(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌のフロントガラスから入射する光源からの直射光を遮光する車輌用防眩装置であって、
該フロントガラス面上に設けられ所定領域を不透明状態とすることによって光源からの直射光を遮光する遮光パターン表示部と、
光源の位置を検出する光源位置検出部と、
車輌のドライバーの２つの眼球位置を検出する眼球位置検出部と、
該光源位置検出部と該眼球位置検出部からの検出信号を受けて該遮光パターン表示部を制御する制御処理部と、を有し、
光源位置と一方の眼球位置とを結ぶ第１直線と該フロントガラス面との交点である第１交点と、光源位置ともう一方の眼球位置とを結ぶ第２直線と該フロントガラス面との交点である第２交点と、該フロントガラス面内における該第１交点と該第２交点とを結ぶ第３直線とを求めて、
さらに該第３直線から該フロントガラスの曲率分補正を行った曲線を求め、該曲線を含む所定幅のスリット形状で、該フロントガラスの水平方向全面に遮光パターンを表示するように制御することを特徴とする車輌用防眩装置。
【請求項２】
車輌のフロントガラスから入射する光源からの直射光を遮光する車輌用防眩装置であって、
該フロントガラス面上に設けられ所定領域を不透明状態とすることによって光源からの直射光を遮光する遮光パターン表示部と、
光源の位置を検出する光源位置検出部と、
車輌のドライバーの２つの眼球位置を検出する眼球位置検出部と、
車輌の車速を検出する車速検出部と、
該光源位置検出部と該眼球位置検出部と該車速検出部からの検出信号を受けて該遮光パターン表示部を制御する制御処理部と、を有し、
光源位置と一方の眼球位置とを結ぶ第１直線と該フロントガラス面との交点である第１交点と、光源位置ともう一方の眼球位置とを結ぶ第２直線と該フロントガラス面との交点である第２交点と、該フロントガラス面内における該第１交点と該第２交点とを結ぶ第３直線とを求めて、
さらに該第３直線から該フロントガラスの曲率分補正を行った曲線を求め、該曲線を含む所定幅のスリット形状で、該フロントガラスの水平方向に遮光パターンを表示するとともに、車速に応じて該遮光パターンの水平方向の長さを変化させるように制御することを特徴とする車輌用防眩装置。
【請求項３】
該曲線から上下方向に離れるにつれて該遮光パターンの濃度を淡くすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輌用防眩装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌のフロントガラスから入射する太陽の直射光を、遮光パターンを生成することによって遮光し車輌のドライバーが眩惑されるのを防止するため車輌用防眩装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輌にはフロントガラス上部を通過して車内へ入射しようとする太陽の直射光を遮るための遮光手段としてサンバイザが設けられている。そして、例えば朝日や夕日に向って車輌が走行しているような場合、運転席や助手席の乗員は、眩しさを感じたときにサンバイザを下方へ降下させてフロントガラス上部を覆うことで、太陽の直射光を遮ることができるようになっている。
【０００３】
一方、サンバイザを下方へ降下させている状態では前方視界が狭くなることから、不使用時にはサンバイザを上方へ格納する必要がある。このため、車輌の乗員は必要に応じてサンバイザを手動で上下させる必要がある。しかし、このような操作は煩わしいばかりでなく、特に、運転中にこのような操作を運転者が行うことは好ましくない。そこで、太陽光の入射状態を検出するなどして、フロントガラス上部を自動的に遮光する車輌用防眩装置が種々提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開２００５−３５３８４号公報）には、車輌姿勢検出手段４が、車輌の姿勢及び向きを検出し、光源位置検出手段５が、乗員に眩惑を与える光３の光源１の位置を検出し、眼球位置検出手段６が、乗員２の眼球９の位置を検出する。そして、システム制御手段８が、車輌の姿勢と向き、光源１の位置、及び乗員２の眼球９の位置に従って、光３を遮光するフロントガラス１３上の位置及び範囲を算出し、遮光部材７を制御して算出した位置及び範囲におけるフロントガラス１３の透過光量を調整することにより光３を遮光する。これにより、最小の遮光範囲で十分な遮光性能を実現し、不必要な領域まで遮光されることを防止することができるので、乗員の前方視界領域を最大限広く確保することができる車輌用自動遮光装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２（特開２００７−１５３１３５号公報）には、運転者前上方に透過型ディスプレイ２３を配置し、その透過型ディスプレイ２３に、２つの減光部３０Ｌ、３０Ｒを形成する。それらの減光部３０Ｌ、３０Ｒは、運転者の左右の目４０Ｌ、４０Ｒと太陽とを結ぶ直線上に位置させ、且つ、瞳孔よりもやや大きい程度の大きさと移動体用防眩装置が開示されている。このようにすると、太陽光Ｓは減光部３０Ｌ、３０Ｒにより減光させられるが、太陽に比べれば極めて近い位置に存在する見たい物体９を見る際の視線４１Ｌ、４１Ｒは、減光部３０Ｌ、３０Ｒによって遮られないので、その物体９を見ることができる。
【特許文献１】特開２００５−３５３８４号公報
【特許文献２】特開２００７−１５３１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は光源の位置とドライバーの眼球の位置を検出してそれらを結ぶ直線とフロントガラスとの交点に遮光パターンを表示するものである。ところが、ドライバーにとっては、注視している車輌外前方の手前にあるフロントガラスに遮光パターンを表示すると、１つのパターンが左右に２つにぶれて見えるため、かえってドライバーの注意をそらすという問題があった。そしてて、ドライバーが遮光パターンに気をとられて、遮光パターンに焦点を合わせると、車輌外前方の状況に対する把握がおろそかになってしまう、という問題があった。
【０００７】
また、特許文献２は人間の目が２つであることを考慮して遮光パターンを２つに分けて、遮光パターン全体としての領域を狭くするものであるが、２つのそれぞれの遮光パターンが左右に２つにぶれて見えて、結局上記と同様の問題が発生してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような問題点を解決するために、請求項１に係る発明は、車輌のフロントガラスから入射する光源からの直射光を遮光する車輌用防眩装置であって、該フロントガラス面上に設けられ所定領域を不透明状態とすることによって光源からの直射光を遮光する遮光パターン表示部と、光源の位置を検出する光源位置検出部と、車輌のドライバーの２つの眼球位置を検出する眼球位置検出部と、該光源位置検出部と該眼球位置検出部からの検出信号を受けて該遮光パターン表示部を制御する制御処理部と、を有し、光源位置と一方の眼球位置とを結ぶ第１直線と該フロントガラス面との交点である第１交点と、光源位置ともう一方の眼球位置とを結ぶ第２直線と該フロントガラス面との交点である第２交点と、該フロントガラス面内における該第１交点と該第２交点とを結ぶ第３直線とを求めて、さらに該第３直線から該フロントガラスの曲率分補正を行った曲線を求め、該曲線を含む所定幅のスリット形状で、該フロントガラスの水平方向全面に遮光パターンを表示するように制御することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、車輌のフロントガラスから入射する光源からの直射光を遮光する車輌用防眩装置であって、該フロントガラス面上に設けられ所定領域を不透明状態とすることによって光源からの直射光を遮光する遮光パターン表示部と、光源の位置を検出する光源位置検出部と、車輌のドライバーの２つの眼球位置を検出する眼球位置検出部と、車輌の車速を検出する車速検出部と、該光源位置検出部と該眼球位置検出部と該車速検出部からの検出信号を受けて該遮光パターン表示部を制御する制御処理部と、を有し、光源位置と一方の眼球位置とを結ぶ第１直線と該フロントガラス面との交点である第１交点と、光源位置ともう一方の眼球位置とを結ぶ第２直線と該フロントガラス面との交点である第２交点と、該フロントガラス面内における該第１交点と該第２交点とを結ぶ第３直線とを求めて、さらに該第３直線から該フロントガラスの曲率分補正を行った曲線を求め、該曲線を含む所定幅のスリット形状で、該フロントガラスの水平方向に遮光パターンを表示するとともに、車速に応じて該遮光パターンの水平方向の長さを変化させるように制御することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の車輌用防眩装置において、該曲線から上下方向に離れるにつれて該遮光パターンの濃度を淡くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１に係る車輌用防眩装置によれば、所定幅のスリット形状でフロントガラスの水平方向全面に遮光パターンを表示するものであり、人間の視野角を超えた遮光パターンとなっているので、遮光パターンがぶれて見えるということがなくなり、ドライバーが注意をそらす、ということを抑制できる。そして、ドライバーが遮光パターンに気をとられて、車輌外前方の状況に対する把握がおろそかになってしまうという問題を解消することができる。
【００１２】
また、本発明の請求項２に係る車輌用防眩装置によれば、車速が速いときには、ドライバー席ではない側の席（助手席）の前のフロントガラスには遮光パターンＰがかからないようになるので、助手席の同乗者が遮光パターンＰによって視界を妨げられ不快に感じることがない。
【００１３】
また、本発明の請求項３に係る車輌用防眩装置によれば、遮光パターンがグラデーションを有しているので、車輌の急加速、急減速に応じて遮光パターンがフロントガラス上で上下したとしても、ドライバーが遮光パターンの動きに気づきにくく、遮光パターンによってドライバーの注意がそらされる、ということを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係る車輌用防眩装置が搭載された車輌の様子を示す図であり、図２は本発明の実施の形態に係る車輌用防眩装置のブロック構成を示す図である。図１及び図２において、１００は車輌、２００はＥＣＵ（制御処理部）、２１０は光源位置検出部、２２０は眼球位置検出部、４００は遮光パターン表示部をそれぞれ示している。
【００１５】
本実施形態では車輌１００の運転席は車輌１００の右側に配置されているものについて説明するが、本発明はこのような運転席のレイアウトに限定されるものではない。
【００１６】
光源位置検出部２１０は、車輌１００の前方の画像を撮影しつつ、ドライバーの眩惑の原因となる太陽などの光源の位置（太陽の方角及び高度）を検出するものである。なお、このような光源位置検出部２１０に代えて、車輌１００の現在位置、進行方向、現在時刻などの情報を取得する検出手段を設けておき、これらの情報から、太陽の位置（太陽の方角及び高度）を計算する構成を設けることによっても本発明を実現することができる。
【００１７】
眼球位置検出部２２０は、本実施形態においては車輌１００内の運転席におけるドライバーの画像データを取得する例えばＣＣＤカメラなどの画像撮像部と、この画像撮像部を解析することによってドライバーの眼球の位置を認識する画像認識部とから構成されており、ドライバーの眼球位置検出を可能とするものである。
【００１８】
ＥＣＵ（制御処理部）２００は、エレクトロニックコントロールユニットであり、ＣＰＵとＣＰＵ上で動作するプログラムを保持するＲＯＭとＣＰＵのワークエリアであるＲＡＭなどからなる汎用の情報処理機構である。ＥＣＵ（制御処理部）２００は、光源位置検出部２１０や眼球位置検出部２２０からの検出信号を受けて、所定のプログラムに基づく計算を実行し、遮光パターン表示部４００を制御する。このＥＣＵ（制御処理部）２００は、車輌１００における他の制御を兼ねるものであってもよい。
【００１９】
遮光パターン表示部４００は、車輌１００のフロントガラス面上一面に設けられる調光シートから構成されるものである。この調光シートは、印加される電圧に応じて光透過率を変化するフイルム状のパネルであり、車輌１００のフロントガラス内側全面に設けられている。このような調光シートは、概略、２枚の透明電極と、この２枚の透明電極間に液晶材料やエレクトロクロミック材料を封入することで実現可能である。
【００２０】
調光シートは、常時には透明状態（光透過率： 高）を維持しており、不図示の調光シート駆動回路によって電圧が印加されることによって不透明状態（光透過率： 低）を成す。すなわち、調光シートが透明状態（非遮光状態）から不透明状態へ変化することで、太陽の直射光を遮断する遮光状態を形成する。
【００２１】
また、遮光パターン表示部４００をなす調光シートは、分割された区画毎に、電圧の印加・非印加の駆動することができるようになっており、必要とするパターン形状の透明状態／不透明状態を変化させることができるようになっている。
【００２２】
次に、以上のように構成される車輌用防眩装置の駆動制御について説明する。図３は本発明の実施の形態に係る車輌用防眩装置の制御処理のフローチャートを示す図である。なお、このような制御処理のフローは、十分に短い間隔で実行されるものである。
【００２３】
図３において、ステップＳ１００で車輌用防眩装置の制御処理が開始されると、次にステップ１０１に進み、光源位置検出部２１０で車輌１００前方の画像を撮影する。
【００２４】
続くステップＳ１０２では、車輌１００ドライバーの運転に支障を及ぼす光源ありか否かが判定される。ステップＳ１０２における判定の結果がＹＥＳであるときにはステップＳ１０３に進み、ステップＳ１０２における判定の結果がＮＯであるときにはステップＳ１０８に進む。
【００２５】
ステップＳ１０３においては、光源位置検出部２１０を用いて光源の位置を検出する。
【００２６】
ステップＳ１０４では、眼球位置検出部２２０の画像撮像部でドライバーの顔の画像を撮影し、続くステップＳ１０５で、眼球位置検出部２２０の画像認識部によりドライバーの眼球の位置を検出する。
【００２７】
次に、ステップＳ１０６では、上記のステップＳ１０３で取得された光源の位置と、ステップＳ１０５で取得されたドライバーの眼球の位置とに基づいて、フロントガラス上の遮光パターン表示部４００で表示する遮光パターンの位置及びパターン形状を算出する。
【００２８】
ステップＳ１０６における遮光パターンの位置及びパターン形状の具体的な算出方法について説明する。図４は本発明の実施の形態に係る車輌用防眩装置における遮光パターンの位置及びパターン形状の算出方法を説明する図であり、図５は車輌１００のフロントガラス部を車輌外正面からみた図である。
【００２９】
図４及び図５示すように、ＥＣＵ（制御処理部）２００は、取得された光源位置Ｏとドライバーの一方の眼球位置Ａとを結ぶ直線Ｏ−Ａを求め、さらにこの直線Ｏ−Ａと該フロントガラス面との交点Ａ’を求める。
【００３０】
さらにＥＣＵ（制御処理部）２００は、取得された光源位置Ｏとドライバーのもう一方の眼球位置Ｂとを結ぶ直線Ｏ−Ｂを求め、さらにこの直線Ｏ−Ｂと該フロントガラス面との交点Ｂ’を求める。
【００３１】
以上のようにして得られた交点Ａ’と交点Ｂ’を結ぶフロントガラス面内の曲線Ｃ−Ｃ’を求める。曲線Ｃ−Ｃ’はまず交点Ａ’と交点Ｂ’を結ぶ直線Ｃ−Ｃ’を算出する。自動車のフロントガラスはそのデザイン上、湾曲されている場合がほとんどであり、直線状のフロントガラスを採用している自動車は稀である。車種毎に湾曲している部分の曲率をメモリなどの記憶手段に記憶しておき算出された直線Ｃ−Ｃ’を、この記憶手段から読み出した曲率分だけ補正する。もちろん、補正せずに直線Ｃ−Ｃ’で以下の処理を曲線Ｃ−Ｃ’と同様に進めることもできる。
【００３２】
本発明では、上記のような曲線Ｃ−Ｃ’（或いは、直線Ｃ−Ｃ’）を含む位置に遮光パターンＰを位置させると共に、曲線Ｃ−Ｃ’がちょうど中心を通る所定幅のスリット形状を遮光パターンＰの形状とする。また、遮光パターンＰはフロントガラスを水平方向の全面にわたるようにして設けられる。
【００３３】
以上のような構成によれば、所定幅のスリット形状でフロントガラスの水平方向全面に遮光パターンＰを表示するものであり、人間の視野角を超えた遮光パターンとなっているので、遮光パターンＰがぶれて見えるということがなくなり、ドライバーが注意をそらす、ということを抑制できる。そして、ドライバーが遮光パターンＰに気をとられて、車輌外前方の状況に対する把握がおろそかになってしまうという問題を解消することができる。
【００３４】
上記のような遮光パターンの位置及びパターン形状の算出方法によれば、ドライバーが顔を傾けているような状態では、遮光パターンＰも傾斜するように表示されることとなる。このような状況を示すのが図６及び図７である。図６はドライバーの顔が傾いている状態における遮光パターンの位置及びパターン形状の算出方法を説明する図であり、図７はこのときの車輌１００のフロントガラス部を車輌外正面からみた図である。以下、再びフローチャートに戻る。
【００３５】
ステップＳ１０７では、遮光パターン表示部４００の調光シート駆動回路を駆動することによって、算出された位置・パターン形状の区画を不透明状態に変化させ、フロントガラス上に遮光パターンを表示する。
【００３６】
ステップＳ１０９では、車輌用防眩装置の制御処理のフローを終了する。
【００３７】
ステップＳ１０２の判定の結果がＮＯであるとき進むステップＳ１０８では、遮光パターン表示部４００における遮光パターンを消去し、ステップＳ１０９に進み処理を終了する。
【００３８】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図８は本発明の他の実施の形態に係る車輌用防眩装置のブロック構成を示す図である。なお、他の実施形態の車輌用防眩装置が搭載された車輌の様子は図１と同様である。
【００３９】
他の実施形態について説明においては、先の実施形態にさらに、車輌１００の車速を検出する車速検出部２３０が設けられており、この車速検出部２３０で検出された信号がＥＣＵ（制御処理部）２００に入力される構成となっている。そして、遮光パターンＰの位置・形状の算出のために車輌１００の車速が加味されるようになっている。
【００４０】
他の実施形態における遮光パターンＰの位置・形状の算出方法について説明する。図９は本発明の他の実施の形態に係る車輌用防眩装置における遮光パターンの位置及びパターン形状の算出方法を説明する図である。
【００４１】
他の実施形態でも、図９に示すように、ＥＣＵ（制御処理部）２００は、取得された光源位置Ｏとドライバーの一方の眼球位置Ａとを結ぶ直線Ｏ−Ａを求め、さらにこの直線Ｏ−Ａと該フロントガラス面との交点Ａ’を求める。
【００４２】
さらにＥＣＵ（制御処理部）２００は、取得された光源位置Ｏとドライバーのもう一方の眼球位置Ｂとを結ぶ直線Ｏ−Ｂを求め、さらにこの直線Ｏ−Ｂと該フロントガラス面との交点Ｂ’を求める。
【００４３】
以上のようにして得られた交点Ａ’と交点Ｂ’を結ぶフロントガラス面内の曲線Ｃ−Ｃ’を求める。この直線Ｃ−Ｃ’を含む位置に遮光パターンＰを位置させると共に、曲線Ｃ−Ｃ’がちょうど中心を通る所定幅のスリット形状を遮光パターンＰの形状とする。
【００４４】
他の実施形態では、車速が所定の速度より低い場合には、遮光パターンＰはフロントガラスを水平方向にわたるようにして設け、車速が所定の速度以上となった場合には、車速に応じて遮光パターンＰの水平方向の長さを変化させるように制御する
より具体的には、車速が所定の速度以上となった場合には、図９に示すように、ドライバー席ではない側の席（助手席）の前のフロントガラスには遮光パターンＰがかからないようにして、遮光パターンＰの水平方向の長さを短くする。さらに、所定の速度よりも車速が速くなればなるほど、遮光パターンＰの水平方向の長さを短くするように制御する。
【００４５】
車速に応じて、遮光パターンＰの水平方向の長さを短くしても、ドライバーの視野角は車速が速くなればなるほど狭くなるので、遮光パターンＰのぶれをドライバーが感じることはなく、遮光パターンＰがドライバーの注意をそらす、ということを抑制できる。そして、ドライバーが遮光パターンＰに気をとられて、車輌外前方の状況に対する把握がおろそかになってしまうという問題を解消することができる。さらに、車速が速いときには、ドライバー席ではない側の席（助手席）の前のフロントガラスには遮光パターンＰがかからないようになるので、助手席の同乗者が遮光パターンＰによって視界を妨げられ不快に感じることがない。
【００４６】
次に、本発明の他の実施形態の形態について説明する。本実施形態は最初に説明した実施形態と、その次に示した実施形態の双方に適用することができるものである。先のいずれの実施形態においても、遮光パターンＰは一様に不透明状態となるものであったが、本実施形態では、遮光パターンＰの不透明状態にグラデーションをもたらせるようにしている。図１０は本発明の他の実施の形態に係る車輌用防眩装置が搭載された車輌の様子を示す図である。
【００４７】
本実施形態ではフロントガラス面内の曲線Ｃ−Ｃ’に近い部分では遮光パターンＰの不透明状態の濃度を濃くし、曲線Ｃ−Ｃ’から上下方向に離れるにつれて不透明状態の濃度を淡くするようにしている。このようなグラデーションをもった遮光パターンＰによれば、車輌１００の急加速、急減速に応じて遮光パターンＰがフロントガラス上で上下したとしても、ドライバーが遮光パターンＰの動きに気づきにくく、遮光パターンＰによってドライバーの注意がそらされる、ということを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態に係る車輌用防眩装置が搭載された車輌の様子を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る車輌用防眩装置のブロック構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る車輌用防眩装置の制御処理のフローチャートを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る車輌用防眩装置における遮光パターンの位置及びパターン形状の算出方法を説明する図である。
【図５】車輌１００のフロントガラス部を車輌外正面からみた図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る車輌用防眩装置における遮光パターンの位置及びパターン形状の算出方法を説明する図である。
【図７】車輌１００のフロントガラス部を車輌外正面からみた図である。
【図８】本発明の他の実施の形態に係る車輌用防眩装置のブロック構成を示す図である。
【図９】本発明の他の実施の形態に係る車輌用防眩装置における遮光パターンの位置及びパターン形状の算出方法を説明する図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態に係る車輌用防眩装置が搭載された車輌の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００・・・車輌、２００・・・ＥＣＵ（制御処理部）、２１０・・・光源位置検出部、２２０・・・眼球位置検出部、２３０・・・車速検出部、４００・・・遮光パターン表示部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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