JP2001516670A - 湿気センサ及びフロントガラス曇り検出装置 - Google Patents

湿気センサ及びフロントガラス曇り検出装置

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Abstract

(57)【要約】 車両のフロントガラス（２６）の湿気を自動的に検出する制御システム（２０）。自動湿気検出システム（２０）は、フロントガラス（２６）の一部を ＣＭＯＳアクティブ画素センサのような、イメージ・アレイ・センサ（３２）にイメージ形成する光学システム（３０）を含む。照明レベルを表す画素のそれぞれの電圧は、アナログ／ディジタル変換器（３５）によって対応するグレー・スケール値に変換される。イメージに対応するグレー・スケール値は、メモリ（３８）に記憶される。グレー・スケール値を含む空間周波数構成要素は、存在する雨の量を決定すべく解析される。存在する湿気の量の関数として車両のフロントガラス・ワイパー（４０）の動作を制御すべく制御信号を供給する。また、システムは、フロントガラス（２６）の内側並びにフロントガラス（２６）の外側の両方の曇りのレベルを検出するようにも構成されている。フロントガラス（２６）の内側及び外側の曇りの存在を自動的に検出するシステムを提供することにより、既知の自動雨センサの重要な性能限界が取除かれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、車両のフロントガラス・ワイパー及び／又はデフロスター又は曇り
を取り除くシステムを起動するために、自動車用車両のフロントガラスの表面の
ような表面における湿気の存在を自動的に検出するシステムに関する。
【０００２】 （背景技術） 従来のフロントガラス・ワイパー・システムでは、フロントガラス・ワイパー
は、フロントガラスの外側の湿気レベルよりも拭き取り間の経過時間に基づいて
起動される。例えば、比較的安定した降雨の状態の間中に、雨が所望の可視レベ
ルの地点まで累積する時間量に対応すべく時間間隔を調整することができる。あ
いにく、降雨の割合は、所与の期間中にめざましく変化しる。更に、交通状態も
、追い越して行くトラック等のような、交通状態によりフロントガラスに降る雨
の量を変化させる。それにより、そのような状態の間中に、ワイパーの時間間隔
をしばしば調整しなければならず、煩わしい。
【０００３】 車両のフロントガラスの湿気に基づきフロントガラス・ワイパーの拭き取りの
間隔を自動的に制御する種々のシステムが知られている。ある既知のシステムで
は、種々のコーティングが車両のフロントガラスに適用される。それらのコーデ
ィングの電気的測定は、フロントガラスの湿気含有量（モイスチャー・コンテン
ツ）の表示を提供するために用いられる。あいにく、そのような方法は、比較的
高価な処理を必要とするので、そのようなシステムを商業的に利用できないよう
にしている。車両のフロントガラスの湿気含有量を自動的に検知する他のシステ
ムも知られている。例えば、乾燥したフロントガラスと濡れたフロントガラスの
反射光との差を測定する光学システムが知られている。あいにく、光学的方法は
、外部の光源からの干渉の影響を受け易く、それゆえに不十分な結果を与える。
他の既知のシステムは、フロントガラスに貼り付けなければならず、フロントガ
ラスの取り替えを複雑にする。そのような複雑性のために、車両で湿気センサを
見かけることがほとんどない。
【０００４】 フロントガラスの湿気含有量を自動的に検出する別のシステムは、雨滴を検出
するために車両フロントガラスの一部を像を作成すべく電荷結合素子（ＣＣＤ）
イメージ・センサの使用を記述している特開平７−２８６１３０号公報に開示さ
れている。これに記述されているシステムは、各画素と全ての画素の平均との間
の差の合計を計算する。あいにく、対向車両のヘッドライトは、完全にぼやかす
ことが難しくそれゆえに雨と解釈されてしまうブ光点を像に生成する。更に、そ
のようなシステムを有効に稼動させるために、遠景からの像を完全にぼやかさな
ければならない。さもなけらば、遠景に明暗領域が存在してしまう。上記特許公
開公報にはこの目的を達成するための光学システムは開示されていないが、対向
してくるヘッドライトを完全にぼやかすための光学システムを開発することは、
非常に難しい。対向してくるヘッドライトをぼやかすことに失敗すれば、上記特
許公開公報に開示されたシステムの誤始動（フォールス・トリガリング）をもた
らしてしまう。
【０００５】 自動降雨検出システムに伴う別の問題点は、フロントガラス・ワイパーの動作
を検出するためのシステムの無能性である。ある寒い気候条件において、フロン
トガラス・ワイパーは、フロントガラスに凍結することが知られている。そのよ
うな状況において、湿気がワイパーによって除去されないので、ワイパーがフロ
ントガラスに凍結しているにもかかわらず、自動降雨検知装置は、始動させるワ
イパーを連続的に指図して、フロントガラス・ワイパー・システムをもしかする
と破損してしまう。
【０００６】 既知のシステムに伴う別の知られた問題は、フロントガラスの内側及び外側の
曇りを検出することの無能性である。上記のように、上記特許公開公報に開示さ
れているような、自動湿気検出システムは、フロントガラスの雨滴を検出する能
力に基づくものである。一様な曇り（フォグ又はミスト）が車両のフロントガラ
スを覆う場合、上記特許公開公報に開示されているようなシステムは、フロント
ガラスの外側のそのような湿気を検知することができない。それにより、そのよ
うな条件の間中、フロントガラス・ワイパーは、手動で起動しなければならず、
それにより、自動降雨センサ及びフロントガラスワイパー制御システムの目的を
部分的にだめにして、その特徴をさらに望ましくないものにしている。
【０００７】 他の状況では、フロントガラスの外側の湿気含有量とは無関係にフロントガラ
スの内側に曇りが発生する。そのような状態では、上記特許公開公報に開示され
ているような、自動降雨検知システムは、フロントガラスの内側のフォグ（曇り
）がクリアされるまで、車両フロントガラスの外側の湿気含有量を検出すること
ができない。そのような状態では、デフロスタ又はデフォガ（曇り取除き）シス
テムは、フロントガラスの内側の曇りを除去するために手動で起動しなければな
らない。自動降雨センサは、フロントガラスの内側の曇りが十分にクリアされる
まで、そのような状態の間中、動作することができない。
【０００８】 自動降雨センシングを有することが望ましいということは、雨、雪及び霧のよ
うな、典型的な気候状態の間中、フロントガラス・パイワーを自動的に制御する
システムを有することである。ワイパー・システムがそのような典型的な状態の
間中手動で動作されなければならばい場合には、そのような特徴は、望ましくな
くなる。
【０００９】 （発明の開示） 本発明の目的は、上述した従来技術における問題を解決するシステムを提供す
ることにある。 本発明の別の目的は、車両のフロントガラスの湿気含有量を自動的に検出する
システムを提供することにある。 本発明の更に別の目的は、雨、雪及び霧のような、一般的な天候状態の間中に
車両のフロントガラスの湿気を自動的に検出するシステムを提供することにある
。 本発明の更に別の目的は、フロントガラスの外側の曇りの存在を自動的に検出
するシステムを提供することにある。 本発明の更に別の目的は、フロントガラスの内側の曇りの存在を自動的に検出
するシステムを提供することにある。 本発明の更なる目的は、フロントガラスの一部を横切るフロントガラス・ワイ
パーを自動的に検知するシステムを提供することにある。
【００１０】 簡潔に言うと、本発明は、車両のフロントガラスの湿気を自動的に検出するシ
ステムに関する。自動湿気検出システムは、フロントガラスの一部を、ＣＭＯＳ
能動画素センサのような、イメージ・アレー・センサにイメージ形成する光学シ
ステムを含む。照度レベルを表す、画素のそれぞれの電圧は、アナログ／ディジ
タル（Ａ／Ｄ）変換器により対応するグレー・スケール値に変換される。画像に
対応しているグレー・スケール値は、メモリに記憶される。グレー・スケール値
の空間周波数組成は、現存の湿気量の関数として車両のフロントガラス・ワイパ
ーの動作を制御すべく制御信号を供給するために現存の降雨量を決定すべく解析
される。また、システムは、フロントガラスの内側とフロントガラスの外側の両
方の曇りを検出するように構成されている。フロントガラスの内側及び外側の曇
りの存在を自動的に検出するシステムを提供することにより、典型的な天候状態
の間中の既知の自動降雨センサの重要な性能の限界は、取り除かれる。
【００１１】 （発明を実施するための最良の形態） 本発明による自動湿気検知システムは、車両のフロントガラス・ワイパー、デ
フロスタ及び／又はデフォギングシステムを自動的に制御するために車両のフロ
ントガラスの湿気を検出することができる。車両のフロントガラスの湿気を自動
的に検知するシステムは、商業的に実行可能なコストで既知の自動湿気検知シス
テムの性能欠陥の多くを取り除く。ここで用いられるように、用語「湿気」は、
降雨、降雪、アイス、霧、並びに虫、埃等のような車両のフロントガラスに一般
的に堆積する他の物質のような、種々の天候状態の間中に車両のフロントガラス
に見出すことができる種々の形の湿気（モイスチャー）及び降雨（プレシピテー
ション）を表すべく用いられる。システムは、アイス、霧及び降雨及び降雪の変
化するレベル等のような、一般的な天候状態の間中に他の既知のシステムに対し
て優れた性能を供給することができる。
【００１２】 以下に詳述するように、フロントガラスの一部は、イメージ・アレイ・センサ
上に映し出される。本発明の一部を形成する光学的システムは、フロントガラス
の先の遠くにある対象物がイメージにおいてあまりはっきりさせないと同時にフ
ロントガラスの雨滴や他の湿気の源の輪郭がはっきりするように焦点を合せる。
処理システムは、ウォータ・レインの小さな滴又は他の湿気のエッジによっても
たらされるか或いは小さな滴による遠くの対象物のランダム焦点合せによっても
たらされる輪郭のはっきりした切れ目に対するイメージを解析する。これらの切
れ目は、高空間周波数構成要素を表す。高空間周波数構成要素の大きさは、車両
のフロントガラス・ワイパーを自動的に制御するために用いることができる車両
の雨又は他の湿気の量のメジャーである。本発明の代替実施例では、システムは
、自動湿気検知システムの見せかけの動作を防ぐためにフロントガラスの内側及
び外側の曇りを検知するように構成されている。そのように、本発明は、既知の
自動湿気検知システムの多くの種々の性能限度を排除する。
【００１３】 本発明の更に別の実施例では、システムは、フロントガラス・ワイパーがフロ
ントガラスに貼り付いたか又は凍結した場合の状態の間に、見せかけの動作及び
フロントガラス・ワイパー・システムに対する損傷を防ぐためにフロントガラス
・ワイパーの動作を検出できる。上述したように、システムは、相対的に高空間
周波数構成要素を有するであろう輪郭のはっきりした切れ目に対してフロントガ
ラスの一部分のイメージを解析する。これらの高空間周波数構成要素の大きさは
、フロントガラスの湿気又は他の物質のメジャーを表すために用いられる。それ
ゆえに、埃、虫及び他の物質は、湿気として初めに処理される。しかしながら、
上述したように、システムは、フロントガラス・ワイパー・ブレードの動作を自
動的に検知する機能を有する。それゆえに、フロントガラス・ワイパーによって
除去可能ではないアイス、土、ひび（裂け目）、または他の物質である、物質が
一度以上の拭い取りの後でフロントガラスに残るならば、本発明によるシステム
は、車両のフロントガラス・ワイパー・システムの更なる見せかけの動作を防ぐ
ためにそのような物質を無視するように構成される。
【００１４】 図１を参照すると、本発明による自動湿気検知システムは、参照番号２０で一
般的に同定される。自動湿気検知システムは、自動車リアビュー・ミラー２４の
取付けブラケット２２に固定して取付けられるか又は代替的にリアビュー・ミラ
ー・ハウジング２４のリア部分に取付けられる。自動湿気検知システム２０は、
例えば、地面に実質的に並行な又は地面に対して少し角度が付けられた光軸を伴
って車両のフロントガラス２６の２〜３インチ後ろに取付けられたイメージ・セ
ンサを含む。最新の乗用車におけるフロントガラス２６の角度は、約２７°であ
る。そのような構成は、イメージ・センサの視野に関してどこに湿気があるかに
より雨滴及び他の湿気をイメージ・センサから異なる距離にあるようにする。こ
の問題を補うこと支援すべく、イメージ・センサは、センサ２０の上部がフロン
トガラス２６に接近して移動されるようにフロントガラス２６の方向に略１０°
の角度が付けられる。
【００１５】 自動湿気検知システム２０には４つの主要構成要素がある：イメージング光学
システム；発光ダイオード；イメージ・センサ；及びプロセッサ。イメージング
光学システムは、図２に最もよく示されており、イメージ・センサは、図２及び
図６に示されている。マイクロコントローラのフロー図は、図５に示されている
。
【００１６】イメージング光学システム 参照番号３０（図２）で一般的に同定される、イメージング光学システムは、
遠い距離にある対象物は焦点がぼやけかつ輪郭がはっきりしないと同時にフロン
トガラス２６に近い距離にある対象物はイメージ平面で輪郭がはっきりするよう
に、フロントガラス２６の所定の部分をイメージ・センサ３２上にイメージ形成
するために用いられる。イメージ形成されるフロントガラス２６の領域は、比較
的わずかな雨の条件の間中に雨滴を受る可能性がかなり大きいように充分に大き
くなければならない。更に、フロントガラスのイメージ形成領域は、フロントガ
ラス・ワイパーによって拭き取られるフロントガラスの領域でなければならない
。
【００１７】 イメージング光学システムは、イメージング・レンズとして用いられる、単一
の両凸レンズ３３を含む。レンズ３３は、６ｍｍの直径；各面に対して７ｍｍの
前面及び後面曲率半径、及び２．５ｍｍの中心厚みを有する。レンズ３３の前面
は、フロントガラス２６の外面から６２ｍｍの位置に配置される。イメージング
・レンズ３３は、レンズ３３の前面に直接、直径約５ｍｍのストップ３６を形成
するメカニカルなレンズ台３４によって担持される。イメージ・センサは、レン
ズ３３の後面から約８．５５ｍｍに位置決めされかつ上記したように、約１０°
だけ角度が少し付けられている。
【００１８】 例えば、多重素子、非球面素子、またはディフラクティブ・オブジェクトレン
ズを有する、より精巧な光システムは、フロントガラスから更に短い距離が所望
の特徴であるならば、特に全てを用いることができる。しかしながら、収集され
たイメージは、写真目的ではないので、そのような光学的品質は、自動湿気検出
用アプリケーションには必要ない。また、単一のレンズは、比較的低いコストで
アクリル又は他の透明プラスチックで成形して用いることができる。ポラロイド
及びコダックを含む種々の会社は、高性能成形プラスチック・オプティクスを専
門的に扱う。
【００１９】 図４は、図２に示したイメージング・システムの性能のコンピュータ・シミュ
レーションを示す。特に、図４ａは、イメージ面への光軸上の比較的遠い距離に
ある対象物からの略並行光線のイメージングのスポット図である。図４ｂは、フ
ロントガラスの外面から離れたところにある光軸上のポントのイメージングのス
ポット図である。図４ａと図４ｂのスポット図の比較により、光学システムは、
フロントガラスに近い対象物からの光を集光させると同時に離れたところの対象
物からの光をぼやかすことができるということが明らかである。 時々、丘を登るようにドライブする場合、車両は、太陽が装置によって直接イ
メージされるような位置になりうる。このアライメントによってもたらされる放
射ローディングは、少しずつ（長い年月の間）イメージ・センサ３２に損傷を与
えうる。そのような問題を緩和するために、エレクトロクロミック・フィルタは
、イメージ・プレーンから陽光のほとんどを一時的に排除するために用いうる。
また、他の電子光学又はメカニカル光学装置を用いることもできる。
【００２０】イメージ・センサ イメージ・センサ３２は、ＣＭＯＳアクティブ画素センサである。ＣＭＯＳア
クティブ画素センサは、ＣＭＯＳ処理で製造されたチップに低コスト、高感度イ
メージングを許容するイメージング技術における最新の飛躍的発展である。その
ようなＣＭＯＳアクティブ画素センサは、低電力消費の、普及しているＣＭＯＳ
製造技術、同じチップに追加回路素子を集積するための低コスト及び機能、可変
読出しウィンドウ、及び可変光統合時間を含む、他のセンサに対して多数の利点
を有する。そのようなＣＭＯＳアクティブ画素センサは、米国カリフォルニア州
Ｌａ ＣｒｅｓｅｎｔａにあるＰｈｏｔｏｂｉｔ ＬＬＣから市販されている。Ｃ
ＭＯＳアクティブ画素センサは、実質的な利点を有するが、他のイメージ・セン
サも適しておりかつ本発明の範疇内であると考えられる。画素の大きさ及び数は
、コストを有効にしておくと同時に光の雨を適当に検出するために充分に大きく
かつ充分に詳細にフロントガラスの領域をイメージ形成すべく決定される。例え
ば、６４×６４アクティブ画素の、４０μｍ画素サイズ・アレイは、標準的乗用
車のフロントガラスに約２５ｍｍ×４０ｍｍ領域をイメージ形成する。
【００２１】処理及び制御 自動湿気検知回路のブロック図を図６に示す。上記したように、フロントガラ
ス２６の所定の部分は、イメージ・アレイ・センサ３２上にイメージ形成される
。センサ３２内の画素のそれぞれのアナログ電圧は、アナログ／ディジタル変換
器によりディジタル化されたグレー・スケール値に変換される。アナログ／ディ
ジタル変換器３５は、タイミング及び制御回路３７の制御下で動作され、そして
タイミング及び制御回路３７は、マイクロコントローラ３８によって制御される
。タイミング及び制御回路３７は、発明の名称が「Control Circuit For Image
Array Sensors」である、Jon Bechtel, Joseph Stamによる、米国特許出願第９ ３３，２１０号に詳細に説明されている。適当なマイクロコントローラ３８は、
モトローラ製６８ＨＣ０８ＸＬ３６型である。しかしながら、そのようなマイク
ロコントローラは、５０×５０画素イメージ・センサからイメージ全体を記憶す
るために充分なランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を含まないということが
一般的に知られている。そのような状況において、ＣＭＯＳイメージング・セン
サのウィンドウィング機能は、マイクロコントローラ３８のオンボードＲＡＭに
対して充分に小さいサイズの異なる領域を代替的にイメージ形成及び処理するた
めに用いられうる。
【００２２】 上述したように、システムは、空間高周波数構成要素を解析することによって
雨滴又は他の湿気の表示である鋭いエッジに対してディジタル化されたグレー・
スケール値を解析する。空間高周波数構成要の大きさは、フロントガラス・ワイ
パー・ブレードの拭き取りの頻度（即ち拭き取り間の時間間隔）がフロントガラ
スの湿気の量の関数として制御されるようにフロントガラス・ワイパー・モータ
制御４０を制御するために用いられる。以下に詳述するように、システムは、ま
た、フロントガラスの内側及び外側の曇りを検出することもできる。それゆえに
、マイクロコントローラ３８は、また、車両デフロスタ又はデフォギング・シス
テム４２を自動的に制御するために用いうる。システムの選択性を供給するため
に、ドライバ／オン・オフ感度制御回路４４を設けうる。この制御回路４４は、
特別の状況において、例えば車両が自動洗車の場合にシステムの見せかけの動作
を防ぐために用いうる。
【００２３】 一度画像がイメージ・アレイ・センサ３２によって取得されたならば、アナロ
グ電圧によって表される、各画素の輝度は、アナログ／ディジタル変換器３５に
よってディジタル・グレー・スケール値に変換される。これらの値は、メモリに
書込まれ、それはマイクロコントローラ３８にオンボードされかつマイクロコン
トローラ３８又は代替的にディジタル信号プロセッサによって処理される。 雨は、フロントガラスの雨滴の鋭いエッジの結果として生ずる切れ目を定量化
することによって検出される。これらの鋭いエッジは、小さい滴又は他の湿気に
よる遠方の対象物のランダム光学イメージングと共に雨又は他の湿気の小さな滴
の輪郭がはっきりしたイメージによってもたらされる。R. C. Gonolez及びR. E.
Woodsによる「Digital Image Processing」Addison-Wesely, 1992で説明されて
いるように、イメージは、それらの空間周波数構成要素により解析されうる。空
間周波数構成要素解析は、フーリエ解析に類似し、ディジタル及びアナログ信号
処理の両方で一般的に用いられる。信号のフーリエ変換を行いかつその周波数構
成要素を決定する処理は、二次元信号に容易に適用することができる。二次元信
号がイメージである場合、空間周波数という用語を用いることは、一般的である
。イメージの空間周波数構成は、イメージの二次元フーリエ変換を用いて評価す
ることができる。変換は、次のように式（１）によって与えられる：
【００２４】
【数１】 ここで、ｆ（ｘ，ｙ）は、画素ｘ，ｙに位置決めされたオリジナル・イメージの
画素の値；Ｆ（ωx，ωy）は、画素位置ωx，ωyのイメージのフーリエ変換の値
；ｊは、複素数√−１である。 式（１）は、連続的無限二次元信号に対するフーリエ変換を記述する。この関
数は、ディジタル・イメージの結果として生じる離散、有限二次元信号に対して
容易に構成することができる。空間周波数解析技術を適用することにより、イメ
ージの粗いエッジ又は「粗さ」は、比較的正確に定量化することができる。例え
ば、フーリエ変換は、非常にぼんやりとしてイメージで実行することができる。
そのような解析において空間周波数ωx，ωyの低い大きさωに対するＦ（ωx， ωy）の値は高く、ωx，ωyの高い大きさにおけるＦ（ωx，ωy）の値は低い。 ωx，ωyが両方とも０であるようなＦ（ωx，ωy）の値は、常にイメージの平均
グレー・スケール値である。
【００２５】 代替的に、多くのエッジを有する鋭く輪郭がはっきりしたイメージのフーリエ
解析は、ωx，ωyの高い大きさにに対するＦ（ωx，ωy）の値が高いという結果
をもたらす。特定の空間周波数領域を選択するためにディジタル・フィルタを用
いることができる。イメージ処理に対するそのようなフィルタの比較的簡単な実
施は、以下に示すように３×３画素近傍に供給される３×３マトリックスを用い
る：
【００２６】
【表１】
【００２７】 現行のイメージにフィルタを適用することによる合成イメージである新しいイ
メージｇ（ｘ，ｙ）を形成することができる。イメージは、変数ｘ及びｙによっ
て定義される位置のｆ（ｘ，ｙ）の値を有する全ての画素に対してルーピング方
式で処理されうる。上記のマトリックスでは、係数Ｅの位置は、ｘ及びｙの現行
の画素に対応する。新しいイメージの位置ｘ及びｙの画素は、以下の式（２）に
よって与えられる値を有する：
【００２８】
【数２】
【００２９】 一般的に用いられる特別のフィルタは、ラプラシアン・フィルタである。ラプ
ラシアンは、式３によって与えられる二次元関数ｆ（ｘ，ｙ）の二次導関数であ
る：
【００３０】
【数３】 このラプラシアン関数は、以下の係数を有する上記３×３マトリックスを用いて
離散空間で実施することができる：Ｅ＝４；Ｂ，Ｄ，Ｆ及びＨ＝−１、及び残り
の係数がゼロ。係数Ｅが正であり、残りが負でありかつ全ての係数の合計がゼロ
であるかぎり離散ラプラシアンの変化を計算するために他の係数の組合せを用い
ることもできる。あらゆる３×３フィルタの空間周波数応答は、以下の式（４）
によって決定される：
【００３１】
【数４】 ここで：Ｈ（ωx，ωy）は、周波数ωx，ωyに対するフィルタの周波数応答であ
る；関数ｈ（ｍ，ｎ）は、上記マトリックスの係数を記述する；係数Ｅは、ｈ（
０，０）の値であり、Ａは、ｈ（−１，−１）の値である、等；ｊは、複素数√
ー１である。
【００３２】 式（４）を用いて離散３×３ラプラシアン・フィルタの周波数応答を解析する
ことにより、離散３×３ラプラシアンは、高域フィルタであるということが明ら
かである。係数を変えることによって、フィルタの特定の応答を調整することが
できる。更に、５×５又はそれよりも大きいフィルタは、応答に対してより微細
な制御に用いることができる。
【００３３】 雨滴及び他の湿気は、上記３×３ラプラシアン・フィルタを用いることによっ
て検出することができる。全ての画素は、ループ方式及び検出された「湿気」の
総量を記憶するために用いる変数で個別に試験される。各画素に対するラプラシ
アンは、ラプラシアン係数を有する上記ｇ（ｘ，ｙ）に対する式を用いて計算さ
れる。
【００３４】 本発明によるフロー図は、図５に示される。最初にステップ４６においてフロ
ントガラスのイメージが取得される。上記したように、本発明による光学システ
ムは、遠くにある対象物が輪郭がぼけておりかつフロントガラスに近い対象物が
輪郭がはっきりするような方法で背景をイメージ形成する。それゆえに、フロン
トガラスに湿気や他の物質がない場合には、遠くの対象物のぼやけたイメージだ
けが捕らえられる。ぼやけたイメージは、比較的低い高周波数空間構成要素を有
する。それゆえに、そのような状況におけるラプラシアンの値は、比較的低い。
フロントガラスが雨又は他の湿気がある場合には、滴は、輪郭がはっきりしてお
りかつイメージは、比較的大きな高周波数構成要素を含む。光学システム３０に
よる遠くの対象物がぼやけていても、比較的明るい他の車両から向かってくるヘ
ッドランプは、著しく高周波数空間構成要素に寄与しうる。この構成要素をフィ
ルタ・アウトするために、アナログ／ディジタル変換器の飽和レベルより上のグ
レー・スケール値を有する画素（即ち、２５５またはそれに近いグレー・スケー
ル値を有する画素）は、抜かされる。
【００３５】 ステッププログラム４８では、各画素のラプラシアンが計算されかつ結果が記
憶される。特に、ラプラシアンの大きさが所与のしきい値よりも上であり、雨又
は他の湿気を示すべく充分に大きい高周波数空間構成要素を示しているならば、
この値は、しきい値と比較される雨又は他の湿気の綜合値を示すべく他の画素の
値と合計され、ステップ５０で示されるようなユーザ設定しきい値でありうる。
それぞれの画素のラプラシアンの合計がステップ５２で決定されたしきい値より
も大きい場合には、フロントガラス・ワイパーは、ステップ５４で起動される。
さもなければ、システムは、ステップ４６にループバックしかつフロントガラス
の新しいイメージを取得する。
【００３６】 ステップ５２で示されるしきい値は、固定しきい値又は可変しきい値でありう
る。可変しきい値が用いられるアプリケーションでは、しきい値は、電圧出力を
有する制御ノブ又はスライドによって実施されるユーザ設定しきい値でありうる
。次いで、この電圧出力は、サンプリングされ、かつ雨の総量を示す画素の合計
との比較に対して適宜にスケールされるディジタル値に変換されうる。 システムの見せかけの動作を防ぐために、ワイパー・ブレードの動作は、ステ
ップ５６で検知される。特に、イメージ・アレイ・センサの小さいサブ・ウィン
ドウは、比較的速く動くフロントガラス・ワイパーを検出するために更なるサイ
クルで毎秒処理させるすべく選択されうる。ワイパーのイメージは、ステップ５
６で取得される。各イメージは、二つの一次元高域フィルタを用いて処理される
；ステップ５８に示されるように、一つは垂直方向に対して、そしてもう一つは
水平方向に対して。フロントガラス・ワイパーがイメージにおいて垂直ラインと
して現されるので、垂直方向よりかなり高い高周波数構成要素が水平方向に存在
すべきである。それゆえに、垂直高域フィルタは、２に設定された係数Ｅ、−１
に設定された係数Ｂ及びＨ、そしてゼロに設定された残りの係数で上述した３×
３マトリックスを用いて実施されうる。水平フィルタは、２に設定された係数Ｅ
、−１に設定された係数Ｄ及びＦ、そしてゼロに設定された残りの係数で実施さ
れる。各構成要素の合計は、上述したラプラシアンを計算するために用いられた
のと同じ方法でタリーされる。ステップ６０では、垂直構成要素に対する水平構
成要素の比率が計算される。水平構成要素が垂直構成要素よりも遥かに大きい場
合には、垂直ラインは、フロントガラス・ワイパーの存在を示しているイメージ
に存在するものと想定される。
【００３７】 ワイパーが雨検知領域を横切るときにワイパーが決して略垂直にならないよう
に自動車のワイパーが設計されているならば、上記フィルタは、そのような構成
に適合すべく変更することができる。例えば、画像処理の分野でよく知られてい
る種々の他のエッジ検出方法を用いることもできる。更に、車両フロントガラス
・ワイパーに対するワイパー・スピードがあまりにも速いので必要露光時間に対
してイメージにおいてそれが多少ぼやけるならば、水平フィルタは、現行画素の
直ぐ隣の画素の代わりに現行画素の左及び右から二つ離れた位置にある画素を取
り去るべく変更することができる。
【００３８】 ステップ６２に示すように、ワイパーがイメージ検知領域をクリアした後、フ
ロントガラスの別のイメージがステップ６４で取得されてラプラシアンが計算さ
れる。この計算は、次の拭き取りまで全ての後続の測定から引き算されうるゼロ
・ポイント測定として用いられる。このようにして、汚れたフロントガラスのイ
メージにおける長期高周波数空間構成要素、割れ目、傷及び凍結したアイスは、
検出された雨の量に寄与しなくなる。
【００３９】 フロントガラス・ワイパーが所与の時間範囲内で検出されない場合には、シス
テムは、フロントガラス・ワイパーがフロントガラスに凍結している結果として
もたらされうる、誤動作が生じたと想定する。そのような条件の間中、本発明に
よる湿気センサの動作は、アイスが解けるまでの期間保留することができる。外
気温度情報が入手可能であるならば、機械的な誤動作により或いはアイスにより
ワイパーが故障しているかどうかを決定するために凍るような気候条件を考慮に
入れることができる。
【００４０】 また、システムは、変化する光レベルに適用することもできる。特に、選択さ
れたサイクルの間に、イメージの平均グレー・スケール値を計算しうる。この値
が高いならば、光に対して過度露出であることを示しており、後に続くサイクル
におけるイメージ・センサ統合時間は、平均輝度を低くするために低減されうる
。同様に、光レベルが低いならば、統合時間は、増大しうる。比較的暗い条件に
おいて、あるイメージ・センサは、雨滴のような湿気を最適にイメージ形成すべ
く適当な時間で充分な光を収集することができるように構成されていない。その
ような状況において、追加の投光器は、イメージが撮影されている間に、後ろか
ら対象となる領域をほんの少しの間だけ照射すべく設けられうる。車両のフロン
トガラスが赤外線放射に対してあまり吸収力がない場合には、波長がイメージ・
センサの検出可能範囲内にある限り近赤外線投光器を用いることができる。赤外
線投光器は、人間の目に対して可視ではないという利点を有しそれゆえにドライ
バの注意をそらさない。
【００４１】曇り検出器 既知の湿気検知システムの動作欠陥の多くを除去するために、本発明の代替実
施例によるシステムは、フロントガラスの内側及び外側の曇り（ｆｏｇ）を検出
するためのシステムを含む。図２及び図３に示すように、発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）は、車両フロントガラス２６の内側及び外側の両方の曇りを検出するために
用いうる。その両方がＬＥＤ６６からの光が曇りが存在するフロントガラス２６
から反射するしかた（方法）における相違に依存する、曇り検出システムの二つ
の異なる実施例を開示する。曇り検出は、雨検出を伴う交互処理サイクルで行い
うる。特に、多くのサイクルは、フロントガラス・フォギングのスロー・オンセ
ットにより曇り検出サイクル間で雨及び湿気検出に用いうる。曇り検出サイクル
の始まりで、イメージは、スポットの期待位置を含んでいるウィンドウを用いて
取得されうる。
【００４２】 第１の実施例では、フロントガラスの近くにある点に対して非常にコリメート
又は集光された光源を用いることができる。光源は、フロントガラスの吸収特性
により赤外線放射又は可視光線放射のいずれかでありうる。それらが人間の目に
対して可視ではなく従って注意をそらすようなことがないので赤外線光源が好ま
しい。赤外線ＬＥＤ６６は、図２に示されているようにフロントガラスに近い距
離に等しい焦点距離のレンズ６８と一緒に用いうる。ＬＥＤ６６は、主な光学ア
センブリの２〜３ミリメータ上方でかつ図３に示すように投射光がフロントガラ
ス２６の主光軸の位置に向けられるように角度が付けられて配置されうる。ＬＥ
Ｄ６６は、最初はオフにされかつイメージが撮影される。続いて直ぐに、ＬＥＤ
は、オンにされかつ第２のイメージが撮影される。これらのイメージの相違がス
ポット検出に用いられる。曇りが存在しない場合には、光は、イメージ・センサ
３２の視野の外側で充分になされるスネル角度でフロントガラス２６から反射す
る。曇りが存在する場合には、光は、ランバーシアン・リフレクタンス（ランバ
ート反射率）によって反射され、曇りを小さなスポット７０としてイメージ形成
する（図３）。フロントガラス２６及び光源６６の角度により、外側の曇りは、
フロントガラス２６の内面の曇りによって生成されたスポット７２よりも低いス
ポット７０を生成する。これらのスポット７０、７２の位置は、フロントガラス
２６の内側及び／又は外側の曇りの存在を表すために用いられうる。曇りがフロ
ントガラスの内側にある場合には、外側の曇り検出ができない。しかしながら、
視界がいずれにしても害されるので、この制限は重要ではない。以下の真理表は
、各スポットの存在から導かれた結論を示す：
【００４３】
【表２】
【００４４】 代替実施例では、必要ならば、赤外線又は可視光線ＬＥＤが用いられる。ＬＥ
Ｄは、比較的小さいか又はピン・ホールと協動で用いられかつＬＥＤからの光が
フロントガラス２６から反射されてスネル角度でイメージ・センサ上に入射する
ように向けられなければならない。そのような構成では、二つの反射が生ずる：
一つはフロントガラスの内側であり、他の一つは、鏡面反射によるフロントガラ
スの外面からである。この実施例では曇りが存在しなければ、スポットは、スネ
ル角度で反射されかつイメージ・センサによって可視である。フロントガラス２
６の外面に曇りがある場合には、内側の反射からのスポットは存在するが、外側
の反射からのスポットはぼやけている。相違するイメージは、内側の曇りについ
て解析される。始めに、３×３ラプラシアン・フィルタは、オリジナル・イメー
ジの高周波数構成要素だけを含む新しいイメージを生成するために用いられる。
このようにして、曇りからのぼやけている反射が照射される。スポットは、各ス
ポットの期待領域の一群の画素の最大値を取ることによって検出される。スポッ
トの期待サイズより多少大きいグループは、わずかなミスアライメント及びラプ
ラシアンが高周波数構成要素が存在するようなスポットのエッジだけを保存する
という事実を修正するために用いられうる。また、わずかな曇りは、スポットを
成長させるがアクションを必要としないであろう。各スポットに対して、値がゼ
ロよりも適宜に大きいならば、存在すると決定される。以下の真理表は、代替実
施例に対する曇りの検出を示す。
【００４５】
【表３】
【００４６】 外側の曇りが検出された場合には、フロントガラス・ワイパーは、曇りを除去
することを支援すべく起動されうるか又は望ましいならばこの状態をドライバに
示すために警告ライトを用いることができる。内側の曇り検出は、車両のデフロ
スト又はデフォガ・システムを自動的に起動してドライバがかなりの曇りが起こ
るまで待つことを防止するために用いることができる。更に包括的な処理方法は
、スポットの水平エッジ間の距離を計算することによってスポットのサイズを検
出することを含みそれゆえにしきい値と比較することができるフロントガラスの
曇りの量の測定を有しうる。
【００４７】 明らかに、本発明の多くの変更及び変形が上記の教示に鑑みて可能である。そ
れゆえに、特許請求の範囲の範疇内で、本発明は、特に上述した以外にも実行さ
れうるということが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるシステムを説明するための車両フロントガラス及び取り付けられ
たバックミラーを示す物理的図面である。
【図２】 本発明によるフロントガラスの外側の湿気を検知するシステムの一部の拡大図
である。
【図３】 曇り検出のためのフロントガラスへの光線の投影を説明する曇りを検知する本
発明の代替実施例によるシステムの物理的図面である。
【図４ａ】 湿気状態の間中の本発明による光学システムの性能を示すコンピュータ・シュ
ミレートされたスポット図である。
【図４ｂ】 非湿気状態の間中の本発明による光学システムの性能を示すコンピュータ・シ
ュミレートされたスポット図である。
【図５】 本発明によるシステムに対するフロー図である。
【図６】 本発明によるシステムのブロック図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ロバーツ ジョン ケイ アメリカ合衆国 ミシガン州 49506 イ ースト グランド ラピッズ サウスイー スト プリマス アベニュー 1061 Ｆターム(参考） 2G059 AA05 BB01 CC10 EE02 FF01 GG02 HH01 HH02 KK04 MM01 MM05 MM09 MM10 MM15 PP01 3D025 AA01 AC01 AD02 AE57 AG67 AG68

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 イメージ・センサと、表面の一部を前記イメージ・センサに
    イメージ形成し、前記表面の対象物を前記イメージ・センサにフォーカスし、か
    つ前記表面から離れている対象物をぼやかように動作する光学システムと、前記
    イメージ・センサと連通し、前記イメージの空間構成を決定するように動作しそ
    れにより該決定された空間構成に基づき信号が発生されるプロセッサとを備えて
    いることを特徴とする表面の湿気を検出するシステム。
  2. 【請求項２】 前記表面は、車両のウィンドウを含むことを特徴とする請求
    項１に記載の表面の湿気を検出するシステム。
  3. 【請求項３】 前記システムは、前記表面とイメージング光学システムとの
    間に配置されたエレクトロクローム・ウィンドウを更に備え、前記エレクトロク
    ローム・ウィンドウは、前記イメージ・センサによってイメージ形成される光の
    量を低減するように動作することを特徴とする請求項１に記載の表面の湿気を検
    出するシステム。
  4. 【請求項４】 前記イメージ・センサは、ＣＭＯＳアクティブ画素センサを
    備えていることを特徴とする請求項１に記載の表面の湿気を検出するシステム。
  5. 【請求項５】 前記イメージ・センサは、それぞれが画素照度レベルを表す
    アナログ信号を生成するように動作する複数の画素センサを備え、前記システム
    は、前記照度レベルからグレー・スケール値を決定するためのアナログ／ディジ
    タル変換器を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の表面の湿気を検
    出するシステム。
  6. 【請求項６】 前記イメージ・センサは、可変統合時間を有し、前記システ
    ムは、前記イメージ・センサの前記可変統合時間を制御するように動作すること
    を特徴とする請求項５に記載の表面の湿気を検出するシステム。
  7. 【請求項７】 前記プロセッサは、一組のグレー・スケール値の高域ディジ
    タル・フィルタリングによってイメージ空間構成を決定するように動作すること
    を特徴とする請求項５に記載の表面の湿気を検出するシステム。
  8. 【請求項８】 前記高域ディジタル・フィルタリングは、ラプラシアン・フ
    ィルタを用いて達成されることを特徴とする請求項５に記載の表面の湿気を検出
    するシステム。
  9. 【請求項９】 前記システムは、前記ウィンドウの前記イメージ形成された
    部分を照明するための投光器を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の表面
    の湿気を検出するシステム。
  10. 【請求項１０】 前記車両は、経路に沿って前記表面を拭き取るためのワイ
    パーを有し、前記ワイパーは、ワイパー・モータによって駆動され、前記システ
    ムは、前記プロセッサ及び前記ワイパー・モータと連通するワイパー・モータ制
    御を更に備え、前記発生された信号は、前記ワイパーを制御するために用いられ
    る前記決定された空間構成に基づいていることを特徴とする請求項１に記載の表
    面の湿気を検出するシステム。
  11. 【請求項１１】 前記表面の前記イメージ形成された部分は、前記ワイパー
    の前記経路を含みかつ前記プロセッサは、前記決定された空間構成を用いて前記
    ワイパーが前記表面の前記イメージ形成された部分にあるかどうかを決定するよ
    うに更に動作することを特徴とする請求項１０に記載の表面の湿気を検出するシ
    ステム。
  12. 【請求項１２】 前記プロセッサは、（ａ）前記ワイパーが前記表面の前記
    イメージ形成された部分をクリアした後に該表面のイメージを取得し、かつ（ｂ
    ）前記ワイパーが前記表面の前記イメージ形成された部分をクリアした後に取得
    した前記イメージを用いてゼロ・ポイントを決定するように更に動作することを
    特徴とする請求項１１に記載の表面の湿気を検出するシステム。
  13. 【請求項１３】 前記プロセッサは、前記ワイパーが時間枠内に検出されな
    かった場合には該ワイパーの動作を保留するように更に動作することを特徴とす
    る請求項１１に記載の表面の湿気を検出するシステム。
  14. 【請求項１４】 前記システムは、前記プロセッサと連通するドライバ・オ
    ン／オフ感度制御を更に備えていることを特徴とする請求項１０に記載の表面の
    湿気を検出するシステム。
  15. 【請求項１５】 前記システムは、前記プロセッサと連通する前記表面の前
    記イメージ形成された部分の光点を投射するために前記プロセッサと連通する光
    源を更に備え、前記プロセッサは、 前記光源をオンにし、 前記光源がオンで前記表面の第１のイメージを取得し、 前記光源をオフにし、 前記光源がオフで前記表面の第２のイメージを取得し、かつ 前記第１のイメージ及び前記第２のイメージを用いて湿気が前記
    表面に存在するかどうかを決定するように更に動作することを特徴とする請求項
    １に記載の表面の湿気を検出するシステム。
  16. 【請求項１６】 前記湿気は、曇り又は霜を含むことを特徴とする請求項１
    ５に記載の表面の湿気を検出するシステム。
  17. 【請求項１７】 前記光源は、湿気が前記表面に存在する場合に、前記光点
    が前記イメージ・センサー視野の中に反射されるように配置されることを特徴と
    する請求項１５に記載の表面の湿気を検出するシステム。
  18. 【請求項１８】 前記光源は、湿気が前記表面に存在しない場合に、前記光
    点が前記イメージ・センサー視野の中に反射されるように配置されることを特徴
    とする請求項１５に記載の表面の湿気を検出するシステム。
  19. 【請求項１９】 前記表面は、ウィンドウを含み、前記ウィンドウは、内側
    及び外側、前記内側から前記イメージ・センサ視野に反射された前記光点が前記
    外側から反射された前記光点とは前記イメージ・センサの異なる位置に位置決め
    されるように配置された前記光源を有し、前記プロセッサは、前記イメージ・セ
    ンサ出力の前記反射された光点の位置から前記内側又は前記外側のいずれかの湿
    気の位置を決定するように更に動作することを特徴とする請求項１５に記載の表
    面の湿気を検出するシステム。
  20. 【請求項２０】 前記プロセッサは、前記イメージ・センサ出力の高周波数
    構成要素を含むフィルタされたイメージを生成するように更に動作することを特
    徴とする請求項１５に記載の表面の湿気を検出するシステム。
  21. 【請求項２１】 前記光源は、可視光線発光ダイオードを備えていることを
    特徴とする請求項１５に記載の表面の湿気を検出するシステム。
  22. 【請求項２２】 前記光源は、赤外線発光ダイオードを備えていることを特
    徴とする請求項１５に記載の表面の湿気を検出するシステム。
  23. 【請求項２３】 前記車両は、前記表面から霜又は曇りをクリアする手段を
    有し、前記システムは、前記プロセッサ及び前記クリアリング手段と連通する制
    御を更に備え、前記プロセッサは、前記表面の前記決定された湿気の存在に基づ
    いて湿気クリアリングを制御するように更に動作することを特徴とする請求項１
    ５に記載の表面の湿気を検出するシステム。
  24. 【請求項２４】 内面及び外面を有するウィンドウの湿気を検出するシステ
    ムであって、 光点を前記ウィンドウに投射する光源と、 イメージ・センサと、 前記投射された光点を含む前記ウィンドウの一部を前記イメージ・センサにイ
    メージ形成し、前記ウィンドウの対象物を前記イメージ・センサにフォーカスし
    、かつ前記ウィンドウから離れている対象物をぼやかように動作する光学システ
    ムと、 前記光源は、前記内面から前記イメージ・センサ視野に反射された前記光点が
    前記外面から反射される前記光点とは前記イメージ・センサの異なる位置に位置
    決めされるように配置され、かつ 前記イメージ・センサ及び前記光源と連通し、湿気の存在を決定しかつ前記内
    面又は前記外面のいずれかの湿気の位置を決定するように動作し、それにより前
    記決定された湿気の存在及び前記決定された湿気の位置に基づき信号が発生され
    うるプロセッサとを備えていることを特徴とするウィンドウの湿気を検出するシ
    ステム。
  25. 【請求項２５】 前記光源は、湿気が前記内面及び前記外面の少なくとも一
    方に存在する場合に、前記イメージング光学システムを介して、かつ前記イメー
    ジ・センサに、前記光点が前記ウィンドウから反射されるように、前記ウィンド
    ウ及び前記イメージング光学システムに対して配置されることを特徴とする請求
    項２４に記載のウィンドウの湿気を検出するシステム。
  26. 【請求項２６】 前記光源は、湿気が前記内面及び前記外面の少なくとも一
    方に存在する場合に、前記イメージ・センサに前記光点が反射されないように、
    前記ウィンドウ及び前記イメージング光学システムに対して配置されることを特
    徴とする請求項２４に記載のウィンドウの湿気を検出するシステム。
  27. 【請求項２７】 前記光源は、可視光線発光ダイオードを備えていることを
    特徴とする請求項２４に記載のウィンドウの湿気を検出するシステム。
  28. 【請求項２８】 前記光源は、赤外線発光ダイオードを備えていることを特
    徴とする請求項２４に記載のウィンドウの湿気を検出するシステム。
  29. 【請求項２９】 前記車両は、前記ウィンドウから霜又は曇りをクリアする
    手段を有し、前記システムは、前記プロセッサ及び前記クリアリング手段と連通
    する制御を更に備え、前記プロセッサは、前記ウィンドウの前記決定された湿気
    の存在に基づいて湿気クリアリングを制御するように更に動作することを特徴と
    する請求項２４に記載のウィンドウの湿気を検出するシステム。
  30. 【請求項３０】 前記プロセッサは、前記イメージ・センサ出力の高空間周
    波数構成要素を抽出するように更に動作することを特徴とする請求項２４に記載
    のウィンドウの湿気を検出するシステム。
  31. 【請求項３１】 表面の一部のイメージを取得し、前記イメージは、フォー
    カスされた前記表面上の対象物及びぼやかされた前記表面から離れた対象物を有
    し； 前記取得したイメージに対応する信号を発生し； 前記信号の空間高周波数構成要素を決定し；かつ 前記空間高周波数構成要素を用いて前記湿気を決定する 段階を具備することを特徴とする表面の湿気を検出する方法。
  32. 【請求項３２】 前記信号を発生する段階は、前記取得したイメージをディ
    ジタル化することを具備することを特徴とする表面の湿気を検出する方法。
  33. 【請求項３３】 しきい値よりも大きい放射ローディングがイメージ形成さ
    れるかどうかを決定し；かつ 前記イメージから前記しきい値よりも大きい前記放射ローディングを一時的に
    低減する段階を更に具備することを特徴とする請求項３１に記載の表面の湿気を
    検出する方法。
  34. 【請求項３４】 可変光統合時間を有するイメージ・センサによって統合さ
    れた光の量を決定し、かつ 前記決定された統合された光の量に基づいて前記イメージ・センサの前記可変
    統合時間を制御する段階を更に具備することを特徴とする請求項３１に記載の表
    面の湿気を検出する方法。
  35. 【請求項３５】 前記ディジタル化された信号の前記空間高周波数構成要素
    を決定する段階は、前記ディジタル化された信号の高域ディジタル・フィルタリ
    ングを具備することを特徴とする請求項３１に記載の表面の湿気を検出する方法
    。
  36. 【請求項３６】 前記高域ディジタル・フィルタリングは、ラプラシアン・
    フィルタリングを用いて達成されることを特徴とする請求項３１に記載の表面の
    湿気を検出する方法。
  37. 【請求項３７】 前記表面の前記イメージ形成された部分を照明する段階を
    更に具備することを特徴とする請求項３１に記載の表面の湿気を検出する方法。
  38. 【請求項３８】 前記車両は、経路に沿って前記表面を拭き取るためのワイ
    パーを有し、前記表面の前記イメージ形成された部分は、前記ワイパーの前記経
    路を含み、前記方法は、前記表面のイメージされた部分に前記ワイパーの存在を
    検出する段階を更に具備することを特徴とする請求項３１に記載の表面の湿気を
    検出する方法。
  39. 【請求項３９】 前記ワイパーの存在を検出する段階は、前記表面の前記イ
    メージ形成された部分を通って移動するワイパーの方向における複数の高周波数
    構成要素が 前記表面の前記イメージ形成された部分を通って移動するワイパー の方向に対して垂直な方向における複数の高周波数構成要素よりも大きいかどう
    かを決定する段階を具備することを特徴とする請求項３８に記載の表面の湿気を
    検出する方法。
  40. 【請求項４０】 湿気を表す前記決定された信号に基づいて前記ワイパーの
    速度を制御する段階を更に具備することを特徴とする請求項３９に記載の表面の
    湿気を検出する方法。
  41. 【請求項４１】 前記ワイパーが時間枠内で検出されなかった場合には該ワ
    イパーの更なる動作を防ぐ段階を更に具備することを特徴とする請求項４０に記
    載の表面の湿気を検出する方法。
  42. 【請求項４２】 表面の湿気を検出する方法であり、車両が前記表面を拭き
    取るための少なくとも一つのワイパーを有し、該車両が該少なくと一つのワイパ
    ーによってカバーされる領域の前記表面をイメージ形成するようの動作するイメ
    ージ・センサを含む、前記方法であって、 前記表面のイメージを取得し、前記イメージは、フォーカスされた前記表面上
    の対象物及びぼやかされた前記表面から離れた対象物を有し； 各画素に対するラプラシアンを含む合計を決定し； 前記合計から引き算されたゼロ較正の差を決定し； 前記差がしきい値よりも小さい場合には、前記イメージを取得する段階、前記
    合計を決定する段階、及び前記差を決定する段階を繰り返し、さもなければ 少なくとも一つのワイパーを起動し； 前記少なくとも一つの起動されたワイパーが前記表面の前記イメージ形成され
    た領域を拭き取ったということを決定し；かつ 前記表面の前記イメージ形成された領域が拭き取られた後に取られたイメージ
    のラプラシアンを前記ゼロ較正として決定する段階を具備することを特徴とする
    表面の湿気を検出する方法。
  43. 【請求項４３】 前記少なくとも一つのワイパーが前記表面の前記イメージ
    形成された領域を拭き取ったことを決定する段階は、 前記表面のイメージを取得し、前記イメージは、フォーカスされた前記表面上
    の対象物及びぼやかされた前記表面から離れた対象物を有し； 前記表面の前記イメージを第１の一次元高域フィルタを通過させることによっ
    て第１のフィルタされたイメージを決定し、前記表面の前記イメージを通って移
    動するワイパーの方向の一次元であり； 前記表面の前記イメージを第２の一次元高域フィルタを通過させることによっ
    て第２のフィルタされたイメージを決定し、前記表面の前記イメージを通って移
    動するワイパーの方向に対して垂直な方向の一次元であり； 前記第１のフィルタされたイメージの値の第１の合計が前記第２にフィルタさ
    れたイメージの第２の合計よりも大きくない場合には前記表面のイメージを取得
    する段階、前記第１のフィルタされたイメージを決定する段階、及び前記第２フ
    ィルタされたイメージを決定する段階を繰り返し、さもなければ 前記ワイパーに前記表面のイメージを通り抜けさせるべく時間を遅らせる段階
    を具備することを特徴とする請求項４２に記載の表面の湿気を検出する方法。
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