(57)【要約】【課題】従来技術の欠点を解消した、夜間の霧の存在を検出するための方法を提供する。【解決手段】本発明は、自動車の前方の道路上の情景の視界を妨げる霧などの存在を夜間に検出するための方法に関する。この方法は、道路情景のイメージを得るステップと、この道路情景のイメージから、自動車の照明装置によって生成される少なくとも１つの光のハローを抽出するステップと、この光のハローの形を楕円曲線によって近似させるステップと、視界を妨げる要素の存在の有無を推定するために、この光のハローの形と前記楕円曲線とを比較するステップとを含んでいる。本発明はまた、この方法を実施するためのシステムにも関する。【選択図】図１
2006343322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の前方の道路上の情景の視界を妨げる霧などの存在を夜間に検出するための方法であって、
−道路上の情景のイメージを得るステップ（１０）と、
−この道路上の情景のイメージから、自動車の照明装置によって生成される少なくとも１つの光のハロー（ｈａｌｏ）を抽出するステップ（１１）と、
−この光のハローの形（Ｃｈ）を、楕円曲線（Ｃｅ）によって近似させるステップ（１２）と、
−視界を妨げる要素の存在の有無を推定するために、この光のハローの形（Ｃｈ）と、前記楕円曲線（Ｃｅ）とを比較するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
視界を妨げる要素が存在する場合（１４）には、楕円曲線のパラメータによって、視界距離を決定するステップ（１５）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
光のハローを抽出するステップは、イメージの２値化、およびこの２値化したイメージからの光のハローの輪郭（Ｃｈ）の抽出を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
光のハローを抽出するステップは、最適な２値化閾値（Ｓ）の検出を含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
光のハローを近似させるステップは、楕円曲線のパラメータの決定を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
楕円曲線のパラメータの決定は、楕円曲線（Ｃｅ）の重心（ｃ）の推定を含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
楕円曲線の重心を、同じ傾きを有する楕円曲線上の点を検出して決定することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
楕円曲線の重心を、楕円曲線に対する接線から、作図により決定することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
光のハローの形と楕円曲線とを比較するステップは、２値化イメージのハローの輪郭と楕円曲線との間の近似誤差の計算（１３）を含むことを特徴とする、請求項３〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
視界距離の決定は、楕円曲線上の折り返し点（Ｉ）と、この楕円曲線の重心（ｃ）を通る鉛直プロフィールの決定を含むことを特徴とする、請求項２〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
楕円曲線を、２つの楕円の組合せによって得ることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
自動車の前方の道路情景の視界を妨げる霧などの要素の存在を夜間に検出するためのシステムであって、
道路上の情景のイメージを得るためのカメラと、
この道路上の情景のイメージから、少なくとも１つの光のハローを抽出し、楕円曲線によって、この光のハローの形の近似を作成し、視界を妨げる要素の有無を推定するために、この光のハローの形と楕円曲線とを比較するイメージ処理装置とを備えていることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
視界を妨げる要素が検出されたときに、自動車の視界距離を決定するための装置を備えていることを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
視界距離に対して、自動車の速度が不適切であることを知らせるアラームを制御するための装置に接続されていることを特徴とする、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
視界距離に対して、自動車の光源の光強度を調節するために、光源の少なくとも１つを制御する装置に接続されていることを特徴とする、請求項１３または１４に記載のシステム。
【請求項１６】
視界距離によって自動車の速度を調節するために、自動車の速度を制御するための装置に接続されていることを特徴とする、請求項１３〜１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
昼間から夜間、または夜間から昼間への変わり目を決定するための装置を備えていることを特徴とする、請求項１２〜１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
請求項１２〜１７のいずれかに記載の道路上の情景の視界を妨げる霧などの要素の存在を夜間に検出するためのシステムを装備していることを特徴とする自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、夜間に自動車の運転者の視界を妨げる霧などの存在を検出し、このような要素を検出したときに、運転者の視界距離を決定するための方法に関する。本発明はまた、この方法を実施するためのシステムにも関する。さらに、このような装置を装備した自動車にも関する。
【０００２】
本発明は、自動車の分野、特に自動車の照明、および信号伝達の分野に適用することができる。
【背景技術】
【０００３】
自動車による道路の照明および信号伝達の分野における１つの問題は、霧が発生しているときの道路の視界である。霧のときは、自動車の前方における道路上の情景の視界が低下し、事故が起きやすくなる。霧のときの道路上の情景の視界不良に備えて、現在の自動車は、その前部および後部に、フォグランプを装備している。
【０００４】
照明装置およびフォグランプのオン・オフのためには、通常、運転者が、自動車のダッシュボードに設けられたスイッチで手動操作する。しかし、運転者は、照明装置およびフォグランプのスイッチを入れ忘れることがある。フォグランプを点け忘れた自動車は、その後続の自動車にとって危険な存在となりうる。フォグランプのスイッチを入れないと、自動車の前方の道路上の情景の視界が悪く、そのため、様々なリスクが発生する。
【０００５】
これとは逆に、例えば、雨の日に、フォグランプを不適切に使用すると、後続の自動車の運転者の邪魔になる。同様に、霧が発生していないときに、自動車の前部のフォグランプを不適切に使用すると、反対方向からやって来る運手者の邪魔になる。他方、濃い霧が発生している場合、道路上の情景の視界を良好にする十分に強い照明を利用できれば、自動車の運転者にとって有利である。
【０００６】
霧の存在を検出し、ライトおよび照明装置のスイッチを自動的に入れて、運転者が、自動車の前方の道路上の情景の視界によって、速度を調節できるようにする装置が現在存在する。このような霧の存在を検出するためのある装置では、霧の存在を大気の伝達から推定するために、大気の伝達を評価できるＬＩＤＡＲ（ライダー：Light Detection and Ranging）型の衝突防止システムを利用している。しかし、ＬＩＤＡＲは、非常に高価なシステムであるため、一般の自動車に装備するのは困難である。
【０００７】
さらに、昼間に、霧の存在を検出して、視界距離を測定するための方法が存在する。この方法は、エヌ・オーチエール（N Hautiere）およびディー・オーベール（D. Aubert）著、「運転の助けとなる、霧の検出と視認距離の自動的測定法（Driving assistance: automatic fog detection and measure of the visibility distance）」と題する記事に開示されている。距離ｄの位置で観察される物体の輝度は、コシュミーダー（Ｋｏｓｃｈｍｉｅｄｅｒ）の法則に基づいて、次の単純な式で求めることができる。
Ｌ＝Ｌ0．ｅｘｐ（−ｋ．ｄ）＋Ｌf．（１−ｅｘｐ（−ｋ．ｄ））
この式において、Ｌ0は、物体の固有の輝度、ｋは、霧の消光係数、Ｌfは、大気中の様々な光の拡散によって起こる周囲の霧の輝度である。コシュミーダーモデルのパラメータは、均一な空と道路の領域に対して計算しなければならない。しかし、この方法は、昼間に均一な領域を抽出するために用いられるパラメータが夜間には大幅に低下するため、夜間に霧を検出するために使用するのは困難である。したがって、このような領域の位置を求めるのは困難である。
【０００８】
さらに、夜間の条件では、道路上の情景の光は、空から来る光ではなく、自動車のヘッドライトからの光である。さらに、ヘッドライトの周りに光のハローが出現するため、コシュミーダーの法則を利用するのが困難になる。
【０００９】
また、フランス国特許出願公開第２，８４７，３６７号に開示されている方法およびシステムもある。この方法は、道路上の情景のイメージにおける均一な領域の探索、および垂直の光の傾きの探索に基づいている。この探索により、視界距離と折り返し点との間の関係が得られ、その折り返し点における曲線を作成することができる。
【００１０】
具体的には、この方法は、イメージを、その中間を実質的に通る垂直線によって２つの部分に分割するステップと、この垂直線上のピクセルの位置によって、垂直線のピクセルの光度を決定するステップと、ピクセルの位置によって、ピクセルの光度を表す曲線の折り返し点を計算するステップと、このイメージにおける折り返し点の位置から、運転者の視界距離を決定するステップを備えている。
【００１１】
この方法では、空から光がくることと、暗い領域が地面に近接していることを考慮に入れている。次いで、暗い領域と明るい領域の間を線で分割する。したがって、この方法は、昼間の霧の検出だけに用いる方法であり、夜間の霧の検出には適してない。なぜなら、夜間の条件では、光が空から来るのではなく、自動車のヘッドライトから来るためである。しかし、霧がある場合には、ヘッドライトから投射された光が、非平面の形態の光のハローを生成する。したがって、自動車のヘッドライトから投射された光を、水平な直線で分割することはできない。
【００１２】
さらに、多くの照明装置が、夜間に道路の進路に合わせてヘッドライトを回動させるＤＢＬ（Dynamic Bending Light）システムを装備するようになってきているという事実に入れる必要がある。例えば、ＤＢＬシステムを装備していると、自動車のヘッドライトは、道路が右に曲がっている場合には、自動車の軸の右側に回動し、道路が左に曲がっている場合には、左側に回動する。したがって、自動車のヘッドライトによって照らされる領域は、一定ではない。すなわち、自動車の軸と必ずしも一致しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記した従来技術の欠点を明確に解消するために、夜間の霧の存在を検出するための方法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】
【００１４】
夜間では、道路上の情景のイメージの特徴、特にコントラスト、輪郭の詳細、および高周波数のフィルタリングは、昼間におけるほど重要ではない。したがって、夜間の霧を検出するためのイメージの処理は、昼間の霧を検出するための公知のイメージ処理技術で行うことはできない。
【００１５】
この問題を解決するために、本発明は、従来の技術では障害と考えられていた夜間の霧の主な影響、すなわちハロー効果を考慮する。これは、霧のときに、光のハローが自動車のヘッドライトの周りに出現するためである。このようなハローは、霧を構成する水滴の光の散乱によるものである。
【００１６】
本発明の方法では、道路情景のイメージにおける光のハローを正確に検出し、次いで、この光のハローのパラメータから、霧の存在を決定するためにこの光のハローを処理する。本発明の方法では、霧を検出したら、自動車の視界距離を決定する。
【００１７】
具体的には、本発明は、自動車の前方の道路上の情景の視界を妨げる霧などの要素の存在を、夜間に検出するための方法に関し、この方法は、道路上の情景のイメージを得るステップと、この道路上の情景のイメージから、自動車の照明装置によって生成される少なくとも１つの光のハローを抽出するステップと、この光のハローの形を、楕円曲線によって近似させるステップと、視界を妨げる要素の存在の有無を推定するために、この光のハローの形と前記楕円曲線とを比較するステップとを含んでいる。
【００１８】
本発明の方法は、次に示す（ａ）〜（ｊ）の１または複数の特徴を有する。
（ａ）視界を妨げる要素が存在する場合には、楕円曲線のパラメータによって視界距離を決定するステップを含む。
（ｂ）光のハローを抽出するステップは、イメージの２値化およびこの２値化したイメージから光のハローの輪郭の抽出を含む。
（ｃ）光のハローを抽出するステップは、最適な２値化閾値の検出を含む。
（ｄ）光のハローを近似するステップは、楕円曲線のパラメータの決定を含む。
（ｅ）楕円曲線のパラメータの決定は、楕円曲線の重心の推定を含む。
（ｆ）楕円曲線の重心は、同じ傾きを有する楕円曲線上の点を検出して決定する。
（ｇ）楕円曲線の重心は、楕円曲線に対する接線から作図により決定する。
（ｈ）光のハローの形と楕円曲線とを比較するステップは、２値化イメージのハローの輪郭と楕円曲線との間の近似誤差の計算を含む。
（ｉ）視界距離の決定は、楕円曲線上の折り返し点と、この楕円曲線の重心を通る鉛直プロフィールの決定を含む。
（ｊ）楕円曲線を、２つの楕円の組合せによって得る。
【００１９】
本発明はまた、この方法を実施するためのシステムにも関する。本発明によると、自動車の前方の道路上の情景の視界を妨げる霧などの要素の存在を夜間に検出するためのこのシステムは、道路上の情景のイメージを得るためのカメラと、この道路上の情景のイメージから、少なくとも１つの光のハローを抽出し、楕円曲線によって、この光のハローの形の近似を作成し、視界を妨げる要素の有無を推定するために、この光のハローの形と楕円曲線とを比較するイメージ処理装置とを備えている。
【００２０】
本発明のシステムは、以下に示す（ａ）〜（ｅ）の１または複数の特徴を有する。
（ａ）視界を妨げる要素が検出されたときに、自動車の視界距離を決定するための装置を備えている。
（ｂ）昼間から夜間または夜間から昼間への変わり目を決定するための装置を備えている。
（ｃ）視界距離に対して自動車の速度が不適切であることを知らせるアラームを制御するための装置に接続されている。
（ｄ）視界距離に対して自動車の光源の光強度を調節するために、光源の少なくとも１つを制御する装置に接続されている。
（ｅ）視界距離によって自動車の速度を調節するために、自動車の速度を制御するための装置に接続されている。
【００２１】
本発明はまた、上記したような夜間に霧を検出するシステムを装備した自動車にも関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、自動車の運転者の視界を妨げる霧などの存在を検出するための方法に関する。以下の本発明の説明では、視界を妨げる要素は、実際には霧である。霧は、自動車の運転者にとって、最も頻繁で最も視界を妨げる要素である。
【００２３】
しかし、本発明による方法の後述する実施形態に、一定の変更を加えれば、煙、雨、または雪などの他の視界を妨げる要素も検出することができることに留意されたい。このような変更は、この明細書を読んだ当業者にとっては能力の範囲内であり、当然、本発明に包含されるものである。
【００２４】
本発明の方法によると、霧を検出すると、自動車の視界距離、すなわち、自動車の運転者が道路上の情景におけるあらゆる障害物を視認できる最大距離を決定することができる。
【００２５】
本発明の方法は、夜間の霧の場合には、霧の存在を検出するために、自動車の照明装置によって生成される光のハロー効果を考慮する。このため、本発明の方法では、自動車の前方に位置する道路情景のイメージを生成し、このようなイメージ上の１つまたは複数の光のハローを検出する。
【００２６】
詳細は後述するが、自動車のヘッドライトは、１つの光のハローを生成する。ヘッドライトのタイプによっては、２つの光のハローを生成する。これらの光のハローは、交差し、１つのハローの輪郭とは、輪郭が実質的に異なる１つの光ゾーンを形成する。
【００２７】
説明の重要な部分は、ヘッドライトが１つの光のハローを生成する場合について述べ、２つのハローのケースは、本発明の方法が、１つまたは２つのハローに逸脱した場合に、詳細に説明することとする。
【００２８】
図１のフローチャートは、本発明の方法の様々なステップを示している。この方法では、まず、道路上の情景の連続した複数のイメージを得る（ステップ１０）。このイメージを、同じ方法で、連続的に処理する。複数のイメージの連続的な処理により、霧の出現または消失を検出することができる。各イメージの処理を、次に説明する。
【００２９】
ヘッドライトからの光のハローを、イメージから抽出する（ステップ１１）。夜の道路上の情景のイメージには、僅かな情報しか含まれていない。したがって、イメージ中のハロー、すなわちイメージの最も明るい領域を検出するために、このイメージを２値化する。この２値化では、２値化閾値によって、イメージを暗いピクセルと明るいピクセルを分ける。
【００３０】
この２値化は、大津（N. Otsu）著、「濃度ヒストグラムからの閾値選択法（A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms）」（IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, Vol 9, No 1, pp62-66, 1979）の記事に記載されている方法を用いて行うことができる。
【００３１】
この大津法では、クラス内のばらつきを最小にする最適な２値化閾値を見つけ出す。光のハローの抽出の２つの例を、図２Ａ、図３Ａ、図４Ａと、図２Ｂ、図３Ｂ、図４Ｂに、それぞれ示している。
【００３２】
具体的には、図２Ａおよび図２Ｂのイメージは、それぞれ、夜間に霧がある場合、および霧がない場合に生成された同じ道路上の情景の２つのイメージの例を示している。霧がある場合は（図２Ａ）、イメージの上側部分に暗い領域、およびイメージの下側部分に明るい領域の２つの領域だけが確認できる。この明るい領域は、自動車のヘッドライトによって生成された光のハローと一致する。霧がない場合は（図２Ｂ）、イメージの上側部分に暗い領域、イメージの下側部分に明るい領域、およびイメージの中間部分に、例えば人間である障害物を確認できる。
【００３３】
図３Ａおよび図３Ｂは、それぞれ、図２Ａおよび図２Ｂのイメージのピクセルの濃度ヒストグラムであって、大津法によって、各イメージについて決定した最適の２値化閾値Ｓを太い線で示している。この最適な閾値Ｓは、濃いグレーと薄いグレーの境として選択する。
【００３４】
次いで、各イメージを、この最適の閾値Ｓで２値化する。次いで、この方法では、図４Ａおよび図４Ｂに示されている２値化イメージを得ることができる。得たイメージは、レベル１とレベル０の２つのレベルのピクセルからなるデジタルイメージである。レベル１は、初めのイメージの暗い領域に一致するピクセルであり、レベル０は、初めのイメージの明るい領域に一致するピクセルである。
【００３５】
図４Ａから分かるように、霧がある場合、２値化イメージは、比較的シャープな楕円形である、白い領域（レベル０のピクセル）と黒い領域（レベル１のピクセル）との間の境界を含む。他方、霧がない場合、図４Ｂの２値化イメージは、黒い領域に白い部分が挿入された比較的曖昧で、道路情景の視認できる障害物に一致する、白い領域（レベル０のピクセル）と黒い領域（レベル１のピクセル）との間の境界を含む。
【００３６】
言い換えれば、２値化、すなわち閾値で分けられた図４Ａおよび図４Ｂのイメージは、それぞれ、図２Ａおよび図２Ｂの初めのイメージから抽出された光のハローＨを示している。
【００３７】
このハローＨが抽出されたら、本発明の方法では、このハローの形の近似を行う。具体的には、このハローＨの形を、楕円曲線によって近似させる。楕円曲線とは、楕円形と一致する曲線または２つの楕円を組み合わせて得られる曲線のことである。ある種のヘッドライト、例えばＤＢＬヘッドライトは、２つの楕円形が重なった形の輪郭をもつ光のハローを生成するためである。
【００３８】
具体的には、ヘッドライトが自動車の前方に直線状に投射されると、光のハローの輪郭が楕円形になる。ヘッドライトが、ＤＢＬ機能によって、自動車の右側または左側に向かって横方向に投射されると、光のハローの輪郭は、２つの楕円形が重なった形になる。したがって、上記のケースでは、本発明の方法は、２つの楕円形が重なった形によって、光のハローを近似させる。
【００３９】
本発明の方法によると、光のハローの近似（図１のステップ１２）は、最小二乗法の範囲内である最適楕円曲線を決定して行う。このため、光のハローの輪郭を、次の数式によって近似する。
【数１】
2006343322.tif 000003
この式において、ｘｃは、ｘ軸における楕円の重心の位置、ｙｃは、ｙ軸における楕円の重心の位置、ａは、楕円の長軸、ｂは、楕円の短軸、Φは、楕円の回転角である。
【００４０】
この楕円の一般式は、５つのパラメータを含んでいる。５つのパラメータの推定により、光のハローの輪郭の形を近似させることができる。このようなパラメータの推定には、一定の計算時間が必要であることは容易に理解できると思う。
【００４１】
したがって、この計算時間を短縮するために、本発明の方法では、これら５つのパラメータを同時に計算しない。このために、本発明の方法では、これらのパラメータの推定を、楕円の重心（ｘ軸上の位置およびｙ軸上の位置）の推定と、楕円の長軸、短軸、および角度などの他のパラメータの推定との２つに分ける。
【００４２】
楕円の重心の推定は、楕円の対称性を利用して行うことができる。この対称性とは、楕円上の各点が、同じ輪郭の傾きすなわち同じ導関数でなければならない反対の点を有することである。
【００４３】
次いで、同一の傾きを有する全ての点の対を求め、これらの対の中間点を計算する。これらの中間点、および楕円の重心の候補として選択された極大を含む２次元ヒストグラムを作成する。
【００４４】
特に、楕円の一部がイメージの中に隠れている場合には、別の方法を用いて、楕円の重心を推定することができる。この方法では、楕円上の異なった複数の点における接線から、楕円の中心を作図する。この方法に従った作図の例を、図６に示す。
【００４５】
この方法では、例えば点ｐやｑなどの楕円上の複数の点を選択し、次いで、これらの各点における接線を作図する。これらの接線は、点ｒで交わる。楕円の重心は、ｐにおける接線と、ｑにおける接線の交点および線分ｐｑの中心を通る直線ｃｒ上に位置する。
【００４６】
この作図を回繰り返す、すなわち、楕円上の点ｐと点ｑの対とは異なる対について作図することにより、直線ｃｒが楕円の重心ｃで交差する。次いで、例えば、極大を重心を特定するために用いる累算器の方法などの様々な方法によって、楕円の重心ｃの座標を求める。
【００４７】
楕円の重心ｃの位置が分かったら、この重心に対して、楕円を基準座標系に配置する。この基準座標系では、楕円の方程式は、ａｘ2+２ｂｘｙ+ｃｙ2＝１と表わされ、最小二乗法によって解くことができる。次いで、この式を、次の行列で表わすことができる。
【数２】
2006343322.tif 000004
この行列のパラメータａ、ｂ、およびｃは、この行列の反転で得ることができる。
【００４８】
したがって、光のハローを近似させる楕円曲線の全てのパラメータが分かる。図５Ａ‐図５Ｃは、それぞれ、ハローの輪郭Ｃｈ、およびこの輪郭を近似する楕円曲線Ｃｅを示す道路情景のイメージの例を示している。
【００４９】
具体的には、図５Ａは、従来のヘッドライトが１つの楕円の形のハローを生成している場合の、霧があるときの楕円曲線Ｃｅおよびハローの輪郭Ｃｈを示している。図５Ｂは、ＤＢＬヘッドライトが２つの楕円の形のハローを生成している場合の、霧があるときの楕円曲線Ｃｅおよびハローの輪郭Ｃｈを示している。
【００５０】
これらの両方のケースでは、楕円曲線が、ハローの輪郭に比較的近く、ハローが楕円曲線によって実際に近似されていることが分かる。このことから、霧があることが推定される。
【００５１】
他方、図５Ｃでは、楕円曲線Ｃｅがハローの輪郭Ｃｈから比較的離れており、特にハローＰ１‐Ｐ４のピークで離れている。このことから、視界を妨げる霧がないことが推定される。
【００５２】
これは、霧が濃ければ濃いほど、光の反射が迅速になり、ハローの輪郭が楕円に近づくためである。他方、視界が良好な場合には、光のハローがより拡散した形であるため、楕円からかなり離れる。したがって、得られる楕円曲線の形、すなわち計算した楕円のパラメータから霧の有無を推定することができる。
【００５３】
したがって、霧の有無の推定は、イメージの２値化によって得たハローの輪郭と、楕円曲線の比較になる。この比較は、図１に模式的に示してあるように、近似誤差を計算して（ステップ１３）行うことができる。この近似誤差は、既知の方法によって計算されるハローの輪郭と楕円曲線の間の二次誤差と一致する。この誤差が比較的小さい場合には、霧があると見なされる。誤差が大きい場合は、視界が良好であると見なされる。
【００５４】
図１に示すように、近似誤差を決定したら、この誤差の値から、霧の有無を推定する（ステップ１４）。次いで、霧の有無についての情報を、自動車の運転者に知らせる。
【００５５】
本発明の一実施形態では、次に、自動車の運転者の視界距離を決定する。具体的には、霧がない場合は、図１に模式的に示すように、上記したように処理された新しいイメージを得る。霧がある場合は、視界距離を決定する（ステップ１５）。これは、楕円曲線のパラメータと視界距離との間に、一定の関係が存在するためである。
【００５６】
したがって、上記したように決定される楕円曲線のパラメータから、視界距離を決定することができる。この視界距離の決定は、楕円曲線の重心を通る鉛直プロフィールを抽出して行う。この鉛直プロフィールは、楕円曲線の重心を通る垂直イメージを通る断面である。鉛直プロフィール上の各点は、２５６の可能な濃度値の所定の濃度値と一致する光度と走査線によって特徴付けられる。
【００５７】
図７Ｂは、鉛直プロフィールの例を示す。この鉛直プロフィールは、図７Ａの道路情景のイメージから作成したものである。図７Ａのイメージは、障害物Ｏ６およびＯ７が存在する道路情景を示している。この図７Ａのイメージの光のハローの輪郭を近似した楕円曲線Ｃｅは、障害物Ｏ６およびＯ７に相当する光のピークＰ６およびｐ７を含んでいる。このイメージのプロフィールを、図７Ｂに時間の関数として示している。鉛直プロフィールがスムーズな場合は、光が散乱しており、霧があることを意味する。
【００５８】
次いで、図７Ｃに示すように、この鉛直プロフィールの導関数をトレースする。この導関数は、楕円曲線の傾きに一致する。折り返し点Ｉを、この傾きから読み取ることができる。イメージにおけるこの折り返し点の位置から、自動車の視界距離が分かる。イメージにおけるこの折り返し点が低ければ低いほど、視界距離は短くなる。その逆も同様である。
【００５９】
上記の説明から分かるように、霧の有無の検出、および視界距離の決定のために、本発明の方法によって、いくつかの基準を利用することができる。したがって、この方法により、夜間の霧の出現を検出できる一方、夜間の霧の消失も検出することができる。
【００６０】
図８〜図１１は、このような様々な基準の時間による変化の例を示す。具体的には、図８は、霧の消失における近似誤差の変化を示している。図９は、霧の消失における視界距離の変化を示している。図１０は、霧の消失における濃度値の変化を示している。図１１は、霧の消失における傾きの変化を示している。
【００６１】
本発明による方法は、夜間に霧の存在を検出するためのシステムによって行うことができる。このシステムは、道路情景のイメージを得るためのカメラを備えている。このカメラは、例えば、ヘッドライトのＤＢＬ機能などの霧の検出以外の機能のために、既に自動車に装備されているカメラとすることができる。
【００６２】
このシステムはまた、上記したように、イメージを処理するためのイメージ処理装置も備えている。このようなイメージ処理装置は、通常は、カメラに関連した信号処理装置とすることができる。イメージ処理装置はまた、例えばカーナビゲーションシステムのコンピュータなどの自動車に搭載されているコンピュータに含めることもできる。
【００６３】
このシステムは、鉛直プロフィールの決定によって、光が空から来るのかまたは自動車から来るのかを決定することができる。このため、この決定から外部の光の条件、すなわち昼間か夜間かを推定することができる。したがって、このシステムは、昼間はいつでも自動的に検出できるように、動作中にすべき昼間の霧を検出するためのシステムに接続することができる（夜間検出システムまたは昼間検出システム）。
【００６４】
本発明のシステムは、視界距離に対して、自動車の速度が不適切であることを運転者に警告するためのアラーム装置に接続することができる。このシステムはまた、速度自動制御装置に直接接続することもできる。
【００６５】
このシステムはまた、視界距離に対して、自動車の照明出力を調節するように自動車の光源を制御するための装置に接続することもできる。この制御装置はまた、フォグランプなどの霧用の照明、または信号伝達装置のスイッチのオン・オフを制御することもできる。
【００６６】
本発明のシステムはまた、自動車の姿勢を測定するための装置、またはＧＰＳ（衛星航法システム）などの他の任意のナビゲーションシステムに接続して、上記した様々な制御装置、または運転者にデータを送信する前に、この情報を利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の方法を示すフローチャートである。
【図２Ａ】霧があるときの夜間の道路情景のイメージの例を示す図である。
【図２Ｂ】霧がないときの夜間の道路情景のイメージの例を示す図である。
【図３Ａ】本発明の方法を実施する際に得た図２Ａのイメージ濃度ヒストグラムである。
【図３Ｂ】本発明の方法を実施する際に得た図２Ｂのイメージの濃度ヒストグラムである。
【図４Ａ】本発明の方法を実施する際に得た図２Ａのイメージの２値化イメージの例を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の方法を実施する際に得た図２Ｂのイメージの２値化イメージの例を示す図である。
【図５Ａ】本発明の方法による楕円曲線によって近似された光のハローの例を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の方法による楕円曲線によって近似された光のハローの別の例を示す図である。
【図５Ｃ】本発明の方法による楕円曲線によって近似された光のハローの更に別の例を示す図である。
【図６】本発明の方法による楕円の中心を決定するための方法を示す図である。
【図７Ａ】霧があるときの夜の道路情景のイメージの別の例を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の方法を実施する際に得た図７Ａのイメージの鉛直プロフィールを示すグラフである。
【図７Ｃ】本発明の方法を実施する際に得た図７Ａのイメージの傾きを示すグラフである。
【図８】霧が消失した場合の視界の変化を示す、本発明の方法を実施する際に得た曲線を示すグラフである。
【図９】霧が消失した場合の視界の変化を示す、本発明の方法を実施する際に得た別の曲線を示すグラフである。
【図１０】霧が消失した場合の視界の変化を示す、本発明の方法を実施する際に更に別の得た曲線を示すグラフである。
【図１１】霧が消失した場合の視界の変化を示す、本発明の方法を実施する際に得た更に別の曲線を示すグラフである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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