障礙物檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】障礙物檢測(cè)裝置包括：光源（154），具有射出可見光的LED單元（154a、154b）、及射出紅外光的紅外光單元（154c）；以及旋轉(zhuǎn)反光罩（26），反射從光源射出的可見光及紅外光，并以旋轉(zhuǎn)軸為中心單向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)反光罩（26）被構(gòu)成為通過其旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，使來(lái)自LED單元（154a、154b）的可見光作為照射光束而射出、并通過使該照射光束進(jìn)行掃描而形成第1配光圖案，并且，使來(lái)自紅外光單元（154c）的紅外光作為照射光束而射出、并通過使該照射光束進(jìn)行掃描而形成第2配光圖案。
【專利說(shuō)明】障礙物檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及障礙物檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已發(fā)明有多種檢測(cè)車輛前方的前行車和行人、障礙物的方法。在專利文獻(xiàn)I中，公開了通過從車輛所具備的激光源所輸出的激光，來(lái)掃描照射車輛周邊的檢測(cè)區(qū)，并基于該激光的反射波來(lái)檢測(cè)車輛周邊的障礙物的障礙物檢測(cè)裝置。
[0003]此外，在專利文獻(xiàn)2中，公開了一種車輛用照明裝置，該車輛用照明裝置具備通過紅外光來(lái)檢測(cè)車輛周邊的對(duì)象物的紅外線傳感器和在紅外線傳感器檢測(cè)到對(duì)象物時(shí)將可見光照射到對(duì)象物的可見光源。該車輛用照明裝置通過被往返旋轉(zhuǎn)的反射鏡反射的紅外光、以預(yù)定的圖案來(lái)掃描車輛前方的區(qū)域。
[0004]〔在先技術(shù)文獻(xiàn)〕
[0005]〔專利文獻(xiàn)〕
[0006]〔專利文獻(xiàn)I〕日本特開2006- 252264號(hào)公報(bào)
[0007]〔專利文獻(xiàn)2〕日本特開2009- 18726號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]〔發(fā)明所要解決的課題〕
[0009]在遠(yuǎn)光用配光圖案的一部分區(qū)域存在車輛時(shí)，為使得不會(huì)對(duì)該車輛造成眩光，發(fā)明了使一部分區(qū)域局部地成為非照射的可變配光技術(shù)。但是，在該狀態(tài)下，即使非照射區(qū)域存在障礙物等，駕駛員也難以認(rèn)識(shí)到該狀況。
[0010]本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而研發(fā)的，其目的在于提供一種既控制可見光的配光，又提高障礙物的檢測(cè)精度的技術(shù)。
[0011]〔用于解決課題的手段〕
[0012]為解決上述課題，本發(fā)明一個(gè)方案的障礙物檢測(cè)裝置包括:光源，具有射出可見光的第I發(fā)光元件和射出紅外光的第2發(fā)光元件；以及旋轉(zhuǎn)反光罩，一邊反射從光源射出的可見光及紅外光，一邊以旋轉(zhuǎn)軸為中心單向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)反光罩被構(gòu)成為通過其旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，使來(lái)自第I發(fā)光元件的可見光作為照射光束而射出、且通過使該照射光束進(jìn)行掃描而形成第I配光圖案，并且，使來(lái)自第2發(fā)光元件的紅外光作為照射光束而射出、并通過使該照射光束進(jìn)行掃描而形成第2配光圖案。
[0013]根據(jù)該方案，通過旋轉(zhuǎn)反光罩的工作，能形成基于可見光照射光束的掃描的第I配光圖案和基于紅外光照射光束的掃描的第2配光圖案。
[0014]旋轉(zhuǎn)軸可以被設(shè)置得與通過旋轉(zhuǎn)而向左右方向掃描的照射光束的掃描平面大致平行。由此，能謀求障礙物檢測(cè)裝置的薄型化。在此，所謂大致平行，是指實(shí)質(zhì)上平行即可，可以不意味著完全平行，允許不嚴(yán)重妨礙某方案的障礙物檢測(cè)裝置的效果的范圍內(nèi)的誤差。[0015]還可以具備控制第I發(fā)光元件及第2發(fā)光元件的亮滅燈的控制部?？刂撇靠梢跃哂锌刂颇Ｊ?，該控制模式在可見光的照射光束掃描第I配光圖案的一部分區(qū)域的時(shí)刻使第I發(fā)光元件熄滅或減光，并在紅外光的照射光束掃描包含一部分區(qū)域的區(qū)域的時(shí)刻使第2發(fā)光元件點(diǎn)亮。由此，能以使第2發(fā)光元件點(diǎn)亮的狀態(tài)，對(duì)在使第I發(fā)光元件熄滅或減光的狀態(tài)下被掃描的一部分區(qū)域進(jìn)行掃描。
[0016]還可以具備在紅外光的光譜區(qū)域具有靈敏度的攝像部；以及基于攝像部所取得的圖像來(lái)判定在一部分區(qū)域是否存在妨礙車輛行駛的障礙物的判定部。在一部分區(qū)域內(nèi)存在障礙物的情況下，控制部控制第I發(fā)光元件的點(diǎn)亮，使得障礙物被可見光的照射光束照射。由此，在一部分區(qū)域存在障礙物的情況下，駕駛員容易認(rèn)識(shí)到它。
[0017]控制部可以根據(jù)本車與障礙物的距離來(lái)控制第I發(fā)光元件的點(diǎn)亮，以使得可見光的照射光束所照射的、包含障礙物的區(qū)域的范圍變化。由此，能形成同本車與障礙物的距離相應(yīng)的可見光配光圖案。
[0018]〔發(fā)明效果〕
[0019]通過本發(fā)明，能既控制可見光的配光，又提高障礙物的檢測(cè)精度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)施方式的車輛用前照燈的水平剖面圖。
[0021]圖2是示意性地表示包含本實(shí)施方式的光學(xué)單元的燈單元的構(gòu)成的俯視圖。
[0022]圖3是從圖1所示的A方向觀看燈單元時(shí)的側(cè)視圖。
[0023]圖4的(a)?圖4的(e)是表示在本實(shí)施方式的燈單元中與旋轉(zhuǎn)反光罩的旋轉(zhuǎn)角相應(yīng)的葉片的情況的立體圖。
[0024]圖5的(a)?圖5的(e)是表示旋轉(zhuǎn)反光罩與圖4的(f)?圖4的(j)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的掃描位置的投影圖像的圖。
[0025]圖6的(a)是表不使用本實(shí)施方式的車輛用前照燈掃描相對(duì)于光軸左右±5度范圍時(shí)的配光圖案的圖；圖6的(b)是表示圖6的(a)所示的配光圖案的光度分布的圖；圖6的(C)是表示使用本實(shí)施方式的車輛用前照燈將配光圖案中的一處進(jìn)行遮光后的狀態(tài)的圖；圖6的(d)是表示圖6的(C)所示的配光圖案的光度分布的圖；6的(e)是表示使用本實(shí)施方式的車輛用前照燈將配光圖案中的多處進(jìn)行遮光后的狀態(tài)的圖；圖6的(f)是表示圖6的(e )所示的配光圖案的光度分布的圖。
[0026]圖7的(a)是表示用平面鏡反射LED的光，并由非球面透鏡進(jìn)行投影時(shí)的投影圖像的圖；圖7的(b)是表示第I實(shí)施方式的車輛用前照燈時(shí)的投影圖像的圖；圖7的(c)是表示第2實(shí)施方式的車輛用前照燈時(shí)的投影圖像的圖。
[0027]圖8是第2實(shí)施方式的光學(xué)單元的主視圖。
[0028]圖9的(a)?圖9的(e)是表示在第2實(shí)施方式的光學(xué)單元中使旋轉(zhuǎn)反光罩每次旋轉(zhuǎn)30°時(shí)投影圖像的圖。
[0029]圖10的(a)是第2實(shí)施方式的光源的立體圖；圖10的(b)是圖10的(a)的B —B剖面圖。
[0030]圖11的(a)是表示由第2實(shí)施方式的光學(xué)單元形成的照射圖案的圖；圖11的(b)是表示將由第2實(shí)施方式的光學(xué)單元形成的投影圖像進(jìn)行合成后的狀態(tài)的圖。[0031]圖12的(a)是表示使具備LED的復(fù)合拋物面聚光器的長(zhǎng)度方向?yàn)殂U直方向的配置狀態(tài)的圖；圖12的(b)是表示使復(fù)合拋物面聚光器的長(zhǎng)度方向相對(duì)于鉛直方向傾斜的配置狀態(tài)的圖。
[0032]圖13的(a)是表示由第3實(shí)施方式的光學(xué)單元形成的照射圖案的圖；圖13的(b)是表示將由第3實(shí)施方式的光學(xué)單元形成的投影圖像進(jìn)行合成后的狀態(tài)的圖。
[0033]圖14是示意性地表示第4實(shí)施方式的燈單元的側(cè)視圖。
[0034]圖15是示意性地表示第4實(shí)施方式的燈單元的俯視圖。
[0035]圖16是表示旋轉(zhuǎn)反光罩處于圖14的狀態(tài)時(shí)的投影圖像的圖。
[0036]圖17的(a)是表示由前方的LED形成的配光圖案的圖；圖17的(b)是表示由后方的LED形成的配光圖案的圖；圖17的(c)是表不由2個(gè)LED形成的合成配光圖案的圖。
[0037]圖18的(a)是表示由前方的LED形成的、具有遮光部的配光圖案的圖；圖18的(13)是表示由后方的LED形成的、具有遮光部的配光圖案的圖；圖18的(c)是表示由2個(gè)LED形成的、具有遮光部的合成配光圖案的圖。
[0038]圖19是示意性地表示包含第5實(shí)施方式的光學(xué)單元的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0039]圖20是示意性地表示由具備第5實(shí)施方式的光學(xué)單元的車輛用前照燈形成的配光圖案的圖。
[0040]圖21的(a)是表示由各光源形成的配光圖案的圖，圖21的(b)?圖21的(f)是表示由各LED單元分別形成的照射圖案的圖。
[0041]圖22的(a)是第5實(shí)施方式的LED單元的立體圖；圖22的(b)是圖22的(a)的C — C剖面圖；圖22的(c)是圖22的(a)的D — D剖面圖。
[0042]圖23的(a)是表示由各光源形成的、具有遮光部的配光圖案的圖；圖23的(b)?圖23的(f)是表示由各LED單元分別形成的具有遮光部的照射圖案的圖。
[0043]圖24是示意性地表示第6實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置的俯視圖。
[0044]圖25是第6實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置的功能塊圖。
[0045]圖26是示意性地表示由第6實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置形成的各配光圖案的圖。
[0046]圖27是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置中的障礙物檢測(cè)模式的一個(gè)例子的流程圖。
[0047]圖28的(a)是示意性地表示執(zhí)行障礙物檢測(cè)模式時(shí)的配光圖案的一個(gè)例子的圖；圖28的(b)是表示紅外光配光圖案PHIR內(nèi)的紅外光(IR)光度的變化的圖。
[0048]圖29的(a)是示意性地表示執(zhí)行障礙物檢測(cè)模式時(shí)的配光圖案的一個(gè)例子的圖；圖29的(b)是表示紅外光配光圖案PHIR內(nèi)的紅外光(IR)光度的變化的圖。
[0049]圖30的(a)是示意性地表示檢測(cè)到遠(yuǎn)處的障礙物時(shí)的配光圖案的一個(gè)例子的圖，圖30的(b)是示意性地表示檢測(cè)到近距離的障礙物時(shí)的配光圖案的一個(gè)例子的圖。
[0050]圖31的(a)是示意性地表示照射范圍固定的紅外線探照燈的配光圖案的一個(gè)例子的圖，圖31的(b)是表示紅外光配光圖案PHIR內(nèi)的紅外光(IR)光度的變化的圖。
[0051]圖32是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置中的照射范圍變更模式的一個(gè)例子的流程圖。
[0052]圖33的(a)是示意性地表示在照射范圍變更模式下選中較廣的照射范圍時(shí)的配光圖案的一個(gè)例子的圖；圖33的(b)是表示圖33的(a)中的紅外光配光圖案PHIR (W)內(nèi)的紅外光(IR)光度的變化的圖。圖33的(c)是示意性地表示在照射范圍變更模式下選中通常的照射范圍時(shí)的配光圖案的一個(gè)例子的圖；圖33的(d)是表示圖33的(c)中的紅外光配光圖案PHIR (M)內(nèi)的紅外光(IR)光度的變化的圖；圖33的(e)是示意性地表示在照射范圍變更模式下選中較窄的照射范圍時(shí)的配光圖案的一個(gè)例子的圖；圖33的(f)是表示圖33的(e)中的紅外光配光圖案PHIR (N)內(nèi)的紅外光(IR)光度的變化的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]以下基于實(shí)施方式，并參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。對(duì)各附圖所示的相同或等同的構(gòu)成要素、部件、處理標(biāo)注相同的符號(hào)，并適當(dāng)省略重復(fù)的說(shuō)明。此外，實(shí)施方式僅是例示，并非限定本發(fā)明，實(shí)施方式中所記載的所有特征及其組合未必都是發(fā)明的本質(zhì)部分。
[0054]此外，上述障礙物檢測(cè)裝置還可以兼?zhèn)渥鳛檐囕v用燈具所具有的光學(xué)單元的功能。因此，首先，通過以下實(shí)施方式來(lái)針對(duì)可適用于障礙物檢測(cè)裝置的光學(xué)單元及具備光學(xué)單元的車輛用燈具進(jìn)行詳細(xì)敘述。實(shí)施方式的光學(xué)單元能適用于各種車輛用燈具，但以下針對(duì)適用于車輛用前照燈的情況進(jìn)行說(shuō)明。
[0055](第I實(shí)施方式)
[0056]圖1是本實(shí)施方式的車輛用前照燈的水平剖面圖。車輛用前照燈10是被安裝在汽車的前端部的右側(cè)的右側(cè)前照燈，除與被安裝在左側(cè)的前照燈左右對(duì)稱外，與之構(gòu)造相同。因此，以下針對(duì)右側(cè)的車輛用前照燈10進(jìn)行詳細(xì)敘述，省略針對(duì)左側(cè)的車輛用前照燈的說(shuō)明。
[0057]如圖1所示那樣，車輛用前照燈10具備具有朝前方開口的凹部的燈體12。燈體12的前面開口被透明的前面罩14覆蓋而形成燈室16。燈室16作為收容處于被在車寬方向上并列配置的狀態(tài)的2個(gè)燈單元18、20的空間來(lái)發(fā)揮作用。
[0058]這些燈單元中的被配置在外側(cè)、即在右側(cè)的車輛用前照燈10的情況下、被配置在圖1所示的上側(cè)的燈單元20，是具備透鏡的燈單元，被構(gòu)成使得照射可變遠(yuǎn)光。另一方面，這些燈單元中的被配置在內(nèi)側(cè)、即在右側(cè)的車輛用前照燈10的情況下、被配置在圖1所示的下側(cè)的燈單元18被構(gòu)成使得照射近光。
[0059]近光用的燈單元18具有反光罩22、反光罩22所支承的光源燈泡(白熾燈泡)24、及未圖示的遮光器，反光罩22被未圖示的已知的手段、例如被使用了校準(zhǔn)調(diào)節(jié)螺釘(aimingscrew)和螺母的手段以相對(duì)于燈體12自由傾動(dòng)的方式支承。
[0060]如圖1所不那樣，燈單兀20具備旋轉(zhuǎn)反光罩26、LED28、以及被配置于旋轉(zhuǎn)反光罩26的前方的、作為投影透鏡的凸透鏡30。也可以不采用LED28、而是采用EL元件或LD元件等半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源。特別是在后述的用于對(duì)配光圖案的一部分進(jìn)行遮光的控制中，優(yōu)選能短時(shí)間地、高精度地進(jìn)行亮滅燈的光源。關(guān)于凸透鏡30的形狀，只要根據(jù)所被要求的配光圖案、照度分布等配光特性來(lái)適當(dāng)選擇即可，可采用非球面透鏡或自由曲面透鏡。在本實(shí)施方式中，作為凸透鏡30，采用了非球面透鏡。
[0061]旋轉(zhuǎn)反光罩26通過未圖示的電機(jī)等驅(qū)動(dòng)源來(lái)以旋轉(zhuǎn)軸R為中心單向旋轉(zhuǎn)。此外，旋轉(zhuǎn)反光罩26具備被構(gòu)成使得一邊旋轉(zhuǎn)一邊反射從LED28射出的光，來(lái)形成想要的配光圖案的反射面。在本實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)反光罩26構(gòu)成光學(xué)單元。
[0062]圖2是示意性地表示包含本實(shí)施方式的光學(xué)單元的燈單元20的構(gòu)成的俯視圖。圖3是從圖1所示的A方向觀看燈單元20時(shí)的側(cè)視圖。
[0063]關(guān)于旋轉(zhuǎn)反光罩26，作為反射面來(lái)發(fā)揮作用的、形狀相同的3個(gè)葉片26a設(shè)于筒狀的旋轉(zhuǎn)部26b的周圍。旋轉(zhuǎn)反光罩26的旋轉(zhuǎn)軸R相對(duì)于光軸Ax傾斜，被設(shè)于包含光軸Ax和LED28的平面內(nèi)。換言之，旋轉(zhuǎn)軸R被設(shè)置使得與通過旋轉(zhuǎn)而向左右方向掃描的LED28的光(照射光束)的掃描平面大致平行。由此，能謀求光學(xué)單元的薄型化。在此，所謂掃描平面，例如能理解為是通過將作為掃描光的LED28的光的軌跡連續(xù)連接而形成的扇形的平面。
[0064]此外，在本實(shí)施方式的燈單元20中，所具備的LED28較小，LED28所被配置的位置在旋轉(zhuǎn)反光罩26與凸透鏡30之間，并且錯(cuò)開光軸Αχ。因此，與如以往的投影方式的燈單元那樣光源與反光罩、透鏡在光軸上排列為一串的情況相比，能縮短車輛用前照燈10的深度方向(車輛前后方向)。
[0065]此外，旋轉(zhuǎn)反光罩26的葉片26a的形狀被構(gòu)成使得因反射而形成的LED28的2次光源被形成于凸透鏡30的焦點(diǎn)附近。此外，葉片26a具有以如下方式扭曲的形狀:在以旋轉(zhuǎn)軸R為中心的圓周方向上、光軸Ax與反射面所成的角逐漸變化。由此，能實(shí)現(xiàn)如圖2所示那樣使用LED28的光的掃描。針對(duì)這一點(diǎn)，進(jìn)一步詳細(xì)地進(jìn)行敘述。
[0066]圖4的(a)?圖4的(e)是表示在本實(shí)施方式的燈單元中與旋轉(zhuǎn)反光罩26的旋轉(zhuǎn)角相應(yīng)的葉片的情況的立體圖。圖4的(f)?圖4的(j)是用于說(shuō)明反射來(lái)自光源的光的方向與圖4的(a)?圖4的(e)的狀態(tài)相應(yīng)地變化的情況的圖。
[0067]圖4的(a)表示了 LED28被配置使得照射2個(gè)葉片26al、26a2的邊界區(qū)域的狀態(tài)。該狀態(tài)下，如圖4的(f)所示那樣、LED28的光被葉片26al的反射面S反射向相對(duì)于光軸Ax傾斜的方向。其結(jié)果，被形成配光圖案的車輛前方區(qū)域內(nèi)的左、右兩端部的一個(gè)端部區(qū)域被照射。此后，旋轉(zhuǎn)反光罩26旋轉(zhuǎn)，成為圖4的(b)所示的狀態(tài)時(shí)，由于葉片26al是扭曲的，故反射LED28的光的葉片26al的反射面S (反射角)會(huì)變化。其結(jié)果，如圖4的(g)所示那樣，LED28的光被反射向比圖4的(f)所示的反射方向更靠近光軸Ax的方向。
[0068]接下來(lái)，旋轉(zhuǎn)反光罩26如圖4的(C)、圖4的(d)、圖4的(e)所示那樣旋轉(zhuǎn)時(shí)，LED28的光的反射方向會(huì)朝被形成配光圖案的車輛前方區(qū)域內(nèi)的左、右兩端部中的另一端部變化。本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反光罩26被構(gòu)成使得通過旋轉(zhuǎn)120度而使LED28的光能單向(水平方向)掃描前方I次。換言之，隨著I個(gè)葉片26a經(jīng)過LED28的前面，車輛前方的所希望的區(qū)域被LED28的光掃描I次。此外，如圖4的(f)?圖4的(j)所示那樣，2次光源(光源虛像)32在凸透鏡30的焦點(diǎn)附近左右地移動(dòng)?？紤]所需的配光圖案的特性和所掃描出的像的閃爍，基于實(shí)驗(yàn)和仿真的結(jié)果來(lái)適當(dāng)設(shè)定葉片26a的數(shù)量、形狀、旋轉(zhuǎn)反光罩26的旋轉(zhuǎn)速度。此外，作為能根據(jù)各種配光控制而改變旋轉(zhuǎn)速度的驅(qū)動(dòng)部，優(yōu)選電機(jī)。由此，能簡(jiǎn)單地改變進(jìn)行掃描的時(shí)刻(timing)。作為這樣的電機(jī)，優(yōu)選能從電機(jī)本身獲得旋轉(zhuǎn)時(shí)刻信息的電機(jī)。具體來(lái)講，能列舉出DC無(wú)刷(Brush-less)電機(jī)。在使用DC無(wú)刷電機(jī)的情況下，能從電機(jī)本身獲得旋轉(zhuǎn)時(shí)刻信息，故能省略編碼器等設(shè)備。
[0069]像這樣，在本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反光罩26中，通過研究葉片26a的形狀和旋轉(zhuǎn)速度，能使用LED28的光來(lái)左右方向地掃描車輛前方。圖5的(a)?圖5的(e)是表示旋轉(zhuǎn)反光罩與圖4的(f)?圖4的(j)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的掃描位置的投影圖像的圖。圖的縱軸及橫軸的單位為度(° )，表示了照射范圍及照射位置。如圖5的(a)?圖5的(e)所示那樣，隨著旋轉(zhuǎn)反光罩26的旋轉(zhuǎn)，投影圖像沿水平方向移動(dòng)。
[0070]圖6的(a)是表不使用本實(shí)施方式的車輛用前照燈掃描相對(duì)于光軸左右±5度范圍時(shí)的配光圖案的圖；圖6的(b)是表示圖6的(a)所示的配光圖案的光度分布的圖；圖6的(C)是表示使用本實(shí)施方式的車輛用前照燈將配光圖案中的一處進(jìn)行遮光后的狀態(tài)的圖；圖6的(d)是表示圖6的(c)所示的配光圖案的光度分布的圖；圖6的(e)是表示使用本實(shí)施方式的車輛用前照燈將配光圖案中的多處進(jìn)行遮光后的狀態(tài)的圖；圖6的(f)是表示圖6的(e)所示的配光圖案的光度分布的圖。
[0071]如圖6的(a)所示那樣，本實(shí)施方式的車輛用前照燈10用旋轉(zhuǎn)反光罩26反射LED28的光，并用反射出的光掃描前方，由此能實(shí)質(zhì)性地形成在水平方向上橫長(zhǎng)形狀的遠(yuǎn)光用配光圖案。像這樣，能通過旋轉(zhuǎn)反光罩26的單向的旋轉(zhuǎn)而形成想要的配光圖案，故不需要共振鏡那樣的特殊的機(jī)構(gòu)所進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)，此外，如共振鏡那樣針對(duì)反射面的大小的限制較少。因此，通過選擇具有更大的反射面的旋轉(zhuǎn)反光罩26，能將從光源射出的光高效地利用于照明。即，能提高配光圖案的最大光度。此外，本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反光罩26的直徑與凸透鏡30的直徑大致相同，還可以與之相應(yīng)地增大葉片26a的面積。
[0072]此外，具備本實(shí)施方式的光學(xué)單元的車輛用前照燈10能通過使LED28的亮滅燈的時(shí)刻或發(fā)光度的變化與旋轉(zhuǎn)反光罩26的旋轉(zhuǎn)同步，形成如圖6的(C)、圖6的(e)所示那樣的任意區(qū)域被遮光的遠(yuǎn)光用配光圖案。此外，當(dāng)使LED28的發(fā)光光度與旋轉(zhuǎn)反光罩26的旋轉(zhuǎn)同步地變化(亮滅燈)，來(lái)形成遠(yuǎn)光用配光圖案時(shí)，通過使光度變化的相位錯(cuò)開，能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)(swivel)配光圖案本身這樣的控制。
[0073]如上述那樣，本實(shí)施方式的車輛用前照燈通過掃描LED的光形成配光圖案，并通過控制發(fā)光光度的變化，能在配光圖案的一部分處任意地形成遮光部。因此，與熄滅多個(gè)LED的一部分來(lái)形成遮光部的情況相比，能以較少數(shù)量的LED高精度地將想要的區(qū)域進(jìn)行遮光。此外，車輛用前照燈10能形成多個(gè)遮光部，故即使前方存在多個(gè)車輛，也能將與各個(gè)車輛對(duì)應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行遮光。
[0074]此外，車輛用前照燈10能不移動(dòng)作為基礎(chǔ)的配光圖案地進(jìn)行遮光控制，故能減小在遮光控制時(shí)給駕駛員造成的別扭感。此外，由于能不移動(dòng)燈單元20地轉(zhuǎn)動(dòng)配光圖案，故能使燈單元20的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)略化。因此，在車輛用前照燈10中，作為用于可變配光控制的驅(qū)動(dòng)部，只要具有旋轉(zhuǎn)反光罩26的旋轉(zhuǎn)所需的電機(jī)即可，能謀求結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略化和低成本化、小型化。
[0075]此外，本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反光罩26如圖1和圖2所示那樣在其前面配置有LED28，并且兼?zhèn)涑疞ED28送風(fēng)的冷卻風(fēng)扇。因此，不需要將冷卻風(fēng)扇與旋轉(zhuǎn)反光罩設(shè)置成獨(dú)立的個(gè)體，能使光學(xué)單元的構(gòu)成簡(jiǎn)略化。此外，通過由旋轉(zhuǎn)反光罩26產(chǎn)生的風(fēng)來(lái)空冷LED28，能省略用于冷卻LED28的散熱器，或使其小型化，能謀求光學(xué)單元的小型化和低成本化、輕量化。
[0076]此外，這樣的冷卻風(fēng)扇也可以不具有朝光源直接送風(fēng)的功能，可以是使散熱器等散熱部產(chǎn)生對(duì)流的構(gòu)成。例如，可以設(shè)定旋轉(zhuǎn)反光罩26和散熱器的配置，以使得能通過旋轉(zhuǎn)反光罩26的風(fēng)在與LED28另行設(shè)置的散熱器等散熱部的附近產(chǎn)生對(duì)流，來(lái)進(jìn)行LED28的冷卻。此外，散熱部不僅可以是如散熱器那樣的單獨(dú)的部件，也可以是光源的一部分。
[0077](第2實(shí)施方式)[0078]當(dāng)反射LED的光，并用投影透鏡將之向前方投影時(shí)，投影圖像的形狀未必與LED的發(fā)光面的形狀一致。圖7的(a)是表示用平面鏡(plane mirror)反射LED的光,并由非球面透鏡進(jìn)行投影時(shí)的投影圖像的圖；圖7的(b)是表示采用第I實(shí)施方式的車輛用前照燈時(shí)的投影圖像的圖；圖7的(c)是表示采用第2實(shí)施方式的車輛用前照燈時(shí)的投影圖像的圖。
[0079]如圖7的(a)所示那樣，若反射面為平面，則投影圖像會(huì)與LED的發(fā)光面的形狀相似。但是，在第I實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)反光罩26中，作為反射面的葉片26a是扭曲的，故投影圖像會(huì)成為如圖7的(b)所示那樣畸變的形式。具體來(lái)講，在第I實(shí)施方式中，投影圖像是模糊的(照射范圍擴(kuò)大)，并且傾斜著。因此，有時(shí)隨著掃描投影圖像而形成的配光圖案和遮光部的形狀傾斜，遮光部與照射部的邊界會(huì)不清晰。
[0080]因此，在第2實(shí)施方式中，構(gòu)成光學(xué)單元以使得用曲面進(jìn)行反射，來(lái)校正畸變的像。具體來(lái)講，在第2實(shí)施方式的車輛用前照燈中，作為凸透鏡，使用了自由曲面透鏡。圖8是第2實(shí)施方式的光學(xué)單元的主視圖。
[0081]第2實(shí)施方式的光學(xué)單元具備旋轉(zhuǎn)反光罩26和投影透鏡130。投影透鏡130將用旋轉(zhuǎn)反光罩26反射的光向光學(xué)單元的光照射方向投影。投影透鏡130是將通過被旋轉(zhuǎn)反光罩26的反射面反射而畸變的LED的像校正，以使其接近光源自身的形狀(LED的發(fā)光面的形狀)的自由曲面透鏡。關(guān)于自由曲面透鏡的形狀，只要根據(jù)葉片的扭曲和形狀適當(dāng)設(shè)計(jì)即可。通過本實(shí)施方式的光學(xué)單元，如圖7的(c)所示那樣被校正為接近作為光源形狀的矩形的形狀。
[0082]圖9的(a)?圖9的(e)是表示在第2實(shí)施方式的光學(xué)單元中使旋轉(zhuǎn)反光罩每次旋轉(zhuǎn)30°時(shí)的投影圖像的圖。如圖9的(a)?圖9的(e)所示那樣，形成了與第I實(shí)施方式相比模糊較少的投影圖像，能高精度地、用明亮的光照射想要的區(qū)域。
[0083]此外，由于從LED28發(fā)出的光直接擴(kuò)散，故有時(shí)一部分光會(huì)不被旋轉(zhuǎn)反光罩26反射地浪費(fèi)掉。此外，即使被旋轉(zhuǎn)反光罩26反射，若投影圖像變大，則會(huì)有遮光部的分辨率下降的傾向。因此，本實(shí)施方式中的光源由LED28和匯集LED28的光的復(fù)合拋物面聚光器(CPC: Compound Parabolic Concentrator) 32 構(gòu)成。圖 10 的(a)是第 2 實(shí)施方式的光源的立體圖；圖10的(b)是圖10的(a)的B — B剖面圖。
[0084]復(fù)合拋物面聚光器32是在底部配置有LED28的箱形的集光器。將復(fù)合拋物面聚光器32的4個(gè)側(cè)面進(jìn)行鏡面加工，以使之成為在LED28或其附近區(qū)域具有焦點(diǎn)的拋物線形狀。由此，LED28所發(fā)出的光匯集地照射向前方。該情況下，能將復(fù)合拋物面聚光器32的矩形的開口部32a看做光源的發(fā)光面。
[0085](第3實(shí)施方式)
[0086]第2實(shí)施方式的光學(xué)單元能通過自由曲面透鏡的工作來(lái)將投影圖像的形狀校正為接近作為光源形狀的矩形的形狀。但是，當(dāng)像這樣掃描進(jìn)行校正后的投影圖像來(lái)形成配光圖案時(shí)，還有改良的余地。
[0087]圖11的(a)是表示由第2實(shí)施方式的光學(xué)單元形成的照射圖案的圖；圖11的(b)是表示將由第2實(shí)施方式的光學(xué)單元形成的投影圖像進(jìn)行合成后的狀態(tài)的圖。圖12的(a)是表示配置使得具備LED28的復(fù)合拋物面聚光器32的長(zhǎng)度方向?yàn)殂U直方向的狀態(tài)的圖；圖12的(b)是表不配置使得復(fù)合拋物面聚光器32的長(zhǎng)度方向相對(duì)于鉛直方向傾斜的狀態(tài)的圖。
[0088]當(dāng)光源處于圖12的(a)所示的狀態(tài)時(shí)，照射圖案如圖11的(a)所示那樣相對(duì)于水平線傾斜了大約10°。此外，當(dāng)光源處于圖12的(a)所示的狀態(tài)時(shí)，各投影圖像如圖11的(b)所示那樣相對(duì)于鉛直線傾斜了大約20°。因此，在本實(shí)施方式中，針對(duì)用于校正這些傾斜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0089]首先，可以使包括作為自由曲面透鏡的投影透鏡130 (參照?qǐng)D8)、旋轉(zhuǎn)反光罩26、以及LED28的光學(xué)系統(tǒng)整體相對(duì)于光軸旋轉(zhuǎn)10°，來(lái)修正照射圖案的傾斜。此外，可以通過使具備LED28和復(fù)合拋物面聚光器的32的光源傾斜，來(lái)修正各投影圖像的傾斜。具體來(lái)講，如圖12的(b)所示那樣，關(guān)于光源的發(fā)光面，發(fā)光面的各邊被設(shè)置得相對(duì)于鉛直方向傾斜20°，以使得由投影透鏡130向前方投影的投影圖像接近垂直。
[0090]圖13的(a)是表示由第3實(shí)施方式的光學(xué)單元形成的照射圖案的圖；圖13的(b)是表示將由第3實(shí)施方式的光學(xué)單元形成的投影圖像進(jìn)行合成后的狀態(tài)的圖。如圖13所示那樣，照射圖案和各投影圖像的傾斜被修正了，能形成理想的配光圖案。此外，僅使包括投影透鏡130和LED28、以及旋轉(zhuǎn)反光罩26的光學(xué)系統(tǒng)整體傾斜，就能修正照射圖案和投影圖像，故用于得到想要的配光圖案的調(diào)整是容易的。
[0091](第4實(shí)施方式)
[0092]如上述實(shí)施方式的光學(xué)單元那樣，可以用一個(gè)光源來(lái)形成遠(yuǎn)光用配光圖案。但是，也可以考慮有需要更明亮的照射圖案的情況和為了低成本化而使用低光度的LED的情況。因此，在本實(shí)施方式中，針對(duì)具備多個(gè)光源的光學(xué)單元進(jìn)行說(shuō)明。
[0093]圖14是示意性地表示第4實(shí)施方式的燈單元的側(cè)視圖。圖15是示意性地表示第4實(shí)施方式的燈單元的俯視圖。第4實(shí)施方式的燈單元120具備投影透鏡130、旋轉(zhuǎn)反光罩26、以及2個(gè)LED28a、28b。圖16是表示旋轉(zhuǎn)反光罩26處于圖14的狀態(tài)時(shí)的投影圖像的圖。投影圖像Ia是由被配置于靠近投影透鏡130的前方的LED28a的光形成的，投影圖像Ib是由被配置于遠(yuǎn)離投影透鏡130的后方的LED28b的光形成的。
[0094]圖17的(a)是表示由前方的LED28a形成的配光圖案的圖，圖17的(b)是表示由后方的LED28b形成的配光圖案的圖，圖17的(c)是表示由2個(gè)LED形成的合成配光圖案的圖。如圖17的(c)所示那樣，使用多個(gè)LED也能形成想要的配光圖案。此外，在所合成的配光圖案中，達(dá)到了僅由一個(gè)LED難以實(shí)現(xiàn)的最大光度。
[0095]接下來(lái)，針對(duì)使用燈單元120來(lái)在配光圖案中形成遮光部的情況進(jìn)行說(shuō)明。圖18的(a)是表不由前方的LED28a形成的、具有遮光部的配光圖案的圖；圖18的(b)是表不由后方的LED28b形成的、具有遮光部的配光圖案的圖；圖18的(c )是表示由2個(gè)LED形成的、具有遮光部的合成配光圖案的圖。為了形成圖18的(a)及圖18的(b)所示的配光圖案，為使各遮光部的位置對(duì)準(zhǔn)而適當(dāng)使各LED的亮滅燈時(shí)刻錯(cuò)開了。如圖18的(c)所示那樣，使用多個(gè)LED也能形成具有遮光部的想要的配光圖案。此外，在所合成的配光圖案中，達(dá)到了僅由一個(gè)LED難以實(shí)現(xiàn)的最大光度。
[0096](第5實(shí)施方式)
[0097]圖19是示意性地表示包含第5實(shí)施方式的光學(xué)單元的構(gòu)成的俯視圖。
[0098]本實(shí)施方式的光學(xué)單元150包括旋轉(zhuǎn)反光罩26和具有作為發(fā)光元件的LED的多個(gè)光源。多個(gè)光源中的一個(gè)光源152具有多個(gè)LED單元152a、152b、以及152c。多個(gè)LED單元152a、152b、152c是集光用的LED單元，被配置使得能實(shí)現(xiàn)適合遠(yuǎn)光用配光圖案的、匯集向前進(jìn)方向正面的較強(qiáng)的集光。多個(gè)光源中的另一光源154具有多個(gè)LED單元154a、154b。多個(gè)LED單元154a、154b是擴(kuò)散用的LED單元，被配置使得能實(shí)現(xiàn)適合遠(yuǎn)光用配光圖案的、照射較廣范圍的散射光。此外，不需要各光源所具有的LED單元一定為多個(gè)，只要能實(shí)現(xiàn)足夠的明亮，LED單元也可以為I個(gè)。此外，不需要總是使所有LED單元點(diǎn)亮，也可以根據(jù)車輛的行駛狀況和前方的狀態(tài)來(lái)僅使一部分LED單元點(diǎn)亮。[0099]光源152及光源154被配置使得各自射出的光被旋轉(zhuǎn)反光罩26的各葉片在不同的位置反射。具體來(lái)講，光源152所具有的集光用的LED單元152a、152b、152c被配置使得所射出的光被處于更遠(yuǎn)離第I投影透鏡156的扇形的葉片26a反射。因此，能用焦點(diǎn)距離較長(zhǎng)(投影倍率較低)的第I投影透鏡156將被扇形的葉片26a反射而產(chǎn)生的光源152的位置變化投影向前方。其結(jié)果，在使旋轉(zhuǎn)反光罩26旋轉(zhuǎn)，并使用從光源152射出的光來(lái)掃描前方時(shí)，掃描范圍不太廣，能形成更明亮地照射較狹范圍的配光圖案。
[0100]另一方面，光源154所具有的擴(kuò)散用的LED單元154a、154b被配置使得所射出的光被處于更靠近第2投影透鏡158的位置的扇側(cè)的葉片26a反射。因此，能用焦點(diǎn)距離較短(投影倍率較高)的第2投影透鏡158來(lái)投影因被扇形的葉片26a反射而產(chǎn)生的光源154的位置變化。其結(jié)果，在使旋轉(zhuǎn)反光罩26旋轉(zhuǎn)，并使用從光源154射出的光來(lái)掃描前方的情況下，掃描范圍擴(kuò)大，能形成照射較廣范圍的配光圖案。
[0101]像這樣，通過將多個(gè)光源152、154配置使得其各自射出的光被旋轉(zhuǎn)反光罩26的反射面上的不同位置反射，能形成多個(gè)配光圖案，并且能合成這些配光圖案來(lái)形成新的配光圖案，故容易設(shè)計(jì)更理想的配光圖案。
[0102]接下來(lái)，針對(duì)各投影透鏡的位置進(jìn)行說(shuō)明。如上述那樣，從光源152及光源154射出的光通過被葉片26a反射而入射到各投影透鏡。對(duì)于各投影透鏡，這等價(jià)于從在葉片26a的背面?zhèn)忍摂M地形成的光源152和光源154的2次光源入射光線。當(dāng)掃描光來(lái)形成配光圖案時(shí)，為了使分辨率提高，盡可能地投影不模糊的清晰的光源像來(lái)進(jìn)行掃描是很重要的。
[0103]因此，關(guān)于各投影透鏡的位置，優(yōu)選透鏡焦點(diǎn)與2次光源一致。此外，若考慮光源152及光源154的2次光源的位置隨著葉片26a的旋轉(zhuǎn)而變化的情況、及所被要求的各種照射圖案，未必需要所有2次光源都與投影透鏡的焦點(diǎn)一致。
[0104]根據(jù)這樣的認(rèn)識(shí)，例如配置第I投影透鏡156使得因葉片26a的反射而形成的光源152的2次光源中的至少一者從第I投影透鏡156的焦點(diǎn)附近通過。此外，配置第2投影透鏡158使得因葉片26a的反射而形成的光源154的2次光源中的至少一者從第2投影透鏡158的焦點(diǎn)附近通過。
[0105]圖20是示意性地表示由具備第5實(shí)施方式的光學(xué)單元的車輛用前照燈形成的配光圖案的圖。圖20所示的遠(yuǎn)光用配光圖案PH是由光源152所形成的、明亮地照射到車輛前方正面遠(yuǎn)處的第I配光圖案PH1、和光源154所形成的、照射車輛前方的較廣范圍的第2配光圖案PH2構(gòu)成。
[0106]此外，本實(shí)施方式的光學(xué)單元150還包括--第I投影透鏡156，將從光源152射出、并被旋轉(zhuǎn)反光罩26反射的光作為第I配光圖案PHl而向光學(xué)單元的光照射方向投影；以及第2投影透鏡158，將從光源154射出、并被旋轉(zhuǎn)反光罩26反射的光作為第2配光圖案PH2而向光學(xué)單元的光照射方向投影。由此，通過適當(dāng)選擇各投影透鏡，能用I個(gè)旋轉(zhuǎn)反光罩來(lái)形成不同的配光圖案。
[0107]接下來(lái)，針對(duì)形成第I配光圖案PHl及第2配光圖案PH2的各LED所形成的照射圖案進(jìn)行說(shuō)明。圖21的(a)是表示了由光源152及光源154形成的配光圖案的圖，圖21的
(b)?圖21的(f)是表示了由LED單元152a、152b、152c、154a、154b分別形成的照射圖案的圖。如圖21的(b)?圖21的(d)所示那樣，由LED單元152a、152b、152c形成的照射圖案是照射區(qū)域較狹窄，并且最大光度較大的圖案。另一方面，如圖21的(e)、圖21的(f)所示那樣，由LED單元154a、154b形成的照射圖案是最大光度較小，但照射區(qū)域較廣的圖案。然后，通過重疊各LED的照射圖案，來(lái)形成圖21的(a)所示的遠(yuǎn)光用配光圖案。
[0108]接下來(lái)，針對(duì)光源152及光源154所具備的LED單元更詳細(xì)地進(jìn)行敘述。圖22的(a)是第5實(shí)施方式的LED單元的立體圖；圖22的(b)是圖22的(a)的C 一 C剖面圖；圖22的(c)是圖22的(a)的D — D剖面圖。本實(shí)施方式的光源152所具備的LED單元152a由LED160和匯集LED160的光的復(fù)合拋物面聚光器162構(gòu)成。此外，LED單元152a、152b、152c、154a、154b各自的構(gòu)成相同，故以下以LED單元152a為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0109]復(fù)合拋物面聚光器162在底部配置有LED160，并且開口部162a是矩形的部件。復(fù)合拋物面聚光器162為匯集LED160的光而具有從底部起朝開口部162a形成的4個(gè)側(cè)面(集光面)162b?162e。將4個(gè)側(cè)面162b?162e進(jìn)行鏡面加工，以使之成為在LED160或其附近區(qū)域具有焦點(diǎn)的拋物線形狀。由此，LED160所發(fā)出的光被匯集地向前方照射。但是，從LED160發(fā)出的光如圖22的(c)所示的虛線箭頭那樣容易在開口部162a的長(zhǎng)度方向上擴(kuò)散。因此，假定側(cè)面的高度都相同，則有時(shí)無(wú)法充分地匯集LED160所發(fā)出的光中的射向開口部162a的長(zhǎng)度方向的光。即，不被側(cè)面反射而直接從開口部?jī)A斜地射出的光的一部分不會(huì)到達(dá)旋轉(zhuǎn)反光罩26的反射面。
[0110]因此，在本實(shí)施方式的復(fù)合拋物面聚光器162中，4個(gè)側(cè)面分別被形成為:處于開口部162a的長(zhǎng)邊方向的端部的側(cè)面162b、162c的高度Hl高于處于開口部162a的短邊方向的端部的側(cè)面162d、162e的高度H2。由此，能減少LED160的光中的不到達(dá)旋轉(zhuǎn)反光罩的反射面的散射光的產(chǎn)生，增加射向各投影透鏡的入射光，故能將光源的光高效地利用于照明。
[0111]此外，通過使用本實(shí)施方式的光學(xué)單元150，也能在配光圖案內(nèi)形成遮光部。圖23的(a)是表不由光源152及光源154形成的、具有遮光部的配光圖案的圖；圖23的(b)?圖23的(f)是表示由LED單元152a、152b、152c、154a、154b分別形成的具有遮光部的照射圖案的圖。如圖23的(b)?圖23的(d)所示那樣，由LED單元152a、152b、152c形成的具有遮光部的照射圖案是照射區(qū)域較窄、最大光度較大的圖案。另一方面，如圖23的(e)、圖21的(f)所示那樣，由LED單元154a、154b形成的具有遮光部的照射圖案是最大光度較小、但照射區(qū)域較廣的圖案。然后，通過重疊各LED的照射圖案，來(lái)形成如圖23的(a)所示的、具有遮光部的遠(yuǎn)光用配光圖案。
[0112](第6實(shí)施方式)
[0113]能使用上述各實(shí)施方式的光學(xué)單元來(lái)構(gòu)成障礙物檢測(cè)裝置。圖24是示意性地表示了第6實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置的俯視圖。圖25是第6實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置的功能塊圖。
[0114]本實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置100具備光學(xué)單元102、控制部104、檢測(cè)部106、車輛速度傳感器(speed sensor) 108。光學(xué)單元102除在上述光學(xué)單元150的光源154上、作為射出紅外光的發(fā)光元件而設(shè)有紅外光單元154c這一點(diǎn)外，與光學(xué)單元150的構(gòu)成是大致相同的。
[0115]S卩，障礙物檢測(cè)裝置100具備:光源154，具有射出可見光的作為第I發(fā)光元件的LED單元154a、154b，和射出紅外光的作為第2發(fā)光元件的紅外光單元154c ;以及旋轉(zhuǎn)反光罩26，反射從光源154射出的可見光及紅外光，并以旋轉(zhuǎn)軸為中心單向旋轉(zhuǎn)。
[0116]旋轉(zhuǎn)反光罩26是通過其旋轉(zhuǎn)動(dòng)作使來(lái)自LED單元154a、154b的可見光作為照射光束而射出的構(gòu)件，并通過使該照射光束進(jìn)行掃描而形成可見光配光圖案，此外，還是使來(lái)自紅外光單兀154c的紅外光作為照射光束而射出的構(gòu)件,并通過使該照射光束進(jìn)行掃描而形成紅外光配光圖案。
[0117]因此，障礙物檢測(cè)裝置100能通過旋轉(zhuǎn)反光罩26的工作而形成基于可見光照射光束的掃描的可見光配光圖案、和基于紅外光照射光束的掃描的紅外光配光圖案。
[0118]此外，在障礙物檢測(cè)裝置100中，旋轉(zhuǎn)反光罩26的旋轉(zhuǎn)軸R被設(shè)置得與隨著旋轉(zhuǎn)而向左右方向掃描的照射光束的掃描平面大致平行。因此，能謀求障礙物檢測(cè)裝置100的薄型化。在此，所謂大致平行，是指實(shí)質(zhì)上平行即可，可以不意味著完全平行，允許不嚴(yán)重妨礙某方案的障礙物檢測(cè)裝置的效果的范圍內(nèi)的誤差。
[0119]圖26是示意性地表示由第6實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置100形成的各配光圖案的圖。障礙物檢測(cè)裝置100通過使光源154的LED單元154a、154b的亮滅燈的時(shí)刻和光度的變化與旋轉(zhuǎn)反光罩26的旋轉(zhuǎn)同步，能形成如圖26所示那樣任意區(qū)域Al被遮光的可見光配光圖案PHV。此外，障礙物檢測(cè)裝置100通過使光源154的紅外光單元154c的亮滅燈的時(shí)刻和光度的變化與旋轉(zhuǎn)反光罩26的旋轉(zhuǎn)同步，能形成如圖26所示那樣任意區(qū)域Al被照射的紅外光配光圖案PHIR。
[0120]具體來(lái)說(shuō)，障礙物檢測(cè)裝置100所具備的控制部104 (參照?qǐng)D25)控制用于進(jìn)行LED單元154a、154b及紅外光單元154c的亮滅燈的亮滅燈電路110，并控制旋轉(zhuǎn)反光罩26的電機(jī)112?？刂撇?04具有在可見光的照射光束掃描配光圖案的一部分區(qū)域Al的時(shí)刻使LED單元154a、154b熄滅或減光，并在紅外光的照射光束掃描包含區(qū)域Al的區(qū)域的時(shí)刻使紅外光單元154c點(diǎn)亮的障礙物檢測(cè)模式(控制模式)。由此，障礙物檢測(cè)裝置100能以使紅外光單元154c點(diǎn)亮的狀態(tài)，對(duì)以使LED單元154a、154b熄滅或減光的狀態(tài)被掃描的一部分區(qū)域Al進(jìn)行掃描。
[0121]接下來(lái)，針對(duì)上述障礙物檢測(cè)模式進(jìn)行說(shuō)明。圖27是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置100中的障礙物檢測(cè)模式的一個(gè)例子的流程圖。圖28的(a)是示意性地表示執(zhí)行障礙物檢測(cè)模式時(shí)的配光圖案的一個(gè)例子的圖；圖28的(b)是表示紅外光配光圖案PHIR內(nèi)的紅外光(IR)光度的變化的圖。圖29的(a)是示意性地表示執(zhí)行障礙物檢測(cè)模式時(shí)的配光圖案的一個(gè)例子的圖；圖29的(b)是表示紅外光配光圖案PHIR內(nèi)的紅外光(IR)光度的變化的圖。障礙物檢測(cè)模式例如在夜間等點(diǎn)亮了車輛用前照燈時(shí)被自動(dòng)或通過駕駛員的選擇來(lái)執(zhí)行。
[0122]在開始障礙物檢測(cè)模式時(shí)，基于檢測(cè)部106的信息，在控制部104中判定是否在比本車更靠前方處存在其它車輛(前方車)(S10)。關(guān)于檢測(cè)部106，例如使用毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、遠(yuǎn)紅外線照相機(jī)等。
[0123]若判定為不存在前方車(S10的No)，則通過通常的遠(yuǎn)光用配光圖案維持前方被照射的狀態(tài)。而若判定為存在前方車時(shí)(Sio的Yes)，則如圖28所示那樣，形成前方車Cl所存在的區(qū)域A2被遮光了的可見光配光圖案PHV (S12)。該狀態(tài)下，區(qū)域A2未被可見光照射，故駕駛員難以認(rèn)識(shí)到區(qū)域A2的狀況。
[0124]因此，在該狀態(tài)下，障礙物檢測(cè)裝置100使光源154的紅外光單元154c的亮滅燈的時(shí)刻和光度的變化與旋轉(zhuǎn)反光罩26的旋轉(zhuǎn)同步，以使得用紅外光照射被遮光了的區(qū)域A2。由此，如圖28所示那樣，形成包含區(qū)域A2的區(qū)域被紅外光照射的紅外光配光圖案PHIR(S14)。
[0125]在該狀態(tài)下，適當(dāng)進(jìn)行障礙物的檢測(cè)(S16)。在此，所謂障礙物，是處于路上的物體(例如跌落的物體、落石、故障車輛、停止的車輛、停車車輛等)和行人等。在本實(shí)施方式中，為進(jìn)行這樣的障礙物的檢測(cè)，采用了在紅外光的光譜區(qū)域具有靈敏度的攝像頭(攝像部)來(lái)作為檢測(cè)部106。此外，作為檢測(cè)部106，除攝像頭或傳感器外，還可以使用導(dǎo)航、路車間通信、車車間通信等與外部的通信手段。
[0126]然后，控制部104所具備的判定部基于攝像頭所取得的車輛前方的圖像的信息來(lái)判定在區(qū)域A2是否存在妨礙車輛行駛的障礙物(例如圖28所示的行人C2)，換言之，判定是否存在需要用可見光來(lái)照射的障礙物。控制部104在判定為一部分區(qū)域A2內(nèi)不存在障礙物時(shí)(S16的No)，反復(fù)進(jìn)行步驟SlO?S14的處理。
[0127]控制部104在判定為一部分區(qū)域A2內(nèi)存在需要用可見光來(lái)照射的障礙物的情況下(S16的Yes)，進(jìn)行LED單元154a、154b的點(diǎn)亮控制，以使得障礙物能被可見光的照射光束照射。由此，在一部分區(qū)域A2內(nèi)存在障礙物的情況下，駕駛員容易認(rèn)識(shí)到它。此外，控制部104在判定為一部分區(qū)域A2內(nèi)存在障礙物之前，通過攝像頭、各種雷達(dá)而捕捉到疑似障礙物的物體的情況下，可以控制亮滅燈電路110，使得形成包含該物體的較窄的范圍被光度更高的紅外光照射的紅外光配光圖案PHIR’(參照?qǐng)D29)。由此，能進(jìn)一步提高障礙物的檢測(cè)精度。此外，障礙物檢測(cè)裝置100也可以不預(yù)先進(jìn)行基于步驟S14的處理的紅外光配光圖案PHIR的形成、然后再進(jìn)行障礙物的檢測(cè)，而是在通過步驟S16的處理檢測(cè)到障礙物之后，再形成照射包含該障礙物的范圍的紅外光配光圖案PHIR。
[0128]在通過可見光的照射光束照射障礙物的情況下，本實(shí)施方式中的控制部104根據(jù)本車與障礙物的距離來(lái)控制LED單元154a、154b的點(diǎn)亮，以使得用可見光的照射光束所照射的、包含障礙物的區(qū)域的范圍變化。圖30的(a)是示意性地表示了檢測(cè)到遠(yuǎn)處的障礙物時(shí)的配光圖案的一個(gè)例子的圖，圖30的(b)是示意性地表示了檢測(cè)到近距離的障礙物時(shí)的配光圖案的一個(gè)例子的圖。此外，圖30的(a)、圖30的(b)所示的虛線區(qū)域的近光用配光圖案PL是由圖1所示的燈單元18形成的。
[0129]當(dāng)在步驟S16中檢測(cè)到障礙物時(shí)，控制部104判定本車與障礙物的距離d是否大于預(yù)定值dl(S18)。由此，能形成適于本車與障礙物的距離的可見光的配光圖案，并能促使駕駛員注意。
[0130]當(dāng)本車與障礙物的距離d大于預(yù)定值dl時(shí)(S18的Yes)，認(rèn)為是能通過制動(dòng)器避免碰撞的情況。因此，控制部104以障礙物為中心較窄地設(shè)定照射范圍(S20)，控制應(yīng)形成對(duì)包含障礙物的較窄照射范圍進(jìn)行照射的可見光配光圖案PHV’(參照?qǐng)D30的(a))的光源154(S22)，促使駕駛員注意。另一方面，當(dāng)本車與障礙物的距離d在預(yù)定值Dl以下時(shí)(S18的No)，認(rèn)為是僅通過方向盤操作就能避免碰撞的情況。因此，控制部104以障礙物為中心較廣地設(shè)定照射范圍(S24)，控制應(yīng)形成對(duì)包含障礙物的較廣照射范圍進(jìn)行照射的可見光配光圖案PHV”((參照?qǐng)D30的(b))的光源154 (S22)，促使駕駛員使車輛向障礙物的側(cè)方躲避。此外，本車與障礙物的距離同照射范圍的關(guān)系并非如上述那樣限定為2個(gè)階段的情況，可以通過設(shè)定多個(gè)作為閾值的預(yù)定值，而成為多階段的函數(shù)。
[0131]如以上那樣，障礙物檢測(cè)裝置100通過控制光源154的紅外光單元154c的亮滅燈時(shí)刻及光度的大小，能形成照射范圍、光度不同的多種紅外光配光圖案。特別地，當(dāng)作為紅外光單元154c而采用IR - LED時(shí)，由于在脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)使得流過額定值數(shù)倍的大電流，故能用一個(gè)紅外光單元154c容易地形成集光用配光圖案或擴(kuò)散用配光圖案。
[0132]一般來(lái)說(shuō)，在車輛低速行駛時(shí)，為監(jiān)視行人從周圍突然跑出的情況等，需要照射較廣的范圍。此外，在車輛高速行駛時(shí)，為監(jiān)視遠(yuǎn)處的障礙物，需要較強(qiáng)地照射中央處。因此，在照射范圍固定的紅外線探照燈的情況下，其配光圖案被設(shè)定使得兼顧基于紅外光的前方較廣范圍的照射和基于高光度的紅外光的前方中央范圍的照射。圖31的(a)是示意性地表示了照射范圍固定的紅外線探照燈的配光圖案的一個(gè)例子的圖；圖31的(b)是表示紅外光配光圖案PHIR內(nèi)的紅外光(IR)光度的變化的圖。
[0133]但是，在實(shí)際的行駛中，在低速行駛時(shí)監(jiān)視遠(yuǎn)處的必要性較小，在高速行駛時(shí)監(jiān)視較廣范圍的必要性較小，故照射范圍固定的紅外線探照燈無(wú)用地消耗著照射能量。
[0134]與此不同，在本實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置100中，在要照射遠(yuǎn)處的較窄范圍的情況下，使紅外光單元154c點(diǎn)亮的時(shí)間較短，故即使為加大要照射的紅外光的光度而增大給紅外光單元154c的瞬間投入電力，紅外光單元154c的平均耗電的增加也會(huì)被抑制。另一方面，在要照射近距離的較廣范圍時(shí)，使紅外光單元154c點(diǎn)亮的時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)，但照射所需的紅外光的光度較小即可，故能減小給紅外光單元154c的瞬間投入電力，能抑制紅外光單元154c的平均耗電的增加。像這樣，通過使要照射紅外光時(shí)對(duì)紅外光單元154c的瞬間投入電力與照射范圍的大小成反比，能抑制紅外光單元154c的耗電的變動(dòng)。
[0135]圖32是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置100中的照射范圍變更模式的一個(gè)例子的流程圖。圖33的(a)是示意性地表示了在照射范圍變更模式下選中較廣的照射范圍時(shí)的配光圖案的一個(gè)例子的圖；圖33的(b)是表示圖33的(a)中的紅外光配光圖案PHIR (W)內(nèi)的紅外光(IR)光度的變化的圖。圖33的(c)是示意性地表示了在照射范圍變更模式下選中通常的照射范圍時(shí)的配光圖案的一個(gè)例子的圖；圖33的(d)是表示圖33的
(c)中的紅外光配光圖案PHIR (M)內(nèi)的紅外光(IR)光度的變化的圖；圖33的(e)是示意性地表示了在照射范圍變更模式下選中較窄的照射范圍時(shí)的配光圖案的一個(gè)例子的圖；圖33的(f)是表示圖33的(e)中的紅外光配光圖案PHIR (N)內(nèi)的紅外光(IR)光度的變化的圖。
[0136]照射范圍變更模式例如在夜間等點(diǎn)亮了車輛用前照燈時(shí)被自動(dòng)或通過駕駛員的選擇來(lái)執(zhí)行。在開始照射范圍變更模式時(shí)，在控制部104中基于車輛速度傳感器108的信息來(lái)判定本車的車速V是否快于預(yù)定速度Vl (S30)。當(dāng)車速V慢于預(yù)定速度Vl時(shí)(S30的Yes)，控制部104控制亮滅燈電路110，使得形成應(yīng)以紅外光照射較廣范圍的、圖33的(a)所示的紅外光配光圖案PHIR (W) (S32)。
[0137]當(dāng)車速V在預(yù)定速度Vl以上時(shí)(S30的No)，在控制部104中基于車輛速度傳感器108的信息來(lái)判定本車的車速V是否快于預(yù)定速度V2 (S34)。當(dāng)車速V小于預(yù)定速度V2時(shí)(S34的No)，控制部104控制亮滅燈電路110，使得形成應(yīng)以紅外光照射通常范圍的、圖33的(c)所示的紅外光配光圖案PHIR (M) (S36)。
[0138]當(dāng)車速V大于預(yù)定的速度V2時(shí)(S34的Yes)，控制部104控制亮滅燈電路110，使得形成應(yīng)以紅外光照射較窄范圍的、圖33的(e)所示的紅外光配光圖案PHIR (N) (S38)。
[0139]像這樣，本實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置100能根據(jù)車輛速度改變紅外光的照射范圍和紅外光的光度，故能大幅度地減少紅外光單元154c的耗電。
[0140]此外，紅外光為偏紅色的顏色，故有時(shí)車輛外觀上或法規(guī)上不理想。因此，障礙物檢測(cè)裝置100在形成了紅外光配光圖案時(shí)，通過適當(dāng)重疊基于白色光等可見光的可見光配光圖案，能緩和紅外光的紅色所造成的影響。
[0141]以上參照上述各實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于上述各實(shí)施方式，適當(dāng)組合各實(shí)施方式的構(gòu)成的方案也包含在本發(fā)明內(nèi)。還可以基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)將各實(shí)施方式中的組合和處理的順序進(jìn)行重組和對(duì)各實(shí)施方式施加各種設(shè)計(jì)變更等變形，被施加了這樣的變形的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0142]例如，車輛用前照燈10通過使旋轉(zhuǎn)反光罩26不旋轉(zhuǎn)地以任意角度停止，能在想要的位置形成最大光度非常高的閃光。由此，能通過用明亮的閃光來(lái)照射特定的障礙物(包括人)，來(lái)促使其引起注意。
[0143]此外，LED單元154a、154b、紅外光單元154c作為光源也可以不一體地構(gòu)成、而是相分離的。此外，各單元可以被配置在如下這樣的位置:從各單元分別射出的光可以不被旋轉(zhuǎn)反光罩26中的同一區(qū)域反射,而是各自的光被不同的葉片反射。
[0144]〔標(biāo)號(hào)說(shuō)明〕
[0145]10車輛用前照燈、18，20燈單元、26旋轉(zhuǎn)反光罩、100障礙物檢測(cè)裝置、102光學(xué)單元、104控制部、106檢測(cè)部、108車輛速度傳感器、110亮滅燈電路、112電機(jī)、120燈單元、130投影透鏡、154光源、154a LED單元、154c紅外光單元。
[0146]〔工業(yè)可利用性〕
[0147]本發(fā)明能適用于車輛用燈具。
【權(quán)利要求】
1.一種障礙物檢測(cè)裝置，其特征在于，包括: 光源，具有射出可見光的第I發(fā)光兀件和射出紅外光的第2發(fā)光兀件，以及 旋轉(zhuǎn)反光罩，反射從上述光源射出的上述可見光及上述紅外光，并以旋轉(zhuǎn)軸為中心單向旋轉(zhuǎn)； 其中，上述旋轉(zhuǎn)反光罩被構(gòu)成使得通過其旋轉(zhuǎn)動(dòng)作， 使來(lái)自上述第I發(fā)光元件的可見光作為照射光束而射出，并通過使該照射光束進(jìn)行掃描，而形成第I配光圖案，并且， 使來(lái)自上述第2發(fā)光元件的紅外光作為照射光束而射出，并通過使該照射光束進(jìn)行掃描，來(lái)形成第2配光圖案。
2.如權(quán)利要求1所述的障礙物檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述旋轉(zhuǎn)軸被設(shè)置成與通過旋轉(zhuǎn)而向左右方向掃描的照射光束的掃描平面大致平行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的障礙物檢測(cè)裝置，其特征在于， 還包括控制部，控制上述第I發(fā)光元件及上述第2發(fā)光元件的亮滅燈； 上述控制部具有控制模式，該控制模式在上述可見光的照射光束掃描上述第I配光圖案的一部分區(qū)域的時(shí)刻使上述第I發(fā)光元件熄滅或減光，并在上述紅外光的照射光束掃描包含上述一部分區(qū)域的區(qū)域的時(shí)刻使上述第2發(fā)光元件點(diǎn)亮。
4.如權(quán)利要求3所述的障礙物檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括: 攝像部，在紅外光的光譜區(qū)域具有靈敏度，以及 判定部，基于上述攝像部所取得的圖像來(lái)判定在上述一部分區(qū)域是否存在妨礙車輛行駛的障礙物； 在上述一部分區(qū)域內(nèi)存在上述障礙物的情況下，上述控制部控制上述第I發(fā)光元件的點(diǎn)亮，使得上述障礙物被上述可見光的照射光束照射。
5.如權(quán)利要求4所述的障礙物檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述控制部根據(jù)本車與上述障礙物的距離來(lái)控制上述第I發(fā)光元件的點(diǎn)亮，使得上述可見光的照射光束所照射的、包含上述障礙物的區(qū)域的范圍變化。
【文檔編號(hào)】B60R21/00GK103492228SQ201280019734
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月22日
【發(fā)明者】山村聰志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小糸制作所