(57)【要約】      （修正有）【課題】車両窓ガラスの凍結状態を正確に認識することができる視界不良検出装置を提供する。【解決手段】凍結判定部２０は、判定期間に検出された車両窓ガラスの周辺温度が凍結基準温度以下であった第１の経過時間および第１の経過時間における車両窓ガラスの周辺温度の遷移に基づいて、判定期間内に車両窓ガラスの外表面が凍結したか否かを判定する。解凍判定部２１は、凍結判定部によって判定期間内に車両窓ガラスの外表面が凍結したと判定された場合に、判定期間の以降に検出された車両窓ガラスの周辺温度が凍結基準温度を超えた第２の経過時間および第２の経過時間における車両窓ガラスの周辺温度の遷移に基づいて、判定期間の以降に車両窓ガラスの外表面が解凍されたか否かを判定する。【選択図】図１
2019209883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
判定期間に検出された車両窓ガラスの周辺温度が凍結基準温度以下であった第１の経過時間および前記第１の経過時間における前記車両窓ガラスの周辺温度の遷移に基づいて、前記判定期間内に前記車両窓ガラスの外表面が凍結したか否かを判定する凍結判定部と、
前記凍結判定部によって前記判定期間内に前記車両窓ガラスの外表面が凍結したと判定された場合に、前記判定期間の以降に検出された前記車両窓ガラスの周辺温度が前記凍結基準温度を超えた第２の経過時間および前記第２の経過時間における前記車両窓ガラスの周辺温度の遷移に基づいて、前記判定期間の以降に前記車両窓ガラスの外表面が解凍されたか否かを判定する解凍判定部とを備えたこと
を特徴とする視界不良検出装置。
【請求項２】
前記凍結基準温度は、前記車両窓ガラスの内側温度と外側温度との温度差に応じて設定された温度であり、
前記凍結判定部は、前記判定期間に検出された前記車両窓ガラスの内側温度が前記凍結基準温度以下であった前記第１の経過時間および前記第１の経過時間における前記車両窓ガラスの内側温度の遷移に基づいて、前記判定期間内に前記車両窓ガラスの外表面が凍結したか否かを判定し、
前記解凍判定部は、前記判定期間の以降に検出された前記車両窓ガラスの内側温度が前記凍結基準温度を超えた前記第２の経過時間および前記第２の経過時間における前記車両窓ガラスの内側温度の遷移に基づいて、前記判定期間の以降に前記車両窓ガラスの外表面が解凍されたか否かを判定すること
を特徴とする請求項１記載の視界不良検出装置。
【請求項３】
前記凍結基準温度は、前記車両窓ガラスの外側温度と前記車両窓ガラスの外側の湿度に応じて設定された温度であり、
前記凍結判定部は、前記判定期間に検出された前記車両窓ガラスの外側温度が前記凍結基準温度以下であった前記第１の経過時間および前記第１の経過時間における前記車両窓ガラスの外側温度の遷移に基づいて、前記判定期間内に前記車両窓ガラスの外表面が凍結したか否かを判定し、
前記解凍判定部は、前記判定期間の以降に検出された前記車両窓ガラスの外側温度が前記凍結基準温度を超えた前記第２の経過時間および前記第２の経過時間における前記車両窓ガラスの外側温度の遷移に基づいて、前記判定期間の以降に前記車両窓ガラスの外表面が解凍されたか否かを判定すること
を特徴とする請求項１記載の視界不良検出装置。
【請求項４】
前記車両窓ガラスの周辺温度および前記車両窓ガラスの外側の湿度を検出するセンサ部と、
請求項１から請求項３のいずれか１項記載の視界不良検出装置と、
前記解凍判定部による前記車両窓ガラスの外表面が解凍されたか否かの判定結果に応じて、車両の乗員への警告情報の通知または前記車両の発進の制限を行う視界不良対処部とを備えたこと
を特徴とする視界不良検出システム。
【請求項５】
車両キーの所持者の前記車両への接近を検出する接近検出部を備え、
前記凍結判定部は、前記接近検出部によって車両キーの所持者が前記車両に接近していると判定されたタイミングで、前記判定期間内に前記車両窓ガラスの外表面が凍結したか否かの判定を開始すること
を特徴とする請求項４記載の視界不良検出システム。
【請求項６】
前記センサ部は、前記車両窓ガラスの周縁部に設けられたこと
を特徴とする請求項４記載の視界不良検出システム。
【請求項７】
前記車両窓ガラスが撮影された映像情報を解析して前記車両窓ガラスの外表面の凍結を検出する映像解析部を備え、
前記視界不良対処部は、前記映像解析部によって前記車両窓ガラスの外表面の凍結が検出されると、警告情報の通知または前記車両の発進の制限を行うこと
を特徴とする請求項４記載の視界不良検出システム。
【請求項８】
コンピュータを、
判定期間に検出された車両窓ガラスの周辺温度が凍結基準温度以下であった第１の経過時間および前記第１の経過時間における前記車両窓ガラスの周辺温度の遷移に基づいて、前記判定期間内に前記車両窓ガラスの外表面が凍結したか否かを判定する凍結判定部、
前記凍結判定部によって前記判定期間内に前記車両窓ガラスの外表面が凍結したと判定された場合に、前記判定期間の以降に検出された前記車両窓ガラスの周辺温度が前記凍結基準温度を超えた第２の経過時間および前記第２の経過時間における前記車両窓ガラスの周辺温度の遷移に基づいて、前記判定期間の以降に前記車両窓ガラスの外表面が解凍されたか否かを判定する解凍判定部
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両窓ガラスの凍結状態から車両の視界不良を検出する視界不良検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フロントガラスの凍結状態を判定する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、フロントガラスの外気温と内気温に基づいて算出したフロントガラスの推定表面温度が所定温度以下である場合、フロントガラスの外表面が凍結していると判定する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３２３８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された従来の技術では、フロントガラスの凍結状態の判定タイミングよりも前のフロントガラスの状態を考慮できないために、実際のフロントガラスの状態と判定タイミングで得られた状態との間に齟齬が発生してフロントガラスの凍結状態を正確に判定できないという課題があった。
【０００５】
この発明は上記課題を解決するものであり、車両窓ガラスの凍結状態を正確に認識することができる視界不良検出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る視界不良検出装置は、凍結判定部および解凍判定部を備える。凍結判定部は、判定期間に検出された車両窓ガラスの周辺温度が凍結基準温度以下であった第１の経過時間および第１の経過時間における車両窓ガラスの周辺温度の遷移に基づいて、判定期間内に車両窓ガラスの外表面が凍結したか否かを判定する。解凍判定部は、凍結判定部によって判定期間内に車両窓ガラスの外表面が凍結したと判定された場合に、判定期間の以降に検出された車両窓ガラスの周辺温度が凍結基準温度を超えた第２の経過時間および第２の経過時間における車両窓ガラスの周辺温度の遷移に基づいて、判定期間の以降に車両窓ガラスの外表面が解凍されたか否かを判定する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、視界不良検出装置が、判定期間内に車両窓ガラスの外表面が凍結したと判定された場合に、判定期間以降に車両窓ガラスの外表面が解凍されたか否かを判定する。これにより、視界不良検出装置は、車両窓ガラスの凍結状態を正確に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る視界不良検出システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る視界不良検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図３Ａは、フロントガラスの周辺温度の遷移を示すグラフである。図３Ｂは、判定期間内に凍結基準温度以下になったフロントガラスの周辺温度の時間積分値と、これに対応する凍結有無の判定結果を示す図である。図３Ｃは、判定期間以降に凍結基準温度を超えたフロントガラスの周辺温度の時間積分値と、これに対応する解凍有無の判定結果を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る視界不良検出システムの構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る視界不良検出システムの構成を示すブロック図である。
【図６】図６Ａは、この発明の実施の形態１〜３に係る視界不良検出装置の機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図である。図６Ｂは、この発明の実施の形態１〜３に係る視界不良検出装置の機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る視界不良検出システム１の構成を示すブロック図である。視界不良検出システム１は、凍結した車両窓ガラスを通した運転者の視界不良を検出するシステムである。車両窓ガラスとしては、車両のフロントガラスが挙げられるが、ドアガラスまたはリアガラスを視界不良の検出対象に含めてもよい。以降では、視界不良の検出対象がフロントガラスであるものとして説明を行う。
【００１０】
視界不良検出システム１は、図１に示すように、視界不良検出装置２、センサ部３、情報記憶部４、音声出力装置５、表示装置６および車両制御装置７を備える。視界不良検出装置２は、判定期間内でフロントガラスの外表面が凍結したか否かを判定し、判定期間の以降にフロントガラスの外表面が解凍されたか否かを判定する。ここで、判定期間とは、フロントガラスの外表面が凍結したか否かを判定する一定の期間であり、例えば、屋外に車両が駐車された時間帯またはこの時間帯に含まれる期間である。
【００１１】
センサ部３は、フロントガラスの周辺温度およびフロントガラス外側の湿度Ｈｏを検出する。フロントガラスの周辺温度には、フロントガラス内側の温度Ｔｉとフロントガラス外側の温度Ｔｏとがある。センサ部３は、車両が駐車されて視界不良検出装置２の動作が停止されても、フロントガラス内側の温度Ｔｉ、フロントガラス外側の温度Ｔｏ、およびフロントガラス外側の湿度Ｈｏを常に検出しているものとする。
【００１２】
情報記憶部４は、センサ部３によって検出されたフロントガラスの周辺温度およびフロントガラス外側の湿度Ｈｏを、一定間隔（例えば、１分間隔）で記憶する。これにより、情報記憶部４には、センサ部３によって判定期間に検出されたフロントガラス内側の温度Ｔｉ、フロントガラス外側の温度Ｔｏおよびフロントガラス外側の湿度Ｈｏが記憶され、さらに、判定期間以降に検出されたフロントガラス内側の温度Ｔｉ、フロントガラス外側の温度Ｔｏおよびフロントガラス外側の湿度Ｈｏが記憶される。
【００１３】
音声出力装置５は、視界不良検出装置２から入力した警告情報を音声出力する装置であり、例えば、車両に搭載されたスピーカまたは車両に持ち込まれた携帯端末のスピーカによって実現される。表示装置６は、視界不良検出装置２から入力した警告情報を表示する装置であり、例えば、車両に搭載された機器のモニタまたは車両に持ち込まれた携帯端末のモニタによって実現される。
【００１４】
車両制御装置７は、運転者の運転操作に従って車両の動作を制御する。また、車両制御装置７は、視界不良検出装置２からの発進制限の指示に従って、車両の発進を制限する。このとき、運転者によって車両を発進させる運転操作が行われても、車両制御装置７は、車両が発進しないように制御する。なお、車両の発進が制限されている間、音声出力装置５および表示装置６は、車両の発進が制限された理由を運転者へ通知してもよい。
【００１５】
視界不良検出装置２は、図１に示すように、凍結判定部２０、解凍判定部２１、および視界不良対処部２２を備える。凍結判定部２０は、判定期間に検出されたフロントガラスの周辺温度が凍結基準温度以下であった第１の経過時間と、第１の経過時間におけるフロントガラスの周辺温度の遷移とに基づいて、判定期間内にフロントガラスの外表面が凍結したか否かを判定する。なお、凍結基準温度とは、フロントガラスの外表面の凍結を判定するときの基準温度である。
【００１６】
第１の経過時間におけるフロントガラスの周辺温度の遷移は、第１の経過時間におけるフロントガラスの周辺温度の時間積分値で表してもよい。この場合、凍結判定部２０は、第１の経過時間におけるフロントガラスの周辺温度の時間積分値を算出し、時間積分値が閾値以上である場合、判定期間内にフロントガラスの外表面が凍結したと判定する。上記時間積分値が上記閾値未満であれば、凍結判定部２０は、判定期間内にフロントガラスの外表面が凍結しなかったと判定する。
【００１７】
フロントガラスの外表面の凍結は、フロントガラスの外表面に発生した結露が凍結することに他ならない。結露は、フロントガラスの外側の湿度Ｈｏが高いほど発生しやすく、湿度Ｈｏが低いほど発生し難くなる。そこで、凍結基準温度として２つの温度Ｔ１および温度Ｔ２を用意し、湿度Ｈｏと閾値との比較結果に応じて、凍結判定に使用する凍結基準温度を、温度Ｔ１および温度Ｔ２から選択してもよい。なお、Ｔ１はＴ２よりも高い温度である。以降では、フロントガラスの外側の湿度Ｈｏを基準として決定した凍結基準温度Ｔ１またはＴ２を、フロントガラス外側温度用の凍結基準温度と記載する。
【００１８】
例えば、判定期間に検出された湿度Ｈｏが閾値以上である場合に、フロントガラス外側温度用の凍結基準温度をＴ１（℃）とする。湿度Ｈｏが閾値未満であれば、フロントガラス外側用の凍結基準温度をＴ１よりも低いＴ２（℃）とする。湿度Ｈｏに関する閾値は、フロントガラスに結露が発生し得る湿度範囲から決定された基準の湿度である。湿度Ｈｏは、判定期間内に検出された湿度を平均した値であってもよいし、判定期間内に検出された湿度の最大値であってもよい。
【００１９】
また、フロントガラスの内側の気温Ｔｉとフロントガラスの外側の温度Ｔｏとの温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）は、フロントガラスの外表面における結露の発生しやすさに影響を与える因子である。そこで、凍結基準温度として２つの温度Ｔ３および温度Ｔ４を用意し、温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）と閾値との比較結果に応じて、凍結判定に使用する凍結基準温度を温度Ｔ３および温度Ｔ４から選択してもよい。なお、Ｔ３はＴ４よりも高い温度である。以降では、フロントガラスの温度Ｔｉと温度Ｔｏとの温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）を基準として決定した凍結基準温度Ｔ３またはＴ４を、フロントガラス内側温度用の凍結基準温度と記載する。
【００２０】
例えば、判定期間に検出された温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）が閾値以上である場合、フロントガラス内側温度用の凍結基準温度をＴ３（℃）とする。温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）が閾値未満である場合には、フロントガラス内側温度用の凍結基準温度をＴ３よりも低いＴ４（℃）とする。温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）に関する閾値は、フロントガラスに結露が発生し得る温度差範囲から決定された基準の温度差である。温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）は、判定期間内に検出された温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）の平均値であってもよいし、判定期間内に検出された温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）の最大値であってもよい。
【００２１】
凍結判定部２０は、前述したフロントガラス外側温度用の凍結基準温度Ｔ１またはＴ２を用いた凍結判定と、フロントガラス内側温度用の凍結基準温度Ｔ３またはＴ４を用いた凍結判定とのいずれかを実施する。また、凍結判定部２０は、フロントガラス外側温度用の凍結基準温度Ｔ１またはＴ２を用いた凍結判定と、フロントガラス内側温度用の凍結基準温度Ｔ３またはＴ４を用いた凍結判定との両方を実施し、いずれかの判定で凍結ありと判定された場合に、フロントガラスの外表面が凍結したと最終的に判定してもよい。
【００２２】
解凍判定部２１は、凍結判定部２０によって判定期間にフロントガラスの外表面が凍結したと判定された場合、センサ部３によって判定期間以降に検出されたフロントガラスの周辺温度が凍結基準温度を超えた第２の経過時間および第２の経過時間におけるフロントガラスの周辺温度の遷移に基づいて、判定期間以降にフロントガラスの外表面が解凍されたか否かを判定する。凍結基準温度は、フロントガラスの外表面の解凍を判定するときの基準温度である。
【００２３】
第２の経過時間におけるフロントガラスの周辺温度の遷移は、第２の経過時間におけるフロントガラスの周辺温度の時間積分値で表してもよい。この場合、解凍判定部２１は、第２の経過時間におけるフロントガラスの周辺温度の時間積分値を算出し、時間積分値が閾値以上である場合、判定期間以降にフロントガラスの外表面が解凍されたと判定する。上記時間積分値が上記閾値未満である場合、解凍判定部２１は、判定期間以降においてもフロントガラスの外表面が解凍されなかったと判定する。
【００２４】
凍結判定部２０と同様に、解凍判定部２１は、フロントガラス外側温度用の凍結基準温度として温度Ｔ１および温度Ｔ２を用意し、湿度Ｈｏと閾値との比較結果に応じて、温度Ｔ１および温度Ｔ２から、解凍判定に使用する凍結基準温度を選択してもよい。さらに、解凍判定部２１は、フロントガラス内側温度用の凍結基準温度として２つの温度Ｔ３および温度Ｔ４を用意し、温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）と閾値との比較結果に応じて、温度Ｔ３および温度Ｔ４から、解凍判定に使用する凍結基準温度を選択してもよい。
【００２５】
解凍判定部２１は、前述したフロントガラス外側温度用の凍結基準温度Ｔ１またはＴ２を用いた解凍判定と、フロントガラス内側温度用の凍結基準温度Ｔ３またはＴ４を用いた解凍判定とのいずれかを実施する。また、解凍判定部２１は、フロントガラス外側温度用の凍結基準温度Ｔ１またはＴ２を用いた解凍判定と、フロントガラス内側温度用の凍結基準温度Ｔ３またはＴ４を用いた解凍判定との両方を実施し、いずれかの判定で解凍されたと判定された場合に、フロントガラスの外表面が解凍されたと最終的に判定してもよい。
【００２６】
視界不良対処部２２は、解凍判定部２１によるフロントガラスの外表面が解凍されたか否かの判定結果に応じて運転者への警告情報の通知または車両の発進の制限を行う。具体的には、視界不良対処部２２は、解凍判定部２１による解凍判定タイミングで、フロントガラスの外表面が解凍されておらず、フロントガラスを通した運転者の視界が不良であると判断された場合に、警告情報を音声出力装置５および表示装置６に出力する。
【００２７】
音声出力装置５は、例えば、「フロントガラスが凍結しています。前方の視界が不良です」という警告情報の音声を出力する。また、表示装置６は、上記内容の警告情報を画面に表示する。視界不良対処部２２は、フロントガラスを通した運転者の視界が不良であると判断したときに、運転者が車両を発進させる運転操作を行った場合、車両制御装置７に指示して車両の発進を制限する。
【００２８】
なお、図１では、視界不良検出装置２が視界不良対処部２２を備えた構成を示したが、視界不良対処部２２は、視界不良検出装置２とは独立して設けられた外部装置が備えてもよい。例えば、視界不良検出装置２とは独立して設けられた車載機器であって、音声出力装置５および表示装置６を備えた車載機器が、視界不良対処部２２を備えてもよい。
【００２９】
センサ部３は、図１に示すように、外気温検出部３０、内気温検出部３１および湿度検出部３２を備えている。外気温検出部３０は、フロントガラス外側の温度Ｔｏを検出するセンサである。外気温検出部３０によって検出された温度Ｔｏは情報記憶部４に出力されて記憶される。内気温検出部３１は、フロントガラス内側の温度Ｔｉを検出するセンサである。内気温検出部３１によって検出された温度Ｔｉは情報記憶部４に出力されて記憶される。湿度検出部３２は、フロントガラス外側の湿度を検出するセンサである。湿度検出部３２によって検出された湿度Ｈｏは、情報記憶部４に出力されて記憶される。
【００３０】
また、センサ部３は、フロントガラスの周縁部に設けられる。フロントガラスは、車両側に設けられたフレームに接続されている。一般的に、フレームは金属で形成されているため、フロントガラスの周辺温度が低下すると、フレームの方がフロントガラスよりも先に冷える。このため、フロントガラスは、周縁部にあるフレームからガラス中央に向かって冷えていく。フロントガラスの冷却傾向は、実験によって予め知ることができるので、ガラス中央まで凍結するときのフレームの温度を凍結基準温度に設定することができる。例えば、外気温検出部３０および内気温検出部３１を、フロントガラスの周縁部に設けることで、視界不良検出装置２では、フロントガラスの周辺温度を運転者の視界を遮ることなく取得することができる。
【００３１】
次に動作について説明する。
図２は、実施の形態１に係る視界不良検出装置２の動作を示すフローチャートである。
まず、凍結判定部２０および解凍判定部２１は、情報記憶部４に記憶された情報を取得する（ステップＳＴ１）。ここで、凍結判定部２０は、センサ部３によって判定期間内に検出されたフロントガラスの周囲温度およびフロントガラスの外側の湿度を情報記憶部４から取得し、解凍判定部２１は、判定期間が経過してから現在までに検出されたフロントガラスの周囲温度およびフロントガラスの外側の湿度を情報記憶部４から取得する。
【００３２】
凍結判定部２０は、判定期間内に検出されたフロントガラスの周囲温度が凍結基準温度以下になったか否かを確認する（ステップＳＴ２）。例えば、凍結判定部２０は、センサ部３によって判定期間内に検出された湿度を平均した値あるいは判定期間内に検出された湿度の最大値を、判定期間に検出された湿度Ｈｏとみなす。そして、凍結判定部２０は、湿度Ｈｏが閾値以上である場合、凍結基準温度をＴ１（℃）とし、湿度Ｈｏが閾値未満であれば、凍結基準温度をＴ１よりも低いＴ２（℃）とする。この後、凍結判定部２０は、判定期間内に検出されたフロントガラス外側の温度Ｔｏが、凍結基準温度Ｔ１またはＴ２以下であるか否かを確認する。
【００３３】
また、凍結判定部２０は、判定期間内に検出されたフロントガラス内側の温度Ｔｉと判定期間内に検出されたフロントガラス外側の温度Ｔｏとの温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）を平均した値を、判定期間に検出された温度差とみなす。なお、凍結判定部２０は、判定期間内に検出されたフロントガラス内側の温度Ｔｉと判定期間内に検出されたフロントガラス外側の温度Ｔｏとの温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）の最大値を、判定期間に検出された温度差とみなしてもよい。そして、凍結判定部２０は、温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）が閾値以上である場合、凍結基準温度をＴ３（℃）とし、温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）が閾値未満であれば、凍結基準温度をＴ３よりも低いＴ４（℃）とする。この後、凍結判定部２０は、判定期間内に検出されたフロントガラス内側の温度Ｔｉが、凍結基準温度Ｔ３またはＴ４以下であるか否かを確認する。
【００３４】
凍結判定部２０は、フロントガラス外側温度用の凍結基準温度Ｔ１またはＴ２を用いた凍結判定と、フロントガラス内側温度用の凍結基準温度Ｔ３またはＴ４を用いた凍結判定とのいずれかを実施してもよいし、これらの両方を実施してもよい。
判定期間内に検出されたフロントガラスの周囲温度が凍結基準温度以下にならなかった場合（ステップＳＴ２；ＮＯ）、凍結判定部２０は、判定期間内にフロントガラスの外表面が凍結しなかったと判定する（ステップＳＴ３）。この後、図２の処理を終了する。
【００３５】
一方、判定期間内に検出されたフロントガラスの周囲温度が凍結基準温度以下になった場合（ステップＳＴ２；ＹＥＳ）、凍結判定部２０は、凍結基準温度以下になったフロントガラスの周辺温度の遷移が一定の条件を満たすか否かを確認する（ステップＳＴ４）。ここで、凍結基準温度以下になったフロントガラスの周辺温度の遷移が一定の条件を満たさなければ（ステップＳＴ４；ＮＯ）、凍結判定部２０は、ステップＳＴ３の処理に移行する。
【００３６】
凍結基準温度以下になったフロントガラスの周辺温度の遷移が一定の条件を満たす場合（ステップＳＴ４；ＹＥＳ）、凍結判定部２０は、判定期間内にフロントガラスの外表面が凍結したと判定する（ステップＳＴ５）。図３Ａは、フロントガラスの周辺温度の遷移を示すグラフであり、３つの環境Ａ，Ｂ，Ｃに車両が置かれた場合を示している。図３Ａに示すように、凍結判定部２０に設定された判定期間の終了タイミングがフロントガラスの凍結判定タイミングである。図３Ａに示すように、環境Ａ，Ｂ，Ｃによって、フロントガラスの周辺温度の遷移が異なる。
【００３７】
例えば、判定期間における第１の経過時間でフロントガラスの周辺温度が凍結基準温度以下になった場合に、第１の経過時間におけるフロントガラスの周辺温度の遷移を、第１の経過時間におけるフロントガラスの周辺温度の時間積分値で表す。前述した一定の条件は、この時間積分値が閾値以上であるか否かという条件であるものとする。図３Ｂは、判定期間内に凍結基準温度以下になったフロントガラスの周辺温度の時間積分値とこれに対応する凍結有無の判定結果を示す図であり、環境Ａ，Ｂ，Ｃでの判定結果を示している。
【００３８】
凍結判定部２０は、第１の経過時間におけるフロントガラスの周辺温度の時間積分値が閾値以上であると、判定期間内にフロントガラスの外表面が凍結したと判定する。図３Ｂに示す例では、環境Ａと環境Ｂとにおいて、第１の経過時間で凍結基準温度以下になったフロントガラスの周辺温度の面積（時間積分値）が閾値以上になっている。環境Ｃでは、第１の経過時間で凍結基準温度以下になったフロントガラスの周辺温度の面積が閾値未満になっている。これにより、凍結判定部２０は、車両が環境Ａまたは環境Ｂに置かれた場合に、判定期間内にフロントガラスの外表面が凍結したと判定し、車両が環境Ｃに置かれた場合には、フロントガラスの外表面が凍結しなかったと判定する。
【００３９】
続いて、解凍判定部２１は、凍結判定部２０によって判定期間内にフロントガラスの外表面が凍結したと判定された場合、判定期間以降にフロントガラスの周辺温度が凍結基準温度以下を超えたか否かを確認する（ステップＳＴ６）。例えば、解凍判定部２１は、センサ部３によって判定期間以降に検出された湿度を平均した値または判定期間以降に検出された湿度の最大値を、判定期間以降に検出された湿度Ｈｏとみなす。そして、解凍判定部２１は、湿度Ｈｏが閾値以上である場合、凍結基準温度をＴ１（℃）とし、湿度Ｈｏが閾値未満であれば、凍結基準温度をＴ１よりも低いＴ２（℃）とする。この後、解凍判定部２１は、判定期間以降に検出されたフロントガラス外側の温度Ｔｏが凍結基準温度Ｔ１またはＴ２を超えたか否かを確認する。
【００４０】
また、解凍判定部２１は、判定期間以降に検出されたフロントガラス内側の温度Ｔｉをと判定期間以降に検出されたフロントガラス外側の温度Ｔｏとの温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）を平均した値を、判定期間以降に検出された温度差とみなす。なお、解凍判定部２１は、判定期間以降に検出されたフロントガラス内側の温度Ｔｉと判定期間以降に検出されたフロントガラス外側の温度Ｔｏとの温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）の最大値を、判定期間以降に検出された温度差とみなしてもよい。そして、解凍判定部２１は、温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）が閾値以上である場合、凍結基準温度をＴ３（℃）とし、温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）が閾値未満であれば、凍結基準温度をＴ３よりも低いＴ４（℃）とする。この後、解凍判定部２１は、判定期間以降に検出されたフロントガラス内側の温度Ｔｉが凍結基準温度Ｔ３またはＴ４を超えたか否かを確認する。
【００４１】
解凍判定部２１は、フロントガラス外側温度用の凍結基準温度Ｔ１またはＴ２を用いた解凍判定と、フロントガラス内側温度用の凍結基準温度Ｔ３またはＴ４を用いた解凍判定とのいずれかを実施してもよいし、これらの両方を実施してもよい。
判定期間以降に検出されたフロントガラスの周囲温度が凍結基準温度を超えた場合（ステップＳＴ６；ＹＥＳ）、解凍判定部２１は、凍結基準温度を超えたフロントガラスの周辺温度の遷移が一定の条件を満たすか否かを確認する（ステップＳＴ７）。凍結基準温度を超えたフロントガラスの周辺温度の遷移が一定の条件を満たす場合（ステップＳＴ７；ＹＥＳ）、解凍判定部２１は、判定期間以降にフロントガラスの外表面が解凍されたと判定する（ステップＳＴ８）。
【００４２】
解凍判定部２１によって解凍判定が行われた現在のタイミングが、図３Ａに示した解凍判定タイミングである。例えば、判定期間以降における第２の経過時間でフロントガラスの周辺温度が凍結基準温度を超えた場合、第２の経過時間におけるフロントガラスの周辺温度の遷移を、第２の経過時間におけるフロントガラスの周辺温度の時間積分値で表す。前述した一定の条件は、この時間積分値が閾値以上であるか否かという条件であるものとする。図３Ｃは、判定期間以降に凍結基準温度を超えたフロントガラスの周辺温度の時間積分値とこれに対応する解凍有無の判定結果を示す図であり、環境Ａ，Ｂ，Ｃでの判定結果を示している。
【００４３】
解凍判定部２１は、第２の経過時間におけるフロントガラスの周辺温度の時間積分値が閾値以上である場合に、判定期間内にフロントガラスの外表面が凍結したと判定する。図３Ｃに示す例では、環境Ｂにおいて、第２の経過時間で凍結基準温度を超えたフロントガラスの周辺温度の面積（時間積分値）が閾値以上になっている。一方、環境Ａおよび環境Ｃにおいて、第２の経過時間で凍結基準温度を超えたフロントガラスの周辺温度の面積は閾値未満になっている。これにより、解凍判定部２１は、車両が環境Ｂに置かれた場合、判定期間以降にフロントガラスの外表面が解凍されたと判定し、車両が環境Ａおよび環境Ｃに置かれた場合には、フロントガラスの外表面が解凍されなかったと判定する。
【００４４】
凍結基準温度を超えたフロントガラスの周辺温度の遷移が一定の条件を満たさなかった場合（ステップＳＴ７；ＮＯ）、解凍判定部２１は、判定期間以降にフロントガラスの外表面が解凍されなかったと判定する（ステップＳＴ９）。ステップＳＴ９で解凍されなかったと判定するか、または、判定期間以降にフロントガラスの周辺温度が凍結基準温度を超えなかった場合（ステップＳＴ６；ＮＯ）、解凍判定部２１は、フロントガラスの外表面が解凍されなかったという判定結果を視界不良対処部２２に通知する。視界不良対処部２２は、解凍判定部２１から通知を受けると、フロントガラスの外表面の凍結状態に応じて、乗員への警告情報の通知または車両の発進の制限を実行する（ステップＳＴ１０）。
【００４５】
なお、解凍判定部２１が、第２の経過時間で凍結基準温度を超えたフロントガラスの周辺温度の面積（時間積分値）と上記閾値との割合に基づいて、フロントガラスの外表面の凍結状態を示す指標値を推定し、視界不良対処部２２が、この指標値に応じて警告処理の内容を変更してもよい。例えば、現在の気温から少しの温度上昇（１℃程度）でフロントガラスの外表面が解凍される状態である場合に、視界不良対処部２２は、音声出力装置５および表示装置６のいずれかに指示して警告情報を出力させる。ただし、運転者が車両を発進させる運転操作を行うと、視界不良対処部２２は、車両制御装置７に指示して車両の発進の制限を実行する。一方、フロントガラスの外表面が解凍されるまでに数度の温度上昇が必要な場合には、視界不良対処部２２は、音声出力装置５および表示装置６の両方に指示して警告情報を出力させる。この場合も視界不良であるため、運転者が車両を発進させる運転操作を行うと、視界不良対処部２２は、車両制御装置７に指示して車両の発進の制限を実行する。
【００４６】
前述したように、実施の形態１に係る視界不良検出装置２では、判定期間内にフロントガラスの外表面が凍結したと判定された場合に、判定期間以降にフロントガラスの外表面が解凍されたか否かを判定する。これにより、視界不良検出装置２は、フロントガラスの凍結状態を正確に認識することができる。
【００４７】
実施の形態１に係る視界不良検出装置２において、凍結基準温度は、フロントガラスの温度Ｔｉと温度Ｔｏとの温度差に応じて設定された温度である。凍結判定部２０は、判定期間に検出されたフロントガラスの温度Ｔｉが凍結基準温度以下であった経過時間およびこの経過時間におけるフロントガラスの温度Ｔｉの遷移に基づいて、判定期間内にフロントガラスの外表面が凍結したか否かを判定する。解凍判定部２１は、判定期間以降に検出されたフロントガラスの温度Ｔｉが凍結基準温度を超えた経過時間およびこの経過時間におけるフロントガラスの温度Ｔｉの遷移に基づいて、判定期間以降にフロントガラスの外表面が解凍されたか否かを判定する。このように、視界不良検出装置２は、フロントガラスの温度Ｔｉと温度Ｔｏとの温度差および凍結基準温度を用いて、フロントガラスの凍結状態を正確に認識することができる。
【００４８】
実施の形態１に係る視界不良検出装置２において、凍結基準温度は、フロントガラスの温度Ｔｏとフロントガラスの外側の湿度Ｈｏに応じて設定された温度である。凍結判定部２０は、判定期間に検出されたフロントガラスの温度Ｔｏが凍結基準温度以下であった経過時間およびこの経過時間におけるフロントガラスの温度Ｔｏの遷移に基づいて、判定期間内にフロントガラスの外表面が凍結したか否かを判定する。解凍判定部２１は、判定期間以降に検出されたフロントガラスの温度Ｔｏが凍結基準温度を超えた経過時間およびこの経過時間におけるフロントガラスの温度Ｔｏの遷移に基づいて、判定期間以降にフロントガラスの外表面が解凍されたか否かを判定する。このように、視界不良検出装置２は、フロントガラスの温度Ｔｏとフロントガラスの外側の湿度とを用いて、フロントガラスの凍結状態を正確に認識することができる。
【００４９】
実施の形態１に係る視界不良検出装置２において、センサ部３は、フロントガラスの周縁部に設けられる。これにより、視界不良検出装置２は、運転者の視界を遮ることなく、フロントガラスの周辺温度を取得することができる。
【００５０】
実施の形態１に係る視界不良検出システム１は、例えば、図１に示す構成要素を備えており、視界不良対処部２２は、解凍判定部２１による判定結果に基づいて、車両の運転者への警告情報の通知または車両の発進の制限を行う。これにより、視界不良検出システム１では、運転者が車両を発進させるタイミングでのフロントガラスの凍結による視界不良を運転者に的確に警告することができ、視界不良状態での車両の発進を制限することができる。
【００５１】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２に係る視界不良検出システム１Ａの構成を示すブロック図である。図４において、図１と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態２に係る視界不良検出システム１Ａは、凍結した車両窓ガラスを通した運転者の視界不良を検出するシステムであって、視界不良検出装置２Ａ、センサ部３Ａ、情報記憶部４、音声出力装置５、表示装置６および車両制御装置７を備える。
【００５２】
視界不良検出装置２Ａは、凍結判定部２０Ａ、解凍判定部２１、視界不良対処部２２、および接近検出部２３を備える。センサ部３Ａは、外気温検出部３０、内気温検出部３１、湿度検出部３２および車両キー検出部３３を備えている。接近検出部２３は、車両キー検出部３３による車両キーの検出情報に基づいて車両キーの所持者の車両への接近を検出する。
【００５３】
車両キー検出部３３は、車両に設けられて車両キーを検出するセンサである。例えば、車両キー検出部３３は、車両キーの所持者が一定の検出範囲内に進入すると、車両キーを検出して接近検出部２３に通知する。接近検出部２３は、車両キー検出部３３からの通知の有無に基づいて、車両キーの所持者の車両への接近を検出する。
【００５４】
凍結判定部２０Ａは、接近検出部２３によって車両キーの所持者が車両に接近していると判定されたタイミングで、判定期間内にフロントガラスの外表面が凍結したか否かの判定を開始する。例えば、図２に示したフローチャートにおけるステップＳＴ１の前処理として、接近検出部２３による車両キーの所持者が車両に接近したか否かの判定ステップが実施される。接近検出部２３によって車両キーの所持者の接近が検出されると、凍結判定部２０Ａが、ステップＳＴ１の処理を実行する。この後の一連の処理は、実施の形態１で説明した処理内容と同じである。
【００５５】
前述したように、実施の形態２に係る視界不良検出システム１Ａにおいて、視界不良検出装置２Ａは、運転者となり得る車両キーの所持者が車両に近づいたタイミングで、フロントガラスの外表面の凍結と解凍の判定を行い、このタイミング以外では動作を停止している。このため、フロントガラスの外表面の凍結および解凍の判定に必要な電力の消費を抑えることができる。さらに、視界不良検出装置２Ａは、車両キーの所持者によって車両が使用されようとしているタイミングで、フロントガラスの凍結による前方視界の不良を判定することが可能である。
【００５６】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３に係る視界不良検出システム１Ｂの構成を示すブロック図である。図５において、図１と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態３に係る視界不良検出システム１Ｂは、凍結した車両窓ガラスを通した運転者の視界不良を検出するシステムであり、視界不良検出装置２Ｂ、センサ部３、情報記憶部４、音声出力装置５、表示装置６、車両制御装置７およびカメラ装置８を備える。
【００５７】
カメラ装置８は、車両のフロントガラスを撮影する。例えば、ドライブレコーダが備える車載カメラを用いてもよい。カメラ装置８によって撮影された映像情報は、視界不良検出装置２Ｂに出力される。視界不良検出装置２Ｂは、凍結判定部２０、解凍判定部２１、視界不良対処部２２Ａおよび映像解析部２４を備える。視界不良対処部２２Ａは、映像解析部２４によってフロントガラスの外表面の凍結が検出されると、警告情報の通知または車両の発進の制限を行う。
【００５８】
映像解析部２４は、カメラ装置８によって撮影された映像情報を解析することにより、フロントガラスの外表面の凍結を検出する。例えば、映像解析部２４は、映像情報を構成するフロントガラスの画像の輝度と、予め記憶しておいたフロントガラスの外表面が凍結したときの画像の輝度との輝度差が閾値未満である場合、フロントガラスの外表面が凍結したという検出情報を視界不良対処部２２Ａに出力する。
【００５９】
カメラ装置８によるフロントガラスの撮影に必要な電力は、センサ部３によるフロントガラスの周辺温度および湿度の検出に必要な電力よりも大きい。そこで、実施の形態３では、例えば、実施の形態１で説明した凍結および解凍の判定を実施した後に、判定結果を確認する目的で、カメラ装置８および映像解析部２４を用いたフロントガラスの凍結検出を実施してもよい。このように、実施の形態３に係る視界不良検出システム１Ｂでは、カメラ装置８および映像解析部２４を用いたフロントガラスの凍結検出を常時実施しなくてもよいので、消費電力を抑えることができる。
【００６０】
次に、実施の形態１〜３に係る視界不良検出装置を実現するハードウェア構成について説明する。図１、図４および図５に示した視界不良検出装置における構成要素の機能は、処理回路によって実現される。すなわち、実施の形態１〜３に係る視界不良検出装置は、図２におけるステップＳＴ１からステップＳＴ１０までの処理を実行するための処理回路を備えている。この処理回路は、専用のハードウェアであってもよいが、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）であってもよい。
【００６１】
図６Ａは、実施の形態１〜３に係る視界不良検出装置の機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図である。図６Ｂは、実施の形態１〜３に係る視界不良検出装置の機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成を示すブロック図である。図６Ａと図６Ｂにおいて、記憶装置１００は、図１、図４および図５に示した情報記憶部４を実現する記憶装置であり、視界不良検出装置２，２Ａ，２Ｂによる情報の読み出しが可能である。スピーカ１０１は、図１、図４および図５に示した音声出力装置５である。ディスプレイ１０２は、図１、図４および図５に示した表示装置６である。
【００６２】
制御信号インタフェース１０３は、視界不良検出装置２，２Ａ，２Ｂと車両制御装置１０４との間の制御信号のやり取りを中継するインタフェースである。車両制御装置１０４は、図１、図４および図５に示した車両制御装置７である。視界不良対処部２２，２２Ａは、制御信号インタフェース１０３を介して、車両の発進を制限する制御信号を車両制御装置１０４に出力する。車両制御装置１０４は、視界不良検出装置から入力した制御信号に従って車両の発進を制限する。カメラ１０５は、図５に示したカメラ装置８である。
【００６３】
処理回路が図６Ａに示す専用のハードウェアの処理回路１０６である場合、処理回路１０６は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、または、これらを組み合わせたものが該当する。視界不良検出装置２，２Ａ，２Ｂにおける構成要素の機能を別々の処理回路で実現してもよく、これらの機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。
【００６４】
処理回路が図６Ｂに示すプロセッサ１０７である場合、視界不良検出装置２，２Ａ，２Ｂにおける構成要素の機能は、ソフトウェア、ファームウェアまたはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。なお、ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述されてメモリ１０８に記憶される。
【００６５】
プロセッサ１０７は、メモリ１０８に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、視界不良検出装置２，２Ａ，２Ｂにおける構成要素の機能を実現する。すなわち、視界不良検出装置２，２Ａ，２Ｂは、プロセッサ１０７によって実行されるときに、図２に示すステップＳＴ１からステップＳＴ１０までの処理が結果的に実行されるプログラムを記憶するためのメモリ１０８を備える。これらのプログラムは、視界不良検出装置２，２Ａ，２Ｂにおける各々の構成要素の手順または方法をコンピュータに実行させる。メモリ１０８は、コンピュータを、視界不良検出装置２，２Ａ，２Ｂにおける各々の構成要素として機能させるためのプログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。
【００６６】
メモリ１０８は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ−ＥＰＲＯＭ）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤなどが該当する。
【００６７】
視界不良検出装置２，２Ａ，２Ｂにおける構成要素の機能について一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、凍結判定部２０，２０Ａおよび解凍判定部２１は、専用のハードウェアである処理回路１０６で機能を実現し、これ以外の構成要素は、プロセッサ１０７がメモリ１０８に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって機能を実現する。このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせによって上記機能を実現することができる。
【００６８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、実施の形態のそれぞれの自由な組み合わせまたは実施の形態のそれぞれの任意の構成要素の変形もしくは実施の形態のそれぞれにおいて任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１，１Ａ，１Ｂ  視界不良検出システム、２，２Ａ，２Ｂ  視界不良検出装置、３，３Ａ  センサ部、４  情報記憶部、５  音声出力装置、６  表示装置、７  車両制御装置、８  カメラ装置、２０，２０Ａ  凍結判定部、２１  解凍判定部、２２，２２Ａ  視界不良対処部、２３  接近検出部、２４  映像解析部、３０  外気温検出部、３１  内気温検出部、３２  湿度検出部、３３  車両キー検出部、１００  記憶装置、１０１  スピーカ、１０２  ディスプレイ、１０３  制御信号インタフェース、１０４  車両制御装置、１０５  カメラ、１０６  処理回路、１０７  プロセッサ、１０８  メモリ。
【図１】
2019209883.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019209883.tif 000005
【図４】
2019209883.tif 000006
【図５】
2019209883.tif 000007
【図６】
2019209883.tif 000008