车辆用灯具系统及车辆用灯具的制作方法

1.本发明涉及用于汽车等车辆的车辆用灯具系统及车辆用灯具。


背景技术：

2.根据专利文献1等，已知有如下的车辆用灯具，即，在本车辆的前方存在其他车辆的情况下，执行以仅在该车辆的部分将照明截断的方式来控制本车辆的前照灯的配光的方法(adb控制)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本国特开2013-79044号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的技术问题
7.然而，近年来，在车辆上搭载有传感方法不同的多种传感器。并且，要求在车辆用灯具上搭载这样的传感器。
8.本发明的目的在于提供车载摄像头和灯具搭载光学传感器的检测精度进一步提高的车辆用灯具系统。
9.用于解决技术问题的技术手段
10.本发明一方面的车辆用灯具系统具有车辆用灯具和控制部，并搭载在具有车载摄像头的车辆上，其中，
11.所述车辆用灯具具有：第一光源，其射出用于由车载摄像头拍摄的可见光；第二光源；扫描机构，其将从所述第一光源射出的光以及从所述第二光源射出的光向灯具前方扫描并照射；光学传感器，其在所述第二光源射出的光的波长上具有高的灵敏度，
12.所述控制部具有：区域设定部，其将由所述车载摄像头输出的图像推定的信息和由所述光学传感器的输出推定的信息进行比较，设定减光区域和强调区域中的至少一个；
13.灯控制部，其基于所述区域设定部的输出控制所述第一光源和所述第二光源的至少一方的点亮状态。
14.本发明另一方面的车辆用灯具具有：
15.第一光源，其射出用于驾驶员或车载摄像头观察确认的光；
16.第二光源，其射出与所述第一光源不同的波长的光；
17.扫描机构，其扫描从所述第一光源射出的光和从所述第二光源射出的光并向灯具前方射出；
18.光学传感器，其输出与从所述第二光源射出的光的反射强度对应的信号；
19.控制部，其基于所述光学传感器的输出控制所述第一光源的点亮状态，以不给对面车造成眩光；
20.所述扫描机构以从所述第二光源射出的光照射在水平方向上延伸的直线状区域
的方式扫描从所述第二光源射出的光，
21.所述扫描机构具有将所述第一光源的光向灯具前方反射的部位和将所述第二光源的光向灯具前方反射的部位相同的反射体，或者具有将所述第一光源的光向灯具前方反射的部位和将所述第二光源的光向灯具前方反射的部位形成一体的反射体。
22.根据本发明，提供了一种使车载摄像头和灯具搭载光学传感器的检测精度更高的车辆用灯具系统。
附图说明
23.图1是组装入本发明实施方式的车辆用灯具系统的车辆系统的框图；
24.图2是在本发明实施方式的车辆用灯具系统中装入的车辆用灯具的剖视图；
25.图3是表示灯具单元的内部构成的示意图；
26.图4是车辆用灯具的系统框图；
27.图5是表示从本实施方式的车辆用灯具射出的各光的照射范围的示意图；
28.图6是表示第一光源和第二光源的点亮正时以及光学传感器的曝光正时的时序图。
29.图7表示通过控制部控制第一光源而得到的配光图案；
30.图8a表示在时刻s1车载摄像头取得的图像；
31.图8b是在时刻s1基于光学传感器的输出推定其他车辆的示意图；
32.图9a表示在时刻s2车载摄像头取得的图像；
33.图9b是在时刻s2基于光学传感器的输出推定其他车辆的示意图；
34.图10a表示在时刻s3车载摄像头取得的图像；
35.图10b是在时刻s3基于光学传感器的输出推定其他车辆的示意图；
36.图11a表示在时刻s4车载摄像头取得的图像；
37.图11b是在时刻s4基于光学传感器的输出推定了其他车辆的示意图；
38.图12是组装本发明实施方式的车辆用灯具的车辆系统的框图；
39.图13是表示灯具单元的内部构成的示意图；
40.图14是车辆用灯具的系统框图；
41.图15是表示从本实施方式的车辆用灯具射出的各光的照射范围的示意图；
42.图16是表示第一光源和第二光源的点亮正时以及光学传感器的曝光正时的时序图；
43.图17表示通过控制部控制第一光源而得到的配光图案；
44.图18是说明第一光源的反射点的位置与第二光源的反射点的位置离开时的光的照射的图；
45.图19是表示在基板上设置的第一光源和第二光源的一例的图；
46.图20是表示第一变形例的灯具单元的内部结构的示意图；
47.图21是表示第二变形例的灯具单元的内部结构的示意图；
48.图22是表示第三变形例的灯具单元的内部结构的示意图；
49.图23是表示第四变形例的灯具单元的内部结构的示意图；
50.图24a是表示在第五变形例的灯具单元的内部设置的旋转反射器的主视图；
51.图24b是表示在第五变形例的灯具单元的内部设置的旋转反射器的侧视图。
具体实施方式
52.以下，基于实施方式参照附图说明本发明。对各附图所示的相同或同等的构成元件、部件、处理标注同一标记并适当省略重复的说明。另外，实施方式不限定发明，是示例，在实施方式中描述的所有特征及其组合不一定是本发明的本质。
53.《第一实施方式》
54.图1是装入本发明第一实施方式的车辆用灯具系统100的车辆系统2的框图。如图1所示，本实施方式的车辆系统2具有车辆控制部3、车辆用灯具4、传感器5、摄像头6、雷达7、hmi(human machine interface：人机交互界面)8、gps(global positioning system：全球定位系统)9、无线通信部10、地图信息存储部11。另外，车辆系统2包括转向驱动器12、转向装置13、制动驱动器14、制动装置15、加速驱动器16和加速装置17。
55.车辆控制部3构成为控制车辆1的行驶。车辆控制部3例如由电子控制单元(ecu：electronic control unit)构成。电子控制单元包括包含处理器和存储器的微型控制器和其他电子电路(例如晶体管等)。处理器例如是cpu(central processing unit：中央处理器)、mpu(micro processing unit：微处理器)及/或gpu(graphics processing unit：图形处理器)。存储器包含存储有各种车辆控制程序(例如自动驾驶用的人工智能(ai)程序等)的rom(read only memory：只读存储器)和临时存储各种车辆控制数据的ram(random access memory：随机存取存储器)。处理器构成为将由在rom中存储的各种车辆控制程序指定的程序在ram上展开，并与ram协作执行各种处理。
56.传感器5包括加速度传感器、速度传感器、陀螺仪传感器等。传感器5构成为检测车辆1的行驶状态，将行驶状态信息输出到车辆控制部3。传感器5还可以包括检测驾驶员是否坐在驾驶座上的落座传感器、检测驾驶员脸部方向的脸部朝向传感器、检测外部天气状态的外部天气传感器以及检测车内是否有人的人感传感器等。此外，传感器5可以具有用于检测车辆1的周围环境的照度的照度传感器。
57.摄像头(车载摄像头)6例如是包含ccd(charge-coupled device：电荷耦合器件)或cmos摄像头(互补型mos)等摄像元件的摄像头。摄像头6的摄影基于从车辆控制部3发送的信号进行控制。摄像头6能够基于所接收到的可见光来生成图像。
58.雷达7是毫米波雷达、微波雷达或激光雷达等。雷达7也可以具有lidar(light detection and ranging或laser imaging detection and ranging：光探测与测距或激光成像探测与测距)。lidar是通常向其前方射出非可见光，并且基于出射光和返回光取得到物体的距离、物体的形状、物体的材质等信息的传感器。摄像头6和雷达7(传感器的一例)构成为检测车辆1的周边环境(其他车、行人、道路形状、交通标识、障碍物等)，并将周边环境信息输出到车辆控制部3。
59.hmi8由接受来自驾驶员的输入操作的输入部和向驾驶员输出行进信息等的输出部构成。输入部包括方向盘、加速踏板、制动踏板、切换车辆1的驾驶模式的驾驶模式切换开关等。输出部是显示各种行进信息的显示器。
60.gps 9构成为取得车辆1的当前位置信息并将该所取得的当前位置信息向车辆控制部3输出。无线通信部10构成为从其他车接收与位于车辆1周围的其他车相关的信息(例
emitting diode：发光二极管)等。
67.图3是表示灯具单元30的内部构成的示意图。如图3所示，灯具单元30包括壳体30a、射出用于由摄像头6拍摄的可见光的第一光源31、第二光源32、旋转反射器33(扫描机构)、光学传感器34、透镜部件35和遮光壁36。壳体30a的内部被遮光壁36分隔为第一灯室37和第二灯室38两个空间。第一光源31、第二光源32和旋转反射器33设于第一灯室37。光学传感器34设于第二灯室38。
68.第一光源31由射出可见光的led(light emitting diode：发光二极管)构成。第一光源31除了led之外，还可以由ld(laser diode：激光二极管)构成。在本实施方式中，第二光源32由射出红外线的ld构成。第一光源31和第二光源32搭载在共同的基板39上。在本实施方式中，三个第一光源31在沿竖直方向延伸的假想直行上排列设置在基板39上。同样地，三个第二光源32在沿竖直方向延伸的假想直线上排列设置在基板39上。在图3中，第二光源32配置在第一光源31的纸面的里侧，看不见。如图5所示，由于要求第一光源31照射比第二光源32大的范围，所以优选将出射光的扩散度大的led用于第一光源31，将出射光的扩散度小的ld用于第二光源32。
69.旋转反射器33绕旋转轴线r旋转。旋转反射器33包括绕旋转轴线r延伸的轴部33a和从轴部33a沿径向延伸的两张叶片33b。叶片33b的表面是反射面。该反射面形成为扭转的形状，其相对于旋转轴线r的角度在周向上逐渐变化。具体地，当从第一光源31射出的可见光被旋转反射器33的反射面反射时，被反射并射出的方向形成为在图5中详细描述的从左端到右端逐渐变化的形状。另外，形成为如下的形状，即，当从第二光源32射出的红外线被旋转反射器33的反射面反射时，从反射面射出的方向从图5中详细描述的左端到右端逐渐变化。由此，灯具单元30可以在规定范围的区域扫描来自第一光源31和第二光源32的光并射出。
70.在壳体30a的前方设有透镜部件35。透镜部件35具有第一透镜元件35a和第二透镜元件35b。第一透镜元件35a位于第一灯室37的前方。从第一光源31和第二光源32射出并由旋转反射器33反射的光射入第一透镜元件35a。第二透镜元件35b位于第二灯室38的前方。第二透镜元件35b收集来自灯具前方的光并导向光学传感器34。
71.在本实施方式中，光学传感器34是检测红外线的光电二极管。光电二极管输出与对接收到的光的强度对应的信号。光学传感器34对从第二光源32射出的红外线的峰值波长具有最高的灵敏度。光学传感器34构成为检测从第二光源32向灯具前方射出的红外线的反射光。
72.图4是车辆用灯具系统100的系统框图。如图4所示，车辆用灯具系统100除了上述的近光单元20、灯具单元30以外，还具备控制部101。控制部101可通信地连接近光单元20和灯具单元30。控制部101具备控制第一光源31和第二光源32的点亮状态的灯控制部102、设定后述的通常区域、减光区域、强调区域的区域设定部103。
73.车辆控制部3在满足了规定条件的情况下生成用于控制车辆用灯具4的点亮熄灭的指示信号，并将该指示信号发送给控制部101。控制部101基于接收到的指示信号控制近光单元20、第一光源31、第二光源32、旋转反射器33的电动机33c等。
74.图5是表示从本实施方式的车辆用灯具4射出的各个光的照射范围的示意图。图5例如呈现在设置于车辆用灯具4的25m前方的竖直屏幕上。
75.范围p1是近光单元20照射的近光配光图案。这个近光配光图案是公知的配光图案。
76.范围p2是灯具单元30的第一光源31射出的可见光的照射范围。范围p2是在左右方向上延伸的带状区域。范围p2包括范围p21、p22、p23。范围p21是从设置在基板39上的最上方的第一光源31射出的可见光的照射范围。范围p23是从设置在基板39上的最下方的第一光源31射出的可见光的照射范围。范围p22是从设置在基板39上的中间位置的第一光源31射出的可见光的照射范围。位于最下的范围p23优选为包含h线的区域。范围p2可以是与公知的远光配光图案同样的区域。
77.范围p3是灯具单元30的第二光源32射出的红外线的照射范围。范围p3是沿左右方向延伸的线状区域。范围p3包括范围p31、p32、p33。范围p31是从设置在基板39上的最上方的第二光源32射出的红外线的照射范围。范围p33是从设置在基板39上的最下方的第二光源32射出的红外线的照射范围。范围p32是从设置在基板39上的中间位置的第二光源32射出的红外线的照射范围。优选范围p31设置在范围p21中，范围p32设置在范围p22中，范围p33设置在范围p23中。
78.图6是表示第一光源31和第二光源32的点亮正时以及光学传感器34的曝光正时的时序图。如图6所示，在本实施方式中，控制部101以向范围p3的整个区域照射红外线的方式使旋转反射器33旋转，同时使第一光源31熄灭，使第二光源32高速地点亮熄灭。与该第二光源32的点亮熄灭同步地使光学传感器34曝光。
79.例如，在时刻t1，红外线照射图5所示的点r1，红外线不照射到其他区域，并且不从第一光源31照射可见光。在这种状态下，当光学传感器34曝光时，能够仅检测由点r1反射的红外线的反射光。当光学传感器34的输出在规定值以上时，控制单元101判定为在点r1存在物体，在光学传感器34的输出小于规定值时，控制单元101判断为在点r1没有物体。
80.接着，到时刻t2时，旋转反射器33旋转，所以当第二光源32点亮时，红外线照射点r2。同样地，由于在其他区域不照射红外线，并且也不照射来自第一光源31的可见光，所以在这种状态下，光学传感器34仅检测由点r2反射的红外线的反射光。基于光学传感器34的输出，控制部101判断点r2上有无物体。
81.同样地，当在使旋转反射器33旋转的同时反复第二光源32的点亮熄灭时，控制部101可判定范围p3中的所有点是否存在物体。
82.当在使旋转反射器33旋转的同时重复第二光源32的点亮熄灭，从第二光源32向范围p3内的所有点照射红外线时，控制部101考虑基于光学传感器34的输出的物体的有无和基于车载摄像头6的物体的有无，控制部101开始第一光源31和第二光源32的点亮熄灭的控制。图7表示控制部101通过控制第一光源31而得到的配光图案。在本实施方式中，如图7所示，形成了不给其他车辆a造成眩光且明亮地照亮更大范围的可视性高的配光图案。使用图8a～图11b说明控制部101执行的第一光源31和第二光源32的控制。
83.图8a表示在某个时刻s1由车载摄像头6取得的图像。控制部101基于这样的图像，将其他车辆a所占据的多个点组确定为第一其他车位置。或者，控制部101基于这样的图像，将从本车辆的基准点看到的其他车辆a所占据的区域所形成的方位角特定为第一其他车位置。
84.接着，控制部101基于光学传感器34的输出，取得判定为存在其他车辆a的位置信
息。在以下说明中，基于该光学传感器34的输出而判断为存在其他车辆a的位置被称为第二其他车位置。
85.图8b是在与图8a相同时刻s1基于光学传感器34的输出推定其他车辆a的示意图。控制部101判定为在光学传感器34的输出成为规定值以上的点存在其他车辆a，将该点的位置特定为第二其他车位置。
86.这样，作为与同时刻s1相关的信息，若取得基于车载摄像头6的图像的第一其他车位置和基于光学传感器34的输出的第二其他车位置，则控制部101对第一其他车位置与第二其他车位置进行比较。在第一其他车位置和第二其他车位置在相同位置具有相同的扩展的情况下，表示两者检测到的物体为共同的物体。在该情况下，控制部101的区域设定部103在第二其他车位置设定减光区域，在其他区域设定通常区域。灯控制部102向第一光源31供给第一电流值的电流，向通常区域照射可见光。灯控制部102向第一光源31供给比第一电流值小的第二电流值的电流，并且将可见光向减光区域照射。
87.在本实施方式中，光学传感器34和第一光源31包含在灯具单元30中，光学传感器34和第一光源31的位置极为接近。另一方面，车载摄像头6在远离灯具单元30的位置搭载在车辆上，车载摄像头6与第一光源31的距离大于光学传感器34与第一光源31的距离。因此，从车载摄像头6看到的其他车辆a的方向有时与从第一光源31看到的其他车辆a的方向不同。因此，对于某个物体，在存在基于车载摄像头6的其他车辆a的位置信息(第一其他车位置)和基于光学传感器34的其他车辆a的位置信息(第二其他车位置)这两个的情况下，根据基于光学传感器34的其他车辆a的位置信息来设定减光区域是正确的。因此，在本实施方式中，由于能够更准确地在其他车辆a的位置设定减光区域，所以例如能够缩窄设定在减光区域设定的边缘，能够照亮更广的范围。
88.图9a表示了在另一时刻s2由车载摄像头6取得的图像。图9b是在同一时刻s2基于光学传感器34的输出推定其他车辆a的示意图。作为关于同一时刻s2的信息，控制部101取得了这样的第一其他车位置和第二其他车位置。
89.在此，如图9b所示，由于某种原因，光学传感器34不能检测其他车辆a的一部分a1或全部，另一方面，如图9a所示，车载摄像头6能够拍摄其他车辆a的全部。在这种情况下，区域设定部103将基于车载摄像头6的图像推定为存在其他车辆a的区域内且在光学传感器34的输出中不存在其他车辆a的区域a1设定为强调区域，将其他区域设定为通常区域。灯控制部102向第二光源32供给第一电流值的电流，并向通常区域照射红外线。灯控制部102向第二光源32供给大于第一电流值的第二电流值的电流，向强调区域照射红外线。
90.由此，由于在由光学传感器34无法检测到的区域a1照射强的红外线，所以通过光学传感器34容易检测其他车辆a。如果控制部101再次取得第一其他车位置和第二其他车位置，如图8a和图8b所示地两者都能够掌握共同的物体，则控制部101如上所述地向第一光源31供给第一电流值的电流，向通常区域照射可见光，向第一光源31供给第二电流值的电流，向减光区域照射可见光。
91.图10a表示了在另一时刻s3由车载摄像头6取得的图像。图10b是在同一时刻s3基于光学传感器34的输出推定其他车辆a的示意图。作为与同一时刻s3相关的信息，控制部101取得了第一其他车位置和第二其他车位置。
92.在此，如图10a所示，由于某种原因，车载摄像头6不能拍摄其他车辆a的一部分a2
或全部，如图10b所示，光学传感器34能够检测其他车辆a的全部。在这种情况下，区域设定部103将基于光学传感器34的输出存在其他车辆a的区域内且在车载摄像头6的图像中推定为不存在其他车辆a的区域a2设定为强调区域，将其他区域设定为通常区域。灯控制部102向第一光源31供给第一电流值的电流，向通常区域照射可见光。灯控制部102向第一光源31供给大于第一电流值的第二电流值的电流，并且将可见光照射向强调区域。
93.由此，由于强烈的可见光照射在车载摄像头6未拍摄到的区域，所以通过车载摄像头6容易拍摄其他车辆a。如果控制部101再次取得第一其他车位置和第二其他车位置，如图8a和图8b所示两者能够同时掌握共同的物体，则控制部101如上所述地向第一光源31供给第一电流值的电流以向通常区域照射可见光，向第一光源31供给第二电流值的电流以向减光区域照射可见光。
94.图11a表示了在另一时刻s4由车载摄像头6取得的图像。图11b是在同一时刻s4基于光学传感器34的输出推定其他车辆a的示意图。作为与同一时刻s3相关的信息，控制部101取得了第一其他车位置和第二其他车位置。
95.在此，如图11a及图11b所示，在无法由车载摄像头6的图像和光学传感器34的输出来推定其他车辆a的存在的情况下，区域设定部103基于车辆的车速和掌舵角由车辆控制部3设定减光区域，在其他区域设定通常区域。此外，灯控制部102将第一电流值的电流供给第一光源31，并且将可见光照射向通常区域。灯控制部102向第一光源31供给大于第一电流值的第二电流值的电流以向强调区域照射可见光。
96.本发明人注意到所谓的adb控制和光学传感器用的光源(第二光源32)的控制的亲和性高。这是因为两者都控制光源以使特定区域比其他区域更明亮/更暗地照射，并且两者基于共同的对象物、人设定减光区域和强调区域。本发明人基于这样的意识完成了本发明。
97.根据本发明，由于通过车载摄像头6和光学传感器34这两个装置能够高精度地取得其他车辆a的位置，所以通过以使光仅不照射其他车辆a的方式控制第一光源31，由此车载摄像头6容易掌握与其他车辆a邻接的自行车和行人等。
98.另外，若通过车载摄像头6和光学传感器34中的至少一方能够把握其他车辆a和行人等，则通过控制第一光源31和第二光源32以使无法把握的另一检测装置容易把握，从而通过车载摄像头6和光学传感器34这两个装置作为整个车辆更容易把握其他车辆a和行人。
99.如上所述，根据本发明，通过车载摄像头6和光学传感器34能够使检测精度更高。
100.此外，根据本实施方式，车载摄像头6取得基于可见光的信息，光学传感器34取得基于红外线的信息。能够由检测对象不同的两个信息源推定其他车辆，能够进一步提高其他车辆的推定精度。
101.在上述的实施方式中，作为光学传感器使用了检测红外线的光电二极管，但作为光学传感器，也可以使用红外线摄像头等其他的红外线传感器。
102.《第二实施方式》
103.使用图12～图24，作为本发明的第二实施方式，对能够高精度地设定减光区域的车辆用灯具4进行说明。
104.图12是装入本发明第二实施方式的车辆用灯具104的车辆系统2的框图。搭载该车辆系统2的车辆1是能够以自动驾驶模式行驶的车辆(汽车)。如图12所示，车辆系统2具有车辆控制部3、车辆用灯具104、传感器5、摄像头6、雷达7、hmi(human machine interface：人
机交互界面)8、gps(global positioning system：全球定位系统)9、无线通信部10、地图信息存储部11。本实施方式的车辆系统2与第一实施方式的车辆系统2(参照图1)相同，因此省略其详细的说明。
105.在本实施方式中，装入车辆用灯具系统100中的车辆用灯具104(例如前大灯等)与图2中说明的第一实施方式的车辆用灯具104相同，省略其详细的说明。
106.图13是表示灯具单元130的内部构成的示意图。如图13所示，灯具单元130具有壳体130a、第一光源131、第二光源132、旋转反射器133(扫描机构)、光学传感器134、透镜部件135、遮光壁136和滤光元件140。
107.第一光源131将用于驾驶员观察确认车辆周围或用于由摄像头6拍摄的可见光射出。第一光源131由led(light emitting diode:发光二极管)构成。第一光源131除了led之外，还可以由ld(laser diode：激光二极管)构成。第二光源132射出不同于第一光源131的波长的光。在本实施方式中，第二光源132射出波长比可见光长的红外线。第二光源132由ld构成。第一光源131和第二光源132搭载在单个共同基板139上。
108.在本实施方式中，三个第一光源131在共同基板139上在沿竖直方向延伸的假想直线上排列设置。同样地，三个第二光源132在共同基板139上在沿竖直方向延伸的假想直线上排列设置。在图13中，第二光源132配置在第一光源131的纸面的里侧，看不到。要求第一光源131照射比第二光源132大的范围(例如，在后述的图15中，第二光源132的照射范围是范围p130，而第一光源131的照射范围是范围p120)。因此，第一光源131采用出射光的扩散程度大的led，第二光源132采用出射光的扩散程度小的ld。
109.旋转反射器133构成为扫描从第一光源131和第二光源132射出的光，并向灯具前方射出。旋转反射器133绕旋转轴线r旋转。旋转反射器133具有绕旋转轴线r延伸的轴部133a和从轴部133a沿径向延伸的两块板133b。板133b的表面形成为反射面。该反射面形成为扭转形状，其相对于旋转轴线r的角度在圆周方向上逐渐变化。
110.具体地，形成为如下的形状，即，当从第一光源131射出的可见光被旋转反射器133的反射面反射时，反射并射出的方向逐渐从图15详细描述的左端变化到右端。另外，当从第二光源132射出的红外线被旋转反射器133的反射面反射时，形成为如下的形状，即，从反射面射出的方向被形成为从图15详细描述的左端逐渐变化到右端的形状。旋转反射器133将从第一光源131射出的光朝向灯具前方反射的部位与将第二光源132的光朝向灯具前方反射的部位设为同一反射体(板133b)或者成为一体的反射体(板133b)。由此，灯具单元130能够在规定范围的区域扫描并射出来自第一光源131和第二光源132的光。
111.在本实施方式中，光学传感器134是检测红外线的光电二极管。光学传感器134输出与所接收的光的强度对应的信号。光学传感器134对于从第二光源132射出的红外线的峰值波长具有最高的受光灵敏度。光学传感器134构成为接收从第二光源132向灯具前方射出的红外线的反射光，并且检测反射光的峰值波长。
112.在壳体130a的前方设有透镜部件135。透镜部件135具有第一透镜元件135a和第二透镜元件135b。从第一光源131和第二光源132射出并由旋转反射器133反射的光入射第一透镜元件135a。第一透镜元件135a使该入射的第一光源131的光和第二光源132的光向灯具前方射出。旋转反射器133的反射点配置在第一透镜元件135a的焦点附近。第二透镜元件135b将来自灯具前方的光，例如由对面车等对象物反射的反射光汇集，将汇集的光引导到
光学传感器134。光学传感器134的受光面配置在第二透镜元件135b的焦点附近。第一透镜元件135a的后向焦点f1的距离小于第二透镜元件135b的后方焦点f2的距离。第一透镜元件135a和第二透镜元件135b作为单个透镜部件而一体形成。
113.壳体130a的内部由遮光壁136分隔为第一灯室137和第二灯室138两个空间。第一光源131、第二光源132和旋转反射器133设置在第一灯室137。光学传感器134设置在第二灯室138。第一透镜元件135a配置在第一灯室137的前面。第二透镜元件135b配置在第二灯室138的前方。遮光壁136设置在第一透镜元件135a的光轴与第二透镜元件135b的光轴之间。例如，遮光壁136被设置在遮挡从第一光源131射出且不射入第一透镜元件135a而射入光学传感器134的光的位置。另外，遮光壁136设置在遮挡从第二光源132射出且不射入第一透镜元件135a而射入光学传感器134的光的位置。
114.在光学传感器134与第二透镜元件135b之间设有滤光元件140。在本实施方式中，滤光元件140贴附在第二透镜元件135b的背面(与光学传感器134相对的面)上。滤光元件140是能够降低从第一光源131射出的光的峰值波长的滤光器。滤光元件140降低第一光源131的光的峰值波长。由此，抑制从第一光源131射出并在灯具前方反射的光入射到光学传感器134上。
115.图14是车辆用灯具104的系统框图。如图14所示，车辆用灯具104除了上述的近光单元20、灯具单元130以外，还具有控制部201。控制部201可通信地连接近光单元20和灯具单元130。控制部201包括控制第一光源131和第二光源132的点亮状态的灯控制部202、设定通过从第一光源131射出的光以比其他区域低的照度照射的减光区域的区域设定部203。
116.控制部201与车辆控制部3连接(参照图1)。车辆控制部3在满足了规定条件时生成用于控制车辆用灯具104的点亮熄灭的指示信号，并将该指示信号发送给控制部201。控制部201基于接收到的指示信号，控制近光单元20、第一光源131、第二光源132、旋转反射器133的电动机133c等。
117.图15是表示从本实施方式的车辆用灯具104射出的各光的照射范围的示意图。图15例如呈现在设置在车辆用灯具104的25m前方的竖直屏幕上。
118.范围p110是近光单元20照射的近光配光图案。该近光配光图案是公知的配光图案。
119.范围p120是灯具单元130的第一光源131射出的可见光的照射范围。范围p120是在左右方向上延伸的带状区域。范围p120包括范围p121、p122和p123。范围p121是从设置在共同基板139上的最上方的第一光源131射出的可见光的照射范围。范围p123是从设置在共同基板139上的最下方的第一光源131射出的可见光的照射范围。范围p122是从设置在共同基板139上的中间位置的第一光源131射出的可见光的照射范围。位于最下方的范围p123优选为包含h线的区域。范围p120可以设为与公知的远光配光图案同样的区域。
120.范围p130是灯具单元130的第二光源132射出的红外线的照射范围。范围p130是在左右方向上延伸的直线状区域。范围p130包括范围p131、p132、p133。范围p131是从设置在共同基板139上的最上方的第二光源132射出的红外线的照射范围。范围p133是从设置在共同基板139上的最下方的第二光源132射出的红外线的照射范围。范围p132是从设置在共同基板139上的中间位置的第二光源132射出的红外线的照射范围。优选范围p131设置在范围p121中，范围p132设置在范围p122中，范围p133设置在范围p123中。优选范围p130的直线状
区域在竖直方向上具有0.4度以上的上下宽度。范围p133的直线状区域与从搭载在车辆1上的车辆用灯具104的搭载高度看到的水平线重合。
121.第二光源132的光照射到虚拟竖直屏幕上的照度，即范围p130的照度优选大于第一光源131的光照射到虚拟竖直屏幕上的照度、即范围p120的照度。
122.例如，在具有多个发光面的大小相等的光源的情况下，优选使用辐射强度(每单位立体角的光束[w/sr])大的光源作为第二光源。或者，在具有多个发射表面和辐射强度的大小相同的光源的情况下，可以将第二光源配置在靠近第一透镜元件135a的焦点的一侧(投影像小的一方也可以成为第二光源)。另外，在具有辐射强度大小相同的多个光源的情况下，也可以将发光面大的光源用作第二光源。
[0123]
图16是表示第一光源131和第二光源132的点亮正时以及光学传感器134的曝光正时的时序图。如图16所示，在本实施方式中，控制部201使旋转反射器133旋转，并且高速地点亮熄灭第二光源132，以在范围p130依次照射红外线。另外，与该第二光源132的点亮熄灭同步地使光学传感器134曝光。另外，在第二光源132点亮时，使第一光源131熄灭。
[0124]
例如，在时序图的时刻t1，在点r11(参见图15)照射红外线，在其他区域不照射红外线，并且也不从第一光源131照射可见光。在这种状态下，当光学传感器134曝光时，能够仅检测由点r11反射的红外线的反射光。在由光学传感器134检测到的红外线反射光的值为规定值以上时，控制部201判定为在该点r11具有物体，并且在由光学传感器134检测到的红外线反射光的值小于规定值时，判定在该点r11没有物体。
[0125]
接下来，在达到时刻t2时，由于旋转反射器133旋转，所以当第二光源132点亮时，向点r12照射红外线。与上述点r11的情况相同，由于在其他区域不照射红外线，也不照射来自第一光源131的可见光，所以在该状态下，光学传感器134仅检测由点r12反射的红外线的反射光。控制部201基于由光学传感器134检测到的红外线反射光的输出来判定在点r12有无物体。
[0126]
同样地，当使旋转反射器133旋转并且反复进行第二光源132的点亮熄灭时，控制部201可针对范围p130中的所有点判定有无物体。
[0127]
当在使旋转反射器133旋转的同时反复进行第二光源132的点亮熄灭并从第二光源132向范围p130内的所有点照射红外线时，控制部201根据有无基于光学传感器134的输出的物体和有无基于由车载摄像头6拍摄到的图像的物体，开始控制第一光源131和第二光源132的点亮熄灭。
[0128]
图17表示控制部201通过控制第一光源131而得到的配光图案。在本实施方式中，如图17所示，形成了不给其他车辆(对面车)造成眩光，并且在更大的范围内明亮地照射的可视性高的配光图案。为了形成这样的配光图案，控制部201如下地进行控制。控制部201基于光学传感器134的输出和车载摄像头6的图像判别有无物体时，通过区域设定部203在包含被判别的物体(对面车a)的位置设定减光区域p140。控制部201通过灯控制部202向第一光源131供给第一电流值的电流，以通常的照度向作为第一光源131的照射范围的范围p120中除了减光区域p140以外的范围照射可见光。然后，控制部201通过灯控制部202向第一光源131供给比第一电流值小的第二电流值的电流，以比上述通常的照度低的照度向减光区域p140照射可见光。
[0129]
但是，在从本车辆1观察的情况下，前行车(也包括对面车)作为左右方向比上下方
向长的物体被观察。当作为对象物检测到前行车时，控制部201的区域设定部203在作为对象物检测到前行车时，将前行车的左右端部之间的区域设定为减光区域。因此，要求光学传感器134具有在左右方向上长的检测范围。对此，与前行车的竖直方向相关的信息与前行车的左右端部的信息相比，重要性低。因此，第二光源132的光无需照射到灯具前方的整个面上，只要照射到在水平方向上延伸的直线状区域就足够了。
[0130]
另一方面，在高精度地检测出对象物的情况下，例如，在该检测出的对象物是对面车时，不向该对面车照射可见光，向其他区域照射可见光，提高驾驶员和车载摄像头6的可视性。在该情况下，优选射出用于检测对象物的第二光源132的光的第二位置与射出第一光源131的光的第一位置接近。该第二位置是使从第二光源132射出的光反射到灯具前方的旋转反射器133的反射点的位置，第一位置是使从第一光源131射出的光反射到灯具前方的旋转反射器133的反射点的位置。
[0131]
例如如图18所示，相对于从车辆1笔直向前方延伸的基准方向v，向左偏移了角度θ的区域照射第二光源132的光，并且由光学传感器134检测到强的反射光的情况下，能够推定为在该区域存在对面车。此时，图18的构成与本实施方式的构成不同，由于第一位置(反射点s11的位置)和第二位置(反射点s12的位置)分开，所以为了使第一光源131的光射出到第二光源132的光照射的区域，第一光源131的光照射的方向相对于基准方向v所成的角度θ1与上述角度θ2不同。因此，为了进行不将第一光源131的光(可见光)照射到对面车上的控制，通过修正上述角度θ2，需要算出相对于照射第一光源131的光的方向、即基准方向v构成的角度θ1。此外，第一光源131的光和第二光源132的光由旋转反射器133扫描并向灯具前方射出，所以射出这些光的方向由旋转反射器133的旋转相位决定。此时，如图18所示，在第一光源131的光和第二光源132的光分别由不同的旋转反射器133a和133b射出时，需要算出在哪个旋转相位时第一光源131的光向对象物射出。然后，需要在将反射第一光源131的光的旋转反射器133a旋转到算出的旋转相位的正时tm，使第一光源131熄灭这样繁杂的控制。在图18中，轴线r110是旋转反射器133a的旋转轴线，轴线r120表示旋转反射器133b的旋转轴线。
[0132]
对此，本实施方式的车辆用灯具104从第一光源131射出光的部位和从第二光源132射出光的部位由同一板133b或成为一体的板133b构成。即，将从第一光源131射出的光反射到灯具前方的旋转反射器133的反射点的位置和将从第二光源132射出的光反射到灯具前方的旋转反射器133的反射点的位置大致相同。因此，在上述图18的例子中，角度θ1和角度θ相等，故而在由第二光源132的光推定存在对面车的区域中，或者在相对于推定的对面车照射第二光源132的光的正时，使第一光源131熄灭即可。也就是说，无需算出角度θ1和正时tm。如上所述，根据车辆用灯具104，在控制第一光源131的点亮状态时，无需算出需要复杂计算的角度和正时，能够廉价且高精度地设定减光区域。
[0133]
另外，根据车辆用灯具104，旋转反射器133配置在第一透镜元件135a的焦点附近，光学传感器134配置在第二透镜元件135b的焦点附近。因此，能够将第一光源131和第二光源132的光高精度地向任意方向射出，并且能够进一步提高光学传感器134的检测精度。另外，第一透镜元件135a和第二透镜元件135b作为单个透镜部件一体形成，因此能够正确地进行对位，并且能够削减零件个数。
[0134]
另外，根据车辆用灯具104，第一透镜元件135a的后方焦距构成为比第二透镜元件
135b的后方焦距短。第一光源131的光(可见光)欲照射大范围以提高驾驶员或车载摄像头6的可视性。光学传感器134欲检测来自特定的窄区域的反射光。因此，通过缩短第一透镜元件135a的后方焦距，能够将第一光源131的光照射到大范围，通过加长第二透镜元件135b的后方焦距，能够将从窄范围射入的光引导到光学传感器134。
[0135]
另外，根据车辆用灯具104，壳体130a的内部由遮光壁136划分为第一灯室137和第二灯室138，配置在第一灯室137内的第一光源131和第二光源132的光不向壳体130a外射出且不向配置在第二灯室138中的光学传感器134直接射入。因此，在光学传感器134的光检测时，能够抑制第一光源131的光入射到光学传感器134上，并且能够提高光学传感器134的检测精度。
[0136]
另外，根据车辆用灯具104，在光学传感器134与第二透镜元件135b之间设有滤光元件140，该滤光元件140降低从第一光源131射出的光的峰值波长。因此，在光学传感器134的光检测时，也能够通过滤光元件140来抑制第一光源131的光入射到光学传感器134，并且能够进一步提高光学传感器134的检测精度。
[0137]
另外，根据车辆用灯具104，由于设置在壳体130a内的第一光源131和第二光源132设置在共同基板139上，所以能够削减零件个数，并且能够提高第一光源131和第二光源132的搭载位置精度。
[0138]
另外，根据车辆用灯具104，从第二光源132射出的光在水平方向上延伸的直线状区域p131、p132、p133在竖直方向上具有0.4度以上的上下宽度。这样，使直线状区域p131、p132、p133形成为在上下方向上具有宽度的形状，由此，容易提高光学传感器134对其他车辆(前行车、对面车等)的检测精度。
[0139]
另外，根据车辆用灯具104，第二光源132的光照射在设于灯具前方的规定位置的假想竖直屏幕上的照度比第一光源131的光照射在上述假想竖直屏幕上的照度大。因此，从第二光源132射出的光照射到对象物上时，能够得到来自对象物的强反射光。因此，容易提高检测该反射光的光学传感器134的检测精度。
[0140]
另外，从第一光源131射出并由旋转反射器133反射的光和从第二光源132射出并由旋转反射器133反射的光经由共同的第一透镜元件135a向灯具前方射出。通过形成为这样的构成，例如能够削减透镜元件等的零件个数。
[0141]
另外，根据车辆用灯具104，第一光源131射出可见光，第二光源132射出红外线而构成。这样，由于从第二光源132射出红外线，故而能够相对于其他车辆(前行车、对面车等)不造成眩光地特定其他车辆的位置。另外，基于特定的其他车辆的位置信息，控制射出可见光的第一光源131，设定减光区域p14，由此能够减少对其他车辆的眩光。
[0142]
另外，在上述实施方式中，说明了在共同基板139上相邻地直线状地排列设有三个第一光源131和三个第二光源132的构成，但不限于此。例如，如图19所示，也可以将直线状排列设置的三个第一光源131分别相邻设置在直线状地排列设置的三个第二光源132的两侧部。第一光源131的个数可以设置得比第二光源132的个数多。根据该构成，通过简单的构成能够扩大照射第一光源131的光的区域，并且也能够使照射第一光源131的光的区域明亮。
[0143]
第一光源131也可以射出红外线，第二光源132也可以射出在与第一光源131射出的光不同的波长上具有峰值的红外线，光学传感器134也可以在第二光源132射出的红外线
的峰值具有高的受光灵敏度。这样，即使作为第一光源131使用红外线的光源，也通过控制第一光源131在包含对面车的区域设定减光区域p14，能够抑制在对面车上搭载的红外线摄像头上产生光晕。
[0144]
扫描机构(旋转反射器133)也可以扫描从第二光源132射出的光，以使从第二光源132射出的光照射分别在竖直方向上分离的、在水平方向上延伸的多个直线状区域p130(p131、p132、p133)。根据该构成，能够提高光学传感器134对其他车辆(前行车、对面车等)的检测精度。
[0145]
从多个第二光源132射出的光也可以分别照射相互不同的直线状区域p130(p131、p12、p133)。根据该构成，其他车辆(前行车、对面车等)的位置的推定方法变得简单。例如，在作为第二光源设有a、b两个的情况下，在第二光源a点亮时光学传感器134不检测其他车辆，在第二光源b点亮时光学传感器134检测了其他车辆的情况下，能够推定为在第二光源b照射的直线状区域的高度位置存在其他车辆。在第二光源a、b均照射相同的直线状区域的情况下，不能以这样的方法来推定其他车辆。
[0146]
也可以构成为第二光源132的瞬间辐射强度(瞬时接通电流)比第一光源131的瞬间辐射强度大。通过该构成，当从第二光源132射出的光照射到对象物时，能够得到来自对象物的强的反射光。由此，容易提高检测该反射光的光学传感器134的检测精度。
[0147]
第二光源132的点亮负载可以构成为比第一光源131的点亮负载小。根据该构成，能够得到第二光源132的强反射光，容易提高光学传感器134的检测精度。
[0148]
作为第一光源131也可以使用发光二极管(led)，作为第二光源132也可以使用激光二极管(ld)。根据该构成，激光二极管能够射出比led更难扩散的光，因此能够提高光学传感器134的检测精度。
[0149]
第一光源131也可以是射出红外线的发光二极管(led)，第二光源132也可以是射出与第一光源131射出的红外线的峰值波长不同的波长的红外线的激光二极管(ld)。根据该构成，由于发光二极管可在大范围照射光，因此适于红外线摄像头的拍摄。另外，激光二极管能够射出难以扩散的光，所以能够只在特定的点上照射光，能够提高光学传感器134对物体的位置的推定精度。
[0150]
(第一变形例)
[0151]
图20是表示本发明第二实施方式的第一变形例的灯具单元230的内部构造的示意图。
[0152]
如图20所示，灯具单元230在壳体130a内具有灯室237。在灯室237中设有第一光源131、第二光源132、旋转反射器133及光学传感器134。第一光源131、第二光源132和光学传感器134设置在共同基板139上。共同基板139上的第一光源131、第二光源132及光学传感器134集中设置在透镜元件235(镜头部件的一例)的焦点位置附近。根据该构成，灯具单元230可由单个灯室237构成，因此与图13所示的灯具单元130相比，能够削减零件个数。另外，由于在壳体130a内，在共同基板139上设有第一光源131、第二光源132及光学传感器134，故而容易提高各部件的搭载位置精度。另外，第一光源131、第二光源132、旋转反射器133以及光学传感器134、共同基板139与上述第二实施方式相同。
[0153]
(第二变形例)
[0154]
图21是表示本发明第二实施方式的第二变形例的灯具单元330的内部构造的示意
图。在本变形例中，第一光源131、第二光源132、旋转反射器133以及光学传感器134、透镜部件135、共同基板139与上述的第二实施方式相同。
[0155]
如图21所示，在灯具单元330中，第一光源131的发光部131a自共同基板139的高度构成为不同于第二光源132的发光单元132a自共同基板139的高度。在本例中，led被用作第一光源131，ld(激光二极管)被用作第二光源132。激光二极管具有筒形框。另一方面，led不具有这样的框体。因此，第二光源132的发光部132a的位置高于第一光源131的发光部131a的位置而构成。第二光源132的发光部132a设置在比第一光源131的发光部131a更接近第一透镜元件135a的虚拟后方焦点的位置。另外，虚拟后方焦点位于由扫描机构(旋转反射器133)的板133b反射并延伸的第一透镜元件135a的假想光轴上。
[0156]
根据该构成，第二光源132的发光部132a设置在接近虚拟后方焦点的位置，因此能够将第二光源132的光高精度地向期望的方向射出。因此，能够通过光学传感器134正确地检测其他车辆等对象物，能够提高基于区域设定部203的减光区域p140的特定精度。
[0157]
另外，在灯具单元330的共同灯室内设有第一光源131、第二光源132、旋转反射器133(板133b)以及光学传感器134。从第一光源131和第二光源132射出的光通过第一透镜元件135a向灯具前方照射。第二光源132的光被对象物反射成为反射光。光学传感器134设置在由对象物反射的反射光不通过第一透镜元件135a直接入射到光学传感器134的位置。根据该构成，反射光直接射入光学传感器134，因此能够抑制光学传感器134的误检测。
[0158]
(第三变形例)
[0159]
图22是表示本发明第二实施方式的第三变形例的灯具单元430的内部结构的示意图。在本变形例中，第一光源131、第二光源132、旋转反射器133以及光学传感器134、透镜部件135、共同基板139与上述的第二实施方式相同。
[0160]
如图22所示，在灯具单元430中，在第一光源131设有主光学部件131b。从第一光源131射出的光经由主光学部件131b射出。通过设置主光学部件131b，第一光源131的主光学部件131b中的光出射部分131c自共同基板139的高度是第二光源132的发光部132a的自共同基板139的高度相同的高度。主光学部件131b的光出射部分131c和第二光源132的发光部132a位于由扫描机构(旋转反射器133)的板133b反射并延伸的第一透镜元件135a的假想光轴上。光出射部分131c和发光部132a设置在假想光轴上的接近第一透镜元件135a的虚拟后方焦点的位置。另外，由于在图22中示意性地进行了表示，所以相邻的第一光源131和第二光源132分开表示，但实际上接近配置。根据该构成，能够将第一光源131的光和第二光源132的光精度良好地向特定的方向射出。
[0161]
(第四变形例)
[0162]
图23是表示本发明第二实施方式的第四变形例的灯具单元530的内部构造的示意图。在本变形例中，第一光源131、第二光源132、旋转反射器133以及光学传感器134、透镜部件135、共同基板139与上述的第二实施方式相同。
[0163]
如图23所示，在灯具单元530中，在第二光源132设有第三透镜元件132b，该第三透镜元件132b使从第二光源132射出的光呈为平行光而射出。在第一光源131设有用于调整第一光源131的高度方向的位置的位置调整部件131d。第一光源131的发光部131a设置在比第三透镜元件132b的光出射部132c更接近第一透镜元件135a的虚拟后方焦点的位置。虚拟后方焦点位于由扫描机构(旋转反射器133)的板133b反射并延伸的第一透镜元件135a的假想
光轴上。根据该构成，从第二光源132射出的光通过第三透镜元件132b成为精度足够的相干光，所以第三透镜元件132b的光出射部132c的位置虽然从虚拟后方焦点稍分离，但难以向灯具前方扩散并照射。另一方面，由于第一光源131的发光部131a设置在接近第一透镜元件135a的虚拟后方焦点的位置，所以从第一光源131射出的光难以被扩散并照射到灯具前方，并且容易照射到瞄准的部位。
[0164]
(第五变形例)
[0165]
图24a和图24b表示设置在第五变形例的灯具单元内部的旋转反射器633。图24a是旋转反射器633的主视图，图24b是旋转反射器633的侧视图。
[0166]
如图24a及图24b所示，扫描机构(旋转反射器633)具有多个(在本例中为6块)反射面(板633b)。板633b形成为相对于旋转轴线r的角度向周向逐渐变化的挠曲形状。另外，六张板633b分别使相对于旋转轴线r的整体角度略微不同。从第二光源132射出并由各个板633b反射的光分别照射相互不同的直线状区域。根据该构成，能够事先掌握由哪个板633b反射的光在哪个方向上射出，容易推定其他车辆(前行车、对面车等)的位置。例如，在由照射下侧的直线状区域的板633b检测到其他车辆时，该其他车辆的位置接近。在由照射中央部的直线状区域的板633b检测到其他车辆时，该其他车辆的位置稍近，在由照射上侧的直线状区域的板633b检测到其他车辆时，该其他车辆的位置远。
[0167]
另外，第一光源也可以构成为射出适合于车辆上搭载的红外线摄像头的拍摄的红外线。第二光源也可以是射出可见光的光源。在这种情况下，光学传感器也可以使用输出与第二光源射出的可见光的反射强度对应的信号的传感器。
[0168]
另外，本发明不限于上述实施方式，能够适当地自由进行变形、改进等。
[0169]
另外，上述实施方式中的各构成元件的材质、形状、尺寸、数值、形态、数量、配置部位等只要能够实现本发明即可是任意的，不限定。
[0170]
本技术基于2019年9月11日申请的日本专利申请(特愿2019-165512)以及2019年9月11日申请的日本专利申请(特愿2019-165513)，在此参照并引入其内容。
[0171]
产业上的可利用性
[0172]
根据本发明，提供了车载摄像头和灯搭载光学传感器的检测精度更高的车辆用灯具系统。