(57)【要約】【課題】水没センサを車両に設けることなく、水没時にパワーウィンドウを制御して乗員を車外に脱出できるようにする車両用脱出装置を提供する。【解決手段】車両用脱出装置は車載カメラを用いて車両のパワーウィンドウを制御する。車両用脱出装置は、車載カメラが撮像した被写体の画像に基づいて水面を検出し、検出された水面から車載カメラまでの推定高さを推定する推定部と、推定高さが所定の閾値未満であるか否かを判定する判定部と、推定高さが所定の閾値未満であると判定すると、パワーウィンドウのモータを駆動してパワーウィンドウを全開とするモータ制御部と、を備える。【選択図】図１
2020097376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載カメラを用いて車両のパワーウィンドウを制御する車両用脱出装置であって、
前記車載カメラが撮像した被写体の画像に基づいて水面を検出し、検出された水面から前記車載カメラまでの推定高さを推定する推定部と、
前記推定高さが所定の閾値未満であるか否かを判定する判定部と、
前記推定高さが所定の閾値未満であると判定すると、前記パワーウィンドウのモータを駆動して前記パワーウィンドウを全開とするモータ制御部と、を備える車両用脱出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用脱出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が水没してしまった際に、パワーウィンドウの駆動制御部が浸水してしまうとパワーウィンドウの操作ができなくなり、乗員が車両内部に閉じ込められてしまう虞がある。
【０００３】
そこで、特許文献１には、水没センサを用いて車両の水没を検出し、パワーウィンドウが駆動できなくなる前に、自動的にパワーウィンドウを開く方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４３２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、車両に水没センサを搭載する必要があるため、車両の部品点数や取り付け工数が増加する問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、水没センサを車両に設けることなく、水没時にパワーウィンドウを制御して乗員を車外に脱出できるようにする車両用脱出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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一局面は、車載カメラを用いて車両のパワーウィンドウを制御する車両用脱出装置であって、車載カメラが撮像した被写体の画像に基づいて水面を検出し、検出された水面から車載カメラまでの推定高さを推定する推定部と、推定高さが所定の閾値未満であるか否かを判定する判定部と、推定高さが所定の閾値未満であると判定すると、パワーウィンドウのモータを駆動してパワーウィンドウを全開とするモータ制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、水没センサを車両に設けることなく、水没時にパワーウィンドウを制御して乗員を車外に脱出できるようにする車両用脱出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用脱出装置の機能ブロック図
【図２】本発明の一実施形態に係る水没判定を説明する図
【図３】本発明の一実施形態に係る水面を検出する方法を説明する図
【図４】本発明の一実施形態に係る水没判定処理のフローチャート
【図５】本発明の一実施形態に係る水面に浮かぶ物体までの距離を求める方法を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る車両用脱出装置は、車載カメラにより水面を検出し、検出された水面から車載カメラまでの高さが所定の閾値未満であった場合に、パワーウィンドウを全開にする。これにより、車両に水没センサを設けることなく、水没時に窓から乗員が車外に脱出できる。
【００１１】
（実施形態）
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
＜構成＞
図１および２を参照して、実施形態に係る車両用脱出装置の構成および機能を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車両用脱出装置の機能ブロック図である。図２は、本発明の一実施形態に係る水没判定を説明する図である。車両用脱出装置１は、推定部２、判定部３、モータ制御部４を備える。車両用脱出装置１は車両に搭載され、カメラ１０から画像情報を受け取り、当該画像情報に基づいてパワーウィンドウを駆動させる。
【００１３】
カメラ１０は車両に搭載されており、例えば、自動運転等のために車両に標準搭載されているカメラである。本実施形態では、カメラ１０は、ルームミラー周辺、リアウインドウ上部、左フロントドア上部、右フロントドア上部、左リアドア上部、右リアドア上部に取り付けられており、それぞれをカメラ１０ａ〜１０ｆとする。各カメラは車外を撮像するように設けられ、光軸は水平方向より斜め下方向に向けて取り付け角度が設定されている。ルームミラー周辺に取り付けられているカメラ１０ａはステレオカメラであってもよい。カメラ１０は、地面から高さｈの位置に取り付けられているが、カメラ１０ａ〜１０ｆは全てが同じ高さに取り付けられていなくてもよい。例えば、左フロントドア上部のカメラ１０ｃ、右フロントドア上部のカメラ１０ｄ、左リアドア上部のカメラ１０ｅ、右リアドア上部のカメラ１０ｆは互いに同じ高さとし、ルームミラー周辺のカメラ１０ａ、リアウインドウ上部のカメラ１０ｂはそれぞれ異なる高さとしてもよい。なお、カメラ１０の数は６に限定されず、５以下でも７以上であってもよい。
【００１４】
推定部２は、カメラ１０が撮像した画像情報をカメラ１０から受け取り、当該画像情報に基づいて車両周辺に水があるか否かを判定し、水面から当該判定に用いた画像情報の送信元のカメラ１０までの高さＨを推定する。高さＨの推定方法の詳細は後述する。
【００１５】
判定部３は、推定部２が推定した水面からカメラ１０までの高さＨが、所定の閾値Ｘ未満であるか否かを判定する。所定の閾値Ｘは、車両が水没したとみなす仮想の水面位置からカメラ１０までの高さであり、仮想の水面位置は、地面より高い位置であって、パワーウィンドウの駆動系が水没の影響を受けない高さの位置に設定されればよい。一例としては、仮想の水面位置をシートクッションの中心位置とし、閾値Ｘを図２におけるシートクッションの中心位置からカメラ１０までの高さとすることができる。判定部３は、閾値Ｘを予め記憶しておき、高さＨが閾値未満であるか否かの判定を行う。閾値Ｘは、カメラ１０ａ〜１０ｆの地面からの高さｈに応じて、カメラ毎に適切な値が設定される。
【００１６】
モータ制御部４は、判定部３が、水面からカメラ１０までの高さＨが閾値未満であると判定した場合に、パワーウィンドウが全開になるようにパワーウィンドウのモータを駆動する制御を行う。このとき、モータ制御部４は、全席のパワーウィンドウが全開になるように制御してもよいし、乗員検知により乗員に近いパワーウィンドウのみが全開になるように制御してもよい。
【００１７】
＜制御処理＞
図３〜５を参照して、実施形態に係る水面検出からパワーウィンドウのモータの駆動を制御するまでのフローを説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る水面を検出する方法を説明する図である。図４は、本発明の一実施形態に係る水没判定処理のフローチャートである。図５は、本発明の一実施形態に係る水面に浮かぶ物体までの距離を求める方法を説明する図である。図４に示すフローは、車両のイグニッションがオン（ＩＧ−ＯＮ）され、推定部２がカメラ１０から画像情報を取得したときに開始される。
【００１８】
ステップＳ１０１：推定部２は、カメラ１０から車両周辺の画像情報を受け取り、当該画像情報から水面を検出することによって、車両周辺に水があるか否かを判定する。水面の有無は、カメラ１０が撮像した画像中の物体（観測対象物２０）が、水面の振動に起因する挙動を示しているか否かで判定される。具体的には、車両用脱出装置１が予め、水面に浮かぶ物体の振動データと、地上（水以外の領域）において風などの空気の振動で起こる物体の振動データを保持しておく。そして、推定部２は、カメラ１０が捕えた観測対象物２０の振動を当該データと比較することで、観測対象物２０が水面および地上のいずれに存在するかを判定することができる。例えば、図３に示すように、水面に浮かぶ観測対象物２０は、水面に対して垂直方向（図３における矢印方向）の振動を有する。このとき、水面に浮かぶ観測対象物２０の単振動周期は、空気の振動で揺れる地上の観測対象物２０の単振動周期よりも長いため、カメラ１０が捕えた観測対象物２０が水面と地上のいずれに存在しているかの区別が可能である。観測対象物２０は水面や空気の振動の影響で振動するものであればよく、水面に浮かぶ観測対象物２０については水面に発生した泡であってもよい。振動データの対象となる物体は一つに限らず、質量や形状などが異なる複数の物体についてのデータを含んでもよい。
【００１９】
また、観測対象物２０は１つであってもよいし、２以上でもよい。２以上の場合は、例えば、水面に浮かぶ観測対象物２０と地上の観測対象物２０との振動の挙動の違いをリアルタイムで比較しながら、車両用脱出装置１が保持する振動周期のデータを参照することができるため、水の有無の判定の精度向上が期待できる。２以上の観測対象物２０は広角カメラを用いて１つのカメラ１０で撮像してもよいし、１つのカメラ１０に２以上の観測対象物２０が収まらない場合は、複数のカメラ１０で撮像してもよい。なお、観測対象物２０が水面に浮かんでいるか否かは、水面を含む動画や静止画像をディープラーニングでＡＩに学習させ、この学習結果に基づいて判定してもよい。推定部２により水があると判定された場合（Ｓ１０１でＹＥＳ）、処理はステップＳ１０２に進み、それ以外の場合（Ｓ１０１でＮＯ）、処理はステップＳ１０１に進む。
【００２０】
ステップＳ１０２：推定部２は、視差解析によりカメラ１０から水面に浮かぶ観測対象物２０までの距離を求めることで、カメラ１０から水面までの距離Ｄを求める。具体的には、図５において、２つのカメラ１０の投影面上の観測対象物２０の水平座標をそれぞれｘ、ｘ´とし、２つのカメラ１０間の距離をＢ、焦点距離をｆとした場合、距離Ｄは、Ｄ＝ｆＢ／（ｘ−ｘ´）で求めることができる。２つのカメラ１０は、例えば、ルームミラー周辺のステレオカメラ１０ａ内の２つのカメラであってもよいし、左フロントドア上部のカメラ１０ｃと左リアドア上部のカメラ１０ｅであってもよいし、右フロントドア上部のカメラ１０ｄと右リアドア上部のカメラ１０ｆであってもよい。その後、処理はステップＳ１０３に進む。
【００２１】
ステップＳ１０３：推定部２は、ステップＳ１０２で求めた距離Ｄと、カメラ１０の光軸と鉛直方向との角度θに基づいて、水面からカメラ１０までの高さＨを求める。カメラ１０の取り付け角度は車両搭載時に決まっているため、角度θは既知である。なお、水没の影響で車両に傾きが発生した場合、推定部２は、傾き補正を行った上で高さＨを求めてもよい。具体的には、カメラ１０の光軸が車両の高さ方向に対してなす角度（挟角）を角度θ´とし、車両の傾きを角度φ（補正角度）とした場合、角度θ＝θ´＋φとなる。角度φは角度θと同一面上に存在し、車両が水平状態のときに角度φ＝０としたときに、カメラ１０の受光面が上に向く方向の傾き角度を正の角度、カメラ１０の受光面が下に向く方向の角度を負の角度とする。角度φは、水没前後の撮像画像を比較し、各撮像画像の共通する特徴部分が一致するまで画像を回転させることで求めることができる。また観測対象物２０を撮像した複数のカメラ１０の撮像画像に基づいて、３次元的に車両の傾きを推定して、角度φを適正化してもよい。その後、処理はステップＳ１０４に進む。
【００２２】
ステップＳ１０４：判定部３は、ステップＳ１０３で求めた高さＨと、閾値Ｘを比較する。判定部３が、高さＨが閾値Ｘ未満であると判定すると（Ｓ１０４でＹＥＳ）、処理はステップＳ１０５に進み、それ以外の場合（Ｓ１０４でＮＯ）、処理はステップＳ１０１に進む。
【００２３】
ステップＳ１０５：モータ制御部４は、ステップＳ１０４で判定部３が、高さＨが閾値Ｘ未満であると判定した場合、全席のパワーウィンドウが全開となるようにパワーウィンドウのモータを制御する。その後、処理は終了する。
【００２４】
なお、上述したステップＳ１０２で視差解析を用いて距離Ｄを求める方法について、カメラ１０を２つ利用した例を説明したが、特定の状況では１つのカメラ（例えばリアウィンドウ上部のカメラｂ）でも同様に求めることが可能である。特定の状況とは、例えば水没した車両が沈まずに水面に浮いている状況である。この場合、車両が水面に浮いていることにより、カメラ１０が鉛直方向に振動する。この振動の幅の最高位置におけるカメラ１０と、最低位置におけるカメラ１０との間の距離を、２つのカメラ間の距離Ｂと見立て、さらに、最高位置と最低位置における撮像画像があたかも異なるカメラで同時に撮像されたものとして扱うことで、ステップＳ１０２と同様に視差解析を用いて距離Ｄを求めることができる。
【００２５】
また、カメラ１０を用いず、例えば、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）などの他の車載装置の機能を使用して距離Ｄ´を求めてから距離Ｄを求めてもよい。距離Ｄ´は、ＬｉＤＡＲと水面までの距離とする。ＬｉＤＡＲを用いた方法では、ＬｉＤＡＲがレーザーパルス光を観測対象物２０に対して発射してから、その反射光を受光するまでにかかる時間から距離を求める、所謂、ＴｏＦ（Time of Flight）法によって距離Ｄ´を求めることができる。このとき、光の速さをｃ、パルスレーザー光発射時刻をｔ１、パルスレーザー光受光時刻をｔ２とすると、距離Ｄ´＝ｃ×（ｔ２―ｔ１）÷２で求めることができる。なお、光の速さｃを真空中の光の速さとして距離Ｄ´を概算的に求めてもよいし、気温等を考慮することで光の速さｃを空気中の光の速さとして距離Ｄ´を求めてもよい。距離Ｄ´を求めた後、ＬｉＤＡＲとステップＳ１０１で観測対象物２０を撮像したカメラ１０との位置関係から距離Ｄ´を補正して距離Ｄを求める。
【００２６】
＜作用・効果等＞
以上のように、本発明の一実施形態に係る車両用脱出装置１によれば、カメラ１０により水面を検出し、検出された水面からカメラ１０までの高さＨが閾値Ｘ未満であった場合に、パワーウィンドウを全開にする。
【００２７】
これにより、車両に水没センサを設けることなく、水没時に窓から乗員が車外に脱出することができる。
【００２８】
本発明は、車両用脱出装置だけではなく、車両用脱出機能を備えるコンピュータおよびプログラム、あるいは車両として捉えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、車両に搭載される車両用脱出装置において有用である。
【符号の説明】
【００３０】
１    車両用脱出装置
２    推定部
３    判定部
４    モータ制御部
１０    カメラ
【図１】
2020097376.tif 000003
【図２】
2020097376.tif 000004
【図３】
2020097376.tif 000005
【図４】
2020097376.tif 000006
【図５】
2020097376.tif 000007