JP5352266B2 - Anti-glare device - Google Patents
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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。 The present invention relates to a vehicle anti-glare technology. In particular, the present invention relates to a technology that effectively blocks glare while securing a visual field.
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。 A vehicle is equipped with a sun visor in order to prevent dazzling passengers due to direct light from sunlight or the like (hereinafter referred to as glare light). Some sun visors include a light control panel on which a light control element (for example, liquid crystal or the like) capable of adjusting the light transmittance by an applied voltage is mounted, and the transmittance is adjusted according to the intensity of glare light to be inserted.
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)。 There is a technique for adjusting the transmittance by providing a sensor in the vehicle, detecting the intensity of glare light and the brightness in the vehicle (see, for example, Patent Document 1). In addition, in order to prevent strong glare light from entering the eyes of the occupant while ensuring the sight of the occupant when using the sun visor, the area where the occupant's eyes are detected and the transmittance is reduced by the light control panel (blocking area) There is a technique of matching the position of the eye with the position of the eye (see, for example, Patent Document 2). Further, there is a technique for determining the blocking area by detecting not only the position of the passenger's eyes but also the direction of glare light (see, for example, Patent Document 3).
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。 The technology disclosed in each cited document prevents glare light from entering the driver's eyes and prevents the passengers from being temporarily dazzled from being dazzled. Therefore, the brightness (illuminance / luminance) in the vicinity of the occupant's eyes is always detected as illuminance in front of the eyes, and the transmittance of the light control panel is feedback-controlled.
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。 Usually, in order to prevent an occupant from being dazzled by strong light inserted from the glare light source, the transmittance in a range larger than the region emitting strong light as viewed from the light control panel is adjusted. However, it is known that what a person feels dazzling with respect to light emitted from a light source depends not only on the brightness near the eyes illuminated by the light emitted from the light source but also on the line of sight. For example, when the sun rays are greatly deviated from the line-of-sight direction at sunrise or dusk, the occupant does not feel so dazzling even though the illuminance in front of the eyes is large. Therefore, it is not necessary to excessively reduce the transmittance in such a situation. However, in the conventional control, since the transmittance is determined and adjusted only by the illuminance in front of the eyes, the transmittance is excessively reduced, and the forward visibility of the occupant is lowered.
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。 Further, glare light is not necessarily from the top of the vehicle, like sunlight and street lights. For example, some of the headlights of oncoming vehicles including sunlight reach the occupant's eyes as reflected light. Glare light applied to the road surface is diffusely reflected when the road surface is dry, but when the road surface is wet, the reflection surface (water surface) becomes smooth, so that the irregular reflection is reduced and the occupant's eyes More things to reach. Depending on the installation position of the sensor that detects the illuminance, the transmittance may not be adjusted appropriately.
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。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for improving visibility without obstructing the occupant's field of view more than necessary, regardless of the traveling environment of the vehicle.
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。 In the present invention, when adjusting the transmittance of the light control panel to prevent direct glare light, the angle between the direction of the glare light and the line-of-sight direction is considered in adjusting the transmittance. Further, a special state such as incidence of light reflected from a wet road surface is not reflected in the adjustment of the transmittance.
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。 Specifically, it is an anti-glare device having a light control panel capable of changing the transmittance of light emitted from a light source, the light source detection means for detecting the position and brightness of the light source, and the position of the user's eyes Eye detection means for detecting; gaze direction specifying means for specifying the gaze direction of the user; and a light source direction from the user's eyes toward the light source based on a detection result of the eye detection means and a detection result of the light source detection means A light source direction calculating means for calculating the light source, a transmittance adjusting position determining means for determining a position for adjusting the transmittance of the light control panel according to the light source direction, and an angle formed by the light source direction and the line-of-sight direction. A light source line-of-sight angle calculating unit, and a transmittance changing unit that changes the transmittance of the light control panel at the position where the transmittance is adjusted according to the brightness of the light source and the angle calculated by the light source line-of-sight angle calculating unit. And Providing glare and wherein the obtaining.
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。 An anti-glare device having a light control panel capable of changing the transmittance of irradiation light from the light source, the light source detection means for detecting the position of the light source, and the eye detection means for detecting the position of the user's eyes A pre-illuminance detecting means for detecting the illuminance in front of the user's eyes, an illuminance holding means for holding the detection result of the pre-illuminance detecting means for a predetermined period, and a peripheral illuminance detecting means for detecting the illuminance around the front of the user. Illuminance determining means for determining the illuminance in front of the eye from the detection results held in the illuminance holding means according to the detection result of the peripheral illuminance detecting means, and the gaze direction specifying means for specifying the gaze direction of the user, Light source direction calculation means for calculating a light source direction from the user's eyes toward the light source from the detection result of the eye detection means and the detection result of the light source detection means, and the transmittance of the light control panel according to the light source direction Adjust According to the angle calculated by the transmittance adjustment position determining means for determining the position to be performed, the light source line-of-sight angle calculating means for calculating the angle formed by the light source direction and the line-of-sight direction, And a transmittance changing means for changing the transmittance at a position where the transmittance of the dimming panel is adjusted, and the illuminance determining means normally detects the detection result of the peripheral illuminance detecting means. Determining whether or not it indicates a state, and outputting the result detected by the anterior illuminance means as the anterior illuminance at the timing when the latest detection result is detected among the detection results indicating the normal state. An anti-glare device is provided.
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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, visibility can be improved, without interrupting a passenger | crew's visual field more than necessary irrespective of the driving environment of a vehicle.
<<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。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, a first embodiment to which the present invention is applied will be described. Hereinafter, in all the drawings for explaining the embodiments of the present invention, those having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.
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。
FIG. 1 is a diagram schematically showing relevant portions of a
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。
Therefore, the vehicle
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。
The
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。
The light
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。
As shown in FIG. 3, the
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。
Among the
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。
The vehicle
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。
In order to realize the above processing, the
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。
The control unit 290 controls the operation of each unit. In particular, the operations of the
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。
Each time the
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。
The line-of-sight
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。
First, the part of the
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。
Next, as shown in FIG. 6, it is assumed that the
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)。
The method for calculating the line-of-sight direction E is not limited to the above procedure. Another example of the calculation procedure of the line-of-sight direction E is shown in FIG. Here, as an example, the case where the gaze direction E is calculated with the left eye of the
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。
When the line of sight deviates from the front, as shown in FIG. 7B3, the
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。 In addition, you may comprise so that the detection result of a seat position sensor and a backrest angle sensor may be considered in the calculation of the gaze direction E. With this configuration, the line-of-sight direction E can be determined more accurately.
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。
Each time the light
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。
The calculation procedure of the light source direction will be described with reference to FIG. 8A shows an image projected on the
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。
Regarding the brightness, the brightness of the area identified as the position of the
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。
The line-of-sight light source
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。
The dimming panel
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。
The dimming
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。
For example, as shown in FIG. 10A, when the light from the
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。
The
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。
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。
The anti-glare processing by the vehicle
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)。
When the
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)。
The light control panel
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。
Then, the light control
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。
As described above, according to the present embodiment, not only the brightness of the
<<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。
<< Second Embodiment >>
A second embodiment to which the present invention is applied will be described. In the present embodiment, when the occupant is irradiated with light including a large amount of polarized light components in a predetermined direction, such as light reflected on a wet road surface, the vehicle anti-glare system is configured not to misrecognize illuminance.
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。
The light A irradiated on the road surface, such as the headlights of an oncoming vehicle, is irregularly reflected A 'in various directions due to fine irregularities on the road surface as shown in FIG. There is little effect on the
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。
The vehicle
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。
FIG. 14 is a diagram schematically showing relevant portions of the
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。
The
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。
As shown in FIG. 14, the first
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。
The
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。
The
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。
The
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。
In addition, the
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。
The
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。
The glare light
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。
Hereinafter, the flow of the anti-glare process performed by the vehicle
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)。
When the
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)。
The light control panel
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。
Then, the light control
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。
As described above, according to this embodiment, the visibility of the peripheral visual field can be improved without blocking the peripheral visual field of the
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。
The first
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。
In each said embodiment, although the area | region which adjusts the transmittance | permeability in the
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。
Moreover, in each said embodiment, although the
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。
Further, in each of the above embodiments, the
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。 In an image taken using infrared rays, the sclera (white eye) portion is white because it has the highest reflectance, and the iris portion is whiter than the pupil portion because the reflectance is higher than the pupil portion. However, the pupil part is black because of its low reflectance. Such an image is subjected to image processing such as binarization processing, and the gaze direction E is calculated by the same method as described above using the position of the pupil with respect to the entire eye.
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。 In each of the above embodiments, the case where the system is used in a vehicle is described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the transparent part of the hood of a motorcycle helmet may be used.
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 10: Vehicle, 20: Crew, 21: Eye, 22: Sun visor, 30: Glare light source, 31: Opening, 32: Seat, 33: Backrest, 100: Antiglare system for vehicle, 100A: Vehicle antiglare system, 110: Occupant photographing device, 120: light source photographing device, 130: illuminance sensor, 131: first ambient illuminance sensor, 132: second ambient illuminance sensor, 133: front illuminance sensor, 140: light control panel, 140a: desired region , 150: drive circuit, 160: information processing device, 160A: information processing device, 170: sensor, 170a: sun visor rotation angle sensor, 170b: sun visor tilt sensor, 210: eye position detection unit, 220: gaze direction calculation unit, 230 : Glare light source identification unit, 230A: glare light source identification unit, 240: line-of-sight light source angle calculation unit, 250: dimming panel position detection unit, 260 Dimming position determination unit, 270: transmission rate determination unit, 270A: transmission rate determination unit, 280: illuminance determination unit, 290: control unit, 310: illuminance holder
Claims (7)
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、
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。 An anti-glare device having a light control panel capable of changing the transmittance of irradiation light from a light source,
Light source detection means for detecting the position and brightness of the light source;
Eye detection means for detecting the position of the user's eyes;
Gaze direction specifying means for specifying the gaze direction of the user;
A light source direction calculation means for calculating a light source direction from the user's eyes toward the light source from the detection result of the eye detection means and the detection result of the light source detection means;
A transmittance adjustment position determining means for determining a position for adjusting the transmittance of the light control panel according to the light source direction;
Light source line-of-sight angle calculation means for calculating an angle formed by the light source direction and the line-of-sight direction;
A transmittance changing means for changing the transmittance of the light control panel at a position for adjusting the transmittance according to the brightness of the light source and the angle calculated by the light source line-of-sight angle calculating means;
Illuminance holding means for holding the brightness of the light source detected by the light source detection means for a predetermined period;
Ambient illuminance detection means for detecting illuminance around the front of the user;
Illuminance determining means for determining the brightness of the light source used when the transmittance changing means determines the transmittance from the detection results held in the illuminance holding means according to the detection result of the ambient illuminance detecting means, With
The illuminance determining means determines whether or not the detection result of the surrounding illuminance detection means indicates a normal state, and detects the latest detection result among the detection results indicating the normal state. An anti-glare device characterized in that at a timing, a result detected by the light source detection means is determined as brightness of the light source .
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。 An anti-glare device having a light control panel capable of changing the transmittance of irradiation light from a light source,
Light source detection means for detecting the position of the light source;
Eye detection means for detecting the position of the user's eyes;
A pre-illuminance detection means for detecting the illuminance in front of the user's eyes;
Illuminance holding means for holding the detection result of the anterior illuminance detection means for a predetermined period;
Ambient illuminance detection means for detecting illuminance around the front of the user;
Illuminance determination means for determining the illuminance in front of the eye from the detection results held in the illuminance holding means according to the detection result of the peripheral illuminance detection means,
Gaze direction specifying means for specifying the gaze direction of the user;
A light source direction calculation means for calculating a light source direction from the user's eyes toward the light source from the detection result of the eye detection means and the detection result of the light source detection means;
A transmittance adjustment position determining means for determining a position for adjusting the transmittance of the light control panel according to the light source direction;
Light source line-of-sight angle calculation means for calculating an angle formed by the light source direction and the line-of-sight direction;
Transmissivity changing means for changing the transmissivity of the light control panel at a position where the transmissivity is adjusted according to the illuminance in front of the eye and the angle calculated by the light source line-of-sight angle calculating means,
The illuminance determining means determines whether or not the detection result of the surrounding illuminance detection means indicates a normal state, and detects the latest detection result among the detection results indicating the normal state. The anti-glare device characterized by outputting the result detected by the anterior illuminance means at the timing as the anterior illuminance.
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。 The anti-glare device according to claim 1 or 2 ,
The ambient illuminance detection means further comprises a second ambient illuminance detection means attached with a polarizing film,
The illuminance determining means compares the detection result by the peripheral illuminance detection means with the detection result by the second peripheral illuminance detection means, and indicates the normal state when the light intensity of the two detection results differs by a predetermined value or more. An anti-glare device characterized by
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。 The anti-glare device according to any one of claims 1 to 3 ,
The anti-glare device, wherein the light control panel is disposed on a sun visor of a vehicle.
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。 The anti-glare device according to any one of claims 1 to 3 ,
The anti-glare device, wherein the light control panel is disposed on a windshield of a vehicle.
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。 The anti-glare device according to any one of claims 1 to 5 ,
The anti-glare device, wherein the transmittance adjustment position determining unit determines a range to be adjusted based on a calculation result of the light source line-of-sight angle calculating unit.
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。 The anti-glare device according to any one of claims 1 to 6 ,
The eye detection means further includes second eye detection means for detecting the position of the user's eyes from an infrared image acquired using infrared rays, and the illuminance detected by the peripheral illuminance detection means is less than or equal to a predetermined value. In this case, the anti-glare device is characterized in that the position of the eyes is detected by the second eye detecting means.
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