JP2011230621A - 移動体における透過光量制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、トンネル内を走行している時、トンネルを出た瞬間（或は、トンネルを出る直前）位置においては、既に、フロントガラスを透過する光量が少なくなっているようになし、トンネルを出た瞬間における眩しさを少なく出来る技術を提供することである。
【解決手段】移動体の移動方向における前方の光量を計測する前方光量計測ステップと、前記前方光量計測ステップで得た光量情報を基にして、移動体の前面に設けられた透過光量制御部材の作動開始時点を算出する作動開始時点算出ステップと、前記作動開始時点算出ステップで得た作動開始時点において透過光量制御部材の透過可能光量を変化させる制御ステップとを具備してなり、前記移動体内への透過光量が規定値を越えるよりも前の時点で、予め、透過可能光量を変化させる移動体における透過光量制御方法。
【選択図】図１

Description

本発明は移動体における透過光量制御装置に関する。

車両の乗員に対して照射される光を遮光する遮光手段と前記遮光手段を制御する遮光制御手段とを有する車両用遮光装置において、前記乗員の目の位置を検出する目位置検出手段と、前記目位置検出手段により検出された目の位置の明るさを検出する目状態検出手段とを有し、前記遮光制御手段は前記目状態検出手段により検出された明るさに基づいて前記遮光手段を制御することを特徴とする車両用遮光装置が提案（特開２００７−７６３９６号公報）されている。

搭乗者に対する眩惑を防止するための車両用眩惑防止システムにおいて、該搭乗者に向かう光に対する透過率を変更可能な透過率可変部と、少なくとも該搭乗者の目を撮影する撮影手段と、撮影された画像内における該目の位置を検出する目位置検出手段と、検出された該位置に基づいて該目に入射される光を減衰させるよう前記透過率可変部の透過率を設定する透過率設定手段とを備えたこと、を特徴とする車両用眩惑防止システムが提案（特開２００７−９１０８１号公報）されている。

移動体の窓に配設され、内面側に透明電極層が設けられた２枚の透明基板の間に挟み込んだ液晶層の光学特性を電気的に変化させることにより光透過率を変化させることが可能な液晶バイザ素子を備えることを特徴とする液晶バイザが提案（特開２００２−６７６９０号公報）されている。

外部光量を検知する光センサーと、前記光センサーが出力する信号に応じて制御信号を出力する制御装置と、前記制御信号により制御される液晶駆動装置および液晶表示体と、前記制御装置を操作するための入力装置を有し、その時の外部光量により液晶表示体のコントラストを常時変化させ、また時には装飾として文字等の表示も行えることを特徴とする液晶自動日除け装置が提案（特開平５−５９８７５号公報）されている。

特開２００７−７６３９６号公報 特開２００７−９１０８１号公報 特開２００２−６７６９０号公報 特開平５−５９８７５号公報

特許文献１，２は、車内カメラで運転者の目の位置（顔）を撮影し、この撮影された画像を解析して得られた運転者の目の位置における明るさ情報を基にして液晶素子（遮光手段；透過率を変更可能な透過率可変部）に印加する電圧を制御し、液晶素子を透過する透過光量を制御しようとしたものである。これによって、眩しい場合には、液晶素子（遮光手段；透過率を変更可能な透過率可変部）を透過する透過光量を少なくできるから、眩しさに起因する運転障害が少なくなる。

さて、特許文献１，２の技術は、運転席で運転している運転者の顔を撮影し、この撮影情報を解析して明るさ情報を求めたものであるから、この明るさ情報は、厭くまでも、現在位置における明るさ情報である。従って、例えばトンネル内を走行している場合、トンネルを出た後になってから、初めて、眩しい明るさ情報が得られるに過ぎない。そして、トンネルを出た後になってから得られた明るさ情報を基にして液晶素子を透過する透過光量を制御（透過光量を少なく）するものであるから、トンネルを出た瞬間では、未だ、液晶素子を透過する透過光量は多い。これでは、トンネルを出た瞬間においては、運転者は、運転に悪影響を与える眩しさを感じる。従って、トンネルを出た瞬間（或は、トンネルを出る直前）に、液晶素子を透過する透過可能光量を少なくしておくことが好ましい。このような要望は、特許文献１，２の技術では対応できない。

特許文献３は、液晶素子の液晶層の光学特性を変化（透明状態と不透明状態との間で変化）させる為の情報を得る為、入射方向センサを設けている。この入射方向センサは、太陽等の光源や太陽光を反射するビルの窓等の反射光源からフロントウィンドウに直接入射する直接光等の所定強度（運転者がまぶしいと感じる程度の強度）以上の強い入射光のフロントウィンドウへの入射方向を検出するものである。具体的には、遮光性のケース体の太陽に向けて配設される前面側壁部に縦方向に延びるスリット状の透過窓が設けられると共に、その前面側壁部と配向する背面側壁部の内面側に左右方向（横方向）に沿って複数の受光素子（フォトダイオード等）が配設されており、強い入射光の透過窓への入射方向の変化（特に左右への変化）に伴って直接光を受光する受光素子が入れ替わるようになっている。このような入射方向センサが、フロントガラスに面して設置されている。例えば、ダッシュボード上に設置されている。そして、透過窓の形状、および透過窓と各受光素子との距離および位置関係等を設定することにより、透過窓に入射する強い入射光の入射方向および強度が検出できるようになっている。

さて、特許文献３の技術が用いられても、例えばトンネル内を走行している場合において、トンネルを出た瞬間（或は、トンネルを出る直前）に、液晶素子を透過する透過可能光量を少なくしておくことは出来ない。

特許文献３の技術は、基本的には、透過光量を少なくする液晶素子の位置を決定する為に入射方向センサを用いたに過ぎない。そして、液晶素子を透過する光量を時間的に如何なる時点で制御しようとするかの技術思想は、特許文献１，２と同様に、特許文献３にも無い。

特許文献４にも、特許文献１，２，３と同様に、液晶素子を透過する光量を時間的に如何なる時点で制御しようとするかの技術思想は無い。

従って、本発明が解決しようとする課題は、前記の問題を解決することである。例えば、トンネル内を走行している時、トンネルを出た瞬間（或は、トンネルを出る直前）位置においては、既に、フロントガラスを透過する光量が少なくなっているようになし、トンネルを出た瞬間における眩しさを少なく出来る技術を提供することである。

前記の課題は、
移動体内への透過光量が規定値を越えるよりも前の時点で予め透過可能光量を変化させる移動体における透過光量を制御する装置であって、
前記移動体の前面に設けられた透明窓と、
前記透明窓に設けられた透過光量制御部材と、
前記移動体の移動方向前方の光量を計測する光量計測手段と、
前記光量計測手段で得た移動体の移動方向前方における光量情報を基にして前記透過光量制御部材を作動開始させる時点を算出し、この算出された時点で該透過光量制御部材を作動させる制御手段
とを具備することを特徴とする移動体における透過光量制御装置によって解決される。

前記の課題は、
移動体の移動方向における前方の光量を計測する前方光量計測ステップと、
前記前方光量計測ステップで得た光量情報を基にして、移動体の前面に設けられた透過光量制御部材の作動開始時点を算出する作動開始時点算出ステップと、
前記作動開始時点算出ステップで得た作動開始時点において透過光量制御部材の透過可能光量を変化させる制御ステップ
とを具備してなり、
前記移動体内への透過光量が規定値を越えるよりも前の時点で、予め、透過可能光量を変化させる
ことを特徴とする移動体における透過光量制御方法によって解決される。

例えば、トンネルを出た瞬間（或は、トンネルを出る直前）において、既に、移動体前面から移動体内に進入して来る光量が少なくなるようになっている。従って、トンネルを出た瞬間には、光量が、通常、急激に増大するものの、移動体内に入って来る光量は制限を受けるものであるから、トンネルを出た瞬間に眩しさを感じることが少なくなる。従って、それだけ、移動体の走行に支障が少なくなる。

移動体における透過光量制御装置の概略図 移動体における透過光量制御装置のブロック図 光量計測装置で計測された光量および光量の変化割合を示すグラフ

第１の本発明は、移動体内への透過光量が規定値を越えるよりも前の時点で、予め、透過可能光量を変化させる移動体における透過光量を制御する装置である。特に、移動体内への透過光量が規定値を越える（プラス側に越える（多くなる）又はマイナス側に越える（少なくなる））よりも前の時点で、予め、透過可能光量を段階的（漸近的；単調減少的・単調増加的）に減・増させる移動体における透過光量を制御する装置である。前記移動体は、その前面に透明窓を有する。本装置は、前記透明窓に設けられた透過光量制御部材を有する。本装置は、前記移動体の移動方向前方の光量を計測する光量計測手段を有する。本装置は、更に、制御手段を有する。前記制御手段は、前記光量計測手段で得た移動体の移動方向前方における光量情報を基にして前記透過光量制御部材を作動開始させる時点を算出し、この算出された時点で前記透過光量制御部材を作動させるよう構成されている。好ましくは、前記光量計測手段で計測された光量の変化量を算出し、この算出された光量変化量を基にして前記透過光量制御部材を作動開始させる時点を算出し、この算出された時点で前記透過光量制御部材を作動させるよう構成されている。更に好ましくは、前記光量計測手段で計測された光量の変化量を算出し、前記算出された光量変化量が規定値より大きくなった場合、透過光量が少なくなる側に前記透過光量制御部材を作動させ、前記算出された光量変化量が規定値より小さくなった場合、透過光量が多くなる側に前記透過光量制御部材を作動させるよう構成されている。本装置は、好ましくは、前記透過光量制御部材における透過光量を減少させるスイッチを更に具備し、前記スイッチを作動せしめることにより前記透過光量制御部材における透過光量が減少するよう構成されている。

第２の本発明は、移動体内への透過光量が規定値を越えるよりも前の時点で、予め、透過可能光量を変化させる移動体における透過光量を制御する方法である。特に、移動体内への透過光量が規定値を越える（プラス側に越える（多くなる）又はマイナス側に越える（少なくなる））よりも前の時点で、予め、透過可能光量を段階的（漸近的；単調減少的・単調増加的）に減・増させる移動体における透過光量を制御する方法である。本方法は、移動体の移動方向前方の光量を計測する前方光量計測ステップを有する。本方法は、前記前方光量計測ステップで得た光量情報を基にして、移動体の前面に設けられた透過光量制御部材の作動開始時点を算出する作動開始時点算出ステップを有する。本方法は、前記作動開始時点算出ステップで得た作動開始時点において透過光量制御部材の透過可能光量を変化させる制御ステップを有する。そして、前記移動体内への透過光量が規定値を越えるよりも前の時点で、予め、透過可能光量を変化せしめる。

以下、図面を参照しながら更に具体的に説明する。

図１〜図３は本発明の一実施形態を説明する為のもので、図１は移動体における透過光量制御装置の概略図、図２はブロック図、図３は光量計測装置で計測された光量および光量の変化割合を示すグラフである。

各図中、１は、移動体である。例えば、乗用車である。２は、移動体（乗用車）のフロントガラス（ガラスは透明ガラス）である。３は、フロントガラス２の上方部において左右方向の全域に亘って貼付された透過光量制御部材である。この透過光量制御部材３は、印加信号（例えば、電圧印加など）によって透過光量が変化するものであれば良く、即ち、光シャッター作用を奏する部材であれば良い。このような作用（機能）を奏する部材としては、例えば液晶素子（パネル）が挙げられる。フロントガラス２に貼付された透過光量制御部材３は、その全面が一度に光シャッター作用を奏するようになっていても良く、或いは部分的に独立して光シャッター作用を奏するようになっていても良い。但し、本実施形態では、透過光量制御部材３は、その全面が一度に光シャッター作用を奏するようになっている。本実施形態では、透過光量制御部材（液晶素子（パネル））３はフロントガラス２に貼付されているが、フロントガラスでは無く、サンバイザの如きの回動式に構成されたガラス体に貼付しておき、必要に応じてフロントガラス面に対向させて使用できる形態であっても良い。

４は、移動体１の移動方向前方の光量を計測する光量計測装置である。例えば、移動体１の移動方向前方を撮影できる位置（例えば、ボンネット上）に設置されたＣＣＤカメラである。

５は制御装置である。例えば、情報処理装置（例えば、コンピュータ）や透過光量制御部材３への信号（電圧：電界）印加装置で構成されている。そして、ＣＣＤカメラ４で得られた画像情報が制御装置（情報処理装置）に入力されると、制御装置（情報処理装置）５の演算部は、前記画像情報から該画像の光量（輝度：相対値）の変化割合を算出し、これに基づいて透過光量制御部材３に対して所定の制御を行なう。

上記制御装置５の制御の態様の詳細は次の通りである。
ＣＣＤカメラ４で撮影された画像情報から得られた光量（輝度）ｙがｆ（ｔ）で表されたとすると、光量（輝度）変化割合はｙ’（ｄｙ／ｄｔ）で得られる。
さて、移動体１はトンネル内を走行しており、現時点（−ｔ２）は、トンネルを出るまでには十分な時間（距離）が有る時点であるとする。この時、ＣＣＤカメラ４で撮影された前方位置の撮影画像から得られる光量ｙ（＝ｆ（−ｔ２））は、トンネル出口に未だ距離が十分に有ることから、小さな値である。移動体の走行が暫く進み、現時点（−ｔ１）が、後、僅かな時間でトンネルを出ることが出来る時点であったとする。この時、ＣＣＤカメラ４で撮影された前方位置の撮影画像から得られる光量ｙ（＝ｆ（−ｔ１））は、トンネル出口に近付いていることから、前記時点（−ｔ２）に比べたならば、光量ｙは急激に大きな値に増大している。すなわち、｛ｆ（−ｔ１）−ｆ（−ｔ２）｝の値は非常に大きい。移動体の走行が更に進み、現時点（ｔ＝０）が、トンネルを出た瞬間の時点であったとする。この時、ＣＣＤカメラ４で撮影された前方位置の撮影画像から得られる光量ｙ（＝ｆ（０））は、トンネル出口位置であることから、ほぼ最大値を示す値（但し、最大値よりも僅かに小さな値）に到達している。しかしながら、｛ｆ（０）−ｆ（−ｔ１）｝の値は小さい。すなわち、−ｔ１と０との間での光量変化｛ｆ（０）−ｆ（−ｔ１）｝は小さい。移動体の走行が更に進み、トンネルを出てから時間ｔを経た時点では、ＣＣＤカメラ４で撮影された前方位置の撮影画像から得られる光量ｙ（ｆ（ｔ））は、トンネルを出た瞬間にＣＣＤカメラ４で撮影された前方位置の撮影画像から得られる光量ｙ（ｆ（０））よりも多少大きな値であるが、殆ど、変わらない。上記光量ｙおよび光量変化割合ｙ’（ｄｙ／ｄｔ）が図３に示される。すなわち、トンネル出口から遠く離れた内側位置では、ｙ及びｙ’（ｄｙ／ｄｔ）は０（或は０に近い値）であり、トンネル出口直前の位置では、ｙ’（ｄｙ／ｄｔ）は非常に大きな値を示し、トンネルを出た瞬間あるいは後では、ｙは大きな値であるものの、ｙ’（ｄｙ／ｄｔ）は０（或は０に近い値）である。従って、ｄｙ／ｄｔが或る閾値を越えた時点がトンネル出口直前あるいは僅か前の位置であると見做すことが出来る。そして、トンネル出口の直前あるいは僅か前の位置では、ｄｙ／ｄｔが或る閾値を越えるようになることから、この閾値を越える時点において、信号（電圧）印加を停止（オフ）し、透過光量が少なくなるよう、即ち、光シャッター作用が奏されるように透過光量制御部材３を作動させたならば、トンネル出口の時点（ｔ＝０）で、外環境が急激に明るくなっても、移動体内に入って来る光量は少なくなっていることから、運転者は眩しさを急に感じることが少ない。トンネルを出た後では、光量ｙの値は大きいものの、ｙ’（ｄｙ／ｄｔ）は０（或は０に近い値）であることから、ｙ’（ｄｙ／ｄｔ）が或る閾値より小さくなると、信号（電圧）を徐々に強く印加（オン）し、透過光量が多くなるよう透過光量制御部材３を動作させる。この状態では、トンネル内に比べたならば、目は明るい環境に徐々に慣れて来ているから、透過光量制御部材３による光シャッター作用（効果）が無くなっていても、即ち、フロントガラス２からの透過光量が多くても、比較的、眩しさを感じ難い。すなわち、何も対処されてない場合において、トンネルを出た瞬間に感じる急激な眩しさを感じない。上記の如くに透過光量制御部材３の光シャッター作用（効果）が制御装置５によって制御される。これによって、トンネルを出た瞬間における急激な眩しさが改善された。

６は信号（電圧）印加用のスイッチである。このスイッチ６を押圧すると、透過光量制御部材３による光シャッター作用（効果）が作動するようになっている。すなわち、移動体１内へのフロントガラス２からの透過光量が少なくなる。従って、例えば夏季・炎天下において駐車した場合、スイッチ６を押圧して透過光量制御部材３による光シャッター作用（効果）が奏されるようにしておけば、駐・停車中に太陽光の移動体内部への透過光量は少なく、移動体内部の環境が劣悪になるのを改善できる。

１ 移動体（乗用車）
２ フロントガラス
３ 透過光量制御部材（液晶素子、液晶パネル）
４ 光量計測装置（ＣＣＤカメラ）
５ 制御装置
６ 信号（電圧）印加用スイッチ

Claims (5)

1. 移動体内への透過光量が規定値を越えるよりも前の時点で予め透過可能光量を変化させる移動体における透過光量を制御する装置であって、
   前記移動体の前面に設けられた透明窓と、
   前記透明窓に設けられた透過光量制御部材と、
   前記移動体の移動方向前方の光量を計測する光量計測手段と、
   前記光量計測手段で得た移動体の移動方向前方における光量情報を基にして前記透過光量制御部材を作動開始させる時点を算出し、この算出された時点で該透過光量制御部材を作動させる制御手段
   とを具備することを特徴とする移動体における透過光量制御装置。
2. 制御手段は、
   光量計測手段で計測された光量の変化量を算出し、この算出された光量変化量を基にして透過光量制御部材を作動開始させる時点を算出し、この算出された時点で該透過光量制御部材を作動させるよう構成されてなる
   ことを特徴とする請求項１の移動体における透過光量制御装置。
3. 制御手段は、
   光量計測手段で計測された光量の変化量を算出し、前記算出された光量変化量が規定値より大きくなった場合、透過光量が少なくなる側に透過光量制御部材を作動させ、前記算出された光量変化量が規定値より小さくなった場合、透過光量が多くなる側に透過光量制御部材を作動させるよう構成されてなる
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２の移動体における透過光量制御装置。
4. 透過光量制御部材における透過光量を減少させるスイッチを更に具備してなり、
   前記スイッチを作動せしめることにより前記透過光量制御部材の透過光量が減少するよう構成されてなる
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかの移動体における透過光量制御装置。
5. 移動体の移動方向前方の光量を計測する前方光量計測ステップと、
   前記前方光量計測ステップで得た光量情報を基にして、移動体の前面に設けられた透過光量制御部材の作動開始時点を算出する作動開始時点算出ステップと、
   前記作動開始時点算出ステップで得た作動開始時点において透過光量制御部材の透過可能光量を変化させる制御ステップ
   とを具備してなり、
   前記移動体内への透過光量が規定値を越えるよりも前の時点で、予め、透過可能光量を変化させる
   ことを特徴とする移動体における透過光量制御方法。
   
   

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