(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１，３）の周辺に存在する物標をセンシングするための車両周辺センシング装置（１１，１２，３１）を少なくとも１つ備える前記車両に搭載された汚れ判定装置（１５，３４）であって、
前記車両周辺センシング装置のうちの１つである特定センシング装置（１１，３１）による実際のセンシング結果である実センシング結果を取得する結果取得部（Ｓ１０１，Ｓ２０１）と、
前記特定センシング装置により得られるべき仮想のセンシング結果である仮想センシング結果を、前記車両周辺センシング装置以外の装置（１２，３３）から取得した情報に基づき特定する結果特定部（Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ２０２，Ｓ２０３）と、
前記実センシング結果と前記仮想センシング結果との比較に基づき、前記特定センシング装置のセンシングに影響を与える汚れの状態を判定する判定部（Ｓ１０４〜Ｓ１０８，Ｓ２０４〜Ｓ２０９）と、
を備え、
前記結果特定部は、前記車両周辺センシング装置により前記物標としてセンシングされるセンシング対象物（１Ｂ）から無線通信により情報を取得し、取得した情報に基づき前記仮想センシング結果を特定する、
汚れ判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の汚れ判定装置であって、
前記結果特定部は、前記車両をセンシング可能な車両センシング装置（１２）を搭載した前記センシング対象物である特定センシング対象物（１Ｂ）から、前記車両センシング装置によるセンシング結果を取得する、汚れ判定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の汚れ判定装置であって、
少なくとも１つの前記センシング対象物から、前記車両センシング装置の搭載の有無を表す搭載情報を取得する搭載情報取得部と、
前記搭載情報に基づき、少なくとも１つの前記センシング対象物の中から前記特定センシング対象物を選定する選定部と、
を更に備え、
前記結果特定部は、前記選定部により選定された前記特定センシング対象物から前記車両センシング装置によるセンシング結果を取得する、汚れ判定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の汚れ判定装置であって、
前記結果特定部は、前記車両の現在位置周辺の地図データを取得し、取得した前記地図データに基づき前記仮想センシング結果を特定する、汚れ判定装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の汚れ判定装置であって、
前記特定センシング装置のセンシングに影響を与える汚れがある状態における前記特定センシング装置によるセンシング結果のモデルを表す汚れモデルを取得するモデル取得部を更に備え、
前記判定部は、前記実センシング結果と前記仮想センシング結果との比較、及び、前記実センシング結果と前記汚れモデルとの比較、に基づき前記判定を行う、汚れ判定装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の汚れ判定装置であって、
前記車両には、前記特定センシング装置のセンシングに影響を与える汚れがある旨を前記車両の乗員に対し報知可能な報知装置が搭載され、
前記判定部により前記特定センシング装置のセンシングに影響を与える汚れがあると判
定された場合に、前記報知装置に前記報知を行わせるための処理を実行する報知処理部を更に備える、汚れ判定装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の汚れ判定装置であって、
前記車両には、前記特定センシング装置のセンシングに影響を与える汚れを洗浄可能な洗浄装置が搭載され、
前記判定部により前記特定センシング装置のセンシングに影響を与える汚れがあると判定された場合に、前記洗浄装置に洗浄させるための処理を実行する洗浄処理部を更に備える、汚れ判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚れ判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の周辺に存在する物標をセンシングするための車両周辺センシング装置（例えばカメラやレーダ装置）を用いた車両操作支援制御や自動走行制御などの技術の開発が盛んに行われている。しかし、車両周辺センシング装置は、車両の走行環境などにより汚れると、センシング結果の信頼性が低下してしまう。そこで、車両周辺センシング装置の汚れを検出する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の車両は、カメラにより車両前方を撮影する車両用撮影装置と、レーダ装置により車両前方の物体を検出する物体検出装置と、を備える。この車両では、カメラにより撮影された画像データに基づき、当該カメラのセンシングに影響を与える汚れ（例えば、カメラがフロントガラスの内側に設けられている場合は、フロントガラスの外面のうちカメラの撮像範囲に含まれる領域に付着した泥等）を検出する汚れ検出処理が行われる。この汚れ検出処理は、物体検出装置により対象物体（他の車両やガードレール等）が検出されている状況でのみ行われ、物体検出装置により対象物体が検出されていない状況では行われない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９３６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の車両では、カメラ及びレーダ装置がいずれも車両前方に設けられるため、カメラのセンシングに影響を与える汚れが生じる状況においては、レーダ装置のセンシングに影響を与える汚れも生じる可能性が高い。したがって、特許文献１に記載の車両では、汚れによりカメラ及びレーダ装置の両方のセンシングが影響された場合、実際には存在する対象物体が物体検出装置により検出されず、汚れ判定自体が行われない可能性があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、車両周辺センシング装置のセンシングに影響を与える汚れの状態についての判定が安定的に行われる汚れ判定装置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】
【０００７】
本発明の一側面は、車両の周辺に存在する物標をセンシングするための車両周辺センシング装置を少なくとも１つ備える車両に搭載された汚れ判定装置であって、結果取得部と、結果特定部と、判定部と、を備える。結果取得部は、車両周辺センシング装置のうちの１つである特定センシング装置による実際のセンシング結果である実センシング結果を取得する。結果特定部は、特定センシング装置により得られるべき仮想のセンシング結果である仮想センシング結果を、車両周辺センシング装置以外の装置から取得した情報に基づき特定する。判定部は、実センシング結果と仮想センシング結果との比較に基づき、特定センシング装置のセンシングに影響を与える汚れの状態を判定する。
【０００８】
このような構成によれば、特定センシング結果によるセンシング結果（実センシング結果）と、特定センシング装置以外の車両周辺センシング装置によるセンシング結果と、の比較に基づき特定センシング装置のセンシングに影響を与える汚れの状態を判定する場合と比較して、汚れの状態の判定を安定的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の汚れ判定システムの構成を表すブロック図である。
【図２】第１実施形態の汚れ判定処理のフローチャートである。
【図３】汚れがない場合における追従車両の前方レーザレーダによる検出結果を表す図である。
【図４】汚れがある場合における追従車両の前方レーザレーダによる検出結果を表す図である。
【図５】周辺車両情報を表す図である。
【図６】第１実施形態における仮想センシング結果を表す図である。
【図７】第１実施形態における差分しきい値処理の結果を表す図である。
【図８】第２実施形態の車両の構成を表すブロック図である。
【図９】第２実施形態の汚れ判定処理のフローチャートである。
【図１０】汚れがある場合におけるカメラによる撮像画像を表す図である。
【図１１】第２実施形態における仮想センシング結果を表す図である。
【図１２】第２実施形態における差分しきい値処理の結果を表す図である。
【図１３】レーダ装置によるセンシング領域における、各種車両制御に使用される領域を表す図である。
【図１４】カメラによるセンシング結果における、各種車両制御に使用される領域を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。また、下記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、これは本発明の理解を容易にする目的で使用しており、本発明の技術的範囲を限定する意図ではない。
【００１１】
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示す汚れ判定システム１０は、車両１に搭載され、前方レーダ装置１１、後方レーダ装置１２、通信装置１３、ＧＰＳ受信機１４及びこれらに接続された制御装置１５を備える。汚れ判定システム１０は、前方レーダ装置１１のセンシングに影響を与える汚れの状態を判定するための車載システムである。具体的には、第１実施形態では、このような汚れ判定システム１０が搭載された車両１が複数存在することが前提となっている。そして、汚れ判定システム１０は、図１に示すように、当該汚れ判定システム１０を搭載する車両１（説明の便宜上「追従車両１Ａ」ともいう。）の同一走行レーンにおける前方を、同様の汚れ判定システム１０を搭載する別の車両１（説明の便宜上「先行車両１Ｂ」ともいう。）が走行している状態で、後述する汚れ判定処理を実行する。なお、汚れ判定処理は、前方レーダ装置１１のセンシングに影響を与える汚れが存在する場合に、前方レーダ装置１１のセンシング結果を用いる車両制御（例えばレーン内走行支援制御等）を停止することを目的として行われる。
【００１２】
前方レーダ装置１１は、車両１前部のフロントグリル部に配置され、車両１の前方の所定領域内にレーザ光を放射し、その反射光を受光することで、レーザ光を反射した物標との相対位置や物標の大きさ等を検出する。前方レーダ装置１１は、レーザ光を透過可能な前方レーダ保護部材（例えば透明なプレート）によって、外部に露出しないように覆われている。図１に示す状態では、追従車両１Ａに搭載された前方レーダ装置１１が、先行車両１Ｂとの相対位置及び先行車両１Ｂの大きさ等を検出する。
【００１３】
後方レーダ装置１２は、車両１後部のリアグリル部に配置され、車両１の後方の所定領域内にレーザ光を放射し、その反射光を受光することで、レーザ光を反射した物標との相対位置及び物標の大きさ等を検出する。後方レーダ装置１２は、レーザ光を透過可能な後方レーダ保護部材（例えば透明なプレート）によって、外部に露出しないように覆われている。図１に示す状態では、先行車両１Ｂに搭載された後方レーダ装置１２が、追従車両１Ａとの相対位置及び追従車両１Ａの大きさ等を検出する。
【００１４】
通信装置１３は、当該通信装置１３を備える車両１の周辺に存在する別の車両１に搭載された通信装置１３と無線通信（車車間通信）を行う。図１に示す状態では、追従車両１Ａの通信装置１３と先行車両１Ｂの通信装置１３とが相互に無線通信を行う。
【００１５】
ＧＰＳ受信機１４は、ＧＰＳ用の人工衛星からの送信電波をＧＰＳアンテナ（図示省略）を介して受信し、車両１の現在位置（絶対位置）を検出する。
制御装置１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを中心とする周知のマイクロコンピュータを備え、車両１の絶対位置及び後述する周辺車両情報を通信装置１３を介して車外へ常時発信する。また、制御装置１５は、当該制御装置１５を備える車両１の前方を走行する別の車両１との無線通信に基づき後述する汚れ判定処理（図２）を実行する。図１に示す状態では、追従車両１Ａの制御装置１５は、先行車両１Ｂとの無線通信に基づき汚れ判定処理を実行する。また、汚れ判定処理で判定される、前方レーダ装置１１のセンシングに影響を与える車両１の汚れとしては、例えば、車両１における前方レーダ装置１１のレーザ光が通過する部分のうちの外部に露出した面（具体的には前方レーダ保護部材の露出側表面）に付着した泥等が挙げられる。なお、以下では、あるセンシング装置のセンシングに影響を与える車両１の汚れを単に「そのセンシング装置についての汚れ」という。
【００１６】
［１−２．処理］
次に、図１に示す状態において、追従車両１Ａの制御装置１５が実行する汚れ判定処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。汚れ判定処理は、追従車両１Ａのイグニッションスイッチがオンであり、かつ、追従車両１Ａの前方を先行車両１Ｂが走行している期間において周期的に実行される。ここで、制御装置１５は、追従車両１Ａの前方を先行車両１Ｂが走行していることを、例えば、次のようにして認識する。すなわち、追従車両１Ａの制御装置１５は、ＧＰＳ受信機１４により検出した自己の絶対位置と受信した他の車両１の絶対位置とに基づき、追従車両１Ａに対する他の車両１の相対位置を検出する。そして、制御装置１５は、追従車両１Ａ前方の所定領域内に車両１が存在している場合にその車両１を先行車両１Ｂと認識し、先行車両１Ｂが走行していることを認識する。
【００１７】
まず、追従車両１Ａの制御装置１５は、Ｓ１０１（Ｓはステップを表す）で追従車両１Ａの前方レーダ装置１１から実際のセンシング結果である実センシング結果を取得する。本実施形態では、前方レーダ装置１１又は後方レーダ装置１２による実センシング結果は、当該レーダ装置により検出された物標の相対位置及び物標の大きさを、当該レーダ装置を搭載した車両１を基準とする２次元座標系で表したものであり、デジタル画像として表現可能である。追従車両１Ａの前方レーダ装置１１によるセンシング結果には、前方レーダ装置１１が汚れていない場合は、先行車両１Ｂが現れる（図３参照）。一方、前方レーダ装置１１が汚れている場合は、実際には先行車両１Ｂが存在するにもかかわらず先行車両１Ｂが現れない場合（図４参照）がある。
【００１８】
続いて、制御装置１５は、先行車両１Ｂから周辺車両情報を取得する（Ｓ１０２）。ここでいう周辺車両情報とは、当該情報を送信する車両１に搭載された後方レーダ装置１２によるセンシング結果に、当該センシング結果の座標系における当該情報を送信する車両１の位置及び大きさを付加した情報である。先行車両１Ｂから送信される周辺車両情報は図５に示される。
【００１９】
続いて、制御装置１５は、先行車両１Ｂから取得した周辺車両情報に基づき、仮想センシング結果を特定する（Ｓ１０３）。仮想センシング結果は、追従車両１Ａに搭載された前方レーダ装置１１により得られるべき仮想のセンシング結果であり、次のように特定される。すなわち、仮想センシング結果は、先行車両１Ｂから取得した周辺車両情報に対して、先行車両１Ｂを基準とする座標系から追従車両１Ａを基準とする座標系へと座標変換を行うことで特定される。具体的には、まず、先行車両１Ｂの座標系（例えば先行車両１Ｂの前部における１点である点Ａを原点とする座標系。図５参照。）の座標軸を追従車両１Ａの座標系（例えば追従車両１Ａの前部における１点である点Ｂを原点とする座標系。図５参照。）の座標軸に変換する並進成分Ｔ及び回転成分Ｒを計算する（例えば原点に関しＢ＝ＲＡ＋Ｔが成立する）。そして、周辺車両情報における各点Ｐに対し、Ｑ＝ＲＰ＋Ｔの座標変換を行い座標変換後の点Ｑを算出することで仮想センシング結果が特定される。また、Ｓ１０３における仮想センシング結果では、図６に示すように、先行車両１Ｂについては先行車両１Ｂの後部のみを表す仮想先行車両１ｂが表示される。
【００２０】
次に、制御装置１５は、Ｓ１０１で取得した実センシング結果とＳ１０３で特定した仮想センシング結果とを比較して、単位領域ごとに差分を計算する（Ｓ１０４）。ここでいう単位領域とは、デジタル画像として表現されたセンシング結果を所定の領域を単位として区分したときの各領域を意味し、本実施形態では１ピクセルである。
【００２１】
その後、制御装置１５は、差分のしきい値処理を実行する（Ｓ１０５）。差分のしきい値処理は、Ｓ１０４で計算した差分が所定のしきい値Ｔｈ１以上である単位領域のみ（つまり差分を取った結果残った領域のみ）を表示する処理である。例えば、前方レーダ装置１１が汚れている場合は、差分のしきい値処理の結果は次のようになる。すなわち、先行車両１Ｂは、実センシング結果（図４）には表示されないが、仮想センシング結果（図６）には仮想先行車両１ｂとして表示されるため、差分のしきい値処理の結果（図７）には先行車両１Ｂ（仮想先行車両１ｂ）が表示されることになる。なお、本実施形態では、実センシング結果（図４）には追従車両１Ａも表示されており、そのため差分のしきい値処理の結果（図７）にも追従車両１Ａが表示されることになる。
【００２２】
続いて、制御装置１５は、差分のしきい値処理の結果において、単位領域ごとに差分が所定のしきい値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。制御装置１５は、単位領域における差分が所定のしきい値Ｔｈ１以上であると判定した場合は（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、前方レーダ保護部材の露出側表面における、その単位領域へと入射するレーザ光が通過する領域（通過領域）について汚れありと判定する（Ｓ１０７）。なお、例えば、その単位領域から前方レーダ保護部材における通過領域を算出する処理は、前方レーダ装置１１からその単位領域へと入射するレーザ光の軌跡をその単位領域から前方レーダ装置１１側へたどる（つまりその単位領域を前方レーダ保護部材へと逆投影する）処理により実現される（図７の領域２参照）。
【００２３】
一方、制御装置１５は、単位領域における差分が所定のしきい値Ｔｈ１以上でないと判定した場合は（Ｓ１０６：ＮＯ）、前方レーダ保護部材の露出側表面における通過領域について汚れなしと判定する（Ｓ１０８）。制御装置１５は、すべての単位領域についてＳ１０６〜Ｓ１０８の判定を行った後は、汚れ判定処理を終了する。
【００２４】
［１−３．効果］
本実施形態では、車両１の制御装置１５は、車両１の周辺に存在する物標をセンシングするための車両周辺センシング装置のうちの１つである前方レーダ装置１１についての汚れの状態を判定する。判定を行う上で、追従車両１Ａの制御装置１５は、無線通信により先行車両１Ｂから取得した周辺車両情報（換言すれば先行車両１Ｂの後方レーダ装置１２から取得したそのセンシング結果）に基づき仮想センシング結果を特定する。そして、追従車両１Ａの制御装置１５は、特定した仮想センシング結果と前方レーダ装置１１から取得した実センシング結果との比較に基づき、前方レーダ装置１１についての汚れの状態を判定する。したがって、前方レーダ装置１１についての汚れの状態の判定を安定的に行うことができる。
【００２５】
すなわち、前方レーダ装置１１についての汚れの状態は、前方レーダ装置１１以外の車両周辺センシング装置を搭載する車両において、前方レーダ装置１１によるセンシング結果と前方レーダ装置１１以外の車両周辺センシング装置（例えば車両の前方を撮像するカメラ）によるセンシング結果との比較に基づき行うことも可能である。しかしながら、このような他の車両周辺センシング装置は、追従車両１Ａとは別の先行車両１Ｂに搭載された後方レーダ装置１２と比較して、前方レーダ装置１１についての汚れが生じる状況においてそのセンシングが影響される可能性が高い。したがって、先行車両１Ｂの後方レーダ装置１２によるセンシング結果を用いる本実施形態では、前方レーダ装置１１以外の車両周辺センシング装置によるセンシング結果を用いる構成と比較して、前方レーダ装置１１についての汚れの状態の判定を安定的に行うことができる。
【００２６】
［１−４．特許請求の範囲に記載された用語との対比］
本実施形態では、先行車両１Ｂがセンシング対象物及び特定センシング対象物の一例に相当し、前方レーダ装置１１が車両周辺センシング装置及び特定センシング装置の一例に相当する。後方レーダ装置１２が車両周辺センシング装置以外の装置及び車両センシング装置の一例に相当し、制御装置１５が汚れ判定装置の一例に相当する。また、Ｓ１０１が結果取得部としての処理の一例に相当し、Ｓ１０２及びＳ１０３が結果特定部としての処理の一例に相当し、Ｓ１０４〜Ｓ１０８が判定部としての処理の一例に相当する。
【００２７】
［２．第２実施形態］
［２−１．構成］
図８に示す汚れ判定システム３０は、車両３に搭載され、カメラ３１、ＧＰＳ受信機３２、記憶装置３３及びこれらに接続された制御装置３４を備える。汚れ判定システム３０は、カメラ３１についての汚れの状態を判定するための車載システムである。また、汚れ判定システム３０は、当該汚れ判定システム３０と同様の車載システムが搭載された車両が他に存在しなくても（つまり車両３のみ存在すれば）実行可能な汚れ判定処理を実行する。
【００２８】
カメラ３１は、車両３の車室内（例えばフロントガラスの上部における中央）に設置され、車両３の前方を撮像する。
ＧＰＳ受信機３２は、ＧＰＳ用の人工衛星からの送信電波をＧＰＳアンテナ（図示省略）を介して受信し、車両３の現在位置（絶対位置）を検出する。
【００２９】
記憶装置３３は、地図データを記憶する。本実施形態における地図データは、プローブカーが走行した際にカメラで撮像することで作成された３次元地図データである。なお、地図データには、静止物（例えば建物等の構造物）の立体形状に加え移動物（例えば人や車両等）の立体形状等も含まれる。
【００３０】
制御装置３４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを中心とする周知のマイクロコンピュータを備え、後述する汚れ判定処理（図９）を実行する。なお、汚れ判定処理で判定される、カメラ３１についての汚れとしては、例えば、車両１におけるカメラ３１の撮像範囲（つまり画角範囲）に含まれる部分のうちの外部に露出した面（具体的にはフロントガラスの外面のうち撮像範囲に含まれる領域）に付着した泥等が挙げられる。
【００３１】
［２−２．処理］
次に、制御装置３４が実行する汚れ判定処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。なお、汚れ判定処理は、車両３のイグニッションスイッチがオンである期間において周期的に実行される。
【００３２】
まず、制御装置３４は、カメラ３１から撮像画像（実センシング結果）を取得する（Ｓ２０１）。実センシング結果は、カメラ３１が汚れている場合には、例えば図１０に示すようになる。なお、制御装置３４は、カメラ３１からある時刻における撮像画像（つまり１フレーム分の撮像画像）を取得する。
【００３３】
次に、制御装置３４は、記憶装置３３から車両３の現在位置周辺の地図データを取得し（Ｓ２０２）、取得した地図データに基づき、仮想センシング結果を特定する（Ｓ２０３）。本実施形態における仮想センシング結果は、カメラ３１により得られるべき仮想のセンシング結果である。制御装置３４は、地図データの中の、カメラ３１が撮像している範囲に相当する範囲を特定し、特定した範囲から仮想センシング結果を作成することで、仮想センシング結果を特定する。
【００３４】
なお、地図データにおけるカメラ３１が撮像している範囲に相当する範囲の特定及び仮想センシング結果の作成は、以下のように行われる。すなわち、まず、車両３の前方に存在する建物等の静止物を、車両３の走行に伴いカメラ３１で撮像する。そして、異なる方向から撮像した２以上のフレーム分の２次元画像データからＳＦＭ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｆｒｏｍ  Ｍｏｔｉｏｎ）等の方法によりその静止物の３次元画像を作成する。そして、作成した３次元画像の立体形状と地図データに含まれる静止物の立体形状とを比較し、地図データにおける最も類似性の高い範囲を、カメラ３１が撮像している範囲に相当する範囲と特定する。そして、特定した範囲を一点（カメラの位置）から２次元面へと投影することで２次元画像データを作成する。このように作成された２次元画像データ（つまり仮想センシング結果）は、図１１に示すような、汚れがない状態におけるカメラ３１によるセンシング結果を表すものとなっている。なお、上記の３次元画像の作成は、カメラ３１による画像データのうち汚れの影響を受けていない部分（つまり正常に景色を撮像できている部分）が６ピクセル以上あれば実行可能である。そのため、たとえカメラ３１が汚れている場合であっても汚れの影響を受けていない部分（つまり正常に景色を撮像できている部分）が６ピクセル以上あれば仮想センシング結果は特定可能である。
【００３５】
次に、制御装置３４は、Ｓ２０１で取得した実センシング結果とＳ２０３で特定した仮想センシング結果とを比較して、単位領域ごとに差分を計算し（Ｓ２０４）、差分のしきい値処理を実行する（Ｓ２０５）。ここでいう差分のしきい値処理は、第１実施形態における差分のしきい値処理と同様な処理である。例えば、カメラ３１が汚れている場合は、実センシング結果（図１０）と仮想センシング結果（図１１）との比較に基づき実行された差分のしきい値処理の結果は、図１２に示すようになる。
【００３６】
その後、制御装置３４は、物体認識処理を実行する（Ｓ２０６）。物体認識処理は、差分のしきい値処理の結果において表示された移動物（例えば人や他の車両等）を認識するために実行される。ここで、移動物が表示される場合としては、例えば、地図データに含まれている移動物がカメラ３１による実センシング結果に現れていない場合やその逆の場合が挙げられる。また、本実施形態の物体認識には、テンプレートマッチング等の周知技術が使用される。制御装置３４は、差分のしきい値処理の結果において、物体認識処理により移動物であると認識された領域については、後述するＳ２０７で使用するための「除外領域」として認定する。
【００３７】
続いて、制御装置３４は、差分のしきい値処理の結果における除外領域以外の領域について、単位領域ごとに差分が所定のしきい値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する（Ｓ２０７）。なお、制御装置３４が除外領域について判定を行わないのは、移動物の存在により差分がしきい値Ｔｈ２以上となり、汚れありと誤判定されることを避けるためである。
【００３８】
制御装置３４は、単位領域における差分が所定のしきい値Ｔｈ２以上であると判定した場合は（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、フロントガラスの外面における重複領域について汚れありと判定する（Ｓ２０８）。ここでいう重複領域とは、カメラ３１から車両１前方に放射状に広がったカメラ３１による撮像範囲のうちの、その単位領域を最小限に含む撮像範囲と重複する領域を意味する。
【００３９】
一方、制御装置３４は、単位領域における差分が所定のしきい値Ｔｈ２以上でないと判定した場合は（Ｓ２０７：ＮＯ）、フロントガラスの外面における重複領域について汚れなしと判定する（Ｓ２０９）。制御装置３４は、すべての単位領域についてＳ２０７〜Ｓ２０９の判定を行った後は、汚れ判定処理を終了する。
【００４０】
［２−３．効果］
本実施形態では、制御装置３４は、記憶装置３３から取得した地図データに基づき仮想センシング結果を特定し、特定した仮想センシング結果とカメラ３１による実センシング結果とを比較することで、カメラ３１についての汚れの状態を判定する。地図データは、カメラ３１が汚れた場合であってもその影響を受けないため、地図データに基づき特定される仮想センシング結果も汚れの影響を受けない。したがって、たとえカメラ３１が汚れた場合であっても汚れ判定を安定的に行うことができる。
【００４１】
また、本実施形態では、地図データに基づき特定される画像データとカメラ３１による画像データとの間で、特徴的な対象物体（例えば車両、ガードレール及び白線等）の有無を比較するのではなく、画像データ全体を比較して汚れ判定が行われる。そのため、本実施形態では、特徴的な対象物体が存在しなくても汚れ判定を行うことができ、その結果、広範な環境において汚れ判定を行うことができる。
【００４２】
［２−４．特許請求の範囲に記載された用語との対比］
本実施形態では、カメラ３１が車両周辺センシング装置及び特定センシング装置の一例に相当し、記憶装置３３が車両周辺センシング装置以外の装置の一例に相当し、制御装置３４が汚れ判定装置の一例に相当する。また、Ｓ２０１が結果取得部としての処理の一例に相当し、Ｓ２０２及びＳ２０３が結果特定部としての処理の一例に相当し、Ｓ２０４〜Ｓ２０９が判定部としての処理の一例に相当する。
【００４３】
［３．他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。
【００４４】
（３ａ）上記各実施形態では、センシング装置のセンシングに影響を与える車両の汚れは、前方保護部材やフロントガラスといった車両におけるセンシング装置以外の部分に付着した泥等であったが、これに限られない。例えば、センシング装置のセンシングに影響を与える車両の汚れは、センシング装置自体（例えば車外に取り付けられたカメラを備える車両においてはカメラのレンズ等）に着した泥等であってもよい。
【００４５】
（３ｂ）上記各実施形態では、仮想センシング結果の基となる情報の取得先である装置（周辺車両センシング装置以外の装置）として、後方レーザ装置１２及び記憶装置３３を例示したが、これに限られない。また、上記第１実施形態では、センシング対象物として先行車両１Ｂを例示したが、これに限られない。センシング対象物は、例えば、無線通信可能な物体であって当該物体と追従車両１Ａとの相対位置等の情報を送信可能な車両以外の物体であってもよい。ここで、車両以外の物体は、例えば、電柱や信号などの道路側装置であって無線通信装置が搭載されたものや、通信端末を所持した人等であってもよい。
【００４６】
（３ｃ）上記第１実施形態では、先行車両１Ｂから無線通信により取得する情報（周辺車両情報）は、後方レーダ装置１２によるセンシング結果に先行車両１Ｂの位置及び大きさを付加した情報（つまり、先行車両１Ｂを基準とする追従車両１Ａの相対位置及び先行車両１Ｂの大きさを表す情報）であったが、これに限られない。例えば、先行車両１Ｂから取得する情報は、当該先行車両１Ｂの絶対位置及び先行車両１Ｂの大きさを表す情報であってもよい。この場合において、追従車両１Ａは、ＧＰＳにより検出した自己の絶対位置と受信した先行車両１Ｂの絶対位置とに基づき当該追従車両１Ａに対する先行車両１Ｂの相対位置を検出し、検出した相対位置と受信した先行車両１Ｂの大きさに基づき仮想センシング結果を特定してもよい。
【００４７】
（３ｄ）上記第１実施形態では、追従車両１Ａは、同一走行レーンを走行する先行車両１Ｂから周辺車両情報を取得したが、これに限られない。例えば、追従車両１Ａは、当該追従車両１Ａの前方に存在する、同一又は他の走行レーンを走行する複数の車両の中から車両を選定し、選定した車両から周辺車両情報を取得する構成であってもよい。つまり、追従車両１Ａは、当該追従車両１Ａに搭載された前方レーダ装置１１により物標としてセンシング可能な少なくとも１台の車両（前方物標車両）の中から車両を選定してもよい。この構成では、追従車両１Ａの制御装置１５は、汚れ判定処理において、前方物標車両のそれぞれから、追従車両１Ａをセンシング可能なセンシング装置（車両センシング装置）の搭載の有無を表す情報である搭載情報を取得する処理（搭載情報取得処理）を実行する。そして、制御装置１５は、取得した搭載情報に基づき、前方物標車両の中から車両センシング装置を搭載した車両を選定する処理（選定処理）を実行する。その後、制御装置１５は、選定した車両から周辺車両情報を取得する処理（図２のＳ１０２の処理）を行う。このような構成によれば、制御装置１５は、たとえ車両センシング装置を搭載した車両が追従車両１Ａの同一走行レーンにおける前方を走行していなくても、同種の車両が追従車両１Ａの前方における他の走行レーンを走行していれば、その車両から周辺車両情報を取得可能となる。その結果、先行車両１Ｂのみから周辺車両情報を取得して汚れ判定を行う構成と比較してより多くの場合に汚れ判定を行うことができる。なお、この構成では、前方物標車両がセンシング対象物の一例に相当し、搭載情報取得処理が搭載情報取得部としての処理の一例に相当し、選定処理が選定部としての処理の一例に相当する。
【００４８】
（３ｅ）上記第２実施形態では、制御装置３４は、記憶装置３３から地図データを取得したが、これに限られず、例えば制御装置３４は、車両３の外部のセンタ等から通信により地図データを取得してもよい。また、地図データは、プローブカーが走行した際にカメラで撮像することで作成されたが、地図データの作成方法はこれに限られない。また、地図データは、静止物に加え移動物を含む地図データであったが、これに限られず、静止物のみを含む（つまり移動物を含まない）地図データであってもよい。この場合、汚れ判定処理の物体認識処理に関し、移動物はカメラ３１による撮像画像のみに写り込み得るが、上記第２実施形態と同様に差分のしきい値処理の結果に対し物体認識処理を施すものとすれば、上記第２実施形態と同様に汚れの状態の判定を行うことができる。また、地図データは３次元地図データであったが、これに限られず、例えば２次元地図データであってもよい。
【００４９】
（３ｆ）上記各実施形態では、汚れ判定処理は、車両３のイグニッションスイッチがオンにされること等により開始されたが、これに限られず、ドライバが開始したいタイミングで開始されるようにしてもよい。この場合において、汚れ判定処理は、例えば、車両に設けられた専用のスイッチが操作されることで開始されてもよく、また、他の機能との兼用のスイッチ（例えばワイパスイッチ）が操作されることで開始されてもよい。
【００５０】
（３ｇ）上記第２実施形態では、汚れ判定は、カメラ３１から取得した１フレーム分の画像データに基づき行われるため、汚れが一時的なものであっても汚れありと判定される場合がある。そこで、複数フレーム分の画像データに基づき汚れ判定が行われてもよい。この場合において、例えば、汚れが検出されたフレームの数をカウントしておき、カウントしたフレームの数が所定の判定基準数以上になった場合にセンシング装置についての汚れがあるとの判定を行ってもよい。これにより、汚れが一時的に生じても、汚れが検出されたフレームの数が判定基準数未満である場合は、汚れありとの判定を抑制することができる。
【００５１】
（３ｈ）上記各実施形態では、１ピクセル単位で区分された各領域を単位領域としたが、これに限られず、複数ピクセル単位で区分された各領域（例えば１０×１０ピクセルの各領域）を単位領域としてもよい。また、上記各実施形態では、単位領域ごとに汚れの状態が判定されたが、これに限られず、センシング結果を単位領域に区分せず（つまりセンシング結果全体を一括して）汚れの状態を判定してもよい。
【００５２】
（３ｉ）実センシング結果を取得するセンシング装置と仮想センシング結果を特定するための手段との組合せは、上記第１実施形態では前方レーダ装置１１及び無線通信（車車間通信）であり、上記第２実施形態ではカメラ３１及び地図データであった。しかし、これに限られず、上記の組合せは、例えば、前方レーダ装置１１及び地図データであってもよく、カメラ３１及び無線通信であってもよい。また、上記各実施形態では、無線通信及び地図データのいずれか一方のみを使用する構成を例示したが、これに限られず、無線通信及び地図データの両方を使用してもよい。
【００５３】
（３ｊ）センシング装置によるセンシング結果に基づき複数種類の車両制御が行われる場合に、汚れ判定で汚れありと判定された領域に応じて複数種類の車両制御のうちの少なくとも１つの起動又は停止が行われてもよい。例えば、汚れに影響される車両制御は停止するが、汚れ影響されない車両制御は停止しなくてもよい。すなわち、例えば、図１３に示す車両４は、当該車両４の前部、後部及び左右の側部のそれぞれにレーダ装置を備え、車両４周辺の全方位をセンシング可能となっている。そして、車両４では、車両４前方に放射状に広がるセンシング領域４１のセンシング結果に基づき前方衝突回避制御及びレーン内走行支援制御が行われ、車両４の左右の斜め前及び左右の斜め後に広がるセンシング領域４２のセンシング結果に基づき交差点進入支援制御及び駐車場発進支援制御が行われる。また、車両４では、車両４後方に放射状に広がるセンシング領域４３のセンシング結果に基づき後方確認支援制御が行われ、車両４周辺に広がるセンシング領域４４のセンシング結果に基づきレーンチェンジ支援制御が行われる。このような車両４において、例えば、センシング領域４１について汚れありと判定された場合に、前方衝突回避制御及びレーン内走行支援制御を停止し、センシング領域４２について汚れありと判定された場合に、交差点進入支援制御及び駐車場発進支援制御を停止してもよい。このように、汚れありと判定された場合にすべての車両制御を停止させるのではなく一部の車両制御を停止させてもよい。ちなみに、センシング装置がカメラである場合は、例えば、図１４に示す枠５内の領域、枠６内の領域及び枠７内の領域といった領域の区分が、前述した例のセンシング領域４１〜４４の区分に対応する。また、上記の各センシング領域又は各枠内について汚れありと判定され車両制御が停止された後に、汚れがある状態が解消され汚れなしと判定された場合に、停止された車両制御を再度起動してもよい。
【００５４】
（３ｋ）上記各実施形態において、車両１及び車両３は、センシング装置についての汚れ（前方レーダ保護部材の露出側表面やフロントガラスの外面に付着した泥等）を洗浄可能な構成であってもよい。この構成では、車両１，３は、センシング装置についての汚れを洗浄可能な洗浄装置を更に備える。そして、制御装置１５，３４は、汚れ判定処理において、汚れありと判定する処理（図２のＳ１０７及び図９のＳ２０８の処理）を行った場合に、洗浄装置に洗浄させる処理を実行させる。このような構成によれば、センシング装置についての汚れがある場合にその汚れを洗浄することができる。なお、この例では、洗浄装置に洗浄させる処理が洗浄処理部としての処理の一例に相当する。
【００５５】
（３ｌ）上記各実施形態において、車両１及び車両３は、センシング装置についての汚れがある旨を乗員に報知する構成であってもよい。この構成では、車両１，３は、乗員に対し報知可能な報知装置を更に備える。報知装置としては、例えば、車両１，３のインジケータ、カーナビゲーション装置、ヘッドアップディスプレイ、及び、警告音を発生可能な警告音発生装置、等が挙げられる。この構成では、制御装置１５，３４は、汚れ判定処理において、汚れありと判定する処理（図２のＳ１０７及び図９のＳ２０８の処理）を行った後に、センシング装置についての汚れがある旨を報知装置に報知させる処理を実行する。このような構成によれば、報知を行うことでドライバに対し注意喚起することができる。なお、この例では、報知装置に報知させる処理が報知処理部としての処理の一例に相当する。
【００５６】
（３ｍ）上記各実施形態において、追従車両１Ａや車両３は、上述した実センシング結果と仮想センシング結果との比較に加え、さらに、実センシング結果と汚れモデルとの比較に基づき汚れ判定を行う構成であってもよい。ここで、汚れモデルとは、センシング装置についての汚れがある状態におけるそのセンシング装置によるセンシング結果を表す複数種類のモデルを意味する。汚れモデルは、例えば、センシング装置についての汚れを実際に生成し、その状態におけるセンシング装置のセンシング結果を取得することで作成されてもよい。また、雨滴や泥等の複数種類の汚れのそれぞれについて汚れモデルを作成しておき、複数の汚れモデルを用いて汚れ判定を行ってもよい。これにより、センシング装置の汚れの種類が特定可能になる。
【００５７】
汚れモデルを用いる構成では、例えば、次のように汚れ判定が行われてもよい。すなわち、追従車両１Ａ及び車両３は、汚れモデルを記憶した記憶装置を更に備える（車両３については記憶装置３３に汚れモデルを記憶してもよい）。そして、汚れ判定において、制御装置１５，３４は、記憶装置から汚れモデルを取得する処理（取得処理）を行う。その後、制御装置１５，３４は、まず、実センシング結果と仮想センシング結果との比較に基づき、汚れの状態を判定する処理（図２の１０４〜Ｓ１０８及び図９のＳ２０４〜Ｓ２０９の処理。以下「第１判定処理」という。）を行う。次に、制御装置１５，３４は、実センシング結果と汚れモデルとの比較に基づき、汚れの状態を判定する処理（以下「第２判定処理」という。）を行う。そして、制御装置１５，３４は、第１判定処理及び第２判定処理の両方で汚れありと判定した場合に、センシング装置についての汚れがあるとの最終的な判定する。一方、制御装置１５，３４は、第１判定処理及び第２判定処理の少なくとも一方で汚れなしと判定された場合にセンシング装置についての汚れがないとの最終的な判定をする。なお、この例では、取得処理がモデル取得部としての処理の一例に相当する。
【００５８】
（３ｎ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【符号の説明】
【００５９】
１，３，４…車両、１Ａ…追従車両、１Ｂ…先行車両、１ｂ…仮想先行車両、２…領域、５，６，７…枠、１０，３０…汚れ判定システム、１１…前方レーダ装置、１２…後方レーダ装置、１３…通信装置、１４，３２…ＧＰＳ受信機、１５，３４…制御装置、３１…カメラ、３３…記憶装置、４１，４２，４３，４４…センシング領域。
【図１】
0006394440.tif 000002
【図２】
0006394440.tif 000003
【図３】
0006394440.tif 000004
【図４】
0006394440.tif 000005
【図５】
0006394440.tif 000006
【図６】
0006394440.tif 000007
【図７】
0006394440.tif 000008
【図８】
0006394440.tif 000009
【図９】
0006394440.tif 000010
【図１０】
0006394440.tif 000011
【図１１】
0006394440.tif 000012
【図１２】
0006394440.tif 000013
【図１３】
0006394440.tif 000014
【図１４】
0006394440.tif 000015