(57)【要約】  【課題】  乗員の目の位置の明るさを検出するとともに、検出された目の位置の明るさに基づいて遮光手段を制御することにより、様々な状況に応じた適切な遮光を行うことを可能とした車両用遮光装置を提供する。  【解決手段】  車内カメラ６によって運転席に座る乗員の顔を撮像し、顔の目の位置を検出する（Ｓ２１）とともに、液晶駆動回路７を制御して調光ガラス４の複数に分割された遮光領域１０の内、乗員の目を影が覆うように調整した位置及び範囲の遮光領域１０の透過率を低下させて遮光状態とする（Ｓ２７）ことにより、乗員の目に光が入射されることを防止するように構成する。  【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
前記目状態検出手段の検出結果に基づいて前記乗員の目の位置の明るさが所定以上の明るさであるか否かを判定する輝度判定手段を備え、
前記遮光制御手段は、前記輝度判定手段によって所定以上の明るさであると判定された場合に前記乗員の目の位置に照射される光を遮光するように前記遮光手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用遮光装置。
【請求項３】
前記目状態検出手段により検出された前記乗員の目の位置の明るさが変化したことを検出する輝度変化検出手段を有し、
前記遮光制御手段は、
前記乗員の目の位置に照射される光を遮光するように前記遮光手段を制御した後に前記輝度変化検出手段によって明るさが明るく変化したことを検出した場合に、再度乗員の目の位置に照射される光を遮光するように前記遮光手段を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用遮光装置。
【請求項４】
前記目状態検出手段により検出された前記乗員の目の位置の明るさが変化したことを検出する輝度変化検出手段を有し、
前記遮光制御手段は、
前記乗員の目の位置に照射される光を遮光するように前記遮光手段を制御した後に前記輝度変化検出手段によって明るさが暗く変化したことを検出した場合に、光の遮光を解除するように前記遮光手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両用遮光装置。
【請求項５】
前記遮光手段は、透過領域と、前記透過領域内の所定領域の透過率を変更する透過領域変更手段と、を備え、
前記遮光制御手段は、前記目状態検出手段によって検出された目の位置の明るさに基づいて前記透過領域変更手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用遮光装置。
【請求項６】
前記遮光制御手段は、
前記透過領域変更手段により前記透過領域の所定領域の透過率を低下させる透過率低下手段と、
前記透過率低下手段により透過率が低下した所定領域に基づいて形成された影の位置を検出する影位置検出手段と、
前記影位置検出手段によって検出された影の位置と前記目位置検出手段により検出された目の位置とに基づいて、形成された影が目の位置を覆うように前記透過率を低下させた所定領域を変更する領域変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項５に記載の車両用遮光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、遮光手段を制御する遮光制御手段を備えた車両用遮光装置に関し、特に、乗員の目の位置の明るさを検出するとともに、検出された目の位置の明るさに基づいて遮光手段を制御することにより、様々な状況に応じた適切な遮光を行うことを可能とした車両用遮光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車を運転する際において、太陽光や対向車のヘッドライトの光などは運転中の乗員の視力を一時的に奪い、事故の原因の一つとなっていた。そこで、このような光の照射から乗員を保護する為に、車両にはサンバイザ等の遮光装置が取り付けられている。
更に、従来においてはサンバイザを手動で動かすのみではなく、太陽位置や自車方位を検出し、検出された太陽位置や自車方位に基づいてサンバイザの位置を制御することにより自動で適切な遮光を行うことについても行われていた。例えば、特開２００５−８０５８号公報には、サンバイザを回動させる駆動手段と、その駆動を制御する制御装置を設け、太陽の位置や自車方位等の遮光制御に必要な複数の条件について検出し、太陽光から乗員の所定部位を保護するように自動的にサンバイザの傾斜角度を制御する遮光制御装置について記載されている。
【特許文献１】特開２００５−８０５８号公報（第９頁〜第１１頁、図３〜図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記特許文献１に記載の遮光制御装置では、太陽の位置や自車方位等に応じて必要範囲を遮光するように構成されているが、それらは複数の条件から算出した計算上の遮光制御に基づいて遮光が行われていた。しかしながら、実際に乗員に対して照射される光が乗員にとってどの程度の影響を及ぼすものであるのかに関する検出は行っていないので、乗員にとって遮光が不要な状況で遮光を行うことや、遮光が必要な状況で遮光が行われない虞があった。その結果、照射光の遮光と、前方の視界の確保とをバランスよく両立させることができなかった。
また、不安定な要素を多く含み、時間や方位等の様々な要因に基づいて状況が変化する照射光を対象とする制御を行う場合においては、制御を行う時点の条件のみに基づいて制御内容を決定することとすると、実際には様々な原因によって乗員に対して正確な遮光がされない虞があった。そこで、遮光を行った後の状況の変化を反映して制御を行うことにより、より適切な制御を行うことが求められていた。
更に、前記特許文献１に記載の遮光制御装置では、照射対象が太陽光に限られていたので、例えば対向車のヘッドライトやビルの表面で反射された太陽光等からの光を適切に遮光することができなかった。
【０００４】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、照射対象の種類に関わらず乗員に対する適切な遮光が可能となり、また、乗員にとって遮光の必要な状況下において遮光の制御を行うことにより、照射光の遮光と、前方の視界の確保とをバランスよく両立させ、様々な状況に応じた適切な遮光制御が可能となった車両用遮光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため本願の請求項１に係る車両用遮光装置は、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。
ここで、「乗員の目の位置を検出する」とは、目の位置を直接検出することとしても良いし、先ず乗員の顔の位置や形状を検出し、その後に顔に対する目の位置を特定することにより目の位置を検出することとしても良い。
【０００６】
また、請求項２に係る車両用遮光装置は、請求項１に記載の車両用遮光装置であって、前記目状態検出手段の検出結果に基づいて前記乗員の目の位置の明るさが所定以上の明るさであるか否かを判定する輝度判定手段を備え、前記遮光制御手段は、前記輝度判定手段によって所定以上の明るさであると判定された場合に前記乗員の目の位置に照射される光を遮光するように前記遮光手段を制御することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３に係る車両用遮光装置は、請求項１又は請求項２に記載の車両用遮光装置において、前記目状態検出手段により検出された前記乗員の目の位置の明るさが変化したことを検出する輝度変化検出手段を有し、前記遮光制御手段は、前記乗員の目の位置に照射される光を遮光するように前記遮光手段を制御した後に前記輝度変化検出手段によって明るさが明るく変化したことを検出した場合に、再度乗員の目の位置に照射される光を遮光するように前記遮光手段を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４に係る車両用遮光装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両用遮光装置であって、前記目状態検出手段により検出された前記乗員の目の位置の明るさが変化したことを検出する輝度変化検出手段を有し、前記遮光制御手段は、前記乗員の目の位置に照射される光を遮光するように前記遮光手段を制御した後に前記輝度変化検出手段によって明るさが暗く変化したことを検出した場合に、光の遮光を解除するように前記遮光手段を制御することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項５に係る車両用遮光装置は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用遮光装置であって、前記遮光手段は、透過領域と、前記透過領域内の所定領域の透過率を変更する透過領域変更手段と、を備え、前記遮光制御手段は、前記目状態検出手段によって検出された目の位置の明るさに基づいて前記透過領域変更手段を制御することを特徴とする。
【００１０】
更に、請求項６に係る車両用遮光装置は、請求項５に記載の車両用遮光装置であって、前記遮光制御手段は、前記透過領域変更手段により前記透過領域の所定領域の透過率を低下させる透過率低下手段と、前記透過率低下手段により透過率が低下した所定領域に基づいて形成された影の位置を検出する影位置検出手段と、前記影位置検出手段によって検出された影の位置と前記目位置検出手段により検出された目の位置とに基づいて、形成された影が目の位置を覆うように前記透過率を低下させた所定領域を変更する領域変更手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
前記構成を有する請求項１に係る車両用遮光装置では、乗員の目の位置の明るさを検出し、検出された明るさに基づいて遮光手段を制御するので、実際に乗員に対して照射される光の強さを考慮して、乗員にとって遮光が必要な状況下で遮光を行うことにより、照射光の遮光と、前方の視界の確保とをバランスよく両立させることが可能となる。
また、実際に遮光を行った後の状況の変化を反映して制御を行うことにより、照射光のような不安定な要素を多く含む対象であっても様々な状況に応じた適切な遮光制御が可能となる。更に、照射対象の種類に関わらず乗員に対する適切な遮光が可能となる。
【００１２】
また、請求項２に係る車両用遮光装置では、乗員の目の位置の明るさが所定以上の明るさであると判定された場合に、乗員の目の位置に照射される光を遮光するように遮光手段を制御するので、遮光が必要な強度の光が照射されている場合にのみ照射される光を遮光することが可能であり、遮光が不要であるような状況下において遮光を行うことにより乗員の視界を狭めることがない。従って、照射光の遮光と、前方の視界の確保とをバランスよく両立させることが可能となる。
【００１３】
また、請求項３に係る車両用遮光装置では、乗員の目の位置に照射される光を遮光するように遮光手段を制御した後に、乗員の目の位置の明るさが明るく変化した場合に、再度乗員の目の位置に照射される光を遮光するように遮光手段を制御するので、一旦遮光する範囲や位置等の遮光に関する制御内容を決定した後に何らかの原因によって照射光の状態（照射方向や角度）が変化したとしても、適切に遮光を行うことが可能となる。
【００１４】
また、請求項４に係る車両用遮光装置では、乗員の目の位置に照射される光を遮光するように遮光手段を制御した後に、乗員の目の位置の明るさが暗く変化した場合に、遮光を解除するように遮光手段を制御するので、一旦遮光する範囲や位置等の遮光に関する制御内容を決定した後であっても、乗員に対して光が照射されなくなった場合又はそれほど強い光でなくなった場合には遮光を解除することが可能である。従って、遮光が不要であるような状況下において遮光を行うことにより乗員の視界を狭めることがなく、照射光の遮光と、前方の視界の確保とをバランスよく両立させることが可能となる。
【００１５】
また、請求項５に係る車両用遮光装置では、遮光手段は、透過領域と透過領域内の所定領域の透過率を変更する透過領域変更手段とを備え、乗員の目の位置の明るさを検出し、検出された明るさに基づいて透過領域変更手段を制御するので、サンバイザ等を駆動させる為のモータ等の駆動部分を必要とせず、遮光を行うことが可能となる。従って、駆動部分の不具合等によって正しく遮光が行われなくなる事態が発生することを防止することができる。更に、透過率を照射する光の強度に基づいて段階的に変化させることにより、照射光の遮光と、前方の視界の確保とをバランスよく両立させることが可能となる。
【００１６】
更に、請求項６に係る車両用遮光装置では、透過率が低下した所定領域に基づいて形成された影の位置と、乗員の目の位置とに基づいて、影が目の位置を覆うように透過率を低下させた所定領域を変更して遮光を行うので、遮光が必要な箇所である目の位置のみに対して照射される光を遮光することが可能であり、遮光が不要である箇所において遮光を行うことによって乗員の視界を狭めることがない。従って、照射光の遮光と、前方の視界の確保とをバランスよく両立させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る車両用遮光装置について具体化した実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る車両用遮光装置１の概略構成について図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係る車両用遮光装置１の概略構成図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係る車両用遮光装置１は、車両２のフロントガラス３に対して設置された調光ガラス（透過領域）４と、インストルメントパネル５上部に設置された車内カメラ（目位置検出手段）６と、車両２内部に設けられ調光ガラス４に電圧を印加させることにより調光ガラス４の透過率を変更する液晶駆動回路（透過領域変更手段）７（図４参照）と、同じく車両２内部に設けられ液晶駆動回路７や車内カメラ６の制御を行う遮光制御部（遮光制御手段、輝度判定手段、輝度変化検出手段、透過率低下手段、影位置検出手段、領域変更手段）８（図４参照）等で構成されている。尚、調光ガラス４と液晶駆動回路７を合わせたものが遮光手段に相当する。
【００１９】
調光ガラス４は、液晶駆動回路７から印加される電圧に応じて透過率を変化するフィルム状の液晶シートを挟持したガラス板であり、車両２のフロントガラス３の特に運転席側の前面に設けられている。また、本実施形態に係る調光ガラス４は、図１に示すように複数の遮光領域１０（本実施形態では縦５×横１０の５０領域）に分割して設けられており、この領域ごとに光透過率の制御が可能となっている。そして、液晶駆動回路７から印加される電圧に応じて所定の遮光領域１０の光透過率を変化させ、通常の光が透過する状態である非遮光状態とフロントガラス３を介して照射される太陽光や対向車のヘッドライトの光等を遮光する遮光状態とを切り替えることができるように構成する。
【００２０】
ここで、図２及び図３は調光ガラス４の複数の遮光領域１０の内、特定の遮光領域１１の透過率を下げて非遮光状態から遮光状態とした場合を示した模式図である。図２に示すように５０個の遮光領域１０の内、上から２段目で左から７列目の遮光領域１１の透過率を下げると、図３に示すようにフロントガラス３から照射する光が遮光領域１１の部分で遮光、若しくは減衰される。それによって、運転席で着席する乗員１２の表面に対して影１３が形成される。そして、本実施形態に係る車両用遮光装置１では、後述のように遮光状態とする遮光領域１１の位置を調整し、形成された影１３によって乗員１２の目の位置を覆うことにより、光が乗員の目に入射することを防止する。
【００２１】
また、車内カメラ６は、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたものであり、インストルメントパネル５の上面に取り付けられ、視線方向を運転席に向けて設置される。そして、運転席に座った乗員の顔を撮像し、遮光制御部８はその撮像した画像から乗員の目の位置や目の位置の明るさを検出する。また、遮光領域１０を遮光状態とした際に乗員に対して形成された影の位置についても検出する。
【００２２】
また、液晶駆動回路７は調光ガラス４に対して電圧を印加することにより調光ガラス４中の任意の遮光領域１０の透過率を変更させる回路であり、図４に示すように遮光制御部８に対して接続される。そして、遮光制御部８からの指示に基づいて所定の態様で調光ガラス４の液晶シートに電圧を印加させる。
【００２３】
更に、遮光制御部８は車内カメラ６や液晶駆動回路７が接続され（図４参照）、車内カメラ６で撮像した画像から乗員１２の目の位置や遮光状態の遮光領域１０によって形成された影１３の位置を検出する検出処理、乗員１２の目の位置の明るさを検出する明るさ検出処理、液晶駆動回路７を制御することにより遮光状態とする遮光領域１０の位置を変更する制御処理等を行う制御ユニットである。尚、遮光制御部８の詳細な構成については後述する。
【００２４】
次に、本実施形態に係る車両用遮光装置１の制御系に係る構成について図４に基づき説明する。図４は本実施形態に係る車両用遮光装置１の制御系を模式的に示すブロック図である。
図４において、車両用遮光装置１の制御系は、遮光制御部８を基本にして構成され、各制御手段に対して所定の周辺機器が接続されている。
【００２５】
遮光制御部８は、車両用遮光装置１の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ２１、並びにＣＰＵ２１が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるとともに、画像データや検出した乗員の目の位置を特定する座標データ等が記憶されるＲＡＭ２２、制御用のプログラムのほか、乗員の目の位置を検出するとともに目の位置の明るさに基づいて液晶駆動回路７を制御し、必要な際に乗員の目の位置に光が入射しないように調光ガラス４の所定位置の遮光領域１０の透過率を低下させる遮光制御処理プログラム（図５、図６参照）が記録されたＲＯＭ２３を備えている。尚、前記ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３等としては半導体メモリ、磁気コア等が使用される。そして、演算装置及び制御装置としては、ＣＰＵ２１に代えてＭＰＵ等を使用することも可能である。また、遮光制御部８としては経路探索や案内を行うナビゲーション装置の制御部を使用することとしても良い。
【００２６】
更に、前記遮光制御部８には、前記した車内カメラ６、液晶駆動回路７の他に、イグニションスイッチ２４が電気的に接続されている。
【００２７】
そして、イグニションスイッチ２４がＯＮ又はＯＦＦされた際には、遮光制御部８に対してイグニションスイッチ２４がＯＮ又はＯＦＦされたことについての検出信号を送信する。その結果、遮光制御部８はイグニションスイッチ２４がＯＮ又はＯＦＦされたことを検出することができる。
【００２８】
続いて、前記構成を有する車両用遮光装置１において遮光制御部８のＣＰＵ２１が実行する遮光制御処理プログラムについて図５に基づき説明する。図５は本実施形態に係る遮光制御処理プログラムのフローチャートである。ここで、遮光制御処理プログラムは、乗員の目の位置を検出するとともに目の位置の明るさに基づいて液晶駆動回路７を制御し、必要な際に乗員の目の位置に光が入射しないように調光ガラス４の所定位置の遮光領域１０の透過率を低下させるプログラムである。そして、本プログラムはイグニションスイッチ２４がＯＦＦからＯＮとなった場合、即ち自車のエンジンが始動した場合に開始され、イグニションスイッチ２４がＯＮからＯＦＦとなった場合、即ち自車のエンジンが停止した場合に終了する。尚、以下の図５及び図６にフローチャートで示されるプログラムは、遮光制御部８が備えているＲＡＭ２２やＲＯＭ２３に記憶されており、ＣＰＵ２１により実行される。
【００２９】
先ず、遮光制御処理プログラムではステップ（以下、Ｓと略記する）１において、ＣＰＵ２１は車内カメラ６を駆動し、車両２内の運転席に座る乗員を撮像する。
【００３０】
次に、Ｓ２では車内カメラ６によって撮像される乗員の画像を取り込んで解析処理を行い、乗員の顔の輪郭、並びに目の位置を検出する。
具体的には、先ず、ＮＴＳＣのようなアナログ通信手段や、ｉ−ｌｉｎｋのようなデジタル通信手段を用いて車内カメラ６で撮像した映像を入力し、ｊｐｅｇ、ｍｐｅｇ等のデジタル画像フォーマットに変換する。次に、撮像画像中の背景、乗員の顔及び眼球を輝度差に基づいて輝度補正を行う。その後、対象となる乗員の顔や眼球を画像から分離する２値化処理、歪みを補正する幾何学処理、画像の雑音を除去する平滑化処理等を行い、背景と顔との境界線及び顔と眼球の境界線（即ち、目の位置）を検出する。
【００３１】
次に、Ｓ３では前記Ｓ２で検出した顔の輪郭と目の位置から乗員の顔の正面を検出したか否かが判定される。ここで、具体的に乗員の顔の正面を検出したか否かの判定は、顔の輪郭線内において両目の位置をそれぞれ適切な位置関係で検出することができたか否かによって判定される。
【００３２】
Ｓ３の判定の結果、顔の正面を検出していないと判定された場合（Ｓ３：ＮＯ）には、Ｓ２へと戻り、再度、車内カメラ６によって撮像した画像から顔の輪郭と目の位置の検出を行う。これは、正面を向いた際の乗員の顔を検出しなければ、運転中の乗員の目に入射する光を適切に遮光することができない為である。
一方、顔の正面を検出していると判定された場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には、Ｓ４へと移行し、撮像した画像の明るさから目の位置の明るさ（具体的には眼球の周囲の明るさ）を特定する輝度（ｃｄ／ｍ２）を検出する。尚、Ｓ４の処理が目状態検出手段の処理に相当する。
【００３３】
そして、Ｓ５では前記Ｓ４で検出した輝度が所定値（本実施形態では３０ｃｄ／ｍ２）以上であるか否か判定される。その結果、輝度が所定値以上であると判定された場合（Ｓ５：ＹＥＳ）にはＳ６へと移行し、図６の遮光部分形成処理が行われる。遮光部分形成処理では、後述のように乗員の目の位置と、遮光状態となった遮光領域１０により形成された影の位置から、乗員の目に光が入射することを防止するように遮光状態とする遮光領域１０の位置及び範囲の調整が行われる。
【００３４】
それに対し、輝度が所定値未満であると判定された場合（Ｓ５：ＮＯ）にはＳ２へと戻り、再度、車内カメラ６によって撮像した画像から顔の輪郭と目の位置の検出を行う。これは、乗員の目の位置の輝度が低い場合、即ち、乗員に対して照射される光がそれほど強くない場合に調光ガラス４の透過率を下げて影を作成するとすると、光の眩しさによる視界の不良より、透過率を低下させた遮光領域１０部分による視界の不良の方が乗員にとって影響が大きいからである。
【００３５】
その後、Ｓ７では、車内カメラ６によって撮像した画像の明るさから、再び目の位置（具体的には眼球の周囲）の輝度（ｃｄ／ｍ２）を所定間隔（例えば、０．５ｓｅｃ間隔）で継続して検出する。そして、Ｓ８では前記Ｓ７で検出した目の位置の輝度が変化したか否かが判定される。
【００３６】
その結果、目の位置の輝度が変化していないと判定された場合（Ｓ８：ＮＯ）、即ち、目の位置が継続して同じ明るさの影で覆われた状態であると判定された場合には、Ｓ７へと戻る。そして、再度目の位置の輝度（ｃｄ／ｍ２）が検出され（Ｓ７）、同様にして輝度の変化があるか否か判定される（Ｓ８）。
【００３７】
一方、目の位置の輝度が変化したと判定された場合（Ｓ８：ＮＯ）には、続いて目の位置の輝度が高くなるように変化したか否かが撮像した画像に基づいて判定される（Ｓ９）。そして、目の位置の輝度が高くなった（眼球の周囲が明るくなった）と判定された場合（Ｓ９：ＹＥＳ）には、光の照射方向が変化し、調光ガラス４の遮光状態とした遮光領域１０によって形成された影の位置が乗員の目の位置からずれたと考えられるので、遮光領域１０の遮光状態を一旦解除し（Ｓ１０）、再び目の位置（具体的には眼球の周囲）の輝度（ｃｄ／ｍ２）を検出する（Ｓ１１）。その後、Ｓ６へと戻り、乗員の目の位置と、遮光状態となった遮光領域１０により形成された影の位置から遮光状態とする遮光領域１０の位置を調整する遮光部分形成処理が再度行われる。それによって、一旦遮光する遮光領域１０を決定した後に何らかの原因によって照射光の状態（照射方向や角度）が変化したとしても、適切に遮光を行うことが可能となる。尚、遮光状態とした遮光領域１０によって形成された影の位置が乗員の目の位置からずれる原因としては、車両の進行方向が変化した場合や太陽の角度が変化した場合等が考えられる。
【００３８】
それに対して、Ｓ９の判定処理で目の位置の輝度が低くなった（眼球の周囲が暗くなった）と判定された場合（Ｓ９：ＮＯ）には、フロントガラス３を介して照射されていた光が何らかの原因で照射されなくなった、又は弱くなったと考えられるので遮光領域１０の遮光状態を解除して調光ガラス４の全面を非遮光状態とする（Ｓ１２）。これは、乗員に対して光が照射されなくなった場合又はそれほど強い光でなくなった場合に、調光ガラス４の透過率を下げて影を作成するとすると、光の眩しさによる視界の不良より、透過率を低下させた遮光領域１０部分による視界の不良の方が乗員にとって影響が大きいからである。尚、目の位置の輝度が低くなる原因としては、雲や建物によって太陽光が遮られた場合、トンネルに進入した場合、ヘッドライトを付けた対向車がすれ違った場合等が考えられる。尚、上記Ｓ８、Ｓ９の処理が輝度変化検出手段の処理に相当し、Ｓ６、Ｓ１０、Ｓ１２の処理がそれぞれ遮光制御手段の処理に相当する。
【００３９】
次に、前記Ｓ６で遮光制御部８のＣＰＵ２１が実行する遮光部分形成処理について図６に基づき説明する。図６は本実施形態に係る遮光部分形成処理プログラムのフローチャートである。
【００４０】
先ず、Ｓ２１では車内カメラ６によって撮像される乗員の画像から乗員の目の位置を検出する。
具体的には、先ず、ＮＴＳＣのようなアナログ通信手段や、ｉ−ｌｉｎｋのようなデジタル通信手段を用いて車内カメラ６で撮像した映像を入力し、ｊｐｅｇ、ｍｐｅｇ等のデジタル画像フォーマットに変換する。次に、撮像画像中の背景、乗員の顔及び眼球を輝度差に基づいて輝度補正を行う。その後、対象となる乗員の顔や眼球を画像から分離する２値化処理、歪みを補正する幾何学処理、画像の雑音を除去する平滑化処理等を行い、顔と眼球の境界線（即ち、目の位置）を検出する。
【００４１】
次に、Ｓ２２では車内カメラ６で撮像した画像の明るさから乗員の顔の輝度（ｃｄ／ｍ２）を検出し、検出した輝度から調光ガラス４で遮光状態とする遮光領域１０の透過率を設定する。この透過率の設定に関しては、検出した輝度が高くなるほど透過率を段階的に下げるようにするのが望ましい。例えば、輝度が３０〜４０ｃｄ／ｍ２である場合には透過率８０％、輝度が４０〜５０ｃｄ／ｍ２である場合には透過率６０％、輝度が５０〜６０ｃｄ／ｍ２である場合には透過率４０％、輝度が６０〜７０ｃｄ／ｍ２である場合には透過率２０％、輝度が７０ｃｄ／ｍ２以上である場合には透過率０％とする方法がある。これにより、調光ガラス４の透過率を下げることによる照射光の遮光と、前方の視界の確保とをバランスよく両立させることが可能となる。
【００４２】
その後、Ｓ２３では調光ガラス４の５０個に分割された遮光領域１０の内、先ず、上から１段目で左から１列目の１−Ａの位置（図７（Ａ）参照）の遮光領域１０を前記Ｓ２２で設定された透過率に低下させ、遮光状態とする。その結果、図３に示すように透過率を下げた遮光領域１０に基づいて影１３が形成される。尚、このＳ２３の処理が透過率低下手段の処理に相当する。
【００４３】
続いて、Ｓ２４では車内カメラ６で撮像した画像の解析を行うことによって、前記Ｓ２３で遮光状態とした遮光領域１０により形成された影の位置を特定し、特に乗員の顔の上に影が形成されているか否かを判定する。
【００４４】
その結果、乗員の顔の上に影が形成されていないと判定された場合（Ｓ２４：ＮＯ）には、Ｓ２３へと戻り、現在と異なる位置の遮光領域１０の透過率を前記Ｓ２２で設定された透過率に低下させ、遮光状態とする。その際、遮光状態とする遮光領域１０は、上から下、左から右へ順に移動させるものとする。具体的には、（１−Ａ）→（１−Ｂ）→（１−Ｃ）→（１−Ｄ）→（１−Ｅ）→（２−Ａ）→・・・の順となる。そして、Ｓ２４で再び乗員の顔の上に影が形成されているか否かを判定する。
【００４５】
一方、乗員の顔の上に影が形成されていると判定された場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）には、Ｓ２５において、前記Ｓ２３で遮光状態とした遮光領域１０により形成された影の位置が特に乗員の顔のどの位置に形成されているかを検出する。尚、このＳ２５の処理が影位置検出手段の処理に相当する。
【００４６】
次に、Ｓ２６では前記Ｓ２１で検出した目の位置と前記Ｓ２５で検出した影の位置のずれ分を算出する。具体的には、乗員の顔の右目と左目の各位置に対する影の位置が相対的に特定され、その方向と距離がそれぞれ算出される。
【００４７】
その後、Ｓ２７では前記Ｓ２６で算出されたずれ分から右目と左目のそれぞれを覆う位置に影を形成するように調光ガラス４の所定の遮光領域１０を遮光状態とする。その結果、透過率を下げた遮光領域１０に基づいて形成された影によって、乗員の目に光が入射されることを防止することができる。尚、このＳ２７の処理が領域変更手段の処理に相当する。
【００４８】
ここで、前記Ｓ２６及びＳ２７の処理において以下に具体例を挙げて説明する。図７の（Ａ）は、調光ガラス４の複数に分割された遮光領域１０の内、前記Ｓ２３の処理で５−Ｂの位置（上から２段目で左から５列目の位置）の遮光領域１０の透過率を低下させ、遮光状態とした際に乗員の顔に形成される影を示した図である。
【００４９】
図７（Ａ）に示すように５−Ｂの位置の遮光領域１０を遮光状態とした場合には、乗員３１の右目３２と左目３３の略中間位置に影３４が形成される。そして、前記Ｓ２６の処理では右目３２に対しては影３４の位置が遮光領域１０の１マス分（例えば１０ｃｍ）右方向にずれていることを算出する。更に、左目３３に対しては影３４の位置が遮光領域１０の１マス分左方向にずれていることを算出する。
【００５０】
そして、前記Ｓ２７では、その算出結果に基づいて５−Ｂの位置から１マス分右に位置する６−Ｂの位置の遮光領域１０と、５−Ｂの位置から１マス分左に位置する４−Ｂの位置の遮光領域１０とをそれぞれ遮光状態とする。図７（Ｂ）は調光ガラス４の複数に分割された遮光領域１０の内、前記Ｓ２７の処理で遮光状態とする遮光領域１０の位置及び範囲を調整した結果、乗員の顔に形成される影を示した図である。
図７（Ｂ）に示すように、６−Ｂの位置の遮光領域１０によって形成された影３５によって右目３２が覆われ、４−Ｂの位置の遮光領域１０によって形成された影３６によって左目３３が覆われる。それによって、乗員の目に対して入射される光が適切に遮光され、更に、遮光が不要である箇所において遮光を行うことがなく、乗員の視界を狭める虞がない。
尚、Ｓ２７によって遮光領域１０の範囲と位置を調整した後には、Ｓ７へと移行する。       
【００５１】
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る車両用遮光装置１では、車内カメラ６によって運転席に座る乗員の顔を撮像し（Ｓ１）、顔の目の位置を検出する（Ｓ２１）とともに、液晶駆動回路７を制御して調光ガラス４の複数に分割された遮光領域１０の内、乗員の目を影が覆うように調整した位置及び範囲の遮光領域１０の透過率を低下させて遮光状態とし（Ｓ２７）、更にその後に目の位置の明るさが明るく変化した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）には、再度乗員の目の位置に照射される光を遮光するように遮光手段を制御するので、一旦遮光する範囲や位置等の遮光制御内容を決定した後に何らかの原因によって照射光の状態（照射方向や角度）が変化したとしても、適切に遮光を行うことが可能となる。
一方、目の位置の明るさが暗く変化した場合（Ｓ９：ＮＯ）には、遮光を解除するように遮光手段を制御するので、一旦遮光する範囲や位置等の遮光制御内容を決定した後であっても、乗員に対して光が照射されなくなった場合又はそれほど強い光でなくなった場合には遮光を解除することが可能である。従って、遮光が不要であるような状況下において遮光を行うことにより乗員の視界を狭めることがなく、照射光の遮光と、前方の視界の確保とをバランスよく両立させることが可能となる。
このように、本実施形態に係る車両用遮光装置１では、実際に遮光を行った後の状況の変化を反映して更に制御内容を変更することにより、照射光のような不安定な要素を多く含む対象であっても様々な状況に応じた適切な遮光制御が可能となる。更に、照射対象の種類に関わらず乗員に対する適切な遮光が可能となる。
また、乗員の目の位置の明るさが所定以上の明るさ（本実施形態では３０ｃｄ／ｍ２以上）であると判定された場合（Ｓ５：ＹＥＳ）に、乗員の目の位置に照射される光を遮光するように調光ガラス４の透過率を調整するので、遮光が必要な強度の光が照射されている場合にのみ照射される光を遮光することが可能であり、遮光が不要であるような状況下において遮光を行うことにより乗員の視界を狭めることがない。
また、本実施形態では調光ガラス４と液晶駆動回路７を用いてフロントガラス３の透過率を変更することにより光の遮光を行うので、サンバイザ等を駆動させる為のモータ等の駆動部分を必要としない。従って、駆動部分の不具合等によって正しく遮光が行われなくなる事態が発生することを防止することができる。更に、透過率を照射する光の強度に基づいて段階的に変化させることにより、照射光の遮光と、前方の視界の確保とをバランスよく両立させることが可能となる。
また、５０個に分割した遮光領域１０により遮光が必要な箇所である目の位置のみに対して照射される光を遮光することが可能であり、遮光が不要である箇所において遮光を行うことがなく、乗員の視界を狭めることがない。従って、照射光の遮光と、前方の視界の確保とをバランスよく両立させることが可能となる。
【００５２】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では照射される光を遮光する遮光手段として、調光ガラス４と液晶駆動回路７を用い、フロントガラス３の透過率を下げることにより光を遮光することとしているが、遮光手段としてサンバイザ等の所定形状を有する板状部材と板状部材の位置を変更する駆動手段とを用いることとしても良い。その際には、検出された目の位置を影が覆うように板状部材を移動させることにより適切な遮光が可能となる。
【００５３】
また、本実施形態では目の位置の輝度が所定値（本実施形態では３０ｃｄ／ｍ２）以上である場合（Ｓ５：ＹＥＳ）に、調光ガラス４の透過率を下げて影を作成することとしているが、操作ボタンを車両内に別途設け、乗客が操作ボタンを押した場合に調光ガラス４の透過率を下げて影を作成するようにしても良い。また、透過率の具体的な値（例えば、０％〜１００％）の設定を手動で行うことが可能となるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態に係る車両用遮光装置の概略構成図である。
【図２】調光ガラスの遮光領域の内、特定の遮光領域の透過率を下げて非遮光状態から遮光状態とした場合を示した模式図である。
【図３】図２の状態で遮光状態とした遮光領域によって影が作成された状態を示した模式図である。
【図４】本実施形態に係る車両用遮光装置の制御系を模式的に示すブロック図である。
【図５】本実施形態に係る遮光制御部が実行する遮光制御処理プログラムのフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る遮光制御部が実行する遮光部分形成処理プログラムのサブ処理プログラムのフローチャートである。
【図７】（Ａ）は調光ガラスの複数に分割された遮光領域の内、ステップ２３の処理で所定位置の遮光領域の透過率を低下させ、遮光状態とした際に乗員の顔に形成される影を示した図、（Ｂ）はステップ２７の処理で範囲及び位置を調整した遮光領域の透過率を低下させ、遮光状態とした際に乗員の顔に形成される影を示した図である。
【符号の説明】
【００５５】
１              車両用遮光装置
２              車両
４              調光ガラス
６              車内カメラ
７              液晶駆動回路
８              遮光制御部
１０            遮光領域
２１            ＣＰＵ
２２            ＲＡＭ
２３            ＲＯＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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