(57)【要約】【課題】紫外線を適切に照射すること。【解決手段】レンズ１８と、撮像素子１４と、前記レンズ１８の表面１８Ａに設けられ、紫外線の照射に伴って、有機物を分解し、かつ親水性を発現する光触媒層２０と、前記光触媒層２０に紫外線を照射する紫外線ＬＥＤ３６と、を有した車載カメラ装置１を制御するカメラ制御装置５０であって、前記紫外線ＬＥＤ３６による前記光触媒層２０への紫外線照射量、及び、紫外線ＬＥＤ３６のレンズ１８に対する位置を、所定条件に応じて制御する紫外線照射制御部７７を備える構成とした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、
撮像素子と、
前記レンズの表面、又は前記レンズを覆う透明なカバー部材の表面に設けられ、紫外線の照射に伴って、有機物を分解し、かつ親水性を発現する光触媒層と、
前記光触媒層に紫外線を照射する紫外線光源と、
を有したカメラ装置を制御するカメラ制御装置であって、
前記紫外線光源による前記光触媒層への紫外線照射量、又は／及び、位置可変に構成された前記紫外線光源の前記レンズに対する位置を、所定条件に応じて制御する紫外線照射制御部、を備えることを特徴とするカメラ制御装置。
【請求項２】
前記レンズ、又は前記カバー部材の表面の汚れを判定する汚れ判定部を備え、
前記紫外線照射制御部は、
前記レンズ、又は前記カバー部材の表面の汚れに応じて、前記紫外線照射量を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ制御装置。
【請求項３】
前記紫外線照射制御部は、
前記汚れに応じて、前記紫外線光源による前記光触媒層への紫外線照射を開始する
ことを特徴とする請求項２に記載のカメラ制御装置。
【請求項４】
日射量を判定する日射量判定部を備え、
前記紫外線照射制御部は、
前記日射量に応じて、前記紫外線光源による前記光触媒層への紫外線照射を開始する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のカメラ制御装置。
【請求項５】
前記日射量判定部は、
現在時刻に基づいて前記日射量を判定する、
ことを特徴とする請求項４に記載のカメラ制御装置。
【請求項６】
前記日射量判定部は、
露光に基づいて前記日射量を判定する
ことを特徴とする請求項４または５に記載のカメラ制御装置。
【請求項７】
前記カメラ装置の撮像データが他の機器によって使用中か否かを判定するカメラ使用状態判定部を備え、
前記紫外線照射制御部は、
前記紫外線光源の紫外線を前記光触媒層に照射する場合、前記他の機器が前記撮像データを使用中であるときには、前記レンズの画角を外れた位置に前記紫外線光源を配置し、前記他の機器が前記撮像データを使用中でないときには、前記レンズに正対する位置に前記紫外線光源を配置する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のカメラ制御装置。
【請求項８】
前記カメラ装置は、
前記撮像素子を収め、前記レンズが正面に設けられたケースを備え、
前記紫外線照射制御部は、
前記紫外線光源の紫外線を前記光触媒層に照射しない場合、前記ケースの側方に前記紫外線光源を配置する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のカメラ制御装置。
【請求項９】
前記カメラ装置は、
前記レンズに正対する正対位置と、前記レンズの画角を外れた領域との間を移動可能に、前記紫外線光源を支持する支持アームを備える
ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のカメラ制御装置。
【請求項１０】
前記カメラ装置が車両に設けられており、
前記車両の動力源の動作状態を判定する動力源状態判定部を備え、
前記紫外線照射制御部は、
前記動力源が停止中は、前記紫外線光源による紫外線の照射を停止する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のカメラ制御装置。
【請求項１１】
レンズと、
撮像素子と、
前記レンズの表面、又は前記レンズを覆う透明なカバー部材の表面に設けられ、紫外線の照射に伴って、有機物を分解し、かつ親水性を発現する光触媒層と、
前記光触媒層に紫外線を照射する紫外線光源と、
を有したカメラ装置を制御するカメラ制御方法であって、
前記紫外線光源による前記光触媒層への紫外線照射量、又は／及び、位置可変に構成された前記紫外線光源の前記レンズに対する位置を、所定条件に応じて制御する
ことを特徴とするカメラ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ制御装置、及びカメラ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載される車載カメラ装置が広く普及している。また車載カメラ装置のレンズの前面に、光触媒物質を含む親水フィルタを設け、親水フィルタの表面に紫外線を照射して、当該親水フィルタの表面に付着した有機物質を紫外線により洗浄する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
親水フィルタに紫外線を照射する手法としては、紫外線光源を有したカバーが車両のエンジン停止時に稼働して親水フィルタを覆い親水フィルタを照射する手法（例えば、特許文献１参照）や、固定アームに支持した紫外線光源から親水フィルタに照射する手法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９１２４９号公報
【特許文献２】特開平９−２３０４９３号公報
【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、特許文献１の技術では、エンジン停止後の長時間の紫外線照射によりバッテリが消費され残量不足に陥るおそれがある。また、エンジン停止時には親水フィルタがカバーで覆われるため、太陽光が親水フィルタに届かず、車両が長時間使用されない場合、親水フィルタの親水性が劣化する可能性がある。
一方、特許文献２の技術では、紫外線が常にレンズのほぼ正面から固定照射され、カメラで撮像される画像に影響が生じる懸念がある。
【０００５】
本発明は、紫外線を適切に照射できるカメラ制御装置、及びカメラ制御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】
【０００６】
本発明は、レンズと、撮像素子と、前記レンズの表面、又は前記レンズを覆う透明なカバー部材の表面に設けられ、紫外線の照射に伴って、有機物を分解し、かつ親水性を発現する光触媒層と、前記光触媒層に紫外線を照射する紫外線光源と、を有したカメラ装置を制御するカメラ制御装置であって、前記紫外線光源による前記光触媒層への紫外線照射量、又は／及び、位置可変に構成された前記紫外線光源の前記レンズに対する位置を、所定条件に応じて制御する紫外線照射制御部を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明は、上記カメラ制御装置において、前記レンズ、又は前記カバー部材の表面の汚れを判定する汚れ判定部を備え、前記紫外線照射制御部は、前記レンズ、又は前記カバー部材の表面の汚れに応じて、前記紫外線照射量を制御する、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明は、上記カメラ制御装置において、前記紫外線照射制御部は、前記汚れに応じて、前記紫外線光源による前記光触媒層への紫外線照射を開始することを特徴とする。
【０００９】
本発明は、上記カメラ制御装置において、日射量を判定する日射量判定部を備え、前記紫外線照射制御部は、前記日射量に応じて、前記紫外線光源による前記光触媒層への紫外線照射を開始することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、上記カメラ制御装置において、前記日射量判定部は、現在時刻に基づいて前記日射量を判定する、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明は、上記カメラ制御装置において、前記日射量判定部は、露光に基づいて前記日射量を判定することを特徴とする。
【００１２】
本発明は、上記カメラ制御装置において、前記カメラ装置の撮像データが他の機器によって使用中か否かを判定するカメラ使用状態判定部を備え、前記紫外線照射制御部は、前記紫外線光源の紫外線を前記光触媒層に照射する場合、前記他の機器が前記撮像データを使用中であるときには、前記レンズの画角を外れた位置に前記紫外線光源を配置し、前記他の機器が前記撮像データを使用中でないときには、前記レンズに正対する位置に前記紫外線光源を配置することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、上記カメラ制御装置において、前記カメラ装置は、前記撮像素子を収め、前記レンズが正面に設けられたケースを備え、前記紫外線照射制御部は、前記紫外線光源の紫外線を前記光触媒層に照射しない場合、前記ケースの側方に前記紫外線光源を配置することを特徴とする。
【００１４】
本発明は、上記カメラ制御装置において、前記カメラ装置は、前記レンズに正対する正対位置と、前記レンズの画角を外れた領域との間を移動可能に、前記紫外線光源を支持する支持アームを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、上記カメラ制御装置において、前記カメラ装置が車両に設けられており、前記車両の動力源の動作状態を判定する動力源状態判定部を備え、前記紫外線照射制御部は、前記動力源が停止中は、前記紫外線光源による紫外線の照射を停止することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、レンズと、撮像素子と、前記レンズの表面、又は前記レンズを覆う透明なカバー部材の表面に設けられ、紫外線の照射に伴って、有機物を分解し、かつ親水性を発現する光触媒層と、前記光触媒層に紫外線を照射する紫外線光源と、を有したカメラ装置を制御するカメラ制御方法であって、前記紫外線光源による前記光触媒層への紫外線照射量、又は／及び、位置可変に構成された前記紫外線光源の前記レンズに対する位置を、所定条件に応じて制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、紫外線を適切に照射できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る車載カメラが搭載された車両の模式図である。
【図２】車載カメラの構成を模式的に示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図である。
【図３】発光部の移動を模式的に示す図である。
【図４】車載カメラ制御システムの構成を示す図である。
【図５】紫外線照射制御処理のフローチャートである。
【図６】本発明の変形例に係る車載カメラ装置の構成を模式的に示す図である。
【図７】本発明の他の変形例に係る車載カメラ装置の構成を模式的に示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る車載カメラ装置１が搭載された車両２の模式図である。
車載カメラ装置１は、車両２の周囲を撮像するものであり、当該車両２の外側に露出して設置される。車載カメラ装置１の設置台数は任意であるが、本実施形態では、車両２の前方、後方、左側方、及び右側方のそれぞれに配置されており、各車載カメラ装置１が所定の画角α（図３）で各方向を撮像することで、これらの車載カメラ装置１の撮像に基づいて車両２の全方位の撮像が得られるようになっている。全方位の撮像は、車両２における自動運転制御や物体（他車両や障害物、人物、駐車場など）検知といった各種の用途に用いられる。
車両２には、車載カメラ制御システム４が搭載されており、この車載カメラ制御システム４が各車載カメラ装置１を制御する。
【００２０】
図２は車載カメラ装置１の構成を模式的に示す図であり、図２（Ａ）は上面図、図２（Ｂ）は正面図である。
図２（Ａ）、及び図２（Ｂ）に示すように、車載カメラ装置１は、大別すると、カメラユニット１０と、可動式照射ユニット１２と、を備える。
カメラユニット１０は、撮像素子１４と、当該撮像素子１４を収めた略箱型のケース１６と、を備える。ケース１６は、耐紫外線性を有した素材から形成されており、正面１６Ａには観測窓１７が開口し、当該観測窓１７にはレンズ１８が取り付けられている。
撮像素子１４は、観測窓１７からレンズ１８を通じて観測される範囲（より正確にはレンズ１８の画角αの範囲）の像を撮像するものであり、撮像素子１４には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型固体撮像素子またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型固体撮像素子が用いられる。
【００２１】
レンズ１８は、ケース１６の観測窓１７から正面側に突出した凸レンズである。このレンズ１８は、いわゆるセルフクリーニングレンズとも称され、その表面１８Ａを自己洗浄する自己洗浄機能を備える。
具体的には、レンズ１８の表面１８Ａは、図２（Ａ）に示すように、光触媒を所定の厚みで堆積させて成る光触媒層２０で覆われている。この光触媒には、紫外線照射により、有機物を酸化分解し、なおかつ親水性を発現する材料が用いられており、本実施形態では、親水性として超親水性を発現する酸化チタン（ＴｉＯ２）が光触媒に用いられている。
かかる光触媒層２０は、紫外線照射により、有機物の汚れを酸化分解し、さらに、空気中の湿気や雨水などのＨ２Ｏと反応することで自身の表面に親水性の水酸基（−ＯＨ）を生じさせ、自身の表面と、そこに付着した汚れとの間に薄い水の膜を形成し、汚れを浮かび上がらせ流れ落とす。
さらに、光触媒層２０は、紫外線照射後、一定の期間に亘って親水性を維持する。したがって、この間は、雨水や洗浄水に曝された場合でも、光触媒層２０の表面に上記の水の膜が形成されることで、汚れが流れ落ち易くなることは勿論のこと、水滴の付着も防止される。なお、光触媒層２０が親水性を維持する期間は、光触媒の材料によって決まる。
【００２２】
可動式照射ユニット１２は、レンズ１８に紫外線を照射する光源部３０を備え、レンズ１８に対する光源部３０の位置を可変にするユニットである。本実施形態では、可動式照射ユニット１２は、レンズ１８に正対した位置（レンズ１８の中央部に対面する位置）と、正面視でレンズ１８から外れた位置との間を、光源部３０が移動するように構成されている。
具体的には、可動式照射ユニット１２は、光源部３０を支持する支持アーム３２と、回転軸３４Ａを有したアクチュエータ３４と、を備え、支持アーム３２が回転軸３４Ａに連結されている。
【００２３】
光源部３０は、紫外線を放射する紫外線光源の一例である紫外線ＬＥＤ３６と、レンズ１８の略全域に紫外線を拡げて照射するレンズ部３８と、を備える。
支持アーム３２は、ケース１６の一側面から延びて先端部３２Ａで光源部３０を支持するＬ字状の部材であり、その先端部３２Ａがレンズ１８の正面に位置し、当該先端部３２Ａに光源部３０が取り付けられている。支持アーム３２の一端部３２Ｂは上記アクチュエータ３４の回転軸３４Ａに連結され、回転軸３４Ａの回転に伴って支持アーム３２が回転する。
【００２４】
図３は、光源部３０の移動を模式的に示す図である。
アクチュエータ３４の回転軸３４Ａと一体となって支持アーム３２が回転することで、当該支持アーム３２に支持された光源部３０が、図３に示すように、レンズ１８の正対位置Ｐ０からケース１６の側面の退避領域Ｃに移動する。退避領域Ｃは、レンズ１８の画角αを外れた領域であり、この退避領域Ｃまで光源部３０が移動することで、撮像への光源部３０の映り込みが防止される。
【００２５】
本実施形態では、退避領域Ｃのうち、レンズ１８に紫外線が照射可能な位置が第１退避位置Ｐ１に設定されている。また、退避領域Ｃのうち、光源部３０がレンズ１８に影をつくらない位置（すなわち、ケース１６の側面に正対する位置）が第２退避位置Ｐ２に設定されている。
そして、光源部３０が正対位置Ｐ０から退避領域Ｃに移動する場合には、車両２の状況に応じて、第１退避位置Ｐ１、及び第２退避位置Ｐ２のいずれかに移動する。
【００２６】
図４は、車載カメラ制御システム４の構成を示す図である。
車載カメラ制御システム４は、カメラ制御装置５０と、駆動部５２と、信号処理部５４とを備える。
カメラ制御装置５０は、車載カメラ装置１の各々を制御するものであり、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）を備える。ＥＣＵは、ＣＰＵやＭＰＵなどのプロセッサと、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリデバイスと、ＨＤＤやＳＳＤなどのストレージ装置と、各種の車両側機器５６や車載ネットワーク（例えばＣＡＮ）などを接続するためのインターフェース回路と、を備えるハードウェアデバイスである。車両側機器５６については後述する。
【００２７】
駆動部５２は、車載カメラ装置１ごとに設けられ、カメラ制御装置５０の制御にしたがって、当該車載カメラ装置１を制御する。すなわち、駆動部５２は、車載カメラ装置１の撮像動作を制御するカメラ制御回路５２Ａと、紫外線ＬＥＤ３６の点灯を制御するＬＥＤ制御回路５２Ｂと、アクチュエータ３４の回転駆動を制御するアクチュエータ３４の回転駆動するアクチュエータ制御回路５２Ｃと、を備える。
またＬＥＤ制御回路５２Ｂは、カメラ制御装置５０の指示に基づいて、紫外線ＬＥＤ３６の光出力（すなわち紫外線照射量）を制御する。光出力の制御には、紫外線ＬＥＤ３６の駆動電流制御や、ＰＷＭ点灯制御などの任意の手法が用いられる。
【００２８】
信号処理部５４は、各車載カメラ装置１の撮像素子１４が出力する撮像信号を処理するものであり、Ａ／Ｄ変換回路５４Ａと、メモリ５４Ｂと、画像処理プロセッサ５４Ｃとを備え、例えばＥＣＵやコンピュータによって構成されている。
Ａ／Ｄ変換回路５４Ａは、車載カメラ装置１ごとに設けられており（図示略）、撮像素子１４の出力信号をアナログ−デジタル変換して撮像データを生成し、メモリ５４Ｂに出力する。メモリ５４Ｂは、各車載カメラ装置１の撮像データを保存する。
画像処理プロセッサ５４Ｃは、撮像データに対して各種の画像処理を実行する機能を実現するものであり、機能部として、画像濃度算出部６０と、差分画像生成部６２と、を備える。なお、これらの機能部は、画像処理プロセッサ５４Ｃがメモリ５４Ｂに格納されたプログラムを実行することで実現される。
【００２９】
画像濃度算出部６０は、各車載カメラ装置１の露光時間制御に供される画像濃度を、各車載カメラ装置１の撮像データに基づいて算出し、カメラ制御装置５０に出力する。画像濃度は、車載カメラ装置１の撮像素子１４の信号出力レベルを示す値であり、当該画像濃度が高いほど信号出力レベルが高く、撮像対象が明るい（高輝度）ことを示す。したがって、この画像濃度が一定になるように車載カメラ装置１の露光が制御されることで、撮像対象が一定に明るさ（輝度）で撮像されるようになる。
【００３０】
差分画像生成部６２は、各車載カメラ装置１のレンズ１８の汚れを検出するために、車載カメラ装置１ごとに、２枚の撮影画像の差分を示す差分画像を２つの撮像データの差分に基づいて生成し、カメラ制御装置５０に出力する。これら２枚の撮影画像は、紫外線ＬＥＤ３６の紫外線をレンズ１８に照射した状態で撮像した画像（以下、「紫外線照射画像」という）と、紫外線ＬＥＤ３６を消灯した状態で撮像した画像（以下、「紫外線非照射画像」という）である。
詳述すると、たんぱく質などの有機分子は、紫外線を吸収するため、このような汚れ成分がレンズに付着している状態では、紫外線照射画像と、紫外線非照射画像との間に差が生じ、その差が差分画像に現れることになる。
【００３１】
カメラ制御装置５０は、信号処理部５４の信号処理結果、及び車両側機器５６から得られる情報に基づいて、レンズ１８への紫外線ＬＥＤ３６による紫外線照射を制御するものであり、エンジン状態判定部７０と、日射量判定部７１と、カメラ使用状態判定部７３と、汚れ判定部７５と、紫外線照射制御部７７と、を備える。
【００３２】
エンジン状態判定部７０は、エンジンＥＣＵ等の車両側機器５６からの情報に基づいて、車両２のエンジンがオン状態（非停止状態）か否かを判定する。なお、車両２がエンジンではなくモータを動力源とする場合、エンジン状態判定部７０は、当該モータの動作状態を判定する。
【００３３】
日射量判定部７１は、レンズ１８の光触媒層２０が光触媒作用（酸化分解作用、及び親水性の発現）を発揮するのに十分な日射量が得られているか否かを判定するものであり、本実施形態では、日射量判定部７１は、日没判定部７８と、露光判定部７９とを備える。
日没判定部７８は、例えばＧＰＳ等の車両側機器５６からの情報に基づいて現在時刻を判定し、当該現在時刻に基づいて日没後（もしくは日射が弱くなる時刻以降）か否かを判定する。
露光判定部７９は、各車載カメラ装置１の撮像データの画像濃度算出部６０に基づいて、各車載カメラ装置１の露光の過不足を判定する。
そして、日射量判定部７１は、日没後、又は、露光が不足している場合に、十分な日射量が得られていないと判定する。
【００３４】
なお、カメラ制御装置５０は、露光判定部７９の判定結果に基づいて、各車載カメラ装置１の露光時間制御も行っている。すなわち、カメラ制御装置５０は、露光の過不足に基づいて、画像濃度を一定に維持する露光時間を算出し、当該露光時間で撮像が行われるように各カメラ制御回路５２Ａを制御する。
【００３５】
カメラ使用状態判定部７３は、例えば車載モニタ装置やナビゲーション装置、自動運転制御装置、運転支援装置といった車両側機器５６からの情報に基づいて、他の機器である車両側機器５６が各車載カメラ装置１の撮像データを使用中であるか否かを判定する。
【００３６】
汚れ判定部７５は、差分画像生成部６２の差分画像に基づいて、各車載カメラ装置１のレンズ１８の汚れの付着を判定する。具体的には、汚れ判定部７５は、差分画像における汚れの領域の大きさに基づいて、一定量以上の汚れが付着しているか否か（いわゆる、汚れの程度）を判定する。
【００３７】
紫外線照射制御部７７は、エンジンの動作状態や、日射量、車載カメラ装置１の使用状態、レンズ１８の汚れなどの所定条件に応じて、紫外線ＬＥＤ３６の照射を制御するものであり、かかる紫外線制御動作について、以下に詳述する。
【００３８】
図５は、カメラ制御装置５０による紫外線照射制御を示すフローチャートである。
カメラ制御装置５０では、先ず、エンジンがオン状態（非停止状態）であるか否かをエンジン状態判定部７０が判定し（ステップＳ１）、エンジンがオン状態でない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、紫外線照射によるバッテリの消費を防止するために、紫外線照射を行わず、エンジンがオン状態になるまで待機する。また、この間、カメラ制御装置５０は、レンズ１８に射し込む太陽光を光源部３０が遮蔽しないように、当該光源部３０を上述の第２退避位置Ｐ２に配置する。これにより、屋外駐車場などに長期間に亘り車両２がエンジン停止状態で置かれた場合でも、太陽光がレンズ１８に当たるようになり、当該太陽光の紫外線によって光触媒層２０の親水性を維持し、また汚れを分解できるようになる。
【００３９】
エンジンがオン状態（非停止状態）になった場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、カメラ制御装置５０は、各車載カメラ装置１を起動した後、日射量が少ない場合にだけ紫外線ＬＥＤ３６の紫外線をレンズ１８に照射することで、紫外線ＬＥＤ３６による無駄な紫外線照射を抑制するために次の処理を実行する。
すなわち、日没判定部７８は、現在時刻が日没後か否かを判定し（ステップＳ２）、日没前である場合（ステップＳ２：ＮＯ）には、露光判定部７９が露光の過不足を判定する（ステップＳ３）。例えば、天候が悪かったり、ビルの影やトンネル内、屋内駐車場内に位置する等して日射量が少ない場合には、露光が不足していると判断される（ステップＳ３：ＹＥＳ）。
【００４０】
日没前であり、かつ露光が十分である場合（ステップＳ２：ＮＯ、及びステップＳ３：ＮＯ）、紫外線照射制御部７７は、その時点で点灯中の紫外線ＬＥＤ３６が存在するときは、当該紫外線ＬＥＤ３６を消灯し、光源部３０を第２退避位置Ｐ２に移動する（ステップＳ３−１）。
【００４１】
一方、日没後、又は露光不足である場合（ステップＳ２：ＹＥＳ、及びステップＳ３：ＹＥＳ）、レンズ１８に太陽光が十分には当たっていないため、紫外線照射制御部７７は、可動式照射ユニット１２を制御して、レンズ１８の光触媒層２０に紫外線を照射する。
【００４２】
具体的には、先ず、車両側機器５６が車載カメラ装置１の撮像データを使用中か否かをカメラ使用状態判定部７３が判定する（ステップＳ４）。撮像データが使用中でない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、紫外線照射制御部７７は、撮像において特に重要な中央部を含むレンズ１８の全体に亘って隈無く紫外線を照射すべく、光源部３０を正対位置Ｐ０に移動する（ステップＳ５）。一方、撮影データが使用中である場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、紫外線照射制御部７７は、撮像画像への光源部３０の映り込みを防止すべく、光源部３０を第１退避位置Ｐ１に移動する（ステップＳ６）。
【００４３】
次いで、汚れ判定部７５は、レンズ１８に汚れが一定量以上付着しているか否か（すなわち多いか否か）を判定する（ステップＳ７）。具体的には、カメラ制御装置５０は、紫外線ＬＥＤ３６を点滅させ、上述した紫外線照射画像と紫外線非照射画像との差分画像を信号処理部５４から取得する。そして、当該差分画像に基づいて汚れ判定部７５が汚れの付着を判定する。
【００４４】
汚れが一定量以上付着している場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、紫外線照射制御部７７は、定格最大の光出力（すなわち最大紫外線照射量）で紫外線ＬＥＤ３６を点灯させ、紫外線照射を開始する（ステップＳ８）。これにより、最大光量の紫外線が光触媒層２０に照射される。
一方、汚れの付着が一定量未満である場合（ステップＳ７：ＮＯ）、紫外線照射制御部７７は、定格最大よりも低い光出力で紫外線ＬＥＤ３６を点灯させ、紫外線照射を開始する（ステップＳ９）。これにより、汚れが多くない場合には、それに見合った低い光量の紫外線が光触媒層２０に照射される。
したがって、汚れの程度に応じて適切な紫外線照射量の紫外線が光触媒層２０に照射され、レンズ１８の汚れが効率良く除去される。
【００４５】
このようにして紫外線照射が開始されると、汚れ判定部７５は、汚れが分解されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。すなわち、このステップＳ１０においても、ステップＳ７と同様に、上記差分画像が信号処理部５４によって生成され、汚れ判定部７５は、当該差分画像に基づいて（例えば、差分が一定値以下など）、汚れが分解されて除去されたか否かを判定する。
汚れが分解されていない場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、カメラ制御装置５０は、エンジンがオフ状態になったときには（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、紫外線照射制御部７７は、バッテリの消費を抑えるべく、速やかに紫外線ＬＥＤ３６を消灯し、光源部３０を第２退避位置Ｐ２に移動する（ステップＳ１２）。
【００４６】
一方、エンジンがオフ状態でなければ（ステップＳ１１：ＮＯ）、カメラ制御装置５０は、処理手順をステップＳ２に戻す。これにより、日射量が少ない間は（ステップＳ２：ＹＥＳ、及びステップＳ３：ＹＥＳ）、紫外線ＬＥＤ３６の紫外線が継続して照射され、汚れが分解されたときに（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、紫外線照射制御部７７は、紫外線ＬＥＤ３６を消灯し、光源部３０を第２退避位置Ｐ２に移動する（ステップＳ１３）。
また、紫外線ＬＥＤ３６が点灯中であり、汚れが分解されていない場合でも（ステップＳ１０：ＮＯ）、日射量が多くなったときは（ステップＳ２：ＮＯ、又はステップＳ３：ＮＯ）、紫外線照射制御部７７は、紫外線ＬＥＤ３６の点灯を終了し、光源部３０を第２退避位置Ｐ２に移動する（ステップＳ３−１）。
【００４７】
カメラ制御装置５０は、エンジンがオン状態の場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、紫外線ＬＥＤ３６を消灯し、光源部３０を第２退避位置Ｐ２に移動した後（ステップＳ３−１、ステップＳ１３）、処理手順をステップＳ１に戻し、一定時間おきに、本処理を繰り返し実行する。これにより、レンズ１８に汚れが付着し易い環境下を車両２が走行中であっても、汚れを速やかに落とすことができる。
【００４８】
本実施形態によれば、次のような効果を奏する。
【００４９】
本実施形態では、紫外線ＬＥＤ３６による光触媒層２０への紫外線照射量、及び、紫外線ＬＥＤ３６のレンズ１８に対する位置をカメラ制御装置５０が制御するので、より適切に光触媒層２０に紫外線を照射することができる。
【００５０】
本実施形態では、レンズ１８の表面の汚れに応じて紫外線照射量が制御されるので、汚れの程度に応じて適切な照射線照射量の紫外線が光触媒層２０に照射され、レンズ１８の汚れが効率良く除去される。
【００５１】
本実施形態では、日射量が少ない場合（より正確には、光触媒層２０が光触媒作用を発揮するのに十分な紫外線が当たらない環境である場合）、光触媒層２０への紫外線ＬＥＤ３６による紫外線照射を開始する。これにより、紫外線ＬＥＤ３６による無駄な紫外線照射を防止できる。
【００５２】
本実施形態では、現在時刻に基づいて日射量を判定するので、日射量の過不足を簡単に判定できる。
本実施形態では、車載カメラ装置１の露光に基づいて日射量を判定するので、車載カメラ装置１から得られる情報だけで日射量の過不足を判定できる。
そして、現在時刻、及び、露光の両方に基づいて日射量が判定されるので、日射量が多い日中であっても、車両２が屋外駐車場やトンネル内を走行していたり、また天気が悪い等して日射量が不足するようなときに、確実に、紫外線を照射できる。特に、梅雨の時期や台風が多い季節においても、日射量が不足するときには確実に紫外線を照射し、光触媒層２０の親水性を維持することができる。
【００５３】
本実施形態では、紫外線ＬＥＤ３６の紫外線を光触媒層２０に照射する場合、他の機器が撮像データを使用中であるときには、レンズ１８の画角αを外れた第１退避位置Ｐ１に紫外線ＬＥＤ３６を配置し、他の機器が撮像データを使用中でないときには、レンズ１８に正対する正対位置Ｐ０に紫外線ＬＥＤ３６を配置する。
これにより、他の機器が撮像データを使用中であるときには、撮像画像への光源部３０の映り込みを抑えた状態で紫外線を照射できる。また他の機器が撮像データを使用中でないときには、レンズ１８の中央部から全体に亘る全範囲に隈無く紫外線を照射できる。
【００５４】
本実施形態では、紫外線ＬＥＤ３６の紫外線を光触媒層２０に照射しない場合、ケース１６の側方（第２退避位置Ｐ２）に光源部３０を配置するので、光源部３０がレンズ１８に影をつくることが抑えられる。
これにより、屋外駐車場などに長期間に亘り車両２が置かれた場合でも、太陽光がレンズ１８に当たるようになり、当該太陽光の紫外線によって光触媒層２０の親水性を維持し、また汚れを分解できるようになる。
【００５５】
本実施形態では、車両２のエンジンがオフ状態の間（停止中）は、紫外線ＬＥＤ３６による紫外線の照射を停止するので、紫外線照射によって車両２のバッテリが消費されてしまうことを防止できる。
【００５６】
本実施形態では、レンズ１８に正対する正対位置Ｐ０と、レンズ１８の画角αを外れた退避領域Ｃとの間を移動可能に、紫外線ＬＥＤ３６（光源部３０）を支持する支持アーム３２を車載カメラ装置１が備える。
この構成によれば、紫外線光源を備えたカバーでレンズ１８を覆う従来の構成に比べ、レンズ１８が光源部３０によって覆い隠されることがないので、雨天時には雨によってレンズ１８の表面に付着した汚れを洗い流すことができる。
【００５７】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、任意に変形、及び応用が可能である。
【００５８】
上述した紫外線照射制御では、カメラ制御装置５０は、光触媒層２０の光触媒作用が得られる程度の日射量が無い場合に、紫外線ＬＥＤ３６による紫外線照射を開始したが、これに限らず、汚れの程度に応じて、紫外線照射を開始してもよい。
すなわち、カメラ制御装置５０は、エンジンがオン状態である場合（図５：ステップＳ１：ＹＥＳ）、日射量の判定に先立って、レンズ１８の表面への汚れの付着を判定する。そして、汚れが付着している場合には、紫外線ＬＥＤ３６による紫外線照射を開始する。この場合において、汚れの程度、及び日射量に応じた紫外線照射量が照射され、また、他の機器によって撮像データが使用されている間は、第１退避位置Ｐ１から紫外線が照射される。
これにより、汚れが付着しているときだけ確実に紫外線ＬＥＤ３６を点灯させ、汚れを落とすことができる。
【００５９】
上述した実施形態において、車両２のエンジンがオフ状態であっても、当該エンジンがオフ状態である期間が一定時間を越えたときには、光触媒層２０の親水性を維持するために、紫外線ＬＥＤ３６の紫外線を光触媒層２０に照射してもよい。
【００６０】
上述した実施形態において、光源部３０には複数の紫外線ＬＥＤ３６を設けてもよい。この場合において、紫外線ＬＥＤ３６の点灯数を可変することで、紫外線照射量を制御してもよい。
【００６１】
上述した実施形態において、日没判定部７８は、当日の日の出時刻、及び日の入時刻を、車両側機器５６や外部のサーバコンピュータから取得し、これら日の出時刻、及び日の入時刻に基づいて、日没後か否かを正確に判定してもよい。
【００６２】
上述した実施形態において、周囲の明るさを検出する照度センサを車載カメラ制御システム４が備え、カメラ制御装置５０の日射量判定部７１は、当該照度センサの検出結果に基づいて、日射量が不足しているか否かを判定してもよい。
【００６３】
上述した実施形態において、汚れ判定部７５は、紫外線照射画像と、紫外線非照射画像との差分画像に基づいて汚れを判定するのではなく、次のようにして汚れを判定してもよい。すなわち、汚れ判定部７５は、各車載カメラ装置１において、車両２の走行中に順次に撮像された撮像画像に、一定時間以上に亘って異物が同じ箇所に写っている場合に、当該異物を汚れと判定してもよい。
【００６４】
上述した実施形態において、光触媒層２０がレンズ１８の表面１８Ａにコーティングされた車載カメラ装置１を例示したが、これに限らない。
すなわち、図６に示すように、この車載カメラ装置１００のカメラユニット１１０は、ケース１６の内部にレンズ１８を収め、ケース１６の観測窓１７に透明なカバーガラス１１９をカバー部材として嵌め込み、当該カバーガラス１１９がレンズ１８を覆う構成となっている。この構成においては、カバーガラス１１９の表面１１９Ａに、光触媒層２０が設けられる。
【００６５】
上述した実施形態において、車載カメラ装置１は、光源部３０の位置を可変にする可動式照射ユニット１２を備えたが、これに限らない。すなわち、図７（Ａ）の上面図、及び図７（Ａ）の正面図に示すように、紫外線を照射する複数の光源部３０をレンズ１８の周囲に配置した車載カメラ装置２００を構成してもよい。この構成において、各光源部３０は、レンズ１８の画角αを外れた箇所に配置されることが望ましい。またカメラ制御装置５０は、個々の光源部３０の光出力を制御することで、紫外線照射量を制御してもよいし、点灯させる光源部３０の数を可変することで、紫外線照射量を制御してもよい。
【００６６】
上述した実施形態において、紫外線照射制御部７７は、光源部３０の紫外線照射時に、紫外線照射量と、光源部３０の位置との両方を制御したが、いずれか一方のみを制御する構成でもよい。
【００６７】
上述した実施形態において、レンズ１８に洗浄液（ウォッシャー液や水等）を供給する洗浄システムを車両２に設け、当該洗浄液の供給をカメラ制御装置５０が制御してもよい。具体的には、カメラ制御装置５０は、光触媒作用では分解できない汚れ（泥や融雪剤などの無機物）が付着した場合に、洗浄液を噴射し、その汚れを洗い流す。このとき、レンズ１８の表面は、紫外線照射により十分に親水化しているため、洗浄液が供給されても、レンズ１８の表面で水滴を形成せずに薄い水膜となり、撮像画像に影響を与えることがない。
【００６８】
上述した実施形態において、レンズ１８に空気を噴射し、レンズ１８に付着した水分等を除去する空気噴射システムを車両２に設け、当該空気の噴射をカメラ制御装置５０が制御してもよい。具体的には、例えば洗車後の水道水や雨水がレンズ１８に付着したとき、カメラ制御装置５０は、これを空気の噴射によって除去する。これにより、水分に含まれている不純物が乾燥によってレンズ１８の表面に残存することを防止できる。この結果、レンズ１８の表面への汚れの付着量が減少し、少ない紫外線照射量でも親水性を維持することができる。
なお、この空気噴射システムと、上記洗浄システムとの両方を車両２に設けてもよい。
【００６９】
上述した実施形態において、光源部３０における紫外線出射面に光触媒層２０を設けてもよい。紫外線出射面は、例えばレンズ部３８の表面などである。これにより、光源部３０における紫外線出射面への汚れの付着を防ぎ、紫外線照射量の低下を防止できる。
【００７０】
上述した実施形態において、図４に示す機能ブロックは、本願発明を理解容易にするために、車載カメラ制御システム４の構成要素を主な処理内容に応じて分類して示した概略図であり、これらの構成要素は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。
【００７１】
また、図４に示すカメラ制御装置５０の各構成要素の処理は、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアにより実行されてもよい。また、各構成要素の処理は、１つのプログラムで実現されてもよいし、複数のプログラムで実現されてもよい。
【００７２】
また図５のフローチャートの処理単位は、紫外線照射制御処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。処理単位の分割の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。また、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。
【００７３】
また本発明は、車載カメラ装置１に限らず、屋外で使用される任意のカメラ装置の制御に適用できる。
【符号の説明】
【００７４】
１、１００、２００  車載カメラ装置
２  車両
４  車載カメラ制御システム
１０、１１０  カメラユニット
１２  可動式照射ユニット
１４  撮像素子
１６  ケース
１８  レンズ
２０  光触媒層
３０  光源部
３２  支持アーム
３６  紫外線ＬＥＤ（紫外線光源）
５０  カメラ制御装置
５６  車両側機器
７０  エンジン状態判定部（動力源状態判定部）
７１  日射量判定部
７３  カメラ使用状態判定部
７５  汚れ判定部
７７  紫外線照射制御部
７８  日没判定部
７９  露光判定部
１１９  カバーガラス（カバー部材）
Ｃ  退避領域
Ｐ０  正対位置
Ｐ１  第１退避位置
Ｐ２  第２退避位置
α  画角
【図１】
2019200250.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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