JP2005178484A

JP2005178484A - 防眩装置

Info

Publication number: JP2005178484A
Application number: JP2003420007A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Isaji; 和美伊佐治; Naohiko Tsuru; 直彦津留; Takahiro Wada; 隆広和田; Hiroshi Kaneko; 弘金子
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】搭乗者に煩わしさを与えることなく、搭乗者の目に入射する日射光のウィンドシールドを透過する位置を特定する。
【解決手段】現在の時刻に対する太陽の位置情報を抽出し、この抽出した太陽の位置情報、自車両の現在位置、高度、進行方向の方位、及び搭乗者の視点位置に基づいて、搭乗者の視点位置に対する太陽の日射方向を演算し、この演算結果とウィンドシールド１０１の設置範囲に基づいて、太陽の日射方向がウィンドシールド１０１を透過して搭乗者の目へ入射する方向にあるか否かを判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、防眩装置に関するものである。

従来、車両等の搭乗者の目に入射する眩光を遮光、若しくは減衰させる防眩システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示されている防眩システムによれば、例えば、搭乗者の目の位置近傍に装着される光学素子によって、入射光をその入射方向へ反射し、この反射光をフロントガラスに配置された光センサによって受光することで、搭乗者の目に入射する眩光がフロントガラスを透過する位置を特定する。そして、この特定したフロントガラスの位置の遮光部材を遮光状態にする。
特開平５−２０３９０６号公報

上述した、従来の防眩システムにおける光学素子は、バンドやメガネに取り付けられるものであるため、搭乗者がこのバンドやメガネを装着しなければ、搭乗者の目に入射する眩光のウィンドシールドを透過する位置を特定することができない。従って、搭乗者にバンドやメガネを装着させる煩わしさを与えることなく、搭乗者の目に入射する眩光のウィンドシールドを透過する位置を特定するものが求められる。

本発明は、かかる問題を鑑みてなされたもので、搭乗者の目に入射する眩光のウィンドシールドを透過する位置を特定することができる防眩装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の防眩装置は、自車両の現在位置を検出する位置検出手段と、自車両の高度を検出する高度検出手段と、自車両の進行方向を示す方位を検出する方位検出手段と、現在の年、月、日、及び時刻を検出する年月日検出手段と、年、月、日、及び時刻に対応する太陽の位置情報を格納する位置情報格納手段と、年月日検出手段の検出する現在の年、月、日、及び時刻に対応する太陽の位置情報を位置情報格納手段から抽出する抽出手段と、自車両の搭乗者の視点位置を検出する視点位置検出手段と、自車両の現在位置、高度、方位、太陽の位置情報、及び搭乗者の視点位置に基づいて、搭乗者の視点位置に対する太陽の日射方向を演算する演算手段と、自車両におけるウィンドシールドの設置範囲を記憶する設置範囲記憶手段と、演算手段の演算する搭乗者の視点位置に対する太陽の日射方向がウィンドシールドの設置範囲内にあるか否かを判定する日射方向判定手段とを備えることを特徴とする。

このように、現在の年月日、及び時刻に対応する太陽の位置情報、自車両の現在位置、高度、進行方向の方位、搭乗者の視点位置が決定すれば、搭乗者の視点位置に対する太陽の日射方向を幾何学的に演算できる。また、自車両におけるウィンドシールドの設置範囲を搭乗者の視点位置と関係する座標系で記憶しておけば、この記憶するウィンドシールドの設置範囲と搭乗者の視点位置に対する太陽の日射方向の演算結果から、太陽の日射方向とウィンドシールドとの位置関係を導き出すことができる。

これにより、従来のように、光学素子の取り付けられたバンドやメガネを搭乗者が装着する煩わしさを与えることなく、太陽からの日射光がウィンドシールドを透過する位置を特定することができる。

請求項２に記載の防眩装置は、自車両の搭乗者の目の画像を撮影する撮像手段と、撮像手段の撮像する目の瞳孔の大きさの変化に基づいて、搭乗者の目への日射光の入射を検知する日射光検知手段と、日射方向判定手段によって演算手段の演算する搭乗者の視点位置に対する太陽の日射方向がウィンドシールドの設置範囲内にあると判定され、かつ、日射光検知手段が日射光を検知する場合に、太陽からの日射光が自車両の搭乗者の目へ入射すると判定する入射判定手段とを備えることを特徴とする。

例えば、太陽の日射光がウィンドシールドを透過して搭乗者の目へ入射方向であっても、天候によっては、日射光の強度が比較的低い場合もあり、この場合、搭乗者の眩光とならないことがある。また、ビル等の建造物の陰になって、日射光の入射が遮られる場合もある。従って、自車両の搭乗者の目へ入射する日射光を検知する日射光検知手段の検知結果を踏まえることで、実際に自車両の搭乗者の目へ日射光が入射するか否かを正確に判定することができる。

なお、撮像手段によって撮影された画像から搭乗者の目の瞳孔の大きさ変化が、人が日射光を受けたときの瞳孔の大きさと同等になった場合に、太陽からの日射光が搭乗者の目へ入射したことを検知するとよい。また、日射光を検知する日射光検知手段としては、上記のような目の画像から検知するものであってもよいし、実際に搭乗者の目へ入射する日射光の明るさ（照度）を検知する照度センサ等を採用してもよい。

請求項３に記載の防眩装置は、自車両のウィンドシールドに設けられ、ウィンドシールドの光透過率の調整が可能な遮光部材と、遮光部材の光透過率を制御する光透過率制御手段とを備え、光透過率制御手段は、入射判定手段によって太陽からの日射光が自車両の搭乗者の目へ入射すると判定される場合に、ウィンドシールドの光透過率を低下させる制御を行うことを特徴とする。

これにより、自車両の搭乗者の目へ入射する日射光を遮光したり、若しくは、減衰したりすることができる。なお、遮光部材としては、液晶パネル等の電気的に光の透過率を可変できるものが好ましい。

請求項４に記載の防眩装置によれば、遮光部材は、ウィンドシールド面を分割する複数の領域毎に光透過率の調整が可能であって、光透過率制御手段は、ウィンドシールドの設置範囲内における太陽の日射方向の位置に対応する遮光部材の領域の光透過率を低下させる制御を行うことを特徴とする。

これにより、自車両の搭乗者の目へ入射する日射光のウィンドシールドを透過する位置のみ光透過率が低下するため、ウィンドシールドの他の領域の視認性が低下しないようにすることができる。

請求項５に記載の防眩装置によれば、位置検出手段、高度検出手段、及び、年月日検出手段は、ＧＰＳ衛星から送信される情報に基づいて検出することを特徴とする。これにより、ＧＰＳから送信される情報を用いた防眩装置を実現することができる。

請求項６に記載の防眩装置は、自車両の搭乗者の目の画像を撮影する撮像手段と、撮像手段の撮像する目の瞳孔の大きさの変化に基づいて、搭乗者の目への日射光の入射を検知する日射光検知手段と、自車両のウィンドシールドに設けられ、ウィンドシールドの光透過率の調整が可能な遮光部材と、日射光検知手段が日射光を検知する場合に、遮光部材の光透過率を低下させる制御を行う光透過率制御手段とを備えることを特徴とする。

すなわち、人の目の瞳孔の大きさは、目へ入射する光の強度に応じて変化する。従って、目の瞳孔の大きさの変化に基づいて搭乗者の目への日射光の入射を検知することが可能となる。そして、搭乗者の目への日射光の入射を検知される場合に、ウィンドシールドの光透過率を低下させることで、搭乗者の目へ入射する日射光を遮光したり、若しくは、減衰したりすることができる。

以下、本発明の防眩装置について図面を用いて説明する。なお、本発明は、本実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得る。

図１は、本実施形態における防眩装置１００の全体構成を示す模式図である。同図に示すように、防眩装置１００は、車両のウィンドシールド１０１、遮光部材１０２、カメラ１０３、ＧＰＳアンテナ１０６、車速センサ１０７、方位センサ１０８、及び制御部１１０によって構成される。

ウィンドシールド１０１は、自車両の前方窓であり、車室側の表面には車室外から入射する日射光を遮光したり減衰したりする役割を果たす遮光部材１０２が設けられている。遮光部材１０２は、例えば、液晶パネル等の電気的に光透過率を可変できる部材が採用され、ウィンドシールド１０１の全域、若しくは、ウィンドシールド１０１の所定位置から上部の領域に配置される。

この遮光部材１０２は、制御部１１０からの指示に応じて、ウィンドシールド１０１を透過する日射光等の光の透過率が制御される。なお、この遮光部材１０２は、図２に示すように、ウィンドシールド１０１を複数の領域に分割して設けられ、この領域毎に光透過率の制御が可能に構成されている。

カメラ１０３は、自車両の搭乗者の目の画像を撮影する撮像手段として用いられる光学式のカメラである。制御部１１０では、このカメラ１０３によって撮影された画像から、搭乗者の視点位置（目の位置）を検出するとともに、搭乗者の目の瞳孔の大きさ変化を検出し、人が日射光を受けたときの瞳孔の大きさと同等になった場合に、太陽からの日射光が搭乗者の目へ入射したことを検知する。

なお、このような目の画像から日射光の入射を検知するもの以外に、例えば、実際に搭乗者の目へ入射する日射光の明るさ（照度）を検知する照度センサ等を採用して、日射光の入射を検知するものであってもよい。

ＧＰＳアンテナ１０６は、周知のＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から送信されるＧＰＳ情報の電波を受信するためのアンテナであり、受信信号を電気信号として制御部１１０へ出力する。このＧＰＳ情報には、時刻補正、エフェメリス・アルマナック等の各種データが含まれており、制御部１１０では、これらのデータを用いて自車両の現在位置、高度、現在の年月日、及び時刻を演算する。これにより、ＧＰＳから送信される情報を用いた防眩装置１００が実現される。

車速センサ１０７は、自車両の速度を検出するためのセンサであり、検出信号は、制御部１１０へ出力される。方位センサ１０８は、周知の地磁気センサやジャイロスコープ等によって構成され、自車両の進行方向の方位を検出して電気信号として制御部１１０へ出力する。

制御部１１０は、何れも図示しない、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これら構成を接続するバスによって構成される通常のコンピュータとして構成されるものである。なお、ＥＥＰＲＯＭには、年月日、及び時刻に対応する太陽の位置情報（例えば、太陽の位置する方位、地表面に対する仰角等から構成される情報）と、自車両におけるウィンドシールド１０１の設置範囲の情報が格納されている。

このウィンドシールド１０１の設置範囲は、例えば、自車両の前後方向、左右方向、上下方向からなる座標系に基づいて記憶されており、上述した搭乗者の視点位置もこの座標系で示される。

制御部１１０は、このＥＥＰＲＯＭに格納されている太陽の位置情報から現在の時刻に対する太陽の位置情報を抽出する。また、制御部１１０は、上記各種センサ等から出力されるデータに基づいて、搭乗者の視点位置に対する太陽の日射方向を演算し、この演算結果とウィンドシールド１０１の設置範囲に基づいて、太陽の日射方向がウィンドシールド１０１を透過して搭乗者の目へ入射する方向にあるか否かを判定する。この判定の結果、搭乗者の目へ入射する方向にあり、かつ、上記カメラ１０３の画像から太陽からの日射光が搭乗者の目へ入射したことを検知された場合には、遮光部材１０２の光透過率を制御する。

次に、この本実施形態の特徴部分に係わる防眩装置１００の処理について、図３〜図４に示すフローチャートを用いて説明する。先ず、図３に示すステップ（以下、Ｓと記す）１０では、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ情報を取得し、Ｓ２０にて、この取得したＧＰＳ情報から自車両の現在位置、高度、進行方向の絶対方位、現在の年月日、及び、時刻を取得する。

Ｓ３０では、現在の年月日、及び時刻に対応する太陽の位置情報を制御部１１０のＥＥＰＲＯＭから抽出する。Ｓ４０では、カメラ１０３の撮影する画像から、搭乗者の視点位置を検出する。Ｓ５０では、Ｓ３０にて抽出した太陽の位置情報、自車両の現在位置、高度、絶対方位、及び搭乗者の視点位置に基づいて、搭乗者の視点位置に対する太陽の日射方向を演算する。

例えば、図５に示すように、搭乗者の視点位置の高さにおける地表面に水平な面に対する仰角（α）、及び、図６に示すように、搭乗者の視点位置を原点とする自車両の進行方向に対する角度（β）を演算する。

図４に示すＳ６０では、Ｓ５０にて演算した搭乗者の視点位置に対する太陽の日射方向、及びウィンドシールド１０１の設置範囲に基づいて、太陽の日射方向がウィンドシールド１０１を透過して搭乗者の目へ入射する方向であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ７０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ９０へ処理を移行する。

Ｓ７０では、日射光の搭乗者の目への入射を検知したか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ８０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ９０へ処理を進める。すなわち、例えば、太陽の日射光がウィンドシールド１０１を透過して搭乗者の目へ入射方向であっても、天候によっては、日射光の強度が比較的低い場合もあり、この場合、搭乗者の眩光とならないことがある。また、ビル等の建造物の陰になって、日射光の入射が遮られる場合もある。従って、日射光の搭乗者の目への入射の検知結果を踏まえることで、実際に自車両の搭乗者の目へ日射光が入射するか否かを正確に判定することができる。

Ｓ８０では、遮光部材１０２の光透過率を低下させて、太陽からの日射光を遮光する、若しくは減衰する。これにより、例えば、図７に示すように、搭乗者の目に太陽からの日射光が入射する場合であっても、図８に示すように、遮光部材１０２の光透過率を低下させることで、太陽からの日射光を減衰することができる。Ｓ９０では、日射光の搭乗者の目への入射は無いものとして、遮光部材１０２の光透過率を最大まで上昇させる。

このように、本実施形態における防眩装置１００は、現在の時刻に対する太陽の位置情報を抽出し、この抽出した太陽の位置情報、自車両の現在位置、高度、進行方向の方位、及び搭乗者の視点位置に基づいて、搭乗者の視点位置に対する太陽の日射方向を演算し、この演算結果とウィンドシールド１０１の設置範囲に基づいて、太陽の日射方向がウィンドシールド１０１を透過して搭乗者の目へ入射する方向にあるか否かを判定する。そして、この判定の結果、搭乗者の目へ入射する方向にあり、かつ、上記カメラ１０３の画像から太陽からの日射光が搭乗者の目へ入射したことを検知された場合には、遮光部材１０２の光透過率を制御する。

これにより、従来のように、光学素子の取り付けられたバンドやメガネを搭乗者が装着する煩わしさを与えることなく、太陽からの日射光がウィンドシールド１０１を透過する位置を特定することができる。

（変形例１）
本実施形態では、図４に示したＳ８０において、ウィンドシールド１０１の全領域に相当する遮光部材１０２の光透過率を低下させるものであるが、例えば、図９に示すように、その日射光の透過する位置に対応する遮光部材のみ光透過率を低下させるようにしてもよい。

これにより、自車両の搭乗者の目へ入射する日射光のウィンドシールド１０１を透過する位置のみ光透過率が低下するため、ウィンドシールド１０１の他の領域の視認性が低下しないようにすることができる。

（変形例２）
本実施形態では、制御部１１０のＥＥＰＲＯＭにおいて、年月日、及び時刻に対応する太陽の位置情報を格納しているが、例えば、外部との移動通信を行う通信手段を備えて、この通信手段を介して外部から現在の時刻における太陽の位置情報を取得するようにしてもよい。

（変形例３）
本実施形態では、太陽の日射方向がウィンドシールド１０１を透過して搭乗者の目へ入射する方向にあるか否かを判定し、さらに、カメラ１０３の画像から太陽からの日射光が搭乗者の目へ入射したことを検知された場合に遮光部材１０２の光透過率を制御するものであるが、単に、太陽からの日射光が搭乗者の目へ入射したことを検知した場合に、遮光部材１０２の光透過率を制御するものであってもよい。

本発明の実施形態に係わる、防眩装置１００の全体構成を示す模式図である。本発明の実施形態に係わる、ウィンドシールド１０１を複数の領域に分割して設けられる遮光部材１０２を示す図である。本発明の実施形態に係わる、防眩装置１００の処理の前半部分の流れを示すフローチャートである。本発明の実施形態に係わる、防眩装置１００の処理の後半部分の流れを示すフローチャートである。本発明の実施形態に係わる、搭乗者の視点位置の高さにおける地表面に水平な面に対する仰角（α）を示した図である。本発明の実施形態に係わる、搭乗者の視点位置を原点とする自車両の進行方向に対する角度（β）を示した図である。本発明の実施形態に係わる、搭乗者の目に太陽からの日射光が入射する場合を示したイメージ図である。本発明の実施形態に係わる、遮光部材１０２の光透過率を低下させた場合を示すイメージ図である。本発明の実施形態の変形例１に係わる、日射光がウィンドシールド１０１を透過する位置に対応する遮光部材のみ光透過率を低下させた場合のイメージ図である。

符号の説明

１００防眩装置
１０１ウィンドシールド
１０２遮光部材
１０３カメラ
１０６ＧＰＳアンテナ
１０７車速センサ
１０８方位センサ
１１０制御部

Claims

自車両の現在位置を検出する位置検出手段と、
前記自車両の高度を検出する高度検出手段と、
前記自車両の進行方向を示す方位を検出する方位検出手段と、
現在の年、月、日、及び時刻を検出する年月日検出手段と、
年、月、日、及び時刻に対応する太陽の位置情報を格納する位置情報格納手段と、
前記年月日検出手段の検出する現在の年、月、日、及び時刻に対応する太陽の位置情報を前記位置情報格納手段から抽出する抽出手段と、
前記自車両の搭乗者の視点位置を検出する視点位置検出手段と、
前記自車両の現在位置、高度、方位、前記太陽の位置情報、及び前記搭乗者の視点位置に基づいて、前記搭乗者の視点位置に対する前記太陽の日射方向を演算する演算手段と、
前記自車両におけるウィンドシールドの設置範囲を記憶する設置範囲記憶手段と、
前記演算手段の演算する前記搭乗者の視点位置に対する太陽の日射方向が前記ウィンドシールドの設置範囲内にあるか否かを判定する日射方向判定手段とを備えることを特徴とする防眩装置。
前記自車両の搭乗者の目の画像を撮影する撮像手段と、
前記撮像手段の撮像する目の瞳孔の大きさの変化に基づいて、前記搭乗者の目への日射光の入射を検知する日射光検知手段と、
前記日射方向判定手段によって前記演算手段の演算する前記搭乗者の視点位置に対する太陽の日射方向が前記ウィンドシールドの設置範囲内にあると判定され、かつ、前記日射光検知手段が日射光を検知する場合に、前記太陽からの日射光が前記自車両の搭乗者の目へ入射すると判定する入射判定手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の防眩装置。
前記自車両のウィンドシールドに設けられ、前記ウィンドシールドの光透過率の調整が可能な遮光部材と、
前記遮光部材の光透過率を制御する光透過率制御手段とを備え、
前記光透過率制御手段は、前記入射判定手段によって前記太陽からの日射光が前記自車両の搭乗者の目へ入射すると判定される場合に、前記ウィンドシールドの光透過率を低下させる制御を行うことを特徴とする請求項２記載の防眩装置。
前記遮光部材は、前記ウィンドシールド面を分割する複数の領域毎に光透過率の調整が可能であって、
前記光透過率制御手段は、前記ウィンドシールドの設置範囲内における前記太陽の日射方向の位置に対応する遮光部材の領域の光透過率を低下させる制御を行うことを特徴とする請求項３記載の防眩装置。
前記位置検出手段、前記高度検出手段、及び、前記年月日検出手段は、ＧＰＳ衛星から送信される情報に基づいて検出することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の防眩装置。
自車両の搭乗者の目の画像を撮影する撮像手段と、
前記撮像手段の撮像する目の瞳孔の大きさの変化に基づいて、前記搭乗者の目への日射光の入射を検知する日射光検知手段と、
前記自車両のウィンドシールドに設けられ、前記ウィンドシールドの光透過率の調整が可能な遮光部材と、
前記日射光検知手段が日射光を検知する場合に、前記遮光部材の光透過率を低下させる制御を行う光透過率制御手段とを備えることを特徴とする防眩装置。