车载摄像机除污装置的诊断装置、诊断方法和车辆系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能够容易且高精度地诊断车载摄像机除污装置是正常地动作或是发生了异常动作的诊断装置。具备：特征量提取部（4,4a），其提取车载摄像机（10）拍摄特定区域而得的图像的特征量；变化判定部（5），其判定所计算出的对比度的时间序列的变化的程度；以及诊断部（6），其基于当车载摄像机除污装置（13）执行了镜头表面的污渍去除动作时所输出的喷射信号的输入的有无、以及从对比度变化判定部（5）输入的对比度的变化程度是否在阈值以上的判定来诊断车载摄像机除污装置（13）是处于正常动作还是处于异常动作。
【专利说明】车载摄像机除污装置的诊断装置、诊断方法和车辆系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及诊断用于去除车载摄像机(例如后摄像机等)的镜头表面的污溃的摄像机除污装置是否处于正常状态的车载摄像机除污装置的诊断装置、诊断方法以及具有该诊断装置的车辆系统。
【背景技术】
[0002]近年，为了辅助驾驶员的驾驶，用车载摄像机对本车辆的后方、前方、两侧方中的至少一个方向或全部周围方向进行拍摄并将拍摄到的图像显示在显示器画面上的车载摄像机装置逐渐普及。例如，用设置在车辆后部的车载摄像机(后摄像机)对本车辆的后方侧进行拍摄并将这种拍摄到的图像显示在显示器画面上的车载摄像机装置能够对驾驶员的停车操作进行辅助、对来自相邻车道后方的接近车辆进行检测、对行人的接近进行检测等。
[0003]然而，由于后摄像机等车载摄像机被设置在车辆外，因此在镜头表面(包括表面保护玻璃等)上容易附着雨滴、泥等附着物。于是，如果在镜头表面上附着雨滴、泥等附着物，则用车载摄像机摄像到的图像的品质会变差，因此以往公知有向镜头表面喷射高压的水、空气来去除附着在镜头表面上的附着物(雨滴、泥等)的技术(例如参照专利文献I)。
[0004](现有技术文献)
[0005](专利文献)
[0006]专利文献1:日本特开2001-171491号公报
[0007]然而，如上述专利文献I所述，在向镜头表面喷射高压的水、空气来去除附着物的车载摄像机除污装置中，例如会令人担心产生若高压水从中流动的配水管因异物粘着、冻结等而导致配水管中途堵塞，则清洗液无法喷出的状况。
[0008]因此，在车载摄像机例如是设置在车辆后部的后摄像机的情况下，车内的驾驶员有时注意不到上述那样的高压水不被喷射的异常动作。因此，不管是否发生了这样的异常动作，均执行使高压水喷射的动作，这样会令人担心例如发生喷水用电机过载而烧坏或水在配水管中逆流而弄湿车载摄像机除污装置的电路基板等状况。
【发明内容】
[0009]因此，本发明涉及能够容易且高精度地诊断用于去除镜头表面的污溃的车载摄像机除污装置是正常动作还是发生了异常动作的车载摄像机除污装置的诊断装置、诊断方法以及具备该诊断装置的车辆系统。
[0010]为了实现上述目的，本发明所涉及的诊断装置对用于去除设置在车辆上的车载摄像机的镜头表面的污溃的车载摄像机除污装置是否处于正常动作进行诊断，其特征在于，上述诊断装置具备:特征量提取部，其提取车载摄像机拍摄特定区域而得的图像的特征量；变化判定部，其判定所提取的上述特征量在时间序列上的变化程度；以及诊断部，其基于当上述车载摄像机除污装置执行了上述镜头表面的污溃去除动作时所输出的动作信号的输入的有无、以及从上述变化判定部输入的上述特征量的变化程度是否在设定的阈值以上的判定，来诊断上述车载摄像机除污装置是处于正常动作还是处于异常动作。
[0011]另外，本发明所涉及的诊断方法，是对用于去除设置在车辆上的车载摄像机的镜头表面的污溃的车载摄像机除污装置是否处于正常动作进行诊断的方法，其特征在于，上述诊断方法具备:特征量提取步骤，提取车载摄像机拍摄特定区域而得的图像的特征量；变化判定步骤，判定所提取的上述特征量的时间序列的变化的程度；以及诊断步骤，基于当上述车载摄像机除污装置执行了上述镜头表面的污溃去除动作时所输出的动作信号的输入的有无、以及从上述变化判定步骤输入的上述特征量的变化程度是否在设定的阈值以上的判定来诊断上述车载摄像机除污装置是处于正常动作还是处于异常动作。
[0012]另外，本发明所涉及的车载系统的特征在于，具备:车载摄像机、用于去除上述车载摄像机的镜头表面的污溃的车载摄像机除污装置、以及诊断上述车载摄像机除污装置是否处于正常动作的如上所述的诊断装置；上述诊断装置还具有输入来自上述诊断部的诊断信息的控制部，上述控制部若被输入上述车载摄像机除污装置处于异常动作的诊断信息，则向上述车载摄像机除污装置输出停止信号来使上述车载摄像机除污装置的动作停止。
[0013]根据本发明的车载摄像机除污装置的诊断装置、诊断方法以及车辆系统，能够容易且高精度地诊断用于去除车载摄像机的镜头表面的污溃的车载摄像机除污装置是正常动作还是发生了异常动作。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是表示本发明的实施方式一的诊断车载摄像机除污装置的诊断装置的概略结构的框图。
[0015]图2是表示设置于车辆的车载摄像机(后摄像机)的图。
[0016]图3A是表示由车载摄像机(后摄像机)拍摄到的图像的一个例子的图，图3B是表示将该图像内的本车辆的映入部(处理区域)进行区块分割后的状态的图。
[0017]图4是表示实施方式一的诊断装置的诊断处理动作的流程图。
[0018]图5A是表示计算出的平均对比度的时间序列信息的一个例子的图，图5B是表示该平均对比度的时间序列的平均值、方差的图。
[0019]图6是表示计算出的平均对比度的时间序列信息的一个例子的图。
[0020]图7是表示本发明的实施方式二的诊断车载摄像机除污装置的诊断装置的概略结构的框图。
[0021]图8是表示实施方式二的诊断装置的诊断处理动作的流程图。
[0022]图9A是表示计算出的平均边缘强度的时间序列信息的一个例子的图，图9B是表示该平均边缘强度的时间序列的平均值、方差的图。
[0023]图10是表示计算出的平均对比度的时间序列信息的一个例子的图。
[0024]图11是表示本发明的实施方式三的诊断车载摄像机除污装置的诊断装置的概略结构的框图。
[0025]图12是表示实施方式三中的诊断装置的诊断处理动作的流程图。
[0026]图13是表示本发明的实施方式四的车辆系统的概略结构的框图。
[0027](附图标记的说明)
[0028]l、la、lb_诊断装置；2_图像信号处理部；3_处理区域设定部；[0029]4-对比度计算部(特征量提取部)；4a_边缘强度计算部(特征量提取部)；
[0030]5-对比度变化判定部(变化判定部)；5a-边缘强度变化判定部(变化判定部)；
[0031]6、6a_诊断部；7_控制部；10-车载摄像机；11_车辆；13-车载摄像机除污装置；
[0032]14-温度传感器；15_显示器装置；16_告知装置；20_车辆系统。
【具体实施方式】
[0033]以下，基于图示的实施方式对本发明进行说明。
[0034](实施方式一)
[0035]图1是表示本发明的实施方式一的诊断车载摄像机除污装置的诊断装置的概略结构的框图。
[0036](诊断装置的结构)
[0037]如图1所示，本实施方式的诊断装置I具备图像信号处理部2、处理区域设定部3、对比度计算部4、对比度变化判定部5以及诊断部6。
[0038]图像信号处理部2读取从车载摄像机10输出的图像信号，进行规定的图像信号处理并生成图像数据。
[0039]在本实施方式中，例如图2所示，车载摄像机10为设置在车辆(汽车)11的后部并对本车辆的后方侧进行拍摄的后摄像机，从该车载摄像机(后摄像机)10输出的图像信号被输入至车内的导航装置(未图示)和上述诊断装置I的图像信号处理部2。
[0040]另外，如图1所示，该车辆11设置有车载摄像机除污装置13，该车载摄像机除污装置13利用从喷嘴12喷射的高压水(以下，称作“清洗液”)去除在行驶时附着在车载摄像机(后摄像机)10的镜头表面上的雨滴、泥等附着物。
[0041]处理区域设定部3从由图像信号处理部2生成的图像数据中设定为了用于诊断判定的规定的处理区域。详细而言，作为车载摄像机10的后摄像机通常采用超广角镜头，因此例如可得到图3A所示那样的图像数据(包括本车辆的后端部的后方区域的弯曲的图像)。
[0042]图3A所示的图像含有本车辆后部的映入部(后保险杠a、牌照b、装饰件(finisher)c (参照图2)等)和后方侧的道路面与路侧带等。在这样的图像(动态图像)中，道路面等的图像状态随着车辆的行驶而有大的变化，但本车辆的映入部(后保险杠a、牌照b、装饰件c)可以与行驶状态无关地作为静止图像区域处理，因此适于稳定且精度高的处理区域。
[0043]此外，在车载摄像机10的镜头前端侧上部安装有镜头遮光罩的情况下，该镜头遮光罩有时也会作为静止图像区域而映入到图像内。
[0044]因此，在本实施方式中，如图3B所示，将上述的静止图像区域设定为处理区域A，并对处理区域A进行区块分割。这样，处理区域设定部3从由图像信号处理部2生成的图像数据中选择与是否行驶无关的静止图像区域(本车辆的映入部(后保险杠a、牌照b、装饰件c等))来设定为处理区域。
[0045]此外，在预先知晓车载摄像机10的安装位置、角度、镜头视角的情况下，能够迅速在拍摄到的图像内掌握并设定上述的静止图像区域(本车辆的映入部(后保险杠a、牌照b、装饰件c等))。
[0046]对比度计算部4对上述处理区域A的分割出的每个区块区域的对比度进行计算，根据每个区块区域的对比度来计算处理区域A中的平均对比度，进而根据该平均对比度的时间序列数据计算平均值和方差(后文中详细描述)。
[0047]对比度变化判定部5基于计算出的处理区域A中的平均对比度在时间序列上的平均值及方差来判定平均对比度在时间序列上的变化程度(后文中详细描述)。
[0048]在存在当车载摄像机除污装置13向车载摄像机(后摄像机)10的镜头表面上喷射清洗液时所输出的喷射信号(动作信号)的输入时，如果由对比度变化判定部5判定出的对比度变化的程度在规定的阈值以上，则诊断部6判定为车载摄像机除污装置13处于正常状态，如果对比度变化的程度在规定的阈值以下，则诊断部6判定为车载摄像机除污装置13处于异常状态(出现故障)(后文中详细描述)。
[0049](诊断装置的诊断处理动作)
[0050]下面，参照图4所示的流程图对实施方式一的诊断装置I的诊断处理动作进行说明。
[0051]图像信号处理部2读取从车载摄像机10输出的图像信号并进行规定的图像信号处理，生成图像数据(步骤SI)。
[0052]处理区域设定部3从由图像信号处理部2生成的例如图3A所示那样的图像数据中，如上述那样选择静止图像区域(本车辆的映入部(后保险杠a、牌照b、装饰件c等))并设定为处理区域A (步骤S2)。另外，如图3B所示，将设定的处理区域A进行区块分割(步骤S3)。
[0053]对比度计算部4计算处理区域A的分割出的每个区块区域的对比度(步骤S4)，进而根据每个区块区域的对比度计算处理区域A中的时间序列的平均对比度(步骤S5)。
[0054]此外，在计算处理区域A的平均对比度时，排除对比度的大小在预先设定的阈值以下的区块区域的对比度，使用其余的区块区域的对比度来计算平均对比度。由此，能够抑制以时间序列计算的平均对比度的大小大幅地变化。
[0055]作为某个区块区域的对比度在预先设定的阈值以下的状况，例如可以举出在位于处理区域A的后保险杠a的一部分区域为平坦的情况、太阳光、灯(夜间等的尾随车的前照灯光等)的局部的反射在后保险杠a的一部分区域断续存在的情况下，该反射部分的亮度局部地大幅度变化之时等。
[0056]将计算出的平均对比度的时间序列信息保存在缓冲存储器中。该缓冲存储器中保存的平均对比度的时间序列信息例如如图5A、图6所示，以某时刻tl为基点分为过去序列和当前序列。例如，图5A表示平均对比度的时间序列的大小在时刻tl后大幅下降的状况，图6表示平均对比度的时间序列的大小在规定范围内推移的状况。此外，在图5A、图6中，例如，若设定平均对比度的缓冲为6秒，则以时刻tl为基点在过去序列与当前序列中各为3秒，并且平均对比度的计算间隔例如为0.5秒的间隔。
[0057]在图5A中，执行在时刻tl从车载摄像机除污装置13的喷嘴12向车载摄像机10的镜头表面上喷射清洗液来去除附着于镜头表面的雨滴、泥等污溃的污溃去除动作。在通过该污溃去除动作向车载摄像机10的镜头表面喷射清洗液后的数秒间，受镜头表面的清洗液的影响，上述处理区域A的平均对比度暂时大幅下降。
[0058]此外，由于清洗液从镜头表面立刻滑落，因此经过数秒后平均对比度又回到时刻tl前的大小。当在时刻tl从车载摄像机除污装置13的喷嘴12向车载摄像机10的镜头表面喷射清洗液时，在该时刻tl从车载摄像机除污装置13向诊断部6输出喷射信号(接通信号)。
[0059]图6是未从车载摄像机除污装置13的喷嘴12向车载摄像机10的镜头表面喷射清洗液的状况下的平均对比度的时间序列的推移，如图5A所示，平均对比度不会大幅下降。
[0060]此外，关于从车载摄像机除污装置13的喷嘴12向车载摄像机10的镜头表面喷射清洗液的定时，例如在具有检测车载摄像机10的镜头表面的污溃程度的传感器的情况下，是来自该传感器的信号输入之时。另外，在具有用于喷射该清洗液的清洗液喷射开关的情况下，是驾驶员对该清洗液喷射开关进行接通操作之时。
[0061]另外，在具有后刮水器用的清洗液喷射机构的情况下，还可以与通过驾驶员的操作使该清洗液喷射机构向后刮水器喷射清洗液的动作联动地使车载摄像机除污装置13的喷嘴12向镜头表面喷射清洗液。
[0062]对比度变化判定部5针对图5A所示的平均对比度的时间序列(过去序列、当前序列)的数据，如图5B所示地计算平均对比度的平均值(師，yc)和方差(op2，Oc2)(步骤S6)。其中，iip与U c分别为过去序列与当前序列的平均值，O P2与O C2分别为过去序列与当前序列的方差。
[0063]根据上述的平均对比度的平均值(Up, Uc)和方差(O p2，O C2)来计算表示平均对比度的变化的程度的散度(步骤S7)。该散度D能够由下式(I)求出。
[0064]D= ( U c-U p) 2/2 O 2 …式(I)
[0065]其中，O=O Po
[0066]诊断部6判定此时`是否输入了在喷射清洗液时输出的来自车载摄像机除污装置13的喷射信号(接通信号)(步骤S8)。当在步骤S8中判定为输入了喷射信号的情况下(步骤S8 是”)，判定在步骤S7中计算出的散度D的值是否在预先设定的阈值以上(步骤S9)。
[0067]当在步骤S9中判定为散度D的值在预先设定的阈值以上的情况下(步骤S9:“是”)，则判定为如图5A那样当前序列的平均对比度大幅地变化(判定为平均对比度有变化:步骤S10)，并基于该判定而判定(诊断)为车载摄像机除污装置13无故障而正常地动作(步骤SI I)。
[0068]另一方面，在步骤S9中判定为散度D的值在预先设定的阈值以下的情况下(步骤S9 否”)，则判定为如图6那样当前序列的平均对比度与过去序列相比未变化(判定为平均对比度没有变化:步骤S12)，并基于该判定判定(诊断)为是没有从车载摄像机除污装置13的喷嘴12喷射清洗液的异常动作(步骤S13)。
[0069]即，判定为如图6那样当前序列的平均对比度与过去序列相比无变化(判定为平均对比度没有变化)的情况，是如上述那样未从车载摄像机除污装置13的喷嘴12向车载摄像机10的镜头表面喷射清洗液之时。
[0070]然而，在从车载摄像机除污装置13向诊断部6输入喷射信号时，如果正常，则是喷射清洗液的状况，而如果在车载摄像机除污装置13中发生某些异常(例如，与喷嘴连结的配水管被异物堵塞的情况、贮存的清洗液变空的情况、周围环境的温度过低而导致清洗液冻结的情况等)，则不喷射清洗液。
[0071]因此，当判定为如图6那样当前序列的平均对比度与过去序列相比没有变化时，如果判定为输入了来自车载摄像机除污装置13的喷射信号的情况，则能够判定(诊断)为处于没有从车载摄像机除污装置13的喷嘴12喷射清洗液的异常动作之时(步骤S12、S13)。
[0072]此外，在步骤S8中，在没有输入上述喷射信号的情况(步骤S8 否”)下，返回步骤S4之前，然后重复上述的处理动作。
[0073]另外，在步骤Sll中判定(诊断)为正常动作的情况下，或在步骤S13中判定(诊断)为异常动作的情况下，多次重复执行图4所示的处理动作，据此能够进一步提高步骤S11、S13中的判定结果(诊断结果)的可靠性(能够防止误判定)。
[0074]诊断部6将步骤S11、S13中的判定信息(正常动作判定信息或异常动作判定信息)向诊断装置I的控制部(参照图13所示的实施方式四的诊断装置I)输出，在该控制部被输入了异常动作判定信息的情况下，例如输出使清洗液的喷出停止或使表示车载摄像机除污装置13的故障的警告灯点亮(或闪烁)那样的信号，来告知驾驶员。
[0075]这样，本实施方式的诊断车载摄像机除污装置13的诊断装置I在车辆行驶时(也包括车辆停止时)车载摄像机除污装置13执行了向车载摄像机10的镜头表面喷射清洗液的动作时，在发生了未从喷嘴12喷射清洗液的异常的情况下，能够容易且高精度地判定(诊断)为是未喷射清洗液的异常动作。
[0076](实施方式二)
[0077]图7是表示本发明的实施方式二的诊断车载摄像机除污装置的诊断装置的概略结构的框图。另外，对具有与图1所示的实施方式一的诊断装置相同功能的结构部标注同一附图标记，并省略重复的说明。
[0078](诊断装置的结构)
[0079]如图7所示，本实施方式的诊断装置Ia具备图像信号处理部2、处理区域设定部
3、边缘强度计算部4a、边缘强度变化判定部5a以及诊断部6。图像信号处理部2与处理区域设定部3的结构与实施方式一相同。
[0080]边缘强度计算部4a例如对与上述的图3B的处理区域A(本车辆的映入部(后保险杠a、牌照b、装饰件c (参照图2)等)的边界部分(例如后保险杠a与路面的边界部分等)对应的区块区域的边缘强度进行计算。由于在这样的本车辆的映入部的边界部分处能够稳定地检测边缘强度，因此选择位于所述边界部分的各区块区域计算边缘强度。
[0081]另外，边缘强度计算部4a根据位于边界部分的各区块区域上的边缘强度来计算其平均边缘强度，进而根据该平均边缘强度的时间序列数据计算平均值和方差。
[0082]边缘强度变化判定部5a基于计算出的平均边缘强度的时间序列的平均值以及方差来判定平均边缘强度在时间序列上的变化程度。
[0083]在存在当车载摄像机除污装置13向车载摄像机(后摄像机)10的镜头表面喷射清洗液时所输出的喷射信号的输入时，如果由边缘强度变化判定部5a判定出的边缘强度变化的程度在规定的阈值以上，则诊断部6判定(诊断)为车载摄像机除污装置13处于正常状态，如果边缘变化的程度在规定的阈值以下，则诊断部6判定(诊断)为车载摄像机除污装置13处于异常状态(出现故障)(后文中详细描述)。
[0084](诊断装置的诊断处理动作)
[0085]另外，参照图8所示的流程图对实施方式二的诊断装置Ia的诊断处理动作进行说明。
[0086]图像信号处理部2读取从车载摄像机7输出的图像信号并进行规定的图像信号处理，生成图像数据(步骤S21)。
[0087]处理区域设定部3从由图像信号处理部2生成的例如图3A所示那样的图像数据中，如上述那样选择静止图像区域(本车辆的映入部(后保险杠a、牌照b、装饰件c等))并设定为处理区域A (步骤S22)。然后，如图3B所示，将设定的处理区域A进行区块分割(步骤S23)。
[0088]边缘强度计算部4a计算与处理区域A的边界部分(例如后保险杠a与路面的边界部分等)对应的各个区块区域的边缘强度(步骤S24)，进而根据各区块区域的边缘强度来计算处理区域A的时间序列的平均边缘强度(步骤S25)。
[0089]此外，在计算上述的平均边缘强度时，排除边缘强度在预先设定的阈值以下的区块区域的边缘强度，使用其他的区块区域的边缘强度来计算平均边缘强度。由此，能够抑制以时间序列计算的平均边缘强度的大小大幅地变动。
[0090]作为某个区块区域的边缘强度在预先设定的阈值以下的状况，例如可以举出在位于处理区域A的后保险杠a的一部分区域为平坦的情况下、或太阳光、灯(夜间等的尾随车的前照灯光等)的局部的反射在后保险杠a的一部分区域断续的情况下，这种反射部分的亮度在局部大幅地变化之时等。
[0091]所计算出的平均边缘强度的时间序列信息保存在缓冲存储器中，该缓冲存储器中保存的平均边缘强度的时间序列信息例如图9A、图10所示，以某个时刻tl为基点分为过去序列和当前序列。例如图9A是平均边缘强度的时间序列的大小在时刻tl后大幅下降的状况，图10是平均边缘强度的时间序列的大小在规定范围内推移的状况。此外，在图9A、图10中，例如若设定平均边缘强度的缓冲为6秒，则以时刻tl为基点在过去序列与当前序列中各为3秒，并且平均边缘强度的计算间隔例如为0.5秒的间隔。
[0092]在图9A中，执行在 时刻tl从车载摄像机除污装置13的喷嘴12向车载摄像机10的镜头表面喷射清洗液来去除附着于镜头表面的雨滴、泥等污溃的污溃去除动作。在紧接着通过该污溃去除动作向车载摄像机10的镜头表面喷射清洗液后的数秒间，受镜头表面的清洗液的影响，上述处理区域A的边界部分的平均边缘强度暂时大幅下降。
[0093]此外，由于清洗液从镜头表面立刻滑落，因此经过数秒后平均边缘强度又回到时刻tl前的大小。当在时刻tl从车载摄像机除污装置13的喷嘴12向车载摄像机10的镜头表面喷射清洗液时，在该时刻tl从车载摄像机除污装置13向诊断部6输出喷射信号(接通信号)。
[0094]图10是未从车载摄像机除污装置13的喷嘴12向车载摄像机10的镜头表面喷射清洗液的状况下的平均边缘强度的时间序列的推移，如图9A所示，平均边缘强度未大幅下降。
[0095]边缘强度变化判定部5a针对图9A所示的平均边缘强度的时间序列(过去序列、当前序列)的数据，如图9B所示那样计算平均边缘强度的平均值(U p，Uc)和方差(O p2，Oc2)(步骤S26)。另外，yp与Uc分别为过去序列与当前序列的平均值，O P2与O C2分别为过去序列与当前序列的方差。
[0096]根据上述的平均边缘强度的平均值(Up, Uc)和方差(O p2，O C2)来计算表示平均边缘强度的变化的程度的散度(步骤S27)。该散度D能够由下式(2)求出。
[0097]D= ( U c-u p) 2/2 O 2 …式(2)[0098]其中，o= o p。
[0099]诊断部6判定此时是否输入了在喷射清洗液时输出的来自车载摄像机除污装置13的喷射信号(步骤S28)。在步骤S28中判定为输入了喷射信号的情况下(步骤S28:“是”)，判定在步骤S27中计算出的散度D的值是否在预先设定的阈值以上(步骤S29)。
[0100]当在步骤S29中判定为散度D的值在预先设定的阈值以上的情况下(步骤S29:是)，判定为如图9A那样当前序列的平均边缘强度大幅地变化(判定为平均边缘强度有变化:步骤S30)，并基于该判定来判定(诊断)为车载摄像机除污装置13无故障而正常地动作(步骤S31)。
[0101]另一方面，在步骤S29中判定为散度D的值在预先设定的阈值以下的情况下(步骤S29 否”)，判定为如图10那样当前序列的平均边缘强度与过去序列相比无变化(判定为平均边缘强度没有变化:步骤S32)，并基于该判定来判定(诊断)为是没有从车载摄像机除污装置13的喷嘴12喷射清洗液的异常动作(步骤S33)。
[0102]S卩，在判定为如图10那样当前序列的平均边缘强度与过去序列相比无变化(判定为平均边缘强度没有变化)的情况下，是如上述那样未从车载摄像机除污装置13的喷嘴12向车载摄像机10的镜头表面喷射清洗液之时。
[0103]然而，在从车载摄像机除污装置13向诊断部6输入喷射信号时，如果正常，则喷射清洗液，而如果在车载摄像机除污装置13中发生某种异常(例如，与喷嘴9连结的配水管被异物堵塞的情况、贮存的清洗液变空的情况、周围环境的温度过低而导致清洗液冻结的情况等)，则不喷射清洗液。
[0104]因此，当判定为如图10那样当前序列的平均边缘强度与过去序列相比没有变化时，在判定为输入了来自车载摄像机除污装置13的喷射信号的情况下，能够判定(诊断)为处于没有从车载摄像机除污装置13的喷嘴12喷射清洗液的异常动作之时(步骤S32、S33)。
[0105]此外，在步骤S28中，在没有输入上述喷射信号的情况(步骤S28 否”)下，返回步骤S24之前，然后重复上述的处理动作。
[0106]另外，在步骤S31中判定为正常动作的情况下，或在步骤S33中判定为异常动作的情况下，多次重复执行图8所示的处理动作，据此能够进一步提高步骤S31、S33中的判定结果(诊断结果)的可靠性(能够防止误判定)。
[0107]诊断部6将步骤S31、S33中的判定信息(正常动作判定信息或异常动作判定信息)向诊断装置Ia的控制部(参照图13所示的实施方式四的诊断装置I)输出，在该控制部被输入了异常动作判定信息的情况下，例如输出使表示车载摄像机除污装置13的故障的警告灯点亮(或闪烁)那样的信号，以告知驾驶员。
[0108]这样，在本实施方式的诊断车载摄像机除污装置13的诊断装置Ia中，在车辆行驶时(也包括车辆停止时)车载摄像机除污装置13执行了向车载摄像机10的镜头表面喷射清洗液的动作时，在产生了未从喷嘴12喷射清洗液的异常情况下，也能够容易且高精度地判定(诊断)为是未喷射清洗液的异常动作之时。
[0109](实施方式三)
[0110]图11是表示本发明的实施方式三的诊断车载摄像机除污装置的诊断装置的概略结构的框图。另外，对具有与图1所示的实施方式一的诊断装置相同功能的结构部标注同一附图标记，并省略重复的说明。[0111](诊断装置的结构)
[0112]如图11所示，本实施方式的诊断装置Ib具备图像信号处理部2、处理区域设定部
3、对比度计算部4、对比度变化判定部5以及诊断部6a。图像信号处理部2、处理区域设定部3、对比度计算部4、对比度变化判定部5的结构与实施方式一相同。
[0113]此外，与实施方式一同样地，在存在当车载摄像机除污装置13向车载摄像机(后摄像机)10的镜头表面喷射清洗液时所输出的喷射信号(动作信号)的输入时，如果由对比度变化判定部5判定出的对比度变化的程度在规定的阈值以上，则诊断部6a判定(诊断)为车载摄像机除污装置13处于正常状态，如果对比度变化的程度在规定的阈值以下，则诊断部6a判定(诊断)为车载摄像机除污装置13处于异常状态(出现故障)。
[0114]在本实施方式中，如图11所示，在设置有该诊断装置Ib的车辆11 (参照图2)上设置有测量外界温度的温度传感器14。由温度传感器14测量出的外界温度信息被输入至诊断装置Ib的对比度计算部4和诊断部6a。对比度计算部4进而根据输入的外界温度信息来设定计算的平均对比度的恰当的时间序列时间，诊断部6a进而根据输入的外界温度信息来设定平均对比度的恰当的变化判定阈值(详细情况使用图12在后文中描述)。
[0115](诊断装置的诊断处理动作)
[0116]下面，参照图12所示的流程图对实施方式三中的诊断装置Ib的诊断处理动作进行说明。
[0117]步骤SI?S5与图4所示的实施方式一相同。另外，对比度计算部4根据从温度传感器14输入的外界温度信息来设定计算的平均对比度的恰当的时间序列时间(步骤5a)。
[0118]S卩，从车载摄像机除污装置13的喷嘴12喷射的清洗液的粘性因车辆周围的外界温度(环境温度)而变化。例如，若外界温度低则清洗液的粘性增大，因此因镜头表面的清洗液发生偏斜(不匀)等而容易使图像变化(对比度变化、边缘强度变化等)变大。另外，由于沿镜头表面流动的清洗液的流速下降，因此图像变化的持续时间延长。
[0119]另外，相反地，若外界温度高，则清洗液中容易产生气泡而喷射量减少，因此容易使图像变化(对比度变化、边缘强度变化等)变小。另外，由于沿镜头表面流动的清洗液的流速增加，因此图像变化的持续时间缩短。
[0120]因此，为了减小车辆周围的外界温度的影响，在车辆周围的外界温度低的情况下，将计算的平均对比度的时间序列时间设定得稍长，在车辆周围的外界温度高的情况下，将计算的平均对比度的时间序列时间设定得稍短。
[0121]步骤S6、S7与图4所示的实施方式一相同。诊断部6根据从温度传感器14输入的外界温度信息来设定平均对比度的恰当的变化判定阈值(以下，称作“阈值”)(步骤S7a)。此外，该阈值(平均对比度的恰当的变化判定阈值)是在步骤S9中使用的阈值。
[0122]如上所述，若外界温度低，则沿镜头表面流动的清洗液的流速下降，因此图像变化(对比度变化、边缘强度变化等)变大，进而图像变化的持续时间变长，若外界温度高，则沿镜头表面流动的清洗液的流速增加，因此图像变化(对比度变化、边缘强度变化等)变小，进而图像变化的持续时间变短。
[0123]因此，为了减小车辆周围的外界温度的影响，在车辆周围的外界温度低的情况下，以降低该阈值的方式进行设定，在车辆周围的外界温度高的情况下，以升高该阈值的方式进行设定。[0124]步骤S8?S13与图4所示的实施方式一相同。此外，在本实施方式中，在判定步骤S9的散度D的值是否在预先设定的阈值以上的过程中，使用在步骤S7a中设定出的阈值来判定所计算出的散度D的值是否在该设定的阈值以上。
[0125]这样，在本实施方式的诊断车载摄像机除污装置13的诊断装置Ib中，对比度计算部4根据输入的外界温度信息来设定计算的平均对比度的恰当的时间序列时间，诊断部6a根据输入的外界温度信息来设定阈值(平均对比度的恰当的变化判定阈值)，据此能够进行更准确的判定(诊断)。
[0126]此外，在上述的本实施方式三中，以实施方式一的诊断装置I为基础进行了说明，但在实施方式二的诊断装置Ia中也能够同样适用。在此情况下，在图8所示的流程图中，在步骤S25后，边缘强度计算部4a根据从温度传感器14输入的外界温度信息来设定计算的平均边缘强度的恰当的时间序列时间。另外，在步骤S27后，诊断部6a根据从温度传感器14输入的外界温度信息来设定平均边缘强度的恰当的变化判定阈值。
[0127](实施方式四)
[0128]图13是本发明的实施方式四的具有上述的诊断装置的车辆系统的概略结构的图。此外，在该车辆系统中，具有图1所示的实施方式一的诊断装置I (当然也可以是实施方式二的诊断装置Ia或实施方式三的诊断装置lb)。
[0129]如图13所示，该车辆系统20具有:上述诊断装置1、设置在车辆上的上述车载摄像机(本实施方式中为后摄像机)10、上述车载摄像机除污装置13、显示由车载摄像机10拍摄的图像的显示器装置(例如导航装置的显示面板)15和用于告知驾驶员车载摄像机除污装置13的故障(异常动作)的告知装置16等。
[0130]另外，在上述诊断装置中具有:上述的图像信号处理部2、处理区域设定部3、对比度计算部4、对比度变化判定部5、诊断部6 ;输入从该诊断部6输出的上述判定信息的控制部7 ;与上述车辆中设置的各设备(车载摄像机10、车载摄像机除污装置13、显示器装置15、告知装置16、实施方式三的温度传感器14)电连接的I/O部8 ;保存由对比度计算部4计算出的平均对比度的时间序列信息等并且保存了用于执行诊断装置I的上述诊断处理动作的程序等的存储部9。诊断装置I的上述各部分经由总线21连接。
[0131]在利用诊断装置I的上述诊断处理动作，从诊断部6向控制部7输出了异常动作判定信息的情况下(即，判定(诊断)为是未从车载摄像机除污装置13的喷嘴12未喷射清洗液的异常动作的情况下)，控制部7将动作停止信号经由I/O部8向车载摄像机除污装置13输出，并进行使车载摄像机除污装置13的动作停止的控制。
[0132]此时，控制部7同时还经由I/O部8向显示器装置15和告知装置16输出信号，据此在显示器装置15的显示面上显示通知驾驶员使车载摄像机除污装置13的动作停止的消息，或利用作为告知装置16的扬声器、警告灯，通过声音、灯的闪烁(或点亮)来告知驾驶员使车载摄像机除污装置13的动作停止。
[0133]这样，由于本实施方式的车辆系统20具备上述诊断装置I (或诊断装置la、lb)，因此当车辆行驶时(也包括车辆停止时)车载摄像机除污装置13进行了向车载摄像机10的镜头表面喷射清洗液的动作时，在产生未从喷嘴12喷射清洗液的异常的情况下，能够立即使车载摄像机除污装置13的动作停止。
[0134]因此，例如，能够预先防止车载摄像机除污装置13内的喷水用电机过载而烧坏或水在配水管中逆流而弄湿车载摄像机除污装置13的电路基板等之类的状况发生。
[0135]此外，上述的各实施方式构成为车载摄像机除污装置13喷射清洗液来去除车载摄像机10的镜头表面的污溃，但除此之外，例如也可以是喷射压缩空气来去除车载摄像机10的镜头表面的污溃的结构、使刮水器刮片电动地动作来去除车载摄像机10的镜头表面的污溃的结构等的车载摄像机除污装置。
[0136]另外，在上述的各实施方式中，车载摄像机10为后摄像机的例子，但除此之外，在例如配置于车辆的前面部的前摄像机、配置于车辆的两侧的侧摄像机等中也同样能够应用本发明。
[0137]虽然本发明的最适合的实施方式已被叙述，但可以理解本发明并不局限于这些实施方式，所述领域的技术人员能够对这些实施方式作出种种变更和改动。
【权利要求】
1.一种车载摄像机除污装置的诊断装置，对用于去除设置在车辆上的车载摄像机的镜头表面的污溃的车载摄像机除污装置是否处于正常动作进行诊断，其特征在于，上述诊断装置具备: 特征量提取部，其提取车载摄像机拍摄特定区域而得的图像的特征量； 变化判定部，其判定所提取的上述特征量的时间序列的变化的程度；以及诊断部，其基于当上述车载摄像机除污装置执行了上述镜头表面的污溃去除动作时所输出的动作信号的输入的有无、以及从上述变化判定部输入的上述特征量的变化程度是否在设定的阈值以上的判定，来诊断上述车载摄像机除污装置是处于正常动作还是处于异常动作。
2.根据权利要求1所述的车载摄像机除污装置的诊断装置，其特征在于， 上述诊断部在判定为存在上述动作信号的输入且从上述变化判定部输入的上述特征量的变化程度在设定的阈值以上的情况下，诊断为上述车载摄像机除污装置处于正常动作， 上述诊断部在判定为存在上述动作信号的输入且从上述变化判定部输入的上述特征量的变化程度在设定的阈值以下的情况下，诊断为上述车载摄像机除污装置处于异常动作。
3.根据 权利要求1所述的车载摄像机除污装置的诊断装置，其特征在于， 上述特定图像的特征量为对比度。
4.根据权利要求1所述的车载摄像机除污装置的诊断装置，其特征在于， 上述特定图像的特征量为边缘强度。
5.根据权利要求1所述的车载摄像机除污装置的诊断装置，其特征在于， 上述特定部位为映入到上述图像范围上的车辆的一部分。
6.根据权利要求1所述的车载摄像机除污装置的诊断装置，其特征在于， 上述特征量提取部根据来自测量外界温度的温度传感器的外界温度信息，来设定由上述特征量提取部提取的上述特征量的恰当的时间序列时间。
7.根据权利要求1所述的车载摄像机除污装置的诊断装置，其特征在于， 上述诊断部根据来自测量外界温度的温度传感器的外界温度信息，来恰当地设定进行上述特征量的变化程度是否在设定的阈值以上的判定时的上述阈值。
8.根据权利要求1所述的车载摄像机除污装置的诊断装置，其特征在于， 还具有输入来自上述诊断部的诊断信息的控制部，上述控制部若被输入上述车载摄像机除污装置处于异常动作的诊断信息，则向上述车载摄像机除污装置输出停止信号来使上述车载摄像机除污装置的动作停止。
9.一种诊断方法，对用于去除设置在车辆上的车载摄像机的镜头表面的污溃的车载摄像机除污装置是否处于正常动作进行诊断，其特征在于，该诊断方法具备: 特征量提取步骤，提取车载摄像机拍摄特定区域而得的图像的特征量； 变化判定步骤，判定所提取的上述特征量的时间序列的变化的程度；以及诊断步骤，基于当上述车载摄像机除污装置执行了上述镜头表面的污溃去除动作时所输出的动作信号的输入的有无、以及从上述变化判定步骤输入的上述特征量的变化程度是否在设定的阈值以上的判定来诊断上述车载摄像机除污装置是处于正常动作还是处于异常动作。
10.根据权利要求9所述的诊断方法，其特征在于， 在上述诊断步骤中，在判定为存在上述动作信号的输入且从上述变化判定步骤输入的上述特征量的变化程度在设定的阈值以上的情况下，诊断为上述车载摄像机除污装置处于正常动作， 在上述诊断步骤中，在判定为存在上述动作信号的输入且从上述变化判定步骤输入的上述特征量的变化程度在设定的阈值以下的情况下，诊断为上述车载摄像机除污装置处于异常动作。
11.根据权利要求9所述的诊断方法，其特征在于， 上述特定图像的特征量为对比度。
12.根据权利要求9所述的诊断方法，其特征在于， 上述特定图像的特征量为边缘强度。
13.根据权利要求9所述的诊断方法，其特征在于， 上述特定部位为映入到上述图像范围上的车辆的一部分。
14.根据权利要求9所述的诊断方法，其特征在于， 还具有停止控制步骤，若从上述诊断步骤输入上述车载摄像机除污装置处于异常动作的诊断信息，则向上述车载摄像机除污装置输出停止信号来使该车载摄像机除污装置的动作停止。
15.—种车载系统,其特征在于， 具备:车载摄像机、用于去除上述车载摄像机的镜头表面的污溃的车载摄像机除污装置、以及诊断上述车载摄像机除污装置是否处于正常动作的如权利要求1所述的诊断装置； 上述诊断装置还具有输入来自上述诊断部的诊断信息的控制部， 上述控制部若被输入上述车载摄像机除污装置处于异常动作的诊断信息，则向上述车载摄像机除污装置输出停止信号来使上述车载摄像机除污装置的动作停止。
【文档编号】G06T7/00GK103533231SQ201310273619
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月2日 优先权日:2012年7月3日
【发明者】中村克行, 入江耕太, 清原将裕 申请人:歌乐牌株式会社