(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレビカメラにより車内からガラス越しに車両の一部を撮像し、その撮像状態の変化により、前記ガラス外面のスプラッシュによる汚れを検知してワイパーを動作させる、自動ワイパー装置において、
所定時間巾のサンプリングを時系列に連続的に行い、該サンプリングの時間内の低周波成分を検出する低周波成分検出手段と、
前記低周波成分を記憶する記憶手段と、
一つの先行サンプリング時間内の前記低周波成分の強さと、前記先行サンプリング時間に追従する後続のサンプリング時間内の前記低周波成分の強さとにより前記低周波成分の変化量を検出する変化量検出手段と、
前記変化量と予め決められたしきい値と比較し、スプラッシュ状態を検出するスプラッシュ検出手段と、
前記スプラッシュ検出手段からの検出信号に基づいてワイパーを駆動するワイパー駆動手段とを備えたことを特徴とする自動ワイパー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビカメラにより車内からガラス越しに車両の一部を撮像し、前記ガラス外面のスプラッシュによる汚れ状態を検知してワイパーを動作させる、自動ワイパー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、先行車両を検出したり、また、路面の白線等を検出して自動走行させる装置が種々提案されているが、それらはテレビカメラを検出センサとして用いているので、テレビカメラの保護上、フロントガラスの内面側に配置される。
一方、車両を豪雨のなかで走行させていると、対向車とすれ違う際にスプラッシュによる水片がフロントガラスを襲うことがある。フロントガラスがスプラッシュにより汚れると、その識別能力が低下するので、その汚れをワイパーにより迅速に排除する必要がある。
【０００３】
雨滴センサを備えた雨滴感応ワイパとして、特開平９ー１２６９９８号公報が知られている。この技術は、ＣＣＤ素子による雨滴センサを備え、雨滴がフロントガラスに付着することにより前記ＣＣＤ素子の画素の輝度の変化量を求め、該変化量の大小によりワイパーの作動を制御するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この技術は、ＣＣＤカメラに用いられるレンズの焦点深度を１ｍ程度に設定し、フロントガラスに付着した雨滴は結像するが、車両の周囲の景色等は結像されないでＣＣＤ素子に入来して、その光量はほぼ均一となるようにされている。
よって、先行車両の検出、白線等の検出を行うことはできない。
【０００５】
一方、車載されたテレビカメラは、さまざまな情景を撮像するため、その画像をフーリエ変換した場合、周波数はランダムに変化する。しかしながら、画像内の自車両が撮像されている部分に着目すれば、撮像対象が特定されているために周波数成分の変動は小さい。さらに、フロントガラスにスプラッシュによる水片が付着すると、その水片により画像がボケることによって高周波成分が減り、低周波成分が増加する。
よって、所定時間の間にサンプリングした画像の内の着目領域の周波数成分を調べ、ある低周波成分を縦軸に前記サンプリングの回数を横軸にしてプロットし、そのグラフの縦軸の程度を見ることにより、スプラッシュ時には低周波成分が増加し、その変化量の大小によりワイパーを駆動し、スプラッシュによる汚れを排除することができる。
【０００６】
上述の事情に鑑み、本発明は、画像の低周波成分を検出して、その変化量を検出してワイパーを作動させ、ガラス外面のスプラッシュによる汚れを排除する自動ワイパー装置を提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決する手段は請求項１に記載されている通りである。
本発明は、テレビカメラにより車内からガラス越しに車両の一部を撮像するものであり、前記ガラスは、フロントガラス、リアウインドガラス、サイドウインドガラスであってもよい。
【０００８】
低周波成分の検出は、テレビカメラが撮像する画面全部の画素をサンプリングデータを用いても、また、前記画面の中心部分等の一部分のサンプリングデータを用いてもよい、よって、低周波成分の検出のための所定時間巾のサンプリングは、時系列に連続的であっても、一部のデータを用いるために断続的であってもよい。
【０００９】
該サンプリングの時間内の低周波成分は、画素毎の強さの平均値が記憶され、一つの先行サンプリング時間内の前記低周波成分の強さと、前記先行サンプリング時間に追従する後続のサンプリング時間内の前記低周波成分の強さとにより前記低周波成分の変化量を検出し、該変化量と予め決められたしきい値と比較して、前記変化量がしきい値より大きいとスプラッシュ状態として自動的にワイパーが動作する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施の形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施の形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１１】
図１は、本発明に係る自動ワイパー制御装置の概略構成を示す模式図、図２は、テレビカメラによって撮像される画面を示す図、図３は、流れ図である。
図１において、車両１内にはフロントガラス２の内側に、大多数の運転手によって通常の運転状態では視野αを外れる上方に、テレビカメラ（以下、カメラ）４が、運転手の前記視野αと一部異なった被写体を望むように写角βを有し、車両前方の先行車両及び車両１のボンネット３を写角内に取り込み可能に配置されている。
【００１２】
カメラ４は図２に示す画像範囲を撮像可能に構成され、Ａ領域には先行車両等が結像可能であり、Ｂ領域は後述する低周波成分の検出に用いられるが、Ａ，Ｂ，Ｃ領域全部を低周波成分の検出に用いてもよい。
【００１３】
カメラ４からの画像情報は画像処理部６に送出可能に接続され、カメラ４によって取り込まれた画像情報は画像処理部６により演算処理され、画像処理部６からの指令信号がワイパー駆動装置８に送られ、ワイパ５を駆動する。また、画像処理部６は指令信号をデフロスタ装置７に送り、ダクト９からデフ用気体が放出可能に構成されている。
【００１４】
画像処理部６は、２次元フーリエ変換によりサンプリング画像の低周波成分を検出する低周波成分検出手段を有している。
【００１５】
画像処理部６は、図２のＢ領域の画像を２次元フーリエ変換して各周波数成分を抽出し、そのなかから低周波成分を分別し、該低周波成分を縦軸に電圧、横軸に時間としてプロットし、この低周波成分ピーク値の平均を算出して、その値を記憶する記憶手段を有している。
【００１６】
また、画像処理部６は、図３の符号３０に示すように、一つの先行サンプリング時間内の前記低周波成分の強さと、前記先行サンプリング時間に追従する後続のサンプリング時間内の前記低周波成分の強さとをプロットし、先行する低周波成分の強さと後続の低周波成分の強さとの差をとり、前記低周波成分の変化量を検出する変化量検出手段を有している。
【００１７】
また、画像処理部６は前記変化量が予め決められたしきい値より大きいか小さいかを判定し、前記変化量がしきい値より大きい場合はスプラッシュ有りとし、そうでない場合は、スプラッシュ無しとするスプラッシュ検出手段が備えられている。
【００１８】
尚、スプラッシュにより水片が画面上に現れて、フロントガラスに付着する時間は、通常１画面をサンプリングする時間（例えば１／３０秒）より速い。よって、前記変化量を検出する際に、前記先行サンプリング時間に追従する後続のサンプリング時間内の途中でスプラッシュを受けたときには、検出される変化量はしきい値を越えない場合がある。
【００１９】
したがって、本実施の形態においては、追従１回目でしきい値を越えず、そして、第２回目でも変化量が検出された場合は、第１回目の変化量と第２回目の変化量との合計変化量がしきい値とが比較されるように、図４で符号３０に示すように変化の少ないボトムラインと、トップラインとの合計変化量を検出するように、少なくとも３回のサンプリング時間（例えば、３×１／３０秒）内で変化量が検出されるように構成されている。
【００２０】
次に、このように構成された本実施の形態の作用を、図４の流れ図を用いて  説明する。
車両１のエンジンが駆動すると、カメラ４は画像を取り込み（２０）、図２に示す画像を画像処理部６に送出する。画像処理部６では、図２のＢ領域であるボンネット３の周辺の画像のみを利用して演算を行う（２１）。
【００２１】
まず、２次元フーリエ変換により各周波成分を抽出して（２２）、低周波成分を分別し低周波成分の変化量を監視する（２３）。しきい値と低周波数成分の変化量と比較し、しきい値より低周波成分が少ないときは（２４）、スプラッシュ無し（２５）とする。
【００２２】
一方、しきい値より低周波成分が少なくないときは、スプラッシュ有り（２６）として、ワイパー駆動装置８を駆動してワイパー５を動作させる（２７）。
そして、前記ステップ２０〜２７は車両のエンジンが動作している間には連続して行われる。
なお、上記で説明したスプラッシュ状態には、急激な降雨も含むものである。
【００２３】
【発明の効果】
以上記載したごとく、本発明は、撮像する画面を連続的にサンプリングを行い低周波成分を検出して、低周波成分の変化ラインを構成するボトムラインとトップライン間の変化量を検出してスプラッシュの有無を判定するので、検出が正確であるとともに、サンプリング時間にまたがってスプラッシュを受けても確実に、且つ迅速にスプラッシュ水片をワイパー駆動して排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動ワイパー制御装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】テレビカメラによって撮像される画面を示す図である。
【図３】画像入力からスプラッシュ検出までの動作を示す流れ図である。
【図１】
0003562327.tif 000002
【図２】
0003562327.tif 000003
【図３】
0003562327.tif 000004