JP2010184643A

JP2010184643A - 防眩装置

Info

Publication number: JP2010184643A
Application number: JP2009031061A
Authority: JP
Inventors: Susumu Nakamura; 奨中村
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2010-08-26
Anticipated expiration: 2029-02-13
Also published as: JP5352266B2

Abstract

【課題】車両の走行環境によらず、乗員の視野を必要以上に遮ることなく視認性を向上させる。
【解決手段】グレア光の直射を防ぐために調光パネルの透過率を調整するにあたり、透過率の調整に、グレア光源の方向と、視線方向との成す角を考慮する。また、濡れた路面で反射した光の入射等、特殊な状態を透過率の調整に反映させないよう構成する。なお、透過率調整領域は、検出したグレア光源の方向から、調光パネル上のグレア光源の位置および大きさを特定し、決定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の防眩技術に関する。特に、視野を確保しつつグレア光を効果的に遮ぎる技術に関する。

車両には、太陽光線等の強い光（以後、グレア光と呼ぶ。）の直射による乗員への眩惑を防止するため、サンバイザが備えられている。印加電圧によって光の透過率を調整可能な調光素子（例えば、液晶など）を実装した調光パネルをサンバイザに備え、差し込むグレア光の強さに応じて透過率を調整するものがある。

車内にセンサを設け、グレア光の強さと車内の明るさとを検出し、透過率を調整する技術がある（例えば、特許文献１参照）。さらに、サンバイザ使用時の乗員の視界を確保しつつ強いグレア光が乗員の目に差し込むことを防ぐため、乗員の目の位置を検出し、調光パネルで透過率を低下させる領域（遮断領域）を目の位置に合致させる技術がある（例えば、特許文献２参照）。また、乗員の目の位置だけでなく、さらに、グレア光の方向を検出し、遮断領域を決定する技術がある（例えば、特許文献３参照）。

各引用文献に開示の技術では、グレア光が運転者の目に差し込むことによって、乗員が眩惑された視界が一時的に奪われてしまうのを防ぎ、安全に走行するために必要な前方視認性を確保するため、乗員の目の位置付近の明るさ（照度・輝度）を眼前照度として常時検出し、調光パネルの透過率をフィードバック制御する。

特開平１０−３２９５４１号公報特開２００７−９１０８１号公報特開２００８−４４６０３号公報

通常、グレア光源から差し込む強い光によって乗員が眩惑されることを防止するために、調光パネルから見て強い光を放射している領域より大きい範囲の透過率を調整する。しかし、光源からの放射光に対して人が眩しく感じるのは、その光源から放射された光によって照らされた目の付近の明るさだけではなく、視線方向にもよることが知られている。例えば、日の出や夕暮れ時などであって、太陽光線が視線方向から大きく外れている場合、眼前照度は大きな値となるにも関わらず、乗員はそれほど眩しく感じてない。従って、このような状況では過度に透過率を低下させる必要はない。しかし、従来の制御では、眼前照度のみで透過率を決定し、調整しているため、過度に透過率が低減されることとなり、乗員の前方視認性が低下する。

また、グレア光は太陽光や街灯のように、車両の上部からのものとは限られない。例えば、太陽光も含め、対向車のヘッドライトなど、路面に照射され反射光として乗員の目に到達するものもある。路面に照射されたグレア光は、路面が乾燥している場合は乱反射されるが、路面が濡れている場合は、反射面（水の表面）が滑らかになるため、乱反射が減り、乗員の目に到達するものが多くなる。照度を検出するセンサの設置位置によっては、適切に透過率の調整ができない可能性がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、車両の走行環境によらず、乗員の視野を必要以上に遮ることなく視認性を向上させる技術を提供することを目的とする。

本発明は、グレア光の直射を防ぐために調光パネルの透過率を調整するにあたり、透過率の調整に、グレア光の方向と、視線方向との成す角を考慮する。また、濡れた路面で反射した光の入射等、特殊な状態を透過率の調整に反映させないよう構成する。

具体的には、光源からの照射光の透過率を変更可能な調光パネルを有する防眩装置であって、光源の位置および明るさを検出する光源検出手段と、使用者の目の位置を検出する目検出手段と、前記使用者の視線方向を特定する視線方向特定手段と、前記目検出手段の検出結果および前記光源検出手段の検出結果から前記使用者の目から前記光源に向かう光源方向を算出する光源方向算出手段と、前記光源方向に応じて前記調光パネルの透過率を調整する位置を決定する透過率調整位置決定手段と、前記光源方向と前記視線方向とのなす角度を算出する光源視線角度算出手段と、前記光源の明るさおよび前記光源視線角度算出手段が算出した角度に応じて、前記調光パネルの前記透過率を調整する位置の透過率を変更する透過率変更手段と、を備えることを特徴とする防眩装置を提供する。

また、光源からの照射光の透過率を変更可能な調光パネルを有する防眩装置であって、光源の位置を検出する光源検出手段と、使用者の目の位置を検出する目検出手段と、使用者の眼前の照度を検出する眼前照度検出手段と、前記眼前照度検出手段の検出結果を所定期間保持する照度保持手段と、前記使用者の前方周辺の照度を検出する周辺照度検出手段と、前記周辺照度検出手段の検出結果に応じて前記照度保持手段に保持される検出結果の中から眼前照度を決定する照度決定手段と、前記使用者の視線方向を特定する視線方向特定手段と、前記目検出手段の検出結果および前記光源検出手段の検出結果から前記使用者の目から前記光源に向かう光源方向を算出する光源方向算出手段と、前記光源方向に応じて前記調光パネルの透過率を調整する位置を決定する透過率調整位置決定手段と、前記光源方向と前記視線方向とのなす角度を算出する光源視線角度算出手段と、前記眼前照度および前記光源視線角度算出手段が算出した角度に応じて、前記調光パネルの前記透過率を調整する位置の透過率を変更する透過率変更手段と、を備え、前記照度決定手段は、前記周辺照度検出手段の検出結果について、当該検出結果が通常状態を示すものであるか否かを判別し、通常状態を示す検出結果の中で最新の検出結果を検出したタイミングで、前記眼前照度手段が検出した結果を、前記眼前照度として出力することを特徴とする防眩装置を提供する。

本発明によれば、車両の走行環境によらず、乗員の視野を必要以上に遮ることなく視認性を向上させることができる。

第一の実施形態の車両防眩システムを搭載した車両の一部概略図である。第一の実施形態の車両用防眩システムの機能ブロック図である。第一の実施形態の調光パネルの配置を説明するための図である。（ａ）は、第一の実施形態のサンバイザ回転角センサを、（ｂ）は、第一の実施形態のサンバイザ傾斜角センサを説明するための図である。（ａ）〜（ｃ）は、第一の実施形態の視線方向と目とを説明するための図である。第一の実施形態の視線方向算出手法を説明するための図である。（ａ１）〜（ｂ４）は、第一の実施形態の視線方向算出法の別の例を説明するための図である。（ａ）、（ｂ）は、第一の実施形態の光源方向算出手順を説明するための図である。第一の実施形態の視線光源角度を説明するための図である。（ａ）および（ｂ）は、防眩法による視野を説明するための図である。第一の実施形態の透過率調整例を説明するための図である。第一の実施形態の防眩処理の処理フローである。（ａ）および（ｂ）は、路面反射光の経路について説明するための図である。第二の実施形態の車両用防眩システムを搭載した車両の一部概略図である。第二の実施形態の車両用防眩システムの機能ブロック図である。第二の実施形態の防眩処理の処理フローである。

＜＜第一の実施形態＞＞
以下、本発明を適用する第一の実施形態について説明する。以下、本発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は、本実施形態の車両用防眩システム１００を搭載した車両１０の関連部分を概略的に示した図である。また、図２は、本実施形態の車両用防眩システム１００の機能ブロック図である。本実施形態の車両用防眩システム１００は、運転席または助手席の前方に備え付けられたサンバイザ２２を用い、直射日光等の強力なグレア光源３０からの光を遮蔽し、眩惑を防ぐ。

このため、本実施形態の車両用防眩システム１００は、車両１０内の乗員２０の目２１およびその周辺の画像を取得する乗員撮影装置１１０と、グレア光源３０およびその周辺の画像を取得する光源撮影装置１２０と、車両のサンバイザ２２に設置され透過率を変更可能な調光パネル１４０と、調光パネル１４０の透過率を変更する駆動回路１５０と、乗員撮影装置１１０および光源撮影装置１２０からの入力を処理し、駆動回路１５０を動作させる信号を出力する情報処理装置１６０と、サンバイザ回転角センサ、サンバイザ傾斜センサ、座席位置センサ、背もたれ角度センサ等のセンサ１７０を備える。

乗員撮影装置１１０は、ＣＣＤ素子などから構成される受光部を有し、レンズを介して受光部が受光し、デジタル画像を撮像するとともに、撮像したデジタル画像を情報処理装置１６０へ出力する。乗員２０の顔もしくは目２１の付近を撮影するため、図１に示すように、ダッシュボード上に乗員２０の顔に向けて設置される。なお、設置位置は、ダッシュボード上に限られず、インパネ内、サンバイザ上など、乗員２０の顔もしくは目２１を撮影可能な位置であればよい。また、画像の取得は、車両用防眩システム１００の起動後、連続的に行われる。

光源撮影装置１２０は、乗員撮影装置１１０と同様の構成を有し、主として車両の進行方向に存在もしくは出現する強い光であるグレア光を含む画像を取得する。このため、図１に示すように、サンバイザ２２の裏側に、車両の進行方向を撮影可能な位置に設置される。なお、設置位置は、これに限られず、フロントグリル内、室内天井付近、ルームミラーの裏側等、車両の進行方向を撮影可能な位置であればよい。また、画像の取得は、車両用防眩システム１００の起動後、連続的に行われる。

調光パネル１４０は、図３に示すように、不透明な樹脂性のサンバイザ２２の中央に大きく設けられた開口３１に嵌め込まれる。調光パネル１４０は、液晶パネルであり、透明な２枚の基板に挟まれた空間の内部に液晶分子が封入される。基板上に形成された透明電極膜に駆動回路１５０から電圧を印加することにより液晶分子の向きが制御され、透過率が変化する。なお、電圧を印加する透明電極膜および向きを変える液晶分子の範囲を選択することにより、調光パネル１４０内の所望の領域１４０ａの透過率を変更することができる。

センサ１７０の中で、サンバイザ回転角センサ１７０ａは、図４（ａ）に示すように、調光パネル１４０が配置されるサンバイザ２２の水平方向の回転角を検出する。また、サンバイザ傾斜センサ１７０ｂは、図４（ｂ）に示すように、サンバイザ２２の垂直方向の回転角を検出する。座席位置センサは、乗員２０が座る座席３２の前後位置を検出する。背もたれ角度センサは、乗員２０が座る座席３２の背もたれ３３の角度を検出する。各センサ１７０は、検出信号を情報処理装置１６０に出力する。

本実施形態の車両用防眩システム１００は、乗員２０から見たグレア光源の方向、位置に応じて、調光パネル１４０の透過率を調整する位置および範囲を特定する。透過率は、光源撮影装置１２０で撮影した画像から得られるグレア光源３０の明るさだけでなく、乗員２０の目２１からグレア光源に向かう光源方向と乗員２０の視線方向とが成す角を考慮して決定される。情報処理装置１６０は、上記各構成で取得した信号を処理し、調光パネル１４０の透過率を調整する位置および範囲と、透過率自体とを示す制御信号を駆動回路１５０に出力する。

以上の処理を実現するため、本実施形態の情報処理装置１６０は、図２に示すように、目位置検出部２１０と、視線方向算出部２２０と、グレア光源特定部２３０と、視線光源角度算出部２４０と、調光パネル位置検出部２５０と、調光位置決定部２６０と、透過率決定部２７０と、制御部２９０と、を備える。これらの各機能は、情報処理装置１６０内のＣＰＵが、記憶装置に格納されているプログラムをメモリにロードして実行することにより実現される。

制御部２９０は、各部の動作を制御する。特に、乗員撮影装置１１０および光源撮影装置１２０の動作を制御し、両撮影装置から画像１枚分のデータが、略同時に情報処理装置１６０に入力されるよう同期制御する。

目位置検出部２１０は、乗員撮影装置１１０が１画像分のデータを取得する毎に、当該画像を画像処理し、乗員２０の目２１の位置を検出する。まず、取得した画像を２値化処理し、パターンマッチングを行い、画像内の領域を特定することにより、画像内で２次元的に検出する。そして、センサ１７０の中の座席位置センサ、背もたれ角度センサからの検出信号とを用い、３次元的な位置を特定する。なお、本実施形態では、両目の中間の位置を、本車両用防眩システム１００の基準座標系における目２１の座標として算出する。

視線方向算出部２２０は、乗員撮影装置１１０が取得した画像を画像処理し、乗員２０の視線方向を算出する。図５（ａ）〜（ｃ）は、視線の向きに応じた、白目４４における黒目４３の位置を説明するための図である。これらの図を用い、視線方向算出部２２０による視線方向算出手順について説明する。本実施形態では、視線方向として、車両１０の正面方向Ｆに対して視線の向きが水平面で成す角度を算出する。以下、本実施形態では、一例として、正面方向Ｆから、対向車側を正として各種角度を算出する。もちろん、正負の方向はこれに限られず、正面方向Ｆから路肩側を正としてもよい。なお、本実施形態では、本図に示すように、視線の向きに応じ、白目４４内の黒目４３の位置が変化する。本実施形態では、これを利用して、画像上の目２１において、白目の中の黒目の位置から視線方向Ｅを算出する。具体的な算出法は以下のとおりである。

まず、取得した画像から、目２１の部分を抽出する。目２１の検出は、上記目位置検出部２１の検出結果を用いてもよい。図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、撮影された画像において、虹彩部４１は茶色または黒色であり、瞳孔部分４２は眼球内部での光の反射が少ないために黒色となる。虹彩部および瞳孔部の２つの領域を含めた角膜部分（黒目）４３は黒色となる。一方、角膜周囲の強膜部（白目）４４は、白色となる。本実施形態では、取得した画像において、白目４４および黒目４３を、２値化処理等の画像処理により判別し、それぞれ検出する。

次に、図６に示すように、白目４４の水平方向の幅（横幅）ＬＷを直径とする眼球上を黒目４３が動くものと仮定し、黒目４３の正面方向Ｆからの水平方向の角度φを算出する。まず、検出した白目４４の領域に基づき、その横幅ＬＷを特定する。次に、検出した黒目４３の領域の水平方向の中心Ｋの、横幅ＬＷの中心ＬＯを原点とする座標系での位置ＬＢを特定する。そして、ｔａｎφ＝ＬＢ／（ＬＷ／２）を満たす角度φを求める。得られた角度φが、正面方向Ｆに対して視線方向Ｅの成す角度である。ここでも、角度φの正負は上記設定に合わせる。なお、角度φの算出は、片目のみで行ってもよいし、両目で算出した結果の平均をとるよう構成してもよい。

なお、視線方向Ｅの算出手法は上記手順に限られない。視線方向Ｅの算出手順の別例を図７に示す。ここでは、一例として、目２１の中の左目で視線方向Ｅの算出を行う場合を示す。黒目４３は円形であるため（図７（ａ３）参照。）、予め正面を向いたときのサイズ（直径）ａを測定しておく（図７（ａ１）、図７（ａ４）参照）。なお、黒目４３の直径ａの測定が困難なときは、目頭から目じりまでの距離ｄと左右の白目距離ｂおよびｃとを予め測定し、計算により直径ａを求めてもよい（図７（ａ２）参照）。

視線が正面から外れた時、図７（ｂ３）に示すように、黒目４３は、楕円形として撮影される。ここで、水平方向の直径ａ’を測定する（図７（ｂ１）参照）。このとき、黒目４３の水平方向の直径ａ’の測定が困難なときは、左右の白目距離ｂ’およびｃ’を測定し、目頭から目じりまでの距離ｄから減算することにより求めてもよい（図７（ｂ２）参照）。このようにして測定した黒目４３の水平方向の直径ａ’と、予め求めておいた直系ａとから、ｃｏｓφ＝ａ’/ａを満たす角度φを求める。得られた角度φが正面方向Ｆに対して、視線方向Ｅのなす角度である。なお、このとき、算出される角度φは絶対値であり、その正負は、上記設定に合わせて設定され、ｂとｂ’と（または、ｃとｃ’と）の長さにより、決定する。すなわち、上記のように正面方向Ｆに対して対抗車側を正と設定した場合であって、左目で算出する場合、ｂ’がｂより短い場合は正の値とする。

なお、視線方向Ｅの算出には、座席位置センサ、背もたれ角度センサの検出結果を加味するよう構成してもよい。このように構成することにより、さらに正確に視線方向Ｅを決定することができる。

グレア光源特定部２３０は、光源撮影装置１２０が１画像分のデータを取得する毎に、当該画像を画像処理し、グレア光源３０を検出し、その画像上の位置（領域）、明るさ等を特定する。画像上の位置については、画像内で予め定められた値以上の輝度値を有する画素領域を２値化処理などの画像処理により特定し、グレア光源領域として２次元的に検出する。さらに、光源撮影装置１２０の位置情報等を用い、正面方向Ｆに対し、グレア光源３０が水平方向になす角度を光源方向ψとして算出する。

光源方向の算出手順を図８を用いて説明する。図８（ａ）は、光源撮影装置１２０が備える撮像素子１２０’に投影された画像を、図８（ｂ）は、光源撮影装置１２０の撮像素子１２０’と目２１とを垂直方向から見た図である。撮像素子１２０’に投影された画像における撮像素子１２０’の水平方向の中心から、グレア光源３０までの撮像素子１２０’上の水平方向の距離をＸ（ｍｍ）、光源撮影装置１２０の仕様である焦点距離をＬ（ｍｍ）とし、ψ＝ｔａｎ^−１（ｘ／Ｌ）を計算する。得られた角度ψが、正面方向Ｆに対するグレア光源３０の成す角度（光源方向）ψである。なお、ここでも、水平方向の距離Ｘは、角度同様、正面方向Ｆから、対抗車側を正として計算する。

明るさについては、上記手法でグレア光源３０の位置と特定された領域の明るさをグレア光源３０の明るさとして特定するとともに、光源撮影装置１２０で撮影された画像内で最も暗い領域の明るさを、順応輝度として特定する。

視線光源角度算出部２４０は、視線方向Ｅとグレア光源３０とが、水平方向になす角度（視線光源角度θ）を算出する。ここでは、図９に示すように、視線方向算出部２２０が算出した視線方向Ｅ（角度φ）とグレア光源特定部２３０が算出した光源方向(角度ψ）との差として算出する。すなわち、θ＝｜ψ−φ｜である。

調光パネル位置検出部２５０は、サンバイザ２２に設置される調光パネル１４０の、基準座標上の位置を特定する。調光パネル１４０はサンバイザ２２上に固定され、サンバイザ２２に対する位置は予め記憶装置等に格納されている。従って、まず、サンバイザ回転角センサ１７０ａとサンバイザ傾斜センサ１７０ｂとの出力を用い、サンバイザ２２の基準座標上の位置を特定し、それに基づき、調光パネル１４０の、基準座標上の位置を算出する。

調光位置決定部２６０は、グレア光源特定部２３０が検出および算出したグレア光源３０の画像上の領域および光源方向と、調光パネル位置検出部２５０が算出した調光パネル１４０の位置とを用い、調光パネル１４０上でのグレア光源３０の位置および大きさを算出する。そして、算出結果に基づき、調光パネル１４０の、透過率を低減させる領域を透過率調製領域と決定する。透過率調整領域は、例えば、グレア光源３０の領域の大きさの５０％増しなどのルールを予め定め、ルールに従って決定する。

例えば、図１０（ａ）に示すように、サンバイザ２２全体でグレア光源３０からの光を遮断する場合、サンバイザ２２方向の視野は完全に遮られる。一方、図１０（ｂ）に示すように、サンバイザ２２の一部を調光パネルで構成し、調光位置決定部２６０が決定した透過率調整領域のみ調光パネルの透過率を低減させると、図１０（ａ）に比べ、広い視野を確保することができる。

透過率決定部２７０は、グレア光源特定部２３０が特定したグレア光源３０の明るさおよび順応輝度と、視線光源角度算出部２４０が算出した視線光源角度θとに基づき、透過率を決定する。そして、調光位置決定部２６０が決定した透過率調整領域について、当該透過率を実現する電圧を出力するよう指示する制御信号を駆動回路１５０に出力する。

透過率Ｔ（％）は、視線光源角度θ（ｍｉｎ）と、グレア光源特定部２３０が特定したグレア光源３０の明るさＥ（ｌｘ）と、順応輝度（ｌｘ）とから、例えば、以下の式（１）に従って算出する。

透過率Ｔは式（１）に従って決定されるため、図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、θが大きくなるにつれ、上昇する。なお、本実施形態の透過率Ｔは、上記式（１）での算出に限られない。順応輝度に対する光源の明るさが大きくなればなるほど、また、視線光源角度θが小さくなればなるほど、透過率が低下するような算出式であればよい。

以上説明した本実施形態の車両用防眩システム１００による防眩処理は、サンバイザ２２が初期位置から動かされることにより起動し、また、初期位置に戻されることにより、処理を終了する。以下、本実施形態の車両用防眩システム１００による防眩処理の処理の流れを説明する。図１２は、本実施形態の防眩処理の処理フローである。

サンバイザ２２が初期位置から動かされると、制御部２９０は、乗員撮影装置１１０と、光源撮影装置１２０とを起動させ、撮影を開始する（ステップＳ４０１）。

調光パネル位置検出部２５０は、調光パネル１４０の位置を検出する（ステップＳ４０２）。制御部２９０は、調光パネル１４０の位置が初期位置であるか否かを判別する（ステップＳ４０３）。初期位置であれば、処理を終了する。一方、初期位置でない場合、乗員撮影装置１１０および光源撮影装置１２０それぞれから画像１枚分のデータの受け取りを待つ（ステップＳ４０４）。画像１枚分のデータを受け取ると、目位置検出部２１０は、目位置を検出し、視線方向算出部２２０は、視線方向Ｅ（角度φ）を算出する。グレア光源特定部２３０は、グレア光源３０の位置、明るさ、順応輝度を特定するとともに、光源方向（角度ψ）を算出する（ステップＳ４０５）。

そして、調光位置決定部２６０は、透過率調整領域を決定し、視線光源角度算出部２４０は、視線方向Ｅ（角度φ）および光源方向（角度ψ）から視線光源角度θを算出する（ステップＳ４０６）。透過率決定部２７０は、グレア光源３０の明るさおよび視線光源角度θから透過率Ｔを決定し（ステップＳ４０７）、決定された透過率調整領域の透過率を制御する制御信号を出力する（ステップＳ４０８）。その後、ステップＳ４０２に戻る。

以上説明したように、本実施形態のよれば、グレア光源３０の明るさのみならず、乗員２０の目２１の位置から見たグレア光源３０の方向と、乗員２０の視線方向Ｅとが成す視線光源角度θに応じて、調光パネル１４０の透過率Ｔを決定する。すなわち、グレア光源３０の明るさが同じ場合、視線光源角度θが大きい時は、視線光源角度θが小さい時に比べて乗員２０が眩しく感じにくいため、調光パネル１４０の透過率Ｔを高く設定する。従って、乗員２０の周辺視野を必要以上に遮ることなく、視認性を高めることができる。本実施形態によれば、グレア光源３０の明るさだけに基づいて透過率を決定していた場合に比べて、必要以上に透過率を下げることがなくなり、前方の視認性、特に周辺視野での視認性が向上する。

＜＜第二の実施形態＞＞
本発明を適用する第二の実施形態について説明する。本実施形態では、濡れた路面で反射した光など、所定方向の偏光成分を多く含む光が乗員に照射した際、車両用防眩システムにおいて照度を誤認識しないよう構成する。

対向車のヘッドライト等、路面に照射された光Ａは、通常の乾燥路では、図１３（ａ）に示すように路面の細かな凹凸によって様々な方向に乱反射Ａ’されるため、車両用防眩システム１００に影響を与えることは少ない。ところが、雨などで濡れた路面は、表面が水で覆われているため、乾燥時の路面と比較して反射面（水の表面）が滑らかとなる。従って、図１３（ｂ）に示すように、路面に照射された光Ｂは乱反射Ｂ’が弱まり、乗員２０方向へ反射される分（路面反射光Ｂ’’）が増大する。このため、乾燥した道路を走行しているときと比較して、路面反射光Ｂ’’により、乗員２０およびその周囲全体は明るくなる。車両用防眩システム１００では、この路面反射光Ｂ’’を含む照度を周囲環境の照度と判断し、それに対するグレア光源３０の明るさから透過率を決定するため、高めの透過率に設定しがちである。

本実施形態の車両用防眩システム１００Ａは、基本的に第一の実施形態と同様の構成を有する。しかし、上述のような濡れた路面からの反射光を受けるといった環境下であっても適切に調光パネル１４０の透過率を調整するため新たな構成を有する。以下、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。

図１４は、本実施形態の車両用防眩システム１００Ａを搭載した車両１０の関連部分を概略的に示した図である。また、図１５は、本実施形態の車両用防眩システム１００Ａの構成図（機能ブロック図）である。本実施形態では、第一の実施形態の構成に加え、光の強さ（受光した光量）に応じた受信信号を情報処理装置１６０Ａに出力する照度センサ１３０を備える。また、照度センサ１３０から入力された受信信号を処理する照度決定部２８０と、照度決定部２８０が特定した照度を所定期間分、記憶装置に保持する照度保持部３１０とを備える。また、照度センサ１３０を備えることにより、グレア光源特定部および透過率決定部の構成が異なる。以下、本実施形態では、グレア光源特定部２３０Ａおよび透過率決定部２７０Ａと呼ぶ。

照度センサ１３０は、光の強さ（受光した光量）に応じた受光信号を情報処理装置１６０に出力する。本実施形態の照度センサ１３０は、主として車両の前方の周辺環境の光の強さ（周辺照度）を検出する第一の周辺照度センサ１３１と第二の周辺照度センサ１３２と、乗員２０の目２１近傍の光の強さ（眼前照度）を検出する眼前照度センサ１３３とを備える。第二の周辺照度センサ１３２は、周辺照度センサ１３１と略同じ領域の照度を検出する。ただし、所定方向の振幅の光のみ透過するよう構成されている。

第一の周辺照度センサ１３１と第二の周辺照度センサ１３２とは、図１４に示すように、サンバイザ２２の車両１０の前方側の面上に設置され、眼前照度センサ１３３は、サンバイザ２２の乗員２０側の面上に設置される。ただし、設置位置はこれに限られず、第一の周辺照度センサ１３１および第二の周辺照度センサ１３２は、車両周辺環境の光の強さを検出可能な位置であればよく、例えば、光源撮像装置１２０に近い場所やフロントグリルの中に設置してもよい。また、眼前照度センサ１３３は、乗員２０の目２１の近傍の光の強さをそれぞれ検出可能な位置であればよく、例えば、座席シートのヘッドレストに設置してもよい。また、第一の周辺照度センサ１３１および第二の周辺照度センサ１３２と眼前照度センサ１３２との位置が離れていてもよい。

第二の照度センサ１３２には、偏光方向が水平の光のみを透過させる偏光フィルムを添付する。一般のグレア光には、水平方向の偏光成分と垂直方向の偏光成分とが同程度混在する。従って、一般のグレア光を受光した場合、第二の周辺照度センサ１３２で検出する光の強度は、照度センサ１３１で検出する光の強度の略半分となる。しかし、濡れた路面で反射した光は、水平方向の偏光成分を非常に多く含む。従って、このような光を受光した場合、第二の周辺照度センサ１３２において遮断される光が少なく、その検出結果は周辺強度センサ１３１での検出結果と同等となり、濡れた路面の反射光であると判別できる。本実施形態の照度決定部２８０は、この特性を用い、濡れた路面からの反射光が含まれるか否かを判別し、当該反射光による影響を除いた照度を決定する。以下、具体的に説明する。

本実施形態の照度決定部２８０は、照度センサ１３０からの受光信号を用い、透過率を調整する基礎となる眼前照度を決定し、透過率決定部２７０Ａへ出力する。眼前照度は、眼前照度センサ１３３から受信した受光信号に基づき、所定の時間間隔で特定され、所定期間、照度保持部３１０に保持される。さらに、照度決定部２８０は、算出した眼前照度が、通常状態で検出された信号に基づくものか否かを判別し、透過率決定部２７０Ａの要求に応じて、通常状態で検出された眼前照度の最新のものを眼前照度として出力する。

照度決定部２８０は、眼前照度センサ１３３から受光信号を受信したタイミングで第一の照度センサ１３１および第二の照度センサ１３２から受信した受光信号から、それぞれ、第一の周辺照度および第二の周辺照度を特定する。そして、第一の周辺照度と第二の周辺照度との差を算出し、差が所定以下である場合、通常状態でないと判別し、それ以外の場合、通常状態であると判別する。

また、照度保持部３１０は、照度決定部２８０が特定した眼前照度と、当該眼前照度を算出したタイミングが通常状態であるか否かを特定する情報を保持する。

透過率決定部２７０Ａは、第一の実施形態の式（１）に従って透過率Ｔ（％）を計算する。但し、本実施形態では、グレア光源３０の明るさの代わりに眼前照度（ｌｘ）を、順応輝度の代わりに第一の周辺照度（ｌｘ）を用いる。そして、透過率決定部２７０Ａは、第一の実施形態同様、算出した透過率Ｔを実現するよう指示する制御信号を駆動回路１５０に出力する。なお、本実施形態においても、第一の実施形態と同様に、グレア光源特定部２３０Ａが特定したグレア光源３０の明るさおよび順応輝度を用いるよう構成してもよい。

グレア光源特定部２３０Ａは、基本的に第一の実施形態のグレア光源特定部２３０と同様の構成を有する。ただし、上述のように、透過率決定部２７０Ａが透過率算定にあたり、グレア光源３０の明るさおよび順応輝度を用いないため、これらの算出機能は持たなくてもよい。なお、透過率決定部２７０Ａでグレア光源３０の明るさおよび順応輝度を用いて透過率を算出する場合は、これらを算出する機能を備えるよう構成する。

以下、本実施形態の車両用防眩システム１００Ａによる防眩処理の処理の流れを説明する。図１６は、本実施形態の防眩処理の処理フローである。

サンバイザ２２が初期位置から動かされると、制御部２９０は、乗員撮影装置１１０と、光源撮影装置１２０と、照度センサ１３０とを起動させ、撮影および照度の検出を開始する（ステップＳ５０１）。

調光パネル位置検出部２５０は、調光パネル１４０の位置を検出する（ステップＳ５０２）。制御部２９０は、調光パネル１４０の位置が初期位置であるか否かを判別する（ステップＳ５０３）。初期位置であれば、処理を終了する。一方、初期位置でない場合、乗員撮影装置１１０および光源撮影装置１２０それぞれから画像１枚分のデータの受け取りを待つ（ステップＳ５０４）。画像１枚分のデータを受け取ると、目位置検出部２１０は、目位置を検出し、視線方向算出部２２０は、視線方向Ｅ（角度φ）を算出する。グレア光源特定部２３０Ａは、グレア光源３０の位置等を特定するとともに、光源方向（角度ψ）を算出する（ステップＳ５０５）。

そして、調光位置決定部２６０は、透過率調整領域を決定し、視線光源角度算出部２４０は、視線方向Ｅ（角度φ）および光源方向（角度ψ）から視線光源角度θを算出する（ステップＳ５０６）。透過率決定部２７０Ａは、透過率を決定し（ステップＳ５０７）、決定された透過率調整領域の透過率を制御する制御信号を出力する（ステップＳ５０８）。その後、ステップＳ５０２に戻る。

以上説明したように、本実施形態によれば、第一の実施形態同様、乗員２０の周辺視野を必要以上に遮ることなく周辺視野の視認性を高めることができる。さらに、濡れた路面から反射した光のような特殊な光が瞬間的に差し込むことによる、透過率の誤調整を低減できる。

なお、本実施形態の第一の周辺照度センサ１３１および眼前照度センサ１３３を第一の実施形態で備えるよう構成し、第一の実施形態の透過率Ｔの決定に、本実施形態同様、眼前照度および第一の周辺照度を用いるよう構成してもよい。この場合、第一の実施形態においても、グレア光源特定部２３０は、検出したグレア光源３０の明るさ、画像上の最も暗い領域の明るさ等を特定する構成を持たなくてもよい。

上記各実施形態では、調光パネル１４０において、透過率を調整する領域は、特に変更していないが、これに限られない。例えば、視線光源角度θに応じて、透過率を調整する領域の大きさも変更するよう構成してもよい。すなわち、視線光源角度θが小さくなるほど、広い幅の領域を、透過率調整領域とする。このように構成することで、より乗員２０の周辺視野の視認性を向上させることができる。

また、上記各実施形態では、調光パネル１４０は、サンバイザ２２に配置するよう構成しているが、これに限られない。例えば、車両のフロントガラスに直接調光パネル１４０を配置し、透過率を調整するよう構成してもよい。この場合、例えば、エンジンの始動、停止をそれぞれ車両用防眩システムの開始および終了の契機とする。また、調光パネル位置検出部２５０は無くてもよい。

また、上記各実施形態では、乗員撮影装置１１０は、可視光で撮影を行うものを例にあげて説明したが、赤外線を利用し、赤外画像を取得するよう構成してもよい。また、可視光および赤外線利用の両方を可能とし、乗員２０の周囲の環境（明るさ）によって、使い分けるよう構成してもよい。すなわち、昼間あるいは明るい環境においては、可視光による撮影を行い、夜間は赤外線を利用した赤外画像を取得する。

赤外線を用いて撮影された画像において、強膜（白目）部分は最も反射率が高いので白くなり、虹彩部が瞳孔部に比べて反射率が高いので瞳孔部より白くなる。しかし、瞳孔部は、反射率が低いため、黒くなる。このような画像に対し、２値化処理等の画像処理を施し、眼全体に対する瞳孔の位置を用い、上記同様の手法で視線方向Ｅの算出を行う。

また、上記各実施形態では、システムを車両に用いる場合を例にあげて説明しているが、これに限られない。例えば、自動二輪車用ヘルメットのフードの透明部分であってもよい。

１０：車両、２０：乗員、２１：目、２２：サンバイザ、３０：グレア光源、３１：開口、３２：座席、３３：背もたれ、１００：車両用防眩システム、１００Ａ：車両防眩システム、１１０：乗員撮影装置、１２０：光源撮影装置、１３０：照度センサ、１３１：第一の周辺照度センサ、１３２：第二の周辺照度センサ、１３３：眼前照度センサ、１４０：調光パネル、１４０ａ：所望の領域、１５０：駆動回路、１６０：情報処理装置、１６０Ａ：情報処理装置、１７０：センサ、１７０ａ：サンバイザ回転角センサ、１７０ｂ：サンバイザ傾斜センサ、２１０：目位置検出部、２２０：視線方向算出部、２３０：グレア光源特定部、２３０Ａ：グレア光源特定部、２４０：視線光源角度算出部、２５０：調光パネル位置検出部、２６０：調光位置決定部、２７０：透過率決定部、２７０Ａ：透過率決定部、２８０：照度決定部、２９０：制御部、３１０：照度保持部

Claims

光源からの照射光の透過率を変更可能な調光パネルを有する防眩装置であって、
光源の位置および明るさを検出する光源検出手段と、
使用者の目の位置を検出する目検出手段と、
前記使用者の視線方向を特定する視線方向特定手段と、
前記目検出手段の検出結果および前記光源検出手段の検出結果から前記使用者の目から前記光源に向かう光源方向を算出する光源方向算出手段と、
前記光源方向に応じて前記調光パネルの透過率を調整する位置を決定する透過率調整位置決定手段と、
前記光源方向と前記視線方向とのなす角度を算出する光源視線角度算出手段と、
前記光源の明るさおよび前記光源視線角度算出手段が算出した角度に応じて、前記調光パネルの前記透過率を調整する位置の透過率を変更する透過率変更手段と、を備えること
を特徴とする防眩装置。
請求項１記載の防眩装置であって、
前記光源検出手段が検出した光源の明るさを所定期間保持する照度保持手段と、
前記使用者の前方周辺の照度を検出する周辺照度検出手段と、
前記周辺照度検出手段の検出結果に応じて前記照度保持手段に保持される検出結果の中から前記透過率変更手段が透過率を決定する際に用いる光源の明るさを決定する照度決定手段と、をさらに備え、
前記照度決定手段は、前記周辺照度検出手段の検出結果について、当該検出結果が通常状態を示すものであるか否かを判別し、通常状態を示す検出結果の中で最新の検出結果を検出したタイミングで、前記光源検出手段が検出した結果を、前記光源の明るさとして決定すること
を特徴とする防眩装置。
光源からの照射光の透過率を変更可能な調光パネルを有する防眩装置であって、
光源の位置を検出する光源検出手段と、
使用者の目の位置を検出する目検出手段と、
使用者の眼前の照度を検出する眼前照度検出手段と、
前記眼前照度検出手段の検出結果を所定期間保持する照度保持手段と、
前記使用者の前方周辺の照度を検出する周辺照度検出手段と、
前記周辺照度検出手段の検出結果に応じて前記照度保持手段に保持される検出結果の中から眼前照度を決定する照度決定手段と、
前記使用者の視線方向を特定する視線方向特定手段と、
前記目検出手段の検出結果および前記光源検出手段の検出結果から前記使用者の目から前記光源に向かう光源方向を算出する光源方向算出手段と、
前記光源方向に応じて前記調光パネルの透過率を調整する位置を決定する透過率調整位置決定手段と、
前記光源方向と前記視線方向とのなす角度を算出する光源視線角度算出手段と、
前記眼前照度および前記光源視線角度算出手段が算出した角度に応じて、前記調光パネルの前記透過率を調整する位置の透過率を変更する透過率変更手段と、を備え、
前記照度決定手段は、前記周辺照度検出手段の検出結果について、当該検出結果が通常状態を示すものであるか否かを判別し、通常状態を示す検出結果の中で最新の検出結果を検出したタイミングで、前記眼前照度手段が検出した結果を、前記眼前照度として出力すること
を特徴とする防眩装置。
請求項２または３記載の防眩装置であって、
前記周辺照度検出手段は、偏光フィルムを添付した第二の周辺照度検出手段をさらに備え、
前記照度決定手段は、前記周辺照度検出手段による検出結果と前記第二の周辺照度検出手段による検出結果とを比較し、両検出結果の光の強度が所定以上異なる場合、前記通常状態を示すものと判別すること
を特徴とする防眩装置。
請求項１から４いずれか１項記載の防眩装置であって、
前記調光パネルは、車両のサンバイザに配置されること
を特徴とする防眩装置。
請求項１から４いずれか１項記載の防眩装置であって、
前記調光パネルは、車両のフロントガラスに配置されること
を特徴とする防眩装置。
請求項１から６いずれか１項記載の防眩装置であって、
前記透過率調整位置決定手段は、前記光源視線角度算出手段の算出結果に基づいて調整する範囲を決定すること
を特徴とする防眩装置。
請求項２から７いずれか１項記載の防眩装置であって、
前記目検出手段は、赤外線を利用して取得した赤外画像から前記使用者の目の位置を検出する第二の目検出手段をさらに備え、前記周辺照度検出手段が検出した照度が所定以下の場合は、前記第二の目検出手段により前記目の位置を検出すること
を特徴とする防眩装置。