JP7407174B2 - 車両用灯具および車両システム - Google Patents

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Description

本開示は、自動車などの車両に用いられる車両用灯具および車両システムに関する。
可視光源からの可視光および赤外光源からの赤外光をそれぞれ別個の光学部材によって反射して、可視光および赤外光を車両前方に照射する車両用照明装置が開示されている（特許文献１参照）。
日本国特開２００９－１５４６１５号公報
本開示は、高精度な対象物位置情報を取得可能な車両システムを提供することを目的の一つとする。
本開示は、車両周囲の状況により可変する照明用の配光を簡便な構成で高精細化することが可能な車両用灯具および車両システムを提供することを目的の一つとする。
本開示は、赤外光を用いたセンシング機能が向上した車両用灯具を提供することを目的の一つとする。
本開示は、照明機能を有するとともに、高精度な対象物位置情報を取得可能な車両用灯具および車両システムを提供することを目的の一つとする。
本開示は、車両周囲の状況により可変する照明用の配光に関する性能を維持することが可能な車両用灯具を提供することを目的の一つとする。
本開示の一態様の車両システムは、
車両に搭載された車両用灯具と、
前記車両の周辺環境の情報である車両周辺情報を取得する情報取得部と、
前記車両を制御する車両制御部と、
を備え、
前記車両用灯具は、
前記車両の周辺に可視光を照射する第一光源と、
前記車両の周辺に赤外光を照射する第二光源と、
前記第一光源から出射された前記可視光と前記第二光源から出射された前記赤外光を反射しながら回転し、前記車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上における水平方向に沿って前記可視光および前記赤外光を走査する回転リフレクタと、
前記第二光源から出射されて前記車両の周辺から反射された赤外光の戻り光を受光する受光部と、
前記第一光源、前記第二光源、前記回転リフレクタ、および前記受光部を制御する灯具制御部と、を有し、
前記車両制御部および前記灯具制御部のいずれか一方が、前記情報取得部で取得された前記車両周辺情報に基づいて前記車両の外部の対象物の位置情報を取得し、前記受光部で受光された前記戻り光の情報に基づいて前記位置情報を補正するように構成されている。
この構成によれば、高精度な対象物位置情報を取得可能な車両システムを提供することができる。
また、前記車両制御部および前記灯具制御部のいずれか一方は、補正後の前記位置情報に基づいて、前記第一光源から照射される前記可視光により前記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンの配光を補正するように構成されていてもよい。
この構成によれば、可視光源による配光パターンの高精細化を実現することができる。
本開示の一態様の車両用灯具は、
車両の周辺に可視光を照射する第一光源と、
前記車両の周辺に赤外光を照射する第二光源と、
前記第一光源から出射された前記可視光と前記第二光源から出射された前記赤外光を反射しながら回転し、前記車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上における水平方向に前記可視光および前記赤外光を走査する回転リフレクタと、
前記第一光源、前記第二光源、および前記回転リフレクタを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記車両の周辺環境情報を取得し、取得した前記車両の周辺環境情報に基づいて前記第一光源から出射された前記可視光により前記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンの配光を調整し、前記調整された配光により可視光が照射されない非照射領域に前記第二光源からの赤外光を照射させるように構成されている。
この構成によれば、車両周囲の状況により可変する照明用の配光を簡便な構成で高精細化することが可能な車両用灯具を提供することができる。
また、前記制御部は、前記非照射領域に照射されて対象物により反射された前記赤外光に関する情報を取得し、取得した前記赤外光に関する情報に基づいて、前記配光パターンを修正するように構成されてもよい。
この構成によれば、照明用の配光をより高精細化することができる。
また、前記第二光源から出射され前記対象物により反射された前記赤外光の反射光を受光する受光部をさらに備えてもよい。
この構成によれば、制御部は、受光部から赤外光の反射光に関する精度の高い情報を取得することができる。
本開示の一態様の車両システムは、
上記の車両用灯具と、
前記車両の周辺環境情報を取得可能な情報取得部と、
前記車両用灯具と前記情報取得部とを制御可能な車両制御部と、を備えていてもよい。
この構成によれば、車両周囲の状況により可変する照明用の配光を簡便な構成で高精細化することが可能な車両システムを提供することができる。
本開示の一態様の車両用灯具は、
車両の周辺に可視光を照射する第一光源と、
前記車両の周辺に赤外光を照射する第二光源と、
前記第一光源から出射された前記可視光と前記第二光源から出射された前記赤外光を反射しながら回転し、前記車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上における水平方向に前記可視光および前記赤外光を走査する回転リフレクタと、
前記第一光源、前記第二光源、および前記回転リフレクタを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記車両の周辺環境情報または前記車両の走行情報に基づいて前記第二光源から出射される赤外光の走査範囲を調整し、
前記調整された赤外光の走査範囲の大きさに応じて、前記赤外光の光強度を変更するように構成されている。
この構成によれば、赤外光を用いたセンシング機能が向上した車両用灯具を提供することができる。
また、前記車両の走行情報は、前記車両の速度であり、
前記制御部は、前記車両の速度に応じて、前記走査範囲の大きさを調整してもよい。
この構成によれば、赤外光によるセンサ対象領域のうち車両の速度に応じて変化する最もセンシングが必要な領域を重点的にセンシングすることができる。
また、前記制御部は、前記取得した前記車両の周辺環境情報に基づいて前記第一光源から出射される前記可視光により前記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンの配光を調整し、前記調整された配光により可視光が照射されない非照射領域に前記第二光源からの赤外光が照射されるように、前記走査範囲の大きさを調整してもよい。
この構成によれば、可視光が照射されない非照射領域の車両の周辺の情報を取得することができる。これにより、車両周囲の状況により可変する照明用の配光を簡便な構成で高精細化することができる。
また、前記制御部は、前記走査範囲が小さいほど、前記赤外光の光強度を強くするように構成されてもよい。
この構成によれば、より正確な車両の周辺の情報を取得することができる。
本開示の一態様の車両用灯具は、
車両の周辺に可視光を照射する第一光源と、
前記車両の周辺の情報を取得するために赤外光を照射する第二光源と、
前記第一光源から出射された前記可視光と前記第二光源から出射された前記赤外光を反射しながら回転し、前記車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上における水平方向に沿って前記可視光および前記赤外光を走査する回転リフレクタと、
前記赤外光が前記車両の周辺の対象物により反射された戻り光を、所定のフレームレートにより受光する受光部と、
前記第一光源、前記第二光源、前記回転リフレクタ、および前記受光部を制御する制御部と、を備え、
前記仮想鉛直スクリーン上における前記第二光源から出射された前記赤外光の像が所定の照射範囲を有し、前記赤外光は、前記仮想鉛直スクリーン上における該赤外光の像が直前に出射された赤外光の像と一部重なるように前記水平方向に沿って走査され、
前記制御部は、前記戻り光の光強度に基づいて、前記対象物の位置情報を取得するように構成されている。
この構成によれば、照明機能を有するとともに、高精度な対象物位置情報を取得可能な車両用灯具を提供することができる。
また、前記制御部は、前記位置情報に基づいて、前記第一光源から照射された前記可視光により前記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを修正するように構成されていてもよい。
この構成によれば、可視光源による配光パターンの高精細化を実現することができる。
また、本開示の一態様の車両システムは、
車両に搭載された車両用灯具と、
前記車両の周辺環境の情報である車両周辺情報を取得する情報取得部と、
前記車両を制御する車両制御部と、
を備え、
前記車両用灯具は、
前記車両の周辺に可視光を照射する第一光源と、
前記車両の周辺の情報を取得するために赤外光を照射する第二光源と、
前記第一光源から出射された前記可視光と前記第二光源から出射された前記赤外光を反射しながら回転し、前記車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上における水平方向に沿って前記可視光および前記赤外光を走査する回転リフレクタと、
前記赤外光が前記車両の周辺の対象物により反射された戻り光を、所定のフレームレートにより受光する受光部と、
前記第一光源、前記第二光源、前記回転リフレクタ、および前記受光部を制御する灯具制御部と、を有し、
前記仮想鉛直スクリーン上における前記第二光源から出射された前記赤外光の像が所定の照射範囲を有し、前記赤外光は、前記仮想鉛直スクリーン上における該赤外光の像が直前に出射された赤外光の像と一部重なるように前記水平方向に沿って走査され、
前記車両制御部および前記灯具制御部のいずれか一方は、前記情報取得部で取得された前記車両周辺情報に基づいて取得された前記車両の外部の対象物の位置情報を、前記戻り光の光強度に基づいて補正するように構成されている。
この構成によれば、照明機能を有するとともに、高精度な対象物位置情報を取得可能な車両システムを提供することができる。
また、前記車両制御部および前記灯具制御部のいずれか一方は、補正後の前記位置情報に基づいて、前記第一光源から照射される前記可視光により前記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンの配光を補正するように構成されていてもよい。
この構成によれば、可視光源による配光パターンの高精細化を実現することができる。
本開示の一態様の車両用灯具は、
車両の周辺に赤外光を照射する第一光源と、
前記第一光源から出射された前記赤外光を反射しながら回転し、前記車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上において前記赤外光を走査する回転リフレクタと、
前記第一光源および前記回転リフレクタを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記車両の周辺を撮像した撮像画像を取得し、
外光の照度が所定値以上の場合に前記撮像画像のうち輝度値が所定値以下の領域に対応する前記車両の周辺の領域に前記赤外光を照射するように前記第一光源を制御する。
この構成によれば、赤外光を用いたセンシング機能が向上した車両用灯具を提供することができる。
また、前記制御部は、
前記撮像画像に基づいて、前記車両の周辺の対象物に関する対象物情報を取得し、
前記撮像画像のうち輝度値が所定値以下の領域に対応する前記車両の周辺の領域に照射された前記赤外光が前記対象物により反射された反射光に基づいて、前記対象物情報を補正してもよい。
この構成によれば、撮像画像の輝度値が低い領域において正確な対象物情報を得ることができる。
また、前記車両の周辺に可視光を照射する第二光源を備え、
前記回転リフレクタは、前記第一光源から出射された前記赤外光と前記第二光源から出射された前記可視光を反射しながら回転し、前記車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上において前記赤外光および前記可視光を走査してもよい。
この構成によれば、照明用の配光パターンの形成とセンシング用の配光の形成とをより簡便な構成で両立させることができる。
本開示の一態様の車両用灯具は、
車両の周辺に可視光を照射する第一光源と、
前記車両の周辺に赤外光を照射する第二光源と、
前記第一光源から出射された前記可視光と前記第二光源から出射された前記赤外光を反射しながら回転し、前記車両から所定距離の位置に配置される仮想スクリーン上における水平方向に前記可視光および前記赤外光を走査する回転リフレクタと、
前記車両の周辺環境情報を取得し、取得した前記車両の周辺環境情報に基づいて前記第一光源から出射される前記可視光の照射領域を調整し、前記第一光源から出射された前記可視光を前記調整された照射領域に対応した走査領域に走査させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第一光源に異常があると判断した場合には、前記可視光の走査領域に対応して前記第二光源から出射される前記赤外光の走査領域を設定するように構成されている。
この構成によれば、車両周囲の状況により可変する照明用の配光に関する性能を維持することが可能な車両用灯具を提供することができる。
また、前記第一光源は、可視光を出射する複数の発光素子を有し、
前記制御部は、前記複数の発光素子のうち異常があると判断された発光素子の走査領域に対応する領域を前記赤外光により照射してもよい。
この構成によれば、制御部は各発光素子の走査領域に対応して制御を行うことができる。
本開示に係る車両システムによれば、高精度な対象物位置情報を取得することができる。
本開示に係る車両用灯具および車両システムによれば、車両周囲の状況により可変する照明用の配光を簡便な構成で高精細化することができる。
本開示に係る車両用灯具によれば、赤外光を用いたセンシング機能を向上させることができる。
本開示に係る車両用灯具および車両システムよれば、照明機能を有するとともに、高精度な対象物位置情報を取得することができる。
本開示に係る車両用灯具によれば、車両周囲の状況により可変する照明用の配光に関する性能を維持することができる。
本開示の実施形態の一例に係る車両用灯具が搭載された車両システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る車両システムの一部の構成を模式的に示したブロック図である。 本実施形態に係るハイビーム用灯具ユニットの上面図である。 図３のハイビーム用灯具ユニットの一部拡大図である。 ハイビーム用灯具ユニットが備える第一配線基板の正面図である。 ハイビーム用灯具ユニットが備える第二配線基板の正面図である。 第一配線基板に設けられた各可視光発光素子から照射される可視光により、仮想鉛直スクリーン上に形成されるスポット光の像を示す図である。 第一配線基板に設けられた各可視光発光素子から照射された可視光が回転リフレクタの回転により走査された状態での仮想鉛直スクリーン上の配光パターンを示す図である。 第二配線基板に設けられた各可視光発光素子から照射される可視光により、仮想鉛直スクリーン上に形成されるスポット光の像を示す図である。 第二配線基板に設けられた各可視光発光素子から照射された可視光が回転リフレクタの回転により走査された状態での仮想鉛直スクリーン上の配光パターンを示す図である。 ロービーム用灯具ユニットおよびハイビーム用灯具ユニットから前方に照射される可視光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示す図である。 第一配線基板に設けられた各赤外光発光素子から照射された赤外光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される赤外光のスポット光の像を示す図である。 各赤外光発光素子から照射される赤外光が、回転リフレクタの回転により走査された状態での配光パターンを示す図である。 第一実施形態に係る、車両周辺情報から取得された対象物の位置情報の補正処理の一例を示すフローチャートである。 車両前方に対象物が検知されていない状態での配光パターンを示す図である。 対象物が検知された状態での配光パターンを示す図である。 対象物の補正後の位置情報に基づいて配光パターンが補正された状態を示す図である。 第二実施形態に係る、ロービーム用灯具ユニットおよびハイビーム用灯具ユニットから前方に照射される可視光および赤外光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示す図である。 第三実施形態に係る、ヘッドランプから照射される赤外光の照射範囲を示す図である。 図１９Ａに示す照射範囲で照射される赤外光の強度を示す図である。 第四実施形態に係る、対象物の位置情報に基づく配光パターンの制御処理の一例を示すフローチャートである。 赤外光の出射タイミング、仮想鉛直スクリーン上の赤外光の像、および対象物により反射された戻り光の光強度の関係を説明するための図である。 第四実施形態の変形例に係る、対象物の位置情報に基づく配光パターンの制御処理の一例を示すフローチャートである。 第五実施形態に係る、ランプ制御部の光源制御の一例を説明するためのフローチャートである。 第六実施形態に係る、第一配線基板に設けられた可視光発光素子の一部に異常がある場合に仮想鉛直スクリーン上に形成されるスポット光の像を示す図である。 第一配線基板に設けられた可視光発光素子の一部に異常がある場合に仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示す図である。 第一配線基板に設けられた可視光発光素子の一部に異常がある場合のハイビーム用灯具ユニットから前方に照射される可視光および赤外光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示す図である。 第六実施形態の変形例に係るハイビーム用灯具ユニットの上面図である。 ハイビーム用灯具ユニットが備える第一配線基板の正面図である。 ハイビーム用灯具ユニットが備える第二配線基板の正面図である。 第二配線基板に設けられたＩＲ－ＬＥＤから照射された赤外光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される赤外光のスポット光の像を示す図である。 第二配線基板に設けられたＩＲ－ＬＥＤから照射される赤外光が、回転リフレクタの回転により走査された状態での配光パターンを示す図である。
以下、本開示を実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述される全ての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
図１は、車両１に搭載される車両システム２のブロック図を示している。
図１に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、ヘッドランプ４と、センサ５と、カメラ６と、レーダ７と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）９と、無線通信部１０と、地図情報記憶部１１とを備えている。さらに、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備えている。
車両制御部３は、車両１の走行を制御するように構成されている。車両制御部３は、例えば、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により構成されている。電子制御ユニットは、プロセッサとメモリを含むマイクロコントローラと、その他電子回路（例えば、トランジスタ等）を含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び／又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。メモリは、各種車両制御プログラム（例えば、自動運転用の人工知能（ＡＩ）プログラム等）が記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、各種車両制御データが一時的に記憶されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。プロセッサは、ＲＯＭに記憶された各種車両制御プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されている。
ヘッドランプ４は、車両１の前部に搭載された照明装置であり、車両１の周囲の道路へ向けて光を照射するランプユニット４２と、ランプ制御部４３（制御部の一例、灯具制御部の一例）とを備えている。ランプユニット４２およびランプ制御部４３の詳細な構成については後述する。
例えば、車両制御部３は、所定の条件を満たした場合にランプユニット４２の点消灯を制御するための指示信号を生成して、当該指示信号をランプ制御部４３に送信する。ランプ制御部４３は、受信した指示信号に基づいて、ランプユニット４２の点消灯を制御する。
センサ５は、加速度センサ、速度センサ、ジャイロセンサ等を備える。センサ５は、車両１の走行状態を検出して、走行状態情報を車両制御部３に出力するように構成されている。センサ５は、運転者が運転席に座っているかどうかを検出する着座センサ、運転者の顔の方向を検出する顔向きセンサ、外部天候状態を検出する外部天候センサ及び車内に人がいるかどうかを検出する人感センサ等をさらに備えてもよい。さらに、センサ５は、車両１の周辺環境の照度を検出する照度センサを備えてもよい。
カメラ６は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。カメラ６の撮像は、車両制御部３から送信される信号に基づいて制御される。例えば、カメラ６は、ランプユニット４２の点消灯の周波数に合わせたフレームレートにより画像を撮像し得る。これにより、カメラ６は、ランプユニット４２の点灯時の画像と消灯時の画像の双方を取得することができる。
レーダ７は、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ又はレーザーレーダ等である。レーダ７は、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ＲａｎｇｉｎｇまたはＬａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）を備えていてもよい。ＬｉＤＡＲは、一般にその前方に非可視光を出射し、出射光と戻り光とに基づいて、物体までの距離、物体の形状、物体の材質などの情報を取得するセンサである。カメラ６とレーダ７（情報取得部の一例）は、車両１の周辺環境（他車、歩行者、道路形状、交通標識、障害物等）を検出し、周辺環境情報を車両制御部３に出力するように構成されている。
ＨＭＩ８は、運転者からの入力操作を受付ける入力部と、走行情報等を運転者に向けて出力する出力部とから構成される。入力部は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、車両１の運転モードを切替える運転モード切替スイッチ等を含む。出力部は、各種走行情報を表示するディスプレイである。
ＧＰＳ９は、車両１の現在位置情報を取得し、当該取得された現在位置情報を車両制御部３に出力するように構成されている。無線通信部１０は、車両１の周囲にいる他車に関する情報（例えば、走行情報）を他車から受信すると共に、車両１に関する情報（例えば、走行情報）を他車に送信するように構成されている（車車間通信）。また、無線通信部１０は、信号機や標識灯等のインフラ設備からインフラ情報を受信すると共に、車両１の走行情報をインフラ設備に送信するように構成されている（路車間通信）。地図情報記憶部１１は、地図情報が記憶されたハードディスクドライブ等の外部記憶装置であって、地図情報を車両制御部３に出力するように構成されている。
車両１が自動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、走行状態情報、周辺環境情報、現在位置情報、地図情報等に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号のうち少なくとも一つを自動的に生成する。ステアリングアクチュエータ１２は、ステアリング制御信号を車両制御部３から受信して、受信したステアリング制御信号に基づいてステアリング装置１３を制御するように構成されている。ブレーキアクチュエータ１４は、ブレーキ制御信号を車両制御部３から受信して、受信したブレーキ制御信号に基づいてブレーキ装置１５を制御するように構成されている。アクセルアクチュエータ１６は、アクセル制御信号を車両制御部３から受信して、受信したアクセル制御信号に基づいてアクセル装置１７を制御するように構成されている。このように、自動運転モードでは、車両１の走行は車両システム２により自動制御される。
一方、車両１が手動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、アクセルペダル、ブレーキペダル及びステアリングホイールに対する運転者の手動操作に従って、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を生成する。このように、手動運転モードでは、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号が運転者の手動操作によって生成されるので、車両１の走行は運転者により制御される。
次に、車両１の運転モードについて説明する。運転モードは、自動運転モードと手動運転モードとからなる。自動運転モードは、完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードとからなる。完全自動運転モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはない。高度運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはあるものの車両１を運転しない。運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御のうち一部の走行制御を自動的に行うと共に、車両システム２の運転支援の下で運転者が車両１を運転する。一方、手動運転モードでは、車両システム２が走行制御を自動的に行わないと共に、車両システム２の運転支援なしに運転者が車両１を運転する。
また、車両１の運転モードは、運転モード切替スイッチを操作することで切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、運転モード切替スイッチに対する運転者の操作に応じて、車両１の運転モードを４つの運転モード（完全自動運転モード、高度運転支援モード、運転支援モード、手動運転モード）の間で切り替える。また、車両１の運転モードは、自動運転車が走行可能である走行可能区間や自動運転車の走行が禁止されている走行禁止区間についての情報または外部天候状態についての情報に基づいて自動的に切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、これらの情報に基づいて車両１の運転モードを切り替える。さらに、車両１の運転モードは、着座センサや顔向きセンサ等を用いることで自動的に切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、着座センサや顔向きセンサからの出力信号に基づいて、車両１の運転モードを切り替える。
次に、車両システム２の具体的構成について図２等を参照して説明する。図２は、車両システム２の一部の構成を模式的に示したブロック図である。車両システム２に搭載されるヘッドランプ４は、車両前部の左側と右側にそれぞれ設けられるが、図面の簡略化のため、図２では、左右のヘッドランプのうち左側のヘッドランプのみを図示している。
図２に示すように、車両システム２は、カメラ６として、可視光により車両１の周辺を撮像可能な可視光カメラ６Ａと、赤外光により車両１の周辺を撮像可能な赤外線カメラ６Ｂとを備えている。なお、可視光カメラ６Ａと赤外線カメラ６Ｂとを設ける代わりに、可視光と赤外光の両方を使用してカラー画像と赤外線画像とを同時に撮像可能な撮像素子を用いた単一のカメラを備えていてもよい。また、車両システム２は、画像処理部１８と、モニタ１９とを備えている。赤外線カメラ６Ｂは、赤外線（赤外光）の検出により特に夜間でも車両周囲の撮影が可能なカメラである。画像処理部１８は、可視光カメラ６Ａや赤外線カメラ６Ｂにより撮影された映像を処理し、車両制御部３やモニタ１９に処理された映像信号を送信する。
ヘッドランプ４のランプユニット４２は、ロービーム用配光パターンを形成するロービーム用灯具ユニット４２Ｌと、ハイビーム用配光パターンを形成するハイビーム用灯具ユニット４２Ｈ（車両用灯具の一例）とを備えている。ロービーム用灯具ユニット４２Ｌは、パラボラ型あるいはプロジェクタ型の灯具ユニットである。ロービーム用灯具ユニット４２Ｌは、光源としてハロゲンランプ等のフィラメントを有する白熱灯や、メタルハライドランプ等のＨＩＤ（Ｈｉｇｈ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）ランプ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等を用いている。
ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈは、可視光源４４（第一光源、第三光源の一例）と、赤外光源４５（第二光源の一例）と、光学部材４６と、フォトダイオード４７（受光部の一例）と、を備えている。
ヘッドランプ４のランプ制御部４３は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されており、車両１の自動運転に係る情報に応じて、ランプユニット４２の照明状態を所定の照明状態に設定するように構成されている。ここでいう照明状態とは、ランプユニット４２を構成する各発光素子の点消灯や点滅周期等を含む。ランプ制御部４３は、図示しない電源に電気的に接続されており、ＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサとＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリとを含むマイクロコントローラ５０と、ＬＥＤドライバ５１，５２と、モータドライバ５３と、フォトダイオード４７用の電流－電圧変換・増幅回路５４と、計測回路５５とを含んでいる。ＬＥＤドライバ５１，５２は、可視光源４４および赤外光源４５を構成する各発光素子（ＬＥＤ）をそれぞれ駆動するためのドライバである。モータドライバ５３は、光学部材４６（具体的には、後述の回転リフレクタ６５）を駆動するためのドライバである。電流－電圧変換・増幅回路５４は、フォトダイオード４７から出力された電流信号（センサ信号）を電圧信号へと変換し、電圧信号を増幅するための回路である。計測回路５５は、赤外光源４５を駆動するＬＥＤドライバ５２から赤外光源４５の駆動信号を受信するとともに、フォトダイオード４７からの電流信号が電流－電圧変換・増幅回路５４により電圧信号に変換された信号を受信する。そして、計測回路５５は、これらの受信信号から、赤外光源４５からの赤外光の発光タイミングとフォトダイオード４７による赤外光の反射光の受光タイミングとの差分を計測し、その結果をマイクロコントローラ５０へ送信する。マイクロコントローラ５０は、これらのドライバ５１～５３や各回路５４，５５をそれぞれ制御する。なお、本実施形態では、車両制御部３とランプ制御部４３は、別個の構成として設けられているが、一体的に構成されてもよい。つまり、ランプ制御部４３と車両制御部３は、単一の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。
図３は、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈの上面図である。図４は、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈの一部拡大図である。
図３に示すように、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈは、各構成部品を取り付けるためのブラケット６０を備えている。ブラケット６０は、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈの不図示のハウジングに取り付けられている。ブラケット６０には、可視光源４４の一部および赤外光源４５が設けられた第一配線基板６１が取り付けられている。第一配線基板６１の右方には、ランプ制御部４３の構成部品が収容された制御ボックス６３が配置されている。また、ブラケット６０の第一配線基板６１が取り付けられた箇所とは離隔した箇所には、可視光源４４の他の一部が設けられた第二配線基板６２が取り付けられている。また、制御ボックス６３の一部（ここでは、灯具前方側）には、フォトダイオード４７が配置されている。
図３および図４に示すように、ブラケット６０の第一配線基板６１および第二配線基板６２と対向する位置には、光学部材４６の一部品である回転リフレクタ６５が取り付けられている。さらに、ブラケット６０には、光学部材４６の他の一部品であるレンズ６６が取り付けられている。レンズ６６は、回転リフレクタ６５よりも灯具前方側に設けられている。レンズ６６は、図３および図４の右側に図示された第一レンズ部６７と、第一レンズ部６７の左側において第一レンズ部６７と連続して形成された第二レンズ部６８とから構成されている。第一レンズ部６７および第二レンズ部６８は、それぞれ、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズとして構成されている。可視光源４４および赤外光源４５から出射された光は、回転リフレクタ６５により反射され、第一レンズ部６７または第二レンズ部６８を透過して灯具前方へ照射される。
回転リフレクタ６５は、モータドライバ５３（図２参照）により回転軸Ｒを中心に一方向に回転する。回転リフレクタ６５は、可視光源４４から出射された可視光を回転しながら反射し、灯具前方に所望の配光パターンを形成するように構成されている。また、回転リフレクタ６５は、赤外光源４５から出射された赤外光を回転しながら反射し、灯具前方に照射するように構成されている。
回転リフレクタ６５は、反射面として機能する、形状の同じ２枚のブレード６５ａが筒状の回転部６５ｂの周囲に設けられている。回転リフレクタ６５の回転軸Ｒは、第一レンズ部６７の光軸Ａｘ１および第二レンズ部６８の光軸Ａｘ２に対して斜めになっている。回転リフレクタ６５のブレード６５ａは、回転軸Ｒを中心とする周方向に向かうにつれて、光軸Ａｘ１，Ａｘ２と反射面とが成す角が変化するように捩られた形状を有している。これにより、ブレード６５ａが、可視光源４４や赤外光源４５から出射された光を回転しながら反射することで、各光源の光を用いた走査が可能となる。
図５は、第一配線基板６１の正面図であり、図６は、第二配線基板６２の正面図である。
図５に示すように、第一配線基板６１には、可視光源４４として可視光を出射可能な複数（本例では、９つ）の発光素子（以下、可視光ＬＥＤと称す）４４－１～４４－９が配置されている。可視光ＬＥＤ４４－１～４４－９は、第一配線基板６１の正面視において、可視光ＬＥＤ４４－１から順に逆Ｕ字状となるように配列されている。これらの可視光ＬＥＤ４４－１～４４－９から出射された光により、ハイビーム用配光パターンのうち集光部が形成される。
また、第一配線基板６１には、赤外光源４５として赤外光を出射可能な複数（本例では、２つ）の赤外光発光素子（以下、ＩＲ－ＬＥＤと称す）４５－１，４５－２が配置されている。ＩＲ－ＬＥＤ４５－１は、第一配線基板６１の正面視において、可視光ＬＥＤ４４－３の左側に配置されている。ＩＲ－ＬＥＤ４５－２は、第一配線基板６１の正面視において、可視光ＬＥＤ４４－７の右側に配置されている。
図６に示すように、第二配線基板６２上には、可視光源４４として可視光を出射可能な複数（本例では、２つ）の可視光ＬＥＤ４４－１０，４４－１１が並列配置されている。これら可視光ＬＥＤ４４－１０，４４－１１から出射された光により、ハイビーム用配光パターンのうち拡散部が形成される。
可視光源４４としての各可視光ＬＥＤ４４－１～４４－１１は、例えば可視光を照射可能な白色ＬＥＤから構成されている。可視光源４４および赤外光源４５としては、ＬＥＤの代わりに、ＥＬ素子やＬＤ素子などの半導体発光素子を光源として用いることも可能である。特に後述するハイビーム用配光パターンの一部を非照射とするための制御には、点消灯が短時間に精度良く行える光源が好ましい。
レンズ６６のうち右側の第一レンズ部６７は、第一配線基板６１上に配置された可視光ＬＥＤ４４－１～４４－９から出射されて回転リフレクタ６５で反射された可視光、およびＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２から出射されて回転リフレクタ６５で反射された赤外光が透過可能な位置に配置されている。すなわち、ハイビーム用配光パターンの集光部を形成するための可視光と、赤外光とが、第一レンズ部６７を透過して灯具前方に照射される。また、レンズ６６のうち左側の第二レンズ部６８は、第二配線基板６２上に配置された可視光ＬＥＤ４４－１０，４４－１１から出射され、回転リフレクタ６５で反射された可視光が透過可能な位置に配置されている。すなわち、ハイビーム用配光パターンの拡散部を形成するための可視光が、第二レンズ部６８を透過して灯具前方に照射される。なお、レンズ６６の形状は、要求される配光パターンや照度分布などの配光特性に応じて適宜選択すればよいが、非球面レンズに代えて、例えば、自由曲面レンズが用いられてもよい。
図７は、第一配線基板６１に設けられた各可視光ＬＥＤ４４－１～４４－９から照射される可視光により、例えば車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるスポット光の像を示す図である。図８は、各可視光ＬＥＤ４４－１～４４－９から照射された可視光が回転リフレクタ６５の回転により走査された状態での仮想鉛直スクリーン上の配光パターンＰ１を示す図である。
各可視光ＬＥＤ４４－１～４４－９から出射された可視光は、回転リフレクタ６５により反射されて、第一レンズ部６７を透過することで上下左右に反転して、仮想鉛直スクリーン上に図７に示すようなスポット光の像を形成する。図７において、像Ｓ１が可視光ＬＥＤ４４－１から照射されたスポット光の像であり、像Ｓ２が可視光ＬＥＤ４４－２から照射されたスポット光の像であり、像Ｓ３が可視光ＬＥＤ４４－３から照射されたスポット光の像であり、像Ｓ４が可視光ＬＥＤ４４－４から照射されたスポット光の像であり、像Ｓ５が可視光ＬＥＤ４４－５から照射されたスポット光の像であり、像Ｓ６が可視光ＬＥＤ４４－６から照射されたスポット光の像であり、像Ｓ７が可視光ＬＥＤ４４－７から照射されたスポット光の像であり、像Ｓ８が可視光ＬＥＤ４４－８から照射されたスポット光の像であり、像Ｓ９が可視光ＬＥＤ４４－９から照射されたスポット光の像である。像Ｓ１～Ｓ９は、仮想鉛直スクリーン上においてＵ字状となるように配列されて照射される。このうち、像Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７が仮想鉛直スクリーン上の水平線Ｈ－Ｈ上に照射される。
回転リフレクタ６５の回転により、各可視光ＬＥＤ４４－１～４４－９から出射された可視光のスポット光の像Ｓ１～Ｓ９が左右方向に走査されると、図８に示すような配光パターンＰ１が形成される。配光パターンＰ１は、後述のハイビーム用配光パターンの集光部として形成される。配光パターンＰ１のうち、複数の可視光ＬＥＤから出射された可視光が重複して照射される箇所が特に照度が高くなる。具体的には、配光パターンＰ１は、仮想鉛直スクリーン上の垂直線Ｖ－Ｖと水平線Ｈ－Ｈとが交差する箇所が最も照度が高くなるように形成されている。
図９は、第二配線基板６２に設けられた各可視光ＬＥＤ４４－１０，４４－１１から照射される可視光により、仮想鉛直スクリーン上に形成されるスポット光の像を示す図であり、図１０は、各可視光ＬＥＤ４４－１０，４４－１１から照射された可視光が回転リフレクタ６５の回転により走査された状態での仮想鉛直スクリーン上の配光パターンＰ２を示す図である。
可視光ＬＥＤ４４－１０および可視光ＬＥＤ４４－１１から出射された可視光は、回転リフレクタ６５により反射されて、第二レンズ部６８を透過することで上下左右に反転して、仮想鉛直スクリーン上に図９に示すようなスポット光の像を形成する。図９において、像Ｓ１０が可視光ＬＥＤ４４－１０から照射されたスポット光の像であり、像Ｓ１１が可視光ＬＥＤ４４－１１から照射されたスポット光の像である。像Ｓ１０および像Ｓ１１のサイズは、図７に示す各可視光ＬＥＤ４４－１～４４－９から出射された可視光のスポット光の像Ｓ１～Ｓ９のサイズよりも大きくなるように形成されている。左側ヘッドランプに搭載される可視光ＬＥＤ４４－１０，４４－１１により形成される像Ｓ１０および像Ｓ１１は、仮想鉛直スクリーン上において垂直線Ｖ－Ｖの左側において水平線Ｈ－Ｈに沿って並列して照射される。なお、図示は省略するが、右側ヘッドランプに搭載される可視光ＬＥＤ４４－１０，４４－１１により形成される像Ｓ１０および像Ｓ１１は、仮想鉛直スクリーン上において垂直線Ｖ－Ｖの右側において水平線Ｈ－Ｈに沿って並列して照射される。
回転リフレクタ６５の回転により、可視光ＬＥＤ４４－１０および可視光ＬＥＤ４４－１１から出射された可視光のスポット光の像Ｓ１０，Ｓ１１が左右方向に走査されると、図１０に示すような配光パターンＰ２が形成される。配光パターンＰ２は、後述のハイビーム用配光パターンの拡散部の一部として形成される。上述の通り、左側ヘッドランプに搭載される可視光ＬＥＤ４４－１０，４４－１１により形成される像Ｓ１０および像Ｓ１１は、仮想鉛直スクリーン上において垂直線Ｖ－Ｖの左側に照射されるため、拡散部の一部を形成する配光パターンＰ２は、集光部を形成する配光パターンＰ１の照射領域のうち左側の部分に形成される。なお、図示は省略するが、右側ヘッドランプに搭載される可視光ＬＥＤ４４－１０，４４－１１により形成される像Ｓ１０および像Ｓ１１は、仮想鉛直スクリーン上において垂直線Ｖ－Ｖの右側に照射されるため、拡散部の他の一部は、集光部用配光パターンＰ１の照射領域のうち右側の部分に形成される。
このように、左側ヘッドランプの可視光ＬＥＤ４４－１０，４４－１１の配光（配光パターンＰ２）と右側ヘッドランプの可視光ＬＥＤ４４－１０，４４－１１の配光とが合成されることで、拡散部用配光パターンが形成される。そして、集光部用配光パターンＰ１と拡散部用配光パターンとが合成されることで図１１に示されるハイビーム用配光パターンが形成される。
図１１は、ロービーム用灯具ユニット４２Ｌおよびハイビーム用灯具ユニット４２Ｈから前方に照射される可視光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンＰ３を示している。
図１１に示される可視光の配光パターンＰ３は、ロービーム用灯具ユニット４２Ｌおよびハイビーム用灯具ユニット４２Ｈから照射される可視光の合成によって形成される。すなわち、配光パターンＰ３は、ロービーム用灯具ユニット４２Ｌから照射される可視光のロービーム用配光パターンＰ４と、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈから照射される可視光のハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２との合成によって形成される。配光パターンＰ３は、例えば車両前方の領域のうち対向車１００の上部（対向車１００の運転者の位置）およびその周辺領域には光が照射されないように、各可視光ＬＥＤ４４－１～４４－１１をその領域に対応するタイミングで消灯することにより、その配光が制御されている。これにより、対向車１００の運転者へのグレア光を抑制することができる。
図１２は、第一配線基板６１に設けられた各ＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２から照射された赤外光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される赤外光のスポット光の像を示す図である。図１３は、各ＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２から照射される赤外光が、回転リフレクタ６５の回転により走査された状態での配光パターンＰ５を示す図である。
各ＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２から出射された赤外光は、回転リフレクタ６５により反射されて、第一レンズ部６７を透過することで上下左右に反転して、仮想鉛直スクリーン上に図１２に示すようなスポット光の像を形成する。図１２において、像ＳＩＲ１がＩＲ－ＬＥＤ４５－１から照射された赤外光のスポット光の像であり、像ＳＩＲ２がＩＲ－ＬＥＤ４５－２から照射された赤外光のスポット光の像である。像ＳＩＲ１，ＳＩＲ２は、仮想鉛直スクリーン上の水平線Ｈ－Ｈ上に一定距離離隔して照射される。
回転リフレクタ６５の回転により、ＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２から出射された赤外光のスポット光の像ＳＩＲ１，ＳＩＲ２が左右方向に走査されると、図１３に示すような配光パターンＰ５が形成される。配光パターンＰ５は、水平線Ｈ－Ｈ上に形成されている。なお、非可視光である赤外光については、対向車の運転者へのグレア光を考慮する必要はない。そのため、配光パターンＰ５は、可視光のハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の制御に関わらず水平線Ｈ－Ｈの領域の全体を略均一に照射するような配光となっている。
配光パターンＰ５のように水平線Ｈ－Ｈに沿って照射される赤外光は、車両前方に存在する物体（対象物）により反射される。ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈが備えるフォトダイオード４７は、物体により反射された赤外光を受光して電流信号として出力する。出力された赤外光の電流信号は、電流－電圧変換・増幅回路５４により電圧信号へと変換されて更に増幅されて、計測回路５５へと送信される。計測回路５５は、電流－電圧変換・増幅回路５４から送信された電圧信号に基づいて、赤外光の反射光の受光タイミングや当該反射光の光強度に関する信号をマイクロコントローラ５０へ送信する。マイクロコントローラ５０は、計測回路５５から受信した赤外光に関する信号（出射光と戻り光に関する信号）に基づいて、物体までの距離、物体の形状、物体の材質などの情報を取得する。これにより、マイクロコントローラ５０は、車両前方の歩行者や対向車の存在を検出することができる。そして、マイクロコントローラ５０は、赤外光信号に基づいて検出された車両前方の歩行者や対向車へグレアを与えないように、可視光源４４（可視光ＬＥＤ４４－１～４４－１１）の点消灯を制御する。また、マイクロコントローラ５０は、赤外光信号に基づいて検出された車両周囲の情報に関する信号を、車両制御部３へ送信する。車両１が自動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、マイクロコントローラ５０から取得した周辺環境情報に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号のうち少なくとも一つを自動的に生成することができる。
（第一実施形態）
次に、第一実施形態に係る、車両の周辺環境情報である車両周辺情報から取得された対象物の位置情報の補正処理の一例について、図１４～図１７を参照して説明する。図１４は、対象物の位置情報の補正処理の一例を示すフローチャートである。図１５は、車両前方に対象物が検知されていない状態での仮想鉛直スクリーン上での配光パターンを示す図である。図１６は、対象物である対向車１００が検知された状態での配光パターンを示す図である。図１７は、対向車１００の補正後の位置情報に基づいて配光パターンが補正された状態を示す図である。
図１４に示すように、まず、第一実施形態に係る車両制御部３は、ユーザからの入力操作、またはセンサ５やレーダ７等により取得された車両周辺情報に基づいて、ランプユニット４２（ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈ）に搭載された可視光源４４を点灯させるための指示信号である点灯指示信号を生成する（ステップＳ１）。次に、車両制御部３は、生成した可視光源４４の点灯指示信号をランプ制御部４３へ送信する（ステップＳ２）。
続いて、ランプ制御部４３は、車両制御部３から受信した点灯指示信号に基づいて、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈに搭載された可視光源４４を点灯させる（ステップＳ３）。上述の通り、可視光源４４から照射された可視光が回転リフレクタ６５の回転により左右方向に走査されることで、図８に示すような配光パターンＰ１と図１０に示すような配光パターンＰ２と合成されて、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２が形成される。このハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２が、ロービーム用灯具ユニット４２Ｌから照射される可視光により形成されるロービーム用配光パターンＰ４と合成されて、図１５に示す配光パターンＰ３が形成される。
続いて、車両制御部３は、可視光源４４により照射された車両１の周辺領域（本例では、車両１の前方領域）をカメラ６により撮像した撮像画像をカメラ６から取得する（ステップＳ４）。次に、車両制御部３は、取得した撮像画像を解析して、対象物が存在するか否かを検知する（ステップＳ５）。対象物が存在すると検知された場合には（ステップＳ５のＹｅｓ）、車両制御部３は、検知された対象物の位置情報を取得する（ステップＳ６）。例えば、車両制御部３は、対象物として対向車１００（図１６参照）の存在を検知した場合には、その検知された対向車１００の位置情報を取得する。対向車１００の位置情報には、例えば、撮像画像において対向車１００に対応する領域の位置や大きさが含まれる。次に、車両制御部３は、取得した対象物の位置情報をランプ制御部４３へ送信する（ステップＳ７）。
続いて、ランプ制御部４３は、車両制御部３から取得した対象物の位置情報に基づいて、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の配光を制御する（ステップＳ８）。具体的には、ランプ制御部４３は、上述の通り、車両前方の領域のうち対向車１００の上部（対向車１００の運転者の位置）およびその周辺領域には光が照射されないように可視光源４４（各可視光ＬＥＤ４４－１～４４－１１）をその領域に対応するタイミングで消灯して、図１６に示すようにハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の配光を制御する。
続いて、ランプ制御部４３は、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈに搭載された赤外光源４５を点灯させる（ステップＳ９）。上述の通り、赤外光源４５から照射された赤外光が回転リフレクタ６５の回転により左右方向に走査されることで、図１３に示すような水平線Ｈ－Ｈ上の配光パターンＰ５が形成される。
次に、ランプ制御部４３は、赤外光源４５から照射された赤外光が車両周囲の対象物により反射された戻り光に関する情報（戻り光情報）をフォトダイオード４７から取得する（ステップＳ１０）。そして、ランプ制御部４３は、戻り光情報を車両制御部３へ送信する（ステップＳ１１）。
続いて、車両制御部３は、ランプ制御部４３から受け取った赤外光の戻り光情報に基づいて、対象物の位置情報を補正する（ステップＳ１２）。具体的には、車両制御部３は、戻り光情報に基づいて対向車１００までの距離や対向車１００の形状などの情報を取得する。例えば、図１６に示すように、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２のうち対向車１００に対応する領域を照射しないための非照射部ＮＬが、対向車１００が存在する領域よりもやや大きめに形成されてしまう場合がある。すなわち、カメラ６により取得された撮像画像に基づいて取得された対向車１００の位置や大きさに関する情報が、実際の対向車１００の位置や大きさと完全に一致しない場合がある。このような場合に、車両制御部３は、戻り光情報に基づいて、対向車１００の位置情報を補正する。そして、車両制御部３は、対向車１００の補正後の位置情報をランプ制御部４３へ送信する（ステップＳ１３）。
続いて、ランプ制御部４３は、車両制御部３から受け取った対向車１００の補正後の位置情報に基づいて、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の配光を補正する（ステップＳ１４）。具体的には、図１７に示すように、ランプ制御部４３は、対向車１００の補正後の位置情報に基づいて、図１６に示すハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２よりも可視光の非照射部（遮光部）ＮＬを狭めるように、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２を補正する。
ところで、例えば、いわゆるＡＤＢ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｂｅａｍ）システムを搭載した車両では、車両に搭載されたカメラにより車両の周囲の対象物（歩行者、前走車、対向車など）の位置情報を取得し、取得した対象物の位置情報に基づいて、当該対象物の少なくとも一部の領域へは可視光を照射しないようにハイビーム用配光パターンの配光を制御している。しかしながら、非照射領域（例えば、図１６や図１７の非照射部ＮＬ）内に対象物が存在する場合には、カメラで撮像した撮像画像からのみでは、対象物の位置情報を正確に把握できない可能性がある。
これに対して、上記で説明したように、第一実施形態に係る車両システム２においては、車両制御部３が、カメラ６（情報取得部の一例）で取得された車両周辺情報に基づいて車両１の外部の対象物の位置情報を取得するとともに、赤外光源４５から照射された赤外光が対象物により反射されてフォトダイオード４７で受光された赤外光の戻り光の情報に基づいて対象物の位置情報を補正するように構成されている。上述の通り、非可視光である赤外光については対向車のドライバへのグレア光を考慮する必要はないため、赤外光の配光パターンＰ５（図１３参照）は、可視光のハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の制御に関わらず、水平線Ｈ－Ｈの領域の全体を略均一に照射するような配光となっている。そのため、例えば、図１５や図１６に示す可視光の非照射領域ＮＬ内において対象物である対向車１００の位置や大きさが変化した場合であっても、赤外光の戻り光情報を用いることで対象物の位置や大きさの変化を認識することができる。そのため、対象物の位置情報を適切に補正することができる。このように第一実施形態に係る構成によれば、高精度な対象物位置情報を取得することができる。
また、車両システム２において、ランプ制御部４３は、補正後の対象物位置情報に基づいて、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の配光を補正するように構成されている。このように、赤外光の戻り光を用いて対象物の位置情報を補正することにより、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の配光を適切に補正することができる。そのため、本実施形態に係る車両システム２によれば、可視光源４４によるハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の高精細化を実現することができる。
また、ランプユニット４２のハイビーム用灯具ユニット４２Ｈは、車両の周辺に可視光を照射するための可視光源４４と、車両の周辺の情報を取得するために赤外光を出射する赤外光源４５と、可視光源４４から照射された可視光を反射しながら回転し、車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上における水平方向に可視光を走査する回転リフレクタ６５と、を備えている。これにより、車両周囲を照明するための可視光の配光パターンＰ１，Ｐ２に加えてセンシング用の赤外光の配光パターンＰ５を簡便な構成で実現することができる。
また、可視光源４４と赤外光源４５とフォトダイオード４７とが単一のハイビーム用灯具ユニット４２Ｈ内に搭載されているため、可視光の照射と赤外光の照射とを両立しながらハイビーム用灯具ユニット４２Ｈの小型化を実現することができる。
なお、上記第一実施形態においては、車両制御部３が、赤外光源４５から照射された赤外光が対象物により反射されてフォトダイオード４７で受光された赤外光の戻り光の情報に基づいて対象物の位置情報を補正するように構成されている。しかしながら、ランプ制御部４３において赤外光の戻り光の情報に基づいて対象物の位置情報を補正するようにしてもよい。
（第二実施形態）
次に、第二実施形態に係る、可視光の配光パターンＰ３の非照射領域に対する赤外光の照射制御の一例について、図１８などを参照して説明する。図１８は、ロービーム用灯具ユニット４２Ｌおよびハイビーム用灯具ユニット４２Ｈから前方に照射される可視光および赤外光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンＰ６を示す図である。
ランプ制御部４３は、上述のように、カメラ６やレーダ７等が取得した車両１の周辺環境情報を車両制御部３から取得し、車両前方にグレア光を抑制すべき物体（対象物）が存在する場合には、その物体の所定の領域には可視光が照射されないように、配光パターンＰ３の配光（照射領域）を調整する。ランプ制御部４３は、可視光源４４から出射された可視光を調整した配光（調整した照射領域）に対応した走査領域に走査させる。これにより、配光パターンＰ３は、配光が調整されたことにより可視光が照射されない領域（以下、非照射領域という）を含む配光パターンとして形成される。
赤外光の配光パターンＰ５は、ＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２から出射された赤外光のスポット光の像ＳＩＲ１，ＳＩＲ２が回転リフレクタ６５により左右方向に最大範囲（赤外光によるセンサ対象領域）で走査された場合には、図１３に示す配光パターンとなる。これに対して、第二実施形態に係る配光パターンＰ５は、可視光の配光パターンＰ３における配光の調整により形成された非照射領域に赤外光源４５からの赤外光が照射されるように、その配光が制御される。具体的には、第二実施形態に係るランプ制御部４３は、車両１の周辺環境情報に基づいて配光パターンＰ３の非照射領域を決定する。そして、ランプ制御部４３は、決定した非照射領域に赤外光源４５からの赤外光が照射されるように、配光パターンＰ５の配光を調整する。配光パターンＰ５は、例えば各ＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２を非照射領域に対応するタイミングで点灯することにより、その配光が制御される。
図１８に示すように、可視光および赤外光により形成される配光パターンＰ６は、ロービーム用灯具ユニット４２Ｌから照射される可視光のロービーム用配光パターンＰ４と、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈから照射される可視光のハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２および赤外光の配光パターンＰ５（クロスハッチングで示した領域）との合成によって形成される。配光パターンＰ５は、車両前方の領域のうち可視光が照射されていない対向車１００の下部を照射するように形成される。
配光パターンＰ５のように水平線Ｈ－Ｈに沿って照射されて車両前方に存在する物体（対象物）により反射された赤外光は、フォトダイオード４７により受光される。マイクロコントローラ５０は、計測回路５５から受信した赤外光に関する信号（出射光と戻り光に関する信号）に基づいて、物体までの距離、物体の形状、物体の材質などの情報を取得する。これにより、マイクロコントローラ５０は、車両前方の非照射領域における物体（歩行者や対向車）の存在を検出することができる。そして、マイクロコントローラ５０は、赤外光信号に基づいて検出された車両前方の歩行者や対向車へグレアを与えないように、可視光源４４（可視光ＬＥＤ４４－１～４４－１１）の点消灯を制御する。すなわち、マイクロコントローラ５０は、赤外光信号に基づいて検出された非照射領域における物体の情報に基づいて可視光の配光パターンＰ３を修正する。これにより、車両周囲の状況により可変する可視光の配光パターンＰ３の配光を高精細化することができる。また、マイクロコントローラ５０は、赤外光信号に基づいて検出された非照射領域の情報に関する信号を、車両制御部３へ送信してもよい。
以上説明したように、第二実施形態に係るハイビーム用灯具ユニット４２Ｈにおいて、ランプ制御部４３は、車両１の周辺環境情報に基づいて可視光源４４から出射された可視光により形成される配光パターンＰ３の配光を調整し、可視光の非照射領域に赤外光源４５からの赤外光を照射させる。これにより、非照射領域における対向車等の対象物の位置を精度よく検出できる。したがって、車両周囲の状況により可変する照明用の配光を簡便な構成で高精細化することができる。例えば図１１に示したグレア光を抑制した配光パターンを精度よく形成することができる。
ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈは、車両の周辺に可視光を照射するための可視光源４４と、車両の周辺の情報を取得するために赤外光を出射する赤外光源４５と、可視光源４４から照射された可視光および赤外光源４５から照射された赤外光を反射しながら回転し、車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上における水平方向に可視光を走査する回転リフレクタ６５とを備えている。これにより、可視光の配光パターンＰ１，Ｐ２に加えて赤外光の配光パターンＰ５を簡便な構成で実現することができる。
また、可視光源４４と赤外光源４５とフォトダイオード４７とが単一のハイビーム用灯具ユニット４２Ｈ内に搭載されているため、可視光の照射と赤外光の照射とを両立しながらハイビーム用灯具ユニット４２Ｈの小型化を実現することができる。
また、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈにおいては、ランプ制御部４３は、赤外光源４５から出射され対象物により反射された赤外光に関する情報を取得し、取得した赤外光に関する情報に基づいて、可視光による配光パターンＰ３を修正する。これにより、照明用の配光をより高精細化することができる。
また、ランプ制御部４３が、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈ内に搭載されたフォトダイオード４７から赤外光の反射光に関する情報を取得する。赤外光が出射された位置付近において、対象物により反射された当該赤外光の反射光を受光することができるため、出射光に対する戻り光の角度が小さくなる。これにより、対象物の方向（角度座標）や距離を検出する精度を向上させることができる。ランプ制御部４３は、受光部から赤外光の反射光に関する精度の高い情報を取得することができる。
また、車両システム２は、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈと、車両の周辺環境情報を取得可能なカメラ６やレーダ７と、車両制御部３と、を備えている。これにより、車両周囲の状況により可変する照明用の配光を簡便な構成で高精細化することが可能な車両システムを提供することができる。
なお、上記第二実施形態においては、可視光源４４を構成する可視光ＬＥＤ４４－１～４４－１１を消灯することにより非照射領域を形成している。また、非照射領域に対応するタイミングで赤外光源４５を構成するＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２を点灯することにより配光パターンＰ５を形成している。しかしながら、例えば、非照射領域に対応するタイミングで可視光源４４から出射された可視光を遮光する部材を設けてもよい。また、非照射領域以外の領域に対応するタイミングで赤外光源４５から出射された赤外光を遮光する部材を設けてもよい。
上記第二実施形態においては、車両の周辺環境情報として、車両１に搭載されたカメラ６やレーダ等により取得された周辺環境情報を用いている。しかしながら、例えば、車両１に搭載された他のセンサ等により取得された周辺環境情報を用いてもよい。また、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈに車両の周辺環境情報を取得する可視光カメラ等を搭載してもよい。
（第三実施形態）
次に、第三実施形態に係る、赤外光の光強度変更処理の一例について、図１９Ａおよび図１９Ｂなどを参照して説明する。図１９Ａは、赤外光源４５から出射された赤外光が走査される範囲を示す模式図である。図１９Ａは、赤外光源４５を上方から視た時の走査範囲を示しており、図中の矢印Ｆは車両の前方方向を示している。図１９Ｂは、図１９Ａに示す走査範囲で走査される赤外光の光強度を示す図である。縦軸は赤外光の光強度、横軸は赤外光の走査角度を示している。
第三実施形態に係るランプ制御部４３は、赤外光の配光パターンＰ５の大きさに応じて配光パターンＰ５の照度を変化させる。すなわち、ランプ制御部４３は、赤外光源４５から出射される赤外光が走査される範囲の大きさに応じて赤外光の光強度を変更する。例えば、ランプ制御部４３は、ＬＥＤドライバ５２から各ＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２へ出力される駆動電流の値を変化させることにより、赤外光の光強度を制御する。
ランプ制御部４３は、例えば、図１９Ａおよび図１９Ｂに示すように、赤外光源４５から出射された赤外光を、車両前方方向を基準として－θＭＡＸ（マイナスθＭＡＸ）から+θＭＡＸ（プラスθＭＡＸ）の走査角度の範囲（最大走査範囲）で走査する場合には、所定の値（図１９Ｂのａ）となるように赤外光の光強度を制御する。これにより図１３の配光パターンＰ５が形成される。一方、例えば非照射領域を形成するように可視光の配光パターンＰ３の配光が調整される場合は、ランプ制御部４３は、赤外光源４５から出射された赤外光を、車両前方方向を基準として－θ１（マイナスθ１）から+θ１（プラスθ１）の走査角度の範囲で走査する。また、ランプ制御部４３は、赤外光源４５から出射された赤外光の光強度が第一の値よりも大きい第二の値（図１９Ｂのｂ）になるように赤外光の光強度を変更する。これにより、図１３の配光パターンＰ５と比べて、照射範囲が狭く（例えば、図１８）且つ照度が高い配光パターンＰ５を形成することができる。なお、ａ、ｂの値は、車両の周辺環境や走査領域等により適宜設定可能である。また、図１９Ａでは各走査範囲は車両前方方向を基準として左右対称範囲に設定されているが、これに限られない。
配光パターンＰ５のように水平線Ｈ－Ｈに沿って照射されて車両前方に存在する物体（対象物）により反射された赤外光は、フォトダイオード４７により受光される。マイクロコントローラ５０は、計測回路５５から受信した赤外光に関する信号（出射光と戻り光に関する信号）に基づいて、物体までの距離、物体の形状、物体の材質などの情報を取得する。これにより、マイクロコントローラ５０は例えば、走査範囲が小さくなるほど赤外光の光強度を強くすることにより、より正確な車両周囲の情報を取得することができる。マイクロコントローラ５０は、例えば、赤外光信号に基づいて検出された非照射領域における物体の情報に基づいて可視光の配光パターンＰ３を修正することにより、車両周囲の状況により可変する可視光の配光パターンＰ３の配光を高精細化することができる。また、マイクロコントローラ５０は、赤外光信号に基づいて検出された非照射領域の情報に関する信号を、車両制御部３へ送信してもよい。
以上説明したように、第三実施形態に係るハイビーム用灯具ユニット４２Ｈにおいて、ランプ制御部４３は、車両の周辺環境情報に基づいて赤外光源４５から出射される赤外光の走査範囲を調整し、調整された赤外光の走査範囲の大きさに応じて、赤外光の光強度を変更するように構成されている。これにより、赤外光を用いたセンシング機能が向上する。
ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈは、可視光源４４Ｌと、赤外光源４５Ｌと、可視光源４４Ｌから照射された可視光および赤外光源４５Ｌから照射された赤外光を反射しながら回転し、車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上における水平方向に可視光および赤外光を走査する回転リフレクタ６５Ｌを備える。これにより、可視光の配光パターンＰ１，Ｐ２に加えて赤外光の配光パターンＰ５を簡便な構成で実現することができる。
また、可視光源４４と赤外光源４５とフォトダイオード４７とが単一のハイビーム用灯具ユニット４２Ｈ内に搭載されているため、可視光の照射と赤外光の照射とを両立しながらハイビーム用灯具ユニット４２Ｈの小型化を実現することができる。
また、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈにおいて、ランプ制御部４３は、周辺環境情報に基づいて可視光源４４から出射される可視光により仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンの配光を調整し、調整された配光により可視光が照射されない非照射領域に赤外光源４５からの赤外光が照射されるように、走査範囲の大きさを調整している。これにより、可視光が照射されない非照射領域の車両周辺情報を取得することができ、車両周囲の状況により可変する照明用の配光を簡便な構成で高精細化することができる。したがって、例えば図１１に示したグレア光を抑制した配光パターンを精度よく形成することができる。
また、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈにおいては、ランプ制御部４３は、走査範囲が小さいほど、赤外光の光強度を強くするように構成されている。これにより、より正確な車両周辺情報を取得することができる。
なお、上記第三実施形態においては、ランプ制御部４３は、二つの走査範囲に対応して光強度を二つの値の間で変化させていた。しかしながら、例えば、ランプ制御部４３は、光強度が走査範囲の増減に応じて連続的または段階的に増減するよう制御してもよい。
上記第三実施形態では、ランプ制御部４３は、可視光の配光パターンＰ３において可視光が照射されない非照射領域に応じて赤外光の走査範囲の大きさを調整している。しかしながら、ランプ制御部４３は、車両の速度に応じて、走査範囲の大きさを調整してもよい。例えば、図１９Ａにおいて、所定速度未満の場合には赤外光を最大走査範囲で走査し、所定速度以上（例えば、高速走行時）には赤外光を最大走査範囲よりも狭い範囲（左右の実線に挟まれた範囲）で走査してもよい。あるいは、車両が停止または徐行している場合には赤外光を最大走査範囲で走査し、車速が速くなるにつれて走査範囲を連続的または段階的に小さくしてもよい。この場合には、走査範囲が小さくなるにつれて赤外光の強度を連続的または段階的に高くしてもよい。この変形例についても、赤外光を用いたセンシング機能を向上させることができる。また、赤外光によるセンサ対象領域のうち車両の速度に応じて変化する最もセンシングが必要な領域を重点的にセンシングすることができる。
上記第三実施形態においては、ランプ制御部４３は、ＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２に入力される駆動電流の値を変更することにより、赤外光の光強度を変更している。しかしながら、例えば、回転リフレクタ６５およびレンズ６６の少なくとも一方を可動式にし、回転リフレクタ６５とレンズ６６との距離を変更することにより、スポット光の像の面積（走査幅）を調整して赤外光の光強度（照度）を変えてもよい。
上記第三実施形態においては、赤外光の走査範囲の大きさを走査角度の大きさで表現している。しかしながら、例えば、１回の走査時間の長さに応じて、光強度を変化させてもよい。
（第四実施形態）
次に、第四実施形態に係る、対象物の位置情報に基づく配光パターンの制御処理の一例について、図１１、図１５、図２０～図２１を参照して説明する。図２０は、対象物の位置情報に基づく配光パターンの制御処理の一例を示すフローチャートである。図２１は、赤外光の出射タイミング、仮想鉛直スクリーン上の赤外光の像、および対象物により反射された戻り光の光強度の関係を説明するための図である。図２１中の（ａ）領域は、赤外光の出射タイミングを示すタイミングチャートを示している。図２１中の（ｂ）領域は、各出射タイミングにおける仮想鉛直スクリーン上の赤外光の像を示す模式図を示している。図２１中の（ｃ）領域は、対象物により反射された戻り光の光強度を示す図を示している。
図２０に示すように、まず、第四実施形態に係るランプ制御部４３は、車両制御部３からランプユニット４２（ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈ）に搭載された可視光源４４を点灯させるための指示信号である点灯指示信号を受信する（ステップＳ２１）。次に、ランプ制御部４３は、車両制御部３から受信した点灯指示信号に基づいて、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈに搭載された可視光源４４を点灯させる（ステップＳ２２）。上述の通り、可視光源４４から照射された可視光が回転リフレクタ６５の回転により左右方向に走査されることで、図８に示すような配光パターンＰ１と図１０に示すような配光パターンＰ２とが合成されて、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２が形成される。このハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２が、ロービーム用灯具ユニット４２Ｌから照射される可視光により形成されるロービーム用配光パターンＰ４と合成されて、図１５に示す配光パターンＰ３が形成される。
続いて、ランプ制御部４３は、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈに搭載された赤外光源４５を点灯させる（ステップＳ２３）。上述の通り、赤外光源４５から照射された赤外光が回転リフレクタ６５の回転により左右方向に走査されることで、図１３に示すような水平線Ｈ－Ｈ上の配光パターンＰ５が形成される。ここで、フォトダイオード４７は、赤外光が対象物により反射された戻り光を、所定のフレームレートにより受光している。
次に、ランプ制御部４３は、赤外光源４５から照射された赤外光が車両周囲の対象物により反射された戻り光に関する情報（戻り光情報）をフォトダイオード４７から取得する（ステップＳ２４）。
次に、ランプ制御部４３は、取得した戻り光情報を解析して、対象物が存在するか否かを検知する（ステップＳ２５）。対象物が存在するか否かは、例えば、赤外光源４５からの赤外光の出射タイミングとフォトダイオード４７による赤外光の受光タイミングとの差分から検知され得る。
ステップＳ５において、対象物が存在すると検知された場合には（ステップＳ２５のＹｅｓ）、ランプ制御部４３は、戻り光の光強度に基づいて対象物の位置情報を取得する（ステップＳ２６）。本例では、赤外光源４５は、所定の周期で赤外光を出射している。例えば、図２１の（ａ）領域に示すように、赤外光源４５は、出射タイミングｔ１～ｔ９で赤外光を出射している。図２１の（ｂ）領域に示すように、各出射タイミングｔ１～ｔ９で赤外光源４５から出射された赤外光の像Ｓｚ１～９は、仮想鉛直スクリーン上において所定の照射範囲を有している。また、赤外光源４５から出射された赤外光は、ある出射タイミングで形成される赤外光の像が、その出射タイミングの直前の出射タイミングに出射された赤外光の像と一部重なるように水平線Ｈ－Ｈに沿って走査される。例えば、第二出射タイミングｔ２で形成された赤外光の像Ｓｚ２は、第二出射タイミングｔ２の直前の第一出射タイミングｔ１で形成された赤外光の像Ｓｚ１と一部重なるように走査される。
ランプ制御部４３は、所定の周期で出射された赤外光の戻り光の光強度に関する情報を、フォトダイオード４７から取得する。例えば、対象物として対向車１００の存在を検知した場合には、ランプ制御部４３は、対向車１００により反射された戻り光の光強度を取得する。上述の通り、各出射タイミングｔ１～ｔ９に形成される赤外光の像Ｓｚ１～Ｓｚ９のそれぞれは、仮想鉛直スクリーン上において所定の照射範囲を有している。そのため、対向車１００と赤外光の像Ｓｚ１～Ｓｚ９のいずれかとが少しでも重なった場合には、対向車１００と赤外光の像Ｓｚ１～Ｓｚ９とが重なっていない場合から光強度が変化する。ランプ制御部４３は、図２１の（ｃ）領域に示すように光強度の変化をプロットして、当該光強度の変化から対向車１００の位置及び大きさを算出する。
本例では、図２１の（ｃ）領域に示すように、第一出射タイミングｔ１および第二出射タイミングｔ２では光強度は変化せずに、第三出射タイミングｔ３で光強度が大きくなる。そして、第四出射タイミングｔ４での光強度は第三出射タイミングｔ３での光強度よりもさらに大きくなり、第五出射タイミングｔ５で光強度のピークを迎える。その後、第六出射タイミングｔ６、第七出射タイミングｔ７と徐々に光強度が小さくなり、第八出射タイミングｔ８で第一および第二出射タイミングｔ１，ｔ２と同等の光強度となる。ランプ制御部４３は、このような光強度の変化から、対向車１００の中心部は第五出射タイミングｔ５で形成される赤外光の像Ｓｚ５の範囲内にあることを特定することができる。また、ランプ制御部４３は、第三出射タイミングｔ３で形成される赤外光の像Ｓｚ３の範囲内であって、第二出射タイミングｔ２で形成される赤外光の像Ｓｚ２とは重複しない範囲に対向車１００とそれ以外の領域との境界があることを特定することができる。同様に、ランプ制御部４３は、第七出射タイミングｔ７で形成される赤外光の像Ｓｚ７の範囲内であって、第八出射タイミングｔ８で形成される赤外光の像Ｓｚ８とは重複しない範囲に、対向車１００とそれ以外の領域との境界があることを特定することができる。このようにして、ランプ制御部４３は、図２１の（ｂ）領域に示す赤外光の像Ｓｚ１～Ｓｚ９の領域のうち、斜線で示される領域（像Ｓｚ５の領域）内に対向車１００の全体が位置することを算出し得る。
続いて、ランプ制御部４３は、戻り光の光強度情報から算出した対象物の位置情報に基づいて、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の配光を制御する（ステップＳ２７）。具体的には、ランプ制御部４３は、上述の通り、車両前方の領域のうち対向車１００の上部（対向車１００の運転者の位置）およびその周辺領域には光が照射されないように可視光源４４（各可視光ＬＥＤ４４－１～４４－１１）をその領域に対応するタイミングで消灯して、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の配光を制御する（図１１参照）。
以上説明したように、第四実施形態に係るハイビーム用灯具ユニット４２Ｈにおいては、仮想鉛直スクリーン上における赤外光源４５から出射された赤外光の像が所定の照射範囲を有し、赤外光は、仮想鉛直スクリーン上における該赤外光の像が直前に出射された赤外光の像と一部重なるように水平方向に沿って走査される。そして、ランプ制御部４３（灯具制御部の一例）は、赤外光の戻り光の光強度に基づいて、対象物の位置情報を取得するように構成されている。このように、赤外光の戻り光の光強度情報を用いることで、対象物の位置や大きさを適切に認識することができる。そのため、本実施形態に係るハイビーム用灯具ユニット４２Ｈの構成によれば、高精度な対象物位置情報を取得することができる。
また、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈにおいて、ランプ制御部４３は、光強度情報から算出した対象物位置情報に基づいて、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の配光を制御するように構成されている。このように、戻り光の光強度を用いて対象物の位置情報を取得することにより、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の配光を適切に制御することができる。そのため、本実施形態に係るハイビーム用灯具ユニット４２Ｈによれば、可視光源４４によるハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の高精細化を実現することができる。
なお、赤外光の光強度による対象物の位置情報の検知精度をさらに高める、すなわち、分解能を上げるためには、各出射タイミングｔ１～ｔ９で形成される赤外光の像Ｓｚ１～Ｓｚ９を図２１の（ｂ）領域で示されるものよりも細かく重複させることが好ましい。
（変形例）
次に、第四実施形態の変形例に係る対象物の位置情報に基づく配光パターンの制御処理の一例について図１６、図１７、図２２を参照して説明する。図２２は、変形例に係る、対象物の位置情報に基づく配光パターンの制御処理の一例を示すフローチャートである。
図２２に示すように、まず、車両制御部３は、ユーザからの入力操作、またはセンサ５やレーダ７等により取得された車両周辺情報に基づいて、ランプユニット４２（ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈ）に搭載された可視光源４４を点灯させるための指示信号である点灯指示信号を生成する（ステップＳ３１）。次に、車両制御部３は、生成した可視光源４４の点灯指示信号をランプ制御部４３へ送信する（ステップＳ３２）。
続いて、ランプ制御部４３は、車両制御部３から受信した点灯指示信号に基づいて、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈに搭載された可視光源４４を点灯させる（ステップＳ３３）。これにより、図１５に示す配光パターンＰ３が形成される。
続いて、車両制御部３は、可視光源４４により照射された車両１の周辺領域（本例では、車両１の前方領域）をカメラ６により撮像した撮像画像をカメラ６から取得する（ステップＳ３４）。次に、車両制御部３は、取得した撮像画像を解析して、対象物が存在するか否かを検知する（ステップＳ３５）。対象物が存在すると検知された場合には（ステップＳ３５のＹｅｓ）、車両制御部３は、検知された対象物の位置情報を取得する（ステップＳ３６）。例えば、車両制御部３は、対象物として対向車１００の存在を検知した場合には、その検知された対向車１００の位置情報を取得する。対向車１００の位置情報には、例えば、撮像画像において対向車１００に対応する領域の位置や大きさが含まれる。次に、車両制御部３は、取得した対象物の位置情報をランプ制御部４３へ送信する（ステップＳ３７）。
続いて、ランプ制御部４３は、車両制御部３から取得した対象物の位置情報に基づいて、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の配光を制御する（ステップＳ３８）。具体的には、ランプ制御部４３は、上述の通り、車両前方の領域のうち対向車１００の上部（対向車１００の運転者の位置）およびその周辺領域には光が照射されないように可視光源４４（各可視光ＬＥＤ４４－１～４４－１１）をその領域に対応するタイミングで消灯して、図１６に示すようにハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の配光を制御する。
続いて、ランプ制御部４３は、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈに搭載された赤外光源４５を点灯させる（ステップＳ３９）。これにより、図１３に示すような水平線Ｈ－Ｈ上の配光パターンＰ５が形成される。
次に、ランプ制御部４３は、赤外光源４５から照射された赤外光の戻り光情報から光強度に関する情報を取得する（ステップＳ４０）。続いて、ランプ制御部４３は、取得した光強度情報に基づいて、対象物の位置情報を補正する（ステップＳ４１）。上記の実施形態と同様に、ランプ制御部４３は、光強度情報に基づいて対向車１００の位置情報を取得することができる。例えば、図１６に示すように、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２のうち対向車１００に対応する領域を照射しないための非照射部ＮＬが、対向車１００が存在する領域よりもやや大きめに形成されてしまう場合がある。すなわち、カメラ６の撮像画像に基づいて取得された対向車１００の位置や大きさに関する情報が、実際の対向車１００の位置や大きさと完全に一致しない場合がある。このような場合に、ランプ制御部４３は、光強度情報に基づいて、対向車１００の位置情報を補正する。
続いて、ランプ制御部４３は、光強度情報に基づいて補正された対向車１００の位置情報に基づいて、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の配光を補正する（ステップＳ４２）。具体的には、図１７に示すように、ランプ制御部４３は、対向車１００の補正後の位置情報に基づいて、図１６に示すハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２よりも可視光の非照射部（遮光部）ＮＬを狭めるように、ハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２を補正する。
ところで、例えば、いわゆるＡＤＢ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｂｅａｍ）システムを搭載した車両では、車両に搭載されたカメラにより車両の周囲の対象物（歩行者、前走車、対向車など）の位置情報を取得し、取得した対象物の位置情報に基づいて、当該対象物の少なくとも一部の領域へは可視光を照射しないようにハイビーム用配光パターンの配光を制御している。しかしながら、非照射領域（例えば、図１６や図１７の非照射部ＮＬ）内に対象物が存在する場合には、カメラで撮像した可視光の撮像画像からのみでは、対象物の位置情報を正確に把握できない可能性がある。
これに対して、上記で説明したように、変形例に係る車両システム２においては、ランプ制御部４３が、カメラ６（情報取得部の一例）の撮像画像から取得された車両周辺情報に基づいて取得された車両１の外部の対象物の位置情報を、赤外光源４５から照射された赤外光が対象物により反射されてフォトダイオード４７で受光された赤外光の戻り光の光強度情報に基づいて補正するように構成されている。上述の通り、非可視光である赤外光については対向車のドライバへのグレア光を考慮する必要はないため、赤外光の配光パターンＰ５（図１３参照）は、可視光のハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２の制御に関わらず、水平線Ｈ－Ｈの領域の全体を略均一に照射するような配光となっている。そのため、例えば、図１６や図１７に示す可視光の非照射領域ＮＬ内において対象物である対向車１００の位置や大きさが変化した場合であっても、赤外光の戻り光の光強度情報を用いることで対象物の位置や大きさを正確に認識し、対象物の位置情報を適切に補正することができる。このように本変形例に係る車両システム２の構成によれば、高精度な対象物位置情報を取得することができる。
なお、上記変形例においては、ランプ制御部４３が、赤外光の戻り光の光強度情報に基づいて対象物の位置情報を補正するように構成されている。しかしながら、車両制御部３が、ランプ制御部４３から戻り光の光強度情報を取得し、当該光強度情報に基づいて対象物の位置情報を補正するようにしてもよい。
また、ランプユニット４２のハイビーム用灯具ユニット４２Ｈは、車両の周辺に可視光を照射するための可視光源４４と、車両の周辺の情報を取得するために赤外光を出射する赤外光源４５と、可視光源４４から照射された可視光を反射しながら回転し、車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上における水平方向に可視光を走査する回転リフレクタ６５と、を備えている。これにより、車両周囲を照明するための可視光の配光パターンＰ１，Ｐ２に加えてセンシング用の赤外光の配光パターンＰ５を簡便な構成で実現することができる。また、可視光源４４と赤外光源４５とフォトダイオード４７とが単一のハイビーム用灯具ユニット４２Ｈ内に搭載されているため、可視光の照射と赤外光の照射とを両立しながらハイビーム用灯具ユニット４２Ｈの小型化を実現することができる。
（第五実施形態）
次に、第五実施形態に係る、赤外光により形成される配光パターンＰ５の配光制御処理の一例について、図２３などを参照して説明する。図２３は、ランプ制御部４３の光源制御の一例を説明するためのフローチャートである。
第五実施形態に係る配光パターンＰ５は、カメラ６（可視光カメラ６Ａ）により取得された可視光の撮像画像のうち輝度値が所定値以下の領域に対応する車両の周辺の領域に赤外光が照射されるように、各ＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２をその領域に対応するタイミングで点灯することにより、その配光が制御される。これにより、可視光の撮像画像のうち輝度値が所定値以下の領域に対応する車両の周辺の領域に存在する物体の情報を取得することができる。
配光パターンＰ５のように水平線Ｈ－Ｈに沿って照射されて車両前方に存在する物体（対象物）により反射された赤外光は、フォトダイオード４７により受光される。マイクロコントローラ５０は、計測回路５５から受信した赤外光に関する信号（出射光と戻り光に関する信号）に基づいて、物体までの距離、物体の形状、物体の材質などの情報を取得する。これにより、マイクロコントローラ５０は、可視光の撮像画像の輝度値が小さいために撮像画像からは判別することが難しい車両前方の歩行者や対向車の存在を検出することができる。マイクロコントローラ５０は、赤外光信号に基づいて検出された車両周囲の情報に関する信号を、車両制御部３へ送信する。また、マイクロコントローラ５０は、車両制御部３から取得したカメラ６の可視光の撮像画像に基づいて、車両の周辺の物体に関する物体情報（対象物情報）を取得してもよい。そして、マイクロコントローラ５０は赤外光信号に基づいて検出された車両周囲の情報に基づいて物体情報を補正し、補正された物体情報を車両制御部３へ送信してもよい。車両１が自動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、マイクロコントローラ５０から取得した周辺環境情報（赤外光信号に基づいて検出された車両周囲の情報や補正された物体情報）に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号のうち少なくとも一つを自動的に生成することができる。
次に、図２３を用いて、第五実施形態に係るランプ制御部４３による配光パターンＰ５の配光制御について説明する。第五実施形態に係るランプ制御部４３が、外光の照度が所定値以上の場合に、カメラ６により取得された可視光の撮像画像のうち輝度値が所定値以下の領域に対応する車両の周辺の領域に赤外光が照射されるように赤外光源４５を制御する。外光の照度が所定値以上の場合とは、例えば、昼間において、太陽光の照度が高くなることにより、可視光源４４からの可視光の照射がなくても、車両周辺の物体を認識できる程度の輝度値を有する撮像画像が得られる場合である。本明細書では、「昼間」とは日の出から日没の間である。撮像画像のうち輝度値が所定値以下の領域とは、物体を判断することが難しい程度に輝度値が小さい領域である。例えば、太陽と車両周辺に位置する物体（例えば、高い建物）との位置関係により、車両前方に建物の影が形成された場合には、影の部分に対応する撮像画像の領域は輝度値が小さくなり、物体を判断することが難しくなる。特に、冬場では、夏場よりも太陽の位置が低いため、車両前方において影が形成される範囲、すなわち、撮像画像において輝度値が小さくなる領域が大きくなる。
まず、ランプ制御部４３は、図２３のステップＳ５１において、車両制御部３から外光の照度に関する情報を取得し、外光の照度が所定値以上であるかを判断する。外光の照度に関する情報は、例えば、無線通信部１０を介して外部から取得することができる。または、車両に搭載された照度センサから外光の照度に関する情報を取得してもよい。ランプ制御部４３は、外光の照度が所定値以上である場合（ステップＳ５１においてＹＥＳ）、ステップＳ５２において、カメラ６により撮像された車両周辺の可視光の撮像画像を車両制御部３から取得する。なお、外光の照度が所定値以上の場合は、可視光源４４の点灯が不要となるため、ランプ制御部４３は、可視光源４４が点灯している場合には、ステップＳ５１とステップＳ５２の間で可視光源４４の消灯制御を行う。外光の照度が所定値未満の場合（ステップＳ５１においてＮＯ）、ランプ制御部４３は本制御を終了する。
ランプ制御部４３は、ステップＳ５３において、取得した可視光の撮像画像のうち輝度値が所定値以下の領域が存在するか否かを判断する。撮像画像のうち輝度値が所定値以下の領域が存在する場合（ステップＳ５３においてＹＥＳ）、ランプ制御部４３は、ステップＳ５４において、該当する領域に対応する車両の周辺の領域に赤外光が照射されるように赤外光源４５を制御する。撮像画像のうち輝度値が所定値以下の領域が存在しない場合（ステップＳ５３においてＮＯ）、ランプ制御部４３は本制御を終了する。
なお、ランプ制御部４３は、ステップＳ５１およびステップＳ５２において、外光の照度が所定値以上であると判断した後に、撮像画像を取得しているが、これに限られない。ランプ制御部４３は、撮像画像を取得した後に、外光の照度が所定値以上であるかを判断してもよい。
また、ランプ制御部４３は、ステップＳ５３において、撮像画像のうち輝度値が所定値以下の領域が存在しない場合に、また、ステップＳ５４において、車両の周辺の所定の領域に赤外光を照射した後に、本制御を終了していたが、これに限られない。外光の照度が所定値未満になるまで（そして可視光源４４が点灯されるまで）、ステップＳ５２からステップＳ５４の処理を繰り返し行ってもよい。または、ＨＭＩ８等を介して運転者から可視光源４４の点灯指示を受け取った場合は、本制御を終了してもよい。
また、ランプ制御部４３は、カメラ６の撮像領域に可視光を照射する可視光源４４が消灯している状態でステップＳ５２からステップＳ５４の処理を行っているが、可視光源４４とは別に設けられている他の可視光ランプ（例えば、デイタイムランニングライト）は点灯していてもよい。
また、ランプ制御部４３は、ステップＳ５１において、外光の照度が所定値以上であるか否かを判断していたが、これに限られない。車両制御部３が外光の照度が所定値以上であるか判断して、所定値以上である場合に、その旨を示す信号をランプ制御部４３へ送信する構成としてもよい。この場合、ステップＳ５１は、ランプ制御部４３は、車両制御部３から外光の照度が所定値以上を示す信号を受信した場合に、外光の照度が所定値以上であると判断する。
以上説明したように、第五実施形態に係るハイビーム用灯具ユニット４２Ｈにおいて、ランプ制御部４３は、車両１の周辺を撮像した撮像画像を取得し、外光の照度が所定値以上の場合に撮像画像のうち輝度値が所定値以下の領域に対応する車両１の周辺の領域に赤外光を照射するように赤外光源４５を制御する。これにより、赤外光を用いたセンシング機能が向上した車両用灯具を提供することができる。例えば、車両１が自動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、マイクロコントローラ５０から取得した赤外光信号に基づいて検出された周辺環境情報に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号のうち少なくとも一つを自動的に生成することができる。
また、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈは、車両１の周辺に可視光を照射するための可視光源４４を備え、回転リフレクタ６５は、赤外光源４５から照射された赤外光と可視光源４４から照射された可視光を反射しながら回転し、車両１から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上において赤外光および可視光を走査する。これにより、車両周囲を照明するための可視光の配光パターンＰ１，Ｐ２に加えてセンシング用の赤外光の配光パターンＰ５を簡便な構成で実現することができる。
また、可視光源４４と赤外光源４５とフォトダイオード４７とが単一のハイビーム用灯具ユニット４２Ｈ内に搭載されているため、可視光の照射と赤外光の照射とを両立しながらハイビーム用灯具ユニット４２Ｈの小型化を実現することができる。
また、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈにおいては、ランプ制御部４３は、可視光の撮像画像に基づいて、車両１の周辺の対象物に関する対象物情報を取得し、可視光の撮像画像のうち輝度値が所定値以下の領域に対応する車両１の周辺の領域に照射された赤外光が対象物により反射された反射光に基づいて、対象物情報を補正している。これによれば、可視光の撮像画像の輝度値が低い領域において正確な対象物情報を得ることができる。
なお、上記第五実施形態においては、ランプ制御部４３は、車両制御部３を介して外光の照度に関する情報を取得しているが、これに限られない。例えば、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈ内に照度センサが配置され、ランプ制御部４３は、この照度センサより外光の照度に関する情報を取得してもよい。
（第六実施形態）
次に、第六実施形態に係る、可視光源４４に異常がある場合のランプ制御部４３の制御について図２４から図２６を参照して説明する。図２４は、第一配線基板６１に設けられた可視光ＬＥＤ４４－７に異常がある場合に第一配線基板６１に設けられた可視光ＬＥＤにより仮想鉛直スクリーン上に形成されるスポット光の像を示す図である。図２５は、可視光ＬＥＤ４４－７に異常がある場合に第一配線基板６１に設けられた可視光ＬＥＤから出射された可視光が回転リフレクタ６５の回転により走査された状態での仮想鉛直スクリーン上の配光パターンＰ１Ａを示す図である。図２６は、可視光ＬＥＤ４４－７に異常がある場合に、ハイビーム用灯具ユニットから前方に照射される可視光および赤外光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンＰ７を示す図である。なお、図２６において、可視光のロービーム用配光パターンＰ４の図示は省略している。
可視光源４４が正常に機能している場合、可視光源４４から出射された可視光が回転リフレクタ６５により所定の走査領域に走査されることにより、仮想鉛直スクリーン上に可視光による所定の配光パターンＰ１，Ｐ２（図８，１０）が形成される。車両前方にグレア光を抑制すべき物体（対象物）が存在する場合は、対象物の存在により可視光が照射されない非照射領域を含んだ配光パターンＰ３（図１１）が形成される。これに対して、可視光源４４に異常がある場合（正常に機能していない場合）、可視光源４４から可視光が出射されず、可視光を所定の走査領域に走査することができず、それにより仮想鉛直スクリーン上に可視光による所定の配光パターンが形成されない状態となる。例えば、電源に接続された電源線の断線やＬＥＤドライバ５１に接続された信号線の断線等により、可視光源４４から可視光が出射されない状態となる。
第六実施形態に係るランプ制御部４３は、可視光源４４に異常があると判断すると、正常に機能している場合に可視光源４４の可視光が本来走査されるべき走査領域（すなわち、異常により可視光が走査されない走査領域）に対応して赤外光源４５から出射される赤外光を走査する走査領域を設定する。例えば、異常により可視光源４４から可視光が出射されない場合、可視光が本来走査されるべき走査領域に対応する仮想鉛直スクリーン上の領域には可視光が照射されない。ランプ制御部４３は、異常により可視光が走査されない走査領域に対応する領域に赤外光が照射されるように、赤外光源４５の赤外光の走査領域を設定する。そして、赤外光源４５から出射された赤外光は設定された走査領域に走査される。なお、以下において、可視光源４４の異常により可視光が走査されない領域を「未走査領域」という。また、所定の配光パターンにおいて可視光源４４の異常により可視光が照射されない領域を「未走査領域に対応する領域」という。
以下に、ランプ制御部４３の可視光源４４の異常時の動作について説明する。まず、ランプ制御部４３は、可視光源４４が異常であることを示す信号を受信すると、可視光源４４を構成する可視光ＬＥＤ４４－１～４４－１１のうち異常である可視光ＬＥＤを特定する。例えば、ランプ制御部４３は、各可視光ＬＥＤから送信される状態信号（例えば、断線状態を示す信号）に基づいて可視光ＬＥＤが異常であるかを判断する。また、車両制御部３が車両１に搭載されたセンサ５等からの周辺環境情報に基づいて可視光ＬＥＤの異常を判断し、ランプ制御部４３へ異常信号を送信してもよい。
図２４は、第一配線基板６１に設けられた可視光ＬＥＤ４４－７が異常である場合、第一配線基板６１に設けられた可視光ＬＥＤ４４－１～４４－９により仮想鉛直スクリーン上に形成されるスポット光の像を示している。可視光ＬＥＤ４４－７のスポット光の像Ｓ７を除く、スポット光の像Ｓ１～Ｓ６およびＳ８～Ｓ９が仮想鉛直スクリーン上に形成されている。回転リフレクタ６５の回転により走査された状態での仮想鉛直スクリーン上の配光パターンＰ１Ａは、図２５に示すように、水平線Ｈ－Ｈ上の一部（すなわち、スポット光の像Ｓ７が走査される部分）が、図８の配光パターンＰ１と比較して、照度が低くなっている。特にスポット光の像Ｓ７のみが照射される部分は可視光が照射されない状態となる。
次に、ランプ制御部４３は、特定した異常である可視光ＬＥＤからの可視光が本来走査されるべき走査領域（すなわち、異常である可視光ＬＥＤの可視光の未走査領域）および配光パターンにおいて可視光が本来照射される領域（すなわち、未走査領域に対応する領域）を特定する。ランプ制御部４３は、例えば、各可視光ＬＥＤの走査領域およびそれにより照射される領域のデータについてはメモリ等に予め記憶している。そして、ランプ制御部４３は、特定した未走査領域に対応する領域に赤外光源４５から出射された赤外光が照射されるように、赤外光源４５からの赤外光の走査領域を設定する。配光パターンに可視光の非照射領域が含まれている場合には、ランプ制御部４３は、未走査領域に対応する領域および非照射領域に赤外光源４５からの赤外光が照射されるように、赤外光源４５からの赤外光の走査領域を設定する。そして、ランプ制御部４３は、赤外光源４５から出射された赤外光が設定した走査領域に走査されるように、ＬＥＤドライバ５２を制御する。例えば、ランプ制御部４３は、各ＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２が、未走査領域に対応する領域および非照射領域に対応するタイミングで点灯するように、ＬＥＤドライバ５２を制御する。
図２６は、スポット光の像Ｓ７の未走査領域に対応する領域に赤外光源４５を構成する各ＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２から赤外光が照射されている例を示している。配光パターンＰ７は、ロービーム用灯具ユニット４２Ｌから照射される可視光のロービーム用配光パターンＰ４（図示せず）と、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈから照射される可視光のハイビーム用配光パターンＰ１，Ｐ２および赤外光の配光パターンＰ８（斜めハッチングで示した領域）との合成によって形成される。図２６の例では、配光パターンＰ８は、可視光の非照射領域と未走査領域に対応する領域に照射された赤外光により形成されている。すなわち、配光パターンＰ８は、車両前方の領域のうち可視光が照射されていない対向車１００の下部および水平線Ｈ－Ｈ上のスポット光の像Ｓ７の未走査領域に対応する領域を照射するように形成されている。
赤外光源４５から出射された赤外光は、車両前方に存在する物体（対象物）により反射されてフォトダイオード４７により受光される。マイクロコントローラ５０は、電流－電圧変換・増幅回路５４を介して計測回路５５から受信した赤外光に関する信号（出射光と戻り光に関する信号）に基づいて、物体の情報を取得する。これにより、マイクロコントローラ５０は、車両前方の非照射領域および未走査領域に対応する領域における物体（歩行者や対向車）の存在を検出することができる。そして、マイクロコントローラ５０は、赤外光信号に基づいて検出された車両前方の対象物（歩行者や対向車）へグレアを与えないように、可視光源４４の配光を修正することができる。また、マイクロコントローラ５０は、赤外光信号に基づいて検出された車両周囲の情報に関する信号を、車両制御部３へ送信する。車両１が自動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、マイクロコントローラ５０から取得した周辺環境情報に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号のうち少なくとも一つを自動的に生成することができる。また、車両制御部３は、ＨＭＩ８のディスプレイやモニタ１９に赤外光信号に基づいて検出された車両周囲の情報を表示してもよい。これにより、車両１の運転者は、車両前方（未走査領域に対応する領域および非照射領域）の対象物の存在を確認することができる。
以上説明したように、第六実施形態に係るハイビーム用灯具ユニット４２Ｈにおいて、ランプ制御部４３は、可視光源４４に異常があると判断した場合には、可視光の走査領域に対応して赤外光源４５から出射される赤外光の走査領域を設定する。これにより、赤外光源を利用して異常により可視光が照射されない領域の対象物の情報を得ることができる。したがって、車両周囲の状況により可変する照明用の配光に関する性能を維持することができる。
ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈは、車両の周辺に可視光を照射するための可視光源４４と、車両の周辺の情報を取得するために赤外光を出射する赤外光源４５と、可視光源４４から照射された可視光および赤外光源４５から照射された赤外光を反射しながら回転し、車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上における水平方向に可視光を走査する回転リフレクタ６５とを備えている。これにより、可視光の配光パターンＰ１，Ｐ２に加えて赤外光の配光パターンＰ５を簡便な構成で実現することができる。
また、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈにおいては、可視光源４４の複数の可視光ＬＥＤ４４－１～４４－１１のうち異常があると判断された可視光ＬＥＤ４４－７の走査領域に対応する領域に赤外光が照射される。これにより、各可視光ＬＥＤの走査領域に対応して制御を行うことができる。
（変形例）
次に、第六実施形態の変形例について、図２７から図３１を参照して説明する。図２７は、第六実施形態の変形例に係るハイビーム用灯具ユニット４２Ｈの上面図である。図２８は、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈが備える第一配線基板の正面図である。図２９は、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈが備える第二配線基板の正面図である。図３０は、第二配線基板６２に設けられたＩＲ－ＬＥＤ４５－３から照射された赤外光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される赤外光のスポット光の像を示す図である。図３１は、第二配線基板６２に設けられたＩＲ－ＬＥＤ４５－３から照射される赤外光が、回転リフレクタ６５の回転により走査された状態での配光パターンＰ９を示す図である。尚、変形例の説明では、第六実施形態の説明において既に説明された部材と同一の参照番号を有する部材については、説明の便宜上、その説明は省略する。
第六実施形態では、赤外光源４５を構成するＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２により車両前方の対象物に対応した可視光源４４の非照射領域に赤外光を照射すると共に可視光源４４の異常により可視光が照射されない未走査領域に対応する領域に赤外光を照射している。これに対して、変形例では、赤外光源４５は、車両前方の対象物に対応した可視光源４４の非照射領域に赤外光を照射するＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２と、可視光源４４の異常により可視光が照射されない未走査領域に対応する領域に赤外光を照射するＩＲ－ＬＥＤ４５－３とを有している。
すなわち、変形例に係る赤外光源４５は、図２７から図２９に示すように、第一配線基板６１に設けられたＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２と、第二配線基板６２に設けられたＩＲ－ＬＥＤ４５－３とを有する。ＩＲ－ＬＥＤ４５－３は、第二配線基板６２の正面視において、可視光ＬＥＤ４４－１０の左側且つ上方に配置されている。ＩＲ－ＬＥＤ４５－３から出射された赤外光は回転リフレクタ６５で反射されて第二レンズ部６８を透過して車両前方に照射される。第一配線基板６１に設けられたＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２は、可視光源４４の非照射領域に赤外光を照射するように構成されている。第二配線基板６２に設けられたＩＲ－ＬＥＤ４５－３は、可視光源４４の異常により可視光が照射されない未走査領域に対応する領域に赤外光を照射するように構成されている。
図３０において、像ＳＩＲ３はＩＲ－ＬＥＤ４５－３から照射された赤外光のスポット光の像である。像ＳＩＲ３は、仮想鉛直スクリーン上の垂直線Ｖ－Ｖの左側に水平線Ｈ－Ｈに沿って照射される。像ＳＩＲ３のサイズは、図９に示す同じ第二配線基板６２に形成された可視光ＬＥＤ４４－１０，４４－１１から照射されたスポット光の像Ｓ１０および像Ｓ１１のサイズと同じであり、図１２に示す像ＳＩＲ１，ＳＩＲ２のサイズよりも大きくなるように形成されている。なお、図示は省略するが、右側ヘッドランプに搭載されるＩＲ－ＬＥＤ４５－３により形成される像ＳＩＲ３は、仮想鉛直スクリーン上において垂直線Ｖ－Ｖの右側において水平線Ｈ－Ｈに沿って照射される。回転リフレクタ６５の回転により、ＩＲ－ＬＥＤ４５－３から出射された赤外光のスポット光の像ＳＩＲ３が左右方向に走査されると、図３１に示すような配光パターンＰ９が形成される。
配光パターンＰ９は、ＩＲ－ＬＥＤ４５－３から出射された赤外光のスポット光の像ＳＩＲ３が回転リフレクタ６５により左右方向に最大範囲で走査された場合に形成される配光パターンである。本実施形態の配光パターンＰ９は、可視光の配光パターンＰ１Ａ（図２５）における異常である可視光ＬＥＤの可視光の未走査領域に対応する領域に赤外光が照射されるように、その配光が制御されている。
なお、未走査領域に対応する領域が非照射領域と重なる場合には、未走査領域に対応する領域において非照射領域とは重ならない部分にＩＲ－ＬＥＤ４５－３から出射された赤外光が照射されるように制御してもよい。
以上説明したように、第六実施形態の変形例に係るハイビーム用灯具ユニット４２Ｈは、第六実施形態に係るハイビーム用灯具ユニット４２Ｈと同様の効果を得ることができる。また、第二実施形態に係るハイビーム用灯具ユニット４２Ｈは、非照射領域を照射するＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２と未走査領域に対応する領域を照射するＩＲ－ＬＥＤ４５－３とを有している。これにより、非照射領域および未走査領域に対応する領域への赤外光の照射を独立して制御することができる。
また、第六実施形態の変形例に係るハイビーム用灯具ユニット４２Ｈでは、ＩＲ－ＬＥＤ４５－３から照射されたスポット光の像ＳＩＲ３のサイズは、可視光ＬＥＤ４４－１０，４４－１１から照射されたスポット光の像Ｓ１０および像Ｓ１１のサイズと同じサイズである。これにより、可視光の照射範囲と略同じ範囲に赤外光を照射することができる。
なお、上記第六実施形態およびその変形例においては、可視光源に異常がある例として、電源線の断線等により可視光源から可視光が出射されない場合について説明した。しかしながら、例えば、可視光源４４の可視光の出射方向のずれ等により可視光が所定の領域に走査されなかったり、可視光源４４から所定の光量の可視光が出射されない場合にも、その状態を可視光カメラ６Ａ等により検出して、可視光源に異常があると判断してもよい。
上記第六実施形態およびその変形例においては、赤外光源４５は、可視光源４４の非照射領域に赤外光を照射すると共に、可視光源の異常により可視光が照射されない未走査領域に対応する領域に赤外光を照射するように構成とされている。しかしながら、赤外光源４５は、可視光源４４の異常により可視光が照射されない未走査領域に対応する領域にのみ赤外光を照射するように構成されてもよい。この場合でも、赤外光源４５により、可視光源の異常により可視光が照射されない未走査領域に対応する領域に赤外光が照射されるため、第一および第二実施形態と同様の効果を有することができる。
上記第六実施形態およびその変形例においては、ＩＲ－ＬＥＤ４４－７の可視光の未走査領域に対応する領域に赤外光源４５の赤外光を照射している。しかしながら、ＩＲ－ＬＥＤ４４－７の可視光の未走査領域に対応する領域において、他のＩＲ－ＬＥＤの可視光にも照射されていない領域のみに、赤外光を照射してもよい。
上記第六実施形態およびその変形例においては、可視光源４４を構成するＬＥＤを消灯することにより非照射領域を形成している。また、非照射領域および未走査領域に対応する領域に対応するタイミングで赤外光源４５を構成するＬＥＤを点灯することにより配光パターンＰ８を形成している。しかしながら、例えば、非照射領域に対応するタイミングで可視光源４４から出射された可視光を遮光する部材を設けてもよい。非照射領域および未走査領域に対応する領域以外の領域に対応するタイミングで赤外光源４５から出射された赤外光を遮光する部材を設けてもよい。
上記第六実施形態およびその変形例においては、車両の周辺環境情報として、車両１に搭載されたカメラ６やレーダ等により取得された周辺環境情報を用いている。しかしながら、例えば、車両１に搭載された他のセンサ等により取得された周辺環境情報を用いてもよい。また、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈに車両の周辺環境情報を取得する可視光カメラ等を搭載してもよい。
上記変形例では、ＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２は可視光源４４の非照射領域に赤外光を照射し、ＩＲ－ＬＥＤ４５－３は可視光源の異常により可視光が照射されない未走査領域に対応する領域に赤外光を照射する構成とされている。しかしながら、ＩＲ－ＬＥＤ４５－３が可視光源４４の非照射領域に赤外光を照射し、ＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２が可視光源の異常により可視光が照射されない未走査領域に対応する領域に赤外光を照射する構成としてもよい。
上記変形例では、赤外光源４５を構成するＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２は、可視光源４４の非照射領域に赤外光を照射する構成とされている。しかしながら、赤外光源４５を構成するＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２は、図１３に示す配光パターンＰ５を形成するように赤外光を照射するように構成でもよい。この場合でも、赤外光源４５を構成するＩＲ－ＬＥＤ４５－３により、可視光源の異常により可視光が照射されない未走査領域に対応する領域に赤外光が照射されるため、第二実施形態と同様の効果を有することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
上記の第二、第三、第五実施形態においては、左右それぞれのランプユニット４２に設けられたハイビーム用灯具ユニット４２Ｈにおいて、ＩＲ－ＬＥＤ４５－１およびＩＲ－ＬＥＤ４５－２から出射された赤外光の像が水平線Ｈ－Ｈ上において可視光ＬＥＤ４５－１～４５－９から出射された可視光の像を挟むようにＩＲ－ＬＥＤ４５－１，４５－２が配置されているが、この例に限られない。例えば、左側のヘッドランプを構成するランプユニットにおいては、仮想鉛直スクリーン上においてＩＲ－ＬＥＤから照射された赤外光が可視光ＬＥＤから照射された可視光よりも左側に照射されるように少なくとも一つのＩＲ－ＬＥＤが配置され、右側のヘッドランプを構成するランプユニットにおいては、仮想鉛直スクリーン上においてＩＲ－ＬＥＤから照射された赤外光が可視光ＬＥＤから照射された可視光よりも右側に照射されるように少なくとも一つのＩＲ－ＬＥＤが配置されるようにしてもよい。
上記の第一から第五実施形態においては、可視光源４４や赤外光源４５を構成する各ＬＥＤの位置は、図３に図示されているものに限られず、図３とは異なる位置に配置されていてもよい。例えば、赤外光源４５のＩＲ－ＬＥＤは、第二配線基板６２に設けられたり、第一配線基板６１および第二配線基板６２の両方に設けられてもよい。第二配線基板６２に設けられたＩＲ－ＬＥＤから出射される光は、第一配線基板６１に設けられたＩＲ－ＬＥＤによるスポット光の像よりも、図９に示すような上下左右に広がったスポット光の像を形成する。このため、上下方向により広い範囲に赤外光を照射することができる。
上記の第六実施形態および第六実施形態の変形例においては、可視光源４４や赤外光源４５を構成する各ＬＥＤの位置は、図３および図２７に図示されているものに限られず、図３および図２７とは異なる位置に配置されていてもよい。また、第一配線基板６１および第二配線基板６２に配置されている各ＬＥＤの数および配置は、図５～図６および図２８～図２９に図示されているものに限られず、図５～図６および図２８～図２９とは異なる数および配置でもよい。
上記の第一から第六実施形態および第六実施形態の変形例においては、非可視光用光源として赤外光を照射する赤外光源４５を例にとって説明したが、この例に限られない。例えば、非可視光用光源として、紫外線やＸ線などの赤外光以外の非可視光線を照射する光源を採用してもよい。
上記の第一から第六実施形態および第六実施形態の変形例においては、灯具の一例としてヘッドランプ４に備わるハイビーム用灯具ユニット４２Ｈを例にとって説明した。しかしながら、車両後方に設けられたストップランプやテールランプ等の標識灯として構成されていてもよい。この構成によれば、ストップランプやテールランプとしての配光機能と車両後方の対象物の検知機能とを単一の灯具ユニットで両立することができる。
上記の第一から第六実施形態および第六実施形態の変形例においては、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈ内に、回転リフレクタ６５により反射された可視光および赤外光を透過させるレンズ６６が設けられている。しかしながら、ハイビーム用灯具ユニット４２Ｈ内に、必ずしもレンズ６６を設ける必要はない。回転リフレクタ６５により反射された可視光および赤外光が、レンズを介することなくハイビーム用灯具ユニット４２Ｈの前方に直接照射される構成としてもよい。
上記の第一から第六実施形態および第六実施形態の変形例においては、車両前方に照射される赤外光が車両前方に存在する物体に反射された場合の戻り光がハイビーム用灯具ユニット４２Ｈに搭載されたフォトダイオード４７により受光されている。しかしながら、赤外光の戻り光を、ヘッドランプ４とは別の箇所に設けられた赤外線カメラ６Ｂにより撮影し、撮影された赤外光による白黒映像を画像処理部１８で処理することにより、車両制御部３は、車両前方の歩行者や対向車の存在を検出するようにしてもよい。また、赤外線カメラ６Ｂにより撮影された映像を車内に設けられたモニタ１９に表示することで、車両１の運転者が車両前方の歩行者や対向車の存在を確認することもできる。
本出願は、２０１９年４月１０日出願の日本特許出願２０１９－７４９１４号、２０１９年４月１０日出願の日本特許出願２０１９－７４９１５号、２０１９年４月１０日出願の日本特許出願２０１９－７４９１６号、２０１９年５月８日出願の日本特許出願２０１９－８８１３３号、２０１９年５月８日出願の日本特許出願２０１９－８８１３４号、２０１９年５月８日出願の日本特許出願２０１９－８８１３５号に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (7)

  1. 車両の周辺に可視光を照射する第一光源と、
    前記車両の周辺の情報を取得するために赤外光を照射する第二光源と、
    前記第一光源から出射された前記可視光と前記第二光源から出射された前記赤外光を反射しながら回転し、前記車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上における水平方向に沿って前記可視光および前記赤外光を走査する回転リフレクタと、
    前記赤外光が前記車両の周辺の対象物により反射された戻り光を、所定のフレームレートにより受光する受光部と、
    前記第一光源、前記第二光源、前記回転リフレクタ、および前記受光部を制御する制御部と、を備え、
    前記仮想鉛直スクリーン上における前記第二光源から出射された前記赤外光の像が所定の照射範囲を有し、前記赤外光は、前記仮想鉛直スクリーン上における該赤外光の像が直前に出射された赤外光の像と一部重なるように前記水平方向に沿って走査され、
    前記制御部は、前記戻り光の光強度に基づいて、前記対象物の位置情報を取得するように構成されている、車両用灯具。
  2. 前記制御部は、前記位置情報に基づいて、前記第一光源から照射された前記可視光により前記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを制御するように構成されている、請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 車両に搭載された車両用灯具と、
    前記車両の周辺環境の情報である車両周辺情報を取得する情報取得部と、
    前記車両を制御する車両制御部と、
    を備え、
    前記車両用灯具は、
    前記車両の周辺に可視光を照射する第一光源と、
    前記車両の周辺の情報を取得するために赤外光を照射する第二光源と、
    前記第一光源から出射された前記可視光と前記第二光源から出射された前記赤外光を反射しながら回転し、前記車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上における水平方向に沿って前記可視光および前記赤外光を走査する回転リフレクタと、
    前記赤外光が前記車両の周辺の対象物により反射された戻り光を、所定のフレームレートにより受光する受光部と、
    前記第一光源、前記第二光源、前記回転リフレクタ、および前記受光部を制御する灯具制御部と、を有し、
    前記仮想鉛直スクリーン上における前記第二光源から出射された前記赤外光の像が所定の照射範囲を有し、前記赤外光は、前記仮想鉛直スクリーン上における該赤外光の像が直前に出射された赤外光の像と一部重なるように前記水平方向に沿って走査され、
    前記車両制御部および前記灯具制御部のいずれか一方は、前記情報取得部で取得された前記車両周辺情報に基づいて取得された前記車両の外部の対象物の位置情報を、前記戻り光の光強度に基づいて補正するように構成されている、車両システム。
  4. 前記車両制御部および前記灯具制御部のいずれか一方は、補正後の前記位置情報に基づいて、前記第一光源から照射される前記可視光により前記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンの配光を補正するように構成されている、請求項３に記載の車両システム。
  5. 車両の周辺に赤外光を照射する第一光源と、
    前記第一光源から出射された前記赤外光を反射しながら回転し、前記車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上において前記赤外光を走査する回転リフレクタと、
    前記第一光源および前記回転リフレクタを制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記車両の周辺を撮像した撮像画像を取得し、
    外光の照度が所定値以上の場合に前記撮像画像のうち輝度値が所定値以下の領域に対応する前記車両の周辺の領域に前記赤外光を照射するように前記第一光源を制御する、車両用灯具。
  6. 前記制御部は、
    前記撮像画像に基づいて、前記車両の周辺の対象物に関する対象物情報を取得し、
    前記撮像画像のうち輝度値が所定値以下の領域に対応する前記車両の周辺の領域に照射された前記赤外光が前記対象物により反射された反射光に基づいて、前記対象物情報を補正する、請求項５に記載の車両用灯具。
  7. 前記車両の周辺に可視光を照射する第二光源を備え、
    前記回転リフレクタは、前記第一光源から出射された前記赤外光と前記第二光源から出射された前記可視光を反射しながら回転し、前記車両から所定距離の位置に配置される仮想鉛直スクリーン上において前記赤外光および前記可視光を走査する、請求項５または６に記載の車両用灯具。
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