JP5870853B2 - 顔画像撮像装置、瞳孔計測装置、及び、遮光装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の搭乗者に外部から入射する光の影響を抑制した顔の画像を撮像する顔画像撮像装置、車両の搭乗者に外部から入射する光への瞳孔径の反応を正確に計測する瞳孔計測装置、及び、車両の搭乗者に外部から入射する光に対する適切な遮光を行う遮光装置に関する。

現在、車両には、ドライバが眩しさを感じると自動的に遮光を行う遮光装置が備えられることが多くなっている。
この遮光装置は、ドライバの顔を撮像するカメラを備え、このカメラでドライバの目の位置を捉え、その目の位置に当たっている光の輝度等を測定して、ドライバが感じている眩しさを推定して遮光を行っている。

そして、ある遮光装置では、液晶シャッタで構成されたサンバイザを備え、ドライバが眩しさを感じているとき、液晶シャッタの一部を不透明にして、その不透明にした部分の陰がドライバの目が位置にかかるようにしている（特許文献１）。

特開２００９−４０２２２号公報

ところで、上述した遮光を行う場合、カメラで撮像した画像を解析して、目の位置を正確に把握する必要がある。
しかし、運転中は、ドライバの顔に強い光が当たったり、木や建物など陰がドライバの顔にかかるなどして、ドライバの目の位置を認識できず、その結果、車両の搭乗者が感じている眩しさを計測することも、遮光もできないことが多かった。

そこで、本発明は、上記点に鑑み、車両の搭乗者に外部から入射する光の影響を抑制した顔の画像を撮像する顔画像撮像装置、車両の搭乗者に外部から入射する光への瞳孔径の反応を正確に計測する瞳孔計測装置、及び、車両の搭乗者に外部から入射する光に対する適切な遮光を行う遮光装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の顔画像撮像装置は、車両の搭乗者の顔に入射する光を遮光する遮光状態、及び、該光を遮光しない非遮光状態に切り替え可能な切替手段（１０）と、車両の搭乗者の顔に非可視光を照射する照明手段（１２）と、搭乗者の顔を撮像する撮像手段（１１）とを備えている。

また、この瞳孔計測装置は、瞳孔が光に反応して収縮を始める反応期間よりも短い期間、切替手段を遮光状態にする切替制御手段（２０ａ）と、この切替制御手段により切替手段が遮光状態に切り替えられている間に照明手段で搭乗者の顔を非可視光で照らし、撮像手段で搭乗者の顔を撮像する撮像制御手段（２０ｂ）とを備えている。また、切替制御手段は、切替手段を遮光状態と非遮光状態とに切り替える１周期を反応期間以下として、切替手段を遮光状態と非遮光状態とに交互に切り替えている。

この顔画像撮像装置では、車両の搭乗者の顔に入射する光を遮断した上で、搭乗者の顔に非可視光を当てて搭乗者の顔を撮像しているので、搭乗者に外部から入射する光の影響を抑制した顔画像を撮像できる。

そして、この顔画像撮像装置を備えた請求項５記載の瞳孔計測装置では、瞳孔計測手段（Ｓ４）が、この撮像制御手段によって撮像された搭乗者の顔の画像から、搭乗者の瞳孔の大きさを計測している。

つまり、この瞳孔計測装置では、車両の搭乗者の顔に入射する光を遮断した上で、搭乗者の顔に非可視光を当てて顔画像を撮像し、その上で瞳孔の大きさを計測しているので、搭乗者の瞳孔の大きさ（瞳孔径など）の計測、すなわち搭乗者の目または顔領域に外部から入射する光の変化を正確に把握することができる。

しかも、この瞳孔計測装置は、車両の搭乗者の顔に入射する光が遮断される期間が、瞳孔が光に反応して収縮を始める反応期間よりも短いので、車両の走行中でも、搭乗者にチラツキを感じさせることなく、搭乗者の瞳孔の大きさを計測することができる。

次に、上記目的を達成するためになされた請求項６に記載の遮光装置は、車両の搭乗者の顔に入射する光を遮光する遮光状態、及び、遮光しない非遮光状態に切り替え可能な切替手段（１０）と、車両の搭乗者の顔に非可視光を照射する照明手段（１２）と、搭乗者の顔を撮像する撮像手段（１１）とを備えている。

また、この遮光装置は、切替手段を遮光状態に切り替える各遮光期間については瞳孔が光に反応して収縮を始める反応期間より短い期間としつつ、切替手段を遮光状態と非遮光状態とに交互に切り替えて遮光を行う遮光手段を備えている。

さらに、この遮光装置は、遮光期間の間に照明手段で搭乗者の顔を非可視光で照らし、撮像手段で搭乗者の顔を撮像する撮像制御手段と、この撮像制御手段によって撮像された搭乗者の顔の画像から、搭乗者の瞳孔の大きさを計測する瞳孔計測手段とを備えている。

そして、この遮光装置では、割合変更手段が、瞳孔計測手段で計測された瞳孔の大きさに基づいて、切替手段を遮光状態と非遮光状態とに切り替える１周期当りの遮光期間と非遮光期間との割合を、搭乗者が眩しさを感じない予め決められた割合に変更している。

つまり、この遮光装置は、前述した瞳孔計測装置と同様、車両の搭乗者の顔に入射する光を遮断した上で、搭乗者の顔に非可視光を当てて瞳孔の大きさを計測しているので、搭乗者の瞳孔の大きさ（瞳孔径など）の計測、すなわち搭乗者に外部から入射する光への瞳孔径の反応を正確に把握することができる。

また、この遮光装置は、搭乗者に外部から入射する光への瞳孔径の反応を正確に把握した上で、遮光手段が切替手段を遮光状態及び非遮光状態にする割合を変更して、その反応に合わせた適切な遮光を行っているので、この遮光装置を備えた車両の搭乗者は、眩しさを感じることなく車両を運転又は車両に搭乗することができる。

さらに、この遮光装置は、車両の搭乗者の顔に入射する光が遮断される期間が、瞳孔が光に反応して収縮を始める反応期間よりも短いので、車両の走行中でも、搭乗者にチラツキを感じさせることなく、搭乗者の瞳孔の大きさを計測することができる。

また、この遮光装置は、車両の搭乗者の顔に入射する光が遮断される期間が、瞳孔が光に反応して収縮を始める反応期間よりも短いので、搭乗者の視界を遮ることがない。
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

第１実施形態の遮光装置１が車両に設置されている様子を示す模式図である。 第１実施形態の遮光装置１の内部構成を示すブロック図である。 切替制御処理を撮像制御処理のタイムチャートである。 （ａ）デューティ比の説明図、（ｂ）デューティ比と瞳孔径との関係を示すグラフである。 メイン処理のフローチャートである。 最大瞳孔径計測処理のフローチャートである。 瞳孔径判定処理のフローチャートである。 第２実施形態の最大瞳孔径計測処理のフローチャートである。 デューティ比と瞳孔径との関係を示す他の例のグラフである。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態の遮光装置１は、図１に示すように、車両に設置される装置であり、液晶シャッタ１０と、近赤外光カメラ１１と、ＩＲ−ＬＥＤ１２とを備えている。

このうち液晶シャッタ１０は、車両のフロントガラス９０の他、図示しないリアガラス、各ドアのドアガラスの車内側の表面全体に積層される形で設置されている。
近赤外光カメラ１１及びＩＲ−ＬＥＤ１２は、スピードメータ等が取り付けられたメータフード９１内に配置され、ステアリング９２の空隙部分を通ってドライバαの顔に向けて設置されている。尚、近赤外光カメラ１１及びＩＲ−ＬＥＤ１２はステアリングコラムなど、ＩＲ−ＬＥＤ１２を用いてドライバの顔に近赤外光を当てて、この近赤外光が当てられたドライバの顔を近赤外光カメラ１１で撮像できる位置であればどこに設置されていてもよい。

また、本実施形態の遮光装置１は、図２に示すように、上述した液晶シャッタ１０、近赤外光カメラ１１、ＩＲ−ＬＥＤ１２の他に、後述する各種処理を実行するＥＣＵ２０と、後述するメイン処理の開始及び終了を指示するためのボタン１３とを備えている。

このＥＣＵ２０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３を備えるコンピュータ装置であり、さらにメモリ２４を備えている。
ＲＯＭ２２には、後述する各種処理用のプログラムが記憶され、ＲＡＭ２３には、ＣＰＵ２１がＲＯＭ２２に記憶されたプログラムを実行するときに、そのプログラムの実行に必要な各種情報が記憶または消去される。

メモリ２４には、ドライバの顔画像の情報に対応付けて各ドライバの最大瞳孔径・最小瞳孔径などの情報が対応付けられて記憶されている（第２実施形態で用いられる情報である）。

このＥＣＵ２０は、液晶シャッタ１０、近赤外光カメラ１１、ＩＲ−ＬＥＤ１２を制御して、後述する各種処理を実行する。
尚、ＲＯＭ２２には、各ドライバに共通に用いられる最大瞳孔径、最小瞳孔径に関する情報が記憶されている。

このＥＣＵ２０と、液晶シャッタ１０、近赤外光カメラ１１、ＩＲ−ＬＥＤ１２、ボタン１３及び外部装置９０とは、車両用ＬＡＮ９９を介して接続されている。
以下、ＥＣＵ２０が実行する各種処理について説明する。
［切替制御処理］
まず、切替制御処理２０ａについて説明する。

この切替制御処理２０ａは、図３のタイミングチャートに示すように、液晶シャッタ１０の開閉を制御する処理である。
この切替制御処理２０ａでは、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、瞳孔が光に反応して収縮を始める反応期間以下の期間（本実施形態では２０ｍｓ：以下「開閉周期」という）を１周期として、１周期当りの液晶シャッタ１０を開閉する割合を、後述するデューティ比設定処理（Ｓ７）で指定された割合に調整しつつ、液晶シャッタ１０を遮光状態と非遮光状態とに交互に切り替える処理が実行される。

この切替制御処理２０ａでは、デューティ比設定処理（Ｓ７）からの指示を受けて、車内に入射する光量が少なくなるほど、すなわち外部が暗いほど、図３（ｂ）に示すように、液晶シャッタ１０の開いている非遮光期間を長くし、車内に入射する光量が多くなるほど、すなわち、外部が明るいほど、図３（ｃ）に示すように、液晶シャッタ１０の閉じている遮光期間が長くなるよう調整される。

また、この切替制御処理２０ａでは、夜間など、車内に入射する光量が、ドライバの瞳孔が最大瞳孔径となる光量となる場合、デューティ比設定処理（Ｓ７）からの指示を受けて、図３（ａ）に示すように、液晶シャッタ１０を常時開くよう調整される。
［撮像制御処理］
次に、撮像制御処理２０ｂについて説明する。

この撮像制御処理２０ｂは、図３のタイミングチャートに示すように、上述した切替制御処理と並行して行われる処理である。
この撮像制御処理２０ｂでは、図３（ｂ）（ｃ）のタイミングチャートに示すように、各開閉周期内で液晶シャッタ１０が閉じられるときに、ＩＲ−ＬＥＤ１２を点灯して近赤外光をドライバの顔に照射し、その顔をカメラ１１で撮像する処理が実行される。

各図３（ａ）〜（ｃ）の下段のパルス状の波形は、ＩＲ−ＬＥＤ１２が点灯され、カメラ１１のシャッタが切られることを示している。
ただし、図３（ａ）に示すように、切替制御処理２０ａにおいて、液晶シャッタ１０がまったく閉じられない場合は、上述した開閉周期毎に、ＩＲ−ＬＥＤ１２の点灯とともにカメラ１１でドライバの顔を撮像する処理が繰り返し実行される。
［デューティ比］
次に、上述した切替制御処理において、液晶シャッタ１０の開閉時間を決定する指標となるデューティ比（Ｄｕｔｙ比）について説明する。

このデューティ比は、図４（ａ）に示すように、上述した開閉周期を「Ｔ」とした場合に、この開閉周期内で液晶シャッタ１０を開いている非遮光期間を「τ」とし、この「Ｔ」に対する「τ」の割合を示す値である。

そして、本実施形態では、このデューティ比と瞳孔径との関係については、図４（ｂ）に示すように、瞳孔径が最大瞳孔径の場合、デューティ比を「１」とし、最小瞳孔径の場合、デューティ比が「０．１」として、瞳孔径の大きさに正比例してデューティ比が大きくなるものとしている。

後述する処理で、瞳孔径からデューティ比を決定するため用いられるデータであって、デューティ比と瞳孔径とを対応付けたテーブルデータは、図４（ｂ）のグラフに示す関係を有するようにデューティ比と瞳孔径とが対応付けられたデータである。

この図４と、前述した図３とを比較した場合、図３（ａ）のように瞳孔径が最大値の場合は、液晶シャッタ１０は開いたまま、すなわちデューティ比は「１」となるが、図３（ｂ）から図３（ｃ）のように、瞳孔径が小さくなるほど、デューティ比は小さくなって、液晶シャッタ１０が開く比遮光期間が短くなる。

尚、最小瞳孔径の場合のデューティ比は０．１に限られるものではない。
［メイン処理］
次に、本実施形態の遮光装置１のＥＣＵ２０で実行されるメイン処理について説明する。

このメイン処理は、ボタン１３（図２参照）が操作され、この処理の開始を指示する操作があったときから、停止を指示する操作、あるいは、図示していない車両のアクセサリ電源がオフになるまで繰り返し実行される処理である。

このメイン処理が開始されると、まず、ドライバの最大瞳孔径を計測する最大瞳孔径計測処理（Ｓ１）が実行され、最大瞳孔径と最小瞳孔径が設定されて、これらに関するデータがＲＡＭ２３に記憶される。この最大瞳孔径計測処理の詳細については後述する。

次に、初期設定処理（Ｓ２）が実行される。
この初期値設定処理（Ｓ２）では、デューティ比の初期値として「１」が設定される。また、この初期値設定処理（Ｓ２）では、最大瞳孔径計測処理（Ｓ１）において設定された最大瞳孔径及び最小瞳孔径から、これらの中間値である目標値が算出され、さらに、これら最大瞳孔径及び最小瞳孔径のデータから、図４（ｂ）に示すような関係を有するデューティ比と瞳孔径とを対応付けたテーブルデータが作成され、ＲＡＭ２３に記憶される。

尚、ここでいう目標値は、瞳孔径を示す値であって、ドライバが運転に適切な明るさを感じるときの瞳孔径として想定される値である。本実施形態では、メイン処理を実行するとデューティ比が際限なく変更される可能性があり、そうなると処理負担が重くなるので、この目標値は、これを防止するための指標となる値でもある。この目標値は最大瞳孔径と最小瞳孔径の中間値でなくてもよい。

この初期値設定処理（Ｓ２）が実行されると、切替制御処理２０ａ及び撮像制御処理２０ｂが開始され、ＩＲ−ＬＥＤ１２を発光させて、カメラ１１でドライバを撮像した画像を、ＥＣＵ２０がカメラ１１から取得する処理が実行される（Ｓ３）。

このとき、初期状態では、図３（ａ）に示すように、液晶シャッタ１０を常時開いた状態となるように切替制御処理２０ａが実行されるとともに、カメラ１１を用いて開閉周期毎にドライバの顔を撮像する撮像制御処理２０ｂが開始される。

そして、ＥＣＵ２０がカメラ１１からドライバを撮像した画像を取得すると、その画像を解析して、ドライバの瞳孔径を計測する処理が実行される（Ｓ４）。
このＳ４では、具体的には、Ｓ３で取得した画像情報が示す画像のうちドライバの顔が撮像された顔領域を特定する処理、さらに特定された顔領域のうちドライバの目の瞳孔が撮像された瞳孔領域を特定する処理が実行され、さらに特定された瞳孔領域のうちドライバの瞳孔の大きさを計測する処理が実行される。

次に、ＥＣＵ２０では、Ｓ４で算出された瞳孔径が、デューティ比の変更を要する値か否かなどを判定する後述する瞳孔径判定処理が実行される（Ｓ５）。
続くＳ６では、Ｓ５において、デューティ比を変更する必要があると判定されたか否かが、瞳孔径判定処理（Ｓ５）が実行されて、フラグが立てられたか否かにより判断される。

このＳ６の処理において、フラグが立てられておらず、デューティ比を変更する必要がないと判断された場合は（Ｓ６：ＮＯ）再びＳ３以下の処理が実行され、フラグが立てられ、変更の必要があると判断された場合は（Ｓ６：ＹＥＳ）、Ｓ７の実行後、再びＳ３以下の処理が実行される。

Ｓ７では、ＲＡＭ２３に記憶されたテーブルデータに基づいて、Ｓ４で計測された瞳孔径に対応するデューティ比が指定され、以後、このデューティ比に基づいて切替制御処理２０ａ及び撮像制御処理２０ｂが実行される。
［最大瞳孔径計測処理］
次に、上述したメイン処理で実行される最大瞳孔径計測処理（Ｓ１）について説明する。

このＳ１の処理が開始されると、まず、車両が停止中か否かが判定される（Ｓ１０）。具体的には、液晶シャッタ１０を閉じて車内を暗くしても安全な停止状態にあるか否かが判定される。例えば、エンジンが停止状態であるか、ナビゲーション装置などから車両が駐車場に停止しているか否かなどが判定される。

この判定（Ｓ１０）で、車両が停止していないと判定されると（Ｓ１０：ＮＯ）、ＥＣＵ２０のＲＯＭ２２にデフォルト値として予め記憶されている最大瞳孔径、最小瞳孔径が読み出され、これらが最大瞳孔径・最小瞳孔径として設定され、ＲＡＭ２３に記憶される（Ｓ１８）。

一方、この判定（Ｓ１０）で、車両が停止していると判定されると（Ｓ１０：ＹＥＳ）、液晶シャッタ１０を閉じて車内を暗くした上で、カメラ１１及びＩＲ−ＬＥＤ１２を用いてドライバの顔を撮像する処理が実行される（Ｓ１２）。

このＳ１２では、ドライバの瞳孔が車内の暗さに十分に順応する時間、液晶シャッタ１０を閉じる処理が行われた後に、ドライバの顔を撮影する処理が実行される。
そして、このＳ１２の処理で撮像された画像から、Ｓ４での処理と同様、ドライバの瞳孔の大きさを計測する処理が実行される（Ｓ１４）。

続くＳ１６では、この計測された値が最大瞳孔径として設定され、ＲＡＭ２３に記憶する処理が実行される（Ｓ１６）。このとき、最小瞳孔径については、ＲＯＭ２２にデフォルト値として予め記憶されている最小瞳孔径が読み出され、ＲＡＭ２３に記憶される（Ｓ１６）。

そして、Ｓ１６及びＳ１８の処理が終了すると、この最大瞳孔径計測処理（Ｓ１）が終了し、メイン処理に戻ってＳ２以下の処理が実行される。
この最大瞳孔径計測処理（Ｓ１）を実行することで、各ドライバに合わせた最適な最大瞳孔径の値が設定され、Ｓ２以下の処理で、各ドライバに合わせた適切な処理がなされることとなる。
［瞳孔径判定処理］
次に、瞳孔径判定処理（Ｓ５）について説明する。

このＳ５の処理が開始されると、まず、Ｓ４で計測されたドライバの瞳孔径が、ＲＡＭ２３に記憶された最大瞳孔径よりも大きいか判定する処理が実行される（Ｓ５０）。
この判定（Ｓ５０）で、Ｓ４で計測されたドライバの瞳孔径が、ＲＡＭ２３に記憶された最大瞳孔径よりも大きいと判定されたら（Ｓ５０：ＹＥＳ）、ＲＡＭ２３に記憶された最大瞳孔径を、Ｓ４で計測された瞳孔径に更新する処理が実行される（Ｓ５１）。

一方、Ｓ４で計測されたドライバの瞳孔径が、ＲＡＭ２３に記憶された最大瞳孔径以下であると判定されたら（Ｓ５０：ＮＯ）、次に、Ｓ５２の処理が実行される。
Ｓ５２では、Ｓ５０とは逆に、Ｓ４で計測されたドライバの瞳孔径が、ＲＡＭ２３に記憶された最小瞳孔径よりも小さいか判定する処理が実行される。

この判定（Ｓ５２）で、Ｓ４で計測されたドライバの瞳孔径が、ＲＡＭ２３に記憶された最小瞳孔径よりも小さいと判定されたら（Ｓ５２：ＹＥＳ）、ＲＡＭ２３に記憶された最小瞳孔径を、Ｓ４で計測された瞳孔径に更新する処理が実行される（Ｓ５３）。

一方、Ｓ４で計測されたドライバの瞳孔径が、ＲＡＭ２３に記憶された最小瞳孔径以上であると判定されたら（Ｓ５２：ＮＯ）、次に、Ｓ５５の処理が実行される。
そして、Ｓ５１又はＳ５３の処理が実行されると、ＲＡＭ３２に記憶された最大瞳孔径又は最小瞳孔径が、Ｓ４で計測されたものに更新されるとともに、目標値、及び、テーブルデータも再計算され、更新される（Ｓ５４）。

このＳ５４の処理が実行されると、ＲＡＭ２３に記憶された最大瞳孔径、最小瞳孔径等の情報が各ドライバにとって最適な情報となるので、以下の処理において、各ドライバに合わせた最適な処理が実行される。

次に、Ｓ５５では、Ｓ４で計測された瞳孔径が、ＲＡＭ２３に記憶された目標値に一致するか判定する処理が実行される。
この判定（Ｓ５５）で、Ｓ４で計測された瞳孔径が目標値に一致すると判定された場合は（Ｓ５５：ＹＥＳ）、デューティ比算出が不要か否かを示すフラグについて、これをＥＣＵ２０内に立てない（具体的には、ＲＡＭ２３に記憶されたフラグに関する情報を「０」とする）処理（Ｓ５６）を実行する。

一方、Ｓ５５で、Ｓ４で計測された瞳孔径が目標値に一致しないと判定された場合は（Ｓ５５：ＹＥＳ）、フラグを立てる処理（具体的には、ＲＡＭ２３に記憶されたフラグに関する情報を「０」とする）（Ｓ５７）を実行する。

そして、Ｓ５６又はＳ５７の処理を実行すると、この瞳孔径判定処理（Ｓ５）を終了し、メイン処理に戻って、Ｓ６以下の処理が実行される。
このＳ５５〜Ｓ５７の処理において、フラグが立てられなかった場合、メイン処理においてＳ７の処理が実行されないこととなるので、ＥＣＵ２０の処理負担が軽減される。
（第１実施形態の遮光装置１の特徴的な作用効果）
以上説明した遮光装置１では、図３（ｂ）（ｃ）に示す切替制御処理２０ａ及び撮像制御処理２０ｂを実行した場合、ドライバの顔に入射する光を遮断した上で、ドライバの顔に近赤外光を当ててドライバの顔を撮像し、その画像から瞳孔の大きさを計測している（Ｓ４）ので、ドライバの瞳孔径の計測、すなわちドライバに外部から入射する光への瞳孔径の反応を正確に把握することができる。

また、この遮光装置１では、メイン処理においてＳ３〜Ｓ７の処理を繰り返し実行することにより、その正確に計測したドライバの瞳孔径に対応したデューティ比（本発明の割合に相当）を設定することにより、ドライバに外部から入射する光に応じた適切な遮光が行われているので、この遮光装置１を備えた車両のドライバは、眩しさを感じることなく車両を運転することができる。

さらに、この遮光装置１では、ドライバの顔に入射する光が遮断される遮断期間を、瞳孔が光に反応して収縮を始める反応期間よりも短くしているので（図３（ｂ）（ｃ））、車両の走行中でも、搭乗者にチラツキを感じさせることなく、搭乗者の瞳孔の大きさを計測することができる。

また、この遮光装置１では、ドライバの顔に入射する光が遮断される遮断期間を、瞳孔が光に反応して収縮を始める反応期間よりも短くしているので、搭乗者の視界を遮ることがない。

また、この遮光装置１では、ドライバの瞳孔径が最大となる時には、遮光を行っていないので（図３（ａ））、夜間などの場合、ドライバは外部の明かりを最大限取り込むことができる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の遮光装置１について説明する。

ただし、以下の説明では、第１実施形態と異なる点のみ説明する。
この第２実施形態では、第１実施形態で行った最大瞳孔径計測処理（Ｓ１）において、ドライバの認証と、これに伴う最大瞳孔径の設定が行える点が異なる。

また、この認証を行うため、本実施形態の遮光装置１は、図２に示すように、メモリ２４に、各ドライバの顔を撮像した画像と、各ドライバの最大瞳孔径及び最小瞳孔径に関する情報とを関連付けて記憶している。

以下、本実施形態で実行される最大瞳孔径計測処理（Ｓ１）について説明する。
本実施形態では、この最大瞳孔径計測処理（Ｓ１）を開始すると、図８に示すように、まず、認証用画像を撮像する処理が実行される（Ｓ１１）。

このＳ１１では、人の瞳孔が反応するスピードよりも短い期間の間、液晶シャッタ１０を閉じ、ＩＲ−ＬＥＤ１２を用いて近赤外光をドライバの顔に当て、このドライバの顔をカメラ１１で撮像する処理が１回実行される。

次に、このＳ１１で撮像した画像と、メモリ２４に記憶されている画像とを比較し、一致するものがあるか判定する処理が実行される（Ｓ１３）。この処理方法の詳細な説明については一般的な方法なので省略する。

この処理（Ｓ１３）において、Ｓ１１で被写体となったドライバと一致するものがないと判定されたら（Ｓ１３：ＮＯ）、図６を用いて説明したＳ１０〜Ｓ１８の処理を実行する。

一方、Ｓ１１で被写体となったドライバと一致するものがあると判定されたら（Ｓ１３：ＹＥＳ）、Ｓ１５の処理を実行する。
Ｓ１５では、Ｓ１１で被写体となったドライバと同じ顔画像に関する情報と関連付けて記憶された最大瞳孔径と最小瞳孔径に関するデータを読み出し、これらを最大瞳孔径、最小瞳孔径として設定する処理、すなわちこれらをＲＡＭ２３に記憶させる処理を実行する。

この第２実施形態の遮光装置１では、第１実施形態の効果に加え、ドライバの認証を行って、各ドライバにとって最適な最大瞳孔径と最小瞳孔径が当初から設定されるので、第１実施形態の遮光装置１に比較して、各ドライバにより適した遮光が行われる。

尚、瞳孔径判定処理（Ｓ５）により、Ｓ１５で設定された最大瞳孔径や最小瞳孔径よりも大きい瞳孔径や小さい瞳孔径が計測されたと判定された場合、ＲＡＭ２３に記憶されたこれらの情報を更新するばかりでなく（Ｓ５１、Ｓ５３）、メモリ２４に記憶された各ドライバの顔画像に対応付けられて記憶された最大瞳孔径や最小瞳孔径を更新するようにしてもよい。
（その他の実施形態）
上記実施形態では、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、液晶シャッタ１０が閉じられるたびにドライバの顔をカメラ１１で撮像する処理を実施しているが、処理負担軽減のため、例えば１０周期毎など、所定周期毎にドライバの顔を撮像する処理を実行するようにしてもよい。

上記実施形態では、ドライバの顔を照らす非可視光として近赤外光を用いたが、これに限られるものではない。
上記実施形態では、フロントガラス９０だけでなくリアガラス等にも液晶シャッタ１０を設けたが、フロントガラス９０だけでもよい。

上記実施形態では、デューティ比と瞳孔径とが正比例する場合について説明したが（図４（ｂ））、例えば、車両のタイプ等によって図９のような曲線的な関係にあるものとしてもよい。

尚、上記実施形態では遮光装置１について説明したが、例えば、図３（ｂ）に係る処理（２０ａ，２０ｂ）を行い、これら処理を実行することによりカメラ１１で撮像した画像から瞳孔径を計測するＳ４の処理と同様の処理を行った場合、上述した遮光装置１は、ドライバの瞳孔径を正確に計測する瞳孔計測装置としても利用できる。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
［対応関係］
本実施形態の液晶シャッタ１０は本発明の切替手段に相当し、以下同様に、ＩＲ−ＬＥＤ１２は照明手段、撮像手段はカメラ１１に相当する。

また、切替制御処理２０ａを実行するＥＣＵ２０が本発明の切替制御手段に相当し、撮像制御処理２０ｂを実行するＥＣＵ２０が本発明の撮像制御手段に相当し、Ｓ４の処理を実行するＥＣＵ２０が本発明の瞳孔計測手段に相当し、Ｓ７の処理を実行するＥＣＵ２０が本発明の割合変更手段に相当する。

１…遮光装置 １０…液晶シャッタ １１…近赤外光カメラ １２…ＩＲ−ＬＥＤ
２０ａ…切替制御処理 ２０ｂ…撮像制御処理 ２１…ＣＰＵ ２２…ＲＯＭ
２３…ＲＡＭ ２４…メモリ ９０…フロントガラス ９２…ステアリング

Claims (12)

1. 車両の搭乗者の顔に入射する光を遮光する遮光状態、及び、該光を遮光しない非遮光状態に切り替え可能な切替手段（１０）と、
   車両の搭乗者の顔に非可視光を照射する照明手段（１２）と、
   搭乗者の顔を撮像する撮像手段（１１）と、
   瞳孔が光に反応して収縮を始める反応期間よりも短い期間、前記切替手段を遮光状態にする切替制御手段（２０ａ）と、
   該切替制御手段により前記切替手段が遮光状態に切り替えられている間に前記照明手段で搭乗者の顔を非可視光で照らし、前記撮像手段で搭乗者の顔を撮像する撮像制御手段（２０ｂ）と、
   を備え、
   前記切替制御手段は、
   前記切替手段を遮光状態と非遮光状態とに切り替える１周期を前記反応期間以下として、前記切替手段を遮光状態と非遮光状態とに交互に切り替えることを特徴とする顔画像撮像装置。
2. 請求項１に記載の顔画像撮像装置において、
   前記撮像制御手段は、
   前記切替制御手段が前記切替手段を遮光状態とする毎に、前記照明手段で搭乗者の顔を非可視光で照らし、前記撮像手段で搭乗者の顔を撮像する
   ことを特徴とする顔画像撮像装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の顔画像撮像装置において、
   前記切替手段は、液晶シャッタであることを特徴とする顔画像撮像装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の顔画像撮像装置において、
   前記照明手段が照射する非可視光は近赤外光であることを特徴とする顔画像撮像装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の顔画像撮像装置と、
   前記撮像制御手段によって撮像された搭乗者の顔の画像から、搭乗者の瞳孔の大きさを計測する瞳孔計測手段（Ｓ４）と
   を備えることを特徴とする瞳孔計測装置。
6. 車両の搭乗者の顔に入射する光を遮光する遮光状態、及び、該光を遮光しない非遮光状態に切り替え可能な切替手段（１０）と、
   車両の搭乗者の顔に非可視光を照射する照明手段（１２）と、
   搭乗者の顔を撮像する撮像手段（１１）と、
   前記切替手段を遮光状態と非遮光状態とに交互に切り替えて遮光を行うとともに、前記遮光状態に切り替える各遮光期間については瞳孔が光に反応して収縮を始める反応期間より短い期間とする切替制御手段（２０ａ）と、
   前記切替手段が遮光状態に切り替えられる遮光期間の間に前記照明手段で搭乗者の顔を非可視光で照らし、前記撮像手段で搭乗者の顔を撮像する撮像制御手段（２０ｂ）と、
   該撮像制御手段によって撮像された搭乗者の顔の画像から、搭乗者の瞳孔の大きさを計測する瞳孔計測手段と（Ｓ４）、
   該瞳孔計測手段で計測された瞳孔の大きさに基づいて、前記切替手段を遮光状態と非遮光状態とに切り替える１周期当りの遮光期間と非遮光期間との割合を、搭乗者が眩しさを感じない予め決められた割合に変更する割合変更手段（Ｓ７）と
   を備えることを特徴とする遮光装置。
7. 請求項６に記載の遮光装置において、
   前記切替制御手段は、
   前記切替手段を遮光状態と非遮光状態とに切り替える１周期を前記反応期間以下として、前記切替手段を遮光状態と非遮光状態とに交互に切り替えることを特徴とする遮光装置。
8. 請求項６又は請求項７に記載の遮光装置において、
   前記撮像制御手段は、
   前記切替制御手段が前記切替手段を遮光状態とする毎に、前記照明手段で搭乗者の顔を非可視光で照らし、前記撮像手段で搭乗者の顔を撮像する
   ことを特徴とする遮光装置。
9. 請求項６〜８のいずれか１項に記載の遮光装置において、
   前記割合変更手段は、
   前記瞳孔計測手段で計測された搭乗者の瞳孔の大きさが最大である場合、前記切替手段を、常時、非遮光状態とする
   ことを特徴とする遮光装置。
10. 請求項６〜９のいずれか１項に記載の遮光装置において、
    前記切替手段は、液晶シャッタであることを特徴とする遮光装置。
11. 請求項６〜１０のいずれか１項に記載の遮光装置において、
    前記照明手段が照射する非可視光は近赤外光であることを特徴とする遮光装置。
12. 請求項６〜１１のいずれか１項に記載の遮光装置において、
    前記割合変更手段は、
    前記瞳孔計測手段で計測される瞳孔の大きさが、車両の運転に適した予め定められた瞳孔の大きさとなるまで、前記割合を変更することを特徴とする遮光装置。