JP2004210130A - 車両用デジタル照明装置、車両用デジタル表示装置、情報表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コントラストを利用した情報を路面などに表示することを目的とする。
【解決手段】反射型デジタル光偏向装置２を制御してこの反射型デジタル光偏向装置２からのＯＮの反射光Ｌ４とＯＦＦの反射光Ｌ５とのコントラストを利用した情報Ｐを、光照射装置３を介して路面などＲＤを照明する所定の配光パターンＰ５、Ｐ７内に表示する情報表示装置８を備える。この結果、コントラストを利用した情報Ｐを、路面などＲＤを照明する配光パターンＰ５、Ｐ７内に表示することができるので、ドライバーが表示された情報Ｐに基づいて車両を運転することができ、交通安全上好ましい。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、反射型デジタル光偏向装置を使用して所定の配光パターンで路面などを照明する車両用デジタル照明装置にかかるものである。特に、この発明は、コントラストを利用した情報（たとえば、文字、図形など）を、路面などを照明する配光パターン内に表示することができる車両用デジタル照明装置に関するものである。また、この発明は、コントラストを利用した情報を路面などに表示することができる車両用デジタル表示装置に関するものである。
【０００２】
なお、この明細書において、「路面など」とは、路面およびその路面上の人（歩行者など）や物（先行車両や対向車や道路標識や建物など）などを言う。
【０００３】
【従来の技術】
反射型デジタル光偏向装置を使用して所定の配光パターンで路面などを照明する車両用の照明装置は、従来からある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１０４２８８号公報（段落番号「０００７」〜「００１８」）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、前記の従来の技術の改良にかかるものであり、その目的とするところは、コントラストを利用した情報を、路面などを照明する配光パターン内に表示することができる車両用デジタル照明装置を提供することにある。また、コントラストを利用した情報を路面などに表示することができる車両用デジタル表示装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、光源を有する光学エンジンと、多数個の極小ミラー素子がそれぞれ傾倒可能に配置されており、前記多数個の極小ミラー素子の傾倒角度を、第１傾倒角度と第２傾倒角度とにデジタル的に切り替えて、前記光学エンジンからの光の反射方向をＯＮの第１反射方向とＯＦＦの第２反射方向とにデジタル的にスイッチングする反射型デジタル光偏向装置と、前記反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光であって所定の配光パターンの光を路面などに照射する光照射装置と、複数の配光パターンのデジタルデータが記憶されている記憶装置と、入力信号に基づいて前記記憶装置に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から所定の配光パターンのデジタルデータを選択し、この選択された所定の配光パターンのデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御装置と、前記反射型デジタル光偏向装置を制御して前記反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光とＯＦＦの反射光とのコントラストを利用した情報を、前記光照射装置を介して路面などを照明する所定の配光パターン内に表示する情報表示装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この結果、請求項１にかかる発明は、情報表示装置により、コントラストを利用した情報を、路面などを照明する配光パターン内に表示することができる。このために、請求項１にかかる発明は、ドライバーが表示された情報に基づいて車両を運転することができ、交通安全上好ましい。
【０００８】
また、請求項２にかかる発明は、車両の周囲の情報を収集して情報信号として出力する情報収集装置を備え、情報表示装置が、前記情報収集装置からの情報信号に基づいて、反射型デジタル光偏向装置を制御してこの反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光とＯＦＦの反射光とのコントラストを利用した情報を、光照射装置を介して路面などを照明する所定の配光パターン内に表示する、ことを特徴とする。
【０００９】
この結果、請求項２にかかる発明は、情報収集装置により、車両の周囲の情報がコントラストを利用した情報として路面などを照明する配光パターン内に自動的に表示されることとなる。このために、請求項２にかかる発明は、ドライバーが自動的に表示される情報により車両の周囲の情報を瞬時に把握することができ、また自動的に表示される情報に基づいて車両を運転することができ、交通安全上好ましい。
【００１０】
また、請求項３にかかる発明は、コントラストを利用した前記情報が、路面などを照明する所定の配光パターン内であって、車両の進行方向前方約１７ｍ以内に表示される、ことを特徴とする。
【００１１】
ここで、ドライバーの運転タスクを満たすためには、３秒以上のプレビューが必要とされている。車両が２０ｋｍ／ｈ以上で走行する場合（２０ｋｍ／ｈ未満は、徐行とみなすので、３秒以上のプレビューの必要条件は、除外される）、車両の照明は、最低でも、進行方向前方約１７ｍを照明する必要がある。このように、請求項３にかかる発明は、情報を車両の進行方向前方約１７ｍ以内に表示するので、ドライバーの運転タスクを満たすことができ、交通安全上好ましい。
【００１２】
また、請求項４にかかる発明は、反射型デジタル光偏向装置と光照射装置とが車両の左右に所定の間隔を置いてそれぞれ搭載されており、左右いずれか一方の反射型デジタル光偏向装置が、情報表示装置の制御により、ＯＦＦの反射光で形成された情報を、光照射装置を介して路面などを照明する所定の配光パターン内に照射表示し、左右いずれか他方の反射型デジタル光偏向装置が、情報表示装置の制御により、ＯＦＦの反射光で形成された光抜き部分を、光照射装置を介して情報を包囲するように路面などを照明する所定の配光パターン内に照射表示する、ことを特徴とする。
【００１３】
この結果、請求項４にかかる発明は、ＯＦＦの反射光で形成された情報が一方の反射型デジタル光偏向装置から光照射装置を介して所定の配光パターン内に照射表示され、かつ、ＯＦＦの反射光で形成された光抜き部分が他方の反射型デジタル光偏向装置から光照射装置を介して前記の情報を包囲するように所定の配光パターン内に照射表示される。このために、請求項４にかかる発明は、ＯＦＦの反射光で形成された情報が両方の反射型デジタル光偏向装置から光照射装置を介して所定の配光パターン内にそれぞれ照射表示する場合と比較して、ＯＮ反射光とＯＦＦ反射光とのコントラストを利用した情報をボケやずれがなく表示することができる。すなわち、請求項４にかかる発明は、情報がクリアーなコントラストで表示されることとなり、明確な情報が得られ、交通安全上好ましい。
【００１４】
また、請求項５にかかる発明は、すれ違い用の配光パターン内に表示されている情報を撮像して画像信号を姿勢信号として出力する撮像装置を備え、制御装置が、撮像装置からの姿勢信号に基づいて、反射型デジタル光偏向装置を制御してすれ違い用の配光パターンのカットラインを上下に移動させる、ことを特徴とする。
【００１５】
この結果、請求項５にかかる発明は、情報収集装置としての撮像装置を備えることにより、車体の姿勢の上下変化に応じてすれ違い用の配光パターンのカットラインを上下に自動的に移動させる、いわゆる、オートレベリングを行うことができる。しかも、請求項５にかかる発明は、すれ違い用の配光パターン内に表示されている情報の変化量を車体の姿勢の変化量として捕らえるので、車体の姿勢を検知して姿勢信号を出力する姿勢センサーなどが不要となり、その分、製造工ストが安価となる。このように、請求項５にかかる発明は、姿勢センサーなどが不要であり、情報収集装置としての撮像装置を備える車両用デジタル照明装置により、オートレベリングを自己完結型で行うことができる。
【００１６】
また、請求項６にかかる発明は、所定の配光パターンを選択して選択信号を出力する配光パターン選択装置を備え、制御装置が、前記配光パターン選択装置からの入力信号に基づいて記憶装置に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から所定の配光パターンのデジタルデータを選択し、この選択された所定の配光パターンのデジタルデータに基づいて多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する、ことを特徴とする。
【００１７】
この結果、請求項６にかかる発明は、ドライバーが配光パターン選択装置を介して所定の配光パターンのデジタルデータを選択するので、その分、装置の構造が簡単となり、製造コストが安価となる。
【００１８】
また、請求項７にかかる発明は、車両の周囲環境を検知して検知信号として出力する周囲環境検知装置を備え、前記制御装置が、前記周囲環境検知装置からの入力信号に基づいて車両の周囲環境を判断し、この判断に基づいて記憶装置に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンのデジタルデータを選択し、この選択された車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンのデジタルデータに基づいて多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する、ことを特徴とする。
【００１９】
この結果、請求項７にかかる発明は、車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンを自動的に選択し、この選択された車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンで路面などを常時照明することができるので、交通安全上好ましい。
【００２０】
また、請求項８にかかる発明は、光源を有する光学エンジンと、多数個の極小ミラー素子がそれぞれ傾倒可能に配置されており、前記多数個の極小ミラー素子の傾倒角度を、第１傾倒角度と第２傾倒角度とにデジタル的に切り替えて、前記光学エンジンからの光の反射方向をＯＮの第１反射方向とＯＦＦの第２反射方向とにデジタル的にスイッチングする反射型デジタル光偏向装置と、前記反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光を路面などに照射する光照射装置と、前記反射型デジタル光偏向装置を制御して前記反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光とＯＦＦの反射光とのコントラストを利用した情報を、前記光照射装置を介して路面などに表示する情報表示装置と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この結果、請求項８にかかる発明は、前記の請求項１にかかる発明とほぼ同様に、情報表示装置により、コントラストを利用した情報を、路面などに表示することができる。このために、請求項８にかかる発明は、ドライバーが表示された情報に基づいて車両を運転することができ、交通安全上好ましい。
【００２２】
また、請求項９にかかる発明は、車両の周囲の情報を収集して情報信号として出力する情報収集装置を備え、情報表示装置が、前記情報収集装置からの情報信号に基づいて、反射型デジタル光偏向装置を制御してこの反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光とＯＦＦの反射光とのコントラストを利用した情報を、光照射装置を介して路面などに表示する、ことを特徴とする。
【００２３】
この結果、請求項９にかかる発明は、前記の請求項２にかかる発明とほぼ同様に、情報収集装置により、車両の周囲の情報がコントラストを利用した情報として路面などを照明する配光パターン内に自動的に表示されることとなる。このために、請求項９にかかる発明は、ドライバーが自動的に表示される情報により車両の周囲の情報を瞬時に把握することができ、また自動的に表示される情報に基づいて車両を運転することができ、交通安全上好ましい。
【００２４】
また、請求項１０にかかる発明は、コントラストを利用した情報が、車両の進行方向前方約１７ｍ以内の路面に表示される、ことを特徴とする。
【００２５】
この結果、請求項１０にかかる発明は、前記の請求項３にかかる発明とほぼ同様に、情報を車両の進行方向前方約１７ｍ以内に表示するので、ドライバーの運転タスクを満たすことができ、交通安全上好ましい。
【００２６】
また、請求項１１にかかる発明は、路面などに表示されている情報を撮像して画像信号を姿勢信号として出力する撮像装置を備え、制御装置が、前記撮像装置からの姿勢信号に基づいて、反射型デジタル光偏向装置を制御してすれ違い用の配光パターンのカットラインを上下に移動させる、ことを特徴とする。
【００２７】
この結果、請求項１１にかかる発明は、前記の請求項５にかかる発明と同様に、姿勢センサーなどが不要であり、情報収集装置としての撮像装置を備える車両用デジタル表示装置により、オートレベリングを自己完結型で行うことができる。
【００２８】
また、請求項１２にかかる発明は、反射型デジタル光偏向装置と光照射装置とが車両の左右に所定の間隔を置いてそれぞれ搭載されている両用デジタル照明装置において、情報表示装置が、情報をＯＦＦの反射光で表示するために、その情報の形状のポリゴンを算出し、その算出結果の制御信号を左右いずれか一方の前記反射型デジタル光偏向装置に出力する第１ステップと、情報表示装置が、前記第１ステップで算出された前記ポリゴンを囲む第１矩形を算出する第２ステップと、情報表示装置が、前記第２ステップで算出された第１矩形を包囲する第２矩形であって、その第２矩形をＯＦＦの反射光で形成された光抜き部分として算出し、その算出結果の制御信号を左右いずれか他方の前記反射型デジタル光偏向装置に出力する第３ステップと、からなることを特徴とする。
【００２９】
この結果、請求項１２にかかる発明は、ＯＦＦの反射光で形成された情報が一方の反射型デジタル光偏向装置から光照射装置を介して所定の配光パターン内に照射表示され、かつ、ＯＦＦの反射光で形成された光抜き部分が他方の反射型デジタル光偏向装置から光照射装置を介して前記の情報を包囲するように所定の配光パターン内に照射表示される。このために、請求項１２にかかる発明は、ＯＦＦの反射光で形成された情報が両方の反射型デジタル光偏向装置から光照射装置を介して所定の配光パターン内にそれぞれ照射表示する場合と比較して、ＯＮ反射光とＯＦＦ反射光とのコントラストを利用した情報をボケやずれがなく表示することができる。すなわち、請求項１２にかかる発明は、情報のポリゴンの形状がクリアーなコントラストで表示されることとなり、明確な情報が得られ、交通安全上好ましい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態の４例と、この発明にかかる車両用デジタル表示装置の実施の形態の１例とについて添付図面を参照して説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００３１】
図において、符号「Ｕ」は、ドライバー側から見た上側を示す。符号「Ｄ」は、ドライバー側から見た下側を示す。符号「Ｌ」は、ドライバー側から前方を見た場合の左側を示す。符号「Ｒ」は、ドライバー側から前方を見た場合の右側を示す。符号「Ｆ」は、車両Ｃの前進方向の前方を示す。符号「Ｂ」は、車両Ｃの後進方向の後方を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーン上の左右水平線のことを示す。符号「ＶＵ−ＶＤ」は、同じく、スクリーン上の上下垂直線を示す。
【００３２】
（車両用デジタル照明装置の実施の形態１の構成の説明）
「全体構成の説明」
図１〜図１８は、この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態１を示す。この車両用デジタル照明装置は、車両の周囲環境に最適な配光パターンＰ５で路面などを照明するものであって、この例では、自動車用のヘッドランプである。
【００３３】
前記車両用デジタル照明装置は、図１に示すように、光学エンジン１と、反射型デジタル光偏向装置２と、光照射装置３と、記憶装置４と、周囲環境検知装置５と、制御装置６と、情報表示装置８と、情報収集装置９とを備えるものである。
【００３４】
「光学エンジンの説明」
前記光学エンジン１は、図２に示すように、光源としての放電灯１０（出力がたとえば３５Ｗ）と、前記放電灯１０からの光Ｌ１を反射させるリフレクタ１１と、前記リフレクタ１１からの反射光Ｌ２を平行光Ｌ３として出射させるコリメータレンズ（平行化レンズ）１２とを備える。
【００３５】
前記リフレクタ１１の内面には、アルミ蒸着や銀塗装などが施されていて反射面１３が設けられている。この反射面１３は、ＮＵＲＢＳの自由曲面（特開２００１−３５２１５号公報を参照）から形成されている反射面であって、反射光Ｌ２を前記コリメータレンズ１２の入射面１４に、図２（Ｂ）および（Ｃ）に示す配光分布で入射させるものである。図２（Ｂ）および（Ｃ）に示す配光分布は、中央における光度（照度）が高く、周囲における光度（照度）が低い配光分布をなすものであるから、車両用の照明の配光分布、すなわち、中央における光度（照度）が高く、周囲における光度（照度）が低い配光分布に一致するので、放電灯１０からの光Ｌ１を有効に利用することができる。
【００３６】
「反射型デジタル光偏向装置の説明」
前記反射型デジタル光偏向装置２（特開平８−２０１７０８号公報、特開平１１−２３１２３４号公報を参照）は、極小ミラー素子群デジタル駆動装置、または、反射型光学変調素子、または、空間光変調器、または、光情報処理素子、または、光スイッチなどと称されている。
【００３７】
前記反射型デジタル光偏向装置２は、図３〜図８に示すように、ＣＭＯＳ基板（ＳＲＡＭメモリ半導体）２０と、前記ＣＭＯＳ基板２０上に配置された導体２１と、前記導体２１上にトーションヒンジ２２を介して傾倒可能に配置されたヨーク２３と、前記ヨーク２３にポスト２４を介して支持された極小ミラー素子２５とから構成されている。すなわち、前記反射型デジタル光偏向装置２は、１個の半導体チップ上に機械的機能と、光学的機能と、電気的機能を集積したデバイスである。前記ＣＭＯＳ基板２０は、駆動部であって、アドレスようのトランジスターからなる。前記ヨーク２３は、可動部であって、ランディングチップ（スプリングチップ、バウンシングチップ）２７を有する。
【００３８】
前記反射型デジタル光偏向装置２は、多数個の前記極小ミラー素子２５がそれぞれ傾倒可能に配置されているものである。前記多数個の極小ミラー素子２５の個数は、たとえば、７２０×４８０＝３４５６００個、または、８００×６００＝４８００００個、または、１０２４×７６８＝７８６４３２個、または、１２８０×１０２４＝１３１０７２０個、または、任意の個数である。
【００３９】
前記反射型デジタル光偏向装置２は、前記多数個の極小ミラー素子２５の傾倒角度を第１傾倒角度と第２傾倒角度とにデジタル的に切り替えて、前記光学エンジン１のコリメータレンズ１２からの平行光Ｌ３の反射方向をＯＮの第１反射方向とＯＦＦの第２反射方向とにデジタル的にスイッチングするものである。前記反射型デジタル光偏向装置２は、いわゆる、光の高速スイッチング動作を行うデバイスである。以下、前記極小ミラー素子２５の姿勢状態について図６を参照して詳細に説明する。
【００４０】
すなわち、無通電時において、前記極小ミラー素子２５は、点線で示すフラットステイトと称される水平状態（ニュートラル状態）にある。通電時において、前記極小ミラー素子２５は、ＣＭＯＳ基板２０のアドレスメモリへの出力に応じて静電引力により、水平状態から、実線で示す状態（ＯＮの状態）に、または、一点鎖線で示す状態（ＯＦＦの状態）に、それぞれ傾倒するものである。なお、前記極小ミラー素子２５がニュートラル状態である無通電状態には、車両用デジタル照明装置の故障状態が含まれる場合がある。ここで、車両用デジタル照明装置の故障状態とは、主に、制御装置６の故障であって、極小ミラー素子２５の個々の故障ではない。
【００４１】
前記極小ミラー素子２５の実線で示すＯＮの状態は、ニュートラル状態に対して第１傾倒角度＋θ（たとえば、＋１０°または＋１２°など）に傾倒した状態であって、このＯＮの状態においては、前記光学エンジン１からの光Ｌ３を実線矢印に示すＯＮの第１反射方向に反射させる。この実線矢印で示されている反射光Ｌ４は、前記入射光Ｌ３に対して角度２θで前記光照射装置３側に反射して、路面などを照明する。
【００４２】
また、前記極小ミラー素子２５の一点鎖線で示すＯＦＦの状態は、ニュートラル状態に対して第２傾倒角度−θ（たとえば、−１０°または−１２°など）に傾倒した状態であって、このＯＦＦの状態においては、前記光学エンジン１からの光Ｌ３を一点鎖線矢印に示すＯＦＦの第２反射方向に反射させる。この一点鎖線矢印で示されている反射光Ｌ５は、前記入射光Ｌ３に対して角度６θで光アブソーバー２６側に反射して、無効化される。
【００４３】
さらに、水平状態（ニュートラル状態）にある極小ミラー素子２５は、前記光学エンジン１からの平行光Ｌ３を点線矢印に示す第３反射方向に反射させる。この点線矢印で示されている反射光Ｌ６は、前記入射光Ｌ３に対して角度４θで反射している。故障時、すなわち、無通電時の反射型デジタル光偏向装置２からの反射光Ｌ６の光路上に前記ロービーム照射装置８が配置されている。なお、ロービーム照射装置８については、後記する。
【００４４】
前記反射型デジタル光偏向装置２は、前記制御装置６から出力される制御信号により、前記多数個の極小ミラー素子２５を１個ずつ、光の全白色、全黒色、中間の多数諧調（たとえば、８ビットの場合、２５６−２＝２５４階調）の灰色と、精細に制御することができる。以下、多数個の極小ミラー素子２５のＯＮ、ＯＦＦの制御について図７を参照して詳細に説明する。
【００４５】
すなわち、図７（Ａ）に示すように、多数個の極小ミラー素子２５を１個ずつをピクセルとして、多数個の極小ミラー素子２５のうち、ｘ方向のピクセル（極小ミラー素子２５）の位置を、０、１、２、３、４……ｍとし、ｙ方向のピクセル（極小ミラー素子２５）の位置を、０、１、２……ｎとする。（ｍ×ｎ）個、たとえば、７２０×４８０＝３４５６００個、または、８００×６００＝４８００００個、または、１０２４×７６８＝７８６４３２個、または、１２８０×１０２４＝１３１０７２０個、または、任意の個数が、極小ミラー素子２５の総数個である。また、前記制御装置６から出力される制御信号が「１」のときには、極小ミラー素子２５がＯＮの状態となり、前記制御装置６から出力される制御信号が「０」のときには、極小ミラー素子２５がＯＦＦの状態となるものとする。
【００４６】
前記（ｍ×ｎ）個の極小ミラー素子２５を、（０，０）→（１，０）→（２，０）→（３，０）→…→（ｍ，０）→（０，１）→（１，１）→（２，１）→（３，１）→…→（ｍ，１）→（０，２）→（１，２）→（２，２）→（３，２）→…→（ｍ，２）→…→（ｍ，ｎ）の順に走査しながら、前記制御装置６から出力される制御信号「１」または「０」により、１個ずつＯＮまたはＯＦＦに制御するものである。
【００４７】
前記制御装置６から出力される制御信号「１」または「０」は、２進数のビットデータである。たとえば、図７（Ｂ）に示すように、４ビットの場合においては、２^４ ＝２×２×２×２＝１６となるので、光の全白色、全黒色、中間の１６−２＝１４階調の灰色と、精細に制御することができる。すなわち、４ビット（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）においては、図８に示すように、（１、１、１、１）の光度１００％の全白色と、（０、０、０、０）の光度０％の全黒色と、（１、０、０、０）、（０、１、０、０）、（０、０、１、０）、（０、０、０、１）、（１、１、０、０）、（１、０、１、０）、（１、０、０、１）、（０、１、１、０）、（０、１、０、１）、（０、０、１、１）、（１、１、１、０）、（１、０、１、１）、（１、１、０、１）、（１、１、１、０）の１４階調の灰色と、精細に制御することができる。
【００４８】
なお、８ビットの場合においては、２^８ ＝２×２×２×２×２×２×２×２＝２５６となるので、光の全白色、全黒色、中間の２５６−２＝２５４階調の灰色と、精細に制御することができる。
【００４９】
以上のように、前記反射型デジタル光偏向装置２は、一定時間のうち、階調に応じたパルス幅変調の手法を利用して、極小ミラー素子２５からの反射光をある時間ＯＮの白とし、残りの時間ＯＦＦの黒とする。すると、人間の視覚は、白の時間が積分されて階調（たとえば、８ビットの場合は、０〜２５５のグレースケール）として知覚することとなる。このために、前記反射型デジタル光偏向装置２は、単位時間当たりのＯＮの時間を制御することにより、配光パターンの光の濃淡（光度差、照度差）が実現される。
【００５０】
「光照射装置の説明」
前記光照射装置３は、前記反射型デジタル光偏向装置２からのＯＮの光Ｌ４を発散させる発散レンズ３０と、前記発散レンズ３０からの出射光Ｌ７を照射光Ｌ８として路面などに照射する集光レンズ（投影レンズ）３１とから構成されている。
【００５１】
「記憶装置の説明」
前記記憶装置４は、たとえば、コンピュータに内蔵された内部記憶装置（ハードディスクなどの磁気ディスク、または、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの半導体記憶手段）、または、コンピュータに対して外付けの外部記憶装置（ＣＤ−ＲＯＭなどの光学系記憶媒体、記憶カードなどの半導体系記憶媒体）である。前記記憶装置４には、複数の配光パターンのデジタルデータが記憶されている。
【００５２】
前記記憶装置４に記憶されている前記複数の配光パターンのデジタルデータは、車両が走行する地域・国別にそれぞれ群単位でユニット化されている。これにより、配光パターンのデジタルデータを地域・国別ごとに変えるだけで、車両用の照明装置全体を変えることなく、車両が走行する地域・国の道路状況に最適な配光パターンが得られることとなる。このために、各地域・国別ごとに、車両用の照明装置の光学設計や製造が不要となり、その分、製造コストが安価となる。
【００５３】
ここで、車両が走行する地域・国の道路状況に最適な配光パターンとは、たとえば、日本の道路状況は左側通行で狭い交差路や曲線路が多く、この日本の道路状況に最適な配光パターンを言い、また、アメリカの道路状況は右側通行で広大な直線路が多く、このアメリカの道路状況に最適な配光パターンを言う。また、配光パターンとしては、たとえば、すれ違い用配光パターン、走行用配光パターン、一般道路用配光パターン、高速道路用配光パターン、市街地用配光パターン、郊外用配光パターン、直線用配光パターン、カーブ用配光パターン、交差点用配光パターン、山道用配光パターン、ワインディングロード用配光パターン、雨用配光パターン、霧用配光パターン、雪用配光パターンなどなどがある。
【００５４】
前記の配光パターンのデジタルデータは、前記の種々の配光パターンを組み合わせたデジタルデータである。たとえば、図９に示すように、「１．一般道路・直線・走行用配光データ」、「２．一般道路・直線・すれ違い用配光データ」、「３．市街地・直線・すれ違い用配光データ」、「４．高速道路・直線・すれ違い用配光データ」、「５．高速道路・カーブ・すれ違い用配光データ」、また、図示しない「６．高速道路・直線・走行用配光データ」、「７．高速道路・カーブ・走行用配光データ」、「８．一般道路・カーブ・走行用配光データ」、「９．一般道路・カーブ・すれ違い用配光データ」、「１０．一般道路・交差点用配光データ」、「１１．市街地・直線・走行用配光データ」、「１２．市街地・カーブ・すれ違い用配光データ」、「１３．市街地・カーブ・走行用配光データ」、「１４．市街地・交差点用配光データ」などなどである。
【００５５】
「配光パターンのデジタルデータの説明」
以下、図９に示す配光データ、すなわち、配光パターンのデジタルデータについて説明する。なお、図９において、配光パターンの格子模様の中央部の光度（照度）が、白色の周辺部の光度（照度）より高い。すなわち、各配光パターンは、各規格を満足する配光パターンである。
【００５６】
車両用の照明装置、たとえば、ヘッドランプ、フォグランプ、ベントランプ、カーブランプ、サイドランプなどは、交通安全上、法規や規格などで定められた所定の配光パターンで路面などを照明することが必要かつ重要である。このために、車両用の照明装置においては、各ランプごとにまた各機能ごとに所定の配光パターンが確実に得られるように、コンピュータを使用したシミュレーション手法により、配光設計が行われている。
【００５７】
前記の配光設計は、所定の配光パターンを満足する理想の配光パターンに基づいて行われる。この理想の配光パターンは、実際に路面などを照明する配光パターンと一致するように、車両用の照明装置から１０ｍ前方のスクリーン上に照射されたパターンをコンピュータでデジタル的に作成されたものである。このコンピュータでデジタル的に作成された理想の配光パターンは、照度変化を色の分布により、人の目で見えるイメージで、たとえば、８ビット２５６階調のスケールで、デジタル的に表されている。
【００５８】
ここで、前記スクリーンの大きさを、図２に示すように、上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して左右両側にそれぞれ５１．２°とし、かつ、左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して上下両側にそれぞれ３８．４°とする。一方、前記スクリーンの０．１°×０．１°を１画素とした場合、前記スクリーンは、１０２４×７６８＝７８６４３２画素となる。また、前記反射型デジタル光偏向装置２の極小ミラー素子２５の個数を、１０２４×７６８＝７８６４３２個とする。これにより、前記反射型デジタル光偏向装置２の極小ミラー素子２５の１個と、前記スクリーンの１画素とは、それぞれ対応することとなる。
【００５９】
この結果、１０２４×７６８＝７８６４３２個の極小ミラー素子を１個ずつコントロールすることにより、配光パターンの７８６４３２個の画素を１個ずつ精細にコントロールすることができる。また、前記反射型デジタル光偏向装置２は、７８６４３２個の極小ミラー素子を１個ずつ、光の全白、全黒、中間の多数諧調（たとえば、８ビットの場合、２５６階調）の灰と、精細にコントロールすることができる。
【００６０】
このように、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、理想の配光パターンのデジタルデータ、すなわち、７８６４３２個の画素の２５６階調のデジタルデータに基づいて、前記反射型デジタル光偏向装置２の７８６４３２個の極小ミラー素子を、１個ずつ２５６階調デジタルコントロールすることにより、理想の配光パターンをデジタル的に形成して照射し、路面などを照明することができる。このように、この発明にかかる車両用デジタル照明装置装置は、前記の理想の配光パターンのデジタルデータをそのまま使用して、理想の配光パターンをそのままデジタル的に形成して照射し、路面などを照明するものである。
【００６１】
「周囲環境検知装置、情報収集装置の説明」
前記周囲環境検知装置５は、車両の周囲環境を検知して検知信号として出力するものである。前記周囲環境検知装置５は、たとえば、ハンドルの操舵角度およびまたは操舵速度を検知して操舵信号を出力する操舵センサーと、雨を検知して雨信号を出力する雨滴センサーと、車両の周囲の明るさを検知して照度信号を出力する照度センサーと、ターンシグナルスイッチのＯＮ信号を検知してターン信号を出力するターンセンサーと、車速を検知して車速信号を出力する車速センサーと、ワイパースイッチのＯＮ信号を検知してワイパー信号を出力するワイパーセンサーと、車両の周囲の対象物からの反射波を検知してレーダー信号を出力するレーダーと、車両の周囲の湿度を検知して湿度信号を出力する湿度センサーと、車両の周囲の温度を検知して温度信号を出力する温度センサーと、ライトスイッチのＯＮ信号を検知してライト信号を出力するライトセンサーと、車体の姿勢を検知して姿勢信号を出力する姿勢センサーと、有料道路に入る際に交信信号を出力するＥＴＣと、などなどのうち少なくとも１つから構成されている。このように、前記周囲環境検知装置５は、１個のセンサー、または、複数個のセンサーから組み合わされている。
【００６２】
また、前記情報収集装置９は、車両の周囲の情報を収集して情報信号として出力するものである。前記情報収集装置９は、たとえば、ＧＰＳや地上局（電子基準点など）から出力された位置情報信号を受信するＧＰＳレシーバー（たとえば、カーナビゲーション）と、車両の周囲の情報を撮像して画像に基づく信号（画像信号）を出力する撮像装置と、などなどのうち少なくとも１つから構成されている。なお、前記情報収集装置９は、前記周囲環境検知装置５と兼用することができる。
【００６３】
前記操舵センサーは、ハンドル操舵に連動して回転する回転体に複数のスリットを等間隔で設け、前記回転体のスリットを挟んでフォトインタラプトなどのセンサーを設けたものであって、センサーの出力からハンドル角度を電気信号に変換してハンドルの回転方向・位置を検出して検出信号を前記制御装置６に出力するものである。前記雨滴センサーは、雨が降っているときにＨＩレベルの信号を、雨が降っていないときにＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。前記照度センサーは、車両の周囲の明るさがある値以上のときにＨＩレベルの信号を、ある値以下のときにＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。前記ターンセンサーは、ターンシグナルスイッチがＯＮのときにＨＩレベルの信号を、ターンシグナルスイッチがＯＦＦのときにＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。前記車速センサーは、車両の速さに応じてパルスが変化する車速信号を前記制御装置６に出力するものである。前記ワイパーセンサーは、ワイパースイッチがＯＮのときにＨＩレベルの信号を、ワイパースイッチがＯＦＦのときにＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。前記撮像装置は、画像処理回路（図示せず）を有し、車両の周囲の情報を撮像して画像信号を前記画像処理回路に出力し、前記画像処理回路が画像信号を処理して対向車・先行車両の有無、霧の有無、交差点の有無、高速道路・一般道路の判断によりＨＩレベルの信号またはＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。
【００６４】
「制御装置の説明」
前記制御装置６は、図１に示すように、前記周囲環境検知装置５の検知信号などの外部信号を入力して処理信号として出力する外部信号入力装置６０と、前記外部信号入力装置６０の処理信号に基づいて車両の周囲環境を判断して判断信号として出力する周囲環境判断装置６１と、前記周囲環境判断装置６１の判断信号に基づいて前記記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータを選択するデータ選択装置６２と、前記データ選択装置６２により選択された車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子２５の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御信号を前記反射型デジタル光偏向装置２に出力する制御信号出力装置６３と、を有するものである。
【００６５】
前記制御装置６は、車両に搭載されているコンピュータを使用する。前記コンピュータとしては、たとえば、カーナビゲーション、カーオーディオ、携帯電話などをコントロール（制御）するコンピュータを使用する。また、前記制御装置６は、車両に搭載されていないコンピュータ、たとえば、携帯型パソコンなどを使用する場合であっても良い。この場合においては、携帯型パソコンにユーザー好みのデジタルデータを記憶させておけば、車両が変わっても、変わった車両に携帯型パソコンを接続することにより、ユーザー好みの配光パターンがいつでも得られることとなる。前記制御装置６は、一般のオペレーティングシステム（ＯＳ）で制御されるものである。このように、前記制御装置６は、前記反射型デジタル光偏向装置２と別個の構成となる。
【００６６】
図１に示すように、前記制御装置６（コンピュータ）には、中央演算処理装置・ＣＰＵ６６が実装されている。前記中央演算処理装置・ＣＰＵ６６は、前記周囲環境判断装置６１と前記データ選択装置６２とから構成されている。また、前記中央演算処理装置・ＣＰＵ６６には、図示されていないが、制御プログラムが格納された主記憶装置とバッファ記憶装置とが実装されている。
【００６７】
前記制御装置６の外部信号入力装置６０としては、たとえば、インターフェイス回路である。また、前記制御装置６の制御信号出力装置６３としては、たとえば、ドライバー回路である。
【００６８】
「周囲環境判断装置の説明」
前記周囲環境判断装置６１は、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号から対向車・先行車の有無を判断して対向車・先行車有り信号または対向車・先行車無し信号を出力する対向車・先行車判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報（たとえば、路面上に引かれた白線や中央分離帯など）を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳや地上局（電子基準点など）から出力されてＧＰＳレシーバー（たとえば、カーナビゲーション）で受信された位置情報信号（この明細書において、ＧＰＳなどから出力された位置情報信号と称する）、前記周囲環境検知装置５のＥＴＣから出力された交信信号、のうち少なくとも１つの信号から高速道路・一般道路を判断して高速道路信号または一般道路信号を出力する高速道路・一般道路判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５の照度センサーの車両の周囲の明るさを検知して出力された照度信号、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から市街地であるか否かを判断して市街地である信号または市街地でない信号（たとえば、郊外である信号）を出力する市街地判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報（たとえば、路面に引かれた交差点の白線など）を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５のターンセンサーのターンシグナルスイッチのＯＮ信号を検知して出力されたターン信号、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から交差点であるか否かを判断して交差点である信号または交差点でない信号を出力する交差点判断部と、前記周囲環境検知装置５の操舵センサーのハンドルの操舵角度およびまたは操舵速度を検知して出力された操舵信号および前記周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報（たとえば、路面に引かれた曲線状の白線など）を撮像して出力された画像信号、のうち少なくとも１つの信号から道路線形の直線・カーブを判断して直線信号またはカーブ信号を出力する直線・カーブ判断部と、前記周囲環境検知装置５の雨滴センサーの雨を検知して出力された雨信号および前記周囲環境検知装置５のワイパーセンサーのワイパースイッチのＯＮ信号を検出して出力されたワイパー信号、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報（たとえば、路面の雨の濡れ具合による反射率など）を撮像して出力された画像信号、のうち少なくとも１つの信号から雨であるか否かを判断して雨である信号または雨でない信号を出力する雨判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５のレーダーの車両の周囲の対象物からの反射波を検知して出力されたレーダー信号、前記周囲環境検知装置５の湿度センサーの車両の周囲の湿度を検知して出力された湿度信号および前記周囲環境検知装置５の温度センサーの車両の周囲の温度を検知して出力された温度信号、のうち少なくとも１つの信号から霧であるか否かを判断して霧である信号または霧でない信号を出力する霧判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５のワイパーセンサーのワイパースイッチのＯＮ信号を検出して出力されたワイパー信号および前記周囲環境検知装置５の温度センサーの車両の周囲の温度を検知して出力された温度信号、のうち少なくとも１つの信号から雪であるか否かを判断して雪である信号または雪でない信号を出力する雪判断部と、前記周囲環境検知装置５の姿勢センサーの車体の姿勢を検知して出力された姿勢信号から車体の姿勢の変化を判断して車体の姿勢の変化量に応じた姿勢変化信号を出力する姿勢判断部と、前記周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号と、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号またはおよび前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号とから信号待ちであるか否かを判断して信号待ちである信号または信号待ちでない信号を出力する信号待ち判断部と、などなどのうち少なくとも１つから構成されている。このように、前記周囲環境判断装置６１は、１個の判断部、または、複数個の判断部から組み合わされている。なお、前記周囲環境検知装置５の撮像装置が車両の周囲の情報として撮像する路面に引かれた白線などは、道路交通法に規定されているので、高品質の情報として利用することができる。
【００６９】
「データ選択装置の説明」
前記データ選択装置６２は、前記周囲環境判断装置６１の対向車・先行車両判断部、高速道路・一般道路判断部、市街地判断部、交差点判断部、直線・カーブ判断部、雨判断部、霧判断部、雪判断部、のうち少なくとも１つの判断部からの判断信号に基づいて、前記記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータを選択する主データ選択部と、前記周囲環境判断装置６１の信号待ち判断部または姿勢判断部からの判断信号に基づいて、前記記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から信号待ちまたは車体の姿勢に最適な配光パターンのデジタルデータを前記主データ選択部の選択を中止させて割り込んで選択する割り込みデータ選択部と、を有する。
【００７０】
「情報表示装置の説明」
前記情報表示装置８は、図１に示すように、前記制御装置・コンピュータ６の中央演算処理装置・ＣＰＵ６６に実装されており、かつ、前記外部信号入力装置６０と、前記制御信号出力装置６３とにそれぞれ接続されている。
【００７１】
前記情報表示装置８は、図１および図１１〜図１７に示すように、前記情報収集装置９からの情報信号に基づいて、前記反射型デジタル光偏向装置２を制御して前記反射型デジタル光偏向装置２からのＯＮの反射光Ｌ４とＯＦＦの反射光Ｌ５とのコントラストを利用した情報Ｐ（以下、単にコントラスト情報Ｐ、または、情報Ｐと称する）を、前記光照射装置３を介して路面などを照明する所定の配光パターン（車両の周囲環境に最適な配光パターンＰ５）内に表示するものである。
【００７２】
前記コントラスト情報Ｐは、たとえば、図形、記号、文字、数字などからなる。この例におけるコントラスト情報Ｐは、図１１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、前記情報収集装置９としてのＧＰＳなどから出力された位置情報信号に基づいて、「右に曲がった矢印」と、「１００ｍの文字」とからなり、路面などＲＤを照明するすれ違い用の配光パターン（車両の周囲環境に最適な配光パターンＰ５）内に表示されている。
【００７３】
「コントラスト情報表示範囲の説明」
前記コントラスト情報Ｐは、下記の範囲内において、表示されている。
【００７４】
まず、前記コントラスト情報Ｐは、図１２に示すように、車両Ｃの進行方向前方約１７ｍ以内に表示されるものである。すなわち、ドライバーの運転タスクを満たすためには、３秒以上のプレビューが必要とされている。車両が２０ｋｍ／ｈ以上で走行する場合（２０ｋｍ／ｈ未満は、徐行とみなすので、３秒以上のプレビューの必要条件は、除外される）、車両の照明は、最低でも、進行方向前方約１７ｍを照明する必要がある。この進行方向前方約１７ｍ以遠の範囲Ａ１は、運転タスクに必要な視界情報、たとえば、道路線形や障害物の有無などを得る範囲である。このために、前記の進行方向前方約１７ｍ以遠の範囲Ａ１内にコントラスト情報Ｐを表示することは、運転タスクの妨げとなる。このように、ドライバーの運転タスクを満たすために、コントラスト情報Ｐを車両Ｃの進行方向前方約１７ｍ以内に表示することが交通安全上好ましい。
【００７５】
つぎに、前記コントラスト情報Ｐは、図１３に示すように、車両Ｃの進行方向前方約１４ｍ以内に表示されるものである。すなわち、先行車両が存在する場合、ドライバーは、一般に、約２．５秒に相当する車間距離をとる傾向にある。この約２．５秒に相当する車間距離は、２０ｋｍ／ｈで走行する場合、約１４ｍに相当する。この進行方向前方約１４ｍ以遠の範囲Ａ２内にコントラスト情報Ｐを表示すると、コントラスト情報Ｐの表示は、先行車両ＦＣのテールエンドにより妨げられることとなる。このために、先行車両ＦＣのテールエンドにより妨げられないように、コントラスト情報Ｐを車両Ｃの進行方向前方約１４ｍ以内に表示することが交通安全上好ましい。
【００７６】
それから、前記コントラスト情報Ｐは、図１４および図１５に示すように、車両Ｃの進行方向前方約４ｍ以遠に表示されるものである。すなわち、車両Ｃのボディ形状により、ドライバーの前方路面の視認に対して死角が発生する。普通のセダン型乗用車において、運転席からの視界は、車両Ｃのボンネットフードの影響により死角が発生する。たとえば、ボンネットフードの高さが地上０．７５ｍ、ボンネットフードのドライバーの目Ｅ・Ｐからの長さが２ｍ、ドライバーの目Ｅ・Ｐの高さが地上１．１ｍの場合、車両Ｃの進行方向前方約４．３ｍ以内の範囲は、ボンネットフードにより、視野死角範囲内となる。このために、前記の進行方向前方約４ｍ以内にコントラスト情報Ｐを表示することは、ボンネットフードにより視野死角内となる。このように、ボンネットフードにより視野死角内とならないように、コントラスト情報Ｐを車両Ｃの進行方向前方約４ｍ以遠に表示することが交通安全上好ましい。
【００７７】
以上から、前記コントラスト情報Ｐは、車両Ｃの進行方向前方約４〜１４ｍの範囲Ａ３内において、表示されることが交通安全上好ましい。
【００７８】
「コントラスト情報表示方法の説明」
この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、基本的には所定の間隔を置いて車両Ｃの前部の左右にそれぞれ搭載されるものである。このために、コントラスト情報Ｐの表示を左右の車両用デジタル照明装置からそれぞれ行う場合は、照射位置、照射方向、左右の車両用デジタル照明装置の間隔、左右の車両用デジタル照明装置の取付高さなどを厳密に計算して、左右の車両用デジタル照明装置からそれぞれ表示されるコントラスト情報Ｐの形状がずれたりしないようにする必要がある。しかしながら、左右の車両用デジタル照明装置の取付公差などにより、左右の車両用デジタル照明装置からそれぞれ表示されるコントラスト情報Ｐの形状がずれたりする場合がある。このために、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、下記の方法によってコントラスト情報Ｐを表示する。
【００７９】
まず、図１６（Ａ）に示すように、左右の車両用デジタル照明装置のいずれか一方の反射型デジタル光偏向装置２が、前記情報表示装置８の下記の制御により、ＯＦＦの反射光で形成された情報Ｐを、前記光照射装置３を介して路面などＲＤを照明する所定の配光パターンＰ５（たとえば、すれ違い用の配光パターンＰ５）内に照射表示する。
【００８０】
つぎに、図１６（Ｂ）に示すように、左右の車両用デジタル照明装置のいずれか他方の反射型デジタル光偏向装置２が、前記情報表示装置８の下記の制御により、ＯＦＦの反射光で形成された光抜き部分ＰＤを、前記光照射装置３を介して情報Ｐを包囲するように路面などＲＤを照明する所定の配光パターンＰ５内に照射表示する。
【００８１】
それから、図１６（Ｃ）に示すように、左右の車両用デジタル照明装置の一方からの情報Ｐと他方からの光抜き部分ＰＤとを合成することにより、他方からの光抜き部分ＰＤの範囲内に一方からの情報Ｐが位置することとなる。これにより、左右の車両用デジタル照明装置からそれぞれ情報が表示される場合と比較して、コントラスト情報Ｐの形状がずれたりすることがない。すなわち、コントラスト情報Ｐは、クリアーなコントラストで表示されることとなる。
【００８２】
「情報表示装置の制御の説明」
以下、情報表示装置８の制御のアルゴリズムについて説明する。この情報表示装置８が行う制御のアルゴリズムをサブアルゴリズムとして、前記制御装置６が行う制御のメインアルゴリズム（図１０参照）に追加する。
【００８３】
すなわち、前記情報収集装置９からの情報信号が外部信号入力装置６０を介して情報表示装置８に入力されると、この情報表示装置８は、下記のサブアルゴリズムに基づいて、情報信号からコントラスト情報Ｐの形状のポリゴンと、光抜き部分ＰＤの矩形とを算出して、左右の反射型デジタル光偏向装置２のＯＦＦの反射光の制御を行う。
【００８４】
まず、情報表示装置８は、情報信号から、コントラスト情報Ｐの形状のポリゴンＱを、図１７に示すように、サブアルゴリズム１の「Ｑｉ＝（αｉ，βｉ） （ｉ＝１〜９）」に基づいて算出する。
【００８５】
つぎに、情報表示装置８は、ポリゴンＱを囲む矩形ＳＲを、図１７に示すように、サブアルゴリズム２の「ＳＲｊ＝（αｊ，βｊ） （ｊ＝１〜４）」に基づいて算出する。
【００８６】
それから、情報表示装置８は、矩形ＳＲを包囲する矩形Ｓ、すなわち、矩形ＳＲを外側にオフセットした矩形Ｓを、図１７に示すように、サブアルゴリズム３の「Ｓｊ＝（αｊ＋Ｏ（オフセット量），βｊ＋Ｏ（オフセット量）） （ｊ＝１〜４）」に基づいて算出する。
【００８７】
そして、情報表示装置８は、サブアルゴリズム４に基づいて、サブアルゴリズム１の算出結果のポリゴンＱ（Ｑｉ ｉ＝１〜９）を制御信号出力装置６３を介して一方の反射型デジタル光偏向装置２に出力すると共に、サブアルゴリズム３の算出結果の矩形Ｓ（Ｓｊ ｊ＝１〜４）を制御信号出力装置６３を介して一方の反射型デジタル光偏向装置２に出力する。
【００８８】
（車両用デジタル照明装置の実施の形態１の作用の説明）
この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について図１０を参照して説明する。
【００８９】
まず、周囲環境検知装置５が車両の周囲の環境、たとえば、車両が走行している地区状況や道路状況また天候状況などを検知し、その検知信号を制御装置６に出力する（Ｓ１）。検知信号が制御装置６に入力されると、外部信号入力装置６０のインターフェイス回路が、前記周囲環境検知装置５の各検知信号などの外部信号を入力し、制御装置６で扱える信号に処理し、その処理信号を周囲環境判断装置６１に出力する（Ｓ２）。処理信号が周囲環境判断装置６１に入力されると、周囲環境判断装置６１が、前記外部信号入力装置６０の処理信号に基づいて車両の周囲環境を判断し、その判断信号をデータ選択装置６２に出力する（Ｓ３）。
【００９０】
前記周囲環境判断装置６１は、下記の第１判断ステップから第１０判断ステップまでを実行する。すなわち、対向車・先行車両判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号から対向車・先行車両の有無を判断して対向車・先行車両有り信号または対向車・先行車両無し信号を出力する第１判断ステップ。高速道路・一般道路判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号、周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、前記周囲環境検知装置５のＥＴＣから出力された交信信号、のうち少なくとも１つの信号から高速道路・一般道路を判断して高速道路信号または一般道路信号を出力する第２判断ステップ。市街地判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５の照度センサーの車両の周囲の明るさを検知して出力された照度信号、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から市街地であるか否かを判断して市街地である信号または市街地でない信号を出力する第３判断ステップ。交差点判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５のターンセンサーのターンシグナルスイッチのＯＮ信号を検知して出力されたターン信号、周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から交差点であるか否かを判断して交差点である信号または交差点でない信号を出力する第４判断ステップ。直線・カーブ判断部が、周囲環境検知装置５の操舵センサーのハンドルの操舵角度およびまたは操舵速度を検知して出力された操舵信号および周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号、周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から道路線形の直線・カーブを判断して直線信号またはカーブ信号を出力する第５判断ステップ。雨判断部が、周囲環境検知装置５の雨滴センサーの雨を検知して出力された雨信号および周囲環境検知装置５のワイパーセンサーのワイパースイッチのＯＮ信号を検出して出力されたワイパー信号から雨であるか否かを判断して雨である信号または雨でない信号を出力する第６判断ステップ。霧判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５のレーダーの車両の周囲の対象物からの反射波を検知して出力されたレーダー信号、周囲環境検知装置５の湿度センサーの車両の周囲の湿度を検知して出力された湿度信号および周囲環境検知装置５の温度センサーの車両の周囲の温度を検知して出力された温度信号、のうち少なくとも１つの信号から霧であるか否かを判断して霧である信号または霧でない信号を出力する第７判断ステップ。雪判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５のワイパーセンサーのワイパースイッチのＯＮ信号を検出して出力されたワイパー信号および周囲環境検知装置５の温度センサーの車両の周囲の温度を検知して出力された温度信号、のうち少なくとも１つの信号から雪であるか否かを判断して雪である信号または雪でない信号を出力する第８判断ステップ。姿勢判断部が、周囲環境検知装置５の姿勢センサーの車体の姿勢を検知して出力された姿勢信号から車体の姿勢の変化を判断して車体の姿勢の変化量に応じた姿勢変化信号を出力する第９判断ステップ。信号待ち判断部が、周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号と、周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号またはおよび周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号とから信号待ちであるか否かを判断して信号待ちである信号または信号待ちでない信号を出力する第１０判断ステップである。なお、前記周囲環境判断装置６１が実行する判断ステップは、前記第１判断ステップから前記第１０判断ステップのうち少なくとも１つから構成されているものであっても良いし、他の判断ステップから構成されているものであっても良い。
【００９１】
前記判断信号がデータ選択装置６２に入力されると、図１０に戻って、データ選択装置６２が、周囲環境判断手段５の各判断部の判断信号に基づいて記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータを選択する（Ｓ４）。データ選択装置６２は、主データ選択部（図示せず）と、割り込みデータ選択部（図示せず）とから構成されている。データ選択装置６２の主データ選択部が周囲環境判断装置６１の対向車・先行車両判断部、高速道路・一般道路判断部、市街地判断部、交差点判断部、直線・カーブ判断部、雨判断部、霧判断部、雪判断部、のうち少なくとも１つの判断部からの判断信号に基づいて、記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータを選択する。
【００９２】
たとえば、高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車両判断部が対向車・先行車両無しと判断すると、主データ選択部は、図９に示す「１．一般道路・直線・走行用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車両判断部が対向車・先行車両有りと判断すると、主データ選択部は、図９に示す「２．一般道路・直線・すれ違い用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車両判断部が対向車・先行車両有りと判断すると、主データ選択部は、図９に示す「３．市街地・直線・すれ違い用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が高速道路と判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車両判断部が対向車・先行車両有りと判断すると、主データ選択部は、図９に示す「４．高速道路・直線・すれ違い用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が高速道路と判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車両判断部が対向車・先行車両有りと判断すると、主データ選択部は、図９に示す「５．高速道路・カーブ・すれ違い用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が高速道路と判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車両判断部が対向車・先行車両無しと判断すると、主データ選択部は、「６．高速道路・直線・走行用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が高速道路と判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車両判断部が対向車・先行車両無しと判断すると、主データ選択部は、「７．高速道路・カーブ・走行用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車両判断部が対向車・先行車両無しと判断すると、主データ選択部は、「８．一般道路・カーブ・走行用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車両判断部が対向車・先行車両有りと判断すると、主データ選択部は、「９．一般道路・カーブ・すれ違い用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、交差点判断部が交差点であると判断すると、主データ選択部は、「１０．一般道路・交差点用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車両判断部が対向車・先行車両無しと判断すると、主データ選択部は、「１１．市街地・直線・走行用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車両判断部が対向車・先行車両有りと判断すると、主データ選択部は、「１２．市街地・カーブ・すれ違い用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車両判断部が対向車・先行車両無しと判断すると、主データ選択部は、「１３．市街地・カーブ・走行用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、交差点判断部が交差点であると判断すると、主データ選択部は、「１４．市街地・交差点用配光データ」を選択する。なお、前記主データ選択部が選択する配光データは、前記「１．一般道路・直線・走行用配光データ」から前記「１４．市街地・交差点用配光データ」まで以外に、前記主データ選択部の選択の組み合わせにより、種々の配光データがある。
【００９３】
ここで、データ選択装置６２の主データ選択部により選択された配光データで路面などを照明しているときに、周囲環境判断装置６１の信号待ち判断部が信号待ちであると判断したり、または、周囲環境判断装置６１の姿勢判断部が車体の姿勢の変化を判断したりする。すると、データ選択装置６２の割り込みデータ選択部が信号待ち判断部または姿勢判断部からの判断信号に基づいて記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から信号待ちまたは車体の姿勢に最適な配光パターンのデジタルデータを、主データ選択部の選択を中止させて割り込んで選択する。すなわち、主データ選択部によるメインルーチンに対して、割り込みデータ選択部による割り込みルーチンが成立することとなる。なお、この割り込みルーチンが完了した後には、メインルーチンに戻る。
【００９４】
データ選択装置６２が周囲環境判断装置６１の判断に基づいて車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータを選択すると、図１０に戻って、制御信号出力装置６３のドライバー回路が、データ選択装置６２により選択された車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータに基づいて多数個の極小ミラー素子２５の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御信号を反射型デジタル光偏向装置２に出力する（Ｓ５）。
【００９５】
そして、制御装置６から制御信号が反射型デジタル光偏向装置２に出力されると、反射型デジタル光偏向装置２は、制御信号、すなわち、車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータに基づいて、多数個の極小ミラー素子２５のＯＮ、ＯＦＦのスイッチングを制御する。これにより、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、車両の周囲環境に最適な配光パターンＰ５を自動的に選択してこの選択された車両の周囲環境に最適な配光パターンＰ５で路面などを照明することができる。
【００９６】
ここで、情報収集装置９からの情報信号が外部信号入力装置６０を介して情報表示装置８に入力されると、この情報表示装置８は、前記のサブアルゴリズムに基づいて、情報信号からコントラスト情報Ｐの形状のポリゴンＱと、光抜き部分ＰＤの矩形Ｓとを算出し、その算出結果を制御信号出力装置６３を介して左右の反射型デジタル光偏向装置２に出力する。
【００９７】
すると、図１６（Ａ）に示すように、左右いずれか一方の反射型デジタル光偏向装置２が、情報表示装置８の制御により、ＯＦＦの反射光で形成された情報Ｐを、光照射装置３を介して路面などＲＤを照明する所定の配光パターンＰ５内に照射表示する。また、図１６（Ｂ）に示すように、左右いずれか他方の反射型デジタル光偏向装置２が、情報表示装置８の制御により、ＯＦＦの反射光で形成された光抜き部分ＰＤを、光照射装置３を介してコントラスト情報Ｐを包囲するように路面などＲＤを照明する所定の配光パターンＰ５内に照射表示する。この結果、図１６（Ｃ）に示すように、コントラスト情報Ｐが光抜き部分ＰＤ内に位置した状態で路面などＲＤを照明する所定の配光パターンＰ５内に表示される。
【００９８】
（実施の形態１の効果の説明）
この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、以上のごとき構成からなり、以下、その効果について説明する。
【００９９】
この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、情報表示装置８により、コントラスト情報Ｐを路面などＲＤを照明する所定の配光パターンＰ５内に表示することができるので、ドライバーが表示された情報に基づいて車両を運転することができ、交通安全上好ましい。
【０１００】
また、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、情報収集装置９により、車両の周囲の情報がコントラスト情報Ｐとして路面などＲＤを照明する所定の配光パターンＰ５内に自動的に表示されることとなる。このために、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、ドライバーが自動的に表示されるコントラスト情報Ｐにより車両の周囲の情報を瞬時に把握することができ、また自動的に表示されるコントラスト情報Ｐに基づいて車両を運転することができ、交通安全上好ましい。
【０１０１】
また、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、コントラスト情報Ｐが、路面などＲＤを照明する所定の配光パターンＰ５内であって、車両Ｃの進行方向前方約４〜１４ｍ範囲内において表示されるので、ドライバーの運転タスクを満足することができ、また、コントラスト情報Ｐの表示が先行車両ＦＣのテールエンドにより妨げられるようなことがなく、さらに、コントラスト情報Ｐの表示がボンネットフードにより視野死角内となるようなことがなく、交通安全上好ましい。
【０１０２】
また、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、図１６（Ａ）に示すように、情報表示装置８の制御に基づいてＯＦＦの反射光で形成された情報Ｐが、左右いずれか一方の反射型デジタル光偏向装置２から光照射装置３を介して、路面などＲＤを照明する所定の配光パターンＰ５内に照射表示され、かつ、図１６（Ｂ）に示すように、情報表示装置８の制御に基づいてＯＦＦの反射光で形成された光抜き部分ＰＤが、左右いずれか他方の反射型デジタル光偏向装置２から光照射装置３を介して、コントラスト情報Ｐを包囲するように、路面などＲＤを照明する所定の配光パターンＰ５内に照射表示される。この結果、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、図１６（Ｃ）に示すように、コントラスト情報Ｐが光抜き部分ＰＤ内に位置した状態で路面などＲＤを照明する所定の配光パターンＰ５内に表示される。これにより、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、ＯＦＦの反射光で形成された情報が両方の反射型デジタル光偏向装置から光照射装置を介して所定の配光パターン内にそれぞれ照射表示する場合と比較して、ＯＮ反射光とＯＦＦ反射光とのコントラストを利用した情報をボケやずれがなく表示することができる。すなわち、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、コントラスト情報ＰのポリゴンＱの形状がクリアーなコントラストで表示されることとなり、明確な情報が得られ、交通安全上好ましい。
【０１０３】
また、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンＰ５を自動的に選択し、この選択された車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンＰ５で路面などを常時照明することができるので、交通安全上好ましい。
【０１０４】
（車両用デジタル照明装置の実施の形態２の説明）
図１８は、この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態２を示す。図中、図１〜図１７と同符号は、同一のものを示す。
【０１０５】
この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、撮像装置ＣＣＤを備えた自己完結型のオートレベリング機能を有するものである。すなわち、情報表示装置８は、オートレベリング用のマークＭ１をコントラスト情報Ｐとして車両の周囲環境に最適な配光パターンであるすれ違い用の配光パターンＰ５内に表示する。また、撮像装置ＣＣＤは、オートレベリング用のマークＭ１を撮像して画像信号を姿勢信号として制御装置６に出力する。この撮像装置ＣＣＤは、たとえば、可視光または赤外光などのＣＣＤカメラなどから構成されている。制御装置６は、撮像装置ＣＣＤからの姿勢信号に基づいて、反射型デジタル光偏向装置２を制御してすれ違い用の配光パターンＰ５のカットラインＣＬを上下に移動させる。
【０１０６】
たとえば、図１８（Ｂ）に示すように、車両Ｃが下り勾配の路面などＲＤを走行中においては、オートレベリング用のマークＭ１が上端が先細りの形状となる。また、図１８（Ｃ）に示すように、車両Ｃが水平の路面などＲＤを走行中においては、オートレベリング用のマークＭ１が矩形の形状となる。さらに、図１８（Ｄ）に示すように、車両Ｃが上り勾配の路面などＲＤを走行中においては、オートレベリング用のマークＭ１が下端が先細りの形状となる。
【０１０７】
ここで、撮像装置ＣＣＤがオートレベリング用のマークＭ１を撮像して画像信号を姿勢信号として制御装置６に出力する。すると、制御装置６は、撮像装置ＣＣＤからの姿勢信号のオートレベリング用のマークＭ１が図１８（Ｂ）に示すように上端が先細りの形状の場合、車両Ｃが下り勾配の路面ＲＤを走行中と判断して、すれ違い用の配光パターンＰ５のカットラインＣＬを、太線または破線から一点鎖線に矢印Ｕ方向に、すなわち、上に移動させ、または、一点鎖線の状態を維持させる。
【０１０８】
また、制御装置６は、撮像装置ＣＣＤからの姿勢信号のオートレベリング用のマークＭ１が図１８（Ｃ）に示すように矩形の形状の場合、車両Ｃが水平の路面などＲＤを走行中と判断して、すれ違い用の配光パターンＰ５のカットラインＣＬを一点鎖線から太線に矢印Ｄ方向に、すなわち、下に移動させ、または、破線から太線に矢印Ｕ方向に、すなわち、上に移動させ、または、太線の状態を維持させる。
【０１０９】
さらに、制御装置６は、撮像装置ＣＣＤからの姿勢信号のオートレベリング用のマークＭ１が図１８（Ｄ）に示すように下端が先細りの形状の場合、車両Ｃが上り勾配の路面ＲＤを走行中と判断して、すれ違い用の配光パターンＰ５のカットラインＣＬを、太線または一点鎖線から破線に矢印Ｕ方向に、すなわち、下に移動させ、または、破線の状態を維持させる。
【０１１０】
この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、情報収集装置９としての撮像装置ＣＣＤを備えることにより、車体の姿勢の上下変化に応じてすれ違い用の配光パターンＰ５のカットラインＣＬを上下に自動的に移動させる、いわゆる、オートレベリングを行うことができる。しかも、この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、すれ違い用の配光パターンＰ５内に表示されているオートレベリング用のマークＭ１の変形量を車体の姿勢の変化量として捕らえるので、車体の姿勢を検知して姿勢信号を出力する姿勢センサーなどが不要となり、その分、製造工ストが安価となる。このように、この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、姿勢センサーなどが不要であり、情報収集装置９としての撮像装置ＣＣＤを備える車両用デジタル照明装置により、オートレベリングを自己完結型で行うことができる。
【０１１１】
（車両用デジタル照明装置の実施の形態３の説明）
図１９は、この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態３を示す。図中、図１〜図１８と同符号は、同一のものを示す。
【０１１２】
この実施の形態３にかかる車両用デジタル照明装置は、情報表示装置８から所定の配光パターンＰ５内に表示されるコントラスト情報Ｐが車幅用のマークＭ２である。この結果、この実施の形態３にかかる車両用デジタル照明装置は、車幅用のマークＭ２により、車幅を把握することができるので、ドライバーが車両Ｃの周囲の情報を把握することができ、交通安全上好ましい。
【０１１３】
この発明にかかる車両用デジタル照明装置は、情報収集装置９の情報信号により、「落下物有り注意」、「踏み切り近し」、「急カーブ有り注意」、「下り坂注意」などなどのコントラスト情報Ｐを表示することができる。
【０１１４】
（車両用デジタル照明装置の実施の形態４の説明）
図２０は、この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態４を示す。図中、図１〜図１９と同符号は、同一のものを示す。
【０１１５】
前記の実施の形態１、２、３にかかる車両用デジタル照明装置が、車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンＰ５を自動的に選択してその選択された所定の配光パターンＰ５で路面などを照明するものに対して、この実施の形態４にかかる車両用デジタル照明装置は、所定の配光パターンＰ７を選択してその選択された所定の配光パターンＰ７で路面などを照明するものである。
【０１１６】
すなわち、前記の実施の形態１、２、３にかかる車両用デジタル照明装置が、周囲環境検知装置５および周囲環境判断装置６１などにより車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンＰ５を自動的に選択するものに対して、この実施の形態４にかかる車両用デジタル照明装置は、配光パターン選択装置７によりドライバーが所定の配光パターンＰ７を選択するものである。
【０１１７】
前記配光パターン選択装置７は、制御装置６の外部信号入力信号装置６０に接続されており、前記外部信号入力装置６０は、中央演算処理装置・ＣＰＵ６６のデータ選択装置６２に接続されている。前記配光パターン選択装置７は、ドライバーが路面などを照明する配光パターンを選択し、その選択に基づいた選択信号を制御装置６の外部信号入力信号装置６０に出力するものである。
【０１１８】
この実施の形態４にかかる車両用デジタル照明装置は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用効果について説明する。
【０１１９】
まず、ドライバーが、配光パターン選択装置７で路面などを照明する配光パターンを選択する。すると、配光パターン選択装置７が、ドライバーの選択に基づいた選択信号を外部信号入力信号装置６０に出力する。この外部信号入力装置６０のインターフェイス回路が、前記配光パターン選択装置７からの選択信号などの外部信号を入力し、制御装置６で扱える信号に処理し、その処理信号をデータ選択装置６２に出力する。
【０１２０】
つぎに、データ選択装置６２が、外部信号入力装置６０を介した配光パターン選択装置７からの選択信号に基づいて記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中からドライバーが選択した配光パターンのデジタルデータを選択する。
【０１２１】
それから、制御信号出力装置６３のドライバー回路が、データ選択装置６２により選択された配光パターンのデジタルデータに基づいて多数個の極小ミラー素子２５の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御信号を反射型デジタル光偏向装置２に出力する。
【０１２２】
そして、制御装置６から制御信号が反射型デジタル光偏向装置２に出力されると、反射型デジタル光偏向装置２は、制御信号、すなわち、ドライバーが選択した配光パターンのデジタルデータに基づいて、多数個の極小ミラー素子２５のＯＮ、ＯＦＦのスイッチングを制御する。これにより、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、ドライバーが選択した配光パターンＰ７で路面などを照明することができる。たとえば、ドライバーが、一般道路・直線・走行用の配光パターンを配光パターン選択装置７で選択する。すると、データ選択装置６２が記憶装置４から図９に示す「１．一般道路・直線・走行用配光データ」を選択し、この「１．一般道路・直線・走行用配光データ」に基づいて、反射型デジタル光偏向装置２が制御されて、ドライバーが選択した一般道路・直線・走行用の配光パターンで路面などを照明することができる。
【０１２３】
このように、この実施の形態４にかかる車両用デジタル照明装置は、前記の実施の形態１、２、３にかかる車両用デジタル照明装置とほぼ同様の作用効果を達成することができる。
【０１２４】
特に、この実施の形態４にかかる車両用デジタル照明装置は、前記の実施の形態１、２、３にかかる車両用デジタル照明装置の周囲環境検知装置５および周環境判断装置６１の作用を、ドライバーが代わって行うものであるから、周囲環境検知装置５および周環境判断装置６１が不要であり、その分、製造コストが安価となる。
【０１２５】
この発明にかかる配光パターンは、ＡＦＳ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｒｏｎｔ ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、または、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｒｏｎｔ ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）のロジックをそのまま使用する。
【０１２６】
（実施の形態以外の例の説明）
なお、前記実施の形態１、２、３、４においては、ヘッドランプについて説明したが、この発明は、その他のランプ、たとえば、フォグランプ、ターンシグナルランプ、ブレーキランプ（特に、急ブレーキ対応型で、急ブレーキを後続車に知らせるためのブレーキのフラッシュランプ）など、または、それらの組み合わせのランプであっても良い。
【０１２７】
また、前記実施の形態１、２、３、４においては、車両用デジタル照明装置が車両の左右にそれぞれ搭載されている場合、左右の配光パターンはそれぞれ異なるが、左右の配光パターンをトータルすることにより、所定の配光パターンが得られるように、配光データは構成されている。
【０１２８】
また、前記実施の形態１、２、３、４においては、反射型デジタル光偏向装置２の極小ミラー素子２５のアスペクト比が、７２０×４８０、または、８００×６００、または、１０２４×７６８、または、１２８０×１０２４であるが、この発明は、車両用の配光パターンに適したアスペクト比としても良い。
【０１２９】
また、前記実施の形態１、２、３、４においては、光学エンジン１の光源として放電灯２を使用したものであるが、この発明においては、放電灯２以外の光源、たとえば、白熱灯、ハロゲンランプ、タングステンランプ、ＬＥＤ、赤外ＬＥＤなどを使用しても良い。しかも、光源は、１個でなく、複数個使用しても良い。
【０１３０】
また、前記実施の形態１、２、３、４において、光学エンジン１と反射型デジタル光偏向装置２とのレイアウトは、図２以外のレイアウトでも良い。たとえば、トラックなどの場合には、横長のフラットなレイアウトとし、また、軽自動車の場合には、縦長の筒型のレイアウトとする。すなわち、最終的に反射型デジタル光偏向装置２から反射される反射光Ｌ４がデジタル的に制御されているので、光学エンジン１から反射型デジタル光偏向装置２までの中間の光のアナログ的なずれは、無視できる。このために、光学エンジン１を車体スペックに合わせて、縦、横、上、下、斜め、などのレイアウトを取ることができ、また、冷却効果のあるエアダクト付近にレイアウトしても良い。
【０１３１】
また、前記の実施の形態１、２、３、４においては、光学エンジン１のリフレクタ１１と反射型デジタル光偏向装置２との間にコリメータレンズ１２を介在させてものであるが、この発明においては、リフレクタ１１からの反射光を反射型デジタル光偏向装置２に直接入射させても良い。この場合、レンズによる色の収差むらや光むらがないなどの効果が得られる。
【０１３２】
また、前記の実施の形態１、２、３、４においては、記憶装置として、コンピュータに内蔵された内部記憶装置（ハードディスクなどの磁気ディスク、または、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの半導体記憶手段）、または、コンピュータに対して外付けの外部記憶装置（ＣＤ−ＲＯＭなどの光学系記憶媒体、記憶カードなどの半導体系記憶媒体）を使用するものである。ここで、記憶カードなどの半導体系記憶媒体（以下、記憶媒体と称する）を使用する場合は、記憶媒体に記憶されているデータ（配光パターンのデジタルデータ、調光用のデジタルデータ）を読み取るための読取装置を外部信号入力装置６０に接続する。また、制御装置６の中央演算処理装置・ＣＰＵ６６に実装されているバッファ記憶装置を外部信号入力装置６０とデータ選択装置６２に接続する。これにより、記憶媒体に記憶されているデータを読取装置および外部信号入力装置６０を介してバッファ記憶装置に読み込まれて記憶されることとなる。
【０１３３】
（車両用デジタル表示装置の実施の形態１の説明）
図２１は、この発明にかかる車両用デジタル表示装置の実施の形態１を示す。図中、図１〜図２０と同符号は、同一のものを示す。
【０１３４】
この実施の形態１にかかる車両用デジタル表示装置は、光学エンジン１と、反射型デジタル光偏向装置２と、光照射装置３と、記憶装置４と、制御装置６と、情報表示装置８と、情報収集装置９とを備えるものである。この実施の形態１にかかる車両用デジタル表示装置は、前記の実施の形態１、２、３、４にかかる車両用デジタル照明装置のような照明機能を有さない。この実施の形態１にかかる車両用デジタル表示装置は、図形、記号、数字、文字などからなる暗部の情報と、その情報の周囲を包囲する明部とを路面などに照射して、コントラスト情報Ｐを路面などに表示するものである。
【０１３５】
この実施の形態１にかかる車両用デジタル表示装置は、前記の実施の形態１、２、３、４にかかる車両用デジタル照明装置とほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施の形態１にかかる車両用デジタル表示装置は、照明機能を有さないので、記憶装置４、周囲環境検知装置５、周囲環境判断装置６１、データ選択装置６２、配光パターン選択装置７などが不要であるから、その分、製造コストが安価となる。
【０１３６】
なお、前記の実施の形態１、２、３、４にかかる車両用デジタル照明装置、また、前記の実施の形態１にかかる車両用デジタル表示装置においては、情報収集装置９を使用して車両の周囲の情報がコントラスト情報として自動的に表示されるように構成されたものである。ところが、この発明においては、情報収集装置を使用せずに、ドライバーが手動的にコントラスト情報を表示するように構成したものであっても良い。
【０１３７】
【発明の効果】
以上から明らかなように、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項１）およびこの発明にかかる車両用デジタル表示装置（請求項８）は、情報表示装置により、コントラストを利用した情報を表示することができるので、ドライバーが表示された情報に基づいて車両を運転することができ、交通安全上好ましい。
【０１３８】
また、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項２）およびこの発明にかかる車両用デジタル表示装置（請求項９）は、情報収集装置により、車両の周囲の情報がコントラストを利用した情報として自動的に表示されるので、ドライバーが車両の周囲の情報を瞬時に把握することができ、また自動的に表示される情報に基づいて車両を運転することができ、交通安全上好ましい。
【０１３９】
また、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項３）およびこの発明にかかる車両用デジタル表示装置（請求項１０）によれば、情報を車両の進行方向前方約１７ｍ以内に表示するので、ドライバーの運転タスクを満たすことができ、交通安全上好ましい。
【０１４０】
また、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項４）によれば、ＯＦＦの反射光で形成された情報が一方の反射型デジタル光偏向装置から光照射装置を介して所定の配光パターン内に照射表示され、かつ、ＯＦＦの反射光で形成された光抜き部分が他方の反射型デジタル光偏向装置から光照射装置を介して前記の情報を包囲するように所定の配光パターン内に照射表示される。このために、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項４）は、ＯＦＦの反射光で形成された情報が両方の反射型デジタル光偏向装置から光照射装置を介して所定の配光パターン内にそれぞれ照射表示する場合と比較して、ＯＮ反射光とＯＦＦ反射光とのコントラストを利用した情報をボケやずれがなく表示することができる。すなわち、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項４）は、情報がクリアーなコントラストで表示されることとなり、明確な情報が得られ、交通安全上好ましい。
【０１４１】
また、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項５）およびこの発明にかかる車両用デジタル表示装置（請求項１１）は、情報収集装置としての撮像装置を備えることにより、車体の姿勢の上下変化に応じてすれ違い用の配光パターンのカットラインを上下に自動的に移動させる、いわゆる、オートレベリングを行うことができる。しかも、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項５）およびこの発明にかかる車両用デジタル表示装置（請求項１１）は、すれ違い用の配光パターン内に表示されている情報の変化量を車体の姿勢の変化量として捕らえるので、車体の姿勢を検知して姿勢信号を出力する姿勢センサーなどが不要となり、その分、製造工ストが安価となる。このように、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項５）およびこの発明にかかる車両用デジタル表示装置（請求項１１）は、姿勢センサーなどが不要であり、情報収集装置としての撮像装置を備える車両用デジタル照明装置により、オートレベリングを自己完結型で行うことができる。
【０１４２】
また、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項６）によれば、ドライバーが配光パターン選択装置を介して所定の配光パターンのデジタルデータを選択するので、その分、装置の構造が簡単となり、製造コストが安価となる。
【０１４３】
また、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項７）よれば、車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンを自動的に選択し、この選択された車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンで路面などを常時照明することができるので、交通安全上好ましい。
【０１４４】
また、この発明にかかる車両用デジタル照明装置における情報表示方法（請求項１２）によれば、ＯＦＦの反射光で形成された情報が一方の反射型デジタル光偏向装置から光照射装置を介して所定の配光パターン内に照射表示され、かつ、ＯＦＦの反射光で形成された光抜き部分が他方の反射型デジタル光偏向装置から光照射装置を介して前記の情報を包囲するように所定の配光パターン内に照射表示される。このために、この発明にかかる車両用デジタル照明装置における情報表示方法（請求項１２）は、ＯＦＦの反射光で形成された情報が両方の反射型デジタル光偏向装置から光照射装置を介して所定の配光パターン内にそれぞれ照射表示する場合と比較して、ＯＮ反射光とＯＦＦ反射光とのコントラストを利用した情報をボケやずれがなく表示することができる。すなわち、この発明にかかる車両用デジタル照明装置における情報表示方法（請求項１２）は、情報のポリゴンの形状がクリアーなコントラストで表示されることとなり、明確な情報が得られ、交通安全上好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態１を示す全体構成の機能ブロック図である。
【図２】（Ａ）は、同じく、光学エンジンおよび光照射装置を示す説明図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線矢視の光度分布を示す説明図、（Ｃ）は、同じく、（Ｂ）におけるＣ−Ｃ線矢視の高度分布を示す説明図である。
【図３】同じく、反射型デジタル光偏向装置を示す斜視図である。
【図４】同じく、反射型デジタル光偏向装置の構成を示す一部拡大斜視図である。
【図５】同じく、反射型デジタル光偏向装置の構成を示す一部拡大分解斜視図である。
【図６】同じく、反射型デジタル光偏向装置の作用を示す説明図である。
【図７】（Ａ）は、同じく、反射型デジタル光偏向装置のピクセルの位置を示す説明図、（Ｂ）は、同じく、反射型デジタル光偏向装置のピクセルの制御を示す説明図である。
【図８】同じく、４ビットにおける１６階調の制御を示す説明図である。
【図９】同じく、配光データとその模式図の一部を示す説明図である。
【図１０】同じく、システムの作用を示すフローチャートである。
【図１１】（Ａ）は、同じく、所定の配光パターン内にコントラスト情報が表示されている状態を示す説明図、（Ｂ）は、同じく、路面などに照明された所定の配光パターン内にコントラスト情報が表示されている状態を示す説明図である。
【図１２】運転タスクを満たす情報表示の要件を示す説明図である。
【図１３】先行車両に妨げられない情報表示の要件を示す説明図である。
【図１４】ボンネットフードに妨げられない情報表示の要件を示す説明図である。
【図１５】運転タスクを満たす情報表示の要件と、先行車両に妨げられない情報表示の要件と、ボンネットフードに妨げられない情報表示の要件とをまとめた状態を示す説明図である。
【図１６】（Ａ）は、同じく、コントラスト情報が一方の反射型デジタル光偏向装置から所定の配光パターン内に表示照射されている状態を示す説明図、（Ｂ）は、同じく、光抜き部が他方の反射型デジタル光偏向装置から所定の配光パターン内に表示照射されている状態を示す説明図、（Ｃ）は、コントラスト情報と光抜き部とが路面などを照明する所定の配光パターン内にそれぞれ表示されている状態を示す説明図である。
【図１７】コントラスト情報のポリゴンの形成方法を示す説明図である。
【図１８】（Ａ）は、この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態２を示す配光パターンとオートレベリング用のマークとの説明図、（Ｂ）は、同じく、車両が下り勾配の路面などを走行している状態とそのときのオートレベリング用のマークの状態とを示す説明図、（Ｃ）は、同じく、車両が水平な路面などを走行している状態とそのときのオートレベリング用のマークの状態とを示す説明図、（Ｄ）は、同じく、車両が上り勾配の路面などを走行している状態とそのときのオートレベリング用のマークの状態とを示す説明図である。
【図１９】（Ａ）は、この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態３を示す配光パターンと車幅用のマークとの説明図、（Ｂ）は、同じく、車幅用のマークが路面などを照明する所定の配光パターン内に表示されている状態を示す説明図である。
【図２０】この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態４を示す全体構成の機能ブロック図である。
【図２１】この発明にかかる車両用デジタル表示装置の実施の形態１を示す全体構成の機能ブロック図である。
【符号の説明】
Ｕ 上
Ｄ 下
Ｌ 左
Ｒ 右
Ｆ 前方
Ｂ 後方
ＶＵ−ＶＤ スクリーンの上下の垂直線
ＨＬ−ＨＲ スクリーンの左右の水平線
Ｌ１ 放電灯１０からの光
Ｌ２ リフレクタ１１からの反射光
Ｌ３ コリメータレンズ１２からの平行光
Ｌ４ 反射型デジタル光偏向装置２からのＯＮの反射光
Ｌ５ 反射型デジタル光偏向装置２からのＯＦＦの反射光
Ｌ６ 反射型デジタル光偏向装置２からの無通電時の反射光
Ｌ７ 発散レンズ３０からの出射光
Ｌ８ 集光レンズ３１からの出射光
Ｐ コントラスト情報
ＰＤ 光抜き部
Ｐ５ 車両の周囲環境に最適な配光パターン
Ｐ７ 選択された配光パターン
ＣＬ カットライン
Ｃ 車両（自車両）
ＦＣ 先行車両
Ｅ・Ｐ
ＲＤ 路面など
Ａ１ １７ｍ以遠の範囲
Ａ２ １４ｍ以遠の範囲
Ａ３ ４〜１４ｍの範囲
Ｑ ポリゴン
ＳＲ 第１矩形
Ｓ 第２矩形
Ｍ１ オートレベリング用のマーク
Ｍ２ 車幅用のマーク
１ 光学エンジン
１０ 放電灯（光源）
１１ リフレクタ
１２ コリメータレンズ
１３ 反射面
１４ 入射面
２ 反射型デジタル光偏向装置
２０ ＣＭＯＳ基板
２１ 導体
２２ トーションヒンジ
２３ ヨーク
２４ ポスト
２５ 極小ミラー素子
２６ 光アブソーバー
２７ ランディングチップ
３ 光照射装置
３０ 発散レンズ
３１ 集光レンズ（投影レンズ）
４ 記憶装置
５ 周囲環境検知装置
６ 制御装置
６０ 外部信号入力装置
６１ 周囲環境判断装置
６２ データ選択装置
６３ 制御信号出力装置
６６ 中央演算処理装置・ＣＰＵ
７ 配光パターン選択装置
８ 情報表示装置
９ 情報収集装置

Claims (12)

1. 反射型デジタル光偏向装置を使用して所定の配光パターンで路面などを照明する車両用デジタル照明装置において、
   光源を有する光学エンジンと、
   多数個の極小ミラー素子がそれぞれ傾倒可能に配置されており、前記多数個の極小ミラー素子の傾倒角度を、第１傾倒角度と第２傾倒角度とにデジタル的に切り替えて、前記光学エンジンからの光の反射方向をＯＮの第１反射方向とＯＦＦの第２反射方向とにデジタル的にスイッチングする反射型デジタル光偏向装置と、
   前記反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光であって所定の配光パターンの光を路面などに照射する光照射装置と、
   複数の配光パターンのデジタルデータが記憶されている記憶装置と、
   入力信号に基づいて前記記憶装置に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から所定の配光パターンのデジタルデータを選択し、この選択された所定の配光パターンのデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御装置と、
   前記反射型デジタル光偏向装置を制御して前記反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光とＯＦＦの反射光とのコントラストを利用した情報を、前記光照射装置を介して路面などを照明する所定の配光パターン内に表示する情報表示装置と、
   を備えたことを特徴とする車両用デジタル照明装置。
2. 車両の周囲の情報を収集して情報信号として出力する情報収集装置を備え、
   前記情報表示装置は、前記情報収集装置からの情報信号に基づいて、前記反射型デジタル光偏向装置を制御して前記反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光とＯＦＦの反射光とのコントラストを利用した情報を、前記光照射装置を介して路面などを照明する所定の配光パターン内に表示する、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用デジタル照明装置。
3. コントラストを利用した前記情報は、路面などを照明する所定の配光パターン内であって、車両の進行方向前方約１７ｍ以内に表示される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用デジタル照明装置。
4. 前記反射型デジタル光偏向装置と前記光照射装置とは、車両の左右に所定の間隔を置いてそれぞれ搭載されており、
   左右いずれか一方の前記反射型デジタル光偏向装置は、前記情報表示装置の制御により、ＯＦＦの反射光で形成された情報を、前記光照射装置を介して路面などを照明する所定の配光パターン内に照射表示し、
   左右いずれか他方の前記反射型デジタル光偏向装置は、前記情報表示装置の制御により、ＯＦＦの反射光で形成された光抜き部分を、前記光照射装置を介して前記情報を包囲するように路面などを照明する所定の配光パターン内に照射表示する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の車両用デジタル照明装置。
5. すれ違い用の配光パターン内に表示されている情報を撮像して画像信号を姿勢信号として出力する撮像装置を備え、
   前記制御装置は、前記撮像装置からの姿勢信号に基づいて、前記反射型デジタル光偏向装置を制御してすれ違い用の配光パターンのカットラインを上下に移動させる、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の車両用デジタル照明装置。
6. 所定の配光パターンを選択して選択信号を出力する配光パターン選択装置を備え、
   前記制御装置は、前記配光パターン選択装置からの入力信号に基づいて前記記憶装置に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から所定の配光パターンのデジタルデータを選択し、この選択された所定の配光パターンのデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の車両用デジタル照明装置。
7. 車両の周囲環境を検知して検知信号として出力する周囲環境検知装置を備え、
   前記制御装置は、前記周囲環境検知装置からの入力信号に基づいて車両の周囲環境を判断し、この判断に基づいて前記記憶装置に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンのデジタルデータを選択し、この選択された車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンのデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の車両用デジタル照明装置。
8. 反射型デジタル光偏向装置を使用して情報を表示する車両用デジタル表示装置において、
   光源を有する光学エンジンと、
   多数個の極小ミラー素子がそれぞれ傾倒可能に配置されており、前記多数個の極小ミラー素子の傾倒角度を、第１傾倒角度と第２傾倒角度とにデジタル的に切り替えて、前記光学エンジンからの光の反射方向をＯＮの第１反射方向とＯＦＦの第２反射方向とにデジタル的にスイッチングする反射型デジタル光偏向装置と、
   前記反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光を路面などに照射する光照射装置と、
   前記反射型デジタル光偏向装置を制御して前記反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光とＯＦＦの反射光とのコントラストを利用した情報を、前記光照射装置を介して路面などに表示する情報表示装置と、
   を備えたことを特徴とする車両用デジタル表示装置。
9. 車両の周囲の情報を収集して情報信号として出力する情報収集装置を備え、
   前記情報表示装置は、前記情報収集装置からの情報信号に基づいて、前記反射型デジタル光偏向装置を制御して前記反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光とＯＦＦの反射光とのコントラストを利用した情報を、前記光照射装置を介して路面などに表示する、ことを特徴とする請求項８に記載の車両用デジタル表示装置。
10. コントラストを利用した前記情報は、車両の進行方向前方約１７ｍ以内の路面に表示される、ことを特徴とする請求項８または９に記載の車両用デジタル表示装置。
11. 路面などに表示されている情報を撮像して画像信号を姿勢信号として出力する撮像装置を備え、
    前記制御装置は、前記撮像装置からの姿勢信号に基づいて、前記反射型デジタル光偏向装置を制御してすれ違い用の配光パターンのカットラインを上下に移動させる、
    ことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１に記載の車両用デジタル表示装置。
12. 前記反射型デジタル光偏向装置と前記光照射装置とが車両の左右に所定の間隔を置いてそれぞれ搭載されている前記請求項１〜７のいずれか１に記載の両用デジタル照明装置において、
    前記情報表示装置が、情報をＯＦＦの反射光で表示するために、その情報の形状のポリゴンを算出し、その算出結果の制御信号を左右いずれか一方の前記反射型デジタル光偏向装置に出力する第１ステップと、
    前記情報表示装置が、前記第１ステップで算出された前記ポリゴンを囲む第１矩形を算出する第２ステップと、
    前記情報表示装置が、前記第２ステップで算出された第１矩形を包囲する第２矩形であって、その第２矩形をＯＦＦの反射光で形成された光抜き部分として算出し、その算出結果の制御信号を左右いずれか他方の前記反射型デジタル光偏向装置に出力する第３ステップと、
    からなることを特徴とする車両用デジタル照明装置における情報表示方法。

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