JP2013166467A - 車両周辺障害物検出装置及び障害物検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】自車周辺のどこに障害物が存在するかを、より低コストで容易且つ精度良く検出することを可能にする。
【解決手段】照明制御部１１の制御によって切り替えられる後方照明装置３の各照射範囲を含む後方監視カメラ２での撮像画像から照射上端ラインを抽出し、抽出した照射上端ラインの非連続部分の検出を行う。そして、非連続部分が検出できた場合に、撮像画像中のその非連続部分に位置する物体を障害物として検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両周辺障害物検出装置及び障害物検出システムに関するものである。

従来、車両周囲の歩行者や車両等の障害物（立体物）を検出する各種の装置が知られている。例えば、画像認識用の辞書を用いて、カメラで撮像した撮像画像中の物体を認識することで障害物を検出する技術が知られている。また、レーザレーダやミリ波レーダや超音波センサやステレオカメラによって障害物を検出する技術も知られている。

また、立体物を検出する技術として、例えば特許文献１には、灯火装置によって格子状パターンを道路上に向けて投射し、道路上に投射された格子状パターンをカメラで撮像した撮影画像から投射された格子状パターンの形状を検出し、検出した形状に応じて道路の起伏（凸部）がある箇所を判断する技術が開示されている。

特開２００８−２１７２６７号公報

しかしながら、画像認識用の辞書を用いて、カメラで撮像した撮像画像中の物体を認識する技術では、歩行者や車両といった障害物と、看板や標識や路面上の２次元の像との区別を行うことが困難なため、障害物を誤って検出してしまう問題点がある。

また、レーザレーダやミリ波レーダといったレーダを用いて障害物を検出する技術では、レーダの水平角度分解能がカメラよりも低いため、自車に対する障害物の位置を精度良く検出することが困難という問題点がある。超音波センサを用いて障害物を検出する技術では、超音波センサの水平角度分解能が特に低いため、自車に対する障害物の位置を検出することすら困難という問題点がある。これに対して、ステレオカメラは、自車に対する障害物の位置を精度良く検出することは可能なものの、高コストであるという問題点がある。

さらに、特許文献１に開示の技術では、格子状パターンを投射するための液晶パネル等の装置や専用の投光装置が必要となるため、コストが増加するという問題点がある。また、特許文献１に開示の技術では、道路上に離散的に存在する障害物を検出するのに利用しようとした場合に、格子状パターンの目を細かくする必要があり、検出のための計算量の増大化を招いてしまうため、障害物の検出が困難になってしまう問題点がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、自車周辺のどこに障害物が存在するかを、より低コストで容易且つ精度良く検出することを可能にする車両周辺障害物検出装置及び障害物検出システムを提供することにある。

請求項１の車両周辺障害物検出装置では、自車周辺に光を照射する照明装置の照射範囲を含む撮像画像から、ライン抽出手段で照射範囲の上端側の境界線である照射上端ラインを抽出する。自車周辺に照射される光の境界線は、立体物が存在しない場合は段差がなく見える一方、立体物が存在する場合には段差が生じて見える。請求項１の構成によれば、照射上端ラインに段差が生じた部分である非連続部分を非連続部分検出手段で検出できた場合に、撮像画像中のその非連続部分に位置する物体を障害物検出手段で障害物と検出するので、ステレオカメラを用いなくても障害物を精度良く検出することができる。また、以上の構成により、撮像画像中の物体の左右方向における位置が検出できる。

さらに、照射範囲制御手段の制御によって切り替えられる各照射範囲を含む各撮像画像について、照射上端ラインの抽出及び非連続部分の検出を逐次行うことにより、撮像画像中の物体の上下方向における位置も検出できる。よって、自車周辺のどこに障害物が存在するかを容易に検出できる。また、照明装置からは格子状パターンといった特別な形状の光を照射する必要がないので、格子状パターンを投射するための液晶パネル等の装置が必要なく、コストを抑えることができる。

その結果、自車周辺のどこに障害物が存在するかを、より低コストで容易且つ精度良く検出することが可能になる。

車両周辺監視システム１００の概略的な構成の一例を示しブロック図である。 （ａ）及び（ｂ）は、制御装置１、後方監視カメラ２、及び後方照明装置３の搭載例を示す模式図である。 後方照明装置３の構成の一例を示す図である。 後方照明装置３の構成の一例を示す図である。 照射範囲切替タイミングと撮像タイミングとを示す模式図である。 後方照明装置３の照射範囲と後方監視カメラ２の撮像範囲とを示す模式図である。 制御装置１での後方障害物検出関連処理のフローの一例を示すフローチャートである。 （ａ）及び（ｂ）は、撮像範囲に立体物が存在しない場合の撮像画像の一例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、撮像範囲に立体物が存在する場合の撮像画像の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１に示す車両周辺監視システム１００は、車両に搭載されるものであり、制御装置１、後方監視カメラ２、後方照明装置３、シフトポジションセンサ４、表示装置５、音声出力装置６、及び車速センサ７を含んでいる。車両周辺監視システム１００が請求項の障害物検出システムに相当する。なお、車両周辺監視システム１００を搭載している車両を以降では自車と呼ぶ。

後方監視カメラ２は、例えば公知のＣＣＤカメラ等、１台の撮像装置によって構成されている。後方監視カメラ２は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、自車の後方側に取り付けられ、制御装置１に接続されている。そして、後方監視カメラ２は、自車の後方の所定範囲を逐次撮像して撮像画像を取得し、その取得した撮像画像を制御装置１に出力する。よって、後方監視カメラ２が請求項の撮像装置に相当する。例えば、後方監視カメラ２は、１００ｍｓｅｃごとなどの定期的に撮像を行うものとする。

後方監視カメラ２としては、カラーカメラやモノクロカメラ等の可視光カメラを用いる構成としてもよいし、赤外線カメラを用いる構成としてもよい。本実施形態では、カラーカメラを用いる場合を例に挙げて説明を行う。また、本実施形態では、例えば後方監視カメラ２の取り付け位置及び撮像方向は固定であるものとして説明を行う。

後方照明装置３は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、自車の後方側に取り付けられ、制御装置１に接続されている。そして、後方照明装置３は、自車の後方の所定範囲に可視光を照射する。例えば、後方照明装置３は、白色の灯火を行う自車の後退灯であるものとして以降の説明を行う。また、後方照明装置３は、光軸を上下方向（垂直方向）に変化させることで、光の照射範囲を自車の近傍から遠方まで（自車の後退方向）に変化させる切り替えが可能となっている。なお、後方照明装置３が請求項の照明装置に相当する。

ここで、図３（ａ）〜図４（ｂ）を用いて、後方照明装置３の構成の一例についての説明を行う。例えば、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、点光源３１から照射される光（実線の矢印参照）を、集光レンズ３２を用いて平行光にして照射する構成とすればよい。点光源３１及び集光レンズ３２は、図３（ａ）及び図３（ｂ）のいずれにおいても、筐体３３の内部に設けられており、少なくとも筐体３３の平行光が照射される領域は、光を透過する素材で出来ているものとする。

照射範囲の切り替えは、公知のオートハイビーム機構と同様にして、図３（ａ）に示すように、後方照明装置３の筐体３３に設けられた可変（破線の矢印参照）のシェード３４によって、上記平行光を遮る範囲を上下方向に変化させることで行う構成とすればよい。他にも、照射範囲の切り替えは、図３（ｂ）に示すように、後方照明装置３の筐体３３に設けられたモータ等のアクチュエータ３５によって、筐体３３自体を所定の角度範囲内で垂直方向に回転（破線の矢印参照）させることで行う構成としてもよい。

また、点光源３１から照射される光の照射範囲（照射分布）が予めわかっている場合には、例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、点光源３１から照射される光（実線の矢印参照）を、集光レンズを用いずに照射する構成としてもよい。点光源３１は、図４（ａ）及び図４（ｂ）のいずれにおいても、筐体３３の内部に設けられており、少なくとも筐体３３の光が照射される領域は、光を透過する素材で出来ているものとする。

照射範囲の切り替えは、図４（ａ）に示すように、後方照明装置３の筐体３３に設けられた可変（破線の矢印参照）のシェード３４によって、上記光を遮る範囲を上下方向に変化させることで行う構成とすればよい。他にも、照射範囲の切り替えは、図４（ｂ）に示すように、後方照明装置３の筐体３３に設けられたモータ等のアクチュエータ３５によって、筐体３３自体を所定の角度範囲内で垂直方向に回転（破線の矢印参照）させることで行う構成としてもよい。

後方照明装置３では、照射範囲を切り替えた場合の最近傍から最遠方までの全ての照射範囲が、後方監視カメラ２の撮像範囲に重なるように設けられている。なお、上記最近傍から最遠方までの自車の後退方向の照射範囲は、後方監視カメラ２の撮像範囲を超えている構成としてもよいし、後方監視カメラ２の撮像範囲に全て収まっている構成としてもよい。

また、後方照明装置３は、自車の左右方向の照射範囲が、後方監視カメラ２の撮像範囲に重なるように設けられている。なお、自車の左右方向の照射範囲は、後方監視カメラ２の撮像範囲を超えている構成としてもよいし、後方監視カメラ２の撮像範囲に全て収まっている構成としてもよい。本実施形態では、自車の左右方向の照射範囲は、後方監視カメラ２の撮像範囲を超えている場合を例に挙げて説明を行う。

シフトポジションセンサ４は、自車のシフト位置を検出するセンサである。表示装置５は、後方監視カメラ２で撮像した撮像画像を表示するものであって、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等を用いて構成することができる。音声出力装置６は、制御装置１から出力された音声信号を取得し、当該音声信号の示す音声を出力するものであって、スピーカ等を用いて構成される。

車速センサ７は、車速に比例する車速パルスを検出し、その車速パルスあるいは車速パルスから定まる車速信号を自車の速度の情報として制御装置１へ出力する。なお、車速センサの代わりに、各転動輪の回転速度から自車の速度を検出する車輪速センサを用いる構成としてもよい。

制御装置１は、主にマイクロコンピュータとして構成され、何れも周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及びこれらを接続するバスによって構成される。制御装置１は、車後方監視カメラ２、シフトポジションセンサ４、車速センサ７から入力された情報に基づき、後方照明装置３の照射範囲を制御する処理や自車の後方の障害物の検出に関する処理（以下、後方障害物検出関連処理）を実行する。よって、制御装置１が請求項の車両周辺障害物検出装置に相当する。制御装置１は、図１に示すように、照明制御部１１、立体物判断部１２、及び出力処理部１３を備えている。

照明制御部１１は、後方照明装置３の前述のシェード３４やアクチュエータ３５の駆動量を調整することによって、後方照明装置３の照射範囲の切り替えを行うなど、後方照明装置３を制御する。よって、照明制御部１１が請求項の照射範囲制御手段に相当する。例えば、前述のシェード３４を用いる場合には、シェード３４を設定された最下部から段階的に上方向に駆動させることで、シェード３４で光を遮る範囲を徐々に減らし、照射範囲を自車の近傍から遠方まで段階的に拡げていく切り替えの制御を行う。

一方、前述のアクチュエータ３５を用いる場合には、筐体３３の自車前後方向に対する角度を、設定された最低角度から段階的に増加させるようにアクチュエータ３５を駆動させることで、照射範囲を自車の近傍から遠方まで段階的にずらしていく切り替えの制御を行う。本実施形態では、シェード３４で光を遮る範囲を徐々に減らし、照射範囲を自車の近傍から遠方まで段階的に拡げていく切り替えの制御を行う場合を例に挙げて以降の説明を行う。

また、照明制御部１１は、照射範囲の切り替えのタイミング（以下、照射範囲切替タイミング）が、後方監視カメラ２での撮像のタイミング（以下、撮像タイミング）と同期するように、照射範囲の切り替えを制御する。照明制御部１１は、撮像タイミングの情報を予め保持している構成としてもよいし、制御装置１への撮像画像の出力のタイミングから決定する構成としてもよい。ここで、図５及び図６を用いて、照射範囲の切り替えの制御の一例について説明を行う。

図５は、照射範囲切替タイミングと撮像タイミングとを示す模式図である。図５のＡが撮像タイミングを示すグラフであって、ＯＮのときに撮像が行われ、ＯＦＦのときには撮像が中断される。また、図５のＢが照射範囲切替タイミングを示すグラフであって、縦軸が照射範囲の後退方向についての変化量を示している。なお、照射範囲の後退方向の変化量は、照射範囲の後退方向側のカットラインの移動量に相当しているので、以降はカットライン移動量と呼ぶ。また、Ａ及びＢの横軸方向は時間を示している。

図６は、後方照明装置３の照射範囲と後方監視カメラ２の撮像範囲とを示す模式図である。図６の斜線で示す範囲が後方監視カメラ２の撮像範囲を示している。また、点線に挟まれた範囲が後方照明装置３の最大限の照射範囲を示しており、Ｃ１〜Ｃ４の矢印がカットライン移動量を示している。

図５及び図６に示すように、照射範囲の後退方向側のカットラインが自車の近傍（図中のＮ）から遠方（図中のＦ）まで段階的に移動するように照射範囲の切り替えの制御を行う。また、照射範囲切替タイミングは、撮像タイミングよりも少し早めとなるように撮像タイミングと同期させる。

これによれば、照射範囲を切り替えるごとに後方監視カメラ２からその照射範囲を含む撮像画像が得られることになるので、照射範囲の切り替えの周期よりも撮像の周期が短い場合に生じる、同一の照射範囲について連続して複数の撮像画像が得られることによる無駄を省くことができる。また、照射範囲の切り替えの周期よりも撮像の周期が長い場合に生じる、一部の照射範囲についての撮像画像が得られなくなる状況を回避することもできる。さらに、照射範囲切替タイミングが撮像タイミングよりも少し早めとなるように同期させるので、照射範囲の切り替え中に撮像が行われることにより生じる撮像ボケを回避することができる。

立体物判断部１２は、後方監視カメラ２で逐次撮像した上述の照射範囲を含む撮像画像をもとに、自車の後方の障害物の検出を行う。立体物判断部１２での処理については後に詳述する。出力処理部１３は、立体物判断部１２での障害物の検出結果に応じた警告等の通知を行うためのデータや後方監視カメラ２で撮像した撮像画像のデータを、表示装置５や音声出力装置６に出力する。

次に、図７のフローチャートを用いて、制御装置１での後方障害物検出関連処理についての説明を行う。なお、本フローは、例えば自車のイグニッション電源がオンになっている状態であって、且つ、シフトポジションが後退位置「Ｒ」以外となったときに開始される。

まず、ステップＳ１では、シフトポジションが後退位置「Ｒ」となったか否かを立体物判断部１２が判定する。シフトポジションが後退位置「Ｒ」となったか否かは、シフトポジションセンサ４から入力される信号をもとに判定する構成とすればよい。そして、シフトポジションが「Ｒ」となったと判定した場合（ステップＳ１でＹＥＳ）には、ステップＳ２に移る。また、シフトポジションが「Ｒ」となっていないと判定した場合（ステップＳ１でＮＯ）には、ステップＳ１に戻ってフローを繰り返す。

ステップＳ２では、照明制御部１１が後方照明装置３の電源をＯＮ（つまり、照明ＯＮ）にして、ステップＳ３に移る。なお、後方照明装置３の電源をＯＮしたときの初期状態としては、後方照明装置３の照射範囲が、照射範囲として取り得る複数段階の照射範囲のうち自車の最も近傍の照射範囲（以下、照射下限）となるように照明制御部１１が制御を行うものとする。

ステップＳ３では、立体物判断部１２が撮像画像取得処理を行って、ステップＳ４に移る。撮像画像取得処理では、後方監視カメラ２で撮像された、後方照明装置３の照射範囲を含む撮像画像を取得し、ステップＳ４に移る。よって、このステップＳ３の処理が請求項の撮像画像取得手段に相当する。

ステップＳ４では、立体物判断部１２がライン抽出処理を行って、ステップＳ５に移る。ライン抽出処理では、撮像画像取得処理で取得した撮像画像から、撮像画像中の照射範囲の上端側の境界線である照射上端ラインを抽出する。よって、このステップＳ４の処理が請求項のライン抽出手段に相当する。照射上端ラインの抽出は、撮像画像に対して公知のエッジ検出を行い、所定の長さ以上の左右方向の直線部分若しくは曲線部分を含む線を検出することで行う構成とすればよい。

ステップＳ５では、立体物判断部１２が非連続部分検出処理を行って、ステップＳ５に移る。非連続部分検出処理では、ライン抽出処理で抽出した照射上端ラインに段差が生じた部分（以下、非連続部分）の検出を行う。よって、ステップＳ５の処理が請求項の非連続部分検出手段に相当する。例えば非連続部分の検出は、照射上端ラインに所定値（所定ピクセル）以上の落差の段差があるかを検出することで行う構成とすればよい。ここで言うところの所定値は、誤差程度の値よりも大きな値であって、任意に設定可能な値である。

ここで、非連続部分について図８（ａ）〜図９（ｃ）を用いて説明を行う。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、撮像範囲に立体物が存在しない場合の撮像画像の一例を示す図である。また、図９（ａ）〜図９（ｃ）は、撮像範囲に立体物が存在する場合の撮像画像の一例を示す図である。

図８においては、図８（ａ）、図８（ｂ）の順に撮像画像中の照射範囲が広くなっているものとする。図９においては、図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）の順に撮像画像中の照射範囲が広くなっているものとする。図８及び図９中の網がけ部分が撮像画像中の照射範囲外の領域を示しており、Ｄが照射範囲の上下方向の長さ（照射距離）を示しており、Ｌが道路の白線を示している。照射上端ラインは、図８及び図９中の網がけ部分の下端の境界線に相当する。

一定範囲に照射される光の境界線は、その境界線部分に立体物が存在しない場合は段差がなく見える一方、立体物が存在する場合には段差が生じて見えるという性質がある。よって、撮像範囲に立体物が存在しない場合には、照射範囲を切り替えても、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、撮像画像中の照射上端ラインに段差は生じない。

また、撮像範囲に立体物が存在する場合にも、照射範囲の境界線部分に立体物が存在しないうちは、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、撮像画像中の照射上端ラインに段差は生じない。一方、照射範囲を切り替えて、照射範囲の境界線部分に立体物（図中のＯ参照）が存在するようになると、図９（ｃ）に示すように、撮像画像中の照射上端ラインに段差が生じる。

ステップＳ６では、非連続部分検出処理で非連続部分が検出できた場合（ステップＳ６でＹＥＳ）には、ステップＳ９に移る。また、非連続部分検出処理で非連続部分が検出できなかった場合（ステップＳ６でＮＯ）には、ステップＳ７に移る。

ステップＳ７では、照射範囲として取り得る複数段階の照射範囲のうち自車の最も遠方の照射範囲（以下、照射上限）まで照射範囲の切り替えが行われたか否かを照明制御部１１が判定する。そして、照射上限まで切り替えが行われたと判定した場合（ステップＳ７でＹＥＳ）には、ステップＳ１１に移る。また、照射上限まで切り替えが行われていないと判定した場合（ステップＳ７でＮＯ）には、ステップＳ８に移る。

ステップＳ８では、照明制御部１１が、照射範囲切替タイミングとなるのを待って、照射範囲を自車の遠方側に一段階変化（カットラインを１ステップ分だけ自車の遠方側に移動）させるように切り替える制御を行って、ステップＳ３に戻り、フローを繰り返す。

なお、ユーザが後方監視カメラ２の撮像画像を注視中に照射範囲の切り替えが行われると、撮像画像中で照射範囲が上下方向に移動し、撮像画像が見難くなることが予想されるので、シフトポジションが後退位置「Ｒ」となってから撮像画像を表示装置５に表示させるまでに、照射上限まで照射範囲の切り替えを済ませる構成とすることが好ましい。例えば、シフトポジションが後退位置「Ｒ」となってから１ｓｅｃ程度以内に照射上限まで照射範囲の切り替えを済ませる構成とすればよい。

非連続部分検出処理で非連続部分が検出できていた場合（ステップＳ６でＹＥＳ）のステップＳ９では、立体物判断部１２が障害物検出処理を行う。障害物検出処理では、検出した非連続部分に位置する物体を障害物として、パターンマッチング等の公知の画像認識により検出する。よって、ステップＳ９の処理が請求項の障害物検出手段に相当する。

また、障害物検出処理では、検出した障害物の撮像画像中の左右方向における位置から、自車に対する障害物の左右方向の位置を検出して、ステップＳ１０に移る。これは、後方監視カメラ２の取り付け位置及び撮像方向が固定されている場合に、撮像画像中の位置を実際の自車に対する位置に変換可能なことによる。

さらに、障害物検出処理では、検出した障害物の下端の撮像画像中の上下方向における位置から、自車に対する障害物の距離を検出する。これも、後方監視カメラ２の取り付け位置及び撮像方向が固定されている場合に、撮像画像中の位置を実際の自車に対する位置に変換可能なことによる。

なお、後方監視カメラ２の撮像方向が可変の場合にも、その撮像方向に応じた変換式を予め記憶しておくなどすることにより、撮像画像中の位置を実際の自車に対する位置に変換可能とする構成としてもよい。

また、検出した障害物について、警告対象とするべき障害物か否かを立体物判断部１２で判定し、警告対象とするべき障害物と判定した場合にステップＳ１０に移り、警告対象とするべき障害物でないと判定しなかった場合にステップＳ８に移る構成としてもよい。この場合、例えば検出した障害物の大きさ（例えば撮像画像中の面積）が所定値以上である場合に警告対象とするべき障害物と判定したり、パターンマッチングによって特定の対象（例えば歩行者や車両など）であることが認識された場合に警告対象とするべき障害物と判定したりする構成とすればよい。

そして、障害物検出処理で障害物を検出できた場合（ステップＳ９でＹＥＳ）には、ステップＳ１０に移る。また、障害物検出処理で障害物を検出できなかった場合（ステップＳ９でＮＯ）には、ステップＳ８に移る。

ステップＳ１０では、出力処理部１３が通知処理を行って、ステップＳ１１に移る。通知処理では、障害物の存在をユーザに認識させるための警告を表示装置５や音声出力装置６で行わせる。例えば、障害物への注意を喚起するテキストやアイコン等を表示させることで警告を行う構成としてもよいし、表示装置５で表示させる撮像画像中の障害物を枠で囲うなどの強調表示を行うことで警告を行う構成としてもよい。また、音声出力装置６から障害物への注意を喚起する音声を出力させることで警告を行う構成としてもよい。

なお、通知処理は、自車の予想進路上に障害物が位置する場合にのみ行う構成としてもよい。車の予想進路上に障害物が位置するか否かは、障害物検出処理で検出した障害物の位置をもとに立体物判断部１２が判定する構成とすればよい。

また、通知処理では、検出した障害物が自車の進路上に向かっている場合には、これについての警告も行う構成としてもよい。検出した障害物が自車の進路上に向かっているか否かの判断は、逐次撮像される撮像画像中から検出される障害物の位置が、自車の進路上に逐次近付いてきているか否かを立体物判断部１２で判定することで行う構成とすればよい。

ステップＳ１１では、照明制御部１１が、照射範囲を照射上限に固定（つまり、照射位置固定）してフローを終了する。なお、本フローは、例えば自車のイグニッション電源がオフとなったときにも終了する構成とすればよい。

また、自車の後退距離が長く、再度障害物を確認したい場合などには、障害物の検出を指示するための図示しない操作スイッチへのユーザ操作を受け付けた場合に、再度図７のフローを開始する構成とすればよい。他にも、自車が停車するごとに、再度図７のフローを開始する構成としてもよい。自車の停車は、車速センサ７の信号をもとに制御装置１で判断する構成とすればよい。

以上の構成では、後方照明装置３の照射範囲を含む撮像画像から抽出した照射上端ラインの非連続部分を検出できた場合に、撮像画像中のその非連続部分に位置する物体を障害物と検出する。照射上端ラインの非連続部分は、前述したように、立体物が存在する場合に生じるものなので、以上の構成によれば、ステレオカメラを用いなくても立体物（つまり、障害物）を精度良く検出することができる。また、前述したように、撮像画像中の障害物の左右方向における位置が検出できる。

また、照明制御部１１の制御によって切り替えられる各照射範囲を含む各撮像画像について、照射上端ラインの抽出及び非連続部分の検出を逐次行うことにより、撮像画像中の障害物の上下方向における位置も検出できる。よって、自車の後方のどのあたりに障害物が存在するかを容易に検出できる。他にも、後方照明装置３からは格子状パターンといった特別な形状の光を照射する必要がないので、格子状パターンを投射するための液晶パネル等の装置が必要なく、コストを抑えることができる。その結果、自車周辺のどこに障害物が存在するかを、より低コストで容易且つ精度良く検出することが可能になる。

さらに、後方照明装置３として自車の後退灯を用いるので、後退灯以外に自車の後方に光を照射するための装置を用いる必要がなくなる。よって、後退灯に加えて自車の後方に光を照射するための装置を搭載するのにかかるコストも抑えることができる。

なお、１ステップごとのカットライン移動量は、検出しようとする障害物の大きさに応じて予め設定する構成とすればよい。例えば、対象とする障害物が小さいほど小さく、対象とする障害物が大きいほど大きく設定すればよい。また、１ステップごとのカットライン移動量が地表面上で等間隔となるように制御する構成としてもよいし、カットライン移動量を変化させて制御する構成としてもよい。

例えば、自車の近傍の障害物を重点的に探索したい場合は、自車の近傍ほどカットライン移動量（つまり、照射範囲の変化量）が小さくなるように制御を行う構成とすることが好ましい。

これによれば、自車の近傍ほど、照射上端ラインの抽出をして非連続部分の検出を行う頻度が高くなるので、自車の近傍ほど障害物の検出を行う頻度を高めることができる。この場合、１ステップごとにカットライン移動量を変化させる構成としてもよいし、複数のステップごとにカットライン移動量を変化させる構成としてもよい。

また、１ステップごとのカットライン移動量を、自車の車速に応じて変化させるように制御を行う構成としてもよい。自車の車速については、照明制御部１１が車速センサ７から逐次取得する構成とすればよい。よって、照明制御部１１が請求項の車速取得手段に相当する。一例としては、自車の車速が大きくなるほど、カットライン移動量（つまり、照射範囲の変化量）が大きくなるように制御を行う構成とすればよい。

これによれば、自車の車速が大きくなるほどカットライン移動量（つまり、照射範囲の変化量）を大きくするので、自車の車速が大きくなるほど、障害物が自車の遠方にあるうちに、より早くその障害物を検出することが可能になる。

また、照射範囲の切り替えを行っても、照射上端ラインの抽出の失敗が所定回数以上繰り返された場合に、後退灯（後方照明装置３）が故障したと制御装置１で判断し、後退灯が故障したことを表示装置５や音声出力装置６から通知させる構成としてもよい。

他にも、後方照明装置３として高輝度照明を用い、この高輝度照明を後方監視カメラ２のカメラシャッターに同期して発光させることにより、昼間時においても車両周辺監視システム１００での障害物の検出をより好適に行うことを可能にする構成としてもよい。

前述の実施形態では、後方照明装置３として自車の後退灯を用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば後退灯とは別の灯火装置を用いる構成としてもよい。また、後方監視カメラ２として赤外線カメラを用いる場合には、後方照明装置３として、赤外光や近赤外光を照射する灯火装置を用いる構成とすればよい。

前述の実施形態では、後方監視カメラ２及び後方照明装置３を用いて、自車の後方の障害物を検出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、前述の実施形態で説明したのと同様の技術思想に基づいて、自車の前方の所定範囲を逐次撮像する前方監視カメラ及び自車の前方の所定範囲に可視光や赤外光を照射する前方照明装置を用いて、自車の前方の障害物を検出する構成としてもよい。

この場合に、前方照明装置として自車の前照灯を用いる構成としてもよいし、前照灯とは別の灯火装置を用いる構成としてもよいが、前照灯を用いる構成とすることが好ましい。これは、自車の前照灯を用いるので、前照灯以外に自車の前方に光を照射するための装置を搭載するのにかかるコストを抑えることができるためである。

さらに、自車の側方の所定範囲を逐次撮像する側方監視カメラ及び自車の側方の所定範囲に可視光や赤外光を照射する側方照明装置を用いて、自車の側方の障害物を検出する構成としてもよい。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 制御装置、２ 後方監視カメラ（撮像装置）、３ 後方照明装置（照明装置）、１１ 照明制御部（照射範囲制御手段、車速取得手段）、１２ 立体物判断部、１００ 車両周辺監視システム（障害物検出システム）Ｓ３ 撮像画像取得手段、Ｓ４ ライン抽出手段、Ｓ５ 非連続部分検出手段、Ｓ９ 障害物検出手段

Claims (7)

1. 車両で用いられ、自車周辺を逐次撮像する撮像装置による撮像画像をもとに、自車周辺の障害物を検出する車両周辺障害物検出装置（１）であって、
   自車周辺に照射する光の照射範囲を自車の近傍から遠方に向かう方向へ段階的に変化させる切り替えが可能な照明装置の前記照射範囲の切り替えを制御する照射範囲制御手段（１１）と、
   前記照射範囲制御手段の制御によって切り替えられる各照射範囲を含む前記撮像装置での撮像画像を、逐次取得する撮像画像取得手段（１２、Ｓ３）と、
   前記撮像画像取得手段で取得した撮像画像から、前記照射範囲の上端側の境界線である照射上端ラインを抽出するライン抽出手段（１２、Ｓ４）と、
   前記ライン抽出手段で抽出した照射上端ラインに段差が生じた部分である非連続部分の検出を行う非連続部分検出手段（１２、Ｓ５）と、
   前記非連続部分検出手段で非連続部分が検出できた場合に、前記撮像画像中のその非連続部分に位置する物体を障害物として検出する障害物検出手段（１２、Ｓ９）とを備えることを特徴とする車両周辺障害物検出装置。
2. 請求項１において、
   前記照射範囲制御手段は、自車の近傍に光を照射する場合ほど、前記照射範囲を変化させる量が小さくなるように前記照射範囲の切り替えを制御することを特徴とする車両周辺障害物検出装置。
3. 請求項１又は２において、
   自車の車速を逐次取得する車速取得手段（１１）をさらに備え、
   前記照射範囲制御手段は、車速取得手段で取得する車速が大きくなるほど、前記照射範囲を変化させる量が大きくなるように前記照射範囲の切り替えを制御することを特徴とする車両周辺障害物検出装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記照射範囲制御手段は、前記照射範囲の切り替えのタイミングが、前記撮像装置での撮像のタイミングと同期するように、前記照射範囲の切り替えを制御することを特徴とする車両周辺障害物検出装置。
5. 車両で用いられ、
   自車周辺を撮像する撮像装置（２）と、
   自車周辺に照射する光の照射範囲を自車の近傍から遠方に向かう方向へ段階的に変化させる切り替えが可能な照明装置（３）と、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両周辺障害物検出装置とを含むことを特徴とする障害物検出システム。
6. 請求項５において、
   前記照明装置は、自車の後方に照射する光の照射範囲を自車の近傍から遠方に向かう方向へ段階的に変化させる切り替えが可能な後退灯であって、
   前記撮像装置は、自車の後方を逐次撮像するものであることを特徴とする障害物検出システム。
7. 請求項５において、
   前記照明装置は、自車の前方に照射する光の照射範囲を自車の近傍から遠方に向かう方向へ段階的に変化させる切り替えが可能な前照灯であって、
   前記撮像装置は、自車の前方を逐次撮像するものであることを特徴とする障害物検出システム。

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