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JP2023106557A - 灯具システムおよび車両用灯具 - Google Patents

灯具システムおよび車両用灯具 Download PDF

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Abstract

【課題】交通安全に寄与する車両用灯具を提供する。【解決手段】灯具システム１００は、配光可変ランプ１１０を備える。配光可変ランプ１１０は、強度分布９０２が可変であるビームを路面９００に照射する。配光コントローラ１３０は、配光可変ランプ１１０を制御し、所定のイベントの開始とともに路面９００にイベントに対応するパターンＰＴＮを描画し、イベントの終了とともにパターンＰＴＮを消灯する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具に関する。
夜間やトンネル内での安全な走行に車両用灯具が重要な役割を果たす。近年、車両の周囲の状態にもとづいて、配光パターンを動的、適応的に制御するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）ランプの採用が進められている。ＡＤＢランプは、前方車や歩行者の有無を検出し、前方車あるいは歩行者に対応する領域を減光あるいは消灯するなどして、前方車の運転者や歩行者に与えるグレアを低減するものである。
また空間的な分解能が高いＡＤＢ光源を用いて、運転支援のための図形や文字等を路面に描画する技術が提案されている。路面は通常のヘッドランプによっても同時照射されているため、運転者やその他の交通参加者が、路面に描画された図形や文字を視認するためには、十分なコントラスト比を得る必要があり、したがって高輝度な路面描画用の光源が必要となる。
特開２０１６－０３０５２７号公報 特開２０１７－０３７８０６号公報 特開２０１６－０５５６９１号公報 特開２０１４－１４４７２５号公報
（１） 本発明のある態様はこうした状況においてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、交通安全に寄与する灯具の提供にある。
（２） 歩行者との衝突事故、接触事故を防止するためには、運転者が歩行者にいち早く気づくとともに、歩行者も車両に気づき、双方が回避行動を取ることが重要である。
本発明のある態様はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、交通安全に寄与する車両用灯具の提供にある。
（３） 車両用の灯具の高機能化が進んでおり、その一例として、路面に光ビームのパターンを照射し、図形や文字を描画するランプが提案されている。
路面は通常のヘッドランプによっても同時照射されているため、運転者やその他の交通参加者が、路面に描画された図形や文字を視認するためには、十分なコントラスト比を得る必要があり、したがって高輝度な路面描画用の光源が必要となる。
路面描画には、高分解能な描画が可能な光源としてＤＭＤ（Digital Micromirror Device）やμＬＥＤ（発光ダイオード）などが採用しうるが、それら単独で十分な輝度を得ることが難しい場合がある。
本発明者は、車両の左右に光源を配置し、それらが生成するビームを重ね合わせることにより、路面に図形や文字を描画することを検討し、以下の問題を認識するに至った。図２４、図２５を参照してこの問題を説明する。
図２４（ａ）、（ｂ）は、スクリーンである路面９００に、理想的な状態で左右の光源９０２，９０４からビームＢＭｌ，ＢＭｒが照射される様子を示す図である。図２４（ａ）はスクリーンである路面９００を横から見た図であり、図２４（ｂ）は路面９００を上から見た図である。以下の説明では、「図形」といった場合、文字を含む。
理想的な状態では、左ビームＢＭｌが描画する図形９０６と右ビームが描画する図形９０８は、路面９００上で完全に重なるため、運転者や交通参加者に対して、シャープな図形を提示できる。
しかしながら実際の走行中に理想状態となることは希であり、現実的にはピッチングにより左右のビームの照射角が変動したり、路面に傾斜があったりすると、理想状態から逸脱する。図２５（ａ）、（ｂ）は、現実的な状態で路面に左右のビームが照射される様子を示す図である。現実的な状態では、スクリーンである路面９００’は、理想的な状態から傾く。その結果、左ビームＢＭｌが描画する図形９０６’と右ビームが描画する図形９０８’はスクリーン上で位置ズレを起こし、図形の輪郭が２重となり、にじみが生ずる。輪郭のにじみは、運転者や交通参加者に対する視認性を著しく低下させる。
本発明のある態様はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、路面に描画される図形の視認性の改善にある。
（４） 自動車の付加価値の向上のために、カーテシーランプが搭載される車両が増えている。カーテシーランプは、ドアが開いたときに、搭乗者の足下を照らすことにより、搭乗者の乗り降りを支援し、また後続車にドアが開いていることを知らせる役割がある。
本発明のある態様はこうした状況においてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、自動車の付加価値を高めることができる灯具システムの提供にある。
（５） 歩行者や自転車の運転者などの交通参加者は、正面から接近する自動車には、ヘッドランプを手がかりに素早く気づくことができる。ところが、後方から接近する自動車には、ヘッドランプが点灯していたとしても気がつきにくい。
本発明のある態様はこうした状況においてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、車両前方の交通参加者に対して、後方車両の接近を知らせることが可能な灯具の提供にある。
（１） 本発明のある態様は、強度分布が可変であるビームを路面に照射する配光可変ランプと、配光可変ランプを制御し、所定のイベントの開始とともに路面に、当該イベントに対応したパターンを描画し、イベントの終了とともにパターンを消灯するコントローラと、を備える。
路面描画をイベント駆動とし、イベント毎にパターンを規定しておくことにより、運転者を煩わせることなく周囲の交通参加者に、自車の存在や運転者の意思を、適切な態様、適切なタイミングで伝達できる。
所定のイベントは、先行車の追い越しであり、配光可変ランプは、車両前方の路面にロービームより明るい照度または暗い照度で、進行方向が長手である所定第１範囲にわたる第１パターンを描画してもよい。これにより、先行車に自車の追い越しを知らせることができる。
第１範囲は、先行車の前縁より前に伸びていてもよい。これにより先行車の運転者の死角とならない範囲に第１パターンが照射されるため、より確実に追い越しを知らせることができる。
所定のイベントは車線変更であり、配光可変ランプは、車両前方の路面にロービームより明るい照度または暗い照度で、先端が隣の車線内まで伸びている第２パターンを描画してもよい。これにより、隣の車線の後続車に、車線変更の意思を通知できる。
所定のイベントは交差点への進入であり、配光可変ランプは、車両前方の路面にロービームより明るい照度または暗い照度で、先端が交差点内まで伸びている第３パターンを描画してもよい。これにより、交差点内の車両に、交差点への進入の意思を通知できる。
所定のイベントは渋滞時の合流であり、配光可変ランプは、車両前方の路面にロービームより明るい照度または暗い照度で、先端が合流先の路線内まで伸びている第４パターンを描画してもよい。これにより、合流先の路線内の車両に、合流の意思を通知できる。
所定のイベントは車線逸脱であり、配光可変ランプは、車両前方の路面にロービームより明るい照度または暗い照度で、車幅（左縁および右縁）を示す２本のラインの少なくとも一方を含む第５パターンを描画してもよい。これにより、自車の運転者に警告を与えることができる。
所定のイベントは先行車との接近であり、配光可変ランプは、先行車と自車の間の路面にロービームより明るい照度または暗い照度で第６パターンを描画してもよい。これにより、自車の運転者に警告を与えることができる。
所定のイベントは、最低法定速度からの逸脱であり、配光可変ランプは、車両前方の路面にロービームより明るい照度または暗い照度で、加速を促す第７パターンを描画してもよい。これにより、自車の運転者に警告を与えることができる。
本発明の別の態様は、車両用灯具である。この車両用灯具は、強度分布が可変であるビームを路面に照射する配光可変ランプを備える。配光可変ランプは、先行車を追い越す際に、車両前方の路面にロービームより明るい照度または暗い照度で、進行方向が長手である所定範囲にわたるパターンを描画する。
（２） 本発明のある態様は、灯具システムに関する。灯具システムは、強度分布が可変であるビームを生成可能な配光可変ランプと、配光可変ランプを制御する配光コントローラと、を備える。配光コントローラは、歩行者が検出されると、歩行者の顔に照射されるビームの一部分の強度を一時的に変化させる。
これにより、歩行者のみにパッシングするのと同じ効果が得られるため、歩行者に車両の存在を気づかせることができ、ひいては回避行動を促すことができる。また自車の運転者に対しても、局所的な自車前方の一部分が点滅するため、注意を引くことになり、歩行者の存在を気づかせることができる。
歩行者の検出方法は特に限定されず、カメラ、ＬｉＤＡＲやステレオカメラ、ＴｏＦカメラなどの出力にもとづいて検出してもよい。
歩行者が検出されると、配光コントローラはさらに、路面に所定のパターンを描画してもよい。歩行者が地面を見て歩行している場合に、路面に描画されたパターンを見ることで、車両の存在を気づかせることができる。
パターンは、灯具システムを搭載する車両から歩行者あるいは前記歩行者の足下に向かって伸びてもよい。これにより、歩行者は、自分に対する報知・警告であることを認識しやすくなる。また、自車の運転者には、歩行者の方向を知らせることができる。
路面への描画は、所定の条件を満たすときに有効となってもよい。所定の条件は、車速をパラメータとして規定されてもよい。所定の条件は、歩行者との距離をパラメータとして規定されてもよい。
複数の歩行者が検出されたとき、最も危険と判定される所定人数の歩行者を照射対象としてもよい。複数の歩行者すべてに対して、顔部分を照射したり、路面にパターンを描画すると、却って運転者を混乱させるおそれがある。そこで照射対象の人数を限定することにより、安全性を高めることができる。
（３） 本発明のある態様の灯具システムは、車両の左前方に設けられ、強度分布が可変である第１ビームを路面に照射して第１パターンを描画する第１配光可変ランプと、車両の右前方に設けられ、強度分布が可変である第２ビームを路面に照射して第２パターンを描画する第２配光可変ランプと、を備える。第１パターンおよび第２パターンは、路面上で互いに重ね合わさる第１図形および第２図形を含んでおり、基準状態で路面に描画される第１図形と第２図形には、意図的な差異が導入されている。
予め意図的な差異を導入しておくことにより、第１図形と第２図形がずれて路面に投影された場合に、位置ズレに起因する輪郭のにじみを目立たなくすることができ、視認性の低下を防止できる。
第１図形と第２図形の一方は、他方に対してインセット（アウトセット）していてもよい。
第１図形と第２図形のインセット量あるいはオフセット量は、左右方向よりも前後方向の方が大きくてもよい。
第１図形と第２図形は、明るさが異なっていてもよい。
また第１ビームと第２ビームの強度が異なっていてもよい。
（４） 本発明のある態様は灯具システムに関する。灯具システムは、強度分布が可変であるビームを路面に照射可能な配光可変ランプと、灯具システムを搭載する車両の走行時において配光可変ランプを制御し、ビームによって路面に運転の支援のための図形を描画する配光コントローラと、を備える。配光コントローラは、車両の駐車中に、所定の条件を満たす人物が当該車両に近接すると、ビームによって地面に所定のパターンを描画する。
（５） 本発明のある態様は車両用灯具に関する。車両用灯具は、強度分布が可変であるビームを路面に照射する配光可変ランプを備える。配光可変ランプは、車両前方の路面にロービームより明るい照度または暗い照度で、進行方向が長手である所定範囲にわたるパターンを描画する。
この態様によると、自動車が交通参加者を追い越すのに先行して、路面に所定範囲を占めるように描画されたパターンが交通参加者の横を通過する。このパターンはロービームより明るいため、車両前方の交通参加者に、自動車の後方接近を知らせることができる。
パターンは、進行方向に並べられた複数の図形を含んでもよい。複数の図形を進行方向に並べることで、車両が走行するときに、複数の図形が次々と交通参加者の横を通り過ぎていくこととなり、交通参加者の周囲の路面は、明、暗、明、暗…と交互に照らされるため、均一なパターンを照射する場合に比べてより注意喚起できる。
パターンは、複数の図形が同じ速度で車両から遠ざかる方向にスライドするアニメーションであってもよい。これにより、交通参加者に、後方から自動車が接近していることを直感的に提示することができる。
複数の図形の車両に対する相対速度は、１０ｋｍ／ｈ～１６５ｋｍ／ｈであってもよい。
複数の図形の移動速度は、車両前方の交通参加者との距離に応じて変化してもよい。これにより交通参加者は、アニメーションの速度にもとづいて、車両までの距離を知ることができる。また距離が短いほどアニメーションの速度を高めることで、適切な行動対処をより強く促すことができる。
パターンは、車速が所定値以下のときに描画されてもよい。たとえば所定値は時速２０ｋｍ／ｈ～４０ｋｍ／ｈの範囲で定めてもよい。
パターンは、車両が通行する道の幅が所定幅より狭いときに描画されてもよい。たとえば所定幅は４ｍである。
パターンは、車両が通行する道の幅が所定幅より狭いことを条件として描画されてもよい。たとえば所定幅は４ｍである。あるいはパターンは、車両が通行する道にガードレールが設置されていないことを条件として描画されてもよい。あるいはパターンは、対向車とすれ違うときに描画されてもよい。
複数の図形の横幅は、車両と実質的に同一かそれより広くてもよい。
パターンは、車幅を示す２本のラインを含み、２本のラインの長さが時間とともに進行方向に向かって伸びてもよい。
パターンは、車幅を示す２本のラインと、２本のラインの一方と隣接して配置され、時間とともに進行方向に向かって伸びる、または時間とともに進行方向に向かって移動するアニメーション図形と、を含んでもよい。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
１． 本発明のある態様によれば、周囲の交通参加者に、自車の存在や運転者の意思を、適切な態様、適切なタイミングで伝達できる。
２． 本発明のある態様によれば、交通安全に寄与する灯具システムを提供できる。
３． 本発明のある態様によれば、路面に描画される図形の視認性を改善できる。
４． 本発明のある態様によれば、自動車の付加価値を高めることができる。
５． 本発明のある態様によれば、車両前方の交通参加者に自動車の後方接近を知らせることができる。
実施の形態１に係る灯具システム（あるいは車両用灯具）のブロック図である。 配光可変ランプが路面に描画するパターンの一例を示す図である。 実施例１に係る第１パターンを示す図である。 図４（ａ）～（ｄ）は、第１パターンの描画を説明する図である。 図５（ａ）～（ｃ）は、実施例２に係る第２パターンの描画を説明する図である。 図６（ａ）～（ｃ）は、実施例３に係る第３パターンの描画を説明する図である。 図７（ａ）～（ｃ）は、実施例４に係る第４パターンの描画を説明する図である。 図８（ａ）～（ｃ）は、実施例５に係る第５パターンの描画を説明する図である。 図９（ａ）～（ｄ）は、実施例６に係る第６パターンの描画を説明する図である。 図１０（ａ）～（ｃ）は、実施例７に係る第７パターンの描画を説明する図である。 悪天候時のパターンの照射を説明する図である。 図１２（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの実装例を示す図である。 図１３（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの制御系の実装例を示す図である。 図１４（ａ）～（ｆ）は、パターンの変形例を示す図である。 図１５（ａ）～（ｄ）は、パターンのアニメーション表示を説明する図である。 実施の形態２に係る灯具システム（あるいは車両用灯具）のブロック図である。 図１６の灯具システムによるパーソナルパッシングを説明する図である。 図１６の灯具システムによる路面描画を説明する図である。 図１９（ａ）～（ｄ）は、図１６の灯具システムの動作を時系列で説明する図である。 別の走行シーンにおけるパーソナルパッシングを説明する図である。 別の走行シーンにおけるパーソナルパッシングを説明する図である。 図２２（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの実装例を示す図である。 図２３（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの制御系の実装例を示す図である。 図２４（ａ）、（ｂ）は、スクリーンである路面に、理想的な状態で左右の光源からビームが照射される様子を示す図である。 図２５（ａ）、（ｂ）は、現実的な状態で路面に左右のビームが照射される様子を示す図である。 実施の形態３－１に係る灯具システムのブロック図である。 運転席から見た視野の一例を示す図である。 図２８（ａ）、（ｂ）は、灯具システムによる基準状態におけるパターンの描画を説明する図である。 図２９（ａ）、（ｂ）は、灯具システムによる現実状態におけるパターンの描画を説明する図である。 図３０（ａ）、（ｂ）は、複数の図形を含むパターンを説明する図である。 図３１（ａ）、（ｂ）は、実施の形態３－２に係る基準状態におけるパターンの描画を説明する図である。 図３２（ａ）、（ｂ）は、実施の形態３－２に係る現実状態におけるパターンの描画を説明する図である。 図３３（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの実装例を示す図である。 図３４（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの制御系の実装例を示す図である。 実施の形態４に係る灯具システムのブロック図である。 図３６（ａ）、（ｂ）は、図３５の灯具システムの動作を説明する図である。 図３７（ａ）～（ｃ）は、図３５の灯具システムの駐車時の動作を説明する図である。 図３８（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの実装例を示す図である。 図３９（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの制御系の実装例を示す図である。 実施の形態５に係る灯具システム（あるいは車両用灯具）のブロック図である。 配光可変ランプが路面に描画するパターンＰＴＮの一例ＰＴＮ＿Ａを示す図である。 灯具システムが路面に描画するパターンＰＴＮ＿Ｂを示す図である。 パターンＰＴＮ＿Ｂの一例を上から示す図である。 図４４（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの実装例を示す図である。 図４５（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの制御系の実装例を示す図である。 図４６（ａ）～（ｃ）は、変形例に係るパターンＰＴＮ＿Ｂを示す図である。 変形例に係るパターンＰＴＮ＿Ｃを示す図である。 図４８（ａ）～（ｃ）は、変形例に係るパターンＰＴＮ＿Ｄを示す図である。
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。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すべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。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。
（第１の態様）
図１は、実施の形態１に係る灯具システム（あるいは車両用灯具）１００のブロック図である。灯具システム１００は、配光可変ランプ１１０、カメラ１２０、配光コントローラ１３０、ロービーム１０２、ハイビーム１０４を備える。これらはすべて同じ筐体に内蔵されていてもよいし、いくつかの部材は、筐体の外部、言い換えれば車両側に設けられてもよい。
本実施の形態において、配光可変ランプ１１０は、ロービーム１０２およびハイビーム１０４とは別に、追加で設けられている。したがって配光可変ランプ１１０を、追加ビームと称してもよい。
配光可変ランプ１１０は白色光源を含み、配光コントローラ１３０から路面９００に描画すべきパターンＰＴＮを指示する制御信号ＳＣＴＲＬを受け、制御信号ＳＣＴＲＬに応じた強度分布９０２を有するビームＢＭを路面に車両前方の路面に９００照射に照射し、パターンＰＴＮを描画する。パターンＰＴＮは、ビームＢＭの照射エリア９０４内に形成される。
配光可変ランプ１１０の構成は特に限定されず、たとえば、ＬＤ（レーザダイオード）やＬＥＤ（発光ダイオード）などの半導体光源と、半導体光源を駆動して点灯させる点灯回路と、を含みうる。配光可変ランプ１１０は、配光パターンＰＴＮに応じた照度分布の形成のために、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）や液晶デバイスなどのマトリクス型のパターン形成デバイスを含んでもよい。あるいは配光可変ランプ１１０は、発光素子のアレイ（μ－ＬＥＤともいう）であってもよい。配光可変ランプ１１０による照射エリアは、ロービームの照射エリアの一部とオーバーラップしてもよい。
カメラ１２０は、車両前方を撮像する。配光コントローラ１３０は、カメラ１２０が撮影した画像（以下、カメラ画像ＩＭＧという）にもとづいて、配光可変ランプ１１０が路面９００に描画すべきパターンＰＴＮを制御してもよい。
ハイビーム１０４は、配光可変ランプ１１０と同様に、配光可変であってもよい。この場合、配光コントローラ１３０は、カメラ画像ＩＭＧにもとづいて、ハイビーム１０４の配光を制御してもよい。ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１４０は、灯具システム１００を統括的に制御する。具体的には、ロービーム１０２、ハイビーム１０４、配光可変ランプ１１０のオン、オフなどの指令を発生する。また配光制御に必要な情報を配光コントローラ１３０に送信する。
配光コントローラ１３０はデジタルプロセッサで構成することができ、たとえばＣＰＵを含むマイコンとソフトウェアプログラムの組み合わせで構成してもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specified IC）などで構成してもよい。
より詳しくは、配光コントローラ１３０は、灯具システム１００を搭載する車両の走行時に、配光可変ランプ１１０を制御し、ビームＢＭによって路面に運転の支援のための図形を描画する。図形の種類は特に限定されないが、たとえば、法定速度、道路標識などを、運転者が見やすいように描画してもよい。あるいは、他の車両の運転を支援するために、自車の進行方向を示す図形を描画してもよい。
図２は、配光可変ランプ１１０が路面９００に描画するパターンＰＴＮの一例（ＰＴＮ＿Ａ）を示す図である。パターンＰＴＮの種類や形態は、走行シーンに応じてさまざまである。図２は走行中の１シーンを示しており、路面９００に描画されるパターンＰＴＮ＿Ａは、制限速度を示す図形（文字）であってもよい。あるいはパターンＰＴＮはカーナビゲーションシステムと連動した情報を示す図形や文字であってもよい。パターンＰＴＮは、灯具システム１００を搭載する車両（自車ともいう）９０６の運転者９０８が見やすい位置に、適切な大きさで描画される。
配光コントローラ１３０は、配光可変ランプ１１０を制御し、所定のイベントＥＶＴ＿＃（＃はイベントを区別する文字であり、たとえば＃＝１，２，…のように表記する）の開始とともに路面９００にイベントＥＶＴ＿＃に対応するパターンＰＴＮ＿＃を描画し、イベントＥＶＴ＿＃の終了とともにパターンＰＴＮ＿＃を消灯する。
各イベントＥＶＴの発生および終了の検出・判定は、配光コントローラ１３０が行ってもよいし、ＥＣＵ１４０が行ってもよい。
配光可変ランプ１１０による路面描画をイベント駆動とし、イベントＥＶＴ＿＃ごとにパターンＰＴＮ＿＃を規定しておくことにより、運転者を煩わせることなく周囲の交通参加者に、自車の存在や運転者の意思を、適切な態様、適切なタイミングで伝達できる。
以下では、灯具システム１００が描画可能なパターンのうち、実施の形態に係る灯具システム１００に特徴的なパターンＰＴＮ＿＃（＃＝１，２…）を、いくつかの実施例をもとに説明する。
（実施例１）
実施例１において所定のイベントＥＶＴ＿１は、先行車の追い越しであり、追い越しイベントＥＶＴ＿１が発生すると、路面に第１パターンＰＴＮ＿１が描画される。図３は、実施例１に係る第１パターン（追い越し通知パターン）ＰＴＮ＿１を示す図である。以下の説明において、進行方向左側が走行車線を、進行方向右側が追い越し車線である。
追い越しイベントＥＶＴ＿１の発生は、自車９０６と先行車９０７との距離および相対速度差などを考慮して判定することができる。たとえば、配光コントローラ１３０（あるいはＥＣＵ１４０）は、距離が５０ｍ以下、相対速度差が２０ｋｍ／ｈ以上の場合に、追い越しイベントＥＶＴ＿１の発生と判定してもよい。
追い越しイベントＥＶＴ＿１の終了は、自車９０６と先行車９０７の距離にもとづいて判定してもよい。あるいはカメラの画像にもとづいて追い越しイベントＥＶＴ＿１の終了と判定してもよく、たとえば先行車９０７がカメラの視野から外れたこと、あるいはカメラの画像の所定範囲から外れたことを、追い越しイベントＥＶＴ＿１の終了の条件としてもよい。
路面９００には配光可変ランプ１１０に加えてロービームも照射されうる。配光可変ランプ１１０は、車両９０６の前方の路面９００にロービームＢＭＬより明るい照度または暗い照度で、進行方向（ｘ軸方向）が長手である所定の第１範囲９１２＿１（ｘ１～ｘ２、ｙ１～ｙ２）わたる第１パターンＰＴＮ＿１を照射する。ｘ軸の原点を車両の前縁にとるとき、ｘ１＝１ｍ～１５ｍ、ｘ２＝３０ｍ～６０ｍとしてもよい。一実施例においてｘ１＝７ｍ、ｘ２＝４５ｍである。最も簡易には第１パターンＰＴＮ＿１は均一な照射パターンであってもよいが、後述するようにその限りでない。
第１パターンＰＴＮ＿１の描画により、先行車９０７に自車９０６の追い越しを知らせることができる。これにより先行車９０７が自車９０６の存在に気づかずに、追い越し車線にレーン変更するのを抑制できる。
第１範囲９１２＿１は、先行車９０７の前縁より前に伸びていることが望ましい。これにより、路面の先行車９０７の運転者の死角とならない部分に第１パターンＰＴＮ＿１が照射されるため、先行車９０７に、より確実に追い越しを知らせることができる。
図４（ａ）～（ｄ）は、第１パターンＰＴＮ＿１の描画を説明する図である。図４（ａ）～（ｄ）には、追い越しシーンが時系列で示される。なお実際には車両９０６および先行車９０７は走行しているが、ここでは説明の簡潔化のため、先行車９０７を同じ位置に示す。
図４（ａ）では、自車９０６の前方に、先行車９０７が存在している。図４（ｂ）二示すように、自車９０６と先行車９０７の距離がある程度まで縮まると、追い越しイベントＥＶＴ＿１の発生と判定され、自車９０６の灯具システム１００は、路面に第１パターンＰＴＮ＿１を描画する。点灯のタイミング、すなわちイベントＥＶＴ＿１の発生と判定するタイミングにおいて、第１パターンＰＴＮ＿１は、先行車９０７の前縁より前に伸びていることが好ましい。たとえば第１パターンＰＴＮ１は、それぞれが車両前方に伸び、車幅方向に隣接する複数（たとえば２本）の矩形を含んでもよい。
時間とともに自車９０６と先行車９０７の距離が縮まっていく。この状態は、追い越しイベントの最中であり、第１パターンＰＴＮ＿１は描画されている。
図４（ｄ）で、自車９０６が先行車９０７を追い越すと、追い越しイベントＥＶＴ＿１の終了と判定される。追い越しイベントＥＶＴ＿１の終了判定とともに、第１パターンＰＴＮ＿１は消灯する。
（実施例２）
実施例２において所定のイベントＥＶＴ＿２は、車線変更であり、車線変更イベントＥＶＴ＿２が発生すると、路面に第２パターンＰＴＮ＿２が描画される。図５（ａ）～（ｃ）は、実施例２に係る第２パターン（車線変更通知パターン）ＰＴＮ＿２の描画を説明する図である。図５（ａ）～（ｃ）には、車線変更のシーンが時系列で示される。
図５（ａ）において車両９０６は、レーンＬ１を走行している。図５（ｂ）において、車線変更のイベントＥＶＴ＿２の発生が検出されると、第２パターンＰＴＮ＿２が描画される。第２パターンＰＴＮ＿２も、ロービームより明るい照度で路面に照射され、第２パターンＰＴＮ＿２は、その先端が隣の車線Ｌ２内まで伸びている。これにより、隣の車線Ｌ２の後続車９０７に、車線変更の意思を伝達できる。
たとえば第２パターンＰＴＮ＿２は、それぞれが車幅方向に伸びており、進行方向に並べられた複数の矩形を含んでもよい。図５の例では、前方の矩形ほど、車幅方向の長さが長い。
車線変更イベントＥＶＴ＿２の発生は、方向指示器（ウィンカー）の操作にもとづいて検出してもよい。あるいは方向指示器の操作と、実際の操舵の組み合わせにもとづいて検出してもよい。図５（ｃ）に示すように、車線変更イベントＥＶＴ＿２の終了と判定されると、第２パターンＰＴＮ＿２が消灯する。
（実施例３）
実施例３において、所定のイベントＥＶＴ＿３は、交差点への進入であり、交差点進入イベントＥＶＴ＿３が発生すると路面に第３パターンＰＴＮ＿３が描画される。図６（ａ）～（ｃ）は、実施例３に係る第３パターン（交差点進入通知パターン）ＰＴＮ＿３の描画を説明する図である。図６（ａ）～（ｃ）には、交差点進入シーンが時系列で示される。この例ではＴ字路への進入を示す。
図６（ａ）において車両９０６は、交差点ＣＲに接近する。図６（ｂ）において、交差点への進入のイベントＥＶＴ＿３の発生が検出されると、第３パターンＰＴＮ＿３が描画される。第３パターンＰＴＮ＿３も、ロービームより明るい照度で路面に照射される。第３パターンＰＴＮ＿３は、その先端が交差点ＣＲ内まで伸びている。これにより、交差点内のほかの車両９０７に、進入の意思を伝達できる。
交差点進入イベントＥＶＴ＿３の発生は、カーナビゲーションシステムの情報にもとづいて判定してもよい。あるいは、カメラ画像にもとづいて判定してもよい。図６（ｃ）に示すように、交差点進入イベントＥＶＴ＿３の終了と判定されると、第３パターンＰＴＮ＿３が消灯する。イベントＥＶＴ＿３の終了の判定は、たとえば実際の右折（左折）の開始を条件としてもよく、ステアリングを右（あるいは左）に切った状態で走行したことを、イベントＥＶＴ＿３の終了の条件としてもよい。
（実施例４）
実施例４において、所定のイベントＥＶＴ＿４は渋滞時の合流であり、合流イベントＥＶＴ＿４が発生すると路面に第４パターンＰＴＮ＿４が描画される。図７（ａ）～（ｃ）は、実施例４に係る第４パターン（合流通知パターン）ＰＴＮ＿４の描画を説明する図である。図７（ａ）～（ｃ）には、渋滞時の合流シーンが時系列で示される。
図７（ａ）において車両９０６は、合流地点に接近する。図７（ｂ）において、合流イベントＥＶＴ＿４の発生が検出されると、第４パターンＰＴＮ＿４が描画される。第４パターンＰＴＮ＿４も、ロービームより明るい照度で路面に照射される。第４パターンＰＴＮ＿４は、その先端が合流先の車線Ｌ３内まで伸びている。これにより、車線Ｌ３内のほかの車両９０７に、合流の意思を伝達できる。
合流イベントＥＶＴ＿４の発生は、カーナビゲーションシステムの情報にもとづいて判定してもよい。あるいは、カメラ画像にもとづいて判定してもよい。図７（ｃ）に示すように、合流が終了するとイベントＥＶＴ＿４の終了と判定され、第４パターンＰＴＮ＿４が消灯する。
（実施例５）
実施例５において、所定のイベントＥＶＴ＿５は車線逸脱であり、車線逸脱イベントＥＶＴ＿５が発生すると路面に第５パターンＰＴＮ＿５が描画される。図８（ａ）～（ｃ）は、実施例５に係る第５パターン（車線逸脱警告パターン）ＰＴＮ＿５の描画を説明する図である。図８（ａ）～（ｃ）には、車線逸脱シーンが時系列で示される。
図８（ａ）において車両９０６は、車線Ｌ１を走行している。図８（ｂ）において、車線逸脱の予兆が検出されると、第５パターンＰＴＮ＿５が描画される。車線逸脱の予兆は、方向指示器の操作が検出されないにもかかわらず、隣の車線に向かって自車９０６が移動していることを条件として検出してもよい。自車９０６の移動は、カメラ画像にもとづいて検出してもよい。
第５パターンＰＴＮ＿５も、ロービームより明るい照度で路面に照射される。第５パターンＰＴＮ＿５は、自車９０６の車幅を示してもよく、点滅することが好ましい。これにより、自車９０６の運転者に警告を与えることができる。
図８（ｃ）に示すように、車線逸脱のおそれが無くなると、イベントＥＶＴ＿５の終了と判定され、第５パターンＰＴＮ＿５が消灯する。
（実施例６）
実施例６において、所定のイベントＥＶＴ＿６は先行車との接近であり、接近イベントＥＶＴ＿６が発生すると路面に第６パターンＰＴＮ＿６が描画される。図９（ａ）～（ｄ）は、実施例６に係る第６パターン（接近警告パターン）ＰＴＮ＿６の描画を説明する図である。図９（ａ）～（ｃ）には、接近シーンが時系列で示される。実際には車両９０６および先行車９０７は走行しているが、ここでは説明の簡潔化のため、先行車９０７を同じ位置に示す。
図９（ａ）において車両９０６の前方には、先行車９０７が走行しているが、それらの距離は十分に長い。図９（ｂ）において、先行車９０７と自車９０６の車間距離が所定値より短くなると、第６パターンＰＴＮ＿６が描画される。これにより自車９０６の運転者に警告を与えることができる。第６パターンＰＴＮ＿６は点滅させるとよい。接近イベントＥＶＴ＿６の発生の判定条件は、車間距離が所定値以下であり、かつ自車と先行車の速度差が所定値以上であってもよい。
第６パターンＰＴＮ６は、車間距離に応じて変化してもよく、図９（ｃ）に示すようにさらに車間距離が短くなると、第６パターンＰＴＮ６を点滅させてもよい。これにより、自車９０６の運転者に、より強い警告を与えることができる。
図９（ｄ）に示すように、自車９０６が減速するなどして、車間距離が所定値より大きくなると、接近イベントＥＶＴ＿６の終了と判定され、第６パターンＰＴＮ＿６が消灯する。
（実施例７）
実施例７において、所定のイベントＥＶＴ＿７は最低法定速度からの逸脱であり、速度逸脱イベントＥＶＴ＿７が発生すると路面に第７パターンＰＴＮ＿７が描画される。図１０（ａ）～（ｃ）は、実施例７に係る第７パターン（車速逸脱警告パターン）ＰＴＮ＿７の描画を説明する図である。図１０（ａ）～（ｃ）には、車速逸脱シーンが時系列で示される。
法定最低速度が８０ｋｍ／ｈであるとする。図１０（ａ）において車両９０６は、時速８０ｋｍ／ｈで走行しており、第７パターンＰＴＮ＿７は消灯している。
図１０（ｂ）において、自車９０６の車速が６０ｋｍ／ｈ以下に低下している。法定最低速度の乖離が、所定の許容値（たとえば２０ｋｍ）を超えると、第７パターンＰＴＮ＿７が描画される。これにより、自車の減速に気がつかない運転者に、警告を与えることができる。第７パターンＰＴＮ＿７には、加速を促すような形状やアニメーションを持たせるとよい。第７パターンＰＴＮ＿７は、上り坂を示す図形を含み、間接的に加速を促してもよい。
図１０（ｃ）において車両９０６の車速と法定最低速度との乖離が、許容値より小さくなると、第７パターンＰＴＮ＿７が消灯する。この例では、法定最低速度との乖離を例としたが、法定最高速度（制限速度）からの超過についても同じ処理を行ってもよい。この場合、第７パターンＰＴＮ＿７には、減速を促すような形状やアニメーションを持たせるとよい。
（実施例８）
配光可変ランプ１１０を利用して、雨天や降雪時などの悪天候時に、白線や路肩を強調照射することができる。図１１は、悪天候時のパターンＰＴＮ＿８の照射を説明する図である。これにより視認性を向上できる。
続いて灯具システム１００の実装例を説明する。図１２（ａ）、（ｂ）は、灯具システム１００の実装例を示す図である。図１２（ａ）では、配光可変ランプ１１０は、ロービーム１０２およびハイビーム１０４とともにヘッドランプ３００Ａに内蔵されている。
図１２（ｂ）では、配光可変ランプ１１０は、ヘッドランプ２３０とは独立した灯具３００Ｂに内蔵されている。この灯具３００Ｂは、車両２００前方のたとえばバンパー２４０に取り付けられる。
図１３（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの制御系の実装例を示す図である。配光可変ランプ１１０は、ＤＭＤ１１２とそのドライバ１１４、投影レンズ１１６を含む。図１３（ａ）では、配光可変ランプ１１０の配光パターンは、灯具３００Ａ（３００Ｂ）の外部の車両側のＥＣＵ２５０によって生成される。したがってこの例では、図１の配光コントローラ１３０の機能は、ＥＣＵ２５０に実装される。
図１３（ｂ）では、灯具３００Ａ（３００Ｂ）に灯具ＥＣＵ３１０が設けられ、灯具ＥＣＵ３１０に配光コントローラ１３０の機能が実装される。灯具ＥＣＵ３１０は、ＥＣＵ２２０と連携して、配光可変ランプ１１０を制御する。
第１の態様に関連する変形例を説明する。
（変形例１）
図１４（ａ）～（ｆ）は、パターンＰＴＮ＿＃の変形例を示す図である。図１４（ａ）に示すように、パターンＰＴＮ＿＃を構成する複数の図形は矩形に限定されず、矢印や三角形、円形など、その他の形状であってもよい。図１４（ｂ）に示すように、パターンＰＴＮ＿＃はハの字であってもよいし、図１４（ｃ）に示すように逆ハの字であってもよい。図１４（ｄ）に示すように、パターンＰＴＮ＿＃は台形であってもよい。図１４（ｅ）や（ｆ）に示すように、パターンＰＴＮ＿＃は長さの異なる複数の図形の組み合わせであってもよい。
（変形例２）
配光可変ランプ１１０は、パターンＰＴＮ＿＃をアニメーション表示してもよい。図１５（ａ）～（ｄ）は、パターンＰＴＮ＿＃のアニメーション表示を説明する図である。図１５（ａ）に示すように、パターンＰＴＮ＿＃を点滅表示してもよい。図１５（ｂ）に示すように、パターンＰＴＮ＿＃を構成する図形を、時間ともに伸張（あるいは圧縮）させてもよい。図１５（ｃ）に示すようにパターンＰＴＮ＿＃を構成する図形をシーケンシャル点灯させてもよい。図１５（ｄ）に示すようにパターンＰＴＮ＿＃を構成する図形を水平エスカレータのように移動させてもよい。
（変形例３）
配光可変ランプ１１０は、左右のヘッドランプ２００Ａあるいは灯具３００Ｂそれぞれに内蔵してもよい。この場合において、左右の配光可変ランプ１１０の照射エリアを異ならしめてもよい。たとえば一方の配光可変ランプ１１０によって、図１の照射エリア９０４の半分を照射し、他方の配光可変ランプ１１０によって、図１の照射エリア９０４の半分を照射してもよい。
（変形例４）
実施の形態１では、配光可変ランプ１１０が、ロービーム１０２およびハイビーム１０４に対する付加的な光源であったが、ロービーム１０２およびハイビーム１０４の少なくとも一方の機能を、配光可変ランプ１１０に統合してもよい。
（第２の態様）
図１６は、実施の形態２に係る灯具システム（あるいは車両用灯具）１００のブロック図である。灯具システム１００は、配光可変ランプ１１０、カメラ１２０、配光コントローラ１３０、ロービーム２１０、ハイビーム２２０を備える。これらはすべて同じ筐体に内蔵されていてもよいし、いくつかの部材は、筐体の外部、言い換えれば車両側に設けられてもよい。
本実施の形態において、配光可変ランプ１１０は、ロービーム２１０およびハイビーム２２０とは別に、追加で設けられている。したがって配光可変ランプ１１０を、追加ビームと称してもよい。
配光可変ランプ１１０は白色光源を含み、配光コントローラ１３０から配光パターンＰＴＮを指示する制御信号ＳＣＴＲＬを受け、制御信号ＳＣＴＲＬに応じた強度分布を有するビームＢＭを出射し、車両前方に照度分布（照射パターン）を形成する。配光可変ランプ１１０の構成は特に限定されず、たとえば、ＬＤ（レーザダイオード）やＬＥＤ（発光ダイオード）などの半導体光源と、半導体光源を駆動して点灯させる点灯回路と、を含みうる。配光可変ランプ１１０は、配光パターンＰＴＮに応じた照度分布の形成のために、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）や液晶デバイスなどのマトリクス型のパターン形成デバイスを含んでもよい。あるいは配光可変ランプ１１０は、発光素子のアレイ（μ－ＬＥＤともいう）であってもよい。
配光可変ランプ１１０による照射エリアは、少なくとも歩行者の顔（頭部）および路面をカバーするように定められる。したがって本実施の形態では、配光可変ランプ１１０による照射エリアは、ハイビームの照射エリアの一部およびロービームの照射エリアの一部とオーバーラップする。
カメラ１２０は、車両前方を撮像する。配光コントローラ１３０は、カメラ１２０が撮影した画像（以下、カメラ画像ＩＭＧという）にもとづいて、配光可変ランプ１１０に供給する配光パターンＰＴＮを動的、適応的に制御する。配光パターンＰＴＮは、配光可変ランプ１１０が自車前方の仮想鉛直スクリーン９００上に形成する白色光の照射パターン９０２の２次元の照度分布を規定する。配光コントローラ１３０はデジタルプロセッサで構成することができ、たとえばＣＰＵを含むマイコンとソフトウェアプログラムの組み合わせで構成してもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specified IC）などで構成してもよい。
ハイビーム２２０は、配光可変ランプ１１０と同様に、配光可変であってもよい。この場合、配光コントローラ１３０は、カメラ画像ＩＭＧにもとづいて、ハイビーム２２０の配光を制御してもよい。ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１４０は、灯具システム１００を統括的に制御する。具体的には、ロービーム２１０、ハイビーム２２０、配光可変ランプ１１０のオン、オフなどの指令を発生する。また配光制御に必要な情報を配光コントローラ１３０に送信する。
配光コントローラ１３０は、カメラ画像ＩＭＧを処理することにより、歩行者を検出する。そして配光コントローラ１３０は、ビームＢＭの歩行者の顔に照射される一部分の強度を一時的に変化させる。本明細書において、これをパーソナルパッシングと称する。
また配光コントローラ１３０は、歩行者が検出されると、路面に所定のパターンを描画してもよい。パターンは、灯具システムを搭載する車両から歩行者に向かって伸びてもよい。この路面へのパターンの描画は、所定の条件を満たすときにのみ有効とする。
たとえば、所定の条件のパラメータとして車速を考慮してもよい。すなわち車速があるしきい値（たとえば時速３０ｋｍ／ｈ）より高いときには、衝突したときの危険性が高いため、より強い注意喚起を促す意味で、路面描画を追加する。
あるいは、所定の条件のパラメータとして自車と歩行者との距離を考慮してもよい。すなわち距離があるしきい値より短いときには、衝突したときの危険性が高いため、より強い注意喚起を促す意味で、路面描画を追加する。
あるいは、所定の条件は、自車を起点とする所定の範囲に、歩行者が含まれるか否かであってもよい。
所定の条件は、これらを複合的に考慮して定めてもよい。
すなわち、路面描画は、ある基準で危険度を評価したときに、その危険度が相対的に高い状態において有効とし、相対的に低いときに無効とされる。
以上が灯具システム１００の基本構成である。続いてその動作を説明する。
図１７は、図１６の灯具システム１００によるパーソナルパッシングを説明する図である。図１７の走行シーンでは、先行車３および歩行者４が存在する。またロービームで走行しており、ロービームによってカットオフラインより下側の領域ＬＢが照射されている。
破線１０は、配光可変ランプ１１０のビームＢＭの照射可能なエリアを示す。この場合に、配光コントローラ１３０は、歩行者４を検出すると、その頭部（顔）を含む部分１２を、一時的に照射する。このシーンでは、その他の部分は照射しない。一時的な照射は繰り返し行ってもよい。
パーソナルパッシングにより、歩行者４の顔の部分１２のみにパッシングを与えることができ、歩行者４に自車の存在を気づかせることができ、ひいては回避行動を促すことができる。また自車の運転者に対しても、自車前方の局所的な一部分１２が点滅するため、注意を引くことになり、歩行者６の存在を気づかせることができる。
パーソナルパッシング用のビームの点滅の周期を、走行シーンに応じて動的に変化させてもよい。
配光コントローラ１３０は、顔の部分１２の照度が一定に近づくように、ビームの強度を調整してもよい。すなわち、歩行者までの距離が近いほど、ビームの強度を低下させ、遠いほどビームの強度を増大させてもよい。これにより、より遠方の歩行者に自車の存在を気づかせることができ、また歩行者との距離が近いときに与えるグレアを低減できる。
図１８は、図１６の灯具システム１００による路面描画を説明する図である。上述の所定条件を満たす場合、配光可変ランプ１１０によって所定のパターン１４が路面に描画される。この例においてパターン１４は、自車から歩行者４に向かって伸びる方向に並べられた複数のバーである。パターン１４の形状は特に限定されず、歩行者４に向かう矢印であってもよいし、その他の形状であってもよい。パターン１４は、エスカレータのように路面上を移動してもよい。またパターン１４は、顔の部分１２と同様に点滅させてもよい。
路面描画を追加することにより、歩行者４が地面を見て歩行している場合に、路面に描画されたパターン１４を見ることで、車両２の存在を気づかせることができる。またパターン１４の方向性によって、車両２が存在する方向を直感的に知覚させることができる。
図１９（ａ）～（ｄ）は、図１６の灯具システム１００の動作を時系列で説明する図である。図１９（ａ）では自車２の前方には、歩行者は存在せず、通常のロービームＬＢ（あるいはハイビーム）のみで走行している。図１９（ｂ）では、車両前方に歩行者４が検出される。歩行者４を検出すると、図１９（ｃ）に示すように歩行者４の顔の部分１２に対して、点滅するビームＢＭが照射される。図１９（ｄ）に示すように、歩行者４が止まらずに、対向車線に存在し続ける場合、パターン１４が追加的に路面に描画される。これにより歩行者４にさらなる注意喚起を与えることができる。
図２０は、別の走行シーンにおけるパーソナルパッシングを説明する図である。図２０の走行シーンでは、ＡＢＤ機能付きのハイビームで走行している。ＡＤＢハイビームＨＢは、歩行者４および先行車３の部分がマスクされて照射される。配光可変ランプ１１０のビームＢＭは、歩行者４の顔の部分１２に点滅照射される。
図２１は、別の走行シーンにおけるパーソナルパッシングを説明する図である。このシーンでは、複数の歩行者４Ａ～４Ｄが検出される。すべての歩行者４Ａ～４Ｄに対してパーソナルパッシングを行うと、却って運転者を混乱させるおそれがある。そこで配光コントローラ１３０は、最も危険と判定される所定人数（この例では２人）の歩行者４Ｂ，４Ｃをパーソナルパッシングの対象とし、歩行者４Ｂ，４Ｃの顔の部分１２Ｂ，１２Ｃを点滅照射する。
続いて灯具システム１００の実装例を説明する。図２２（ａ）、（ｂ）は、灯具システム１００の実装例を示す図である。図２２（ａ）では、配光可変ランプ１１０は、ロービーム２１０およびハイビーム２２０とともにヘッドランプ２００に内蔵されている。
図２２（ｂ）では、配光可変ランプ１１０は、ヘッドランプ２００とは独立した灯具３００に内蔵されている。この灯具３００は、車両前方のたとえばバンパー３０２に取り付けられる。
図２３（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの制御系の実装例を示す図である。図２３（ａ）では、カメラ１２０は、灯具２００（あるいは３００）の外部に設けられており、配光可変ランプ１１０の配光パターンは、灯具２００の外部の車両側のＥＣＵ３１０によって生成される。したがってこの例では、図１６の配光コントローラ１３０の機能は、ＥＣＵ３１０に実装され、ＥＣＵ３１０は、カメラの画像や車両情報（車速やステアリング角）、測距情報等にもとづいて、配光可変ランプ１１０のビームＢＭを制御する。配光可変ランプ１１０は、ＤＭＤ１１２とそのドライバ１１４、投影レンズ１１６を含む。
図２３（ｂ）では、カメラ１２０は灯具２００に内蔵され、灯具側のＥＣＵに、配光コントローラ１３０の機能が実装される。
（変形例５）
配光可変ランプ１１０は、左右のヘッドランプ２００あるいは灯具３００それぞれに内蔵してもよい。この場合において、左右の配光可変ランプ１１０の照射エリアを実質的に同一とし、２つのビームを重ね合わせてもよい。
（変形例６）
配光可変ランプ１１０は、左右のヘッドランプ２００あるいは灯具３００それぞれに内蔵してもよい。この場合において、左右の配光可変ランプ１１０の照射エリアを異ならしめてもよい。たとえば一方の配光可変ランプ１１０によって、図１７の照射エリア１０の上側の領域を照射し、他方の配光可変ランプ１１０によって、図１７の照射エリア１０の下側の領域を照射してもよい。
（変形例７）
実施の形態２で説明したのとは反対に、車速が所定のしきい値（たとえば３０ｋｍ／ｈ）より小さいことを条件として、路面描画を行ってもよい。この場合、歩行者に対して、長い時間、路面描画によって情報を提示でき、路面描画した文字やパターンの内容を歩行者が認識しやすくなる。
（変形例８）
実施の形態２では、配光可変ランプ１１０が、ロービーム２１０およびハイビーム２２０に対する付加的な光源であったが、ロービーム２１０およびハイビーム２２０の少なくとも一方の機能を、配光可変ランプ１１０に統合してもよい。
（第３の態様）
（実施の形態３－１）
図２６は、実施の形態３－１に係る灯具システム１００のブロック図である。灯具システム１００は、第１配光可変ランプ１１０および第２配光可変ランプ１２０を備える。第１配光可変ランプ１１０は、車両２００の左前方に設けられ、強度分布が可変である第１ビームＢＭｌを路面に照射して第１パターンＰＴＮｌを描画する。第２配光可変ランプ１２０は、車両の右前方に設けられ、強度分布が可変である第２ビームＢＭｒを路面に照射して第２パターンＰＴＮｒを描画する。その限りでないが、たとえば第１配光可変ランプ１１０、第２配光可変ランプ１２０は、左ヘッドランプ２０２、右ヘッドランプ２０４に内蔵される。
第１パターンＰＴＮｌおよび第２パターンＰＴＮｒは、路面上で互いに重ね合わさる第１図形Ｆｌおよび第２図形Ｆｒを含む。図２６の例では、２つの図形Ｆｌ，Ｆｒは矢印である。基準状態で路面に描画される第１図形Ｆｌと第２図形Ｆｒには、意図的な差異が導入されている。「基準状態」とは、設計段階において想定する最も典型的な状態であり、たとえば車両のピッチング角がゼロであり、路面が完全にフラットな状態である図２４の理想状態であってもよい。
図２６の例では、第１図形Ｆｌと第２図形Ｆｒの一方（Ｆｌ）は、他方（Ｆｒ）に対してインセットしている。言い換えれば第２図形Ｆｒは、第１図形Ｆｌに対してアウトセットしている。
以上が灯具システム１００の構成である。続いてその動作を、いくつかの走行シーンを例として説明する。
図２７は、運転席から見た視野の一例を示す図である。自車（不図示）前方の路面には、灯具システム１００によって矢印のパターンＰＴＮが描画される。たとえばこの矢印は、カーナビゲーションシステムと連動した図形であり、自車が直進（あるいはレーンキープ）すべき状態であることを示す。このパターンＰＴＮは、左右の配光可変ランプ１１０，１２０が生成するビームの重ね合わせによって描画される。
図２８（ａ）、（ｂ）は、灯具システム１００による基準状態におけるパターンＰＴＮの描画を説明する図である。ここでは図形を矩形に簡略化する。図２８（ａ）は、路面９００を横から見た図であり、図２８（ｂ）は路面９００を上から見た図である。
路面には、第１図形Ｆｌと第２図形Ｆｒが重ね併せて表示される。２つの図形の輪郭の距離ｄは十分に離れている。距離ｄをインセット量（あるいはアウトセット量）と称する。インセット量ｄ１～ｄ４は、図形のすべての辺において等しくてもよいし、異なっていてもよい。
図２９（ａ）、（ｂ）は、灯具システム１００による現実状態におけるパターンＰＴＮの描画を説明する図である。図２９（ａ）は、路面９００を横から見た図であり、図２９（ｂ）は路面９００を上から見た図である。現実状態では、路面９００’が基準状態のそれ９００に比べて傾いている。この傾きによって、図２９（ｂ）の図形Ｆｌ’，Ｆｒ’は、図２９の図形Ｆｌ，Ｆｒに対して変形している。この変形によって、左側の辺のインセット量ｄ１’、ｄ３’は、もとの図２９におけるインセット量ｄ１、ｄ３から変化する。しかしながらインセット量の変化量Δｄは、もとものとインセット量ｄに対して十分に小さい。したがって現実状態においても、図形Ｆｌ’，Ｆｒ’の輪郭は十分に離れており、図２５のような２重輪郭およびにじみの問題が解決される。
言い換えれば、基準状態におけるインセット量ｄは、現実状態におけるインセット量ｄ’が十分に確保できる程度に定めればよい。路面の左右方向の傾斜よりも、車両のピッチングの方が影響が大きいことに鑑みて、前後方向（ｙ方向）のインセット量ｄ２，ｄ４（あるいはオフセット量）は、水平方向（ｘ方向）のインセット量ｄ１，ｄ３（あるいはオフセット量）より大きいことが好ましい。たとえば水平方向のインセット量ｄ２，ｄ４（オフセット量）を５ｃｍ～５０ｃｍ、前後方向のそれｄ１，ｄ３を１０ｃｍ～３ｍ程度としてもよい。
またピッチング角が変化した場合、ｙ方向に像の歪みが生じ、インセット量ｄ２，ｄ４が変化するが、図形Ｆｌ，Ｆｒ’の輪郭は十分に離れているため、２重輪郭およびにじみの問題が解決される。
パターンＰＴＮには、複数の図形が含まれてもよい。図３０（ａ）、（ｂ）は、複数の図形を含むパターンＰＴＮを説明する図である。図３０（ａ）においてパターンＰＴＮは、複数の文字（数字）を表す図形Ｆ１，Ｆ２を含む。図形Ｆ１は数字の４であり、図形Ｆ２は数字の０である。第１パターンＰＴＮｌは、図形Ｆｌ１，Ｆｌ２を含み、第２パターンＰＴＮｒは、図形Ｆｒ１，Ｆｒ２を含む。図形Ｆｌ１は、図形Ｆｒ１に対してインセットしており、図形Ｆｌ２は、図形Ｆｒ２に対してインセットしている。
図３０（ｂ）においてパターンＰＴＮは、複数の図形Ｆ１～Ｆ３を含む。図形Ｆ１～Ｆ３は矩形である。第１パターンＰＴＮｌは、図形Ｆｌ１～Ｆｌ３を含み、第２パターンＰＴＮｒは、図形Ｆｒ１～Ｆｒ３を含む。図形Ｆｌ＃（＃＝１，２，３）は、対応する図形Ｆｒ＃に対してインセットしている。
（実施の形態３－２）
実施の形態３－１では、左右のビームにより描画されるパターンに含まれる図形Ｆｌ，Ｆｒは、それらの形状（大きさ）が異なっていたが、その限りでない。実施の形態３－２では、左右のビームが形成する図形Ｆｌ，Ｆｒの明るさを異ならしめる。最も簡易には、第１ビームＢＭｌと第２ビームＢＭｒの強度が異なっていてもよい。これにより灯具の構成を簡素化できる。
図３１（ａ）、（ｂ）は、実施の形態３－２に係る基準状態におけるパターンの描画を説明する図である。図３１（ａ）は、パターンを上から見た平面図を、図３１（ｂ）は照度分布（輝度分布）を示しており、上から順に、Ｆｌ，Ｆｒ，ＦｌとＦｒの重ね合わせを表す。ここでは簡単のために図形Ｆｌ，Ｆｒを矩形で示し、それらのサイズは実質的に同一である。
図３１（ａ）に示すように、基準状態では、図形Ｆｌ,Ｆｒの輪郭は一致している。また図３１（ｂ）の１段目、２段目に示すように、左ビームが描画する図形Ｆｌの照度は、右ビームが描画する図形Ｆｒの照度より高くなっている。図３１（ｂ）の最下段に示すように、２つのビームを重ね合わせることにより、照度が高められている。
図３２（ａ）、（ｂ）は、実施の形態３－２に係る現実状態におけるパターンの描画を説明する図である。図３２（ａ）は、パターンを上から見た平面図を示す。図３２（ｂ）は照度分布（輝度分布）を示しており、上から順に、Ｆｌ，Ｆｒ，ＦｌとＦｒの重ね合わせを表す。
図３２（ａ）に示すように、現実状態では、路面の傾きや車体のピッチングにより、左右のビームの図形Ｆｌ，Ｆｒが変形する。２つのビームの重ね合わせによる照度分布は、図３１（ｂ）の最下段に示される。
２つの図形Ｆｌ，Ｆｒの輪郭のずれにより、２つの境界Ｂ１，Ｂ２が発生する。もし、２つのビームの照度が等しければ、外側の輪郭と内側の輪郭における照度の差が実質的に等しくなるため、人間の目には、２つの境界Ｂ１，Ｂ２が同等に認識され、２重輪郭として把握される。
実施の形態３－２では、２つの図形の明るさが異なっており、内側の境界Ｂ１における照度の差（あるいはコントラスト比）が高いため、境界Ｂ１が強調される。したがって、人間の目には、境界Ｂ２はあまり認識されなくなり、２重輪郭の問題を解決できる。
続いて灯具システム１００の実装例を説明する。図３３（ａ）、（ｂ）は、灯具システム１００の実装例を示す図である。図３３（ａ）では、配光可変ランプ１１０（１２０）は、ロービーム２１０およびハイビーム２２０とともにヘッドランプ２０２（２０４）に内蔵されている。
図３３（ｂ）では、配光可変ランプ１１０（１２０）は、ヘッドランプ２０２（２０４）とは独立した灯具２３０（２３２）に内蔵されている。この灯具２３０（２３２）は、車両前方のたとえばバンパー２４０に取り付けられる。
図３４（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの制御系の実装例を示す図である。図３４（ａ）の灯具システム１００Ａでは、配光可変ランプ１１０（１２０）の配光パターンは、灯具３００の外部の車両側のＥＣＵ３１０によって生成される。ＥＣＵ３１０は、カメラの画像や車両情報（車速やステアリング角）、測距情報等にもとづいて、配光可変ランプ１１０のビームＢＭを制御し、路面にパターンを描画する。配光可変ランプ１１０は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）１１２とそのドライバ１１４、投影レンズ１１６を含む。
図３４（ｂ）の灯具システム１００Ｂでは、灯具側にＥＣＵ３０２が設けられ、このＥＣＵ３０２が、カメラの画像や車両情報（車速やステアリング角）、測距情報等にもとづいて、配光可変ランプ１１０のビームＢＭを制御し、路面にパターンを描画する。
第３の態様に関連する変形例を説明する。
実施の形態３－１や３－２では、配光可変ランプ１１０が、ロービーム２１０およびハイビーム２２０に対する付加的な光源であったが、ロービーム２１０およびハイビーム２２０の少なくとも一方の機能を、配光可変ランプ１１０に統合してもよい。
実施の形態３－１では、左右のビームが描画する２つの図形の大きさが異なっており、実施の形態３－２では、２つの図形の明るさが異なっていたが、それらを組み合わせてもよい。
一方のビームが描画する第１図形Ｆｌと他方のビームが描画する第２図形Ｆｒに導入される差異は、大きさ、明るさに限定されず、その他の相違が導入されてもよい。たとえば、第１図形Ｆｌと第２図形Ｆｒは、大きさや明るさが同一で、照射位置が意図的にシフトされていてもよく、ｘ方向（車体横方向）およびｙ方向（車両前後方向）に、オフセットしていてもよい。この場合のオフセットは、実施の形態３－１におけるインセットと同様に考えることができ、２重輪郭を抑制できる。
（第４の態様）
図３５は、実施の形態４に係る灯具システム（あるいは車両用灯具）１００のブロック図である。灯具システム１００は、配光可変ランプ１１０、カメラ１２０、センサ１２２、配光コントローラ１３０、ロービーム２１０、ハイビーム２２０を備える。これらはすべて同じ筐体に内蔵されていてもよいし、いくつかの部材は、筐体の外部、言い換えれば車両側に設けられてもよい。
本実施の形態において、配光可変ランプ１１０は、ロービーム２１０およびハイビーム２２０とは別に、追加で設けられている。したがって配光可変ランプ１１０を、追加ビームと称してもよい。
配光可変ランプ１１０は白色光源を含み、配光コントローラ１３０から配光パターンＰＴＮを指示する制御信号ＳＣＴＲＬを受け、制御信号ＳＣＴＲＬに応じた強度分布を有するビームＢＭを出射し、車両前方に制御信号ＳＣＴＲＬに応じた照度分布（照射パターン）を形成する。配光可変ランプ１１０の構成は特に限定されず、たとえば、ＬＤ（レーザダイオード）やＬＥＤ（発光ダイオード）などの半導体光源と、半導体光源を駆動して点灯させる点灯回路と、を含みうる。配光可変ランプ１１０は、配光パターンＰＴＮに応じた照度分布の形成のために、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）や液晶デバイスなどのマトリクス型のパターン形成デバイスを含んでもよい。あるいは配光可変ランプ１１０は、発光素子のアレイ（μ－ＬＥＤともいう）であってもよい。
配光可変ランプ１１０による照射エリアは、少なくとも路面をカバーするように定められる。したがって本実施の形態では、配光可変ランプ１１０による照射エリアは、ロービームの照射エリアの一部とオーバーラップする。
カメラ１２０は、車両前方を撮像する。配光コントローラ１３０は、カメラ１２０が撮影した画像（以下、カメラ画像ＩＭＧという）にもとづいて、配光可変ランプ１１０に供給する配光パターンＰＴＮを動的、適応的に制御する。配光パターンＰＴＮは、配光可変ランプ１１０が自車前方の仮想鉛直スクリーン９００上に形成する白色光の照射パターン９０２の２次元の照度分布を規定する。配光コントローラ１３０はデジタルプロセッサで構成することができ、たとえばＣＰＵを含むマイコンとソフトウェアプログラムの組み合わせで構成してもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specified IC）などで構成してもよい。
より詳しくは、配光コントローラ１３０は、灯具システム１００を搭載する車両の走行時において、配光可変ランプ１１０を制御し、ビームＢＭによって路面に運転の支援のための図形を描画する。図形の種類は特に限定されないが、たとえば、法定速度、道路標識などを、運転者が見やすいように描画してもよい。あるいは、他の車両の運転を支援するために、自車の進行方向を示す図形を描画してもよい。
ハイビーム２２０は、配光可変ランプ１１０と同様に配光可変であってもよい。この場合、配光コントローラ１３０は、カメラ画像ＩＭＧにもとづいて、ハイビーム２２０の配光を制御してもよい。ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１４０は、灯具システム１００を統括的に制御する。具体的には、ロービーム２１０、ハイビーム２２０、配光可変ランプ１１０のオン、オフなどの指令を発生する。また配光制御に必要な情報を配光コントローラ１３０に送信する。
配光コントローラ１３０は、車両の駐車中に、所定の条件を満たす人物が当該車両に近接すると、配光可変ランプ１１０を制御して、ビームＢＭによって地面に所定のパターンを描画する。
センサ１２２は、所定条件を満たす人物の近接を検出するために設けられる。したがってセンサ１２２は、所定条件に応じて設計、選択すればよい。たとえば所定条件が、車のキーあるいはスマートフォンなどを所有している人物の近接である場合には、センサ１２２は、キーやスマートフォンと通信可能な、あるいはそれらが発する無線信号を受信可能なデバイスを選択すればよい。
所定パターンは、車両に関連するロゴ、たとえば自動車メーカのロゴや商標、車両自体の車種名や商標であってもよい。あるいは、「Hello」などの文字列であってもよいし、模様などであってもよい。
以上が灯具システム１００の基本構成である。続いてその動作を説明する。図３６（ａ）、（ｂ）は、図３５の灯具システム１００の動作を説明する図である。図３６（ａ）は、通常の走行時の動作を示す。灯具システム１００は、それを搭載する自車２の前方の路面３であって、運転者４から視認可能な箇所に、運転支援のための図形５を描画する。この例では、法定速度（４０ｋｍ／ｈ）が描画されている。
図３６（ｂ）は、図３５の灯具システム１００の駐車時における動作を説明する図である。駐車時に、所定の条件を満たす人物６が近接すると、地面７に、所定のパターン８が描画される。人物６は自車２の運転者あるいは同乗者である。図３６（ｂ）の例では、所定のパターン８は、文字列”Hello”である。文字列は、時間帯に応じて、"Good Morning"や"Good Evening"などのように変化してもよい。
所定のパターンは、車両のドアの開錠とともに、あるいはドアオープンあるいはドアクローズ、人物６が車両２に対して所定距離以下まで近接したこと、のいずれかを条件として消滅してもよい。
駐車時における描画は、運転席から視認可能である必要はなく、むしろ自車２に近い方が好ましい。パターン８が自車２に近ければ、パターン８は、自車２の位置を表すことになり、したがって人物６がパターン８を視認することにより自車２の位置を知ることができるからである。
図３７（ａ）～（ｃ）は、図３５の灯具システム１００の駐車時の動作を説明する図である。図３７（ａ）は、自車２が駐車されており、人物（運転者あるいは同乗者）６が不在の状態を示す。その後、図３７（ｂ）に示すように、人物６が戻ってくると、自車２の前方の地面にパターン８が描画される。
多くの駐車場において、駐車マスは、車両の横方向に並べられている。そして通路を挟んで対面して、別の駐車マスが存在する。そしてその通路の幅は、５ｍ～８ｍ程度である。そこでパターン８は、車両の前方のたとえば１～６ｍの範囲（たとえば車両のバンパーの前縁から４ｍ先）に照射するとよい。これにより、通路にパターンが照射することができ、人物６が遠くから認識しやすくなる。
そして図３７（ｃ）に示すように、人物６が開錠して自車２に搭乗すると、パターン８は消滅する。
以上が灯具システム１００の動作である。
駐車場において、運転者（あるいは同乗者）が自車を見失うことはしばしば起こる。従来では運転者がリモコンキーを押して、自車２のランプを点灯させることにより、自車を探索することが行われていた。しかしながらこれは、運転者が自車２の位置を把握していないにもかかわらず、自車２が開錠されることとなるため、セキュリティ上、正しい方法とは言えない。
本実施の形態に係る灯具システム１００では、人物６はボタンを押したりすることなく、自動的に地面にパターンが描画されるため、従来よりも「おもてなし感」を演出することができる。
加えて路面描画に際して自車２のドアは開錠されないため、セキュリティの観点からも優れている。
またパターン８を描画するための光源が、通常走行時に路面描画するための光源を兼ねているため、ハードウェアのコストアップも抑制される。
続いて灯具システム１００の実装例を説明する。図３８（ａ）、（ｂ）は、灯具システム１００の実装例を示す図である。図３８（ａ）では、配光可変ランプ１１０は、ロービーム２１０およびハイビーム２２０とともにヘッドランプ２００に内蔵されている。
図３８（ｂ）では、配光可変ランプ１１０は、ヘッドランプ２００とは独立した灯具３００に内蔵されている。この灯具３００は、車両前方のたとえばバンパー３０２に取り付けられる。
図３９（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの制御系の実装例を示す図である。図３９（ａ）では、カメラ１２０は、灯具２００（あるいは３００）の外部に設けられており、配光可変ランプ１１０の配光パターンは、灯具２００の外部の車両側のＥＣＵ３１０によって生成される。したがってこの例では、図３５の配光コントローラ１３０の機能は、ＥＣＵ３１０に実装され、ＥＣＵ３１０は、カメラの画像や車両情報（車速やステアリング角）、測距情報等にもとづいて、配光可変ランプ１１０のビームＢＭを制御する。配光可変ランプ１１０は、ＤＭＤ１１２とそのドライバ１１４、投影レンズ１１６を含む。
図３９（ｂ）では、カメラ１２０は灯具２００に内蔵され、灯具側のＥＣＵに、配光コントローラ１３０の機能が実装される。
第４の態様に関連する変形例を説明する。
（変形例９）
図３６（ｂ）の例では、パターン８として汎用的な文字列「Hello」を描画した。将来、この灯具システム１００を搭載した自動車が普及すると、駐車場の地面のあちこちに同じ文字列が描画され、搭乗者６はかえって自分の車を見失うことになるかもしれない。そこで、パターン８として、自車２（あるいは搭乗者６）に固有の図形を描画してもよい。これにより、人物６は、あちこちに描画されるパターンから、自車が描画したパターンを区別できる。
（変形例１０）
実施の形態４では、所定の条件を満たす人物６が自車に近接すると、自動的に地面にパターン８が描画されたがその限りない。たとえばリモコンに、パターン８の描画のトリガを与えるためのボタンを追加し、このボタンの押下をトリガとして、灯具システム１００はパターン８を描画してもよい（ドアは開錠されない）。この場合、パターン描画にボタンの押下という１アクションが必要となるため、おもてなし感は低下するが、開錠せずに自車の位置を知ることができるという利点は享受できる。
（変形例１１）
駐車時に路面に描画するパターンは、ユーザが指定可能としてもよい。たとえば文字列を自由に編集可能としてもよいし、ユーザが画像データを指定できるようにしてもよい。
（変形例１２）
配光コントローラ１３０は、駐車時において、所定の条件を満たす人物の方向を検出し、その人物の方向に、パターンを移動させてもよい。また、ロゴやテキストを描画する際に、その人物が読みやすい向きに、パターンを回転、変形させてもよい。これによりおもてなし感を一層高めることができる。
（変形例１３）
配光可変ランプ１１０は、左右のヘッドランプ２００あるいは灯具３００それぞれに内蔵してもよい。この場合において、左右の配光可変ランプ１１０の照射エリアを実質的に同一とし、２つのビームを重ね合わせてもよい。
（変形例１４）
配光可変ランプ１１０は、左右のヘッドランプ２００あるいは灯具３００それぞれに内蔵してもよい。この場合において、左右の配光可変ランプ１１０の照射エリアを異ならしめてもよい。たとえば一方の配光可変ランプ１１０によって、図３６の照射エリア１０の上側の領域を照射し、他方の配光可変ランプ１１０によって、図３６の照射エリア１０の下側の領域を照射してもよい。
（変形例１５）
実施の形態４では、配光可変ランプ１１０が、ロービーム２１０およびハイビーム２２０に対する付加的な光源であったが、ロービーム２１０およびハイビーム２２０の少なくとも一方の機能を、配光可変ランプ１１０に統合してもよい。
（第５の態様）
図４０は、実施の形態５に係る灯具システム（あるいは車両用灯具）１００のブロック図である。灯具システム１００は、配光可変ランプ１１０、カメラ１２０、配光コントローラ１３０、ロービーム１０２、ハイビーム１０４を備える。これらはすべて同じ筐体に内蔵されていてもよいし、いくつかの部材は、筐体の外部、言い換えれば車両側に設けられてもよい。
本実施の形態において、配光可変ランプ１１０は、ロービーム１０２およびハイビーム１０４とは別に、追加で設けられている。したがって配光可変ランプ１１０を、追加ビームと称してもよい。
配光可変ランプ１１０は白色光源を含み、配光コントローラ１３０から路面９００に描画すべきパターンＰＴＮを指示する制御信号ＳＣＴＲＬを受け、制御信号ＳＣＴＲＬに応じた強度分布９０２を有するビームＢＭを路面に車両前方の路面に９００照射に照射し、パターンＰＴＮを描画する。パターンＰＴＮは、ビームＢＭの照射エリア９０４内に形成される。
配光可変ランプ１１０の構成は特に限定されず、たとえば、ＬＤ（レーザダイオード）やＬＥＤ（発光ダイオード）などの半導体光源と、半導体光源を駆動して点灯させる点灯回路と、を含みうる。配光可変ランプ１１０は、配光パターンＰＴＮに応じた照度分布の形成のために、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）や液晶デバイスなどのマトリクス型のパターン形成デバイスを含んでもよい。あるいは配光可変ランプ１１０は、発光素子のアレイ（μ－ＬＥＤともいう）であってもよい。
配光可変ランプ１１０による照射エリアは、ロービームの照射エリアの一部とオーバーラップしてもよい。
カメラ１２０は、車両前方を撮像する。配光コントローラ１３０は、カメラ１２０が撮影した画像（以下、カメラ画像ＩＭＧという）にもとづいて、配光可変ランプ１１０が路面９００に描画すべきパターンＰＴＮを制御してもよい。
ハイビーム１０４は、配光可変ランプ１１０と同様に、配光可変であってもよい。この場合、配光コントローラ１３０は、カメラ画像ＩＭＧにもとづいて、ハイビーム１０４の配光を制御してもよい。ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１４０は、灯具システム１００を統括的に制御する。具体的には、ロービーム１０２、ハイビーム１０４、配光可変ランプ１１０のオン、オフなどの指令を発生する。また配光制御に必要な情報を配光コントローラ１３０に送信する。
配光コントローラ１３０はデジタルプロセッサで構成することができ、たとえばＣＰＵを含むマイコンとソフトウェアプログラムの組み合わせで構成してもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specified IC）などで構成してもよい。
より詳しくは、配光コントローラ１３０は、灯具システム１００を搭載する車両の走行時に、配光可変ランプ１１０を制御し、ビームＢＭによって路面に運転の支援のための図形を描画する。図形の種類は特に限定されないが、たとえば、法定速度、道路標識などを、運転者が見やすいように描画してもよい。あるいは、他の車両の運転を支援するために、自車の進行方向を示す図形を描画してもよい。
図４１は、配光可変ランプ１１０が路面９００に描画するパターンＰＴＮの一例（ＰＴＮ＿Ａ）を示す図である。パターンＰＴＮの種類や形態は、走行シーンに応じてさまざまである。図４１は走行中の１シーンを示しており、路面９００に描画されるパターンＰＴＮ＿Ａは、制限速度を示す図形（文字）であってもよい。あるいはパターンＰＴＮはカーナビゲーションシステムと連動した情報を示す図形や文字であってもよい。パターンＰＴＮは、灯具システム１００を搭載する車両９０６の運転者９０８が見やすい位置に、適切な大きさで描画される。
灯具システム１００が描画可能なパターンのうち、実施の形態５に係る灯具システム１００に特徴的なパターンＰＴＮ＿Ｂを説明する。
図４２は、灯具システム１００が路面に描画するパターン（接近通知パターン）ＰＴＮ＿Ｂを示す図である。路面９００には配光可変ランプ１１０に加えてロービームも照射されうる。配光可変ランプ１１０は、車両９０６の前方の路面９００にロービームＢＭＬより明るい照度で、進行方向（ｘ軸方向）が長手である所定範囲９１２（ｘ１～ｘ２、ｙ１～ｙ２）わたるパターンＰＴＮ＿Ｂを照射する。ｘ軸の原点を車両の前縁にとるとき、ｘ１＝２～１０ｍ、ｘ２＝３０～６０ｍとしてもよい。一実施例においてｘ１＝７ｍ、ｘ２＝４５ｍである。最も簡易にはパターンＰＴＮ＿Ｂは均一な照射パターンであってもよいが、後述するようにその限りでない。パターンＰＴＮ＿Ｂは、車両９０６が前方の歩行者（交通参加者）９１０に近づいてから追い抜くまでの間、歩行者９１０の周囲の路面をある程度の長い時間にわたり照射する。
以上が灯具システム１００の基本構成である。この灯具システム１００によると、自動車が交通参加者（歩行者や自転車）を追い越すのに先行して、路面に描画されたパターンＰＴＮ＿Ｂが交通参加者の横を通過する。このパターンＰＴＮ＿Ｂはロービームより明るいため、車両前方の交通参加者に、自動車の後方接近を知らせることができる。交通参加者は、配光可変ランプ１１０が出射するビームＢＭを直接見るのではなく、路面で反射したビーム（すなわち描画されたパターンＰＴＮ＿Ｂ）を見るため、グレアを与えないという利点もある。
本発明は、図４０や図４２、それに関連する説明から導かれるさまざまな装置、方法に及ぶものであり、特定の構成に限定されるものではない。以下、本発明の範囲を狭めるためではなく、発明の本質や動作の理解を助け、またそれらを明確化するために、より具体的な構成例や実施例を説明する。
続いて、パターンＰＴＮ＿Ｂの具体例を説明する。
図４３は、パターンＰＴＮ＿Ｂの一例を上から示す図である。図４３には、パターンＰＴＮ＿Ｂのアニメーションの様子が示される。なお実際には車両９０６は走行しているが、ここでは説明の簡潔化のため、車両９０６を同じ位置に示す。パターンＰＴＮ＿Ｂは、破線で示す所定範囲９１２内に描画される。この所定範囲９１２は、図４０の照射エリア９０４の内側の一部分でありうる。
パターンＰＴＮ＿Ｂは進行方向（ｘ軸方向）に並べられた複数（Ｎ個、この例ではＮ＝４）の図形Ｆｉ～Ｆｉ＋Ｎ－１を含む。この例では、図形Ｆｉ～Ｆｉ＋Ｎ－１は、すべて同型であり、車幅方向（ｙ方向）に長いバー（矩形）であり、複数の図形によりストライプ状の模様が形成される。
各図形（バー）のｘ方向の長さΔｘは、２～５ｍ程度とするのがよい。また隣接する図形の間隔ｄは、２ｍ～５ｍ程度とするのがよい。また複数の図形の横幅Δｙは、車両と実質的に同一かそれより広くてもよく、１．５ｍ～２．５ｍ程度が好適である。
複数の図形を進行方向に並べることで、車両が走行するときに、複数の図形が次々と交通参加者の横を通り過ぎていくこととなる。このとき交通参加者の周囲の路面は、明、暗、明、暗…と交互に照らされるため、均一なパターンを照射する場合に比べてより注意喚起できる。
パターンＰＴＮ＿Ｂは、前数の図形Ｆｉ～Ｆｉ＋Ｎ－１が同じ速度で車両から遠ざかる方向にスライドするアニメーションである。このアニメーションは、水平型エスカレータと似ている。
各図形Ｆｊ（ｉ≦ｊ≦ｉ＋ｎ－１）は、所定範囲９１２内でのみ描画される。したがって先頭の図形（この例ではＦ１）が所定範囲９１２の前縁Ｅ１に達すると、一部が欠け、やがて所定範囲９１２から消失する。また所定範囲９１２の後縁Ｅ２からは、新たな図形（この例ではＦ５）が発生し、前縁Ｅ１に向かってスライドする。
このアニメーションによって、交通参加者に、後方から自動車が接近していることを直感的に提示ことができる。
パターンは、複数の図形が同じ速度で車両から遠ざかる方向にスライドするアニメーションであってもよい。これにより、交通参加者に、後方から自動車が接近していることを直感的に示すことができる。
複数の図形の車両に対する相対速度は、１０ｋｍ／ｈ～１６５ｋｍ／ｈであってもよい。これにより、交通参加者の被認識性能を向上させることができる。
複数の図形の移動速度は、車両前方の交通参加者との距離に応じて変化してもよい。これにより交通参加者は、アニメーションの速度にもとづいて、車両までの距離を知ることができ、ひいては追い抜かれるタイミングを知ることができる。また距離が短いほどアニメーションの速度を高めることで、適切な行動対処をより強く促すことができる。
パターンＰＴＮ＿Ｂは、周囲に後方接近を近接すべき交通参加者が存在する状況において照射すればよく、存在しないときは消灯することとしてもよい。そこでパターンＰＴＮ＿Ｂは、車速が所定値以下のときに描画されてもよい。
たとえば幹線道路や高速道路を走行中は、パターンＰＴＮ＿Ｂを提示すべき交通参加者が存在しない可能性が高く、所定値を時速２０ｋｍ／ｈ～４０ｋｍ／ｈの範囲で定めると、好適である。
また、道幅が広い道路を走行中は、交通参加者とのクリアランスが十分にとれるため、後方接近を知らせる必要がないといえる。そこでパターンＰＴＮ＿Ｂは、車両が通行する道の幅が所定幅より狭いときに描画されてもよい。たとえば所定幅は４ｍである。
あるいはカメラなどによって車両前方の歩行者や自転車などを検出すると、パターンＰＴＮ＿Ｂを描画することとしてもよい。
続いて灯具システム１００の実装例を説明する。図４４（ａ）、（ｂ）は、灯具システム１００の実装例を示す図である。図４４（ａ）では、配光可変ランプ１１０は、ロービーム１０２およびハイビーム１０４とともにヘッドランプ３００Ａに内蔵されている。
図４４（ｂ）では、配光可変ランプ１１０は、ヘッドランプ２３０とは独立した灯具３００Ｂに内蔵されている。この灯具３００Ｂは、車両２００前方のたとえばバンパー２４０に取り付けられる。
図４５（ａ）、（ｂ）は、灯具システムの制御系の実装例を示す図である。配光可変ランプ１１０は、ＤＭＤ１１２とそのドライバ１１４、投影レンズ１１６を含む。図４５（ａ）では、配光可変ランプ１１０の配光パターンは、灯具３００Ａ（３００Ｂ）の外部の車両側のＥＣＵ２５０によって生成される。したがってこの例では、図４０の配光コントローラ１３０の機能は、ＥＣＵ２５０に実装される。
図４５（ｂ）では、灯具３００Ａ（３００Ｂ）に灯具ＥＣＵ３１０が設けられ、灯具ＥＣＵ３１０に配光コントローラ１３０の機能が実装される。灯具ＥＣＵ３１０は、ＥＣＵ２２０と連携して、配光可変ランプ１１０を制御する。
第５の態様に関連する変形例を以下に説明する。
（変形例１６）
図４６（ａ）～（ｃ）は、変形例に係るパターンＰＴＮ＿Ｂを示す図である。図４６（ａ）に示すように、パターンＰＴＮ＿Ｂを構成する複数の図形は矩形に限定されず、矢印や三角形、円形など、その他の形状であってもよい。また図４６（ｂ）に示すように、パターンＰＴＮ＿Ｂを構成する複数の図形の大きさはすべて同一である必要はない。さらに図４６（ｃ）に示すように、パターンＰＴＮ＿Ｂを構成する複数の図形は形状が異なっていてもよい。
（変形例１７）
図４７は、変形例に係るパターンＰＴＮ＿Ｃを示す図である。パターンＰＴＮ＿Ｃは、車幅を示す２本のライン９１４Ｌ，９１４Ｒを含む。歩行者９１０は、自分に近いライン９１４Ｌから離れる退避行動を取ることで、車両１００との接触を避けることが可能となる。
２台の車両がすれ違うような場合において、各車両がそれぞれ、図４７のようなパターンを描画すると、どのパターンが、どの車両によって描画されたものであるか区別が付きにくくなる。この問題は、以下の変形例により解決できる。
図４８（ａ）～（ｃ）は、変形例に係るパターンＰＴＮ＿Ｄを示す図である。図４８（ａ）～（ｃ）のパターンＰＴＮ＿Ｄは、図４７のパターンＰＴＮ＿Ｃにアニメーションを取り入れたものである。図４８（ａ）のパターンＰＴＮ＿Ｄは、車幅を示す２本のラインの長さが、時間とともに進行方向に向かって伸びていく。これにより車両１００の運転者、他の車両の運転者あるいは歩行者に、そのパターンＰＴＮＣ＿Ｄがどの車両によって描画されたものであるかを知らせることができる。
図４８（ｂ）のパターンＰＴＮ＿Ｄは、図４７のパターンＰＴＮ＿Ｃに、時間とともに伸張するアニメーション図形９１６Ｌ，９１６Ｒを追加したものである。図４８（ｂ）では、アニメーション図形９１６Ｌ，９１６Ｒは、ライン９１４Ｌ，９１４Ｒと隣接して配置され、時間とともに、その長さが進行方向に向かって伸びていく。アニメーション図形９１６Ｌ，９１６Ｒの長さが、ライン９１４Ｌ，９１４Ｒと同じ長さまで伸びると、その長さが初期値に戻り、再び時間とともに伸びていく。なおアニメーション図形９１６Ｌ，９１６Ｒの一方を省略し、他方のみを描画することとしてもよい。
図４８（ｃ）のパターンＰＴＮ＿Ｄは、図４７のパターンＰＴＮ＿Ｃに、時間とともにスライドするアニメーション図形９１８Ｌ，９１８Ｒを追加したものである。図４８（ｃ）では、アニメーション図形９１８Ｌ，９１８Ｒは、ライン９１４Ｌ，９１４Ｒと隣接して配置され、時間とともに、その位置が進行方向に向かって移動していく。アニメーション図形９１８Ｌ，９１８Ｒの位置が、ライン９１４Ｌ，９１４Ｒの先端まで到達すると、その位置が初期値に戻り、再び時間とともに移動し始める。
（変形例１８）
アニメーションは、スライドに限定されない。たとえば複数の図形を、手前から奥にシーケンシャル点灯してもよい。
（変形例１９）
また路面に描画するパターンを、点滅させてもよいし、周期的に点灯してもよい。
（変形例２０）
配光可変ランプ１１０は、左右のヘッドランプ３００Ａあるいは灯具３００Ｂそれぞれに内蔵してもよい。この場合において、左右の配光可変ランプ１１０の照射エリアを実質的に同一とし、２つのビームを重ね合わせてもよい。
（変形例２１）
配光可変ランプ１１０は、左右のヘッドランプ２００Ａあるいは灯具３００Ｂそれぞれに内蔵してもよい。この場合において、左右の配光可変ランプ１１０の照射エリアを異ならしめてもよい。たとえば一方の配光可変ランプ１１０によって、図４０の照射エリア９０４の半分を照射し、他方の配光可変ランプ１１０によって、図４０の照射エリア９０４の半分を照射してもよい。
（変形例２２）
実施の形態５では、配光可変ランプ１１０が、ロービーム１０２およびハイビーム１０４に対する付加的な光源であったが、ロービーム１０２およびハイビーム１０４の少なくとも一方の機能を、配光可変ランプ１１０に統合してもよい。
（変形例２３）
これまでの説明では、パターンＰＴＮを歩行者を追い越す際に描画することとしたが、追い越す際のみでなく、歩行者とすれ違う際に描画してもよい。
また接触の可能性が特に高い状況に限って、上述のパターンを路面に描画することとしてもよい。接触の可能性が特に高い状況とは、（i）歩行者がスマートホンなどの電子機器を操作している場合、（ii）交通事故の発生が多い道路で歩行者が検出された場合などが例示される。これらの状況は、車載のカメラにもとづいて検出してもよいし、信号機などの交通インフラからの情報にもとづいて検出してもよい。
（変形例２４）
実施の形態において、光可変ランプ１１０は、車両９０６の前方の路面９００にロービームＢＭＬより明るい照度でパターンを照射することとしたがその限りでなく、ロービームＢＭＬより暗い照度でパターンを照射してもよい。
実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用の一側面を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
本発明は、車両用灯具に関する。
１００…灯具システム、１０２…ロービーム、１０４…ハイビーム、１１０…配光可変ランプ、１１２…ＤＭＤ、１１４…ドライバ、１１６…投影レンズ、１２０…カメラ、１３０…配光コントローラ、１４０…ＥＣＵ、２００…車両、２００Ａ…ヘッドランプ、２２０…ＥＣＵ、２３０…ヘッドランプ、２４０…バンパー、２５０…ＥＣＵ、３００…灯具、３００Ａ…ヘッドランプ、３００Ｂ…灯具、３１０…灯具ＥＣＵ、９００…路面、９０２…強度分布、９０４…照射エリア、９０６…車両、９０８…運転者。

Claims (24)

  1. 強度分布が可変であるビームを生成可能な配光可変ランプと、
    前記配光可変ランプを制御する配光コントローラと、
    を備え、
    前記配光コントローラは、歩行者が検出されると、前記歩行者の顔に照射される前記ビームの一部分の強度を一時的に変化させることを特徴とする灯具システム。
  2. 前記配光コントローラはさらに、前記歩行者が検出されると、路面に所定のパターンを描画することを特徴とする請求項１に記載の灯具システム。
  3. 前記パターンは、前記灯具システムを搭載する車両から前記歩行者あるいは前記歩行者の前方位置に向かって伸びることを特徴とする請求項２に記載の灯具システム。
  4. 前記路面への描画は、所定の条件を満たすときに有効となることを特徴とする請求項２または３に記載の灯具システム。
  5. 前記所定の条件は、車速をパラメータとして規定されることを特徴とする請求項４に記載の灯具システム。
  6. 前記所定の条件は、前記歩行者との距離をパラメータとして規定されることを特徴とする請求項４に記載の灯具システム。
  7. 複数の歩行者が検出されたとき、最も危険と判定される所定人数の歩行者を照射対象とすることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の灯具システム。
  8. 強度分布が可変であるビームを生成可能な配光可変ランプを備え、
    歩行者が検出されると、前記歩行者の顔に照射される前記ビームの一部分の強度を一時的に変化させることを特徴とする車両用灯具。
  9. 記歩行者が検出されると、路面に所定のパターンを描画することを特徴とする請求項８に記載の車両用灯具。
  10. 車両の左前方に設けられ、強度分布が可変である第１ビームを路面に照射して第１パターンを描画する第１配光可変ランプと、
    車両の右前方に設けられ、強度分布が可変である第２ビームを路面に照射して第２パターンを描画する第２配光可変ランプと、
    を備え、前記第１パターンおよび前記第２パターンは、路面上で互いに重ね合わさる第１図形および第２図形を含んでおり、
    基準状態で路面に描画される前記第１図形と前記第２図形には、意図的な差異が導入されていることを特徴とする灯具システム。
  11. 前記第１図形と前記第２図形の一方は、他方に対してインセットしていることを特徴とする請求項１０に記載の灯具システム。
  12. 前記第１図形と前記第２図形の一方は、他方に対してオフセットしていることを特徴とする請求項１０に記載の灯具システム。
  13. 前記第１図形と前記第２図形のインセット量あるいはオフセット量は、左右方向よりも前後方向の方が大きいことを特徴とする請求項１１または１２に記載の灯具システム。
  14. 前記第１図形と前記第２図形は、明るさが異なることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の灯具システム。
  15. 前記第１ビームと前記第２ビームの強度が異なることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の灯具システム。
  16. 強度分布が可変であるビームを路面に照射する配光可変ランプを備え、
    前記配光可変ランプは、車両前方の路面にロービームより明るい照度または暗い照度で、進行方向が長手である所定範囲にわたるパターンを描画することを特徴とする車両用灯具。
  17. 前記パターンは、前記進行方向に並べられた複数の図形を含むことを特徴とする請求項１６に記載の車両用灯具。
  18. 前記パターンは、前記複数の図形が同じ速度で車両から遠ざかる方向にスライドするアニメーションであることを特徴とする請求項１７に記載の車両用灯具。
  19. 前記複数の図形の移動速度は、車両前方の交通参加者との距離に応じて変化することを特徴とする請求項１８に記載の車両用灯具。
  20. 前記パターンは、車速が所定値以下のときに描画されることを特徴とする請求項１６から１９のいずれかに記載の車両用灯具。
  21. 前記パターンは、車両が通行する道の幅が所定幅より狭い場合、車両が通行する道にガードレールが設置されていない場合、対向車とすれ違う場合の少なくともひとつの場合において描画されることを特徴とする請求項１６から２０のいずれかに記載の車両用灯具。
  22. 前記所定範囲の横幅は、車両の車幅と実質的に同一かそれより広いことを特徴とする請求項１６から２１のいずれかに記載の車両用灯具。
  23. 前記パターンは、前記車幅を示す２本のラインを含み、前記２本のラインの長さが時間とともに進行方向に向かって伸びることを特徴とする請求項２２に記載の車両用灯具。
  24. 前記パターンは、
    前記車幅を示す２本のラインと、
    前記２本のラインの一方と隣接して配置され、時間とともに進行方向に向かって伸びる、または時間とともに進行方向に向かって移動するアニメーション図形と、
    を含むことを特徴とする請求項２２に記載の車両用灯具。
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