JP6581793B2 - 画像処理装置、撮像装置、排水制御システム、および車両 - Google Patents

画像処理装置、撮像装置、排水制御システム、および車両 Download PDF

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Description

本発明は、燃料電池を搭載する車両に用いられる画像処理装置、撮像装置、排水制御システム、および車両に関する。
従来、燃料電池を搭載する車両において、燃料電池の発電によって生じる水の車両外への排出が行われている。例えば特許文献１には、排出された水が凍結して車外環境に悪影響を及ぼすことを防止するために、車外温度が所定温度以下である場合に水の排出量を制限する技術が開示されている。また特許文献２には、排出された水が飛散して人や建造物にかかることを抑制するために、クリアランスソナーやミリ波レーダを用いて検出される対象物や後続車との距離等に応じて水の排出を制御する技術が開示されている。
特開２００６−１８０６３１号公報 特開２０１２−７５３１４号公報
しかしながら、従来の技術では、車両周辺の多様な状況を必ずしも詳細に把握できない。例えばクリアランスソナーやミリ波レーダを用いて車両の周辺に存在する対象物を区別することはできない。このため、車両周辺の多様な状況を把握することによって水の排出制御の精度を向上させる余地があった。
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、車両周辺の多様な状況に応じて、水の排出を制限すべきか否かの判定を行う画像処理装置、撮像装置、排水制御システム、および車両を提供することにある。
上記課題を解決するために本発明に係る画像処理装置は、
燃料電池を搭載する車両の周辺領域を撮像した撮像画像を取得する入出力部と、
前記撮像画像を用いて物体認識処理を行い、該物体認識処理によって認識された被写体に応じて、前記燃料電池の発電によって生じる水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行う制御部と、を備え、
前記車両は、前記燃料電池の発電によって生じる水を前記車両外へ排出する複数の排出口を備えており、
前記制御部は、認識された被写体に応じて、前記複数の排出口のそれぞれについて、該排出口からの水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行う
ことを特徴とする。
また、本発明に係る撮像装置は、
燃料電池を搭載する車両の周辺領域を撮像して撮像画像を生成する撮像素子と、
前記撮像画像を用いて物体認識処理を行い、該物体認識処理によって認識された被写体に応じて、前記燃料電池の発電によって生じる水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行う制御部と、を備え、
前記車両は、前記燃料電池の発電によって生じる水を前記車両外へ排出する複数の排出口を備えており、
前記制御部は、認識された被写体に応じて、前記複数の排出口のそれぞれについて、該排出口からの水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行う
ことを特徴とする。
また、本発明に係る排水制御システムは、
燃料電池を搭載する車両の周辺領域を撮像して撮像画像を生成する撮像装置と、
前記撮像画像を取得する入出力部と、該撮像画像を用いて物体認識処理を行い、該物体認識処理によって認識された被写体に応じて、前記燃料電池の発電によって生じる水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行う制御部と、を有する画像処理装置と、を備え、
前記入出力部は、前記制御部の判定結果に応じて水の排出を制限する制御信号を出力し、
前記車両は、前記燃料電池の発電によって生じる水を前記車両外へ排出する複数の排出口を備えており、
前記制御部は、認識された被写体に応じて、前記複数の排出口のそれぞれについて、該排出口からの水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行う
ことを特徴とする。
また、本発明に係る車両は、
燃料電池を搭載する車両の周辺領域を撮像して撮像画像を生成する撮像装置と、
前記撮像画像を取得する入出力部と、該撮像画像を用いて物体認識処理を行い、該物体認識処理によって認識された被写体に応じて、前記燃料電池の発電によって生じる水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行う制御部と、を有する画像処理装置と、
前記燃料電池の発電によって生じる水を前記車両外へ排出する複数の排出口と、を備え、
前記制御部は、認識された被写体に応じて、前記複数の排出口のそれぞれについて、該排出口からの水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行い、
前記画像処理装置は、前記制御部の判定結果に応じて前記排出口からの水の排出を制限する
ことを特徴とする。
本発明に係る画像処理装置、撮像装置、排水制御システム、および車両によれば、車両周辺の多様な状況に応じて水の排出を制限すべきか否かの判定が可能となる。
本発明の第１の実施形態に係る排水制御システムを備える車両を上方から見た図である。 図１の排水制御システムの概略構成を示すブロック図である。 図２の記憶部が記憶する情報の例を示す図である。 図２の記憶部が記憶する情報の例を示す図である。 図１の車両および周辺領域を上方から見た図である。 図１の車両および周辺領域を上方から見た図である。 図２の画像処理装置が物体認識処理によって認識した走行路上の白線の例を示す図である。 図１の排水制御システムの動作を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置が実行する、水の排出を制限すべきか否かの判定処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る排水制御システムを備える車両を上方から見た図である。 図８の車両および周辺領域を上方から見た図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置が実行する、水の排出を制限すべきか否かの判定処理を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
はじめに、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動体である車両１０及び車両１０に備えられる排水制御システム１１について説明する。
車両１０は、燃料電池１２と、燃料電池の発電によって生成される水を車両の外部へ排出する排出口１３と、を備える。
燃料電池１２は、例えば水素および酸素の化学反応によって発電した電力を車両１０および排水制御システム１１等に供給する。また燃料電池１２は、発電の際に化学反応によって水を生じる。燃料電池１２は、車両１０の任意の位置に設置される。
排出口１３は、生成された水を車両１０外へ排出する。排出口１３は、車両１０の任意の位置に設置される。本実施形態において排出口１３は、車両１０の後方に向かって水を排出可能となるように車両の後方に設置される。また排出口１３は、車両１０のＥＣＵまたは後述する画像処理装置が出力する制御信号によって開閉状態が制御される弁を有する。具体的には、排出口１３の弁は、制御信号が出力されていないときに開状態となり、制御信号が出力されているときに半開状態または閉状態となる。
排水制御システム１１は、少なくとも１つの撮像装置１４と、画像処理装置１５と、を備える。本実施形態において排水制御システム１１は、４つの撮像装置１４を備える。以下、４つの撮像装置１４を特に区別する場合には、それぞれフロントカメラ１４ａ、リアカメラ１４ｂ、左サイドカメラ１４ｃ、および右サイドカメラ１４ｄという。
フロントカメラ１４ａは、車両１０の前方の周辺領域を撮像可能となるように車両１０に設置される。またリアカメラ１４ｂは、車両１０の後方の周辺領域を撮像可能となるように車両１０に設置される。また左サイドカメラ１４ｃは、車両１０の左側方の周辺領域を撮像可能となるように、例えば左ドアミラーにおいて鉛直下向きに設置される。また右サイドカメラ１４ｄは、車両１０の右側方の周辺領域を撮像可能となるように、例えば右ドアミラーにおいて鉛直下向きに設置される。各撮像装置１４は、例えば魚眼レンズなどの画角の広いレンズを備えており、車両１０の周辺領域を広角撮影可能である。また画像処理装置１５は、車両１０の任意の位置に設置される。
次に、図２を参照して、排水制御システム１１の各構成要素について具体的に説明する。図２においては説明の簡便のため、撮像装置１４を１つのみ図示している。
撮像装置１４は、光学系１６と、撮像素子１７と、画像処理部１８と、入出力部１９と、カメラ制御部２０とを備える。
光学系１６は、絞りおよび複数のレンズを含んで構成され、被写体像を結像させる。本実施形態において、光学系１６は広い画角を有しており、車両１０の周辺領域の被写体像を結像可能である。
撮像素子１７は、例えばＣＭＯＳ撮像素子であって、光学系１６によって結像される被写体像を撮像して、撮像画像を生成する。
画像処理部１８は、例えばＡＦＥおよびＤＳＰ等の画像処理専用のプロセッサを含む。画像処理部１８は、撮像素子１７によって生成された撮像画像に対して、ＣＤＳ、ゲイン調整（ＡＧＣ）、およびＡ／Ｄ変換（ＡＤＣ）等の所定の前段画像処理を施す。また画像処理部１８は、撮像画像に対して、露出および色補間等の所定の後段画像処理を施す。
入出力部１９は、ＣＡＮ等のネットワーク２１およびビデオ信号線等の専用線２２を介して情報の入出力を行うインターフェースである。
カメラ制御部２０は、例えば専用のマイクロプロセッサまたは特定のプログラムを読み込むことによって特定の処理を実行する汎用のＣＰＵである。カメラ制御部２０は、撮像装置１４全体の動作を制御する。例えばカメラ制御部２０は、撮像素子１７の動作を制御して、周期的に、例えば３０ｆｐｓで撮像画像を生成する。またカメラ制御部２０は、画像処理部１８によって後段画像処理装置が施された撮像画像を、入出力部１９およびネットワーク２１もしくは専用線２２を介して画像処理装置１５に出力する。
画像処理装置１５は、入出力部２３と、記憶部２４と、画像処理装置制御部２５と、を備える。
入出力部２３は、ネットワーク２１および専用線２２を介して情報の入出力を行うインターフェースである。
記憶部２４は、例えばメモリであって、画像処理装置１５の各種動作に必要な種々の情報およびプログラムを記憶する。
例えば記憶部２４は、図３に示すように、第１の被写体を示す情報と、第１の判定条件を示す情報と、を対応付けて予め記憶する。第１の被写体は、物体認識処理によって認識し得る多様な被写体のうち、例えば車両１０の近傍に存在する場合に車両１０外への水の排出を制限（抑制または禁止）すべきと考えられる被写体である。本実施形態において、例えば、人（歩行者）、横断歩道、交差点、マンホール、およびカーブする走行路が、第１の被写体に定められる。また第１の判定条件は、対応する第１の被写体と車両１０とが所定の位置関係（第１の位置関係）を有するか否かを、車両１０の周辺領域を撮像した撮像画像に基づき判定するための条件である。ここで第１の判定条件および第１の位置関係は、第１の被写体ならびに車両１０に対する撮像装置１４の設置位置および向きに応じて任意に定められる。例えば第１の被写体が人である場合、第１の判定条件は、撮像画像に基づき人が車両１０の近傍に存在するか否かを判定するための条件であってもよい。かかる場合には、撮像画像に基づき第１の判定条件が満たされると判定されたときに、人が車両１０の近傍に存在すると判定される。第１の判定条件の詳細については後述する。
また記憶部２４は、図４に示すように、第２の被写体を示す情報と第２の判定条件を示す情報と、を対応付けて予め記憶する。第２の被写体は、物体認識処理によって認識し得る多様な被写体のうち、例えば車両１０の近傍に存在する場合に車両１０外への水の排出を促進すべきと考えられる被写体である。本実施形態において、例えば、側溝および排水設備が、第２の被写体に定められる。また第２の判定条件は、対応する第２の被写体と車両１０とが所定の位置関係（第２の位置関係）を有するか否かを、車両１０の周辺領域を撮像した撮像画像に基づき判定するための条件である。ここで第２の判定条件および第２の位置関係は、第２の被写体ならびに車両１０に対する撮像装置１４の設置位置および向きに応じて任意に定められる。例えば第２の被写体が側溝である場合、第２の判定条件は、撮像画像に基づき側溝が車両１０の近傍に存在するか否かを判定するための条件であってもよい。かかる場合には、撮像画像に基づき第２の判定条件が満たされると判定されたときに、側溝が車両１０の近傍に存在すると判定される。第２の判定条件の詳細については後述する。
図２に示す画像処理装置制御部２５は、例えば専用のマイクロプロセッサまたは特定のプログラムを読み込むことによって特定の処理を実行する汎用のＣＰＵである。画像処理装置制御部２５は、画像処理装置１５全体の動作を制御する。
例えば画像処理装置制御部２５は、各撮像装置１４が出力した撮像画像を、ネットワーク２１もしくは専用線２２および入出力部２３を介して取得し、記憶部２４に記憶させて保持させる。
続いて画像処理装置制御部２５は、記憶部２４に保持させた撮像画像を用いて物体認識処理を行う。物体認識処理において、被写体毎に異なる物体認識アルゴリズムを用いて、例えば走行路、歩行者、および側溝等の多様な被写体が認識され得る。物体認識処理の具体例については後述する。
そして画像処理装置制御部２５は、物体認識処理によって認識された被写体に応じて、燃料電池１２の発電によって生じる水の車両１０外への排出を制限すべきか否かの判定を行う。具体的には、画像処理装置制御部２５は、物体認識処理によって認識された第１の被写体と車両１０とが第１の位置関係を有するとき、または物体認識処理によって認識された走行路の幅が所定値未満であるときに、水の排出を制限すべきとの判定を行う。好適には画像処理装置制御部２５は、物体認識処理によって認識された第２の被写体と車両１０とが第２の位置関係を有するときに、水の排出を制限すべきとの判定を停止する。以下、認識された被写体に応じて水の排出を制限すべきか否かの判定を行う画像処理装置制御部２５の動作例について具体的に説明する。
（第１の動作例）
まず、物体認識処理によって認識された第１の被写体であるマンホールと車両１０とが第１の位置関係（例えば、マンホールが車両の近傍に存在するとの位置関係）を有するときに、水の排出を制限すべきとの判定を行う画像処理装置制御部２５の第１の動作例について説明する。
はじめに画像処理装置制御部２５は、記憶部２４に保持させた各撮像画像を用いて物体認識処理を行い、第１の被写体であるマンホールが認識されるか否かを判定する。物体認識処理において、例えばパターンマッチング等、撮像画像上のマンホールを認識するための任意の物体認識アルゴリズムが用いられる。
続いて画像処理装置制御部２５は、少なくとも１つの撮像画像上でマンホールが認識されると、マンホールと車両１０とが第１の位置関係を有するか否か、例えばマンホールが車両１０の近傍に存在するか否かを判定する。具体的には、画像処理装置制御部２５は、第１の判定条件が満たされるか否か、例えばマンホールが認識された撮像画像を用いて、当該マンホールが車両１０から所定距離内に存在するとの条件が満たされるか否かを判定する。そして画像処理装置制御部２５は、例えば図５に示すように、マンホール２６が車両１０から所定の距離２７内に存在するとき、すなわち第１の判定条件が満たされるときに、マンホール２６が車両１０の近傍に存在し、マンホール２６と車両１０とが第１の位置関係を有すると判定する。
続いて画像処理装置制御部２５は、マンホールと車両１０とが第１の位置関係を有するときに、車両１０の排出口１３からの水の排出を制限すべきとの判定を行う。
そして画像処理装置制御部２５は、水の排出を制限すべきとの判定結果に応じて、入出力部２３を介して参照信号をネットワーク２１に出力する。参照信号は、例えば車両１０のＥＣＵによって、制御信号を出力するか否かの決定に用いられる情報を含む。例えば参照信号は、排出口１３の弁を半開状態または閉状態にさせる制御信号が出力されるべきとの情報、およびマンホールと車両１０とが第１の位置関係を有することを示す情報等を含む。あるいは画像処理装置制御部２５は、参照信号に代えて、排出口１３の弁を半開状態または閉状態にさせる制御信号を出力してもよい。このように、マンホールと車両１０とが第１の位置関係を有するときにＥＣＵまたは画像処理装置制御部２５が制御信号を出力することによって排出口１３の弁が半開状態または閉状態となり、排出口１３から車両１０外への水の排出が制限される。
好適には画像処理装置制御部２５は、物体認識処理によって認識された第２の被写体（例えば、側溝）と車両１０とが第２の位置関係（例えば、第２の被写体が車両１０の近傍に存在するとの位置関係）を有するときには、水の排出を制限すべきとの判定を停止する。以下、具体的に説明する。
画像処理装置制御部２５は、第１の被写体と車両１０とが第１の位置関係を有すると判定すると、記憶部２４に保持させた各撮像画像を用いて物体認識処理を行い、第２の被写体である側溝が認識されるか否かを判定する。物体認識処理において、例えばパターンマッチング等、撮像画像上の側溝を認識するための任意の物体認識アルゴリズムが用いられる。
続いて画像処理装置制御部２５は、少なくとも１つの撮像画像上で側溝が認識されると、側溝と車両１０とが第２の位置関係を有するか否か、例えば側溝が車両１０の近傍に存在するか否かを判定する。具体的には、画像処理装置制御部２５は、第２の判定条件が満たされるか否か、例えば側溝が認識された撮像画像を用いて、当該側溝が車両１０から所定の距離内に存在するとの条件が満たされるか否かを判定する。そして画像処理装置制御部２５は、例えば図６に示すように、側溝２８が車両１０から所定の距離２９内に存在するとき、すなわち第２の判定条件が満たされるときに、側溝２８が車両１０の近傍に存在し、側溝２８と車両１０とが第２の位置関係を有すると判定する。
そして画像処理装置制御部２５は、側溝と車両１０とが第２の位置関係を有するときに、車両１０の排出口１３からの水の排出を制限すべきとの判定を停止する。このようにして、例えばマンホールと車両１０とが第１の位置関係を有するときであっても、側溝と車両１０とが第２の位置関係を有するときには、ＥＣＵまたは画像処理装置制御部２５が制御信号を出力しないため、排出口１３の弁が開状態となり、排出口１３から車両１０外への水の排出が行われる。
ここで画像処理装置制御部２５は、特定の第１の被写体と車両１０とが第１の位置関係を有すると判定するときには、第２の被写体が認識されるか否かの判定を停止してもよい。例えば、車両１０の近傍に第２の被写体である側溝が存在する場合であっても、車両１０の近傍に人が存在する場合には、排出された水が人にかかる可能性がある。かかる場合には、水の排出は望ましくない。したがって、排出される水が直接かかることを抑制したい被写体（例えば、人）を特定の第１の被写体に定めることで、例えば車両１０の近傍に側溝が存在する場合であっても水の排出が制限される。
（第２の動作例）
次に、物体認識処理によって認識された第１の被写体であるカーブする走行路と車両１０とが第１の位置関係（例えば、カーブする走行路が車両１０の前方（進行方向）に存在するとの位置関係）を有するとき、水の排出を制限すべきとの判定を行う画像処理装置制御部２５の第２の動作例について説明する。
はじめに画像処理装置制御部２５は、記憶部２４に保持させたフロントカメラ１４ａの撮像画像を用いて物体認識処理を行い、走行路に沿って延びる指標が認識されるか否かを判定する。本実施形態において指標は、走行路の幅方向に離れて存在する２つの白線であるが、例えば走行路と走行路の幅方向両側に存在する歩道との境界であってもよい。物体認識処理において、例えばエッジ点検出およびＨｏｕｇｈ変換を用いる白線検出アルゴリズム等、撮像画像上の指標を認識するための任意の物体認識アルゴリズムが用いられる。本実施形態において画像処理装置制御部２５は、２つの白線が認識されると、車両１０の周辺に走行路が存在すると認識する。
続いて画像処理装置制御部２５は、例えば図７に示すように撮像画像上で２つの白線３０ａ、３０ｂが認識されると、撮像画像上の第１の消失点３１と、２つの白線３０ａ、３０ｂの交点である第２の消失点３２と、の間の距離を算出する。第１の消失点３１は、車両１０の前方に直線状に延びる走行路をフロントカメラ１４ａが撮像する場合に、当該走行路上の２つ白線が撮像画像上で交わる点である。撮像画像上の第１の消失点３１の位置は、フロントカメラ１４ａの光学系の画角、ならびに車両に対する撮像装置の取りつけの位置および向き等に応じて予め算出可能である。ここで第１の消失点３１と第２の消失点３２との間の撮像画像上の距離は、走行路の形状に応じて異なる。例えば走行路が車両１０の前方に略直線状に延びる場合には、第１の消失点３１と第２の消失点３２との間の距離が所定値未満となる。一方、車両１０の前方に延びる走行路のカーブの曲率が大きい程、すなわちカーブが急である程、第１の消失点３１と第２の消失点３２との間の距離が大きくなる。本実施形態において、画像処理装置制御部２５は、第１の消失点３１と第２の消失点３２との間の距離が所定値以上であるときに、車両１０の前方に延びる走行路がカーブする走行路であると認識する。
続いて画像処理装置制御部２５は、第１の被写体であるカーブする走行路と車両１０とが第１の位置関係を有するか否か、例えばカーブする走行路が車両１０の前方（進行方向）に存在するか否かを判定する。具体的には、画像処理装置制御部２５は、第１の判定条件が満たされるか否か、例えばフロントカメラ１４ａの撮像画像上で２つの白線３０ａ、３０ｂが認識され、かつ第１の消失点３１と第２の消失点３２との間の距離が所定値以上であるとの条件が満たされるか否かを判定する。そして画像処理装置制御部２５は、フロントカメラ１４ａの撮像画像上で第１の消失点３１と第２の消失点３２との間の距離が所定値以上であるとき、すなわち第１の判定条件が満たされるときに、カーブする走行路と車両１０とが第１の位置関係を有すると判定する。
続いて画像処理装置制御部２５は、カーブする走行路と車両１０とが第１の位置関係を有するときに、車両１０の排出口１３からの水の排出を制限すべきとの判定を行う。
そして画像処理装置制御部２５は、水の排出を制限すべきとの判定結果に応じて、入出力部２３を介して参照信号または制御信号をネットワーク２１に出力する。このように、カーブする走行路と車両１０とが第１の位置関係を有するときにＥＣＵまたは画像処理装置制御部２５が制御信号を出力することによって排出口１３の弁が半開状態または閉状態となり、排出口１３から車両１０外への水の排出が制限される。
（第３の動作例）
次に、物体認識処理によって認識された走行路の幅が所定値未満であるときに、水の排出を制限すべきとの判定を行う画像処理装置制御部２５の第３の動作例について説明する。
はじめに画像処理装置制御部２５は、記憶部２４に保持させたフロントカメラ１４ａおよびリアカメラ１４ｂの少なくとも一方の撮像画像を用いて物体認識処理を行い、走行路に沿って延びる指標が認識されるか否かを判定する。本実施形態において画像処理装置制御部２５は、２つの白線が認識されると、車両１０の周辺に走行路が存在すると認識する。
続いて画像処理装置制御部２５は、認識された走行路の幅方向における２つの白線の間の撮像画像上の距離を算出する。本実施形態において画像処理装置制御部２５は、算出された距離を走行路の幅に定める。
続いて画像処理装置制御部２５は、走行路の幅（算出された２つの白線の間の距離）が所定値未満であるか否かを判定する。
続いて画像処理装置制御部２５は、走行路の幅が所定値未満であるとき、すなわち走行路の幅が狭いときに、車両１０の排出口１３からの水の排出を制限すべきとの判定を行う。
そして画像処理装置制御部２５は、水の排出を制限すべきとの判定結果に応じて、入出力部２３を介して参照信号または制御信号をネットワーク２１に出力する。このように、走行路の幅が所定値未満であるときにＥＣＵまたは画像処理装置制御部２５が制御信号を出力することによって排出口１３の弁が半開状態または閉状態となり、排出口１３から車両１０外への水の排出が制限される。
次に図８に示すフローチャートを参照して、本実施形態に係る排水制御システム１１の動作の例について説明する。本動作は、例えば撮像装置１４が撮像画像を生成する各フレームにおいて実行される。
ステップＳ１００：はじめに撮像装置１４は、車両１０の周辺領域を撮像して撮像画像を生成する。
ステップＳ１０１：続いて撮像装置１４は、ステップＳ１００の撮像画像を、入出力部１９およびネットワーク２１もしくは専用線２２を介して画像処理装置１５に出力する。
ステップＳ１０２：次に画像処理装置１５は、ステップＳ１０１の撮像画像を、ネットワーク２１もしくは専用線２２および入出力部２３を介して取得し、記憶部２４に記憶させて保持させる。
ステップＳ１０３：続いて画像処理装置１５は、ステップＳ１０２で記憶部２４に保持させた撮像画像を用いて物体認識処理を行う。物体認識処理において、被写体毎に異なる物体認識アルゴリズムを用いて、例えば走行路、歩行者、および側溝等の多様な被写体が認識され得る。
ステップＳ１０４：そして画像処理装置１５は、ステップＳ１０３の物体認識処理によって認識された被写体に応じて、燃料電池１２の発電によって生じる水の車両１０外への排出を制限すべきか否かの判定処理を行う。
次に図９に示すフローチャートを参照して、画像処理装置１５が実行する、水の排出を制限すべきか否かの判定処理について説明する。本処理は、上述したステップＳ１０４において実行される。
ステップＳ２００：はじめに画像処理装置制御部２５は、図８のステップＳ１０３の物体認識処理によって認識され得る第１の被写体と車両１０とが第１の位置関係を有するか否かを判定する。第１の被写体と車両１０とが第１の位置関係を有するとき（ステップＳ２００−Ｙｅｓ）、図９のステップＳ２０２に進む。一方、第１の被写体と車両１０とが第１の位置関係を有していないとき（ステップＳ２００−Ｎｏ）、ステップＳ２０１に進む。
ステップＳ２０１：ステップＳ２００で第１の被写体と車両１０とが第１の位置関係を有していないとき（ステップＳ２００−Ｎｏ）、画像処理装置制御部２５は、図８のステップＳ１０３の物体認識処理によって認識され得る、走行路に沿って延びる指標（例えば、２つの白線）に基づいて、走行路の幅が所定値未満であるか否かを判定する。走行路の幅が所定値未満であるとき（ステップＳ２０１−Ｙｅｓ）、図９のステップＳ２０２に進む。一方、走行路の幅が所定値以上であるとき（ステップＳ２０１−Ｎｏ）、画像処理装置制御部２５は、水の排出を制限すべきとの判定を行うことなく、当該判定処理を終了する。
ステップＳ２０２：ステップＳ２００で第１の被写体と車両１０とが第１の位置関係を有するとき（ステップＳ２００−Ｙｅｓ）、またはステップＳ２０１で走行路の幅が所定値未満であるとき（ステップＳ２０１−Ｙｅｓ）、画像処理装置制御部２５は、図８のステップＳ１０３の物体認識処理によって認識され得る第２の被写体と車両１０とが第２の位置関係を有するか否かを判定する。第２の被写体と車両１０とが第２の位置関係を有するとき（ステップＳ２０２−Ｙｅｓ）、画像処理装置制御部２５は、水の排出を制限すべきとの判定を行うことなく、当該判定処理を終了する。一方、第２の被写体と車両１０とが第２の位置関係を有していないとき（ステップＳ２０２−Ｎｏ）、ステップＳ２０３に進む。
ステップＳ２０３：ステップＳ２０２で第２の被写体と車両１０とが第２の位置関係を有していないとき（ステップＳ２０２−Ｎｏ）、画像処理装置制御部２５は、水の排出を制限すべきとの判定を行う。
ステップＳ２０４：そして画像処理装置制御部２５は、ステップＳ２０３の判定結果に応じて、入出力部２３を介して参照信号または制御信号をネットワーク２１に出力する。
このように、第１の実施形態に係る画像処理装置１５は、車両１０の周辺領域を撮像した撮像画像を用いて物体認識処理を行い、認識された被写体に応じて、燃料電池１２の発電によって生じる水の車両１０外への排出を制限すべきか否かの判定を行う。このため、車両１０周辺の多様な状況に応じて水の排出を制限すべきか否かが判定可能となる。
具体的には、画像処理装置１５は、物体認識処理によって第１の被写体と車両１０とが第１の位置関係を有するとき、または走行路の幅が所定値未満であるときに、水の排出を制限すべきとの判定を行う。ここで人（歩行者）、横断歩道、交差点、マンホール、およびカーブする走行路が第１の被写体に定められることによって、例えば排出された水が人にかかったり、排出された水によって人や他の車両が滑ったりする等、水の車両１０外への排出が車外環境に及ぼす悪影響が低減可能となる。
また画像処理装置１５は、物体認識処理によって第２の被写体と車両１０とが第２の位置関係を有するときに、水の排出を制限すべきとの判定を停止する。ここで、例えば車両１０の近傍に側溝または排水設備が存在する場合には、排出される水が容易に側溝または排水設備に流れ込むので、車外環境に悪影響を及ぼす可能性が低い。したがって、側溝および排水設備が第２の被写体に定められることによって、画像処理装置１５は水の車両１０外への排水が行われても実質的に問題が無い状況を判定可能となる。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係る車両は、複数の排出口を備える点が第１の実施形態と相違する。以下、第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。
はじめに、図１０を参照して、本発明の第２の実施形態に係る車両１００および車両１００に備えられる排水制御システム１１について説明する。
車両１００は、燃料電池１２と、燃料電池１２の発電によって生成される水を車両１００の外部へ排出する複数の排出口１３と、を備える。燃料電池１２は第１の実施形態と同一である。本実施形態において２つの排出口１３が、車両の後方に向かって水を排出可能となるように車両の左後方および右後方にそれぞれ設置される。以下、２つの排出口１３を特に区別する場合には、車両の左後方に設置された排出口を排出口１３ａ、右後方に設置された排出口を排出口１３ｂという。
排水制御システム１１は、少なくとも１つの撮像装置１４と、画像処理装置１５と、を備える。撮像装置１４は第１の実施形態と同一である。本実施形態において排水制御システム１１は、４つの撮像装置１４を備える。以下、４つの撮像装置１４を特に区別する場合には、それぞれフロントカメラ１４ａ、リアカメラ１４ｂ、左サイドカメラ１４ｃ、および右サイドカメラ１４ｄという。
画像処理装置１５は、入出力部２３と、記憶部２４と、画像処理装置制御部２５と、を備える。入出力部２３および記憶部２４は、第１の実施形態と同一である。
画像処理装置制御部２５は、例えば専用のマイクロプロセッサまたは特定のプログラムを読み込むことによって特定の処理を実行する汎用のＣＰＵである。画像処理装置制御部２５は、画像処理装置１５全体の動作を制御する。
例えば画像処理装置制御部２５は、第１の実施形態と同様に、各撮像装置１４が出力した撮像画像を、ネットワーク２１もしくは専用線２２および入出力部２３を介して取得し、記憶部２４に記憶させて保持させる。続いて画像処理装置制御部２５は、記憶部２４に保持させた撮像画像を用いて物体認識処理を行う。
そして画像処理装置制御部２５は、物体認識処理によって認識された被写体と車両１００との位置関係に応じて、複数の排出口１３のそれぞれについて、該排出口１３からの水の車両１００外への排出を制限すべきか否かの判定を行う。具体的には、画像処理装置制御部２５は、物体認識処理によって認識された第１の被写体と車両１００とが第１の位置関係を有するとき、車両１００における複数の排出口１３の設置位置に応じて、複数の排出口１３のうち少なくとも１つからの水の車両１００外への排出を制限すべきとの判定を行う。
以下、物体認識処理によって認識された第１の被写体であるマンホールと車両１００とが第１の位置関係（例えば、マンホールが車両１００の近傍に存在するとの位置関係）を有するときに、複数の排出口１３のうち少なくとも１つからの水の車両１００外への排出を制限すべきとの判定を行う画像処理装置制御部２５の動作例について説明する。
はじめに画像処理装置制御部２５は、第１の実施形態と同様に、記憶部２４に保持させた各撮像画像を用いて物体認識処理を行い、第１の被写体であるマンホールが認識されるか否かを判定する。続いて画像処理装置制御部２５は、少なくとも１つの撮像画像上でマンホールが認識されると、マンホールと車両１００とが第１の位置関係を有するか否か、例えばマンホールが車両１００の近傍に存在するか否かを判定する。具体的には、画像処理装置制御部２５は、第１の判定条件が満たされるか否か、例えばマンホールが認識された撮像画像を用いて、当該マンホールが車両１００から所定の距離内に存在するとの条件が満たされるか否かを判定する。そして画像処理装置制御部２５は、例えば図１１に示すように、マンホール２６が車両１００から所定の距離２７内に存在するとき、すなわち第１の判定条件が満たされるときに、マンホールが車両１００の近傍に存在し、マンホールと車両１００とが第１の位置関係を有すると判定する。
続いて画像処理装置制御部２５は、物体認識処理によって認識されたマンホールと車両１００とが第１の位置関係を有するときに、車両１００における複数の排出口１３の設置位置に応じて、水の排出を制限すべき少なくとも１つの排出口１３、例えば認識されたマンホールとの距離が近い排出口１３から順に少なくとも１つの排出口１３を選択する。あるいは画像処理装置制御部２５は、例えばマンホールとの距離が所定距離未満である少なくとも１つの排出口１３を選択する。例えば図１１に示すように、マンホール２６が車両１００の左側に存在する場合には、車両１００の左後方に設置された排出口１３ａが少なくとも選択される。
続いて画像処理装置制御部２５は、選択された排出口１３からの水の排出を制限すべきとの判定を行う。
そして画像処理装置制御部２５は、水の排出を制限すべきとの判定結果に応じて、入出力部２３およびネットワーク２１を介して参照信号を車両１００に出力する。例えば参照信号は、選択された排出口１３を半開状態または閉状態にさせる制御信号が出力されるべきとの情報、およびマンホールと車両１００とが第１の位置関係を有することを示す情報等を含む。あるいは画像処理装置制御部２５は、参照信号に代えて、選択された排出口１３を半開状態または閉状態にさせる制御信号を出力してもよい。このように、マンホールと車両１００とが第１の位置関係を有するときにＥＣＵまたは画像処理装置制御部２５が制御信号を出力することによって、選択された排出口１３の弁が半開状態または閉状態となり、選択された排出口１３から車両１００外への水の排出が制限される。
次に図１２に示すフローチャートを参照して、画像処理装置１５が実行する、水の排出を制限すべきか否かの判定処理について説明する。本処理は、排水制御システム１１によって上述した第１の実施形態におけるステップＳ１００−ステップＳ１０３（図８参照）が実行された後、ステップＳ１０４において実行される。
ステップＳ３００−ステップＳ３０２：はじめに画像処理装置制御部２５は、図９に示すステップＳ２００−ステップＳ２０２と同様の処理を行う。
ステップＳ３０３：ステップＳ３０２で第２の被写体と車両１００とが第２の位置関係を有していないとき（ステップＳ３０２−Ｎｏ）、画像処理装置制御部２５は、車両１００における複数の排出口１３の設置位置に応じて、水の排出を制限すべき少なくとも１つの排出口１３を選択する。あるいは画像処理装置制御部２５は、例えば第１の被写体との距離が所定距離未満である少なくとも１つの排出口１３を選択する。
ステップＳ３０４：続いて画像処理装置制御部２５は、ステップＳ３０３で選択された排出口１３からの水の排出を制限すべきとの判定を行う。
ステップＳ３０５：そして画像処理装置制御部２５は、ステップＳ３０４の判定結果に応じて、入出力部２３およびネットワーク２１を介して参照信号または制御信号を車両１００に出力する。
このように、第２の実施形態に係る画像処理装置１５は、認識された被写体に応じて、車両１００が備える複数の排出口１３のそれぞれについて、当該排出口１３から水の車両１００外への排出を制限すべきか否かの判定を行う。このため画像処理装置１５は、車両１００周辺の多様な状況に応じて、車外環境に悪影響を及ぼし得る一部の排出口１３からの水の排出を制限しつつ、車外環境に対する悪影響が少ないと考えられる他の排出口１３からの水の排出を行うことができる。
本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。
また、上述の実施形態において、画像処理装置制御部２５は、例えば車両１０、１００の速度情報または走行距離情報等を含む制御情報をネットワーク２１および入出力部２３を介して取得し、撮像画像および制御情報に基づいて、第１の被写体と車両１０、１００とが第１の位置関係を有するか否かを判定してもよい。例えば画像処理装置制御部２５は、車両１０、１００の走行中にフロントカメラ１４ａの撮像画像を用いて車両１０、１００の前方に第１の被写体（例えば、横断歩道）が存在すると認識したとき、ネットワーク２１及び入出力部２３を介して制御情報の取得を開始する。続いて画像処理装置制御部２５は、取得された制御情報に基づいて、横断歩道が認識された時点から車両１０、１００が走行した距離を算出する。そして画像処理装置制御部２５は、横断歩道が認識された時点から車両１０、１００が所定距離走行したときに、横断歩道と車両１０、１００とが第１の位置関係を有すると判定し、水の排出を制限すべきとの判定を行う。
また、上述の実施形態において、画像処理装置制御部２５は、車両１０、１００の制御情報に応じて第１の判定条件を変更してもよい。例えば画像処理装置制御部２５は、第１の判定条件または第２の判定条件が、車両１０、１００から所定の距離内に第１の被写体または第２の被写体が存在するとの条件である場合に、制御信号に示される車両１０、１００の速度が速い程、当該所定の距離を長くしてもよい。
また、上述の実施形態において、排出口１３の弁が、制御信号が出力されていないときに開状態となり、制御信号が出力されているときに半開状態または閉状態となる構成について説明したが、これに限られない。例えば、排出口１３の弁は、出力される制御信号に応じて開閉状態が変化しまたは切り替わる構成であってもよい。かかる場合において画像処理装置１５は、例えば第１の被写体と車両１０、１００とが第１の位置関係となったときに、排出口１３の弁を半開状態または閉状態にさせる制御信号が出力されるべきとの情報を含む第１の参照信号を、入出力部２３およびネットワーク２１を介して車両１００に出力する。そして画像処理装置１５は、第１の被写体と車両１０、１００との第１の位置関係が解消されたときに、排出口１３の弁を開状態にさせる制御信号が出力されるべきとの情報を含む第２の参照信号を、入出力部２３を介してネットワーク２１に出力する。
ここで画像処理装置制御部２５は、例えば車両１０、１００の車両１０、１００の制御情報に基づいて第１の位置関係の解消を判定してもよい。例えば画像処理装置制御部２５は、車両１０、１００の走行中にフロントカメラ１４ａの撮像画像を用いて車両１０、１００の前方に第１の被写体（例えば、横断歩道）が存在すると認識したとき、第１の参照信号を出力するとともに、ネットワーク２１及び入出力部２３を介して制御情報の取得を開始する。ここで第１の参照信号の出力によって、水の排出が制限され得る。続いて画像処理装置制御部２５は、取得された制御情報に基づいて、横断歩道が認識された時点から車両１０、１００が走行した距離を算出する。そして画像処理装置制御部２５は、横断歩道が認識された時点から車両１０、１００が所定距離走行したときに、横断歩道と車両１０、１００との第１の位置関係が解消されたと判定する。このようにして、例えば横断歩道が車両１０、１００の前方に存在すると認識された後、車両１０、１００の走行によって車両１０、１００の後方に位置することとなった当該横断歩道が、車両１０、１００から後方に十分離れたときに、第１の位置関係が解消されたと判定され、第２の参照信号が出力される。ここで第２の参照信号の出力によって、水の排出の制限が解除され得る。
あるいは画像処理装置制御部２５は、例えば複数の撮像装置１４の撮像画像に基づいて第１の位置関係の解消を判定してもよい。例えば画像処理装置１５は、車両１０、１００の走行中にフロントカメラ１４ａの撮像画像を用いて車両１０、１００の前方に第１の被写体（例えば、横断歩道）が存在すると認識したとき、第１の参照信号を出力する。続いて画像処理装置制御部２５は、横断歩道が認識された後、車両１０、１００の走行によって車両１０、１００の後方に位置することとなった当該横断歩道を、リアカメラ１４ｂの撮像画像を用いて認識する。そして画像処理装置制御部２５は、リアカメラ１４ｂの撮像画像を用いて認識された横断歩道と車両１０、１００とが第１の位置関係を有していないと判定したときに、横断歩道と車両１０、１００との第１の位置関係が解消されたと判定する。このようにして、例えば横断歩道が車両１０、１００の前方に存在すると認識された後、車両１０、１００の走行によって車両１０、１００の後方に位置することとなった当該横断歩道が、車両１０、１００から後方に十分離れたときに、第１の位置関係が解消されたと判定され、第２の参照信号が出力される。
また、上述の実施形態において、画像処理装置１５は、例えばＧＰＳを備えるナビゲーションシステムから車両１０、１００の現在地を示す情報を取得し、第１の被写体と車両１０、１００とが第１の位置関係を有するか否かを判定する際に、現在地を示す情報を用いてもよい。具体的には、画像処理装置１５は、ナビゲーションシステムから取得した情報が示す現在地が交差点の近傍であり、かつ物体認識処理によって交差点が認識されたときに、第１の被写体である交差点と車両１０、１００とが第１の位置関係を有すると判定してもよい。
また、上述の実施形態に係る排水制御システム１１の構成要素の一部は、車両１０、１００の外部に設けられてもよい。例えば、画像処理装置１５等は、携帯電話または外部サーバ等の通信機器として実現され、車両１０、１００および排水制御システム１１の他の構成要素と有線または無線によって接続されてもよい。
１０、１００ 車両
１１ 排水制御システム
１２ 燃料電池
１３、１３ａ、１３ｂ 排出口
１４ 撮像装置
１４ａ フロントカメラ
１４ｂ リアカメラ
１４ｃ 左サイドカメラ
１４ｄ 右サイドカメラ
１５ 画像処理装置
１６ 光学系
１７ 撮像素子
１８ 画像処理部
１９ 入出力部
２０ カメラ制御部
２１ ネットワーク
２２ 専用線
２３ 入出力部
２４ 記憶部
２５ 画像処理装置制御部
２６ マンホール
２７ 所定の距離
２８ 側溝
２９ 所定の距離
３０ａ、３０ｂ 白線
３１ 第１の消失点
３２ 第２の消失点

Claims (7)

  1. 燃料電池を搭載する車両の周辺領域を撮像した撮像画像を取得する入出力部と、
    前記撮像画像を用いて物体認識処理を行い、該物体認識処理によって認識された被写体に応じて、前記燃料電池の発電によって生じる水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行う制御部と、
    を備え、
    前記車両は、前記燃料電池の発電によって生じる水を前記車両外へ排出する複数の排出口を備えており、
    前記制御部は、認識された被写体に応じて、前記複数の排出口のそれぞれについて、該排出口からの水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行う、画像処理装置。
  2. 請求項１に記載の画像処理装置であって、
    前記制御部は、前記物体認識処理によって認識された人、横断歩道、交差点、マンホール、およびカーブする走行路のうち少なくとも１つと前記車両とが第１の位置関係を有するとき、または前記物体認識処理によって認識された前記走行路の幅が所定値未満であるとき、水の排出を制限すべきとの判定を行う、画像処理装置。
  3. 請求項２に記載の画像処理装置であって、
    前記制御部は、前記物体認識処理によって認識された側溝または排水設備と前記車両とが第２の位置関係を有するとき、水の排出を制限すべきとの判定を停止する、画像処理装置。
  4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像処理装置であって、
    前記制御部は、認識された第１の被写体と前記車両とが第１の位置関係を有するとき、前記車両における前記複数の排出口の設置位置に応じて、前記複数の排出口のうち少なくとも１つからの水の前記車両外への排出を制限すべきとの判定を行う、画像処理装置。
  5. 燃料電池を搭載する車両の周辺領域を撮像して撮像画像を生成する撮像素子と、
    前記撮像画像を用いて物体認識処理を行い、該物体認識処理によって認識された被写体に応じて、前記燃料電池の発電によって生じる水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行う制御部と、
    を備え、
    前記車両は、前記燃料電池の発電によって生じる水を前記車両外へ排出する複数の排出口を備えており、
    前記制御部は、認識された被写体に応じて、前記複数の排出口のそれぞれについて、該排出口からの水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行う、撮像装置。
  6. 燃料電池を搭載する車両の周辺領域を撮像して撮像画像を生成する撮像装置と、
    前記撮像画像を取得する入出力部と、該撮像画像を用いて物体認識処理を行い、該物体認識処理によって認識された被写体に応じて、前記燃料電池の発電によって生じる水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行う制御部と、を有する画像処理装置と、を備え、
    前記入出力部は、前記制御部の判定結果に応じて水の排出を制限する制御信号を出力し、
    前記車両は、前記燃料電池の発電によって生じる水を前記車両外へ排出する複数の排出口を備えており、
    前記制御部は、認識された被写体に応じて、前記複数の排出口のそれぞれについて、該排出口からの水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行う、排水制御システム。
  7. 燃料電池を搭載する車両の周辺領域を撮像して撮像画像を生成する撮像装置と、
    前記撮像画像を取得する入出力部と、該撮像画像を用いて物体認識処理を行い、該物体認識処理によって認識された被写体に応じて、前記燃料電池の発電によって生じる水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行う制御部と、を有する画像処理装置と、
    前記燃料電池の発電によって生じる水を前記車両外へ排出する複数の排出口と、を備え、
    前記制御部は、認識された被写体に応じて、前記複数の排出口のそれぞれについて、該排出口からの水の前記車両外への排出を制限すべきか否かの判定を行い、
    前記画像処理装置は、前記制御部の判定結果に応じて前記排出口からの水の排出を制限する、車両。
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