JP2019147461A - 加熱制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱部が無駄に電力を消費する可能性を低下させることができる加熱制御装置を提供する。【解決手段】制御ＥＣＵは、車両に設けられた窓部の内側に配設され且つ所定時間が経過する毎に前記窓部の外側の風景を前記窓部越しに撮像するカメラセンサが撮像した撮像画像を分割して得られる複数の所定領域ＰＡ毎に、各所定領域内で検出されたエッジのエッジ強度に基づくエッジ指標値ＥＩＶを計算する。そして、制御ＥＣＵは、今回計算されたエッジ指標値の所定時間前に計算されたエッジ指標値からの変化量が所定の閾値変化量以上となった所定領域の数を変化領域数ＣＮとして計数し、前記変化領域数が所定の閾値領域数未満である状態が所定時間継続した場合、所定の曇り条件が成立したと判定し、加熱部に窓部を加熱させる。【選択図】図６

Description

本発明は、車両に設けられた窓部の内側から窓部越しに窓部の外側の風景を撮像する撮像部を備えた車両に適用され、前記窓部を加熱可能な加熱部を制御する加熱制御装置に関する。

車両の外気温度が低い場合、窓部の内側に結露が発生し、窓部が曇る可能性がある。窓部が曇った状態で撮像部が撮像した画像は、「被写体の輪郭がぼやけ且つ画像全体が白っぽく」なる傾向があり、撮像部は窓部の外側の正確な風景を撮像できなくなる可能性が高い。従来から特許文献１に提案されているように、外気温度が設定温度以下となった場合、加熱部に窓部を加熱させることによって、窓部の曇りを除去する加熱制御装置（以下、「従来装置」と称呼する場合もある。）が知られている。

特開２０１７−１８５８９６号公報（段落００６５及び００６６等を参照。）

しかしながら、外気温度が設定温度よりも高い場合であっても湿度及び／又は車室内温度等によっては窓部が曇る場合がある。

そこで、撮像部が撮像した画像に基づいて窓部の曇りを検出したときに、加熱部に窓部を加熱させる装置が考えられる。

ところが、霧が発生している場合にも、窓部に曇りが発生している場合と同様に、撮像部は正確な風景を撮像できなくなる。霧が発生している状況下で撮像された画像は、窓部が曇っている状況下で撮像された画像と同じく、「被写体の輪郭がぼやけ且つ画像全体が白っぽいという」特徴を有する。よって、前述した「撮像した画像に基づいて窓部が曇っているか否かを単に判定する装置」は、霧が発生しているのか窓部が曇っているのかを判別できない。このため、前述した装置は、窓部は曇っていないが霧が発生している場合、加熱部に窓部を加熱させてしまう。しかし、霧は車両の外部で発生しているため、霧が発生している場合に加熱部に窓部を加熱させても、意味がなく、無駄な電力が消費される。

本発明は前述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、窓部に曇りが発生しているのか霧が発生しているのかを判別し、窓部に曇りが発生している可能性が高いと判定した場合に加熱部に窓部を加熱させることによって、加熱部が無駄に電力を消費する可能性を低下させることができる加熱制御装置を提供することにある。

本発明の加熱制御装置（以下、「本発明装置」とも呼称する。）は、
車両に設けられた窓部（４５及び４５ａ）の内側に配設され且つ所定時間が経過する毎に前記窓部の外側の風景を前記窓部越しに撮像する撮像部（２１及び２４）を有する車両に適用され、
前記窓部の内側に配設され且つ前記窓部を加熱可能な加熱部（３１）と、
前記加熱部に前記窓部を加熱させる制御部（１０）と、を備え、
前記制御部は、
前記所定時間が経過する毎に前記撮像部が撮像した撮像画像（ＰＩ）を分割して得られる複数の所定領域（ＰＡ１乃至ＰＡ６）毎に、各所定領域内で検出されたエッジのエッジ強度に基づくエッジ指標値（ＥＩＶ）を計算し（ステップ８１０）、
今回計算された前記エッジ指標値の前記所定時間前に計算されたエッジ指標値からの変化量が所定の閾値変化量以上となった所定領域の数を変化領域数（ＣＮ）として計数し（ステップ８２０）、
前記変化領域数が所定の閾値領域数未満である状態が所定時間（Ｔ２ｔｈ）継続した場合（ステップ８３０「Ｙｅｓ」）、所定の曇り条件が成立したと判定し（ステップ８４０）、前記加熱部に前記窓部を加熱させる（ステップ６６０）、
ように構成されている。

車外に霧が発生している場合、車両の走行（及び／又は風等）によって撮像画像における霧の位置が変化する。このため、撮像画像において霧によってエッジが検出されにくい部分（エッジ強度が弱い部分）が移動するので、変化領域数は多くなる。一方、窓部が曇っている場合、撮像画像における曇りの位置は変化しない。このため、撮像画像においてエッジが検出されにくい部分（エッジ強度が弱い部分）が移動しないので、変化領域数は少なくなる。よって、本発明装置は、変化領域数が閾値領域数未満である状態が所定時間継続した場合、窓部が曇っている可能性が高いと判定する。

これによって、本発明装置は、窓部が曇っていることをより正確に判定することができる。更に、窓部が曇っている可能性が高いと判定した場合、加熱部に窓部を加熱させるため、霧が発生している場合に加熱部に窓部が加熱される可能性を低下させることができる。これによって、無駄に電力を消費する可能性を低下させることができる。

なお、上記説明においては、発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、発明の各構成要素は、前記名称及び／又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る加熱制御装置（本制御装置）の概略システム構成図である。 図２は、図１に示すヒータの取付位置の説明図である。 図３Ａは、図２に示す光透過部が曇っている状況である時刻に撮像された撮像画像の説明図である。 図３Ｂは、図２に示す光透過部が曇っている状況で図３Ａの時刻から所定時間が経過した時刻に撮像された撮像画像の説明図である。 図４Ａは、車外に霧が発生している状況である時刻に撮像された撮像画像の説明図である。 図４Ｂは、車外に霧が発生している状況で図４Ａの時刻から所定時間が経過した時刻に撮像された撮像画像の説明図である。 図５は、本制御装置の作動の説明図である。 図６は、図１に示した制御ＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図７は、図６に示したルーチンの白色条件判定処理にて、制御ＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図８は、図６に示したルーチンの曇り・霧判定処理にて、制御ＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。

本発明の実施形態に係る加熱制御装置（以下、「本制御装置」と称呼される場合がある。）は、車両（以下において、他の車両と区別するために、「自車両ＳＶ」と称呼される場合がある。）に適用される。本制御装置は、図１に示すように、制御ＥＣＵ１０、カメラセンサ２１、車輪速センサ２２、ヒータ（以下、「加熱部」と称呼される場合がある。）３１、表示器３２及びスピーカ３３を備える。

制御ＥＣＵ１０は、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置（Electric Control Unit）である。本明細書において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ及びインターフェース（Ｉ／Ｆ）等を含む。ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）を実行することにより各種機能を実現するようになっている。

図２に示すように、カメラセンサ２１は、自車両ＳＶのフロントウィンド４５の後面（即ち、車内側の面）の上縁部付近の車幅方向中央部に配置される。より具体的に述べると、フロントウィンド４５の後面の上縁部及びその近傍部には、全体形状が略Ｔ字形をなす遮光シート４６が貼り付けられている。遮光シート４６の中央部には前斜め下方に向かって延びる前方延出部４６ａが形成されている。カメラセンサ２１を収容するカバー２３の上面には接着面（図示省略）が設けられている。この接着面が前方延出部４６ａの下面に接着されることによって、カメラセンサ２１は前方延出部４６ａの下面に固定される。

前方延出部４６ａの前端近傍部には略台形形状をなす光透過孔４６ｂが形成され、フロントウィンド４５の光透過孔４６ｂと対向する部位は光透過部４５ａを構成している。このため、カメラセンサ２１が前方延出部４６ａの下面に固定されたとき、光透過孔４６ｂと対向する位置にカメラセンサ２１に備わる撮像部２４が位置するようになる。

このため、撮像部２４は、フロントウィンド４５の前方（即ち、自車両ＳＶの前方）に位置する物標（例えば、他の車両）によって後方へ反射され且つフロントウィンド４５の光透過部４５ａ、遮光シート４６の光透過孔４６ｂを透過した反射光を所定時間が経過する毎に撮像して撮像画像を取得する。そして、撮像部２４は、取得した撮像画像をカメラセンサ２１に備わる画像処理装置（図示省略）に送信する。

画像処理装置は、撮像部２４が送信した撮像画像に基づいて自車両ＳＶの前方に存在する物標を検出した場合、当該撮像画像に基づいて当該物標の自車両ＳＶに対する位置を取得する。そして、画像処理装置は、取得した物標の位置を示す位置情報及び当該撮像画像を含む物標情報を所定時間が経過する毎に制御ＥＣＵ１０に送信する。

制御ＥＣＵ１０は、物標情報に基づいて、「自動ブレーキ制御、レーンキーピングアシスト制御（レーントレーシングアシスト制御）及びアダプティブハイビーム制御」等を実行したり、自動運転を実施したり、警報を発したりする。以下、撮像画像に基づいて検出された物標に基づくこのような制御は運転支援制御と称呼される。

図２に示すように、ヒータ３１は、カメラセンサ２１の一部の領域に設けられる。より具体的に述べると、ヒータ３１は、カメラセンサ２１が前方延出部４６ａに固定されたときに、フロントウィンド４５の下方に位置し且つフロントウィンド４５全面に渡って対面する領域に設けられる。ヒータ３１は、通電時に発熱する金属（例えば、黄銅）によって構成された電熱線である。自車両ＳＶに搭載された電源から電力がヒータ３１に供給されてヒータ３１の状態が通電状態となると、ヒータ３１は発熱する。このヒータ３１が発した熱は上方へ伝わるため、光透過部４５ａが加熱されることになる。光透過部４５ａが曇っている場合、ヒータ３１によって光透過部４５ａが加熱されて光透過部４５ａ付近の温度が露点温度以上になると、当該曇りは消失する。更に、光透過部４５ａに氷及び／霜が付着していた場合も、ヒータ３１が光透過部４５ａを加熱することによって、光透過部４５ａの温度が上昇し、光透過部４５ａに付着していた氷及び／霜を溶かすことができる。

車輪速センサ２２は、自車両ＳＶの車輪毎に設けられ、各車輪が所定角度回転する毎に一つのパルス信号（車輪パルス信号）を発生させる。制御ＥＣＵ１０は、各車輪速センサ２２から送信されてくる車輪パルス信号の単位時間におけるパルス数を計測し、その計測したパルス数に基づいて各車輪の回転速度（車輪速度）を演算する。制御ＥＣＵ１０は、各車輪の車輪速度に基づいて自車両ＳＶの速度を示す車速Ｖｓを演算する。車速Ｖｓは、例えば、４つの車輪の車輪速度の平均値である。

表示器３２は、制御ＥＣＵ１０からの表示信号を受信し、その表示信号が示す情報を運転者に対して表示する液晶ディスプレイである。従って、表示器３２は、制御ＥＣＵ１０からの信号に応答して後述する曇り発生表示及び霧発生表示を行うことができる。表示器３２は、ヘッドアップディスプレイであってもよい。
スピーカ３３は、制御ＥＣＵ１０からの発音信号を受信し、その発音信号に応じた音を発生する。従って、スピーカ３３は、制御ＥＣＵ１０からの信号に応答して後述する曇り発生音及び霧発生音を発生することができる。

（作動の概要）
次に、本制御装置の作動の概要について説明する。
本制御装置は、今回撮像された最新の撮像画像（以下、「今回撮像画像」と称呼される場合もある。）ＰＩの画素値に基づいて撮像画像ＰＩ全体が白色であるか否かを判定する。撮像画像ＰＩ全体が白色である場合、光透過部４５ａが曇っているか、車外に霧が発生しているかのいずれかの状況が発生していると考えられる。

そこで、本制御装置は、撮像画像ＰＩの図５に示す各所定領域ＰＡ１乃至ＰＡ６のエッジ指標値ＥＩＶの時系列的な遷移に基づいて、以下の曇り条件が成立している場合、光透過部４５ａが曇っていると判定し、ヒータ３１に光透過部４５ａを加熱させる。一方、本制御装置は、曇り条件が成立していない場合、ヒータ３１に光透過部４５ａを加熱させない。エッジ指標値ＥＩＶは、各所定領域ＰＡ１乃至ＰＡ６で検出されたエッジ強度に基づく値である。エッジ強度が閾値強度以上である画素が存在しない所定領域ＰＡのエッジ指標値ＥＩＶの値は「０」であり、エッジ強度が閾値強度以上である画素が存在する所定領域ＰＡのエッジ指標値ＥＩＶの値は「１」である。

曇り条件は、以下の条件Ａ１及びＡ２の何れもが成立したときに成立する。但し、曇り条件は以下のＡ２のみが成立したときに成立する条件であってもよい。
＜曇り条件＞
（Ａ１）撮像画像ＰＩ全体が白色である状態が継続した時間を示す白色継続時間が第１閾値時間Ｔ１ｔｈ以上であること
なお、撮像画像ＰＩ全体が白色である状態であるか否かは、後述する白色度ＷＤに基いて判定される（図７を参照。）。
（Ａ２）変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ未満である状態が継続した時間を示す無変化継続時間が第２閾値時間Ｔ２ｔｈ以上であること
変化領域数ＣＮは、今回のエッジ指標値ＥＩＶが「所定時間前の撮影画像に基づいて得られたエッジ指標値（以下、「前回のエッジ指標値ＥＩＶ」と称呼する。）」から変化した領域の数である。

光透過部４５ａが曇っている状況下で撮像された撮像画像ＰＩを図３Ａ及び図３Ｂに示す。光透過部４５ａの曇りの原因は、光透過部４５ａの内側に発生した結露、光透過部４５ａに付着する氷及び／又は霜が考えられる。結露は、光透過部４５ａの内側に発生するので車外の風の影響を受けないため、発生した場所から移動せず、その発生した場所に留まる傾向にある。更に、氷及び／又は霜は、光透過部４５ａに張り付いているため、発生した場所から移動せず、その発生した場所に留まる傾向にある。

図３Ａに示すように、時刻ｔａにて撮像された撮像画像ＰＩａの左上方の領域には濃い曇りＤＣが写り込み、それ以外の領域には薄い曇りＴＣが写り込んでいる。更に、時点ｔａから所定時間が経過した時刻ｔｂにて撮像された撮像画像ＰＩｂに写り込む曇りは、図３Ｂに示すように、撮像画像ＰＩａから変化していない。撮像画像ＰＩの濃い曇りＤＣ及び薄い曇りＴＣが写り込んだ領域ではエッジが検出されなかったと仮定すると、撮像画像ＰＩａ及びＰＩｂのエッジ指標値は「０」のまま変化しない。このように、光透過部４５ａが曇っている場合には、エッジ指標値ＥＩＶが時系列的に変化しない可能性が高く、変化領域数ＣＮは閾値領域数ＣＮｔｈ未満となる可能性が高い。

車外に霧が発生している場合に撮像された撮像画像ＰＩを図４Ａ及び図４Ｂに示す。車外に発生する霧に含まれる水分濃度が場所によって異なるため、霧が発生している場所と霧が発生していない場所とがあり、更に、水分濃度が高い濃霧ＤＦが発生している場所もあれば、水分濃度が低い薄霧ＴＦが発生している場所もある。このため、自車両ＳＶが走行することによって撮像部２４が撮像する風景が変われば、撮像画像ＰＩに写り込む霧の撮像画像ＰＩにおける位置も変化する。図４Ａに示すように、時刻ｔｃにて、自車両ＳＶは薄霧ＴＦ１の後方に位置し、時点ｔｃにて撮像された撮像画像ＰＩｃの左側の領域には薄霧ＴＦ１が写り込み、右側の領域には濃霧ＤＦ１が写り込む。図４Ｂに示すように、時点ｔｃから所定時間が経過した時点ｔｄでは薄霧ＴＦ１は自車両ＳＶの移動によって自車両ＳＶの後方に位置している。よって、時点ｔｄにて撮像された撮像画像ＰＩｄには、当該撮像画像ＰＩにおける中央の領域には薄霧ＴＦ２が写り込み、右側の領域には濃霧ＤＦ１が写り込む。撮像画像ＰＩの薄霧ＴＦ及び濃霧ＤＦが写り込んだ領域では、エッジが検出されないと仮定すると、撮像画像ＰＩｃ及びＰＩｄの右側の領域のエッジ指標値ＥＩＶは「０」から変化しないが、左側の領域のエッジ指標値ＥＩＶは「０」から「１」に変化するとともに、中央の領域のエッジ指標値ＥＩＶは「１」から「０」に変化する。このように、車外に霧が発生している場合には、エッジ指標値ＥＩＶが時系列的に変化する可能性が高く、変化領域数ＣＮは閾値領域数ＣＮｔｈ以上となる可能性が高い。このため、車外に霧が発生している場合、上述した曇り条件が成立しない可能性が高い。

以上説明したように、本制御装置は、曇り条件が成立した場合に光透過部４５ａが曇っていると判定するので、光透過部４５ａが曇っているのか車外に霧が発生しているのかを正確に判別することができる。よって、車外で霧が発生している場合にヒータ３１に光透過部４５ａを加熱させることを防止できるので、無駄な電力の消費を低減させることができる。

（作動の詳細）
図５に示した例を参照しながら、本制御装置の作動の詳細を説明する。図５に示した撮像画像ＰＩｔ１乃至撮像画像ＰＩｔ４は、所定時間が経過する毎にのそれぞれの時点（即ち、時点ｔ１乃至時点ｔ４のそれぞれ）にて撮影された画像である。
図５に示した例においては、時刻ｔ１の直前にて光透過部４５ａが曇り始め、時点ｔ１乃至時点ｔ４にて撮像された撮像画像ＰＩはいずれも全体が白色であると仮定する。このため、本制御装置は、時刻ｔ１にて白色継続時間のカウントを開始し、時点ｔ４までそのカウントを継続する。

時点ｔ１にて撮像された撮像画像ＰＩｔ１の所定領域ＰＡ６のエッジ指標値ＥＩＶは「１」であり、所定領域ＰＡ１乃至ＰＡ５のエッジ指標値ＥＩＶは「０」である。前回の総ての所定領域ＰＡ１乃至ＰＡ６のエッジ指標値ＥＩＶが「１」であったと仮定すると、所定領域ＰＡ１乃至ＰＡ５でエッジ指標値ＥＩＶが変化しており、変化領域数ＣＮは「５」である。閾値領域数ＣＮｔｈが「２」であると仮定すると、時刻ｔ１にて変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ以上である。

時刻ｔ２にて撮像された撮像画像ＰＩｔ２の所定領域ＰＡ５及びＰＡ６のエッジ指標値ＥＩＶは「１」であり、所定領域ＰＡ１乃至ＰＡ４のエッジ指標値ＥＩＶは「０」である。所定領域ＰＡ５のエッジ指標値ＥＩＶは「０」から「１」に変化しているため、変化領域数ＣＮは「１」である。変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ未満となり、本制御装置は、上述した無変化継続時間のカウントを開始する。

時刻ｔ３にて撮像された撮像画像ＰＩｔ３の所定領域ＰＡ５及びＰＡ６のエッジ指標値ＥＩＶは「１」であり、所定領域ＰＡ１乃至ＰＡ４のエッジ指標値ＥＩＶは「０」である。このため、撮像画像ＰＩｔ３の何れの所定領域ＰＡのエッジ指標値ＥＩＶも撮像画像ＰＩｔ２から変化しておらず、変化領域数ＣＮは「０」である。時刻ｔ３においても、変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ未満となる。よって、本制御装置は、上述した無変化継続時間のカウントを継続する。

時刻ｔ４にて撮像された撮像画像ＰＩｔ４のＰＡ６のエッジ指標値ＥＩＶは「１」であり、所定領域ＰＡ１乃至ＰＡ５のエッジ指標値ＥＩＶは「０」である。このため、所定領域ＰＡ５のエッジ指標値ＥＩＶは「１」から「０」に変化しているため、変化領域数ＣＮは「１」であり、時刻ｔ４においても、変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ未満となる。よって、本制御装置は、上述した無変化継続時間のカウントを継続する。

時刻ｔ４において、白色継続時間が第１閾値時間Ｔ１ｔｈ以上となり且つ無変化継続時間が第２閾値時間Ｔ２ｔｈ以上となると仮定すると、時刻ｔ４にて、本制御装置は、曇り条件が成立したと判定し、ヒータ３１に光透過部４５ａを加熱させる。

（具体的作動）
制御ＥＣＵ１０のＣＰＵは、図６にフローチャートで示したルーチンを所定時間が経過する毎に実行する。図６に示すルーチンは、光透過部４５ａの状態及び車外の状態に応じてヒータ３１を制御するためのルーチンである。

従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図６のステップ６００から処理を開始し、以下に述べるステップ６０５及びステップ６１０をこの順に実行し、ステップ６１５に進む。

ステップ６０５：ＣＰＵは、撮像画像ＰＩをカメラセンサ２１から取得する。
ステップ６１０：ＣＰＵは、ステップ６０５にて取得した撮像画像ＰＩを複数の所定領域ＰＡ１乃至ＰＡ６に分割する。

ステップ６１０の実行後、ＣＰＵは、ステップ６１５に進み、撮像画像ＰＩ全体が白色である状態が継続している時間（以下、「白色継続時間」と称呼する。）が第１閾値時間Ｔ１ｔｈ以上となったか否かを判定する白色条件判定処理を実行する。即ち、ＣＰＵは、図６に示すステップ６１５に進むと、図７にフローチャートで示したサブルーチンの処理をステップ７００から開始し、以下に述べるステップ７０５及びステップ７１０をこの順に実行してステップ７１５に進む。

ステップ７０５：ＣＰＵは、各所定領域ＰＡの白色度ＷＤを計算する。
より具体的に述べると、ＣＰＵは、撮像画像ＰＩをグレースケールに変換し、グレースケールに変換後の撮像画像ＰＩの各所定領域ＰＡに含まれる画素値の平均である平均画素値を白色度ＷＤとして計算する。この場合、平均画素値が大きいほど（即ち、白色度ＷＤが大きいほど）、所定領域ＰＡの白色らしさが高くなる。

ステップ７１０：ＣＰＵは、白色度ＷＤが所定の閾値白色度ＷＤｔｈ以上となる所定領域ＰＡの数を白色領域数ＷＮとして計数する。換言すれば、ＣＰＵは、白色度ＷＤが閾値白色度ＷＤｔｈ以上である所定領域ＰＡを白色であると見做し、白色であると見做した所定領域ＰＡの数を計数する。

ステップ７１５：ＣＰＵは、ステップ７１０にて計数された白色領域数ＷＮが所定の閾値領域数ＷＮｔｈ以上であるか否かを判定する。換言すれば、ＣＰＵは、ステップ７１５にて撮像画像ＰＩ全体が白色であるか否かを判定する。

白色領域数ＷＮが閾値領域数ＷＮｔｈ未満である場合、即ち、撮像画像ＰＩ全体が白色でないと判定される場合、ＣＰＵは、ステップ７１５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ７２０に進む。ステップ７２０にて、ＣＰＵは、後述する白色フラグＷＦ、白色条件フラグＷＣＦ、曇りフラグＣＦ及び霧フラグＦＦの値を「０」に設定することによってこれら初期化する。白色フラグＷＦの値は、白色領域数ＷＮが閾値領域数ＷＮｔｈ以上である場合に「１」に設定され、白色条件フラグＷＣＦの値は、白色継続時間が所定の第１閾値時間Ｔ１ｔｈ以上継続した場合に「１」に設定される。曇りフラグＣＦの値は、光透過部４５ａが曇っていると判定された場合に「１」に設定される。霧フラグＦＦの値は、車外に霧が発生していると判定された場合に「１」に設定される。なお、白色フラグＷＦ、白色条件フラグＷＣＦ、曇りフラグＣＦ及び霧フラグＦＦの値は、自車両ＳＶの図示しないイグニッション・キー・スイッチがオフ位置からオン位置へと変更されたときに実行される初期化ルーチンにより「０」に設定される。ステップ７２０の実行後、ＣＰＵは、ステップ７９５に進み、本ルーチンを一旦終了し、図６に示すステップ６２０に進む。

ステップ６２０にて、ＣＰＵは、白色フラグＷＦの値が「１」に設定されているか否かを判定する。この時点では図７に示すステップ７２０にて白色フラグＷＦの値は「０」に設定されている。即ち、白色領域数ＷＮが閾値領域数ＷＮｔｈ未満であり、光透過部４５ａの曇り及び車外の霧の何れも発生していないと考えられる。よって、ＣＰＵは、ステップ６２０にて「Ｎｏ」と判定し、以下に述べるステップ６３０を実行し、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

ステップ６３０：ＣＰＵは、ヒータ３１への電源の供給を停止する。これは、白色フラグＷＦの値が「０」であれば、光透過部４５ａが曇っておらず、ヒータ３１が光透過部４５ａを加熱する必要がないためである。

その後光透過部４５ａが曇り始めたことにより、白色領域数ＷＮが閾値領域数ＷＮｔｈ以上となった場合、ＣＰＵが図７に示すステップ７１５に進むと、ＣＰＵは、そのステップ７１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ７２５を実行してからステップ７３０に進む。

ステップ７２５：ＣＰＵは、白色フラグＷＦの値を「１」に設定する。白色フラグＷＦの値は、白色領域数ＷＮが閾値領域数ＷＮｔｈ以上であれば、白色継続時間が第１閾値時間Ｔ１ｔｈ未満であっても、「１」に設定される。
ステップ７３０：ＣＰＵは、白色領域数ＷＮが閾値領域数ＷＮｔｈ以上である状態が継続した時間を示す白色継続時間が第１閾値時間Ｔ１ｔｈ以上であるか否かを判定する。なお、ＣＰＵは図示しない白色継続時間計数ルーチンを所定時間が経過する毎に実行している。ＣＰＵは、このルーチンにおいて、白色フラグＷＦの値が「１」となっている継続時間を白色継続時間として計測（カウントアップ）している。よって、白色フラグＷＦの値が「０」となると、白色継続時間は「０」にリセットされる。

白色継続時間が第１閾値時間Ｔ１ｔｈ未満である場合、ＣＰＵは、ステップ７３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ７９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了し、図６に示すステップ６２０に進む。

上述したように白色フラグＷＦの値が「１」に設定されているので、ＣＰＵは、ステップ６２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ６３５及びステップ６４０に進む。

ステップ６３５：ＣＰＵは、車輪速センサ２２からの車輪パルス信号に基づいて自車両ＳＶの車速Ｖｓを取得（演算）する。
ステップ６４０：ＣＰＵは、ステップ６３５にて取得した車速Ｖｓの大きさが「０ｋｍ／ｈ」よりも大きいか否かを判定する。

以下、自車両ＳＶが走行していて、車速Ｖｓの大きさが「０ｋｍ／ｈ」よりも大きいと仮定して説明を続ける。この場合、ＣＰＵは、ステップ６４０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６４５に進み、撮像画像ＰＩ全体が白色となった原因が光透過部４５ａの曇りによるものか車外の霧によるものかを判定する曇り・霧判定処理を実行する。即ち、ＣＰＵは、図６に示すステップ６４５に進むと、図８にフローチャートで示したサブルーチンの処理をステップ８００から処理を開始し、以下に述べるステップ８０５及びステップ８１０をこの順に実行してからステップ８１５に進む。

ステップ８０５：ＣＰＵは、上述したように、各所定領域ＰＡからエッジを検出する。
ステップ８１０：ＣＰＵは、上述したように、ステップ８０５にて検出したエッジに基づいて、各所定領域ＰＡのエッジ指標値ＥＩＶを計算する。
ステップ８１５：ＣＰＵは、前回各所定領域ＰＡのエッジ指標値ＥＩＶが計算されているか否かを判定する。

前回白色フラグＷＦの値が「０」に設定されていたので、図８に示すルーチンは実行されていない。従って、各所定領域ＰＡのエッジ指標値ＥＩＶは前回計算されていないので、ＣＰＵは、ステップ８１５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了し、図６に示すステップ６５０に進む。

ステップ６５０にて、ＣＰＵは、曇りフラグＣＦの値が「１」であるか否かを判定する。現時点では、光透過部４５ａが曇っていると判定されておらず、曇りフラグＣＦの値は「０」であるので、ＣＰＵは、ステップ６５０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６５５に進む。ステップ６５５にて、ＣＰＵは、霧フラグＦＦの値が「１」であるか否かを判定する。

現時点では、車外に霧が発生していると判定されておらず、霧フラグＦＦの値は「０」であるので、ＣＰＵは、ステップ６５５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６３０に進み、ヒータ３１への電源の供給を停止する。次いで、ＣＰＵは、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

その後光透過部４５ａが曇ったまま所定時間が経過した場合、ＣＰＵは、図７に示すステップ７１５に進んだとき、上述したように白色領域数ＷＮが閾値領域数ＷＮｔｈ以上であるので、そのステップ７１５にて「Ｙｅｓ」と判定する。そして、ＣＰＵは、ステップ７２５に進み、白色フラグＷＦの値「１」に設定し、ステップ７３０に進む。

ここで、白色領域数ＷＮが閾値領域数ＷＮｔｈ以上である状態が第１閾値時間Ｔ１ｔｈ以上継続したとすると、ＣＰＵは、ステップ７３０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ７３５に進む。ステップ７３５にて、ＣＰＵは、白色条件フラグＷＣＦの値を「１」に設定し、ステップ７９５に進み、本ルーチンを一旦終了し、図６に示すステップ６２０に進む。

白色フラグＷＦの値は「１」であるので、ＣＰＵは、ステップ６２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６３５にて車速Ｖｓを取得し、ステップ６４０に進む。車速Ｖｓの大きさは「０ｋｍ」よりも大きいため、ＣＰＵはステップ６４０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６４５に進む。

そして、ＣＰＵは、図８に示すステップ８０５及びステップ８１０を実行してステップ８１５に進む。前回エッジ指標値ＥＩＶが計算されているので、ステップ８１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ８２０及びステップ８２５をこの順に実行する。

ステップ８２０：ＣＰＵは、今回ステップ８１０にて計算したエッジ指標値ＥＩＶが前回計算したエッジ指標値ＥＩＶの値から変化している所定領域ＰＡの数を変化領域数ＣＮとして計数する。
ステップ８２５：ＣＰＵは、変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ未満であるか否かを判定する。

現在の状態は光透過部４５ａが曇った状態であるから、今回のエッジ指標値ＥＩＶは前回のエッジ指標値ＥＩＶから変化する可能性は低い。よって、変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ未満である。この場合、ＣＰＵは、ステップ８２５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８３０に進む。

ステップ８３０にて、ＣＰＵは、変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ未満である状態が継続した時間を示す無変化継続時間が所定の第２閾値時間Ｔ２ｔｈ以上であるか否かを判定する。なお、ＣＰＵは図示しない無変化継続時間計数ルーチンを所定時間が経過する毎に実行している。ＣＰＵは、このルーチンにおいて、変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ未満である状態の継続時間を無変化継続時間として計測（カウントアップ）している。前述したように、光透過部４５ａが曇った状態であると、変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ未満である状態が継続する。従って、無変化継続時間が第２閾値時間Ｔ２ｔｈ以上になる。この場合、ＣＰＵは、ステップ８３０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８３５に進む。

ステップ８３５にて、ＣＰＵは、白色条件フラグＷＣＦの値は「１」であるか否かを判定する。白色条件フラグＷＣＦの値は「１」に設定されているので、ＣＰＵは、ステップ８３５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８４０に進む。

ステップ８４０にて、ＣＰＵは、曇りフラグＣＦの値を「１」に設定するとともに、霧フラグＦＦの値を「０」に設定し、ステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了し、図６に示すステップ６５０に進む。即ち、ＣＰＵは、図８に示すステップ８３５にて「Ｙｅｓ」と判定すると、白色継続時間が第１閾値時間Ｔ１ｔｈ以上であって且つ無変化継続時間が第２閾値時間Ｔ２ｔｈ以上であるという曇り条件が成立したと判定し、曇りフラグＣＦの値を「１」に設定する。

曇りフラグＣＦの値が「１」に設定されると、ＣＰＵは、図６に示すステップ６５０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ６６０及びステップ６６５をこの順に実行し、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

ステップ６６０：ＣＰＵは、ヒータ３１への電源の供給を開始する。即ち、ＣＰＵは、光透過部４５ａが曇っていると判定したため、ヒータ３１へ電源を供給することによって、ヒータ３１に光透過部４５ａを加熱させる。
ステップ６６５：ＣＰＵは、光透過部４５ａが曇っている旨を運転手に通知するために、曇り発生表示を表示器３２に表示させ、曇り発生音をスピーカ３３に出力させる。より具体的に述べると、ＣＰＵは、表示器３２に「フロントウィンドが曇っています」とのメッセージ及び／又は特定の注意喚起マークを表示する処理を実行するとともに、スピーカ３３から所定の警告音を出力させる処理を実行する。光透過部４５ａが曇っている場合には、撮像画像ＰＩに基づく運転支援制御が実施されない。運転者は、曇り発生表示及び曇り発生音により、運転支援制御が実施されない理由を知ることができる。

なお、ＣＰＵが、図８に示すステップ８３０に進んだとき、無変化継続時間が第２閾値時間Ｔ２ｔｈ未満であれば、ステップ８３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了し、図６に示すステップ６５０以降の処理に進む。更に、ＣＰＵが、図８に示すステップ８３５に進んだとき、白色条件フラグＷＣＦの値が「０」であれば、そのステップ８３５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了し、図６に示すステップ６５０以降の処理に進む。これらの場合、曇りフラグＣＦの値は「１」に設定されず、「０」のままである。

ヒータ３１の加熱により光透過部４５ａの曇りが除去された場合、撮像画像ＰＩ全体が白色でなくなり、白色領域数ＷＮが閾値領域数ＷＮｔｈ未満となる。この場合、光透過部４５ａが曇ってなく且つ車外に霧も発生していない。この場合、ＣＰＵは、図６のステップ６１５を経由して図７に示すステップ７１５に進んだとき、そのステップ７１５にて「Ｎｏ」と判定し、白色フラグＷＦ、白色条件フラグＷＣＦ、曇りフラグＣＦ及び霧フラグＦＦを初期化する。その後、ＣＰＵは、図６に示すステップ６２０に進む。白色フラグＷＦの値は「０」に設定されているので、ＣＰＵは、ステップ６２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６３０に進み、ヒータ３１への電源の供給を停止し、ステップ６９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。これによって、光透過部４５ａから曇りが除去されたことを正確に検出でき、光透過部４５ａから曇りが除去された場合にはヒータ３１への電源供給を停止するので、無駄に消費される電力量を低減できる。

一方、車外に霧が発生し、霧が発生したまま所定時間が経過した場合にも白色領域数ＷＮが閾値領域数ＷＮｔｈ以上となり、更に、白色継続時間が第１閾値時間Ｔ１ｔｈ以上となる。よって、この場合、ＣＰＵは、図６のステップ６１５を経由して図７に示すステップ７１５に進んだとき、そのステップ７１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、更に、ステップ７３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７３５に進み、白色条件フラグＷＣＦの値を「１」に設定する。従って、ＣＰＵは、ステップ６２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６３５にて車速Ｖｓを取得し、ステップ６４０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６４５に進む。ＣＰＵは、ステップ６４５に進むと、図８に示すステップ８０５以降の処理に進み、ステップ８１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８２０を実行してステップ８２５に進む。

上述したように、車外に霧が発生している場合、変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ以上となる可能性が高い。ここでは、変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ以上であると仮定すると、ＣＰＵは、ステップ８２５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８４５に進む。

ステップ８４５にて、ＣＰＵは、変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ以上である状態が継続した時間を示す変化継続時間が所定の第３閾値時間Ｔ３ｔｈ以上であるか否かを判定する。なお、ＣＰＵは図示しない変化継続時間計数ルーチンを所定時間が経過する毎に実行している。ＣＰＵは、このルーチンにおいて、変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ以上である継続時間を変化継続時間として計測（カウントアップ）している。ここでは、変化継続時間が第３閾値時間Ｔ３ｔｈ以上であると仮定する。この場合、ＣＰＵは、ステップ８４５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８５０に進む。

ステップ８５０にて、ＣＰＵは、白色条件フラグＷＣＦの値は「１」であるか否かを判定する。白色条件フラグＷＣＦの値は「１」に設定されているので、ＣＰＵは、ステップ８５０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８５５に進む。

ステップ８５５にて、ＣＰＵは、霧フラグＦＦの値を「１」に設定するとともに、曇りフラグＣＦの値を「０」に設定し、ステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了し、図６に示すステップ６５０に進む。即ち、ＣＰＵは、図８に示すステップ８４５及びステップ８５０の両ステップにて「Ｙｅｓ」と判定すると、白色継続時間が第１閾値時間Ｔ１ｔｈ以上であって且つ変化継続時間が第３閾値時間Ｔ３ｔｈ以上であるという霧条件が成立したと判定し、霧フラグＦＦの値を「１」に設定する。

この場合、ＣＰＵは、図６に示すステップ６５０にて「Ｎｏ」と判定してステップ６５５に進み、ステップ６５５にて「Ｙｅｓ」と判定して以下に述べるステップ６７０及びステップ６７５をこの順に実行する。その後、ＣＰＵはステップ６９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

ステップ６７０：ＣＰＵは、ヒータ３１への電源の供給を停止する。車外に霧が発生している場合にヒータ３１へ電源を供給しても霧が除去できないためである。
ステップ６７５：ＣＰＵは、車外に霧が発生している旨を運転手に通知するために、霧発生表示を表示器３２に表示させ、霧発生音をスピーカ３３に出力させる。より具体的に述べると、ＣＰＵは、表示器３２に「霧が発生しています」とのメッセージ及び／又は特定の注意喚起マークを表示する処理を実行するとともに、スピーカ３３から所定の警告音を出力させる処理を実行する。霧が発生している場合も、光透過部４５ａが曇っている場合と同様に、撮像画像ＰＩに基づく運転支援制御が実施されないため、運転者は、霧発生表示及び霧発生音により、運転支援制御が実施されない理由を知ることができる。

なお、ＣＰＵが、図８に示すステップ８４５に進んだとき、変化継続時間が第３閾値時間Ｔ３ｔｈ未満であれば、ステップ８４５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了し、図６に示すステップ６５０以降の処理に進む。更に、ＣＰＵが、図８に示すステップ８５０に進んだとき、白色条件フラグＷＣＦの値が「０」であれば、そのステップ８５０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了し、図６に示すステップ６５０以降の処理に進む。霧条件の白色継続時間が第１閾値時間Ｔ１ｔｈ以上であるという条件が未成立であるので、車外に霧が発生していないと判定される。この結果、霧フラグＦＦの値は「１」に設定されず、「０」のままである。

自車両ＳＶが停止している場合、撮像部２４が撮像した撮像画像ＰＩの風景は変化しないため、車外に霧が発生していても、変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ未満となる可能性がある。これに起因して、本制御装置は、車外に霧が発生している場合であっても「光透過部４５ａが曇っている」と誤判定する可能性がある。そこで、ＣＰＵは、自車両ＳＶが停止している場合、即ち、車速Ｖｓの大きさが「０ｋｍ／ｈ」である場合、ステップ６４０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６４５の曇り・霧判定処理（即ち、図８のサブルーチン）を実行せずに、ステップ６５０以降の処理に進む。従って、自車両ＳＶが停止している場合、ＣＰＵは、光透過部４５ａが曇っているのか、車外に霧が発生しているのかを判定せずに、前回の判定結果に基づいてステップ６５０以降の処理を実行する。なお、この場合、ＣＰＵは、無変化継続時間及び変化継続時間の何れも計時しない（カウントアップしない。）。

以上から理解されるように、本制御装置は、変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ未満である状態が第２閾値時間Ｔ２ｔｈ以上継続した場合、光透過部４５ａが曇っていると判定する。光透過部４５ａが曇っている場合には変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ未満となる可能性が高く、車外に霧が発生している場合には変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ以上となる可能性が高いので、より正確に「光透過部４５ａが曇っていること」を判定することができる。そして、本制御装置は、光透過部４５ａが曇っていると判定した場合、ヒータ３１に光透過部４５ａを加熱させ、光透過部４５ａが曇っていると判定していない場合、ヒータ３１に光透過部４５ａを加熱させない。これによって、無駄に消費される電力量を低減することができる。

本発明は前述した実施形態に限定されることはなく、本発明の種々の変形例を採用することができる。
例えば、本制御装置は、各所定領域ＰＡにおけるエッジ強度の平均値（平均エッジ強度）をエッジ指標値ＥＩＶとして用いてもよい。この場合、本制御装置は、今回の平均エッジ強度の前回の平均エッジ強度からの変化量の大きさが閾値変化量以上である所定領域ＰＡの数を変化領域数ＣＮとして計数する。

上述した実施形態では、エッジ指標値ＥＩＶは「１」及び「０」の何れかの値である。このため、本制御装置は、今回のエッジ指標値ＥＩＶが前回のエッジ指標値ＥＩＶから変化している所定領域ＰＡの数を変化領域数ＣＮとして計数した。この計数方法は、今回のエッジ指標値ＥＩＶの前回のエッジ指標値ＥＩＶからの変化量の大きさが「「１」に設定された閾値変化量」以上である所定領域ＰＡの数を変化領域数ＣＮとして計数していると表現できる。

更に、図８に示すステップ８２５にて、本制御装置は、変化領域数ＣＮを「総ての所定領域ＰＡの数」で除算した値を示す変化割合が閾値割合未満であるか否かを判定してもよい。加えて、ＣＰＵはステップ６４０の処理を省略することもできる。この場合、ＣＰＵは常にステップ６３５からステップ６４５へ進む。これは、霧は一般には風によって移動するので、自車両ＳＶが走行していない場合であっても霧が発生している場合には変化領域数ＣＮが閾値領域数ＣＮｔｈ以上になる頻度が高いからである。

更に、カメラセンサ２１は、フロントウィンド４５とは別の窓部に装着されてもよい。例えば、自車両ＳＶの後方に位置する物標を検出可能となるように、自車両ＳＶの図示しないバックウィンドに装着されてもよい。

１０…制御ＥＣＵ、２１…カメラセンサ、２２…車輪速センサ、２３…カバー、２４…撮像部、３１…ヒータ、３２…表示器、３３…スピーカ、ＰＡ…所定領域、ＥＩＶ…エッジ指標値、ＣＮ…変化領域数。

Claims (1)

1. 車両に設けられた窓部の内側に配設され且つ所定時間が経過する毎に前記窓部の外側の風景を前記窓部越しに撮像する撮像部を有する車両に適用され、
   前記窓部の内側に配設され且つ前記窓部を加熱可能な加熱部と、
   前記加熱部に前記窓部を加熱させる制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記所定時間が経過する毎に前記撮像部が撮像した撮像画像を分割して得られる複数の所定領域毎に、各所定領域内で検出されたエッジのエッジ強度に基づくエッジ指標値を計算し、
   今回計算された前記エッジ指標値の前記所定時間前に計算されたエッジ指標値からの変化量が所定の閾値変化量以上となった所定領域の数を変化領域数として計数し、
   前記変化領域数が所定の閾値領域数未満である状態が所定時間継続した場合、所定の曇り条件が成立したと判定し、前記加熱部に前記窓部を加熱させる、
   ように構成された加熱制御装置。