JP2006199104A - 可変透過率ウィンドウシステム - Google Patents

Abstract

【課題】乗員に眩惑を与える光かどうかを乗員に負担を掛けずに的確に判断して、眩惑を与える光の透過率をウィンドウで変更すること。
【解決手段】光源からの光を検出するカメラ１０１と、カメラからの情報を基にウィンドウを通る光の透過率の制御を行う透過率制御手段１０３と、透過率制御手段からの出力を基にウィンドウブロック毎に透過率の変更を行う透過率可変手段１０６と、を備えた可変透過率ウィンドウシステムであって、カメラ１０１は光源の方向（位置）と大きさ（サイズ）と強さ（明るさ）を含む光源情報を算出し、透過率制御手段は光源情報を基にウィンドウブロックの透過率を変更する位置と透過率を変更する位置範囲と透過率の変更値とを算出すること。撮像手段は光源が眩しさを与える光であるか否かを判断し、眩しさを与えると判断する閾値は車両外部の周囲明るさに応じて変更すること。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のウィンドウの透過率を車両周囲の状況に応じて任意に変更できるウィンドウシステムに関する。

従来、車両に太陽光が直接入ってくるときには、太陽光が直接目に入らないように乗員がサンバイザを操作していた。しかし、サンバイザを使用すると、太陽光以外の部分までも見えなくなって運転に必要な情報までも遮る恐れがあり、さらに、手でサンバイザの位置を調整しなければならないという煩雑さがあった。

このような状況を改善する従来技術として、例えば、特許文献１に示すように、フロントガラス面を防眩可能な透過率に調節することが提案されている。この特許文献１によると、搭乗者の目の位置近傍に光学素子が装着され、この光学素子に入射する透過光がその入射方向に反射され、その反射光がフロントガラスに設けられた光センサに入射し、その光センサの出力に基づいて当該光センサの存在するフロントガラス面のブロックの透過率を調節することが開示されている。
特開平５−２０３９０６号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示の技術は、搭乗者にメガネを取り付けて成立するシステムであり、搭乗者にメガネ装着の負担がかかり、実用的ではない。さらに、メガネが取り付いた人の顔は常時動いているため、透過率調節のための制御が複雑になるという課題が生じる。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、乗員に眩惑を与える光かどうかを乗員に負担を掛けずに的確に判断して、眩惑を与える光の透過率をウィンドウで変更する可変透過率ウィンドウシステムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
光源からの光を検出し処理する撮像手段と、前記撮像手段からの光源情報に基づいてウィンドウを通る光の透過率の制御を行う透過率制御手段と、前記透過率制御手段からの制御情報に基づいて前記ウィンドウを区分けしたウィンドウブロック毎に透過率の変更を行う透過率可変手段と、を備えた可変透過率ウィンドウシステムであって、
前記撮像手段は光源の方向と大きさと強さを含む光源情報を算出し、
前記透過率制御手段は、前記光源情報に基づいて、前記ウィンドウブロックの透過率を変更する位置と、透過率を変更する位置範囲と、透過率の変更値とを算出し、前記透過率可変手段を制御する構成とする。

また、光源からの光を検出し処理する撮像手段と、前記撮像手段からの光源情報に基づいてウィンドウを通る光の透過率の制御を行う透過率制御手段と、前記透過率制御手段からの制御情報に基づいて前記ウィンドウを区分けしたウィンドウブロック毎に透過率の変更を行う透過率可変手段と、前記ウィンドウ内の乗員の目の位置を検出する検知手段と、を備えた可変透過率ウィンドウシステムであって、
前記撮像手段は光源の方向と大きさと強さを含む光源情報を算出し、
前記透過率制御手段は、前記撮像手段から出力された前記光源情報と、前記検知手段から出力された乗員の目の位置情報とに基づいて、前記ウィンドウブロックの透過率を変更する位置と、透過率を変更する位置範囲と、透過率の変更値とを算出し、前記透過率可変手段を制御する構成とする。

本発明によると、車両周囲の明るさに応じて、乗員に眩惑を与える光かどうかを的確に判断し、乗員に眩惑を与えるような光が差し込んだ場合、眩惑を与える光が通過するフロントウィンドウ上の点の透過率を変更することで、運転に必要な情報をほとんど遮ることなく、防眩することができる。

さらに、乗員に眩惑を与えるような光が差し込んだ場合、車線逸脱警報の警報閾値を変更し、加速を行わない車両制御を行い、ディスプレイに眩惑を与える光の光源周囲の映像を映し出すことにより、安全走行に寄与することができる。

本発明の実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムについて、図１〜図１４を参照しながら以下詳細に説明する。

「第１の実施形態」
図１は本発明の第１の実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムの概略構成を示す図である。図２は第１の実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムの動作ブロック図である。図面において、１００は車両、１０１はカメラ、１０２はウィンドウ、１０３は透過率制御ユニット、１０６は透過率可変手段、１０７は駆動回路、１０８は撮像素子、１０９は画像処理ＬＳＩ、１１０は画像用メモリ、１１１，１１４はＣＰＵ、１１２はデータ通信、１１３は ＥＥＰＲＯＭ、をそれぞれ表す。

図１において、車両１００の室内天井部に前方に向けてカメラ１０１が取り付けてある。車両１００内にはウィンドウの透過率をブロック毎に制御を行う透過率制御ユニット１０３が設けられている。そして、ウィンドウ１０２は、小ブロックに区分けされ、ブロック毎に透過率を任意に変更できる透過率可変手段１０６が内蔵されている。また、カメラ１０１は、車両前方の光源を検出し、光源の方向（光源の位置であり、透過率を変更するブロックの位置を決めるもの）、光源の大きさ（光源のサイズ又は径であり、透過率を変更するブロックの数を決めるもの）、光源の強さ（カメラで検知した光源の明るさであり、透過率の数値を決めるもの）のデータを算出する（図２に示すカメラ１０１の構成ブロックを参照）。そして、これらのデータを透過率制御ユニット１０３へ送信する。ここで、光源とは乗員の目に眩しい光であり、一般的には対向車のライト、太陽光などを指すが、これに限らない。

透過率制御ユニット１０３では、カメラ１０１からの情報を基に、乗員が光源からの光により眩惑しないように、フロントウィンドウの透過率を変える位置、範囲とウィンドウの透過率を算出する。これらのデータを透過率可変手段１０６の駆動回路に送信する。駆動回路では、透過率可変手段１０６の透過率の変更を行う場所に対し電圧制御を行う。

図２に示す第１の実施形態のブロック図において、カメラ１０１は撮像素子１０８にて車両１００の前方の映像を撮像する。画像処理ＬＳＩ１０９は撮像したディジタル映像データを画像メモリ１１０へ転送する。ＣＰＵ１１１は画像メモリ１１０の映像データの処理を行い、光源の方向、大きさ、強さのデータを算出する。これらのデータをＣＡＮなどのデータ通信手段１１２を用いて透過率制御ユニット１０３へ転送する。

透過率制御ユニット１０３のＥＥＰＲＯＭ１１３には、光源の方向および大きさと、透過率可変手段１０６の制御位置および範囲との対応関係を記載している。さらに、光源の強さと透過率可変手段１０６の透過率との対応関係を記載している。透過率制御ユニット１０３のＣＰＵ１１４では、ＥＥＰＲＯＭ１１３に記載されたデータとカメラ１０１から送信されてきたデータにより、透過率可変手段１０６の制御位置、範囲、透過率を算出する。そして、透過率制御ユニット１０３は、駆動信号を駆動回路１０７に供給し、駆動回路１０７は、透過率可変手段１０６に対して、駆動信号に応じ、指定された制御位置および範囲における透過率の変更を行う。

図５は、本実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムに適用される透過率可変手段１０６の構造を示している。透明電極１２１の間に液晶１２２を封入し、これらをウィンドウ１０２の間に挟んでいる。透明電極１２１は、任意の液晶位置（Ｘｉ，Ｙｊ）に電圧を加えることができるようになっている。通常（電圧無印加時）は、液晶１２２がランダムな方向を向いていることから、透過率が低下する。駆動回路１０７により液晶１２２の両端に電圧を加えると、電圧を加えた部分の液晶１２２が電界方向に配列することから、高透過率となる。

図６は、本実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムのカメラ１０１を用いて、車両１００前方にある光源を検出するときに使用する映像データを示した図である。車両前方の光源の位置（方向）、大きさ（領域）、強さ（明るさ）は、図７に示すフローにより算出を行う。ステップ２０１で、車両１００周囲の明るさの判断を行う。この判断には、照度センサの情報を用いても良いし、カメラ映像のデータを用いても良い。カメラ映像のデータを使用する場合、データの一部を明るさ判断領域として、明るさ判断領域が一定の濃度値になるようにシャッタ制御を行う。そして、シャッタ値と明るさ判断領域の濃度値から、周囲の明るさを算出する。昼間と夜間では人間が眩しいと感じる閾値が異なるので、周囲の明るさをまず算出する必要がある。

次に、取り込む映像のシャッタ値を決める（ステップ２０２）。ステップ２０２でのシャッタ値は、周囲の明るさに応じて人間が眩しく感じる明るさが違うため、眩しい光源があると判断できるシャッタ値とする。例えば、人間が眩しく感じる明るさ（輝度）が１００００ｃｄ／ｍ^２とすると、１００００ｃｄ／ｍ^２を取り込む映像の濃度値が中央値になるようなシャッタ値を選択する。そして、このシャッタ値で撮像した映像を取り込み（ステップ２０３）、この映像を原画像とする（図６の上図を参照）。

次に、光源を特定するために、明るいところを白に、明るくないところを黒になるように、図６に図示するように２値化を行う（ステップ２０４）（図６の下図を参照）。ここで、人の目は周囲の明るさに応じて眩しく感じる明るさが違うため、周囲の明るさに応じて２値化を行う閾値を変える。ここでは、ステップ２０２にある１００００ｃｄ／ｍ^２に相当する濃度値が閾値になる。そして、眩惑を与える領域は白色の部分なので、この部分の中心位置（方向）と領域（大きさ）の算出を行う（ステップ２０５）。

図６に示す図示例では２つの領域が算出されており、枡目の１領域目の始点は（Ｉｓ１，Ｊｓ１）で、終点は（Ｉｅ１，Ｊｅ１）であり、２領域目の始点は（Ｉｓ２，Ｊｓ２）、終点は（Ｉｅ２，Ｊｅ２）である。次に、光源の明るさを判断するために、２値化画像で算出した領域が原画像に相当する所の濃度値を算出する。この濃度値とシャッタ値から、カメラで予め用意している変換マップにより、光源の明るさを算出する（ステップ２０６）。

図８は、透過率制御ユニット１０３の処理フローを示しており、本実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムにおいて光源のデータを基に透過率の変更指示を行うまでの処理フローを示す図である。透過率制御ユニット１０３のＥＥＰＲＯＭ１１３には、カメラ１０１で算出した光源の位置と透過率可変手段１０６の位置との対応関係データや、カメラ１０１で算出した光源の明るさと透過率可変手段１０６の透過率との対応関係データが格納されている。ステップ３０１では、ＥＥＰＲＯＭに格納されているデータの読み出しを行う。

次に、カメラ１０１から送られてくる光源の位置（方向）、領域（大きさ）、明るさ（強さ）のデータを受信する（ステップ３０２）。受信した光源の位置と領域のデータから、対応関係データに基づき、透過率可変手段の透過率変更箇所（Ｘｉ，Ｙｊ）・・・（Ｘｉ＋ｌ，Ｙｊ＋ｍ）を算出する（ステップ３０３）。透過率変更箇所の算出に際して、乗員の目の高さは標準的な人のサイズに基づいて決める。また、受信した明るさのデータから対応関係データに基づき、透過率可変手段の透過率を算出する（ステップ３０４）。

さらに、この透過率変更箇所の周囲に対し、段階的に低透過率から高透過率になるような領域と領域毎の透過率を算出する（ステップ３０５）。このステップ３０５での透過率算出は、低透過率と高透過率の関係から算出可能である。例えば、低透過率と高透過率に差がある場合、段階的に透過率を変える領域を広く取り、透過率は一定の割合で領域毎に変わるように設定する。これらの算出結果を基に駆動回路に信号を出力する（ステップ３０６）。

本実施形態によれば、カメラにより人間が眩惑を感じる光源を算出し、ウィンドウ上で光を減光することができるようになり、周囲からの高輝度の光が眩惑を与えず、且つ、運転に必要な情報は遮らなく、安全走行に寄与することができる。さらに、周囲の明るさに応じて、眩惑を与える光があるかどうかを判断しているので、人間の感覚に近い制御を実施することができる。さらに、透過率を段階的に変更することで、乗員に透過率を変更した箇所の境を意識させなくすることができる。

本実施形態において、透過率を変更する手段として、液晶１２２を例にとったが、液晶に限定するものではない。透過率の変更を行える手段なら他のものでも良い。さらに、透過率の変更を行う波長は、可視光だけではなく、赤外光、紫外光の透過率を変更するようにしても良い。さらにまた、本実施形態における透明電極１２１と液晶１２２は、ウィンドウに挟まれる形態を採っているが、透明フィルムで挟む形態でも良く、この形態であると、後付けで本実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムを容易に取り付けることができるようになる。

「第２の実施形態」
図３は本発明の第２の実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムの概略構成を示す図である。図４は第２の実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムの動作ブロック図である。図３と図４において、第１の実施形態と共通する構成要素（符号が同一）は図１と図２の説明を援用する。

第２の実施形態は、第１の実施形態の構成要素の他に、車両制御ユニット１０４、シート位置計測ユニット１２０、車内撮影用カメラ（車内用カメラとも記す）１１６、映像表示手段１０５、透過率変更位置修正スイッチ１１７が付加した構成である。シート位置計測ユニット１２０は、図９に示す圧力センサ、シート角度センサ、シート前後検知センサ、ヘッドレスト位置検知センサから構成されていて、シートのポジション（シート前後位置、シート角度、ヘッドレストの高さ）と、シートに圧力が加わっている位置を算出する。これらの算出情報を車内撮影用カメラ１１６に送信する。車内撮影用カメラ１１６においては、顔の特徴である鼻、口、目の情報を予め登録してあるパターンと比較して、顔、特に目の位置を特定する。

図１０の図示例では、目の位置を（Ｘｐ，Ｙｐ）と算出している。そして、シート位置計測ユニット１２０の情報を使用して、図１１、図１２、図１３に示すような、乗員の顔と外向けカメラ１０１までの距離Ｌｆ（図示のＺ軸の距離）、Ｗｆ（図示のＸ軸の距離）、Ｈｆ（図示のＹ軸の距離）を算出する（車内用カメラでＨｆとＷｆを算出し、シート位置計測ユニットでＬｆを算出する）。車内用カメラをステレオカメラにすると、このステレオカメラの出力からＬｆ，Ｗｆ，Ｈｆを算出することができる。ここで、図１１は、乗員、光源、外向けカメラ１０１、車内用カメラ１１６、ウィンドウ１０２、透過率可変手段１０６などの構成を上から見た図であり、図１２はこの構成を横から見た図である。図１３は、図１２に示す軸の原点位置を外向けカメラ１０１からウィンドウ１０２の下部に変更した図である。そして、外向けカメラ１０１は光源を検出するものである。

外向けカメラ１０１がステレオカメラの場合には、図１１、図１２、図１３に示すような光源の距離（Ｌｔ，Ｗｔ，Ｈｔ）を算出することができる。外向けカメラ１０１が単眼カメラの場合には、図示しないレーダやレーザからの情報を基に、図１１、図１２、図１３に示すような光源までの距離（Ｌｔ，Ｗｔ，Ｈｔ）を算出することができる。

透過率制御ユニット１０３では、外向けカメラ１０１による光源の位置データと、車内用カメラ１１６による乗員の位置データを基に、透過率可変手段１０６の透過率を変更する位置、範囲と透過率を算出する。透過率を変更する位置の算出方法について図１１、図１２、図１３を基に説明する。光源と外向けカメラ１０１までのＺ軸方向の距離Ｌｔと、乗員と外向けカメラ１０１までのＺ軸方向の距離Ｌｆが算出できていることから、光源と乗員までのＺ軸方向の距離は｜Ｌｔ｜＋｜Ｌｆ｜となる。光源と外向けカメラ１０１までのＸ軸方向の距離Ｗｔと、乗員と外向けカメラ１０１までのＸ軸方向の距離Ｗｆが算出できていることから、光源と乗員までのＸ軸方向の距離は｜Ｗｔ｜−｜Ｗｆ｜となる。光源と外向けカメラ１０１までのＹ軸方向の距離Ｈｔと、乗員と外向けカメラ１０１までのＹ軸方向の距離Ｈｆが算出できていることから、光源と乗員までのＹ軸方向の距離は｜Ｈｔ｜−｜Ｈｆ｜となる。

よって、透過率を変えるウィンドウ位置Ｘａは、図１１において、乗員とウィンドウ１０２の距離をＬｗとすると、
Ｘａ＝Ｗｆ＋Ｌｗ×（｜Ｗｔ｜−｜Ｗｆ｜）／（｜Ｌｔ｜＋｜Ｌｆ｜） …（１）
ここで、Ｌｗの算出の仕方を示す。図１３はウィンドウ１０２の下部を座標原点にしたものである。直線Ａと直線Ｂの交点（Ｘｐ，Ｙｐ）がわかれば、Ｌｗは算出可能である。

ここで、ウィンドウ１０２とＸ軸の成す角度をβとすると、直線Ｂは、
Ｘｓｉｎβ−Ｙｃｏｓβ＝０ …（２）
と表せ、直線Ａは、顔の位置を（Ｘｍ、Ｙｍ）とし、直線ＡとＸ軸の成す角度をαとする。直線Ａは、
（Ｘ−Ｘｍ）ｓｉｎα−（Ｙ−Ｙｍ）ｃｏｓα＝０ …（３）
と表すことができる。顔の位置（Ｘｍ、Ｙｍ）は車内用カメラ１１６で算出した既知の値である。

αは次のように求めることができる。図１２より、光源と乗員までのＺ軸方向の距離は、｜Ｌｔ｜＋｜Ｌｆ｜と表せる。さらに、光源と乗員までのＹ軸方向の距離は、｜Ｈｔ｜−｜Ｈｆ｜と表せる。よってαは次式のように表せる。

α＝ｔａｎ^−１｛（｜Ｈｔ｜−｜Ｈｆ｜）／（｜Ｌｔ｜＋｜Ｌｆ｜）｝ …（４）
以上の式（２）（３）（４）より、直線Ａと直線Ｂの交点（Ｘｐ，Ｙｐ）を算出できる。よって、Ｌｗは次式となる。

Ｌｗ＝Ｘｍ−Ｘｐ …（５）
次に、Ｙ軸、Ｚ軸方向の位置は、上記で求めた（Ｘｐ，Ｙｐ）から算出可能である。

太陽は、光源の位置（距離）が特定できないことから、第１の実施形態に示す対応関係データに基づき透過率可変手段の位置の算出を行う。さらに、透過率制御ユニット１０３では、透過率変更位置修正スイッチ１１７が接続されている。透過率の変更を行った位置が乗員の感覚と違う場合は、この修正スイッチ１１７を操作することで、透過率の変更を行う位置の修正が可能である。例示すると、修正スイッチ１１７は、上述のように算出した透過率変更位置を中心としてその上下左右の位置を特定することができるようになっていて、算出した透過率の変更領域を中心にしてその周辺を拡大することができる。また、算出した透過率の変更領域を乗員の眩しさの感覚で若干その位置をシフトさせても良い。一旦、修正を行った場合には修正データに基づき透過率の変更位置を決めることができるようになっている。

さらに、車両制御ユニット１０４には、カメラ１０１から乗員に眩惑を与える光源の位置、光源の強さが送られてくる。また、車両制御ユニット１０４には車線逸脱警報制御とスピード制御の機能が組み込まれている。そこで、乗員に眩惑を与える光源が車両前方に存在した場合（例えば、光源の強さ、大きさ、位置が眩しさを与える閾値を超えたときに）、図１４に示すように、車線逸脱警報が鳴る閾値を閾値４００から閾値４０１へと変更して、狭い閾値４０１に車両が寄り合ったときに警報が鳴るようにして、事前に車線逸脱を知らせる。また、加速を行わないような制御を行う。

換言すると、眩惑を与える光源が車両前方に存在するときには、車線幅を規定する白線（カメラで検知可能）の近傍の警報閾値４００から警報閾値４０１に変更して、車両が白線側に寄らないようにするとともに、車両を加速しないように制御するのである。また、車両が車線幅のどちら側にずれて走行しているかをカメラで検知することによって、車両が左右のどちら側の閾値４０１に寄ったのかを乗員に報知することもできる。なお、車両幅を規定する白線は、カメラで検出しておくことができる。

さらに、外向けカメラ１０１は、乗員に眩惑を与える光源が存在した場合（例えば、光源情報が眩しさの閾値を超えたときに）、光源周囲の映像を映像表示手段１０５へ出力する。このとき、外向けカメラに高ダイナミックレンジの撮像素子１０８を使用すると、暗闇に見える物体から光源に至るまで、明るさの異なる物体同士において、明るい物体の部分がオーバフローしたり、暗い物体の部分がアンダフローすることなく撮像することができる。よって、対向車のライトで見えにくくなった物体を映像表示手段１０５に映し出すことが可能になり、安全走行に寄与できるようになる。

以上説明した本発明の実施形態では、車両１００の前方を撮影するように外向けカメラ１０１を取り付けているが、外向けカメラ１０１を車両後方を撮影することができるように取り付け、リヤウィンドウに透過率可変手段１０６を組み込み、車両後方から乗員に眩惑を与える光に対して、透過率可変手段１０６の透過率を変更することで、減光させることも可能である。

本実施形態によれば、光源の位置を特定できること、透過率の変更を行う位置の修正が可能であることから、透過率の変更を行う位置を精度良く決定することができる。さらに、眩惑を与える光が存在するときには、車線逸脱警報の閾値を狭く変更すること及び／又は加速を行わない制御を行うことができ、さらに、光源周囲の映像を映像表示手段に映し出すことから、安全走行に寄与することができる。

また、本実施形態は透過率可変手段として図５に示す構造を例示して説明したが、これに限らずウィンドウに液晶フィルムを貼り付けてこの液晶フィルムの透過率を制御するようにしても良い。さらに、液晶フィルムをウィンドウに貼り付ける代わりに、ウィンドウに添え付けるようにしても良い。また、本実施形態では光の内で可視光の透過率を制御することを述べたが、目に有害なものをカットするという観点で、可視光以外の紫外光又は赤外光を検知してこの検知に基づいて透過率を制御するようにしても良い。さらに、撮像手段としてカメラを用いて光源の方向、大きさ及び強さを算出したが、光源までの距離計測については、レーダ又はレーザを用いて算出しても良い。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムは、次のような構成と、機能乃至作用を奏するものを含むものである。すなわち、本実施形態の可変透過率ウィンドウシステムは、乗員に眩惑を与える光を認識する撮像手段と、撮像手段からの情報を基にウィンドウの透過率の制御を行う透過率制御手段と、透過率制御手段の情報を基に小ブロックに区分けしたウィンドウをブロック毎に透過率の変更を行う透過率可変手段とを備える構成であり、この構成により、乗員の眼に入る輝度の高い光を、ウィンドウで減光することができる。さらに、前記撮像手段は、光源の方向と大きさと強さを算出する機能を有する。この機能により、ウィンドウの透過率を変更する位置、範囲を特定し、透過率を決めることができる。また、前記撮像手段は、周囲の明るさに応じて防眩すべき光源かどうかを判断する閾値を変更する機能を有する。この機能により、乗員が眩しく感じる光を正確に判断できる。

また、本実施形態の可変透過率ウィンドウシステムは、上述した構成の他に、乗員の顔の位置を検出する乗員検知手段を備える構成である。この構成により、ブロック毎にウィンドウの透過率の変更を行う位置を、乗員の顔、特に目の位置に応じて決めることができる。さらに、前記乗員検知手段は、カメラ、シートポジションセンサ、圧力センサ、重量センサのいずれか又はその組み合わせで構成している。このことにより、乗員の顔の位置を正確に判断することができ、透過率の変更を行うウィンドウブロックを正確に算出できる。

また、本実施形態の可変透過率ウィンドウシステムは、乗員に眩惑を与える光を認識する撮像手段と、撮像手段からの情報を基にウィンドウの透過率の制御を行う透過率制御手段と、透過率制御手段の情報を基に小ブロックに区分けしたウィンドウをブロック毎に透過率の変更を行う透過率可変手段と、撮像手段からの情報を基に車両制御を変更する車両制御変更手段とを備える構成であり、この構成により、乗員に眩惑を与える光を認識した場合、車両の制御を変更することができる。さらに、前記車両制御変更手段は、乗員に眩惑を与える光を認識した場合、車線逸脱警報を発する車線幅の変更を行うことを特徴としている。このことにより、乗員に眩惑を与える光が入ってきたとき、車線逸脱警報のタイミングを早めにすることができる。さらに、前記車両制御手段は、乗員に眩惑を与える光を認識した場合、車両の加速制御を変更することを特徴としている。このことにより、乗員に眩惑を与える光が入ってきたとき、加速制御を変更すること（具体的には加速しない制御）ができる。

また、本実施形態の可変透過率ウィンドウシステムは、乗員に眩惑を与える光を認識する撮像手段と、撮像手段からの情報を基にウィンドウの透過率の制御を行う透過率制御手段と、透過率制御手段の情報を基に小ブロックに区分けしたウィンドウをブロック毎に透過率の変更を行う透過率可変手段と、撮像手段からの情報を基に撮像した映像をディスプレイに表示するか判断する映像出力判断手段と、映像を表示する映像表示手段とを備える構成であり、この構成により、乗員に眩惑を与える光を認識した場合、車両のディスプレイに映像を表示すことができる。さらに、前記映像表示手段は、乗員に眩惑を与える光を認識した場合、眩惑を与える光の周囲の映像を表示することを特徴としている。このことにより、乗員に眩惑を与える光が入ってきたとき、眩惑を与える周囲の映像を表示することが出来る。

また、本実施形態の可変透過率ウィンドウシステムは、乗員に眩惑を与える光を認識する撮像手段と、撮像手段からの情報を基にウィンドウの透過率の制御を行う透過率制御手段と、透過率制御手段の情報を基に小ブロックに区分けしたウィンドウをブロック毎に透過率の変更を行う透過率可変手段とを備え、前記透過率制御手段は、透過率を下げたブロックから、高透過率のブロックまで、段階的に又は徐々に透過率を変更する機能を有する。このことにより、乗員に対し透過率を下げたところと下げないところの境界を、意識させなくすることができる。

また、本実施形態の可変透過率ウィンドウシステムは、乗員に眩惑を与える光を認識する撮像手段と、撮像手段からの情報を基にウィンドウの透過率の制御を行う透過率制御手段と、透過率制御手段の情報を基に小ブロックに区分けしたウィンドウをブロック毎に透過率の変更を行う透過率可変手段とを備え、前記撮像手段は、光源を算出し、レーダもしくはレーザからの情報を基に光源までの距離を算出することを特徴としている。このことにより、光源の位置を正確に算出でき、そして、透過率の変更を行うウィンドウブロックを正確に算出できる。

本発明の第１の実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムの概略構成を示す図である。 第１の実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムの動作ブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムの概略構成を示す図である。 第２の実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムの動作ブロック図である。 本実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムに適用される透過率可変手段の構造を示す図である。 本実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムのカメラで検出した車両前方の光源についての映像データを示す図である。 本実施形態で使用するカメラによる光源の位置、大きさ、強さを算出する処理フローを示す図である。 本実施形態に係る可変透過率ウィンドウシステムにおいて光源のデータを基に透過率の変更指示を行うまでの処理フローを示す図である。 車両のシートに設けられた各種のセンサの配置を示す図である。 画面上で顔の位置を算出することを示す説明図である。 透過率を変える位置を算出するための説明図（平面図）である。 透過率を変える位置を算出するための説明図（側面図）である。 透過率を変える位置を算出するための説明図（図１２の座標原点を変更した図）である。 車線逸脱警報の閾値の位置の変更について説明する図である。

符号の説明

１００ 車両
１０１ カメラ
１０２ ウィンドウ
１０３ 透過率制御ユニット
１０４ 車両制御ユニット
１０５ 映像表示手段
１０６ 透過率可変手段
１０７ 駆動回路
１０８ 撮像素子
１０９ 画像処理ＬＳＩ
１１０ 画像用メモリ
１１１，１１４ ＣＰＵ
１１２ データ通信
１１３ ＥＥＰＲＯＭ
１１６ カメラ
１１７ 透過率変更位置修正スイッチ
１２０ シート位置計測ユニット
１２１ 透明電極
１２２ 液晶

Claims (12)

1. 光源からの光を検出し処理する撮像手段と、前記撮像手段からの光源情報に基づいてウィンドウを通る光の透過率の制御を行う透過率制御手段と、前記透過率制御手段からの制御情報に基づいて前記ウィンドウを区分けしたウィンドウブロック毎に透過率の変更を行う透過率可変手段と、を備えた可変透過率ウィンドウシステムであって、
   前記撮像手段は光源の方向と大きさと強さを含む光源情報を算出し、
   前記透過率制御手段は、前記光源情報に基づいて、前記ウィンドウブロックの透過率を変更する位置と、透過率を変更する位置範囲と、透過率の変更値とを算出し、前記透過率可変手段を制御する
   ことを特徴とする可変透過率ウィンドウシステム。
2. 請求項１において、
   前記撮像手段は、前記光源が前記ウィンドウ内の乗員に眩しさを与える光であるか否かを判断し、眩しさを与えると判断するときに前記ウィンドウブロックの透過率を変更するように求めるものであり、
   前記眩しさを与えると判断する閾値は、前記ウィンドウ外部の周囲明るさに応じて変更する
   ことを特徴とする可変透過率ウィンドウシステム。
3. 請求項２において、
   前記ウィンドウ外部の周囲明るさは、前記撮像手段が撮像した画像の一部を用いて算出することを特徴とする可変透過率ウィンドウシステム。
4. 請求項１において、
   前記透過率制御手段は、前記光源の方向と大きさと強さを含む前記光源情報と、光源情報から予め求められている前記ウィンドウブロックの透過率対応関係テーブルとに基づいて、前記ウィンドウブロックの透過率を変更する位置と、透過率を変更する位置範囲と、透過率の変更値とを算出する
   ことを特徴とする可変透過率ウィンドウシステム。
5. 光源からの光を検出し処理する撮像手段と、前記撮像手段からの光源情報に基づいてウィンドウを通る光の透過率の制御を行う透過率制御手段と、前記透過率制御手段からの制御情報に基づいて前記ウィンドウを区分けしたウィンドウブロック毎に透過率の変更を行う透過率可変手段と、前記ウィンドウ内の乗員の目の位置を検出する検知手段と、を備えた可変透過率ウィンドウシステムであって、
   前記撮像手段は光源の方向と大きさと強さを含む光源情報を算出し、
   前記透過率制御手段は、前記撮像手段から出力された前記光源情報と、前記検知手段から出力された乗員の目の位置情報とに基づいて、前記ウィンドウブロックの透過率を変更する位置と、透過率を変更する位置範囲と、透過率の変更値とを算出し、前記透過率可変手段を制御する
   ことを特徴とする可変透過率ウィンドウシステム。
6. 請求項５において、
   前記検知手段は、前記乗員を撮像するカメラ及び／又は前記乗員のシート位置を計測する計測ユニットからなることを特徴とする可変透過率ウィンドウシステム。
7. 車両内の乗員に眩しさを与える光源からの光を検出し処理する撮像手段と、前記撮像手段からの光源情報に基づいてウィンドウを通る光の透過率の制御を行う透過率制御手段と、前記透過率制御手段からの制御情報に基づいて前記ウィンドウを区分けしたウィンドウブロック毎に透過率の変更を行う透過率可変手段と、前記撮像手段からの光源情報に基づいて車両の操舵又は加速の制御を行う車両制御手段と、を備えた可変透過率ウィンドウシステムであって、
   前記撮像手段は光源の方向と大きさと強さを含む光源情報を算出し、
   前記透過率制御手段は、前記光源情報に基づいて、前記ウィンドウブロックの透過率を変更する位置と、透過率を変更する位置範囲と、透過率の変更値とを算出し、前記透過率可変手段を制御し、
   前記撮像手段から出力される光源情報が眩しさの閾値を超えたときに前記車両制御手段を作動させる
   ことを特徴とする可変透過率ウィンドウシステム。
8. 請求項７において、
   前記光源情報が眩しさの閾値を超えたときに、車線逸脱範囲を狭い閾値に変更設定し、車両が前記狭い閾値に達したときに警報を発することを特徴とする可変透過率ウィンドウシステム。
9. 請求項７において、
   前記光源情報が眩しさの閾値を超えたときに、車両の加速制御を実行しないように制御することを特徴とする可変透過率ウィンドウシステム。
10. 車両内の乗員に眩しさを与える光源からの光を検出し処理する撮像手段と、前記撮像手段からの光源情報に基づいてウィンドウを通る光の透過率の制御を行う透過率制御手段と、前記透過率制御手段からの制御情報に基づいて前記ウィンドウを区分けしたウィンドウブロック毎に透過率の変更を行う透過率可変手段と、前記撮像手段からの映像情報を表示する映像表示手段と、を備えた可変透過率ウィンドウシステムであって、
    前記撮像手段は光源の方向と大きさと強さを含む光源情報を算出し、
    前記透過率制御手段は、前記光源情報に基づいて、前記ウィンドウブロックの透過率を変更する位置と、透過率を変更する位置範囲と、透過率の変更値とを算出し、前記透過率可変手段を制御し、
    前記撮像手段から出力される光源情報が眩しさの閾値を超えたときに、前記映像表示手段に前記眩しさを与える光源の周囲の映像を表示させる
    ことを特徴とする可変透過率ウィンドウシステム。
11. 請求項１または５において、
    前記透過率制御手段は、透過率を下降変更するウィンドウブロックから透過率を変更しないウィンドウブロックまで段階的に透過率を変更することを特徴とする可変透過率ウィンドウシステム。
12. 請求項１または５において、
    前記透過率制御手段によって算出された前記ウィンドウブロックの透過率の変更位置及び／又は透過率の変更位置範囲を修正する透過率変更修正スイッチを設けることを特徴とする可変透過率ウィンドウシステム。

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