摄像机装置、三维物体检测装置以及镜头清洗方法制造方法及图纸

本发明专利技术具备搭载于车辆并具备镜头(11)的摄像机(10)、依照规定的镜头清洗工序清洗镜头的镜头清洗装置(100)、根据获取到的摄像图像中所包含的像素的像素值来判断包含附着于镜头(11)的异物的附着度的附着状态的附着状态判断部(38)以及根据判断得到的异物的附着状态控制清洗液的供给定时的控制部(101)，附着状态判断部(38)在异物的附着度为规定阈值内的情况下，判断为镜头(11)的脏污的附着状态是第一状态，在判断为镜头(11)的脏污的附着状态是第一状态的情况下，进行使镜头清洗装置100延迟清洗液的供给定时的控制，该规定阈值为第一附着阈值以上且小于第二附着阈值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像机装置、三维物体检测装置以及镜头清洗方法
本专利技术涉及一种摄像机装置、三维物体检测装置以及镜头清洗方法。本申请要求2012年7月27日申请的日本专利申请的特愿2012-166530以及特愿2012-166531的优先权，针对文献参照中引用的指定国，上述申请记载的内容作为参照引用入本申请中，并作为本申请的记载的一部分。
技术介绍
已知如下一种车载摄像机(参照专利文献1)：通过向设置于车身的摄像机的前面的玻璃吹送高压空气和高压水来去除由于泥溅起等所附着的脏污。专利文献1：日本特开2001-171491号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在以往的技术中，在泥溅起等容易产生脏污的降雨时，执行去除镜头的脏污的清洗动作，但是由于与镜头的实际的脏污状态无关地执行镜头的清洗，因此存在无用地消耗清洗水这样的问题。本专利技术要解决的课题在于，在与于镜头的脏污状态相应的适当的定时执行镜头的清洗。用于解决问题的方案本专利技术通过与镜头的脏污状态相应地控制清洗动作的开始定时来节省清洗水的无用消耗，从而解决上述课题。专利技术的效果本专利技术在与镜头的脏污状态相应的定时或者以与镜头的脏污状态相应的清洗液量执行清洗处理，因此能够节省清洗水并适当地清洗镜头脏污。附图说明图1是应用了本专利技术的三维物体检测装置的一个实施方式所涉及的车辆的概要结构图。图2是表示图1的车辆的行驶状态的俯视图(基于差分波形信息的三维物体检测)。图3是表示图1的计算机的详细内容的框图。图4是用于说明图3的对位部的处理概要的图，(a)是表示车辆的移动状态的俯视图，(b)是表示对位的概要的图像。图5是表示图3的三维物体检测部生成差分波形的情形的概要图。图6是表示通过图3的三维物体检测部分割出的小区域的图。图7是表示由图3的三维物体检测部得到的直方图的一例的图。图8是表示图3的三维物体检测部的加权的图。图9是表示图3的拖影检测部的处理以及基于该处理计算差分波形的处理的图。图10是表示由图3的三维物体检测部得到的直方图的另一例的图。图11是表示由图3的视点变换部、对位部、拖影检测部以及三维物体检测部执行的利用差分波形信息的三维物体检测方法的流程图(之一)。图12是表示由图3的视点变换部、对位部、拖影检测部以及三维物体检测部执行的利用差分波形信息的三维物体检测方法的流程图(之二)。图13是表示图1的车辆的行驶状态的图(基于边缘信息的三维物体检测)，(a)是表示检测区域等的位置关系的俯视图，(b)是表示实际空间中的检测区域等的位置关系的立体图。图14是用于说明图3的亮度差计算部的动作的图，(a)是表示鸟瞰视点图像中的关注线、参照线、关注点以及参照点的位置关系的图，(b)是表示实际空间中的关注线、参照线、关注点以及参照点的位置关系的图。图15是用于说明图3的亮度差计算部的详细动作的图，(a)是表示鸟瞰视点图像中的检测区域的图，(b)是表示鸟瞰视点图像中的关注线、参照线、关注点以及参照点的位置关系的图。图16是表示边缘线和边缘线上的亮度分布的图，(a)是表示在检测区域存在三维物体(车辆)时的亮度分布的图，(b)是表示在检测区域不存在三维物体时的亮度分布的图。图17是表示由图3的视点变换部、亮度差计算部、边缘线检测部以及三维物体检测部执行的利用边缘信息的三维物体检测方法的流程图(之一)。图18是表示由图3的视点变换部、亮度差计算部、边缘线检测部以及三维物体检测部执行的利用边缘信息的三维物体检测方法的流程图(之二)。图19是表示用于说明边缘检测动作的图像例的图。图20是表示摄像机的安装例的立体图。图21A是表示通过镜头上附着有颗粒小的异物的摄像机拍摄得到的图像信息的一例的图。图21B是表示通过镜头上附着有颗粒大的异物的摄像机拍摄得到的图像信息的一例的图。图22是表示镜头清洗装置的控制机构的概要的图。图23是用于说明镜头清洗工序的时序图。图24是镜头清洗装置的一部分，是摄像机装置1000的局部剖切立体图。图25是设置于摄像机装置1000的镜头清洗装置的喷嘴前端部的剖视图。图26A是表示镜头上附着有颗粒小的异物的情况下的摄像图像的像素的情形的一例的图。图26B是表示镜头上附着有颗粒大的异物的情况下的摄像图像的像素的情形的一例的图。图27是用于说明与镜头的脏污的附着状态相应的异物的附着度的变化量的图。图28A是表示异物的附着度的变化量与清洗液供给开始定时之前的时间之间的关系的一例的图。图28B是表示异物的平均粒径与清洗液供给开始定时之前的时间之间的关系的一例的图。图29是表示镜头的脏污的附着状态的评价可靠度与清洗液供给开始定时之前的时间之间的关系的一例的图。图30是表示本专利技术的本实施方式所涉及的摄像机装置的控制过程的流程图。图31是用于说明本专利技术的本实施方式所涉及的三维物体检测装置检测其它车辆的处理的控制过程的流程图。具体实施方式<第一实施方式>图1是应用了具备本专利技术的摄像机装置1000的三维物体检测装置1的一个实施方式所涉及的车辆的概要结构图。本例的三维物体检测装置1是将本车辆V的驾驶员在驾驶过程中应予以注意的其它车辆、例如本车辆V在车道变更时有可能靠近乃至接触的其它车辆检测为障碍物的装置。特别地，本例的三维物体检测装置1检测行驶于与本车辆所行驶的车道相邻的邻近车道(以下还简称为邻近车道)的其它车辆。另外，本例的三维物体检测装置1能够计算所检测出的其它车辆的移动距离、移动速度。因此，以下说明的一例表示将三维物体检测装置1搭载于本车辆V并检测在本车辆周围检测的三维物体中的行驶于与本车辆V所行驶的车道相邻的邻近车道的其它车辆的例子。如该图所示，本例的三维物体检测装置1具备摄像机10、车速传感器20、计算机30以及清洗摄像机10的镜头11的镜头清洗装置100。摄像机10如图1所示那样在本车辆V后方的高度h的地方以光轴相对于水平向下形成角度θ的方式安装于本车辆V。摄像机10从该位置拍摄本车辆V的周围环境中的规定区域。在本实施方式中，为了检测本车辆V后方的三维物体而设置的摄像机10是一个，但是也能够为了其它的用途而设置例如用于获取车辆周围的图像的其它的摄像机。车速传感器20用于检测本车辆V的行驶速度，并根据例如由检测车轮转速的车轮速度传感器检测出的车轮速度来计算车速。计算机30检测车辆后方的三维物体，并且在本例中关于该三维物体计算移动距离和移动速度。图2是表示图1的本车辆V的行驶状态的俯视图。如该图所示，摄像机10以规定的视角a拍摄车辆后方侧。此时，摄像机10的视角a被设定为除了能够拍摄到本车辆V所行驶的车道以外还能够拍摄到该车道左右的车道的视角。能够拍摄的区域包含在本车辆V的后方与本车辆V的行驶车道左右相邻的邻近车道上的检测对象区域A1、A2。图3是表示图1的计算机30的详细内容的框图。此外，在图3中，为了明确连接关系，还图示了摄像机10、车速传感器20、镜头清洗装置100、车辆控制器100、导航装置200、ABS(防抱死制动系统：Anti-lockedbrakingsystem，以下相同)装置300、TCS(牵引力控制系统：TractionControlSystem，以下相同)装置400、VDC(车辆动力学控制：VehicleDynamicsControl)装置500。车速传感器20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像机装置，其特征在于，具有：摄像单元，其搭载于车辆，具备使车辆周围的影像成像的镜头；镜头清洗单元，其向上述镜头上喷射清洗液来清洗上述镜头；附着状态判断单元，其基于上述摄像单元所拍摄到的摄像图像来计算附着于上述镜头的异物的附着度；以及镜头清洗控制单元，其在上述异物的附着度为规定阈值以上的情况下，使上述镜头清洗单元清洗上述镜头。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.27 JP 2012-166531;2012.07.27 JP 2012-166531.一种摄像机装置，其特征在于，具有：摄像单元，其搭载于车辆，具备使车辆周围的影像成像的镜头；镜头清洗单元，其在预先设定的预定定时向上述镜头上喷射清洗液来清洗上述镜头，该预先设定的预定定时至少规定了向上述镜头上供给清洗液的供给定时；附着状态判断单元，其基于上述摄像单元所拍摄到的摄像图像，通过计算附着于上述镜头的预定区域的异物的附着量作为附着度，并且根据上述附着度的变化量来判断上述镜头的脏污的附着状态；以及镜头清洗控制单元，其在上述附着状态判断单元判断为上述镜头的脏污的附着状态是第一状态的情况下，使上述清洗液的供给开始定时之前的时间延长，其中，上述附着状态判断单元在上述异物的附着度的变化量为规定阈值内的情况下，判断为上述镜头的脏污的附着状态是第一状态，该规定阈值为预先设定的第一附着阈值以上且小于第二附着阈值。2.根据权利要求1所述的摄像机装置，其特征在于，上述附着状态判断单元根据获取到的上述摄像图像所包含的像素的像素值以及与附着于上述镜头的表面的异物对应的上述像素的数量来计算上述异物的附着量。3.根据权利要求1所述的摄像机装置，其特征在于，上述附着状态判断单元根据获取到的上述摄像图像所包含的像素的像素值以及与附着于上述镜头的表面的异物对应的上述像素的数量在规定时间内的变化来计算上述异物的附着量的变化量作为附着度的变化量。4.一种摄像机装置，其特征在于，具有：摄像单元，其搭载于车辆，具备使车辆周围的影像成像的镜头；镜头清洗单元，其在预先设定的预定定时向上述镜头上喷射清洗液来清洗上述镜头，该预先设定的预定定时至少规定了向上述镜头上供给清洗液的供给定时；附着状态判断单元，其基于上述摄像单元所拍摄到的摄像图像，通过计算附着于上述镜头的预定区域的异物的附着比例作为附着度，并且根据上述附着度的变化量来判断上述镜头的脏污的附着状态；以及镜头清洗控制单元，其在上述附着状态判断单元判断为上述镜头的脏污的附着状态是第一状态的情况下，使上述清洗液的供给开始定时之前的时间延长，其中，上述附着状态判断单元在上述异物的附着度的变化量为规定阈值内的情况下，判断为上述镜头的脏污的附着状态是第一状态，该规定阈值为预先设定的第一附着阈值以上且小于第二附着阈值。5.根据权利要求4所述的摄像机装置，其特征在于，上述附着状态判断单元根据获取到的上述摄像图像所包含的像素的像素值以及与附着于上述镜头的表面的异物对应的上述像素的分布来计算上述异物的附着比例。6.根据权利要求4所述的摄像机装置，其特征在于，上述附着状态判断单元根据获取到的上述摄像图像所包含的像素的像素值以及与附着于上述镜头的表面的异物对应的上述像素的分布在规定时间内的变化来计算上述异物的附着比例的变化量作为附着度的变化量。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：早川泰久，深田修，竹村雅幸，清原将裕，村松彰二，入江耕太，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，歌乐株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP