JP2015063190A

JP2015063190A - 自動防眩装置

Info

Publication number: JP2015063190A
Application number: JP2013197385A
Authority: JP
Inventors: 和明栗田; Kazuaki Kurita; 陽子石黒; Yoko Ishiguro; 西島　敏文; Toshifumi Nishijima; 敏文西島; 中島　和彦; Kazuhiko Nakajima; 和彦中島
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2015-04-09
Also published as: WO2015045691A1

Abstract

【課題】光源の位置を正確に把握し必要な部分のみ防眩することが可能な自動防眩装置を得ることを目的とする。
【解決手段】ウィンドシールドガラス又はウィンドシールドガラスのキャビン内側の上部側に設けられ、車外から入射される光を遮る遮光手段と、ウィンドシールドガラスのキャビン内側の上部側に設けられ、車両前方の光源の位置を検出する光源位置検出手段と、車両のキャビン内の車両用シートより車両前方に設けられ、乗員の目の位置を検出する目位置検出手段と、検出結果に基づいて光源の位置と乗員の目の位置を特定し、光源光の方向上に乗員の目が位置すると判断した場合は遮光手段の遮光可能な範囲のうち乗員の目に対し光源光が入射する範囲を遮光するために必要な範囲のみを遮光するよう遮光手段を閉止し、光源光の方向上に乗員の目が位置していないと判断した場合は遮光手段を格納する制御手段と、を備えた自動防眩装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動防眩装置に関する。

下記特許文献１には、前方を撮影する第１カメラと乗員を撮影する第２カメラとキャビン内に設けられた遮光装置と遮光装置を制御する遮光装置制御手段とを備えた防眩制御装置の構成が開示されている。具体的には、第１カメラは車両前方にレンズを向けた状態で車両に設けられている。これにより、車両が走行している道路及び空を含む風景が第１カメラにより撮影され、撮影された画像の地平線より上の領域に太陽等の光源があればその光源は高輝度画素として検出される。また、第２カメラは乗員側にレンズを向けた状態で設けられている。これにより、乗員の顔が撮影され、撮影された画像から乗員の目の位置が検出される。遮光装置は、サンバイザとサンバイザを駆動するモータとを備えており信号を受けてサンバイザを回動させる。遮光装置制御手段は、第１カメラ及び第２カメラからの検出結果に基づいて光源からの光（以下、「光源光」と称する。）が乗員に入射しないよう遮光装置へ信号を送る。

上記構成によれば、第１カメラにより光源が検出されると、その検出結果から遮光装置制御手段は乗員へ光源光が入射していると判断し遮光装置へ作動するよう信号を送る。この信号によりサンバイザは遮光位置まで移動させられる。さらに、第２カメラにより乗員の目の位置が車両前方を向いていないと検出されると、その検出結果から遮光制御装置は光源光によりまぶしさを感じて乗員が視線を逸らしていると判断し、さらにサンバイザを作動させるように追加信号を遮光装置へ送る。これにより、サンバイザはさらに移動される。

特開２００８−１８９２５３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成による場合、第１カメラにより光源を検出することで遮光装置を作動させる。すなわち、光源の有無を検出して遮光装置を作動させるため、乗員の目に対し光源光が入射する範囲のみならず入射しない範囲まで一体的に遮光される。また、光源光が実際には乗員の目に入射しない状況においても遮光装置が作動する可能性がある。つまり、不要な防眩制御を行ってしまうことで乗員の視界を遮ってしまうという懸念がある。

本発明は上記問題を考慮し、光源の位置を正確に把握し必要な部分のみ防眩することが可能な自動防眩装置を得ることを目的とする。

請求項１記載の発明に係る自動防眩装置は、ウィンドシールドガラス又はウィンドシールドガラスのキャビン内側の上部側に設けられ、車外から入射される光を遮る遮光手段と、ウィンドシールドガラスのキャビン内側の上部側に設けられ、車両前方の光源の位置を検出する光源位置検出手段と、前記車両のキャビン内の車両用シートより車両前方に設けられ、乗員の目の位置を検出する目位置検出手段と、検出結果に基づいて前記光源の位置と前記乗員の目の位置を特定し、前記光源からの光の方向上に前記乗員の目が位置すると判断した場合は前記遮光手段の遮光可能な範囲のうち前記乗員の目に対し前記光源からの光が入射する範囲を遮光するために必要な範囲のみを遮光するよう前記遮光手段を閉止し、前記光源からの光の方向上に前記乗員の目が位置していないと判断した場合は前記遮光手段を格納する制御手段と、を備えている。

請求項２記載の発明に係る自動防眩装置は、請求項１記載の自動防眩装置において、前記制御手段は前記光源位置検出手段に設けられた前記車両前方側へ向けられた第１カメラにより撮影された画像から前記光源の位置を特定すると共に、前記乗員視線検出手段に設けられた前記乗員側へ向けられた第２カメラにより撮影された画像から前記乗員の目の位置を特定する。

請求項１記載の本発明によれば、光源位置検出手段により検出された光源の画像及び乗員視線検出装置により検出された乗員の顔の画像に基づいて、制御手段により光源の位置と乗員の目の位置が特定される。この光源光の方向上に乗員の目が位置すると判断した場合は、遮光手段の遮光可能な範囲のうち乗員の目の位置に対し入射光を遮る範囲を演算し、その範囲を遮光するために必要な範囲のみ遮光するよう遮光手段へ駆動信号を出力する。遮光手段はその駆動信号に基づいて乗員に対する遮光を自動で行う。また、入射光の入射方向上に乗員の目が位置していないと判断した場合は遮光手段を格納するように遮光手段へ駆動信号を出力し、遮光手段はその駆動信号に基づいて所定位置へ格納される。

請求項２記載の本発明によれば、光源位置検出手段は、第１カメラで車両前方を撮影し、光源を含む車両前方の様子を撮影した画像を制御手段へと送る。制御手段はこの画像に写された光源を示す高輝度画素の位置を検出しこの検出結果に基づいて光源光の入射方向の上下角度及び左右角度を特定する。また、乗員視線検知手段は第２カメラで乗員を撮影し、乗員の顔を撮影した画像を制御手段へと送る。制御手段はこの画像に写された乗員の目の位置を特定する。この光源位置検出手段及び乗員視線検出手段は共にカメラを使用することで、安定して対象物の位置を検出することが可能となる。また、光源位置検出手段及び乗員視線検出手段のコストを抑制することが可能となる。

請求項１記載の本発明に係る自動防眩装置は、光源の位置を正確に把握し必要な部分のみ防眩することが可能な自動防眩装置を得ることができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る自動防眩装置は、安定して対象物を検出できると共にコストを抑制することが可能となるという優れた効果を有する。

第１実施形態に係る自動防眩装置を示す側面図である。第１実施形態に係る自動防眩装置の光源特定手段で撮影された画像の一例である。車両幅方向における光源光の入射方向と乗員との関係を示す平面図である。第１実施形態に係る自動防眩装置の遮光装置がフロントウィンドシールドガラス内側に設けられた状態を示す概略斜視図である。（Ａ）は第２実施形態に係る遮光装置の作動状態を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は第２実施形態に係る遮光装置の左右独立作動状態を示す概略斜視図である。（Ａ）は第２実施形態に係る遮光装置がフロントウィンドシールドガラス内側に設けられ、この遮光装置の車両幅方向外側のサンバイザを伸長させた状態を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は第２実施形態に係る遮光装置がフロントウィンドシールドガラス内側に設けられ、この遮光装置の車両幅方向内側のサンバイザを伸長させた状態を示す概略斜視図である。第３実施形態に係る遮光装置がフロントウィンドシールドガラス内側に設けられた状態を示す概略斜視図である。

（第１実施形態）
以下、図１〜図４用いて、本発明に係る自動防眩装置の第１実施形態について説明する。なお、図面に適宜示される矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＯＵＴは車両左方（車両幅方向一側）を示し、矢印ＵＰは上方を示す。

図１には、自動防眩装置１０の全体の構造が示されている。車両１１のキャビン１２の上方には、天井の内装材であるルーフライニング１４が設けられている。このルーフライニング１４の車両前側かつルーフライニング１４とルーフパネル１６との間には、装置収容部１８が設けられている。装置収容部１８には、車外から乗員２０へと入射される光を遮る遮光手段としてのサンバイザ２２と、サンバイザ２２をフロントウィンドシールドガラス２４に沿って車両上下方向でスライドさせるサンバイザ制御装置２６とが設けられている。

また、光源位置検出手段を構成する第１カメラ２８は、装置収容部１８内に設けられている。この第１カメラ２８はレンズが車両前方に向った状態で取り付けられており、フロントウィンドシールドガラス２４を介した車両前方の様子が撮影可能とされている。

キャビン１２の前側にはインストルメントパネル３０が設けられている。このインストルメントパネル３０には、乗員視線検出手段を構成する第２カメラ３２が取り付けられている。第２カメラ３２は、レンズが乗員２０の顔３４に向った状態で取り付けられており、乗員２０の顔３４が撮影可能とされている。

図２に示されるように、第１カメラ２８で撮影される画像には、車両が走行している道路及び空等が写される。また、第１カメラ２８には予め車両上下方向と車両幅方向とに複数の罫線３６が設定されており、撮影する画像にこの罫線３６も反映される。

第１カメラ２８と第２カメラ３２とサンバイザ制御装置２６は、いずれも制御装置としての入射方向演算装置３８へ図示しない配線により接続されている。したがって、車両前方側の画像信号が第１カメラ２８から入射方向演算装置３８へ送られ、乗員２０の顔３４の画像信号が第２カメラ３２から入射方向演算装置３８へと送られる。また、入射方向演算装置３８からサンバイザ制御装置２６へと駆動信号が送られる。

また、入射方向演算装置３８には、第１カメラ２８の画像上の罫線３６の各罫線上に光源４２が位置した場合における光源光の車両前後方向に対するそれぞれの上下角度θＡがあらかじめ入力されている。同様に、光源光の車両前後方向に対するそれぞれの左右角度θＢもあらかじめ入力されている。したがって、罫線３６に対する高輝度画素の位置を検出することで入射方向演算装置３８は光源光の入射方向の上下角度θＡ及び左右角度θＢが特定することができる。なお、光源光の入射方向の上下角度θＡとは、図１に示されるように車両側面視で乗員２０の目４０から光源４２を結ぶ仮想線４４と水平線Ｈとが成す車両上下方向での角度をいう。また、光源光の入射方向の左右角度θＢとは、図３に示されるように車両平面視で乗員２０の目４０の中央部から光源４２を結ぶ仮想線４４と車両進行方向Ｄとが成す車両幅方向の角度をいう。

また、入射方向演算装置３８は、第２カメラ３２で撮影された乗員２０の顔３４の画像より乗員２０の目４０を検出し、その目４０の位置を特定することができる。

（第１実施形態の作用・効果）
次に、第１実施形態の作用並びに効果を説明する。

自動防眩装置１０が作動状態にあるとき、第１カメラ２８により車両前方が随時撮影される。図２に示されるように、この撮影された画像には罫線３６が含まれると共に、画像中に光源４２が存在する場合は画像における光源４２の箇所は高輝度画素として撮影される。この撮影された画像は入射方向演算装置３８へと送られる。

また、自動防眩装置１０が作動状態にあるときは第２カメラ３２により乗員２０側が随時撮影される。この乗員２０の顔３４が含まれた画像は入射方向演算装置３８へと送られる。

入射方向演算装置３８では、あらかじめ入力された罫線３６上における光源光の車両前後方向に対する上下角度θＡ及び車両前後方向に対する左右角度θＢのデータに基づき、第１カメラ２８で検出された光源光の車両前後方向に対する上下角度θＡ及び車両前後方向に対する左右角度θＢが特定される。すなわち、罫線３６が設定されていることで、簡単な構成でコストを抑制して容易にかつ素早く光源光の車両前後方向に対する上下角度θＡ及び車両前後方向に対する左右角度θＢを特定することが可能となる。

また、入射方向演算装置３８では、第２カメラ３２の検出結果から乗員２０の目４０の位置が特定される。そして、入射方向演算装置３８は特定された光源４２の位置と乗員２０の目４０の位置とを結ぶ仮想線４４を演算する。この仮想線４４は、光源光の方向上に乗員２０の目４０が位置することを表しており、換言すると乗員２０が眩しさを感じる光源光の入射方向を表している。したがって、仮想線４４を遮ることで乗員２０が感じる眩しさを低減させることができる。ここで入射方向演算装置３８は、第１カメラ２８及び第２カメラ３２での検出結果に基づいて入射光の入射方向上に乗員２０の目が位置するとき、すなわち光源４２の位置と乗員２０の目４０の位置とを結ぶ仮想線４４が導き出された場合は「遮光が必要」と判断し、演算された仮想線４４とサンバイザ２２の可動範囲とが重なる部位を特定する。そして、その部位をサンバイザ２２により遮光させるべく入射方向演算装置３８はサンバイザ制御装置２６へサンバイザ２２を作動させるよう作動信号を送る。

サンバイザ制御装置２６は、入射方向演算装置３８からの作動信号により、図４に示されるようにサンバイザ２２をフロントウィンドシールドガラス２４に沿って車両下方側へスライドさせる。仮想線４４とサンバイザ２２の可動範囲とが重なる部位までサンバイザ２２がスライドすると、サンバイザ制御装置２６の作動が停止する。これによって、乗員２０の前方の視界を確保しつつ実際に乗員２０がまぶしさを感じる部位にのみ防眩を行うことができる。

また、入射方向演算装置３８は、第１カメラ２８及び第２カメラ３２での検出結果に基づいて入射光の入射方向上に乗員２０の目が位置していないと判断した場合には「遮光が不要」と判断し、サンバイザ２２をルーフライニング１４内へ格納するようにサンバイザ制御装置２６へ駆動信号を送る。

サンバイザ制御装置２６は、入射方向演算装置３８からの駆動信号により、サンバイザ２２をフロントウィンドシールドガラス２４に沿って車両上方側へスライドさせ、ルーフライニング１４内へ格納させる。これによって、乗員２０の前方の視界を最大限に確保することができる。

このように、本実施形態に係る自動防眩装置１０では、光源４２の位置を把握し、その光源４２の位置から乗員２０の目４０に対し入射する光源光のみを遮光することかできる。これにより、光源４２の位置を正確に把握し必要な部分のみ防眩することができる。

また、光源位置検出手段及び乗員視線検出手段は共にカメラを使用することから、安定して対象物の位置を検出することが可能になると共に、光源位置検出手段及び乗員視線検出手段のコストを抑制することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、図６を用いて、本発明の第２実施形態に係る自動防眩装置７８について説明する。なお、前述した第１実施形態等と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図５（Ａ）（Ｂ）に示されるように、この第２実施形態に係る自動防眩装置７８では、基本的な構成は第１実施形態と同様とされ、遮光手段としてサンバイザ２２に替えて左右独立サンバイザ４６を用いた点に特徴がある。

左右独立サンバイザ４６は、図５（Ａ）に示されるように、２つのスクリーンユニット４８から構成されている。具体的には、左右独立サンバイザ４６はスクリーンユニット４８を車両幅方向で並列に配置させた構成とされており、それぞれ独立して作動させることができる。

このスクリーンユニット４８は格納時に巻き取りローラ５０へ巻きつけられているスクリーン５２と、スクリーン５２の車両前方に取付けられ伸縮可能とされたアーム５４と、巻き取りローラ５０の上方に設けられ図示しないアクチュエータが収容されている動力機構部５６とを有している。また、スクリーンユニット４８の単体の幅方向の大きさは、前述の第１実施例のサンバイザ２２の略半分程とされている。

スクリーン５２は、遮光性を有する柔軟な素材（一例として布やビニール素材等）により略矩形状に形成されている。このスクリーン５２の一方の端部は巻き取りローラ５０の外周面に固定されており、巻き取りローラ５０を回転させることでスクリーン５２を巻き取られる。巻き取りローラ５０には巻き取り方向へ回転するよう付勢する付勢手段（不図示）が取り付けられており、これによって常にスクリーン５２は巻き取られるよう付勢されている。

スクリーン５２の他方の端末には、車両幅方向に延びる横枠５８が取り付けられている。この横枠５８の車両幅方向における端部６０の近傍には半円状に形成された軸着片６２がそれぞれ設けられており、その中央に軸着孔６４が設けられている。

スクリーン５２の車両前方側に設けられるアーム５４は、軸着片６２の軸着孔６４を通る回動軸６６を介して横枠５８に取付けられている。このアーム５４には、アーム５４の長手方向中央部に車両幅方向に屈曲可能とされた間接部６８が設けられており、さらにアーム５４の回動軸６６が取り付けられる端部と反対側の端部には、略Ｌ字状に形成された屈曲部７０が設けられている。屈曲部７０は、巻き取りローラ５０の上部に設けられる動力機構部５６内に配置されており、アクチュエータと接続されている。アクチュエータが回動することにより屈曲部７０が回動しそれに伴ってアーム５４がフロントウィンドシールドガラス２４の内側に沿ってパンダグラフ状に伸縮可能とされている。

アクチュエータの作動によりアーム５４が車両下方側へと伸びると、スクリーン５２はこれに付随して巻き取りローラ５０から引き出されてフロントウィンドシールドガラス２４の内側面に沿って車両下方側へと展開される。また、アクチュエータの作動によりアーム５４が車両上方側へと縮むと、スクリーン５２は巻き取りローラ５０の付勢手段の付勢力により徐々に巻き取りローラ５０に巻き取られて格納される。つまり、アクチュエータの作動によりスクリーン５２の展開度合を任意に変更することができる。

（第２実施形態の作用・効果）
次に、第２実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態に係る自動防眩装置７８においても、光源位置検出手段及び乗員位置検出手段が設けられているので前述した第１実施形態と同様の作用及び効果が基本的には得られる。つまり、光源４２の位置を正確に把握し必要な部分のみ防眩することができる。

上記構成によれば、左右独立サンバイザ４６は各スクリーンユニット４８を独立させて作動させることが可能であるため、図５（Ｂ）に示されるように一方のスクリーンユニット４８は展開状態とし他方のスクリーンユニット４８は格納状態とすることも可能となる。したがって、図６（Ａ）に示されるように、光源４２が乗員２０に対し左側にある場合、光源４２と乗員２０の目４０とを結ぶ仮想線４４は乗員２０に対し左側に演算される。この仮想線４４と左右独立サンバイザ４６の可動範囲とが重なる部位が、左右独立サンバイザ４６のうち左側のスクリーンユニット４８の可動範囲内であるときは、左側のスクリーンユニット４８のみを車両下方側へ展開させることで乗員２０が眩しさを感じる部分のみを遮光することが可能となる。

また、図６（Ｂ）に示されるように、光源４２が乗員２０に対し右側にある場合、光源４２と乗員２０の目４０とを結ぶ仮想線４４は乗員２０に対し右側に演算される。この仮想線４４と左右独立サンバイザ４６の可動範囲とが重なる部位が、左右独立サンバイザ４６のうち右側のスクリーンユニット４８の可動範囲内であるときは、右側のスクリーンユニット４８のみを車両下方側へ展開させることで乗員２０が眩しさを感じる部分のみを遮光することが可能となる。

したがって、左右独立サンバイザ４６のうち仮想線４４と交わる側のスクリーンユニット４８のみを作動させることで、乗員２０の視界を必要以上に遮らずに眩しさを感じる部位のみを遮光することが可能となる。

（第３実施形態）
次に、図７を用いて、本発明の第３実施形態に係る自動防眩装置８０について説明する。なお、前述した第１実施形態等と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図７に示されるように、この第３実施形態に係る自動防眩装置８０では、基本的な構成は第１実施形態と同様とされ、遮光手段としてサンバイザ２２に替えて液晶防眩装置７２を用いた点に特徴がある。

液晶防眩装置７２は、フロントウィンドシールドガラス２４の上部に設けられた液晶フィルタ７４を有している。この液晶フィルタ７４は、通常時は略透明とされているが、入射方向演算装置３８からの信号により濃色に変化する。なお、液晶フィルタ７４は全体をいくつかの区画によって分けられており、それぞれの区画ごとで濃色に変化させることができる。

（第３実施形態の作用・効果）
次に、第３実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態に係る自動防眩装置８０においても、光源位置検出手段及び乗員位置検出手段が設けられているので前述した第１実施形態と同様の作用及び効果が基本的には得られる。つまり、光源４２の位置を正確に把握し必要な部分のみ防眩することができる。

上記構成によれば、液晶防眩装置７２は乗員２０が眩しさを感じる箇所のみを濃色に変化させてそれ以外の箇所は略透明の状態にすることが可能となる。したがって、図７に示されるように、液晶フィルタ７４に対して光源４２と乗員２０の目４０とを結ぶ仮想線４４が通過する部位を入射方向演算装置３８が演算し、その演算結果に基づいて当該部位に該当する区画７６のみを濃色に変化させるよう入射方向演算装置３８が液晶フィルタ７４へ信号を送る。この信号によって液晶フィルタ７４は区画７６のみを濃色へ変化させ、それ以外の箇所は略透明の状態に維持される。これにより、乗員２０の視界を必要以上に遮らずに乗員２０が眩しさを感じる部位のみを減光もしくは遮光させることが可能となる。

なお、上記第１実施形態〜第３実施形態では、光源位置検出手段は第１カメラ２８により撮影された画像に基づいて光源４２の位置を検出する構成とされているが、これに限らず、第１カメラ２８と各種センサを組み合わせた構成とされてもよい。すなわち、入射方向演算装置３８の第１カメラ２８で検出された光源４２の位置に、傾斜センサ等からの車両１１の状態の検出結果を加味して光源４２と乗員２０の目を結ぶ仮想線４４を演算するようにしてもよい。この構成により、光源４２のより精度の良い位置を検出することが可能となる。

また、上記第１実施形態〜第３実施形態では、光源位置検出手段を構成する第１カメラ２８は車両前方のいわゆる可視光線を撮影するカメラとされているが、これに限らず、赤外線を認識するカメラや紫外線を認識するカメラにより構成されていてもよい。すなわち、赤外線を認識するカメラで撮影された画像は遠景まではっきりと映る画像となる。また、紫外線を認識するカメラで撮影された画像は紫外線を発する光源４２以外は暗く映る。したがって、それぞれの画像では光源４２の位置の検出がより容易となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０自動防眩装置
１２キャビン
２０乗員
２２遮光手段（サンバイザ）
２４ウィンドシールドガラス（フロントウィンドシールド）
２８光源位置検出手段（第１カメラ）
３２目位置検出手段（第２カメラ）
４０目
４２光源

Claims

ウィンドシールドガラス又はウィンドシールドガラスのキャビン内側の上部側に設けられ、車外から入射される光を遮る遮光手段と、
ウィンドシールドガラスのキャビン内側の上部側に設けられ、車両前方の光源の位置を検出する光源位置検出手段と、
前記車両のキャビン内の車両用シートより車両前方に設けられ、乗員の目の位置を検出する目位置検出手段と、
検出結果に基づいて前記光源の位置と前記乗員の目の位置を特定し、前記光源からの光の方向上に前記乗員の目が位置すると判断した場合は前記遮光手段の遮光可能な範囲のうち前記乗員の目に対し前記光源からの光が入射する範囲を遮光するために必要な範囲のみを遮光するよう前記遮光手段を閉止し、前記光源からの光の方向上に前記乗員の目が位置していないと判断した場合は前記遮光手段を格納する制御手段と、
を備えた自動防眩装置。
前記制御手段は前記光源位置検出手段に設けられた前記車両前方側へ向けられた第１カメラにより撮影された画像から前記光源の位置を特定すると共に、前記乗員視線検出手段に設けられた前記乗員側へ向けられた第２カメラにより撮影された画像から前記乗員の目の位置を特定する、
請求項１記載の自動防眩装置。