JP2006082653A - ランプ点灯状態検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ランプ点灯制御時に電源供給源からランプに供給される駆動電流を検知するための付帯の電流検知回路を用いることなく、より確実にランプの点灯状態を検出できるランプ点灯状態検出装置の提供を図る。
【解決手段】 車両に搭載されかつ車両後部に設置されたランプを含む車両後方領域の画像を撮像するカメラ４と、前記カメラ４により撮像された画像から前記ランプの照度を検出するランプ照度検出部１１と、ランプの点灯状態を判定する点灯状態判定部１２とを設けることにより、ランプの撮像画像からランプの照度を検出し、該ランプの照度とランプの点灯制御信号とに基づいてランプの点灯状態を判定する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両後部に設置されたランプの点灯状態を検出するランプ点灯状態検出装置に関する。

従来、ランプが点灯制御されている状態で、ランプの回路に電流が流れているか否かを検知することにより、点灯状態を検出するランプ断線検知装置が知られている（特許文献１参照）。

この装置では、ランプの点灯制御時に流れる駆動電流を、付帯の電流検知回路にて検知し、比較器にて当該駆動電流の検知結果と基準電圧とを比較して、断線の有無を判定している。
特開２００２−２７０３８３号公報

しかしながら、上記従来のランプ断線検知装置は、ランプ点灯制御時に電源供給源からランプに供給される駆動電流を検知する付帯の電流検知回路の他、別体の制御部および接続部を含む追加装備が必要な点において、コストアップのみならず、重量増につながるという問題点がある。

また、前記駆動電流の変化が微小であるため、電流検知回路では誤検知を生じやすいという問題がある。

そこで、本発明は、ランプ点灯制御時に電源供給源からランプに供給される駆動電流を検知するための付帯の電流検知回路を用いることなく、より確実にランプの点灯状態を検出できるランプ点灯状態検出装置を提供することを目的とする。

本発明にあっては、車両に搭載されかつ車両後部に設置されたランプを含む車両後方領域の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像から前記ランプの照度を検出するランプ照度検出手段と、前記ランプの点灯制御信号と、前記ランプ照度検出手段により検出された前記ランプの照度とに基づいて、前記ランプの点灯状態を判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果を出力する判定結果出力手段と、を備えたことを、最も主要な特徴としている。

本発明によれば、ランプ点灯制御時に電源供給源からランプに供給される駆動電流を検知するための電流検知回路を設置することなく、ランプの点灯状態を検出できるようにしたので、付帯の電流検知回路をはじめ、別体の制御部および接続部を含む追加装備も不要で、コスト増加および重量増加を抑えることができる上、より確実にランプの点灯状態を検出することができる。

（第１実施形態）図１〜図６は、本発明の第１実施形態を示しており、図１は、ランプ点灯状態検出装置の概略構成図、図２は、ランプ点灯状態検出装置の制御ブロック図、図３は、撮像手段により撮像された画像全体の一例を示す図、図４は、図３の画像の領域Ａについて設定したランプの照度検出領域の一例を示す図、図５は、コントローラの制御を実行するフローチャート、図６は、点灯状態判定の詳細を示す説明図、また、図７は、撮像手段の撮像領域の一例を示す図である。

本実施形態にかかるランプ点灯状態検出装置１は、リアビューカメラシステムの一機能として具現化されている。すなわち、ランプ点灯状態検出装置１は、図１に示すように、カメラ４、コントローラ２、モニタ５を備えており、カメラ４によって撮像され、コントローラ２で処理された画像が、モニタ５で表示されるようになっている。

撮像手段としてのカメラ４は、例えばＣＣＤカメラとして構成され、図４に示すように、車両３０の後部上側に搭載される。このカメラ４は、図４の撮像領域Ｂ、すなわち、車両３０の後部に設置されたランプを含む車両後方領域を、所定視野内に捉えて撮像し、図３に例示するような画像を取得する。

表示手段としてのモニタ５は、例えばインストルメントパネルに設置された液晶パネルとして構成され、撮像された画像やその他の画像を表示し、運転者等の乗員が当該画像を視認できるようにしてある。

また、本実施形態にかかるランプ点灯状態検出装置１は、車両後部に設けられたランプを点消灯する点灯制御信号とカメラ４が撮像した画像とに基づいて、ランプの点灯状態を判定し、判定結果を出力する機能を有している。すなわち、各ランプを点消灯させる回路構成の一部（これを点灯制御信号出力部３とする）から点灯制御信号が出力され、当該点灯制御信号と撮像画像とに基いてコントローラ２で判定を行った結果が、判定結果出力部６から出力されるようになっている。

ここで、点灯制御信号出力部３は、例えば、ストップランプ２１に対してはブレーキスイッチ３ａ、リアターンシグナルランプ２２に対してはターンシグナルスイッチ３ｂ、テールランプ２３およびラインセンスプレートランプ２４に対してはテールランプリレー３ｃ、リバースランプ２５に対してはシフト装置３ｄとすることができる。

また、判定結果出力部６は、例えば、スピーカ６ａや警告灯６ｂとして構成することができる。

コントローラ２は、図２に示すように、画像処理部８と表示制御部１５とを備えて画像処理および表示制御を行うとともに、実行判定部１０、ランプ照度検出部１１、点灯状態判定部１２、および判定結果出力制御部１３を備えてランプの点灯状態を判定する。また、コントローラ２は、環境照度検出部９およびしきい値設定部１４を備えており、環境照度の変化に応じた適切な点灯状態判定を実行できるようにしてある。

さらに、本実施形態にかかるランプ点灯状態検出装置１は、メモリ７を備え、このメモリ７に、点灯状態の判定に用いられる情報や、その他の情報を格納する。

次に、図５および図６を参照して、上記コントローラ２による点灯状態の判定について詳細に説明する。

まず、ステップＳ０では、イグニッションスイッチがＯＮとなり、ランプ点灯状態検出装置１に電源が投入されると、所定の初期化処理が行われた後、コントローラ２の動作が開始される。

ステップＳ１０では、画像の読み込み処理が実行される。具体的には、画像処理部８は、カメラ４によって撮像された画像に対し、フィルタリング等の前処理を行う。

次のステップＳ２０では、ランプ周辺の環境照度Ｇ１が検出される。具体的には、環境照度検出部９は、ランプ周辺の環境照度Ｇ１として、カメラ４による撮像領域内であらかじめ設定された環境照度検出領域内の画素の輝度値の平均値を取得する。

ここで、環境照度検出領域は、例えば撮像領域全体２６（図３）としてもよいし、当該撮像領域全体２６からランプや車体の撮像領域を除いた領域Ｃ（図４でハッチングを施した領域）としてもよい。なお、撮像領域内で環境照度検出領域の画素の位置を示す情報は、予め取得され、メモリ７に格納されている。

次のステップＳ３０では、実行判定部１０において、ランプ周辺の環境照度Ｇ１とあらかじめ保有している第２のしきい値Ｇａとが比較され、点灯状態の判定を行うか否かが決定される。

すなわち、環境照度Ｇ１が第２のしきい値Ｇａ以下である場合は、ステップＳ４０に進み、検出されたランプ照度に基づいて当該ランプの点灯状態の判定が実行される。

一方、前記環境照度Ｇ１が前記第２のしきい値Ｇａを超える場合は、ランプ照度による点灯状態判定は実行されず、ステップＳ１０へ戻る。ここで、ランプに直射日光が当たっている場合等、環境照度Ｇ１が大きい場合には、不点灯状態と点灯状態とでランプの照度の差が小さくなり、誤判定が生じる可能性がある。そこで、本実施形態では、環境照度の判定上限値として第２のしきい値Ｇａを設定し、ステップＳ３０で環境照度Ｇ１が第２のしきい値Ｇａを超えるときには、点灯状態判定を実行しないようにしている。

ステップＳ４０では、各ランプの点灯制御信号に基づき、ランプの点灯制御が実行されているか否かが判定される。そして、ランプを点灯させる点灯制御信号（ＯＮ信号）が取得された場合には、その点灯制御されているランプについて、ステップＳ５０〜Ｓ７０の処理が実行される。

ステップＳ５０では、環境照度に応じた第１のしきい値が設定される。具体的には、しきい値設定部１４は、環境照度が大きくなるにつれて第１のしきい値が大きくなるよう、照度基準値Ｂ０、Ｗ０、Ｔ０、Ｌ０、Ｒ０を、ステップＳ２０で取得された環境照度Ｇ１を用いて補正する。一例として、次の式（１）〜（５）によって、各ランプの第１のしきい値Ｂａ、Ｗａ、Ｔａ、Ｌａ、Ｒａを得る。
Ｂａ＝Ｂ０（α１・Ｇ１／Ｇ０＋β１） ・・・ （１）
Ｗａ＝Ｗ０（α２・Ｇ１／Ｇ０＋β２） ・・・ （２）
Ｔａ＝Ｔ０（α３・Ｇ１／Ｇ０＋β３） ・・・ （３）
Ｌａ＝Ｌ０（α４・Ｇ１／Ｇ０＋β４） ・・・ （４）
Ｒａ＝Ｒ０（α５・Ｇ１／Ｇ０＋β５） ・・・ （５）
ここで、Ｇ０は環境照度基準値、Ｂ０はストップランプ２１の照度基準値、Ｗ０はリアターンシグナルランプ２２の照度基準値、Ｔ０はテールランプ２３の照度基準値、Ｌ０はラインセンスプレートランプ２４の照度基準値、Ｒ０はリバースランプ２５の照度基準値である。いずれの基準値もあらかじめメモリ７に格納されており、後述するステップＳ８０で更新される。また、α１〜α５は重み係数、β１〜β５はオフセット値である。

このように環境照度に応じて第１のしきい値を変更するのは、例えば、夜間と昼間とでは、不点灯状態と点灯状態との間のランプの照度差が異なり、ランプの点灯状態を判定するしきい値を固定とすると、誤った判定が行われる可能性があるからである。

次に、ステップＳ５０で設定した第１のしきい値に基づき、点灯制御されているすべてのランプについて、図６に示すフローにしたがってランプの点灯状態の判定が行われる。なお、図６では、ストップランプ２１の場合についてのみ例示するが、他のランプについても全く同様の処理が実行される。

まず、ステップＳ６０１では、ストップランプ照度Ｂ１が検出される。具体的には、ランプ照度検出部１１は、ステップＳ１０で処理された画像から、予め設定されたストップランプ照度検出領域２１Ａ（図７）内の画素の輝度値を取得し、その平均値を、ストップランプ照度Ｂ１として検出する。

ここで、ランプが複数のバルブ（発光部）を含むような場合に、狭い範囲の画素の輝度値から照度を検出すると、当該照度が特定のバルブの点灯状態に大きく左右され、ストップランプ内に不点灯のバルブがあっても、それを検出できなくなってしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、そのような場合にも検出精度を高めるべく、ストップランプの発光領域のほぼ全域を含めたストップランプ照度検出領域２１Ａ（図７）内の画素の輝度値の平均値を、ストップランプ照度Ｂ１として取得するようにしている。なお、図７中、２１Ａは、ストップランプのランプ照度検出領域を、２２Ａは、リアターンシグナルランプのランプ照度検出領域を、２３Ａは、テールランプのランプ照度検出領域を、また、２５Ａは、リバースランプのランプ照度検出領域を示している。

次のステップＳ６０２では、点灯状態判定部１２において、ストップランプ照度Ｂ１と、ストップランプ２１の第１のしきい値Ｂａとが比較される。このステップＳ６０２では、ストップランプ照度Ｂ１が前記しきい値Ｂａを超えないときは、ストップランプ２１は不点灯であると判定され、ステップＳ６０３でその判定結果が保存されて、ステップＳ７０へ進む一方、ストップランプ照度Ｂ１がしきい値Ｂａを超えるときは、ストップランプ２１は点灯であると判定され、ステップＳ６０４でその判定結果が保存されて、ステップＳ７０へ進む。

そして、他にも点灯制御されているランプがある場合には、ステップＳ６０１へ戻り、当該点灯制御されている他のランプの全てについて点灯状態の判定を行った後にステップＳ７０へ進む。

ステップＳ７０では、ステップＳ６０１〜Ｓ６０４の処理に基づくランプの点灯状態の判定結果が出力される。具体的には、判定結果出力制御部１３は、判定結果出力部６を制御して、判定結果に応じた出力を行わせる。例えば、スピーカ６ａから警告音や音声による警報を出力させたり、警告灯６ｂを点灯させたりすることにより、運転者等の乗員に判定結果を知らせる。

このとき、ランプを含む車両後方領域の画像をモニタ５で表示するようにすれば、運転者等の乗員は、当該画像を視認することにより不点灯のランプを確認することができる。さらに、表示制御部１５が、判定結果出力制御部１３から受け取った信号に基づいて、モニタ５の画像に不点灯のランプ指し示す表示を追加するようにすれば、運転者等の乗員は、より確実に不点灯のランプを確認することができる。

一方、ステップＳ５０でいずれのランプの点灯制御信号も入力されていない場合には、ステップＳ８０において、環境照度基準値Ｇ０および各ランプの照度基準値Ｂ０、Ｗ０、Ｔ０、Ｌ０、Ｒ０の更新が実行される。このステップＳ８０では、ステップＳ６０１と同じ要領で、各ランプの照度基準値として、カメラ４による撮像領域内であらかじめ設定されたランプ照度検出領域内の画素の輝度値の平均値を検出し、その値をメモリ７に記憶する。また、ステップＳ２０で検出した環境照度Ｇ１を新たな環境照度基準値Ｇ０としてメモリ７に記憶する。

このように、全ランプが不点灯状態にあるときに環境照度基準値Ｇ０や照度基準値Ｂ０、Ｗ０、Ｔ０、Ｌ０、Ｒ０を更新するのは、いずれかのランプが点灯状態にあるときにこれら照度基準値を更新すると、点灯しているランプの影響を受けて照度基準値の精度が悪化し、判定の精度が悪くなるからである。

上述したステップＳ５０〜Ｓ７０またはステップＳ８０の処理が実行されると、ステップＳ１０に戻るようになっており、図５のフローは、反復的に実行される。したがって、ステップＳ８０により、しきい値の算出に用いる環境照度基準値および各ランプの照度基準値が逐次更新されることとなり、時々刻々と変化する車両の走行環境に適合したより精度の高い判定が実現される。

以上、説明したように、本実施形態にかかるランプ点灯状態検出装置１は、既存のリアビューカメラシステムの一機能として具現化されているので、ランプ点灯制御時に電源供給源からランプに供給される駆動電流を検知するための電流検知回路を設置することなくランプの点灯状態を検出できるようになり、付帯の電流検知回路をはじめ、別体の制御部および接続部を含む追加装備が不要で、コスト増加および重量増加を抑えることができる。

特に、それぞれ消費電力の異なる複数のランプを検出対象とする場合でも、複数のランプ点灯状態検出装置を設置する必要がなく、１つの装置で検出を行うことが可能となる。

さらに、本実施形態では、環境照度Ｇ１が第２のしきい値Ｇａを超えるときは、前記ランプの点灯状態を判定しないようにしたので、誤検出を回避することができる。

また、ランプの点灯状態判定を、各ランプの照度と第１のしきい値とを比較することにより行うようにしたので、より正確に判定を行うことができる。

さらにまた、第１のしきい値を環境照度検出部９によって検出された環境照度Ｇ１に応じて変更するようにしたので、車両の走行環境に適合したより精度の高い判定を行うことができる。

ここで、環境照度検出部９は、カメラ４により撮像された画像から前記環境照度Ｇ１を検出するようにしたので、別に照度測定装置等を設ける必要がなく、ランプ点灯状態検出装置１の構成を簡略化することができる。

また、カメラ４により撮像された画像を車室内で表示するようにしたので、運転者等の乗員は当該画像を視認することにより不点灯のランプを確認することができる。

さらに、該画像上で不点灯のランプを標示するなどすれば、運転者等の乗員は、より確実に不点灯のランプを確認することができる。

（第２実施形態）図８および９は、本発明の第２実施形態を示しており、図８は、ランプ点灯状態検出装置の構成図、図９は、コントローラの制御を実行するフローチャートである。なお、以下では、第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態にかかるランプ点灯状態検出装置１Ａは、図８に示すように、上記第１実施形態にかかるランプ点灯状態検出装置１の構成要素に加えて、検出対象のランプを点灯制御する点灯制御部１６と、該点灯制御部１６へトリガ信号を出力するトリガ信号出力部１７とを備えている。

そして、本実施形態にかかるランプ点灯状態検出装置１Ａは、図９のステップＳ１でトリガ信号出力部１７からトリガ信号（判定指示入力に相当する）を受け取った点灯制御部１６が、各ランプに点灯制御信号を入力し、当該点灯制御したランプについて点灯状態判定を実行する、所謂自己診断機能を有するものである。

また、ステップＳ３１では、実行判定部１０によって、ランプ周辺の環境照度Ｇ１があらかじめ保有している第２のしきい値Ｇａを超えるか否かが判定される。ここで、前記環境照度Ｇ１が前記第２のしきい値Ｇａを超える場合は、ランプ照度による点灯状態判定は行われず、ステップＳ７１へ進む。

ステップＳ７１では、判定結果出力制御部１３は、判定結果出力部６を制御して、判定結果に応じた出力を行わせる。また、ステップＳ３１で前記環境照度Ｇ１が前記第２のしきい値Ｇａを超え、ランプ照度による点灯状態判定が行われなかった場合には、その旨を表示させる。

さらに、上記ステップＳ７１の処理が実行されると、ステップＳ１にリターンせずに判定が終了する。

なお、ステップＳ１０において画像の読み込み処理が実行されたのちに、点灯制御部１６によって各ランプは必要に応じて消灯制御される。

本実施形態にかかるランプ点灯状態検出装置１Ａによれば、点灯制御部１６を設けてランプを点灯制御し、当該点灯制御したランプについて点灯状態の判定を行うようにしたので、例えば、トリガ信号出力部１７として操作ボタン等を設けて、運転者等の乗員が任意にランプの点灯状態の検出を行ったり、またトリガ信号出力部１７をイグニッションスイッチとして構成し、エンジンの始動時等に点灯状態の検出を行ったりすることが可能となる。

ところで、本発明のランプ点灯状態検出装置は、上記実施形態には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

例えば、上記実施形態ではカメラ４による撮像領域を斜め下方に固定したが、この撮像領域を可変とすべく、カメラ４の位置や撮像方向を変化させる伸縮ロッドやアクチュエータ等の撮像領域可変機構を設けてもよい。これにより、例えば、車両側部に設置されたランプを含む車両側方領域を撮像して当該車両側部のランプの点灯状態を検出したり、あるいは、通常時には水平方向後方を撮像する車両後方監視カメラを、本発明のランプ点灯状態検出装置用の撮像手段として用いたりすることができる。

また、上記実施形態ではランプ照度として、ランプ照度検出領域内の画素の輝度値の平均値を求めているが、ランプ照度検出領域内の画素の輝度値の合計値を求めてもよい。

本発明の第１実施形態におけるランプ点灯状態検出装置の概略構成図。 本発明の第１実施形態におけるランプ点灯状態検出装置の制御ブロック図。 本発明の第１実施形態における撮像手段により撮像された画像の一例を示す図。 図３の画像の領域Ａついて設定したランプの照度検出領域の一例を示す図。 本発明の第１実施形態におけるコントローラの制御を実行するフローチャート。 本発明の第１実施形態における点灯状態判定のフローチャート。 本発明の第１実施形態における撮像領域の一例を示す図。 本発明の第２実施形態におけるランプ点灯状態検出装置の構成図。 本発明の第２実施形態におけるコントローラの制御を実行するフローチャート。

符号の説明

１ ランプ点灯状態検出装置
２ コントローラ
４ カメラ（撮像手段）
５ モニタ（表示手段）
６ａ スピーカ（判定結果出力手段）
６ｂ 警告灯（判定結果出力手段）
９ 環境照度検出部（環境照度検出手段）
１１ ランプ照度検出部（ランプ照度検出手段）
１４ しきい値設定部（しきい値変更手段）
１６ 点灯制御部（ランプ点灯制御手段）

Claims (7)

1. 車両に搭載されかつ車両後部に設置されたランプを含む車両後方領域の画像を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された画像から前記ランプの照度を検出するランプ照度検出手段と、
   前記ランプの点灯制御信号と、前記ランプ照度検出手段により検出された前記ランプの照度とに基づいて、前記ランプの点灯状態を判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果を出力する判定結果出力手段と、
   を備えたことを特徴とするランプ点灯状態検出装置。
2. 前記判定手段は、前記ランプの照度と第１のしきい値とを比較して、前記ランプの照度が前記第１のしきい値を超えないときは、前記ランプを不点灯状態と判定することを特徴とする請求項１に記載のランプ点灯状態検出装置。
3. 前記ランプ周辺の環境照度を検出する環境照度検出手段と、
   前記環境照度検出手段により検出された前記環境照度に応じて、前記第１のしきい値を変更するしきい値変更手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項２に記載のランプ点灯状態検出装置。
4. 前記環境照度検出手段は、前記撮像手段により撮像された画像の照度を前記環境照度として検出することを特徴する請求項３に記載のランプ点灯状態検出装置。
5. 前記判定手段は、前記環境照度が第２のしきい値を超えるときは、前記ランプの点灯状態を判定しないことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一つに記載のランプ点灯状態検出装置。
6. 前記撮像手段により撮像された画像を車室内で表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一つに記載のランプ点灯状態検出装置。
7. 所定の判定指示入力に基づいて前記ランプを点消灯制御するランプ点灯制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一つに記載のランプ点灯状態検出装置。
   
   

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