JP2000025576A - 自動ワイパー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の低周波成分の変化量を検出してワイパ
ーを作動させ、ガラス外面のスプラッシュによる汚れを
排除する自動ワイパー装置を提供する。 【解決手段】 テレビカメラ４により車内からフロント
ガラス２越しに車両の一部を撮像し、その信号を画像処
理部６に送り、その信号から、データ所定時間巾のサン
プリングの時間内の低周波成分を検出して、その低周波
成分の強さを記憶し、一つの先行サンプリング時間内の
前記低周波成分の強さと、前記先行サンプリング時間に
追従する後続のサンプリング時間内の前記低周波成分の
強さとにより前記低周波成分の変化量を検出して、前記
変化量と予め決められたしきい値と比較し、スプラッシ
ュ状態を検出し、自動的にワイパー５を駆動して、前記
ガラス外面のスプラッシュによる汚れを排除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビカメラによ
り車内からガラス越しに車両の一部を撮像し、前記ガラ
ス外面のスプラッシュによる汚れ状態を検知してワイパ
ーを動作させる、自動ワイパー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、先行車両を検出したり、ま
た、路面の白線等を検出して自動走行させる装置が種々
提案されているが、それらはテレビカメラを検出センサ
として用いているので、テレビカメラの保護上、フロン
トガラスの内面側に配置される。一方、車両を豪雨のな
かで走行させていると、対向車とすれ違う際にスプラッ
シュによる水片がフロントガラスを襲うことがある。フ
ロントガラスがスプラッシュにより汚れると、その識別
能力が低下するので、その汚れをワイパーにより迅速に
排除する必要がある。

【０００３】雨滴センサを備えた雨滴感応ワイパとし
て、特開平９ー１２６９９８号公報が知られている。こ
の技術は、ＣＣＤ素子による雨滴センサを備え、雨滴が
フロントガラスに付着することにより前記ＣＣＤ素子の
画素の輝度の変化量を求め、該変化量の大小によりワイ
パーの作動を制御するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この技
術は、ＣＣＤカメラに用いられるレンズの焦点深度を１
ｍ程度に設定し、フロントガラスに付着した雨滴は結像
するが、車両の周囲の景色等は結像されないでＣＣＤ素
子に入来して、その光量はほぼ均一となるようにされて
いる。よって、先行車両の検出、白線等の検出を行うこ
とはできない。

【０００５】一方、車載されたテレビカメラは、さまざ
まな情景を撮像するため、その画像をフーリエ変換した
場合、周波数はランダムに変化する。しかしながら、画
像内の自車両が撮像されている部分に着目すれば、撮像
対象が特定されているために周波数成分の変動は小さ
い。さらに、フロントガラスにスプラッシュによる水片
が付着すると、その水片により画像がボケることによっ
て高周波成分が減り、低周波成分が増加する。よって、
所定時間の間にサンプリングした画像の内の着目領域の
周波数成分を調べ、ある低周波成分を縦軸に前記サンプ
リングの回数を横軸にしてプロットし、そのグラフの縦
軸の程度を見ることにより、スプラッシュ時には低周波
成分が増加し、その変化量の大小によりワイパーを駆動
し、スプラッシュによる汚れを排除することができる。

【０００６】上述の事情に鑑み、本発明は、画像の低周
波成分を検出して、その変化量を検出してワイパーを作
動させ、ガラス外面のスプラッシュによる汚れを排除す
る自動ワイパー装置を提供することを目的としたもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決する手
段は請求項１に記載されている通りである。本発明は、
テレビカメラにより車内からガラス越しに車両の一部を
撮像するものであり、前記ガラスは、フロントガラス、
リアウインドガラス、サイドウインドガラスであっても
よい。

【０００８】低周波成分の検出は、テレビカメラが撮像
する画面全部の画素をサンプリングデータを用いても、
また、前記画面の中心部分等の一部分のサンプリングデ
ータを用いてもよい、よって、低周波成分の検出のため
の所定時間巾のサンプリングは、時系列に連続的であっ
ても、一部のデータを用いるために断続的であってもよ
い。

【０００９】該サンプリングの時間内の低周波成分は、
画素毎の強さの平均値が記憶され、一つの先行サンプリ
ング時間内の前記低周波成分の強さと、前記先行サンプ
リング時間に追従する後続のサンプリング時間内の前記
低周波成分の強さとにより前記低周波成分の変化量を検
出し、該変化量と予め決められたしきい値と比較して、
前記変化量がしきい値より大きいとスプラッシュ状態と
して自動的にワイパーが動作する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施の
形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施の形態に
記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置
などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲を
それのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎな
い。

【００１１】図１は、本発明に係る自動ワイパー制御装
置の概略構成を示す模式図、図２は、テレビカメラによ
って撮像される画面を示す図、図３は、画像における周
波数成分の構成を示す図、図４は、流れ図である。図１
において、車両１内にはフロントガラス２の内側に、大
多数の運転手によって通常の運転状態では視野αを外れ
る上方に、テレビカメラ（以下、カメラ）４が、運転手
の前記視野αと一部異なった被写体を望むように写角β
を有し、車両前方の先行車両及び車両１のボンネット３
を写角内に取り込み可能に配置されている。

【００１２】カメラ４は図２に示す画像範囲を撮像可能
に構成され、Ａ領域には先行車両等が結像可能であり、
Ｂ領域は後述する低周波成分の検出に用いられるが、
Ａ，Ｂ，Ｃ領域全部を低周波成分の検出に用いてもよ
い。

【００１３】カメラ４からの画像情報は画像処理部６に
送出可能に接続され、カメラ４によって取り込まれた画
像情報は画像処理部６により演算処理され、画像処理部
６からの指令信号がワイパー駆動装置８に送られ、ワイ
パ５を駆動する。また、画像処理部６は指令信号をデフ
ロスタ装置７に送り、ダクト９からデフ用気体が放出可
能に構成されている。

【００１４】画像処理部６は、２次元フーリエ変換によ
りサンプリング画像の低周波成分を検出する低周波成分
検出手段を有している。この低周波成分検出手段は、カ
メラ４によって取り込まれるところの、図２に示す画像
１０のＢ領域の画像が、スプラッシュによる水片がガラ
スに付着されない場合は、波形Ｌ１のごとく高周波波形
が多く、スプラッシュされることにより波形Ｌ２のごと
く高周波波形が少なくなるので、低周波成分を注視し、
その低周波成分の量、すなわち、その変化量の大小によ
りスプラッシュの有無を検出することができる。

【００１５】よって、画像処理部６はさらに、図２のＢ
領域の画像を２次元フーリエ変換して各周波数成分を抽
出し、そのなかから低周波成分を分別し、該低周波成分
を縦軸に電圧、横軸に時間としてプロットし、この低周
波成分ピーク値の平均を算出して、その値を記憶する記
憶手段を有している。

【００１６】また、画像処理部６は、図４の符号３０に
示すように、一つの先行サンプリング時間内の前記低周
波成分の強さと、前記先行サンプリング時間に追従する
後続のサンプリング時間内の前記低周波成分の強さとを
プロットし、先行する低周波成分の強さと後続の低周波
成分の強さとの差をとり、前記低周波成分の変化量を検
出する変化量検出手段を有している。

【００１７】また、画像処理部６は前記変化量が予め決
められたしきい値より大きいか小さいかを判定し、前記
変化量がしきい値より大きい場合はスプラッシュ有りと
し、そうでない場合は、スプラッシュ無しとするスプラ
ッシュ検出手段が備えられている。

【００１８】尚、スプラッシュにより水片が画面上に現
れて、フロントガラスに付着する時間は、通常１画面を
サンプリングする時間（例えば１／３０秒）より速い。
よって、前記変化量を検出する際に、前記先行サンプリ
ング時間に追従する後続のサンプリング時間内の途中で
スプラッシュを受けたときには、検出される変化量はし
きい値を越えない場合がある。

【００１９】したがって、本実施の形態においては、追
従１回目でしきい値を越えず、そして、第２回目でも変
化量が検出された場合は、第１回目の変化量と第２回目
の変化量との合計変化量がしきい値とが比較されるよう
に、図４で符号３０に示すように変化の少ないボトムラ
インと、トップラインとの合計変化量を検出するよう
に、少なくとも３回のサンプリング時間（例えば、３×
１／３０秒）内で変化量が検出されるように構成されて
いる。

【００２０】次に、このように構成された本実施の形態
の作用を、図４の流れ図を用いて説明する。車両１のエ
ンジンが駆動すると、カメラ４は画像を取り込み（２
０）、図２に示す画像を画像処理部６に送出する。画像
処理部６では、図２のＢ領域であるボンネット３の周辺
の画像のみを利用して演算を行う（２１）。

【００２１】まず、２次元フーリエ変換により各周波成
分を抽出して（２２）、低周波成分を分別し低周波成分
の変化量を監視する（２３）。しきい値と低周波数成分
の変化量と比較し、しきい値より低周波成分が少ないと
きは（２４）、スプラッシュ無し（２５）とする。

【００２２】一方、しきい値より低周波成分が少なくな
いときは、スプラッシュ有り（２６）として、ワイパー
駆動装置８を駆動してワイパー５を動作させる（２
７）。そして、前記ステップ２０〜２７は車両のエンジ
ンが動作している間には連続して行われる。なお、上記
で説明したスプラッシュ状態には、急激な降雨も含むも
のである。

【００２３】

【発明の効果】以上記載したごとく、本発明は、撮像す
る画面を連続的にサンプリングを行い低周波成分を検出
して、低周波成分の変化ラインを構成するボトムライン
とトップライン間の変化量を検出してスプラッシュの有
無を判定するので、検出が正確であるとともに、サンプ
リング時間にまたがってスプラッシュを受けても確実
に、且つ迅速にスプラッシュ水片をワイパー駆動して排
除することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動ワイパー制御装置の概略構成
を示す模式図である。

【図２】テレビカメラによって撮像される画面を示す図
である。

【図３】画像における周波数成分の構成を示す図であ
る。

【図４】流れ図である。

【符号の説明】

１ 車両 ２ フロントガラス ３ ボンネット ４ テレビカメラ ５ ワイパー ６ 画像処理部 ８ ワイパー駆動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G051 AA85 AB01 AB07 CA04 EA02 EA14 EB01 EC03 EC04 EC05 3D025 AA01 AC01 AD02 AD03 AD04 AE57 AG42

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テレビカメラにより車内からガラス越し
   に車両の一部を撮像し、その撮像状態の変化により、前
   記ガラス外面のスプラッシュによる汚れを検知してワイ
   パーを動作させる、自動ワイパー装置において、 所定時間巾のサンプリングを時系列に連続的に行い、該
   サンプリングの時間内の低周波成分を検出する低周波成
   分検出手段と、 前記低周波成分を記憶する記憶手段と、 一つの先行サンプリング時間内の前記低周波成分の強さ
   と、前記先行サンプリング時間に追従する後続のサンプ
   リング時間内の前記低周波成分の強さとにより前記低周
   波成分の変化量を検出する変化量検出手段と、 前記変化量と予め決められたしきい値と比較し、スプラ
   ッシュ状態を検出するスプラッシュ検出手段と、 前記スプラッシュ検出手段からの検出信号に基づいてワ
   イパーを駆動するワイパー駆動手段とを備えたことを特
   徴とする自動ワイパー装置。