(57)【要約】【課題】窓材に付着するウォッシャ液の位置を正確に検出することができるウォッシャ液付着位置検出方法を提供する。【解決手段】窓材４１０に噴射されているウォッシャ液に光を照射しつつ、当該ウォッシャ液を撮像して画像を取得し、窓材４１０に付着することによりウォッシャ液が画像から消える前の液滴位置を検出する。【選択図】図１
2008241253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓材に噴射されているウォッシャ液に光を照射しつつ、当該ウォッシャ液を撮像して画像を取得し、
前記窓材に付着することにより前記ウォッシャ液が前記画像から消える前の液滴位置を検出することを特徴とするウォッシャ液付着位置検出方法。
【請求項２】
前記画像は、前記窓材に噴射されている前記ウォッシャ液の噴射軌跡の画像を含み、
前記液滴位置を検出する段階は、前記噴射軌跡の先端部の位置を、前記ウォッシャ液が前記画像から消える前の液滴位置として検出することを特徴とする請求項１に記載のウォッシャ液付着位置検出方法。
【請求項３】
前記光は、着色光であることを特徴とする請求項１に記載のウォッシャ液付着位置検出方法。
【請求項４】
前記光は、前記窓材に噴射されているウォッシャ液の側方から照射されることを特徴とする請求項１に記載のウォッシャ液付着位置検出方法。
【請求項５】
前記窓材は、車両のウインドガラスであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のウォッシャ液付着位置検出方法。
【請求項６】
窓材に噴射されているウォッシャ液に光を照射する光照射手段と、
前記光が照射されているウォッシャ液を撮像して画像を取得する撮像手段と、
前記窓材に付着することにより前記ウォッシャ液が前記画像から消える前の液滴位置を検出する検出手段と、を有することを特徴とするウォッシャ液付着位置検出装置。
【請求項７】
前記撮像手段によって取得される画像は、前記窓材に噴射されている前記ウォッシャ液の噴射軌跡の画像を含み、
前記検出手段は、前記噴射軌跡の先端部の位置を、前記ウォッシャ液が前記画像から消える前の液滴位置として検出することを特徴とする請求項６に記載のウォッシャ液付着位置検出装置。
【請求項８】
前記光照射手段は、着色光を照射することを特徴とする請求項６に記載のウォッシャ液付着位置検出装置。
【請求項９】
前記光照射手段は、前記窓材に噴射されているウォッシャ液の側方から光を照射することを特徴とする請求項６に記載のウォッシャ液付着位置検出装置。
【請求項１０】
前記窓材は、車両のウインドガラスであることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載のウォッシャ液付着位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォッシャ液付着位置検出方法およびウォッシャ液付着位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のウインドガラスは、ワイパの作動とともにウォッシャ液が噴射されて洗浄される。ウインドガラスに噴射されるウォッシャ液の付着位置を検査する技術としては、特許文献１に開示されている着水点検出処理装置が知られている。
【０００３】
特許文献１の着水点検出処理装置は、ガラス面に噴射されているウォッシャ液を撮像するカメラと、撮像された画像上でウォッシャ液のガラス面への付着点を指定するデジタイザ装置と、指定された点の位置を演算する画像処理装置と、を有する。このような構成の着水点検出処理装置によれば、ウォッシャ液の付着点として算出される画素の位置座標に基づいて、ガラス面に付着するウォッシャ液の位置の良否が判断される。
【特許文献１】特開平５−１２６５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記着水点検出処理装置では、カメラによって撮像されるウォッシャ液とガラス面との明暗差が小さいため、ガラス面とウォッシャ液とを光学的に識別することが困難であり、ガラス面に付着するウォッシャ液の正確な位置を検出することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものである。したがって、本発明の目的は、窓材に付着するウォッシャ液の位置を正確に検出することができるウォッシャ液付着位置検出方法およびウォッシャ液付着位置検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【０００７】
本発明のウォッシャ液付着位置検出方法は、窓材に噴射されているウォッシャ液に光を照射しつつ、当該ウォッシャ液を撮像して画像を取得し、前記窓材に付着することにより前記ウォッシャ液が前記画像から消える前の液滴位置を検出することを特徴とする。
【０００８】
本発明のウォッシャ液付着位置検出装置は、窓材に噴射されているウォッシャ液に光を照射する光照射手段と、前記光が照射されているウォッシャ液を撮像して画像を取得する撮像手段と、前記窓材に付着することにより前記ウォッシャ液が前記画像から消える前の液滴位置を検出する検出手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のウォッシャ液付着位置検出方法およびウォッシャ液付着位置検出装置によれば、窓材に付着するとウォッシャ液が広がるという形状変化に起因して光の反射状態が変わってウォッシャ液が画像から消える現象を利用することによって、窓材に付着するウォッシャ液の位置を正確に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の実施の形態では、本発明のウォッシャ液付着位置検出装置を用いて、自動車のフロントウインドガラスに噴射されるウォッシャ液の付着位置を検査する場合を例にとって説明する。なお、図中、同様の部材には同一の符号を用いた。
【００１１】
図１は、本発明の一実施の形態におけるウォッシャ液付着位置検出装置の概略構成を示す図である。本実施の形態のウォッシャ液付着位置検出装置は、ウインドガラスに付着することによりウォッシャ液が画像から消えるという現象を利用して、ウォッシャ液がウインドガラスに付着する位置を検出するものである。
【００１２】
図１に示すとおり、本実施の形態のウォッシャ液付着位置検出装置は、照明装置１００、カメラ２００、および画像処理装置３００を備える。
【００１３】
照明装置１００は、光照射手段として、ウインドガラス４１０に噴射されているウォッシャ液に光を照射するものである。照明装置１００は、車両４００の両側にそれぞれ配置され、噴射ノズル４２０から噴射されるウォッシャ液の側方から光を照射する。また、本実施の形態の照明装置１００は、ウォッシャ液に青色の光を照射する。このような照明装置１００は、たとえば、白色光を放出する光源と光源を覆う青色フィルタとから構成される。あるいは、本実施の形態と異なり、照明装置１００は、青色ＬＥＤから構成される。
【００１４】
カメラ２００は、撮像手段として、光が照射されているウォッシャ液を撮像して画像を取得するものである。本実施の形態のカメラ２００は、車両４００の正面に配置され、ウインドガラス４１０を背景として、ウインドガラス４１０に噴射されるウォッシャ液を撮像する。カメラ２００は、たとえば、２次元画像を取得することができる一般的なＣＣＤカメラである。
【００１５】
画像処理装置３００は、検出手段として、ウインドガラス４１０に付着することによりウォッシャ液が画像から消える前の液滴位置を検出するものである。画像処理装置３００は、たとえば、パーソナルコンピュータまたはワークステーションといったコンピュータである。
【００１６】
以上のとおり構成される本実施の形態のウォッシャ液付着位置検出装置によれば、ウインドガラス４１０に付着することによりウォッシャ液が画像から消える現象を利用して、ウインドガラス４１０に付着するウォッシャ液の位置が検出される。以下、本実施の形態の付着位置検出処理について詳細に説明する。
【００１７】
図２は、図１に示すウォッシャ液付着位置検出装置における付着位置検出処理を示すフローチャートである。本実施の形態の付着位置検出処理では、まず、ウインドガラス４１０に噴射されるウォッシャ液のウインドガラス４１０への付着位置が検出される。そして、検出された付着位置の良否が判断されて判断結果が出力される。
【００１８】
図２に示すとおり、本実施の形態の付着位置検出処理によれば、まず、ウォッシャ液が噴射される領域に青色光が照射される（ステップＳ１０１）。より具体的には、車両４００の側部に設けられた照明装置１００が起動され、車両４００の側方からウインドガラス４１０に沿うように青色光が照射される。このとき、ウインドガラス４１０の表面にも、青色光が照射される。
【００１９】
次に、ウインドガラス４１０に向かってウォッシャ液が噴射される（ステップＳ１０２）。本実施の形態では、噴射ノズル４２０から噴射されたウォッシャ液は、ステップＳ１０１に示す処理で起動された照明装置１００によって照明される。このとき、噴射ノズル４２０から噴射されて空中を飛翔するウォッシャ液の液滴は光を反射するため、ウインドガラス４１０に付着する前のウォッシャ液は青色に光って観察される。一方、ウインドガラス４１０に付着したウォッシャ液の液滴は表面張力によってガラス面で広がって光を反射しないため、ウインドガラス４１０に付着したあとのウォッシャ液はウインドガラス４１０と識別されにくい。したがって、青色光が照射された状態で、噴射ノズル４２０から噴射されるウォッシャ液では、ウインドガラス４１０に付着するとウォッシャ液が広がるという形状変化に起因して光の反射状態が変わることにより、ウインドガラス４１０上でウォッシャ液が光学的に消える現象が観察される。このような現象によって、青色光が照射された状態で、噴射ノズル４２０から噴射されるウォッシャ液は、ウインドガラス４１０に付着する前の噴射軌跡のみが青色に光って強調されて観察される。
【００２０】
次に、ウインドガラス４１０に噴射されているウォッシャ液が撮像される（ステップＳ１０３）。具体的には、車両４００の正面に配置されたカメラ２００によって、ウインドガラス４１０に向かって噴射されているウォッシャ液が、ウインドガラス４１０を背景として撮像される。上述したとおり、青色光が照射された状態で、噴射ノズル４２０から噴射されるウォッシャ液は、フロントウインド４１０に付着することによる形状変化に起因して、ウインドガラス４１０に付着する前の噴射軌跡のみが青色に光って観察される。したがって、ステップＳ１０３に示す処理によれば、ウインドガラス４１０に付着することにより画素値（たとえば、輝度値）が急激に変化して画像から消える前のウォッシャ液がなす噴射軌跡５００の画像が取得される（図３（Ａ）参照）。ここで、ウインドガラス４１０に付着する前のウォッシャ液（すなわち、噴射軌跡をなすウォッシャ液）では、画像処理によって検出するのに十分な画素値の差がウインドガラス４１０とウォッシャ液との間に確保されている。一方、ウインドガラス４１０に付着したあとのウォッシャ液では、画像処理によって検出するのに十分な画素値の差がウインドガラス４１０とウォッシャ液との間に確保されていない。
【００２１】
以上のとおり、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３に示す処理によれば、ウインドガラス４１０に付着することによるウォッシャ液の形状変化に起因して光の反射状態が変わってウォッシャ液が画像から消える現象を利用して、ウインドガラス４１０上で光学的に強調されているウォッシャ液の噴射軌跡の画像が取得される。なお、上述したとおり、ウォッシャ液が画像から消えるという現象は、カメラ２００によって取得された画像において、ウォッシャ液の画素値が急激に変化して特定の画素値以下になることを意味する。
【００２２】
次に、取得された画像に基づいて、ウインドガラス４１０にウォッシャ液が付着する位置が算出される（ステップＳ１０４）。本実施の形態では、ステップＳ１０３に示す処理で取得された画像から、ウォッシャ液の噴射軌跡５００の最上部５００ｃの位置が算出される（図３（Ａ）参照）。すなわち、本実施の形態では、ウインドガラス４１０に付着することにより画像から消える直前のウォッシャ液の液滴位置が、ウォッシャ液がウインドガラス４１０に付着する位置として算出される。このようなウォッシャ液の位置は、たとえば、画像上の位置座標として算出される。なお、カメラ２００によって取得された画像の画素値に基づいて、ウォッシャ液の噴射軌跡の最上部の位置座標を算出する処理自体は、一般的な画像処理技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００２３】
以上のとおり、ステップＳ１０４に示す処理によれば、噴射軌跡の最上部の位置が算出されることによって、画像から消える直前のウォッシャ液の位置、すなわち、ウインドガラス４１０に付着する瞬間のウォッシャ液の位置が算出される。上述したとおり、ウォッシャ液の噴射軌跡は青色光を反射することにより、ウインドガラス４１０およびウインドガラス４１０に付着したあとのウォッシャ液に対して十分な画素値の差（たとえば、明暗差）が確保されるため、噴射軌跡の最上部の位置は、取得された画像から正確に検出されることができる。したがって、ウインドガラスに付着したあとの認識困難なウォッシャ液の位置を検出する場合と比較して、ウインドガラスに付着する前のウォッシャ液の位置を検出する本実施の形態の付着位置検出処理は、ウォッシャ液の付着位置を正確に検出することができる。
【００２４】
そして、付着位置の基準位置からの誤算が算出され、算出された誤差が公差範囲内か否かが判断される（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。本実施の形態では、図３（Ａ）に示すとおり、ウインドガラス４１０に対して予め設定された基準位値Ｓから許容領域Ｒ内にウォッシャ液が付着したか否かが判断される。
【００２５】
算出された誤差が公差範囲から外れる場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、付着位置が不良であることが出力されたのち、算出された誤差が記憶される（ステップＳ１０７，Ｓ１０９）。一方、算出された誤差が公差範囲に収まる場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、付着位置が良好であることが出力されたのち、算出された誤差が記憶される（ステップＳ１０８，Ｓ１０９）。なお、このような良否判定結果は、たとえば、画像処理装置３００のディスプレイに表示される。
【００２６】
以上のとおり、ステップＳ１０５〜Ｓ１０９に示す処理によれば、ウォッシャ液の付着位置の良否が判断されて、判断結果が出力される。
【００２７】
そして、次の車両があるか否かが判断される（ステップＳ１１０）。次の車両がある場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、次の車両がなくなるまでステップＳ１０１〜Ｓ１０９に示す処理が繰り返される。一方、次の車両がない場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ステップＳ１０９に示す処理で記憶された誤差が集計される（ステップＳ１１１）。そして、集計結果が出力されて（ステップＳ１１２）、処理が終了される。
【００２８】
以上のとおり、ステップＳ１１０〜Ｓ１１２に示す処理によれば、車両毎に異なる付着位置が複数記録される（図３（Ｂ）参照）。そして、基準位置Ｓからの誤差が集計されて、集計結果が出力される（図３（Ｃ）参照）。集計結果は、噴射ノズル４２０の組み立て工程にフィードバックされ、たとえば、図３（Ｃ）に示される誤差のピーク位置（ΔＸ）が小さくなるように、噴射ノズル４２０の取り付け位置、ウォッシャ液の噴射圧力などが調節される。
【００２９】
以上のとおり、図２に示すフローチャートの処理によれば、まず、ウインドガラス４１０を背景として青色に光るウォッシャ液の噴射軌跡が撮像されることによって、ウインドガラスに付着するウォッシャ液の位置が算出される。そして、算出されたウォッシャ液の付着位置の良否が判断されて、判断結果が出力される。さらに、算出された付着位置が集計され、噴射ノズル４２０の取付工程にフィードバックされるデータベースとして利用される。
【００３０】
そして、このような本実施の形態のウォッシャ液付着位置検出装置およびウォッシャ液付着位置検出方法によれば、車両工場のライン上で簡単に車両全数のウォッシャ液の付着位置を計測および記録することができる。その結果、工場出荷時のウォッシャ液の付着位置の品質および市場への品質トレーサビリティが確保される。また、車両全数のウォッシャ液の付着位置を計測することによって、噴射ノズルの取り付け位置およびウォッシャ液の噴射圧力など、ウォッシャ液の付着位置の品質を左右する要因系工程の品質確保を促すフィードバックが可能であり、不具合を未然に防ぐことができる。
【００３１】
以上のとおり、説明した本実施の形態は、以下の効果を奏する。
【００３２】
（ａ）本実施の形態のウォッシャ液付着位置検出装置は、ウインドガラスに噴射されているウォッシャ液に光を照射する照明装置と、光が照射されているウォッシャ液を撮像して画像を取得するカメラと、ウインドガラスに付着することによりウォッシャ液が画像から光学的に消える前の液滴位置を検出する画像処理装置と、を有する。したがって、ウインドガラスに付着するとウォッシャ液が広がるという形状変化に起因して光の反射状態が変わってウォッシャ液が画像から消える現象を利用することによって、ウインドガラスに付着するウォッシャ液の位置を正確に検出することができる。
【００３３】
（ｂ）カメラによって取得される画像は、ウインドガラスに噴射されているウォッシャ液の噴射軌跡の画像を含み、画像処理装置は、噴射軌跡の最上部の位置を、画像から光学的に消える前のウォッシャ液の液滴位置として検出する。したがって、噴射軌跡の最上部の位置を検出することによって、ウインドガラスに付着する瞬間のウォッシャ液の位置を正確に検出することができる。
【００３４】
（ｃ）照明装置は、青色光を照射する。したがって、撮像される画像においてウインドガラスに付着する前のウォッシャ液がより一層強調されるため、ウインドガラスに付着するウォッシャ液の位置をより正確に検出することができる。
【００３５】
（ｄ）照明装置は、ウインドガラスに噴射されているウォッシャ液の側方から光を照射する。したがって、撮像される画像においてウインドガラスに付着する前のウォッシャ液がより一層強調されるため、ウインドガラスに付着するウォッシャ液の位置をより正確に検出することができる。
【００３６】
（ｅ）本実施の形態のウォッシャ液付着位置検出方法は、ウインドガラスに噴射されているウォッシャ液に光を照射しつつ、当該ウォッシャ液を撮像して画像を取得し、ウインドガラスに付着することにより画像から光学的に消える前のウォッシャ液の位置を検出する。したがって、ウインドガラスに付着するとウォッシャ液が広がるという形状変化に起因して光の反射状態が変わってウォッシャ液が画像から消える現象を利用することによって、ウインドガラスに付着するウォッシャ液の位置を正確に検出することができる。
【００３７】
以上のとおり、説明した一実施の形態において、本発明におけるウォッシャ液付着位置検出装置およびウォッシャ液付着位置検出方法を説明した。しかしながら、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略することができることはいうまでもない。
【００３８】
たとえば、上述した実施の形態では、照明装置は、ウォッシャ液に青色光を照射した。しかしながら、ウォッシャ液に照射される光の色は青色に限定されず、赤色および黄色などの着色光を照射することができる。あるいは、着色光の代わりに、白色光が照射されることもできる。
【００３９】
また、上述した実施の形態では、照明装置は、車両の側部に配置され、ウォッシャ液の側方から光を照射した。しかしながら、照明装置の配置箇所は、車両の側部に限定されるものではなく、車両の上方または前方に照明装置が配置され、ウォッシャ液に光を照射することができる。また、配置される照明装置の数も２個に限定されるものでなく、必要な光の強度などに応じて、適切な個数を配置することができる。
【００４０】
また、カメラの配置位置も車両の正面に限定されるものではなく、車両の上方に配置されることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施の形態におけるウォッシャ液付着位置検出装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すウォッシャ液付着位置検出装置における付着位置検出処理を示すフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートに示す付着位置検出処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００    照明装置、
２００    カメラ、
３００    画像処理装置、
４００    車両。
【図１】
2008241253.tif 000003
【図２】
2008241253.tif 000004
【図３】
2008241253.tif 000005