JP2021115989A - 車載カメラ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が走行中に車載カメラのカメラ温度が高くなる可能性を低下できる車載カメラ制御装置を提供する。【解決手段】車載カメラ制御装置１２は、撮像部１１を備えた車載カメラ１０に含まれ、且つ、撮像部１１から取得した画像信号を処理する画像処理部１２ａを含む。車載カメラ制御装置１２は、車両が停止状態にある場合、判定温度閾値を低温度閾値に設定し、車両が走行状態にある場合、判定温度閾値を低温度閾値より大きい高温度閾値に設定し、車載カメラ１０の温度を取得し、取得した温度が判定温度閾値以上である場合、画像処理部が行う処理のうちの少なくとも一部の所定の処理の実行を停止する。【選択図】図１

Description

本発明は、車載カメラ制御装置に関する。

特許文献１が開示する車載カメラ制御装置（以下、「従来装置」と称呼される。）は、車載カメラの撮像素子への通電が行われている場合に、車載カメラの撮像素子近傍が、高温であるとき（車載カメラの温度（カメラ温度）が閾値温度以上であるとき）に撮像素子への通電を停止する（車載カメラが停止する。）。これにより、従来装置は、撮像素子を保護することができる。

特開２０１３−２２６９７４号公報

車両が停止状態にある場合、車両が走行状態にある場合に比べて、車載カメラに日射が集中しやすい。このため、車両が停止状態にある場合、車両が走行状態にある場合に比べて、車載カメラは、高温になりやすく、且つ、冷めにくい（冷却されにくい）傾向にある。

従って、車両が停止状態にある場合に、カメラ温度が一旦高温になると、カメラ温度が低下しにくい。更に、その後、カメラ温度が高温のまま、車両が走行を開始すると、走行を開始した時点からカメラ温度が閾値温度を超える時点までの時間が短くなってしまう。この場合、車載カメラが停止してしまうことに起因して、車両が走行状態にあるときに作動すべき運転支援機能（車載カメラを用いた運転支援機能）の作動時間が短くなってしまうので好ましくない。

本発明は上述した課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、車両が走行中に車載カメラのカメラ温度が高くなる可能性を低下できる車載カメラ制御装置を提供することにある。以下、本発明の車載カメラ制御装置は「本発明制御装置」と称呼される場合がある。

本発明制御装置（１２）は、車両（ＳＶ）に搭載された、前記車両の周囲を撮像し撮像された画像を表す画像信号を出力する撮像部（１１）を備えた車載カメラ（１０）に含まれ、且つ、前記撮像部から取得した画像信号を処理する画像処理部（１２ａ）を含む。
本発明制御装置は、前記車両が停止状態にある場合（ステップ４０５にて「Ｙｅｓ」との判定）、判定温度閾値を（Ｔth）低温度閾値（Ｔ１）に設定し（ステップ４１０）、
前記車両が走行状態にある場合（ステップ４０５にて「Ｎｏ」との判定）、前記判定温度閾値を前記低温度閾値より大きい高温度閾値（Ｔ２）に設定し（ステップ４２０）、
前記車載カメラの温度を取得し、前記温度が前記判定温度閾値以上である場合（ステップ４１５にて「Ｙｅｓ」との判定）、前記画像処理部が行う処理のうちの少なくとも一部の所定の処理の実行を停止する（ステップ４２０）ように構成される。

本発明制御装置によれば、車両が走行中に車載カメラのカメラ温度が高くなる可能性を低下できる。

上記説明においては、本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、本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車載カメラ制御装置を備えた運転支援装置の構成を示す概略構成図である。 図２は車載カメラを備えた車両の正面図である。 図３は車載カメラ制御装置の作動の概要を説明するためのタイミングチャートである。 図４は車載カメラ制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを表すフローチャートである。

＜構成＞
図１に示した本発明の実施形態に係る車載カメラ制御装置を備えた運転支援装置は、図２に示す車両ＳＶに適用される。運転支援装置は、車載カメラ１０及び運転支援ＥＣＵ２０を含む。車両ＳＶは、駆動源として内燃機関を備えた車両である。車両ＳＶは、電気自動車であってもよく、ハイブリッド車両であってもよい。

車載カメラ１０は、フロントウィンドウガラスＦＧ（以下、「フロントガラスＦＧ」と称呼する。）の車幅方向の中央部且つ上部の近傍であって、且つ、車両ＳＶの室内（車室内）に配設されている（図２を参照。）。

車載カメラ１０は、撮像部１１及び本発明の実施形態に係る車載カメラ制御装置１２（「以下、単に「カメラ制御装置１２」と称呼する。）を含む。

撮像部１１は、フロントガラスＦＧを通して車両ＳＶの外部（物体を含む車両外部の風景）を撮像し、撮像された画像を表す画像信号を出力する。

カメラ制御装置１２は、マイクロコンピュータを含む電子回路であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ及びインターフェースＩ／Ｆ等を含む。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたルーチン（プログラム、インストラクション）を実行することにより、種々の機能を実現するようになっている。

カメラ制御装置１２は、機能上の構成要素として、撮像部１１から入力された画像を表す画像信号に基づいて周知な画像処理を実行する画像処理部１２ａを含む。画像処理部１２ａは、画像信号に基づいて道路の区画線や車両ＳＶの前方に存在する立体物（他車両）を画像認識する画像認識処理を含む処理を適宜実行する。カメラ制御装置１２は、画像認識した情報に基づいて、車両ＳＶの前方に存在する物標の種類、物標の位置、車両ＳＶの走行車線の区画線（白線）の位置及び種類、並びに、車両ＳＶと区画線との距離等を含むカメラ物標情報を生成する。

カメラ制御装置１２には、温度センサ１３が接続されている。温度センサ１３は、車載カメラ１０の温度を検出し、その温度Ｔcam（以下、「カメラ温度Ｔcam」と称呼される。）を表す信号を出力する。カメラ制御装置１２は、温度センサ１３が出力する信号に基づいてカメラ温度Ｔcamを取得する。

運転支援ＥＣＵ２０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。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に格納されたルーチン（プログラム、インストラクション）を実行することにより各種機能を実現する。運転支援ＥＣＵ２０は、ＣＡＮ３０（Controller Area Network）を介して、カメラ制御装置１２及び後述の他のＥＣＵ（Electric Control Unit）と相互に情報を送信可能及び受信可能に接続されている。

運転支援ＥＣＵ２０は、ＣＡＮ３０（Controller Area Network）を介して車両状態センサ３１及び操作状態センサ３２に接続され、それらセンサが検出した検出値（それらが出力する検出値を表す信号）を取得する。車両状態センサ３１は、具体的に述べると、車速センサ、加速度センサ及びヨーレートセンサ等である。車速センサは、車両ＳＶの車速を検出し、車速を表す信号を出力するようになっている。車速センサは、車両ＳＶが備える４つの車輪毎に設けられた車輪速センサであってもよい。運転支援ＥＣＵ２０は、車速センサ（車輪速センサ）が検出する各車輪の車輪速度に基づいて車両ＳＶの速度を示す車速を取得するようになっていてもよい。操作状態センサ３２は、具体的に述べると、アクセル操作量センサ、ブレーキ操作量センサ、操舵角センサ及び操舵トルクセンサ等である。

更に、運転支援ＥＣＵ２０は、ＣＡＮ３０を介してレーダ、ライダ等の周辺センサ３３に接続されて、車載カメラ１０とは別に検出される車両周辺の物標情報（「周辺センサ物標情報」と称呼される。）を取得する。

更に、運転支援ＥＣＵ２０は、ＣＡＮ３０を介して駆動力ＥＣＵ３４、ブレーキＥＣＵ３５、操舵ＥＣＵ３６及び報知ＥＣＵ３７に接続される。運転支援ＥＣＵ２０は、これらのＥＣＵに対して制御指令を送信することによって、駆動力、制動力及び操舵角等を制御するとともに、図示しない表示器（ディスプレイ）及びスピーカを使って運転者に対して種々の情報を提供する。

運転支援ＥＣＵ２０は、複数の運転支援制御を実行する運転支援機能を有する。例えば、運転支援ＥＣＵ２０は、自動ブレーキ制御、車線逸脱警報制御、車線維持制御及びＡＣＣ制御を実行可能に構成されている。

自動ブレーキ制御は、車両ＳＶが障害物と衝突する可能性が高いと判断されたとき、障害物との衝突を回避するために行われる周知な制御である。より具体的に述べると、運転支援ＥＣＵ２０は、周辺センサ物標情報及びカメラ物標情報に基づいて車両ＳＶの周囲に位置する物標を障害物として特定する。更に、運転支援ＥＣＵ２０は、その障害物が車両ＳＶと衝突する可能性が高いか否かを判定し、その判定結果に基づいて自動ブレーキ制御を実行する。自動ブレーキ制御は、運転者に注意喚起を行うための周知の警報制御及び障害物との衝突を回避するための周知の衝突回避制御（自動制動制御）を含む。

車線逸脱警報制御は、車載カメラ１０が取得（認識）したカメラ物標情報に含まれる「車両ＳＶが走行している車線の区画線」についての情報に基づいて、車両ＳＶが走行車線から逸脱する可能性があるときに運転者に注意喚起を行うために行われる周知な制御である。

車線維持制御は、車載カメラ１０が取得（認識）したカメラ物標情報に含まれる「「車両ＳＶが走行している車線の区画線」により特定される走行レーン（車両ＳＶが走行している走行車線）」内の適切な位置で走行させるように操舵制御を行う制御である。

ＡＣＣ制御は、運転者が図示しない設定操作器によって定速制御モードを選択している場合には、設定操作器によって設定されたセット車速にて車両ＳＶを定速走行させ、運転者が設定操作器によって追従制御モードを選択している場合には、車両ＳＶを先行車に追従させることにより、運転者の運転操作（ペダル操作）を支援する制御である。

運転支援ＥＣＵ２０は、車載カメラ１０及び周辺センサ３３から供給されるカメラ物標情報及び周辺センサ情報に基づいて、車両ＳＶの走行する車線（自車線）の前方に他車両が存在するか否かを判定し、自車線の前方に他車両が存在する場合には、そのうちの最も車両ＳＶに接近した他車両を先行車として選択する。運転支援ＥＣＵ２０は、車両ＳＶを先行車に対して所定の車間距離を保って追従させるための目標加速度を演算する。更に、先行車が存在しない場合には、定速モードにおける作動と同様であって、運転支援ＥＣＵ２０は、セット車速にて車両ＳＶを定速走行させるための目標加速度を演算する。

運転支援ＥＣＵ２０は、車両ＳＶを目標加速度で加速（目標加速度が負の値の場合には減速）させるための要求駆動力を演算し、その要求駆動力を表す駆動指令を駆動力ＥＣＵ３４に送信する。これにより、車両ＳＶが目標加速度で加速（減速も含む）するように駆動力が制御される。

＜作動の概要＞
図３は、カメラ制御装置１２の作動の概要を説明するためのタイムチャートである。図３中の線ａ１は、車両ＳＶの状態に応じて、判定温度閾値Ｔthを変えた場合（実施例）のカメラ温度Ｔcamの変化を示す。図３中の線ｂ１は、参考例のカメラ温度Ｔcamの変化を示す。

カメラ制御装置１２は、車両ＳＶが停止状態にある場合、判定温度閾値Ｔthを低温度閾値Ｔ１に設定する。車両ＳＶが走行状態にある場合、判定温度閾値Ｔthを、低温度閾値Ｔ１より大きい値（高い温度）である高温度閾値Ｔ２に設定するようになっている。なお、高温度閾値Ｔ２は、車載カメラ１０が過熱状態にあるか否かの判定に適した温度（値）が設定される。当該温度（値）は、例えば、実験等によって適宜求めることができる。

更に、カメラ制御装置１２は、カメラ温度Ｔcamが判定温度閾値Ｔth以上である場合、画像処理部１２ａの画像処理機能の少なくとも一部（本例において、画像認識処理）を停止するようになっている。

従って、図３に示すように、イグニッション・キー・スイッチがオフ位置からオン位置に切り替えられた時刻ｔ０から車両ＳＶが走行を開始する時刻ｔ３の直前の時点までの間、車両ＳＶが停止状態にあるので、判定温度閾値Ｔthが低温度閾値Ｔ１に設定されている。

この場合、時刻ｔ０から時刻ｔ２の直前の時点までの間、カメラ温度Ｔcamが判定温度閾値Ｔth（＝低温度閾値Ｔ１）以上であるので、画像認識処理の実行が停止されている。

時刻ｔ２にて、カメラ温度Ｔcamが判定温度閾値Ｔth（＝低温度閾値Ｔ１）より小さくなると、画像認識処理の停止が解除され、画像認識処理が実行される。そして、時刻ｔ２から車両ＳＶが走行を開始する時刻ｔ３の直前の時点までの間、カメラ温度Ｔcamが判定温度閾値Ｔth（＝低温度閾値Ｔ１）より小さいので、画像認識処理が継続的に実行される。

時刻ｔ３にて、車両ＳＶが走行を開始すると、車両ＳＶが走行状態になるので、判定温度閾値Ｔthが、低温度閾値Ｔ１から、低温度閾値Ｔ１より大きい高温度閾値Ｔ２に切り替えられて、判定温度閾値Ｔthが、高温度閾値Ｔ２に設定される。

時刻ｔ３から時刻ｔ６の直前の時点までの間、カメラ温度Ｔcamが判定温度閾値Ｔth（＝高温度閾値Ｔ２）より小さいので、車載カメラ１０の画像認識処理が継続的に実行される。

時刻ｔ６にて、カメラ温度Ｔcamが判定温度閾値Ｔth（＝高温度閾値Ｔ２）以上になると、車載カメラ１０の画像認識処理の実行が停止される。

これに対して、参考例の場合には、以下に述べるように、画像認識処理の実行状態が変化する。参考例は、車両ＳＶの状態が停止状態にあるか走行状態にあるか否かにかかわらず判定温度閾値Ｔthを常に一定値（例えば、高温度閾値Ｔ２）に設定したことのみ、実施例と異なる。

この参考例の場合、図３に示すように、時刻ｔ１にて、カメラ温度Ｔcamが判定温度閾値Ｔth（＝高温度閾値Ｔ２）より小さくなって、画像認識処理の実行が開始される。その後、カメラ温度Ｔcamが判定温度閾値Ｔth（＝高温度閾値Ｔ２）以上になる時刻ｔ４の直前の時点までの間、画像認識処理が継続的に実行される。時刻ｔ４にて、カメラ温度Ｔcamが判定温度閾値Ｔth（＝高温度閾値Ｔ２）以上になると、画像認識処理が停止する。

このような参考例の場合、車両ＳＶが走行状態にある場合にカメラ温度Ｔcamが高温になりやすく、車両ＳＶが走行開始時点以降において、車両ＳＶが走行時の運転支援制御に必要な画像認識処理の実行時間が、上述した実施例に比べて短くなってしまう。

一方、実施例では、車両ＳＶが走行時の運転支援制御に必要な画像認識処理を行う必要性が低い、車両ＳＶが停止状態にある場合に、判定温度閾値Ｔthを比較的低い温度（低温度閾値Ｔ１）に設定して、画像認識処理を高温度閾値Ｔ２よりも低い温度で停止させる。これにより、マイクロコンピュータの処理負荷を低減し消費電流を下げることで、マイクロコンピュータの発熱量を下げることにより、車両ＳＶが停止状態にあるときにカメラ温度Ｔcamが高温になりにくくすることができる。従って、実施例は、その後、車両ＳＶが走行した場合にも、カメラ温度Ｔcamが高温になりにくくなる。

更に、実施例は、画像認識処理を行う必要性が高い車両ＳＶが走行状態にある場合に、判定温度閾値Ｔthを高温度閾値Ｔ２に設定する。従って、車両ＳＶが走行状態にある場合にも判定温度閾値Ｔthを低温度閾値Ｔ１に設定した場合に比べて、実施例は、車両ＳＶが走行した時点以降においてカメラ温度Ｔcamが判定温度閾値Ｔth以上になりにくくなる。その結果、実施例は、車両ＳＶが走行を開始した時点から判定温度閾値Ｔthを超えるまでの時間を長くすることができる。よって、実施例は、車両ＳＶが走行状態にある場合に、運転支援制御に必要な画像認識処理の実行時間を長くすることができる。

＜具体的作動＞
カメラ制御装置１２のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」と称呼する。）は、イグニッション・キー・スイッチがオン位置にある場合、図４にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。

従って、イグニッション・キー・スイッチがオン位置にある場合に所定のタイミングになると、ＣＰＵは、ステップ４００から処理を開始してステップ４０５に進み、車両ＳＶが停止状態にあるか否かを判定する。具体的に述べると、ＣＰＵは、車両ＳＶの車速が閾値車速（＝０ｋｍ／ｈ）以下であるか否かを判定し、車両ＳＶの車速が閾値車速（＝０ｋｍ／ｈ）以下である場合、車両ＳＶが停止状態にあると判定する。車両ＳＶの車速が閾値車速（＝０ｋｍ／ｈ）より大きい場合、車両ＳＶが停止状態にない（即ち、車両ＳＶが走行状態にある）と判定する。

車両ＳＶが停止状態にある場合、ＣＰＵはステップ４０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４１０に進んで、判定温度閾値Ｔthを低温度閾値Ｔ１に設定した後、ステップ４１５に進む。

車両ＳＶが停止状態にない場合（即ち、車両ＳＶが走行状態にある場合）、ＣＰＵはステップ４０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４２０に進んで、判定温度閾値Ｔthを高温度閾値Ｔ２に設定した後、ステップ４１５に進む。なお、上述したように、高温度閾値Ｔ２は、低温度閾値Ｔ１より大きい値（高い温度）に設定されている。

ＣＰＵは、ステップ４１５に進むと、カメラ温度Ｔcamが判定温度閾値Ｔth以上であるか否かを判定する。

カメラ温度Ｔcamが判定温度閾値Ｔth以上である場合、ＣＰＵはステップ４１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４２０に進み、画像認識処理の実行を停止する。その後、ＣＰＵは、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

これに対して、カメラ温度Ｔcamが判定温度閾値Ｔthより小さい場合、ＣＰＵはステップ４１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４２５に進み、画像認識処理を実行する。即ち、ステップ４２５の処理を実行する時点で画像認識処理を停止している場合、ＣＰＵは画像認識処理の停止を解除し、画像認識処理を実行している場合、ＣＰＵは画像認識処理を継続して実行する。その後、ＣＰＵは、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

以上説明したように、カメラ制御装置１２は、車両ＳＶが走行中にカメラ温度Ｔcamが高くなる可能性を低下できる。その結果、カメラ制御装置１２は、車両ＳＶが走行状態にあるときに、運転支援機能が作動している状態が長くなりやすくすることができる。

＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において、本発明の技術的思想に基づく各種の変形例を採用し得る。例えば、車載カメラ１０の車両ＳＶに対する設置位置は、上述した実施形態の例に限定されずに、種々の位置を採用することができる。

１０…車載カメラ、１１…撮像部、１２…車載カメラ制御装置、１２ａ…画像処理部、１３…温度センサ、２０…運転支援ＥＣＵ、３１…車両状態センサ

Claims (1)

1. 車両に搭載された、前記車両の周囲を撮像し撮像された画像を表す画像信号を出力する撮像部を備えた車載カメラに含まれ、且つ、前記撮像部から取得した画像信号を処理する画像処理部を含む車載カメラの制御装置であって、
   前記制御装置は、
   前記車両が停止状態にある場合、判定温度閾値を低温度閾値に設定し、
   前記車両が走行状態にある場合、前記判定温度閾値を前記低温度閾値より大きい高温度閾値に設定し、
   前記車載カメラの温度を取得し、前記温度が前記判定温度閾値以上である場合、前記画像処理部が行う処理のうちの少なくとも一部の所定の処理の実行を停止するように構成された、
   車載カメラ制御装置。
   
   

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