(57)【要約】【課題】白濁によるレンズの汚れを確実に洗浄する。【解決手段】白濁度合算出部４０が、画像Ｉ（ｘ,ｙ）の中の輝度勾配ｇに基づいてレンズ１２の表面の白濁度合Ｕを算出して、レンズ洗浄制御部６０が、こうして算出された白濁度合Ｕに基づいて、レンズ洗浄部７０からの洗浄液１１４、もしくは圧縮空気１２０の噴射形態を設定して、レンズ１２の表面を洗浄する。【選択図】図２
2014027539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設置されて、レンズを通して前記車両の周囲を観測して、観測された前記車両の周囲の光信号を画像信号に変換する撮像部と、
前記画像信号の中から、輝度特徴に基づいて前記レンズの白濁度合を算出する白濁度合算出部と、
洗浄液、もしくは圧縮空気を噴射することによって、前記レンズの表面を洗浄するレンズ洗浄部と、
前記白濁度合算出部によって算出された前記レンズの白濁度合に基づいて、前記レンズ洗浄部における、洗浄液、もしくは圧縮空気の噴射形態を設定するレンズ洗浄制御部と、を有することを特徴とするレンズ洗浄装置。
【請求項２】
前記輝度特徴が輝度勾配であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ洗浄装置。
【請求項３】
前記輝度特徴がエッジ強度であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ洗浄装置。
【請求項４】
前記レンズ洗浄制御部は、前記レンズ洗浄部における、洗浄液、もしくは圧縮空気の噴射形態を、少なくとも、水滴状にした前記洗浄液を前記レンズの表面に滴下して、前記レンズの表面に前記洗浄液の膜を形成する形態に設定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のレンズ洗浄装置。
【請求項５】
前記レンズ洗浄制御部は、前記レンズ洗浄部における、洗浄液、もしくは圧縮空気の噴射形態を、少なくとも、前記洗浄液を前記圧縮空気とともに前記レンズの表面に向かって噴射する形態に設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のレンズ洗浄装置。
【請求項６】
前記レンズ洗浄制御部は、前記レンズ洗浄部における、洗浄液、もしくは圧縮空気の噴射形態を、少なくとも、前記圧縮空気のみを前記レンズの表面に向かって噴射する形態に設定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のレンズ洗浄装置。
【請求項７】
前記レンズ洗浄制御部は、前記レンズの白濁度合が所定値以上の状態が、所定時間以上継続したときに、その旨を報知する機能を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のレンズ洗浄装置。
【請求項８】
前記白濁度合算出部は、前記画像信号の中から、類似した前記輝度特徴が継続して算出される時間に基づいて、前記白濁度合の確信度と、前記白濁度合の継続時間と、を算出し、
前記レンズ洗浄制御部は、前記レンズ洗浄部における、洗浄液、もしくは圧縮空気の噴射形態を、少なくとも前記白濁度合算出部が算出した白濁度合と、前記白濁度合の確信度と、前記白濁度合の継続時間と、に基づいて設定することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のレンズ洗浄装置。
【請求項９】
前記レンズ洗浄制御部は、前記レンズの撥水加工の有無、撥水加工の程度、親水加工の有無、親水加工の程度に応じて、前記洗浄液、もしくは前記圧縮空気の噴射形態を設定する白濁度合のしきい値を変更することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のレンズ洗浄装置。
【請求項１０】
前記車両がウェット路面を走行していることを検知する車両情報取得部を有し、ウェット路面を走行中でないと判断されたときには、前記レンズ洗浄部における、洗浄液、もしくは圧縮空気の噴射形態を、洗浄液を圧縮空気とともに前記レンズの表面に向かって噴射する形態に設定することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のレンズ洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラのレンズ表面に付着した水分に含まれる不純物が、水分の乾燥によって析出することによって生じた、レンズ表面の汚れを洗浄するレンズ洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両にカメラを搭載して、そのカメラで車両の周辺を観測し、観測された画像の中から、他車両の位置やレーンマーカの位置などを検出して、検出された他車両の位置やレーンマーカの位置に基づいて、他車両との接触の可能性や車線逸脱の可能性を判断して注意喚起する車両の周囲環境認識システムが実用化されている。
【０００３】
このようなシステムでは、雨天時の走行場面にあっては、自車両が巻き上げた水分がカメラのレンズ表面に付着する場合がある。また、未舗装路の走行場面にあっては、自車両が巻き上げた埃がカメラのレンズ表面に付着する場合がある。さらに、融雪剤が散布された道路を走行する場面にあっては、自車両が巻き上げた融雪剤がカメラのレンズ表面に付着する場合がある。そして、これらの付着物が乾燥することによって、水分や埃や融雪剤の中に含まれていた不純物が析出してレンズ表面に堆積し、レンズ表面に白い汚れ（以下、白濁と呼ぶ）が生じる。
【０００４】
レンズ表面に白濁した部位（白濁部）が生じると、レンズに入射した光は白濁部において散乱するため、観測される画像の中に、ぼけや滲みが生じる。そして、このぼけや滲みによって、検出対象である他車両やレーンマーカの像のコントラストが減少するため、他車両やレーンマーカの未検出や誤検出が発生する可能性がある。そして、こうした未検出や誤検出の発生によって、他車両の位置やレーンマーカの位置に関する、的確な注意喚起を実行できなくなる恐れがある。
【０００５】
特に、カメラで撮像した画像を、車両の乗員が目視確認できないシステムにあっては、乗員はレンズが白濁していることを確認することができないため、前記した未検出や誤検出は、乗員に、システムに対する不信感を与えることになる。
【０００６】
このような未検出や誤検出を防止するためには、レンズを洗浄して白濁を除去する必要がある。そして、このようにレンズの洗浄を行う技術として、例えば、レンズ表面に向けて洗浄液を噴射してレンズ表面の洗浄を行う車載光学センサ装置が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２４４４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された車載光学センサ装置では、洗浄液の噴射形態は、最初に設定した１つの状態に固定されるものであった。したがって、レンズの白濁度合によらずに、常に一定の量の洗浄液が、一定のパターンで噴射されていた。
【０００９】
したがって、レンズの白濁度合が低い、すなわち汚れが少ないときには確実に洗浄できたとしても、レンズの白濁度合が高い、すなわち汚れが多いときには十分に洗浄することができずに、白濁が残ってしまうという問題があった。
【００１０】
一方、レンズの白濁度合が高い、すなわち汚れが多いときに十分に洗浄できるように、洗浄液の噴射量や噴射パターンを設定しておくと、レンズの白濁度合が低い、すなわち汚れが少ないときには、洗浄液が必要以上に多く噴射されてしまうため、洗浄液を無駄に消費してしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、レンズの白濁度合に応じて洗浄方法を切り替えることによって、レンズの白濁度合に応じて適切な洗浄を行うことができるレンズ洗浄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】
【００１２】
本発明に係るレンズ洗浄装置は、カメラのレンズ表面に付着した、水分や埃や融雪剤等が乾燥することによって析出した不純物による白濁を洗浄することができる、レンズ洗浄装置に関するものである。
【００１３】
すなわち、本発明の請求項１に係るレンズ洗浄装置は、車両に設置されて、レンズを通して前記車両の周囲を観測して、観測された前記車両の周囲の光信号を画像信号に変換する撮像部と、前記画像信号の中から、輝度特徴に基づいて前記レンズの白濁度合を算出する白濁度合算出部と、洗浄液、もしくは圧縮空気を噴射することによって、前記レンズの表面を洗浄するレンズ洗浄部と、前記白濁度合算出部によって算出された前記レンズの白濁度合に基づいて、前記レンズ洗浄部における、洗浄液、もしくは圧縮空気の噴射形態を設定するレンズ洗浄制御部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
このように構成された本発明の請求項１に係るレンズ洗浄装置によれば、車両に設置されて車両の周囲を撮像する撮像部において、レンズを透過した光信号が画像信号に変換されて、白濁度合算出部が、画像信号の中のエッジ強度分布や輝度勾配等の輝度特徴に基づいてレンズの表面の白濁度合を算出して、レンズ洗浄制御部が、こうして算出された白濁度合に基づいて、レンズ洗浄部から噴射される洗浄液、もしくは圧縮空気の噴射形態を設定してレンズの表面を洗浄するため、レンズの白濁度合に応じた洗浄方法によってレンズの表面を洗浄することができ、これによって、レンズの白濁を確実に洗浄することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るレンズ洗浄装置によれば、レンズの白濁度合に応じた洗浄方法を用いてレンズを洗浄することによって、レンズの表面の白濁を確実に洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置が実装された車載システムの一例であるＢＳＷ（Blind Spot Warning）システムについて説明する図である。
【図２】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】レンズの白濁の発生状況について説明する図であり、（ａ）は白濁のない状態で撮像された画像の例と、その画像の中の輝度分布の例を示す。（ｂ）は白濁のある状態で撮像された画像の例と、その画像の中の輝度分布の例を示す。
【図４】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置において実行されるメインルーチンのフローチャートである。
【図５】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置で行われる白濁度合を算出するための光源領域検出処理のフローチャートである。
【図６】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置において、白濁度合を算出するための光源領域検出処理を行う範囲について説明する図である。
【図７】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置における光源領域検出処理の一例を示す図であり、（ａ）は撮像された画像を示す。（ｂ）は撮像された画像を縮小した画像を示す。（ｃ）は画像（ｂ）を２値化した画像を示す。（ｄ）は画像（ｃ）の中から条件を満たす光源領域を抽出した結果を示す。
【図８】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置において、白濁度合を算出するための光源領域検出処理によって検出する領域の形状について説明する図であり、（ａ）は検出対象となる光源領域の形状特徴を示す。（ｂ）は検出対象とならない領域の例を示す。
【図９】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置において、白濁度合を算出するために行う輝度勾配算出処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置において、白濁度合を算出するために輝度勾配を算出する所定ラインの一例と、輝度勾配の一例について説明する図である。
【図１１】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置において、白濁度合を算出する処理のフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置において、白濁度合の確信度の推移を表す状態遷移について説明する図である。
【図１３】（ａ）は本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置における、レンズ洗浄部の詳細構成を示すブロック図である。（ｂ）は、（ａ）を紙面右側の方向から見た図である。
【図１４】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置におけるレンズの洗浄方法を示す図であり、（ａ）はレンズ表面に洗浄液を滴下して、レンズの表面に洗浄液の膜を形成する洗浄方法を示す。（ｂ）はレンズ表面に洗浄液と圧縮空気を噴射する洗浄方法を示す。（ｃ）はレンズ表面に圧縮空気を噴射する洗浄方法を示す。
【図１５】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置における、レンズ洗浄制御部の動作仕様について示す図である。
【図１６】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置において、レンズ洗浄制御部で行われる、レンズ洗浄制御処理のフローチャートである。
【図１７】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置において、エアー洗浄を行う際に、レンズ洗浄制御部で行われる処理のフローチャートである。
【図１８】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置において、洗浄液の滴下を行う際に、レンズ洗浄制御部で行われる処理のフローチャートである。
【図１９】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置において、高圧洗浄を行う際に、レンズ洗浄制御部で行われる処理のフローチャートである。
【図２０】本発明の実施例１に係るレンズ洗浄装置において、システムフェール判断部で行われるフェール処理のフローチャートである。
【図２１】本発明の実施例１の変形例を示すブロック図である。
【図２２】本発明の実施例１の変形例において実行されるメインルーチンのフローチャートである。
【図２３】本発明の実施例２に係るレンズ洗浄装置における、レンズ洗浄制御の動作について説明する図であり、（ａ）は撥水加工が施されたレンズに対する動作例を示す。（ｂ）は撥水加工が施されていないレンズに対する動作例を示す。
【図２４】本発明の実施例２に係るレンズ洗浄装置において、輝度勾配を算出する所定ラインの別の例について説明する図であり、（ａ）は斜め上方に延びる左右対称の２本のラインを設定した例である。（ｂ）は左方に延びる１本の水平ラインを設定した例である。（ｃ）は上方に延びる１本の垂直ラインを設定した例である。（ｄ）は斜め上方に延びる左右対称の２本のラインと、左右に延びる２本の水平ラインを設定した例である。（ｅ）は左右に延びる２つの矩形領域を設定した例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るレンズ洗浄装置の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、画像に格納された濃淡値を輝度値と呼ぶ。
【実施例１】
【００１８】
本実施例は、本発明のレンズ洗浄装置を、走行中の自車両の後方を監視して、自車両後方の隣接車線内に接近車両があるときに注意喚起や警報を行う、ＢＳＷシステムが実装された車両に適用した例である。
【００１９】
まず、図１を用いてＢＳＷシステムの動作を説明する。車両５の後方を監視する撮像部１０は、車両５の後部に後ろ向きに取り付けられて、車両５の後方の左右隣接車線を含む範囲ω（道路２の車線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を含む範囲）を撮像する。そして、画像処理によって、撮像された画像の中から、隣接車線Ｌ１，Ｌ３に存在する接近車両を検出する。
【００２０】
ＢＳＷシステム９は、車両５が所定車速以上で走行しているときに起動されて、撮像部１０から距離ｄの範囲内において、車線Ｌ２の隣接車線Ｌ１，Ｌ３に車両６が検出されて、検出された車両６が車両５に接近していることが確認されたときに、車両６を接近車両として認識する。
【００２１】
車両６が接近していることは、車両６の位置の時間的な変化を時系列で分析して、車両５に近づいていることを認識することによって判定される。
【００２２】
そして、車両６が接近していると認識されたときには、接近車両が存在することが、車両５に備えられた、例えばインジケータの点灯等によって、視覚情報として運転者に伝達される（１次警報）。
【００２３】
さらに、運転者がこの視覚情報に気づかずに、車両６が存在する車線Ｌ１側に方向指示器を出して車線変更を行おうとすると、インジケータの点滅と警報音の吹鳴を行って、運転者に対して、車両６の存在をより明確に伝達して（２次警報）、車線変更動作の中断を促す。
【００２４】
次に、図２を用いて、実施例１に係るレンズ洗浄装置の構成を説明する。図２は、本実施例に係るレンズ洗浄装置を、前記したＢＳＷシステム９が実装された車両５に適用したときの構成図を示す。
【００２５】
実施例１に係るレンズ洗浄装置８は、図２に示すように、車両５（図１に図示）の後部ライセンスプレート付近に設置されて、図１に示した範囲ωを観測する撮像部１０と、撮像部１０で撮像された画像の中から、撮像部１０の前方に装着されたレンズ１２の白濁度合を算出する白濁度合算出部４０と、レンズ１２の洗浄方法を決定するレンズ洗浄制御部６０と、レンズ１２の洗浄を行うレンズ洗浄部７０と、前記したＢＳＷシステム９と、白濁度合算出部４０で算出された白濁度合を、レンズ洗浄制御部６０とＢＳＷシステム９に通知する白濁度合通知部５０と、車両５の車速と、ワイパーの動作信号を取得する車両情報取得部８０と、レンズ洗浄制御部６０が出力した情報を表示する情報出力部８５を備えている。
【００２６】
前記撮像部１０は、さらに、レンズ１２と、光信号を電気信号に光電変換する、例えばＣＭＯＳ素子で構成された光電変換部１４と、光電変換された電気信号のゲインを調整するゲイン調整部１６を備えている。
【００２７】
前記白濁度合算出部４０は、さらに、後続車両の前照灯の像を検出する領域検出部２０と、領域検出部２０で検出された領域の中の所定ライン上の輝度勾配を算出する輝度勾配算出部３０と、複数の所定ライン上の輝度勾配の平均値を算出する輝度勾配平均値算出部４２と、異なる時間に領域検出部２０で検出された領域が、同一光源による像であるか否かを判定する類似性算出部４４と、算出された白濁度合の確信度を決定する確信度決定部４６を備えている。
【００２８】
前記レンズ洗浄制御部６０は、さらに、レンズ洗浄部７０においてレンズ１２を洗浄する際の洗浄方法（以下、洗浄モードと呼ぶ。）を決定する自動洗浄判断部６２と、レンズ１２を洗浄しても白濁を解消できないことを判断するシステムフェール判断部６４を備えている。
【００２９】
なお、前記レンズ洗浄部７０の構成については後述する。
【００３０】
また、前記ＢＳＷシステム９は、撮像部１０で撮像された画像の中から接近車両を検出する接近車両検出部１００と、接近車両検出部１００で接近車両が検出されたときに、インジケータやブザーによって注意喚起する警報出力部９０を備えている。  
【００３１】
次に、実施例１に係るレンズ洗浄装置８におけるレンズ白濁度合の算出方法について、図３を用いて説明する。
【００３２】
実施例１に係るレンズ洗浄装置８では、撮像部１０が撮像した車両５と同一の車線Ｌ２を走行している後続車両の前照灯の像を検出して、その前照灯の像の中の所定ライン上の輝度勾配を算出し、こうして算出された輝度勾配に基づいて、レンズの白濁度合を算出する。
【００３３】
これは、前照灯のような強い光源の像は、レンズの白濁によって散乱し、なおかつ、レンズの白濁度合に応じて散乱の度合が変化して、白濁度合が高いほど、明るい領域がより広がった像として観測されることを利用して白濁度合を算出するためである。さらに、前照灯の光は強いため、ＳＮの高い画像信号が得られ、これによって、白濁度合に応じて生じる輝度勾配の変化量も大きくなるため、算出される白濁度合の確実性が向上する。
【００３４】
なお、前照灯の像を用いて白濁度合を算出する方法によると、レンズ１２の白濁度合の算出は、前照灯の像が観測される夜間にしか実行できない。しかし、昼間は、前照灯のように強い光源が撮像部１０に直接入射することは少なく、また、観測される背景輝度も比較的高いため、レンズ１２に多少の白濁があっても、画像のコントラストの低下は比較的小さく、そのため、ＢＳＷシステム９の動作に問題は生じない。
【００３５】
図３（ａ），（ｂ）は、レンズ洗浄装置８の撮像部１０で実際に観測された、車両５と同一車線を走行している後続車両の前照灯を含む画像Ｉ（ｘ,ｙ）である。そして、図３（ａ）はレンズ１２の表面が白濁していない場合の画像を示し、図３（ｂ）は、レンズ１２の表面が白濁している場合の画像を示している。
【００３６】
図３（ａ），（ｂ）の画像の下に示したグラフは、前照灯の像の中の探索開始点Ｏを始点として、左方向に延びる探索方向（ライン）ＯＰ上の輝度値の分布（以後、輝度分布と呼ぶ）と、前照灯の像の中の探索開始点Ｏを始点として、右方向に延びるラインＯＱ上の輝度分布を１枚のグラフに示したものである。
【００３７】
図３（ａ）において、ラインＯＰ上の輝度分布が、しきい値Ａ（第１のしきい値）を下回ってから、しきい値Ａよりも小さいしきい値Ｂ（第２のしきい値）を下回るまでの左右方向画素数をＬＷ、また、ラインＯＱ上の輝度分布が、しきい値Ａを下回ってから、しきい値Ａよりも小さいしきい値Ｂを下回るまでの左右方向画素数をＲＷとしたときに、輝度勾配ｇを、輝度差ＤＩ（＝Ａ−Ｂ）を用いて、ＤＩ／ＬＷ（ラインＯＰ上の輝度勾配）、および−ＤＩ／ＲＷ（ラインＯＱ上の輝度勾配）として算出すると、白濁していない図３（ａ）の場合は、輝度勾配ｇの絶対値は大きな値となり、輝度分布の広がりは狭く急峻になる。
【００３８】
一方、白濁している図３（ｂ）の場合は、輝度勾配ｇの絶対値は小さな値となり、輝度分布の広がりは広くなる。
【００３９】
実施例１に係るレンズ洗浄装置８は、まず、この輝度勾配ｇの大きさを利用して、レンズ１２の白濁度合を算出する。すなわち、輝度勾配ｇの絶対値が小さいほど、白濁度合が高いと算出される。なお、詳しくは後述するが、白濁度合算出の確実性を高めるために、輝度勾配ｇが小さい状態が一定期間継続した場合に、白濁が発生していると判断している。
【００４０】
次に、実施例１に係るレンズ洗浄装置８におけるレンズ洗浄処理の流れについて、図４を用いて説明する。
【００４１】
図４は、実施例１に係るレンズ洗浄装置８において、レンズ洗浄を行うメインルーチンのフローチャートである。
【００４２】
まず、ステップＳ５において、車両情報取得部８０によって、車両５の車速信号とワイパーの動作信号を取得する。
【００４３】
次に、ステップＳ１０において、車両情報取得部８０によって取得した車速信号の値が、接近車両検出部１００において分析される。そして、車速が所定値（例えば１ｋｍ／ｈ以上）であるときは、ステップＳ１１に進んで、ＢＳＷシステム９が起動される。一方、車速が所定値に満たないときは、ステップＳ５に戻る。
【００４４】
次に、ステップＳ１２において、撮像部１０で車両５の後方の画像を撮像する。そして、レンズ１２を透過した光信号が、光電変換部１４において電気信号に変換されて、さらに、ゲイン調整部１６で増幅されて、画像信号Ｉ（ｘ,ｙ）が生成される。以後、画像信号Ｉ（ｘ,ｙ）を単に画像Ｉ（ｘ,ｙ）と呼ぶ。
【００４５】
前記ゲイン調整部１６は、光電変換部１４において変換された電気信号のレベルが所定のレベルになるように、適切なゲインを与えてこれを増幅し、画像Ｉ（ｘ,ｙ）としている。これによって、暗い環境であっても、適切なゲインを与えることによってＳＮ比が高い画像Ｉ（ｘ,ｙ）が得られる。なお、このゲイン調整は、撮像とともに随時実行されて、ゲイン調整部１６では、最新のゲインの値がモニタできる構成になっている。
【００４６】
次に、ステップＳ１４において、前記ゲインの値が所定値以上であるときのみ、すなわち、画像Ｉ（ｘ,ｙ）を撮像した環境が夜間であると判定されたときのみ、領域検出部２０において、撮像された画像Ｉ（ｘ,ｙ）の中から、車両５と同じ車線Ｌ２を走行している後続車両の前照灯の像の領域を検出する。この処理の手順は図５に示すが、その詳細については後述する。
【００４７】
なお、ステップＳ１４において、前記ゲインの値が所定値よりも小さいときは、画像Ｉ（ｘ,ｙ）を撮像した環境は昼間であると判定して、レンズ白濁度合の算出とレンズの洗浄を行わずに、ＢＳＷシステム９を動作させる。
【００４８】
そして、ステップＳ１５では、輝度勾配算出部３０において、ステップＳ１４で検出した前照灯の像の領域の中の輝度勾配を算出する。この処理の手順は図９に示すが、その詳細については後述する。
【００４９】
次に、ステップＳ１６では、白濁度合算出部４０において、ステップＳ１５で算出された輝度勾配に基づいて、レンズ１２の白濁度合が算出される。この処理の手順は図１１に示すが、その詳細については後述する。
【００５０】
そして、ステップＳ１７では、ステップＳ１６で算出されたレンズ１２の白濁度合が、白濁度合通知部５０を通して、自動洗浄判断部６２、および接近車両検出部１００に通知される。
【００５１】
次に、ステップＳ１８では、レンズ洗浄部７０が、レンズ洗浄制御部６０の指示に基づいてレンズ１２の洗浄を行う。この処理の手順は図１６に示すが、その詳細については後述する。
【００５２】
そして、ステップＳ１９では、接近車両検出部１００が、レンズ洗浄が終了した後に白濁度合通知部５０から通知されたレンズ１２の白濁度合等に応じて、ＢＳＷシステム９の挙動を適切に切り替える。すなわち、レンズ１２の白濁が解消されているときは、ＢＳＷシステム９を通常通りに動作させる。一方、レンズ１２の白濁が解消されないときは、ＢＳＷシステム９の動作を停止して（システムフェール）、情報出力部８５において、システムフェールが発生した旨を車両５に設置されたディスプレイに表示することによって、車両５の乗員に報知する。
【００５３】
以下、図４の各ステップにおける詳細な処理の内容について、順に説明する。
【００５４】
まず、図４のステップＳ１４の光源領域検出処理について、図５のフローチャート、および図７の画像を用いて詳細に説明する。
【００５５】
図５のステップＳ２０において、撮像部で撮像された画像Ｉ（ｘ,ｙ）を縮小して、例えば、縦方向１／２、横方向１／２のサイズに変更して、縮小画像Ｉ’ （ｘ,ｙ）を生成する。
【００５６】
このように画像を縮小するのは、画像のサイズを小さくして画像処理を行う際に要するメモリ量を削減し、なおかつ、処理速度を向上させるためである。なお、具体的な縮小率は、使用する計算機環境、および、画像の分解能等を勘案して決定されるものであり、前記した値に限定されるものではない。
【００５７】
また、前記した画像の縮小は、画素の間引きによって行うが、これは近傍画素の輝度値の平均化を行って縮小してもよい。この処理によって、図７（ａ）に示す画像が、図７（ｂ）に示す画像のように縮小される。
【００５８】
次に、ステップＳ２１において、ステップＳ２０で縮小した縮小画像Ｉ’（ｘ,ｙ）の中に、車両５と同じ車線Ｌ２を走行する後続車の、前照灯の像が写る領域を設定する。これは、後続車の前照灯が写る位置は予め予想できるため、以後の処理を効率的に行うためである。
【００５９】
こうして設定される処理エリアの例を図６に示す。図６に示すように、横方向画素数ｎ、縦方向画素数ｍの画像に対して、左上を（ｘ１，ｙ１）として、右下を（ｘ２，ｙ２）とする処理エリアＥが設定される。
【００６０】
この処理エリアＥの上下方向位置は、車両５に対する、撮像部１０の高さ方向の取り付け位置と上下方向の取り付け角度によって定まる、消失点の上下方向座標ＶＹ（図６参照）の位置を基準にして設定される。
【００６１】
また、この処理エリアＥの左右方向位置は、車両５に対する、撮像部１０の左右方向の取り付け位置に応じて設定される。すなわち、撮像部１０が車両５の中央に設置されていれば、処理エリアＥは、縮小画像Ｉ’（ｘ,ｙ）の中に左右対称に設定される。図６は、撮像部１０の車両５への取り付け位置が左右にオフセットしている場合の例であり、左右非対称な位置に処理エリアＥが設定される。このように処理エリアＥを設定することによって、縮小画像Ｉ’（ｘ,ｙ）全体を処理する必要がなくなるため、処理の効率が向上する。
【００６２】
次に、図５のステップＳ２２において、ステップＳ２１で設定した処理エリアＥの内部について、縮小画像Ｉ’（ｘ,ｙ）を所定のしきい値で２値化する。所定のしきい値は、車両５と同じ車線Ｌ２を走行する後続車の前照灯の像が検出できる値が、予め実験等によって求められて、領域検出部２０に記憶されている。この２値化処理によって、図７（ｃ）に示す２値画像が得られる。
【００６３】
次に、図５のステップＳ２３において、ステップＳ２２で生成した２値画像に対して、ラベリング処理が行われる。ラベリング処理とは、２値画像に対して施される処理であって、２値画像を形成する領域の各々に番号を付ける処理である。
【００６４】
次に、図５のステップＳ２４において、ステップＳ２３でラベリング処理された画像の中に前照灯の像があるか否かが判定される。ここで行われる処理について、図８（ａ），（ｂ）を用いて説明する。
【００６５】
撮像部１０で撮像される、車両５と同じ車線Ｌ２を走行する後続車の前照灯の像は、図８（ａ）に示す領域Ｒ０のように略円形状になるため、ラベリング処理された各々の領域に対して、領域の面積が、その領域に外接する矩形領域（縦方向画素数Ｈ、横方向画素数Ｗ）の面積ＨＷに対し、所定の割合以上を占めていること、および、領域に外接する四角形の幅と高さが所定割合以上異ならないこと、が判定される。
【００６６】
このうち、面積の判定基準は（式１）で表され、外接する四角形の幅と高さの判定基準は（式２）で表される。
Ｓ＞ＨＷ×ＴｈＳ                          （式１）
Ｗ＜Ｈ×ＴｈＷ  かつ  Ｈ＜Ｗ×ＴｈＨ        （式２）
ここで、Ｓは領域の面積であり、ＴｈＳは矩形領域に対する面積占有率のしきい値（ＴｈＳ＜１）であり、ＴｈＷは矩形領域の横方向の長さを制限するしきい値（ＴｈＷ＞１）であり、ＴｈＨは矩形領域の縦方向の長さを制限するしきい値（ＴｈＨ＞１）である。
【００６７】
この判定によって、例えば、図８（ｂ）に示す領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のような形状の領域は、前照灯の像ではないと判断されて棄却される。
【００６８】
この判定によって、図７（ｄ）に示すように、条件を満足する領域が１つ選択される。なお、条件を満足する領域が複数見つかったときには、最も面積の大きい領域を１つ選択する。そして、条件を満たす領域が見つからなかったとき（ステップＳ２４がＮＯのとき）は、メインルーチン（図４）へ戻る。
【００６９】
次に、ステップＳ２５において、ステップＳ２４で選択された領域の重心位置Ｇが算出される。領域の重心位置Ｇの座標をＧ（Ｇｘ、Ｇｙ）とすると、重心位置Ｇの左右方向位置Ｇｘは、領域を構成する全ての画素の左右方向座標の総和を領域の面積で除して算出され、重心位置Ｇの上下方向位置Ｇｙは、領域を構成する全ての画素の上下方向座標の総和を領域の面積で除して算出される。そして、図５の処理を終了してメインルーチン（図４）へ戻る。
【００７０】
次に、図４のステップＳ１５の輝度勾配算出処理について、図９，図１０を用いて詳細に説明する。図９は、輝度勾配算出部３０で行われる輝度勾配算出処理の流れを示すフローチャートである。そして、図１０は、輝度勾配を算出する所定ラインの一例と、その所定ラインにおいて算出される輝度勾配の一例について説明する図である。
【００７１】
まず、図９のステップＳ３０において、縮小画像Ｉ’（ｘ,ｙ）の中に、輝度勾配ｇを算出するための探索開始点Ｏを設定する。そして、ステップＳ３１において、輝度勾配を算出するための探索方向（ライン）を設定する。この探索開始点Ｏ、およびラインは、車両５が巻き上げるスプラッシュや、後続車両の前照灯の路面反射や、隣接車線を走行している車両の前照灯などの影響を受けにくい位置、方向を、実験等によって決定して、設定すればよい。
【００７２】
本実施例では、図１０に示すように、領域Ｒ０の重心位置Ｇと、領域Ｒ０の最上部の点Ｊの間に、輝度勾配ｇを算出するための探索開始点Ｏを設定する。
【００７３】
すなわち、探索開始点Ｏの上下方向座標をＯｙ、領域Ｒ０の最上部の点Ｊの上下方向座標をＪｙとして、（式３）によってＯｙを求める。
Ｏｙ＝Ｊｙ＋（Ｇｙ−Ｊｙ）／Ｔｈｙ              （式３）
ここで、しきい値Ｔｈｙには０より大きい値が設定される。なお、しきい値Ｔｈｙの値は、実験等に基づいて設定される。
【００７４】
そして、図１０に示すように、探索開始点Ｏを通り、領域Ｒ０の重心位置Ｇを通過する水平ラインと平行になるラインが、ラインＯＰ，ラインＯＱとして設定される。
【００７５】
次に、ステップＳ３２において、ラインＯＰ上で、探索開始点Ｏから点Ｐに向かって、縮小画像Ｉ’（ｘ,ｙ）に格納された輝度値を読み取って、輝度分布を算出する。
【００７６】
さらに、ステップＳ３３において、ラインＯＱ上で、縮小画像Ｉ’（ｘ,ｙ）に格納された輝度値を読み取って、輝度分布を算出する。
【００７７】
こうして算出された輝度分布は、図１０に示すグラフのようになる。なお、このグラフは、説明をわかりやすくするために、ラインＯＰ上の輝度分布とラインＯＱ上の輝度分布を１つのグラフに表している。
【００７８】
次に、ステップＳ３４において、輝度分布の左右の裾野の大きさを求める。ここでは、予め、輝度値のしきい値Ａと、Ａよりも小さい輝度値のしきい値Ｂを準備しておき、先に作成した輝度分布を、探索開始点Ｏから点Ｐに向かって左方向に探索して、図１０に示すように、輝度値がしきい値Ａを下回る位置と、輝度値がしきい値Ｂを下回る位置との間隔を、左右方向画素数Ｌｗとして算出する。そして、探索開始点Ｏから点Ｑに向かって右方向に探索して、輝度値がしきい値Ａを下回る位置と、輝度値がしきい値Ｂを下回る位置との間隔を、左右方向画素数Ｒｗとして算出する。
【００７９】
なお、図９には記載を省略したが、設定したラインに沿って輝度値を読み取った際に、読み取った輝度値がしきい値Ａを下回った後で、再度しきい値Ａを越える輝度値が出現したとき、もしくは、隣接画素の輝度値に対して、所定のしきい値Ｃを越える輝度値の上昇があったときには、別の光源等の像が混入しているものと判断して、輝度値の読み取りを打ち切る。そして、輝度値の読み取りが打ち切られたときは、メインルーチン（図４）に戻って、次の画像入力を行う。
【００８０】
次に、ステップＳ３５において輝度勾配ｇを算出する。具体的には、前記したしきい値Ａとしきい値Ｂの差分値である輝度差ＤＩ（＝Ａ−Ｂ）を用いて、ラインＯＰ上の輝度勾配ｇをＤＩ／Ｌｗとして算出し、ラインＯＱ上の輝度勾配ｇを−ＤＩ／Ｒｗとして算出する。そして、図９の処理を終了してメインルーチン（図４）へ戻る。
【００８１】
次に、図４のステップＳ１６の白濁度合算出処理について、図１１，図１２を用いて詳細に説明する。図１１は、白濁度合算出部４０で行われる白濁度合算出処理の流れを示すフローチャートである。そして、図１２は、白濁度合の確信度の推移を表す状態遷移について説明する図である。
【００８２】
まず、ステップＳ４０において、領域Ｒ０の左右の輝度勾配ｇであるＤＩ／Ｌｗと−ＤＩ／Ｒｗに対称性があるか否かが判定される。この対称性は、（式４）によって算出される輝度勾配ｇのギャップＧＩが、所定のしきい値ＴｈＧ以下であるか否かを確認することによって行われる。
ＧＩ＝（｜Ｌｗ｜−｜Ｒｗ｜）／（｜Ｌｗ｜＋｜Ｒｗ｜）    （式４）
【００８３】
複数の領域が左右方向に連接して出現した場合には、先に算出した輝度勾配ｇの大きさが左右で異なるため、（式４）で算出されたギャップＧＩがしきい値ＴｈＧよりも大きくなる。そして、その場合には白濁度合の算出は行わずに、ステップＳ４８に移行する。
【００８４】
次に、ステップＳ４１において、レンズ１２の白濁度合Ｕが算出される。白濁度合Ｕは、（式５）に示すように、先に算出した左右の輝度勾配ｇであるＤＩ／Ｌｗと−ＤＩ／Ｒｗの平均値として算出される。
Ｕ＝｛（Ｌｗ／ＤＩ）＋（Ｒｗ／ＤＩ）｝／２        （式５）
（式５）において、輝度勾配ｇの逆数を平均化しているが、これは、レンズ１２の白濁度合が高いほど（汚れているほど）、Ｕの値が大きくなるようにするためである。なお、この処理は、図２に示す輝度勾配平均値算出部４２において行われる。
【００８５】
次に、ステップＳ４２において、先に検出した領域Ｒ０が、その１回前の処理で検出した領域Ｒ０と同一であるか否か、すなわち、同一の光源による像と考えられるか否かが判定される。
【００８６】
この判定は、過去の処理によって算出された白濁度合Ｕの平均値Ａｖｅ（Ｕ）と、（式５）で算出された最新の白濁度合Ｕを比較することによって行われ、過去の白濁度合Ｕの平均値Ａｖｅ（Ｕ）と、最新の白濁度合Ｕとの差が小さいときに、同一光源によって生じた像による領域であると判定される。
【００８７】
この処理は、図２に示す類似性算出部４４において行われ、具体的には、（式６）を満足するときに、同一の光源による像であると判定される。
ＴｈLOW  ＜  Ｕ／Ａｖｅ（Ｕ）  ＜  ＴｈHIGH      （式６）
ここで、ＴｈLOWは、同一光源による像と判定する最低しきい値であり、ＴｈHIGHは、同一光源による像と判定する最大しきい値である。
【００８８】
ステップＳ４２において、同一光源による像であると判定されると、次に、ステップＳ４３において、同一光源によるとみなせる像が連続して検出されたことを示す通算回数Ｔがインクリメントされて、ステップＳ４４に進む。なお、ステップＳ４３以降の処理は、図２に示す確信度決定部４６において行われ、ステップＳ４３でインクリメントされた通算回数Ｔの値は、随時、確信度決定部４６に記憶される。
【００８９】
一方、ステップＳ４２において、同一光源による像でないと判定されると、次に、ステップＳ４７において、通算回数Ｔがデクリメントされて、ステップＳ４８に進む。なお、ステップＳ４７の処理は、図２に示す確信度決定部４６において行われ、ステップＳ４７でデクリメントされた通算回数Ｔの値は、随時、確信度決定部４６に記憶される。
【００９０】
次に、ステップＳ４４において、先にステップＳ４１で算出された白濁度合Ｕが、確信度決定部４６に記憶される。
【００９１】
そして、ステップＳ４５において、先にステップＳ４１で算出された白濁度合Ｕを用いて、過去の処理によって算出された白濁度合Ｕの平均値Ａｖｅ（Ｕ）が再計算されて更新される。更新された白濁度合Ｕの平均値Ａｖｅ（Ｕ）の値は、確信度決定部４６に記憶される。
【００９２】
次に、ステップＳ４８において、算出された白濁度合Ｕの確信度Ｆが判定される。確信度Ｆは、前記した通算回数Ｔの値によって表される。そして、Ｔの値が大きいほど、すなわち、連続して検出された、同一光源によると考えられる像の輝度勾配に基づいて算出された白濁度合Ｕほど、確信度Ｆが高いと判定される。
【００９３】
本実施例では、図１２に示すように、確信度Ｆを４つのレベル（Ｐｈ０，Ｐｈ１，Ｐｈ２，Ｐｈ３）に分けて管理する。そして、それぞれの確信度Ｆのレベルは、Ｔの値に応じて遷移する。
【００９４】
すなわち、図１２において、初期状態では、確信度ＦのレベルはＰｈ０であり、同一光源によるものとみなせる像が連続して検出されたことを示す通算回数Ｔの値が所定値Ｔ１を越えると、確信度ＦのレベルはＰｈ１に移行する。その後、通算回数Ｔの値が所定値Ｔ２を越えると確信度ＦのレベルはＰｈ２に移行し、さらに、通算回数Ｔの値が所定値Ｔ３を越えると確信度ＦのレベルはＰｈ３に移行する。
【００９５】
一方、確信度ＦのレベルはＰｈ３にあったとき、通算回数Ｔの値がデクリメントされて所定値Ｔ４を下回ると確信度ＦのレベルはＰｈ２に移行し、その後、通算回数Ｔの値が所定値Ｔ５を下回ると確信度ＦのレベルはＰｈ１に移行し、さらに、通算回数Ｔの値が所定値Ｔ６を下回ると確信度ＦのレベルはＰｈ０に移行する。
【００９６】
確信度Ｆが別のレベルに遷移した際には、すぐに元のレベルに戻ってしまうハンチングを防止するため、確信度Ｆが高いレベルに遷移したときには通算回数Ｔに所定値Ｔｃ１を加算し、また、確信度Ｆが低いレベルに遷移したときには通算回数Ｔから所定値Ｔｃ２を減算する措置を講じるようにしてもよい。そして、確信度Ｆの更新が実行されると、図１１の処理を終了してメインルーチン（図４）へ戻る。
【００９７】
なお、前記したステップＳ４０において、図１１には記載していないが、領域Ｒ０の左右の輝度勾配ｇに対称性がないと判定された場合には、ステップＳ４８において、通算回数Ｔの値をデクリメントしてもよい。
【００９８】
メインルーチン（図４）に戻った後、図４のステップＳ１７において、ステップＳ１６で算出されたレンズ１２の白濁度合Ｕ、および確信度Ｆが、白濁度合通知部５０によって、自動洗浄判断部６２と接近車両検出部１００に通知される。
【００９９】
次に、図４のステップＳ１８に示すレンズ洗浄制御について、図１３から図２０を用いて詳細に説明する。
【０１００】
まず、図１３（ａ），（ｂ）を用いて、レンズ洗浄部７０の構成について説明する。
【０１０１】
レンズ洗浄部７０は、図１３（ａ）に示すように、撮像部１０の筐体に設置された洗浄ノズル７９から、レンズ１２の表面に向かって、洗浄液１１４と圧縮空気１２０を噴射する構成になっている。
【０１０２】
洗浄液１１４は、車両５のウインドウォッシャ液と兼用され、メインウォッシャタンク７１に貯えられている。そして、レンズ１２の洗浄に必要な量の洗浄液１１４が、第１洗浄液流路７４を経て、ウォッシャポンプ７２によってサブウォッシャタンク７３に送出される。
【０１０３】
また、エアーポンプ７６で圧縮された圧縮空気１２０が、エアーポンプ７６の駆動力に応じた圧力で、エアー流路７７を通して送出されて、洗浄ノズル７９から噴射される。
【０１０４】
そして、圧縮空気１２０が洗浄ノズル７９から噴射されるとき、第２洗浄液流路７５にある洗浄液１１４が、洗浄ノズル７９から噴射された圧縮空気１２０によって吸い出されて、圧縮空気１２０とともに洗浄ノズル７９から噴射される。
【０１０５】
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）を紙面右側、すなわちレンズ１２の前面側から見た図である。図１３（ｂ）に示すように、洗浄液１１４と圧縮空気１２０は、レンズ１２の前面をカバーする範囲に向けて噴射されるようになっている。
【０１０６】
次に、図１４を用いて、レンズ洗浄部７０においてレンズ１２を洗浄する際の洗浄方法（洗浄モード）について説明する。
【０１０７】
図１４（ａ）は、洗浄ノズル７９からレンズ１２の表面に、水滴状の洗浄液１１０を滴下して、レンズ１２の表面に洗浄液１１４の膜１１２を形成する動作（滴下）を示す。この洗浄モードは、白濁度合Ｕが、比較的小さい所定値ａ１から、ａ１よりも大きい所定値ａ２の間の値であるときに適用される。そして、洗浄液の滴下を実行することによって、レンズ１２の表面に形成された洗浄液１１４の膜１１２によって、撮像部１０の視界がクリアになり、接近車両の検出が可能な画像Ｉ（ｘ,ｙ）を取得することができる。
【０１０８】
なお、この洗浄液１１４の滴下は、図１３において、ウォッシャポンプ７２を稼動させて、洗浄液をメインウォッシャタンク７１からサブウォッシャタンク７３に移送した後で行われる。そのとき、エアーポンプ７６を所定の短時間だけ小さい駆動力で稼動させて、小さい圧力で圧縮空気１２０を洗浄ノズル７９から噴射し、第２洗浄液流路７５にある洗浄液１１４を水滴状にして吸い出し、吸い出された水滴状の洗浄液１１０をレンズ１２の表面に滴下することによって実現される。
【０１０９】
図１４（ｂ）は、洗浄ノズル７９からレンズ１２の表面に、洗浄液１１４と圧縮空気１２０を噴射する動作（高圧洗浄）を示す。この洗浄モードは、白濁度合Ｕが、所定値ａ２よりも大きいときに適用される。そして、この洗浄モード（高圧洗浄）を実行することによって、レンズ１２の表面の白濁が洗浄されて洗い流されることによって、撮像部１０の視界がクリアになり、接近車両の検出が可能な画像Ｉ（ｘ,ｙ）を取得することができる。
【０１１０】
なお、この高圧洗浄状態は、図１３において、ウォッシャポンプ７２を稼動させて、洗浄液をメインウォッシャタンク７１からサブウォッシャタンク７３に移送した後で、エアーポンプ７６を所定時間だけ稼動することによって実現される。
【０１１１】
図１４（ｃ）は、洗浄ノズル７９からレンズ１２の表面に、圧縮空気１２０を噴射する動作（エアー洗浄）を示す。この洗浄モードは、白濁度合Ｕが、比較的小さい所定値ａ１以下のとき（白濁度合が小さいとき）に適用されて、レンズ１２の表面に付着した水滴に対して、圧縮空気１２０を噴射することによって、水滴を吹き飛ばす洗浄方法である。そして、この洗浄モード（エアー洗浄）を実行することによって、レンズ１２の表面に付着した水滴が吹き飛ばされることによって、撮像部１０の視界がクリアになり、接近車両の検出が可能な画像Ｉ（ｘ,ｙ）を取得することができる。
【０１１２】
なお、このエアー洗浄状態は、図１３において、サブウォッシャタンク７３を空にした後、エアーポンプ７６を所定時間だけ稼動することによって実現される。
【０１１３】
次に、図１５を用いて、洗浄モードの決定方法、および、各洗浄モード時のエアーポンプ７６、ウォッシャポンプ７２の動作について説明する。図１５は、洗浄モードの決定、および、白濁度合Ｕが高いことによるＢＳＷシステム９の動作停止（システムフェール）の決定に必要なパラメータの一覧と、各パラメータの値の範囲を示すものである。
【０１１４】
図１５に示すように、洗浄モード、およびシステムフェールは、白濁度合Ｕ、白濁度合の確信度Ｆ、継続時間を示すカウンタ値（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃｆ）、および、洗浄回数を示すカウンタ値（ｎ１，ｎ２，ｎ３）に基づいて決定される。そして、各洗浄モードを切り替える、図１５に記載したしきい値は、それぞれ、実験等によって予め決められた所定値が用いられる。
【０１１５】
そして、各洗浄モードを実現するための、エアーポンプ７６の駆動時間Ｔａｐ１，Ｔａｐ２，Ｔａｐ３、およびウォッシャポンプ７２の駆動時間Ｔｗｐ１，Ｔｗｐ２がそれぞれ規定されている。
【０１１６】
次に、図４のステップＳ１８のレンズ洗浄制御の流れについて、図１６から図２０を用いて説明する。図１６は、レンズ洗浄制御部６０で行われるレンズ洗浄制御の流れを示すフローチャートである。そして、図１７から図２０は、図１６のサブルーチンであり、各洗浄モードに対応するレンズ洗浄制御の流れを示している。
【０１１７】
まず、図１６を用いて、全体の流れを説明する。ステップＳ５０において、自動洗浄判断部６２が、車両情報取得部８０によって取得した、車両５のワイパーの動作信号に基づいて、車両５がワイパーを使用しているか否かを判定する。もし、ワイパーを使用しているときは、車両５がウェット路面を走行しているものと判断してステップＳ５１に進み、ワイパーを使用していないときは、車両５がドライ路面を走行していると判断してステップＳ５３に進む。
【０１１８】
次に、ステップＳ５１において、自動洗浄判断部６２が、エアー洗浄を行うか否かを判断する。そして、エアー洗浄を行う条件であるときにはエアー洗浄を行う。この部分の処理の流れは図１７に示すが、その詳細については後述する。
【０１１９】
次に、ステップＳ５２において、自動洗浄判断部６２が、滴下を行うか否かを判断する。そして、滴下を行う条件であるときには洗浄液の滴下を行う。この部分の処理の流れは図１８に示すが、その詳細については後述する。
【０１２０】
次に、ステップＳ５３において、自動洗浄判断部６２が、高圧洗浄を行うか否かを判断する。そして、高圧洗浄を行う条件であるときには高圧洗浄を行う。この部分の処理の流れは図１９に示すが、その詳細については後述する。
【０１２１】
なお、ステップＳ５０において、車両５がドライ路面を走行していると判定されたときには、エアー洗浄と滴下を行わずに高圧洗浄を行う。
【０１２２】
これは、ドライ路面を走行中に洗浄液１１４の滴下を行うと、滴下した水滴状の洗浄液１１０がレンズ１２の表面のみならず、車両５のバンパ等にも付着して車両が濡れてしまい、なおかつ、洗浄液１１４を滴下したため、付着した洗浄液１１４が乾きにくいためである、そのため、レンズ１２以外に付着しても圧縮空気によって吹き飛ばされるため、濡れたことが目立ちにくい高圧洗浄を行うようにする。
【０１２３】
次に、ステップＳ５４において、システムフェール判断部６４が、システム（本実施例の場合はＢＳＷシステム９）の動作を停止すべきか否かを判断する。そして、白濁度合Ｕが非常に高く、レンズ１２を洗浄しても白濁が除去できないと判断されたとき、もしくは、所定回数洗浄を行っても白濁度合Ｕが改善されないときには、システムの動作を停止する。この部分の詳細な処理の流れは図２０に示すが、その詳細については後述する。
【０１２４】
そして、ステップＳ５４が終了すると、メインルーチン（図４）へ戻る。
【０１２５】
次に、図１６に示した各洗浄モードにおける処理の詳細な手順について、図１７から図２０を用いて説明する。
【０１２６】
まず、図１７を用いて、エアー洗浄の流れを説明する。
【０１２７】
ステップＳ６０において、白濁度合Ｕが、所定値a１よりも低く、かつ、確信度Ｆが所定値Ｆ３以上であるか否かが判定される。そして、条件を満足すると、ステップＳ６１に進み、条件を満足しないときは、ステップＳ６２に進む。
【０１２８】
ステップＳ６１では、継続時間のカウンタ値Ｃ３がインクリメントされる。
【０１２９】
また、ステップＳ６２では、継続時間のカウンタ値Ｃ３がリセットされる。
【０１３０】
次に、ステップＳ６３において、継続時間のカウンタ値Ｃ３が所定値ｔ３よりも大きいか否かが判定される。
【０１３１】
もし、ｃ３＞ｔ３であるときは、ステップＳ６４においてエアー洗浄を実行する。一方、ｃ３＞ｔ３でないときは、図１６のメインルーチンへ戻る。
【０１３２】
次に、ステップＳ６５において、エアー洗浄による洗浄回数のカウンタ値ｎ３をインクリメントする。
【０１３３】
そして、ステップＳ６６において、エアー洗浄による洗浄回数のカウンタ値ｎ３が、所定値Ｎ３よりも大きいか否かを判断する。そして、エアー洗浄による洗浄回数のカウンタ値ｎ３が所定値Ｎ３よりも大きいときはステップＳ６７に進み、それ以外のときは図１６のメインルーチンへ戻る。
【０１３４】
そして、ステップＳ６７において、エアー洗浄による洗浄回数のカウンタ値ｎ３が所定値Ｎ３よりも大きいときは、所定回数以上エアー洗浄を行っても、白濁が除去できないと判断して、第３フェールフラグＦＦ３がセットされる。そして、その後、図１６のメインルーチンへ戻る。
【０１３５】
次に、図１８を用いて、洗浄液の滴下の流れを説明する。
【０１３６】
まず、ステップＳ７０において、白濁度合Ｕが、所定値ａ１と所定値ａ２の間であり、かつ、確信度Ｆが所定値Ｆ１以上であるか否かが判定される。そして、条件を満足すると、ステップＳ７１に進み、条件を満足しないときは、ステップＳ７２に進む。
【０１３７】
ステップＳ７１では、継続時間のカウンタ値Ｃ１がインクリメントされる。
【０１３８】
また、ステップＳ７２では、継続時間のカウンタ値Ｃ１がリセットされる。
【０１３９】
次に、ステップＳ７３において、継続時間のカウンタ値Ｃ１が所定値ｔ１よりも大きいか否かが判定される。
【０１４０】
もし、ｃ１＞ｔ１であるときは、ステップＳ７４において洗浄液の滴下を実行する。一方、ｃ１＞ｔ１でないときは、図１６のメインルーチンへ戻る。
【０１４１】
次に、ステップＳ７５において、滴下による洗浄回数のカウンタ値ｎ１をインクリメントする。
【０１４２】
そして、ステップＳ６６において、滴下による洗浄回数のカウンタ値ｎ１が、所定値Ｎ１よりも大きいか否かを判断する。そして、滴下による洗浄回数のカウンタ値ｎ１が所定値Ｎ３よりも大きいときはステップＳ７７に進み、それ以外のときは図１６のメインルーチンへ戻る。
【０１４３】
そして、ステップＳ７７において、滴下による洗浄回数のカウンタ値ｎ１が所定値Ｎ１よりも大きいときは、所定回数以上滴下を行っても、白濁が除去できないと判断して、第１フェールフラグＦＦ１がセットされる。そして、その後、図１６のメインルーチンへ戻る。
【０１４４】
次に、図１９を用いて、高圧洗浄の流れを説明する。
【０１４５】
まず、ステップＳ８０において、白濁度合Ｕが、所定値ａ２よりも高く、かつ、確信度Ｆが所定値Ｆ２以上であるか否かが判定される。そして、条件を満足すると、ステップＳ８１に進み、条件を満足しないときは、ステップＳ８２に進む。
【０１４６】
ステップＳ８１では、継続時間のカウンタ値Ｃ２がインクリメントされる。
【０１４７】
また、ステップＳ８２では、継続時間のカウンタ値Ｃ２がリセットされる。
【０１４８】
次に、ステップＳ８３において、継続時間のカウンタ値Ｃ２が所定値ｔ２よりも大きいか否かが判定される。
【０１４９】
もし、ｃ２＞ｔ２であるときは、ステップＳ８４において高圧洗浄を実行する。一方、ｃ２＞ｔ２でないときは、図１６のメインルーチンへ戻る。
【０１５０】
次に、ステップＳ８５において、高圧洗浄による洗浄回数のカウンタ値ｎ２をインクリメントする。
【０１５１】
そして、ステップＳ８６において、高圧洗浄による洗浄回数のカウンタ値ｎ２が、所定値Ｎ２よりも大きいか否かを判断する。そして、高圧洗浄による洗浄回数のカウンタ値ｎ２が所定値Ｎ２よりも大きいときはステップＳ８７に進み、それ以外のときは図１６のメインルーチンへ戻る。
【０１５２】
そして、ステップＳ８７において、高圧洗浄による洗浄回数のカウンタ値ｎ１が所定値Ｎ１よりも大きいときは、所定回数以上高圧洗浄を行っても、白濁が除去できないと判断して、第２フェールフラグＦＦ２がセットされる。そして、その後、図１６のメインルーチンへ戻る。
【０１５３】
次に、図２０を用いて、フェール処理の流れを説明する。
【０１５４】
まず、ステップＳ９０において、白濁度合Ｕが、所定値ａｆよりも高く、かつ、確信度Ｆが所定値Ｆｆ以上であるか否かが判定される。そして、条件を満足すると、ステップＳ９１に進み、条件を満足しないときは、ステップＳ９２に進む。
【０１５５】
ステップＳ９１では、継続時間のカウンタ値Ｃｆがインクリメントされる。
【０１５６】
また、ステップＳ９２では、継続時間のカウンタ値Ｃｆがリセットされる。
【０１５７】
次に、ステップＳ９３において、継続時間のカウンタ値Ｃｆが所定値ｔｆよりも大きいか否かが判定される。
【０１５８】
もし、ｃｆ＞ｔｆであるときは、ステップＳ９４においてシステムフェール判断部６４から接近車両検出部１００に対して、システムフェールを行う旨が通知される。一方、ｃｆ＞ｔｆでないときは、図１６のメインルーチンへ戻る。
【０１５９】
次に、ステップＳ９５において、第１フェールフラグＦＦ１，第２フェールフラグＦＦ２，第３フェールフラグＦＦ３の状態が確認される。そして、第１フェールフラグＦＦ１，第２フェールフラグＦＦ２，第３フェールフラグＦＦ３のうち、いずれかのフェールフラグがセットされていたときは、ステップＳ９４に進む。
【０１６０】
一方、いずれのフェールフラグもセットされていないときは、図１６に示したレンズ洗浄制御のメインルーチンへ戻る。そして、さらに、図４に示した本実施例のメインルーチンへ戻る。
【０１６１】
次に、図４のステップＳ１９において、接近車両検出部１００、および警報出力部９０において、ＢＳＷシステム９の挙動制御が行われる。すなわち、レンズ洗浄制御部６０において、システムフェールにすべきであると判断されたときは、ＢＳＷシステム９をフェール状態に移行させる。そして、接近車両検出部１００，および警報出力部９０はその機能を停止するとともに、情報出力部８５、もしくは警報出力部９０において、ＢＳＷシステム９がフェール状態に移行した旨が、画面表示やインジケータ等によって車両５の乗員に報知される。
【０１６２】
なお、一度フェール状態に移行したときには、予め用意されたタイマーを起動して、所定の時間が経過するまでは、フェール状態を維持するようにする。
【０１６３】
一方、レンズ洗浄制御部６０において、システムフェールの条件を満足していないと判定されたとき、すなわち、洗浄によってレンズ１２の白濁がなくなったと判断されたときには、ＢＳＷシステム９は所定の動作を継続する。
【０１６４】
なお、ＢＳＷシステム９の挙動制御は、前記したようにシステムをフェールすることに限定されるものではない。すなわち、レンズ１２の白濁度合Ｕが高いときには、接近車両検出部１００で行う画像処理におけるエッジ検出のしきい値を小さくして、車両６を構成するエッジ構成点が、レンズ１２の白濁によるコントラストの低下によって、ぼけや滲みを生じた場合であっても、これを確実に検出できるようにしてもよい。
【０１６５】
以上、画像Ｉ（ｘ,ｙ）の中の輝度勾配ｇに基づいてレンズ１２の表面の白濁度合Ｕを算出して、算出された白濁度合Ｕに基づいて、レンズ洗浄制御部６０が、こうして算出された白濁度合Ｕに基づいて、レンズ洗浄部７０からの洗浄液１１４、もしくは圧縮空気１２０の噴射形態を設定してレンズ１２の表面を洗浄する例を説明したが、レンズ１２の表面の白濁度合Ｕの算出方法は、輝度勾配ｇに基づく方法に限定されるものではない。
【０１６６】
すなわち、例えば、画像Ｉ（ｘ,ｙ）の中のエッジ強度の分布状態に基づいてレンズ１２の表面の白濁度合Ｕを算出してもよい。
【０１６７】
レンズ１２の表面に白濁が生じると、画像Ｉ（ｘ,ｙ）が不鮮明になる。その不鮮明さの度合は、白濁度合が高くなるにつれて大きくなる。この不鮮明さの度合を、画像Ｉ（ｘ,ｙ）の中のエッジ強度の分布に基づいて算出することができる。
【０１６８】
以下、エッジ強度の分布に基づいて白濁度合Ｕを算出する手順について、図面を用いて説明する。
【０１６９】
図２１は、実施例１の変形例であり、エッジ強度の分布に基づいて算出した白濁度合Ｕに基づいて、レンズ１２の洗浄方法を制御するレンズ洗浄装置８の構成を示す図である。その構成は図２とほぼ同様であり、前記白濁度合算出部４０の代わりに、白濁度合算出部１３０が備えられている。
【０１７０】
そして、白濁度合算出部１３０は、撮像部１０で撮像された画像の中のエッジ強度を算出するエッジ強度算出部１３２と、エッジ強度算出部１３２で算出されたエッジ強度から、画像の中のエッジ強度の分布を求めて、画面の中のエッジ強度の分布に基づいてレンズ１２の白濁度合Ｕを算出するエッジ強度分析部１３４とから構成されている。
【０１７１】
次に、図２２を用いて、エッジ強度の分布に基づいてレンズ１２の白濁度合Ｕを算出する方法について説明する。
【０１７２】
図２２のフローチャートの流れは、前記した図４のフローチャートの流れとほぼ同様であり、白濁度合Ｕを算出する部分（ステップＳ１０４，Ｓ１０５，Ｓ１０６）のみが異なるため、異なる部分について説明する。
【０１７３】
ステップＳ１０４では、エッジ強度算出部１３２において、撮像部１０で撮像された画像Ｉ（ｘ,ｙ）の中に、エッジ検出を行う領域を設定する。エッジ検出を行う領域は、画像Ｉ（ｘ,ｙ）全体としてもよいし、エッジが出現しやすい位置に限定してもよい。
【０１７４】
すなわち、昼間であれば、自車両５の後方の地平線を含む領域を設定して、この領域の内部についてエッジ検出を行い、地平線によって形成されるエッジに基づいてエッジ強度を算出し、夜間であれば、隣接車線Ｌ１，Ｌ３を含む領域を設定して、この領域の内部についてエッジ検出を行い、隣接車線に存在する車両のエッジに基づいてエッジ強度を算出すればよい。ここで、昼間と夜間の識別は、ゲイン調整部１６において調整されたゲインの値に基づいて行うことができる。
【０１７５】
続いて、ステップＳ１０４で設定した領域の中にエッジ検出オペレータを作用させて、画像Ｉ（ｘ,ｙ）の中の各画素に対してエッジ強度を求める。このとき用いられるエッジ検出フィルタの係数は特に制限されるものではない。
【０１７６】
次に、ステップＳ１０５では、エッジ強度分析部１３４において、画像Ｉ（ｘ,ｙ）の画素毎に算出されたエッジ強度の値を平均して平均エッジ強度を算出する。なお、平均エッジ強度は、エッジ検出を行った領域の面積で正規化しておく。こうして算出された平均エッジ強度が小さいほど、画像Ｉ（ｘ,ｙ）の鮮明度が低い、すなわち白濁度合が高いと判断される。また、平均エッジ強度が大きいほど、画像Ｉ（ｘ,ｙ）の鮮明度が高い、すなわち白濁度合が低いと判断される。
【０１７７】
そして、ステップＳ１０６では、こうして算出された平均エッジ強度に基づいて、白濁度合Ｕが算出される。
【０１７８】
なお、平均エッジ強度は、１枚の画像から算出するだけでなく、異なる時間に撮像された複数の画像の平均エッジ強度を平均化することによって算出してもよい。これによって、突発的なノイズの混入があった場合でも、安定して画像の鮮明度を評価することができる。そして、このとき、所定時間に亘って平均エッジ強度の変化を求めて、平均エッジ強度の変化量が小さいときには、算出された平均エッジ強度、すなわち白濁度合の信頼性が高いものとして、先に説明した確信度Ｆを算出して、レンズ洗浄制御に活用することができる。
【０１７９】
以上説明したように、このように構成された本発明のレンズ洗浄装置８によれば、車両５に設置されて車両５の周囲を撮像する撮像部１０において、レンズ１２を透過した光信号が画像Ｉ（ｘ,ｙ）に変換されて、白濁度合算出部４０が、画像Ｉ（ｘ,ｙ）の中の輝度特徴である輝度勾配ｇやエッジ強度分布に基づいてレンズ１２の表面の白濁度合Ｕを算出して、レンズ洗浄制御部６０が、こうして算出された白濁度合Ｕに基づいて、レンズ洗浄部７０からの洗浄液１１４、もしくは圧縮空気１２０の噴射形態を設定してレンズ１２の表面を洗浄するため、レンズ１２の白濁度合Ｕに応じた洗浄方法によってレンズ１２の表面を洗浄することができ、これによって、レンズ１２の白濁を確実に洗浄することができる。
【０１８０】
特に、ゲイン調整部１６で調整されたゲインの値をモニタして、ゲインの大きさが所定値以上であるとき、すなわち夜間であるときは、車両５の後続車両の前照灯が鮮明に画像化されるため、前照灯の輝度勾配ｇに基づいて白濁度合Ｕを算出することによって、より信頼性の高い白濁度合Ｕを得ることができる。
【０１８１】
また、本発明のレンズ洗浄装置８によれば、画像Ｉ（ｘ,ｙ）の中に前照灯のような光源が映っていないときには、画像Ｉ（ｘ,ｙ）のエッジ強度に基づいて白濁度合Ｕを算出することによって、より信頼性の高い白濁度合Ｕを得ることができる。
【０１８２】
さらに、本発明のレンズ洗浄装置８によれば、レンズ洗浄部７０における、洗浄液１１４、もしくは圧縮空気１２０の噴射形態を、少なくとも、水滴状にした洗浄液１１４をレンズ１２の表面に滴下して、レンズ１２の表面に洗浄液１１４の膜１１２を形成する形態としたため、レンズ１２の表面に形成された洗浄液１１４の膜１１２によって、撮像部１０の視界がクリアになり、接近車両の検出が可能な画像Ｉ（ｘ,ｙ）を取得することができる。
【０１８３】
そして、本発明のレンズ洗浄装置８によれば、レンズ洗浄部７０における、洗浄液１１４、もしくは圧縮空気１２０の噴射形態を、少なくとも、洗浄液１１４を圧縮空気１２０によってレンズ１２の表面に向かって噴射する形態としたため、レンズ１２の表面の白濁が洗浄されて洗い流されることによって、撮像部１０の視界がクリアになり、接近車両の検出が可能な画像Ｉ（ｘ,ｙ）を取得することができる。
【０１８４】
さらに、本発明のレンズ洗浄装置８によれば、レンズ洗浄制御部６０における、洗浄液１１４、もしくは圧縮空気１２０の噴射形態を、少なくとも、圧縮空気１２０のみをレンズ１２の表面に向かって噴射する形態としたため、レンズ１２の表面に付着した水滴が吹き飛ばされることによって、撮像部１０の視界がクリアになり、接近車両の検出が可能な画像Ｉ（ｘ,ｙ）を取得することができる。
【０１８５】
また、本発明のレンズ洗浄装置８によれば、レンズ洗浄制御部６０は、レンズ１２の白濁度合Ｕが所定値ａｆ以上の状態が、継続時間のカウンタ値Ｃｆが所定値ｔｆ以上継続したときに、その旨を報知する機能を有するため、レンズ１２の白濁度合Ｕが高いときには、その旨を報知することによって、撮像部１０で撮像した画像Ｉ（ｘ,ｙ）を利用して動作するシステム（例えば、ＢＳＷシステム９）の動きを停止することができ、これによって、白濁したレンズ１２で撮像した画像Ｉ（ｘ,ｙ）を処理することによって発生する可能性がある、接近車両の未検出や誤検出を防止することができる。また、車両５の乗員に対して、レンズ１２が汚れていることを報知することによって、汚れを除去するタイミングを示唆することができる。
【０１８６】
そして、本発明のレンズ洗浄装置８によれば、白濁度合算出部４０は、画像Ｉ（ｘ,ｙ）の中から、類似した輝度特徴が継続して算出される時間として、例えば、同一の領域と見なせる領域Ｒ０の輝度勾配ｇが継続して算出される通算回数Ｔ（時間）に基づいて、白濁度合Ｕの確信度Ｆと、白濁度合Ｕの継続時間のカウンタ値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３（継続時間）と、を算出し、レンズ洗浄制御部６０は、レンズ洗浄部７０における、洗浄液１１４、もしくは圧縮空気１２０の噴射形態を、少なくとも白濁度合算出部４０が算出した白濁度合Ｕと、白濁度合Ｕの確信度Ｆと、白濁度合Ｕの継続時間のカウンタ値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３（継続時間）と、に基づいて決定するため、白濁度合Ｕに応じた適切な洗浄モードを選択して、レンズ１２の表面の白濁を確実に洗浄することができる。
【０１８７】
さらに、本発明のレンズ洗浄装置８によれば、車両５がウェット路面を走行していることを検知する車両情報取得部８０を有し、車両５がウェット路面を走行中でないと判断されたときには、レンズ洗浄部７０における、洗浄液１１４、もしくは圧縮空気１２０の噴射形態を、洗浄液１１４を圧縮空気１２０によってレンズ１２の表面に向かって噴射するようにしたため、車両５がドライ路面を走行しているときに滴下を行って、滴下した洗浄液１１４によって車両５が濡れてしまうのを防止することができる。
【０１８８】
なお、実施例１において、レンズ洗浄部７０は、レンズ洗浄制御部６０の判断に基づいて、設定された洗浄モードで自動的にレンズ１２の洗浄を行うが、これは、車両５の乗員の指示によって、任意のタイミングで、任意の洗浄モードを選択してレンズ１２を洗浄するようにしてもよい。
【０１８９】
これによって、撮像部１０を、ＢＳＷシステム９の用途だけではなく、車両５の後退時に、車両５の後方の様子を映して運転者に提示する、いわゆるバックモニタのための撮像部１０としても利用したときに、撮像部１０で撮像されて映し出された映像が、レンズ１２の白濁によって視認しにくい状態であったときに、車両５の乗員の判断でレンズ１２を洗浄することによって、クリアな映像を得ることができる。
【０１９０】
なお、前記した構成は、図２の構成に、洗浄モードを選択する手段と、洗浄を指示する手段を、それぞれスイッチ機構として付加することによって実現することができる。
【０１９１】
なお、実施例１において、撮像部１０の光電変換部１４はＣＭＯＳタイプの素子を用いる構成で説明したが、これはＣＭＯＳタイプの素子に限定されるものではない。すなわち、ＣＣＤタイプの素子を用いても構わない。ただし、ＣＣＤタイプの素子を用いた場合、前照灯のような高輝度光源を撮像すると、光電変換部１４に蓄積された電荷がオーバーフローする現象（スミア）が生じて、前照灯の像の上下に、像と同じ幅の明るい帯が発生するため、細長い縦長の矩形領域を除去するフィルタリング処理を行って、スミアによって生じる帯を除去した後で、前記した処理を実行すればよい。
【０１９２】
また、実施例１において、レンズ洗浄装置８と同時に作動する車載画像処理システムは、ＢＳＷシステム９に限定されるものではない。すなわち、車線のはみ出しを検出して報知するＬＤＷ（Lane Departure Warning）システムや、その他のシステムに適用することも可能である。
【実施例２】
【０１９３】
次に、本発明に係るレンズ洗浄装置の第２の実施例について説明する。
【０１９４】
本実施例は、実施例１と同様に、本発明に係るレンズ洗浄装置を、ＢＳＷシステムが実装された車両に適用した例である。実施例１との違いは、レンズ１２の表面に施された撥水加工の有無、撥水加工の程度、親水加工の有無、親水加工の程度に応じて、洗浄モードを切り替える白濁度合Ｕのしきい値を変更するようにした例である。
【０１９５】
以下、本発明に係るレンズ洗浄装置の第２の実施形態について説明する。
【０１９６】
実施例２に係るレンズ洗浄装置８の構成は、図２に図示して、実施例１で説明した構成と同様であるため、実施例１との作用の相違点について、図２３を用いて説明する。
【０１９７】
図２３（ａ）は撥水加工が施されたレンズ１２における、白濁度合Ｕに対するレンズ１２の撥水性能の変化を示し、図２３（ｂ）は撥水加工が施されていないレンズ１２における、白濁度合Ｕに対するレンズ１２の撥水性能の変化を示している。
【０１９８】
図２３（ａ），（ｂ）を比較するとわかるように、撥水加工が施されたレンズ１２では、白濁度合Ｕがある程度高いところ（しきい値ａ０１）までレンズ１２の撥水状態が維持される。そして、撥水性能が失われた後は、白濁度合Ｕの進行に伴って、レンズ１２の表面は、緩やかに親水状態に移行する。
【０１９９】
一方、撥水加工が施されていないレンズ１２では、低い白濁度合Ｕ（しきい値ａ１１）においてレンズ１２の撥水性能が損なわれてしまう。そして、撥水性能が失われた後は、白濁度合Ｕの進行に伴って、レンズ１２の表面は、急激に親水状態に移行する。
【０２００】
レンズ１２が撥水状態にあるときには、本発明に係るレンズ洗浄装置８における、前述したエアー洗浄によって、レンズ１２の表面に付着した水滴を吹き飛ばすことができ、これによってクリアな視界を得ることができる。
【０２０１】
本実施例は、このような撥水加工の有無、撥水加工の程度に応じて、使用するレンズ１２に応じて、洗浄モードを切り替える白濁度合Ｕのしきい値を変更するようにしたものである。
【０２０２】
具体的には、使用するレンズの撥水加工の有無、撥水加工の程度に応じて、エアー洗浄と滴下を切り替える白濁度合Ｕのしきい値ａ０１，ａ１１、滴下と高圧洗浄を切り替える白濁度合Ｕのしきい値ａ０２，ａ１２、および、システムフェールを行うと判断する白濁度合Ｕの上限のしきい値ａ０ｆ，ａ１ｆを、それぞれ設定するものである。
【０２０３】
こうして設定された白濁度合Ｕのしきい値は、予めレンズ洗浄制御部６０に記憶しておくことによって、使用するレンズ１２に応じた所望のタイミングで、洗浄モードを切り替えることができる。
【０２０４】
また、この白濁度合Ｕのしきい値の設定は、レンズ洗浄制御部６０に複数の白濁度合Ｕのしきい値を記憶しておき、その中から、使用するレンズ１２に対応する白濁度合Ｕのしきい値を選択する構成にしてもよい。
【０２０５】
以上、撥水加工されたレンズを例に上げて説明したが、親水加工されたレンズについても、同様にして、洗浄モードを切り替える白濁度合Ｕのしきい値を変更することができる。これによって、親水加工されたレンズにおいても、白濁度合Ｕに応じた洗浄モードでレンズ１２を洗浄することができる。
【０２０６】
なお、親水加工されたレンズにあっては、レンズに水滴が付着するとその水滴は膜状になってレンズの表面を覆うため、撥水加工されたレンズのように、水滴が、水滴の状態でレンズの表面に付着することはない。したがって、親水加工されたレンズでは、洗浄モードのうち、エアー洗浄を外してもよい。
【０２０７】
以上説明したように、このように構成された本発明のレンズ洗浄装置８によれば、レンズ洗浄制御部６０は、レンズ１２の撥水加工の有無、撥水加工の程度、親水加工の有無、親水加工の程度に応じて、洗浄液１１４、もしくは圧縮空気１２０の噴射形態を設定する白濁度合Ｕのしきい値を変更するようにしたため、使用するレンズ１２の状態によらずに、確実に白濁の洗浄を行うことができる。
【０２０８】
なお、実施例１、２において、輝度勾配ｇに基づいてレンズ１２の白濁度合Ｕを算出する際に、１方向に延びるライン上で輝度勾配ｇを算出したが、輝度勾配ｇを算出するためのラインは、前記した方向に限定されるものではなく、図２４（ａ）〜図２４（ｅ）に示すように設定してもよい。
【０２０９】
すなわち、図２４（ｂ）に示すように、領域Ｒ０の内部において、領域Ｒ０の重心位置Ｇを通る上下方向に延びる直線上の、重心位置Ｇよりも上部に探索開始点Ｏ３を設定して、そこから左方向に延びる水平線分をラインＯ３Ｐ３としてもよい。また、図２４（ｃ）に示すように、領域Ｒ０の内部において、領域Ｒ０の重心位置Ｇを通る上下方向の直線上の、重心位置Ｇよりも上部に探索開始点Ｏ４を設定して、そこから上方向に延びる垂直線分をラインＯ４Ｐ４としてもよい。
【０２１０】
また、実施例１で説明したように、ラインを複数設定してもよい。その際、実施例１で説明した左右方向に延びるラインのみならず、図２４（ａ）に示すように、領域Ｒ０の内部に、領域Ｒ０の重心位置Ｇから、上下方向に延びる直線に対して、それぞれ角度θをもって左右上方に延びるラインＯ１Ｐ１，Ｏ２Ｐ２を設定してもよい。なお、この場合も、探索開始点Ｏ１，Ｏ２は、領域Ｒ０の重心位置Ｇより上方に設定する。
【０２１１】
そして、このように複数のラインを設定した場合は、実施例１で説明したように、複数のラインでそれぞれ算出された輝度勾配ｇを平均化して白濁度合Ｕとすればよい。さらに、複数のラインを設定した場合は、実施例１で説明した輝度勾配のギャップＧＩを算出して、この輝度勾配のギャップＧＩに基づいて、検出された領域Ｒ０の妥当性を判定するようにしてもよい。
【０２１２】
さらに、ラインは、図２４（ｄ）に示すように、さらに多くの方向を設定することも可能である。図２４（ｄ）は、図２４（ａ）に従って設定したラインＯ１Ｐ１，Ｏ２Ｐ２の他に、左方向に延びるラインＯ３Ｐ３，および、右方向に延びるラインＯ３Ｐ４を設定した例である。
【０２１３】
そして、このようにして設定された複数のラインでそれぞれ算出された輝度勾配ｇは、平均化されて白濁度合Ｕとされるとともに、各々の輝度勾配ｇのギャップＧＩが算出されて、検出された領域Ｒ０の妥当性が判定される。
【０２１４】
なお、図２４（ａ），（ｄ）は、いずれも、領域Ｒ０の重心位置Ｇを通る上下方向の直線に関して左右対称になるように複数のラインを設定したが、左右対称な設定に限定されるものではない。すなわち、領域Ｒ０の重心位置Ｇを通る上下方向の直線に関して左右対称でない複数のラインを設定してもよい。
【０２１５】
特に、レンズ１２の表面の白濁が略円形状である場合、すなわち、領域Ｒ０の重心位置Ｇから見て、白濁に等方性がある場合には、領域Ｒ０の重心位置Ｇから領域Ｒ０の周縁に向かうラインに沿う輝度勾配ｇは、ラインの方向によらずにほぼ同じ形状になるため、ラインの左右対称性を考慮せずに複数のラインを設定することができる。
【０２１６】
そして、このようにして設定された複数のラインでそれぞれ算出された輝度勾配ｇは、平均化されて白濁度合Ｕとされるとともに、各々の輝度勾配ｇのギャップＧＩが算出されて、検出された領域Ｒ０の妥当性が判定される。
【０２１７】
なお、こうしてより多くの方向にラインを設定したときに、各々のラインで輝度勾配ｇを算出した後で、異常値を示した輝度勾配ｇが算出されたラインを棄却して、それ以外のラインの輝度勾配ｇを平均化して白濁度合Ｕを算出してもよい。このようにすることによって、特定のラインに突発的にノイズが混入した場合には、そのライン以外のラインで輝度分布を読み取って輝度勾配ｇを算出することができるため、ノイズの影響が緩和されることによって、信頼性の高い輝度勾配ｇを算出することができ、これによって、信頼性の高い白濁度合Ｕを算出することができる。
【０２１８】
また、輝度分布の探索は、ラインではなく、図２４（ｅ）に示すように、細長い領域に対して行ってもよい。
【０２１９】
図２４（ｅ）は、領域Ｒ０の内部に、領域Ｒ０の重心位置Ｇを通る上下方向の直線上に探索開始点Ｏ３を設定し、探索開始点Ｏ３から左方向に延びるラインＯ３Ｐ３と、右方向に延びるラインＯ３Ｐ４を設定した後、ラインＯ３Ｐ３とラインＯ３Ｐ４にそれぞれ直交する方向に厚さｔを有する領域を設定したものである。
【０２２０】
そして、輝度勾配算出部３０において、ラインＯ３Ｐ３に亘って、設定した領域内部において、ラインＯ３Ｐ３に直交する方向（厚さｔ方向）の輝度値の総和値を求めて、ラインＯ３Ｐ３に沿って、その総和値の分布を算出する。
【０２２１】
さらに、その総和値の分布から、先の説明と同様にして、輝度勾配ｇを算出する。なお、輝度勾配ｇを算出するときに設定した第１のしきい値Ａと第２のしきい値Ｂは、それぞれ、設定した領域の厚さｔに応じた別のしきい値として設定される。
【０２２２】
ラインＯ３Ｐ４についても、同様にして、輝度値の総和値の分布を算出し、その後、輝度勾配ｇを算出する。
【０２２３】
その後、先の説明と同様にして白濁度合Ｕが算出されて、白濁度合Ｕの診断が行われる。
【０２２４】
このように、設定したラインに沿って延びる領域を設定することによって、単にライン上の輝度値を探索した場合と比べて、突発的なノイズが混入しても、そのノイズの影響が緩和されるため、安定した輝度勾配ｇを算出することができ、これによって、信頼性の高い白濁度合Ｕの診断を行うことができる。
【０２２５】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであるため、本発明は実施例の構成にのみ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の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【０２２６】
８    レンズ洗浄装置
９    ＢＳＷシステム
１０  撮像部
１２  レンズ
１４  光電変換部
１６  ゲイン調整部
２０  領域検出部
３０  輝度勾配算出部
４０  白濁度合算出部
４２  輝度勾配平均値算出部
４４  類似性算出部
４６  確信度決定部
５０  白濁度合通知部
６０  レンズ洗浄制御部
６２  自動洗浄判断部
６４  システムフェール判断部
７０  レンズ洗浄部
８０  車両情報取得部
８５  情報出力部
９０  警報出力部
１００  接近車両検出部
【図１】
2014027539.tif 000003
【図２】
2014027539.tif 000004
【図３】
2014027539.tif 000005
【図４】
2014027539.tif 000006
【図５】
2014027539.tif 000007
【図６】
2014027539.tif 000008
【図７】
2014027539.tif 000009
【図８】
2014027539.tif 000010
【図９】
2014027539.tif 000011
【図１０】
2014027539.tif 000012
【図１１】
2014027539.tif 000013
【図１２】
2014027539.tif 000014
【図１３】
2014027539.tif 000015
【図１４】
2014027539.tif 000016
【図１５】
2014027539.tif 000017
【図１６】
2014027539.tif 000018
【図１７】
2014027539.tif 000019
【図１８】
2014027539.tif 000020
【図１９】
2014027539.tif 000021
【図２０】
2014027539.tif 000022
【図２１】
2014027539.tif 000023
【図２２】
2014027539.tif 000024
【図２３】
2014027539.tif 000025
【図２４】
2014027539.tif 000026