JP2015227082A - 車体傾斜角度検出装置および車体傾斜角度検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動二輪車の車体の傾斜角度を検出するための専用の構成要素を用いることなく、車体の路面に対する傾斜角度を検出することができる車体傾斜角度検出装置および車体傾斜角度検出方法を提供する。【解決手段】自動二輪車の車体の路面に対する傾斜角度を検出する車体傾斜角度検出装置であって、自動二輪車の車体に固定され、該自動二輪車の前方を撮影するカメラ装置から順次出力された撮影画像に含まれる被写体に基づいて、車体の傾斜角度を順次算出し、該算出した傾斜角度の情報を順次出力する傾斜角度検出部、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、自動二輪車の車体傾斜角度検出装置および車体傾斜角度検出方法に関する。

自動二輪車は、車体を傾けることによってカーブしている道路を走行するため、転倒などの危険な状態となる可能性が高い。このため、危険な状態であることを搭乗者に知らせるなどの目的で、自動二輪車の車体の傾斜角度、いわゆる、バンク角度を検出する様々な技術が開示されている。

例えば、特許文献１で開示された技術では、車体に取り付けた角度センサを用いて車体のバンク角度を検出している。より具体的には、ロール方向の角速度を検出する圧電振動ジャイロと、ヨー方向の角速度を検出する圧電振動ジャイロとを車体に取り付け、それぞれの角度センサが検出したロール方向の角速度とヨー方向の角速度とを用いて、車体のバンク角度を判定している。

また、例えば、特許文献２で開示された技術では、車体の下部に取り付けた超音波の送受波器とポテンショメータとを用いて車体のバンク角度を検出している。より具体的には、送受波器が、車体の進行方向に対して左右に揺動しながら路面に向けて超音波パルスを放射し、路面から反射された超音波パルスの反射波を受波する。また、ポテンショメータは、揺動している送受波器と車体との傾斜角度に応じた値を出力する。そして、特許文献２で開示された技術では、送受波器が照射する超音波パルスの照射方向と路面とが直交するときに、送受波器が最大の反射波を受波することを利用して、最大の反射波を受波したときにポテンショメータから出力された送受波器と車体との傾斜角度を、路面に対する車体のバンク角度としている。

また、例えば、特許文献３で開示された技術では、車両に装着された少なくとも２つの光源と受光器とを用いて車体のバンク角度を検出している。より具体的には、２つの光源のそれぞれが路面に向けてビームを照射し、それぞれの受光器に戻ってきた路面からの反射信号を評価することによって、走行路面に対する横方向の傾斜、つまり、路面に対する車体のバンク角度を決定している。

また、例えば、特許文献４で開示された技術では、左右に一次元光検出素子を設けたカメラと、左右方向にスリット状のビーム輝線を照射するスリット光源とを、車体下面の車体中心線の前後に取り付けることによって車体のバンク角度を検出している。なお、特許文献４で開示された技術では、カメラとスリット光源とを、カメラの光軸とビーム輝線とが交わるように設置される。そして、特許文献４で開示された技術では、車体が傾斜しているときには、カメラに設けられた左側の一次元光検出素子が検出したビーム輝線の位置と、右側の一次元光検出素子が検出したビーム輝線の位置と、左右の一次元光検出素子の間隔（距離）とから、車体のバンク角度を算出している。

特開２００６−１５１２８０号公報 特開平１−２９７３８６号公報 特開２００４−０８３００９号公報 特開平７−１３２８６９号公報

しかしながら、特許文献１〜特許文献４で開示された技術では、車体の路面に対するバンク角度を検出することはできるものの、車体のバンク角度の検出を行う専用の構成要素（例えば、角度センサや超音波の送受波器など）を車体に取り付ける必要がある。そして、車体に取り付けられたバンク角度の検出のための専用の構成要素は、他の用途に利用することができない。

本発明は、上記の課題認識に基づいてなされたものであり、自動二輪車の車体の傾斜角度を検出するための専用の構成要素を用いることなく、車体の路面に対する傾斜角度を検出することができる車体傾斜角度検出装置および車体傾斜角度検出方法を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明の車体傾斜角度検出装置は、自動二輪車の車体の路面に対する傾斜角度を検出する車体傾斜角度検出装置であって、前記自動二輪車の前記車体に固定され、該自動二輪車の前方を撮影するカメラ装置から順次出力された撮影画像に含まれる被写体に基づいて、前記車体の前記傾斜角度を順次算出し、該算出した前記傾斜角度の情報を順次出力する傾斜角度検出部、を備えることを特徴とする。

また、本発明の前記傾斜角度検出部は、前記撮影画像に含まれる、前記傾斜角度の算出に用いる対象の被写体を抽出し、該抽出した被写体の位置を補正し、該抽出した被写体の情報を前記撮影画像に付加した処理画像を出力する画像処理部と、予め定めた条件に基づいて前記処理画像の画角に対して設定した画角の基準線と、前記被写体の情報に基づいて該被写体に対して設定した被写体の基準線との相対的な角度を算出する相対角度算出部と、を備える、ことを特徴とする。

また、本発明の前記相対角度算出部は、前記画角の基準線に対して前記被写体の基準線が傾斜している方向と逆の方向を、前記自動二輪車の進行方向に対する前記車体の傾斜方向とし、該傾斜方向の情報を、前記傾斜角度の情報に含めて出力する、ことを特徴とする。

また、本発明の前記相対角度算出部は、前記処理画像の画角における水平を基準として設定した該画角の水平基準線と、前記被写体の情報に基づいて該被写体が水平である状態を検出して設定した該被写体の水平基準線との相対的な角度を算出する、ことを特徴とする。

また、本発明の前記相対角度算出部は、前記処理画像の画角における垂直を基準として設定した該画角の垂直基準線と、前記被写体の情報に基づいて該被写体が垂直である状態を検出して設定した該被写体の垂直基準線との相対的な角度を算出する、ことを特徴とする。

また、本発明の前記画像処理部は、前記撮影画像に含まれる車両を、前記傾斜角度の算出に用いる対象の前記被写体として抽出し、該抽出した前記車両の位置を補正し、該抽出した被写体が前記車両であることを表す情報を付加した前記処理画像を出力し、前記相対角度算出部は、前記画角の基準線と、前記車両に対して設定した被写体の基準線との相対的な角度を算出する、ことを特徴とする。

また、本発明の前記画像処理部は、前記撮影画像に含まれる道路と空との境界線を、前記傾斜角度の算出に用いる対象の前記被写体として抽出し、該抽出した前記境界線の位置を補正し、該抽出した被写体が前記境界線であることを表す情報を付加した前記処理画像を出力し、前記相対角度算出部は、前記画角の基準線と、前記境界線に対して設定した被写体の基準線との相対的な角度を算出する、ことを特徴とする。

また、本発明の前記画像処理部は、前記撮影画像に含まれる道路の周辺の固定物のそれぞれを、前記傾斜角度の算出に用いる対象の前記被写体として抽出し、該抽出したそれぞれの前記固定物の位置を補正し、該抽出した被写体が前記固定物であることを表す情報を付加した前記処理画像を出力し、前記相対角度算出部は、前記画角の基準線と、前記固定物のそれぞれに対して設定した被写体の基準線のそれぞれとの相対的な角度をそれぞれ算出し、該算出したいずれか１つの前記傾斜角度の情報を出力する、ことを特徴とする。

また、本発明の車体傾斜角度検出方法は、自動二輪車の車体の路面に対する傾斜角度を検出する車体傾斜角度検出方法であって、前記自動二輪車の前記車体に固定され、該自動二輪車の前方を撮影するカメラ装置から順次出力された撮影画像に含まれる被写体に基づいて、前記車体の前記傾斜角度を順次算出し、該算出した前記傾斜角度の情報を順次出力する傾斜角度検出手順、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、自動二輪車の車体の傾斜角度を検出するための専用の構成要素を用いることなく、車体の路面に対する傾斜角度を検出することができるという効果が得られる。

本発明の実施形態における車体傾斜角度検出装置の概略構成を示した図である。 本実施形態の車体傾斜角度検出装置の自動二輪車への配置の一例を示した図である。 本実施形態の車体傾斜角度検出装置において車体の傾斜角度を検出する処理手順を示したフローチャートである。 本実施形態の車体傾斜角度検出装置において車体の傾斜角度を検出する第１の検出例を説明する図である。 本実施形態の車体傾斜角度検出装置において車体の傾斜角度を検出する第１の検出例を説明する図である。 本実施形態の車体傾斜角度検出装置において車体の傾斜角度を検出する第２の検出例を説明する図である。 本実施形態の車体傾斜角度検出装置において車体の傾斜角度を検出する第２の検出例を説明する図である。 本実施形態の車体傾斜角度検出装置において車体の傾斜角度を検出する第３の検出例を説明する図である。 本実施形態の車体傾斜角度検出装置において車体の傾斜角度を検出する第３の検出例を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における車体傾斜角度検出装置の概略構成を示した図である。車体傾斜角度検出装置１は、カメラ装置１０と傾斜角度検出部２０とから構成される。

なお、図１には、本実施形態の車体傾斜角度検出装置によって検出された車体の傾斜角度、つまり、自動二輪車のバンク角度に応じて、自動二輪車に備えた種々の機能を制御するための制御部の一例も併せて示している。より具体的には、本実施形態の車体傾斜角度検出装置が搭載された自動二輪車の搭乗者に様々な警告を行う警告システム３１と、自動二輪車の安全な走行のために備えられた安全装置３２と、自動二輪車に備えた様々な機能の制御を行う車体制御装置３３との一例を示している。なお、以下の説明においては、警告システム３１と、安全装置３２と、車体制御装置３３とのそれぞれを区別しない場合には、「制御部３０」という。

車体傾斜角度検出装置１は、自動二輪車の車体に取り付けられ、自動二輪車の車体の路面に対する傾斜角度（バンク角度）を検出する。そして、車体傾斜角度検出装置１は、検出した車体のバンク角度の情報を、制御部３０のそれぞれに出力する。

カメラ装置１０は、自動二輪車の前方に取り付けられ、自動二輪車が走行する前方を、予め定めた時間の間隔で撮影する。そして、カメラ装置１０は、予め定めた時間の間隔で撮影した撮影画像を、撮影を行う毎に傾斜角度検出部２０に出力する。なお、カメラ装置１０は、自動二輪車の車体の路面に対するバンク角度を検出するのみではなく、自動二輪車の走行における様々な情報を取得する手段として設置されるものであってもよい。従って、例えば、自動二輪車の搭乗者が所有しているカメラ装置を、車体傾斜角度検出装置１を構成するカメラ装置１０として利用することもできる。

傾斜角度検出部２０は、カメラ装置１０から入力されたそれぞれの撮影画像に対して、予め定めた画像処理を行って、自動二輪車の車体の路面に対するバンク角度を検出する。そして、傾斜角度検出部２０は、検出した車体のバンク角度の情報を、自動二輪車に備えたそれぞれの制御部３０に出力する。すなわち、図１に示した構成では、傾斜角度検出部２０は、検出した車体のバンク角度の情報を、警告システム３１と、安全装置３２と、車体制御装置３３とのそれぞれに出力する。傾斜角度検出部２０は、画像取得部２１０と、画像処理部２２０と、相対角度算出部２３０とを備えている。

画像取得部２１０は、カメラ装置１０から予め定めた時間の間隔で入力されたそれぞれの撮影画像を取得する。そして、画像取得部２１０は、取得したそれぞれの撮影画像を、画像処理部２２０に出力する。

画像処理部２２０は、画像取得部２１０から入力されたそれぞれの撮影画像に対して、予め定めた画像処理を施し、画像処理後の画像（以下、「処理画像」という）を相対角度算出部２３０に出力する。画像処理部２２０は、対象物抽出部２２１と、位置補正部２２２とを備えている。

対象物抽出部２２１は、画像取得部２１０から入力されたそれぞれの撮影画像に含まれる、車体のバンク角度の検出に用いる対象の被写体を抽出し、抽出した被写体の情報を撮影画像に付加する。そして、対象物抽出部２２１は、抽出した被写体の情報を付加したそれぞれの撮影画像を、位置補正部２２２に出力する。

位置補正部２２２は、対象物抽出部２２１から入力されたそれぞれの撮影画像に含まれる被写体の情報に基づいて、複数の撮影画像に含まれる同じ被写体同士の位置を補正する。そして、位置補正部２２２は、被写体の位置を補正したそれぞれの撮影画像を、処理画像として相対角度算出部２３０に出力する。

相対角度算出部２３０は、画像処理部２２０から入力された画像処理後のそれぞれの処理画像に基づいて、自動二輪車の車体の路面に対するバンク角度を算出する。そして、相対角度算出部２３０は、算出した車体のバンク角度を、車体傾斜角度検出装置１が検出した車体のバンク角度の情報として、制御部３０のそれぞれに出力する。なお、相対角度算出部２３０が算出するバンク角度には、自動二輪車の進行方向に対して左側への傾き（バンク）であるか、右側へのバンクであるかを表す情報も含まれている。

このような構成によって、車体傾斜角度検出装置１は、取り付けられた自動二輪車の車体の路面に対するバンク角度を検出する。これにより、自動二輪車に備えたそれぞれの制御部３０は、車体傾斜角度検出装置１が検出した車体のバンク角度の情報に基づいて、対応する制御を行うことができる。

例えば、警告システム３１は、車体傾斜角度検出装置１が検出した車体のバンク角度の情報が、転倒するおそれのあるバンク角度であることを表している場合に、自動二輪車の搭乗者に転倒警告を通知することができる。また、例えば、安全装置３２は、車体傾斜角度検出装置１が検出した車体のバンク角度の情報が、転倒するおそれのあるバンク角度であることを表している場合に、エアバックシステムを作動する準備を行うことができる。

また、例えば、車体制御装置３３は、車体傾斜角度検出装置１が検出した車体のバンク角度の情報に応じて、ヘッドライトの照射方向、つまり、ヘッドライトが照射する光軸の方向を、上下方向や左右方向などに変更する制御を行うことができる。また、例えば、車体制御装置３３は、車体傾斜角度検出装置１が検出した車体のバンク角度の情報が、車体が傾斜（バンク）している状態から水平の状態、つまり、車体がバンクしていない状態に変化した場合には、方向指示器の点灯を停止する（キャンセルする）制御を行うことができる。

また、例えば、自動二輪車に備えた走行制御装置は、車体傾斜角度検出装置１が検出した車体のバンク角度の情報に応じて、自動二輪車のサスペンションの制御、加速や減速などの制御（トラクションコントロール、ＡＢＳ、横滑り防止装置の制御）など、様々な制御を行うことができる。

なお、車体傾斜角度検出装置１を構成する傾斜角度検出部２０は、自動二輪車に搭載されているＥＣＵ（電子制御ユニット：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）の機能として備えられる構成であってもよい。同様に、制御部３０のそれぞれも、ＥＣＵの機能として備えられる構成であってもよい。

ここで、車体傾斜角度検出装置１を自動二輪車に取り付ける際の取り付け位置について説明する。図２は、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１の自動二輪車への配置の一例を示した図である。図２（ａ）には、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車を左側面から見た図である。また、図２（ｂ）は、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の上面から見た図である。また、図２（ｃ）は、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車のハンドル周辺を示した図である。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示したように、車体傾斜角度検出装置１を構成するカメラ装置１０は、自動二輪車の風防（いわゆる、カウリング）内に、自動二輪車が走行する前方を撮影するように配置される。また、車体傾斜角度検出装置１を構成する傾斜角度検出部２０は、例えば、自動二輪車のシートの下の収納空間に収納され、ケーブル１００によってカメラ装置１０と接続される。

カメラ装置１０は、図２（ｃ）に示すように、風防を構成する透明度の高いスクリーン５００内の、例えば、タコメータ５０１への搭乗者の視認性を妨げない位置で、自動二輪車のハンドルの操作によって撮影する方向が変化することがないように、自動二輪車の車体に固定される。このため、カメラ装置１０は、自動二輪車の車体の傾斜に応じた、つまり、車体のバンク角度に応じた前方の画像を撮影することができる。

なお、本実施形態においては、カメラ装置１０を自動二輪車の車体に固定する方法に関しては、特に規定しない。また、車体傾斜角度検出装置１を自動二輪車に取り付ける位置は、図２に示した配置に限定されるものではなく、カメラ装置１０が自動二輪車の車体のバンク角度に応じた前方の画像を撮影することができる位置であれば、いかなる位置であってもよい。また、図２に示したように、車体傾斜角度検出装置１を構成するカメラ装置１０と傾斜角度検出部２０とがケーブル１００によって接続される構成に限定されるものでもなく、例えば、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））などの短距離無線通信や、ＷｉＦｉ（登録商標）などの無線ＬＡＮを利用した無線で、カメラ装置１０と傾斜角度検出部２０とが接続される構成であってもよい。また、図２に示したように、車体傾斜角度検出装置１を構成するカメラ装置１０と傾斜角度検出部２０とが分離された構成に限定されるものでもなく、カメラ装置１０と傾斜角度検出部２０とが一体に構成されていてもよい。

次に、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１において車体のバンク角度を検出する処理手順について説明する。図３は、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１において車体の傾斜角度（バンク角度）を検出する処理手順を示したフローチャートである。図３に示したフローチャートにおける処理や判定は、傾斜角度検出部２０内のそれぞれの構成要素によって実行されるものである。なお、車体傾斜角度検出装置１のそれぞれの構成要素の動作は、車体傾斜角度検出装置１の全体を制御する、例えば、傾斜角度検出部２０内に備えた不図示の制御部が実行するプログラムが制御する構成であってもよい。

車体傾斜角度検出装置１における車体のバンク角度の検出の処理は、例えば、自動二輪車のメインキーがＯＮされたときから開始する。車体傾斜角度検出装置１におけるバンク角度の検出処理が開始されると、まず、カメラ装置１０は、撮影を開始し、撮影画像を、傾斜角度検出部２０に出力する。そして、ステップＳ１００において、傾斜角度検出部２０内の画像取得部２１０は、カメラ装置１０から入力された撮影画像を取得し、取得した撮影画像を画像処理部２２０に出力する。

続いて、ステップＳ２００において、画像処理部２２０は、画像取得部２１０から入力されたそれぞれの撮影画像に対する画像処理を行う。ステップＳ２００における画像処理では、まず、対象物抽出部２２１が、撮影画像に含まれる被写体を抽出する。ここで対象物抽出部２２１が抽出する被写体は、自動二輪車の前方を走行している車両、自動二輪車が走行している道路の周辺の建造物などの固定物、自動二輪車の前方の道路と固定物（建造物）や空などとの境界線など、車体のバンク角度の判定に用いることができる対象の被写体である。なお、本実施形態において対象物抽出部２２１が抽出する被写体は、車体傾斜角度検出装置１が取り付けられた自動二輪車の車体のバンク角度の判定に用いることができる被写体であれば、いかなる被写体であってもよく、抽出する被写体の数に関しても、特に規定しない。

そして、対象物抽出部２２１は、抽出した被写体の種類を表す情報を付加した撮影画像を、位置補正部２２２に出力する。例えば、対象物抽出部２２１が前方を走行している車両を抽出した場合には、抽出した被写体が車両であることを表す情報を付加した撮影画像を、位置補正部２２２に出力する。なお、対象物抽出部２２１が前方を走行している車両を抽出する場合には、四輪の車両を抽出することが望ましい。これは、前方を走行している車両が二輪の車両（自動二輪車や自転車）である場合には、この前方を走行している二輪の車両の車体も傾斜（バンク）している場合が考えられるため、車体傾斜角度検出装置１における車体のバンク角度の誤検出を回避するためである。

また、例えば、対象物抽出部２２１が、走行している道路の周辺の建造物（固定物）を抽出した場合には、抽出した被写体が建造物であることを表す情報を付加した撮影画像を、位置補正部２２２に出力する。なお、道路の周辺の建造物（固定物）としては、家またはビルなどの建物、ガードレール、標識または信号機を立てる柱（ポール）、電柱などの道路脇に配置された建造物や、歩道橋、横断歩道などの道路上に配置された建造物などが考えられる。また、道路脇に植えられている樹木を道路脇の建造物としてもよい。

また、例えば、対象物抽出部２２１が、前方の道路と空などとの境界線を抽出した場合には、抽出した被写体が道路の境界線であることを表す情報を付加した撮影画像を、位置補正部２２２に出力する。

そして、ステップＳ２００における画像処理では、続いて、位置補正部２２２が、対象物抽出部２２１が抽出した同じ被写体の位置を補正する。これは、自動二輪車の走行時の振動によって発生するそれぞれの撮影画像の揺れをなくす（キャンセルする）ための処理である。なお、本実施形態においては、位置補正部２２２における被写体の位置補正の方法、つまり、自動二輪車の走行時の振動による影響をキャンセルする方法は、例えば、デジタルカメラに適用されている、既存の手ぶれ補正の技術などを用いることができる。従って、本実施形態においては、位置補正部２２２における被写体の位置補正の方法に関しては、特に規定しない。

そして、位置補正部２２２は、対象物抽出部２２１が抽出した被写体の位置を補正し、抽出した被写体の種類を表す情報が付加された処理画像を、相対角度算出部２３０に出力する。

続いて、ステップＳ３００において、相対角度算出部２３０は、画像処理部２２０から入力されたそれぞれの処理画像に基づいて、車体傾斜角度検出装置１が取り付けられた自動二輪車の車体の路面に対するバンク角度を算出する。ステップＳ３００におけるバンク角度の算出では、まず、相対角度算出部２３０が、入力された処理画像の画角から予め定めた条件に基づいて仮想的に設定する画角の基準線と、画像処理部２２０によって抽出された被写体が水平である状態を表す被写体の基準線とを設定する。より具体的には、画角の左右における垂直方向の予め定めた座標の位置を結ぶことによって、画角における水平の基準とすることができる仮想の水平基準線Ｈｉ（以下、「仮想水平線Ｈｉ」という）を設定する。また、相対角度算出部２３０は、画像処理部２２０によって抽出された被写体の情報に基づいて、この被写体が水平である状態を検出し、検出した状態に基づいて被写体における水平の基準とすることができる水平線Ｈａ（以下、「被写体水平線Ｈａ」という）を設定する。

そして、ステップＳ３００におけるバンク角度の算出では、続いて、相対角度算出部２３０が、設定した仮想水平線Ｈｉと被写体水平線Ｈａとの相対的な角度を算出する。ここで相対角度算出部２３０が算出した角度が、車体のバンク角度となる。なお、車体が傾斜（バンク）している傾斜方向（以下、「バンク方向」という）は、仮想水平線Ｈｉに対して被写体の被写体水平線Ｈａが傾斜している方向と逆の方向となる。つまり、仮想水平線Ｈｉに対して被写体水平線Ｈａが左側に傾斜している場合には、自動二輪車の車体は進行方向に対して右側にバンクしており、仮想水平線Ｈｉに対して被写体水平線Ｈａが右側に傾斜している場合には、自動二輪車の車体は進行方向に対して左側にバンクしていることになる。

なお、ステップＳ３００におけるバンク角度の算出では、水平の基準線に基づいて行うバンク角度の算出方法の代わりに、垂直の基準線に基づいてバンク角度を算出することもできる。この場合、相対角度算出部２３０は、まず、入力された処理画像の画角の上下における水平方向の予め定めた座標の位置を結ぶことによって、画角における垂直の基準とすることができる仮想の垂直基準線Ｖｉ（以下、「仮想垂直線Ｖｉ」という）を設定する。また、相対角度算出部２３０は、画像処理部２２０によって抽出された被写体の情報に基づいて、この被写体が垂直である状態を検出し、検出した状態に基づいて被写体における垂直の基準とすることができる垂直線Ｖａ（以下、「被写体垂直線Ｖａ」という）を設定する。そして、相対角度算出部２３０は、設定した仮想垂直線Ｖｉと被写体垂直線Ｖａとの相対的な角度を算出する。ここで算出した角度も、車体のバンク角度である。なお、車体のバンク方向も、水平線（仮想水平線Ｈｉおよび被写体水平線Ｈａ）に基づいて算出したバンク方向と同様である。つまり、仮想垂直線Ｖｉに対して被写体垂直線Ｖａが左側に傾斜している場合には、自動二輪車の車体は進行方向に対して右側にバンクしており、仮想垂直線Ｖｉに対して被写体垂直線Ｖａが右側に傾斜している場合には、自動二輪車の車体は進行方向に対して左側にバンクしていることになる。

なお、ステップＳ３００におけるバンク角度の算出では、水平線（仮想水平線Ｈｉおよび被写体水平線Ｈａ）または垂直線（仮想垂直線Ｖｉおよび被写体垂直線Ｖａ）のいずれか一方に基づいて車体のバンク角度を算出する方法に限定されるものでもなく、水平線と垂直線との両方に基づいて車体のバンク角度を算出することもできる。また、相対角度算出部２３０は、仮想水平線Ｈｉや仮想垂直線Ｖｉを設定する代わりに、予め定めた角度（例えば、４５°など）の仮想の基準線を設定して、ステップＳ３００における車体のバンク角度の算出を行うこともできる。

続いて、ステップＳ４００において、相対角度算出部２３０は、算出した車体のバンク角度とバンク方向との情報を、車体傾斜角度検出装置１が検出した車体のバンク角度の情報として、制御部３０のそれぞれに出力する。

続いて、ステップＳ５００において、傾斜角度検出部２０は、車体のバンク角度の検出の処理を終了するか否かを判定し、車体のバンク角度の検出の処理を終了する場合（ステップＳ５００のＹＥＳ）には、処理を終了する。一方、ステップＳ５００において、車体のバンク角度の検出の処理を終了しない、すなわち、引き続き車体のバンク角度の検出の処理を行う場合（ステップＳ５００のＮＯ）には、ステップＳ１００に戻って、画像取得部２１０は、カメラ装置１０から入力された次の撮影画像を取得し、取得した撮影画像を画像処理部２２０に出力する。以降、同様に、ステップＳ２００〜ステップＳ５００までの処理を順次繰り返す。

このように、車体傾斜角度検出装置１は、カメラ装置１０が撮影した撮影画像を順次取得して、自動二輪車の車体の路面に対するバンク角度を順次算出（検出）し、算出（検出）した車体のバンク角度の情報（バンク方向の情報も含む）を、制御部３０のそれぞれに順次出力する。これにより、自動二輪車に備えたそれぞれの制御部３０は、車体傾斜角度検出装置１が順次検出した車体のバンク角度の情報に基づいて、対応する制御を行うことができる。

次に、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１において車体のバンク角度を検出する方法の一例について説明する。なお、以下の説明においては、説明を容易にするため、カメラ装置１０が撮影した１枚の撮影画像に対して行う処理について説明する。

＜第１の検出例＞
本第１の検出例は、自動二輪車の前方を走行している車両に基づいて車体のバンク角度を検出する場合の一例である。まず、第１の検出例において、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体が水平の状態、つまり、バンクしていない状態を検出する場合について説明する。図４は、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１において車体の傾斜角度（バンク角度）を検出する第１の検出例を説明する図である。図４（ａ）には、カメラ装置１０が撮影する撮影画像の画角と自動二輪車の車体のバンクの関係を示し、図４（ｂ）には、相対角度算出部２３０が車体のバンク角度の算出を行う処理画像を示している。なお、図４（ｂ）に示した処理画像の画角は、カメラ装置１０が撮影した撮影画像の画角と同様である。

上述したように、カメラ装置１０は、自動二輪車が走行する前方の画像を撮影する。図４には、自動二輪車の前方を走行している四輪の車両を撮影している状態を示している。自動二輪車の車体がバンクしていない場合には、図４（ａ）に示したように、カメラ装置１０から出力された撮影画像に含まれる被写体（ここでは、前方を走行している四輪の車両）も傾斜していない。従って、画像取得部２１０は、図４（ｂ）に示したような撮影画像をカメラ装置１０から取得し、取得した撮影画像を画像処理部２２０に出力する（図３に示したステップＳ１００参照）。

そして、画像処理部２２０は、画像取得部２１０から入力された撮影画像に対する画像処理を行う（図３に示したステップＳ２００参照）。まず、対象物抽出部２２１は、画像取得部２１０から入力された撮影画像に含まれる被写体である四輪の車両を抽出し、抽出した被写体が四輪の車両であることを表す情報を付加した撮影画像を、位置補正部２２２に出力する。続いて、位置補正部２２２は、対象物抽出部２２１が抽出した四輪の車両の位置を補正した処理画像を、相対角度算出部２３０に出力する。

そして、相対角度算出部２３０は、画像処理部２２０から入力された処理画像に基づいて、自動二輪車の車体の路面に対するバンク角度を算出する（図３に示したステップＳ３００参照）。まず、相対角度算出部２３０は、入力された処理画像の画角Ｐ１において仮想水平線Ｈｉ（以下、「仮想水平線Ｈｉ１」という）を設定する。また、相対角度算出部２３０は、画像処理部２２０によって四輪の車両が抽出されたことを表す情報に基づいて、四輪の車両が水平である状態を検出し、四輪の車両における被写体水平線Ｈａ（以下、「被写体水平線Ｈａ１」という）を設定する。図４（ｂ）には、画角Ｐ１の左右における垂直方向の中心の位置を結んだ仮想水平線Ｈｉ１を設定し、四輪の車両における左側のタイヤと路面との境界の位置と、右側のタイヤと路面との境界の位置とを結んだ被写体水平線Ｈａ１を設定した場合を示している。

そして、相対角度算出部２３０は、設定した仮想水平線Ｈｉ１と被写体水平線Ｈａ１との相対的な角度を算出する。図４（ｂ）に示した一例では、仮想水平線Ｈｉ１と被写体水平線Ｈａ１とは平行である。従って、相対角度算出部２３０は、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体が水平の状態、つまり、バンクしていない状態であることを表すバンク角度の情報を、制御部３０のそれぞれに出力する。

続いて、第１の検出例において、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体が右側に角度θだけバンクしている状態を検出する場合について説明する。図５は、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１において車体の傾斜角度（バンク角度）を検出する第１の検出例を説明する図である。図５（ａ）には、図４（ａ）と同様に、カメラ装置１０が撮影する撮影画像の画角と自動二輪車の車体のバンクの関係を示し、図５（ｂ）には、図４（ｂ）と同様に、相対角度算出部２３０が車体のバンク角度の算出を行う、自動二輪車の前方を走行している四輪の車両が含まれる処理画像を示している。なお、図５（ｂ）に示した処理画像の画角は、カメラ装置１０が自動二輪車の前方を走行している四輪の車両を撮影した撮影画像の画角と同様である。

上述したように、カメラ装置１０は、自動二輪車の車体に固定されている。このため、自動二輪車の車体が右側に角度θだけバンクしている場合、カメラ装置１０は、自動二輪車の車体のバンク角度θに応じた角度で、自動二輪車が走行する前方の画像を撮影する。このとき、自動二輪車の前方を走行している四輪の車両は傾斜しないため、カメラ装置１０の角度、つまり、車体のバンク角度θの関係から、図５（ａ）に示したような画角で、カメラ装置１０が撮影を行うことになる。従って、画像取得部２１０は、図５（ｂ）に示したような、被写体である四輪の車両が左側に傾斜している撮影画像をカメラ装置１０から取得し、取得した撮影画像を画像処理部２２０に出力する（図３に示したステップＳ１００参照）。

そして、画像処理部２２０は、自動二輪車の車体がバンクしていない状態のときの処理と同様に、画像取得部２１０から入力された撮影画像に対する画像処理を行う（図３に示したステップＳ２００参照）。より具体的には、対象物抽出部２２１が、画像取得部２１０から入力された撮影画像に含まれる被写体である四輪の車両を抽出し、位置補正部２２２が、対象物抽出部２２１が抽出した四輪の車両の位置を補正し、四輪の車両を抽出したことを表す情報が付加された補正後の処理画像を、相対角度算出部２３０に出力する。

そして、相対角度算出部２３０は、自動二輪車の車体がバンクしていない状態のときの処理と同様に、画像処理部２２０から入力された処理画像に基づいて、自動二輪車の車体の路面に対するバンク角度を算出する（図３に示したステップＳ３００参照）。まず、相対角度算出部２３０は、入力された処理画像の画角Ｐ２において仮想水平線Ｈｉ（以下、「仮想水平線Ｈｉ２」という）を設定する。また、相対角度算出部２３０は、画像処理部２２０によって四輪の車両が抽出されたことを表す情報に基づいて、四輪の車両が水平である状態を検出し、四輪の車両における被写体水平線Ｈａ（以下、「被写体水平線Ｈａ２」という）を設定する。図５（ｂ）には、画角Ｐ２の左右における垂直方向の中心の位置を結んだ仮想水平線Ｈｉ２を設定し、四輪の車両における左側のタイヤと路面との境界の位置と、右側のタイヤと路面との境界の位置とを結んだ被写体水平線Ｈａ２を設定した場合を示している。

なお、図４（ｂ）と図５（ｂ）とを比べてわかるように、画角Ｐ１に設定された仮想水平線Ｈｉ１と、画角Ｐ２に設定された仮想水平線Ｈｉ２とは、それぞれの画角で同じ位置である。また、画角Ｐ１に設定された被写体水平線Ｈａ１と、画角Ｐ２に設定された被写体水平線Ｈａ２とは、同じ被写体である四輪の車両において同じ位置である。

そして、相対角度算出部２３０は、設定した仮想水平線Ｈｉ２と被写体水平線Ｈａ２との相対的な角度を算出する。図５（ｂ）に示した一例では、画角Ｐ２の処理画像が、車体がバンクしている状態でカメラ装置１０が撮影した撮影画像であるため、仮想水平線Ｈｉ２と被写体水平線Ｈａ２とには、角度θの相対的な角度がある。従って、相対角度算出部２３０は、自動二輪車の車体が角度θだけバンクしている状態であることを検出する。また、相対角度算出部２３０は、被写体水平線Ｈａ２が、仮想水平線Ｈｉ２に対して左方向に角度θだけバンクしていることから、自動二輪車の車体が右方向に角度θだけバンクしている状態であると判定する。そして、相対角度算出部２３０は、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体が角度θだけ右方向にバンクしている状態であることを表すバンク角度の情報を、制御部３０のそれぞれに出力する。

このように、本第１の検出例では、自動二輪車の前方を撮影するカメラ装置１０が撮影した被写体、つまり、自動二輪車の前方を走行している四輪の車両に基づいて、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体のバンク角度を検出することができる。車体傾斜角度検出装置１は、このような車体のバンク角度の検出の処理を、カメラ装置１０から入力されたそれぞれの撮影画像に対して順次行う。これにより、自動二輪車に備えたそれぞれの制御部３０は、車体傾斜角度検出装置１が順次検出した車体のバンク角度の情報に基づいて、対応する制御を行うことができる。

＜第２の検出例＞
次に、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１における車体のバンク角度の検出方法の別の一例について説明する。なお、以下の説明においても、説明を容易にするため、カメラ装置１０が撮影した１枚の撮影画像に対して行う処理について説明する。本第２の検出例は、自動二輪車が走行している前方の道路と空との境界線に基づいて車体のバンク角度を検出する場合の一例である。まず、第２の検出例において、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体がバンクしていない状態を検出する場合について説明する。図６は、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１において車体の傾斜角度（バンク角度）を検出する第２の検出例を説明する図である。図６（ａ）には、カメラ装置１０が撮影する撮影画像の画角と自動二輪車の車体のバンクの関係を示し、図６（ｂ）には、相対角度算出部２３０が車体のバンク角度の算出を行う処理画像を示している。なお、図６（ｂ）に示した処理画像の画角は、カメラ装置１０が撮影した撮影画像の画角と同様である。

図６には、自動二輪車が走行している前方の道路と空とを撮影している状態を示している。自動二輪車の車体がバンクしていない場合には、図６（ａ）に示したように、カメラ装置１０から出力された撮影画像に含まれる被写体（ここでは、前方の道路と空）も傾斜していない。従って、画像取得部２１０は、図６（ｂ）に示したような撮影画像をカメラ装置１０から取得し、取得した撮影画像を画像処理部２２０に出力する（図３に示したステップＳ１００参照）。

そして、画像処理部２２０は、画像取得部２１０から入力された撮影画像に対する画像処理を行う（図３に示したステップＳ２００参照）。まず、対象物抽出部２２１は、画像取得部２１０から入力された撮影画像に含まれる被写体から道路と空との境界線を抽出し、抽出した被写体が道路と空との境界線であることを表す情報を付加した撮影画像を、位置補正部２２２に出力する。続いて、位置補正部２２２は、対象物抽出部２２１が抽出した道路と空との境界線の位置を補正した処理画像を、相対角度算出部２３０に出力する。

そして、相対角度算出部２３０は、画像処理部２２０から入力された処理画像に基づいて、自動二輪車の車体の路面に対するバンク角度を算出する（図３に示したステップＳ３００参照）。まず、相対角度算出部２３０は、入力された処理画像の画角Ｐ３において仮想水平線Ｈｉ（以下、「仮想水平線Ｈｉ３」という）を設定する。また、相対角度算出部２３０は、画像処理部２２０によって道路と空との境界線が抽出されたことを表す情報に基づいて、道路と空との境界線を延長した被写体水平線Ｈａ（以下、「被写体水平線Ｈａ３」という）を設定する。図６（ｂ）には、画角Ｐ３の左右における垂直方向の中心の位置を結んだ仮想水平線Ｈｉ３を設定し、道路と空との境界線を延長した被写体水平線Ｈａ３を設定した場合を示している。

そして、相対角度算出部２３０は、設定した仮想水平線Ｈｉ３と被写体水平線Ｈａ３との相対的な角度を算出する。図６（ｂ）に示した一例では、仮想水平線Ｈｉ３と被写体水平線Ｈａ３とは平行である。従って、相対角度算出部２３０は、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体が水平の状態、つまり、バンクしていない状態であることを表すバンク角度の情報を、制御部３０のそれぞれに出力する。

続いて、第２の検出例において、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体が右側に角度θだけバンクしている状態を検出する場合について説明する。図７は、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１において車体の傾斜角度（バンク角度）を検出する第２の検出例を説明する図である。図７（ａ）には、図６（ａ）と同様に、カメラ装置１０が撮影する撮影画像の画角と自動二輪車の車体のバンクの関係を示し、図７（ｂ）には、図６（ｂ）と同様に、相対角度算出部２３０が車体のバンク角度の算出を行う、自動二輪車が走行している前方の道路と空とが含まれる処理画像を示している。なお、図７（ｂ）に示した処理画像の画角は、自動二輪車が走行している前方の道路と空とをカメラ装置１０が撮影した撮影画像の画角と同様である。

上述したように、自動二輪車の車体が右側に角度θだけバンクしている場合、カメラ装置１０は、自動二輪車の車体のバンク角度θに応じた角度で、自動二輪車が走行する前方の画像を撮影する。このとき、自動二輪車が走行している前方の道路と空との境界線は傾斜しないため、カメラ装置１０は、車体のバンク角度θの関係から、図７（ａ）に示したような画角で撮影を行うことになる。従って、画像取得部２１０は、図７（ｂ）に示したような、被写体である道路と空との境界線が左側に傾斜している撮影画像をカメラ装置１０から取得し、取得した撮影画像を画像処理部２２０に出力する（図３に示したステップＳ１００参照）。

そして、画像処理部２２０は、自動二輪車の車体がバンクしていない状態のときの処理と同様に、画像取得部２１０から入力された撮影画像に対する画像処理を行う（図３に示したステップＳ２００参照）。より具体的には、対象物抽出部２２１が、画像取得部２１０から入力された撮影画像に含まれる被写体である道路と空との境界線を抽出し、位置補正部２２２が、対象物抽出部２２１が抽出した道路と空との境界線の位置を補正し、道路と空との境界線を抽出したことを表す情報が付加された補正後の処理画像を、相対角度算出部２３０に出力する。

そして、相対角度算出部２３０は、自動二輪車の車体がバンクしていない状態のときの処理と同様に、画像処理部２２０から入力された処理画像に基づいて、自動二輪車の車体の路面に対するバンク角度を算出する（図３に示したステップＳ３００参照）。まず、相対角度算出部２３０は、入力された処理画像の画角Ｐ４において仮想水平線Ｈｉ（以下、「仮想水平線Ｈｉ４」という）を設定する。また、相対角度算出部２３０は、画像処理部２２０によって道路と空との境界線が抽出されたことを表す情報に基づいて、道路と空との境界線延長した被写体水平線Ｈａ（以下、「被写体水平線Ｈａ４」という）を設定する。図７（ｂ）には、画角Ｐ４の左右における垂直方向の中心の位置を結んだ仮想水平線Ｈｉ４を設定し、道路と空との境界線を延長した被写体水平線Ｈａ４を設定した場合を示している。

なお、仮想水平線Ｈｉ３と仮想水平線Ｈｉ４との関係、および被写体水平線Ｈａ３と被写体水平線Ｈａ４との関係は、第１の検出例における関係と同様である。より具体的には、図６（ｂ）と図７（ｂ）とを比べてわかるように、画角Ｐ３に設定された仮想水平線Ｈｉ３と、画角Ｐ４に設定された仮想水平線Ｈｉ４とは、それぞれの画角で同じ位置である。また、画角Ｐ３に設定された被写体水平線Ｈａ３と、画角Ｐ４に設定された被写体水平線Ｈａ４とは、同じ被写体である道路と空との境界線を延長した位置である。

そして、相対角度算出部２３０は、設定した仮想水平線Ｈｉ４と被写体水平線Ｈａ４との相対的な角度を算出する。図７（ｂ）に示した一例では、相対角度算出部２３０が、画角Ｐ４の処理画像に設定した仮想水平線Ｈｉ４と被写体水平線Ｈａ４とから相対的な角度θを算出することによって、自動二輪車の車体が角度θだけバンクしている状態であることを検出する。また、相対角度算出部２３０は、画角Ｐ４の処理画像に設定した被写体水平線Ｈａ４が、仮想水平線Ｈｉ４に対して左方向に角度θだけバンクしていることから、自動二輪車の車体が右方向に角度θだけバンクしている状態であると判定する。そして、相対角度算出部２３０は、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体が角度θだけ右方向にバンクしている状態であることを表すバンク角度の情報を、制御部３０のそれぞれに出力する。

このように、本第２の検出例でも、第１の検出例と同様に、自動二輪車の前方を撮影するカメラ装置１０が撮影した被写体、つまり、自動二輪車の前方の道路と空との境界線に基づいて、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体のバンク角度を検出することができる。そして、車体傾斜角度検出装置１は、第１の検出例と同様に、このような車体のバンク角度の検出の処理を、カメラ装置１０から入力されたそれぞれの撮影画像に対して順次行う。これにより、自動二輪車に備えたそれぞれの制御部３０は、車体傾斜角度検出装置１が順次検出した車体のバンク角度の情報に基づいて、対応する制御を行うことができる。

＜第３の検出例＞
次に、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１における車体のバンク角度の検出方法のさらに別の一例について説明する。なお、以下の説明においても、説明を容易にするため、カメラ装置１０が撮影した１枚の撮影画像に対して行う処理について説明する。本第３の検出例は、自動二輪車が走行している道路の周辺の建造物（固定物）に基づいて車体のバンク角度を検出する場合の一例である。まず、第３の検出例において、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体がバンクしていない状態を検出する場合について説明する。図８は、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１において車体の傾斜角度（バンク角度）を検出する第３の検出例を説明する図である。図８（ａ）には、カメラ装置１０が撮影する撮影画像の画角と自動二輪車の車体のバンクの関係を示し、図８（ｂ）には、相対角度算出部２３０が車体のバンク角度の算出を行う処理画像を示している。なお、図８（ｂ）に示した処理画像の画角は、自動二輪車が走行している前方の道路を含む周辺をカメラ装置１０が撮影した撮影画像の画角と同様である。

図８には、自動二輪車が走行している前方の道路における周辺の建造物を撮影している状態を示している。自動二輪車の車体がバンクしていない場合には、図８（ａ）に示したように、カメラ装置１０から出力された撮影画像に含まれる被写体（ここでは、前方の道路脇の信号機およびビルと、道路上の横断歩道）も傾斜していない。従って、画像取得部２１０は、図８（ｂ）に示したような撮影画像をカメラ装置１０から取得し、取得した撮影画像を画像処理部２２０に出力する（図３に示したステップＳ１００参照）。

そして、画像処理部２２０は、画像取得部２１０から入力された撮影画像に対する画像処理を行う（図３に示したステップＳ２００参照）。まず、対象物抽出部２２１は、画像取得部２１０から入力された撮影画像に含まれる被写体から、信号機の柱、それぞれのビル、横断歩道を抽出し、抽出した被写体が建造物であることを表す情報を撮影画像に付加する。また、対象物抽出部２２１は、入力された撮影画像に含まれる被写体から道路とビルとの境界線を抽出し、抽出した被写体が道路とビルとの境界線であることを表す情報を撮影画像に付加する。そして、対象物抽出部２２１は、抽出したそれぞれの被写体の情報を付加した撮影画像を、位置補正部２２２に出力する。続いて、位置補正部２２２は、対象物抽出部２２１が抽出したそれぞれの被写体の位置を補正した処理画像を、相対角度算出部２３０に出力する。

そして、相対角度算出部２３０は、画像処理部２２０から入力された処理画像に基づいて、自動二輪車の車体の路面に対するバンク角度を算出する（図３に示したステップＳ３００参照）。まず、相対角度算出部２３０は、入力された処理画像の画角Ｐ５において仮想水平線Ｈｉ（以下、「仮想水平線Ｈｉ５」という）を設定する。また、相対角度算出部２３０は、入力された処理画像の画角Ｐ５において仮想垂直線Ｖｉ（以下、「仮想垂直線Ｖｉ５」という）を設定する。また、相対角度算出部２３０は、画像処理部２２０によって抽出された被写体の情報に基づいて、それぞれの被写体に対応する被写体水平線Ｈａ（以下、「被写体水平線Ｈａ５」という）および被写体垂直線Ｖａ（以下、「被写体垂直線Ｖａ５」という）を設定する。

図８（ｂ）には、画角Ｐ５の左右における垂直方向の中心の位置を結んだ仮想水平線Ｈｉ５を設定し、画角Ｐ５の上下における水平方向の中心の位置を結んだ仮想垂直線Ｖｉ５を設定した場合を示している。また、図８（ｂ）には、対象物抽出部２２１が抽出した道路脇の信号機の柱を延長した被写体垂直線Ｖａ５１と、ビルの境界線を延長した被写体垂直線Ｖａ５２と、横断歩道と道路との境界線を延長した被写体水平線Ｈａ５１とを設定した場合を示している。また、図８（ｂ）には、対象物抽出部２２１が抽出した道路とビルとの境界線を延長した被写体水平線Ｈａ５２を設定した場合を示している。

そして、相対角度算出部２３０は、設定した仮想水平線Ｈｉ５または仮想垂直線Ｖｉ５と、対応する被写体水平線Ｈａ５または被写体垂直線Ｖａ５のそれぞれとの相対的な角度を算出する。図８（ｂ）に示した一例では、仮想垂直線Ｖｉ５と被写体垂直線Ｖａ５１とは平行である。また、図８（ｂ）に示した一例では、仮想垂直線Ｖｉ５と被写体垂直線Ｖａ５２とは平行である。また、図８（ｂ）に示した一例では、仮想水平線Ｈｉ５と被写体水平線Ｈａ５１とは平行である。また、図８（ｂ）に示した一例では、仮想水平線Ｈｉ５と被写体水平線Ｈａ５２とは平行である。従って、相対角度算出部２３０は、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体が水平の状態、つまり、バンクしていない状態であることを表すバンク角度の情報を、制御部３０のそれぞれに出力する。

続いて、第３の検出例において、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体が右側に角度θだけバンクしている状態を検出する場合について説明する。図９は、本実施形態の車体傾斜角度検出装置１において車体の傾斜角度（バンク角度）を検出する第３の検出例を説明する図である。図９（ａ）には、図８（ａ）と同様に、カメラ装置１０が撮影する撮影画像の画角と自動二輪車の車体のバンクの関係を示し、図９（ｂ）には、図８（ｂ）と同様に、相対角度算出部２３０が車体のバンク角度の算出を行う、自動二輪車が走行している前方の道路を含む周辺の被写体が含まれる処理画像を示している。なお、図９（ｂ）に示した処理画像の画角は、自動二輪車が走行している前方の道路を含む周辺をカメラ装置１０が撮影した撮影画像の画角と同様である。

上述したように、自動二輪車の車体が右側に角度θだけバンクしている場合、カメラ装置１０は、自動二輪車の車体のバンク角度θに応じた角度で、自動二輪車が走行する前方の画像を撮影する。このとき、自動二輪車が走行している前方の道路における周辺の建造物は傾斜しないため、カメラ装置１０は、車体のバンク角度θの関係から、図９（ａ）に示したような画角で撮影を行うことになる。従って、画像取得部２１０は、図９（ｂ）に示したような、被写体である道路を含めた周辺の建造物が左側に傾斜している撮影画像をカメラ装置１０から取得し、取得した撮影画像を画像処理部２２０に出力する（図３に示したステップＳ１００参照）。

そして、画像処理部２２０は、自動二輪車の車体がバンクしていない状態のときの処理と同様に、画像取得部２１０から入力された撮影画像に対する画像処理を行う（図３に示したステップＳ２００参照）。より具体的には、対象物抽出部２２１が、画像取得部２１０から入力された撮影画像に含まれるそれぞれの被写体を抽出し、位置補正部２２２が、対象物抽出部２２１が抽出したそれぞれの被写体の位置を補正し、抽出したそれぞれの被写体を表す情報が付加された補正後の処理画像を、相対角度算出部２３０に出力する。さらに具体的には、対象物抽出部２２１が、画像取得部２１０から入力された撮影画像に含まれる被写体から、信号機の柱、それぞれのビル、および横断歩道と、道路とビルとの境界線とを抽出し、抽出したそれぞれの被写体の情報を付加した撮影画像を、位置補正部２２２に出力する。その後、位置補正部２２２が、対象物抽出部２２１が抽出したそれぞれの被写体の位置を補正した処理画像を、相対角度算出部２３０に出力する。

そして、相対角度算出部２３０は、自動二輪車の車体がバンクしていない状態のときの処理と同様に、画像処理部２２０から入力された処理画像に基づいて、自動二輪車の車体の路面に対するバンク角度を算出する（図３に示したステップＳ３００参照）。まず、相対角度算出部２３０は、入力された処理画像の画角Ｐ６において仮想水平線Ｈｉ（以下、「仮想水平線Ｈｉ６」という）および仮想垂直線Ｖｉ（以下、「仮想垂直線Ｖｉ６」という）を設定する。また、相対角度算出部２３０は、画像処理部２２０によって抽出された被写体の情報に基づいて、それぞれの被写体に対応する被写体水平線Ｈａ（以下、「被写体水平線Ｈａ６」という）および被写体垂直線Ｖａ（以下、「被写体垂直線Ｖａ６」という）を設定する。

図９（ｂ）には、画角Ｐ６の左右における垂直方向の中心の位置を結んだ仮想水平線Ｈｉ６を設定し、画角Ｐ６の上下における水平方向の中心の位置を結んだ仮想垂直線Ｖｉ６を設定した場合を示している。また、図９（ｂ）には、対象物抽出部２２１が抽出した道路脇の信号機の柱を延長した被写体垂直線Ｖａ６１と、ビルの境界線を延長した被写体垂直線Ｖａ６２と、横断歩道と道路との境界線を延長した被写体水平線Ｈａ６１と、道路とビルとの境界線を延長した被写体水平線Ｈａ６２とを設定した場合を示している。

なお、仮想水平線Ｈｉ５と仮想水平線Ｈｉ６との関係、仮想垂直線Ｖｉ５と仮想垂直線Ｖｉ６との関係、および被写体水平線Ｈａ５または被写体垂直線Ｖａ５と、被写体水平線Ｈａ６または被写体垂直線Ｖａ６との関係は、第１の検出例における関係と同様である。より具体的には、図８（ｂ）と図９（ｂ）とを比べてわかるように、画角Ｐ５に設定された仮想水平線Ｈｉ５と、画角Ｐ６に設定された仮想水平線Ｈｉ６とは、それぞれの画角で同じ位置である。また、画角Ｐ５に設定された仮想垂直線Ｖｉ５と、画角Ｐ６に設定された仮想垂直線Ｖｉ６とは、それぞれの画角で同じ位置である。また、画角Ｐ５に設定された被写体水平線Ｈａ５または被写体垂直線Ｖａ５と、画角Ｐ６に設定された対応する被写体水平線Ｈａ６または被写体垂直線Ｖａ６とは、対応する同じ被写体の境界線を延長した位置である。

そして、相対角度算出部２３０は、設定した仮想水平線Ｈｉ６または仮想垂直線Ｖｉ６と、対応する被写体水平線Ｈａ６または被写体垂直線Ｖａ６のそれぞれとの相対的な角度を算出する。図９（ｂ）に示した一例では、相対角度算出部２３０が、画角Ｐ６の処理画像に設定した仮想垂直線Ｖｉ６と被写体垂直線Ｖａ６１とから、信号機の柱との相対的な角度θｖ１を算出することによって、自動二輪車の車体が角度θｖ１だけバンクしている状態であることを検出する。また、図９（ｂ）に示した一例では、相対角度算出部２３０が、画角Ｐ６の処理画像に設定した仮想垂直線Ｖｉ６と被写体垂直線Ｖａ６２とから、ビルの境界線との相対的な角度θｖ２を算出することによって、自動二輪車の車体が角度θｖ２だけバンクしている状態であることを検出する。また、図９（ｂ）に示した一例では、相対角度算出部２３０が、画角Ｐ６の処理画像に設定した仮想水平線Ｈｉ６と被写体水平線Ｈａ６１とから、横断歩道との相対的な角度θｈ１を算出することによって、自動二輪車の車体が角度θｈ１だけバンクしている状態であることを検出する。また、図９（ｂ）に示した一例では、相対角度算出部２３０が、画角Ｐ６の処理画像に設定した仮想水平線Ｈｉ６と被写体水平線Ｈａ６２とから、道路の境界線との相対的な角度θｈ２を算出することによって、自動二輪車の車体が角度θｈ２だけバンクしている状態であることを検出する。このように、自動二輪車の車体のバンク角度の判定に用いることができる被写体が複数抽出された場合には、それぞれの被写体毎に、バンク角度を算出する。なお、図９（ｂ）に示した一例では、角度θｖ１、角度θｖ２、角度θｈ１、および角度θｈ２のそれぞれは同じ値である。

また、相対角度算出部２３０は、画角Ｐ６の処理画像に設定した被写体水平線Ｈａ６および被写体垂直線Ｖａ６が、仮想水平線Ｈｉ６および仮想垂直線Ｖｉ６に対して左方向にそれぞれの角度θ（角度θｖ１、角度θｖ２、角度θｈ１、角度θｈ２）だけバンクしていることから、自動二輪車の車体が右方向に角度θだけバンクしている状態であると判定する。

そして、相対角度算出部２３０は、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体が角度θだけ右方向にバンクしている状態であることを表すバンク角度の情報を、制御部３０のそれぞれに出力する。

なお、相対角度算出部２３０が検出した車体のバンク角度の情報を制御部３０のそれぞれに出力する際には、１つのバンク角度の情報のみを出力することが望ましい。上述の図９（ｂ）に示した一例では、角度θｖ１、角度θｖ２、角度θｈ１、および角度θｈ２のそれぞれは同じ値であるため、いずれの角度θをバンク角度の情報として制御部３０のそれぞれに出力してもよい。しかし、例えば、横断歩道は、道路に対して直角に配置されているとは限らない。このため、対象物抽出部２２１が車体のバンク角度の判定に用いることができる被写体を複数抽出した場合には、抽出されたそれぞれの被写体をバンク角度の判定に用いる際の優先順位が予め定められていることが望ましい。この優先順位は、例えば、カメラ装置１０が撮影した撮影画像に含まれる被写体の大きさ、つまり、自動二輪車と被写体との距離や、上述した横断歩道のように、車体のバンク角度の判定に用いることができるか否かの確からしさなどによって、予め定められる。例えば、図９（ｂ）に示した一例では、「信号機の柱」が最も優先順位が高く、「ビルの境界線」、「道路とビルとの境界線」の順で優先順位が下がり、「横断歩道と道路との境界線」が最も優先順位が低くなるように、予め優先順位を設定しておくことが考えられる。このことを考慮すると、本第３の検出例では、相対角度算出部２３０が、画角Ｐ６の処理画像に設定した仮想垂直線Ｖｉ６と被写体垂直線Ｖａ６１とから、信号機の柱との相対的な角度θｖ１のみを算出する構成にすることもできる。

このように、本第３の検出例でも、第１の検出例および第２の検出例と同様に、自動二輪車の前方を撮影するカメラ装置１０が撮影したそれぞれの被写体に基づいて、車体傾斜角度検出装置１を取り付けた自動二輪車の車体のバンク角度を検出することができる。そして、車体傾斜角度検出装置１は、第１の検出例および第２の検出例と同様に、このような車体のバンク角度の検出の処理を、カメラ装置１０から入力されたそれぞれの撮影画像に対して順次行う。これにより、自動二輪車に備えたそれぞれの制御部３０は、車体傾斜角度検出装置１が順次検出した車体のバンク角度の情報に基づいて、対応する制御を行うことができる。

上記に述べたとおり、本発明を実施するための形態によれば、自動二輪車が走行する前方を撮影するように配置されたカメラ装置が撮影した撮影画像に含まれるそれぞれの被写体に基づいて、車体傾斜角度検出装置を取り付けた自動二輪車の車体の路面に対するバンク角度を検出することができる。これにより、本発明を実施するための形態の車体傾斜角度検出装置が取り付けられた自動二輪車に備えた種々の機能を制御するための制御部は、車体傾斜角度検出装置が検出した車体のバンク角度の情報に基づいて、自動二輪車が走行している道路に応じた適切な範囲内のバンク角度であるか否かを判定し、対応する制御を行うことができる。

なお、本実施形態においては、カメラ装置が撮影した撮影画像の画角と同じ処理画像の画角における垂直方向の中心の位置を結んだ仮想水平線Ｈｉや、水平方向の中心の位置を結んだ仮想垂直線Ｖｉを設定した場合について説明した。しかし、本実施形態においては、仮想水平線Ｈｉや仮想垂直線Ｖｉを設定する画角内の位置は、本発明を実施するための形態に示した位置に限定されるものではない。例えば、処理画像の画角における下から垂直方向に上に向かって進んだ１／３の位置、つまり、処理画像の画角内の下から１／３の位置に、仮想水平線Ｈｉを設定してもよい。

また、本実施形態においては、カメラ装置が撮影した撮影画像の画角に対して、予め定めた条件に基づいて設定した仮想の基準線（仮想水平線Ｈｉや仮想垂直線Ｖｉ）を設定して、車体のバンク角度を算出する場合について説明した。しかし、車体のバンク角度を算出する方法は、本発明を実施するための形態に示した方法に限定されるものではない。例えば、カメラ装置が撮影する撮影画像の画角における仮想の基準線を設定するのではなく、カメラ装置が撮影する撮影画像の画角内に自動二輪車の車体の一部を映り込ませ、映り込んだ車体の一部の境界線を上述した仮想の基準線と同様に扱って処理することによって、車体のバンク角度を算出する構成にすることもできる。なお、この場合には、画角内に映り込ませる車体の一部は、仮想の基準線と同様である、つまり、水平および垂直であることが望ましい。ただし、画角内に映り込ませる車体の一部が水平および垂直ではない場合には、傾斜角度検出部が映り込んだ車体の一部の境界線の角度を補正することによって、同様に車体のバンク角度を検出することができる。

また、本実施形態においては、自動二輪車の車体のバンク角度、つまり、自動二輪車の進行方向に対して左側または右側に傾いた角度を検出する場合について説明した。しかし、本実施形態の車体傾斜角度検出装置は、カメラ装置が順次撮影した撮影画像から、被写体を順次抽出している。このことから、本実施形態の車体傾斜角度検出装置では、自動二輪車が走行する先の道路の傾きの状況や、自動二輪車が走行しているときの被写体との位置関係などを継続して観測することもできる。そして、本実施形態の車体傾斜角度検出装置が観測した情報も、車体のバンク角度の情報と併せて制御部のそれぞれに出力することによって、それぞれの制御部が適切な制御を行うことができる。

例えば、図４に示した第１の検出例の状態において、仮想水平線Ｈｉ１と被写体水平線Ｈａ１との距離が、徐々に近づいている場合には、自動二輪車と前方を走行している四輪の車両との距離が離れてきていると判断することができる。逆に、仮想水平線Ｈｉ１と被写体水平線Ｈａ１との距離が、徐々に遠ざかっている場合には、自動二輪車と前方を走行している四輪の車両との距離が近づいてきていると判断することができる。このような自動二輪車と前方を走行している四輪の車両との位置関係の情報も、車体傾斜角度検出装置１が車体のバンク角度の情報と併せて制御部３０のそれぞれに出力する。これにより、例えば、自動二輪車に備えた警告システム３１が、車体傾斜角度検出装置１から入力された、自動二輪車と前方を走行している四輪の車両との位置関係の情報に基づいて、自動二輪車と前方を走行している四輪の車両との距離が近づいてきている場合に、自動二輪車の搭乗者に追突警告を通知することができる。

また、例えば、図６に示した第２の検出例の状態において、仮想水平線Ｈｉ３と被写体水平線Ｈａ３との距離が、徐々に近づいている場合には、自動二輪車が坂道を上っていると判断することができる。ところが、仮想水平線Ｈｉ３と被写体水平線Ｈａ３との距離が急に近づいた、または仮想水平線Ｈｉ３と被写体水平線Ｈａ３との位置関係が急に逆転した、つまり、被写体水平線Ｈａ３の位置が仮想水平線Ｈｉ３の位置を追い越して画角Ｐ３の下方に急に移動した場合には、自動二輪車の前輪のみが路面から浮き上がった、いわゆる、ウィリー状態になっていると判断することができる。また、仮想水平線Ｈｉ３と被写体水平線Ｈａ３との距離が急に離れた、または被写体水平線Ｈａ３の位置が画角Ｐ３の上方に急に移動した場合には、自動二輪車の後輪のみが路面から浮き上がった、いわゆる、ジャックナイフ状態になっていると判断することができる。このような自動二輪車の姿勢の情報も、車体傾斜角度検出装置１が車体のバンク角度の情報と併せて制御部３０のそれぞれに出力する。これにより、例えば、自動二輪車に備えた走行制御装置が、車体傾斜角度検出装置１から入力された自動二輪車の姿勢の情報に基づいて、減速などの制御を行うことによってウィリー状態を回避することができ、前輪のブレーキを少し緩めるなどの制御を行うことによってジャックナイフ状態を回避することができる。

また、本実施形態の車体傾斜角度検出装置が検出した車体のバンク角度の情報に応じて制御部が対応する制御を行う際には、自動二輪車に搭載された様々なセンサの情報を併用することもできる。例えば、信号機の「赤」に応じて停車している場合にも、車体がバンクしている可能性がある。この場合、車体傾斜角度検出装置１からいずれかの方向に車体がバンクしていることを表すバンク角度の情報がそれぞれの制御部３０に出力されるが、それぞれの制御部３０が、例えば、自動二輪車の車速を検出する車速センサの情報も併せて判断することによって、不用意な制御を行うことを回避することができる。なお、車体傾斜角度検出装置１が車速センサの情報を参照して、車体のバンク角度の情報をそれぞれの制御部３０に出力する構成にすることもできる。

また、本実施形態においては、１つのカメラ装置１０が撮影した撮影画像に基づいて車体のバンク角度を検出する構成について説明したが、複数のカメラ装置のそれぞれが撮影した撮影画像に基づいて車体のバンク角度を検出する構成であってもよい。例えば、２つのカメラ装置を自動二輪車の車体に固定する場合において、それぞれのカメラ装置間の距離に応じた視差を利用した撮影画像に基づいても、車体のバンク角度を検出することができる。この場合には、自動二輪車の車体と被写体との距離の関係も併せて検出することができる。

また、本実施形態においては、本発明の車体傾斜角度検出装置１を、自動二輪車に適用した場合について説明した。しかし、本発明の車体傾斜角度検出装置１を適用することができる車両は、本実施形態において説明した自動二輪車に限定されるものではない。例えば、蓄電池に蓄えた電力によって走行を補助（アシスト）する自転車など、車体を傾けることによってカーブしている道路を走行する可能性がある車両に対しても、本発明の車体傾斜角度検出装置１を適用することができる。この場合、車体傾斜角度検出装置１を構成する傾斜角度検出部２０は、蓄電池または補助（アシスト）する量を制御する制御装置の機能として備えられる構成であってもよく、カメラ装置１０に傾斜角度検出部２０の機能を備えた構成であってもよい。

以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。

１・・・車体傾斜角度検出装置
１０・・・カメラ装置（カメラ装置，車体傾斜角度検出装置）
２０・・・傾斜角度検出部（傾斜角度検出部，車体傾斜角度検出装置）
２１０・・・画像取得部（傾斜角度検出部）
２２０・・・画像処理部（画像処理部，傾斜角度検出部）
２２１・・・対象物抽出部（画像処理部）
２２２・・・位置補正部（画像処理部）
２３０・・・相対角度算出部（相対角度算出部，傾斜角度検出部）
３１・・・警告システム
３２・・・安全装置
３３・・・車体制御装置
１００・・・ケーブル

Claims (9)

1. 自動二輪車の車体の路面に対する傾斜角度を検出する車体傾斜角度検出装置であって、
   前記自動二輪車の前記車体に固定され、該自動二輪車の前方を撮影するカメラ装置から順次出力された撮影画像に含まれる被写体に基づいて、前記車体の前記傾斜角度を順次算出し、該算出した前記傾斜角度の情報を順次出力する傾斜角度検出部、
   を備えることを特徴とする車体傾斜角度検出装置。
2. 前記傾斜角度検出部は、
   前記撮影画像に含まれる、前記傾斜角度の算出に用いる対象の被写体を抽出し、該抽出した被写体の位置を補正し、該抽出した被写体の情報を前記撮影画像に付加した処理画像を出力する画像処理部と、
   予め定めた条件に基づいて前記処理画像の画角に対して設定した画角の基準線と、前記被写体の情報に基づいて該被写体に対して設定した被写体の基準線との相対的な角度を算出する相対角度算出部と、
   を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車体傾斜角度検出装置。
3. 前記相対角度算出部は、
   前記画角の基準線に対して前記被写体の基準線が傾斜している方向と逆の方向を、前記自動二輪車の進行方向に対する前記車体の傾斜方向とし、該傾斜方向の情報を、前記傾斜角度の情報に含めて出力する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の車体傾斜角度検出装置。
4. 前記相対角度算出部は、
   前記処理画像の画角における水平を基準として設定した該画角の水平基準線と、前記被写体の情報に基づいて該被写体が水平である状態を検出して設定した該被写体の水平基準線との相対的な角度を算出する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の車体傾斜角度検出装置。
5. 前記相対角度算出部は、
   前記処理画像の画角における垂直を基準として設定した該画角の垂直基準線と、前記被写体の情報に基づいて該被写体が垂直である状態を検出して設定した該被写体の垂直基準線との相対的な角度を算出する、
   ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の車体傾斜角度検出装置。
6. 前記画像処理部は、
   前記撮影画像に含まれる車両を、前記傾斜角度の算出に用いる対象の前記被写体として抽出し、該抽出した前記車両の位置を補正し、該抽出した被写体が前記車両であることを表す情報を付加した前記処理画像を出力し、
   前記相対角度算出部は、
   前記画角の基準線と、前記車両に対して設定した被写体の基準線との相対的な角度を算出する、
   ことを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１の項に記載の車体傾斜角度検出装置。
7. 前記画像処理部は、
   前記撮影画像に含まれる道路と空との境界線を、前記傾斜角度の算出に用いる対象の前記被写体として抽出し、該抽出した前記境界線の位置を補正し、該抽出した被写体が前記境界線であることを表す情報を付加した前記処理画像を出力し、
   前記相対角度算出部は、
   前記画角の基準線と、前記境界線に対して設定した被写体の基準線との相対的な角度を算出する、
   ことを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１の項に記載の車体傾斜角度検出装置。
8. 前記画像処理部は、
   前記撮影画像に含まれる道路の周辺の固定物のそれぞれを、前記傾斜角度の算出に用いる対象の前記被写体として抽出し、該抽出したそれぞれの前記固定物の位置を補正し、該抽出した被写体が前記固定物であることを表す情報を付加した前記処理画像を出力し、
   前記相対角度算出部は、
   前記画角の基準線と、前記固定物のそれぞれに対して設定した被写体の基準線のそれぞれとの相対的な角度をそれぞれ算出し、該算出したいずれか１つの前記傾斜角度の情報を出力する、
   ことを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか１の項に記載の車体傾斜角度検出装置。
9. 自動二輪車の車体の路面に対する傾斜角度を検出する車体傾斜角度検出方法であって、
   前記自動二輪車の前記車体に固定され、該自動二輪車の前方を撮影するカメラ装置から順次出力された撮影画像に含まれる被写体に基づいて、前記車体の前記傾斜角度を順次算出し、該算出した前記傾斜角度の情報を順次出力する傾斜角度検出手順、
   を含むことを特徴とする車体傾斜角度検出方法。

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