JP2015190929A - 車両における積雪検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】屋外に停車又は駐車している車両の積雪情報を早期に取得することができ、車両の安全性を高めることができる車両における積雪検知システムを提供する。【解決手段】車内に設置されて車窓を撮影する車載カメラ２と、車載カメラ２により撮影された画像に基づいて積雪を判別すると共に、その積雪情報に基づいて制御指令を行うコントローラ５とを備える。コントローラ５から指令を受けた、報知機器（４０〜４３）又は無線通信端末に信号を送信する無線通信装置４４により積雪情報を報知する。【選択図】図３

Description

本発明は、屋外に停車又は駐車している車両の積雪情報を取得することができる車両における積雪検知システムに関する。

積雪検知システムの公知技術として、例えば下記特許文献１には、路面の積雪の有無又は降雪の有無を検知する雪検知システムが開示されている。路面の上方から撮影を行う撮影カメラを使用して、走行車両の不要な移動体の写り込みを検知し、不要な移動体の写り込みのない路面画像を用いて積雪検知又は降雪検知を行う構成である。

ところで、現今、降雪によって屋外に停車中又は駐車中の車両に雪が積もり、種々の問題が生じる。例えば、フロントガラスの表面に積もった雪によって、ワイパーが適切に稼働せず、フロントガラスの表面の雪を完全に除雪しきれない事態が発生する。そのため、使用者は、自ら除雪作業を強いられるし、それでもなお完全に除雪しきれない場合には、運転者の運転中の視野が制限される。また、積雪により、排気管に雪が詰まると、車内に排気ガスが流入する虞がある。

特開２００５―３０８４３７号公報

先行技術として見聞される積雪検知システムは、上記の特許文献１に代表されるように、路面の積雪の有無又は降雪の有無を検知し、その積雪情報を使用者に報知するものでしかなく、屋外に停車又は駐車している車両の積雪情報を使用者に報知して注意を促すものではない。

そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、降雪による車両の積雪情報を早期に取得することができ、車両の安全性を高めることができる車両における積雪検知システムを提供することである。

上記の課題を解決する手段として、請求項１に記載した発明に係る車両における積雪検知システムは、停車又は駐車している車両の車窓上の積雪を検知する積雪検知システムであって、車内に設置されて車窓を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された画像に基づいて積雪を判別する判別手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明に係る車両における積雪検知システムにおいて、前記判別手段の結果に基づいて積雪情報を報知する報知手段を備えることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した発明に係る車両における積雪検知システムにおいて、車内に人が乗車しているか否かを検知する乗車検知手段を備え、前記報知手段は、前記乗車検知手段の検知結果に応じた複数の積雪情報の報知方法を有することを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した発明に係る車両における積雪検知システムにおいて、前記報知手段は、車内に設置された報知機器と、自動車の使用者が所有する無線通信端末に信号を送信する無線通信装置と、を備え、前記判別手段で積雪を判別した後、前記乗車検知手段で車内に人が検知された場合は、前記報知機器により報知し、前記乗車検知手段で車内に人が検知されなかった場合は、無線通信装置により信号を受信した無線通信端末を利用して報知することを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、請求項１に記載した発明に係る車両における積雪検知システムにおいて、前記判別手段は、前記撮影手段により撮影された画像の白色の度合いを判別して車窓上の積雪を検知することを特徴とする。

請求項６に記載した発明は、請求項１に記載した発明に係る車両における積雪検知システムにおいて、前記判別手段は、前記撮影手段により撮影された画像の白色の度合いを判別して行うとともに、雪の結晶形状についても判別して、車窓上の積雪を検知することを特徴とする。

本発明に係る車両における積雪検知システムによれば、車内に設置された撮影手段により、屋外に停車又は駐車している車両の車窓を撮影し、該撮影画像に基づき判別手段で積雪を判別するから、その結果に基づいて安全対策を行うことができる。具体的には、判別手段の結果に基づいた積雪情報を報知手段で報知して注意を促すことができ、報知を受けた使用者は未だ積雪量が少ない段階で、フロントガラスの表面に積もった雪をワイパーで完全に除雪することができる。また、排気管に雪が詰まる前に、排気管周りに積もった雪を除雪することができる。

車両を車体前方側から見た斜視図である。 車両内部を運転席側から前方に向かって見た斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る積雪検知システムのブロック図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、積雪によってフロントガラスが白色に変化していく様子を撮影した画像をそれぞれ示した説明図である。 本発明に係る車両における積雪検知システムの一連の流れを示したフローチャートである。 車載カメラで撮影した雪の結晶形状の一例を示した説明図である。

以下に、本発明に係る車両における積雪検知システムの実施例を図１〜図６に基づいて説明する。

図１は、車両を車体前方側から見た状態を示している。図２は、車両内部を運転席側から前方に向かって見た状態を示している。図３は、本発明に係る車両における積雪検知システムのブロック図を示している。
図１の符号１は自動車等の車両、符号１０はフロントガラス、符号１１はワイパー、符号１２はフロントライトをそれぞれ示している。

本発明に係る車両における積雪検知システムは、屋外に停車又は駐車している車両１を対象としたシステムであって、図１〜図３に示したように、車内に設置されて車窓を撮影する撮影手段としての車載カメラ２と、前記車載カメラ２により撮影された画像に基づいて積雪を判別すると共に、その積雪情報に基づいて制御指令を行うコントローラ５と、車内に人が乗車しているか否かを検知する乗車検知手段としてのアクセサリー電源３と、積雪情報を報知する報知手段としての報知機器（４０〜４３）及び無線通信装置４４とを備えており、ＣＡＮ(Controller Area Network)通信等の車内通信回線を通じて、相互通信可能に接続されている。

前記コントローラ５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有している。前記コントローラ５は、入力側に接続された装置からの入力信号を受信すると、ＣＰＵが、入力信号に基づいてＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出すとともに、入力信号によって検出された状態をＲＡＭに記憶したり、出力側に接続された装置に出力信号を送信したりする。

図３に示すように、前記コントローラ５の入力側には、前記車載カメラ２及び前記アクセサリー電源３が接続されている。前記コントローラ５は、前記車載カメラ２により撮影された画像信号が入力され、積雪か否かを判別する。また、前記コントローラ５は、前記アクセサリー電源３による信号が入力され、車内の人の有無を検知する。
一方、前記コントローラ５の出力側には、前記報知機器（４０〜４３）と前記無線通信装置４４が接続されている。前記コントローラ５は、自動車の使用者に積雪情報を報知させるための信号を、前記報知機器（４０〜４３）又は前記無線通信装置４４に出力する。

前記車載カメラ２は、図１に示すように、車内の前部であってフロントガラス１０の上部に設置されたステレオカメラであり、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子（イメージセンサ）が内蔵されている。このステレオカメラで車両前方の環境を正確に撮像して監視することができる。

前記車載カメラ２は、基本的には車内側から車両前方に向かってフロントガラス１０の撮影を行う。但し、詳細に図示することは省略したが、例えば車内側からリアガラスを撮影しても良いし、或いは車内側からフロントサイドガラスやリアサイドガラスを撮影しても良い。

前記アクセサリー電源３は、イグニションキーにより電源が供給される。
前記アクセサリー電源３がオンである場合には、その信号が前記コントローラ５に出力される。一方、前記アクセサリー電源３がオフである場合は、アクセサリー電源３からの信号は、前記コントローラ５に出力されない。

前記報知機器（４０〜４３）は、図２及び図３に示したように、例えば車内に設置されたカーナビゲーションシステム４０、ウォーニングランプ４１、メータブザー４２、スピーカー４３等がある。
なお、前記報知機器は、前記カーナビゲーションシステム４０等に限らず、他の報知機器を用いた構成で実施することもできる。

前記無線通信装置４４は、前記コントローラ５から受信した信号を、自動者の使用者が保有する無線通信端末へ送信するものである。
前記無線通信端末は、例えばスマートフォン等による携帯通信端末が好適に実施されるが、パソコンや自宅に設置された電化製品等、使用者が保有する無線通信端末であれば何でも良い。前記無線通信装置４４から前記無線通信端末へ積雪情報を送信するには、例えばＷｉｆｉ（Wireless Fidelity）等の無線通信を介して行われる。

次に、図４（Ａ）〜（Ｄ）は、積雪によってフロントガラス１０が白色に変化していく様子を撮影した画像をそれぞれ示している。

先ず、図４（Ａ）は、雪が降り始めた段階であり、未だフロントガラス１０の表面に雪が積もっていない状態を示す。この状態は、安全状態であるため自動車の使用者に対して報知を行わない。

図４（Ｂ）は、雪が降り始めてから少し時間が経った段階であり、フロントガラス１０の表面に若干雪が積もってはいるものの、車両前方の環境は十分見える状態を示す。図４（Ａ）と比較すると、白色の度合い（割合や濃淡）が増加している状態である。この状態では、まだ安全状態であるため自動車の使用者に対する報知は行われない。但し、この段階で使用者に積雪情報を報知して早期に対応させることも可能である。

図４（Ｃ）は、フロントガラス１０の表面が、雪によってある程度覆われている状態を示す。車内側からは、車両前方をほとんど見ることができない。但し、フロントガラス１０の表面に積雪した雪をワイパー１１が十分除雪することができる状態であり、排気管にも未だ雪が詰まるほどの積雪ではない。
この状態になると、自動車の使用者に対して必ず積雪情報を報知して注意を促し、早期に対応させることとする。

図４（Ｄ）は、自動車全体が完全に雪で覆われた状態を示している。この状態になると、フロントガラス１０の表面に積雪した雪によって、ワイパー１１が適切に稼働せず、フロントガラス１０の表面の雪を完全に除雪しきれない事態である。また、場合によっては排気管に雪が詰まっている状態である。
つまり、図４（Ｄ）で示した状態になる以前の段階（図４Ｂ又は図４Ｃで示した時点）で、自動車の使用者に積雪情報を報知して、注意を促すこととする。

次に、本発明に係る車両における積雪検知システムの流れを図５に示したフローチャートから説明する。

先ず、ステップＳＴ１において、前記車載カメラ２により撮影したフロントガラス１０の画像に基づき、前記コントローラ５によって、白色の度合いを判断し、積雪によるものか否かの判断を行う。前記画像の白色の度合いは、例えばフロントガラス１０において白色の占める割合や濃淡による色度判定を行うと共に、時間に経過に伴いフロントガラスが白色に変化していく様子を判定する時間判定についても行う。
具体的には、画像の色度の判定を行い、全ドットのＲＢＧ量（色味）が単位時間毎に白色に推移している度合いを総合的に判断し、その結果に基づいて積雪か否かを判断する。 これにより、色度判定において雨や、例えばブルーシート等の色物による誤認識が発生することはない。また、時間判定においてもフロントガラス１０の表面に白いシートを急に被せることに対する誤認識も発生しないし、煙等の白い物質に対する誤認識もない。

前記コントローラ５の判別により、フロントガラス１０の表面に雪が積もっており、その積雪情報を報知する必要があると判断した場合（図４Ｃを参照）にはステップＳＴ２へ進む。
一方、コントローラ５の判別により、積雪でないと判断した場合（図４Ａを参照）、或いは積雪ではあるが報知するほどではないと判断した場合（図４Ｂを参照）には、前記車載カメラ２は引き続き通常の撮影を行う。

次に、ステップＳＴ２では、前記コントローラ５により、前記アクセサリー電源３がイグニションキーによりオンであるか又はオフであるかで、車内の人の有無を検知する。
前記コントローラ５は、前記アクセサリー電源３がオンであると、前記アクセサリー電源３が送信した信号を受信し、車内に人が乗車していると判断して、前記報知機器（４０〜４３）に信号を送信する。
一方、前記コントローラ５は、アクセサリー電源３がオフであると、車内に人が乗車していないと判断し、無線通信装置４４に信号を送信する。
なお、車内に人が乗車しているか否かの判断は、前記アクセサリー電源３のほかに、例えば人感センサー等を用いて行うこともできる。

次に、ステップＳＴ３では、ステップＳＴ２において車内に人が乗車していると判断した場合に、その者に報知機器（４０〜４３）で積雪情報を報知して注意を促す。
具体的には、前記コントローラ５から信号を受信した前記カーナビゲーションシステム４０の表示画面やウォーニングランプ４１が報知を表示し、或いは前記コントローラ５から信号を受信したカーナビゲーションシステム４０のスピーカー、メータブザー４２、車内のスピーカー４３が報知音を鳴らして、車内に乗車している者に対して積雪情報を報知する。
なお、車内に人が乗車している場合の報知は、前記報知機器（４０〜４３）で行うと共に、下記する無線通信装置４４を併用して実施することもできる。

一方、ステップＳＴ４では、ステップＳＴ２において車内に人が乗車していないと判断した場合に、自動車の使用者に無線通信装置４４から信号を受信した無線通信端末で積雪情報を報知して注意を促す。
具体的には、前記コントローラ５からの信号を受信した前記無線通信装置４４は、自動車の使用者が保有する無線通信端末（スマートフォン等）へ、Ｗｉｆｉ等の無線通信を介して信号を送信する。信号を受信した無線通信端末は、報知音を鳴らしたり、報知情報を表示したりして、使用者に積雪情報を報知する。
したがって、車内に人が乗車しているか否かに関わらず、車両１の積雪情報を確実に使用者に報知することができる。
なお、前記コントローラ５から出力された信号を自動車のフロントライト１２又はクラクションへ送信して、前記フロントライト１２を点滅させたり、或いは前記クラクションを鳴らしたりして、周囲に積雪情報を報知してもよい。要するに、車外にいる使用者に積雪情報を報知することができれば、様々な方法で実施することができる。

このように、本実施形態の車両における積雪検知システムによれば、車内に設置された車載カメラ２により、屋外に停車又は駐車している車両１の車窓を撮影し、該撮影画像に基づきコントローラ５で積雪を判別し、積雪情報を報知機器（４０〜４３）や無線通信装置４４からの信号を受信した無線通信端末で報知して注意を促すので、報知を受けた使用者は未だ積雪量が少ない段階で、フロントガラス１０の表面に積もった雪をワイパー１１で完全に除雪することができる。また、排気管に雪が詰まる前に、排気管周りに積もった雪を除雪することができる。
したがって、運転中に運転者の視野が積雪によって制限されることがないし、排気ガスが車内に流入する虞もないから、車両の安全性を高めることができる。

（その他の実施形態）
本発明に係る車両における積雪検知システムのその他の実施形態として、前記ステップＳＴ１の段階において積雪であるか否かの判断を行うにあたり、前記コントローラ５で、フロントガラス１０の白色の度合いを判別して行うと共に、図６に一例を示した雪の結晶形状についても判別して行う。
前記フロントガラス１０の白色の度合いを判別し、更に、雪の結晶形状についても判別することによって、より正確で確実な積雪情報を得ることができる。

以上に本発明に係る車両における積雪検知システムを、図面に示した実施例に基づいて説明したが、本発明は、図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常行う設計変更や変形・応用のバリエーションの範囲を含むことを念のため付言する。

１ 車両
１０ フロントガラス
２ 車載カメラ
３ アクセサリー電源
５ コントローラ
４４ 無線通信装置

Claims (6)

1. 停車又は駐車している車両の車窓上の積雪を検知する積雪検知システムであって、
   車内に設置されて車窓を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された画像に基づいて積雪を判別する判別手段と、を備えることを特徴とする、車両における積雪検知システム。
2. 前記判別手段の結果に基づいて積雪情報を報知する報知手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載した車両における積雪検知システム。
3. 車内に人が乗車しているか否かを検知する乗車検知手段を備え、
   前記報知手段は、前記乗車検知手段の検知結果に応じた複数の積雪情報の報知方法を有することを特徴とする、請求項２に記載した車両における積雪検知システム。
4. 前記報知手段は、車内に設置された報知機器と、自動車の使用者が所有する無線通信端末に信号を送信する無線通信装置と、を備え、
   前記判別手段で積雪を判別した後、前記乗車検知手段で車内に人が検知された場合は、前記報知機器により報知し、前記乗車検知手段で車内に人が検知されなかった場合は、無線通信装置により信号を受信した無線通信端末を利用して報知することを特徴とする、請求項３に記載した車両における積雪検知システム。
5. 前記判別手段は、前記撮影手段により撮影された画像の白色の度合いを判別して車窓上の積雪を検知することを特徴とする、請求項１に記載した車両における積雪検知システム。
6. 前記判別手段は、前記撮影手段により撮影された画像の白色の度合いを判別して行うとともに、雪の結晶形状についても判別して、車窓上の積雪を検知することを特徴とする、請求項１に記載した車両における積雪検知システム。