車載攝像機除污裝置的診斷裝置、診斷方法和車輛系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種能夠容易且高精度地診斷車載攝像機除污裝置是正常地動作或是發生了異常動作的診斷裝置。具備：特征量提取部（4,4a），其提取車載攝像機（10）拍攝特定區域而得的圖像的特征量；變化判定部（5），其判定所計算出的對比度的時間序列的變化的程度；以及診斷部（6），其基于當車載攝像機除污裝置（13）執行了鏡頭表面的污漬去除動作時所輸出的噴射信號的輸入的有無、以及從對比度變化判定部（5）輸入的對比度的變化程度是否在閾值以上的判定來診斷車載攝像機除污裝置（13）是處于正常動作還是處于異常動作。
【專利說明】車載攝像機除污裝置的診斷裝置、診斷方法和車輛系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及診斷用于去除車載攝像機(例如后攝像機等)的鏡頭表面的污潰的攝像機除污裝置是否處于正常狀態的車載攝像機除污裝置的診斷裝置、診斷方法以及具有該診斷裝置的車輛系統。
【背景技術】
[0002]近年，為了輔助駕駛員的駕駛，用車載攝像機對本車輛的后方、前方、兩側方中的至少一個方向或全部周圍方向進行拍攝并將拍攝到的圖像顯示在顯示器畫面上的車載攝像機裝置逐漸普及。例如，用設置在車輛后部的車載攝像機(后攝像機)對本車輛的后方側進行拍攝并將這種拍攝到的圖像顯示在顯示器畫面上的車載攝像機裝置能夠對駕駛員的停車操作進行輔助、對來自相鄰車道后方的接近車輛進行檢測、對行人的接近進行檢測等。
[0003]然而，由于后攝像機等車載攝像機被設置在車輛外，因此在鏡頭表面(包括表面保護玻璃等)上容易附著雨滴、泥等附著物。于是，如果在鏡頭表面上附著雨滴、泥等附著物，則用車載攝像機攝像到的圖像的品質會變差，因此以往公知有向鏡頭表面噴射高壓的水、空氣來去除附著在鏡頭表面上的附著物(雨滴、泥等)的技術(例如參照專利文獻I)。
[0004](現有技術文獻)
[0005](專利文獻)
[0006]專利文獻1:日本特開2001-171491號公報
[0007]然而，如上述專利文獻I所述，在向鏡頭表面噴射高壓的水、空氣來去除附著物的車載攝像機除污裝置中，例如會令人擔心產生若高壓水從中流動的配水管因異物粘著、凍結等而導致配水管中途堵塞，則清洗液無法噴出的狀況。
[0008]因此，在車載攝像機例如是設置在車輛后部的后攝像機的情況下，車內的駕駛員有時注意不到上述那樣的高壓水不被噴射的異常動作。因此，不管是否發生了這樣的異常動作，均執行使高壓水噴射的動作，這樣會令人擔心例如發生噴水用電機過載而燒壞或水在配水管中逆流而弄濕車載攝像機除污裝置的電路基板等狀況。
【發明內容】
[0009]因此，本發明涉及能夠容易且高精度地診斷用于去除鏡頭表面的污潰的車載攝像機除污裝置是正常動作還是發生了異常動作的車載攝像機除污裝置的診斷裝置、診斷方法以及具備該診斷裝置的車輛系統。
[0010]為了實現上述目的，本發明所涉及的診斷裝置對用于去除設置在車輛上的車載攝像機的鏡頭表面的污潰的車載攝像機除污裝置是否處于正常動作進行診斷，其特征在于，上述診斷裝置具備:特征量提取部，其提取車載攝像機拍攝特定區域而得的圖像的特征量；變化判定部，其判定所提取的上述特征量在時間序列上的變化程度；以及診斷部，其基于當上述車載攝像機除污裝置執行了上述鏡頭表面的污潰去除動作時所輸出的動作信號的輸入的有無、以及從上述變化判定部輸入的上述特征量的變化程度是否在設定的閾值以上的判定，來診斷上述車載攝像機除污裝置是處于正常動作還是處于異常動作。
[0011]另外，本發明所涉及的診斷方法，是對用于去除設置在車輛上的車載攝像機的鏡頭表面的污潰的車載攝像機除污裝置是否處于正常動作進行診斷的方法，其特征在于，上述診斷方法具備:特征量提取步驟，提取車載攝像機拍攝特定區域而得的圖像的特征量；變化判定步驟，判定所提取的上述特征量的時間序列的變化的程度；以及診斷步驟，基于當上述車載攝像機除污裝置執行了上述鏡頭表面的污潰去除動作時所輸出的動作信號的輸入的有無、以及從上述變化判定步驟輸入的上述特征量的變化程度是否在設定的閾值以上的判定來診斷上述車載攝像機除污裝置是處于正常動作還是處于異常動作。
[0012]另外，本發明所涉及的車載系統的特征在于，具備:車載攝像機、用于去除上述車載攝像機的鏡頭表面的污潰的車載攝像機除污裝置、以及診斷上述車載攝像機除污裝置是否處于正常動作的如上所述的診斷裝置；上述診斷裝置還具有輸入來自上述診斷部的診斷信息的控制部，上述控制部若被輸入上述車載攝像機除污裝置處于異常動作的診斷信息，則向上述車載攝像機除污裝置輸出停止信號來使上述車載攝像機除污裝置的動作停止。
[0013]根據本發明的車載攝像機除污裝置的診斷裝置、診斷方法以及車輛系統，能夠容易且高精度地診斷用于去除車載攝像機的鏡頭表面的污潰的車載攝像機除污裝置是正常動作還是發生了異常動作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是表示本發明的實施方式一的診斷車載攝像機除污裝置的診斷裝置的概略結構的框圖。
[0015]圖2是表示設置于車輛的車載攝像機(后攝像機)的圖。
[0016]圖3A是表示由車載攝像機(后攝像機)拍攝到的圖像的一個例子的圖，圖3B是表示將該圖像內的本車輛的映入部(處理區域)進行區塊分割后的狀態的圖。
[0017]圖4是表示實施方式一的診斷裝置的診斷處理動作的流程圖。
[0018]圖5A是表示計算出的平均對比度的時間序列信息的一個例子的圖，圖5B是表示該平均對比度的時間序列的平均值、方差的圖。
[0019]圖6是表示計算出的平均對比度的時間序列信息的一個例子的圖。
[0020]圖7是表示本發明的實施方式二的診斷車載攝像機除污裝置的診斷裝置的概略結構的框圖。
[0021]圖8是表示實施方式二的診斷裝置的診斷處理動作的流程圖。
[0022]圖9A是表示計算出的平均邊緣強度的時間序列信息的一個例子的圖，圖9B是表示該平均邊緣強度的時間序列的平均值、方差的圖。
[0023]圖10是表示計算出的平均對比度的時間序列信息的一個例子的圖。
[0024]圖11是表示本發明的實施方式三的診斷車載攝像機除污裝置的診斷裝置的概略結構的框圖。
[0025]圖12是表示實施方式三中的診斷裝置的診斷處理動作的流程圖。
[0026]圖13是表示本發明的實施方式四的車輛系統的概略結構的框圖。
[0027](附圖標記的說明)
[0028]l、la、lb_診斷裝置；2_圖像信號處理部；3_處理區域設定部；[0029]4-對比度計算部(特征量提取部)；4a_邊緣強度計算部(特征量提取部)；
[0030]5-對比度變化判定部(變化判定部)；5a-邊緣強度變化判定部(變化判定部)；
[0031]6、6a_診斷部；7_控制部；10-車載攝像機；11_車輛；13-車載攝像機除污裝置；
[0032]14-溫度傳感器；15_顯示器裝置；16_告知裝置；20_車輛系統。
【具體實施方式】
[0033]以下，基于圖示的實施方式對本發明進行說明。
[0034](實施方式一)
[0035]圖1是表示本發明的實施方式一的診斷車載攝像機除污裝置的診斷裝置的概略結構的框圖。
[0036](診斷裝置的結構)
[0037]如圖1所示，本實施方式的診斷裝置I具備圖像信號處理部2、處理區域設定部3、對比度計算部4、對比度變化判定部5以及診斷部6。
[0038]圖像信號處理部2讀取從車載攝像機10輸出的圖像信號，進行規定的圖像信號處理并生成圖像數據。
[0039]在本實施方式中，例如圖2所示，車載攝像機10為設置在車輛(汽車)11的后部并對本車輛的后方側進行拍攝的后攝像機，從該車載攝像機(后攝像機)10輸出的圖像信號被輸入至車內的導航裝置(未圖示)和上述診斷裝置I的圖像信號處理部2。
[0040]另外，如圖1所示，該車輛11設置有車載攝像機除污裝置13，該車載攝像機除污裝置13利用從噴嘴12噴射的高壓水(以下，稱作“清洗液”)去除在行駛時附著在車載攝像機(后攝像機)10的鏡頭表面上的雨滴、泥等附著物。
[0041]處理區域設定部3從由圖像信號處理部2生成的圖像數據中設定為了用于診斷判定的規定的處理區域。詳細而言，作為車載攝像機10的后攝像機通常采用超廣角鏡頭，因此例如可得到圖3A所示那樣的圖像數據(包括本車輛的后端部的后方區域的彎曲的圖像)。
[0042]圖3A所示的圖像含有本車輛后部的映入部(后保險杠a、牌照b、裝飾件(finisher)c (參照圖2)等)和后方側的道路面與路側帶等。在這樣的圖像(動態圖像)中，道路面等的圖像狀態隨著車輛的行駛而有大的變化，但本車輛的映入部(后保險杠a、牌照b、裝飾件c)可以與行駛狀態無關地作為靜止圖像區域處理，因此適于穩定且精度高的處理區域。
[0043]此外，在車載攝像機10的鏡頭前端側上部安裝有鏡頭遮光罩的情況下，該鏡頭遮光罩有時也會作為靜止圖像區域而映入到圖像內。
[0044]因此，在本實施方式中，如圖3B所示，將上述的靜止圖像區域設定為處理區域A，并對處理區域A進行區塊分割。這樣，處理區域設定部3從由圖像信號處理部2生成的圖像數據中選擇與是否行駛無關的靜止圖像區域(本車輛的映入部(后保險杠a、牌照b、裝飾件c等))來設定為處理區域。
[0045]此外，在預先知曉車載攝像機10的安裝位置、角度、鏡頭視角的情況下，能夠迅速在拍攝到的圖像內掌握并設定上述的靜止圖像區域(本車輛的映入部(后保險杠a、牌照b、裝飾件c等))。
[0046]對比度計算部4對上述處理區域A的分割出的每個區塊區域的對比度進行計算，根據每個區塊區域的對比度來計算處理區域A中的平均對比度，進而根據該平均對比度的時間序列數據計算平均值和方差(后文中詳細描述)。
[0047]對比度變化判定部5基于計算出的處理區域A中的平均對比度在時間序列上的平均值及方差來判定平均對比度在時間序列上的變化程度(后文中詳細描述)。
[0048]在存在當車載攝像機除污裝置13向車載攝像機(后攝像機)10的鏡頭表面上噴射清洗液時所輸出的噴射信號(動作信號)的輸入時，如果由對比度變化判定部5判定出的對比度變化的程度在規定的閾值以上，則診斷部6判定為車載攝像機除污裝置13處于正常狀態，如果對比度變化的程度在規定的閾值以下，則診斷部6判定為車載攝像機除污裝置13處于異常狀態(出現故障)(后文中詳細描述)。
[0049](診斷裝置的診斷處理動作)
[0050]下面，參照圖4所示的流程圖對實施方式一的診斷裝置I的診斷處理動作進行說明。
[0051]圖像信號處理部2讀取從車載攝像機10輸出的圖像信號并進行規定的圖像信號處理，生成圖像數據(步驟SI)。
[0052]處理區域設定部3從由圖像信號處理部2生成的例如圖3A所示那樣的圖像數據中，如上述那樣選擇靜止圖像區域(本車輛的映入部(后保險杠a、牌照b、裝飾件c等))并設定為處理區域A (步驟S2)。另外，如圖3B所示，將設定的處理區域A進行區塊分割(步驟S3)。
[0053]對比度計算部4計算處理區域A的分割出的每個區塊區域的對比度(步驟S4)，進而根據每個區塊區域的對比度計算處理區域A中的時間序列的平均對比度(步驟S5)。
[0054]此外，在計算處理區域A的平均對比度時，排除對比度的大小在預先設定的閾值以下的區塊區域的對比度，使用其余的區塊區域的對比度來計算平均對比度。由此，能夠抑制以時間序列計算的平均對比度的大小大幅地變化。
[0055]作為某個區塊區域的對比度在預先設定的閾值以下的狀況，例如可以舉出在位于處理區域A的后保險杠a的一部分區域為平坦的情況、太陽光、燈(夜間等的尾隨車的前照燈光等)的局部的反射在后保險杠a的一部分區域斷續存在的情況下，該反射部分的亮度局部地大幅度變化之時等。
[0056]將計算出的平均對比度的時間序列信息保存在緩沖存儲器中。該緩沖存儲器中保存的平均對比度的時間序列信息例如如圖5A、圖6所示，以某時刻tl為基點分為過去序列和當前序列。例如，圖5A表示平均對比度的時間序列的大小在時刻tl后大幅下降的狀況，圖6表示平均對比度的時間序列的大小在規定范圍內推移的狀況。此外，在圖5A、圖6中，例如，若設定平均對比度的緩沖為6秒，則以時刻tl為基點在過去序列與當前序列中各為3秒，并且平均對比度的計算間隔例如為0.5秒的間隔。
[0057]在圖5A中，執行在時刻tl從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12向車載攝像機10的鏡頭表面上噴射清洗液來去除附著于鏡頭表面的雨滴、泥等污潰的污潰去除動作。在通過該污潰去除動作向車載攝像機10的鏡頭表面噴射清洗液后的數秒間，受鏡頭表面的清洗液的影響，上述處理區域A的平均對比度暫時大幅下降。
[0058]此外，由于清洗液從鏡頭表面立刻滑落，因此經過數秒后平均對比度又回到時刻tl前的大小。當在時刻tl從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12向車載攝像機10的鏡頭表面噴射清洗液時，在該時刻tl從車載攝像機除污裝置13向診斷部6輸出噴射信號(接通信號)。
[0059]圖6是未從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12向車載攝像機10的鏡頭表面噴射清洗液的狀況下的平均對比度的時間序列的推移，如圖5A所示，平均對比度不會大幅下降。
[0060]此外，關于從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12向車載攝像機10的鏡頭表面噴射清洗液的定時，例如在具有檢測車載攝像機10的鏡頭表面的污潰程度的傳感器的情況下，是來自該傳感器的信號輸入之時。另外，在具有用于噴射該清洗液的清洗液噴射開關的情況下，是駕駛員對該清洗液噴射開關進行接通操作之時。
[0061]另外，在具有后刮水器用的清洗液噴射機構的情況下，還可以與通過駕駛員的操作使該清洗液噴射機構向后刮水器噴射清洗液的動作聯動地使車載攝像機除污裝置13的噴嘴12向鏡頭表面噴射清洗液。
[0062]對比度變化判定部5針對圖5A所示的平均對比度的時間序列(過去序列、當前序列)的數據，如圖5B所示地計算平均對比度的平均值(師，yc)和方差(op2，Oc2)(步驟S6)。其中，iip與U c分別為過去序列與當前序列的平均值，O P2與O C2分別為過去序列與當前序列的方差。
[0063]根據上述的平均對比度的平均值(Up, Uc)和方差(O p2，O C2)來計算表示平均對比度的變化的程度的散度(步驟S7)。該散度D能夠由下式(I)求出。
[0064]D= ( U c-U p) 2/2 O 2 …式(I)
[0065]其中，O=O Po
[0066]診斷部6判定此時`是否輸入了在噴射清洗液時輸出的來自車載攝像機除污裝置13的噴射信號(接通信號)(步驟S8)。當在步驟S8中判定為輸入了噴射信號的情況下(步驟S8 是”)，判定在步驟S7中計算出的散度D的值是否在預先設定的閾值以上(步驟S9)。
[0067]當在步驟S9中判定為散度D的值在預先設定的閾值以上的情況下(步驟S9:“是”)，則判定為如圖5A那樣當前序列的平均對比度大幅地變化(判定為平均對比度有變化:步驟S10)，并基于該判定而判定(診斷)為車載攝像機除污裝置13無故障而正常地動作(步驟SI I)。
[0068]另一方面，在步驟S9中判定為散度D的值在預先設定的閾值以下的情況下(步驟S9 否”)，則判定為如圖6那樣當前序列的平均對比度與過去序列相比未變化(判定為平均對比度沒有變化:步驟S12)，并基于該判定判定(診斷)為是沒有從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12噴射清洗液的異常動作(步驟S13)。
[0069]即，判定為如圖6那樣當前序列的平均對比度與過去序列相比無變化(判定為平均對比度沒有變化)的情況，是如上述那樣未從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12向車載攝像機10的鏡頭表面噴射清洗液之時。
[0070]然而，在從車載攝像機除污裝置13向診斷部6輸入噴射信號時，如果正常，則是噴射清洗液的狀況，而如果在車載攝像機除污裝置13中發生某些異常(例如，與噴嘴連結的配水管被異物堵塞的情況、貯存的清洗液變空的情況、周圍環境的溫度過低而導致清洗液凍結的情況等)，則不噴射清洗液。
[0071]因此，當判定為如圖6那樣當前序列的平均對比度與過去序列相比沒有變化時，如果判定為輸入了來自車載攝像機除污裝置13的噴射信號的情況，則能夠判定(診斷)為處于沒有從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12噴射清洗液的異常動作之時(步驟S12、S13)。
[0072]此外，在步驟S8中，在沒有輸入上述噴射信號的情況(步驟S8 否”)下，返回步驟S4之前，然后重復上述的處理動作。
[0073]另外，在步驟Sll中判定(診斷)為正常動作的情況下，或在步驟S13中判定(診斷)為異常動作的情況下，多次重復執行圖4所示的處理動作，據此能夠進一步提高步驟S11、S13中的判定結果(診斷結果)的可靠性(能夠防止誤判定)。
[0074]診斷部6將步驟S11、S13中的判定信息(正常動作判定信息或異常動作判定信息)向診斷裝置I的控制部(參照圖13所示的實施方式四的診斷裝置I)輸出，在該控制部被輸入了異常動作判定信息的情況下，例如輸出使清洗液的噴出停止或使表示車載攝像機除污裝置13的故障的警告燈點亮(或閃爍)那樣的信號，來告知駕駛員。
[0075]這樣，本實施方式的診斷車載攝像機除污裝置13的診斷裝置I在車輛行駛時(也包括車輛停止時)車載攝像機除污裝置13執行了向車載攝像機10的鏡頭表面噴射清洗液的動作時，在發生了未從噴嘴12噴射清洗液的異常的情況下，能夠容易且高精度地判定(診斷)為是未噴射清洗液的異常動作。
[0076](實施方式二)
[0077]圖7是表示本發明的實施方式二的診斷車載攝像機除污裝置的診斷裝置的概略結構的框圖。另外，對具有與圖1所示的實施方式一的診斷裝置相同功能的結構部標注同一附圖標記，并省略重復的說明。
[0078](診斷裝置的結構)
[0079]如圖7所示，本實施方式的診斷裝置Ia具備圖像信號處理部2、處理區域設定部
3、邊緣強度計算部4a、邊緣強度變化判定部5a以及診斷部6。圖像信號處理部2與處理區域設定部3的結構與實施方式一相同。
[0080]邊緣強度計算部4a例如對與上述的圖3B的處理區域A(本車輛的映入部(后保險杠a、牌照b、裝飾件c (參照圖2)等)的邊界部分(例如后保險杠a與路面的邊界部分等)對應的區塊區域的邊緣強度進行計算。由于在這樣的本車輛的映入部的邊界部分處能夠穩定地檢測邊緣強度，因此選擇位于所述邊界部分的各區塊區域計算邊緣強度。
[0081]另外，邊緣強度計算部4a根據位于邊界部分的各區塊區域上的邊緣強度來計算其平均邊緣強度，進而根據該平均邊緣強度的時間序列數據計算平均值和方差。
[0082]邊緣強度變化判定部5a基于計算出的平均邊緣強度的時間序列的平均值以及方差來判定平均邊緣強度在時間序列上的變化程度。
[0083]在存在當車載攝像機除污裝置13向車載攝像機(后攝像機)10的鏡頭表面噴射清洗液時所輸出的噴射信號的輸入時，如果由邊緣強度變化判定部5a判定出的邊緣強度變化的程度在規定的閾值以上，則診斷部6判定(診斷)為車載攝像機除污裝置13處于正常狀態，如果邊緣變化的程度在規定的閾值以下，則診斷部6判定(診斷)為車載攝像機除污裝置13處于異常狀態(出現故障)(后文中詳細描述)。
[0084](診斷裝置的診斷處理動作)
[0085]另外，參照圖8所示的流程圖對實施方式二的診斷裝置Ia的診斷處理動作進行說明。
[0086]圖像信號處理部2讀取從車載攝像機7輸出的圖像信號并進行規定的圖像信號處理，生成圖像數據(步驟S21)。
[0087]處理區域設定部3從由圖像信號處理部2生成的例如圖3A所示那樣的圖像數據中，如上述那樣選擇靜止圖像區域(本車輛的映入部(后保險杠a、牌照b、裝飾件c等))并設定為處理區域A (步驟S22)。然后，如圖3B所示，將設定的處理區域A進行區塊分割(步驟S23)。
[0088]邊緣強度計算部4a計算與處理區域A的邊界部分(例如后保險杠a與路面的邊界部分等)對應的各個區塊區域的邊緣強度(步驟S24)，進而根據各區塊區域的邊緣強度來計算處理區域A的時間序列的平均邊緣強度(步驟S25)。
[0089]此外，在計算上述的平均邊緣強度時，排除邊緣強度在預先設定的閾值以下的區塊區域的邊緣強度，使用其他的區塊區域的邊緣強度來計算平均邊緣強度。由此，能夠抑制以時間序列計算的平均邊緣強度的大小大幅地變動。
[0090]作為某個區塊區域的邊緣強度在預先設定的閾值以下的狀況，例如可以舉出在位于處理區域A的后保險杠a的一部分區域為平坦的情況下、或太陽光、燈(夜間等的尾隨車的前照燈光等)的局部的反射在后保險杠a的一部分區域斷續的情況下，這種反射部分的亮度在局部大幅地變化之時等。
[0091]所計算出的平均邊緣強度的時間序列信息保存在緩沖存儲器中，該緩沖存儲器中保存的平均邊緣強度的時間序列信息例如圖9A、圖10所示，以某個時刻tl為基點分為過去序列和當前序列。例如圖9A是平均邊緣強度的時間序列的大小在時刻tl后大幅下降的狀況，圖10是平均邊緣強度的時間序列的大小在規定范圍內推移的狀況。此外，在圖9A、圖10中，例如若設定平均邊緣強度的緩沖為6秒，則以時刻tl為基點在過去序列與當前序列中各為3秒，并且平均邊緣強度的計算間隔例如為0.5秒的間隔。
[0092]在圖9A中，執行在 時刻tl從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12向車載攝像機10的鏡頭表面噴射清洗液來去除附著于鏡頭表面的雨滴、泥等污潰的污潰去除動作。在緊接著通過該污潰去除動作向車載攝像機10的鏡頭表面噴射清洗液后的數秒間，受鏡頭表面的清洗液的影響，上述處理區域A的邊界部分的平均邊緣強度暫時大幅下降。
[0093]此外，由于清洗液從鏡頭表面立刻滑落，因此經過數秒后平均邊緣強度又回到時刻tl前的大小。當在時刻tl從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12向車載攝像機10的鏡頭表面噴射清洗液時，在該時刻tl從車載攝像機除污裝置13向診斷部6輸出噴射信號(接通信號)。
[0094]圖10是未從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12向車載攝像機10的鏡頭表面噴射清洗液的狀況下的平均邊緣強度的時間序列的推移，如圖9A所示，平均邊緣強度未大幅下降。
[0095]邊緣強度變化判定部5a針對圖9A所示的平均邊緣強度的時間序列(過去序列、當前序列)的數據，如圖9B所示那樣計算平均邊緣強度的平均值(U p，Uc)和方差(O p2，Oc2)(步驟S26)。另外，yp與Uc分別為過去序列與當前序列的平均值，O P2與O C2分別為過去序列與當前序列的方差。
[0096]根據上述的平均邊緣強度的平均值(Up, Uc)和方差(O p2，O C2)來計算表示平均邊緣強度的變化的程度的散度(步驟S27)。該散度D能夠由下式(2)求出。
[0097]D= ( U c-u p) 2/2 O 2 …式(2)[0098]其中，o= o p。
[0099]診斷部6判定此時是否輸入了在噴射清洗液時輸出的來自車載攝像機除污裝置13的噴射信號(步驟S28)。在步驟S28中判定為輸入了噴射信號的情況下(步驟S28:“是”)，判定在步驟S27中計算出的散度D的值是否在預先設定的閾值以上(步驟S29)。
[0100]當在步驟S29中判定為散度D的值在預先設定的閾值以上的情況下(步驟S29:是)，判定為如圖9A那樣當前序列的平均邊緣強度大幅地變化(判定為平均邊緣強度有變化:步驟S30)，并基于該判定來判定(診斷)為車載攝像機除污裝置13無故障而正常地動作(步驟S31)。
[0101]另一方面，在步驟S29中判定為散度D的值在預先設定的閾值以下的情況下(步驟S29 否”)，判定為如圖10那樣當前序列的平均邊緣強度與過去序列相比無變化(判定為平均邊緣強度沒有變化:步驟S32)，并基于該判定來判定(診斷)為是沒有從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12噴射清洗液的異常動作(步驟S33)。
[0102]S卩，在判定為如圖10那樣當前序列的平均邊緣強度與過去序列相比無變化(判定為平均邊緣強度沒有變化)的情況下，是如上述那樣未從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12向車載攝像機10的鏡頭表面噴射清洗液之時。
[0103]然而，在從車載攝像機除污裝置13向診斷部6輸入噴射信號時，如果正常，則噴射清洗液，而如果在車載攝像機除污裝置13中發生某種異常(例如，與噴嘴9連結的配水管被異物堵塞的情況、貯存的清洗液變空的情況、周圍環境的溫度過低而導致清洗液凍結的情況等)，則不噴射清洗液。
[0104]因此，當判定為如圖10那樣當前序列的平均邊緣強度與過去序列相比沒有變化時，在判定為輸入了來自車載攝像機除污裝置13的噴射信號的情況下，能夠判定(診斷)為處于沒有從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12噴射清洗液的異常動作之時(步驟S32、S33)。
[0105]此外，在步驟S28中，在沒有輸入上述噴射信號的情況(步驟S28 否”)下，返回步驟S24之前，然后重復上述的處理動作。
[0106]另外，在步驟S31中判定為正常動作的情況下，或在步驟S33中判定為異常動作的情況下，多次重復執行圖8所示的處理動作，據此能夠進一步提高步驟S31、S33中的判定結果(診斷結果)的可靠性(能夠防止誤判定)。
[0107]診斷部6將步驟S31、S33中的判定信息(正常動作判定信息或異常動作判定信息)向診斷裝置Ia的控制部(參照圖13所示的實施方式四的診斷裝置I)輸出，在該控制部被輸入了異常動作判定信息的情況下，例如輸出使表示車載攝像機除污裝置13的故障的警告燈點亮(或閃爍)那樣的信號，以告知駕駛員。
[0108]這樣，在本實施方式的診斷車載攝像機除污裝置13的診斷裝置Ia中，在車輛行駛時(也包括車輛停止時)車載攝像機除污裝置13執行了向車載攝像機10的鏡頭表面噴射清洗液的動作時，在產生了未從噴嘴12噴射清洗液的異常情況下，也能夠容易且高精度地判定(診斷)為是未噴射清洗液的異常動作之時。
[0109](實施方式三)
[0110]圖11是表示本發明的實施方式三的診斷車載攝像機除污裝置的診斷裝置的概略結構的框圖。另外，對具有與圖1所示的實施方式一的診斷裝置相同功能的結構部標注同一附圖標記，并省略重復的說明。[0111](診斷裝置的結構)
[0112]如圖11所示，本實施方式的診斷裝置Ib具備圖像信號處理部2、處理區域設定部
3、對比度計算部4、對比度變化判定部5以及診斷部6a。圖像信號處理部2、處理區域設定部3、對比度計算部4、對比度變化判定部5的結構與實施方式一相同。
[0113]此外，與實施方式一同樣地，在存在當車載攝像機除污裝置13向車載攝像機(后攝像機)10的鏡頭表面噴射清洗液時所輸出的噴射信號(動作信號)的輸入時，如果由對比度變化判定部5判定出的對比度變化的程度在規定的閾值以上，則診斷部6a判定(診斷)為車載攝像機除污裝置13處于正常狀態，如果對比度變化的程度在規定的閾值以下，則診斷部6a判定(診斷)為車載攝像機除污裝置13處于異常狀態(出現故障)。
[0114]在本實施方式中，如圖11所示，在設置有該診斷裝置Ib的車輛11 (參照圖2)上設置有測量外界溫度的溫度傳感器14。由溫度傳感器14測量出的外界溫度信息被輸入至診斷裝置Ib的對比度計算部4和診斷部6a。對比度計算部4進而根據輸入的外界溫度信息來設定計算的平均對比度的恰當的時間序列時間，診斷部6a進而根據輸入的外界溫度信息來設定平均對比度的恰當的變化判定閾值(詳細情況使用圖12在后文中描述)。
[0115](診斷裝置的診斷處理動作)
[0116]下面，參照圖12所示的流程圖對實施方式三中的診斷裝置Ib的診斷處理動作進行說明。
[0117]步驟SI?S5與圖4所示的實施方式一相同。另外，對比度計算部4根據從溫度傳感器14輸入的外界溫度信息來設定計算的平均對比度的恰當的時間序列時間(步驟5a)。
[0118]S卩，從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12噴射的清洗液的粘性因車輛周圍的外界溫度(環境溫度)而變化。例如，若外界溫度低則清洗液的粘性增大，因此因鏡頭表面的清洗液發生偏斜(不勻)等而容易使圖像變化(對比度變化、邊緣強度變化等)變大。另外，由于沿鏡頭表面流動的清洗液的流速下降，因此圖像變化的持續時間延長。
[0119]另外，相反地，若外界溫度高，則清洗液中容易產生氣泡而噴射量減少，因此容易使圖像變化(對比度變化、邊緣強度變化等)變小。另外，由于沿鏡頭表面流動的清洗液的流速增加，因此圖像變化的持續時間縮短。
[0120]因此，為了減小車輛周圍的外界溫度的影響，在車輛周圍的外界溫度低的情況下，將計算的平均對比度的時間序列時間設定得稍長，在車輛周圍的外界溫度高的情況下，將計算的平均對比度的時間序列時間設定得稍短。
[0121]步驟S6、S7與圖4所示的實施方式一相同。診斷部6根據從溫度傳感器14輸入的外界溫度信息來設定平均對比度的恰當的變化判定閾值(以下，稱作“閾值”)(步驟S7a)。此外，該閾值(平均對比度的恰當的變化判定閾值)是在步驟S9中使用的閾值。
[0122]如上所述，若外界溫度低，則沿鏡頭表面流動的清洗液的流速下降，因此圖像變化(對比度變化、邊緣強度變化等)變大，進而圖像變化的持續時間變長，若外界溫度高，則沿鏡頭表面流動的清洗液的流速增加，因此圖像變化(對比度變化、邊緣強度變化等)變小，進而圖像變化的持續時間變短。
[0123]因此，為了減小車輛周圍的外界溫度的影響，在車輛周圍的外界溫度低的情況下，以降低該閾值的方式進行設定，在車輛周圍的外界溫度高的情況下，以升高該閾值的方式進行設定。[0124]步驟S8?S13與圖4所示的實施方式一相同。此外，在本實施方式中，在判定步驟S9的散度D的值是否在預先設定的閾值以上的過程中，使用在步驟S7a中設定出的閾值來判定所計算出的散度D的值是否在該設定的閾值以上。
[0125]這樣，在本實施方式的診斷車載攝像機除污裝置13的診斷裝置Ib中，對比度計算部4根據輸入的外界溫度信息來設定計算的平均對比度的恰當的時間序列時間，診斷部6a根據輸入的外界溫度信息來設定閾值(平均對比度的恰當的變化判定閾值)，據此能夠進行更準確的判定(診斷)。
[0126]此外，在上述的本實施方式三中，以實施方式一的診斷裝置I為基礎進行了說明，但在實施方式二的診斷裝置Ia中也能夠同樣適用。在此情況下，在圖8所示的流程圖中，在步驟S25后，邊緣強度計算部4a根據從溫度傳感器14輸入的外界溫度信息來設定計算的平均邊緣強度的恰當的時間序列時間。另外，在步驟S27后，診斷部6a根據從溫度傳感器14輸入的外界溫度信息來設定平均邊緣強度的恰當的變化判定閾值。
[0127](實施方式四)
[0128]圖13是本發明的實施方式四的具有上述的診斷裝置的車輛系統的概略結構的圖。此外，在該車輛系統中，具有圖1所示的實施方式一的診斷裝置I (當然也可以是實施方式二的診斷裝置Ia或實施方式三的診斷裝置lb)。
[0129]如圖13所示，該車輛系統20具有:上述診斷裝置1、設置在車輛上的上述車載攝像機(本實施方式中為后攝像機)10、上述車載攝像機除污裝置13、顯示由車載攝像機10拍攝的圖像的顯示器裝置(例如導航裝置的顯示面板)15和用于告知駕駛員車載攝像機除污裝置13的故障(異常動作)的告知裝置16等。
[0130]另外，在上述診斷裝置中具有:上述的圖像信號處理部2、處理區域設定部3、對比度計算部4、對比度變化判定部5、診斷部6 ;輸入從該診斷部6輸出的上述判定信息的控制部7 ;與上述車輛中設置的各設備(車載攝像機10、車載攝像機除污裝置13、顯示器裝置15、告知裝置16、實施方式三的溫度傳感器14)電連接的I/O部8 ;保存由對比度計算部4計算出的平均對比度的時間序列信息等并且保存了用于執行診斷裝置I的上述診斷處理動作的程序等的存儲部9。診斷裝置I的上述各部分經由總線21連接。
[0131]在利用診斷裝置I的上述診斷處理動作，從診斷部6向控制部7輸出了異常動作判定信息的情況下(即，判定(診斷)為是未從車載攝像機除污裝置13的噴嘴12未噴射清洗液的異常動作的情況下)，控制部7將動作停止信號經由I/O部8向車載攝像機除污裝置13輸出，并進行使車載攝像機除污裝置13的動作停止的控制。
[0132]此時，控制部7同時還經由I/O部8向顯示器裝置15和告知裝置16輸出信號，據此在顯示器裝置15的顯示面上顯示通知駕駛員使車載攝像機除污裝置13的動作停止的消息，或利用作為告知裝置16的揚聲器、警告燈，通過聲音、燈的閃爍(或點亮)來告知駕駛員使車載攝像機除污裝置13的動作停止。
[0133]這樣，由于本實施方式的車輛系統20具備上述診斷裝置I (或診斷裝置la、lb)，因此當車輛行駛時(也包括車輛停止時)車載攝像機除污裝置13進行了向車載攝像機10的鏡頭表面噴射清洗液的動作時，在產生未從噴嘴12噴射清洗液的異常的情況下，能夠立即使車載攝像機除污裝置13的動作停止。
[0134]因此，例如，能夠預先防止車載攝像機除污裝置13內的噴水用電機過載而燒壞或水在配水管中逆流而弄濕車載攝像機除污裝置13的電路基板等之類的狀況發生。
[0135]此外，上述的各實施方式構成為車載攝像機除污裝置13噴射清洗液來去除車載攝像機10的鏡頭表面的污潰，但除此之外，例如也可以是噴射壓縮空氣來去除車載攝像機10的鏡頭表面的污潰的結構、使刮水器刮片電動地動作來去除車載攝像機10的鏡頭表面的污潰的結構等的車載攝像機除污裝置。
[0136]另外，在上述的各實施方式中，車載攝像機10為后攝像機的例子，但除此之外，在例如配置于車輛的前面部的前攝像機、配置于車輛的兩側的側攝像機等中也同樣能夠應用本發明。
[0137]雖然本發明的最適合的實施方式已被敘述，但可以理解本發明并不局限于這些實施方式，所述領域的技術人員能夠對這些實施方式作出種種變更和改動。
【權利要求】
1.一種車載攝像機除污裝置的診斷裝置，對用于去除設置在車輛上的車載攝像機的鏡頭表面的污潰的車載攝像機除污裝置是否處于正常動作進行診斷，其特征在于，上述診斷裝置具備: 特征量提取部，其提取車載攝像機拍攝特定區域而得的圖像的特征量； 變化判定部，其判定所提取的上述特征量的時間序列的變化的程度；以及診斷部，其基于當上述車載攝像機除污裝置執行了上述鏡頭表面的污潰去除動作時所輸出的動作信號的輸入的有無、以及從上述變化判定部輸入的上述特征量的變化程度是否在設定的閾值以上的判定，來診斷上述車載攝像機除污裝置是處于正常動作還是處于異常動作。
2.根據權利要求1所述的車載攝像機除污裝置的診斷裝置，其特征在于， 上述診斷部在判定為存在上述動作信號的輸入且從上述變化判定部輸入的上述特征量的變化程度在設定的閾值以上的情況下，診斷為上述車載攝像機除污裝置處于正常動作， 上述診斷部在判定為存在上述動作信號的輸入且從上述變化判定部輸入的上述特征量的變化程度在設定的閾值以下的情況下，診斷為上述車載攝像機除污裝置處于異常動作。
3.根據 權利要求1所述的車載攝像機除污裝置的診斷裝置，其特征在于， 上述特定圖像的特征量為對比度。
4.根據權利要求1所述的車載攝像機除污裝置的診斷裝置，其特征在于， 上述特定圖像的特征量為邊緣強度。
5.根據權利要求1所述的車載攝像機除污裝置的診斷裝置，其特征在于， 上述特定部位為映入到上述圖像范圍上的車輛的一部分。
6.根據權利要求1所述的車載攝像機除污裝置的診斷裝置，其特征在于， 上述特征量提取部根據來自測量外界溫度的溫度傳感器的外界溫度信息，來設定由上述特征量提取部提取的上述特征量的恰當的時間序列時間。
7.根據權利要求1所述的車載攝像機除污裝置的診斷裝置，其特征在于， 上述診斷部根據來自測量外界溫度的溫度傳感器的外界溫度信息，來恰當地設定進行上述特征量的變化程度是否在設定的閾值以上的判定時的上述閾值。
8.根據權利要求1所述的車載攝像機除污裝置的診斷裝置，其特征在于， 還具有輸入來自上述診斷部的診斷信息的控制部，上述控制部若被輸入上述車載攝像機除污裝置處于異常動作的診斷信息，則向上述車載攝像機除污裝置輸出停止信號來使上述車載攝像機除污裝置的動作停止。
9.一種診斷方法，對用于去除設置在車輛上的車載攝像機的鏡頭表面的污潰的車載攝像機除污裝置是否處于正常動作進行診斷，其特征在于，該診斷方法具備: 特征量提取步驟，提取車載攝像機拍攝特定區域而得的圖像的特征量； 變化判定步驟，判定所提取的上述特征量的時間序列的變化的程度；以及診斷步驟，基于當上述車載攝像機除污裝置執行了上述鏡頭表面的污潰去除動作時所輸出的動作信號的輸入的有無、以及從上述變化判定步驟輸入的上述特征量的變化程度是否在設定的閾值以上的判定來診斷上述車載攝像機除污裝置是處于正常動作還是處于異常動作。
10.根據權利要求9所述的診斷方法，其特征在于， 在上述診斷步驟中，在判定為存在上述動作信號的輸入且從上述變化判定步驟輸入的上述特征量的變化程度在設定的閾值以上的情況下，診斷為上述車載攝像機除污裝置處于正常動作， 在上述診斷步驟中，在判定為存在上述動作信號的輸入且從上述變化判定步驟輸入的上述特征量的變化程度在設定的閾值以下的情況下，診斷為上述車載攝像機除污裝置處于異常動作。
11.根據權利要求9所述的診斷方法，其特征在于， 上述特定圖像的特征量為對比度。
12.根據權利要求9所述的診斷方法，其特征在于， 上述特定圖像的特征量為邊緣強度。
13.根據權利要求9所述的診斷方法，其特征在于， 上述特定部位為映入到上述圖像范圍上的車輛的一部分。
14.根據權利要求9所述的診斷方法，其特征在于， 還具有停止控制步驟，若從上述診斷步驟輸入上述車載攝像機除污裝置處于異常動作的診斷信息，則向上述車載攝像機除污裝置輸出停止信號來使該車載攝像機除污裝置的動作停止。
15.—種車載系統,其特征在于， 具備:車載攝像機、用于去除上述車載攝像機的鏡頭表面的污潰的車載攝像機除污裝置、以及診斷上述車載攝像機除污裝置是否處于正常動作的如權利要求1所述的診斷裝置； 上述診斷裝置還具有輸入來自上述診斷部的診斷信息的控制部， 上述控制部若被輸入上述車載攝像機除污裝置處于異常動作的診斷信息，則向上述車載攝像機除污裝置輸出停止信號來使上述車載攝像機除污裝置的動作停止。
【文檔編號】G06T7/00GK103533231SQ201310273619
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月2日 優先權日:2012年7月3日
【發明者】中村克行, 入江耕太, 清原將裕 申請人:歌樂牌株式會社