JP5287155B2 - Water repellent effect determination device, program for water repellent effect determination device, and water repellent effect determination method - Google Patents
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Description
本発明は、車両のフロントガラスの撥水効果を判定する撥水効果判定装置に関する。 The present invention relates to a water repellent effect determination device that determines a water repellent effect of a windshield of a vehicle.
車両、特に自動車には、降雨時などにフロントガラスに付着する水滴を払拭し、運転者の視界を確保するためのワイパが備えられている。一般的に大雨であればワイパの単位時間あたりの払拭動作の回数を多くし、小雨であればこの回数を少なくするが、フロントガラスによる撥水効果が大きければ、ワイパによる払拭動作の回数を減らすことができる。このようにワイパによる払拭動作の制御には、撥水効果がどの程度生じているかを正確に判定することが重要になる。 Vehicles, particularly automobiles, are provided with wipers for wiping off water droplets adhering to the windshield during rain and the like to ensure the driver's visibility. Generally, if the rain is heavy, the number of wiping operations per unit time of the wiper is increased. If the rain is light, the number of wiping operations is decreased. However, if the water repellent effect by the windshield is large, the number of wiping operations by the wiper is reduced. be able to. As described above, it is important to accurately determine how much the water repellent effect is generated in controlling the wiping operation by the wiper.
従来、撥水効果を判定する装置として例えば、特許文献1記載の発明があった。この発明では、ワイパにかかる負荷を電気信号として検出することで、撥水効果を判定しようとしていた。すなわちフロントガラスの撥水効果が大きければワイパにかかる負荷が小さくなり、逆に撥水効果が小さければワイパにかかる負荷が大きくなることから、撥水効果を判定できるというものであった。
しかしながら、かかる従来の技術では検出される電気信号が他の要因によっても影響を受けてしまうため、正確に撥水効果を判定できないという問題があった。すなわち、ワイパにかかる負荷は撥水効果だけでなく降雨量によっても大きな影響を受ける。そのため、この従来技術を前提として正確に撥水効果を判定しようとすれば、降雨量も正確に検出しなければならないはずである。しかしながら、降雨量を考慮に入れた上で、ワイパにかかる負荷を電気信号の変化で把握することは極めて困難で誤差が大きくなる。そのため実際には撥水効果がないにもかかわらず撥水効果があると判断されたり、撥水効果があるにもかかわらず撥水効果がないと判断されたりする可能性が高いものであった。 However, such a conventional technique has a problem in that the water repellent effect cannot be accurately determined because the detected electrical signal is affected by other factors. That is, the load applied to the wiper is greatly influenced not only by the water repellent effect but also by the amount of rainfall. Therefore, if an attempt is made to accurately determine the water repellent effect on the premise of this conventional technique, the rainfall amount must be detected accurately. However, it is extremely difficult to grasp the load applied to the wiper by the change of the electric signal in consideration of the rainfall amount, and the error becomes large. Therefore, there is a high possibility that it is judged that there is actually no water repellency even though there is no water repellency, or that there is no water repellency even though there is water repellency. .
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、正確にフロントガラスの撥水効果を判定できる撥水効果判定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a water repellent effect determination device capable of accurately determining the water repellent effect of a windshield.
上記目的を達成するためになされた本発明の請求項1記載の撥水効果検出装置は、取得手段、検出手段及び判定手段を備える。そして、取得手段は、自車両のフロントガラスの面で全反射となるように車室内側から赤外光を照射し、当該赤外光が照射されたフロントガラスに付着した水滴の像を撮影した画像を取得し、検出手段は、取得手段により取得された画像から水滴の像の真円度を検出し、判定手段は、検出手段により検出された真円度に基づき、水滴の像が真円に近いほど撥水効果の度合いが大きいと判定する。 The water repellent effect detection apparatus according to claim 1 of the present invention made to achieve the above object includes an acquisition means, a detection means, and a determination means. Then, the acquisition means irradiates infrared light from the vehicle interior side so as to be totally reflected on the surface of the windshield of the host vehicle, and takes an image of water droplets attached to the windshield irradiated with the infrared light . An image is acquired, and the detection unit detects the roundness of the image of the water droplet from the image acquired by the acquisition unit, and the determination unit determines that the image of the water droplet is a perfect circle based on the roundness detected by the detection unit. It is determined that the degree of water-repellent effect is greater as the value is closer to.
ここに水滴の像とは、フロントガラスに付着した水滴をフロントガラスの裏側から光線を照射した場合に反射光から得ることができる水滴の形状をいうが、水滴の形状が得られればどのようなものでもよく、例えば水滴をフロントガラス越しに直接撮影することにより水滴の形状を得てもよい。 Here, the image of the water droplet refers to the shape of the water droplet that can be obtained from the reflected light when the water droplet attached to the windshield is irradiated with light from the back side of the windshield, but what if the shape of the water droplet is obtained? For example, the shape of the water droplet may be obtained by directly photographing the water droplet through the windshield.
また真円度とは、円形形体の幾何学的に正しい円からの狂いの大きさをいい、一般には、円形形体を2つの同心の幾何学的円で挟んだとき、同心円の間隔が最小となる場合の、2円の半径の差であらわされる。ここでは画像中における水滴の像がどれだけ真円に近いかを客観的に示す指標である。例えば、画像処理においては、一般に、一つの水滴の像につき、真円度として(4π×面積)/(輪郭長の2乗)を用いることができるが、画像処理における輪郭長の誤差を最小とするため、真円度として(面積)/(輪郭長)を用いることもできる。この場合、面積がある程度一定であることが前提となるが、真円に近いほど輪郭長は短くなるため、算出した値が大きいほど真円に近いということを意味している。 Roundness refers to the magnitude of deviation from a geometrically correct circle of a circular feature. Generally, when a circular feature is sandwiched between two concentric geometric circles, the distance between the concentric circles is the smallest. It is expressed by the difference between the radii of two circles. Here, it is an index that objectively indicates how close the waterdrop image in the image is to a perfect circle. For example, in image processing, generally, (4π × area) / (contour length squared) can be used as the roundness for one water drop image, but the error of the contour length in image processing is minimized. Therefore, (area) / (contour length) can also be used as the roundness. In this case, it is assumed that the area is constant to some extent, but since the contour length is shorter as it is closer to a perfect circle, it means that the larger the calculated value is, the closer it is to a perfect circle.
また撥水効果の度合いについては真円度を数値としてあらわすことでもよいし、複数のレベルに区分することもできる。さらに所定値と比較して、撥水効果が生じているか否かという有無の判断をしてもよい。 As for the degree of the water repellent effect, the roundness may be expressed as a numerical value, or may be divided into a plurality of levels. Further, it may be determined whether or not a water repellent effect is generated as compared with a predetermined value.
フロントガラスに付着した水滴は、フロントガラスによる撥水効果が大きいほど球に近い形状となる性質を有しており、その結果、水滴の像が真円に近ければ近いほど、撥水効果がより顕著に生じていることを意味している。 The water droplets attached to the windshield have the property of becoming closer to a sphere as the water repellency effect by the windshield is larger.As a result, the closer the water drop image is to a perfect circle, the more water repellency effect becomes. It means that it is prominent.
かかる請求項1記載の発明によれば、実際にフロントガラスに付着した水滴の像から、真円に近いほど撥水効果の度合いが大きいと判定するので、フロントガラスによりどの程度の撥水効果が生じているのかを正確に判定することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is determined from the image of the water droplets actually attached to the windshield that the degree of the water repellent effect is greater as it is closer to a perfect circle. It is possible to accurately determine whether this has occurred.
さらに、請求項1記載の発明では、検出手段が、取得手段により取得された画像を、正面視した画像に変換して、真円度を検出する。 Further, in the first aspect of the invention, the detecting means converts the image acquired by the acquiring means into an image viewed from the front to detect roundness.
かかる請求項1記載の発明によれば、斜めから撮影される画像であっても正面視した画像に変換されるので正確に真円度を検出することができ、ひいては正確に撥水効果を判定できる。 According to the first aspect of the present invention, even if the image is taken from an oblique direction, it is converted into an image viewed from the front, so that the roundness can be accurately detected, and thus the water repellent effect is accurately determined. it can.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の撥水効果判定装置において、検出手段が、取得手段により取得された画像中に複数の水滴の像が存在する場合に、それら複数の水滴の像の真円度の平均を当該検出手段により検出する真円度とする。 According to a second aspect of the invention, the water repellent effect judging apparatus according to claim 1 Symbol placement, the detection means, when the image of a plurality of water droplets present in the image acquired by the acquisition means, a plurality of water droplets The average roundness of the image is defined as the roundness detected by the detection means.
かかる請求項2記載の発明によれば、画像中に複数の水滴が存在する場合でも正確に撥水効果を判定することができる。 According to the second aspect of the present invention, the water repellent effect can be accurately determined even when a plurality of water droplets are present in the image.
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の撥水効果判定装置において、検出手段は水滴の像の真円度を数値として検出し、さらに記憶手段を備える。そして、その記憶手段は、検出手段により検出された真円度を日時とともに内部の記憶装置に記憶する。 According to a third aspect of the present invention, in the water repellent effect determination device according to the first or second aspect , the detection means detects the roundness of the image of the water droplet as a numerical value, and further includes a storage means. The storage means stores the roundness detected by the detection means in the internal storage device together with the date and time.
かかる請求項3記載の発明によれば、真円度が日時とともに記憶されるので、例えば、日時の経過と撥水効果の低下との関係から、撥水効果がどの程度持続するかについての検証をしたり、新たな撥水加工が必要になる時期を予測したりすることができる。 According to the invention described in claim 3 , since the roundness is stored together with the date and time, for example, verification of how long the water-repellent effect lasts from the relationship between the passage of date and time and the decrease in the water-repellent effect. Or predict when a new water-repellent finish is needed.
請求項4記載の撥水効果判定装置では、取得手段は、走行中の自車両のフロントガラスに付着した水滴の像を時間の経過とともに撮影した複数の画像を取得し、判定手段は、水滴の像が真円に近いほど撥水効果の度合いが大きいと判定する第1の判定と、自車両の走行速度が所定値以上の場合に、取得手段により取得された複数の画像から時間の経過にともなう水滴の動きを検出し、その水滴の動きが上方向となるほど撥水効果の度合いが大きいと判定する第2の判定とを行う。 In the water repellent effect judging device according to claim 4, acquisition unit, an image of water drops attached to the windshield of the vehicle traveling obtains a plurality of images taken over time, determining means, the water droplets In the first determination that the degree of water repellent effect is greater as the image is closer to a perfect circle, and when the traveling speed of the host vehicle is greater than or equal to a predetermined value, the time elapses from a plurality of images acquired by the acquisition means. The accompanying movement of the water droplet is detected, and a second determination is made that determines that the degree of the water-repellent effect is greater as the movement of the water droplet is upward.
ここに上方向とは、フロントガラス面において水平方向よりも上方向に動く場合を意味し、ガラス面に対して右上方向か左上方向かは問わない。 Here, the upward direction means a case where the windshield surface moves upward from the horizontal direction, and it does not matter whether the glass surface is in the upper right direction or the upper left direction.
またフロントガラスに付着した水滴は、フロントガラスの撥水効果が大きいほどフロントガラスとの接触面が小さくなり、風による影響を受けて動きやすくなるので、走行中にフロントガラスの下方から上方に向かって受ける空気の流れにより動きやすくなる。すなわち、水滴が重力に逆らって空気の流れにより上方向に動くという現象は、水滴とフロントガラスとの接触面が小さく両者が反発しあっていること、すなわち撥水効果がより顕著に生じていることを意味する。 Also, the water droplets attached to the windshield have a smaller contact surface with the windshield as the water repellency effect of the windshield increases. It becomes easy to move by the flow of air received. That is, the phenomenon that the water droplet moves upward due to the air flow against the gravity is that the contact surface between the water droplet and the windshield is small and the two repel each other, that is, the water repellent effect is more prominent. Means that.
また水滴の動きが上方向になるほど撥水効果の度合いが大きいと判定する場合に、水滴の動きの角度から撥水効果の度合いを数値や複数のレベルとしてあらわすこともできるが、水滴の動きが上方向となれば、撥水効果があるというように撥水効果の有無の判定のみをすることもできる。 In addition, when it is determined that the degree of water repellent effect is greater as the movement of water drops is higher, the degree of water repellent effect can be expressed as a numerical value or multiple levels from the angle of water drop movement. In the upward direction, it is possible to determine only whether or not there is a water repellent effect, such as having a water repellent effect.
かかる請求項4記載の発明によれば、フロントガラスに付着した実際の水滴の動きが上方向になるほど撥水効果の度合いが大きいと判定するため、正確にフロントガラスの撥水効果を判定することができる。 According to this invention of Claim 4, since it determines with the degree of water-repellent effect being so large that the motion of the actual water droplet adhering to a windshield becomes upwards, the water-repellent effect of a windshield is determined correctly. Can do.
請求項5記載の発明は、請求項4記載の撥水効果判定装置において、判定手段は、撥水効果の有無を判定するものであり、第2の判定では、取得手段により取得された画像中に複数の水滴の像が存在する場合に、それら複数の水滴のうち一つでも上方向に動くものがあれば撥水効果があると判定する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the water repellent effect determining apparatus according to the fourth aspect , the determining means determines the presence or absence of the water repellent effect, and in the second determination, the image acquired by the acquiring means If there is an image of a plurality of water droplets, if any one of the plurality of water droplets moves upward, it is determined that there is a water repellent effect.
かかる請求項5記載の発明によれば、画像中に複数の水滴が存在する場合でも正確に撥水効果を判定することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the water repellent effect can be accurately determined even when a plurality of water droplets are present in the image.
請求項4記載の発明は、上述のとおり自車両の走行速度が所定値以上の場合に撥水効果を判定する。 The invention according to claim 4 determines the water repellent effect when the traveling speed of the host vehicle is equal to or higher than a predetermined value as described above .
かかる請求項4記載の発明によれば、撥水効果の有無にかかわらず水滴が動かない低い速度での判定を行わないことで、低速状態に撥水効果がないとする誤判定を防止できるとともに、撥水効果の検出が不可能である低速状態での不要な処理をする必要がなくなり、判定をより効率的に行うことができる。 According to the invention of claim 4 , it is possible to prevent erroneous determination that there is no water repellent effect in a low speed state by not performing determination at a low speed at which water droplets do not move regardless of the presence or absence of the water repellent effect. This eliminates the need for unnecessary processing in a low-speed state where the water repellent effect cannot be detected, and makes the determination more efficient.
請求項6記載の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか記載の撥水効果判定装置において、制御手段を備え、その制御手段は、判定手段により判定される撥水効果の度合いが大きいほど、フロントガラスの水滴を払拭するワイパの単位時間あたりの払拭動作の回数を減少させる。 A sixth aspect of the present invention is the water repellent effect determination device according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a control means, the control means having a high degree of water repellent effect determined by the determination means. Accordingly, the number of wiping operations per unit time of the wiper for wiping the water droplets on the windshield is reduced.
かかる請求項6記載の発明によれば、正確に判定された撥水効果に応じた適切なワイパの払拭動作の制御が可能となる。 According to the sixth aspect of the invention, it is possible to appropriately control the wiper wiping operation in accordance with the accurately determined water repellent effect.
請求項7記載の発明は、撥水効果判定装置用プログラムであり、自車両のフロントガラスの面で全反射となるように車室内側から赤外光を照射し、当該赤外光が照射されたフロントガラスに付着した水滴の像を撮影した画像を取得する取得手段と、取得手段により取得された画像を、正面視した画像に変換し、変換した画像から水滴の像の真円度を検出する検出手段と、検出手段により検出された真円度に基づき、水滴の像が真円に近いほど撥水効果の度合いが大きいと判定する判定手段としてコンピュータを機能させる。 The invention according to claim 7 is a program for a water repellent effect determination device, which irradiates infrared light from the vehicle interior side so as to be totally reflected on the surface of the windshield of the host vehicle, and is irradiated with the infrared light. acquisition means for acquiring an image obtained by photographing the image of the water droplets attached to the windshield, the image acquired by the acquisition means, converted into an image viewed from the front, the roundness of the water droplets image from the converted image detection was Based on the roundness detected by the detection means and the roundness detected by the detection means, the computer is caused to function as a judgment means for judging that the degree of the water repellent effect is greater as the image of the water droplet is closer to a perfect circle.
かかる請求項7記載の発明によれば、請求項1記載の発明と同様の効果を得ることができる。 According to the seventh aspect of the invention, the same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained.
請求項8記載の発明は、撥水効果判定方法であり、自車両のフロントガラスの面で全反射となるように車室内側から赤外光を照射し、当該赤外光が照射されたフロントガラスに付着した水滴の像を撮影した画像を取得する取得ステップと、取得ステップで取得した画像を、正面視した画像に変換し、変換した画像から水滴の像の真円度を検出する検出ステップと、検出ステップで検出した真円度に基づき、水滴の像が真円に近いほど撥水効果の度合いが大きいと判定する真円判定ステップとを備える。 The invention according to claim 8 is a water repellent effect determination method, in which infrared light is irradiated from the vehicle interior side so as to be totally reflected on the surface of the windshield of the host vehicle, and the front irradiated with the infrared light. An acquisition step of acquiring an image obtained by photographing an image of a water droplet attached to glass, and a detection step of converting the image acquired in the acquisition step into an image viewed from the front and detecting the roundness of the image of the water droplet from the converted image And a perfect circle determination step for determining that the degree of the water repellent effect is greater as the image of the water droplet is closer to the perfect circle based on the roundness detected in the detection step.
かかる請求項8記載の発明によれば、請求項1記載の発明と同様の効果を得ることができる。 According to the eighth aspect of the invention, the same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained.
[第1実施形態]
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
[First Embodiment]
Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
<構成>
図1は、第1実施形態としての、車両に搭載されたワイパ制御システムの全体構成を示すブロック図である。
<Configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a wiper control system mounted on a vehicle as a first embodiment.
このワイパ制御システムは、レインセンサ1、ワイパ制御装置2、ワイパ3、ダイアグECU4、データ保存部5、ナビECU6、車速センサ7、データバス8を備える。 The wiper control system includes a rain sensor 1, a wiper control device 2, a wiper 3, a diagnosis ECU 4, a data storage unit 5, a navigation ECU 6, a vehicle speed sensor 7, and a data bus 8.
レインセンサ1は、水滴を感知するセンサであり、ワイパ制御システムが搭載された車両(以下「自車両」という。)のルームミラー付近であって、フロントガラスの室内側の面上に設置される。このレインセンサ1は、内部にデータ制御部9を備える。このデータ制御部9が、フロントガラスに付着した水滴の像を撮影した画像を取得して、水滴の形状や水滴の動きからフロントガラスにどの程度の撥水効果が生じているかを判定する。 The rain sensor 1 is a sensor that detects water droplets, and is installed on the indoor side surface of the windshield near the room mirror of a vehicle (hereinafter referred to as “own vehicle”) equipped with a wiper control system. . The rain sensor 1 includes a data control unit 9 therein. The data control unit 9 acquires an image obtained by capturing an image of a water droplet attached to the windshield, and determines how much the water repellent effect is generated on the windshield based on the shape of the water droplet and the movement of the water droplet.
図2(a)はレインセンサ1の内部構造を示す説明図である。レインセンサ1は、フロントガラス11に設置されるが、内部に、データ制御部9とは別に、赤外線LED12、集光レンズ13、結像レンズ14、カメラ15を備える。 FIG. 2A is an explanatory diagram showing the internal structure of the rain sensor 1. The rain sensor 1 is installed on the windshield 11, and includes an infrared LED 12, a condensing lens 13, an imaging lens 14, and a camera 15 in addition to the data control unit 9.
赤外線LED12は赤外光を発する発光ダイオードであり、集光レンズ13及び結像レンズ14はそれぞれ光を集めるための凸レンズである。またカメラ15は、二次元の画像を撮影するためのCCD(電荷結合素子)又はCMOS(相補性金属酸化膜半導体)カメラである。 The infrared LED 12 is a light emitting diode that emits infrared light, and the condenser lens 13 and the imaging lens 14 are convex lenses for collecting light. The camera 15 is a CCD (charge coupled device) or CMOS (complementary metal oxide semiconductor) camera for taking a two-dimensional image.
赤外線LED12から発せられた赤外光は、集光レンズ13で平行光化されて、フロントガラス11の室内側から照射される。フロントガラス11に水滴が付着していない部分は、入射角と反射角が等しい全反射となるため、入射角と同じ角度になるように反対側に設置された結像レンズ14が反射光を受け、レンズの作用により結像して二次元画像がカメラ15により撮影される。この際、フロントガラス11に水滴が付着している部分に照射した赤外光は透過して反対側に抜けてしまって反射光とならないため、水滴の像にあたる部分は画像中では黒色部分として検出される。 Infrared light emitted from the infrared LED 12 is collimated by the condenser lens 13 and irradiated from the indoor side of the windshield 11. Since the portion where no water droplets are attached to the windshield 11 is totally reflected with the same incident angle and reflection angle, the imaging lens 14 installed on the opposite side so as to have the same angle as the incident angle receives the reflected light. Then, a two-dimensional image is formed by the camera 15 by the action of the lens. At this time, since the infrared light applied to the portion where the water droplet is attached to the windshield 11 passes through and escapes to the opposite side and does not become reflected light, the portion corresponding to the image of the water droplet is detected as a black portion in the image. Is done.
図2(b)は、カメラ15により撮影された画像の具体例である。図示するように、水滴が付着した部分は黒い像となって画像中にあらわれる。またカメラ15は上方斜めから反射光を捉えることになるため、正面視して撮影した場合よりも縦方向に縮んだ形となっている。 FIG. 2B is a specific example of an image photographed by the camera 15. As shown in the figure, the portion where the water droplets are attached becomes a black image and appears in the image. Further, since the camera 15 captures reflected light obliquely from above, the camera 15 has a shape contracted in the vertical direction as compared with the case of photographing from the front.
このカメラ15は、レインセンサ1のデータ制御部9が撥水効果を判定する処理を実行する間、一定の時間間隔、例えば33msで連続して画像を撮影する。 The camera 15 continuously captures images at a constant time interval, for example, 33 ms, while the data control unit 9 of the rain sensor 1 executes the process of determining the water repellent effect.
ワイパ制御装置2は、フロントガラス11に付着した水滴などをワイパ3で払拭するためにワイパ3に対して制御信号を送る制御装置である。降雨時には、運転者の操作やレインセンサ1からの信号によりワイパ3の払拭動作を実行する。ワイパ3の払拭制御にあたっては、フロントガラス11がどの程度撥水効果を生じているかが重要となるため、撥水効果に関する情報がレインセンサ1から送られる。 The wiper control device 2 is a control device that sends a control signal to the wiper 3 in order to wipe off water droplets and the like adhering to the windshield 11 with the wiper 3. When it rains, the wiper 3 is wiped by a driver's operation or a signal from the rain sensor 1. In wiping control of the wiper 3, it is important how much the water repellent effect is generated by the windshield 11, and therefore information on the water repellent effect is sent from the rain sensor 1.
ワイパ3はフロントガラス11に付着した水滴などを払拭するための装置である。 The wiper 3 is a device for wiping off water droplets adhering to the windshield 11.
ダイアグECU4は、図示しない各種センサ類から信号を受けて現在の自車両の状態を診断する電子制御ユニットである。このワイパ制御システムではフロントガラス11による撥水効果の低下を検出して運転者に通知する。 The diagnostic ECU 4 is an electronic control unit that receives signals from various sensors (not shown) and diagnoses the current state of the host vehicle. In this wiper control system, a decrease in the water repellent effect by the windshield 11 is detected and notified to the driver.
データ保存部5は、ダイアグECU4に送られた検出値などが記憶される記憶装置である。ここでは、撥水効果がどの程度生じているかをあらわす数値とその検出した日時とがデータとして記憶される。ここで記憶されたデータは、必要に応じてダイアグECU4により読み出され、例えば、日時の経過と撥水効果の低下との関係から、撥水効果がどの程度持続するかについての検証をしたり、新たな撥水加工が必要になる時期を予測したりする。 The data storage unit 5 is a storage device that stores detection values and the like sent to the diagnosis ECU 4. Here, a numerical value representing how much the water-repellent effect is generated and the date and time of detection are stored as data. The stored data is read out by the diagnostic ECU 4 as necessary, for example, to verify how long the water repellent effect lasts from the relationship between the passage of time and the water repellent effect. Or predict when new water repellent treatment will be needed.
ナビECU6は、GPS受信部10を内部に備え、運転者に道路案内などのサービスを提供する電子制御ユニットである。ナビECU6はGPS衛星から送られる絶対時刻をGPS受信部10を介して取得し、取得された絶対時刻は撥水効果の程度とともにデータ保存部5に記憶される。 The navigation ECU 6 is an electronic control unit that includes a GPS receiving unit 10 and provides services such as road guidance to the driver. The navigation ECU 6 acquires the absolute time sent from the GPS satellite via the GPS receiver 10, and the acquired absolute time is stored in the data storage unit 5 together with the degree of the water repellent effect.
車速センサ7は、自車両の走行速度を検出するためのセンサであり、この車速センサ7で検出された走行速度は、データバス8を介してレインセンサ1などに送られる。 The vehicle speed sensor 7 is a sensor for detecting the traveling speed of the host vehicle, and the traveling speed detected by the vehicle speed sensor 7 is sent to the rain sensor 1 or the like via the data bus 8.
データバス8は、レインセンサ1、ワイパ制御装置2、ダイアグECU4、ナビECU6、車速センサ7間でデータの送受信を行うためのバスである。 The data bus 8 is a bus for transmitting and receiving data among the rain sensor 1, the wiper control device 2, the diagnosis ECU 4, the navigation ECU 6, and the vehicle speed sensor 7.
<処理>
つぎに、第1実施形態としてのワイパ制御システムで実行される処理についてフローチャートを用いて説明する。
<Processing>
Next, processing executed by the wiper control system as the first embodiment will be described using a flowchart.
図3は、レインセンサ1のデータ制御部9が実行する処理を示すフローチャートである。この処理は、自車両のイグニションスイッチがオンとされ、レインセンサ1を含むワイパ制御システムに電源が供給されることにより開始される。具体的には、データ制御部9が所定のプログラムを実行する。なおこの処理は一定の時間間隔、例えば33msで繰り返して実行される。 FIG. 3 is a flowchart showing processing executed by the data control unit 9 of the rain sensor 1. This process is started when the ignition switch of the host vehicle is turned on and power is supplied to the wiper control system including the rain sensor 1. Specifically, the data control unit 9 executes a predetermined program. This process is repeatedly executed at regular time intervals, for example, 33 ms.
まずデータ制御部9は、S101で、カメラ15からフロントガラス11の画像を取得し、画像内の水滴の像にあたる黒色部分から真円度を算出し、その算出した真円度と予め定めた所定値とを比較することにより、真円に近いか否かを判断する。真円に近くなければ(S101:NO)、S103に進み、真円に近ければ(S101:YES)、S102に進む。 First, in S101, the data control unit 9 acquires the image of the windshield 11 from the camera 15, calculates the roundness from the black portion corresponding to the image of the water droplet in the image, and calculates the roundness and the predetermined predetermined value. By comparing the value, it is determined whether or not it is close to a perfect circle. If it is not close to a perfect circle (S101: NO), the process proceeds to S103. If it is close to a perfect circle (S101: YES), the process proceeds to S102.
図4は、レインセンサ1の内部構造を示す説明図であるが、図示するように赤外線LED12から発せられる赤外光は、フロントガラス11に下方斜めから照射されることになるため、カメラ15で得られる画像は縦方向に縮小した形となる。そのため縦方向に補正をして、正面視した場合の画像に変換する必要がある。すなわち、図5(a)は、カメラ15により撮影される画像を示しているが、縦方向に補正することで図5(b)に示す正面視した場合の画像を得ることができる。具体的には、カメラ15の撮影方向とフロントガラス11との角度をαとした場合、画像全体を縦方向に、(1/sinα)分だけ拡大すればよいことになる。 FIG. 4 is an explanatory view showing the internal structure of the rain sensor 1. As shown in the figure, since the infrared light emitted from the infrared LED 12 is irradiated on the windshield 11 from obliquely below, The obtained image is reduced in the vertical direction. Therefore, it is necessary to correct in the vertical direction and convert it to an image when viewed from the front. That is, FIG. 5A shows an image taken by the camera 15, but by correcting the image in the vertical direction, an image when viewed from the front shown in FIG. 5B can be obtained. Specifically, when the angle between the shooting direction of the camera 15 and the windshield 11 is α, the entire image may be enlarged in the vertical direction by (1 / sin α).
また図5(b)に示すように、撥水効果がある場合は真円に近い形となって画像中に黒色部分があらわれるが、撥水効果が認められない場合は、例えば、図5(c)に示すように真円からは程遠い形状となってあらわれることになる。 Further, as shown in FIG. 5B, when there is a water repellent effect, the shape is close to a perfect circle and a black portion appears in the image. However, when the water repellent effect is not recognized, for example, FIG. As shown in c), the shape appears far from a perfect circle.
図6は、水滴の像を撮影した画像を示す説明図である。真円度を算出する処理は画像処理においてはピクセル単位で行う。 FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an image obtained by capturing an image of a water droplet. The process for calculating the roundness is performed in pixel units in the image processing.
図6においてグレー部分は水滴の像の輪郭部分であり、黒色部分は水滴の像の内部である。まず、グレー部分を含む黒色部分の面積をピクセル単位で算出する。そしてグレー部分のピクセル数を実際の輪郭長とする。真円度としては(4π×面積)/(輪郭長の2乗)が正確な値となるが、画像処理における輪郭長の誤差を最小とするため、ここでは真円度として(面積)/(輪郭長)を用いる。この場合、面積がある程度一定であることが前提となるが、真円に近いほど輪郭長は短くなるため、算出した値が大きいほど真円に近いということを意味している。また面積が大きく異なるような場合は、面積によって補正をかけることで、同一の基準の下で真円度を算出できる。 In FIG. 6, the gray portion is the contour portion of the water drop image, and the black portion is the inside of the water drop image. First, the area of the black part including the gray part is calculated in units of pixels. The number of pixels in the gray portion is set as the actual contour length. As the roundness, (4π × area) / (contour length squared) is an accurate value. However, in order to minimize the error of the contour length in image processing, the roundness is expressed as (area) / ( (Contour length) is used. In this case, it is assumed that the area is constant to some extent, but since the contour length is shorter as it is closer to a perfect circle, it means that the larger the calculated value is, the closer it is to a perfect circle. When the areas are greatly different, the roundness can be calculated under the same standard by correcting the area.
この真円度と予め定めた所定値と比較することによりフロントガラス11に付着した水滴の像がどの程度真円に近いかを判定して、真円に近い場合に、撥水の効果があると判断する。 By comparing this roundness with a predetermined value determined in advance, it is determined how close the image of the water droplets adhering to the windshield 11 is, and if it is close to a perfect circle, there is a water repellent effect. Judge.
また図5(a)(b)に示すように、画像中に複数の水滴が存在する場合もある。このような場合は、複数の水滴の像については真円度の平均値をとり、平均値で撥水効果の有無を判定する。 In addition, as shown in FIGS. 5A and 5B, there may be a plurality of water droplets in the image. In such a case, an average value of roundness is taken for a plurality of water droplet images, and the presence or absence of a water repellent effect is determined by the average value.
つぎにS102では、S101で水滴の形状が真円に近いと判断された場合であり、撥水効果があると判断し、データバス8を介してワイパ制御装置2にその旨を通知するデータを送信する。S102の後、処理を終了する。 Next, in S102, when it is determined in S101 that the shape of the water droplet is close to a perfect circle, it is determined that there is a water repellent effect, and data for notifying the wiper control device 2 via the data bus 8 is provided. Send. After S102, the process is terminated.
またS103では、車速センサ7から得られる走行速度から自車両が所定の速度、例えば時速60キロ以上であるか否かを判断する。時速が60キロ以上であれば(S103:YES)、S104に進み、時速が60キロ以上でなければ(S103:NO)、S106に進む。 In S103, it is determined from the traveling speed obtained from the vehicle speed sensor 7 whether the host vehicle is at a predetermined speed, for example, 60 km / h or more. If the hourly speed is 60 km or more (S103: YES), the process proceeds to S104. If the hourly speed is not 60 km or more (S103: NO), the process proceeds to S106.
S104では、複数の画像の水滴につき、時間の経過とともに上方向への動きがあるか否かを判断する。水滴に上方向の動きがあれば(S104:YES)、S105に進み、水滴に上方向の動きがなければ(S104:NO)、S106に進む。 In S104, it is determined whether or not there is a movement in the upward direction with the passage of time for the water droplets of the plurality of images. If there is an upward movement of the water droplet (S104: YES), the process proceeds to S105, and if there is no upward movement of the water drop (S104: NO), the process proceeds to S106.
図7は、S104で行う処理を示す説明図である。図7(a)に示すとおり、時間の経過とともに、画像中の水滴の像が水平よりも上方向に移動しており、このような場合に、水滴に上方向の動きがあると判断することになる(S104:YES)。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the processing performed in S104. As shown in FIG. 7 (a), with the passage of time, the image of the water droplet in the image is moving upward from the horizontal. In such a case, it is determined that the water droplet has an upward movement. (S104: YES).
図7(b)は複数の水滴がある場合の説明図である。画像中に複数の水滴の像が存在する場合は、それらの水滴のうちで一つでも上方向に移動する水滴があれば、S104の判断としては水滴に上方向の動きがあると判断することになる。 FIG. 7B is an explanatory diagram when there are a plurality of water droplets. When there are a plurality of water droplet images in the image, if any one of the water droplets moves upward, it is determined in S104 that the water droplet has an upward movement. become.
つぎにS105では、S102と同様に撥水効果があると判断してその旨のデータをワイパ制御装置2に送信して処理を終了する。 Next, in S105, it is determined that there is a water repellent effect as in S102, and data to that effect is transmitted to the wiper control device 2 and the process is terminated.
またS106では、撥水効果がなかったものと判断してその旨のデータをワイパ制御装置2に送信して処理を終了する。 In S106, it is determined that there is no water repellent effect, data to that effect is transmitted to the wiper control device 2, and the process ends.
つぎにワイパ制御装置2が実行する処理を説明する。 Next, processing executed by the wiper control device 2 will be described.
図8は、図3のS102、S105及びS106などに対応してワイパ制御装置2が実行する処理を示すフローチャートである。この処理は、ワイパ制御装置2を含むワイパ制御システムに電源が供給された状態で、ワイパ3による払拭動作がオンにされ、かつ間欠時間の変更が自動でなされるモード(オートワイパモード)の場合に開始される。具体的には、ワイパ制御装置2が所定のプログラムを実行する。この処理も一定の時間間隔、例えば33msで繰り返して実行される。 FIG. 8 is a flowchart showing processing executed by the wiper control device 2 in response to S102, S105, S106, etc. in FIG. This processing is performed in a mode (auto wiper mode) in which the wiping operation by the wiper 3 is turned on and the intermittent time is automatically changed while power is supplied to the wiper control system including the wiper control device 2. To begin. Specifically, the wiper control device 2 executes a predetermined program. This process is also repeatedly executed at a constant time interval, for example, 33 ms.
まずS201では、レインセンサ1から撥水効果の有無をあらわすデータを受け取り、撥水効果があるか否かを判断する。撥水効果がない場合は(S201:NO)、S202に進み、撥水効果がある場合は(S201:YES)、S203に進む。 First, in S201, data representing the presence or absence of a water repellent effect is received from the rain sensor 1, and it is determined whether or not there is a water repellent effect. When there is no water repellent effect (S201: NO), the process proceeds to S202, and when there is a water repellent effect (S201: YES), the process proceeds to S203.
S202では、オートワイパモードを通常モードに設定して、S204に進む。すなわち、それまで通常モードで払拭動作が行われていた場合はそのまま継続し、それまで撥水モードで払拭動作が行われていた場合は通常モードに変更する。 In S202, the auto wiper mode is set to the normal mode, and the process proceeds to S204. That is, if the wiping operation has been performed in the normal mode until then, the operation is continued as it is, and if the wiping operation has been performed in the water repellent mode until then, the mode is changed to the normal mode.
図9(a)は通常モードの間欠時間を示している。フロントガラス11による撥水効果が生じていない状態であれば、自車両の走行速度が高くなるほど単位時間あたりのワイパ3の払拭回数は増えることになり、間欠時間も短くなる。 FIG. 9A shows the intermittent time in the normal mode. If the water repellent effect by the windshield 11 is not generated, the number of wipes of the wiper 3 per unit time increases as the traveling speed of the host vehicle increases, and the intermittent time also decreases.
一方S203では、オートワイパモードを撥水モードに設定して、S204に進む。すなわち、それまで通常モードで払拭動作が行われていた場合は撥水モードに変更し、それまで撥水モードで払拭動作が行われていた場合はそのまま継続する。 On the other hand, in S203, the auto wiper mode is set to the water repellent mode, and the process proceeds to S204. That is, if the wiping operation has been performed in the normal mode until then, the mode is changed to the water repellent mode, and if the wiping operation has been performed in the water repellent mode, the operation is continued as it is.
図9(b)は撥水モードの間欠時間を示している。フロントガラス11による撥水効果が生じている場合は、単位時間あたりのワイパ3の払拭回数は少なくて済むことから通常モードに比較して全体的に間欠時間は長くなる。またこの場合、自車両の走行速度が高くなるほど、間欠時間を長くする。すなわち撥水効果が生じている場合は、自車両の走行速度が高いほど空気の流れにより水滴が飛び散る効果が高くなるため、間欠時間を長くするという制御が可能になる。自車両の速度が高い場合や撥水効果が顕著にあらわれているような場合はワイパ3の払拭動作自体を不要とする構成も考えられる。 FIG. 9B shows an intermittent time in the water repellent mode. When the water repellent effect by the windshield 11 is generated, the number of wipes of the wiper 3 per unit time can be reduced, so that the intermittent time becomes longer as a whole compared to the normal mode. In this case, the intermittent time is lengthened as the traveling speed of the host vehicle increases. That is, when the water repellent effect is generated, the effect of water droplets scattering due to the flow of air increases as the traveling speed of the host vehicle increases, so that the intermittent time can be controlled. A configuration in which the wiping operation of the wiper 3 itself is not necessary when the speed of the host vehicle is high or the water repellent effect is prominent is also conceivable.
S204では、ワイパ3による払拭動作又はオートワイパモードがオフにされたか否かを判断する。払拭動作又はオートワイパモードがオフにされれば(S204:YES)、そのまま処理を終了する。オフにされていなければ(S204:NO)、S201に戻る。 In S204, it is determined whether or not the wiping operation by the wiper 3 or the auto wiper mode is turned off. If the wiping operation or the auto wiper mode is turned off (S204: YES), the process is terminated as it is. If not turned off (S204: NO), the process returns to S201.
<効果>
以上説明したように、第1実施形態のワイパ制御システムによれば、実際にフロントガラス11に付着した水滴の像から、真円に近い場合に撥水効果があると判定することから(S101)、フロントガラスの撥水効果を正確に判定することができる。このことにより適切なワイパ制御を実現することができる。
<Effect>
As described above, according to the wiper control system of the first embodiment, it is determined from the image of water droplets actually attached to the windshield 11 that there is a water repellent effect when it is close to a perfect circle (S101). The water repellent effect of the windshield can be accurately determined. As a result, appropriate wiper control can be realized.
またフロントガラス11に対して斜めに撮影する画像であっても、正面視した画像に変換した上で真円に近いか否かを判断するため、正確に真円度を検出して撥水効果を判定することができる。 In addition, even if the image is taken obliquely with respect to the windshield 11, it is converted to a front view image and it is determined whether or not it is close to a perfect circle. Can be determined.
さらに複数の水滴の像があった場合は真円度につき平均値で撥水効果を判定するので正確な判定が可能となる。 Further, when there are a plurality of water droplet images, the water repellent effect is determined by the average value for the roundness, and therefore accurate determination is possible.
またフロントガラス11に付着した水滴の像が時間の経過とともに上方向に動く場合に撥水効果があると判定した上で(S104)、ワイパ3の制御を行うので、やはり正確に撥水効果を判定した上で適切なワイパ3の動作制御が可能となる。 Further, when it is determined that the image of water droplets adhering to the windshield 11 moves upward as time passes (S104), the wiper 3 is controlled, so that the water repellent effect is also accurately obtained. After the determination, it is possible to appropriately control the operation of the wiper 3.
さらにフロントガラス11に複数の水滴が付着している場合は、一つでも上方向に動く水滴があれば、撥水効果があると判定するので、撥水効果があることを正確に把握することができる。 Further, when a plurality of water droplets adhere to the windshield 11, it is determined that there is a water repellent effect if there is even one water droplet that moves upward, so that it is accurately grasped that there is a water repellent effect. Can do.
<特許請求の範囲との対応>
なお、第1実施形態において、データ制御部9により実行されるS101が取得手段及び検出手段に相当し、データ制御部9により実行されるS102、S105及びS106が判定手段に相当し、ワイパ制御装置2により実行されるS203が制御手段に相当する。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態のワイパ制御システムについて説明する。
<Correspondence with Claims>
In the first embodiment, S101 executed by the data control unit 9 corresponds to an acquisition unit and a detection unit, and S102, S105, and S106 executed by the data control unit 9 correspond to a determination unit, and the wiper control device S203 executed by 2 corresponds to the control means.
[Second Embodiment]
Next, the wiper control system of the second embodiment will be described.
第2実施形態のワイパ制御システムは、第1実施形態と対比すると、データ制御部9が実行する処理のみが相違する。そこで、この相違点について説明することとし、第1実施形態との共通点については説明を省略する。 The wiper control system of the second embodiment is different from the first embodiment only in the process executed by the data control unit 9. Therefore, this difference will be described, and the description of the common points with the first embodiment will be omitted.
図10は、第2実施形態としてのデータ制御部9が実行する処理を示すフローチャートである。ここではフロントガラス11の撥水効果を判定するのに加えて、撥水効果の日時の経過による劣化が記録される。この処理は、第1実施形態と同様、自車両のイグニションスイッチがオンとされ、ワイパ制御装置2を含むワイパ制御システムに電源が供給されることにより開始される。具体的には、データ制御部9が所定のプログラムを実行する。この処理も一定の時間間隔、例えば33msで繰り返して実行される。 FIG. 10 is a flowchart showing processing executed by the data control unit 9 as the second embodiment. Here, in addition to determining the water repellent effect of the windshield 11, the deterioration of the water repellent effect due to the passage of time is recorded. As in the first embodiment, this process is started when the ignition switch of the host vehicle is turned on and power is supplied to the wiper control system including the wiper control device 2. Specifically, the data control unit 9 executes a predetermined program. This process is also repeatedly executed at a constant time interval, for example, 33 ms.
まずS301では、カメラ15からフロントガラス11の画像を取得し、画像内の水滴の像にあたる黒色部分の面積をピクセル単位で算出する。ここでは水滴が一つの場合を前提として説明する。 First, in S301, the image of the windshield 11 is acquired from the camera 15, and the area of the black portion corresponding to the water droplet image in the image is calculated in units of pixels. Here, the description will be made on the assumption that there is one water droplet.
つぎにS302で、黒色部分の面積のピクセル数が基準面積より大きいか否かを判断する。基準面積よりも大きければ(S302:YES)、S303に進み、基準面積よりも大きくなければ(S302:NO)、S304に進む。このように基準面積より大きい水滴の像のみを判定の対象にするのは、水滴の像が小さい場合、ピクセル単位で真円度を算出する際に誤差が大きくなってしまうからである。 Next, in S302, it is determined whether or not the number of pixels in the area of the black portion is larger than the reference area. If it is larger than the reference area (S302: YES), the process proceeds to S303, and if it is not larger than the reference area (S302: NO), the process proceeds to S304. The reason for determining only the image of the water droplet larger than the reference area in this way is that when the image of the water droplet is small, an error becomes large when calculating the roundness in pixel units.
なお、S302の判定につき、画像中複数の水滴の像があった場合は、各水滴の像について黒色部分の面積について基準面積より大きいか否かを判定し、基準をみたした水滴の像についてのみS304以下の処理を実行する。 When there are a plurality of water drop images in the image in the determination of S302, it is determined whether or not the area of the black portion of each water drop image is larger than the reference area, and only the water drop image that satisfies the reference is determined. The process from S304 is executed.
S303では、撥水効果がなかったものと判断する。このS303の処理は第1実施形態のS106と同じである。S303の後、処理を終了する。 In S303, it is determined that there was no water repellent effect. The process of S303 is the same as S106 of the first embodiment. After S303, the process ends.
つぎにS304では、黒色部分の輪郭長を算出し、S305に進む。 Next, in S304, the contour length of the black portion is calculated, and the process proceeds to S305.
続いてS305では、真円度として(面積)/(輪郭長)を算出し、S306に進む。真円に近いほど輪郭長が短くなるため、真円度は真円に近いほど大きな値となる。また面積が異なる場合は補正を行う。 Subsequently, in S305, (area) / (contour length) is calculated as the roundness, and the process proceeds to S306. Since the contour length is shorter as it is closer to a perfect circle, the roundness becomes larger as it is closer to a perfect circle. If the areas are different, correction is performed.
なお画像中に複数の水滴の像があった場合は、各水滴について真円度を算出し、その平均値でS306以下の判定を行えばよい。 In addition, when there are a plurality of water droplet images in the image, the roundness is calculated for each water droplet, and an average value of S306 or less may be determined.
S306では、黒色部分の真円度が閾値A以上であるか否かを判断する。閾値A以上であれば(S306:YES)、S307に進み、閾値A以上でなければ(S306:NO)、S308に進む。ここで閾値A〜Cについては、面積に応じて真円度を判定するために予め定められた値であり、閾値A〜Cはテーブルの形で記憶されている。なお閾値A〜C間の大小関係は、閾値A>閾値B>閾値Cとなる。 In S306, it is determined whether or not the roundness of the black portion is greater than or equal to the threshold value A. If it is greater than or equal to the threshold A (S306: YES), the process proceeds to S307, and if not greater than or equal to the threshold A (S306: NO), the process proceeds to S308. Here, the thresholds A to C are predetermined values for determining the roundness according to the area, and the thresholds A to C are stored in the form of a table. The magnitude relationship between the thresholds A to C is threshold A> threshold B> threshold C.
S307では、現在の撥水効果のレベルがAであると判定し、S309に進む。この撥水効果のレベルはA〜Cの三段階があり、レベルAが一番真円に近い状態であり、撥水効果の程度が高いことになる。撥水効果が高い順に、レベルA、レベルB、レベルCとなる。 In S307, it is determined that the current water repellent effect level is A, and the process proceeds to S309. There are three levels of the water repellent effect, A to C, and the level A is in a state closest to a perfect circle, and the level of the water repellent effect is high. Level A, level B, and level C are in descending order of the water repellent effect.
つぎにS309では、現在の絶対時刻をナビECU6から取得するとともに、面積、真円度及び撥水レベルをダイアグECU4に送信し、データ保存部5に記憶して、S310に進む。 Next, in S309, the current absolute time is acquired from the navigation ECU 6, and the area, roundness, and water repellency level are transmitted to the diagnosis ECU 4, stored in the data storage unit 5, and the process proceeds to S310.
S310の処理は第1実施形態のS102及びS105と同じであり、撥水効果があると判断し、データバス8を介してワイパ制御装置2にその旨を通知するデータを送信する。S310の後、処理を終了する。 The processing of S310 is the same as S102 and S105 of the first embodiment, and it is determined that there is a water repellent effect, and data that notifies the wiper control device 2 via the data bus 8 is transmitted. After S310, the process ends.
一方S308では、黒色部分の真円度が閾値B以上であるか否かを判断する。閾値B以上であれば(S308:YES)、S311に進み、閾値B以上でなければ(S308:NO)、S312に進む。 On the other hand, in S308, it is determined whether or not the roundness of the black portion is greater than or equal to the threshold value B. If it is equal to or greater than the threshold B (S308: YES), the process proceeds to S311. If it is not equal to or greater than the threshold B (S308: NO), the process proceeds to S312.
S311では、現在の撥水効果のレベルがBであると判定し、S313に進む。 In S311, it is determined that the current water repellent effect level is B, and the process proceeds to S313.
つぎのS313の処理はS309と同じである。S313の後、S310に進む。 The next processing of S313 is the same as S309. It progresses to S310 after S313.
またS312では、黒色部分の真円度が閾値C以上であるか否かを判断する。閾値C以上であれば(S312:YES)、S314に進み、閾値C以上でなければ(S312:NO)、S315に進む。 In S312, it is determined whether or not the roundness of the black portion is greater than or equal to the threshold value C. If it is greater than or equal to the threshold C (S312: YES), the process proceeds to S314, and if not greater than or equal to the threshold C (S312: NO), the process proceeds to S315.
S314では、現在の撥水効果のレベルがCであると判定し、S316に進む。 In S314, it is determined that the current water repellent effect level is C, and the process proceeds to S316.
S316の処理はS309と同じである。S316の後、S310に進む。 The process of S316 is the same as S309. It progresses to S310 after S316.
S315では、現在の絶対時刻をナビECU6から取得するとともに、面積、真円度の値としてゼロをダイアグECU4に送信し、データ保存部5に記憶して、S303に進む。この場合は撥水効果がなかったものと判断されることになる。 In S315, the current absolute time is acquired from the navigation ECU 6, and zero is transmitted to the diagnosis ECU 4 as the area and roundness values, stored in the data storage unit 5, and the process proceeds to S303. In this case, it is determined that there was no water repellent effect.
この第2実施形態によれば、真円度が日時とともに記憶されるので、例えば、日時の経過と撥水効果の低下との関係から、撥水効果がどの程度持続するかについての検証をしたり、新たな撥水加工が必要になる時期を予測したりすることができる。 According to the second embodiment, since the roundness is stored together with the date and time, for example, it is verified how long the water repellent effect lasts from the relationship between the passage of date and time and the decrease in the water repellent effect. Or predicting when new water-repellent processing is required.
ここでデータ制御部9の実行するS309、S313、S315及びS316が記憶手段に相当する。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態のワイパ制御システムについて説明する。
Here, S309, S313, S315, and S316 executed by the data control unit 9 correspond to storage means.
[Third Embodiment]
Next, a wiper control system according to a third embodiment will be described.
第3実施形態のワイパ制御システムは、第1実施形態と対比すると、データ制御部9が実行する処理のみが相違する。そこで、この相違点について説明することとし、第1実施形態との共通点については説明を省略する。 The wiper control system of the third embodiment is different from the first embodiment only in the process executed by the data control unit 9. Therefore, this difference will be described, and the description of the common points with the first embodiment will be omitted.
図11は、第3実施形態としてのデータ制御部9が実行する処理を示すフローチャートである。この処理は、第1実施形態として示した図3のフローチャートと比較して、S401の処理が異なるだけであり、他は同一の処理となる。 FIG. 11 is a flowchart showing processing executed by the data control unit 9 as the third embodiment. This process differs from the flowchart of FIG. 3 shown as the first embodiment only in the process of S401, and the other processes are the same.
このS401では、カメラ15からフロントガラス11の画像を取得し、画像内の水滴の像にあたる黒色部分が真円に近いか否かを判断する点ではS101と同様であるが、真円に近くなければ(S401:NO)、S406に進み、真円に近ければ(S401:YES)、S403に進む。S403〜S406の処理については第1実施形態のS103〜S106に各々対応しており、同じ処理となる。 In S401, the image of the windshield 11 is acquired from the camera 15, and it is the same as S101 in that it is determined whether or not the black portion corresponding to the water droplet image in the image is close to a perfect circle. (S401: NO), the process proceeds to S406, and if close to a perfect circle (S401: YES), the process proceeds to S403. The processes of S403 to S406 correspond to S103 to S106 of the first embodiment, respectively, and are the same process.
この第3実施形態によれば、水滴の像が円に近い場合に、さらに水滴の動きを判断することになり、両方の条件をみたした場合にのみ、撥水加工があるものと判断することになる。 According to the third embodiment, when the image of the water droplet is close to a circle, the movement of the water droplet is further determined, and only when both conditions are satisfied, it is determined that there is water repellent processing. become.
そのため第3実施形態によれば、より確実に撥水効果が生じていることを判定することでができる。
[他の形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
Therefore, according to the third embodiment, it can be determined more reliably that the water repellent effect has occurred.
[Other forms]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention can take a various form.
上述した各実施形態では、データ制御部9及びワイパ制御装置2が本発明の撥水効果判定装置に相当することになるが、処理を実行する主体については分散して処理する構成としたが、これは一つの電子制御ユニットで実行してもよいし、他のECUに分散させる構成としてもかまわない。 In each of the above-described embodiments, the data control unit 9 and the wiper control device 2 correspond to the water repellent effect determination device of the present invention. This may be executed by one electronic control unit, or may be distributed to other ECUs.
また上記の実施形態では、真円度及び水滴の動きから撥水効果が生じているか否かという有無の判断だけからワイパ制御を実行したが、これは撥水効果の度合いを数値としてあらわしてもよいし、第3実施形態で例示したように3段階以上のレベルに判定するようにしてもよい。 In the above embodiment, the wiper control is executed only by determining whether or not the water repellent effect is generated from the roundness and the movement of the water droplets. However, this may be expressed as a numerical value of the degree of the water repellent effect. Alternatively, as exemplified in the third embodiment, the determination may be made at three or more levels.
その際、水滴の動きから撥水効果の度合いを判定する方法としては、例えば、水平軸と対比してどの程度の角度で上方向に動いたかを検出し、検出された角度が90度に近いほど、すなわち真上に動いているほど撥水効果がより顕著にあらわれていると判定することもできる。 At this time, as a method of determining the degree of the water repellent effect from the movement of the water droplet, for example, it is detected how much it has moved upward with respect to the horizontal axis, and the detected angle is close to 90 degrees. In other words, it can be determined that the water repellent effect is more prominent as it moves right up.
また真円度については、例えば、黒色部分を楕円形状であるとして長軸及び短軸の長さの比を用いてもよい。真円とのマッチングにより、真円とどれだけ誤差があるかを判断してもよい。真円度は数値で出してもよいが、二値以上の記号に置き換えることもできる。 As for roundness, for example, the ratio of the lengths of the major axis and the minor axis may be used assuming that the black portion has an elliptical shape. It may be determined how much there is an error from the perfect circle by matching with the true circle. The roundness may be expressed numerically, but can be replaced with a binary or higher symbol.
1…レインセンサ、2…ワイパ制御装置、3…ワイパ、4…ダイアグECU、5…データ保存部、6…ナビECU、7…車速センサ、8…データバス、9…データ制御部、10…GPS受信部、11…フロントガラス、12…赤外線LED、13…集光レンズ、14…結像レンズ、15…カメラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rain sensor, 2 ... Wiper control apparatus, 3 ... Wiper, 4 ... Diag ECU, 5 ... Data storage part, 6 ... Navi ECU, 7 ... Vehicle speed sensor, 8 ... Data bus, 9 ... Data control part, 10 ... GPS Receiving unit, 11 ... windshield, 12 ... infrared LED, 13 ... condensing lens, 14 ... imaging lens, 15 ... camera
Claims (8)
前記取得手段により取得された画像を、正面視した画像に変換し、変換した画像から前記水滴の像の真円度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された真円度に基づき、前記水滴の像が真円に近いほど撥水効果の度合いが大きいと判定する判定手段と
を備えたことを特徴とする撥水効果判定装置。 Obtaining an image obtained by irradiating infrared light from the vehicle interior side so as to be totally reflected on the surface of the windshield of the host vehicle, and capturing an image of water droplets attached to the windshield irradiated with the infrared light Means,
Detecting means for converting the image acquired by the acquisition means into an image viewed from the front, and detecting the roundness of the image of the water droplet from the converted image;
A water repellent effect judging device comprising: a judging means for judging that the degree of water repellent effect is larger as the image of the water droplet is closer to a perfect circle based on the roundness detected by the detecting means.
前記検出手段により検出された真円度を日時とともに内部の記憶装置に記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の撥水効果判定装置。 The detection means detects the roundness of the image of the water droplet as a numerical value,
Water repellency determination apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein further comprising a storage means for storing in an internal storage device together with the date the roundness detected by said detecting means.
前記判定手段は、前記水滴の像が真円に近いほど撥水効果の度合いが大きいと判定する第1の判定と、自車両の走行速度が所定値以上の場合に、前記取得手段により取得された複数の画像から時間の経過にともなう水滴の動きを検出し、その水滴の動きが上方向となるほど撥水効果の度合いが大きいと判定する第2の判定とを行うことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか記載の撥水効果判定装置。 The acquisition means acquires a plurality of images obtained by taking an image of a water droplet attached to a windshield of a traveling vehicle with time.
The determination means is acquired by the acquisition means when the first determination that the degree of water repellent effect is greater as the water drop image is closer to a perfect circle and the traveling speed of the host vehicle is equal to or greater than a predetermined value. claim for detecting the movement of water droplets over time from a plurality of images, the motion of the water droplets and performing a second determination determines that the degree of water repellency as the upward direction is large and The water repellent effect determination device according to any one of claims 1 to 3 .
前記取得手段により取得された画像を、正面視した画像に変換し、変換した画像から前記水滴の像の真円度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された真円度に基づき、前記水滴の像が真円に近いほど撥水効果の度合いが大きいと判定する判定手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする撥水効果判定装置用プログラム。 Obtaining an image obtained by irradiating infrared light from the vehicle interior side so as to be totally reflected on the surface of the windshield of the host vehicle, and capturing an image of water droplets attached to the windshield irradiated with the infrared light Means,
Detecting means for converting the image acquired by the acquisition means into an image viewed from the front, and detecting the roundness of the image of the water droplet from the converted image;
A water repellent effect determination apparatus, characterized in that, based on the roundness detected by the detection means, the computer functions as a determination means for determining that the degree of the water repellent effect is greater as the image of the water drop is closer to a perfect circle. Program.
前記取得ステップで取得した画像を、正面視した画像に変換し、変換した画像から前記水滴の像の真円度を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出した真円度に基づき、前記水滴の像が真円に近いほど撥水効果の度合いが大きいと判定する真円判定ステップと
を備えたことを特徴とする撥水効果判定方法。 Obtaining an image obtained by irradiating infrared light from the vehicle interior side so as to be totally reflected on the surface of the windshield of the host vehicle, and capturing an image of water droplets attached to the windshield irradiated with the infrared light Steps,
Converting the image acquired in the acquisition step into an image viewed from the front, and detecting the roundness of the image of the water droplet from the converted image; and
A water repellent effect determination method comprising: a perfect circle determination step for determining that the degree of water repellent effect is greater as the water droplet image is closer to a perfect circle based on the roundness detected in the detection step .
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