JP2006265865A - 車窓管理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 車両がおかれるその都度の状況に応じて窓の開閉等に関するより適切な自動管理を実現することのできる車窓管理装置を提供する。
【解決手段】車両のおかれている物理環境の変化を監視する監視手段として、車窓近傍の画像を撮像する車室内撮像装置20、当該車両の前方の画像を撮像する車両前方撮像装置30、およびこれら撮像装置を通じて撮像される画像の画像情報から物理環境の変化に対応する特徴量を抽出して物理環境の変化を検出する画像処理部を備える。さらに制御手段として、これら検出される物理環境の変化に基づき、車室内の環境がこの変化した物理環境に適合する状態に維持されるように車窓70の状態を制御する判断・制御部を備える。
【選択図】 図1

Description

この発明は、自動車に開閉可能に設けられている車窓の状態を管理する車窓管理装置に関する。
従来、この種の車窓管理装置としては、例えば特許文献1に記載されている装置が知られている。図12に、この特許文献1に記載されている装置をもとにその概要を示す。
同図12に示されるように、この車窓管理装置は、リミットスイッチ100、イグニッションスイッチ110、および警報装置120を備えて構成されている。このうち、リミットスイッチ100は、例えば窓ガラスの収納部に設けられて、窓が閉められた状態にあるか否か、すなわち窓が開状態(スイッチオン)にあるか、あるいは閉状態(スイッチオフ)にあるかを窓開閉情報(オン/オフ情報)として警報装置120に伝達するスイッチである。また、イグニッションスイッチ110は、車載エンジン(図示略)の始動および停止を操作する周知のスイッチであり、そのスイッチ状態情報(オン/オフ情報)が同じく警報装置120に伝達される。そして警報装置120は、これら伝達される情報に基づき、イグニッションスイッチ110がオフ状態にあるときに(車両が停車しているときに)、リミットスイッチ100から上記窓の開状態を示す情報(スイッチオン情報)が出力されていることを条件に、窓の閉め忘れと判断して、その旨を運転者に警報する装置である。このような車窓管理装置が車両(自動車)に搭載されることで、下車時等に運転者が窓を閉め忘れる等の不都合も回避されるようになる。
実開平2−7162号公報
ところで、上記従来の車窓管理装置の場合、窓を開けたまま車両が駐車される等の不都合は確かに回避可能とはなっているものの、警報装置による警報によって運転者が窓の閉め忘れに気づいたときには運転者自らの操作によって窓を閉めざるを得ず、車窓の状態を管理する装置としてはいまだ改善の余地を残すものとなっている。しかも近年は、車両が走行中であっても、運転者が車両の運転に集中することができるような車窓管理の実現が望まれてもいる。
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両がおかれるその都度の状況に応じて窓の開閉等に関するより適切な自動管理を実現することのできる車窓管理装置を提供することにある。
こうした目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、自動車に開閉可能に設けられている車窓の状態を自動管理する車窓管理装置として、当該車両のおかれている物理環境の変化を監視する監視手段と、該監視される物理環境の変化に応じて前記車窓の状態を制御する制御手段とを備える制御手段を備えることとした。
車窓管理装置としてのこのような構成によれば、車両がおかれるその都度の状況が前記監視手段を通じて監視され、その都度の状況に応じた窓の開閉等に関するより適切な自動管理が前記制御手段を通じてなされるようになる。
また、上記請求項1に記載の車窓管理装置において、請求項2に記載の発明では、前記監視手段として、車室内から前記開閉可能に設けられている車窓近傍の画像を撮像する車室内撮像装置と、該車室内撮像装置を通じて撮像される画像の画像情報から前記物理環境の変化に対応する特徴量を抽出して同物理環境の変化を検出する画像処理装置とを備えるとともに、この検出される物理環境の変化に基づき、車室内の環境が該変化した物理環境に適合する状態に維持されるように前記車窓の状態を制御する前記制御手段を備えることとした。このような構成により、特に車両が走行中において、運転者が車両の運転に集中することのできるような車窓の自動管理の実現も、容易なものとなる。
具体的には、上記請求項2に記載の車窓管理装置において、例えば請求項3に記載の発明によるように、前記監視手段を通じて検出される物理環境の変化が前記車窓への雨滴の付着であるとき、前記制御手段は、該雨滴の付着が検出されることに基づいて前記車窓を全閉に制御することとすれば、例えば車窓を開けて走行している際、突然、雨が降り出したとしても、前記制御手段によって車窓が全閉に制御されるため、車室内に雨が入り込むようなこともなくなるようになる。
また、上記請求項2または3に記載の車窓管理装置において、例えば請求項4に記載の発明によるように、前記監視手段を通じて検出される物理環境の変化が昼間から夜間への移行であるとき、前記制御手段は、該夜間への移行が検出されることに基づいて前記車窓を全閉に制御することとすれば、例えば夜間、車窓が開いた状態のまま車両が停車される、あるいは駐車されることが未然に防止されるようになる。
また、上記請求項2〜4のいずれか一項に記載の車窓管理装置において、例えば請求項5に記載の発明によるように、前記監視手段を通じて検出される物理環境の変化が車窓近傍での乗員の検出であるとき、前記制御手段は、該車窓近傍での乗員の検出が維持されている間、前記車窓の状態にかかる制御を停止することすれば、例えば乗員が窓から手などを車外に出していることを検出している間、車窓の状態にかかる制御が禁止されるため、乗員の安全に配慮したかたちで車窓の管理を行うことができるようになる。
また、上記請求項1〜5のいずれか一項に記載の車窓管理装置においては、例えば請求項6に記載の発明によるように、
(イ)前記監視手段は、車室内の温度を測定する温度センサからの温度情報に基づき前記物理環境の変化として車室内の温度の変化を検出する手段を備え、前記制御手段は、該検出される車室内の温度の変化に基づき同車室内の温度上昇が抑制される態様で前記車窓の開度を制御する。
あるいは請求項7に記載の発明によるように、
(ロ)前記監視手段は、車室内の温度を測定する温度センサからの温度情報と車室外の温度を測定する温度センサからの温度情報とに基づき前記物理環境の変化として車室内外の温度差の変化を検出する手段を備え、前記制御手段は、該検出される車室内外の温度差の変化に基づき車室内の温度上昇が抑制される態様で前記車窓の開度を制御する。
等々の構成を採用することも、車室内の温度を適切な温度に保つ上で有効である。
すなわち、上記(イ)の構成によれば、例えば炎天下において車両が駐車されるとき、車室内の温度上昇が好適に抑制されるため、乗員が車両に搭乗した際の不快感を低減させることができるようになる。また上記(ロ)の構成によれば、車室内外の温度差の変化に基づき車窓の開度が制御されることにより、より的確に車室内の温度上昇を抑制することができるようになる。
また、上記請求項1〜7のいずれか一項に記載の車窓管理装置において、請求項8に記載の発明によるように、前記制御手段は、当該車両のイグニッションスイッチがオフとなっていることを条件に前記車窓の状態にかかる制御を実行することとすれば、特に車両が駐車中であっても、上述した車窓の自動管理がなされるようになる。
他方、上記請求項1〜8のいずれか一項に記載の車窓管理装置において、請求項9に記載の発明では、前記監視手段として、車室内から当該車両の前方の画像を撮像する車両前方撮像装置と、該車両前方撮像装置を通じて撮像される画像の画像情報から前記物理環境の変化に対応する特徴量を抽出して同物理環境の変化を検出する画像処理装置とを備えるとともに、この検出される物理環境の変化に基づき、車室内の環境が該変化した物理環境に適合する状態に維持されるように前記車窓の状態を制御する前記制御を備えることとした。これにより、特に車両が走行中において、運転者が車両の運転に集中することのできる車窓の自動管理の実現も容易となる。
具体的には、上記請求項9に記載の車窓管理装置において、例えば請求項10に記載の発明によるように、前記監視手段を通じて検出される物理環境の変化が当該車両の前方での大型車両の検出であるとき、前記制御手段は、該車両の前方に大型車両が検出されることに基づいて前記車窓を全閉に制御することとすれば、当該車両の前方を走行する大型車両の排気ガスが車室内に侵入することが未然に防止されるようになる。すなわち、車室内の空気が清浄に保たれることとなる。
また、上記請求項9または10に記載の車窓管理装置において、例えば請求項11に記載の発明によるように、前記監視手段を通じて検出される物理環境の変化が当該車両の前方でのトンネルの検出であるとき、前記制御手段は、該車両の前方にトンネルが検出されることに基づいて前記車窓を全閉に制御することとすれば、トンネル内にこもっている排気ガスが車室内に侵入することが未然に防止されるようになるとともに、車室内の温度の低下も未然に防止されるようになる。すなわち、車室内の空気が清浄に保たれ、しかも車室内の温度変化が抑制されることとなる。
また、上記請求項1〜11のいずれか一項に記載の車窓管理装置において、請求項12に記載の発明では、前記制御手段が、前記車窓が開いている状態にある間、乗員にその旨を警告表示する表示手段をさらに備えることとした。これにより、車窓の自動管理を実行しながらも、車窓が開いている状態にあることに対し、注意を喚起することができるようになる。
図1〜図11に、この発明にかかる車窓管理装置についてその一実施の形態を示す。この実施の形態では、以下に詳述するように、監視手段を構成する車室内撮像装置により、車窓への雨滴の付着、昼間から夜間への移行、あるいは車窓近傍での乗員を検出し、また監視手段を構成する温度センサにより、車室内の温度および車室外の温度を測定する。またさらに、これも監視手段を構成する車両前方撮像装置により、車両の前方での大型車両あるいはトンネルの有無を検出する。そして、これら検出結果(監視結果)に基づいて窓用モータを駆動させることで、車両がおかれるその都度の状況に応じて窓の開閉等に関する適切な自動管理を実現するようにしている。
はじめに、図1および図2を参照しつつ、この実施の形態にかかる車窓管理装置の構成について説明する。なお、図1(a)は、この実施の形態の装置の構成についてその概要を示す側面図であり、図1(b)は、撮像装置を中心に図1(a)の一部を拡大して示す側面図である。また、図2は、この実施の形態の装置を構成する各構成要素間の電気的な接続態様および信号の流れを示すブロック図である。
この実施の形態の窓管理装置は、これら図1および図2に示されるように、大きくは、
・車両のフロントウインドウ10と車室内に設けられるルームミラー11との間に、車室の内側から同フロントウインドウ10に当接して設けられるケース12。
・同ケース12内に車室内に向けて収容されて、車室内から開閉可能に設けられている車窓近傍の画像を撮像する車室内撮像装置20。
・同ケース12内に車両前方に向けて収容されて、車室内から車両の前方の画像を撮像する車両前方撮像装置30。
・車両の所定の位置に配設されて、車室内の温度および車室外の温度を測定する温度センサ40。
・車室内撮像装置20および車両前方撮像装置30を通じて撮像される画像情報から物理環境の変化に対応する特徴量を抽出し、同物理環境の変化を検出する画像処理部(画像処理装置)50a。
・同画像処理部50aが画像処理を行う際に必要なマスターパターン等の情報を記憶保持する記憶部50b。
・同画像処理部50aおよび同温度センサ40を通じて検出される物理環境の変化に基づき、車室内の環境が該変化した物理環境に適合する状態に維持されるように、窓用モータ60を通じて車窓70の状態を制御する判断・制御部(制御手段)50c。
・車両の所定の位置に配設されて、マイクロコンピュータ50(判断・制御部50c)から出力される窓開閉情報を受け、車窓70が開いている状態にある間、乗員にその旨を警告表示する表示装置(表示手段)80。
等々を備えて構成されている。
ここで、この実施の形態では、上記車室内撮像装置20および車両前方撮像装置30として、例えばCCD(Charge Coupled Device)カメラを採用している。このうち車室内撮像装置20は、レンズおよびCCD等をその内部に備えており、その焦点深度が例えば1m程度に設定されている。すなわち、この車室内撮像装置20のCCDには、車窓70の外側(すなわち車外)の風景が結像されることなく、車窓70に付着する雨滴、車窓70近傍に存在する乗員、および半開状態にある車窓70の上端部等の像が主に結像されるようにしている。そしてこの車室内撮像装置20は、この結像された画像情報を車室内画像IMG1としてマイクロコンピュータ50(画像処理部50a)へ出力している。他方、車室内撮像装置20と同様に、車両前方撮像装置30もレンズおよびCCD等をその内部に備えており、その焦点距離は例えば無限大に設定されている。すなわち、この車両前方撮像装置30のCCDには、フロントウインドウ10上のよごれや雨滴などの付着物は結像されず、車両の前方に存在するトンネルやトラックなどの大型車両の像が主に結像されるようにしている。そしてこの車両前方撮像装置30は、このようにして結像された画像情報を車両前方画像IMG2としてマイクロコンピュータ50(画像処理部50a)へ出力している。なお、これら車室内撮像装置20および車両前方撮像装置30はそれぞれ、上述のようにして得られる車室内画像IMG1および車両前方画像IMG2における物理環境の変化に対応する特徴量に基づき、画像処理部50aによる各物理量の検出が可能な程度の十分な分解能を有している。
一方、画像処理部50aは上述のように、上記車室内撮像装置20から入力される車室内画像IMG1に基づいて、大きくは、
(A1)車窓70に付着した雨滴。
(A2)車窓70近傍の乗員。
(A3)半開状態にある車窓70の上端部。
(A4)昼間から夜間への移行。
等々の検出を実行し、それら検出結果に応じて各種フラグの設定あるいは解除を行う。
このうち、上記(A1)〜(A3)の検出に際しては、車室内撮像装置20から入力される上記車室内画像IMG1に対し、例えばラプラシアンフィルタ等を通じて画像における雨滴の輪郭、車窓70近傍の乗員の輪郭、および半開状態にある車窓70の上端部の輪郭を抽出し、該抽出した輪郭をさらに2値化画像に変換する。そして、この2値化画像中におけるそれぞれの特徴量と、マイクロコンピュータ50自身が内蔵する記憶部50bに記憶保持されているマスターパターンとの比較に基づくパターンマッチングを行うことにより、それぞれの検出を行う。
図3(a)は、車窓70に雨滴が付着している状態において車室内撮像装置20により撮像される原画像の一例を示したものであり、図3(b)は、画像処理部50aを通じて上述のように処理され2値化された2値化画像の一例を示したものである。上記(A1)の検出に際しては、車窓70に雨滴Wが付着している場合、物理環境の変化に対応する特徴量として、図3(b)に示される態様で2値化画像IMG11b中に黒点が抽出される。したがって先の記憶部50bに記憶保持されているマスターパターンとの比較に基づくパターンマッチングを通じて、車窓70に雨滴Wが付着しているか否かを判断する。そしてこの判断結果に基づいて、降雨フラグの設定あるいは解除を行う。
また、図4(a)は、車窓70の半開状態において該車窓70近傍に乗員が存在した場合に車室内撮像装置20により撮像される原画像の一例を示したものであり、図4(b)は、画像処理部50aを通じて上述のように処理され2値化された2値化画像の一例を示したものである。上記(A2)の検出に際しては、車窓70近傍に乗員Hが存在している場合、物理環境の変化に対応する特徴量として、図4(b)に示される態様で2値化画像IMG12b中に曲線が抽出される。したがって先の記憶部50bに記憶保持されているマスターパターンとの比較に基づくパターンマッチングを通じて、車窓70近傍に存在する乗員を検出する。すなわち、2値化画像IMG12b中に曲線が抽出されるとき車窓70近傍に存在する乗員Hがいると判断し、逆に曲線が抽出されないとき車窓70近傍に存在する乗員Hはいないと判断する。そしてこの判断結果に基づいて、人検出フラグの設定あるいは解除を行う。
また、上記(A3)の検出に際しては、車窓70が半開状態にある場合、物理環境の変化に対応する特徴量として、図4(b)に示される態様で2値化画像IMG12b中に直線が抽出される。したがって先の乗員の有無の検出と併せ、記憶部50bに記憶保持されているマスターパターンとの比較に基づくパターンマッチングを通じて、車窓70が半開状態であるか否かを検出する。直線が抽出された場合にはさらに、この直線が抽出される2値化画像IMG12b中の位置に基づき車窓70の開度も検出する。すなわち、窓枠の上部に直線が検出されるとき車窓70の開度は小さいと判断し、逆に窓枠の下部に直線が検出されるとき車窓70の開度は大きいと判断する。なお、この判断結果に基づいて、車窓70が半開状態にあるとき窓開フラグの設定を行い、他方、全閉であるとき窓開フラグの解除を行う。
また、上記上記(A4)の検出に際しては、車室内撮像装置20から画像処理部50aに入力される上記車室内画像IMG1の各画素の輝度の総和を演算し、この総和に基づいて光量の検出を行う。すなわち、各画素の輝度の総和が所定の閾値よりも小さいとき夜間であると判断して夜間フラグの設定を行い、逆に画素の輝度の総和が所定の閾値よりも大きいとき昼間であると判断して夜間フラグの解除を行う。
他方、画像処理部50aは上述のように、上記車両前方撮像装置30から入力される車両前方画像IMG2に基づいて、大きくは、
(B1)車両前方に存在する大型車両。
(B2)車両前方に存在するトンネル。
等々の検出を実行し、それら検出結果に応じて各種フラグの設定あるいは解除を行う。
これら上記(B1)および(B2)の検出に際しても、先の(A1)〜(A3)の検出と同様に、車両前方撮像装置30から入力される上記車両前方画像IMG2に対し、例えばラプラシアンフィルタ等を通じて該車両前方画像における大型車両の輪郭およびトンネルの輪郭を抽出し、該抽出した輪郭をさらに2値化画像に変換する。そして、この2値化画像中におけるそれぞれの物理環境の変化に対応する特徴量と、マイクロコンピュータ50自身が内蔵する記憶部50bに記憶保持されているマスターパターンとの比較に基づくパターンマッチングを行うことにより、それぞれの検出を行う。
図5(a)は、車両前方撮像装置30を通じて得られる大型車両(例えばトラック)および乗用車の原画像の一例を示したものであり、図5(b)は、画像処理部50aによって2値化された2値化画像の一例を示したものである。これら図5(a)および(b)に示されるように、大型車両Trは、乗用車Cに比べその車高が高くその縦横比も大きくなる傾向にある。そのため、上記(B1)の検出に際しては、車両前方に大型車両が存在する場合、物理環境の変化に対応する特徴量として、同図5(b)に示される態様で2値化画像IMG21b中に縦横比の大きな矩形が抽出される。したがって先の記憶部50bに記憶保持されているマスターパターンとの比較に基づくパターンマッチングを通じて、車両前方に大型車両が存在するか否かを判断する。すなわち、このようにして抽出される矩形の縦横比が所定の縦横比よりも大きいとき大型車両であると判断し大型車両検出フラグの設定を行い、逆に所定の縦横比よりも小さいとき普通車であると判断し大型車両検出フラグの解除を行う。
また、図6(a)は、車両前方撮像装置30を通じて得られるトンネルの原画像の一例を示したものであり、図6(b)は、画像処理部50aを通じて上述のように処理され2値化された画像の一例を示したものである。同図6(b)に示されるように、トンネルTuは半円形状であり、その内部(すなわち車両の前方)が暗い傾向にある。そのため、上記(B2)の検出に際しては、車両前方にトンネルが存在する場合、物理環境の変化に対応する特徴量として、図6(b)に示される態様で2値化画像IMG22b中に内部の輝度が小さな半円が抽出される。したがって先の記憶部50bに記憶保持されているマスターパターンとの比較に基づくパターンマッチングを通じて、車両前方にトンネルが存在するか否かを判断する。すなわち、このようにして抽出される半円の内部が所定の輝度よりも小さいときトンネルであると判断しトンネル検出フラグの設定を行い、逆に所定の輝度よりも大きいとき高架橋であると判断しトンネル検出フラグの解除を行う。
そして、判断・制御部50cは、上記のようにして検出される各種検出結果および上記温度センサ40の測定温度に基づいて、大きくは、
(C1)車窓70上に雨滴の付着が検出されることに基づいて窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御。
(C2)昼間から夜間への移行が検出されることに基づいて窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御。
(C3)車窓70近傍での乗員の検出が維持されている間における車窓70の状態にかかる制御の停止。
(C4)温度センサ40を通じて検出される車室内外の温度差の変化に基づく車室内の温度上昇が抑制される態様での車窓70の開度の制御。
(C5)車両の前方に大型車両が検出されることに基づいて窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御。
(C6)車両の前方にトンネルが検出されることに基づいて窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御。
等々の処理を実行する。
これらの処理のうち、車窓70上に雨滴の付着が検出されることに基づいて窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御(上記(C1)の制御)に際しては、まず、上記(A1)の検出により車窓70上の雨滴の付着を検出する。そして雨滴が検出される場合には、車室内が雨にさらされることを防止すべく、窓用モータ60の駆動を通じて自動的に車窓70を全閉とする。
また、昼間から夜間への移行が検出されることに基づいて窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御(上記(C2)の制御)に際しては、まず、上記(A4)の検出により昼間から夜間への移行を検出する。そして夜間への移行が検出される場合には、防犯の見地から窓用モータ60の駆動を通じて自動的に車窓70を全閉とする。
さらに、車窓70近傍での乗員の検出が維持されている間における車窓70の状態にかかる制御の停止(上記(C3)の停止)に際しては、まず、上記(A2)の検出により車窓70近傍での乗員の有無を検出する。そして乗員が検出される場合には、乗員の安全を図るため、窓用モータ60の駆動を強制的に停止することにより、車窓70の状態にかかる制御を停止する。
なお、温度センサ40を通じて検出される車室内外の温度差の変化に基づく車室内の温度上昇が抑制される態様での車窓70の開度の制御(上記(C4)の制御)に際しては、まず、温度センサ40を通じて車室内の温度を測定する。同温度センサ40を通じて検出される車室内外の温度差の変化、および上記(A3)の検出に基づき、窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を適切な開度に制御する。すなわち、具体的には、車室内温度が高く車室外温度が低い場合には、窓用モータ60を駆動させ車窓70の開度を大きくし、車室内外に温度差がほとんどない場合には、窓用モータ60を駆動させず車窓70の開度を維持する。さらに、車室内温度が高く車室外温度が車室内温度よりもさらに高い場合には、車室外から車室内への空気の流入を防止すべく、窓用モータ60を駆動させ車窓70の開度を小さくする。
他方、車両の前方に大型車両が検出されることに基づいて窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御(上記(C5)の制御)に際しては、まず、上記(B1)の検出により車両の前方の大型車両を検出する。そして、大型車両が検出される場合には、排気ガスの車室内への侵入を防ぎ、車室内の空気を清浄に保つべく、窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉に制御する。
また、車両の前方にトンネルが検出されることに基づいて窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御(上記(C6)の制御)に際しては、まず、上記(B2)の検出により車両の前方のトンネルを検出する。そして、トンネルが検出される場合には、トンネル内にこもる排気ガスの車室内への侵入を防ぎ、車室内の空気を清浄に保つべく、窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉に制御する。
図7〜11は、このようなマイクロコンピュータ50を通じて実行される車窓制御についてその処理手順を示すものであり、以下、同図7〜図11を併せ参照して、この実施の形態の車窓制御にかかる処理について詳述する。
この実施の形態の窓管理装置にあっては図7に示されるように、まず、ステップS10の処理として、イグニッションスイッチ(図示略)がオフか否かが判断される。そしてイグニッションがオフであると判断される場合、車両に乗員が搭乗しているか否かにかかわらずステップS20の処理として図8に示す停車中処理に移行する。他方、イグニッションがオンであると判断される場合、ステップS30の処理として図10に示す走行中処理に移行する。そして、停車中処理および走行中処理をそれぞれ終えたのち一旦、この車窓制御にかかる処理を終了する。なお、この車窓制御にかかる処理は、例えば「33m秒」で繰返し実行される。
図8に示されるように、停車中処理の開始にあってはまず、ステップS201の処理として、先の車室内撮像装置20を通じて得られる車室内画像IMG1をマイクロコンピュータ50に取り込み、この取り込んだ車室内画像IMG1に対し、続くステップS40の処理として図9に示す車室内画像IMG1の画像処理を実行する。
すなわち、同図9に示されるように、画像処理部50aによる車室内画像IMG1の画像処理にあってはまず、ステップS401の処理として、例えばラプラシアンフィルタ等を通じ、車窓70近傍に存在する乗員、車窓70の開度、および車窓70に付着した雨滴の輪郭を抽出する。そしてステップS402の処理として、抽出された輪郭を2値化画像に変換し、ステップS403の処理においてこれら検出対象の特徴を抽出する。
それぞれの特徴が抽出された後、ステップS404の処理として車窓の近傍で人体が検出されたか否かの判断がなされる。具体的には上述のように、車窓70の近傍で乗員が存在している場合には、その物理環境の変化に対応する特徴量として2値化画像中に曲線が抽出される。すなわち、2値化画像中に曲線が抽出される場合、車窓の近傍に乗員が存在すると判断し、ステップS405の処理として人検出フラグFmをセットする。他方、2値化画像中に曲線が抽出されない場合、車窓の近傍に乗員は存在しないと判断し、ステップS406の処理として人検出フラグFmをリセットする。
続くステップS407の処理として車窓が開いているか否かの判断がなされる。具体的には上述のように、車窓が開いている場合には、その物理環境の変化に対応する特徴量として2値化画像中に直線が抽出される。すなわち、2値化画像中に直線が抽出される場合、車窓が開いていると判断し、ステップS408の処理として窓開フラグFwoをセットする。他方、2値化画像中に直線が抽出されない場合、車窓が開いていないと判断し、ステップS409の処理として窓開フラグFwoをリセットする。
さらにステップS410の処理として雨滴が付着しているか否かの判断がなされる。具体的には上述のように、雨滴が付着している場合には、その物理環境の変化に対応する特徴量として2値化画像中に黒点が抽出される。すなわち、2値化画像中に黒点が抽出される場合、雨滴が付着していると判断していると判断し、ステップS411の処理として降雨検出フラグFrをセットする。他方、2値化画像中に黒点が抽出されない場合、雨滴が付着していないと判断し、ステップS412の処理として降雨検出フラグFrをリセットする。
なお、ステップS413の処理およびステップS414の処理を通じて、昼間から夜間への移行が生じたか否かの判断がなされる。具体的には上述のように、ステップS413の処理として、上記車室内撮像装置20から入力される上記車室内画像IMG1における各画素の輝度の総和を算出する。そしてステップS414の処理として、各画素の輝度の総和が所定の閾値より小さいか否かが判断される。そして各画素の輝度の総和が所定の閾値よりも小さい場合、夜間であると判断し、ステップS415の処理として夜間フラグFnをセットする。他方、各画素の輝度の総和が所定の閾値よりも大きい場合、昼間であると判断し、ステップS416の処理として夜間フラグFnをリセットする。このようにして各種のフラグを設定した後、先の図8に示すステップS202の処理へ移行する。
そして、ステップS202の処理として人検出フラグFmがセットされているか否かが判断され、人検出フラグFmがセットされている場合、車窓70近傍に乗員が存在しており、例えば乗員が車窓70から手などを車外に出すおそれのある場合である。したがって、ステップS203の処理として、窓用モータ60の駆動を停止することにより車窓70の状態にかかる制御を停止する。
また、ステップS202の処理において人検出フラグFmがセットされていない場合には、続くステップS204へと移行する。このステップS204の処理として、窓開フラグFwoがセットされているか否かが判断される。窓開フラグFwoがセットされている場合、ステップS205の処理として、降雨検出フラグFrがセットされているか否かが判断される。そして降雨検出フラグFrがセットされている場合、すなわち、雨が降っているにもかかわらず窓が開いている状態であるため、ステップS206の処理として車窓70を全閉とする。他方、降雨検出フラグFrがセットされていない場合であれ、ステップS207の処理において夜間フラグFnがセットされている場合、すなわち、雨は降っていないが夜間であって窓が開いている状態であるため、防犯の見地から、同じくステップS206の処理において車窓70を全閉とする。
他方、先のステップS204の処理において窓開フラグFwoがセットされていない(全閉である)場合、あるいは先のステップS207の処理において夜間フラグFnがセットされていない(昼間で雨が降っていない)場合には、続くステップS208〜S211の処理を通じて、車室内の温度上昇が抑制される態様で車窓70の開度を制御する。
すなわち、ステップS208の処理として、温度センサ40を通じて測定される車室内温度THを取り込み、続くステップS209の処理として該車室内温度THが所定の温度閾値Thr(例えば40度)よりも大きいか否かが判断される。ここで、車室内温度THが温度閾値Thrよりも小さいと判断される場合には、車窓70の開度の制御は不必要であると判断し、この停車中処理、ひいては車窓制御にかかる処理を一旦終了する。他方、車室内温度THが温度閾値Thrよりも大きいと判断される場合、車窓70の開度を制御する必要があると判断し、続くステップS210の処理に移行する。
このステップS210の処理においては、先の温度センサ40を通じて検出される車室内外の温度差の変化に基づき車窓70の開度が制御される。すなわち、車室内温度が高く車室外温度が低い場合には、窓用モータ60を駆動させ車窓70の開度を大きくし、車室内外に温度差がほとんどない場合には、窓用モータ60を駆動させず車窓70の開度を維持する。さらに、車室内温度が高く車室外温度が車室内温度よりもさらに高い場合には、車室外から車室内への空気の流入を防止すべく、窓用モータ60を駆動させ車窓70の開度を小さくする。なおこのとき、ステップS211の処理として、車窓が開いている状態にある間、表示装置80を通じ、その旨を乗員に警告表示をする。そして、この停車中処理、ひいては車窓制御にかかる処理を一旦終了する。
一方、先の図7におけるステップS10の処理において、イグニッションスイッチがオンであると判断される場合、図10に示す走行中処理に移行する。この走行中処理について、図10を参照しつつ説明する。
この走行中処理の開始にあっては、ステップS301の処理として、上記車室内撮像装置20を通じて得られる車室内画像IMG1および上記車両前方撮像装置30を通じて得られる車両前方画像IMG2を画像処理部50aに取り込む。そして、これら画像のうち車室内画像IMG1に基づき、先のステップS40の画像処理を通じて、人検出フラグFm、窓開フラグFwo、降雨検出フラグFr、および夜間フラグFnなどの各種フラグの設定または解除を実行する。そして、続くステップS50の処理として、図11に示す車両前方画像IMG2の画像処理を実行する。
すなわち、同図11に示されるように、画像処理部50aによる車両前方画像IMG2の画像処理にあってはまず、ステップS501の処理として、例えばラプラシアンフィルタ等を通じ、車両前方に存在する大型車両およびトンネルの輪郭を抽出する。そしてステップS502の処理として、抽出された輪郭を2値化画像に変換し、ステップS503の処理において、それぞれの物理環境の変化に対応する特徴量を抽出する。
そして特徴量が抽出された後、ステップS504の処理として車両の前方に大型車両が存在するか否かの判断がなされる。具体的には上述のように、車両の前方に大型車両Trが存在している場合には、その物理環境の変化に対応する特徴量として2値化画像中に縦横比の大きな矩形が抽出される。すなわち、2値化画像中に所定の縦横比よりも大きな矩形が抽出される場合、車両の前方に大型車両が走行しているため、ステップS505の処理として大型車両検出フラグFtrをセットする。他方、2値化画像中に矩形が抽出されない、あるいは矩形が抽出されたとしても所定の縦横比よりも小さい矩形が抽出される場合、車両の前方に存在するのは普通乗用車であるため、ステップS506の処理として大型車両検出フラグFtrをリセットする。
また、ステップS507の処理として車両の前方にトンネルが存在するか否かの判断がなされる。具体的には上述のように、車両の前方にトンネルTuが存在している場合には、その物理環境の変化に対応する特徴量として、2値化画像中に半円が抽出される。すなわち、2値化画像中に半円が抽出される場合、車両の前方にトンネルが存在するため、ステップS508の処理としてトンネル検出フラグFtuをセットする。他方、2値化画像中に半円が抽出されない、あるいは半円が抽出されたとしてもその内部の輝度が大きい場合、車両の前方にトンネルは存在しないため、ステップS509の処理としてトンネル検出フラグFtuをリセットする。
このようにして車両前方画像IMG2に基づく判断により各種フラグを設定した後、先の図10に示す走行中処理におけるステップS302の処理へ移行する。
同ステップS302の処理においては、窓開フラグFwoがセットされているか否かが判断される。そして窓開フラグFwoがセットされていない場合には無条件にこの走行中処理を、ひいては車窓制御にかかる処理を一旦終了する。
他方、窓開フラグFwoがセットされている場合には、続くステップS303〜S307の処理を通じて、運転者が車両の運転に集中することのできる車窓管理の実現が図られている。
すなわち、ステップS303の処理として降雨検出フラグFrがセットされているか否か、続くステップS304の処理として大型車両検出フラグFtrがセットされているか否か、さらにステップS305の処理としてトンネル検出フラグFtuがセットされているか否かが判断される。そして、これら降雨検出フラグFr、大型車両検出フラグFtr、およびトンネル検出フラグFtuのいずれか1つでもセットされている場合には、ステップS306の処理として車窓70を全閉とする。他方、これら降雨検出フラグFr、大型車両検出フラグFtr、およびトンネル検出フラグFtuのいずれもセットされていない場合、ステップS307の処理として、車窓が開いている状態にある間、表示装置80を通じ、その旨を乗員に警告表示する。そして、この停車中処理、ひいては車窓制御にかかる処理を一旦終了する。
以上説明したように、この実施の形態にかかる窓管理装置によれば、以下に列記するような多くの優れた効果が得られるようになる。
(1)車両のおかれている物理環境の変化を監視する監視手段として、車窓近傍の画像を撮像する車室内撮像装置20、当該車両の前方の画像を撮像する車両前方撮像装置30、およびこれら撮像装置を通じて撮像される画像の画像情報から物理環境の変化に対応する特徴量を抽出して物理環境の変化を検出する画像処理部50aを備えることとした。さらに、制御手段として、この検出される物理環境の変化に基づき、車室内の環境がこの変化した物理環境に適合する状態に維持されるように車窓70の状態を制御する判断・制御部50cを備えることとした。これにより、車両がおかれるその都度の状況が監視手段を通じて監視され、その都度の状況に応じた窓の開閉等に関するより適切な自動管理が判断・制御部50cを通じてなされるようになる。また特に車両が走行中において、運転者が車両の運転に集中することのできるような車窓の自動管理の実現も容易なものとなる。
(2)車室内撮像装置20を通じて車窓70に雨滴の付着が検出されることに基づき、窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御を実行することとした。これにより、例えば車窓を開けて走行している際に突然の雨が降り出したとしても、窓用モータ60によって車窓70が全閉に制御されるため、車室内に雨が入り込むようなことがなくなるようになる。
(3)車室内撮像装置20を通じて昼間から夜間への移行が検出されることに基づき、窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御を実行することとした。これにより、例えば夜間、車窓が開いた状態のまま車両が停車される、あるいは駐車されることが未然に防止されるようになる。
(4)車室内撮像装置20を通じて車窓70近傍での乗員の検出が維持されている間、車窓70の状態にかかる制御を停止することとした。これにより、例えば乗員が窓から手などを車外に出していることを検出している間、車窓の状態にかかる制御を停止するため、乗員の安全に配慮したかたちで車窓の管理を行うことができるようになる。
(5)温度センサ40を通じて検出される車室内外の温度差の変化に基づき、車室内の温度上昇が抑制される態様で車窓70の開度の制御を実行することとした。これにより、例えば炎天下において車両が駐車されるとき、車室内の温度上昇が的確に抑制されるため、乗員が車両に搭乗した際の不快感を低減させることができるようになる。
(6)車両のイグニッションスイッチがオフとなっていることを条件に車窓70の状態にかかる制御を実行することとした。これにより、特に車両が駐車中であっても、上述した車窓の自動管理がなされるようになる。
(7)車両前方撮像装置30を通じて車両の前方に大型車両が検出されることに基づき、窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御を実行することとした。これにより、当該車両の前方を走行する大型車両の排気ガスが車室内に侵入することが未然に防止されるようになり、車室内の空気が清浄に保たれることとなる。
(8)車両前方撮像装置30を通じて車両の前方にトンネルが検出されることに基づき、窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御を実行することとした。これにより、トンネル内にこもっている排気ガスが車室内に侵入することが未然に防止されるようになるとともに、車室内の温度の低下も未然に防止されるようになる。すなわち、これによっても、車室内の空気が清浄に保たれ、しかも車室内の温度変化が抑制されることとなる。
(9)車窓70が開いている状態にある間、乗員にその旨を警告表示する表示装置80を備えることとした。これにより、乗員に対し、車窓が開いている状態にあることに対する注意を喚起することができるようになる。
なお、この発明にかかる車窓管理装置は上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、同実施の形態を適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記実施の形態では、先の図8の停車中処理におけるステップS211の処理、あるいは先の図10の走行中処理におけるステップS307の処理として、車窓70が開いている状態にある間、乗員にその旨を警告表示する表示装置80を備えることとしたが、これらの処理を割愛した構成としてもよい。あるいは、ドアセンサおよびブザーを車両にさらに備え、同車窓70が開いている状態にあって、ドアセンサによりドアが開かれることを感知することを条件に、同ブザーを通じて乗員にその旨を警告する処理に替えた構成としても、上記(9)の効果に準じた効果を得ることはできる。
・上記実施の形態では、先の図10の走行中処理におけるステップS305の処理として、車両前方撮像装置30を通じて車両の前方にトンネルが検出されることに基づき、窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御を実行する構成としたが、これを割愛した構成としてもよい。これによっても、上記(1)の効果に準じた効果を得ることはできる。
・上記実施の形態では、先の図10の走行中処理におけるステップS304の処理として、車両前方撮像装置30を通じて車両の前方に大型車両が検出されることに基づき、窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御を実行する構成としたが、これを割愛した構成としてもよい。これによっても、上記(1)の効果に準じた効果を得ることはできる。
・上記実施の形態では、先の図7の車窓制御処理におけるステップS10の処理として、車両のイグニッションスイッチがオフとなっていることを条件に車窓70の状態にかかる制御を実行する構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、これに替えて、車室内撮像装置20またはその他のセンサを通じて車室内に乗員がいないことを検出することを条件に、車窓70の状態にかかる制御を実行する構成としても、上記(6)の効果に準じた効果を得ることはできる。
・上記実施の形態では、先の図8の停車中処理におけるステップS208〜ステップS210の処理として、温度センサ40を通じて検出される車室内外の温度差の変化に基づき、車室内の温度上昇が抑制される態様で車窓70の開度の制御を実行する構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、これに替えて、温度センサ40を通じて検出される車室内の温度の変化に対し、所定の温度閾値を複数段階に設けることによって、車室内の温度上昇が抑制される態様で車窓70の開度の制御を実行する構成としても、上記(5)の効果に準じた効果を得ることはできる。
・上記実施の形態では、先の図8の停車中処理におけるステップS202の処理として、車室内撮像装置20を通じて車窓70近傍での乗員の検出が維持されている間、車窓70の状態にかかる制御を停止する構成としたが、これを割愛した構成としてもよい。これによっても、上記(1)の効果に準じた効果を得ることはできる。
・上記実施の形態では、先の図8の停車中処理におけるステップS207の処理として、車室内撮像装置20を通じて昼間から夜間への移行が検出されることに基づき、窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御を実行する構成としたが、これを割愛した構成としてもよい。これによっても、上記(1)の効果に準じた効果を得ることはできる。
・上記実施の形態では、先の図8の停車中処理におけるステップS205の処理として、車室内撮像装置20を通じて車窓70上に雨滴の付着が検出されることに基づき、窓用モータ60の駆動を通じて車窓70を全閉とする制御を実行する構成としたが、これを割愛した構成としてもよい。これによっても、上記(1)の効果に準じた効果を得ることはできる。
(a)は、この発明にかかる車窓管理装置の一実施の形態について、その全体の構成を側面方向から模式的に示す側面図。(b)は撮像装置を中心に(a)を拡大して示す側面図。 同実施の形態の車窓管理装置について、その構成および各要素間の電気的な信号の流れを示すブロック図。 (a)および(b)は、同実施の形態の車室内撮像装置で撮像される雨滴の原画像およびその2値化画像の一例を示す図。 (a)および(b)は、同実施の形態の車室内撮像装置で撮像される車窓近傍の乗員の手の原画像およびその2値化画像の一例を示す図。 (a)および(b)は、同実施の形態の車両前方撮像装置で撮像される大型車両および乗用車の原画像およびその2値化画像の一例を示す図。 (a)および(b)は、同実施の形態の車両前方撮像装置で撮像されるトンネルの原画像および2値化画像の一例を示す図。 同実施の形態の車窓管理装置による車窓制御について、その処理手順を示すフローチャート。 同実施の形態の車窓管理装置による車両の停車中における処理について、その処理手順を示すフローチャート。 同実施の形態の車窓管理装置で採用される車室内撮像装置を通じて撮像される画像の画像処理について、その処理手順を示すフローチャート。 同実施の形態の車窓管理装置による車両の走行中における処理について、その処理手順を示すフローチャート。 同実施の形態の車窓管理装置で採用される車両前方撮像装置を通じて撮像される画像の画像処理について、その処理手順を示すフローチャート。 従来の車窓管理装置の一例について、各構成要素間の信号の流れを示すブロック図。
符号の説明
10…フロントウインドウ、11…ルームミラー、12…ケース、20…車室内撮像装置(監視手段)、30…車両前方撮像装置(監視手段)、40…温度センサ(監視手段)、50…マイクロコンピュータ、50a…画像処理部(画像処理装置)、50b…記憶部、50c…判断・制御部(制御手段)、60…窓用モータ、70…車窓、80…表示装置、100…リミットスイッチ、110…イグニッションスイッチ、120…警報装置。

Claims (12)

  1. 自動車に開閉可能に設けられている車窓の状態を自動管理する車窓管理装置であって、
    当該車両のおかれている物理環境の変化を監視する監視手段と、該監視される物理環境の変化に応じて前記車窓の状態を制御する制御手段とを備える
    ことを特徴とする車窓管理装置。
  2. 前記監視手段は、車室内から前記開閉可能に設けられている車窓近傍の画像を撮像する車室内撮像装置と、該車室内撮像装置を通じて撮像される画像の画像情報から前記物理環境の変化に対応する特徴量を抽出して同物理環境の変化を検出する画像処理装置とを備え、前記制御手段は、この検出される物理環境の変化に基づき、車室内の環境が該変化した物理環境に適合する状態に維持されるように前記車窓の状態を制御する
    請求項1に記載の車窓管理装置。
  3. 前記監視手段を通じて検出される物理環境の変化が前記車窓への雨滴の付着であり、前記制御手段は、該雨滴の付着が検出されることに基づいて前記車窓を全閉に制御する
    請求項2に記載の車窓管理装置。
  4. 前記監視手段を通じて検出される物理環境の変化が昼間から夜間への移行であり、前記制御手段は、該夜間への移行が検出されることに基づいて前記車窓を全閉に制御する
    請求項2または3に記載の車窓管理装置。
  5. 前記監視手段を通じて検出される物理環境の変化が車窓近傍での乗員の検出であり、前記制御手段は、該車窓近傍での乗員の検出が維持されている間、前記車窓の状態にかかる制御を停止する
    請求項2〜4のいずれか一項に記載の車窓管理装置。
  6. 前記監視手段は、車室内の温度を測定する温度センサからの温度情報に基づき前記物理環境の変化として車室内の温度の変化を検出する手段を備え、前記制御手段は、該検出される車室内の温度の変化に基づき同車室内の温度上昇が抑制される態様で前記車窓の開度を制御する
    請求項1〜5のいずれか一項に記載の車窓管理装置。
  7. 前記監視手段は、車室内の温度を測定する温度センサからの温度情報と車室外の温度を測定する温度センサからの温度情報とに基づき前記物理環境の変化として車室内外の温度差の変化を検出する手段を備え、前記制御手段は、該検出される車室内外の温度差の変化に基づき車室内の温度上昇が抑制される態様で前記車窓の開度を制御する
    請求項1〜5のいずれか一項に記載の車窓管理装置。
  8. 前記制御手段は、当該車両のイグニッションスイッチがオフとなっていることを条件に前記車窓の状態にかかる制御を実行する
    請求項1〜7のいずれか一項に記載の車窓管理装置。
  9. 前記監視手段は、車室内から当該車両の前方の画像を撮像する車両前方撮像装置と、該車両前方撮像装置を通じて撮像される画像の画像情報から前記物理環境の変化に対応する特徴量を抽出して同物理環境の変化を検出する画像処理装置とを備え、前記制御手段は、この検出される物理環境の変化に基づき、車室内の環境が該変化した物理環境に適合する状態に維持されるように前記車窓の状態を制御する
    請求項1〜8のいずれか一項に記載の車窓管理装置。
  10. 前記監視手段を通じて検出される物理環境の変化が当該車両の前方での大型車両の検出であり、前記制御手段は、該車両の前方に大型車両が検出されることに基づいて前記車窓を全閉に制御する
    請求項9に記載の車窓管理装置。
  11. 前記監視手段を通じて検出される物理環境の変化が当該車両の前方でのトンネルの検出であり、前記制御手段は、該車両の前方にトンネルが検出されることに基づいて前記車窓を全閉に制御する
    請求項9または10に記載の車窓管理装置。
  12. 前記制御手段は、前記車窓が開いている状態にある間、乗員にその旨を警告表示する表示手段をさらに備える
    請求項1〜11のいずれか一項に記載の車窓管理装置。
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