10R is a detection area ahead of the vehicle VH in the traveling direction
  • the side detection area B1 is a detection area on the right side of the right lamp device 10R.
  • the detection control executed by the lamp device control section 71 will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
  • FIG. The detection control is executed in steps S1 to S7 below.
  • step S1 the vehicle VH runs at a normal running speed (non-slow speed), and the detection areas of the LiDAR units 23 of the left lamp device 10L and the right lamp device 10R are both forward detection areas A0 and B0.
  • step S1 the detection area switching unit 73 determines whether or not the vehicle speed signal VS received by the receiving unit 72 is equal to or lower than a predetermined crawling speed Vth.
  • a predetermined crawling speed Vth 30 km/h, for example, can be exemplified as the predetermined creeping speed Vth, it is not limited to this and can be set as appropriate.
  • step S2 If the vehicle speed signal VS exceeds the slow speed Vth (NO, i.e., during normal running), the process proceeds to step S2, and if the vehicle speed signal VS is the slow speed Vth or less (YES), the process proceeds to step S3. .
  • step S2 the detection area switching unit 73 switches the detection areas of the LiDAR unit 23 (LiDAR-L) of the left lamp device 10L and the LiDAR unit 23 (LiDAR-R) of the right lamp device 10R during normal driving (VS> Vth), the forward detection area A0 and the forward detection area B0, which are the detection areas, are maintained, and the process returns to step S1.
  • step S3 the detection area switching section 73 determines whether or not the direction indicator is in the ON state based on the turn indicator ON signal TO received by the receiving section 72. If the direction indicator is not on (NO, that is, off), the process proceeds to step S4, and if the direction indicator is on (YES), the process proceeds to step S5.
  • step S4 since the vehicle VH is traveling slowly in the direction of travel, the detection area switching section 73 switches the detection area of the LiDAR unit 23 (LiDAR-L) of the left lamp device 10L to the left side detection area A1. . Further, the forward detection area B0 is maintained as the detection area of the LiDAR unit 23 (LiDAR-R) of the right lamp device 10R.
  • step S5 the detection area switching unit 73 determines whether the direction indicated by the direction indicator is a left turn (L) or a right turn (R) based on the direction signal TD in the direction signal TS received by the receiving unit 72. determine whether If the vehicle is turning left (L), the process proceeds to step S6, and if the vehicle is turning right (R), the process proceeds to step S7.
  • step S6 the direction signal TD indicates a left turn (L), that is, the side corresponding to the traffic division of the vehicle (that is, the left side), so the detection area switching section 73 switches the LiDAR unit of the left lamp device 10L.
  • the detection area of 23 (LiDAR-L) is switched to the left side detection area A1, which is the inner side of the rotation.
  • the forward detection area B0 is maintained as the detection area of the LiDAR unit 23 (LiDAR-R) of the right lamp device 10R.
  • the direction signal TD indicates a right turn (R), that is, indicates the opposite direction (right direction) to the side corresponding to the traffic division of the vehicle.
  • the detection area of the LiDAR unit 23 (LiDAR-R) is switched to the right side detection area B1, which is the inner side of the rotation. Further, the front detection area A0 is maintained as the detection area of the LiDAR unit 23 (LiDAR-L) of the left lamp device 10L.
  • steps S3 and S5 have been described separately, determinations in steps S3 and S5 can be performed simultaneously. Therefore, the switching of detection areas in steps S6 and S7 can be performed in response to or synchronously with the turn signal TS of the turn signal. Further, step S4 can also be executed in response to or synchronously with the turn signal TS (on signal TO) of the turn indicator.
  • steps S4, S6 and S7 the state in which the detection area is switched is maintained, and in this maintained state, the process proceeds to step S1, and the above steps are repeated.
  • Obstacle detection control of the lamp system 70 is executed according to the above flow.
  • the detection area of the LiDAR unit is switched in response to the operation of the direction indicator of the vehicle VH.
  • the obstacle in the steering direction can be quickly detected without waiting for the steering operation. Therefore, obstacles can be detected without delay prior to steering.
  • the obstacle detection module 20 can be installed in a space (eg, a detection module case) separated from the lamp case 13 .
  • the detection module case may be provided coupled to the lamp case 13 or configured integrally with the lamp case 13 .
  • the detection capability of the LiDAR unit or the optical detection unit can be complemented by the radar unit having high environmental resistance performance, so that high detection capability can be maintained even in adverse environments.
  • An obstacle detection module and a lamp device with the obstacle detection module can be provided.
  • the detection capability of the radar device is supplemented, and the distance to the obstacle in the steering direction and the shape of the obstacle are detected accurately and rapidly without waiting for the steering operation.
  • Lamp device 11 Substrate 12: Transparent cover 13: Lamp case 15: Lamp unit 21: Radar unit 21A: Antenna 21D: Radar driver 21S: Radar wave radiation surface 23: LiDAR unit 23A: LiDAR transmitter/receiver 23D: LiDAR driver 25 : Mirror 25A: Reflective surface 25R: Rotation/tilt control unit 30: Processor 31: Visual field range adjustment unit 51 Foamed resin body 53 Island-shaped metal layer 58 Dielectric multilayer film 70: Lamp system 71: Lamp device control unit 72: Receiving unit 72: Detection area switching unit FH1, FV1, FH2, FV2: Visual field range LB: Scanning laser beam RW: Radiated electromagnetic wave TD: Direction signal TO: ON signal TS: Direction signal VS: Vehicle speed signal

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Abstract

探知モジュール（２０）は、レーダ波を放射し、障害物による反射波を受信して障害物探知を行うレーダユニット（２１）と、反射面（２５Ａ）を有し、レーダ波の放射方向に配され、レーダ波を背面側から前方に向けて透過するミラー（２５）と、ミラーの反射面によって反射された前方の障害物からの光を受光して障害物探知を行う光学的探知ユニット（２３）と、を有する。レーダユニットの視野範囲と光学的探知ユニットの視野範囲とが互いに重なるように、または互いに重ならないように、レーダユニット（２１）、ミラー（２５）、及び光学的探知ユニット（２３）が配置されている。

Description

探知モジュール及び探知モジュールを備えたランプ装置並びにランプシステム
　本発明は、探知モジュール及び探知モジュールを備えたランプ装置並びにランプシステム、特に車両等の移動体に搭載される探知モジュール及び探知モジュールを備えたランプ装置並びにランプシステムに関する。
　近年、運転支援及び自動運転のために、加速度センサやＧＰＳセンサに加え、カメラ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、ミリ波センサなど様々なセンサが広く用いられている。ＬｉＤＡＲは、レーザ光を使ったセンサであり、対象物までの距離、位置及び形状を正確に探知することができる。また、近年、ＬｉＤＡＲは小型で高精度の３次元計測装置として携帯用装置にも用いられている。
　また、ミリ波レーダ装置は、夜間や逆光などの環境、濃霧、降雨及び降雪などの悪天候の影響を受けず、高い耐環境性能を維持することができる。また、対象物までの距離や方向、対象物との相対速度を直接検出できる。従って、近距離の対象物であっても高速かつ高精度に検出できるという特徴を有している。
　例えば、特許文献１には、ＬｉＤＡＲと、ミリ波レーダとが組み込まれた車両用灯具が開示されている。当該車両用灯具には、ミリ波レーダの正面に、ミリ波レーダの存在を隠す発光導光体が設けられている。
　また、特許文献２には、ＬｉＤＡＲと、ミリ波レーダとが組み込まれた車両用灯具が開示されている。当該車両用灯具には、ＬｉＤＡＲを覆うように配置され、外方からの視認性を低下させるためのハーフミラーと、ミリ波レーダを覆うように配置され、外方からの視認性を低下させるためのハーフミラーとが設けられている。
　特許文献３には、レーダユニットの前面の少なくとも一部を覆い、発泡樹脂からなる遮蔽部材を有するランプ装置が開示されている。特許文献４には、微小気泡発泡体で形成されている本体構成要素と、本体構成要素の後方に配置され、その内部を通ってレーダ波を送信／受信するように構成されたレーダデバイスと、を備えた車両用システムが開示されている。
　特許文献５には、微細アイランドの集合体であって、金属光沢を有する電磁波を透過可能な金属被膜について開示されている。また、特許文献６には、基体の面に連続状態で設けた酸化インジウム含有層と、少なくとも一部において互いに不連続の状態にある複数の部分を含む金属層を当該酸化インジウム含有層に積層した電磁波透過性金属光沢部材について開示されている。
　また、特許文献７には、後輪の前輪に対する転舵方向の位相を判別し、同位相時には旋回方向内側の検出範囲を増大させ、逆位相時には旋回方向外側の検出範囲を増大させる検出範囲調節手段が開示されている。特許文献８には、車両の操舵動作に対応して、検知器の障害物検知範囲を変化させる検知範囲可変手段を備える車両用障害物検知装置が開示されている。
特開２０２０－１０４７９９号公報 国際公開ＷＯ２０１９／０２１６９３Ａ１ 国際公開ＷＯ２０２１／１２５０４４Ａ１ 特表２０２１－５０９４６７号公報 特許第５４６５０３０号公報 特許第６４０００６２号公報 実全昭６３－０９９２８５号公報 実全昭６１－３２９７９号公報
　ＬｉＤＡＲは、高精度で障害物の位置及び形状を探知できるものの、悪天候時に探知能力が低下する短所を有する。本願発明者は、高い耐環境性能を有するレーダ装置によってＬｉＤＡＲの探知能力を補完し、環境によらず高い探知能力を維持可能な障害物探知モジュール及びランプ装置を実現することを目的に本発明を考案した。
　本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、夜間や逆光などの環境、濃霧、降雨及び降雪などの悪天候の影響を受けず、高い耐環境性能を維持することが可能な障害物探知モジュール及び当該探知モジュールを備えたランプ装置を提供することを目的としている。
　また、右左折等に伴う操舵動作に際しても、レーダ装置の探知能力を補完し、操舵方向の障害物までの距離及び障害物形状を正確に、かつ転舵動作を待つことなく迅速に探知することが可能なランプシステムを提供することを目的としている。
　本発明の１実施形態による探知モジュールは、
　レーダ波を放射し、障害物による反射波を受信して障害物探知を行うレーダユニットと、
　反射面を有し、前記レーダ波の放射方向に配され、前記レーダ波を背面側から前方に向けて透過するミラーと、
　前記ミラーの前記反射面によって反射された前記前方の障害物からの光を受光して障害物探知を行う光学的探知ユニットと、を有し、
　前記レーダユニットの視野範囲と前記光学的探知ユニットの視野範囲とが互いに重なるように前記レーダユニット、前記ミラー及び前記光学的探知ユニットが配置されている。
　本発明の他の実施形態によるランプ装置は、
　上記探知モジュールと、
　ランプユニットと、
　前記探知モジュール及び前記ランプユニットを内部に収容するランプケースと、
を有している。
本発明の第１の実施形態の障害物探知モジュールを有するランプ装置が取り付けられた自動車の車両の左前部を示す斜視図である。 ランプ装置１０の要部を示す斜視図である。 障害物探知モジュール２０の構成を模式的に示す斜視図である。 鉛直面に沿った断面におけるレーダユニット２１、ＬｉＤＡＲユニット２３及びミラー２５の配置関係及びそれぞれの詳細構成を示す図である。 障害物探知モジュール２０を上方から鉛直方向に見た場合のレーダ波及びレーザ光の放射範囲を模式的に示す図である。 ミラー２５の一部の断面を拡大して示す部分拡大断面図である。 ミラー２５の他の例の一部の断面を拡大して示す部分拡大断面図である。 ミラー２５のさらに他の例の一部Ｗの断面を拡大して示す部分拡大断面図である。 ミラー２５のさらに他の例の一部Ｗの断面を拡大して示す部分拡大断面図である。 ミラー２５のさらに他の例の一部Ｗの断面を拡大して示す部分拡大断面図である。 ランプシステムの構成を示すブロック図である。 ランプシステムの探知制御のフローを示すフローチャートである。 左ランプ装置及び右ランプ装置の各ＬｉＤＡＲユニットの探知エリアを模式的に示す図である。
　以下においては、本発明の好適な実施形態について説明するが、これらを適宜改変し、組合せてもよい。また、以下の説明及び添付図面において、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符を付して説明する。
［第１の実施形態］
  図１は本発明の第１の実施形態の障害物探知モジュール２０及び障害物探知モジュール２０を備えたランプ装置１０が取り付けられた自動車の車両ＶＨの左前部を示す斜視図である。また、図２はランプ装置１０の要部を示す斜視図である。
　なお、図中には、ランプ装置１０が取り付けられた車両ＶＨの進行方向をｙ方向、左方向をｘ方向、下方向（重力方向）をｚ方向とする３軸座標系を示している。すなわち、車
両ＶＨが水平に置かれたときの水平面がｘｙ面であり、重力方向がｚ方向である。
  本実施形態に係るランプ装置１０は車両用灯具であって、車両の前部左右に配置されるヘッドランプとして使用される。左右のヘッドランプの基本構成は同じであるため、以下、車両の前部左に配置される一方のランプ装置１０（左前照灯）についてのみ図示及び説明する。
　また、ランプ装置１０が主走行用のヘッドランプである場合を例に説明するが、テールランプ、バックライトなどの外部に向けて光を発する目的、機能を有するランプ装置であってもよい。
　なお、本明細書においては、車両として自動車を例に説明するが本発明はこれに限定されない。すなわち、本明細書において、車両（Vehicle）は、例えば船、航空機などの乗り物、及び有人及び無人の輸送又は移動手段を意味する。
　図１に示すように、ランプ装置１０は車両ＶＨに取り付けられるが、左前照灯及び右前照灯としてのランプ装置１０は、互いに左右対称であるように構成されている。
　図２に示すように、ランプ装置１０は、ランプ装置１０の基体であるハウジング１１と、ハウジング１１に取り付けられてその前面開口部を覆う透明カバー１２（アウタレンズ又はアウタカバーとも称される。）とからなるランプケース１３を有している。
　ランプ装置１０は、ランプケース１３によって画成される灯室（灯体空間）内に収容されたランプユニット１５と、障害物探知モジュール２０とを有している。
　ランプユニット１５は、ＬＥＤ等の光源及びレンズ等の光学部品（図示しない）を有し、光源からの光を車両前方に放射する。
　障害物探知モジュール２０は、ランプ装置１０内においてランプユニット１５の側方に配置されている。しかしながら、障害物探知モジュール２０の配置はこれに限定されず、ランプ装置１０内の好適な位置に配置されることができる。
　図３は、本発明の第１の実施形態に係る障害物探知モジュール２０の構成を模式的に示す斜視図である。障害物探知モジュール２０は、レーダユニット２１、ＬｉＤＡＲユニット２３及びミラー２５を有している。レーダユニット２１、ＬｉＤＡＲユニット２３及びミラー２５は、それぞれの中心軸が１つの鉛直面内に含まれるようにアライメントされて配置されている。
　レーダユニット２１は、電磁波（レーダ波）の送出及び障害物によって反射された反射波の受信を行うレーダ送受信部であるアンテナ２１Ａを有する。ＬｉＤＡＲユニット２３は、スキャンされたレーザ光ＬＢを送出し、障害物によって反射された反射光の受信を行うＬｉＤＡＲ送受信部２３Ａを有する。
　ミラー２５は、ＬｉＤＡＲユニット２３からのレーザ光ＬＢを反射する反射面２５Ａを表面に有する。また、ミラー２５は、裏面２５Ｂ側から入射したレーダユニット２１からのレーダ波ＲＷを透過するように構成されている。
　図４Ａは、鉛直面（すなわち、水平面に垂直な面）に沿った断面における模式的な断面図であり、レーダユニット２１、ＬｉＤＡＲユニット２３及びミラー２５の配置関係及びそれぞれの詳細構成を示す図である。
　また、図４Ｂは、レーダユニット２１、ＬｉＤＡＲユニット２３及びミラー２５を上方から鉛直方向に見た場合のレーダ波及びレーザ光の放射範囲を模式的に示す図である。なお、図の明確さのため、詳細な構成要素については、図示を省略している。
　レーダユニット２１は、アンテナ２１Ａを駆動してレーダ波の送受信を行う駆動部であるレーダドライバ２１Ｄ（第１のドライバ）を有している。レーダドライバ２１Ｄは反射波に対応した探知信号（第１の探知信号）を生成し、出力する。
　レーダユニット２１においては、放射電磁波として、例えば７６－８１ＧＨｚ帯のミリ波、特に７６－７７ＧＨｚ帯又は７９ＧＨｚ帯のミリ波が分解能及び精度の点で好適に用いられる。しかしながら、上記周波数帯に限定されず、他の周波数帯、例えば２４ＧＨｚ帯などの準ミリ波が用いられてもよい。
　ＬｉＤＡＲユニット２３は、ＬｉＤＡＲ送受信部２３Ａを駆動してレーザ光の送受信を行う駆動部であるＬｉＤＡＲドライバ２３Ｄ（第２のドライバ）を有している。ＬｉＤＡＲドライバ２３Ｄは反射光に対応した探知信号（第２の探知信号）を生成し、出力する。
　ＬｉＤＡＲユニット２３の走査光として、例えば９０５ｎｍの赤外レーザ光が用いられる。また、ＬｉＤＡＲユニット２３とミラー２５との間の光路上には、可視光をカットし、当該赤外光を透過する光学フィルタ２３Ｆが設けられている。なお、走査光の波長はこれに限定されない。
　ミラー２５は、レーダ波を透過可能な基板上に反射膜が蒸着され、裏面２５Ｂ側から入射したレーダ波を透過可能な構成を有している。反射膜としては、レーダ波を透過可能で、金属光沢を有する材料、例えばインジウム（Ｉｎ）又はニッケル（Ｎｉ）等を用いることができる。または、誘電体多層膜を用いてもよい。
　ミラー２５は、ミラー２５を回転させ又は傾斜角を調整可能な回転・チルト制御部２５Ｒを有している。回転・チルト制御部２５Ｒは、例えばサーボモータ及び支持部（図示しない）を有している。ミラー２５は、必要に応じて、例えば車両の進行方向または側面方向を向くように調整され、ＬｉＤＡＲユニット２３が車両の進行方向または側面方向を監視できるように制御してもよい。
　図３、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、レーダユニット２１のアンテナ２１Ａ（レーダ送受信部）は、レーダ波放射面２１Ｓ（アンテナ面）の法線方向が水平面内にあるように配置されている。
　本実施形態においては、水平面内にある当該法線軸を中心軸ＡＸとしてレーダ波ＲＷが放射される。アンテナ２１Ａから放射されたレーダ波ＲＷはミラー２５を透過して外部に放射される。
　ＬｉＤＡＲユニット２３のＬｉＤＡＲ送受信部２３Ａは、中心軸ＬＸに関してレーザ光を走査し、当該走査レーザ光はミラー２５に入射される。レーザ光走査の中心軸ＬＸはアンテナ２１Ａの放射範囲の中心軸ＡＸを含む鉛直面（すなわち、水平面に垂直な面）内にあるように配置されている。すなわち、アンテナ２１Ａの放射範囲の中心軸ＡＸ及びＬｉＤＡＲ送受信部２３Ａの光走査の中心軸ＬＸは、同一平面内（すなわち、鉛直面内）にある。
　ミラー２５は、レーダユニット２１のアンテナ２１Ａの前方（すなわち、レーダ波の探知方向）に配置されている。アンテナ２１Ａから放射されたレーダ波ＲＷはミラー２５の背面２５Ｂ側から前方に向けて透過する。
　ミラー２５は、平板矩形形状を有し、アンテナ２１Ａの放射範囲の中心軸ＡＸに対して角度θ（θ＝４５°）で傾斜するとともに、アンテナ２１Ａの放射範囲の中心軸ＡＸ及びＬｉＤＡＲ送受信部２３Ａの光走査の中心軸ＬＸが含まれる当該同一平面（すなわち、鉛直面）に対して垂直に配置されている。なお、角度θは、ＬｉＤＡＲユニット２３の配置や角度によるが、３０°～６０°程度とすることができる。
　本実施形態においては、アンテナ２１Ａの放射範囲の中心軸ＡＸとＬｉＤＡＲ送受信部２３Ａの光走査の中心軸ＬＸとは、ミラー２５の反射面２５Ａ上の同一点で一致する。したがって、ＬｉＤＡＲ送受信部２３Ａの光走査の中心軸ＬＸに沿って放射されたレーザ光は、アンテナ２１Ａの放射範囲の中心軸ＡＸに沿って反射される。すなわち、ミラー２５で反射されたレーザ光ＬＢの光走査の中心軸ＢＸ（すなわち、当該光路の光軸）はレーダ波ＲＷの放射範囲の中心軸ＡＸと同軸であるように構成されている。
　また、図４Ｂに示すように、放射レーダ波ＲＷの中心軸ＡＸ及び走査レーザ光ＬＢの中心軸ＢＸが存在する鉛直面である平面（すなわち、障害物探知モジュール２０の中心面）は車両ＶＨの進行方向（ｙ方向）に対して角度φで配置されている。なお、角度φは、障害物探知モジュール２０の用途に応じて適宜、選択することができる。例えば、前方探知ではφ＝０°、前側方探知ではφ＝４５°又はφ＝３０～６０°等であるが、これらの角度に限定されない。なお、回転・チルト制御部２５Ｒにより、角度φを可変としてもよい。
　図４Ａに示すように、レーダユニット２１、ＬｉＤＡＲユニット２３及びミラー２５は、障害物探知モジュール２０の制御及び情報処理を担うプロセッサ３０に接続されている。また、プロセッサ３０は、レーダドライバ２１Ｄ及びＬｉＤＡＲドライバ２３Ｄを制御して、レーダユニット２１及びＬｉＤＡＲユニット２３のそれぞれの視野範囲（ＦＯＶ：Field Of View）を個別に調整することができる視野範囲調整部３１を有している。
　なお、プロセッサ３０は、ランプ装置１０内に設けられている必要はない。例えば、車両ＶＨに取り付けられていてもよく、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit)等に含まれていてもよい。
　レーダユニット２１及びＬｉＤＡＲユニット２３によって受信された信号はＥＣＵ等の制御装置によって信号処理が行われ、対象物との間の距離、角度、速度及び形状が検出され、障害物探知が行われる。レーダユニット２１及びＬｉＤＡＲユニット２３は、例えば、先進緊急ブレーキシステム（ＡＥＢＳ：Advanced Emergency Braking System）及び車間距離制御装置（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）の障害物探知モジュールとして用いられる。あるいは、レーダユニット２１及びＬｉＤＡＲユニット２３は、後方障害物探知モジュール及び歩行者探知モジュールとして用いることもできる。
［レーダユニット２１及びＬｉＤＡＲユニットの視野範囲］
　図４Ａに示すように、レーダユニット２１のアンテナ２１Ａから放射されたレーダ波ＲＷはミラー２５を透過して外部に放射され、レーダユニット２１は鉛直面内（±ｚ方向）において視野範囲ＦＶ１を有している。
　また、ＬｉＤＡＲユニット２３のＬｉＤＡＲ送受信部２３Ａから放射されたレーザ光ＬＢはミラー２５によって反射されて外部に放射され、ＬｉＤＡＲユニット２３は鉛直面内（±ｚ方向）において視野範囲ＦＶ２を有している。
　また、図４Ｂに示すように、レーダユニット２１は水平面内（ｚ方向に垂直な面内）において視野範囲ＦＨ１を有している。また、ＬｉＤＡＲユニット２３は水平面内（ｚ方向に垂直な面内）において視野範囲ＦＨ２を有している。
　本実施形態においては、鉛直面内におけるレーダユニット２１の視野範囲ＦＶ１及びＬｉＤＡＲユニット２３の視野範囲ＦＶ２はアンテナ２１Ａの放射範囲の中心軸ＡＸに関して対称である。
　なお、レーダユニット２１の放射範囲は、レーダの視野範囲ＦＯＶとして表されるレーダの探知範囲と同等である。レーダの放射範囲は、具体的に探知を要する範囲として決定される。例えば、本実施形態における車両周辺を探知するためのレーダにおいては、レーダユニット２１のレーダ波放射面２１Ｓ（アンテナ面）の法線方向に対して、左右方向（水平方向）で±７５°（ＦＨ１＝±７５°）程度、上下方向（鉛直方向）で±２０°（ＦＶ１＝±２０°）程度の視野範囲を有している。
　また、レーダユニット２１と同様に、ＬｉＤＡＲユニット２３の光走査範囲は、ＬｉＤＡＲの視野範囲ＦＯＶとして表される探知範囲と同等である。例えば、本実施形態においては、ＬｉＤＡＲユニット２３の水平方向の視野範囲ＦＨ２＝±３０°、鉛直方向の視野範囲ＦＶ２＝±１５°である。
　すなわち、レーダユニット２１から放射されたレーダ波ＲＷはミラー２５を透過して外部に放射され、ＬｉＤＡＲユニット２３から放射されたレーザ光ＬＢはミラー２５によって反射されて外部に放射される。そして、レーダユニット２１の視野範囲がＬｉＤＡＲユニット２３の視野範囲を包含するように構成されている。
　したがって、レーダユニット２１によってＬｉＤＡＲユニット２３の視野範囲の全体にわたってＬｉＤＡＲユニット２３の探知能力を補完することができる。
　また、レーダユニット２１のレーダ波ＲＷの放射範囲の中心軸ＡＸが、ＬｉＤＡＲユニット２３の光走査の中心軸ＢＸと同軸であるように構成されているので、レーダユニット２１の受信データを座標変換等のデータ変換を要すること無く、ＬｉＤＡＲユニット２３の制御及び情報処理に用いることができる。従って、高速処理が可能で高精度な障害物探知モジュールを実現することができる。
　なお、レーダユニット２１がＬｉＤＡＲユニット２３の視野範囲を包含する視野範囲を有している場合に限らない。レーダユニット２１の視野範囲とＬｉＤＡＲユニット２３の視野範囲とが互いに重なるように構成されていればよい。レーダユニット２１及びＬｉＤＡＲユニット２３の視野範囲が共有される場合、当該視野範囲においてレーダユニット２１がＬｉＤＡＲユニット２３の探知能力を補完することができる。
　すなわち、本願の障害物探知モジュール２０によれば、ミラー２５を透過したレーダ波ＲＷと、ミラー２５によって反射されたレーザ光とを用いてレーダユニット２１及びＬｉＤＡＲユニット２３のそれぞれの視野範囲が形成されるので、視野範囲が互いに重複する、又はレーダユニット２１の視野範囲がＬｉＤＡＲユニット２３の視野範囲を包含する、広い共有視野範囲を有する障害物探知モジュールをコンパクトな大きさで実現することができる。また、容易にランプ装置内に組み込むことができ、ランプ装置を拡張すること無く、障害物探知モジュールを備えたランプ装置を実現することができる。
　上記した構成の障害物探知モジュール２０によれば、高い耐環境性能を有するレーダユニット２１によってＬｉＤＡＲユニット２３の探知能力を補完できるので、悪環境においても高い探知能力を維持可能である。
　また、レーダユニット２１の視野範囲がＬｉＤＡＲユニット２３の視野範囲を包含しなくてもよい。この場合、視野範囲調整部３１によって、ＬｉＤＡＲユニット２３の視野範囲が、レーダユニット２１の視野範囲を補完するように調整することができる。
　すなわち、本願の障害物探知モジュール２０によれば、ミラー２５を透過したレーダ波ＲＷと、ミラー２５によって反射されたレーザ光とを用いてレーダユニット２１及びＬｉＤＡＲユニット２３のそれぞれの視野範囲が形成されるので、視野範囲が互いに重複しない、又はレーダユニット２１の視野範囲がＬｉＤＡＲユニット２３の視野範囲を包含しない、広い視野範囲を有する障害物探知モジュールをコンパクトな大きさで実現することができる。また、障害物探知モジュール２０は、容易にランプ装置内に組み込むことができ、ランプ装置を拡張すること無く、障害物探知モジュールを備えたランプ装置を実現することができる。
　さらに、回転・チルト制御部２５Ｒによってミラー２５を動かすことにより、ＬｉＤＡＲユニット２３の視野範囲を調整してもよい。これにより、例えばレーダユニット２１の視野範囲とＬｉＤＡＲユニット２３の視野範囲を共有し、レーダユニット２１によってＬｉＤＡＲユニット２３の探知能力を補完する場合と、レーダユニット２１の視野範囲外をＬｉＤＡＲユニット２３で検知し、レーダユニット２１で検知できない範囲を補完する場合とを車両内外の状況によって使い分けることができる。
　なお、本実施形態においては、放射レーダ波ＲＷの中心軸ＡＸ及び走査レーザ光ＬＢの中心軸ＢＸが同一の鉛直面内にある場合について説明したが、これに限らず、任意の平面内にあってもよい。
　例えば、本実施形態においては、ＬｉＤＡＲユニット２３がレーダユニット２１の鉛直方向の下方（ｚ方向）に配置されている場合を例に説明したが、ＬｉＤＡＲユニット２３がレーダユニット２１の鉛直方向の上方（－ｚ方向）に配置されていてもよい。
　あるいは、ＬｉＤＡＲユニット２３がレーダユニット２１の側方（左右方向）に配され、放射レーダ波ＲＷの中心軸ＡＸ及び走査レーザ光ＬＢの中心軸ＢＸが同一の水平面内に配置されていてもよい。さらに、放射レーダ波ＲＷの中心軸ＡＸ及び走査レーザ光ＬＢの中心軸ＢＸが存在する平面は、水平面又は鉛直面に対して任意の角度を有する平面であってもよい。
　また、アクティブなデバイスであるＬｉＤＡＲユニット２３に代えて、パッシブな光学的探知ユニットとしてカメラ等を用いることもできる。
　この場合、当該カメラはミラー２５に映った視野範囲（ＦＯＶ）内の映像データを探知する。そしてレーダユニット２１の視野範囲と当該カメラ（光学的探知ユニット）の視野範囲とが互いに重なるように構成されている。
　また、レーダユニット２１の視野範囲がカメラの視野範囲を包含する視野範囲を有していることが好ましい。あるいは、レーダユニット２１の放射範囲の中心軸とカメラの光路の光軸とが同軸であることが好ましい。
　なお、レーダユニット２１及びＬｉＤＡＲユニット２３の視野範囲（ＦＯＶ）を、それぞれレーダ波ＲＷの放射範囲の内側の範囲及び光の走査範囲の内側の範囲、すなわち、レーダ波ＲＷの放射範囲及び光の走査範囲よりも小なる範囲とすることができ、あるいは視野範囲を拡大することができる（いわゆる可変ＦＯＶ）。または、レーダユニット２１及びＬｉＤＡＲユニット２３のそれぞれの中心軸ＡＸ、ＢＸに関して非対称な範囲とすることができる。
　視野範囲（ＦＯＶ）を非対称な範囲とする場合、レーダユニット２１については、例えば、鉛直方向において、中心軸ＡＸを基準軸として上下に＋１５°～－２０°の範囲を視野範囲とすることができる。水平方向においても同様に、中心軸ＡＸを基準軸として左右に非対称な範囲を視野範囲とすることができる。また、ＬｉＤＡＲユニット２３の視野範囲についても同様である。
　このような視野範囲（ＦＯＶ）の縮小及び拡大、又は非対称な視野範囲（可変ＦＯＶ）は、例えば、レーダユニット２１の既定の変更設定としてなされる。又は、レーダドライバ２１Ｄ又は視野範囲調整部３１により行われる調整によって、あるいはプロセッサ３０による情報処理によって変更設定され得る。また、ＬｉＤＡＲ送受信部２３Ａの視野範囲（ＦＯＶ）についても同様である。
［ミラー２５の構成］
（１）ミラー２５の形状
　上記実施形態においては、ミラー２５が平板矩形形状を有する場合について説明したがこれに限らない。
　ミラー２５は凹面形状を有していてもよく、又は凸面形状を有していてもよい。凹面形状または凸面形状のミラー２５の中心軸に対して視野範囲を均等にしたい場合は、当該中心軸に関して回転対称または中心軸を含む面に対して対称な形状を有していることが好ましい。なお、視野範囲を均等にしない場合は、中心軸に対して非対称な形状としても良い。また、凹面形状または凸面形状を含む自由曲面とすることにより、視野範囲を柔軟に設定できる。凹面形状または凸面形状に基づく取得データには所定の誤差が含まれる場合があるが、プロセッサ３０内の演算によって修正することができる。
　また、ミラー２５は、中心がレーダユニット２１の中心軸ＡＸ上に位置するよう配置されていることが好ましい。
　また、ミラー２５は、ＬｉＤＡＲユニット２３の光走査の中心軸ＬＸ又は光学的探知ユニットの光軸がミラー２５の焦点を通るように配置されていることが好ましい。
（２）ミラー２５のレーダ波透過構造
　図５は、ミラー２５の一部の断面を拡大して示す部分拡大断面図である。ミラー２５は、発泡樹脂体５１、発泡樹脂体５１上に形成された平坦樹脂層５２、及び平坦樹脂層５２上に形成された島状金属層５３からなる。
　発泡樹脂体５１の発泡樹脂は、ポリーカボネート、アクリル、ポリイミド、エボキシ等の樹脂中に炭酸ガス等を封入し、樹脂中に気泡を作ることで形成されている。樹脂中に気体が封入されているため、誘電率が低下され、電磁波への影響を大きく減少させることが可能となる。したがって、発泡樹脂体５１の電磁波の透過特性は良好である。なお、発泡樹脂の発泡倍率は、２倍以上であると樹脂の影響をほぼ無視することが可能となる。
　発泡樹脂体５１の表面は、平坦樹脂層５２によって平坦化されている。発泡樹脂の表面には凹凸があるため、光が散乱し配光が困難となる。発泡樹脂体５１の表面に粘性の高いエポキシ樹脂等を塗装工程の要領で吹き付けること等によって平坦面を持った平坦樹脂層５２を形成することが可能である。
　その他の方法として、平坦樹脂層５２の形成は、塗装工程だけでなく発泡樹脂体５１を金型を用いて形成時、金型の温度を高温にすることで金型と発泡樹脂体の接触面において発泡樹脂表面を溶融させることで平坦面を形成しても良い。
　また、融点の異なる樹脂を積層した例えばＰＥＴ＋ＰＰ（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート，ＰＰ：ポリプロピレン）製の溶着積層フィルムを用い、融点の低い樹脂を発泡樹脂に溶着させることで、発泡樹脂体５１の表面を平坦化することが可能である。
　なお、エポキシ樹脂は粘性が高いため、発泡樹脂の奥まで浸透することはない。また、例えばＰＥＴ＋ＰＰ製の溶着積層フィルムは、融点の低い溶着樹脂層の厚さをコントロールすることで、発泡樹脂の奥まで浸透させないことが可能である。
　平坦樹脂層５２、すなわちエポキシ樹脂又は融点の異なる樹脂の積層体の厚さ（ＴＦ）を、樹脂内におけるレーダ波ＲＷの実効波長λｄの１／２０以下（ＴＦ≦λｄ／２０）にすることで発泡樹脂の電磁波透過特性を悪化させずに表面に島状金属層５３を形成可能な面を作製することが可能である。
　平坦樹脂層５２上には、島状金属層５３が形成されている。島状金属層５３は、微細なアイランドの集合体であって、金属光沢を有するとともに電磁波を透過可能な金属被膜である。
　ここで、島状金属層５３は、微細なクラックによって金属層が区画され、アイランド状の構造を有している。島状金属層５３は、ＬｉＤＡＲユニット２３からの光Ｌ０を十分な反射率で反射し得る。したがって、ミラー２５は、ミラーとしての機能を十分に発揮する。
　島状金属層５３の金属には、例えば、インジウム、パラジウム、アルミニウム、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、銀、銀合金、錫、錫合金等を用いることができるが、これらに限定されない。島状金属層５３、これらの金属の無電界めっきなどによって形成することができる。
　図５に示すように、かかる構成のミラー２５によって、ＬｉＤＡＲユニット２３からの光Ｌ０は十分な反射率で反射され、反射光ＬＢを得ることができるとともに、レーダユニット２１からのレーダ波ＲＷの減衰が抑制される。
　したがって、ミラー２５の背後にレーダユニット２１が配置され、レーダ波ＲＷがミラー２５の背面２５Ｂからミラー２５に入射する場合であっても、レーダユニット２１の障害物探知機能は十分に発揮される。
　すなわち、ミラー２５と放射電磁波（レーダ波）とが重なる位置にレーダユニット２１を配置しても、放射電磁波の減衰や反射を抑えることが可能で、電磁波放射パターンを変化させることがなく、レーダの機能損失が十分に低減された障害物探知モジュール２０を提供することができる。
　また、レーダユニット２１の配置自由度が増加し、様々な目的の障害物探知に適用することが可能となる。さらに、レーダユニット２１がミラー２５の背面側に配置されているので外部から視認し難く、レーダユニット２１を隠すことができるので意匠上も好都合である。
　図６は、ミラー２５の他の例の一部Ｗの断面を拡大して示す部分拡大断面図である。ミラー２５は、発泡樹脂体５１、発泡樹脂体５１上に形成された下地層５５、及び下地層５５上に形成された島状金属層５３からなる。
　下地層５５は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる。下地層５５は、スパッタリング又は蒸着等によって発泡樹脂体５１上に形成することができる。下地層５５は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）に限らず、酸化インジウム、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの金属酸化物等を用いることができる。
　なお、下地層５５の厚さ（ＴＵ）を、下地層５５内におけるレーダ波ＲＷの実効波長λｕの１／２０以下（ＴＵ≦λｕ／２０）にすることで発泡樹脂の電磁波透過特性を悪化させずに表面に島状金属層５３を形成可能な面を作製することが可能である。
　図７は、ミラー２５のさらに他の例の一部Ｗの断面を拡大して示す部分拡大断面図である。ミラー２５は、平板状の樹脂基板５６、樹脂基板５６上に形成された下地層５７、及び下地層５７上に形成された島状金属層５３からなる。下地層５７は上記した下地層５５と同様であり、金属酸化物等を用いることができる。
　樹脂基板５６は、非発泡性の樹脂からなり、厚さＴＲを有する。樹脂体５６内におけるレーダ波ＲＷの実効波長λｒとしたとき、厚さＴＲが以下の関係を満たすとき、樹脂体５６と空間との界面及び樹脂基板５６と下地層５７との界面で生じる反射損失を低減することができる。
　ＴＲ＝ｍ×λｒ／２　（ｍは自然数）
　なお、樹脂基板５６の厚さＴＲが必ずしも上記の関係式に完全に合致しなくとも、レーダ波ＲＷの周波数ｆに対して電力の反射損失が－１０ｄＢ以下（反射電力が１０％以下）となる周波数帯域に入るように設定することで極めて効果的に反射損失を抑制できる。
　図８は、ミラー２５のさらに他の例の一部Ｗの断面を拡大して示す部分拡大断面図である。ミラー２５は、発泡樹脂体５１、発泡樹脂体５１上に形成された平坦樹脂層５２、及び平坦樹脂層５２上に形成された誘電体多層膜５８からなる。
　誘電体多層膜５８は、高誘電率を有する材料の膜５８Ａと、この膜より低誘電率を有する材料の膜５８Ｂとが交互に２層以上積層された構造を有する。高誘電率膜５８Ａの材料として、例えばＴａ２Ｏ５、ＴｉＯ２など、低誘電率膜５８Ｂの材料として、例えばＳｉＯ２、ＭｇＦ２などを用いることができる。高誘電率膜５８Ａと低誘電率膜５８Ｂのそれぞれの光学的膜厚（屈折率×膜厚）を反射したい光の波長（赤外光または可視光、すなわちＬｉＤＡＲユニット又は光学的探知ユニットが発光または検知できる波長）の１／４に設定することで、これらの光の波長に対する反射膜としつつ、レーダ波ＲＷを透過させることができる。
　誘電体多層膜５８全体の膜厚は、レーダ波ＲＷの実効波長の１／２０とすることが好ましい。具体的には、高誘電率膜５８Ａの比誘電率をε、レーダ波ＲＷの波長をλとすると、実効波長はλ／ε１／２で算出される。すなわち、誘電体多層膜５８全体の膜厚をλ／（２０ε１／２）より小さくすることで、レーダ波ＲＷの透過損失に対する影響を抑制し、レーダユニット２１の検知感度を保つことができる。
　なお、誘電体多層膜５８は、微細なクラックを含むことにより、誘電体多層膜５８が区画されたアイランド状の構造を有していてもよい。このような構造は、ミラー２５に熱衝撃を加えることにより形成することができる。具体的には、発泡樹脂体５１、平坦樹脂層５２、高誘電率膜５８Ａおよび低誘電率膜５８Ｂの熱収縮率の違いがあることにより、熱衝撃によってクラックが発生する。ここで発生したクラックの幅は、微細であるため、ＬｉＤＡＲユニット又は光学的探知ユニットの機能に影響を与えることはない。
　図９は、ミラー２５のさらに他の例の一部Ｗの断面を拡大して示す部分拡大断面図である。ミラー２５は、樹脂基板５６及びその上に形成された誘電体多層膜５８からなる。樹脂基板５６については図７の場合と同様であり、誘電体多層膜５８については図８の場合と同様のため、説明は省略する。
　図６から図９を参照して説明した場合においても、ミラー２５の背後にレーダユニット２１が配置され、レーダ波ＲＷがミラー２５の背面からミラー２５に入射しても、レーダユニット２１の障害物探知機能は十分に発揮される。
［ランプシステム］
　以下に、障害物探知モジュール２０が設けられた、前照灯であるランプ装置１０を左右に一対有する自動車（以下、車両ＶＨ）を例にランプシステム７０の探知制御について詳細に説明する。
　より詳細には、車両ＶＨには、左前照灯及び右前照灯としてそれぞれランプ装置１０が設けられている。以下においては、これらのランプ装置１０をそれぞれ左ランプ装置１０Ｌ及び右ランプ装置１０Ｒと称して説明する。
　なお、上記においては、左前照灯であるランプ装置１０（すなわち、左ランプ装置１０Ｌ）を例に説明したが、前述のように、左ランプ装置１０Ｌ及び右ランプ装置１０Ｒは、車両ＶＨに取り付けられたときに装置の各構成要素が左右対称な配置であるように構成されている。なお、これらを特に区別しないときにはランプ装置１０と総称する。
　また、左ランプ装置１０Ｌ及び右ランプ装置１０Ｒには、それぞれ障害物探知モジュール２０が設けられている。以下においては、これらの障害物探知モジュール２０を特に区別せず、左ランプ装置１０Ｌの探知モジュール２０及び右ランプ装置１０Ｒの探知モジュール２０と称して説明する。また、左ランプ装置１０Ｌ及び右ランプ装置１０Ｒの各構成要素、すなわち探知モジュール２０、ランプケース１３等についても同様である。
　なお、左ランプ装置１０Ｌ及び右ランプ装置１０Ｒの各ランプユニット１５は、それぞれ左右用のランプとして配光等が互いに異なっていてもよい。また、左ランプ装置１０Ｌ及び右ランプ装置１０Ｒの各障害物探知モジュール２０についても、それぞれ左右用の探知モジュールとして配置角度等が互いに異なっていてもよい。
　図１０は、ランプシステム７０の構成を示すブロック図である。ランプシステム７０は、ランプ装置制御部７１を有する。また、ランプ装置制御部７１は、受信部７２及び探知エリア切換部７３を有している。
　受信部７２は、車両ＶＨに搭載されたＥＣＵ等の車両制御装置から、車両ＶＨの走行速度を示す車両速度信号ＶＳを受信する。また、受信部７２は、車両制御装置から方向指示信号ＴＳを受信する。
　方向指示信号ＴＳは、車両ＶＨの方向指示器（図示しない）の作動状態（オン状態）を示すオン信号ＴＯ及び方向指示器の右左折の方向（Ｒ／Ｌ）を示す方向信号ＴＤを含む。
　探知エリア切換部７３は、受信部７２で受信した車両速度信号ＶＳ、方向指示信号ＴＳ（オン信号ＴＯ及び方向信号ＴＤ）に基づいて切換制御信号ＤＬ，ＤＲを生成し、左ランプ装置１０Ｌ及び右ランプ装置１０Ｒにそれぞれ切換制御信号ＤＬ，ＤＲを送って各ランプ装置の探知エリアを切り換える。
　より詳細には、探知エリア切換部７３は切換制御信号ＤＬ，ＤＲにより、左ランプ装置１０Ｌ及び右ランプ装置１０Ｒの回転・チルト制御部２５Ｒの各々を制御し、ミラー２５の向きを調整し、光学的探知ユニットであるＬｉＤＡＲユニット２３の探知エリアを切り換え、探知エリアが固定される。
　なお、ミラー２５を左右方向（水平面内方向）に回転させて（すなわち、回転軸はｚ方向）探知エリアを切り換えることができるが、これに限定されない。ミラー２５を回転させるとともに、ＬｉＤＡＲユニット２３自体を回転させてもよい。あるいは、ミラー２５の回転とともに、ミラー２５の仰角を変化させてもよい。また、これらの場合、ＬｉＤＡＲユニット２３からの受信データに台形補正を行ってもよい。
　また、ミラー２５を回転させ、探知エリアが固定されるまでの間（回転期間）に得られる受信データにマスキングを行い、当該受信データを使用しないこととしてもよい。あるいは、当該回転期間中の受信データに代えてブランク信号を用いてもよい。この場合、例えばプロセッサ３０がブランク信号を生成することができる。したがって、プロセッサ３０によって処理されるデータ量が低減され、処理負荷が低減されるとともに、高速処理が可能となる。
　さらに、回転・チルト制御部２５Ｒ又はミラー２５には、ミラー２５の回転駆動によるミラー振動を抑制するためのダンパーが設けられていてもよい。
　図１１は、ランプシステム７０の探知制御のフローを示すフローチャートである。なお、車両の通行区分が左側通行である場合を例に説明するが、車両の通行区分が右側通行である場合には、下記において、左右を入れ替えればよい。
　また、図１２は、当該探知制御時における左ランプ装置１０Ｌ及び右ランプ装置１０Ｒの各ＬｉＤＡＲユニット２３の探知エリアを模式的に示す図である。より詳細には、左ランプ装置１０ＬのＬｉＤＡＲユニット２３は、前方探知エリアＡ０及び側方探知エリアＡ１を有する。
　ここで、左ランプ装置１０Ｌの前方探知エリアＡ０は、車両ＶＨの進行方向前方の探知エリアであり、側方探知エリアＡ１は、左ランプ装置１０Ｌの左側、すなわち前方探知エリアＡ０よりも左側の探知エリアである。
　また、同様に、右ランプ装置１０ＲのＬｉＤＡＲユニット２３は、前方探知エリアＢ０
及び側方探知エリアＢ１を有する。ここで、右ランプ装置１０Ｒの前方探知エリアＢ０は、車両ＶＨの進行方向前方の探知エリアであり、側方探知エリアＢ１は、右ランプ装置１０Ｒの右側の探知エリアである。
　図１１及び図１２を参照し、ランプ装置制御部７１によって実行される探知制御について説明する。当該探知制御は以下のステップＳ１～Ｓ７で実行される。
　なお、ステップＳ１の開始時点では、車両ＶＨは通常の走行速度（非徐行速度）で走行し、左ランプ装置１０Ｌ及び右ランプ装置１０ＲのＬｉＤＡＲユニット２３の探知エリアはともに前方探知エリアＡ０、Ｂ０であるとして説明する。
　ステップＳ１において、探知エリア切換部７３は、受信部７２で受信した車両速度信号ＶＳに基づいて、車両速度信号ＶＳが所定の徐行速度Ｖth以下であるか否かを判別する。所定の徐行速度Ｖthとして、例えば３０ｋｍ／ｈを例示できるが、これに限らず、適宜設定することができる。
　車両速度信号ＶＳが徐行速度Ｖthを超える場合（ＮＯの場合、すなわち通常走行時）には、ステップＳ２に移行し、徐行速度Ｖth以下である場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ３に移行する。
　ステップＳ２において、探知エリア切換部７３は、左ランプ装置１０ＬのＬｉＤＡＲユニット２３（ＬｉＤＡＲ－Ｌ）及び右ランプ装置１０ＲのＬｉＤＡＲユニット２３（ＬｉＤＡＲ－Ｒ）の探知エリアを、それぞれ通常走行時（ＶＳ＞Ｖth）における探知エリアである前方探知エリアＡ０及び前方探知エリアＢ０を維持させ、ステップＳ１に戻る。
　ステップＳ３においては、探知エリア切換部７３は、受信部７２で受信した方向指示器のオン信号ＴＯに基づいて、方向指示器がオン状態であるか否かを判別する。方向指示器がオン状態でない（ＮＯ、すなわち、オフ状態）の場合はステップＳ４に移行し、方向指示器がオン状態である（ＹＥＳ）場合はステップＳ５に移行する。
　ステップＳ４においては、車両ＶＨは徐行により進行方向に走行しているので、探知エリア切換部７３は、左ランプ装置１０ＬのＬｉＤＡＲユニット２３（ＬｉＤＡＲ－Ｌ）の探知エリアを左側方探知エリアＡ１に切り換える。また、右ランプ装置１０ＲのＬｉＤＡＲユニット２３（ＬｉＤＡＲ－Ｒ）の探知エリアは前方探知エリアＢ０が維持される。
　ステップＳ５において、探知エリア切換部７３は、受信部７２で受信した方向指示信号ＴＳ中の方向信号ＴＤに基づいて、方向指示器の示す方向が左折（Ｌ）であるか右折（Ｒ）であるかを判別する。左折（Ｌ）である場合はステップＳ６に移行し、右折（Ｒ）である場合はステップＳ７に移行する。
　ステップＳ６においては、方向信号ＴＤが左折（Ｌ）を示し、すなわち車両の通行区分に対応する側（すなわち、左側）を示しているので、探知エリア切換部７３は、左ランプ装置１０ＬのＬｉＤＡＲユニット２３（ＬｉＤＡＲ－Ｌ）の探知エリアを回転内側である左側方探知エリアＡ１に切り換える。また、右ランプ装置１０ＲのＬｉＤＡＲユニット２３（ＬｉＤＡＲ－Ｒ）の探知エリアは前方探知エリアＢ０が維持される。
　ステップＳ７においては、方向信号ＴＤが右折（Ｒ）を示し、すなわち車両の通行区分に対応する側とは反対方向（右方向）を示しているので、探知エリア切換部７３は、右ランプ装置１０ＲのＬｉＤＡＲユニット２３（ＬｉＤＡＲ－Ｒ）の探知エリアを回転内側である右側方探知エリアＢ１に切り換える。また、左ランプ装置１０ＬのＬｉＤＡＲユニット２３（ＬｉＤＡＲ－Ｌ）の探知エリアは前方探知エリアＡ０が維持される。
　なお、ステップＳ３及びＳ５を分けて説明したが、ステップＳ３及びＳ５の判別は同時に行うことができる。したがって、ステップＳ６及びＳ７における探知エリアの切り換えは、方向指示器の方向指示信号ＴＳに応答して、又は同期して実行され得る。また、ステップＳ４についても方向指示器の方向指示信号ＴＳ（オン信号ＴＯ）に応答して、又は同期して実行され得る。
　ステップＳ４，Ｓ６及びＳ７においては、探知エリアが切り換えられた状態が維持され、当該維持された状態でステップＳ１に移行し、上記ステップが繰り返される。
　以上のフローによって、ランプシステム７０の障害物探知制御が実行される。
　以上、詳細に説明したように、本実施形態のランプシステムによれば、車両ＶＨの方向指示器の作動に応答してＬｉＤＡＲユニットの探知エリアの切り換えがなされるので、右左折等に伴う操舵動作、転舵動作を待つことなく迅速に操舵方向の障害物を探知することができる。したがって、操舵に先立って、遅れることなく障害物を探知することができる。
　また、レーダ装置の探知能力を補完し、操舵方向の障害物までの距離及び障害物形状を正確に、かつ転舵動作を待つことなく迅速に探知することができる。
　なお、上記した実施形態においては、障害物探知モジュール２０が灯体空間を画定するランプケース１３内に設けられた場合について説明したが、これに限定されない。障害物探知モジュール２０は、ランプケース１３とは分離された空間（例えば、探知モジュールケース）内に設けられることができる。当該探知モジュールケースは、ランプケース１３に結合され、又はランプケース１３と一体的に構成されて設けられていてもよい。
　以上、詳細に説明したように本実施形態によれば、高い耐環境性能を有するレーダユニットによってＬｉＤＡＲユニット又は光学的探知ユニットの探知能力を補完できるので、悪環境においても高い探知能力を維持可能な障害物探知モジュール、及び当該障害物探知モジュールを備えたランプ装置を提供することができる。
　また、広い共有視野範囲を有する障害物探知モジュールをコンパクトな大きさで実現することができる。また、ランプ装置を拡張すること無く、障害物探知モジュールを備えたランプ装置を提供することができる。
　また、右左折等に伴う操舵動作に際しても、レーダ装置の探知能力を補完し、操舵方向の障害物までの距離及び障害物形状を正確に、かつ転舵動作を待つことなく迅速に探知することが可能なランプシステムを提供することができる。
　１０：ランプ装置
　１１：基体
　１２：透明カバー
　１３：ランプケース
　１５：ランプユニット
　２１：レーダユニット
　２１Ａ：アンテナ
　２１Ｄ：レーダドライバ
　２１Ｓ：レーダ波放射面
　２３：ＬｉＤＡＲユニット
　２３Ａ：ＬｉＤＡＲ送受信部
　２３Ｄ：ＬｉＤＡＲドライバ
　２５：ミラー
　２５Ａ：反射面
　２５Ｒ：回転・チルト制御部
　３０：プロセッサ
　３１：視野範囲調整部
　５１　発泡樹脂体
　５３　島状金属層
　５８　誘電体多層膜
　７０：ランプシステム
　７１：ランプ装置制御部
　７２：受信部
　７２：探知エリア切換部
　ＦＨ１，ＦＶ１，ＦＨ２，ＦＶ２：視野範囲
　ＬＢ：走査レーザ光
　ＲＷ：放射電磁波
　ＴＤ：方向信号
　ＴＯ：オン信号
　ＴＳ：方向指示信号
　ＶＳ：車両速度信号
 

Claims (22)

  1. 　レーダ波を放射し、障害物による反射波を受信して障害物探知を行うレーダユニットと、
    　反射面を有し、前記レーダ波の放射方向に配され、前記レーダ波を背面側から前方に向けて透過するミラーと、
    　前記ミラーの前記反射面によって反射された前記前方の障害物からの光を受光して障害物探知を行う光学的探知ユニットと、を有し、
    　前記レーダユニットの視野範囲と前記光学的探知ユニットの視野範囲とが互いに重なるように前記レーダユニット、前記ミラー及び前記光学的探知ユニットが配置されている、探知モジュール。
  2. 　前記レーダユニットの前記視野範囲が前記光学的探知ユニットの前記視野範囲を包含する請求項１に記載の探知モジュール。
  3. 　前記レーダユニットのレーダ波の放射範囲の中心軸と前記光学的探知ユニットの光軸とが同一平面内にある請求項２に記載の探知モジュール。
  4. 　前記レーダユニットの前記中心軸と、前記光学的探知ユニット及び前記障害物間における光路の光軸とが同軸である請求項３に記載の探知モジュール。
  5. 　前記光学的探知ユニットは、前記ミラーに走査レーザ光を放射し、前記ミラーによる反射レーザ光によって障害物探知を行うＬｉＤＡＲユニットであり、
    　前記ＬｉＤＡＲユニットのレーザ光走査の中心軸である前記光軸が前記同一平面内にある、請求項３に記載の探知モジュール。
  6. 　前記光学的探知ユニットはカメラである請求項３に記載の探知モジュール。
  7. 　前記ミラーは平板形状を有し、前記反射面が前記同一平面に対して垂直であるように配置されている請求項３に記載の探知モジュール。
  8. 　前記ミラーは前記レーダユニットの前記中心軸に対して３０°乃至６０°傾斜している請求項３に記載の探知モジュール。
  9. 　前記ミラーは、中心軸に関して回転対称な凹面又は凸面形状を有し、中心が前記レーダユニットの前記中心軸上に位置するよう配置されている請求項３に記載の探知モジュール。
  10. 　前記レーダユニットは、前記レーダ波の送受信を行うレーダ波送受信部と、前記レーダ波送受信部を駆動して前記レーダユニットの前記視野範囲を決定するレーダドライバとを含む、請求項１に記載の探知モジュール。
  11. 　前記光学的探知ユニットは、前記光学的探知ユニットを駆動して前記光学的探知ユニットの前記視野範囲を決定する光学的探知ユニットドライバを含む請求項１に記載の探知モジュール。
  12. 　前記光学的探知ユニットはＬｉＤＡＲユニットであり、前記ＬｉＤＡＲユニットのレーザ光の送受信を行うレーザ光送受信部と、前記レーザ光送受信部を駆動して前記ＬｉＤＡＲユニットの前記視野範囲を決定するＬｉＤＡＲドライバとを含む、請求項１に記載の探知モジュール。
  13. 　前記ミラーは、島状金属層または誘電体多層膜を含む請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の探知モジュール。
  14. 　請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の探知モジュールと、
    　ランプユニットと、
    　前記探知モジュール及び前記ランプユニットを内部に収容するランプケースと、を有するランプ装置。
  15. 　請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の探知モジュールと、
    　前記探知モジュールが搭載された空間とは分離された灯室空間内に収容されたランプユニットと、を有するランプ装置。
  16. 　レーダ波を放射し、障害物による反射波を受信して障害物探知を行うレーダユニットと、
    　反射面を有し、前記レーダ波の放射方向に配され、前記レーダ波を背面側から前方に向けて透過するミラーと、
    　前記ミラーの前記反射面によって反射された前記前方の障害物からの光を受光して障害物探知を行う光学的探知ユニットと、を有し、
    　前記レーダユニットの視野範囲と前記光学的探知ユニットの視野範囲とが互いに重らないように前記レーダユニット、前記ミラー及び前記光学的探知ユニットが配置されている、探知モジュール。
  17. 　レーダ波を放射し、障害物による反射波を受信して障害物探知を行うレーダユニットと、
    　反射面を有し、前記レーダ波の放射方向に配され、前記レーダ波を背面側から前方に向けて透過するミラーと、
    　前記ミラーの前記反射面によって反射された前記前方の障害物からの光を受光して障害物探知を行う光学的探知ユニットと、を有する探知モジュール。
  18. 　さらに、前記ミラーの向きを調整可能な回転・チルト制御部を有する請求項１７に記載の探知モジュール。
  19. 　請求項１４に記載のランプ装置であって左及び右ランプ装置である一対のランプ装置と、
    　前記一対のランプ装置を制御するランプ装置制御部と、を備え、
    　前記一対のランプ装置の各々は、前記ミラーの向きを調整可能な回転・チルト制御部を有し、
    　前記ランプ装置制御部は、
    　車両速度を示す車両速度信号、及び、方向指示器の作動及び右左折の方向を示す方向指示信号を受信する受信部と、
    　前記一対のランプ装置の前記回転・チルト制御部を制御して前記ミラーの向きを調整し、前記光学的探知ユニットの探知エリアを切り換える探知エリア切換部と、を有し、
    　前記探知エリア切換部は、前記車両速度が所定の速度以下であるとき、前記方向指示信号に応答して、前記一対のランプ装置の少なくとも一方の前記光学的探知ユニットの前記探知エリアを切り換える、ランプシステム。
  20. 　前記探知エリア切換部は、前記方向指示信号が車両の通行区分に対応する側を示すとき、前記通行区分に対応する側の一方の前記ランプ装置の前記光学的探知ユニットの前記探知エリアを前方探知から側方探知に切り換える請求項１９に記載のランプシステム。
  21. 　前記探知エリア切換部は、前記方向指示信号が車両の通行区分に対応する側とは反対方向を示すとき、前記通行区分に対応する側の一方の前記ランプ装置の前記光学的探知ユニットの前記探知エリアを前方探知とし、他方の前記ランプ装置の前記光学的探知ユニットの前記探知エリアを側方探知とする請求項１９に記載のランプシステム。
  22. 　請求項１４に記載のランプ装置であって左及び右ランプ装置である一対のランプ装置と、
    　前記一対のランプ装置を制御するランプ装置制御部と、を備え、
    　前記一対のランプ装置の各々は、前記ミラーの向きを調整可能な回転・チルト制御部を有し、
    　前記ランプ装置制御部は、
    　車両速度を示す車両速度信号、及び、方向指示器の作動及び右左折の方向を示す方向指示信号を受信する受信部と、
    　前記一対のランプ装置の前記回転・チルト制御部を制御して前記ミラーの向きを調整し、前記光学的探知ユニットの探知エリアを切り換える探知エリア切換部と、を有し、
    　前記探知エリア切換部は、前記車両速度が所定の速度以下であるとき、前記一対のランプ装置の少なくとも一方の前記光学的探知ユニットの前記探知エリアを切り換える、ランプシステム。
     
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