JP2018173427A - サーバ装置、天候状況取得方法、情報送信装置、情報送信方法、プログラム、及び、天候状況取得システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成にて天候情報を適切に生成することが可能な情報送信装置などを提供する。【解決手段】移動体と共に移動する情報送信装置は、撮影手段と、撮影手段によって撮影された移動体のワイパーの画像に基づいて、撮影手段による撮影場所での天候状況を示す天候情報を生成する天候情報生成手段と、撮影場所の位置情報を取得する取得手段と、天候情報及び位置情報を送信する送信手段と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、天候情報を生成して送信する技術分野に関する。

この種の技術が、例えば特許文献１に提案されている。特許文献１には、降雨時にワイパーを自動的に作動させる自動ワイパーに適用される降雨検出センサや、ワイパーが作動状態にあることを検出する検出センサなどを用いて、雨が降っていることを示す天候情報を生成して送信する技術が記載されている。

特開平１１−２２３６７４号公報

上記した特許文献１に記載の技術では、天候情報を生成するために、センサなどの特別な検出手段を用いる必要があった。そのような特別な検出手段を用いずに、天候情報を生成できれば便宜である。

本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが一例として挙げられる。本発明は、簡易な構成にて天候情報を適切に生成することが可能な情報送信装置などを提供することを主な目的とする。

請求項１に記載の発明は、サーバ装置であって、移動体と共に移動する情報送信装置によって撮影されたワイパー画像に基づいて生成される所定時間内のワイパーの動作回数に関する情報と、前記ワイパー画像が撮影された場所の位置情報とを、当該情報送信装置から受信する受信手段と、前記動作回数に関する情報及び前記位置情報を基に、前記ワイパー画像が撮影された場所における天候状況を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする。

サーバ装置及びナビゲーション装置によって実現されるシステムの概略構成例を示す。 サーバ及びナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。 カメラの設置位置及び撮影方向を示す図である。 第１実施例に係る全体処理を示すフローチャートである。 ワイパー画像候補の検出手法の一例を説明するための図を示す。 ワイパー画像候補に対する判定手法の一例を説明するための図を示す。 第２実施例に係る天候情報の生成手法を示すフローチャートである。 ワイパー動作回数を補正するための補正係数テーブルの一例を示す。

本発明の１つの観点では、移動体と共に移動する情報送信装置は、撮影手段と、前記撮影手段によって撮影された前記移動体のワイパーの画像に基づいて、前記撮影手段による撮影場所での天候状況を示す天候情報を生成する天候情報生成手段と、前記撮影場所の位置情報を取得する取得手段と、前記天候情報及び前記位置情報を送信する送信手段と、を備える。

上記の情報送信装置では、撮影手段（カメラなど）によって撮影されたワイパーの画像に基づいて、撮影場所での天候状況を示す天候情報を生成し、当該天候情報を、撮影場所の位置情報と共に送信する。これにより、簡易な構成で、天候情報を適切に提供することが可能となる。具体的には、車両に備え付けのセンサなどを用いずに、ソフトウェア処理にて天候情報を適切に生成して提供することができる。

上記の情報送信装置の一態様では、前記天候情報生成手段は、所定時間の間に前記撮影手段によって撮影された複数の画像中において前記ワイパーが移動する回数、又は前記複数の画像中に前記ワイパーが含まれる回数に基づいて、前記天候情報を生成する。これにより、天候状況を精度良く判別することができる。

上記の情報送信装置において好適には、前記天候情報生成手段は、前記天候情報として、降雨の強度に関する情報を生成する。

上記の情報送信装置の他の一態様では、前記天候情報を記憶する記憶手段を更に備え、前記天候情報生成手段は、今回生成した天候情報と、前記記憶手段に記憶された過去の天候情報とに基づいて、天候変化に関する情報を更に生成し、前記送信手段は、前記天候情報、前記位置情報、及び前記天候変化に関する情報を送信する。これにより、天候がどのように変化したか（あるいは天候が変化していないか）を示す情報を提供することが可能となる。

上記の情報送信装置の他の一態様では、前記送信手段は、前記移動体がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行する場合は、前記天候情報を送信しない。これにより、誤った天候情報を提供してしまうことを適切に抑制することができる。

上記の情報送信装置の他の一態様では、前記送信手段は、前記移動体がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行する場合は、前記天候情報及び前記位置情報と共に、前記移動体がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行していることを示す情報を送信する。これにより、天候情報の受信側で、採用すべきでない天候情報を適切に判別することが可能となる。

上記の情報送信装置において好適には、前記天候情報生成手段は、前記撮影手段によって撮影された連続する画像間の比較により、所定値以上の輝度低下がある画素領域に含まれる画像を、前記ワイパーの画像の候補となるワイパー画像候補として特定する。

好適な例では、前記天候情報生成手段は、前記ワイパー画像候補の形状が所定の縦横比を満たす場合に、当該ワイパー画像候補を前記ワイパーの画像として採用すると良い。

他の好適な例では、前記天候情報生成手段は、前記ワイパー画像候補の形状の傾きが所定の角度範囲内である場合に、当該ワイパー画像候補を前記ワイパーの画像として採用すると良い。

本発明の他の観点では、移動体と共に移動する情報送信装置と、前記情報送信装置と通信接続されたサーバ装置とを有する天候状況取得システムは、前記情報送信装置は、撮影手段と、前記撮影手段によって撮影された前記移動体のワイパーの画像に基づいて、前記撮影手段による撮影場所での天候状況を示す天候情報を生成する天候情報生成手段と、前記撮影場所の位置情報を取得する取得手段と、前記天候情報及び前記位置情報を送信する送信手段と、を備え、前記サーバ装置は、複数の前記情報送信装置から前記天候情報及び前記位置情報を受信する受信手段と、地図データを記憶する記憶手段と、前記天候情報及び前記位置情報を基に、前記地図データと関連付けた天候状況のマップを生成する天候マップ生成手段と、を備える。

また、本発明の他の観点では、サーバ装置は、移動体と共に移動する情報送信装置から、当該情報送信装置が撮影した前記移動体のワイパーの画像を基に生成された前記ワイパーの動きに関するワイパー情報と、前記ワイパーの画像が撮影された場所の位置情報とを受信する受信手段と、前記ワイパー情報及び前記位置情報を基に、前記ワイパーの画像が撮影された場所における天候状況を検出する検出手段と、を備える。

また、本発明の他の観点では、移動体と共に移動する、撮影手段を有する情報送信装置によって実行される情報送信方法は、前記撮影手段によって撮影された前記移動体のワイパーの画像に基づいて、前記撮影手段による撮影場所での天候状況を示す天候情報を生成する天候情報生成工程と、前記撮影場所の位置情報を取得する取得工程と、前記天候情報及び前記位置情報を送信する送信工程と、を備える。

また、本発明の他の観点では、移動体と共に移動する、撮影手段及びコンピュータを有する情報送信装置によって実行されるプログラムは、前記コンピュータを、前記撮影手段によって撮影された前記移動体のワイパーの画像に基づいて、前記撮影手段による撮影場所での天候状況を示す天候情報を生成する天候情報生成手段、前記撮影場所の位置情報を取得する取得手段、前記天候情報及び前記位置情報を送信する送信手段、として機能させる。

上記のプログラムは、記録媒体に記録した状態で好適に取り扱うことができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
１．装置構成
図１は、本実施例に係るナビゲーション装置１及びサーバ装置２によって実現されるシステムの概略構成例を示している。

図１に示すように、ナビゲーション装置１ａ〜１ｃ（１）は、それぞれ異なる車両１００ａ〜１００ｃ（１００）に搭載され、サーバ装置２との間で情報の送受信を行う。サーバ装置２は、ナビゲーション装置１から受信された情報を記憶したり、生成した情報をナビゲーション装置１に送信したりする。例えば、ナビゲーション装置１は、車両１００に設置される据え置き型のナビゲーション装置、ＰＮＤ（Portable Navigation Device）、又はスマートフォンなどの携帯電話とすることができ、目的地までの経路案内を行う機能などを有する。

ナビゲーション装置１は、本発明における「情報送信装置」の一例に相当する。また、図１に示したようなナビゲーション装置１及びサーバ装置２から成るシステムは、本発明における「天候状況取得システム」の一例に相当する。

なお、図１では、説明の便宜上、３つのナビゲーション装置１ａ〜１ｃしか図示していないが、４つ以上のナビゲーション装置１を適用しても良い。

図２は、ナビゲーション装置１及びサーバ装置２の概略構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１とサーバ装置２とは無線ネットワークなどにより通信可能に構成されている。

ナビゲーション装置１は、主に、制御部１１と、記憶部１２と、入力部１３と、ＧＰＳ受信機１４と、自立測位装置１５と、カメラ１６と、表示部１７と、通信部１８と、を備える。

記憶部１２は、図示しないハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えて構成され、ナビゲーション装置１を制御するための種々の制御プログラムなどが格納されると共に、制御部１１に対してワーキングエリアを提供する。また、記憶部１２は、例えば地図データなどを記憶している。

入力部１３は、各種コマンドやデータを入力するための、キー、スイッチ、ボタン、リモコン、音声入力装置などから構成されている。表示部１７がタッチパネル方式に構成されている場合には、表示部１７の表示画面上に設けられたタッチパネルも入力部１３として機能する。

ＧＰＳ受信機１４は、複数のＧＰＳ衛星から、測位用データを含む下り回線データを搬送する電波を受信する。測位用データは、緯度及び経度情報などからナビゲーション装置１の絶対的な位置（一義的に車両１００の位置）を検出するために用いられる。

自立測位装置１５は、図示しない加速度センサや、角速度センサや距離センサなどを備える。加速度センサは、例えば圧電素子からなり、車両１００の加速度を検出し、加速度データを出力する。角速度センサは、例えば振動ジャイロからなり、方向変換時における車両１００の角速度を検出し、角速度データ及び相対方位データを出力する。距離センサは、車両１００の車輪の回転に伴って発生されているパルス信号からなる車速パルスを計測する。

カメラ１６は、図３に示すように、車両１００の前方風景と共に、フロンドガラス上を揺動するワイパー１０１の一部又は全部を撮影領域に捕らえるように、車両１００の車室内の天井付近に設置される。カメラ１６は、本発明における「撮影手段」の一例に相当する。なお、カメラ１６を天井付近に設置する代わりに、ダッシュボード上にカメラ１６を設置しても良い。その場合にも、車両１００の前方風景と共にワイパー１０１の一部又は全部を撮影領域に捕らえるような位置に、カメラ１６を設置すれば良い。

表示部１７は、例えば液晶ディスプレイなどにより構成され、ユーザに対して文字や画像などを表示する。表示部１７はタッチパネルを備えるように構成しても良い。

通信部１８は、サーバ装置２と図示しないネットワーク網を介して通信を行うことが可能に構成されている。例えば、通信部１８は、制御部１１によって生成された天候情報をサーバ装置２に送信する。また、通信部１８は、サーバ装置２から送信された情報を受信する。なお、通信部１８は、本発明における「送信手段」の一例に相当する。

制御部１１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）などを備えて構成され、ナビゲーション装置１全体の制御を行う。本実施例では、制御部１１は、カメラ１６によって撮影された画像（撮影画像）などに基づいて、撮影場所の天候状況を示す天候情報を生成し、当該天候情報を通信部１８によってサーバ装置２に送信させる。なお、制御部１１は、本発明における「天候情報生成手段」及び「取得手段」の一例に相当する。

他方で、サーバ装置２は、主に、制御部２１と、記憶部２２と、通信部２３と、を備える。

通信部２３は、ナビゲーション装置１と図示しないネットワーク網を介して通信を行うことが可能に構成されている。具体的には、通信部２３は、ナビゲーション装置１から送信された天候情報を受信する。また、通信部２３は、制御部２１によって生成された情報などをナビゲーション装置１に送信する。なお、通信部２３は、本発明における「受信手段」の一例に相当する。

記憶部２２は、図示しないハードディスクやＲＯＭやＲＡＭなどを備えて構成され、複数のナビゲーション装置１から送信された天候情報などを記憶する。また、記憶部２２は、例えば地図データなどを記憶している。

制御部２１は、図示しないＣＰＵなどを備えて構成され、サーバ装置２全体の制御を行う。本実施例では、制御部２１は、通信部２３を介してナビゲーション装置１から受信した天候情報に応じた情報を生成する。なお、制御部２１は、本発明における「天候マップ生成手段」及び「検出手段」の一例に相当する。

２．第１実施例
以下では、第１実施例に係る構成について説明する。
２−１．全体処理
まず、図４を参照して、第１実施例において、ナビゲーション装置１内の制御部１１によって実行される処理の概要について説明する。図４は、第１実施例に係る全体処理を示すフローチャートである。当該フローは、ナビゲーション装置１内の制御部１１によって実行される。

最初に、ステップＳ１では、制御部１１は、ユーザが入力部１３を用いてワイパー撮影モードを選択したか否かを判定する。この場合、制御部１１は、入力部１３から出力される信号に基づいて、当該判定を行う。ワイパー撮影モードは、ナビゲーション装置１のカメラ１６で車両１００のワイパー１０１を撮影させるためのモードである。上記したように、本実施例では、ナビゲーション装置１にてカメラ１６で撮影されたワイパー１０１の画像に基づいて天候情報を生成するため、ワイパー撮影モードは、ナビゲーション装置１で天候情報を生成させるためのモードであると言い換えられる。

ユーザがワイパー撮影モードを選択したと判定した場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２に進む。これに対して、ユーザがワイパー撮影モードを選択していないと判定した場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、処理はステップＳ１に戻る。

ステップＳ２では、制御部１１は、カメラ１６を起動して、カメラ１６の解像度を上げる制御を行う。カメラ１６の解像度を上げるのは、高解像度にてワイパー１０１の動きを撮影するためである。そして、処理はステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、制御部１１は、カメラ１６の撮影画像を解析することで、天候情報を生成するために使用するワイパー１０１の画像（以下では単に「ワイパー画像」と呼ぶ。）の候補となるワイパー画像候補を検出する。そして、処理はステップＳ４に進む。なお、ステップＳ３の処理の詳細は後述する。

ステップＳ４では、制御部１１は、ステップＳ３で検出されたワイパー画像候補を、天候情報を生成するために使用するワイパー画像として採用するか否かを判定する。この場合、制御部１１は、ワイパー画像候補を解析することで、当該ワイパー画像候補がワイパー１０１に相当する形状を有するか否かを判定する。ワイパー画像候補をワイパー画像として採用すると判定した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５に進み、ワイパー画像候補をワイパー画像として採用しないと判定した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、処理はステップＳ３に戻る。なお、ステップＳ４の処理の詳細は後述する。

ステップＳ５では、制御部１１は、ステップＳ４で採用したワイパー画像に基づいて、天候情報を生成する。この場合、制御部１１は、画像中のワイパー１０１の動きに基づいて、撮影場所での降雨の有無や降雨の強度などを示す天候情報を生成する。そして、処理はステップＳ６に進む。なお、ステップＳ５の処理の詳細は後述する。

ステップＳ６では、制御部１１は、カメラ１６による撮影が行われた撮影場所の位置を示す位置情報を取得する。この場合、制御部１１は、ＧＰＳ受信機２３の出力値及び／又は自立測位装置２４の出力値に基づいて、撮影場所の位置座標を示す位置情報を取得する。また、制御部１１は、当該天候情報と当該位置情報とを関連付けて、記憶部１２に記憶させる。そして、処理はステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、制御部１１は、ステップＳ５で生成された天気情報に変化があるか否かを判定する。この場合、制御部１１は、今回ステップＳ５で生成された天候情報が、前回ステップＳ５で生成された天候情報に対して変化したか否かを判定する。天候情報に変化がないと判定した場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、処理はステップＳ５に戻る。この場合には、制御部１１は、上記したステップＳ５〜Ｓ６の処理を再度行う。これに対して、天候情報に変化があると判定した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ８に進む。なお、ステップＳ１でワイパー撮影モードが選択された後に初めてステップＳ５で天気情報が生成される場合には、前回の天候情報は無いために、今回ステップＳ５で生成された天候情報は変化があると判定される。

ステップＳ８では、制御部１１は、ステップＳ６で記憶部１２に関連付けて記憶された天候情報と位置情報を、通信部１８にてサーバ装置２に送信させる。そして、処理はステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、制御部１１は、ユーザが入力部１３を用いてワイパー撮影モードの終了を選択したか否かを判定する。この場合、制御部１１は、入力部１３から出力される信号に基づいて、当該判定を行う。ユーザがワイパー撮影モードの終了を選択したと判定した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、処理は終了する。これに対して、ユーザがワイパー撮影モードの終了を選択していないと判定した場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、処理はステップＳ５に戻る。

以上説明したフローによれば、簡易な構成で、天候情報を適切に生成することが可能となる。具体的には、本実施例によれば、特許文献１に記載されたような車両に備え付けのセンサなどを用いずに、ソフトウェア処理にて天候情報を適切に生成することができる。

なお、上記したフローでは、天候情報及び位置情報のみをサーバ装置２に送信していたが、天候情報を生成した時刻を示す時刻情報を、天候情報及び位置情報に付加してサーバ装置２に送信しても良い。更に、カメラ１６による撮影画像を、天候情報及び位置情報に付加してサーバ装置２に送信しても良い。

また、上記したフローでは、天候情報が変化した場合にのみ、天候情報及び位置情報をサーバ装置２に送信していた。つまり、天候情報が変化していない場合には、天候情報及び位置情報をサーバ装置２に送信していなかった。他の例では、天候情報の変化に関わらず、所定の時間間隔で天候情報及び位置情報をサーバ装置２に送信してもよい。更に他の例では、天候情報が変化していない場合に、位置情報のみをサーバ装置２に送信しても良い。つまり、天候情報が変化していない場合には天候情報を省いて、位置情報のみをサーバ装置２に送信しても良い。これにより、天候情報及び位置情報の両方をサーバ装置２に送信する場合と比較して、通信量を減らすことができる。

２−２．ワイパー画像候補検出
次に、図５を参照して、図４のステップＳ３で行われるワイパー画像候補の検出手法について具体的に説明する。図５は、ワイパー画像候補の検出手法の一例を説明するための図を示している。

まず、ナビゲーション装置１内の制御部１１は、カメラ１６により撮影された動画から、時間的に連続するフレームを取得する。そして、制御部１１は、基準とするフレームに対応する画像Ｇ１１と、当該フレームの１つ前のフレームに対応する画像Ｇ１２との間で、位置が同じとなる画素同士の輝度を比較し、画像Ｇ１１の画素のうち、画像Ｇ１２の画素よりも輝度が所定値以上低い画素を抽出する。これにより、差分画像Ｇ２１が得られる。

同様にして、制御部１１は、基準とするフレームに対応する画像Ｇ１１と、当該フレームの１つ後のフレームに対応する画像Ｇ１３との間で、位置が同じとなる画素同士の輝度を比較し、画像Ｇ１１の画素のうち、画像Ｇ１３の画素よりも輝度が所定値以上低い画素を抽出する。これにより、差分画像Ｇ２２が得られる。なお、上記したように輝度が所定値以上低い画素を抽出しているのは、ワイパー１０１の色が黒であり、且つワイパー１０１が外光を遮るからである。

次に、制御部１１は、画像Ｇ１１及び画像Ｇ１２と、画像Ｇ１１及び画像Ｇ１３との両方で抽出されている画素を更に抽出する。つまり、制御部１１は、差分画像Ｇ２１と差分画像Ｇ２２との論理和（ＡＮＤ）を求める。これにより、画像Ｇ３が得られる。

次に、制御部１１は、画像Ｇ３に対して一般的な収縮・膨張処理を繰り返し行うことで、画像Ｇ３中の細かいパターン（ノイズ）を消去する。これにより、画像Ｇ４が得られる。制御部１１は、当該画像Ｇ４内の白色で表された部分をワイパー画像候補として用いる。

なお、上記したような差分画像Ｇ２１、Ｇ２２を求めるに当たって、画像Ｇ１１〜Ｇ１３において縦Ｍ×横Ｎ画素で構成されたブロック単位で、ブロック内の輝度総和を比較し、輝度総和の差が所定値以上であるブロックを抽出しても良い。こうすると、演算処理の負荷を減らすことができると共に、画素単位の細かいノイズの影響を排除することができる。

２−３．ワイパー画像候補判定
次に、図６を参照して、図４のステップＳ４で行われる、ワイパー画像候補をワイパー画像として採用するか否かを判定する手法について具体的に説明する。つまり、ワイパー画像候補がワイパー１０１に相当する形状を有するか否かを判定する手法について具体的に説明する。図６は、ワイパー画像候補に対する判定手法の一例を説明するための図を示している。

まず、図６（ａ）に示すように、ナビゲーション装置１内の制御部１１は、上記のようにして得られた画像Ｇ４中のワイパー画像候補（画像Ｇ４内の白色で表された部分）を構成する複数の画素を候補点として、最小２乗法に基づいて、複数の候補点についての回帰直線Ｌ１を求める。次に、図６（ｂ）に示すように、制御部１１は、ワイパー画像候補の重心Ｐ１（言い換えると候補点群の重心Ｐ１）を通り、且つ回帰直線Ｌ１に直交する垂線Ｌ２を求める。

次に、図６（ｃ）に示すように、ワイパー画像候補を構成する候補点と垂線Ｌ２との距離を「ｄｉ」と定義し、ワイパー画像候補を構成する候補点と回帰直線Ｌ１との距離を「Ｄｉ」とを定義する。そうすると、制御部１１は、図６（ｃ）中の式（１）に基づいて、ワイパー画像候補を構成する全ての候補点における距離ｄｉの総和Ｓｕｍ１を求めると共に、図６（ｃ）中の式（２）に基づいて、ワイパー画像候補を構成する全ての候補点における距離Ｄｉの総和Ｓｕｍ２を求める。そして、制御部１１は、図６（ｃ）中の式（３）に基づいて、総和Ｓｕｍ１と総和Ｓｕｍ２との比率Ｒａｔｅを求め、当該比率Ｒａｔｅと所定値とを比較することで、ワイパー画像候補がワイパー１０１に相当する形状を有するか否かを判定する。このように比率Ｒａｔｅと所定値とを比較することは、ワイパー画像候補の形状が所定の縦横比を満たすか否かを判定することの一例に相当する。

制御部１１は、比率Ｒａｔｅが所定値よりも大きい場合には、判定対象となっているワイパー画像候補がワイパー１０１に相当する形状を有すると判定し、当該ワイパー画像候補をワイパー画像として採用する。これに対して、制御部１１は、比率Ｒａｔｅが所定値以下である場合には、判定対象となっているワイパー画像候補がワイパー１０１に相当する形状を有しないと判断して、当該ワイパー画像候補をワイパー画像として採用しない。

以上説明した判定手法によれば、ワイパー画像候補からワイパー画像を適切に特定することができる。つまり、撮影画像中に含まれるワイパー１０１の画像を精度良く特定することができる。

なお、図６で説明した判定手法を「第１の判定手法」とすると、他の例では、第１の判定手法の代わりに、以下のような判定手法（第２乃至第４の判定手法）を用いて、ワイパー画像候補がワイパー１０１に相当する形状を有するか否かを判定することができる。

第２の判定手法では、制御部１１は、上記のように求めた回帰直線Ｌ１の角度（傾き）が所定範囲内にあるか否かに基づいて、ワイパー画像候補がワイパー１０１に相当する傾きを有するか否かを判定する。この例では、制御部１１は、回帰直線Ｌ１の角度が所定範囲内にある場合に、ワイパー画像候補がワイパー１０１に相当する傾きを有すると判定する。

第３の判定手法では、制御部１１は、ワイパー画像候補の面積（一義的にワイパー画像候補を構成する画素の数となる）が所定範囲内にあるか否かに基づいて、ワイパー画像候補がワイパー１０１に相当する大きさを有するか否かを判定する。この例では、制御部１１は、ワイパー画像候補の面積が所定範囲内にある場合に、ワイパー画像候補がワイパー１０１に相当する大きさを有すると判定する。

第４の判定手法では、制御部１１は、ワイパー画像候補を構成する候補点における水平方向のヒストグラムの分散を求めて、当該分散が所定値以下であるか否かに基づいて、ワイパー画像候補がワイパー１０１に相当する形状を有するか否かを判定する。この例では、制御部１１は、当該分散に基づいて、候補点が散らばっていないか否か、言い換えると候補点が固まりを形成しているか否かを判定する。制御部１１は、求めた分散が所定値以下である場合に、ワイパー画像候補がワイパー１０１に相当する形状を有すると判定する。

なお、更に他の例では、第１乃至第４の判定手法のいずれか２以上を組み合わせて実施しても良い。

２−４．天候情報生成
次に、図４のステップＳ５で行われる天候情報の生成手法について具体的に説明する。ナビゲーション装置１内の制御部１１は、上記した判定手法により採用されたワイパー画像に基づいて、ワイパー１０１の動作状況を判断して、撮影場所での天候状況を示す天候情報を生成する。具体的には、制御部１１は、所定時間内（例えば２０秒間）に得られた複数の撮影画像におけるワイパー画像の動きに基づいて、当該所定時間内のワイパー１０１の動作回数（以下では「ワイパー動作回数」と呼ぶ。）を推定し、当該ワイパー動作回数から天候情報を生成する。

例えば、制御部１１は、所定時間内に得られた複数の撮影画像中においてワイパー画像が移動する回数を、ワイパー動作回数として用いる。好適な例では、制御部１１は、所定時間内にワイパー画像が撮影画像中の所定ポイントを通過する回数（以下では「ワイパー通過回数」と呼ぶ。）を、ワイパー動作回数として用いる。例えば、当該所定ポイントは、ワイパー画像が必ず通過するような撮影画像中の箇所である。なお、上記のようにワイパー画像を所定時間監視するのは、運転者が降雨以外の理由でワイパー１０１を動かした場合（例えば、フロントガラスを洗浄した場合）を、降雨のためにワイパー１０１が動作していると判断してしまうのを抑制するためである。

１つの例では、制御部１１は、「降雨あり」又は「降雨なし」を天候状況として示す天候情報を生成する。この例では、制御部１１は、ワイパー通過回数が所定回数（例えば５回）よりも大きい場合には、「降雨あり」を示す天候情報を生成し、ワイパー通過回数が当該所定回数以下である場合には、「降雨なし」を示す天候情報を生成する。

他の例では、制御部１１は、降雨の強度を天候状況として示す天候情報を生成する。この例では、制御部１１は、「小降り」、「中降り」、「大降り」及び「降雨なし」のいずれかを示す天候情報を生成する。例えば、制御部１１は、ワイパー通過回数が５回以下である場合には「降雨なし」を示す天候情報を生成し、ワイパー通過回数が６〜１０回の範囲内にある場合には「小降り」を示す天候情報を生成し、ワイパー通過回数が１１〜１９回の範囲内にある場合には「中降り」を示す天候情報を生成し、ワイパー通過回数が２０回以上である場合には「大降り」を示す天候情報を生成する。

以上説明した天候情報の生成手法によれば、車両に備え付けのセンサなどを用いずに、カメラ１６によって撮影されたワイパー１０１の画像に基づいて、天候情報を適切に生成することができる。

ところで、一般的に、撮影対象の明るさなどに応じて、カメラ１６が撮影する動画のフレームレートが変化される場合がある。例えば、撮影対象が暗い場合、カメラ１６は十分な露出を得るために、シャッタースピードを下げる場合がある。この場合、動画のフレームレートは低くなる。このような状況においては、撮影するフレーム間のインターバルが長くなるため、ワイパー１０１が動いていても、散発的に１フレームのみにワイパー１０１が写っていたり、インターバルの間にワイパー１０１が通過してしまい、ワイパー１０１が画像に写っていなかったりするケースが考えられる。

したがって、他の例では、制御部１１は、上記のような不具合を解消すべく、所定時間内に得られた複数の撮影画像中においてワイパー画像が移動する回数（言い換えるとワイパー通過回数）の代わりに、当該複数の撮影画像中にワイパー画像が含まれる回数（以下では「ワイパー写り込み回数」と呼ぶ。）に基づいて、ワイパー動作回数を推定する。より具体的には、制御部１１は、カメラ１６が撮影する動画のフレームレートに基づいて、ワイパー写り込み回数からワイパー動作回数を推定する。例えば、フレームレートとワイパー写り込み回数とワイパー動作回数とを対応付けたテーブルを予め用意しておき、制御部１１は、そのようなテーブルを参照して、現在のフレームレート及びワイパー写り込み回数に対応するワイパー動作回数を得る。加えて、制御部１１は、カメラ１６が撮影する動画のフレームレートに応じて、ワイパー１０１の動きを監視するための所定時間（以下では「監視時間」と呼ぶ。）を設定する。具体的には、制御部１１は、フレームレートが低いほど、監視時間を長めに設定する。以上述べた他の例によれば、カメラ１６が撮影する動画のフレームレートに関わらずに、ワイパー動作回数を精度良く推定することができる。

２−５．サーバ装置の処理
次に、サーバ装置２内の制御部２１によって実行される処理について具体的に説明する。サーバ装置２内の制御部２１は、ナビゲーション装置１から通信部２３を介して受信した天候情報及び位置情報を基に、記憶部２２に記憶された地図データと関連付けた天候状況のマップ（以下では「天候マップ」と呼ぶ。）を生成する。この場合、制御部２１は、複数のナビゲーション装置１から受信した天候情報及び位置情報を基に、地図を所定のエリア（例えば５００×５００ｍのエリア）に分割した地域ごとの天候状況を示す天候マップを生成する。

具体的には、制御部２１は、受信した位置情報に対応するエリアごとに、受信した天候情報が示す天候状況（降雨あり又は降雨なしを示す情報、あるいは、小降り、中降り、大降り及び降雨なしのいずれかを示す情報）を対応付けることで、天候マップを生成する。そして、制御部２１は、所定の端末装置（ナビゲーション装置１を含む）からの要求に応じて、生成した天候マップを送信する。

１つの例では、制御部２１は、複数のナビゲーション装置１から受信した同一エリアについての天候情報が示す天候状況において、最も数が多い天候状況を当該エリアに対応付けた天候マップを生成する。他の例では、複数のナビゲーション装置１から受信した同一エリアについての天候情報の中で、最も新しい天候情報が示す天候状況を当該エリアに対応付けた天候マップを生成する。

以上説明したサーバ装置２の処理によれば、複数の車両１００に搭載されたナビゲーション装置１から受信した天候情報を収集することで、各エリアの天候状況を示す天候マップを適切に生成することができる。

３．第２実施例
次に、第２実施例について説明する。なお、以下では、第１実施例と異なる構成（処理や制御など）のみを説明する。ここで説明しない第１実施例の構成は、第２実施例に適宜組み合わせて実施することができる。

第１実施例では、ワイパー１０１の動きが変化した場合にのみ、天候情報を生成してサーバ装置２に送信していたが（図４参照）、第２実施例では、ワイパー１０１の動きの変化によらずに、所定の時間間隔で天候情報を生成してサーバ装置２に送信する。具体的には、第２実施例では、ナビゲーション装置１内の制御部１１は、今回生成した天候情報と記憶部１２に記憶された過去の天候情報とに基づいて、天候がどのように変化したか（あるいは天候が変化していないか）を示す情報（以下では「天候変化情報」と呼ぶ。）を更に生成し、当該天候変化情報もサーバ装置２に送信する。この場合、制御部１１は、天候変化情報として、「雨の降り始め」、「降雨継続中」、「雨の降り終わり」及び「降雨なし継続中」を示す情報を生成する。

なお、天候変化情報を天候情報とは別に生成することに限定はされず、天候変化情報を天候情報に含めて生成しても良い。その場合には、天候変化情報を含む天候情報がサーバ装置２に送信されることとなる。以下では、天候変化情報を天候情報に含めて生成する場合について具体的に説明する。

図７は、第２実施例に係る天候情報の生成手法を示すフローチャートである。このフローは、ナビゲーション装置１内の制御部１１によって、図４のステップＳ５で行われるものである。また、当該フローでは、制御部１１は、天候変化情報を含む天候情報を生成する。

まず、ステップＳ５０１では、制御部１１は、タイマーをスタートする。そして、ステップＳ５０２では、制御部１１は、所定時間内におけるワイパー動作回数を推定する。具体的には、制御部１１は、「２−２．ワイパー画像候補検出」及び「２−３．ワイパー画像候補判定」のセクションで述べた手法によりワイパー画像候補から採用されたワイパー画像の動きに基づいて、所定時間内におけるワイパー動作回数を推定する。この場合、制御部１１は、「２−４．天候情報生成」で述べた手法を用いて、ワイパー動作回数を推定する。具体的には、制御部１１は、所定時間内に得られた複数の撮影画像中においてワイパー画像が移動する回数（言い換えるとワイパー通過回数）、又は当該複数の撮影画像中にワイパー画像が含まれる回数（ワイパー写り込み回数）に基づいて、ワイパー動作回数を推定する。そして、処理はステップＳ５０３に進む。

ステップＳ５０３では、制御部１１は、ステップＳ５０２で推定されたワイパー動作回数が所定回数（例えば５回）よりも大きいか否かを判定する。ワイパー動作回数が所定回数よりも大きい場合（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）、制御部１１は、今回降雨ありと判定する（ステップＳ５０４）。そして、制御部１１は、前回の天候情報を判定する（ステップＳ５０５）。前回の天候情報のデータがない場合には、制御部１１は、「降雨あり」を示す天候情報を生成する（ステップＳ５０６）。前回の天候情報が「降雨あり」である場合には、制御部１１は、「降雨継続中」を示す天候情報を生成する（ステップＳ５０７）。前回の天候情報が「降雨なし」である場合には、制御部１１は、「雨の降り始め」を示す天候情報を生成する（ステップＳ５０８）。そして、ステップＳ５０６〜Ｓ５０８の後、処理は終了する。

これに対して、ワイパー動作回数が所定回数未満である場合（ステップＳ５０３：Ｎｏ）、制御部１１は、今回降雨なしと判定する（ステップＳ５０９）。そして、制御部１１は、前回の天候情報を判定する（ステップＳ５１０）。前回の天候情報のデータがない場合には、制御部１１は、「降雨なし」を示す天候情報を生成する（ステップＳ５１１）。前回の天候情報が「降雨あり」である場合には、制御部１１は、「雨の降り終わり」を示す天候情報を生成する（ステップＳ５１２）。前回の天候情報が「降雨なし」である場合には、制御部１１は、「降雨なし継続中」を示す天候情報を生成する（ステップＳ５１３）。そして、ステップＳ５１１〜Ｓ５１３の後、処理は終了する。

以上説明したフローによれば、天候変化情報を含む天候情報を適切に生成することができる。そのような天候情報によれば、天候がどのように変化したか（あるいは天候が変化していないか）を適切に把握することができるようになる。具体的には、天候変化情報を含む天候情報、位置情報及び時刻情報をサーバ装置２に送信することで、サーバ装置２側で、いつ、どこで雨が降り始めて、いつ、どこで雨が上がったのかを効率良く整理することが可能となる。

なお、他の例では、今回生成された天候情報に応じて、ワイパー１０１の動きを監視する監視時間、及び／又はワイパー１０１の動きを監視する間隔（以下では「監視間隔」と呼ぶ。）を変更しても良い。例えば、「雨の降り終わり」を示す天候情報が生成された場合に、監視時間を長くしたり、監視間隔を短くしたりすると良い。こうすることで、雨の降り終わりを精度良く判定することができる。

また、更に他の例では、サーバ装置２側で、天候変化情報を生成しても良い。その場合、ナビゲーション装置１は、天候変化情報を含まない天候情報を生成して送信することとし、サーバ装置２は、今回受信した天候情報と、前回受信した天候情報（記憶部２２に記憶されている）とを比較することで、天候がどのように変化したか（あるいは天候が変化していないか）を示す天候変化情報を生成すれば良い。

４．第３実施例
次に、第３実施例について説明する。なお、以下では、第１及び第２実施例と異なる構成（処理や制御など）のみを説明する。ここで説明しない第１及び第２実施例の構成は、第３実施例に適宜組み合わせて実施することができる。

第３実施例では、車両１００がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行している場合に、天候情報をサーバ装置２に送信しない点で、第１及び第２実施例と異なる。この場合、ナビゲーション装置１内の制御部１１は、例えばＧＰＳ受信機１４の測位用データと、地図データとして記憶されたトンネルや高架や屋内駐車場のデータとに基づいて、車両１００がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行しているか否かを判定する。そして、制御部１１は、車両１００がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行していると判定した場合に、天候情報をサーバ装置２に送信しない。こうすることで、誤った天候情報をサーバ装置２に送信してしまうことを適切に抑制することができる。具体的には、車両１００がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行している場合には、降雨状態であってもワイパー１０１を動作させない傾向にあるが、その場合に、降雨状態であるにも関わらずに「降雨なし」を示す天候情報を送信してしまうことを抑制することができる。

なお、上記のように天候情報をサーバ装置２に送信しない場合、つまり車両１００がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行していると判定した場合には、天候情報を生成しても良いし、生成してなくても良い（どちらでも構わない）。

また、他の例では、車両１００がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行している場合には、ＧＰＳ受信機１４が電波を受信できない可能性が高いため、ＧＰＳ受信機１４が電波を受信していない場合に（ＧＰＳ受信機１４の電波強度が所定値以下である場合としても良い）、車両１００がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行していると判定して、天候情報をサーバ装置２に送信しないこととしても良い。

更に他の例では、車両１００がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行している場合に、天候情報を送信しないことに代えて、車両１００がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行していることを示す情報を天候情報に付してサーバ装置２に送信しても良い。サーバ装置２は、車両１００がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行していることを示す情報が付された天候情報を受信した場合には、当該天候情報を天候マップの生成に用いなければ良い。

更に他の例では、サーバ装置２側で、車両１００がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行しているか否かを判定しても良い。その場合、ナビゲーション装置１は、天候情報及び位置情報を常にサーバ装置２に送信することとし、サーバ装置２は、当該位置情報から、車両１００がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行していると判定される場合に、当該天候情報を天候マップの生成に用いなければ良い。例えば、サーバ装置２は、記憶部２２に地図データとして記憶されたトンネルや高架や屋内駐車場のデータに基づいて、車両１００がトンネル内、高架下、及び屋内駐車場のいずれかを走行しているか否かを判定する。

５．第４実施例
次に、第４実施例について説明する。なお、以下では、第１乃至第３実施例と異なる構成（処理や制御など）のみを説明する。ここで説明しない第１乃至第３実施例の構成は、第４実施例に適宜組み合わせて実施することができる。

第４実施例では、上記したワイパー動作回数を車両１００の走行速度に応じて補正し、補正したワイパー動作回数に基づいて天候情報を生成する点で、第１乃至第３実施例と異なる。具体的には、第４実施例では、ナビゲーション装置１内の制御部１１は、「２−４．天候情報生成」で述べた手法により推定したワイパー動作回数を走行速度に応じて補正することで、車両１００の停止時相当のワイパー動作回数（以下では「停止時相当回数」と呼ぶ。）を求める。そして、制御部１１は、求めた停止時相当回数に基づいて、降雨の強度を示す天候情報を生成する。なお、制御部１１は、ＧＰＳ受信機２３の出力値及び／又は自立測位装置２４の出力値に基づいて、車両１００の走行速度を求める、若しくは、車両１００から車速パルスの情報を取得することで、車両１００の走行速度を求める。

ここで、上記のようにワイパー動作回数を補正する理由は以下の通りである。走行速度が上がるとフロントガラスに当たる雨粒の数が増えるため、運転者は、ワイパー１０１の動作速度を速くする傾向がある。その場合、推定されるワイパー動作回数も大きくなる。したがって、ワイパー動作回数に基づいて、降雨の強度を示す天候情報を精度良く生成するためには、その時点の走行速度に応じて、ワイパー動作回数を停車時相当の回数に補正することが望ましいと言える。したがって、第４実施例では、制御部１１は、ワイパー動作回数を走行速度に応じて補正する。

例えば、制御部１１は、図８に示すような補正係数を用いてワイパー動作回数を補正する。図８は、走行速度域ごとに対応付けられた、ワイパー動作回数を停止時相当の回数に補正するための補正係数のテーブル（補正係数テーブル）を示している。この補正係数テーブルは、実験やシミュレーションにより予め求められて、記憶部１２に記憶されている。例えば、１００ｋｍ／ｈで走行時に、ワイパー動作回数として「２０回」が求められた場合を考える。その場合、制御部１１は、補正係数テーブルを参照することで、１００ｋｍ／ｈに対応する「０．２５」を補正係数として取得して、「２０回×０．２５」の演算によりワイパー動作回数を補正することで、停止時相当回数として「５回」を得る。

以上のようにワイパー動作回数を補正した停止時相当回数を用いることで、車両１００の走行速度によらずに、降雨の強度を示す天候情報を精度良く生成することが可能となる。

なお、他の例では、車種ごとに異なる補正係数テーブルを用いても良い。その場合、制御部１１は、ユーザによる車種に関する登録を受け付け、そうして登録された車種に対応する補正係数テーブルを取得し、当該補正係数テーブルに基づいてワイパー動作回数を補正する。このように車種に応じた補正係数テーブルを用いるのは、走行速度に応じてワイパー動作回数を停止時相当の回数に補正するための補正係数が、車種によって異なる傾向にあるからである。例えば、車種ごとのフロントガラスの傾斜具合により走行時の雨粒の吹き飛びやすさが異なり、車種によっては高速走行時にワイパー１０１の動作速度を上げる必要がない場合があるからである（つまり車種によっては高速走行時にワイパー動作回数を大きく補正する必要がない場合があるからである）。なお、車種ごとの補正係数テーブルは、実験やシミュレーションにより予め求められて、記憶部１２に記憶される。

更に他の例では、フロントガラスへの撥水コーティングの有無に応じて異なる補正係数テーブルを用いても良い。その場合、制御部１１は、ユーザによる、フロントガラスに撥水コーティングを施しているか否かに関する登録を受け付け、そうして登録された撥水コーティングの有無に応じた補正係数テーブルを取得し、当該補正係数テーブルに基づいてワイパー動作回数を補正する。そのような補正係数テーブルも、実験やシミュレーションにより予め求められて、記憶部１２に記憶される。

更に他の例では、上記したような補正係数テーブルを、ナビゲーション装置１内の記憶部１２に記憶させる代わりに、サーバ装置２内の記憶部２２に記憶させても良い。その場合、ナビゲーション装置１は、補正係数テーブルの取得に必要な情報の登録を受け付けて、当該情報をサーバ装置２に送信し、サーバ装置２は、そのようにナビゲーション装置１から送信された情報に対応する補正係数テーブルを記憶部２２から読み出して、当該補正係数テーブルをナビゲーション装置１に送信する。

更に他の例では、上記したようにカメラ１６の撮影画像を解析することでワイパー動作回数を求める代わりに、ＣＡＮ（Controller Area Network）のような車載ネットワークよりワイパー動作状況を取得しても良い。例えば、ナビゲーション装置１は、ワイパー１０１がインターバル動作、ノーマル動作及びハイスピード動作のいずれを行うように設定されているかを示す情報を、ワイパー動作状況として取得する。その場合、ナビゲーション装置１内の制御部１１は、取得したワイパー動作状況と車両１００の走行速度とに基づいて、天候情報を生成する。具体的には、制御部１１は、ワイパー動作状況に対応するワイパー動作回数を、走行速度に応じた補正係数によって補正して、降雨の強度を示す天候情報を生成する。

６．変形例
上記した実施例では、ナビゲーション装置１側で天候情報を生成していたが、他の例では、サーバ装置２側で天候情報を生成しても良い。その場合、ナビゲーション装置１は、カメラ１６の撮影画像に基づいてワイパー１０１の動きに関するワイパー情報を生成し、当該ワイパー情報と、カメラ１６による撮影場所の位置を示す位置情報とをサーバ装置２に送信する。そして、サーバ装置２は、ナビゲーション装置１から受信したワイパー情報及び位置情報に基づいて、撮影場所での天候情報を生成する。つまり、サーバ装置２は、撮影場所での天候状況を検出する。例えば、ナビゲーション装置１は、ワイパー情報としてワイパー動作回数を生成し、サーバ装置２は、当該ワイパー動作回数に基づいて、「降雨あり」又は「降雨なし」を示す天候情報を生成する。

また、更に他の例では、ナビゲーション装置１は、ワイパー情報及び位置情報と共に、車両１００の走行速度をサーバ装置２に送信し、サーバ装置２は、受信した走行速度に応じてワイパー情報（ワイパー動作回数など）を補正し、補正したワイパー情報に基づいて天候情報を生成しても良い。

上記した実施例では、本発明をナビゲーション装置１に適用していたが、本発明の適用はこれに限定はされない。本発明は、ナビゲーション装置１以外にも、カメラを備え、自装置の位置を測位可能な携帯端末（スマートフォンなど）や、ドライブレコーダなどに適用可能である。つまり、そのような携帯端末やドライブレコーダに、本発明における「情報送信装置」を適用することができる。

１ ナビゲーション装置
２ サーバ装置
１１、２１ 制御部
１２、２２ 記憶部
１３ 入力部
１４ ＧＰＳ受信機
１５ 自立測位装置
１６ カメラ
１７ 表示部
１８、２３ 通信部
１００ 車両
１０１ ワイパー

Claims (1)

1. 移動体と共に移動する情報送信装置によって撮影されたワイパー画像に基づいて生成される所定時間内のワイパーの動作回数に関する情報と、前記ワイパー画像が撮影された場所の位置情報とを、当該情報送信装置から受信する受信手段と、
   前記動作回数に関する情報及び前記位置情報を基に、前記ワイパー画像が撮影された場所における天候状況を検出する検出手段と、
   を備えることを特徴とするサーバ装置。

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