JPWO2016113892A1 - 点灯故障判定装置及び点灯故障判定方法 - Google Patents

Abstract

点灯装置の故障について判定の精度を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。映像取得部（１１）は、点灯装置（９１）の照射対象エリアを含むエリアの映像を取得する。判定部（１３）は、点灯装置（９１）にＯＮ信号が付与され、かつ、位置取得部（１２）で取得された現在位置が故障の判定を行うべき予め定められた判定位置である場合に、映像取得部（１１）で取得された映像のうちの照射対象エリアの映像に基づいて、点灯装置（９１）が故障しているか否かを判定する。

Description

本発明は、車両外部を照射可能な車載の点灯装置の故障を判定する点灯故障判定装置、及び、点灯故障判定方法に関する。

従来、車載の点灯装置のランプに供給される電流に基づいて、当該点灯装置の故障が判定（検出）されている。一方、近年、車載カメラで取得された車両外部の映像に基づいて、点灯装置の故障を判定する技術が提案されている（例えば特許文献１）。また、照度センサで検出された車両周囲の明るさや、導光ケーブルを使用したランプ光の検知の有無に基づいて、点灯装置の故障を判定する技術も提案されている。

特開２０１０−１３７７５７号公報

しかしながら、車載カメラで映像を取得する周囲環境、具体的には場所や位置などが変化すれば、道路の路面状況及び路面による光の反射具合などが変化する。このため、点灯装置の照度が一定であっても、周囲環境が変わると、車載カメラで撮像された映像の明るさや、照度センサで検出された明るさも変化してしまう。この結果、明るさに基づいて点灯装置の故障を精度よく判定することができないという問題があった。また、導光ケーブルを使用した場合には構成が複雑になるという問題があった。

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、点灯装置の故障について判定の精度を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る点灯故障判定装置は、車両外部を照射可能な車載の点灯装置の故障を判定する点灯故障判定装置であって、点灯装置の照射対象エリアを含むエリアの映像を取得する映像取得部と、車両の現在位置を取得する位置取得部と、点灯装置にＯＮ信号が付与され、かつ、位置取得部で取得された現在位置が故障の判定を行うべき予め定められた判定位置である場合に、映像取得部で取得された映像のうちの照射対象エリアの映像に基づいて、点灯装置が故障しているか否かを判定する判定部とを備える。

本発明に係る点灯故障判定方法は、車両外部を照射可能な車載の点灯装置の故障を判定する点灯故障判定方法であって、点灯装置の照射対象エリアを含むエリアの映像を取得し、車両の現在位置を取得し、点灯装置にＯＮ信号が付与され、かつ、取得された現在位置が故障の判定を行うべき予め定められた判定位置である場合に、取得された映像のうちの照射対象エリアの映像に基づいて、点灯装置が故障しているか否かを判定する。

本発明によれば、点灯装置の故障について判定の精度を高めることができる。

本発明の目的、特徴、態様及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施の形態１に係るナビゲーション装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係るカメラで取得される映像の一例を示す図である。 実施の形態１に係るナビゲーション装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係るナビゲーション装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る判定位置記憶部及び位置比較部の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係るフィルタ処理部の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る算出対象エリアを示すブロック図である。 実施の形態２に係る算出対象エリアを示すブロック図である。 実施の形態２に係る判定処理部の判定処理を説明するための図である。 実施の形態２に係る参照値取得部の算出処理を説明するための図である。 実施の形態２に係るナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。 変形例１に係る判定位置記憶部及び位置比較部の構成を示すブロック図である。 変形例２に係るナビゲーション装置の機能構成を示すブロック図である。 変形例２に係る判定位置決定部の構成を示すブロック図である。 変形例２に係る判定位置決定部の別構成を示すブロック図である。 その他の変形例に係るサーバの構成を示すブロック図である。 その他の変形例に係る通信端末の構成を示すブロック図である。

＜実施の形態１＞
以下の説明では、本発明に係る点灯故障判定装置が、車両に搭載可能なナビゲーション装置の一機能として適用された場合を例にして説明する。以下、当該ナビゲーション装置が搭載され、着目の対象となる車両を「自車」と記載して説明する。

＜ハードウェア構成＞
図１は、本実施の形態１に係るナビゲーション装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１のナビゲーション装置１は、点灯装置９１と、ライトスイッチ９２及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）９３を介して接続されているとともに、カメラ９４及び表示装置９５と接続されている。

以下の説明で明らかとなるように、ナビゲーション装置１は、カメラ９４で取得された映像に基づいて、点灯装置９１の故障（例えばランプ切れなど）を判定することが可能となっている。ここでナビゲーション装置１の構成について詳細に説明する前に、ナビゲーション装置１と接続されている各構成要素について詳細に説明する。

点灯装置９１は、自車に搭載されており、自車外部を照射可能となっている。具体的には、故障が無い点灯装置９１にＯＮ信号が付与されると、当該点灯装置９１は自車外部を照射する。図１の点灯装置９１は、ヘッドランプ９１ａ、ブレーキランプ９１ｂ、自車後退時にＯＮ信号が付与されるリバースランプ９１ｃ、ウィンカー９１ｄといった複数種類のランプを含んでいる。なお、点灯装置９１はこれらに限ったものではなく、これらランプの少なくとも１つを含む構成であってもよいし、これらランプと同種のランプ（例えばテールランプなど）をさらに含む構成であってもよい。

ライトスイッチ９２は、ＥＣＵ９３の制御に応じて、ＯＮ信号を点灯装置９１に付与する。図１のライトスイッチ９２は、ヘッドランプ９１ａ、ブレーキランプ９１ｂ、リバースランプ９１ｃ、ウィンカー９１ｄにそれぞれＯＮ信号を付与可能なヘッドランプＳＷ（スイッチ）９２ａ、ブレーキＳＷ（スイッチ）９２ｂ、リバースＳＷ（スイッチ）９２ｃ、ウィンカーＳＷ（スイッチ）９２ｄを含んでいる。なお、ライトスイッチ９２は、これらに限ったものではなく、点灯装置９１のランプに対応するスイッチを含んでいればよい。

ＥＣＵ９３は、自車ボディを統括的に制御する。ＥＣＵ９３は、ライトスイッチ９２が点灯装置９１にＯＮ信号を付与したか否かを示す情報を、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）経由でナビゲーション装置１に送信する。

カメラ９４は、映像を取得し、その映像データを生成する。

図２は、カメラ９４で取得される映像の一例を示す図である。図２に示すように、カメラ９４が取得する映像のエリアは、点灯装置９１の照射対象エリア７１と、点灯装置９１の非照射対象エリア７２とを含んでいる。

照射対象エリア７１は、故障していない点灯装置９１がＯＮ信号を受けた場合に、点灯装置９１からの光の照射が期待されるエリアである。非照射対象エリア７２は、故障していない点灯装置９１がＯＮ信号を受けた場合であっても、点灯装置９１からの光の照射が期待されないエリアである。なお、非照射対象エリア７２は必須ではなく、カメラ９４で取得される映像のエリアが非照射対象エリア７２を含まなくても、点灯装置９１の故障を判定することは可能である。

図１に戻って、上述の映像を取得するカメラ９４として、フロントカメラ９４ａ及びリアカメラ９４ｂが適用されている。フロントカメラ９４ａは、自車のフロント側に設けられ、ヘッドランプ９１ａ及びウィンカー９１ｄの照射対象エリア７１を含むエリアの映像を取得する。リアカメラ９４ｂは、自車のリア側に設けられ、ブレーキランプ９１ｂ、リバースランプ９１ｃ及びウィンカー９１ｄの照射対象エリア７１を含むエリアの映像を取得する。なお、カメラ９４としては、点灯装置９１の故障判定以外の目的で設けられたカメラ、例えば事故及び盗難などを記録するためのカメラなどを適用すること想定しているが、もちろん点灯装置９１の故障判定に用いる専用のカメラを適用してもよい。

表示装置９５は、例えば液晶表示装置などからなり、ナビゲーション装置１からの制御により各種情報を表示する。

次に、図１のナビゲーション装置１のハードウェア構成について説明する。ナビゲーション装置１は、映像受信装置８１と、位置算出装置８２と、メモリ８３と、プロセッサ８４と、記憶装置８５とを備えている。

映像受信装置８１は、例えばインターフェースなどから構成され、カメラ９４で取得された映像（点灯装置９１の照射対象エリア７１を含むエリアの映像）を、カメラ９４から受信する。

位置算出装置８２は、自車の現在位置を算出する。図１の例では、位置算出装置８２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信装置８２ａと、センサ８２ｂとから構成されている。ＧＰＳ受信装置８２ａは、自車の現在位置を算出するためのＧＰＳ信号を、ＧＰＳ衛星から受信する。センサ８２ｂは、例えばジャイロセンサや車速センサなどから構成され、自車の現在位置を算出するための自車の方位及び速度を検出する。なお、位置算出装置８２の構成はこれに限ったものではなく、例えば、これらのうちいずれか１つから構成されてもよい。また、位置の算出処理は、ＧＰＳ信号とセンサデータとに基づいてプロセッサ８４によって行われる構成であってもよい。

メモリ８３は、例えば半導体メモリなどから構成され、記憶装置８５は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）などから構成される。メモリ８３及び記憶装置８５（以下「メモリ８３等」と記す）には、ナビゲーション装置１がナビゲーション機能及び点灯故障判定機能を有するために必要な情報が記憶される。プロセッサ８４は、例えばＳｏＣ（System on a Chip）のモジュールやシステムＬＳＩ（Large Scale Integration）などに含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit）などから構成される。

＜機能構成＞
図３は、本実施の形態１に係るナビゲーション装置１の機能構成を示すブロック図である。なお、図３以降の図では、ライトスイッチ９２、ＥＣＵ９３及び表示装置９５の図示は省略する。

図３のナビゲーション装置１は、映像取得部１１と、位置取得部１２と、判定部１３とを備えている。なお、映像取得部１１は、例えば図１の映像受信装置８１に対応する。位置取得部１２は、例えば図１の位置算出装置８２に対応する。判定部１３は、例えば図１のプロセッサ８４がメモリ８３等に記憶されたプログラムを実行することにより、当該プロセッサ８４の機能として実現される。ただし、判定部１３はこれに限ったものではなく、例えば、複数のプロセッサ８４が連携して実現されてもよい。

次に、本実施の形態１に係るナビゲーション装置１の機能構成について詳細に説明する。映像取得部１１は、図２に示すような、点灯装置９１の照射対象エリア７１を含むエリアの映像を取得する。位置取得部１２は、自車の現在位置を取得する。

判定部１３は、点灯装置９１にＯＮ信号が付与され、かつ、位置取得部１２で取得された現在位置が判定位置である場合に、映像取得部１１で取得された映像のうちの照射対象エリア７１の映像に基づいて、点灯装置９１が故障しているか否かを判定する。判定部１３において点灯装置９１が故障していると判定した場合には、その判定結果が図１の表示装置９５に表示される。

＜実施の形態１のまとめ＞
以上のような本実施の形態１に係るナビゲーション装置１によれば、自車の現在位置が、予め定められた判定位置である場合に、映像取得部１１で取得された映像に基づいて、点灯装置９１が故障しているか否かを判定する。これにより、点灯装置９１の故障判定に用いられる映像を取得する位置を、判定位置に制限することができるので、周囲環境、例えば道路の路面状況及び路面による光の反射具合などを統一化することができる。よって、映像取得部１１で取得された映像の明るさにおける、周囲環境の影響を抑制することができることから、映像に基づく点灯装置９１の故障判定の精度を高めることができる。

＜実施の形態２＞
図４は、本発明の実施の形態２に係るナビゲーション装置１の機能構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態２に係るナビゲーション装置１において、以上で説明した構成要素と同一または類似するものについては同じ参照符号を付し、異なる部分について主に説明する。

本実施の形態２に係るナビゲーション装置１は、図３の構成に加えて、輝度変換部１４と、地図データ記憶部１６と、判定位置記憶部１７と、参照値取得部２３とを備えている。また、本実施の形態２に係る判定部１３は、非照射エリア輝度判定部１５と、位置比較部１８と、処理フラグ生成部１９と、フィルタ処理部２０と、照射エリア平均輝度取得部２１と、判定処理部２２とを備えている。なお、地図データ記憶部１６及び判定位置記憶部１７は、図１のメモリ８３及び記憶装置８５の少なくともいずれか１つに対応する。また、輝度変換部１４及び参照値取得部２３は、判定部１３と同様に図１のプロセッサ８４の機能として実現される。

以下、本実施の形態２に係る構成要素について詳細に説明する前に、全体の概要について説明する。

点灯装置９１にＯＮ信号が付与されたか否かを示す情報と、位置取得部１２で取得された現在位置が判定位置であるか否かを示す情報と、非照射対象エリア７２（図２）の輝度が予め定められた閾値よりも大きいか否かを示す情報とが、処理フラグ生成部１９に出力される。処理フラグ生成部１９は、これら情報に基づいて点灯装置９１の故障判定を行うか否かを判定する。

点灯装置９１の故障判定を行うと処理フラグ生成部１９にて判定された場合、フィルタ処理部２０は、映像取得部１１で取得された映像の輝度にフィルタ処理を行い、照射エリア平均輝度取得部２１は、フィルタ処理部２０によるフィルタ処理後の輝度のうち照射対象エリア７１（図２）内の輝度の平均値を算出（取得）する。そして、判定処理部２２が、照射エリア平均輝度取得部２１により算出された平均値と予め定められた参照値とに基づいて、点灯装置９１が故障しているか否かを判定する。

次に本実施の形態２に係る構成要素の詳細について説明する。

輝度変換部１４は、映像取得部１１で取得された映像を、当該映像の輝度情報に変換し、当該輝度情報を、非照射エリア輝度判定部１５及びフィルタ処理部２０に出力する。以下、輝度変換部１４から出力される輝度情報を、「映像取得部１１で取得された映像の輝度」と記すこともある。

非照射エリア輝度判定部１５は、映像取得部１１で取得された映像の輝度のうち、非照射対象エリア７２（図２）の映像における輝度が、予め定められた閾値よりも大きいか否かを判定する。そして、非照射エリア輝度判定部１５は、その判定結果を処理フラグ生成部１９に出力する。なお、予め定められた閾値は、例えばユーザや装置の学習機能などにより適宜変更されてもよい。

地図データ記憶部１６は、地図データを記憶している。本実施の形態２に係る位置取得部１２は、ＧＰＳ信号、自車の現在の方位及び速度に基づいて自車の現在位置を取得するだけでなく、地図データ記憶部１６に記憶された地図データを用いてマップマッチングを行う。これにより、自車の現在位置の検出精度が高められている。なお以下では、現在位置は、緯度及び経度であるものとして説明するが、これに限ったものではない。

図５は、本実施の形態２に係る判定位置記憶部１７及び位置比較部１８の構成を示すブロック図である。

判定位置記憶部１７は、予め定められた判定位置の緯度及び経度をテーブル形式で記憶している。判定位置記憶部１７において、異なるテーブル番号（Ｎｏ１，Ｎｏ２，…）には、異なる判定位置が記憶されており、テーブル番号によって判定位置を特定することが可能となっている。

位置比較部１８は、位置取得部１２が取得した自車の現在位置（緯度及び経度）が、判定位置記憶部１７に記憶された判定位置（緯度及び経度）であるか否かを判定する。位置比較部１８は、自車の現在位置が判定位置であると判定した場合には、自車の現在位置が判定位置と一致したことを示すテーブル一致フラグを、処理フラグ生成部１９に出力するとともに、当該判定位置のテーブル番号を、フィルタ処理部２０に出力する。

図４に戻って、処理フラグ生成部１９は、以上に説明した、点灯装置９１にＯＮ信号が付与されたか否かを示す情報、テーブル一致フラグ、非照射エリア輝度判定部１５の判定結果を受け取ることが可能となっている。

処理フラグ生成部１９は、点灯装置９１にＯＮ信号が付与されたことを示す情報を受け取り、かつ、位置比較部１８からテーブル一致フラグを受け取った場合に、フィルタ処理を行うことを示す処理フラグをフィルタ処理部２０に出力する。ただし、本実施の形態２に係る処理フラグ生成部１９は、点灯装置９１にＯＮ信号が付与されたことを示す情報を受け取り、かつ、位置比較部１８からテーブル一致フラグを受け取った場合であっても、非照射対象エリアの映像における輝度が予め定められた閾値よりも大きい場合には、処理フラグをフィルタ処理部２０に出力しないように構成されている。

つまり、処理フラグ生成部１９は、点灯装置９１にＯＮ信号が付与されたことを示す情報を受け取り、位置比較部１８からテーブル一致フラグを受け取り、かつ、非照射対象エリアの映像における輝度が予め定められた閾値以下である場合に、処理フラグをフィルタ処理部２０に出力する。この結果、フィルタ処理部２０以降において処理が実行され、点灯装置９１の故障判定が行われることになる。

一方、処理フラグ生成部１９は、上記以外の場合には処理フラグをフィルタ処理部２０に出力しない。この結果、フィルタ処理部２０以降において処理が実行されずに、点灯装置９１の故障判定が行われないことになる。

フィルタ処理部２０は、処理フラグ生成部１９から処理フラグを受け取った場合に、映像取得部１１で取得された映像内の画素の輝度に、時間方向のローパスフィルタによるフィルタ処理を行う。このフィルタ処理により、時間方向の輝度変化が低減するため、輝度におけるノイズの影響を抑制することが可能となるとともに、照射対象エリアは明るくなり、非照射対象エリアは暗くなるという単純化された情報を得ることができる。

ここで本実施の形態２では、映像取得部１１は、図２の映像を時々刻々と取得するように構成され、フィルタ処理部２０は、映像取得部１１で時々刻々と取得された映像内の画素の輝度に、時間方向のローパスフィルタでフィルタ処理を行う。なお、このようなフィルタ処理を実現するためには、自車が測定位置を通過している間に複数フレームの映像が得られるように設計すればよい。例えば、測定位置の範囲を十分広く、または、映像の取得速度を十分速く設計すればよい。

図６には、本実施の形態２に係るフィルタ処理部２０の構成の一例として、ローパスフィルタの一種である積分型のＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタが図示されている。

フィルタ処理部２０は、データ選択部２０ａと、減算器２０ｄと、乗算器２０ｅと、加算器２０ｆとを備える。このうちデータ選択部２０ａは、メモリ制御部２０ｂと、１フレーム遅延用のフレームメモリ２０ｃとを備える。

減算器２０ｄには、映像取得部１１からの映像の輝度（入力Ｖｎ）が入力されるとともに、入力Ｖｎの１フレーム前の輝度であるフィルタ処理後の輝度（出力Ｖｏｕｔ）が入力される。減算器２０ｄは、出力Ｖｏｕｔから入力Ｖｎを減算し、乗算器２０ｅは、減算器２０ｄでの減算によって得られた値と係数ｋ（ｋ＜１）とを乗算する。加算器２０ｆは、乗算器２０ｅでの乗算によって得られた値と入力Ｖｎとを加算し、それによって得られた値を出力Ｖｏｕｔとして出力する。

メモリ制御部２０ｂには、位置比較部１８からのテーブル番号が入力される。メモリ制御部２０ｂは、フレームメモリ２０ｃの複数の記憶領域のうち、当該テーブル番号に対応する記憶領域に、フィルタ処理部２０のフィルタ処理後の輝度（出力Ｖｏｕｔ）を書き込む。また、メモリ制御部２０ｂは、書き込んだ出力Ｖｏｕｔをフレームメモリ２０ｃから読み込み、当該出力Ｖｏｕｔを減算器２０ｄに出力する。以上のフィルタ処理部２０の処理は画素単位で行われる。これにより、フィルタ処理部２０は、テーブル番号ごと、つまり測定位置ごとに、輝度について時間方向の積分処理を画素単位で行うことができる。

また、メモリ制御部２０ｂには、上述の位置比較部１８からのテーブル番号だけでなく、処理フラグ生成部１９からの処理フラグも入力される。メモリ制御部２０ｂは、処理フラグがメモリ制御部２０ｂに入力された場合には上述の書き込みを行い、処理フラグがメモリ制御部２０ｂに入力されなかった場合には上述の書き込みを行わない。この結果、フィルタ処理部２０が処理フラグを受けた場合には、フィルタ処理部２０にてローパスフィルタによるフィルタ処理が行われ、フィルタ処理部２０が処理フラグを受けていない場合には、フィルタ処理部２０にてローパスフィルタによるフィルタ処理が行われないように構成されている。

以上、フィルタ処理部２０に積分型のＩＩＲフィルタを適用した例について説明した。しかし、フィルタ処理部２０は、これに限ったものではなく、例えば、チェビシェフフィルタ、バターワースフィルタ、ベッセルフィルタなどの他のローパスフィルタが適用されてもよい。また、フィルタ処理部２０に対して後続の照射エリア平均輝度取得部２１では、非照射対象エリア７２（図２）内の輝度は処理対象としない。そこで、演算負荷が軽減されるように、フィルタ処理部２０は、照射対象エリア７１（図２）内の輝度についてのみフィルタ処理を行ってもよい。

図４に戻って、照射エリア平均輝度取得部２１は、照射対象エリア７１のうち予め定められたエリア内の画素に関して、上記フィルタ処理後の輝度の平均値を算出（取得）する。

図７及び図８は、照射エリア平均輝度取得部２１による平均値の算出対象となる、上記予め定められたエリア（以下「算出対象エリア」と記す）の一例を示す図である。図７には、故障判定の対象が図１のヘッドランプ９１ａ、ブレーキランプ９１ｂ及びリバースランプ９１ｃである場合の、算出対象エリア７３ａが示されている。図８には、故障判定の対象が図１のウィンカー９１ｄである場合の、算出対象エリア７３ｂが示されている。

ヘッドランプ９１ａ等の輝度は、照射対象エリア７１の左側から右側までの全体において高くなる傾向があることを考慮して、図７の算出対象エリア７３ａは、照射対象エリア７１の左部分から右部分までの全体に亘って設定されている。一方、ウィンカー９１ｄの輝度は、照射対象エリア７１の左部分及び右部分に偏在して高くなる傾向があることを考慮して、図８の算出対象エリア７３ｂは、照射対象エリア７１の左部分及び右部分に偏在して設定されている。このように、本実施の形態２では、算出対象エリア７３ａ，７３ｂはランプの種類ごとに規定されている。

図４に戻って、判定処理部２２は、照射エリア平均輝度取得部２１で取得された平均値（以下「平均輝度」と記す）と、予め定められた参照値とに基づいて、点灯装置９１が故障しているか否かを判定する。本実施の形態２に係る判定処理部２２は、この判定を、点灯装置９１のランプの種類ごとに行う。

図９は、本実施の形態２に係る判定処理部２２の判定処理を説明するための図である。判定処理部２２は、平均輝度が、図９の一点鎖線に対応する参照値のｎ（ｎ＜１００）％の値（図９の二点鎖線に対応する値）以下であるか否かを判定する。判定処理部２２は、平均輝度が、参照値のｎ％の値以下であると判定した場合には、点灯装置９１が故障していると判定し、そうでない場合には点灯装置９１が故障していないと判定する。判定処理部２２において点灯装置９１が故障していると判定した場合には、故障している旨と、故障しているランプの種類とが図１の表示装置９５にて表示される。

なお、上述の判定処理はこれに限ったものではなく、例えば、数フレームの映像で連続して、平均輝度が参照値のｎ％の値以下である場合に、点灯装置９１が故障していると判定し、そうでない場合には点灯装置９１が故障していないと判定してもよい。このように構成した場合には、誤判定を抑制することができる。

図４に戻って、参照値取得部２３は、現在より遡る予め定められた複数のフレーム単位の平均輝度が、許容ばらつき範囲（予め定められた範囲）内にある場合に、上記予め定められた複数のフレーム単位の平均輝度に基づいて、判定処理部２２で用いる参照値を算出する。以下、予め定められた複数のフレーム単位は、ｍ（ｍは２以上の整数）フレーム単位であるものとして説明する。

図１０は、本実施の形態２に係る参照値取得部２３の算出処理を説明するための図である。なお、図１０の破線で規定されている許容ばらつき範囲は、直近の参照値を基準にして、例えばユーザや装置の学習機能などにより適宜変更されてもよい。

参照値取得部２３は、照射エリア平均輝度取得部２１からの平均輝度のばらつきが安定するまで参照値の算出を行わずに待機する。なお、その期間において、判定処理部２２は、故障判定を行わずに待機してもよいし、デフォルトの参照値を用いて故障判定を行ってもよい。

参照値取得部２３は、ｍフレーム連続して、平均輝度が許容ばらつき範囲内にある場合にばらつきが安定したと判定して、当該ｍフレームの平均輝度に基づいて参照値を算出する。例えば、参照値取得部２３は、ｍフレームの平均輝度の平均値、中央値または最頻値などを参照値として算出する。なお、この算出に用いられる平均輝度のばらつきを抑えるために、当該平均輝度に時間方向の積分処理を行ってから、参照値を算出してもよい。参照値取得部２３は、初回に算出された参照値を、判定処理部２２で用いられる参照値として設定する。

参照値が設定された後、参照値取得部２３は、照射エリア平均輝度取得部２１からの新たな平均輝度が、許容ばらつき範囲内である場合（または参照値のｎ％よりも大きい場合）に、上記と同様にして参照値を算出する。そして、参照値取得部２３は、２回目以降に算出された参照値を、判定処理部２２で用いられる参照値として更新する。

＜動作＞
図１１は、本実施の形態２に係るナビゲーション装置１の動作を示すフローチャートである。この図１１の動作は、例えばナビゲーション装置１の起動後に開始される。

まず、ステップＳ１にて、映像取得部１１は、カメラ９４から図２のような映像を取得する。

ステップＳ２にて、処理フラグ生成部１９は、点灯装置９１にＯＮ信号が付与されたか否かを示す情報を参照する。当該情報が点灯装置９１にＯＮ信号が付与されたことを示す場合にはステップＳ３に進み、そうでない場合にはステップＳ１に戻る。

ステップＳ３にて、位置取得部１２は、自車の現在位置を取得する。

ステップＳ４にて、位置比較部１８は、位置取得部１２が取得した自車の現在位置が、判定位置記憶部１７に記憶された判定位置であるか否かを判定する。自車の現在位置が判定位置であると判定した場合にはステップＳ５に進み、そうでない場合にはステップＳ１に戻る。

ステップＳ５にて、輝度変換部１４は、映像取得部１１で取得された映像を、当該映像の輝度情報に変換する。

ステップＳ６にて、非照射エリア輝度判定部１５は、非照射対象エリア７２（図２）の映像における輝度が、予め定められた閾値よりも大きいか否かを判定する。当該輝度が予め定められた閾値よりも大きいと判定した場合にはステップＳ１に戻り、そうでない場合にはステップＳ７に進む。

ステップＳ７にて、処理フラグ生成部１９は、フィルタ処理部２０に処理フラグを出力し、フィルタ処理部２０は、映像取得部１１で取得された映像の輝度に、画素単位で時間方向のローパスフィルタによるフィルタ処理を行う。

ステップＳ８にて、照射エリア平均輝度取得部２１は、平均輝度、つまり算出対象エリア内の画素に関してフィルタ処理後の輝度の平均値を算出する。その後、ステップＳ９及びステップＳ１１に進む。

ステップＳ９及びＳ１０では、故障判定処理などが行われる。具体的には、ステップＳ９にて、判定処理部２２は、平均輝度と参照値とに基づいて点灯装置９１が故障しているか否かを判定する。故障していると判定した場合にはステップＳ１０に進んで、故障している旨等が表示された後、ステップＳ１に戻る。故障していないと判定した場合にはステップＳ１０に進まずに、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ１１及びＳ１２では、参照値の設定処理または更新処理などが行われる。具体的には、ステップＳ１１にて、参照値取得部２３は、ｍフレーム連続して、平均輝度が許容ばらつき範囲内にあるか否かを判定する。平均輝度が許容ばらつき範囲内にあると判定した場合にはステップＳ１２に進んで、参照値の算出と、参照値の設定または更新とが行われた後、ステップＳ１に戻る。平均輝度が許容ばらつき範囲内にないと判定した場合にはステップＳ１２に進まずに、ステップＳ１に戻る。

＜実施の形態２のまとめ＞
以上のような本実施の形態２に係るナビゲーション装置１によれば、実施の形態１と同様に、点灯装置９１の故障判定に用いられる映像を取得する位置を、判定位置に制限することができ、その結果として周囲環境による影響を抑制することができる。よって、映像に基づく点灯装置９１の故障判定の精度を高めることができる。

また本実施の形態２では、非照射対象エリアの映像における輝度が予め定められた閾値よりも大きい場合には、点灯装置９１の故障判定を行わない。これにより、点灯装置９１が故障しているにもかかわらず、点灯装置９１が故障していないと判定してしまいそうな、照射対象エリア７１が明るい夕方などには、点灯装置９１の故障判定を行わない。よって、点灯装置９１の故障判定の精度を高めることができる。

さらに本実施の形態２では、映像取得部１１で取得された映像内の複数の画素の輝度に、時間方向のローパスフィルタでフィルタ処理を行い、フィルタ処理後の輝度の平均値と参照値とに基づいて点灯装置９１の故障判定を行う。これにより、突発的なノイズの影響を抑制することができるので、点灯装置９１の故障判定の精度を高めることができる。

また本実施の形態２では、現在より遡るｍフレーム単位の平均輝度が、許容ばらつき範囲内にある場合に、上記ｍフレーム単位の平均輝度に基づいて参照値を算出する。したがって、適切な参照値を用いて点灯装置９１の故障判定を行うことができるので、故障判定の精度を高めることができる。

さらに本実施の形態２では、算出対象エリア７３ａ，７３ｂ（図７及び図８）はランプの種類ごとに規定されている。したがって、不要なエリアにおける輝度の影響を抑制することができるので、点灯装置９１の故障判定の精度を高めることができる。

＜変形例１＞
位置比較部１８は、位置取得部１２で取得された現在位置が、判定位置記憶部１７に記憶された判定位置であるか否かを判定した。しかしこれに限ったものではなく、位置比較部１８はさらに、位置取得部１２で取得された自車の現在の向き（方位）が、判定位置に対して予め定められた向きであるか否かをさらに判定してもよい。

図１２は、本変形例１に係る判定位置記憶部１７及び位置比較部１８の構成を示すブロック図である。

本変形例１に係る判定位置記憶部１７は、判定位置（緯度及び経度）を記憶しているだけでなく、判定位置に対して予め定められた向き（方位）も記憶している。

本変形例１に係る位置比較部１８は、位置取得部１２が取得した自車の現在位置が判定位置であり、かつ、位置取得部１２が取得した自車の現在の向きが、判定位置に対して予め定められた向きであるかを判定する。そして、位置比較部１８は、自車の現在位置が判定位置であり、かつ、自車の現在の向きが、当該判定位置に対して予め定められた向きであると判定した場合には、テーブル一致フラグを処理フラグ生成部１９に出力するとともに、当該判定位置のテーブル番号をフィルタ処理部２０に出力する。ただし、位置比較部１８は、自車の現在位置が判定位置であっても、自車の現在の向きが、当該判定位置に対して予め定められた向きでないと判定した場合には、テーブル一致フラグ及びテーブル番号を出力しない。

この結果として、処理フラグ生成部１９は、点灯装置９１にＯＮ信号が付与され、かつ、自車の現在位置が判定位置であっても、位置取得部１２で取得された自車の現在の向きが、当該判定位置に対して予め定められた向きでない場合には、処理フラグをフィルタ処理部２０に出力しないことになる。

以上のような本変形例１に係るナビゲーション装置１によれば、自車の現在の向きが、判定位置に対して予め定められた向きでない場合には、点灯装置９１の故障判定を行わない。これにより、点灯装置９１の故障判定に用いられる映像を取得する状態をさらに制限することができ、その結果として周囲環境による影響をより抑制することができる。よって、映像に基づく点灯装置９１の故障判定の精度をより高めることができる。なお、以上の説明では、自車の現在の位置は、緯度及び経度であるものとして説明したが、これに限ったものではなく、自車の現在の高度等の別要素をさらに追加してもよい。

＜変形例２＞
図１３は、本変形例２に係るナビゲーション装置１の機能構成を示すブロック図である。図１３のナビゲーション装置１は、図４のナビゲーション装置１の構成要素に加えて、判定位置決定部２４を備えている。なお、判定位置決定部２４は、判定部１３と同様に図１のプロセッサ８４の機能として実現される。

図１４は、本変形例２に係る判定位置決定部２４の構成を示すブロック図である。この判定位置決定部２４は、現在位置である各位置にて映像取得部１１で取得される映像のうちの非照射対象エリア７２の映像における輝度と、自車が各位置を通過する回数とに基づいて、判定位置とすべき位置を上記各位置の中から決定する。図１４の判定位置決定部２４は、非照射エリア輝度測定部２４ａと、第１比較部２４ｂと、カウンタ２４ｃと、第２比較部２４ｄとを備えている。

非照射エリア輝度測定部２４ａは、映像取得部１１で取得された映像の輝度のうち、非照射対象エリア７２（図２）の映像における輝度を測定する。第１比較部２４ｂは、非照射エリア輝度測定部２４ａで測定された輝度が、予め定められた第１閾値以下であるか否かを判定する。なお、非照射エリア輝度測定部２４ａ及び第１比較部２４ｂは、非照射エリア輝度判定部１５と実質的に同じであるため、非照射エリア輝度測定部２４ａ及び第１比較部２４ｂに非照射エリア輝度判定部１５を適用してもよい。

カウンタ２４ｃは、各位置（位置取得部１２で取得された現在位置）について、非照射エリア輝度測定部２４ａで測定された輝度が、予め定められた第１閾値以下となった回数を計数する。なお、各位置（位置取得部１２で取得された現在位置）について、非照射エリア輝度測定部２４ａで測定された輝度が、予め定められた第１閾値よりも大きい場合には、カウンタ２４ｃは、計数していた回数を減じてもよい。

第２比較部２４ｄは、カウンタ２４ｃで計数された回数が、予め定められた第２閾値以上になったか否かを判定する。当該回数が第２閾値以上と判定された位置は、判定位置とすべき位置として判定位置記憶部１７に出力される。判定位置記憶部１７は、判定位置決定部２４で決定された位置を、故障判定が行われる判定位置として記憶する。

以上のような本変形例２に係るナビゲーション装置１によれば、トンネルや街中のように明るい場所を除き、通勤経路、自宅周辺の道路などように頻繁に通過する場所を測定位置として自動的に登録することができる。したがって、故障判定が行われる判定位置を適切化することができる。

図１５は、判定位置決定部２４の別構成を示すブロック図である。図１５の判定位置決定部２４は、図１４の判定位置決定部２４の非照射エリア輝度測定部２４ａの代わりに、自車に搭載された照度センサ２４ｅ（車載の照度センサ）を備えている。

照度センサ２４ｅは、自車周囲の照度を取得する。なお、自車周囲としては、自車の前方、後方、側方のいずれであってもよい。

図１５の第１比較部２４ｂ、カウンタ２４ｃ、第２比較部２４ｄの動作は、処理対象が、非照射対象エリア７２の映像における輝度から、照度センサ２４ｅで取得された照度に変更された点を除けば、図１４と同様である。

以上のように構成された図１５の判定位置決定部２４は、現在位置である各位置にて照度センサ２４ｅで取得される自車周囲の照度と、自車が各位置を通過する回数とに基づいて、判定位置とすべき位置を上記各位置の中から決定する。そして、判定位置記憶部１７は、判定位置決定部２４で決定された位置を、故障判定が行われる判定位置として記憶する。このような図１５の構成によれば、図１４の構成と同様に、故障判定が行われる判定位置を適切化することができる。

また、以上では装置が自動的に判定位置を判定位置記憶部１７に記憶（登録）する構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、ユーザが、表示装置９５に表示された登録画面を参照しつつ、ナビゲーション装置１を操作することによって、所望の位置（例えば自宅駐車場など）を、判定位置として判定位置記憶部１７に記憶するように構成されてもよい。

＜その他の変形例＞
以上の説明では、映像受信装置８１は、インターフェースなどから構成されるものとして説明した。しかし映像受信装置８１は、これに限ったものではなく、例えばカメラ９４などから構成されてもよい。また以上の説明では、位置算出装置８２は、ＧＰＳ受信装置８２ａ及びセンサ８２ｂから構成されるものとして説明した。しかし位置算出装置８２は、これに限ったものではなく、例えばインターフェースなどから構成されてもよい。

さらに、以上の説明では、判定部１３、輝度変換部１４、参照値取得部２３及び判定位置決定部２４は、図１のプロセッサ８４がメモリ８３等に記憶されたソフトウェアプログラムに従って動作することにより実現された。しかしこれに代えて、判定部１３、輝度変換部１４、参照値取得部２３及び判定位置決定部２４は、当該動作をハードウェアの電気回路で実現する信号処理回路により実現されてもよい。ソフトウェアの判定部１３、輝度変換部１４、参照値取得部２３及び判定位置決定部２４と、ハードウェアの判定部１３、輝度変換部１４、参照値取得部２３及び判定位置決定部２４とを合わせた概念として、「部」という語に代えて「処理回路」という語を用いることもできる。

また、実施の形態１などで説明したナビゲーション装置１は、車両に搭載可能なナビゲーション装置だけでなく、ＰＮＤ（Portable Navigation Device）、通信端末、及びこれらにインストールされるアプリケーションの機能、並びにサーバなどを適宜に組み合わせてシステムとして構成されるナビゲーションシステムも含む。この場合、以上で説明したナビゲーション装置１の各機能あるいは各構成要素は、前記システムを構築する各機器に分散して配置されてもよいし、いずれかの機器に集中して配置されてもよい。

図１６は、本変形例に係るサーバ４１の構成を示すブロック図である。図１６のサーバ４１は、通信部４１ａと判定部４１ｂとを備えており、自車のナビゲーション装置１と無線通信を行うことが可能となっている。なお、自車には、ナビゲーション装置１と接続された上述の点灯装置９１及びカメラ９４が設けられている。

通信部４１ａ（映像取得部及び位置取得部）は、ナビゲーション装置１と無線通信を行うことにより、点灯装置９１の照射対象エリアを含むエリアの映像と、点灯装置９１にＯＮ信号が付与されたか否かを示す情報と、自車の現在位置とを受信する。

判定部４１ｂは、サーバ４１の図示しないプロセッサなどが、サーバ４１の図示しない記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、上述の判定部１３と同様の機能を有している。つまり、判定部４１ｂは、点灯装置９１にＯＮ信号が付与され、かつ、自車の現在位置が判定位置である場合に、通信部４１ａで受信された映像のうちの照射対象エリアの映像に基づいて、点灯装置９１が故障しているか否かを判定する。そして、通信部４１ａは、判定部４１ｂの判定結果をナビゲーション装置１に送信する。

このように構成されたサーバ４１によれば、実施の形態１及び２で説明したナビゲーション装置１と同様に、点灯装置９１の故障判定に用いられる映像を取得する位置を、判定位置に制限することができ、その結果として周囲環境による影響を抑制することができる。よって、映像に基づく点灯装置９１の故障判定の精度を高めることができる。

図１７は、本変形例に係る通信端末４６の構成を示すブロック図である。図１７の通信端末４６は、通信部４１ａと同様の通信部４６ａと、判定部４１ｂと同様の判定部４６ｂとを備えており、自車のナビゲーション装置１と無線通信を行うことが可能となっている。なお、通信端末４６には、例えば自車の運転者が携帯する携帯電話機、スマートフォン、及びタブレットなどの携帯端末が適用される。このように構成された通信端末４６によっても、実施の形態１及び２で説明したナビゲーション装置１、並びに、図１６のサーバ４１と同様に、映像に基づく点灯装置９１の故障判定の精度を高めることができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１ ナビゲーション装置、１１ 映像取得部、１２ 位置取得部、１３ 判定部、１５
非照射エリア輝度判定部、１７ 判定位置記憶部、２０ フィルタ処理部、２１ 照射エリア平均輝度取得部、２２ 判定処理部、２３ 参照値取得部、２４ 判定位置決定部、７１ 照射対象エリア、７２ 非照射対象エリア、７３ａ，７３ｂ 算出対象エリア、８１ 映像受信装置、８２ 位置算出装置、９１ 点灯装置。

Claims (11)

1. 車両外部を照射可能な車載の点灯装置の故障を判定する点灯故障判定装置であって、
   前記点灯装置の照射対象エリアを含むエリアの映像を取得する映像取得部と、
   前記車両の現在位置を取得する位置取得部と、
   前記点灯装置にＯＮ信号が付与され、かつ、前記位置取得部で取得された前記現在位置が前記故障の判定を行うべき予め定められた判定位置である場合に、前記映像取得部で取得された前記映像のうちの前記照射対象エリアの映像に基づいて、前記点灯装置が故障しているか否かを判定する判定部と
   を備える、点灯故障判定装置。
2. 請求項１に記載の点灯故障判定装置であって、
   前記エリアは、前記点灯装置の非照射対象エリアをさらに含み、
   前記判定部は、
   前記点灯装置に前記ＯＮ信号が付与され、かつ、前記位置取得部で取得された前記現在位置が前記予め定められた判定位置であっても、前記映像取得部で取得された前記映像のうちの前記非照射対象エリアの映像における輝度が予め定められた閾値よりも大きい場合には、前記判定を行わない、点灯故障判定装置。
3. 請求項１に記載の点灯故障判定装置であって、
   前記位置取得部は、前記車両の現在の向きをさらに取得し、
   前記判定部は、
   前記点灯装置に前記ＯＮ信号が付与され、かつ、前記位置取得部で取得された前記現在位置が前記予め定められた判定位置であっても、前記位置取得部で取得された前記車両の現在の向きが、当該予め定められた判定位置に対して予め定められた向きでない場合には、前記判定を行わない、点灯故障判定装置。
4. 請求項１に記載の点灯故障判定装置であって、
   前記現在位置である各位置にて車載の照度センサで取得される前記車両周囲の照度と、前記車両が前記各位置を通過する回数とに基づいて、前記予め定められた判定位置とすべき位置を前記各位置の中から決定する判定位置決定部をさらに備える、点灯故障判定装置。
5. 請求項４に記載の点灯故障判定装置であって、
   前記判定位置決定部で決定された各位置を、前記予め定められた判定位置として記憶する判定位置記憶部をさらに備える、点灯故障判定装置。
6. 請求項１に記載の点灯故障判定装置であって、
   前記エリアは、前記点灯装置の非照射対象エリアをさらに含み、
   前記現在位置である各位置にて前記映像取得部で取得される前記映像のうちの前記非照射対象エリアの映像における輝度と、前記車両が前記各位置を通過する回数とに基づいて、前記予め定められた判定位置とすべき位置を前記各位置の中から決定する判定位置決定部をさらに備える、点灯故障判定装置。
7. 請求項６に記載の点灯故障判定装置であって、
   前記判定位置決定部で決定された各位置を、前記予め定められた判定位置として記憶する判定位置記憶部をさらに備える、点灯故障判定装置。
8. 請求項１に記載の点灯故障判定装置であって、
   前記映像取得部は、前記映像を時々刻々と取得し、
   前記判定部は、
   前記点灯装置に前記ＯＮ信号が付与され、かつ、前記位置取得部で取得された前記現在位置が前記予め定められた判定位置である場合に、前記映像取得部で時々刻々と取得された前記映像内の複数の画素の輝度に、時間方向のローパスフィルタでフィルタ処理を行うフィルタ処理部と、
   前記照射対象エリアのうち予め定められたエリア内の画素に関して、前記フィルタ処理が行われた前記輝度の平均値を取得する平均輝度取得部と、
   前記平均輝度取得部で取得された前記平均値と、予め定められた参照値とに基づいて、前記点灯装置が故障しているか否かを判定する判定処理部と
   を備える、点灯故障判定装置。
9. 請求項８に記載の点灯故障判定装置であって、
   前記判定部は、
   前記平均輝度取得部で取得された現在より遡る予め定められた複数のフレーム単位の前記平均値が、予め定められた範囲内にある場合に、前記予め定められた複数のフレーム単位の前記平均値に基づいて前記参照値を取得する参照値取得部をさらに備える、点灯故障判定装置。
10. 請求項８に記載の点灯故障判定装置であって、
    前記点灯装置は複数種類のランプを含み、
    前記予め定められたエリアは前記ランプの種類ごとに規定されている、点灯故障判定装置。
11. 車両外部を照射可能な車載の点灯装置の故障を判定する点灯故障判定方法であって、
    前記点灯装置の照射対象エリアを含むエリアの映像を取得し、
    前記車両の現在位置を取得し、
    前記点灯装置にＯＮ信号が付与され、かつ、取得された前記現在位置が前記故障の判定を行うべき予め定められた判定位置である場合に、取得された前記映像のうちの前記照射対象エリアの映像に基づいて、前記点灯装置が故障しているか否かを判定する、点灯故障判定方法。