(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
付着物が付着する対象物の所定領域を照明する照明手段と、
前記照明手段及び前記照明手段以外の光で照明された前記所定領域の第１の撮像情報を生成する第１の撮像情報生成手段と、
前記照明手段以外の光のみで照明された前記所定領域の第２の撮像情報を生成する第２の撮像情報生成手段と、
前記照明手段のみで照明された前記所定領域の第３の撮像情報を生成する第３の撮像情報生成手段と、
前記第１の撮像情報、前記第２の撮像情報、及び前記第３の撮像情報に基づいて、前記所定領域に前記付着物が付着しているか否かを判別する付着物判別手段と、を有する付着物検出装置。
【請求項２】
前記第１の撮像情報生成手段は、前記所定領域が前記照明手段以外の光から遮光されていない状態、かつ、前記照明手段が点灯している状態で前記第１の撮像情報を生成し、
前記第２の撮像情報生成手段は、前記所定領域が前記照明手段以外の光から遮光されていない状態、かつ、前記照明手段が消灯している状態で前記第２の撮像情報を生成し、
前記第３の撮像情報生成手段は、前記所定領域が前記照明手段以外の光から遮光されている状態、かつ、前記照明手段が点灯している状態で前記第３の撮像情報を生成する請求項１記載の付着物検出装置。
【請求項３】
前記付着物判別手段は、前記第１の撮像情報から前記第２の撮像情報及び前記第３の撮像情報を減算した撮像情報に基づいて、前記所定領域に前記付着物が付着しているか否かを判別する請求項１又は２記載の付着物検出装置。
【請求項４】
前記付着物判別手段は、前記第１の撮像情報を生成する際の第１の露光時間と、前記第２の撮像情報を生成する際の第２の露光時間とに基づいて、前記第２の撮像情報を補正して第４の撮像情報を生成し、
前記第１の露光時間と、前記第３の撮像情報を生成する際の第３の露光時間とに基づいて、前記第３の撮像情報を補正して第５の撮像情報を生成し、
前記第１の撮像情報、前記第４の撮像情報、及び前記第５の撮像情報に基づいて、前記所定領域に前記付着物が付着しているか否かを判別する請求項１又は２記載の付着物検出装置。
【請求項５】
前記付着物判別手段は、前記第１の撮像情報から前記第４の撮像情報及び前記第５の撮像情報を減算した撮像情報に基づいて、前記所定領域に前記付着物が付着しているか否かを判別する請求項４記載の付着物検出装置。
【請求項６】
前記第１の露光時間は、前記第２の露光時間以下に設定されている請求項４又は５記載の付着物検出装置。
【請求項７】
前記付着物が付着する対象物は、車両の一部を構成する透明部材であり、
前記所定領域は、前記透明部材において、前記透明部材を介して前記車両の一部が撮像される撮像範囲に設けられている請求項１乃至６の何れか一項記載の付着物検出装置。
【請求項８】
検出対象物の所定領域を照明手段で照明し、前記照明手段及び前記照明手段以外の光で照明された前記所定領域の第１の撮像情報を生成する第１の撮像情報生成工程と、
前記照明手段を消灯し、前記照明手段以外の光のみで照明された前記所定領域の第２の撮像情報を生成する第２の撮像情報生成工程と、
前記所定領域が前記照明手段以外の光から遮光されている状態、かつ、前記照明手段が点灯している状態で、前記照明手段のみで照明された前記所定領域の第３の撮像情報を生成する第３の撮像情報生成工程と、
前記第１の撮像情報、前記第２の撮像情報、及び前記第３の撮像情報に基づいて、前記所定領域に付着物が付着しているか否かを判別する付着物判別工程と、を有する付着物検出方法。
【請求項９】
前記付着物判別工程では、前記第１の撮像情報から前記第２の撮像情報及び前記第３の撮像情報を減算した撮像情報に基づいて、前記所定領域に前記付着物が付着しているか否かを判別する請求項８記載の付着物検出方法。
【請求項１０】
前記第１の撮像情報生成工程では、前記第１の撮像情報を生成する際の第１の露光時間を記憶手段に記憶し、
前記第２の撮像情報生成工程では、前記第２の撮像情報を生成する際の第２の露光時間を記憶手段に記憶し、
前記第３の撮像情報生成工程では、前記第３の撮像情報を生成する際の第３の露光時間を記憶手段に記憶し、
前記付着物判別工程では、前記第１の露光時間と前記第２の露光時間とに基づいて、前記第２の撮像情報を補正して第４の撮像情報を生成し、
前記第１の露光時間と前記第３の露光時間とに基づいて、前記第３の撮像情報を補正して第５の撮像情報を生成し、
前記第１の撮像情報、前記第４の撮像情報、及び前記第５の撮像情報に基づいて、前記所定領域に前記付着物が付着しているか否かを判別する請求項８記載の付着物検出方法。
【請求項１１】
前記付着物判別工程では、前記第１の撮像情報から前記第４の撮像情報及び前記第５の撮像情報を減算した撮像情報に基づいて、前記所定領域に前記付着物が付着しているか否かを判別する請求項１０記載の付着物検出方法。
【請求項１２】
対象物に付着する付着物を検出する付着物検出装置を搭載した車両であって、
前記付着物検出装置は、
前記対象物の所定領域を照明する照明手段と、
前記照明手段及び前記照明手段以外の光で照明された前記所定領域の第１の撮像情報を生成する第１の撮像情報生成手段と、
前記照明手段以外の光のみで照明された前記所定領域の第２の撮像情報を生成する第２の撮像情報生成手段と、
前記照明手段のみで照明された前記所定領域の第３の撮像情報を生成する第３の撮像情報生成手段と、
前記第１の撮像情報、前記第２の撮像情報、及び前記第３の撮像情報に基づいて、前記所定領域に前記付着物が付着しているか否かを判別する付着物判別手段と、を有することを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に搭載可能な付着物検出装置及び付着物検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の車両に搭載され、フロントガラスに付着した雨滴等の付着物を撮像手段を用いて検出する付着物検出装置が知られている。
【０００３】
一例を挙げれば、撮像装置の焦点距離を無限遠に設定するとともに、同撮像装置を通じて得られる画像情報を画像処理部で複数のサブ画像に分割し、該分割されたサブ画像の画像情報別に分散値を求める。そして、分散値を求めた後は、各対応するサブ画像別に、今回得られた画像情報から算出した分散値と記憶部に記憶されている前回得られた画像情報から算出した分散値との差分演算を行い、この差分値に所定の演算処理を施した値をそれらサブ画像の数の分だけ積算した値に基づいて降雨の有無を検出する付着物検出装置等である（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、フロントガラスに付着した雨滴等の付着物を検出する際には、フロントガラスからの反射光等の不要光も撮像手段に入射するため、精度の良い付着物検出が困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、付着物を精度よく検出可能な付着物検出装置及び付着物検出方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本付着物検出装置は、付着物が付着する対象物の所定領域を照明する照明手段と、前記照明手段及び前記照明手段以外の光で照明された前記所定領域の第１の撮像情報を生成する第１の撮像情報生成手段と、前記照明手段以外の光のみで照明された前記所定領域の第２の撮像情報を生成する第２の撮像情報生成手段と、前記照明手段のみで照明された前記所定領域の第３の撮像情報を生成する第３の撮像情報生成手段と、前記第１の撮像情報、前記第２の撮像情報、及び前記第３の撮像情報に基づいて、前記所定領域に前記付着物が付着しているか否かを判別する付着物判別手段と、を有することを要件とする。
【発明の効果】
【０００７】
開示の技術によれば、付着物を精度よく検出可能な付着物検出装置及び付着物検出方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施の形態に係る付着物検出装置の概略構成を例示する模式図である。
【図２】車両前方を撮像する様子を説明する図である。
【図３】車両前方の撮像画像を例示する図である。
【図４】フロントガラスの外壁面に付着物が付着している様子を例示する図である。
【図５】車両前方及びフロントガラスの付着物の撮像画像を例示する図である。
【図６】フロントガラスの付着物の撮像画像を例示する図（その１）である。
【図７】画像処理手段の機能を例示する図である。
【図８】画像処理手段の構成を例示する図である。
【図９】第３の撮像情報生成手段の動作を説明するフローチャート（その１）である。
【図１０】画像処理手段全体の動作を説明するフローチャート（その１）である。
【図１１】複数の画素を有する画像センサを平面視した図である。
【図１２】フロントガラスの付着物の撮像画像を例示する図（その２）である。
【図１３】付着物検出領域の設定例を示す図である。
【図１４】第３の撮像情報生成手段の動作を説明するフローチャート（その２）である。
【図１５】画像処理手段全体の動作を説明するフローチャート（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１０】
なお、以下の実施の形態では、付着物検出装置を自動車等の車両に搭載し、車両のフロントガラスに付着した雨滴等の付着物を検出する例を示すが、これに限定されることはない。例えば、付着物検出装置を用いて、建物のガラス等に付着した雨滴等の付着物を検出すること等が可能である。
【００１１】
〈第１の実施の形態〉
図１は、第１の実施の形態に係る付着物検出装置１０の概略構成を例示する模式図である。図１を参照するに、付着物検出装置１０は、撮像ユニット２０と、画像処理手段３０とを有する。なお、１０１は車両のフロントガラスを示している。なお、フロントガラス１０１は、本発明に係る付着物が付着する対象物の代表的な一例である。又、フロントガラス１０１は、本発明に係る車両の一部を構成する透明部材の代表的な一例である。
【００１２】
撮像ユニット２０は、例えば、車両のフロントガラス１０１の近傍（例えば、図示しないルームミラー付近）に設置されている。撮像ユニット２０は、光源２１と、コリメートレンズ２２と、撮像レンズ２３と、画像センサ２４とを有する。光源２１は、フロントガラス１０１に付着した付着物を検出するために設けられた光源であり、フロントガラス１０１の一方の面側（内壁面側）からフロントガラス１０１に向けて光を照明する機能を有する。
【００１３】
光源２１は、フロントガラス１０１に付着した付着物を検出する付着物検出領域１０２を少なくとも照明できる位置に配置されている。例えば、付着物検出領域１０２がフロントガラス１０１の下端側であれば、光源２１は、少なくともフロントガラス１０１の下端側を照明できる位置に配置される。又、付着物検出領域１０２がフロントガラス１０１の上端側及び下端側であれば、光源２１は、少なくともフロントガラス１０１の上端側及び下端側を照明できる位置に配置される。又、付着物検出領域１０２がフロントガラス１０１の全面であれば、光源２１は、少なくともフロントガラス１０１の全面を照明できる位置に配置される。なお、付着物検出領域１０２を確実に照明するため、複数の光源２１を配置してもよい。
【００１４】
光源２１としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ（ＬＤ）等を用いることができる。又、光源２１の発振波長としては、例えば、可視光や赤外光等を用いることができる。
【００１５】
但し、光源２１の光で対向車両の運転者や歩行者等を眩惑するのを回避する必要がある。そのため、光源２１の発振波長としては、可視光よりも波長が長く、かつ、後述の画像センサ２４の受光感度が及ぶ範囲の波長（例えば８００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の赤外光領域の波長）を選択することが好ましい。
【００１６】
光源２１からの照明光はコリメートレンズ２２により略平行光とされ、フロントガラス１０１に入射する。但し、コリメートレンズ２２は、必要に応じて設ければよい。なお、光源２１及びコリメートレンズ２２は、本発明に係る照明手段の代表的な一例である。又、付着物検出領域１０２は、本発明に係る所定領域の代表的な一例である。
【００１７】
撮像レンズ２３及び画像センサ２４は、フロントガラス１０１に対して光源２１と同じ側に配置されており、光源２１から雨滴等の付着物に照明された光の反射光や、車両外部からの入射光を撮像する機能を有する。本実施の形態では、撮像レンズ２３の光軸が水平方向を向くように配置しているが、これに限定されることはない。なお、光源２１は、光源２１から雨滴等の付着物に照明された光の反射光が撮像レンズ２３を介して画像センサ２４へ入射する位置に配置されている。
【００１８】
撮像レンズ２３は、例えば、複数のレンズから構成され、焦点がフロントガラス１０１の位置よりも遠方に設定されている。撮像レンズ２３の焦点位置は、例えば、無限遠又は無限遠とフロントガラス１０１との間に設定することができる。
【００１９】
画像センサ２４は、撮像レンズ２３を透過した光を受光する２次元配置された複数の画素で構成され、画素毎に入射光を光電変換する機能を有する。画像センサ２４は、例えば、２次元配置された数十万個程度の画素で構成されている。画像センサ２４としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いることができる。なお、画像センサ２４の入射側に、例えば、各画素に対応するマイクロレンズ等を設け、画像センサ２４への集光効率を上げる構成にしてもよい。
【００２０】
画像センサ２４の後段には図示しない信号処理部が設けられている。信号処理部は、画像センサ２４で光電変換されたアナログ電気信号（画像センサ２４の各画素への入射光量に対応した電気信号）をデジタル電気信号に変換して出力する機能を有する。信号処理部は、画像処理手段３０と電気的に接続されており、信号処理部から出力されたデジタル電気信号は画像処理手段３０に入力される。
【００２１】
光源２１を消灯し、図２に示すように車両の前方を撮像すると、例えば、図３のような撮像画像が得られる。又、図４に示すように、フロントガラス１０１の外壁面に雨滴等の付着物１０３が付着している場合に、光源２１を点灯すると、光源２１からフロントガラス１０１の外壁面に付着した付着物１０３に照明された光は、付着物１０３と空気との界面で反射し、撮像レンズ２３を経由して画像センサ２４に入射する。そのため、例えば、図３に示す画像に付着物画像１０４（雨滴等の付着物１０３の画像）が重畳された図５に示すような撮像画像が得られる。
【００２２】
ここで、図５の撮像画像の撮像情報から図３の撮像画像の撮像情報を差し引くことで、背景画像がない図６に示すような付着物画像１０４が得られ、付着物１０３が検出できるとも考えられる。しかしながら、フロントガラス１０１の外壁面から入ってくる背景の光と、付着物１０３からの反射光以外に、フロントガラス１０１からの反射光等の不要光も撮像ユニット２０に入射する。そのため、単純に図５の撮像画像の撮像情報から図３の撮像画像の撮像情報を差し引いても、実際には、図６のような撮像画像は得られない。
【００２３】
そこで、本実施の形態では、付着物１０３の良好な撮像画像が得られるように画像処理手段３０を構成している。以下、画像処理手段３０の構成について、詳説する。
【００２４】
図７は、画像処理手段の機能を例示する図である。図７を参照するに、画像処理手段３０は、第１の撮像情報生成手段３１と、第２の撮像情報生成手段３２と、第３の撮像情報生成手段３３と、付着物判別手段３４とを有する。図７において、３０ａは前述の信号処理部から出力されたデジタル電気信号を示しており、デジタル電気信号３０ａは第１の撮像情報生成手段３１、第２の撮像情報生成手段３２、及び第３の撮像情報生成手段３３に入力される。
【００２５】
第１の撮像情報生成手段３１は、光源２１を点灯して光源２１で照明された付着物検出領域１０２の撮像情報と、光源２１以外の光で照明された付着物検出領域１０２の撮像情報とを含む第１の撮像情報Ｄ１を生成する機能を有する。例えば、フロントガラス１０１の付着物検出領域１０２に付着物１０３が付着している場合には、第１の撮像情報生成手段３１において、図５に対応する第１の撮像情報Ｄ１が生成される。
【００２６】
第２の撮像情報生成手段３２は、光源２１を消灯し、光源２１以外の光で照明された付着物検出領域１０２の第２の撮像情報Ｄ２を生成する機能を有する。例えば、第２の撮像情報生成手段３２において、図３に対応する第２の撮像情報Ｄ２が生成される。
【００２７】
第３の撮像情報生成手段３３は、外光を遮光した状態で光源２１を点灯し、光源２１のみで照明された付着物検出領域１０２の第３の撮像情報Ｄ３を生成する機能を有する。これにより、光源２１を点灯した際のフロントガラス１０１からの反射光等の不要光のみの情報である第３の撮像情報Ｄ３が得られる。
【００２８】
付着物判別手段３４は、第１の撮像情報生成手段３１、第２の撮像情報生成手段３２、及び第３の撮像情報生成手段３３がそれぞれ生成した第１の撮像情報Ｄ１、第２の撮像情報Ｄ２、及び第３の撮像情報Ｄ３に基づいて付着物検出領域１０２に雨滴等の付着物１０３が付着しているか否かを判別し、判別情報３０ｂを出力する機能を有する。
【００２９】
画像処理手段３０は、例えば、図８に示すＣＰＵ４４、ＲＡＭ４５、ＲＯＭ４６、ＦＲＯＭ４７等により構成できる。ＣＰＵ４４は画像処理手段３０としての機能を実現するとともに、光源２１や画像センサ２４を駆動する周辺ＩＣ５１を制御する機能等を有する。ＲＡＭ４５は撮像情報や演算結果等を保持する機能を有する。ＲＯＭ４６は制御プログラム等を格納する機能を有する。ＦＲＯＭ４７は調整値等を保持させる不揮発性メモリである。なお、ＣＰＵ４４、ＲＡＭ４５、ＲＯＭ４６、ＦＲＯＭ４７、周辺ＩＣ５１等は、バス５２を介して信号の送受信が可能とされている。
【００３０】
ここで、フローチャートを参照しながら、画像処理手段３０の具体的な動作について説明する。まず、第３の撮像情報生成手段３３の動作について説明する。図９は、第３の撮像情報生成手段３３の動作を説明するフローチャートである。図９に示すフローチャートに対応するプログラムは、図８のＲＯＭ４６に格納することができ、ＣＰＵ４４により実行することができる。
【００３１】
まず、ステップＳ１０１では、付着物検出領域１０２に外光（光源２１の照明光及びその反射光以外の光）が入らないように遮光する。次に、ステップＳ１０２では、第３の撮像情報生成手段３３は、光源２１を点灯し、光源２１のみで照明された付着物検出領域１０２の第３の撮像情報Ｄ３を生成する。これにより、フロントガラス１０１からの反射光等の不要光のみの情報である第３の撮像情報Ｄ３が得られる。次に、ステップＳ１０３では、第３の撮像情報生成手段３３は、ステップＳ１０２で生成した第３の撮像情報Ｄ３を記憶手段である図８のＦＲＯＭ４７に保持（記憶）する。
【００３２】
ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理は、予め行っておけば繰り返し行う必要はない。ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理は、例えば、車両工場において、車両の組立工程や調整工程で行うことが好適である。車両の組立工程や調整工程では車両全体を暗部に置くことで、容易に外光を遮光できるからである。
【００３３】
次に、画像処理手段３０全体の動作について説明する。図１０は、画像処理手段３０全体の動作を説明するフローチャートである。図１０に示すフローチャートに対応するプログラムは、図８のＲＯＭ４６に格納することができ、ＣＰＵ４４により実行することができる。
【００３４】
まず、ステップＳ２０１では、第１の撮像情報生成手段３１は、車両の走行時に光源２１を点灯して光源２１で照明された付着物検出領域１０２の撮像情報と、光源２１以外の光で照明された付着物検出領域１０２の撮像情報とを含む第１の撮像情報Ｄ１を生成する。
【００３５】
次に、ステップＳ２０２では、第２の撮像情報生成手段３２は、車両の走行時に光源２１を消灯し、光源２１以外の光で照明された付着物検出領域１０２の第２の撮像情報Ｄ２を生成する。次に、ステップＳ２０３では、付着物判別手段３４は、予めＦＲＯＭ４７に記憶されている第３の撮像情報Ｄ３を取得する（読み出す）。
【００３６】
次に、ステップＳ２０４では、付着物判別手段３４は、式１の演算を実行し、撮像情報Ｄを算出する。
Ｄ＝Ｄ１−Ｄ２−Ｄ３・・・（式１）
なお、図１１に示すように画像センサ２４は複数の画素を有するため、ステップＳ２０４の演算は画素毎に行う。例えば、付着物検出領域１０２内にａ１〜ａ１０、ｂ１〜ｂ１０、ｃ１〜ｃ１０の画素があるとすれば、各画素について順番にステップＳ２０４の演算を行う。その結果、図１２のような付着物画像１０４のみの撮像画像が得られる。
【００３７】
次に、ステップＳ２０５では、付着物判別手段３４は、付着物検出領域１０２に対応する全画素についての撮像情報Ｄ（例えば、図１２に示す撮像画像）に基づいて、雨滴等の付着物１０３の有無を判定する。具体的には、例えば、撮像情報Ｄを一定の閾値で二値化した後、ラベリング処理を行い、各領域の大きさで雨滴等の付着物１０３の有無を判定することができる。又、撮像情報Ｄから輪郭を抽出し、その周囲の長さで雨滴等の付着物１０３の有無を判定してもよい。
【００３８】
なお、走行中に第１の撮像情報Ｄ１と第２の撮像情報Ｄ２を生成するので、背景が変化して正常な画像処理ができない場合も有り得る。この場合には、例えば、動き検出アルゴリズムを用いて、背景の移動を補正すればよい。
【００３９】
又、図１３に示すように、撮像範囲の一部にボンネット１０５等の車両の一部が入るように撮像ユニット２０の画角等を設定し、付着物検出領域１０２をボンネット１０５等の車両の一部に設定することにより、走行中の背景が変化しないようにしてもよい。つまり、付着物検出領域１０２は、フロントガラス１０１において、フロントガラス１０１を介してボンネット１０５等の車両の一部が撮像される撮像範囲に設けることができる。
【００４０】
このように、第１の実施の形態では、第１の撮像情報Ｄ１から第２の撮像情報Ｄ２を減算するとともに、フロントガラス１０１からの反射光等の不要光のみの情報である第３の撮像情報Ｄ３を減算して撮像情報Ｄを算出し、撮像情報Ｄに基づいて雨滴等の付着物の有無を判定する。これにより、フロントガラス１０１からの反射光等の不要光のみの情報である第３の撮像情報Ｄ３を除去できるため、付着物を精度よく検出することができる。
【００４１】
又、第１の撮像情報生成手段３１、第２の撮像情報生成手段３２、及び第３の撮像情報生成手段３３は、それぞれ異なるタイミングで動作するため、１つの撮像ユニット２０と、１つの画像処理手段３０とにより実現できる。これにより、付着物検出装置１０を低価格化することができる。
【００４２】
〈第２の実施の形態〉
車両の走行時には背景の明るさが変わるため、それに対応して露光時間を変えることにより、雨滴等の付着物１０３のより良好な撮像画像が得られる。具体的には、最も入射光の多い第１の撮像情報生成時より、第２の撮像情報生成時の露光時間を短くするにより、より適正に雨滴等の付着物を検出できる。又、露光時間を変えた場合には、露光時間の違いを考慮した演算を行うことにより、より適正に雨滴等の付着物を検出できる。
【００４３】
例えば、第１の撮像情報をＤ１、第２の撮像情報をＤ２、第３の撮像情報をＤ３とする。又、第１の撮像情報Ｄ１取得時の露光時間をｔ1、第２の撮像情報Ｄ２取得時の露光時間をｔ２、第３の撮像情報Ｄ３取得時の露光時間をｔ３とする。そして、露光時間ｔ1を基準とし、第２の撮像情報Ｄ２取得時の露光時間ｔ２、第３の撮像情報Ｄ３取得時の露光時間ｔ３とを加味して、新たに第２の撮像情報Ｄ２を補正した第４の撮像情報Ｄ４、第３の撮像情報Ｄ３を補正した第５の撮像情報Ｄ５を算出する。そして、第１の撮像情報Ｄ１から第４の撮像情報Ｄ４及び第５の撮像情報をＤ５を減算して、露光時間を加味した撮像情報Ｄ'を算出する。
【００４４】
具体的には、下記式２〜式４により算出する。
Ｄ４＝Ｄ２×ｔ１／ｔ２・・・（式２）
Ｄ５＝Ｄ３×ｔ１／ｔ３・・・（式３）
Ｄ'＝Ｄ１−Ｄ４−Ｄ５・・・（式４）
これにより、露光条件の違いに伴う撮像情報の違いを補正できる。なお、第１の実施の形態と同様に、上記演算は画素毎に行う。その結果、図１２のような付着物画像１０４が得られる。
【００４５】
ここで、フローチャートを参照しながら、画像処理手段３０の具体的な動作について説明する。まず、第３の撮像情報生成手段３３の動作について説明する。図１４は、第３の撮像情報生成手段３３の動作を説明するフローチャートである。図１４に示すフローチャートに対応するプログラムは、図８のＲＯＭ４６に格納することができ、ＣＰＵ４４により実行することができる。
【００４６】
まず、図９と同様にステップＳ１０１及びＳ１０２を実行する。次に、ステップＳ３０３では第３の撮像情報生成手段３３は、ステップＳ１０２で生成した第３の撮像情報Ｄ３と、その時の露光時間ｔ３を図８のＦＲＯＭ４７に記憶する。
【００４７】
ステップＳ１０１、Ｓ１０２、及びＳ３０３の処理は、図９の場合と同様に、予め行っておけば繰り返し行う必要はない。ステップＳ１０１、Ｓ１０２、及びＳ３０３の処理は、図９の場合と同様な理由により、例えば、車両工場において、車両の組立工程や調整工程で行うことが好適である。
【００４８】
次に、画像処理手段３０全体の動作について説明する。図１５は、画像処理手段３０全体の動作を説明するフローチャートである。図１５に示すフローチャートに対応するプログラムは、図８のＲＯＭ４６に格納することができ、ＣＰＵ４４により実行することができる。
【００４９】
まず、ステップＳ４０１では、第１の撮像情報生成手段３１は、車両の走行時に光源２１を点灯して光源２１で照明された付着物検出領域１０２の撮像情報と、光源２１以外の光で照明された付着物検出領域１０２の撮像情報とを含む第１の撮像情報Ｄ１を生成する。そして、その時の露光時間ｔ１を図８のＦＲＯＭ４７に記憶する。
【００５０】
次に、ステップＳ４０２では、第２の撮像情報生成手段３２は、車両の走行時に光源２１を消灯し、光源２１以外の光で照明された付着物検出領域１０２の第２の撮像情報Ｄ２を生成する。そして、その時の露光時間ｔ２を図８のＦＲＯＭ４７に記憶する。次に、ステップＳ４０３では、付着物判別手段３４は、予めＦＲＯＭ４７に記憶されている第３の撮像情報Ｄ３及び露光時間ｔ３を取得する（読み出す）。
【００５１】
次に、ステップＳ４０４では、付着物判別手段３４は、前述の式２〜式４の演算を実行し、露光時間を加味した撮像情報Ｄ'を算出する。なお、図１１に示すように画像センサ２４は複数の画素を有するため、ステップＳ４０４の演算は画素毎に行う。例えば、付着物検出領域１０２内にａ１〜ａ１０、ｂ１〜ｂ１０、ｃ１〜ｃ１０の画素があるとすれば、各画素について順番にステップＳ４０４の演算を行う。その結果、図１２のような付着物画像１０４のみの撮像画像が得られる。
【００５２】
次に、ステップＳ４０５では、付着物判別手段３４は、付着物検出領域１０２に対応する全画素についての撮像情報Ｄ'（例えば、図１２に示す撮像画像）に基づいて、雨滴等の付着物１０３の有無を判定する。具体的な判定方法は、第１の実施の形態の場合と同様である。
【００５３】
このように、第２の実施の形態では、付着物判別手段３４は、第１の撮像情報Ｄ１を生成する際の第１の露光時間ｔ１と、第２の撮像情報Ｄ２を生成する際の第２の露光時間ｔ２とに基づいて、第２の撮像情報Ｄ２を補正して第４の撮像情報Ｄ４を生成する。又、第１の露光時間ｔ１と、第３の撮像情報Ｄ３を生成する際の第３の露光時間ｔ３とに基づいて、第３の撮像情報Ｄ３を補正して第５の撮像情報Ｄ５を生成する。
【００５４】
更に、第１の撮像情報Ｄ１、第４の撮像情報Ｄ４、及び第５の撮像情報Ｄ５に基づいて、付着物検出領域１０２に付着物が付着しているか否かを判別する。具体的には、第１の撮像情報Ｄ１から第４の撮像情報Ｄ４を減算するとともに、第５の撮像情報Ｄ５を減算して撮像情報Ｄ'を算出し、撮像情報Ｄ'に基づいて雨滴等の付着物の有無を判定する。
【００５５】
その結果、第１の実施の形態の効果に加えて、更に以下の効果を奏する。すなわち、露光時間の違いが補正された付着物のより良好な撮像画像が得られるため、付着物をより精度よく検出することができる。
【００５６】
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０  付着物検出装置
２０  撮像ユニット
２１  光源
２２  コリメートレンズ
２３  撮像レンズ
２４  画像センサ
３０  画像処理手段
３０ａ  デジタル電気信号
３０ｂ  判別情報
３１  第１の撮像情報生成手段
３２  第２の撮像情報生成手段
３３  第３の撮像情報生成手段
３４  付着物判別手段
４４  ＣＰＵ
４５  ＲＡＭ
４６  ＲＯＭ
４７  ＦＲＯＭ
５１  周辺ＩＣ
５２  バス
１０１  フロントガラス
１０２  付着物検出領域
１０３  付着物
１０４  付着物画像
１０５  ボンネット
Ｄ１  第１の撮像情報
Ｄ２  第２の撮像情報
Ｄ３  第３の撮像情報
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特開２００６−２９２５４３号公報
【図１】
0005879990.tif 000002
【図２】
0005879990.tif 000003
【図３】
0005879990.tif 000004
【図４】
0005879990.tif 000005
【図５】
0005879990.tif 000006
【図６】
0005879990.tif 000007
【図７】
0005879990.tif 000008
【図８】
0005879990.tif 000009
【図９】
0005879990.tif 000010
【図１０】
0005879990.tif 000011
【図１１】
0005879990.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0005879990.tif 000016