JP2010173544A - 車両用制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 カメラ10により撮像した画像15を構成する各画素の輝度を走査し、閾値を超える輝度の画素から構成される領域が高輝度領域15d、つまり自車2に対する太陽の相対的な位置となる。高輝度領域15dが画像の中心線Pよりも左側に位置する場合は、エアコンシステム30の左側吹出口30bからの風量を増加させ、左側空間にいる乗員の体感温度の上昇を抑制する。
【選択図】 図11
Description
さらに、上述した特許文献1,2に記載のものは、共に日射センサを必要とする。特に、特許文献2に記載のものは、光の入射角を検出するための信号処理回路が必要となる。
したがって、ナビゲーションシステムおよび日射センサを使用しないで太陽の位置を検出し、空気調和装置を制御することのできる車両用制御装置を実現することができる。
したがって、日射検出装置およびそれを取付けるための取付器具が不要であり、かつ、取付作業が不要であるため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
したがって、照度検出装置およびそれを取付けるための取付器具が不要であり、かつ、取付作業が不要であるため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
したがって、道路撮像用のカメラおよびそれを取付けるための取付器具が不要であり、かつ、取付作業が不要であるため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
したがって、撮像手段およびそれを取付けるための取付器具が1つ分で済み、かつ、取付作業が1つ分で済むため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
つまり、照度に応じてアクチュエータを駆動することにより、撮像手段の姿勢を自動的に変化させ、必要な範囲を撮像することができる。
したがって、必要に応じて撮像手段の姿勢を変える手間が不要である。
したがって、撮像手段およびそれを取付けるための取付器具が1つ分で済み、かつ、取付作業が1つ分で済むため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
つまり、照度に応じてアクチュエータを駆動することにより、光路変更手段の姿勢を自動的に変化させ、必要な範囲を撮像することができる。
したがって、必要に応じて光路変更手段の姿勢を変える手間が不要である。
したがって、撮像手段およびそれを取付けるための取付器具が1つ分で済み、かつ、取付作業が1つ分で済むため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
つまり、用途に応じてアクチュエータを駆動することにより、可視光除去手段を配置した状態と配置しない状態とを自動的に切り替えて撮像することができる。
したがって、必要に応じて可視光除去手段を配置する手間が不要である。
したがって、車両用制御装置を使用する地域あるいは国が異なり、太陽の方位や気温が異なる場合であっても、その地域または国に応じた位置データおよび制御データを格納手段に格納しておくことにより、地域または国によって効果に差が出ないようにすることができる。
したがって、運転席における体感温度と、助手席における体感温度との差を小さくすることができる。
この発明の第1実施形態について図を参照して説明する。図1は、この第1実施形態に係る車両用制御装置を構成するカメラが車両に配置された状態を示す説明図である。
この発明が適用された車両(以下、自車という)2には、車両用制御装置を構成するカメラ10が配置されている。カメラ10は、フロントガラス3の内側に配置されている。カメラ10は、フロントガラス3を通して空が含まれる範囲を撮像する位置に配置されている。カメラ10は、撮像レンズ11aと、撮像素子11bとを備えており、白黒またはカラーで撮像する。撮像レンズ11aは、複数種類のレンズから構成されており、撮像素子11bの受光面上に光学画像を形成する。
図3は、車両用制御装置の電気的構成をブロックで示す説明図である。車両用制御装置1は、カメラ10と、制御部20とを備える。制御部20は、カメラ10からの出力信号に基いてエアコンシステム30およびオートライトシステム31などの制御を行う。カメラ10は、撮像部11と、画面輝度検出部12と、高輝度走査部13と、露出時間制御部14とを備える。
つまり、この実施形態の車両用制御装置1は、晴天か曇天かに関係なく太陽の方位を推定することができる。
つまり、この実施形態の車両用制御装置1は、太陽がカメラ10の視野から外れた方位に存在する場合であっても、太陽の方位を推定することができる。
そこで、この車両用制御装置1では、太陽の方位に応じて右側吹出口30aおよび左側吹出口30bからの空気の吹出量を制御し、乗車位置によって生じる体感温度差を小さくする。
つまり、画像15における太陽の位置に応じて吹出口からの風量を調節することにより、乗員の体感温度の上昇を抑制する。
この発明の第2実施形態について図を参照して説明する。この実施形態に係る車両用制御装置は、輝度に対するカメラのダイナミックレンジが狭くても昼間から夜間に対応できることを特徴とする。なお、この実施形態の車両用制御装置は、ダイナミックレンジと、露出時間の制御内容とが異なる以外は、第1実施形態の車両用制御装置と同じ構成および機能であるため、同じ部分の説明は簡略化または省略する。
カメラ10に備えられたCPUは、露出時間をリセットする(ステップ(以下、Sと略す)1)。この実施形態では、初期設定として夜間用露出時間を設定し、リセットすると夜間用露出時間が設定される。続いてCPUは、撮像素子11bから画像を取得し(S2)、その画像を構成する画素毎の輝度を走査する(S3)。続いてCPUは、走査して検出した輝度の平均輝度を算出し、その算出値が閾値を超え、輝度が飽和しているか否かを判定する(S4)。
この発明の第3実施形態について図を参照して説明する。この実施形態に係る車両用制御装置は、自車2に対する太陽の相対方位を高速で検出できることを特徴とする。なお、この実施形態の車両用制御装置は、ダイナミックレンジと、露出時間の制御内容とが異なる以外は、第1実施形態の車両用制御装置と同じ構成および機能であるため、同じ部分の説明は簡略化または省略する。
この発明の第4実施形態について図を参照して説明する。この実施形態に係る車両用制御装置は、単一のカメラでエアコンシステムの制御、オートライトシステムの制御および車線逸脱警報システムの制御を行うことを特徴とする。
したがって、車両用制御装置の製造コストを大幅に低減することができる。また、複数のカメラを配置する必要がない分、配線の数を少なくすることもできる。
なお、モータに代えてソレノイドなどのアクチュエータと、それを制御する制御装置とを用いてカメラ10の姿勢を制御することもできる。
図17は、上記第4実施形態の変更例を示す説明図である。この変更例の車両用制御装置は、プリズムを用いて前述の第1および第2制御モードを切替えることを特徴とする。
カメラ10は、そのレンズ11aの入射面にプリズム11cを備える。プリズム11cには、ソレノイド16のプランジャ16bが取付けられている。ソレノイド16は、ソレノイド制御装置16cと接続されており、ソレノイド制御装置16cからの制御信号によって駆動する。
この発明の第5実施形態について図を参照して説明する。この実施形態に係る車両用制御装置は、太陽方位を検出するときに可視光カットフィルタを用いることを特徴とする。
図18に示すように、カメラ10のレンズ11aの入射面には、可視光カットフィルタ11dが配置されている。可視光カットフィルタ11dは、レンズ11aに入射する可視光を除去する。つまり、太陽光に含まれる可視光を除去し、太陽光の赤外線領域のみを検出することができるので、車室内温度を上昇させる要因となる太陽から受ける日射量を正しく検出することができる。
そして、夜間は、可視光カットフィルタ11dが移動してレンズ11aの入射面から外れる。これにより、可視光感度が低下しないようにすることができる。
つまり、用途に応じてアクチュエータを駆動することにより、可視光カットフィルタ11dをレンズ11aの入射面に配置した状態と配置しない状態とを自動的に切り替えて撮像することができる。
したがって、必要に応じて可視光カットフィルタ11dを配置する手間が不要である。
(1)レンズ11aとして広角レンズまたは魚眼レンズなど、広範囲を撮像することのできるレンズを用いることもできる。図19は、魚眼レンズを用いて撮像した画像を示す図である。これらのレンズを用いれば、広い範囲に亘って太陽の位置を検出することができる。
10・・カメラ、11a・・レンズ、11b・・撮像素子、15・・画像、
15d・・高輝度領域、20・・制御部。
Claims (20)
- 自車の外方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像のうち、太陽光によって閾値を超える輝度を有する高輝度領域を検出する高輝度領域検出手段と、
前記高輝度領域検出手段によって検出された高輝度領域の前記画像内における位置に基づいて、自車に備えられた空気調和装置を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用制御装置。 - 前記高輝度領域検出手段は、
前記画像を複数の領域に分割し、その分割した複数の領域の中から前記高輝度領域を検出し、さらに、その検出した高輝度領域の中でも特に輝度の高い高輝度領域を検出することを特徴とする請求項1に記載の車両用制御装置。 - 前記高輝度領域検出手段は、
前記画像の少なくとも一部を複数の領域に分割し、その分割された各領域の平均輝度を各領域毎に算出する平均輝度算出手段と、
前記平均輝度算出手段によって算出され、前記閾値を超える平均輝度の領域のうち、平均輝度の最も高い領域を検出する領域検出手段と、を備えており、前記領域検出手段によって前記平均輝度の最も高い領域が検出されなかった場合は、前記画像の分割する範囲を変更して前記平均輝度算出手段および領域検出手段を実行することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用制御装置。 - 前記制御手段は、前記撮像手段により撮像された画像の輝度に基づいて日射量を算出する日射量算出手段を備えており、前記高輝度領域検出手段の検出結果および前記日射量算出手段の算出結果に基づいて前記空気調和装置を制御することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1つに記載の車両用制御装置。
- 前記撮像手段により撮像された画像の輝度に基づいて自車の外方の照度を算出する照度算出手段と、
前記照度算出手段によって算出された照度が閾値以下になったときに、自車に備えられた照明装置をオンし、前記照度が前記閾値を超えたときに前記照明装置をオフする照明制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の車両用制御装置。 - 前記撮像手段は、自車の走行する道路を撮像可能に構成されており、
前記撮像手段が自車の走行する道路を撮像したときに、その撮像した画像のうち閾値を超える輝度の領域を前記道路に描かれた車線と認識する車線認識手段を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1つに記載の車両用制御装置。 - 前記高輝度領域検出手段は、前記撮像手段により撮像された画像の少なくとも一部を輝度分布化し、その輝度分布の高い領域を太陽位置と推定することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1つに記載の車両用制御装置。
- 前記撮像手段は、前記照度算出手段によって算出された照度に基づいて露出時間を調整することを特徴とする請求項5ないし請求項7のいずれか1つに記載の車両用制御装置。
- 前記撮像手段は、前記照度算出手段によって算出された照度に基づいて、露出を行う間隔を調整することを特徴とする請求項5ないし請求項8のいずれか1つに記載の車両用制御装置。
- 複数の固体撮像素子を備える前記撮像手段の各固体撮像素子からの出力信号を赤色成分の信号、緑色成分の信号および青色成分の信号に分離するRGB分離手段と、を備えており、
前記高輝度領域検出手段は、前記RGB分離手段によって分離された赤色成分の信号を用いて前記高輝度領域を検出することを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1つに記載の車両用制御装置。 - 前記撮像手段は、
主として空を撮像するための第1の姿勢と、主として走行前方の道路を撮像するための第2の姿勢とに切替わるように構成されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか1つに記載の車両用制御装置。 - 前記撮像手段が主として空を撮像するための第1の姿勢と主として走行前方の道路を撮像するための第2の姿勢とに切替わるように前記撮像手段を動かすアクチュエータと、
前記照度算出手段によって算出された照度が閾値を超えているときは前記撮像手段が前記第1の姿勢に変化し、かつ、前記照度が前記閾値以下のときは前記撮像手段が前記第2の姿勢に変化するように前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段と、を備えることを特徴とする請求項5ないし請求項10のいずれか1つに記載の車両用制御装置。 - 前記撮像手段の撮像範囲が、主として空を含む第1の範囲と、主として走行前方の道路を含む第2の範囲とに切替わるように、前記撮像手段に入射する光の光路を変更するための光路変更手段を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか1つに記載の車両用制御装置。
- 前記撮像手段の撮像範囲が、主として空を含む第1の範囲と、主として走行前方の道路を含む第2の範囲とに切替わるように、前記撮像手段に入射する光の光路を変更するための光路変更手段と、
前記撮像手段の撮像範囲が、主として空を含む第1の範囲と、主として走行前方の道路を含む第2の範囲とに切替わるように前記光路変更手段を動かすアクチュエータと、
前記照度算出手段によって算出された照度が閾値を超えているときは前記光路変更手段が前記第1の姿勢に変化し、かつ、前記照度が前記閾値以下のときは前記光路変更手段が前記第2の姿勢に変化するように前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段と、を備えることを特徴とする請求項5ないし請求項10のいずれか1つに記載の車両用制御装置。 - 前記撮像手段は、可視光を除去するための可視光除去手段を介して前記外方を撮像することを特徴とする請求項1ないし請求項14のいずれか1つに記載の車両用制御装置。
- 前記可視光除去手段を前記撮像手段の入射側に配置された状態と前記入射側に配置されていない状態とに切替える切替え手段を備えることを特徴とする請求項15に記載の車両用制御装置。
- 可視光を除去するための可視光除去手段と、
前記可視光除去手段を前記撮像手段の入射側に配置された状態と前記入射側に配置されていない状態とに切替わるように前記可視光除去手段を動かすアクチュエータと、
前記可視光除去手段が前記撮像手段の入射側に配置された状態または配置されていない状態に切替わるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項5ないし請求項14のいずれか1つに記載の車両用制御装置。 - 前記高輝度領域検出手段によって検出された高輝度領域の前記画像上における位置を示す位置データと、前記空気調和装置の制御内容を示す制御データとを対応付けて格納する格納手段を備えており、
前記制御手段は、前記位置データと対応付けられた制御データを前記格納手段から読出し、その読出した制御データに基づいて前記空気調和装置を制御することを特徴とする請求項1ないし請求項17のいずれか1つに記載の車両用制御装置。 - 前記空気調和装置は、車室の複数の空間の空気をそれぞれ個別に調和するように構成されており、
前記制御手段は、前記位置データと対応付けられた制御データを前記格納手段から読出し、その読出した制御データにより示される制御内容に基づいて前記空気調和装置を制御することにより、前記空間間の温度差を小さくすることを特徴とする請求項18に記載の車両用制御装置。 - 前記空気調和装置は、車室の右側空間および左側空間の空気をそれぞれ個別に調和するように構成されてなることを特徴とする請求項19に記載の車両用制御装置。
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