車両用制御装置
【課題】 ナビゲーションシステムおよび日射センサを使用しないで太陽の位置を検出し、空気調和装置を制御することのできる車両用制御装置を実現する。
【解決手段】 カメラ１０により撮像した画像１５を構成する各画素の輝度を走査し、閾値を超える輝度の画素から構成される領域が高輝度領域１５ｄ、つまり自車２に対する太陽の相対的な位置となる。高輝度領域１５ｄが画像の中心線Ｐよりも左側に位置する場合は、エアコンシステム３０の左側吹出口３０ｂからの風量を増加させ、左側空間にいる乗員の体感温度の上昇を抑制する。
【解決手段】 カメラ１０により撮像した画像１５を構成する各画素の輝度を走査し、閾値を超える輝度の画素から構成される領域が高輝度領域１５ｄ、つまり自車２に対する太陽の相対的な位置となる。高輝度領域１５ｄが画像の中心線Ｐよりも左側に位置する場合は、エアコンシステム３０の左側吹出口３０ｂからの風量を増加させ、左側空間にいる乗員の体感温度の上昇を抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽の方位に基づいて空気調和装置を制御する車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用制御装置として、日射センサを用いて検出した日射強度と、ＧＰＳを利用したナビゲーションシステムを用いて検出した太陽の位置とに基づいて空気調和装置を制御するものが知られている（特許文献１）。また、光の入射角に対応して出力特性を変える日射センサを用いて空気調和装置を制御するものが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１３２０２０号公報（第２９〜３２段落、図４）。
【特許文献２】特開平１１−３３７４０５号公報（第２２段落、図３）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した特許文献１に記載のものは、ナビゲーションシステムが利用しているＧＰＳの衛星が機能しなくなったときに空気調和装置を制御することができなくなるという問題がある。また、車両が日陰に入った場合や曇天の場合など、実際に太陽が出ているか否かとは無関係に太陽の位置に基づく空気調和装置の制御が行われる。このため、精度良く空調を行うことができない。
さらに、上述した特許文献１，２に記載のものは、共に日射センサを必要とする。特に、特許文献２に記載のものは、光の入射角を検出するための信号処理回路が必要となる。
【０００５】
そこでこの発明は、上述の諸問題を解決するためになされたものであり、ナビゲーションシステムおよび日射センサを使用しないで太陽の位置を検出し、空気調和装置を制御することのできる車両用制御装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、この発明の第１の特徴は、自車（２）の外方を撮像する撮像手段（１１）と、前記撮像手段により撮像された画像（１５）のうち、太陽光によって閾値を超える輝度を有する高輝度領域（１５ｄ）を検出する高輝度領域検出手段（１３）と、前記高輝度領域検出手段によって検出された高輝度領域の前記画像内における位置に基づいて、自車に備えられた空気調和装置を制御する制御手段（２１，２２）と、を備えることにある。
【０００７】
撮像手段により撮像された画像のうち、太陽光によって閾値を超える輝度を有する高輝度領域を検出し、その検出された高輝度領域の画像内における位置に基づいて、自車に備えられた空気調和装置を制御することができる。
したがって、ナビゲーションシステムおよび日射センサを使用しないで太陽の位置を検出し、空気調和装置を制御することのできる車両用制御装置を実現することができる。
【０００８】
また、この発明の第２の特徴は、前記第１の特徴において、画像（１５）を複数の領域（１５ｅ）に分割し、その分割した複数の領域の中から高輝度領域（１５ｄ）を検出し、さらに、その検出した高輝度領域の中でも特に輝度の高い高輝度領域を検出することにある。
【０００９】
この第２の特徴によれば、太陽の位置を高精度で検出することができる。
【００１０】
さらに、この発明の第３の特徴は、前記第１または第２の特徴において、前記高輝度領域検出手段（１３）は、前記画像（１５）の少なくとも一部を複数の領域（１５ｅ）に分割し、その分割された各領域の平均輝度を各領域毎に算出する平均輝度算出手段と、前記平均輝度算出手段によって算出され、前記閾値を超える平均輝度の領域のうち、平均輝度の最も高い領域を検出する領域検出手段と、を備えており、前記領域検出手段によって前記平均輝度の最も高い領域が検出されなかった場合は、前記画像の分割する範囲を変更して前記平均輝度算出手段および領域検出手段を実行することにある。
【００１１】
この第３の特徴によれば、画像の総ての領域を一度に走査して高輝度領域を検出しなくてよいため、高速で高輝度領域を検出することができる。また、総ての領域を走査する前に高輝度領域を検出できた場合は、余剰時間で他の処理を行うことができるため、ＣＰＵの処理効率を高めることができる。
【００１２】
この発明の第４の特徴は、前記第１ないし第３の特徴のいずれか１つにおいて、前記制御手段（２１，２２）は、前記撮像手段（１１）により撮像された画像（１５）の輝度に基づいて日射量を算出する日射量算出手段（２１）を備えており、前記高輝度領域検出手段（１３）の検出結果および前記日射量算出手段の算出結果に基づいて前記空気調和装置（３０）を制御することにある。
【００１３】
この第４の特徴によれば、撮像手段により撮像された画像の輝度に基づいて日射量を算出することができるため、日射センサなどの日射検出装置を別個に設ける必要がない。
したがって、日射検出装置およびそれを取付けるための取付器具が不要であり、かつ、取付作業が不要であるため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
【００１４】
この発明の第５の特徴は、前記第１ないし第４の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）により撮像された画像（１５）の輝度に基づいて自車（２）の外方の照度を算出する照度算出手段（２３）と、前記照度算出手段によって算出された照度が閾値以下になったときに、自車に備えられた照明装置（３１）をオンし、前記照度が前記閾値を超えたときに前記照明装置をオフする照明制御手段（２４）と、を備えることにある。
【００１５】
この第５の特徴によれば、撮像手段により撮像された画像の輝度に基づいて自車の外方の照度を算出することができるため、照度センサなどの照度検出装置を別個に設ける必要がない。
したがって、照度検出装置およびそれを取付けるための取付器具が不要であり、かつ、取付作業が不要であるため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
【００１６】
この発明の第６の特徴は、前記第１ないし第５の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）は、自車（２）の走行する道路を撮像可能に構成されており、前記撮像手段が自車の走行する道路を撮像したときに、その撮像した画像（１５）のうち閾値を超える輝度の領域を前記道路に描かれた車線と認識する車線認識手段（２６，２７）を備えることにある。
【００１７】
この第６の特徴によれば、撮像手段により撮像された画像のうち閾値を超える輝度の領域を道路に描かれた車線と認識することができるため、道路撮像用のカメラを別個に設ける必要がない。
したがって、道路撮像用のカメラおよびそれを取付けるための取付器具が不要であり、かつ、取付作業が不要であるため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
【００１８】
この発明の第７の特徴は、前記第１ないし第６の特徴のいずれか１つにおいて、前記高輝度領域検出手段（１３）は、前記撮像手段（１１）により撮像された画像（１５）の少なくとも一部を輝度分布化し、その輝度分布の高い領域を太陽位置と推定することにある。
【００１９】
この第７の特徴によれば、曇天など、太陽の位置が分かり難いようなときであっても、画像の少なくとも一部を輝度分布化し、その輝度分布の高い領域を太陽位置と推定することができる。
【００２０】
この発明の第８の特徴は、前記第５ないし第７の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）は、前記照度算出手段（２３）によって算出された照度に基づいて露出時間を調整することにある。
【００２１】
この第８の特徴によれば、照度に基づいて露出時間を調整することができるため、照度に対して広ダイナミックレンジの撮像手段を用いる必要がない。たとえば、昼間と夜間とで露出時間を変えることにより、昼夜を問わず撮像することができる。
【００２２】
この発明の第９の特徴は、前記第５ないし第８の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）は、前記照度算出手段（２３）によって算出された照度に基づいて、露出を行う間隔を調整することにある。
【００２３】
この第９の特徴によれば、照度に基づいて、露出を行う間隔を調整することができるため、不必要な露出をなくすことができるので、撮像手段を機能させるＣＰＵの処理負荷を軽減することができる。
【００２４】
たとえば、太陽の位置によってエアコンシステムを制御する間隔が短い昼間は、露出を行う間隔を短くすることにより、車室内の温度変化を小さくする。一方、朝夕など、太陽光による温度の影響が小さいときは、露出を行う間隔を昼間よりも長くすることにより、ＣＰＵの処理負荷を軽減する。
【００２５】
この発明の第１０の特徴は、前記第１ないし第９の特徴のいずれか１つにおいて、複数の固体撮像素子を備える前記撮像手段（１１）の各固体撮像素子からの出力信号を赤色成分の信号、緑色成分の信号および青色成分の信号に分離するＲＧＢ分離手段と、を備えており、前記高輝度領域検出手段（１３）は、前記ＲＧＢ分離手段によって分離された赤色成分の信号を用いて前記高輝度領域（１５ｄ）を検出することにある。
【００２６】
この第１０の特徴によれば、ＲＧＢ分離手段によって分離された赤色成分の信号を用いて高輝度領域を検出することができるため、太陽光による高輝度領域を検出し易い。
【００２７】
この発明の第１１の特徴は、前記第１ないし第１０の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）は、主として空を撮像するための第１の姿勢と、主として走行前方の道路を撮像するための第２の姿勢とに切替わるように構成されてなることにある。
【００２８】
この第１１の特徴によれば、撮像手段は、その姿勢を切替えることにより、空および走行前方の道路の両方を撮像することができるため、空を撮像して高輝度領域を検出すための撮像手段と、道路を撮像して車線を検出するための撮像手段との２つの撮像手段を設ける必要がない。
したがって、撮像手段およびそれを取付けるための取付器具が１つ分で済み、かつ、取付作業が１つ分で済むため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
【００２９】
この発明の第１２の特徴は、前記第５ないし第１０の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）が主として空を撮像するための第１の姿勢と主として走行前方の道路を撮像するための第２の姿勢とに切替わるように前記撮像手段を動かすアクチュエータ（１０ａ）と、前記照度算出手段（２３）によって算出された照度が閾値を超えているときは前記撮像手段が前記第１の姿勢に変化し、かつ、前記照度が前記閾値以下のときは前記撮像手段が前記第２の姿勢に変化するように前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段（１０ｃ）と、を備えることにある。
【００３０】
この第１２の特徴によれば、照度が閾値を超えているときは撮像手段を第１の姿勢に変化させて空を撮像し、照度が閾値以下のときは撮像手段を第２の姿勢に変化させて走行前方の道路を撮像することができる。
つまり、照度に応じてアクチュエータを駆動することにより、撮像手段の姿勢を自動的に変化させ、必要な範囲を撮像することができる。
したがって、必要に応じて撮像手段の姿勢を変える手間が不要である。
【００３１】
この発明の第１３の特徴は、前記第１ないし第１０の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）の撮像範囲が、主として空を含む第１の範囲と、主として走行前方の道路を含む第２の範囲とに切替わるように、前記撮像手段に入射する光の光路を変更するための光路変更手段（１１ｃ）を備えることにある。
【００３２】
この第１３の特徴によれば、光路変更手段により、主として空を含む第１の範囲と、主として走行前方の道路を含む第２の範囲とを切り替えて撮像することができるため、第１の範囲を撮像すための撮像手段と、第２の範囲を撮像するための撮像手段との２つの撮像手段を設ける必要がない。
したがって、撮像手段およびそれを取付けるための取付器具が１つ分で済み、かつ、取付作業が１つ分で済むため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
【００３３】
この発明の第１４の特徴は、前記第５ないし第１０の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）の撮像範囲が、主として空を含む第１の範囲と、主として走行前方の道路を含む第２の範囲とに切替わるように、前記撮像手段に入射する光の光路を変更するための光路変更手段（１１ｃ）と、前記撮像手段の撮像範囲が、主として空を含む第１の範囲と、主として走行前方の道路を含む第２の範囲とに切替わるように前記光路変更手段を動かすアクチュエータ（１６）と、前記照度算出手段（２３）によって算出された照度が閾値を超えているときは前記光路変更手段が前記第１の姿勢に変化し、かつ、前記照度が前記閾値以下のときは前記光路変更手段が前記第２の姿勢に変化するように前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段（１６ｃ）と、を備えることにある。
【００３４】
この第１４の特徴によれば、照度が閾値を超えているときは光路変更手段を第１の姿勢に変化させて主として空を撮像し、照度が閾値以下のときは光路変更手段を第２の姿勢に変化させて主として走行前方の道路を撮像することができる。
つまり、照度に応じてアクチュエータを駆動することにより、光路変更手段の姿勢を自動的に変化させ、必要な範囲を撮像することができる。
したがって、必要に応じて光路変更手段の姿勢を変える手間が不要である。
【００３５】
この発明の第１５の特徴は、前記第１ないし第１４の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）は、可視光を除去するための可視光除去手段（１１ｄ）を介して前記外方を撮像することにある。
【００３６】
この第１５の特徴によれば、太陽光の赤外線領域のみを検出することができるので、車室内温度を上昇させる要因となる太陽から受ける日射量を正しく検出することができる。
【００３７】
この発明の第１６の特徴は、前記第１５の特徴において、前記可視光除去手段（１１ｄ）を前記撮像手段（１１）の入射側に配置された状態と前記入射側に配置されていない状態とに切替える切替え手段を備えることにある。
【００３８】
この第１６の特徴によれば、可視光除去手段を撮像手段の入射側に配置された状態と入射側に配置されていない状態とに切替えることができるため、可視光除去手段を備えた撮像手段と、備えていない撮像手段との２つの撮像手段を設ける必要がない。
したがって、撮像手段およびそれを取付けるための取付器具が１つ分で済み、かつ、取付作業が１つ分で済むため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
【００３９】
この発明の第１７の特徴は、前記第５ないし第１４の特徴のいずれか１つにおいて、可視光を除去するための可視光除去手段（１１ｄ）と、前記可視光除去手段を前記撮像手段（１１）の入射側に配置された状態と前記入射側に配置されていない状態とに切替わるように前記可視光除去手段を動かすアクチュエータと、前記可視光除去手段が前記撮像手段の入射側に配置された状態または配置されていない状態に切替わるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、を備えることにある。
【００４０】
この第１７の特徴によれば、例えば、太陽の日射量を精度良く測定する場合は、上記の制御手段により、可視光除去手段を撮像手段の入射側に配置して撮像し、特に精度が必要でない場合は、上記の制御手段により、可視光除去手段を撮像手段の入射側に配置されていない状態にして撮像することができる。
つまり、用途に応じてアクチュエータを駆動することにより、可視光除去手段を配置した状態と配置しない状態とを自動的に切り替えて撮像することができる。
したがって、必要に応じて可視光除去手段を配置する手間が不要である。
【００４１】
この発明の第１８の特徴は、前記第１ないし第１７の特徴のいずれか１つにおいて、前記高輝度領域検出手段（１３）によって検出された高輝度領域（１５ｄ）の前記画像（１５）上における位置を示す位置データと、前記空気調和装置（３０）の制御内容を示す制御データとを対応付けて格納する格納手段を備えており、前記制御手段は、前記位置データと対応付けられた制御データを前記格納手段から読出し、その読出した制御データに基づいて前記空気調和装置を制御することにある。
【００４２】
この第１８の特徴によれば、高輝度領域の画像上における位置を示す位置データと、空気調和装置の制御内容を示す制御データとを対応付けて格納手段に格納しておき、位置データと対応付けられた制御データを格納手段から読出して空気調和装置を制御することができる。
したがって、車両用制御装置を使用する地域あるいは国が異なり、太陽の方位や気温が異なる場合であっても、その地域または国に応じた位置データおよび制御データを格納手段に格納しておくことにより、地域または国によって効果に差が出ないようにすることができる。
【００４３】
この発明の第１９の特徴は、前記第１８の特徴において、前記空気調和装置（３０）は、車室の複数の空間の空気をそれぞれ個別に調和するように構成されており、前記制御手段（２２）は、前記位置データと対応付けられた制御データを前記格納手段から読出し、その読出した制御データにより示される制御内容に基づいて前記空気調和装置を制御することにより、前記空間間の温度差を小さくすることにある。
【００４４】
この第１９の特徴によれば、車室を構成する複数の空間間の温度差を小さくすることができる。
【００４５】
この発明の第２０の特徴は、前記第１９の特徴において、前記空気調和装置（３０）は、車室の右側空間および左側空間の空気をそれぞれ個別に調和するように構成されてなることにある。
【００４６】
この第２０の特徴によれば、車室の右側空間および左側空間間の温度差を小さくすることができる。
したがって、運転席における体感温度と、助手席における体感温度との差を小さくすることができる。
【００４７】
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の第１実施形態に係る車両用制御装置を構成するカメラが車両に配置された状態を示す説明図である。
【図２】撮像素子１１ｂを構成するＣＭＯＳセンサのセンサ出力と輝度との関係を示す説明図である。
【図３】車両用制御装置の電気的構成をブロックで示す説明図である。
【図４】照度と太陽光の輝度との相関関係を示すグラフである。
【図５】晴天時にカメラ１０により自車前方の景色を撮像した画像を示す図である。
【図６】高輝度領域の説明図である。
【図７】曇天時にカメラ１０により自車前方の景色を撮像した画像を示す図である。
【図８】図７に示す画像を輝度分布化した画像を示す図である。
【図９】太陽がカメラ１０の視野から外れた方位に存在する場合の画像を示す説明図である。
【図１０】図９に示す画像を輝度分布化した画像を示す図である。
【図１１】太陽の方位とエアコンシステムの吹出口の風量との関係を説明するための説明図であり、（ａ）は高輝度領域の説明図、（ｂ）は左右の吹出口の風量を示す説明図である。
【図１２】第２実施形態におけるＣＭＯＳセンサのセンサ出力と輝度との関係を示す図である。
【図１３】カメラ１０に備えられたＣＰＵが露出時間を切替えるために実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】第３実施形態の車両用制御装置に備えられたカメラによって撮像された画像の説明図であり、（ａ）は画像の全体図、（ｂ）は太陽が含まれる領域の説明図である。
【図１５】第４実施形態の車両用制御装置に備えられたカメラの説明図であり、（ａ）はカメラが車両に配置された状態を示す説明図、（ｂ）はカメラが走行路面を撮像する姿勢に変化した状態を示し、（ｃ）はカメラが走行前方の上空を撮像する姿勢に変化した状態を示す。
【図１６】第４実施形態の車両用制御装置の電気的構成をブロックで示す説明図である。
【図１７】第４実施形態の変更例を示す説明図であり、（ａ）はカメラの入射側にプリズムが配置された状態の左側面図であり、（ｂ）は（ａ）の正面図であり、（ｃ）は（ｂ）においてカメラの入射側からプリズムが移動した状態を示す正面図である。
【図１８】第５実施形態の車両用制御装置を構成するカメラの入射側に可視光カットフィルタが配置された状態の左側面図である。
【図１９】魚眼レンズを用いて撮像した画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
〈第１実施形態〉
この発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、この第１実施形態に係る車両用制御装置を構成するカメラが車両に配置された状態を示す説明図である。
【００５０】
（撮像手段）
この発明が適用された車両（以下、自車という）２には、車両用制御装置を構成するカメラ１０が配置されている。カメラ１０は、フロントガラス３の内側に配置されている。カメラ１０は、フロントガラス３を通して空が含まれる範囲を撮像する位置に配置されている。カメラ１０は、撮像レンズ１１ａと、撮像素子１１ｂとを備えており、白黒またはカラーで撮像する。撮像レンズ１１ａは、複数種類のレンズから構成されており、撮像素子１１ｂの受光面上に光学画像を形成する。
【００５１】
この実施形態では、撮像素子１１ｂとしてＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサーを用いる。撮像素子１１ｂは、各ＣＭＯＳセンサの露出時間を制御する電子シャッターを備える。図２は、撮像素子１１ｂを構成するＣＭＯＳセンサのセンサ出力と輝度との関係を示す説明図である。同図に示すように、撮像素子１１ｂを構成するＣＭＯＳセンサの輝度に対するダイナミックレンジは、夜間の路面から昼間の太陽までを撮影することのできる広ダイナミックレンジである。この実施形態では、ダイナミックレンジは、約１３０ｄＢである。
【００５２】
（電気的構成）
図３は、車両用制御装置の電気的構成をブロックで示す説明図である。車両用制御装置１は、カメラ１０と、制御部２０とを備える。制御部２０は、カメラ１０からの出力信号に基いてエアコンシステム３０およびオートライトシステム３１などの制御を行う。カメラ１０は、撮像部１１と、画面輝度検出部１２と、高輝度走査部１３と、露出時間制御部１４とを備える。
【００５３】
撮像部１１は、前述の撮像レンズ１１ａおよび撮像素子１１ｂから構成される。画面輝度検出部１２、高輝度走査部１３および露出時間制御部１４は、カメラ１０に備えられたマイクロコンピュータによって実現される内容をブロックで示すものである。そのマイクロコンピュータは、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを備える他、制御部２０との間でデータの通信を行うための入出力インターエースなどを備える。
【００５４】
画面輝度検出部１２は、撮像素子１１ｂによって撮像された画像の輝度を検出する。この輝度は、画像を構成する画素単位で検出する。その検出した輝度は、輝度データとして画素単位で、かつ、画素の座標データと対応付けて上記のＲＡＭに一時的に格納する。高輝度走査部１３は、ＲＡＭに格納されている画素単位の輝度を走査し、輝度が閾値を超える画素の座標データをＲＡＭから読出す。
【００５５】
露出時間制御部１４は、自車２の周囲の明るさに応じて撮像素子１１ｂの露出時間を制御する。カメラ１０は、ＲＡＭに格納されている輝度データと、高輝度走査部１３によってＲＡＭから読出された座標データとを制御部２０へ出力する。
【００５６】
制御部２０は、日射量・太陽方位算出部２１と、エアコン制御部２２と、周囲光照度算出部２３と、ヘッドライト制御部２４と、表示制御部２５とを備える。制御部２０は、自車２のＥＣＵ(Electronic Control Unit)によって機能し、制御部２０を構成する各ブロックは、その機能の一部を示すものである。
【００５７】
日射量・太陽方位算出部２１は、カメラ１０から出力される輝度データに基づいてフロントガラス３から入る日射量を算出する。照度と日射量とは比例関係にある。また、図４に示すように、太陽光の輝度と照度とは略比例関係にあることから、太陽光の輝度が分かれば日射量を求めることができる。ＥＣＵを構成するＲＯＭには、図４に示す太陽光の輝度と照度とが対応付けたデータがテーブル形式、または対応付けた関数にて格納されており、日射量・太陽方位算出部２１は、画像の平均輝度を算出し、その算出した平均輝度に対応付けられた照度を上記ＲＯＭから読出す。
【００５８】
また、日射量・太陽方位算出部２１は、カメラ１０から出力される座標データに基づいて、太陽の相対方位、つまり自車２から見た太陽の方位を算出する。図５は、晴天時にカメラ１０により自車前方の景色を撮像した画像を示す図である。図５に示す画像１５は、走行する自車前方の道路と、その道路周辺の景色と、空とを表しており、太陽を示す画像４を含んでいる。図中で符号１５ａで示す網目状の領域は、画像１５を複数の領域に細分化した領域を示すものである。
【００５９】
図６は、高輝度領域の説明図である。同図に示すように、太陽を示す画像４の周囲が高輝度領域１５ｄになっている。つまり、高輝度領域１５ｄを検出することにより、太陽の方位を検出することができる。前述のように、カメラ１０から出力される座標データは、輝度が閾値を超える画素の座標を示すものであるから、その座標により特定される領域が高輝度領域１５ｄである。そこで、日射量・太陽方位算出部２１は、検出した高輝度領域１５ｄを太陽の方位と推定する。
【００６０】
図７は、曇天時にカメラ１０により自車前方の景色を撮像した画像を示す図である。曇天時は、太陽光の輝度が低下するため、高輝度領域１５ｄを検出し難くなる。そこで、高輝度走査部１３は、撮像素子１１ｂからの信号を輝度分布化する。図８は、図７に示す画像１５を輝度分布化した画像を示す図である。同図に示すように、輝度分布は太陽の中心で最も高く、中心から離れるに従って低くなっている。つまり、太陽位置は輝度分布から推定することができる。
【００６１】
日射量・太陽方位算出部２１は、輝度分布の高い領域をもとに太陽の方位を推定する。
つまり、この実施形態の車両用制御装置１は、晴天か曇天かに関係なく太陽の方位を推定することができる。
【００６２】
図９は、太陽がカメラ１０の視野から外れた方位に存在する場合の画像を示す説明図であり、図１０は、図９に示す画像１５を輝度分布化した画像を示す図である。太陽がカメラ１０の視野から外れた方位に存在する場合でも、太陽光によって輝度の高い領域が画像中に現れる。そこで、図１０に示すように、画像１５を輝度分布化し、輝度の高低から領域１５ｃを太陽の方位と推定する。
つまり、この実施形態の車両用制御装置１は、太陽がカメラ１０の視野から外れた方位に存在する場合であっても、太陽の方位を推定することができる。
【００６３】
エアコン制御部２２は、日射量・太陽方位算出部２１により算出された日射量および太陽の方位に基づいてエアコンシステム３０を制御する。図１１は、太陽の方位とエアコンシステム３０の吹出口の風量との関係を説明するための説明図であり、（ａ）は高輝度領域の説明図、（ｂ）は左右の吹出口の風量を示す説明図である。
【００６４】
エアコンシステム３０は、車室の右側空間および左側空間の空気をそれぞれ個別に調和することのできるタイプであり、左右の空間に対して配置された吹出口から出る風量および気流の温度の少なくとも一方を可変することができるものである。空間は、右ハンドルの車両では、運転席のある側の空間が右側空間であり、助手席のある側の空間が左側空間である。以下、車室の右側空間に対して設けられた吹出口を右側吹出口３０ａとし、左側空間に対して設けられた吹出口を左側吹出口３０ｂとする。
【００６５】
車室の気温は、外気温によって変化する他、車室内の日射量によっても変化する。また、車室内の異なる空間における日射量は、空間と太陽の方位との関係によって異なるため、乗車位置によって体感温度が異なる。さらに、太陽が自車の上方に存在する場合は、その方位によって自車２のルーフやピラーなどが作る影の面積が、車室内の空間によって異なるため、乗車位置によって体感温度が異なる。さらに、乗員の顔など、露出した部分に注がれる日射量が多いほど、体感温度が高くなる。
【００６６】
特に、長い直線区間を走行しているときは、一方の空間に対する日射量が偏るため、その空間に乗車している乗員の体感温度が速く上昇する。
そこで、この車両用制御装置１では、太陽の方位に応じて右側吹出口３０ａおよび左側吹出口３０ｂからの空気の吹出量を制御し、乗車位置によって生じる体感温度差を小さくする。
【００６７】
エアコンシステム３０が冷房モードになっているときに、図１１に示すように、太陽による高輝度領域１５ｄが画像１５の中心線Ｐ（図１１（ａ））よりも左側に位置する場合は、車室の左側空間に乗車している乗員が受ける日射量が、右側空間に乗車している乗員よりも多いと推定されるため、左側吹出口３０ｂからの吹出量を右側吹出口３０ａよりも多くする。図中に示す矢印の太さの違いは、吹出量の違いを示す。これにより、左側空間の乗員の体感温度の上昇を抑制することができる。
【００６８】
また、高輝度領域１５ｄが画像１５の中心線９よりも右側に位置する場合は、右側吹出口３０ａからの吹出量を左側吹出口３０ｂよりも多くする。これにより、右側空間の乗員の体感温度の上昇を抑制することができる。
【００６９】
また、太陽が正面に位置するほど、顔面に降り注ぐ日射量が増加するため、体感温度が上昇する。そこで、画像１５における太陽の位置が乗員の顔面に正対する位置（例えば、上下方向の中央よりもやや上）に近いほど、吹出口からの風量を多くすることにより、乗員の体感温度の上昇を抑制する。
つまり、画像１５における太陽の位置に応じて吹出口からの風量を調節することにより、乗員の体感温度の上昇を抑制する。
【００７０】
吹出口からの風量を示す風量データと、画像１５上の太陽の位置を示す位置データとを対応付けたテーブルが、右側吹出口３０ａおよび左側吹出口３０ｂ毎にＥＣＵのＲＯＭに格納されており、ＥＣＵのＣＰＵは、検出した太陽の位置を示す位置データに対応する風量データを上記テーブルから読出し、その読出した風量データをエアコン制御部２２へ指示する。
【００７１】
また、エアコンシステム３０が左右の空間に対して独立しており、左右の空間の気温を個別に設定することのできるタイプの場合は、吹出口からの風量に代えて吹出口から出る気流の温度を下げることにより、乗員の体感温度の上昇を抑制することもできる。また、風量および気流の温度の両方を制御することもできる。
【００７２】
また、エアコンシステム３０が暖房モードになっているときも冷房モードのときと同じように、画像上の太陽の位置に応じて吹出口からの風量および気流の温度の少なくとも一方を制御し、乗車位置による体感温度差が小さくなるようにする。
【００７３】
上記のように、この実施形態の車両用制御装置１を使用すれば、ナビゲーションシステムおよび日射センサを使用しないで太陽の位置を検出し、エアコンシステム３０を制御することができる。
【００７４】
周囲光照度算出部２３は、画面輝度検出部１２によって検出され、カメラ１０から出力された輝度データに基づいて、自車２の周囲光の照度を算出する。図４に示したように、太陽光の輝度と照度とは略比例関係にあるため、太陽光の輝度に基づいて周囲光の照度を算出することができる。
【００７５】
ヘッドライト制御部２４は、周囲光照度算出部２３により算出された輝度が閾値を超えている場合に、ヘッドライトを点灯させるためにオートライトシステム３１へ出力している制御信号をアクティブに変化させる。これにより、オートライトシステム３１は、ヘッドライトおよびテールランプなどを点灯する。また、ヘッドライト制御部２４は、周囲光照度算出部２３により算出された輝度が閾値以下の場合は、上記の制御信号の非アクティブに変化させる。これにより、オートライトシステム３１は、ヘッドライトおよびテールランプなどを消灯する。
【００７６】
このように、この実施形態の車両用制御装置１を使用すれば、日射センサを使用しないでオートライトシステム３１を制御することができるため、日射センサを使用しない分、車両の製造コストを低減することができる。
【００７７】
表示制御部２５は、車室内に設けられた表示装置３２を制御する。自車２は、走行前方へ赤外線を照射する赤外線照射装置を例えばヘッドライトに備える。表示装置３２は、赤外線照射装置によって照射され、対象物で反射し、カメラ１０によって撮像された画像を表示する。
【００７８】
表示制御部２５は、周囲光照度算出部２３により算出された照度が閾値以下になったときにカメラ１０から取得した画像を表示装置３２の画面に表示する。これにより、運転者は、表示装置の画面を見ることにより、夜間でも前方の物体を認識し易くなるため、安全に走行することができる。
【００７９】
このように、この実施形態の車両用制御装置１を使用すれば、太陽の方位の検出から夜間の撮像までを単一のカメラ１０によって行うことができるため、カメラ１０を２台備える必要がないので、その分、車両用制御装置１の製造コストを低減することができる。
【００８０】
〈第２実施形態〉
この発明の第２実施形態について図を参照して説明する。この実施形態に係る車両用制御装置は、輝度に対するカメラのダイナミックレンジが狭くても昼間から夜間に対応できることを特徴とする。なお、この実施形態の車両用制御装置は、ダイナミックレンジと、露出時間の制御内容とが異なる以外は、第１実施形態の車両用制御装置と同じ構成および機能であるため、同じ部分の説明は簡略化または省略する。
【００８１】
図１２は、ＣＭＯＳセンサのセンサ出力と輝度輝度との関係を示す図である。同図に示すように、輝度に対するダイナミックレンジが通常（例えば、約７０ｄＢ）の場合は、夜間か昼間の一方の輝度にしか対応することができない。そこで、この実施形態では、撮像素子１１ｂの露出時間を昼間と夜間とで変更することにより、昼夜を問わず使用することができるようにする。
【００８２】
カメラ１０に備えられたＣＰＵが露出時間を切替えるために実行する処理の流れを説明する。図１３は、その処理の流れを示すフローチャートである。
カメラ１０に備えられたＣＰＵは、露出時間をリセットする（ステップ（以下、Ｓと略す）１）。この実施形態では、初期設定として夜間用露出時間を設定し、リセットすると夜間用露出時間が設定される。続いてＣＰＵは、撮像素子１１ｂから画像を取得し（Ｓ２）、その画像を構成する画素毎の輝度を走査する（Ｓ３）。続いてＣＰＵは、走査して検出した輝度の平均輝度を算出し、その算出値が閾値を超え、輝度が飽和しているか否かを判定する（Ｓ４）。
【００８３】
ここで、肯定判定した場合は（Ｓ４：Ｙｅｓ）、設定されている露出時間が夜間用であるため、昼間用露出時間を設定する（Ｓ５）。つまり、輝度が飽和していると太陽の方位を検出することができないため、露出時間の短い昼間用露出時間を設定する。続いてＣＰＵは、再度、撮像素子１１ｂから画像を取得し（Ｓ２）、高輝度領域を走査し（Ｓ３）、その高輝度領域の平均輝度が飽和しているか否かを判定する（Ｓ４）。ここで、否定判定すると（Ｓ４：Ｎｏ）、太陽の方位を検出する処理へ移行する（Ｓ６）。
【００８４】
また、自車２と太陽との相対位置は刻々と変化するため、日射量・太陽方位算出部２１は、日射量および太陽の方位を短い間隔（例えば、１秒ないし数秒間隔）で検出し、エアコンシステム３０を細かく制御することにより、車室内を常に一定温度に維持することができる。また、夜間は、翌朝まで日射量および太陽の方位を検出する必要がないため、日射量・太陽方位算出部２１は、日射量および太陽の方位を長い間隔（例えば、３０秒ないし数分間隔）で検出すれば、ＣＰＵの余分な負荷を軽減することができる。
【００８５】
以上のように、第２実施形態の車両用制御装置１を使用すれば、広ダイナミックレンジのカメラを使用しなくても、一般的に普及しているダイナミックレンジのカメラを使用することができるため汎用性が高い。
【００８６】
〈第３実施形態〉
この発明の第３実施形態について図を参照して説明する。この実施形態に係る車両用制御装置は、自車２に対する太陽の相対方位を高速で検出できることを特徴とする。なお、この実施形態の車両用制御装置は、ダイナミックレンジと、露出時間の制御内容とが異なる以外は、第１実施形態の車両用制御装置と同じ構成および機能であるため、同じ部分の説明は簡略化または省略する。
【００８７】
図１４は、この実施形態の車両用制御装置に備えられたカメラによって撮像された画像の説明図であり、（ａ）は画像の全体図、（ｂ）は太陽が含まれる領域の説明図である。この実施形態の車両用制御装置は、カメラ１０によって撮像された画像１５の少なくとも一部を複数の領域に分割し、その分割した分割領域単位で高輝度領域を走査し、その走査によって高輝度領域を検出できなかったときに次の分割領域に対して高輝度領域を走査する。つまり、画像全体に対して一度に高輝度領域を走査すると、処理時間が長くなるため、画像を分割し、その分割領域単位で高輝度領域を走査する。
【００８８】
画像１５を分割する領域は、高輝度領域が存在する確率の高い領域である。図１４に示すように、上方部分が空を示す画像である場合は、その上方部分の画像を複数の領域１５ｅに分割する。高輝度走査部１３として機能するＣＰＵは、左上角の領域１５ｅに対して高輝度領域の走査を行い、その領域１５ｅにおける輝度の平均値が閾値を超えていない場合は、右隣の領域１５ｅに対して高輝度領域の走査を行う。
【００８９】
つまり、ＣＰＵは、高輝度領域を検出するまで、走査対象の領域を図中矢印Ｆ１，Ｆ２で示す方向に移動させながら走査を行う。そして、高輝度領域を検出した時点で走査を中止する。このように走査することにより、一度に画像全体を走査する必要がなくなるため、高輝度領域を高速で検出することができる。また、ＣＰＵは、高輝度領域を検出した以降に他の処理を実行することができるため、ＣＰＵの処理効率を高めることができる。
【００９０】
また、走査を開始する領域は、左上角以外でもよく、任意の領域に設定することができる。また、走査を行う領域の順序は、上記のように全て順方向でもよいし、端部の領域まで達したときにその下部の領域から逆方向へ折り返す順序でもよい。また、上下方向でもよいし、ランダムでもよい。
【００９１】
また、高輝度領域１５ｄの中でさらに輝度の高い領域を検出することにより、太陽の中心または中心に近い位置の方位を検出することもできる。例えば、図１４（ｂ）に示すように、検出した高輝度領域１５ｄをさらに細分化した領域１５ａ単位で走査し、高輝度領域１５ｄを検出したときに用いた閾値よりも高い閾値を超えている領域１５ａを検出する。
【００９２】
この手法を用いれば、曇天時など、高輝度領域の範囲が広い場合であっても、太陽の方位を特定することができるため、エアコンシステム３０を制御して乗車位置の相違による体感温度差を補正することができる。
【００９３】
〈第４実施形態〉
この発明の第４実施形態について図を参照して説明する。この実施形態に係る車両用制御装置は、単一のカメラでエアコンシステムの制御、オートライトシステムの制御および車線逸脱警報システムの制御を行うことを特徴とする。
【００９４】
図１５に示すように、この実施形態の車両用制御装置に備えられたカメラはアングルを変更することができる。カメラ１０の側面は支持部材１０ｂによって回動可能に軸支されており、その回動軸には、モータ１０ａのシャフトが挿入されている。モータ１０ａは、モータ制御装置１０ｃと接続されており、モータ制御装置１０ｃからの制御信号によって駆動する。
【００９５】
カメラ１０は、モータ１０ａの駆動によって回動し、図１５（ｂ）に示すように、走行路面を撮像する姿勢と、図１５（ｃ）に示すように、走行前方の上空を撮像する姿勢とに変化する。
【００９６】
図１６に示すように、この実施形態の車両用制御装置は、路面輝度判定部２６と、車線認識部２７と、車線逸脱警報システム３３とを備える。路面輝度判定部２６は、カメラ１０により撮像された走行路面の画像の中で、各画素の輝度が閾値を超えるか否かを判定する。車線認識部２７は、路面輝度判定部２６の判定結果に基づいて車線を認識する。車線逸脱警報システム３３は、自車２が走行車線を逸脱したときに警報音の発生または警報表示あるいはそれら両方を行い、自車２が走行車線を逸脱したことを乗員に知らせる。
【００９７】
走行路面において車線を規定する白線と、白線以外のアスファルト部分とでは、白線の方がアスファルトよりも反射光の輝度が高い。そこで、白線の輝度を閾値に設定しておき、路面輝度判定部２６は、各画素の輝度が設定した閾値を超えるか否かを判定する。車線認識部２７は、路面輝度判定部２６が閾値を超えたと判定した画素の集合により形成される領域を車線と認識する。車線認識部２７は、認識結果を車線逸脱警報システム３３へ出力する。車線逸脱警報システム３３は、車線認識部２７から出力された認識結果が、車線ではないという認識結果であったときに作動する。
【００９８】
通常は、太陽方位に基づいてエアコンシステム３０を制御する第１制御モードになっており、カメラ１０は、図１５（ａ）に示したように、走行前方の上空を撮像するアングルに制御されている。そして、車線逸脱警報システム３３を使用する第２制御モードに切り替わったときに、カメラ１０は、図１５（ｂ）に示したように、走行路面を撮像するアングルに制御される。
【００９９】
第１および第２制御モード間で制御モードを切替えるスイッチなどの切替え手段を車室内に配置しておき、そのスイッチを乗員が操作することにより、制御モードを切替えることができる。また、走行状況に応じて制御モードを自動的に切替えることもできる。例えば、自車２が高速道路などの自動車専用道路を走行していることを検出する機能を備えている場合は、自車が自動車専用道路を走行していることを検出したときに第１制御モードから第２制御モードに切替えることもできる。
【０１００】
以上のように、第３実施形態の車両用制御装置を使用すれば、単一のカメラでエアコンシステムの制御、オートライトシステムの制御および車線逸脱警報システムの制御を行うことができる。
したがって、車両用制御装置の製造コストを大幅に低減することができる。また、複数のカメラを配置する必要がない分、配線の数を少なくすることもできる。
なお、モータに代えてソレノイドなどのアクチュエータと、それを制御する制御装置とを用いてカメラ１０の姿勢を制御することもできる。
【０１０１】
〈第４実施形態の変更例〉
図１７は、上記第４実施形態の変更例を示す説明図である。この変更例の車両用制御装置は、プリズムを用いて前述の第１および第２制御モードを切替えることを特徴とする。
カメラ１０は、そのレンズ１１ａの入射面にプリズム１１ｃを備える。プリズム１１ｃには、ソレノイド１６のプランジャ１６ｂが取付けられている。ソレノイド１６は、ソレノイド制御装置１６ｃと接続されており、ソレノイド制御装置１６ｃからの制御信号によって駆動する。
【０１０２】
通常は、太陽方位に基づいてエアコンシステム３０を制御する第１制御モードになっている。このとき、ソレノイド１６は非駆動状態で、図１７（ｂ）に示すように、プランジャ１６ｂは伸張した状態であり、プリズム１１ｃはレンズ１１ａの入射面に配置されている。つまり、図１７（ａ）に示すように、プリズム１１ｃは、主として走行前方の上空からの光を入射し、その入射光を屈折させてレンズ１１ａに取込む。
【０１０３】
そして、車線逸脱警報システム３３を使用する第２制御モードに切替わると、ソレノイド１６がソレノイド制御装置１６ｃからの制御信号によって駆動し、図１７（ｃ）に示すように、プランジャ１６ｂがハウジング１６ａの中に退避し、プリズム１１ｃが移動してレンズ１１ａの入射面から外れる。これにより、レンズ１１ａは、主として走行前方の道路からの光を入射する。
【０１０４】
第１および第２制御モードの切替えは、前述のスイッチなどの切替え手段で行ってもよいし、自動的に行ってもよい。また、ソレノイドに代えてモータなどのアクチュエータと、それを制御する制御装置とを用いてプリズム１１ｃの移動を制御することもできる。
【０１０５】
〈第５実施形態〉
この発明の第５実施形態について図を参照して説明する。この実施形態に係る車両用制御装置は、太陽方位を検出するときに可視光カットフィルタを用いることを特徴とする。
図１８に示すように、カメラ１０のレンズ１１ａの入射面には、可視光カットフィルタ１１ｄが配置されている。可視光カットフィルタ１１ｄは、レンズ１１ａに入射する可視光を除去する。つまり、太陽光に含まれる可視光を除去し、太陽光の赤外線領域のみを検出することができるので、車室内温度を上昇させる要因となる太陽から受ける日射量を正しく検出することができる。
【０１０６】
撮像素子１１ｂは、走行前方の上空から走行路面までの広範囲を撮像することができる。可視光カットフィルタ１１ｄは、第４実施形態の変更例におけるプリズム１１ｃのように、ソレノイドなどのアクチュエータおよびその駆動を制御する制御装置を用いて移動させる。
【０１０７】
昼間は、太陽方位に基づいてエアコンシステム３０を制御する第１制御モードになっている。このとき、可視光カットフィルタ１１ｄはレンズ１１ａの入射面に配置されており、可視光を除去し、赤外光を通過させる。
そして、夜間は、可視光カットフィルタ１１ｄが移動してレンズ１１ａの入射面から外れる。これにより、可視光感度が低下しないようにすることができる。
【０１０８】
可視光カットフィルタ１１ｄを移動させる制御は、周囲光照度算出部２３（図１６）により算出された照度に基づいて行うことができる。その算出された照度が閾値を超えているときは、昼間であると判定し、可視光カットフィルタ１１ｄをレンズ１１ａの入射面に移動させる。また、上記の算出された照度が閾値以下のときは、日射量を検出する必要がない夕方から薄暮であると判定し、可視光カットフィルタ１１ｄをレンズ１１ａの入射面から外す位置へ移動させる。
【０１０９】
以上のように、太陽の日射量を精度良く測定する必要のある昼間の場合は、上記の制御装置により、可視光カットフィルタ１１ｄをレンズ１１ａの入射面に移動させて撮像し、夜間のように特に精度が必要でない場合は、上記の制御装置により、可視光カットフィルタ１１ｄをレンズ１１ａの入射面から外す位置へ移動させて撮像することができる。
つまり、用途に応じてアクチュエータを駆動することにより、可視光カットフィルタ１１ｄをレンズ１１ａの入射面に配置した状態と配置しない状態とを自動的に切り替えて撮像することができる。
したがって、必要に応じて可視光カットフィルタ１１ｄを配置する手間が不要である。
【０１１０】
〈他の実施形態〉
（１）レンズ１１ａとして広角レンズまたは魚眼レンズなど、広範囲を撮像することのできるレンズを用いることもできる。図１９は、魚眼レンズを用いて撮像した画像を示す図である。これらのレンズを用いれば、広い範囲に亘って太陽の位置を検出することができる。
【０１１１】
（２）カメラ１０を左右方向へも回動する機構を備え、自車２の側方にある太陽の方位を検出し、太陽の方位に応じてエアコンシステム３０の吹出口からの風量を制御することもできる。
【０１１２】
（３）太陽の方位が車室内の気温や体感温度に与える影響が大きいのは、朝夕よりも昼間である。そこで、昼間は朝夕よりもカメラ１０の露出を行う間隔を短くし、エアコンシステム３０を細かく制御することにより、乗車位置の違いによる温度差を小さくする。一方、朝夕は、昼間よりもカメラ１０の露出を行う間隔を長くすることにより、ＣＰＵの処理負荷を軽減する。
【０１１３】
（４）撮像素子１１ｂを構成する複数のＣＭＯＳセンサからの出力信号を赤色成分の信号、緑色成分の信号および青色信号の成分に分離するＲＧＢ分離手段を備え、高輝度走査部１３が、ＲＧＢ分離手段により分離された赤色成分の信号の輝度を用いて高輝度領域を検出する構成でもよい。この構成を用いれば、太陽光の特徴を示す赤色の輝度に基づいて高輝度領域を検出するため、太陽の方位を高精度で検出することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１・・車両用制御装置、２・・自車、３・・フロントガラス、４・・太陽を示す画像、
１０・・カメラ、１１ａ・・レンズ、１１ｂ・・撮像素子、１５・・画像、
１５ｄ・・高輝度領域、２０・・制御部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽の方位に基づいて空気調和装置を制御する車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用制御装置として、日射センサを用いて検出した日射強度と、ＧＰＳを利用したナビゲーションシステムを用いて検出した太陽の位置とに基づいて空気調和装置を制御するものが知られている（特許文献１）。また、光の入射角に対応して出力特性を変える日射センサを用いて空気調和装置を制御するものが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１３２０２０号公報（第２９〜３２段落、図４）。
【特許文献２】特開平１１−３３７４０５号公報（第２２段落、図３）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した特許文献１に記載のものは、ナビゲーションシステムが利用しているＧＰＳの衛星が機能しなくなったときに空気調和装置を制御することができなくなるという問題がある。また、車両が日陰に入った場合や曇天の場合など、実際に太陽が出ているか否かとは無関係に太陽の位置に基づく空気調和装置の制御が行われる。このため、精度良く空調を行うことができない。
さらに、上述した特許文献１，２に記載のものは、共に日射センサを必要とする。特に、特許文献２に記載のものは、光の入射角を検出するための信号処理回路が必要となる。
【０００５】
そこでこの発明は、上述の諸問題を解決するためになされたものであり、ナビゲーションシステムおよび日射センサを使用しないで太陽の位置を検出し、空気調和装置を制御することのできる車両用制御装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、この発明の第１の特徴は、自車（２）の外方を撮像する撮像手段（１１）と、前記撮像手段により撮像された画像（１５）のうち、太陽光によって閾値を超える輝度を有する高輝度領域（１５ｄ）を検出する高輝度領域検出手段（１３）と、前記高輝度領域検出手段によって検出された高輝度領域の前記画像内における位置に基づいて、自車に備えられた空気調和装置を制御する制御手段（２１，２２）と、を備えることにある。
【０００７】
撮像手段により撮像された画像のうち、太陽光によって閾値を超える輝度を有する高輝度領域を検出し、その検出された高輝度領域の画像内における位置に基づいて、自車に備えられた空気調和装置を制御することができる。
したがって、ナビゲーションシステムおよび日射センサを使用しないで太陽の位置を検出し、空気調和装置を制御することのできる車両用制御装置を実現することができる。
【０００８】
また、この発明の第２の特徴は、前記第１の特徴において、画像（１５）を複数の領域（１５ｅ）に分割し、その分割した複数の領域の中から高輝度領域（１５ｄ）を検出し、さらに、その検出した高輝度領域の中でも特に輝度の高い高輝度領域を検出することにある。
【０００９】
この第２の特徴によれば、太陽の位置を高精度で検出することができる。
【００１０】
さらに、この発明の第３の特徴は、前記第１または第２の特徴において、前記高輝度領域検出手段（１３）は、前記画像（１５）の少なくとも一部を複数の領域（１５ｅ）に分割し、その分割された各領域の平均輝度を各領域毎に算出する平均輝度算出手段と、前記平均輝度算出手段によって算出され、前記閾値を超える平均輝度の領域のうち、平均輝度の最も高い領域を検出する領域検出手段と、を備えており、前記領域検出手段によって前記平均輝度の最も高い領域が検出されなかった場合は、前記画像の分割する範囲を変更して前記平均輝度算出手段および領域検出手段を実行することにある。
【００１１】
この第３の特徴によれば、画像の総ての領域を一度に走査して高輝度領域を検出しなくてよいため、高速で高輝度領域を検出することができる。また、総ての領域を走査する前に高輝度領域を検出できた場合は、余剰時間で他の処理を行うことができるため、ＣＰＵの処理効率を高めることができる。
【００１２】
この発明の第４の特徴は、前記第１ないし第３の特徴のいずれか１つにおいて、前記制御手段（２１，２２）は、前記撮像手段（１１）により撮像された画像（１５）の輝度に基づいて日射量を算出する日射量算出手段（２１）を備えており、前記高輝度領域検出手段（１３）の検出結果および前記日射量算出手段の算出結果に基づいて前記空気調和装置（３０）を制御することにある。
【００１３】
この第４の特徴によれば、撮像手段により撮像された画像の輝度に基づいて日射量を算出することができるため、日射センサなどの日射検出装置を別個に設ける必要がない。
したがって、日射検出装置およびそれを取付けるための取付器具が不要であり、かつ、取付作業が不要であるため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
【００１４】
この発明の第５の特徴は、前記第１ないし第４の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）により撮像された画像（１５）の輝度に基づいて自車（２）の外方の照度を算出する照度算出手段（２３）と、前記照度算出手段によって算出された照度が閾値以下になったときに、自車に備えられた照明装置（３１）をオンし、前記照度が前記閾値を超えたときに前記照明装置をオフする照明制御手段（２４）と、を備えることにある。
【００１５】
この第５の特徴によれば、撮像手段により撮像された画像の輝度に基づいて自車の外方の照度を算出することができるため、照度センサなどの照度検出装置を別個に設ける必要がない。
したがって、照度検出装置およびそれを取付けるための取付器具が不要であり、かつ、取付作業が不要であるため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
【００１６】
この発明の第６の特徴は、前記第１ないし第５の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）は、自車（２）の走行する道路を撮像可能に構成されており、前記撮像手段が自車の走行する道路を撮像したときに、その撮像した画像（１５）のうち閾値を超える輝度の領域を前記道路に描かれた車線と認識する車線認識手段（２６，２７）を備えることにある。
【００１７】
この第６の特徴によれば、撮像手段により撮像された画像のうち閾値を超える輝度の領域を道路に描かれた車線と認識することができるため、道路撮像用のカメラを別個に設ける必要がない。
したがって、道路撮像用のカメラおよびそれを取付けるための取付器具が不要であり、かつ、取付作業が不要であるため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
【００１８】
この発明の第７の特徴は、前記第１ないし第６の特徴のいずれか１つにおいて、前記高輝度領域検出手段（１３）は、前記撮像手段（１１）により撮像された画像（１５）の少なくとも一部を輝度分布化し、その輝度分布の高い領域を太陽位置と推定することにある。
【００１９】
この第７の特徴によれば、曇天など、太陽の位置が分かり難いようなときであっても、画像の少なくとも一部を輝度分布化し、その輝度分布の高い領域を太陽位置と推定することができる。
【００２０】
この発明の第８の特徴は、前記第５ないし第７の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）は、前記照度算出手段（２３）によって算出された照度に基づいて露出時間を調整することにある。
【００２１】
この第８の特徴によれば、照度に基づいて露出時間を調整することができるため、照度に対して広ダイナミックレンジの撮像手段を用いる必要がない。たとえば、昼間と夜間とで露出時間を変えることにより、昼夜を問わず撮像することができる。
【００２２】
この発明の第９の特徴は、前記第５ないし第８の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）は、前記照度算出手段（２３）によって算出された照度に基づいて、露出を行う間隔を調整することにある。
【００２３】
この第９の特徴によれば、照度に基づいて、露出を行う間隔を調整することができるため、不必要な露出をなくすことができるので、撮像手段を機能させるＣＰＵの処理負荷を軽減することができる。
【００２４】
たとえば、太陽の位置によってエアコンシステムを制御する間隔が短い昼間は、露出を行う間隔を短くすることにより、車室内の温度変化を小さくする。一方、朝夕など、太陽光による温度の影響が小さいときは、露出を行う間隔を昼間よりも長くすることにより、ＣＰＵの処理負荷を軽減する。
【００２５】
この発明の第１０の特徴は、前記第１ないし第９の特徴のいずれか１つにおいて、複数の固体撮像素子を備える前記撮像手段（１１）の各固体撮像素子からの出力信号を赤色成分の信号、緑色成分の信号および青色成分の信号に分離するＲＧＢ分離手段と、を備えており、前記高輝度領域検出手段（１３）は、前記ＲＧＢ分離手段によって分離された赤色成分の信号を用いて前記高輝度領域（１５ｄ）を検出することにある。
【００２６】
この第１０の特徴によれば、ＲＧＢ分離手段によって分離された赤色成分の信号を用いて高輝度領域を検出することができるため、太陽光による高輝度領域を検出し易い。
【００２７】
この発明の第１１の特徴は、前記第１ないし第１０の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）は、主として空を撮像するための第１の姿勢と、主として走行前方の道路を撮像するための第２の姿勢とに切替わるように構成されてなることにある。
【００２８】
この第１１の特徴によれば、撮像手段は、その姿勢を切替えることにより、空および走行前方の道路の両方を撮像することができるため、空を撮像して高輝度領域を検出すための撮像手段と、道路を撮像して車線を検出するための撮像手段との２つの撮像手段を設ける必要がない。
したがって、撮像手段およびそれを取付けるための取付器具が１つ分で済み、かつ、取付作業が１つ分で済むため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
【００２９】
この発明の第１２の特徴は、前記第５ないし第１０の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）が主として空を撮像するための第１の姿勢と主として走行前方の道路を撮像するための第２の姿勢とに切替わるように前記撮像手段を動かすアクチュエータ（１０ａ）と、前記照度算出手段（２３）によって算出された照度が閾値を超えているときは前記撮像手段が前記第１の姿勢に変化し、かつ、前記照度が前記閾値以下のときは前記撮像手段が前記第２の姿勢に変化するように前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段（１０ｃ）と、を備えることにある。
【００３０】
この第１２の特徴によれば、照度が閾値を超えているときは撮像手段を第１の姿勢に変化させて空を撮像し、照度が閾値以下のときは撮像手段を第２の姿勢に変化させて走行前方の道路を撮像することができる。
つまり、照度に応じてアクチュエータを駆動することにより、撮像手段の姿勢を自動的に変化させ、必要な範囲を撮像することができる。
したがって、必要に応じて撮像手段の姿勢を変える手間が不要である。
【００３１】
この発明の第１３の特徴は、前記第１ないし第１０の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）の撮像範囲が、主として空を含む第１の範囲と、主として走行前方の道路を含む第２の範囲とに切替わるように、前記撮像手段に入射する光の光路を変更するための光路変更手段（１１ｃ）を備えることにある。
【００３２】
この第１３の特徴によれば、光路変更手段により、主として空を含む第１の範囲と、主として走行前方の道路を含む第２の範囲とを切り替えて撮像することができるため、第１の範囲を撮像すための撮像手段と、第２の範囲を撮像するための撮像手段との２つの撮像手段を設ける必要がない。
したがって、撮像手段およびそれを取付けるための取付器具が１つ分で済み、かつ、取付作業が１つ分で済むため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
【００３３】
この発明の第１４の特徴は、前記第５ないし第１０の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）の撮像範囲が、主として空を含む第１の範囲と、主として走行前方の道路を含む第２の範囲とに切替わるように、前記撮像手段に入射する光の光路を変更するための光路変更手段（１１ｃ）と、前記撮像手段の撮像範囲が、主として空を含む第１の範囲と、主として走行前方の道路を含む第２の範囲とに切替わるように前記光路変更手段を動かすアクチュエータ（１６）と、前記照度算出手段（２３）によって算出された照度が閾値を超えているときは前記光路変更手段が前記第１の姿勢に変化し、かつ、前記照度が前記閾値以下のときは前記光路変更手段が前記第２の姿勢に変化するように前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段（１６ｃ）と、を備えることにある。
【００３４】
この第１４の特徴によれば、照度が閾値を超えているときは光路変更手段を第１の姿勢に変化させて主として空を撮像し、照度が閾値以下のときは光路変更手段を第２の姿勢に変化させて主として走行前方の道路を撮像することができる。
つまり、照度に応じてアクチュエータを駆動することにより、光路変更手段の姿勢を自動的に変化させ、必要な範囲を撮像することができる。
したがって、必要に応じて光路変更手段の姿勢を変える手間が不要である。
【００３５】
この発明の第１５の特徴は、前記第１ないし第１４の特徴のいずれか１つにおいて、前記撮像手段（１１）は、可視光を除去するための可視光除去手段（１１ｄ）を介して前記外方を撮像することにある。
【００３６】
この第１５の特徴によれば、太陽光の赤外線領域のみを検出することができるので、車室内温度を上昇させる要因となる太陽から受ける日射量を正しく検出することができる。
【００３７】
この発明の第１６の特徴は、前記第１５の特徴において、前記可視光除去手段（１１ｄ）を前記撮像手段（１１）の入射側に配置された状態と前記入射側に配置されていない状態とに切替える切替え手段を備えることにある。
【００３８】
この第１６の特徴によれば、可視光除去手段を撮像手段の入射側に配置された状態と入射側に配置されていない状態とに切替えることができるため、可視光除去手段を備えた撮像手段と、備えていない撮像手段との２つの撮像手段を設ける必要がない。
したがって、撮像手段およびそれを取付けるための取付器具が１つ分で済み、かつ、取付作業が１つ分で済むため、車両用制御装置の製造コストを低減することができるし、製造時間を短縮することができる。
【００３９】
この発明の第１７の特徴は、前記第５ないし第１４の特徴のいずれか１つにおいて、可視光を除去するための可視光除去手段（１１ｄ）と、前記可視光除去手段を前記撮像手段（１１）の入射側に配置された状態と前記入射側に配置されていない状態とに切替わるように前記可視光除去手段を動かすアクチュエータと、前記可視光除去手段が前記撮像手段の入射側に配置された状態または配置されていない状態に切替わるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、を備えることにある。
【００４０】
この第１７の特徴によれば、例えば、太陽の日射量を精度良く測定する場合は、上記の制御手段により、可視光除去手段を撮像手段の入射側に配置して撮像し、特に精度が必要でない場合は、上記の制御手段により、可視光除去手段を撮像手段の入射側に配置されていない状態にして撮像することができる。
つまり、用途に応じてアクチュエータを駆動することにより、可視光除去手段を配置した状態と配置しない状態とを自動的に切り替えて撮像することができる。
したがって、必要に応じて可視光除去手段を配置する手間が不要である。
【００４１】
この発明の第１８の特徴は、前記第１ないし第１７の特徴のいずれか１つにおいて、前記高輝度領域検出手段（１３）によって検出された高輝度領域（１５ｄ）の前記画像（１５）上における位置を示す位置データと、前記空気調和装置（３０）の制御内容を示す制御データとを対応付けて格納する格納手段を備えており、前記制御手段は、前記位置データと対応付けられた制御データを前記格納手段から読出し、その読出した制御データに基づいて前記空気調和装置を制御することにある。
【００４２】
この第１８の特徴によれば、高輝度領域の画像上における位置を示す位置データと、空気調和装置の制御内容を示す制御データとを対応付けて格納手段に格納しておき、位置データと対応付けられた制御データを格納手段から読出して空気調和装置を制御することができる。
したがって、車両用制御装置を使用する地域あるいは国が異なり、太陽の方位や気温が異なる場合であっても、その地域または国に応じた位置データおよび制御データを格納手段に格納しておくことにより、地域または国によって効果に差が出ないようにすることができる。
【００４３】
この発明の第１９の特徴は、前記第１８の特徴において、前記空気調和装置（３０）は、車室の複数の空間の空気をそれぞれ個別に調和するように構成されており、前記制御手段（２２）は、前記位置データと対応付けられた制御データを前記格納手段から読出し、その読出した制御データにより示される制御内容に基づいて前記空気調和装置を制御することにより、前記空間間の温度差を小さくすることにある。
【００４４】
この第１９の特徴によれば、車室を構成する複数の空間間の温度差を小さくすることができる。
【００４５】
この発明の第２０の特徴は、前記第１９の特徴において、前記空気調和装置（３０）は、車室の右側空間および左側空間の空気をそれぞれ個別に調和するように構成されてなることにある。
【００４６】
この第２０の特徴によれば、車室の右側空間および左側空間間の温度差を小さくすることができる。
したがって、運転席における体感温度と、助手席における体感温度との差を小さくすることができる。
【００４７】
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の第１実施形態に係る車両用制御装置を構成するカメラが車両に配置された状態を示す説明図である。
【図２】撮像素子１１ｂを構成するＣＭＯＳセンサのセンサ出力と輝度との関係を示す説明図である。
【図３】車両用制御装置の電気的構成をブロックで示す説明図である。
【図４】照度と太陽光の輝度との相関関係を示すグラフである。
【図５】晴天時にカメラ１０により自車前方の景色を撮像した画像を示す図である。
【図６】高輝度領域の説明図である。
【図７】曇天時にカメラ１０により自車前方の景色を撮像した画像を示す図である。
【図８】図７に示す画像を輝度分布化した画像を示す図である。
【図９】太陽がカメラ１０の視野から外れた方位に存在する場合の画像を示す説明図である。
【図１０】図９に示す画像を輝度分布化した画像を示す図である。
【図１１】太陽の方位とエアコンシステムの吹出口の風量との関係を説明するための説明図であり、（ａ）は高輝度領域の説明図、（ｂ）は左右の吹出口の風量を示す説明図である。
【図１２】第２実施形態におけるＣＭＯＳセンサのセンサ出力と輝度との関係を示す図である。
【図１３】カメラ１０に備えられたＣＰＵが露出時間を切替えるために実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】第３実施形態の車両用制御装置に備えられたカメラによって撮像された画像の説明図であり、（ａ）は画像の全体図、（ｂ）は太陽が含まれる領域の説明図である。
【図１５】第４実施形態の車両用制御装置に備えられたカメラの説明図であり、（ａ）はカメラが車両に配置された状態を示す説明図、（ｂ）はカメラが走行路面を撮像する姿勢に変化した状態を示し、（ｃ）はカメラが走行前方の上空を撮像する姿勢に変化した状態を示す。
【図１６】第４実施形態の車両用制御装置の電気的構成をブロックで示す説明図である。
【図１７】第４実施形態の変更例を示す説明図であり、（ａ）はカメラの入射側にプリズムが配置された状態の左側面図であり、（ｂ）は（ａ）の正面図であり、（ｃ）は（ｂ）においてカメラの入射側からプリズムが移動した状態を示す正面図である。
【図１８】第５実施形態の車両用制御装置を構成するカメラの入射側に可視光カットフィルタが配置された状態の左側面図である。
【図１９】魚眼レンズを用いて撮像した画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
〈第１実施形態〉
この発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、この第１実施形態に係る車両用制御装置を構成するカメラが車両に配置された状態を示す説明図である。
【００５０】
（撮像手段）
この発明が適用された車両（以下、自車という）２には、車両用制御装置を構成するカメラ１０が配置されている。カメラ１０は、フロントガラス３の内側に配置されている。カメラ１０は、フロントガラス３を通して空が含まれる範囲を撮像する位置に配置されている。カメラ１０は、撮像レンズ１１ａと、撮像素子１１ｂとを備えており、白黒またはカラーで撮像する。撮像レンズ１１ａは、複数種類のレンズから構成されており、撮像素子１１ｂの受光面上に光学画像を形成する。
【００５１】
この実施形態では、撮像素子１１ｂとしてＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサーを用いる。撮像素子１１ｂは、各ＣＭＯＳセンサの露出時間を制御する電子シャッターを備える。図２は、撮像素子１１ｂを構成するＣＭＯＳセンサのセンサ出力と輝度との関係を示す説明図である。同図に示すように、撮像素子１１ｂを構成するＣＭＯＳセンサの輝度に対するダイナミックレンジは、夜間の路面から昼間の太陽までを撮影することのできる広ダイナミックレンジである。この実施形態では、ダイナミックレンジは、約１３０ｄＢである。
【００５２】
（電気的構成）
図３は、車両用制御装置の電気的構成をブロックで示す説明図である。車両用制御装置１は、カメラ１０と、制御部２０とを備える。制御部２０は、カメラ１０からの出力信号に基いてエアコンシステム３０およびオートライトシステム３１などの制御を行う。カメラ１０は、撮像部１１と、画面輝度検出部１２と、高輝度走査部１３と、露出時間制御部１４とを備える。
【００５３】
撮像部１１は、前述の撮像レンズ１１ａおよび撮像素子１１ｂから構成される。画面輝度検出部１２、高輝度走査部１３および露出時間制御部１４は、カメラ１０に備えられたマイクロコンピュータによって実現される内容をブロックで示すものである。そのマイクロコンピュータは、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを備える他、制御部２０との間でデータの通信を行うための入出力インターエースなどを備える。
【００５４】
画面輝度検出部１２は、撮像素子１１ｂによって撮像された画像の輝度を検出する。この輝度は、画像を構成する画素単位で検出する。その検出した輝度は、輝度データとして画素単位で、かつ、画素の座標データと対応付けて上記のＲＡＭに一時的に格納する。高輝度走査部１３は、ＲＡＭに格納されている画素単位の輝度を走査し、輝度が閾値を超える画素の座標データをＲＡＭから読出す。
【００５５】
露出時間制御部１４は、自車２の周囲の明るさに応じて撮像素子１１ｂの露出時間を制御する。カメラ１０は、ＲＡＭに格納されている輝度データと、高輝度走査部１３によってＲＡＭから読出された座標データとを制御部２０へ出力する。
【００５６】
制御部２０は、日射量・太陽方位算出部２１と、エアコン制御部２２と、周囲光照度算出部２３と、ヘッドライト制御部２４と、表示制御部２５とを備える。制御部２０は、自車２のＥＣＵ(Electronic Control Unit)によって機能し、制御部２０を構成する各ブロックは、その機能の一部を示すものである。
【００５７】
日射量・太陽方位算出部２１は、カメラ１０から出力される輝度データに基づいてフロントガラス３から入る日射量を算出する。照度と日射量とは比例関係にある。また、図４に示すように、太陽光の輝度と照度とは略比例関係にあることから、太陽光の輝度が分かれば日射量を求めることができる。ＥＣＵを構成するＲＯＭには、図４に示す太陽光の輝度と照度とが対応付けたデータがテーブル形式、または対応付けた関数にて格納されており、日射量・太陽方位算出部２１は、画像の平均輝度を算出し、その算出した平均輝度に対応付けられた照度を上記ＲＯＭから読出す。
【００５８】
また、日射量・太陽方位算出部２１は、カメラ１０から出力される座標データに基づいて、太陽の相対方位、つまり自車２から見た太陽の方位を算出する。図５は、晴天時にカメラ１０により自車前方の景色を撮像した画像を示す図である。図５に示す画像１５は、走行する自車前方の道路と、その道路周辺の景色と、空とを表しており、太陽を示す画像４を含んでいる。図中で符号１５ａで示す網目状の領域は、画像１５を複数の領域に細分化した領域を示すものである。
【００５９】
図６は、高輝度領域の説明図である。同図に示すように、太陽を示す画像４の周囲が高輝度領域１５ｄになっている。つまり、高輝度領域１５ｄを検出することにより、太陽の方位を検出することができる。前述のように、カメラ１０から出力される座標データは、輝度が閾値を超える画素の座標を示すものであるから、その座標により特定される領域が高輝度領域１５ｄである。そこで、日射量・太陽方位算出部２１は、検出した高輝度領域１５ｄを太陽の方位と推定する。
【００６０】
図７は、曇天時にカメラ１０により自車前方の景色を撮像した画像を示す図である。曇天時は、太陽光の輝度が低下するため、高輝度領域１５ｄを検出し難くなる。そこで、高輝度走査部１３は、撮像素子１１ｂからの信号を輝度分布化する。図８は、図７に示す画像１５を輝度分布化した画像を示す図である。同図に示すように、輝度分布は太陽の中心で最も高く、中心から離れるに従って低くなっている。つまり、太陽位置は輝度分布から推定することができる。
【００６１】
日射量・太陽方位算出部２１は、輝度分布の高い領域をもとに太陽の方位を推定する。
つまり、この実施形態の車両用制御装置１は、晴天か曇天かに関係なく太陽の方位を推定することができる。
【００６２】
図９は、太陽がカメラ１０の視野から外れた方位に存在する場合の画像を示す説明図であり、図１０は、図９に示す画像１５を輝度分布化した画像を示す図である。太陽がカメラ１０の視野から外れた方位に存在する場合でも、太陽光によって輝度の高い領域が画像中に現れる。そこで、図１０に示すように、画像１５を輝度分布化し、輝度の高低から領域１５ｃを太陽の方位と推定する。
つまり、この実施形態の車両用制御装置１は、太陽がカメラ１０の視野から外れた方位に存在する場合であっても、太陽の方位を推定することができる。
【００６３】
エアコン制御部２２は、日射量・太陽方位算出部２１により算出された日射量および太陽の方位に基づいてエアコンシステム３０を制御する。図１１は、太陽の方位とエアコンシステム３０の吹出口の風量との関係を説明するための説明図であり、（ａ）は高輝度領域の説明図、（ｂ）は左右の吹出口の風量を示す説明図である。
【００６４】
エアコンシステム３０は、車室の右側空間および左側空間の空気をそれぞれ個別に調和することのできるタイプであり、左右の空間に対して配置された吹出口から出る風量および気流の温度の少なくとも一方を可変することができるものである。空間は、右ハンドルの車両では、運転席のある側の空間が右側空間であり、助手席のある側の空間が左側空間である。以下、車室の右側空間に対して設けられた吹出口を右側吹出口３０ａとし、左側空間に対して設けられた吹出口を左側吹出口３０ｂとする。
【００６５】
車室の気温は、外気温によって変化する他、車室内の日射量によっても変化する。また、車室内の異なる空間における日射量は、空間と太陽の方位との関係によって異なるため、乗車位置によって体感温度が異なる。さらに、太陽が自車の上方に存在する場合は、その方位によって自車２のルーフやピラーなどが作る影の面積が、車室内の空間によって異なるため、乗車位置によって体感温度が異なる。さらに、乗員の顔など、露出した部分に注がれる日射量が多いほど、体感温度が高くなる。
【００６６】
特に、長い直線区間を走行しているときは、一方の空間に対する日射量が偏るため、その空間に乗車している乗員の体感温度が速く上昇する。
そこで、この車両用制御装置１では、太陽の方位に応じて右側吹出口３０ａおよび左側吹出口３０ｂからの空気の吹出量を制御し、乗車位置によって生じる体感温度差を小さくする。
【００６７】
エアコンシステム３０が冷房モードになっているときに、図１１に示すように、太陽による高輝度領域１５ｄが画像１５の中心線Ｐ（図１１（ａ））よりも左側に位置する場合は、車室の左側空間に乗車している乗員が受ける日射量が、右側空間に乗車している乗員よりも多いと推定されるため、左側吹出口３０ｂからの吹出量を右側吹出口３０ａよりも多くする。図中に示す矢印の太さの違いは、吹出量の違いを示す。これにより、左側空間の乗員の体感温度の上昇を抑制することができる。
【００６８】
また、高輝度領域１５ｄが画像１５の中心線９よりも右側に位置する場合は、右側吹出口３０ａからの吹出量を左側吹出口３０ｂよりも多くする。これにより、右側空間の乗員の体感温度の上昇を抑制することができる。
【００６９】
また、太陽が正面に位置するほど、顔面に降り注ぐ日射量が増加するため、体感温度が上昇する。そこで、画像１５における太陽の位置が乗員の顔面に正対する位置（例えば、上下方向の中央よりもやや上）に近いほど、吹出口からの風量を多くすることにより、乗員の体感温度の上昇を抑制する。
つまり、画像１５における太陽の位置に応じて吹出口からの風量を調節することにより、乗員の体感温度の上昇を抑制する。
【００７０】
吹出口からの風量を示す風量データと、画像１５上の太陽の位置を示す位置データとを対応付けたテーブルが、右側吹出口３０ａおよび左側吹出口３０ｂ毎にＥＣＵのＲＯＭに格納されており、ＥＣＵのＣＰＵは、検出した太陽の位置を示す位置データに対応する風量データを上記テーブルから読出し、その読出した風量データをエアコン制御部２２へ指示する。
【００７１】
また、エアコンシステム３０が左右の空間に対して独立しており、左右の空間の気温を個別に設定することのできるタイプの場合は、吹出口からの風量に代えて吹出口から出る気流の温度を下げることにより、乗員の体感温度の上昇を抑制することもできる。また、風量および気流の温度の両方を制御することもできる。
【００７２】
また、エアコンシステム３０が暖房モードになっているときも冷房モードのときと同じように、画像上の太陽の位置に応じて吹出口からの風量および気流の温度の少なくとも一方を制御し、乗車位置による体感温度差が小さくなるようにする。
【００７３】
上記のように、この実施形態の車両用制御装置１を使用すれば、ナビゲーションシステムおよび日射センサを使用しないで太陽の位置を検出し、エアコンシステム３０を制御することができる。
【００７４】
周囲光照度算出部２３は、画面輝度検出部１２によって検出され、カメラ１０から出力された輝度データに基づいて、自車２の周囲光の照度を算出する。図４に示したように、太陽光の輝度と照度とは略比例関係にあるため、太陽光の輝度に基づいて周囲光の照度を算出することができる。
【００７５】
ヘッドライト制御部２４は、周囲光照度算出部２３により算出された輝度が閾値を超えている場合に、ヘッドライトを点灯させるためにオートライトシステム３１へ出力している制御信号をアクティブに変化させる。これにより、オートライトシステム３１は、ヘッドライトおよびテールランプなどを点灯する。また、ヘッドライト制御部２４は、周囲光照度算出部２３により算出された輝度が閾値以下の場合は、上記の制御信号の非アクティブに変化させる。これにより、オートライトシステム３１は、ヘッドライトおよびテールランプなどを消灯する。
【００７６】
このように、この実施形態の車両用制御装置１を使用すれば、日射センサを使用しないでオートライトシステム３１を制御することができるため、日射センサを使用しない分、車両の製造コストを低減することができる。
【００７７】
表示制御部２５は、車室内に設けられた表示装置３２を制御する。自車２は、走行前方へ赤外線を照射する赤外線照射装置を例えばヘッドライトに備える。表示装置３２は、赤外線照射装置によって照射され、対象物で反射し、カメラ１０によって撮像された画像を表示する。
【００７８】
表示制御部２５は、周囲光照度算出部２３により算出された照度が閾値以下になったときにカメラ１０から取得した画像を表示装置３２の画面に表示する。これにより、運転者は、表示装置の画面を見ることにより、夜間でも前方の物体を認識し易くなるため、安全に走行することができる。
【００７９】
このように、この実施形態の車両用制御装置１を使用すれば、太陽の方位の検出から夜間の撮像までを単一のカメラ１０によって行うことができるため、カメラ１０を２台備える必要がないので、その分、車両用制御装置１の製造コストを低減することができる。
【００８０】
〈第２実施形態〉
この発明の第２実施形態について図を参照して説明する。この実施形態に係る車両用制御装置は、輝度に対するカメラのダイナミックレンジが狭くても昼間から夜間に対応できることを特徴とする。なお、この実施形態の車両用制御装置は、ダイナミックレンジと、露出時間の制御内容とが異なる以外は、第１実施形態の車両用制御装置と同じ構成および機能であるため、同じ部分の説明は簡略化または省略する。
【００８１】
図１２は、ＣＭＯＳセンサのセンサ出力と輝度輝度との関係を示す図である。同図に示すように、輝度に対するダイナミックレンジが通常（例えば、約７０ｄＢ）の場合は、夜間か昼間の一方の輝度にしか対応することができない。そこで、この実施形態では、撮像素子１１ｂの露出時間を昼間と夜間とで変更することにより、昼夜を問わず使用することができるようにする。
【００８２】
カメラ１０に備えられたＣＰＵが露出時間を切替えるために実行する処理の流れを説明する。図１３は、その処理の流れを示すフローチャートである。
カメラ１０に備えられたＣＰＵは、露出時間をリセットする（ステップ（以下、Ｓと略す）１）。この実施形態では、初期設定として夜間用露出時間を設定し、リセットすると夜間用露出時間が設定される。続いてＣＰＵは、撮像素子１１ｂから画像を取得し（Ｓ２）、その画像を構成する画素毎の輝度を走査する（Ｓ３）。続いてＣＰＵは、走査して検出した輝度の平均輝度を算出し、その算出値が閾値を超え、輝度が飽和しているか否かを判定する（Ｓ４）。
【００８３】
ここで、肯定判定した場合は（Ｓ４：Ｙｅｓ）、設定されている露出時間が夜間用であるため、昼間用露出時間を設定する（Ｓ５）。つまり、輝度が飽和していると太陽の方位を検出することができないため、露出時間の短い昼間用露出時間を設定する。続いてＣＰＵは、再度、撮像素子１１ｂから画像を取得し（Ｓ２）、高輝度領域を走査し（Ｓ３）、その高輝度領域の平均輝度が飽和しているか否かを判定する（Ｓ４）。ここで、否定判定すると（Ｓ４：Ｎｏ）、太陽の方位を検出する処理へ移行する（Ｓ６）。
【００８４】
また、自車２と太陽との相対位置は刻々と変化するため、日射量・太陽方位算出部２１は、日射量および太陽の方位を短い間隔（例えば、１秒ないし数秒間隔）で検出し、エアコンシステム３０を細かく制御することにより、車室内を常に一定温度に維持することができる。また、夜間は、翌朝まで日射量および太陽の方位を検出する必要がないため、日射量・太陽方位算出部２１は、日射量および太陽の方位を長い間隔（例えば、３０秒ないし数分間隔）で検出すれば、ＣＰＵの余分な負荷を軽減することができる。
【００８５】
以上のように、第２実施形態の車両用制御装置１を使用すれば、広ダイナミックレンジのカメラを使用しなくても、一般的に普及しているダイナミックレンジのカメラを使用することができるため汎用性が高い。
【００８６】
〈第３実施形態〉
この発明の第３実施形態について図を参照して説明する。この実施形態に係る車両用制御装置は、自車２に対する太陽の相対方位を高速で検出できることを特徴とする。なお、この実施形態の車両用制御装置は、ダイナミックレンジと、露出時間の制御内容とが異なる以外は、第１実施形態の車両用制御装置と同じ構成および機能であるため、同じ部分の説明は簡略化または省略する。
【００８７】
図１４は、この実施形態の車両用制御装置に備えられたカメラによって撮像された画像の説明図であり、（ａ）は画像の全体図、（ｂ）は太陽が含まれる領域の説明図である。この実施形態の車両用制御装置は、カメラ１０によって撮像された画像１５の少なくとも一部を複数の領域に分割し、その分割した分割領域単位で高輝度領域を走査し、その走査によって高輝度領域を検出できなかったときに次の分割領域に対して高輝度領域を走査する。つまり、画像全体に対して一度に高輝度領域を走査すると、処理時間が長くなるため、画像を分割し、その分割領域単位で高輝度領域を走査する。
【００８８】
画像１５を分割する領域は、高輝度領域が存在する確率の高い領域である。図１４に示すように、上方部分が空を示す画像である場合は、その上方部分の画像を複数の領域１５ｅに分割する。高輝度走査部１３として機能するＣＰＵは、左上角の領域１５ｅに対して高輝度領域の走査を行い、その領域１５ｅにおける輝度の平均値が閾値を超えていない場合は、右隣の領域１５ｅに対して高輝度領域の走査を行う。
【００８９】
つまり、ＣＰＵは、高輝度領域を検出するまで、走査対象の領域を図中矢印Ｆ１，Ｆ２で示す方向に移動させながら走査を行う。そして、高輝度領域を検出した時点で走査を中止する。このように走査することにより、一度に画像全体を走査する必要がなくなるため、高輝度領域を高速で検出することができる。また、ＣＰＵは、高輝度領域を検出した以降に他の処理を実行することができるため、ＣＰＵの処理効率を高めることができる。
【００９０】
また、走査を開始する領域は、左上角以外でもよく、任意の領域に設定することができる。また、走査を行う領域の順序は、上記のように全て順方向でもよいし、端部の領域まで達したときにその下部の領域から逆方向へ折り返す順序でもよい。また、上下方向でもよいし、ランダムでもよい。
【００９１】
また、高輝度領域１５ｄの中でさらに輝度の高い領域を検出することにより、太陽の中心または中心に近い位置の方位を検出することもできる。例えば、図１４（ｂ）に示すように、検出した高輝度領域１５ｄをさらに細分化した領域１５ａ単位で走査し、高輝度領域１５ｄを検出したときに用いた閾値よりも高い閾値を超えている領域１５ａを検出する。
【００９２】
この手法を用いれば、曇天時など、高輝度領域の範囲が広い場合であっても、太陽の方位を特定することができるため、エアコンシステム３０を制御して乗車位置の相違による体感温度差を補正することができる。
【００９３】
〈第４実施形態〉
この発明の第４実施形態について図を参照して説明する。この実施形態に係る車両用制御装置は、単一のカメラでエアコンシステムの制御、オートライトシステムの制御および車線逸脱警報システムの制御を行うことを特徴とする。
【００９４】
図１５に示すように、この実施形態の車両用制御装置に備えられたカメラはアングルを変更することができる。カメラ１０の側面は支持部材１０ｂによって回動可能に軸支されており、その回動軸には、モータ１０ａのシャフトが挿入されている。モータ１０ａは、モータ制御装置１０ｃと接続されており、モータ制御装置１０ｃからの制御信号によって駆動する。
【００９５】
カメラ１０は、モータ１０ａの駆動によって回動し、図１５（ｂ）に示すように、走行路面を撮像する姿勢と、図１５（ｃ）に示すように、走行前方の上空を撮像する姿勢とに変化する。
【００９６】
図１６に示すように、この実施形態の車両用制御装置は、路面輝度判定部２６と、車線認識部２７と、車線逸脱警報システム３３とを備える。路面輝度判定部２６は、カメラ１０により撮像された走行路面の画像の中で、各画素の輝度が閾値を超えるか否かを判定する。車線認識部２７は、路面輝度判定部２６の判定結果に基づいて車線を認識する。車線逸脱警報システム３３は、自車２が走行車線を逸脱したときに警報音の発生または警報表示あるいはそれら両方を行い、自車２が走行車線を逸脱したことを乗員に知らせる。
【００９７】
走行路面において車線を規定する白線と、白線以外のアスファルト部分とでは、白線の方がアスファルトよりも反射光の輝度が高い。そこで、白線の輝度を閾値に設定しておき、路面輝度判定部２６は、各画素の輝度が設定した閾値を超えるか否かを判定する。車線認識部２７は、路面輝度判定部２６が閾値を超えたと判定した画素の集合により形成される領域を車線と認識する。車線認識部２７は、認識結果を車線逸脱警報システム３３へ出力する。車線逸脱警報システム３３は、車線認識部２７から出力された認識結果が、車線ではないという認識結果であったときに作動する。
【００９８】
通常は、太陽方位に基づいてエアコンシステム３０を制御する第１制御モードになっており、カメラ１０は、図１５（ａ）に示したように、走行前方の上空を撮像するアングルに制御されている。そして、車線逸脱警報システム３３を使用する第２制御モードに切り替わったときに、カメラ１０は、図１５（ｂ）に示したように、走行路面を撮像するアングルに制御される。
【００９９】
第１および第２制御モード間で制御モードを切替えるスイッチなどの切替え手段を車室内に配置しておき、そのスイッチを乗員が操作することにより、制御モードを切替えることができる。また、走行状況に応じて制御モードを自動的に切替えることもできる。例えば、自車２が高速道路などの自動車専用道路を走行していることを検出する機能を備えている場合は、自車が自動車専用道路を走行していることを検出したときに第１制御モードから第２制御モードに切替えることもできる。
【０１００】
以上のように、第３実施形態の車両用制御装置を使用すれば、単一のカメラでエアコンシステムの制御、オートライトシステムの制御および車線逸脱警報システムの制御を行うことができる。
したがって、車両用制御装置の製造コストを大幅に低減することができる。また、複数のカメラを配置する必要がない分、配線の数を少なくすることもできる。
なお、モータに代えてソレノイドなどのアクチュエータと、それを制御する制御装置とを用いてカメラ１０の姿勢を制御することもできる。
【０１０１】
〈第４実施形態の変更例〉
図１７は、上記第４実施形態の変更例を示す説明図である。この変更例の車両用制御装置は、プリズムを用いて前述の第１および第２制御モードを切替えることを特徴とする。
カメラ１０は、そのレンズ１１ａの入射面にプリズム１１ｃを備える。プリズム１１ｃには、ソレノイド１６のプランジャ１６ｂが取付けられている。ソレノイド１６は、ソレノイド制御装置１６ｃと接続されており、ソレノイド制御装置１６ｃからの制御信号によって駆動する。
【０１０２】
通常は、太陽方位に基づいてエアコンシステム３０を制御する第１制御モードになっている。このとき、ソレノイド１６は非駆動状態で、図１７（ｂ）に示すように、プランジャ１６ｂは伸張した状態であり、プリズム１１ｃはレンズ１１ａの入射面に配置されている。つまり、図１７（ａ）に示すように、プリズム１１ｃは、主として走行前方の上空からの光を入射し、その入射光を屈折させてレンズ１１ａに取込む。
【０１０３】
そして、車線逸脱警報システム３３を使用する第２制御モードに切替わると、ソレノイド１６がソレノイド制御装置１６ｃからの制御信号によって駆動し、図１７（ｃ）に示すように、プランジャ１６ｂがハウジング１６ａの中に退避し、プリズム１１ｃが移動してレンズ１１ａの入射面から外れる。これにより、レンズ１１ａは、主として走行前方の道路からの光を入射する。
【０１０４】
第１および第２制御モードの切替えは、前述のスイッチなどの切替え手段で行ってもよいし、自動的に行ってもよい。また、ソレノイドに代えてモータなどのアクチュエータと、それを制御する制御装置とを用いてプリズム１１ｃの移動を制御することもできる。
【０１０５】
〈第５実施形態〉
この発明の第５実施形態について図を参照して説明する。この実施形態に係る車両用制御装置は、太陽方位を検出するときに可視光カットフィルタを用いることを特徴とする。
図１８に示すように、カメラ１０のレンズ１１ａの入射面には、可視光カットフィルタ１１ｄが配置されている。可視光カットフィルタ１１ｄは、レンズ１１ａに入射する可視光を除去する。つまり、太陽光に含まれる可視光を除去し、太陽光の赤外線領域のみを検出することができるので、車室内温度を上昇させる要因となる太陽から受ける日射量を正しく検出することができる。
【０１０６】
撮像素子１１ｂは、走行前方の上空から走行路面までの広範囲を撮像することができる。可視光カットフィルタ１１ｄは、第４実施形態の変更例におけるプリズム１１ｃのように、ソレノイドなどのアクチュエータおよびその駆動を制御する制御装置を用いて移動させる。
【０１０７】
昼間は、太陽方位に基づいてエアコンシステム３０を制御する第１制御モードになっている。このとき、可視光カットフィルタ１１ｄはレンズ１１ａの入射面に配置されており、可視光を除去し、赤外光を通過させる。
そして、夜間は、可視光カットフィルタ１１ｄが移動してレンズ１１ａの入射面から外れる。これにより、可視光感度が低下しないようにすることができる。
【０１０８】
可視光カットフィルタ１１ｄを移動させる制御は、周囲光照度算出部２３（図１６）により算出された照度に基づいて行うことができる。その算出された照度が閾値を超えているときは、昼間であると判定し、可視光カットフィルタ１１ｄをレンズ１１ａの入射面に移動させる。また、上記の算出された照度が閾値以下のときは、日射量を検出する必要がない夕方から薄暮であると判定し、可視光カットフィルタ１１ｄをレンズ１１ａの入射面から外す位置へ移動させる。
【０１０９】
以上のように、太陽の日射量を精度良く測定する必要のある昼間の場合は、上記の制御装置により、可視光カットフィルタ１１ｄをレンズ１１ａの入射面に移動させて撮像し、夜間のように特に精度が必要でない場合は、上記の制御装置により、可視光カットフィルタ１１ｄをレンズ１１ａの入射面から外す位置へ移動させて撮像することができる。
つまり、用途に応じてアクチュエータを駆動することにより、可視光カットフィルタ１１ｄをレンズ１１ａの入射面に配置した状態と配置しない状態とを自動的に切り替えて撮像することができる。
したがって、必要に応じて可視光カットフィルタ１１ｄを配置する手間が不要である。
【０１１０】
〈他の実施形態〉
（１）レンズ１１ａとして広角レンズまたは魚眼レンズなど、広範囲を撮像することのできるレンズを用いることもできる。図１９は、魚眼レンズを用いて撮像した画像を示す図である。これらのレンズを用いれば、広い範囲に亘って太陽の位置を検出することができる。
【０１１１】
（２）カメラ１０を左右方向へも回動する機構を備え、自車２の側方にある太陽の方位を検出し、太陽の方位に応じてエアコンシステム３０の吹出口からの風量を制御することもできる。
【０１１２】
（３）太陽の方位が車室内の気温や体感温度に与える影響が大きいのは、朝夕よりも昼間である。そこで、昼間は朝夕よりもカメラ１０の露出を行う間隔を短くし、エアコンシステム３０を細かく制御することにより、乗車位置の違いによる温度差を小さくする。一方、朝夕は、昼間よりもカメラ１０の露出を行う間隔を長くすることにより、ＣＰＵの処理負荷を軽減する。
【０１１３】
（４）撮像素子１１ｂを構成する複数のＣＭＯＳセンサからの出力信号を赤色成分の信号、緑色成分の信号および青色信号の成分に分離するＲＧＢ分離手段を備え、高輝度走査部１３が、ＲＧＢ分離手段により分離された赤色成分の信号の輝度を用いて高輝度領域を検出する構成でもよい。この構成を用いれば、太陽光の特徴を示す赤色の輝度に基づいて高輝度領域を検出するため、太陽の方位を高精度で検出することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１・・車両用制御装置、２・・自車、３・・フロントガラス、４・・太陽を示す画像、
１０・・カメラ、１１ａ・・レンズ、１１ｂ・・撮像素子、１５・・画像、
１５ｄ・・高輝度領域、２０・・制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の外方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のうち、太陽光によって閾値を超える輝度を有する高輝度領域を検出する高輝度領域検出手段と、
前記高輝度領域検出手段によって検出された高輝度領域の前記画像内における位置に基づいて、自車に備えられた空気調和装置を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
前記高輝度領域検出手段は、
前記画像を複数の領域に分割し、その分割した複数の領域の中から前記高輝度領域を検出し、さらに、その検出した高輝度領域の中でも特に輝度の高い高輝度領域を検出することを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記高輝度領域検出手段は、
前記画像の少なくとも一部を複数の領域に分割し、その分割された各領域の平均輝度を各領域毎に算出する平均輝度算出手段と、
前記平均輝度算出手段によって算出され、前記閾値を超える平均輝度の領域のうち、平均輝度の最も高い領域を検出する領域検出手段と、を備えており、前記領域検出手段によって前記平均輝度の最も高い領域が検出されなかった場合は、前記画像の分割する範囲を変更して前記平均輝度算出手段および領域検出手段を実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記撮像手段により撮像された画像の輝度に基づいて日射量を算出する日射量算出手段を備えており、前記高輝度領域検出手段の検出結果および前記日射量算出手段の算出結果に基づいて前記空気調和装置を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項５】
前記撮像手段により撮像された画像の輝度に基づいて自車の外方の照度を算出する照度算出手段と、
前記照度算出手段によって算出された照度が閾値以下になったときに、自車に備えられた照明装置をオンし、前記照度が前記閾値を超えたときに前記照明装置をオフする照明制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項６】
前記撮像手段は、自車の走行する道路を撮像可能に構成されており、
前記撮像手段が自車の走行する道路を撮像したときに、その撮像した画像のうち閾値を超える輝度の領域を前記道路に描かれた車線と認識する車線認識手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項７】
前記高輝度領域検出手段は、前記撮像手段により撮像された画像の少なくとも一部を輝度分布化し、その輝度分布の高い領域を太陽位置と推定することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項８】
前記撮像手段は、前記照度算出手段によって算出された照度に基づいて露出時間を調整することを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項９】
前記撮像手段は、前記照度算出手段によって算出された照度に基づいて、露出を行う間隔を調整することを特徴とする請求項５ないし請求項８のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１０】
複数の固体撮像素子を備える前記撮像手段の各固体撮像素子からの出力信号を赤色成分の信号、緑色成分の信号および青色成分の信号に分離するＲＧＢ分離手段と、を備えており、
前記高輝度領域検出手段は、前記ＲＧＢ分離手段によって分離された赤色成分の信号を用いて前記高輝度領域を検出することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１１】
前記撮像手段は、
主として空を撮像するための第１の姿勢と、主として走行前方の道路を撮像するための第２の姿勢とに切替わるように構成されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１２】
前記撮像手段が主として空を撮像するための第１の姿勢と主として走行前方の道路を撮像するための第２の姿勢とに切替わるように前記撮像手段を動かすアクチュエータと、
前記照度算出手段によって算出された照度が閾値を超えているときは前記撮像手段が前記第１の姿勢に変化し、かつ、前記照度が前記閾値以下のときは前記撮像手段が前記第２の姿勢に変化するように前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段と、を備えることを特徴とする請求項５ないし請求項１０のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１３】
前記撮像手段の撮像範囲が、主として空を含む第１の範囲と、主として走行前方の道路を含む第２の範囲とに切替わるように、前記撮像手段に入射する光の光路を変更するための光路変更手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１４】
前記撮像手段の撮像範囲が、主として空を含む第１の範囲と、主として走行前方の道路を含む第２の範囲とに切替わるように、前記撮像手段に入射する光の光路を変更するための光路変更手段と、
前記撮像手段の撮像範囲が、主として空を含む第１の範囲と、主として走行前方の道路を含む第２の範囲とに切替わるように前記光路変更手段を動かすアクチュエータと、
前記照度算出手段によって算出された照度が閾値を超えているときは前記光路変更手段が前記第１の姿勢に変化し、かつ、前記照度が前記閾値以下のときは前記光路変更手段が前記第２の姿勢に変化するように前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段と、を備えることを特徴とする請求項５ないし請求項１０のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１５】
前記撮像手段は、可視光を除去するための可視光除去手段を介して前記外方を撮像することを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１６】
前記可視光除去手段を前記撮像手段の入射側に配置された状態と前記入射側に配置されていない状態とに切替える切替え手段を備えることを特徴とする請求項１５に記載の車両用制御装置。
【請求項１７】
可視光を除去するための可視光除去手段と、
前記可視光除去手段を前記撮像手段の入射側に配置された状態と前記入射側に配置されていない状態とに切替わるように前記可視光除去手段を動かすアクチュエータと、
前記可視光除去手段が前記撮像手段の入射側に配置された状態または配置されていない状態に切替わるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項５ないし請求項１４のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１８】
前記高輝度領域検出手段によって検出された高輝度領域の前記画像上における位置を示す位置データと、前記空気調和装置の制御内容を示す制御データとを対応付けて格納する格納手段を備えており、
前記制御手段は、前記位置データと対応付けられた制御データを前記格納手段から読出し、その読出した制御データに基づいて前記空気調和装置を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項１７のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１９】
前記空気調和装置は、車室の複数の空間の空気をそれぞれ個別に調和するように構成されており、
前記制御手段は、前記位置データと対応付けられた制御データを前記格納手段から読出し、その読出した制御データにより示される制御内容に基づいて前記空気調和装置を制御することにより、前記空間間の温度差を小さくすることを特徴とする請求項１８に記載の車両用制御装置。
【請求項２０】
前記空気調和装置は、車室の右側空間および左側空間の空気をそれぞれ個別に調和するように構成されてなることを特徴とする請求項１９に記載の車両用制御装置。
【請求項１】
自車の外方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のうち、太陽光によって閾値を超える輝度を有する高輝度領域を検出する高輝度領域検出手段と、
前記高輝度領域検出手段によって検出された高輝度領域の前記画像内における位置に基づいて、自車に備えられた空気調和装置を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
前記高輝度領域検出手段は、
前記画像を複数の領域に分割し、その分割した複数の領域の中から前記高輝度領域を検出し、さらに、その検出した高輝度領域の中でも特に輝度の高い高輝度領域を検出することを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記高輝度領域検出手段は、
前記画像の少なくとも一部を複数の領域に分割し、その分割された各領域の平均輝度を各領域毎に算出する平均輝度算出手段と、
前記平均輝度算出手段によって算出され、前記閾値を超える平均輝度の領域のうち、平均輝度の最も高い領域を検出する領域検出手段と、を備えており、前記領域検出手段によって前記平均輝度の最も高い領域が検出されなかった場合は、前記画像の分割する範囲を変更して前記平均輝度算出手段および領域検出手段を実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記撮像手段により撮像された画像の輝度に基づいて日射量を算出する日射量算出手段を備えており、前記高輝度領域検出手段の検出結果および前記日射量算出手段の算出結果に基づいて前記空気調和装置を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項５】
前記撮像手段により撮像された画像の輝度に基づいて自車の外方の照度を算出する照度算出手段と、
前記照度算出手段によって算出された照度が閾値以下になったときに、自車に備えられた照明装置をオンし、前記照度が前記閾値を超えたときに前記照明装置をオフする照明制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項６】
前記撮像手段は、自車の走行する道路を撮像可能に構成されており、
前記撮像手段が自車の走行する道路を撮像したときに、その撮像した画像のうち閾値を超える輝度の領域を前記道路に描かれた車線と認識する車線認識手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項７】
前記高輝度領域検出手段は、前記撮像手段により撮像された画像の少なくとも一部を輝度分布化し、その輝度分布の高い領域を太陽位置と推定することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項８】
前記撮像手段は、前記照度算出手段によって算出された照度に基づいて露出時間を調整することを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項９】
前記撮像手段は、前記照度算出手段によって算出された照度に基づいて、露出を行う間隔を調整することを特徴とする請求項５ないし請求項８のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１０】
複数の固体撮像素子を備える前記撮像手段の各固体撮像素子からの出力信号を赤色成分の信号、緑色成分の信号および青色成分の信号に分離するＲＧＢ分離手段と、を備えており、
前記高輝度領域検出手段は、前記ＲＧＢ分離手段によって分離された赤色成分の信号を用いて前記高輝度領域を検出することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１１】
前記撮像手段は、
主として空を撮像するための第１の姿勢と、主として走行前方の道路を撮像するための第２の姿勢とに切替わるように構成されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１２】
前記撮像手段が主として空を撮像するための第１の姿勢と主として走行前方の道路を撮像するための第２の姿勢とに切替わるように前記撮像手段を動かすアクチュエータと、
前記照度算出手段によって算出された照度が閾値を超えているときは前記撮像手段が前記第１の姿勢に変化し、かつ、前記照度が前記閾値以下のときは前記撮像手段が前記第２の姿勢に変化するように前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段と、を備えることを特徴とする請求項５ないし請求項１０のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１３】
前記撮像手段の撮像範囲が、主として空を含む第１の範囲と、主として走行前方の道路を含む第２の範囲とに切替わるように、前記撮像手段に入射する光の光路を変更するための光路変更手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１４】
前記撮像手段の撮像範囲が、主として空を含む第１の範囲と、主として走行前方の道路を含む第２の範囲とに切替わるように、前記撮像手段に入射する光の光路を変更するための光路変更手段と、
前記撮像手段の撮像範囲が、主として空を含む第１の範囲と、主として走行前方の道路を含む第２の範囲とに切替わるように前記光路変更手段を動かすアクチュエータと、
前記照度算出手段によって算出された照度が閾値を超えているときは前記光路変更手段が前記第１の姿勢に変化し、かつ、前記照度が前記閾値以下のときは前記光路変更手段が前記第２の姿勢に変化するように前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段と、を備えることを特徴とする請求項５ないし請求項１０のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１５】
前記撮像手段は、可視光を除去するための可視光除去手段を介して前記外方を撮像することを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１６】
前記可視光除去手段を前記撮像手段の入射側に配置された状態と前記入射側に配置されていない状態とに切替える切替え手段を備えることを特徴とする請求項１５に記載の車両用制御装置。
【請求項１７】
可視光を除去するための可視光除去手段と、
前記可視光除去手段を前記撮像手段の入射側に配置された状態と前記入射側に配置されていない状態とに切替わるように前記可視光除去手段を動かすアクチュエータと、
前記可視光除去手段が前記撮像手段の入射側に配置された状態または配置されていない状態に切替わるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項５ないし請求項１４のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１８】
前記高輝度領域検出手段によって検出された高輝度領域の前記画像上における位置を示す位置データと、前記空気調和装置の制御内容を示す制御データとを対応付けて格納する格納手段を備えており、
前記制御手段は、前記位置データと対応付けられた制御データを前記格納手段から読出し、その読出した制御データに基づいて前記空気調和装置を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項１７のいずれか１つに記載の車両用制御装置。
【請求項１９】
前記空気調和装置は、車室の複数の空間の空気をそれぞれ個別に調和するように構成されており、
前記制御手段は、前記位置データと対応付けられた制御データを前記格納手段から読出し、その読出した制御データにより示される制御内容に基づいて前記空気調和装置を制御することにより、前記空間間の温度差を小さくすることを特徴とする請求項１８に記載の車両用制御装置。
【請求項２０】
前記空気調和装置は、車室の右側空間および左側空間の空気をそれぞれ個別に調和するように構成されてなることを特徴とする請求項１９に記載の車両用制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１４】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１４】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−１７３５４４（Ｐ２０１０−１７３５４４Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０１２４（Ｐ２００９−２０１２４）
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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