JP2005176031A - 車載用障害物検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パターンマッチングを用いた障害物検出において、検出対象が鏡面状の反射物に映り込んだ像や、その検出対象の特徴に合致している周囲の風景などによって生じる誤検出を防ぐことができる車載用障害物検出装置を提供する。
【解決手段】カメラ１を用いて撮像した自車両前方の撮像画像により他車両を障害物候補として検出し、複数の障害物候補が検出されてそれらが互いに撮像画像上で重なっていた場合、実空間上で自車両からより遠方に位置しているものをテクスチャ候補として、そのテクスチャ候補に対して投光器２から光を照射する。そして、投光器２からの投光中にカメラ１により取得された撮像画像に基づいて、テクスチャ候補がテクスチャであるか否かを判定することにより、障害物候補の検出結果の信頼性を判断して、モニタ５への表示を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の周囲に存在する障害物を検出して運転者に報知する車載用障害物検出装置に関する。

カメラを用いて車両周囲の画像を撮像し、その画像から他車両などの検出対象をパターンマッチングにより検出することで、周囲の障害物を検出して運転者に報知する装置が知られている（たとえば、特許文献１）。

特開２０００−１４８９７７号公報

パターンマッチングでは、検出対象の特徴に合致する画像パターンを画像から抽出し、それを障害物として認識する。そのため、検出対象が鏡面状の反射物に映り込んだ像や、その検出対象の特徴に合致している周囲の風景などを誤って抽出してしまい、誤検出が生じるという問題がある。

本発明による車載用障害物検出装置は、自車両の周囲の撮像画像を取得する撮像手段と、撮像手段によって取得された撮像画像に基づいて自車両の周囲の障害物を検出する検出手段と、障害物に光を照射する投光手段と、投光手段が障害物に照射する光の照射状態を変化させたときに撮像手段によってそれぞれ取得された複数の撮像画像に基づいて、検出手段による障害物の検出結果の信頼性を判断する判断手段とを備えるものである。

本発明によれば、撮像手段によって取得した自車両の周囲の撮像画像に基づいて自車両周囲の障害物を検出し、その障害物に対して投光手段から照射する光の照射状態を変化させる。そして、投光手段が光の照射状態を変化させたときに撮像手段によってそれぞれ取得された複数の撮像画像に基づいて、障害物の検出結果の信頼性を判断することとした。このようにしたので、検出された障害物が真に障害物であるか否かを判断することができ、検出対象である障害物が鏡面状の反射物に映り込んだ像や、その障害物の特徴に合致している周囲の風景などによって生じる誤検出を防ぐことができる。

本発明の一実施形態による障害物検出装置の構成を図１に示す。この障害物検出装置は車両に搭載されており、その車両の前方に存在する他車両を障害物として検出して、運転者に報知するものである。この障害物検出装置は、カメラ１、投光器２、画像メモリ３、マイコン４、およびモニタ５を備える。

カメラ１は自車両前方を撮像するように自車両の前部に設置されており、撮像した画像を画像信号として画像メモリ３へ出力する。カメラ１における入力光量に対する出力信号の増幅ゲイン量（以下、単にゲインという）や、カメラ１のシャッター速度と絞りは、マイコン４によって後で説明するように制御される。このカメラ１は、車両の走行環境における周囲からの光の波長帯域と、後述する投光器２から照射される光の波長帯域とを少なくとも含む範囲に受光感度を有している。なお、カメラ１にはたとえばＣＣＤカメラ等が用いられる。

投光器２は、マイコン４の制御によって車両前方への投光を行う。投光器２が照射する光の範囲、照射強度および照射方向は、マイコン４の制御により変化させることができるように構成されている。たとえば、ランプ光源からの光をリフレクタによって車両前方へ反射するように、投光器２は構成される。この場合には、ランプ光源の発光強度とリフレクタの位置をマイコン４の制御によって調整することにより、照射する光の範囲、照射強度および照射方向を変化させることができる。なお、投光器２が照射する光の波長帯域は、カメラ１が受光感度を有する波長帯域内とする。

画像メモリ３は、カメラ１から入力した画像信号を画像データとして記憶保持するためのフレームメモリである。画像メモリ３に記憶された画像データは、マイコン４の制御により画像フレーム単位でマイコン４に出力される。

マイコン４は、画像メモリ３から画像データを入力し、その画像から障害物（他車両）の候補をパターンマッチングにより抽出する。このパターンマッチングは、周知のように画像中の輝度、形状等によって対象物の特徴をあらかじめ設定しておき、その特徴に合致する部分を抽出する画像処理方法である。さらに、抽出された障害物候補が複数ある場合には、それらが画像上で重なっているか否かを判定し、重なっている場合には、実空間上で自車両からより遠方にあると判断されるものをテクスチャ候補とする。テクスチャとは面状に描かれた絵を意味するものであり、ここでは本装置の検出対象すなわち実際の車両ではないことを表す。なお、自車両と抽出された障害物候補との実空間上の距離は、その障害物候補の画像上の位置によって判断することができ、遠方にあるほど画像の上方に位置して消失点に近づいている。

誤検出を引き起こす原因となるようなテクスチャは、車両が鏡面状の反射物に映り込んでいる場合や、周囲の風景がパターンマッチングに用いる車両の特徴に合致している場合などに生じる。このようなテクスチャによる誤検出を防ぐために、上記のようにしてテクスチャ候補が検出された場合には、マイコン４により投光器２を制御してそのテクスチャ候補に向けて投光を行い、カメラ１を用いて撮像する。そして、投光中と非投光中での撮像画像を比較することにより、テクスチャ候補とした部分が実際にテクスチャであるか、それとも他車両であるかを判定する。その結果、テクスチャであると判定された場合は障害物候補から除外する。このように、パターンマッチングにより抽出された障害物候補からテクスチャであるものを除外することによって、実際の障害物の検出を行う。なお、以上説明したマイコン４が実行する処理内容については、後で詳細に説明する。

モニタ５は、上記のようにしてマイコン４において検出された障害物の画像を、マイコン４から出力される画像信号を元に車室内に画像表示する。このモニタ５の画像表示により、運転者に対して障害物すなわち周囲の他車両の存在を報知する。なお、モニタ５に障害物を画像表示するとき、自車両からの距離に応じて表示形態を変えたり、その距離ごとに異なる音声を画像表示と同時に出力したりしてもよい。このようにすることで、障害物と自車両との接近度合いを運転者にさらに分かりやすく報知することができる。

図２に、カメラ１と投光器２の車両への取り付け例を示す。図２は車両を前方から見たときの模式図である。カメラ１は、たとえば図２のようにルームミラーの背面に配置されることにより、フロントガラスの上部を通して車両前方を撮像することができる。車両前方を撮像できればこれ以外の設置位置としてもよい。投光器２は車両のヘッドランプを兼ねており、可視光を車両前方へ照射する。このように、投光器２をヘッドランプと兼ねてもよいし、あるいはヘッドランプと別に設置してもよい。なお、後に説明するように投光器２からの投光によって生じる影をカメラ１を用いて撮像することから、カメラ１と投光器２は異なる位置に設置する必要がある。

上記で説明したパターンマッチングによって抽出された障害物候補からテクスチャ候補を検出するときの様子を、図３および４を用いて説明する。図３（ａ）は、自車両１００の前方に３台の他車両２００、２０１および２０２が走行している様子を示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のときに自車両１００から撮像した画像例を示す図である。図３（ｂ）の画像からパターンマッチングによって他車両２００、２０１および２０２が障害物候補として抽出されると、他車両２００とその後ろを行く他車両２０１は画像上で重なっている。この場合、遠方の他車両２００がテクスチャ候補とされる。

図４（ａ）は、自車両１００の前方に他車両２０３が走行しており、その他車両２０３に自車両１００が映り込んでいる様子を示す図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のときに自車両１００から撮像した画像を示す図である。図４（ｂ）の画像からは、他車両２０３と自車両１００の映り込みによるテクスチャ（テクスチャ１００’と表す）がパターンマッチングによって障害物候補として抽出される。このテクスチャ１００’は他車両２０３より遠方にあるように画像上で見えるため、テクスチャ１００’がテクスチャ候補として検出される。

以上説明したようにテクスチャ候補が検出されると、本装置は投光器２を用いてテクスチャ候補に向けて光を照射し、そのテクスチャ候補が真にテクスチャであるか否かを判定する。その方法を図５および６を用いて以下に説明する。図５には、図３と同様に、自車両前方の他車両２００および２０１のうち、遠方の他車両２００がテクスチャ候補として検出された場合を示している。この場合、図５（ａ）のように、自車両１００から前方に対して投光を行うと、点線の範囲に照射した光は他車両２０１によって遮られる。そのため、図中の網掛け部分は他車両２０１の陰となり、その範囲には光が照射されない。これにより、テクスチャ候補である他車両２００の上に他車両２０１の影が現れる。

ここで、前述したようにカメラ１と投光器２は異なる位置に設置されているので、投光器２からの光の照射によって他車両２００上に現れた他車両２０１の影を、カメラ１を用いて撮像することができる。たとえば、図５（ａ）のように右側のヘッドランプ（投光器２）から投光し、自車両１００の左右の中心に位置するカメラ１を用いて撮像する。こうして撮像された投光中の画像の例を図５（ｃ）に示す。なお、図５（ｂ）は同じ車両位置の状態における投光していないときの画像例である。この場合は図５（ｃ）に示すように、投光中の撮像画像において他車両２００の上に他車両２０１の影３００が現れる。

図６には、図４と同様に、自車両前方の他車両２０３に映り込んでいる自車両のテクスチャ１００’がテクスチャ候補として検出された場合を示している。このとき図６（ａ）のように自車両１００から前方に光を照射すると、点線の範囲に照射した分が他車両２０３に遮られ、図中の網掛けの範囲が他車両２０３の陰となる。この状態で撮像した投光中の画像の例を図６（ｃ）に示す。なお、図６（ｂ）は同じ車両位置の状態における非投光時の画像例である。この場合は図６（ｃ）に示すように、投光中の撮像画像においてテクスチャ１００’の上に影が現れない。

以上説明したように、投光器２を用いて光を照射することにより、テクスチャ候補が実際の車両であった場合には、そのテクスチャ候補に影が現れる。一方、車両ではなくテクスチャであった場合には、そのテクスチャ候補には影が現れない。このような影の発生の有無は、非投光時と投光中の撮像画像におけるテクスチャ候補の輝度変化を調べることによって確認することができる。撮像画像中でテクスチャ候補に輝度変化の小さい部分があった場合は、その部分には影が現れているため、そのテクスチャ候補は他車両であると判断できる。しかし、一様に輝度変化していた場合には影が現れていないため、そのテクスチャ候補は映り込みなどによるテクスチャであって他車両ではないと判断できる。

なお、図５および６の例では、自車両の右側のヘッドランプより投光を行っているが、自車両とテクスチャ候補との位置関係に応じて、右側と左側のいずれか一方のヘッドランプを選択するようにしてもよい。このとき、図５や６のように自車両から見て左側の位置にテクスチャ候補がある場合には、右側のヘッドランプより投光し、右側に位置している場合は、左側のヘッドランプを用いることが好ましい。このようにすることで、左右中央に備えられたカメラ１から見たときに、手前側の他車両によりテクスチャ候補上に生じる影の範囲を大きくすることができる。

上記に説明したようなテクスチャ候補の輝度変化を調べるための画像を撮像するときには、カメラ１におけるゲイン、シャッター速度または絞りのいずれかを通常の撮像時に比べて変化させることが好ましい。その内容を図７を用いて説明する。図７は、実空間における明るさとカメラ１の輝度出力との関係の例を示している。カメラ１は、符号１０または１１に示すいずれかのカメラ特性に従って、撮像した物体の明るさに応じた輝度出力を行うものとする。

通常の撮像時、すなわち障害物候補をパターンマッチングによって抽出するための画像を撮像するときには、実空間に存在する様々な明るさの物体の輝度分布を画像上に表せるように、広いレンジの明るさをカバーできるカメラ特性１０を選択する。一方、投光／非投光時におけるテクスチャ候補の輝度変化を調べるための画像を撮像するときには、カメラ特性１１を選択する。カメラ特性１１は、符号１２に示すテクスチャ候補の非投光時の明るさを中心に、大きく輝度出力が変化するようにしたものである。非投光時の明るさ１２は、カメラ特性１０で撮像された画像の輝度値からあらかじめ知ることができる。これにより、投光器２から光を照射したときの明るさの変化によって、画像上のテクスチャ候補の輝度に大きな変化量を得ることができる。

たとえば、投光器２からの投光によって、図に示すΔＢだけテクスチャ候補の明るさが変化したとすると、カメラ特性１０のときは画像にΔＬ１の輝度変化しか起こらないが、カメラ特性１１のときにはΔＬ２の輝度変化が起こる。このように、少ない明るさ変化であっても、カメラ特性を変えることで画像に大きな輝度変化を得ることができる。これにより、テクスチャ候補に現れる影の有無をより正確に判別できるようになって、検出対象である他車両の検出精度を上げることができる。

以上説明したカメラ特性の選択は、カメラ１のゲイン、シャッター速度、または絞りのいずれかを変化させることによって行うことができる。シャッター速度や絞りを変化させると、撮像時の露光量を制御してカメラ１への入力光量を調節することができる。また、ゲインを変化させると、入力光量に対するカメラ１からの輝度出力量を調節できる。したがって、露光量またはゲインのいずれか一方、または両方を制御することにより、任意のカメラ特性を選択することが出来る。このとき、選択するカメラ特性１０および１１は固定のものではなく、撮像された画像に応じて変化させるようにすることが好ましい。

本装置は、以上説明したような処理を行うことにより、撮像画像に基づいて障害物として周囲の他車両を検出し、検出された他車両がテクスチャであるか否かを判定することによって、その他車両の検出結果の信頼性を判断する。そして、テクスチャでない場合は信頼性ありと判断してその他車両を画面表示し、テクスチャである場合は信頼性なしと判断してその他車両を画面表示しない。このようにして、他車両の検出結果を運転者に報知する。このとき実行されるフローチャートを図８に示す。図８の処理フローは、所定の時間間隔、たとえばカメラ１における撮像のフレーム間隔ごとに、マイコン４により実行されるものである。

ステップＳ１００では、画像メモリ３に記録された画像データを読み出す。この画像データには、カメラ１によって撮像された画像の輝度情報が表されている。すなわち、カメラ１によって撮像された画像をステップＳ１００においてマイコン４に読み込む。ステップＳ１０１では、検出対象とする障害物すなわち他車両をパターンマッチングにより抽出するための画像パターンを読み出す。この画像パターンは、車両の輝度や形状等の特徴を表したデータであり、マイコン４内に記録されている。

ステップＳ１０２では、ステップＳ１００で読み込んだ画像から、ステップＳ１０１で読み出した画像パターンに合致する部分をパターンマッチングを用いて抽出する。ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で抽出した部分を障害物候補として検出する。より具体的に述べると、ステップＳ１０２においては、読み込んだ画像からエッジ抽出した領域ごとにパターンマッチング用の画像パターンとの近似度を算出し、ステップＳ１０３においては、算出された近似度が所定のしきい値を超えている領域を障害物候補として検出する。こうして、ステップＳ１０２とＳ１０３でパターンマッチングを行うことにより、障害物候補を検出する。

ステップＳ１０４とＳ１０５では、ステップＳ１０３で検出された障害物候補が互いに画像上で重なっているか否かを判定するために、各障害物候補の画像上の位置を求める。たとえば、各障害物候補が画像中に占める領域の中心点の座標位置を求め、これによって各障害物候補の画像上の位置を表す。ステップＳ１０４において、まだ画像上の位置を求めていない障害物候補があるか否かを判定し、ある場合はステップＳ１０５において、いずれかの障害物候補の画像上の位置を求める。ステップＳ１０５の実行後はステップＳ１０４へ戻る。全ての障害物候補について画像上の位置が求められた、あるいはステップＳ１０３において障害物候補が１つも検出されなかった場合は、ステップＳ１０４が否定判定され、ステップＳ１０６へ進む。

ステップＳ１０６では、ステップＳ１０３で検出された各障害物候補の画像上での重なり判定を行う。このとき、ステップＳ１０５において求められた各障害物候補の画像上の位置と、各障害物候補が画像中に占める領域の大きさとに基づいて、各障害物候補が画像上で互いに重なっているか否かを判定する。そして、重なっていると判定した場合には、そのうち実空間上でより遠方にあるものをテクスチャ候補とする。なお、自車両から各障害物候補までの実空間上の距離は、前述したように画像上の位置によって判断することができる。

ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６でテクスチャ候補として検出された障害物候補の情報をリスト化し、テクスチャ候補リストとして記録する。ここで記録される情報には、ステップＳ１０５で算出された各テクスチャ候補の画像上の位置情報が含まれる。なお、テクスチャ候補リストはマイコン４によって記憶され、新たな情報が書き込まれるたびにその内容が更新される。

ステップＳ１０８では、マイコン４内に記憶された投光器２の発光強度マップを読み出す。この発光強度マップには、自車両から障害物候補までの距離と発光強度との関係が記録されている。ステップＳ１０９では、投光器２から照射する光の強度、範囲および方向を、テクスチャ候補の実空間上の位置に応じて設定する。このとき、ステップＳ１０７でテクスチャ候補リストに記録された画像上の位置情報により、各テクスチャ候補の実空間上の距離と方向とを求める。そして、算出された距離とステップＳ１０８で読み出した発光強度マップに基づいて照射強度を決定し、算出された方向に基づいて照射方向を決定する。また、照射範囲については、各テクスチャ候補の位置と大きさに基づいて、テクスチャ候補の全体を照射できるように決定する。複数のテクスチャ候補が検出された場合には、それらの全てに光が照射されるように、投光器２からの照射範囲および照射方向が決定される。なお、この時点では投光器２からの投光はまだ行わない。

ステップＳ１１０では、各テクスチャ候補の画像上での輝度値をそれぞれ算出する。このとき、通常は各テクスチャ候補の画像領域内における輝度は均一でないため、その領域内の輝度の平均値や中央値などが、各テクスチャ候補の画像上での輝度値として用いられる。ステップＳ１１１では、ステップＳ１１０で算出された各テクスチャ候補の画像上での輝度値に基づいて、カメラ１のゲインとシャッター速度を制御する。このとき、図７で説明したように、算出された輝度値とそのときのカメラ特性によって各テクスチャ候補の明るさを求め、その明るさを中心に輝度出力が大きく変化するカメラ特性となるように、カメラ１のゲインとシャッター速度の制御を行う。なお、複数のテクスチャ候補に対して異なる複数の輝度値がステップＳ１１０で算出された場合には、それぞれの輝度値を示す明るさを全て含んだ範囲のカメラ特性となるようにする。

ステップＳ１１２では、カメラ１を用いて撮像された非投光時の画像を画像メモリ３から読み込む。ステップＳ１１３では、投光器２をオンにし、ステップＳ１０９で設定した条件に従って投光器２から光を照射する。こうして、投光器２からの投光を行う。ステップＳ１１４では、ステップＳ１１３において投光器２から投光しているときのカメラ１の撮像画像を画像メモリ３から読み込む。ステップＳ１１５では、投光器２をオフして、投光器２からの投光を終了する。

ステップＳ１１６では、ステップＳ１１２で読み込んだ非投光時の画像と、ステップＳ１１４で読み込んだ投光中の画像との差分を算出し、両者の差分画像を求める。この差分画像には、投光器２からの投光前後での各テクスチャ候補の輝度変化が表されている。ステップＳ１１７では、ステップＳ１１６で求めた差分画像において輝度値が所定値より小さい領域を抽出する。この領域は、投光によって輝度が変化しなかった部分、すなわち影が生じていた部分である。

ステップＳ１１８では、各テクスチャ候補の画像上の領域内に、ステップＳ１１７で抽出した領域、すなわち影の部分が含まれているか否かを判定することにより、各テクスチャ候補がテクスチャであるか否かを判定する。影の部分が含まれていないテクスチャ候補があった場合は、そのテクスチャ候補はテクスチャであると判定して、ステップＳ１１９へ進む。ステップＳ１１９では、ステップＳ１０３で検出された障害物候補から、ステップＳ１１８でテクスチャと判定されたものを除外する。ステップＳ１１９でテクスチャを全て除外した後は、ステップＳ１２０へ進む。なお、ステップＳ１１８で全てのテクスチャ候補に影の部分が含まれており、テクスチャと判定されなかった場合には、ステップＳ１１８からステップＳ１２０へ進む。

ステップＳ１２０では、ステップＳ１１８でテクスチャと判定されてステップＳ１１９で除外されたものを除いて、ステップＳ１０３で検出された障害物候補の情報を検出リストとして記録する。ここで記録される情報は、モニタ５に検出結果の画像を表示するための情報である。なお、検出リストはマイコン４によって記憶され、新たな情報が書き込まれるたびにその内容が更新される。ステップＳ１２１では、ステップＳ１２０で記録された検出リストの障害物候補の情報に基づいて、モニタ５へ画像信号を出力する。このようにして、検出された障害物すなわち他車両がモニタ５へ表示される。

以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）カメラ１を用いて撮像した自車両前方の撮像画像により他車両を障害物候補として検出し、その障害物候補のうちのテクスチャ候補に対して投光器２から光を照射する。そして、投光器２からの非投光中と投光中にそれぞれカメラ１により取得された撮像画像に基づいて、テクスチャ候補がテクスチャであるか否かを判定することにより、障害物候補の検出結果の信頼性を判断することとした。このようにしたので、検出された障害物候補が真に障害物であるか、それともテクスチャであるかを判断することができる。その結果、検出対象とする障害物が鏡面状の反射物に映り込んだ像や、その障害物の特徴に合致している周囲の風景などのテクスチャによって生じる誤検出を防ぐことができる。

（２）投光器２が光を照射していないときの撮像画像と、投光器２が光を照射しているときの撮像画像とをカメラ１により取得し、これらの撮像画像の差分画像を求めて両者を比較することにより、テクスチャ候補がテクスチャであるか否かを判定して障害物候補の検出結果の信頼性を判断することとした。具体的には、求められた差分画像に基づいて、投光器２が光を照射しているときの撮像画像に影の部分が現れているか否かを判定する。影の部分が現れている場合は、そのテクスチャ候補（障害物候補）は障害物であり、検出結果を信頼性ありと判断する。現れていない場合は、そのテクスチャ候補（障害物候補）はテクスチャであって、検出結果を信頼性なしと判断することとした。このようにしたので、撮像画像に基づいて障害物候補の検出結果の信頼性を判断することができる。

（３）複数の障害物候補が検出されてそれらが互いに撮像画像上で重なっていた場合、実空間上で自車両からより遠方に位置しているものをテクスチャ候補とし、そのテクスチャ候補に向けて投光器２からの投光を行うこととした。このようにしたので、テクスチャ候補がテクスチャであるか否かを判定するための撮像画像をカメラ１を用いて取得することができる。

（４）検出されたテクスチャ候補（障害物候補）の位置と大きさに応じて、投光器２が照射する光の強度、範囲および方向を設定することとしたので、テクスチャ候補に向けて投光器２からの投光を行うことができる。

（５）投光器２が光を照射していないときの撮像画像に基づいて、投光器２が光を照射しているときのカメラ１におけるゲインまたは露光量を制御することとした。このようにしたので、投光器２から光を照射したときの明るさの変化が少ない場合でも、撮像画像に大きな輝度変化を得ることができる。これにより、テクスチャ候補に現れる影の有無をより正確に判別でき、障害物候補の検出結果の信頼性の判断精度を上げることができる。

（６）テクスチャ候補（障害物候補）と自車両との位置関係に応じて、自車両の左右に対をなして備えられた投光器２のいずれかを選択的に用いて投光を行うこととすれば、カメラ１から見たときのテクスチャ候補上に生じる影の範囲を大きくすることができる。そのため、テクスチャ候補に現れる影の有無を容易に判別することができる。

なお、上記の実施形態では、カメラ１を用いて自車両の前方を撮像し、その撮像画像に基づいて自車両の前方に存在する他車両を障害物として検出する例について説明した。しかし、本発明はこの内容に限定されるものではなく、自車両周囲の他の方向、たとえば側方や後方などを撮像し、撮像画像に基づいてその方向に存在する障害物を検出する場合にも適用できる。さらに、他車両以外のもの、たとえば歩行者などを障害物として検出する場合にも、本発明を適用可能である。

また、上記の実施形態において投光器２が照射する光には、可視光あるいは赤外光のいずれも用いることができる。可視光とした場合には、上記の実施形態で説明したように、車両のヘッドランプを用いて容易に投光器２を実現することができ、赤外光とした場合には、自車両や周囲の他車両の運転動作などに影響を及ぼすことなく、投光を行うことができる。さらに、可視光と赤外光の両方の波長帯域を含んでいてもよい。なお、赤外光を用いる場合には、遠赤外光と近赤外光のいずれであっても同様の効果を得ることができる。

さらに、上記の実施形態では、テクスチャ候補の実空間上の位置と大きさに応じて、投光器２から照射する光の強度、範囲および方向を設定する例を説明した。しかし、投光器２からの投光中にカメラ１によって撮像した画像を用いて、上記に説明したようなテクスチャ候補の判定処理を実行することができる限り、投光器２から照射する光のこれらの設定条件を固定としてもよい。あるいは、これらの設定条件のいずれかを変化させ、いずれかを固定としてもよい。この場合には、テクスチャ候補の実空間上の位置と大きさのうち、必要ないずれか一方あるいは両方に応じて、その可変とした投光器２の設定条件を変化させるようにすることができる。

また上記の実施形態では、投光器２からの非投光中に検出された障害物候補に対して、光を照射したときの撮像画像を取得することにより、その検出結果の信頼性を判断する例を説明した。しかし、投光中の検出結果に対しても、照射する光の強度を変化させたときの撮像画像を取得することで、本発明を同様にして適用することができる。この場合、変化中の光の照射強度を変化前より強くしても、弱くしてもいずれでもよい。これにより、たとえば近赤外光を投光する暗視装置などにおいても、本発明を適用することができる。

上記の実施形態では、検出手段と判断手段をマイコン４によって実現しているが、これはあくまで一例であって、本発明の特徴が損なわれない限り、各構成要素は上記実施の形態に限定されない。

本発明の一実施形態による障害物検出装置の構成を示す図である。 カメラと投光器２の車両への取り付け例を示す図である。 障害物候補からテクスチャ候補を検出するときの様子を説明するための図であり、（ａ）は自車両の前方に３台の他車両が走行している様子、（ｂ）は（ａ）のときに自車両から撮像した画像例をそれぞれ示している。 障害物候補からテクスチャ候補を検出するときの様子を説明するための図であり、（ａ）は自車両の前方に走行している他車両に自車両が映り込んでいる様子、（ｂ）は（ａ）のときに自車両から撮像した画像例をそれぞれ示している。 テクスチャ候補に向けて光を照射し、そのテクスチャ候補が真にテクスチャであるか否かを判定する方法を説明するための図であり、（ａ）は自車両の前方に３台の他車両が走行している様子、（ｂ）は（ａ）の状態で投光していないときの撮像画像例、（ｃ）は（ａ）の状態で投光しているときの撮像画像例をそれぞれ示している。 テクスチャ候補に向けて光を照射し、そのテクスチャ候補が真にテクスチャであるか否かを判定する方法を説明するための図であり、（ａ）は自車両の前方に走行している他車両に自車両が映り込んでいる様子、（ｂ）は（ａ）の状態で投光していないときの撮像画像例、（ｃ）は（ａ）の状態で投光しているときの撮像画像例をそれぞれ示している。 テクスチャ候補の輝度変化を調べるための画像を撮像するときに、カメラのゲインやシャッター速度を通常の撮像時に比べて変化させる内容を説明する図である。 本発明の一実施形態による障害物検出装置において実行されるフローチャートである。

符号の説明

１：カメラ
２：投光器
３：画像メモリ
４：マイコン
５：モニタ

Claims (9)

1. 自車両の周囲の撮像画像を取得する撮像手段と、
   前記撮像手段によって取得された撮像画像に基づいて前記自車両の周囲の障害物を検出する検出手段と、
   前記障害物に光を照射する投光手段と、
   前記投光手段が前記障害物に照射する光の照射状態を変化させたときに前記撮像手段によってそれぞれ取得された複数の撮像画像に基づいて、前記検出手段による前記障害物の検出結果の信頼性を判断する判断手段とを備えることを特徴とする車載用障害物検出装置。
2. 請求項１の車載用障害物検出装置において、
   前記判断手段は、前記投光手段が第１の照射状態で光を照射しているときに取得された第１の撮像画像と、前記投光手段が前記第１の照射状態とは少なくとも光強度が異なる第２の照射状態で光を照射しているときに取得された第２の撮像画像とにおける前記障害物の輝度変化により、前記信頼性の判断を行うことを特徴とする車載用障害物検出装置。
3. 請求項２の車載用障害物検出装置において、
   前記判断手段は、前記障害物の輝度変化に影の部分が現れているか否かを判定し、現れている場合はその障害物の検出結果を信頼性ありと判断し、現れていない場合は信頼性なしと判断することを特徴とする車載用障害物検出装置。
4. 請求項２または３のいずれかの車載用障害物検出装置において、
   前記第１の撮像画像に基づいて、前記第２の撮像画像を撮像するときの前記撮像手段におけるゲインまたは露光量のいずれか一方または両方を制御することを特徴とする車載用障害物検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれかの車載用障害物検出装置において、
   前記検出手段により複数の障害物が検出され、その複数の障害物が互いに前記撮像画像上で重なっていた場合、前記投光手段は、その複数の障害物のうち前記自車両からより遠方に位置しているものに向けて照射する光の照射状態を変化させることを特徴とする車載用障害物検出装置。
6. 請求項１〜５のいずれかの車載用障害物検出装置において、
   前記障害物の位置と大きさのいずれか一方あるいは両方に応じて、前記投光手段が光の照射状態を変化させたときに照射する光の強度、範囲または方向のいずれか少なくとも１つを設定することを特徴とする車載用障害物検出装置。
7. 請求項１〜６のいずれかの車載用障害物検出装置において、
   前記投光手段は前記自車両の左右に対をなして備えられ、
   前記障害物と自車両との位置関係に応じて、前記左右一対の投光手段のいずれかによる光の照射状態を選択的に変化させることを特徴とする車載用障害物検出装置。
8. 請求項１〜７のいずれかの車載用障害物検出装置において、
   前記投光手段は、可視光を照射することを特徴とする車載用障害物検出装置。
9. 請求項１〜７のいずれかの車載用障害物検出装置において、
   前記投光手段は、赤外光を照射することを特徴とする車載用障害物検出装置。

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