JP2010020710A - 路側固定物検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に搭載され、該車両側方の路側固定物を精度良く検出可能なガードレール検出装置を提供する。
【解決手段】距離画像センサにより、車両側方の判定対象物の距離画像を取得するとともに、車両の幅方向の走行位置に応じてテンプレート距離画像を生成し（ステップＳ５の処理を実行して）、該生成したテンプレート距離画像と該取得した距離画像とのマッチング度を算出し、該算出したマッチング度を基に判定対象物がガードレールか否かを判定する（ステップＳ１１乃至ステップＳ１３の処理を実行する）ようにした。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両に搭載され、該車両の走行道路の側方の路側固定物を検出する路側固定物検出装置に関する技術分野に属する。

従来より、車両の走行道路に沿って設けられるガードレール等の路側固定物を検出する路側固定物検出装置は知られている。

例えば、特許文献１に示す検出装置では、車両に搭載されたカメラにより、車両前方の画像（車両側方画像を一部に含む画像）を所定タイミングで取得するとともに、該取得画像におけるガードレールが存在するであろう領域を第１選択領域として設定し、次いで、該所定タイミングよりも遅いタイミングで取得したカメラ画像に対して該第１選択領域の移動先と推定される第２選択領域を設定し、両選択領域内の画像を比較することでガードレール検出を行うようになっている。より具体的には、この検出装置は、両選択領域内の画像に相関がある場合には、第１選択領域内に写し出された判定対象物が静止物であるガードレールと判定する一方、相関が無い場合には、該判定対象物をトラック等の移動物である（つまりガードレールでない）と判定するようになっている。
特開２００４−１３４００号公報

しかし、上述の特許文献１に示す検出装置は、両選択領域内の画像の相関を基に、判定対象物が静止物であるか否かを判定することでガードレール検出を行うものであるため、例えば、車両側方に、縦列停車車両等のガードレール以外の静止物が存在する場合に、これらをガードレールであるとして誤検出してしまうという問題がある。

そこで、撮像したカメラ画像に対して、予め用意した路側固定物の画像をテンプレート画像とするパターンマッチング処理を実行して、そのマッチング度を基に、判定対象物が路側固定物か否かを判定することが考えられる。

しかしながら、カメラにより撮像される路側固定物の画像の各画素の輝度値は、車両の走行道路の幅方向（以下、道路幅方向という）の走行位置や路側固定物の設置位置等の撮像条件によって異なるため、該撮像された画像と上記テンプレート距離画像とのマッチング度も撮像条件によってばらつくこととなり、延いては、路側固定物の検出精度が低下するという問題がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両側方の路側固定物を精度良く検出可能な路側固定物検出装置を提供しようとすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、距離画像取得手段により、車両側方の判定対象物の距離画像を取得するとともに、車両の道路幅方向の走行位置に応じてテンプレート距離画像を生成して、該生成したテンプレート距離画像と該取得した距離画像とのマッチング度を算出し、該算出したマッチング度が所定値以上である場合には、該判定対象物が路側固定物であると判定するようにした。

具体的には、請求項１の発明では、車両の走行道路の側方に存在する路側固定物を検出する路側固定物検出装置を対象とする。

そして、上記車両に搭載され、該車両側方に存在する判定対象物を検出するとともに、それぞれが距離値を有する複数の画素からなる該判定対象物の距離画像を取得する距離画像取得手段と、上記路側固定物が設置される設置基準位置を推定するとともに、該推定した設置基準位置及び上記車両間の離間距離を算出する設置基準位置算出部と、上記設置基準位置算出部により算出された上記設置基準位置及び上記車両間の離間距離を基に、上記路側固定物が該設置基準位置に存在すると仮定した場合に上記距離画像取得手段により取得されるであろう該路側固定物の距離画像を推定して該推定画像をテンプレート距離画像として生成するテンプレート距離画像生成部と、上記距離画像取得手段により取得された上記判定対象物の距離画像と、上記テンプレート距離画像とのパターンマッチング処理を実行してそのマッチング度を算出するマッチング処理部と、上記マッチング処理部にて算出されるマッチング度が所定値以上である場合には、上記判定対象物が上記路側固定物であると判定する一方、該マッチング度が所定値未満である場合には、上記判定対象物が上記路側固定物でないものと判定する路側固定物判定部とを備えているものとする。

この構成によれば、距離画像取得手段により車両側方の判定対象物の距離画像が取得され、テンプレート距離画像生成部にて路側固定物に対応するテンプレート距離画像が生成され、マッチング処理部にて、上記距離画像取得手段により取得された距離画像に対してテンプレート距離画像を基にしたパターンマッチング処理が実行されるとともにそのマッチング度が算出され、路側固定物判定部にて、該マッチング度が所定値以上である場合には判定対象物が路側固定物であると判定され、マッチング度が所定値未満である場合には該判定対象物が路側固定物でないものと判定される。

ここで、上記テンプレート距離画像生成部は、設置基準位置算出部により算出される設置基準位置と車両との離間距離を基に、路側固定物が該設置基準位置に存在すると仮定した場合に距離画像取得手段により取得されるであろう該路側固定物の距離画像を推定して該推定画像をテンプレート距離画像として生成する。これにより、車両の道路幅方向の走行位置や路側固定物の設置位置等の条件を考慮に入れてテンプレート距離画像を生成することができる。したがって、この条件の違いに起因する上記マッチング度のばらつきを極力抑制することができ、延いては、路側固定物判定部における判定処理精度の向上を図ることが可能となる。

また、本発明では、距離画像取得手段により取得された判定対象物の距離画像を基にパターンマッチング処理を行うようになっており、このため、各画素が輝度値を有する濃淡画像を基にパターンマッチング処理を行う場合に比べて、照明条件（太陽の照り具合等）の影響を極力低減することができる。したがって、照明条件の違いに起因するマッチング度のばらつきを抑制して、路側固定物判定部における路側固定物の検出精度をより一層向上させることができる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記路側固定物は、地面から上方に突出し且つ上記車両の走行道路に沿って設けられるものであり、上記マッチング処理部は、上記距離画像取得手段により取得された上記判定対象物の距離画像に対して、上記走行道路の延設方向に対応する所定方向に互いに隣接して並ぶ複数のマッチング処理領域を設定するように構成され、上記テンプレート距離画像生成部は、上記推定画像を上記各マッチング処理領域ごとに求めてテンプレート距離画像として生成するように構成されており、
さらに上記マッチング処理部は、上記各マッチング処理領域ごとにそれぞれに対応するテンプレート距離画像とのパターンマッチング処理を実行してそのマッチング度を算出するように構成されており、上記路側固定物判定部は、上記マッチング度が所定値以上であるマッチング処理領域が、上記所定方向において所定個数以上連続する場合には、上記判定対象物が上記路側固定物であると判定する一方、上記所定個数未満である場合には、上記判定対象物が上記路側固定物でないものと判定するように構成されているものとする。

この構成によれば、マッチング処理部は、距離画像取得手段により取得された判定対象物の距離画像に対して、走行道路の延設方向に対応する所定方向に互いに隣接して並ぶ複数のマッチング処理領域を設定するとともに、該各マッチング処理領域内の画像に対して、テンプレート距離画像生成部にて生成されたテンプレート距離画像を基にマッチング処理を実行し、さらに、各マッチング処理領域ごとにマッチング度を算出する。そして、路側固定物判定部にて、マッチング度が所定値以上であるマッチング処理領域が上記所定方向において（つまり走行道路の延設方向において）所定個数以上連続する場合には、判定対象物が路側固定物であると判定され、所定個数未満である場合には、判定対象物は路側固定物でないものと判定される。これにより、走行道路に沿って存在するガードレールや植え込み等の路側固定物を確実に検出することができる。

すなわち、距離画像取得手段にて取得した路側固定物の距離画像全体を一つのマッチング処理領域としてマッチング処理を行った場合、例えば、路側固定物の一部が欠損する等していると、この欠損部が原因で、取得画像とテンプレート距離画像とのマッチング度が著しく低下することとなり、この結果、判定対象物が路側固定物であるにも拘わらず路側固定物でないとして誤判定してしまうという問題がある。

これに対して、本発明では、この欠損部に対応するマッチング処理領域のマッチング度が所定値未満であっても、その他のマッチング処理領域でマッチング度が所定値以上の領域が所定個数以上連続していれば、判定対象物が路側固定物であると判定されるため、上記のような誤判定を確実に防止し、路側固定物判定部における路側固定物の検出精度をより一層向上させることが可能となる。

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、上記距離画像取得手段は、ＴＯＦ方式の距離画像センサ又はレーザスキャナからなる距離画像取得用センサを有するものとされている。

これにより、曇りの日等、車両の周囲が比較的暗い状況にあっても、この距離画像取得用センサから路側固定物に対して積極的に光が照射されるので、判定対象物の距離画像を確実に取得することができる。

請求項４の発明では、請求項３の発明において、上記路側固定物は、地面から突出して上下方向に延びており、上記テンプレート距離画像は、上記上下方向に対応する方向において、上記距離画像取得用センサの搭載高さに対応する位置から離れるほど、各画素の距離値が大きくなる画像であるものとする。

こうすることで、路側固定物の検出精度を可及的に向上させることができる。すなわち、上方に突設されたガードレール等の路側固定物の距離画像を距離取得画像手段により取得した場合、路側固定物のうちセンサ搭載高さと同じ高さ部分では、該固定物と距離画像取得用センサとの距離が最短となるため、この部分に対応する画素の距離値は最も小さくなる一方、このセンサ高さから上下方向に離れるにしたがって、各画素の距離値も大きくなる。したがって、路側固定物の距離画像のうち各画素の距離値の変化が大きい高さ方向、換言すると距離値の変化が特徴的である高さ方向の画像をテンプレート距離画像として用いることで、判定対象物が対象とする路側固定物である場合とそうでない場合とで、マッチング処理部にて算出されるマッチング度を大きく異ならせることができる。したがって、マッチング閾値（上記所定値）を十分なマージンをもって設定することができて、路側固定物判定部における判定精度の向上を図ることが可能となる。

請求項５の発明では、請求項１乃至４のいずれか一つの発明において、上記設置基準位置は、上記車両が走行する走行道路の側端縁の位置であるものとする。

この構成によれば、走行道路の側端縁に沿って通常設置されるガードレールや植え込み等の路側固定物を確実に検出することができる。

請求項６の発明では、請求項５の発明において、上記車両に搭載され、該車両が走行する走行道路の走行レーンの幅方向両側に沿って延びる車両走行線を撮像する走行線撮像手段をさらに備え、上記設置基準位置算出部は、上記走行線撮像手段により撮像された画像を基に、上記車両走行線の位置を推定し、さらに該推定した車両走行線の位置を基に上記走行道路の側端縁の位置を推定するように構成されている
この構成によれば、設置基準位置算出部おいて、走行線撮像手段により撮像された走行線の画像を基に、車両走行線の位置が推定されるとともに該推定された車両走行線の位置を基に走行道路の側端縁の位置が推定される。これにより、設置基準位置算出部における走行道路側端縁の推定精度の向上を図ることができる。

以上説明したように、本発明の路側固定物検出装置によると、距離画像取得手段により、車両側方の判定対象物の距離画像を取得するとともに、車両の道路幅方向の走行位置に応じてテンプレート距離画像を生成して、該生成したテンプレートと該取得した距離画像とのマッチング度を基に、判定対象物が路側固定物か否かを判定するようにしたことで、車両側方の路側固定物の検出精度を格段に向上することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る路側固定物検出装置としてのガードレール検出装置を含む車両用歩行者警報システム１を示し、この車両用歩行者警報システム１は、車両１００（図２参照）周辺に歩行者が存在する場合には、その旨を運転者に報知する警報を行うものあって、本実施形態では、車両側方に歩行者が存在しても、ガードレール１０１が設置されているために歩行者の安全を十分に確保することができる場合には警報を行わないようになっている。

より具体的には、この車両用歩行者警報システム１は、車室内のルームミラー付近に配設され且つ車両前方から側方に亘る所定視野角θ（例えば、４０°〜６０°）内の範囲を撮像する前方監視カメラ２と、車両前方から側方に亘る所定視野角θ（例えば、４０°〜６０°）内の距離画像を取得する距離画像センサ３（距離画像取得手段の距離画像取得用センサに相当）と、車両１００の車速を検出する車速センサ４と、前方監視カメラ２及びセンサ３，４から出力される画像データや車速情報を基に各種演算を実行するＥＣＵ６と、ＥＣＵ６からの指令を受けて乗員に警報を行う（例えば、「ピー」という警報音を発することで警報を行う）警報装置７とを備えている。

前方監視カメラ２は、例えば、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等からなるものであって、車両１００の走行道路上の車両走行線（走行レーンの幅方向両側に沿って延びる白線又は黄色線）を撮像可能にその画隔サイズや設置高さが設定されている。前方監視カメラ２により撮像された画像は、それぞれが輝度値を有する複数の画素からなり、前方監視カメラ２は、この画像データをＥＣＵ６へと出力する。

距離画像センサ３は、ガードレール１０１に対して光を照射するとともにその反射光を検出して、該光を照射してから該反射光を検出するまでの検出時間を基にガードレール１０１の距離画像を取得する所謂ＴＯＦ（Time of Flight)方式の距離画像センサからなる。ここで、距離画像とは、各画素が距離値を有する複数の画素からなる画像であって、本実施形態では、センサ４からの距離が遠いものほど距離値が大きいものとして、距離値が大きい画素ほど画素濃度を暗く表したものをいう。

図３に示すように、地面から上方に突出するガードレール１０１の場合、センサ設置高さから上下方向に遠ざかるにしたがって、距離画像センサ３からの距離も遠くなるので、該センサ４により取得される距離画像も、センサ設置対応高さに対応する画素の距離値が最も小さくなり、該センサ設置対応高さから上下方向に離れるにしたがって各画素の距離値が大きくなる。このため、距離画像センサ３により得られる距離画像は、図５に示すように、センサ設置対応高さの画素濃度が最も明るくなり、該センサ設置対応高さから上下方向に遠ざかるにしたがって画素濃度は暗くなる。また、図４に模式的に示すように、距離画像は、車両１００から車両前方に遠い側の画像ほど、距離画像センサ３から光照射部位までの距離が長いために画素濃度も暗くなる（つまり距離値が大きくなる）。

距離画像センサ３及び車速センサ４はそれぞれ、取得した距離画像及び車速情報をＥＣＵ６へと出力する。

ＥＣＵ６は、ＣＰＵやメモリ等のハードウェアとこれと協働して各種の演算処理を実行するコンピュータプログラムとで構成されていて、歩行者検出部８と、走行線検出部９と、道路側端縁位置算出部１０と、マッチング用基準距離画像を記憶したマッチング用基準距離画像記憶部１１と、テンプレート距離画像生成部１２と、距離画像センサ制御部１３と、マッチング処理部１４と、ガードレール有無判定部１５と、歩行者警報出力判定部１６とを有している。

歩行者検出部８は、前方監視カメラ２からの画像情報を基に、車両周辺（車両前方から側方に亘る所定視野角θ内）に存在する歩行者を検出する。具体的には、歩行者のテンプレート画像を予め記憶しておいて、前方監視カメラ２により撮像した画像に対してこの歩行者テンプレート画像によるパターンマッチング処理を行うことで、歩行者が存在するか否かを判定して、存在する判定した場合には歩行者が存在する方向や車両１００からの距離を算出する。歩行者検出部８は、歩行者の検出の有無や検出した歩行者に関する情報を歩行者警報出力判定部１６へと出力する。

走行線検出部９は、前方監視カメラ２からの画像情報を基に、車両走行線を識別して、車両走行線と車両１００との道路幅方向に沿った距離（車両１００に対する走行線の道路幅方向の位置）を算出する。走行線検出部９における、車両走行線の識別は、車両走行線に対応する高輝度値の画素領域が、画像の上下方向において所定画素数以上連続しているか否かを判定することで行えばよい。

道路側端縁位置算出部１０は、走行線検出部９からの検出情報を基に、車両走行線から道路幅方向の外側に所定距離離れた位置を道路側端縁位置と推定するとともに、推定した道路側端縁位置と車両１００との道路幅方向に沿った距離（以下、道路端離間距離という）を算出する。

距離画像センサ制御部１３は、距離画像センサ３による距離画像取得タイミングを制御するとともに、距離画像センサ３から出力される距離画像データをマッチング処理部１４へと出力する。より具体的には、距離画像センサ３は、車速センサ４からの車速情報を基に、車両１００が所定距離進む度に、距離画像センサ３による距離画像取得を実行する。

マッチング処理部１４は、距離画像センサ制御部１３から出力された距離画像のうちガードレール１０１が存在するであろう推定ガードレール領域２０（図４参照）を抽出する。より具体的には、マッチング処理部１４は、道路側端縁位置算出部１０からの道路側端縁情報を基に、距離画像センサ制御部１３から出力された距離画像における道路側端縁に対応する道路端対応ライン２１を推定し、この道路端対応ライン２１を底辺とする所定高さの矩形状領域２０を推定ガードレール領域２０として抽出する。尚、図４中、２点鎖線で示すラインは車両走行線の想像線であって、実際の距離画像にこの車両走行線が表されることはない。

そしてさらに、マッチング処理部１４は、図４に示すように、抽出した推定ガードレール領域２０に対して、走行道路の延設方向に対応する所定方向（道路端対応ライン２１の延設方向に一致する方向であって、図４のＺ方向）に互いに隣接して並ぶ複数（本実施形態では１１個）のマッチング処理領域２２を設定する。そして、この各マッチング処理領域２２に対して、テンプレート距離画像生成部１２にて生成されたテンプレート距離画像に基づくパターンマッチング処理を実行する。

テンプレート距離画像生成部１２は、マッチング用基準距離画像記憶部１１に記憶された基準距離画像を基に、各マッチング処理領域２２のそれぞれに対してテンプレート距離画像を生成する。

ここで、基準距離画像は、例えば、道路側端縁位置（ガードレール１０１）と車両１００との道路幅方向に沿った距離が設定基準距離であるとした場合に、距離画像センサ３により取得されると推定されるガードレール１０１の距離画像を基に作成される。具体的には、この推定画像に対して、上述のマッチング処理領域２２の設定時と同様に、走行道路の延設方向に対応する所定方向（Ｚ方向）に並ぶ複数の領域を設定して、それらの領域のうち例えば最も車両１００に近い側の領域を抽出して基準距離画像とすればよい。

テンプレート距離画像生成部１２は、道路側端縁位置算出部１０により算出された道路端離間距離を基に、ガードレール１０１が道路側端縁位置算出部１０にて推定された道路側端縁位置に存在すると仮定した場合に距離画像センサ３より取得されるであろうガードレール１０１の推定距離画像を、各マッチング処理領域２２ごとに推定してテンプレート距離画像として生成する。

具体的には、テンプレート距離画像生成部１２は、道路側端縁位置算出部１０により算出された道路側端縁と車両１００との道路端離間距離と上記設定基準距離との大小関係に基づいて、基準距離画像の各画素の距離値を補正し、さらに、該補正後の基準距離画像を、各マッチング処理領域２２の所定方向（Ｚ方向）の位置に応じて補正することで、該各マッチング処理領域２２ごとに上記推定距離画像を生成してテンプレート距離画像とする。

そうして、生成されるテンプレート距離画像は、図６に示すように、センサ搭載高さに対応する位置の画素濃度が最も明るく（距離値が小さく）、該センサ設置対応高さから上下方向に離れるにしたがって画素濃度が暗く（距離値が大きく）なっている。

また、生成されるテンプレート距離画像は、図６（ａ）及び（ｂ）を比較してもわかるように、車両１００に近い側のマッチング処理領域２２ほど各画素の濃度が明るくなっている（距離値が小さくなっている）。

ガードレール有無判定部１５は、マッチング処理部１４におけるパターンマッチング処理結果を基に、車両側方の距離画像として写し出された判定対象物がガードレール１０１か否かを判定する。

歩行者警報出力判定部１６は、歩行者検出部８及びガードレール有無判定部１５からの情報を基に、運転者に対して警報を行うべきか否かを判定して、警報を行うべきと判定した場合には、警報装置７に対して作動指令を出力する。

次に、ＥＣＵ６におけるガードレール検出処理を含む歩行者警報制御処理について、図７のフローチャートを基に説明する。

先ず、最初のステップＳ１では、前方監視カメラ２、距離画像センサ３、及び車速センサ４からの各情報を読み込む。

ステップＳ２では、歩行者検出部８において、前方監視カメラ２からの画像情報を基に、車両周辺に歩行者が存在するか否かを判定し、この判定がＮＯであるときにはステップＳ１２に進む一方、ＹＥＳであるときにはステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、道路側端縁位置算出部１０において、道路側端縁位置を推定するととも、該道路側端縁位置と車両との道路幅方向に沿った距離である道路側端距離を算出する。

ステップＳ４では、テンプレート距離画像生成部１２において、マッチング用基準距離画像記憶部１１に記憶された基準距離画像を読み込む。

ステップＳ５では、テンプレート距離画像生成部１２において、道路側端距離と上記設定基準距離との大小関係に基づいて、基準距離画像の各画素の距離値を補正する。具体的には、道路端離間距離が設定基準距離よりも大きいときには、基準距離画像の各画素の距離値を全体として低下する方向に補正し、道路端離間距離が設定基準距離よりも小さいときには、全体として距離値を低下させる方向に補正する。この補正量は、予め実験等により求めてマップデータとして記憶されている。

ステップＳ６では、距離画像センサ制御部１３から距離画像センサ３に対して必要な制御信号を出力することで、距離画像センサ３を所定タイミングで（車両１００が所定距離進む度に）作動させて、車両前方から側方に至る距離画像データを取得する。

ステップＳ７では、マッチング処理部１４において、ステップＳ６で取得した距離画像に対して推定ガードレール領域２０を設定するとともに、該領域２０内の画像を抽出する。

ステップＳ８では、推定ガードレール領域２０内の距離画像に対して、Ｚ方向（図４参照）に並ぶ複数のマッチング処理領域２２を設定する。

ステップＳ９では、テンプレート距離画像生成部１２において、各マッチング処理領域２２ごとに、上記補正後の基準距離画像の各画素の距離値を補正して、テンプレート距離画像を生成する。具体的には、車両１００から遠い側のマッチング処理領域２２ほど、基準距離画像の各画素の距離値を大きくする方向に補正する。

ステップＳ１０では、マッチング処理部１４において、各マッチング処理領域２２ごとにそれぞれ、マッチング度を算出する。

このマッチング度（＝Ｒ）は、例えば、マッチング処理領域内の画像の各画素の距離値をＩ（ｍ，ｎ）（画像サイズＭ×Ｎ）とし、テンプレート距離画像の各画素の距離値をＴ（ｍ，ｎ）（画像サイズＭ×Ｎ）としたときに、両距離値Ｉ（ｍ，ｎ），Ｔ（ｍ，ｎ）の残差（次式）により表すことができる。

Ｒ＝ΣΣＩ（ｍ，ｎ）−Ｔ（ｍ，ｎ）
ステップＳ１１では、歩行者警報出力判定部１６において、マッチング度が所定値以上のマッチング処理領域２２がＺ方向（走行道路の延設方向に対応する方向）において所定個数以上、連続する部分が存在するか否かを判定し、この判定がＮＯであるときには、上記判定対象物がガードレール１０１でないものとしてステップＳ１３に進む一方、ＹＥＳであるときには該判定対象物がガードレール１０１であるものとしてステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、歩行者警報出力判定部１６から警報装置７に対して作動禁止指令を出力して、警報装置７による運手者への警報を非実行として、リターンする。

ステップＳ１１の判定がＮＯであるときに進むステップＳ１３では、歩行者警報出力判定部１６から警報装置７に対して作動指令を出力して、警報装置７による運手者への警報を実行して、リターンする。

以上のように構成された、ガードレール検出装置を含む車両用歩行者警報システム１を搭載した車両１００では、車両側方の歩道等に歩行者が存在することにより歩行者検出部８にて歩行者が検出された場合（ステップＳ２の判定がＹＥＳである場合）には、ガードレール有無判定部１５にて該車両側方の判定対象物がガードレール１０１であるか否かの判定処理が実行され、ガードレール１０１であると判定された場合（つまりステップＳ１１の判定がＹＥＳである場合）には、警報装置７の作動は禁止されて（ステップＳ１２の処理が実行されて）運転者に対する警報が非実行とされる一方、該判定対象物がガードレール１０１でないと判定された場合（つまりステップＳ１１の判定がＮＯである場合）には、警報装置７が作動して（ステップＳ１３の処理が実行されて）運転者に対する警報が実行される。

これにより、車両側方に歩行者が存在する場合であってもガードレール１０１が存在する等して、歩行者の安全性が十分に確保できる場合には、警報装置７が作動しないようになっているので、警報装置７の不必要な作動を防止して警報頻度を低下させることができ、警報による乗員の不快感を低減することができる。

ここで、上記実施形態では、マッチング処理部１４は、距離画像センサ３により取得した車両側方の距離画像に対して、走行道路の延設方向に対応する所定方向（Ｚ方向）に互いに隣接して並ぶ複数のマッチング処理領域２２を設定するととも（ステップＳ８の処理を実行するとともに）、各マッチング処理領域２２内の画像と、該各処理領域２２に対応するテンプレート距離画像とのマッチング度を算出し（ステップＳ１０の処理を実行し）、ガードレール有無判定部１５は、マッチング度が所定値以上であるマッチング処理領域２２が、上記取得した距離画像の上記所定方向（Ｚ方向）において所定個数以上連続する場合には（ステップＳ１１の判定がＹＥＳである場合には）、車両側方にガードレール１０１が存在すると判定する一方、所定個数未満である場合には（ステップＳ１１の判定がＮＯである場合には）、ガードレール１０１が存在しないと判定するように構成されている。

この構成によれば、例えばガードレール１０１の一部が欠損する等して該欠損部に対応するマッチング処理領域２２のマッチング度が著しく低下しても、該その他のマッチング処理領域２２でマッチング度が所定値以上の領域が所定個数以上連続していれば、車両側方にガードレール１０１が存在すると判定されるため、ガードレール１０１の検出精度をより一層向上させることができる。

また、上記実施形態では、テンプレート距離画像生成部１２は、道路側端縁位置算出部１０により算出される道路側端縁位置（設置基準位置）と車両１００との離間距離である道路端離間距離を基に、ガードレール１０１が道路側端縁に存在すると仮定した場合に距離画像センサ３により取得されるであろうガードレール１０１の距離画像を各マッチング処理領域２２ごとに推定してテンプレート距離画像とする（ステップＳ４乃至Ｓ９の処理を実行する）ようになっている。

これにより、車両の道路幅方向の走行位置に応じて最適なテンプレート距離画像を生成することができる。したがって、この走行位置の変化に起因してマッチング処理部１４にて算出されるマッチング度がばらつくのを極力抑制することができ、延いては、ガードレール有無判定部１５における判定精度の向上を図ることが可能となる。

また、上記実施形態では、距離画像センサ３は、ＴＯＦ方式の距離画像センサからなるものとされている。これにより、曇りの日等、車両の周囲が比較的暗い状況にあっても、該距離画像センサ３からガードレール１０１に対して積極的に光が照射されるので、車両側方の距離画像を該センサ４により確実に取得することができる。

また、上記実施形態では、テンプレート距離画像生成部１２により生成されるテンプレート距離画像は、高さ方向に対応する方向において、センサ設置対応高さから離れるほど、各画素の距離値が大きくなる画像とされている。

このように、ガードレール１０１の距離画像のうち各画素の距離値の変化が大きい高さ方向、換言すると距離値の変化が特徴的である高さ方向の画像をテンプレート距離画像として用いることで、判定対象物がガードレール１０１である場合とそうでない場合とで、マッチング処理部１４にて算出されるマッチング度を大きく異ならせることができる。したがって、マッチング閾値（上記所定値）を十分なマージンをもって設定することができて、ガードレール有無判定部１５における判定精度の向上を図ることが可能となる。

（他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、距離画像センサ３は、ＴＯＦ方式の距離画像センサからなるものとされているが、例えば、レーザスキャナからなるものであってもよい。

また、上記実施形態では、距離画像センサ３により取得したガードレール１０１の距離画像を、複数のマッチング処理領域２２を設定して各マッチング処理領域２２に対してマッチング処理を実行するようにしているが、必ずしも複数の処理領域２２を設定する必要はなく、例えば、これら複数のマッチング処理領域２２全体を一の処理領域２２として、該処理領域２２に対してパターンマッチング処理を実行するようにしてもよい。この場合には、マッチング処理部１４にて算出したマッチング度が所定値以上であればガードレール有無判定部１５にて判定対象物をガードレール１０１であるものと判定し、マッチング度が所定値未満であれば判定対象物がガードレール１０１でないものと判定すればよい。

また、上記実施形態では、ガードレール検出装置を車両用歩行者警報システム１に適用した例を示すが、必ずしも車両用歩行者警報システム１に適用する必要はない。

また、上記実施形態では、路側固定物検出装置（ガードレール検出装置）によりガードレール検出を行うようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、走行道路に沿って設けられた植え込み（路側固定物）を検出するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、道路側端縁位置算出部１０にて、前方監視カメラ２により車両走行線を撮像して該撮像画像を基に道路側端縁位置を推定するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、前方監視カメラ２により、道路側縁の縁石、溝、植え込み等を撮像して、該撮像画像を基に道路側端縁位置を推定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、道路側端縁位置算出部１０は、推定した道路側端縁位置と車両１００との道路幅方向に沿った距離を算出するものとされているが、必ずしも道路幅方向に沿った距離を算出する必要はなく、道路幅方向に交差する方向に沿った距離を算出するようにしてもよい。

本発明は、車両に搭載され、車両の走行道路の側方の路側固定物を検出する路側固定物検出装置に有用であり、特に、車両周辺の歩行者を検出したときに運転者に警報を行う歩行者警報システムを搭載した車両に有用である。

本発明の実施形態に係るガードレール検出装置を含む車両用歩行者警報システムの概略構成を示すブロック図である。 歩行者警報システムを搭載した車両を示す上側から見た模式図である。 距離画像センサによるガードレール検出に関する説明図である。 距離画像センサにより取得した距離画像を示す模式図である。 距離画像センサにより取得したガードレールの距離画像を示す拡大図である。 マッチング処理部におけるパターンマッチング処理に用いるテンプレート距離画像を示す模式図であって、（ａ）は、車両に最も近い側のマッチング処理領域用のテンプレート距離画像を示し、（ｂ）は、車両から最も遠い側のマッチング処理領域用のテンプレート距離画像を示す。 ガードレール検出装置によるガードレール検出処理を含む歩行者警報制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

２ 前方監視カメラ（走行線撮像手段）
３ 距離画像センサ（距離画像取得手段、距離画像取得用センサ）
１０ 道路側端縁位置算出部（設置基準位置算出部）
１１ ガードレール（路側固定物）
１２ テンプレート距離画像生成部
１３ 距離画像センサ制御部（距離画像取得手段）
１４ マッチング処理部
１６ ガードレール有無判定部（路側固定物判定部）
２２ マッチング処理領域
１００ 車両
１０１ ガードレール（路側固定物）

Claims (6)

1. 車両の走行道路の側方に存在する路側固定物を検出する路側固定物検出装置であって、
   上記車両に搭載され、該車両の側方に存在する判定対象物を検出するとともに、それぞれが距離値を有する複数の画素からなる該判定対象物の距離画像を取得する距離画像取得手段と、
   上記路側固定物が設置される設置基準位置を推定するとともに、該推定した設置基準位置及び上記車両間の離間距離を算出する設置基準位置算出部と、
   上記設置基準位置算出部により算出された上記設置基準位置及び上記車両間の離間距離を基に、上記路側固定物が該設置基準位置に存在すると仮定した場合に上記距離画像取得手段により取得されるであろう該路側固定物の距離画像を推定して該推定画像をテンプレート距離画像として生成するテンプレート距離画像生成部と、
   上記距離画像取得手段により取得された上記判定対象物の距離画像と、上記テンプレート距離画像とのパターンマッチング処理を実行してそのマッチング度を算出するマッチング処理部と、
   上記マッチング処理部にて算出されるマッチング度が所定値以上である場合には、上記判定対象物が上記路側固定物であると判定する一方、該マッチング度が所定値未満である場合には、上記判定対象物が上記路側固定物でないものと判定する路側固定物判定部とを備えていることを特徴とする路側固定物検出装置。
2. 請求項１記載の路側固定物検出装置において、
   上記路側固定物は、上記車両の走行道路に沿って設けられたものであり、
   上記マッチング処理部は、上記距離画像取得手段により取得された上記判定対象物の距離画像に対して、上記走行道路の延設方向に対応する所定方向に互いに隣接して並ぶ複数のマッチング処理領域を設定するように構成され、
   上記テンプレート距離画像生成部は、上記推定画像を上記各マッチング処理領域ごとに求めてテンプレート距離画像として生成するように構成されており、
   さらに上記マッチング処理部は、上記各マッチング処理領域ごとにそれぞれに対応するテンプレート距離画像とのパターンマッチング処理を実行してそのマッチング度を算出するように構成されており、
   上記路側固定物判定部は、上記マッチング度が所定値以上であるマッチング処理領域が、上記所定方向において所定個数以上連続する場合には、上記判定対象物が上記路側固定物であると判定する一方、上記所定個数未満である場合には、上記判定対象物が上記路側固定物でないものと判定するように構成されていることを特徴とする路側固定物検出装置。
3. 請求項１又は２記載の路側固定物検出装置において、
   上記距離画像取得手段は、ＴＯＦ方式の距離画像センサ又はレーザスキャナセンサからなる距離画像取得用センサを有すること特徴とする路側固定物検出装置。
4. 請求項３記載の路側固定物検出装置において、
   上記路側固定物は、地面から突出して上下方向に延びており、
   上記テンプレート距離画像は、上記上下方向に対応する方向において、上記距離画像取得用センサの搭載高さに対応する位置から離れるほど、各画素の距離値が大きくなる画像であることを特徴とする路側固定物検出装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の路側固定物検出装置において、
   上記設置基準位置は、上記車両が走行する走行道路の側端縁の位置であることを特徴とする路側固定物検出装置。
6. 請求項５記載の路側固定物検出装置において、
   上記車両に搭載され、該車両が走行する走行道路の走行レーンの幅方向両側に沿って延びる車両走行線を撮像する走行線撮像手段をさらに備え、
   上記設置基準位置算出部は、上記走行線撮像手段により撮像された画像を基に、上記車両走行線の位置を推定し、さらに該推定した車両走行線の位置を基に上記走行道路の側端縁の位置を推定するように構成されていることを特徴とする路側固定物検出装置。