JP7028709B2 - 車両検出装置、及び車両検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両検出装置、及び車両検出方法に関する。

従来、自車両の進行方向と逆の方向に走行する対向車両を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１は、対向車両のヘッドライトから空気中に拡散する拡散光を検出することによって対向車両を検出する技術を開示する。

特表２０１４－５０７３３２号公報

ところで、夜間等の車両の周囲が暗い状況では、対向車両のシルエットが視認し難い。そのため、このような状況では、いずれの対向車両に後続しない対向車両についてはヘッドライトの光で存在の有無を判断できる一方で、ある対向車両に後続する対向車両については一部が後続しているある対向車両に隠れていると存在の有無を判断することが難しい。そこで、このような状況では、ある対向車両に後続する対向車両を的確に検出したいとするニーズがある。しかし、上記特許文献１は、空気中に拡散する拡散光を検出することが前提であるため、検出可能な状況が限られてしまい上記ニーズに対し十分に応えることができない場合がある。

そこで、本発明は、夜間等の車両の周囲が暗い状況において、後続する対向車両を的確に検出できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、車両に搭載される車両検出装置であって、前記車両の前方を撮影した撮影画像から、所定範囲内で離れて２つ並ぶ、輝度値が所定値より高い高輝度領域を検出することによって、第１の対向車両を検出する車両検出部と、前記車両検出部が検出した前記第１の対向車両を含む第１の領域を前記撮影画像に設定し、設定した前記第１の領域に対して所定方向に所定範囲の第２の領域を前記撮影画像に設定する領域設定部と、前記第２の領域における前記高輝度領域の有無に応じて、前記第１の対向車両に後続する第２の対向車両の有無を判定する判定部と、を備え、前記領域設定部は、前記判定部が前記第２の対向車両が有ると判定した場合、前記撮影画像に設定する前記第１の領域を拡張し、拡張した前記第１の領域に対して前記第２の領域を設定する、ことを特徴とする。

また、本発明は、前記領域設定部は、前記第１の対向車両、及び前記判定部が有ると判定した前記第２の対向車両を示す前記高輝度領域を含むように前記第１の領域を拡張する構成としてもよい。

また、本発明は、前記領域設定部は、前記第１の領域に対して左右方向のそれぞれに、前記第２の領域を設定し、前記判定部は、前記第２の領域のそれぞれに基づいて、前記第２の対向車両の有無を判定する構成としてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の車両検出方法は、車両の前方を撮影した撮影画像から、所定範囲内で離れて２つ並ぶ、輝度値が所定値より高い高輝度領域を検出することによって、対向車線を走行する第１の対向車両を検出し、検出した前記第１の対向車両を含む第１の領域を前記撮影画像に設定し、設定した前記第１の領域に対して所定方向に所定範囲の第２の領域を前記撮影画像に設定し、前記第２の領域における前記高輝度領域の有無に応じて、前記第１の対向車両に後続する第２の対向車両の有無を判定し、前記第２の対向車両が有ると判定した場合、前記撮影画像に設定する前記第１の領域を拡張し、拡張した前記第１の領域に対して前記第２の領域を設定する、ことを特徴とする。

本発明によれば、夜間等の車両の周囲が暗い状況において、後続する対向車両を的確に検出できる。

車両検出装置を搭載する自車両の構成を示す図である。 車両検出装置の動作を示すフローチャートである。 撮影画像データの一例を示す図である。 撮影画像データの一例を示す図である。 撮影画像データの一例を示す図である。 撮影画像データの一例を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

図１は、車両検出装置２を搭載する自車両１（車両）の構成を示す図である。
自車両１は、車両検出装置２を搭載する車両である。以下の説明では、自車両１と異なる他の車両を「他車両」という。
自車両１は、運転者を含む乗員が搭乗し、運転者が運転可能な車両である。自車両１は、運転者が運転に関する操作を行うことで走行する手動運転が可能な車両でもよいし、運転者が運転に関する操作を行うことなく自動的に走行する自動運転が可能な車両でもよい。また、自車両１は、例えばエンジン駆動の四輪車両や、モーター駆動式の電動車両、モーター及びエンジンを搭載したハイブリット車両等の車両である。なお、自車両１は、四輪車両以外の車両でもよい。

車両検出装置２は、自車両１の進行方向と逆の方向に走行する他車両（以下、「対向車両」という。）を検出する装置である。車両検出装置２は、専用装置でもよく、ナビゲーション機能を有するナビゲーション装置の機能の一部として構成されてもよい。
車両検出装置２は、制御部２０と、記憶部２１とを備える。

制御部２０は、ハードウェアとしてＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びその他の周辺回路（いずれも不図示）を備え、車両検出装置２の各部を制御する。ＣＰＵは、演算処理を実行するプロセッサーであり、ＲＯＭやＲＡＭ等により構成される記憶部２１が記憶する制御プログラム２１Ａに従って演算処理を実行する。ＲＯＭは、不揮発性のメモリーであり、例えば、制御プログラム２１Ａや演算データを記憶する。ＲＡＭは、プロセッサーが実行する制御プログラム２１Ａや演算データを一時記憶するワークエリアとして使用される。
制御部２０は、機能ブロックとして、車両検出部２００、領域設定部２０１、及び判定部２０２を備える。制御部２０の各機能ブロックは、ＣＰＵが制御プログラム２１Ａに従って演算処理を実行することで実現される機能をブロックとして便宜的に示したものであり、特定のアプリケーションソフトウェアやハードウェアを示すものではない。各機能ブロックについては、後述する。

記憶部２１は、ＲＯＭやＲＡＭ等により構成され、各種データを書き換え可能に記憶する。記憶部２１は、上記の制御プログラム２１Ａを記憶する。

車両検出装置２には、ＧＰＳ受信部３、車速センサー４、相対方位検出部５、記憶装置６、タッチパネル７、及びカメラインターフェース８が接続する。

ＧＰＳ受信部３は、ＧＰＳアンテナ３ａを介してＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を周期的に受信する。そして、ＧＰＳ受信部３は、受信したＧＰＳ信号に基づいて、自車両１とＧＰＳ衛星間の距離及び距離の変化率を所定数以上の衛星に対して測定することにより、自車両１の現在位置（緯度、経度）を算出する。ＧＰＳ受信部３は、自車両１の現在位置を示す現在位置情報を車両検出装置２に出力する。また、ＧＰＳ受信部３は、自車両１の進行方向の方角（以下、「方位」という）を算出し、自車両１の方位を示す方位情報を車両検出装置２に出力する。

車速センサー４は、車軸の単位時間当たりの回転数を検出し、検出した回転数に基づいて自車両１の車速を周期的に取得する。車速センサー４は、検出した自車両１の車速を示す車速情報を車両検出装置２に出力する。

相対方位検出部５は、加速度センサー５１と、ジャイロセンサー５２とを備える。加速度センサー５１は、自車両１に作用する加速度（例えば、進行方向に対する自車両１の傾き）を検出する。ジャイロセンサー５２は、例えば振動ジャイロにより構成され、自車両１の相対的な方位（例えば、ヨー軸方向の旋回量）を検出する。相対方位検出部５は、検出結果を車両検出装置２に出力する。

記憶装置６は、ハードディスクや、ＥＥＰＲＯＭ、ＳＳＤ等の不揮発性メモリーを備え、データを書き換え可能に記憶する。記憶装置６は、地図データ６１を記憶する。

地図データ６１は、道路地図情報や、各種施設等の施設情報、マップマッチング用のデータ等を格納するデータである。道路地図情報は、地図上の道路を線で表現した道路ネットワークからなり、交差点や分岐点等をノードとして複数の部分に分割し、各ノード間の部分をリンクとして規定したリンク情報を含む。

タッチパネル７は、各種情報を表示する表示パネル７１、及び、この表示パネル７１に重ねて、或いは一体に設けられたタッチセンサー７２により構成される。

カメラインターフェース８は、車両検出装置２の制御で、自車両１に設けられる前方カメラ８０と通信する。前方カメラ８０は、車外であって、自車両１の前方を撮影するカメラである。なお、自車両１の前方とは、自車両１の進行方向であり、また、運転席に着座している運転者から見て自車両１のフロントガラスに向かう方向でもある。前方カメラ８０は、例えば自車両１において前方の位置に設けられており、所定の周期で撮影を実行し、撮影結果に基づいて撮影画像データを生成する。そして、前方カメラ８０は、生成した撮影画像データを、カメラインターフェース８を介して車両検出装置２に出力する。

なお、自車両１には、前方カメラ８０の他に前方カメラ８０の撮影方向と異なる方向を撮影するカメラが複数台設けられており、カメラインターフェース８は、これらカメラと通信する構成でもよい。

ところで、例えば対向車線ＴＳ（図３参照）では、ある対向車両３００（図３等参照）に後続して、１又は複数の他の対向車両３００が走行している場合がある。そのため、自車両１が左側通行の交差点で右折する場合や、対向車線ＴＳ側にある施設に進入する場合等においては、自車両１の安全性を確保するために、ある対向車両３００の有無の判断に加えて、ある対向車両３００に後続する他の対向車両３００の有無の判断も必要となることが想定される。しかし、夜間等の自車両１の周囲が暗い状況では、対向車両３００のシルエットが視認し難い。そのため、このような状況では、ある対向車両３００に後続する対向車両３００の一部がある対向車両３００に隠れてしまうと、この後続する対向車両３００が存在するのか否かの判断が自車両１からでは難しい。

そこで、本実施形態の車両検出装置２は、以上の構成の下、以下の動作を実行することによって、夜間等の自車両１の周囲が暗い状況において、ある対向車両３００に後続する対向車両３００を的確に検出できる。

以下、制御部２０の機能ブロックである車両検出部２００、領域設定部２０１、及び判定部２０２の説明を通して、車両検出装置２の動作について説明する。

以下の説明では、少なくとも撮影画像ＳＧにおいて、何れの対向車両３００に後続していない対向車両３００を、先頭対向車両３００（第１の対向車両）と表現する。また、以下の説明では、先頭対向車両３００に後続する対向車両３００を、後続対向車両３００（第２の対向車両）と表現する。なお、以下の説明で表現する「後続対向車両３００に後続する後続対向車両３００」とは、「後続している後続対向車両３００を介して先頭対向車両３００に後続する後続対向車両３００」を意味する。

図２は、車両検出装置２の動作を示すフローチャートである。
図２の説明では、前方カメラ８０から所定の周期で撮影画像ＳＧを示す撮影画像データＳＧＤ（図３等参照）が入力され、制御部２０の各機能ブロックが入力された撮影画像データＳＧＤに対して対応する処理を実行しているものとする。なお、本実施形態では、撮影画像データＳＧＤに対する処理は、撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧに対する処理に相当する。
また、図２の説明では、自車両１が夜間等の暗い状況に居ることを前提とする。

車両検出装置２の制御部２０の車両検出部２００は、先頭対向車両３００を検出する先頭検出処理を実行する（ステップＳ１）。次いで、車両検出部２００は、先頭検出処理で先頭対向車両３００を検出できたか否かを判別する（ステップＳ２）。

車両検出部２００は、先頭検出処理において、所定の周期で入力される撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧから先頭対向車両３００を検出する。

ここで、ステップＳ１について詳述する。ステップＳ１の処理において、車両検出部２００は、撮影画像データＳＧＤが入力されるたびに、撮影画像データＳＧＤを所定の座標系が定義された所定の記憶領域に展開して、展開した撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧから先頭対向車両３００の検出を行う。なお、所定の記録領域としては、例えば、車両検出装置２が備えるＲＡＭ等が挙げられる。

図３は、所定の記憶領域に展開された撮影画像データＳＧＤの一例を示す図である。

図３の撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧは、前方カメラ８０が撮影した画像であって、自車両１が走行している車線である自車線ＪＳと、対向車両３００が走行する車線である対向車線ＴＳとが写っている。なお、図３の撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧにおいて、自車線ＪＳと対向車線ＴＳとが途中で途切れているように図示されているが、これは、実際に両車線が途切れていること示しているのではなく、自車両１の周囲の明るさの関係で撮影画像ＳＧから認識可能な両車線の奥行の範囲を示している。また、図３の撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧは、対向車線ＴＳを走行する先頭対向車両３００ａが写っている。なお、図３において先頭対向車両３００ａが点線で図示されているのは、自車両１の周囲の明るさの関係で先頭対向車両３００ａのシルエットが撮影画像ＳＧから視認し難いことを便宜的に示している。

まず、車両検出部２００は、展開した撮影画像データＳＧＤに基づいて、撮影画像ＳＧを構成する画素の輝度値が所定値より高い領域である高輝度領域ＫＤを、撮影画像ＳＧから特定する。ここでの所定値は、特定した高輝度領域ＫＤがライト等の光源と対応するように、事前のテストやシミュレーション等によって予め定められている。また、高輝度領域ＫＤの範囲についても、所定値と同様の観点で、事前のテストやシミュレーション等によって予め定められている。図３の撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧの場合、車両検出部２００は、高輝度領域ＫＤ１、ＫＤ２の２つの高輝度領域ＫＤを撮影画像ＳＧから特定する。

なお、車両検出部２００は、撮影画像ＳＧから複数の高輝度領域ＫＤを特定できなかった場合、１の撮影画像ＳＧに先頭対向車両３００が写っていないと判定する。そして、車両検出部２００は、先頭検出処理において先頭対向車両３００を検出できなかったと判別し（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ２で否定判定に用いられた撮影画像データＳＧＤの次に入力される撮影画像データＳＧＤに基づいて、再度ステップＳ１の処理を実行する。

次いで、車両検出部２００は、特定した高輝度領域ＫＤ同士の撮影画像ＳＧにおける離間距離を算出し、算出した離間距離が所定範囲内であるか否かを判別する。ここでの所定範囲は、対向車両３００のヘッドライトの離間距離に相当するように、事前のテストやシミュレーション等によって予め定められている。図３の場合、車両検出部２００は、高輝度領域ＫＤ１、ＫＤ２の撮影画像ＳＧにおける離間距離を算出し、算出した離間距離が所定範囲内か否かを判定する。なお、車両検出部２００は、撮影画像データＳＧＤが所定の座標系に展開されているため、座標に基づくことによって高輝度領域ＫＤ１、ＫＤ２の撮影画像ＳＧにおける離間距離を容易に算出できる。

車両検出部２００は、高輝度領域ＫＤ同士の離間距離が所定範囲内でないと判定した場合、１の撮影画像ＳＧに先頭対向車両３００が写っていないと判定する。そして、車両検出部２００は、先頭検出処理において先頭対向車両３００を検出できなかったと判別し（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ２で否定判定に用いられた撮影画像データＳＧＤの次に入力される撮影画像データＳＧＤに基づいて、再度ステップＳ１の処理を実行する。

一方で、車両検出部２００は、高輝度領域ＫＤ同士の離間距離が所定範囲内であると判定した場合、この判定がされた２つの高輝度領域ＫＤが、Ｘ（＋）方向と略同じ方向に並んでいるか否かを判定する。図３の場合、例えば、車両検出部２００は、高輝度領域ＫＤ１内のある点と高輝度領域ＫＤ２内のある点とを結んだ線の傾きが、Ｘ（＋）方向に対して所定範囲内の傾きか否かを判定する。ここでの所定範囲は、Ｘ（＋）方向と略同じ方向とされる範囲であって、事前のテストやシミュレーション等によって定められている。そして、車両検出部２００は、この線の傾きが所定範囲内であると判定した場合、高輝度領域ＫＤ１、ＫＤ２がＸ（＋）方向に略同じ方向に並んでいると判定する。

車両検出部２００は、離間距離が所定範囲内であると判定した２つの高輝度領域ＫＤがＸ（＋）方向と略同じ方向に並んでいないと判定した場合、１の撮影画像ＳＧに先頭対向車両３００が写っていないと判定する。そして、車両検出部２００は、先頭検出処理において先頭対向車両３００を検出できなかったと判別し（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ２で否定判別に用いられた撮影画像データＳＧＤの次に入力される撮影画像データＳＧＤに基づいて、再度ステップＳ１の処理を実行する。

一方で、車両検出部２００は、離間距離が所定範囲内であると判定した２つの高輝度領域ＫＤがＸ（＋）方向に略同じ方向に並んでいると判定した場合、この２つの高輝度領域ＫＤのそれぞれが先頭対向車両３００のヘッドライトのそれぞれに対応すると判定する。そして、車両検出部２００は、撮影画像ＳＧに先頭対向車両３００に写っていると判定する。図３の場合、車両検出部２００は、高輝度領域ＫＤ１、ＫＤ２のそれぞれが先頭対向車両３００のヘッドライトのそれぞれに対応すると判定し、撮影画像ＳＧに先頭対向車両３００ａが写っていると判定する。

車両検出部２００は、先頭検出処理において撮影画像ＳＧに先頭対向車両３００が写っていると判定すると、ステップＳ２において先頭対向車両３００を検出できたと判別し（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３の処理を実行する。

なお、上述した先頭対向車両３００の検出方法は、あくまで一例であって、高輝度領域ＫＤを利用して撮影画像ＳＧに先頭対向車両３００が写っているか否かに基づいて検出する方法であればいずれの方法を採用できる。例えば、車両検出部２００は、ＧＰＳ受信部３、車速センサー４、及び相対方位検出部５から入力される情報や、記憶装置６が記憶する地図データ６１等に基づいて、撮影画像ＳＧから対向車線ＴＳを特定する。そして、車両検出部２００は、対向車線ＴＳ付近にある２つの高輝度領域ＫＤのそれぞれが、先頭対向車両３００のヘッドライトのそれぞれに対応すると判定する。

図２の説明に戻り、車両検出部２００が先頭検出処理において先頭対向車両３００を検出できたと判別した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御部２０の領域設定部２０１は、撮影画像ＳＧに非検出領域ＨＫＡ（第１の領域）を設定する（ステップＳ３）。非検出領域ＨＫＡは、後続対向車両３００の検出に用いない撮影画像ＳＧの領域である。

ここで、ステップＳ３について詳述する。ステップＳ３の処理において、領域設定部２０１は、撮影画像データＳＧＤを所定の座標系が定義された所定の記憶領域に展開し、展開した撮影画像データＳＧＤに対して非検出領域ＨＫＡを設定する。これにより、領域設定部２０１は、撮影画像ＳＧに非検出領域ＨＫＡを設定する。

図４は、所定の記憶領域に展開された撮影画像データＳＧＤの一例を示す図である。

図４の撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧは、図３の撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧと同じである。

領域設定部２０１は、先頭対向車両３００が撮影画像ＳＧに写っていると判定した際に特定された２つの高輝度領域ＫＤを基準として、先頭対向車両３００を含む矩形の非検出領域ＨＫＡを撮影画像ＳＧに設定する。図４の場合、領域設定部２０１は、先頭対向車両３００ａを含む非検出領域ＨＫＡを撮影画像ＳＧに設定する。

例えば、領域設定部２０１は、高輝度領域ＫＤ１、ＫＤ２の撮影画像ＳＧにおける離間距離に基づいて、非検出領域ＨＫＡの面積を決定する。この面積は、撮影画像ＳＧにおいて、想定される先頭対向車両３００ａの領域を囲うために必要最小限の面積であることが好ましい。つまり、この面積は、撮影画像ＳＧにおいて想定される先頭対向車両３００ａ１台分の面積であることが好ましい。面積の決定に際し、領域設定部２０１は、所定のアルゴリズムにより算出してもよいし、２つの高輝度領域ＫＤの離間距離に応じた上記面積を示す情報を格納するデータベースを参照してもよい。領域設定部２０１は、非検出領域ＨＫＡの面積を決定すると、高輝度領域ＫＤ１、ＫＤ２の位置を基準にして、高輝度領域ＫＤ１、ＫＤ２が非検出領域ＨＫＡ内に位置するように、非検出領域ＨＫＡを撮影画像ＳＧに設定する。これにより、領域設定部２０１は、先頭対向車両３００ａを含むように非検出領域ＨＫＡを設定する。

図２のフローチャートの説明に戻り、領域設定部２０１は、撮影画像ＳＧに非検出領域ＨＫＡを設定すると、設定した非検出領域ＨＫＡに対して検出領域ＫＡ（第２の領域）を撮影画像ＳＧにおいて設定する（ステップＳ４）。検出領域ＫＡは、後続対向車両３００の検出に用いる撮影画像ＳＧの領域である。

領域設定部２０１は、非検出領域ＨＫＡの設定と同様に、撮影画像データＳＧＤを所定の座標系が定義された所定の記憶領域に展開し、展開した撮影画像データＳＧＤに対して検出領域ＫＡを設定する。これにより、領域設定部２０１は、撮影画像ＳＧに検出領域ＫＡを設定する。

図４を参照して、検出領域ＫＡ、及び検出領域ＫＡの設定について説明する。
領域設定部２０１は、非検出領域ＨＫＡに対して、左方向（所定の方向）に検出領域ＫＡ１を設定し、右方向（所定の方向）に検出領域ＫＡ２を設定する。なお、図４において、左右方向とは、長矩形の撮影画像ＳＧの長手方向である。したがって、図４において右方向はＸ（＋）方向であり、左方向はＸ（＋）方向と逆の方向である。検出領域ＫＡ１、ＫＡ２のそれぞれは、矩形の領域であり、非検出領域ＨＫＡと接して左右方向に並んで設けられる。

検出領域ＫＡの上下方向の範囲は、非検出領域ＨＫＡの上下方向の範囲と同じである。なお、図４において、上下方向とは、長矩形の撮影画像ＳＧの短手方向である。したがって、図４において上方向はＹ（＋）方向と逆の方向であり、下方向はＹ（＋）方向である。

検出領域ＫＡの左右方向の範囲は、非検出領域ＨＫＡの左右方向の端部を基準として、以下の式１を満たす範囲（所定範囲）に設定される。

α－β×０．８＾Ｎ＜０・・・（式１）
α：撮影画像ＳＧの左右方向において、非検出領域ＨＫＡ以外の高輝度領域ＫＤの位置から非検出領域ＨＫＡまで離間距離。
β：非検出領域ＨＫＡの左右方向の長さ。
０．８＾Ｎ：補正係数。
Ｎ：非検出領域ＨＫＡに対して検出領域ＫＡを設定する回数。

つまり、検出領域ＫＡ１の左右方向の範囲は、非検出領域ＨＫＡの左右方向の長さに補正係数をかけた長さより短い範囲である。検出領域ＫＡ２についても同様である。

なお、ステップＳ４での検出領域ＫＡの設定が初回であるとき、式１の補正係数は、「０．８＾１」になる。図４に示す検出領域ＫＡ１、ＫＡ２のそれぞれは、非検出領域ＨＫＡに対して初回に設定された検出領域ＫＡを示している。したがって、図４に示す検出領域ＫＡ１、ＫＡ２は、補正係数が「０．８＾１」の式１を満たす左右方向の範囲を有している。なお、補正係数は、撮影画像ＳＧの奥行方向において異なる上記式１の「α」と「β」とのレベルを、同レベルにするための係数であって、自車両１が位置する道路状況によっては「０．８＾Ｎ」以外を採用してよい。

図２に示すフローチャートの説明に戻り、領域設定部２０１が検出領域ＫＡを設定すると、制御部２０の判定部２０２は、後続対向車両３００を検出する後続検出処理を実行する（ステップＳ５）。次いで、判定部２０２は、後続検出処理で後続対向車両３００を検出できたか否かを判別する（ステップＳ６）。

判定部２０２は、後続検出処理において、ステップＳ４において設定した検出領域ＫＡに高輝度領域ＫＤが有るか否かを判定することで、後続対向車両３００を検出する。

ここで、ステップＳ５について詳述する。ステップＳ５の処理において、判定部２０２は、撮影画像データＳＧＤが入力されるたびに、撮影画像データＳＧＤを所定の座標系が定義された所定の記憶領域に展開して、展開した撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧから後続対向車両３００の検出を行う。

図５は、所定の記憶領域に展開された撮影画像データＳＧＤの一例を示す図である。

図５の撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧは、前方カメラ８０が撮影した撮影画像であって、自車線ＪＳと対向車線ＴＳとが写っている。なお、図３の理由と同様に、図５の撮影画像ＳＧでは、自車線ＪＳと対向車線ＴＳとが途中で途切れている。また、図５の撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧは、対向車線ＴＳを走行する先頭対向車両３００ａと、先頭対向車両３００ａの直後を後続する後続対向車両３００ｂとが写っている。なお、図５において先頭対向車両３００ａ、及び後続対向車両３００ｂが点線で図示されているのは、図３の理由と同じである。

判定部２０２は、後続検出処理において、検出領域ＫＡに高輝度領域ＫＤが有るか否かを監視する。監視中、前方カメラ８０からは、所定の周期で撮影画像データＳＧＤが入力される。そのため、判定部２０２は、監視中に撮影画像データＳＧＤが入力される度に、先頭対向車両３００ａのヘッドライトに対応する高輝度領域ＫＤ１、ＫＤ２を追従する。そして、判定部２０２は、追従した高輝度領域ＫＤ１、ＫＤ２の撮影画像ＳＧにおける位置に対応させて、領域設定部２０１が設定した非検出領域ＨＫＡと検出領域ＫＡとの位置を異ならせていく。

判定部２０２は、検出領域ＫＡに高輝度領域ＫＤが有ると判定した場合、撮影画像ＳＧに後続対向車両３００が写っていると判定し、後続対向車両３００を検出したと判別する（ステップＳ６）。図５の場合、検出領域ＫＡ１内には、高輝度領域ＫＤ３が有る。この場合、判定部２０２は、検出領域ＫＡ１に高輝度領域ＫＤ３が有ると判定し、撮影画像ＳＧに後続対向車両３００ｂが写っていると判定する。

このように、判定部２０２は、検出領域ＫＡにおける高輝度領域ＫＤの有無に応じて、後続対向車両３００の有無を判定する。夜間等の自車両１の周囲が暗い状況では、後続対向車両３００のヘッドライトが点灯している蓋然性が非常に高い。そのため、このような状況では、撮影画像ＳＧから後続対向車両３００のシルエットを明確に認識できなくとも、後続対向車両３００のヘッドライトを明確に認識できる蓋然性が非常に高い。そこで、判定部２０２は、検出領域ＫＡにおける高輝度領域ＫＤの有無に応じて後続対向車両３００が有るか否かを判定することで、撮影画像ＳＧにおいて後続対向車両３００の一部が先頭対向車両３００に隠れていても、検出領域ＫＡに高輝度領域ＫＤが有れば的確に後続対向車両３００を検出できる。また、後続検出処理において先頭対向車両３００を含む非検出領域ＨＫＡでは高輝度領域ＫＤの検出が行われないため、車両検出装置２は、先頭対向車両３００を後続対向車両３００として誤検出することがない。また、車両検出装置２は、後続対向車両３００のヘッドライトから直接発せられる光を撮影画像ＳＧから検出して、後続対向車両３００の有無を判定するため、ヘッドライトから発せられた光を間接的に検出する場合（例えば、拡散光を検出する場合）と比較して検出可能な状況が限定されることがない。

また、上述したように、領域設定部２０１は、非検出領域ＨＫＡに対して、左右方向のそれぞれに検出領域ＫＡを設定する。そして、判定部２０２は、いずれかの検出領域ＫＡに高輝度領域ＫＤが有った場合、撮影画像ＳＧに後続対向車両３００が写っていると判定する。このように、非検出領域ＨＫＡに対して左右方向のそれぞれに検出領域ＫＡを設定し、それぞれで高輝度領域ＫＤの有無を判定することで、以下に示す効果を奏する。
図３～図５で例示した道路は、進行方向の異なる２つの車線により構成され、左側通行の直線道路である。しかし、道路は、国によって右側通行であったり、カーブする道路であったりと、種々ある。そこで、非検出領域ＫＡに対して、左右方向のそれぞれに検出領域ＫＡを設定することで、車両検出装置２は、自車両１が走行する道路の種類に偏りなく、的確に後続対向車両３００を検出できる。

図２のフローチャートの説明に戻り、判定部２０２は、後続検出処理において後続対向車両３００を検出したと判別した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、領域設定部２０１は、撮影画像ＳＧに設定した非検出領域ＨＫＡを拡張する（ステップＳ７）。

ここで、ステップＳ７について詳述する。ステップＳ７の処理において、領域設定部２０１は、所定の記憶領域に展開された撮影画像データＳＧＤに設定された非検出領域ＨＫＡを拡張する。これにより、領域設定部２０１は、撮影画像ＳＧに設定した非検出領域ＨＫＡを拡張する。

図６は、所定の記憶領域に展開された撮影画像データＳＧＤの一例を示す図である。

図６の撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧは、前方カメラ８０が撮影した撮影画像であって、自車線ＪＳと対向車線ＴＳとが写っている。なお、図３の理由と同様に、図６の撮影画像ＳＧでは、自車線ＪＳと対向車線ＴＳとが途中で途切れている。また、図６の撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧは、対向車線ＴＳを走行する先頭対向車両３００ａと、先頭対向車両３００ａに後続する後続対向車両３００ｂと、後続対向車両３００ｂに後続する後続対向車両３００ｃとが写っている。すなわち、図６の撮影画像データＳＧＤが示す撮影画像ＳＧは、先頭対向車両３００ａ、後続対向車両３００ｂ、及び後続対向車両３００ｃが奥行方向に列を成して写っている。なお、図６において先頭対向車両３００ａ、及び後続対向車両３００ｂ、３００ｃが点線で図示されているのは、図３の理由と同じである。

図６において、一点鎖線で示す非検出領域ＨＫＡ１は、拡張前の非検出領域ＨＫＡである。また、実線で示す非検出領域ＨＫＡ２は、拡張後の非検出領域ＨＫＡである。非検出領域ＨＫＡ１と非検出領域ＨＫＡ２とを比較して明らかな通り、拡張後の非検出領域ＨＫＡ２は、先頭対向車両３００ａと、先頭対向車両３００ａに後続する後続対向車両３００ｂのヘッドライトに対応する高輝度領域ＫＤ３とを含んでいる。

領域設定部２０１は、ステップＳ７において、ステップＳ５の後続検出処理において検出した後続対向車両３００のヘッドライトに対応する高輝度領域ＫＤを含むように、非検出領域ＨＫＡを拡張する。なお、拡張後の非検出領域ＨＫＡの面積は、撮影画像ＳＧにおいて想定される、先頭対向車両３００ａと後続検出処理で検出した後続対向車両３００との領域を囲うために必要最小限の面積であることが好ましい。つまり、図６の場合、この面積は、撮影画像ＳＧにおいて想定される先頭対向車両３００ａと後続対向車両３００ｂとの２台分の面積であることが好ましい。この面積は、所定の手段により適切に決定される。

図２のフローチャートの説明に戻り、領域設定部２０１は、非検出領域ＨＫＡを拡張すると、処理をステップＳ４に戻し、拡張した非検出領域ＨＫＡに対して撮影画像ＳＧに検出領域ＫＡを設定する（ステップＳ４）。

図６を参照して、拡張した非検出領域ＨＫＡに対する検出領域ＫＡの設定について説明する。

領域設定部２０１は、非検出領域ＨＫＡ２に対して、左方向に検出領域ＫＡ３を設定し、右方向に検出領域ＫＡ４を設定する。検出領域ＫＡ３、ＫＡ４のそれぞれは、矩形の領域であり、非検出領域ＫＡ１と接して左右方向に並んで設けられる。

検出領域ＫＡ３、ＫＡ４の上下方向の範囲は、非検出領域ＨＫＡ１の上下方向の範囲と同じである。

検出領域ＫＡ３、ＫＡ４の左右方向の範囲は、非検出領域ＨＫＡ１の左右方向の端部を基準として、上記の式１に基づく範囲に設定される。図６に示す検出領域ＫＡ３、ＫＡ４のそれぞれは、２回目のステップＳ４の処理で、非検出領域ＨＫＡに対して設定された検出領域ＫＡを示している。したがって、図６に示す検出領域ＫＡ３、ＫＡ４は、補正係数が「０．８＾２」の式１を満たす左右方向の範囲を有している。

図２に示すフローチャートの説明に戻り、領域設定部２０１が拡張した非検出領域ＨＫＡに検出領域ＫＡを設定すると、判定部２０２は、設定した検出領域ＫＡに基づいて後続検出処理を実行する（ステップＳ５）。

すなわち、ステップＳ５において、判定部２０２は、拡張した非検出領域ＨＫＡに設定した検出領域ＫＡに高輝度領域ＫＤが有るか否かを判定することで、後続対向車両３００を検出する。図６の場合、検出領域ＫＡ３内には、高輝度領域ＫＤ４が有る。この場合、判定部２０２は、検出領域ＫＡ３に高輝度領域ＫＤ４が有ると判定し、撮影画像ＳＧに後続対向車両３００ｃが写っていると判定する。

図６の場合、判定部２０２は、後続対向車両３００ｃを検出できたと判別すると、再度、ステップＳ７の処理を実行し、後続対向車両３００ｃに後続する後続対向車両３００の検出を行う。

このように、領域設定部２０１は、判定部２０２が後続対向車両３００が有ると判定した場合、すなわち、後続検出処理で後続対向車両３００を検出した場合、撮影画像ＳＧに設定する非検出領域ＨＫＡを拡張し、拡張した非検出領域ＨＫＡに対して検出領域ＫＡ設定する。これにより、判定部２０２は、先頭対向車両３００に複数の後続対向車両３００が後続する場合でも、複数の後続対向車両３００が有るか否かを判定できる。したがって、車両検出装置２は、先頭対向車両３００に後続する複数の後続対向車両３００を検出できる。特に、領域設定部２０１は、非検出領域ＨＫＡを拡張する際、検出した後続対向車両３００のヘッドライトに対応する高輝度領域ＫＤを含むように、非検出領域ＨＫＡを拡張する。これにより、判定部２０２は、先頭対向車両３００に列を成して複数の後続対向車両３００が後続する場合、後続対向車両３００のそれぞれについて、有無を判定できる。したがって、車両検出装置２は、先頭対向車両３００に列を成して複数の後続対向車両３００が後続する場合、後続対向車両３００を１台ずつ的確に検出できる。

図２に示すフローチャートの説明に戻り、後続検出処理において後続対向車両３００を検出しないと判別した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、判定部２０２は、後続検出処理を終了するか否かを判別する（ステップＳ８）。例えば、判定部２０２は、所定期間、いずれの検出領域ＫＡに高輝度領域ＫＤが無いと判定した場合、後続検出車両を終了すると判別する（ステップＳ８：ＹＥＳ）。

判定部２０２は、後続検出処理を終了しないと判別した場合（ステップＳ８：ＮＯ）、処理をステップＳ５に戻し、後続検出処理を継続する。一方で、判定部２０２は、後続検出処理を終了すると判別した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、対向車両３００の検出結果を確定する（ステップＳ９）。例えば、判定部２０２は、先頭検出処理、及び後続検出処理で、図６に示す先頭対向車両３００ａ、後続対向車両３００ｂ、及び後続対向車両３００ｃが有ると判定した場合、この３つの対向車両３００を検出したと検出結果を確定する。

なお、車両検出装置２は、確定した検出結果を、少なくとも運転者を含む自車両１に搭乗する乗員に報知してもよい。報知態様は、自車両１が具備するタッチパネル７で表示してもよく、音声出力でもよい。これにより、少なくとも運転者を含む自車両１に搭乗する乗員は、報知された検出結果に基づいて、後続対向車両３００の存在を認識できる。

以上、説明したように、車両検出装置２は、自車両１（車両）に搭載される。車両検出装置２は、自車両１の前方を撮影した撮影画像ＳＧから、所定範囲内で離れて２つ並ぶ高輝度領域ＫＤを検出することによって、先頭対向車両３００（第１の対向車両）を検出する車両検出部２００と、車両検出部２００が検出した先頭対向車両３００を含む非検出領域ＨＫＡ（第１の領域）を撮影画像ＳＧに設定し、設定した非検出領域ＨＫＡに対して左右方向（所定方向）に式１を満たす範囲（所定範囲）の検出領域ＫＡ（第２の領域）を撮影画像ＳＧに設定する領域設定部２０１と、検出領域ＫＡにおける高輝度領域ＫＤの有無に応じて、後続対向車両３００（第２の対向車両）の有無を判定する判定部２０２と、を備える。

この構成によれば、夜間等の自車両１の周囲が暗い状況で、撮影画像ＳＧにおいて後続対向車両３００の一部が先頭対向車両３００に隠れていても、検出領域ＫＡに後続対向車両３００のヘッドライトに対応する高輝度領域ＫＤが有れば、車両検出装置２は、的確に後続対向車両３００を検出できる。また、後続検出処理において先頭対向車両３００を含む非検出領域ＨＫＡでは高輝度領域ＫＤの検出が行われないため、車両検出装置２は、先頭対向車両３００を後続対向車両３００として誤検出することがない。また、車両検出装置２は、後続対向車両３００のヘッドライトから直接発せられる光を撮影画像ＳＧから検出して、後続対向車両３００の有無を検出するため、ヘッドライトから発せられた光を間接的に検出する場合と比較して検出可能な状況が限定されることがない。

また、領域設定部２０１は、判定部２０２が後続対向車両３００が有ると判定した場合、撮影画像ＳＧに設定する非検出領域ＨＫＡを拡張し、拡張した非検出領域ＨＫＡに対して検出領域ＫＡを設定する。

この構成によれば、先頭対向車両３００に複数の後続対向車両３００が後続する場合でも、複数の後続対向車両３００の有無を判定できる。したがって、車両検出装置２は、検出した後続対向車両３００に後続する後続対向車両３００を検出できる。

また、領域設定部２０１は、先頭対向車両３００、及び後続検出処理で検出された後続対向車両３００（判定部２０２が有ると判定した後続対向車両３００）を示す高輝度領域ＫＤを含むように非検出領域ＨＫＡを拡張する。

この構成によれば、判定部２０２は、列を成して後続対向車両３００に後続する後続対向車両３００が有るか否かを判定できる。したがって、車両検出装置２は、先頭対向車両３００に列を成して後続する複数の後続対向車両３００を１台ずつ的確に検出できる。また、車両検出装置２は、非検出領域ＨＫＡが後続検出処理で検出された後続対向車両３００を示す高輝度領域ＫＤを含むため、一度検出した後続対向車両３００を再度の後続検出処理で検出することがない。したがって、車両検出装置２は、先頭対向車両３００に列を成して後続する複数の後続対向車両３００を１台ずつ精度よく検出できる。

また、領域設定部２０１は、非検出領域ＨＫＡに対して左右方向のそれぞれに、検出領域ＫＡを設定する。判定部２０２は、検出領域ＫＡのそれぞれに基づいて、後続対向車両３００の有無を判定する。

前述した通り、道路は、国によって右側通行であったり、カーブする道路であったりと、種々ある。そこで、非検出領域ＨＫＡに対して、左右方向のそれぞれに検出領域ＫＡを設定し判定を行うことで、車両検出装置２は、自車両１が走行する道路の種類に偏りなく、的確に後続対向車両３００を検出できる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び、応用が可能である。

例えば、上述した実施形態では、式１を満たす範囲を有する検出領域ＫＡを撮影画像ＳＧに設定し、検出領域ＫＡに高輝度領域ＫＤが有るか否かを判定する構成を説明した。しかしながら、車両検出装置２は、検出領域ＫＡを設定せず、非検出領域ＨＫＡ以外の高輝度領域ＫＤについて、上記式１を満たすか否かを判定する構成でもよい。この構成でも、上述した効果と同様の効果を奏する。

また、例えば、上述した車両検出装置２による対向車両３００を検出する方法（車両検出方法）が、車両検出装置２が備えるコンピューターを用いて実現される場合、本発明を、上記通信方法を実現するためにコンピューターが実行するプログラム、このプログラムを前記コンピューターで読み取り可能に記録した記録媒体、或いは、このプログラムを伝送する伝送媒体の態様で構成することも可能である。

また、例えば、本実施形態は、制御部２０が一つのプロセッサー（ＣＰＵ）を備え、このプロセッサーが制御プログラムに従った処理を実行することで制御部２０の機能を実現するが、複数のプロセッサー又は半導体チップにより制御部２０の機能を実現してもよい。例えば、制御部２０が、ＳｏＣ（System-on-a-Chip）やＭＣＵ（Micro Control Unit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の副処理装置（co-processor）をさらに備える構成であってもよい。また、制御部２０は、ＣＰＵ及び副処理装置の双方を協働させるか、あるいは双方のうちの一方を選択的に用いて各種の制御を行ってもよい。

また、例えば、図１は、本願発明を理解容易にするために、車両検出装置２、及び自車両１の構成を主な処理内容に応じて分類して示した概略図であり、車両検出装置２、及び自車両１の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。

また、例えば、図２のフローチャートの処理単位は、車両検出装置２の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものであり、処理単位の分割の仕方や名称によって、本発明が限定されることはない。車両検出装置２の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割してもよい。また、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割してもよい。

また、例えば、上述した実施形態では、車両検出装置２を、自車両１に搭載される車載装置として例示したが、車両検出装置２の形態は任意であり、例えば歩行者が携帯するポータブル型の装置でも良い。

１ 自車両（車両）
２ 車両検出装置
２００ 車両検出部
２０１ 領域設定部
２０２ 判定部
３００、３００ａ 先頭対向車両（第１の対向車両）
３００、３００ｂ、３００ｃ 後続対向車両（第２の対向車両）
ＨＫＡ、ＨＫＡ１、ＨＫＡ２ 非検出領域（第１の領域）
ＫＡ、ＫＡ１、ＫＡ２、ＫＡ３、ＫＡ４ 検出領域（第２の領域）
ＫＤ、ＫＤ１、ＫＤ２、ＫＤ３、ＫＤ４ 高輝度領域
ＳＧ 撮影画像

Claims (4)

1. 車両に搭載される車両検出装置であって、
   前記車両の前方を撮影した撮影画像から、所定範囲内で離れて２つ並ぶ、輝度値が所定値より高い高輝度領域を検出することによって、第１の対向車両を検出する車両検出部と、
   前記車両検出部が検出した前記第１の対向車両を含む第１の領域を前記撮影画像に設定し、設定した前記第１の領域に対して所定方向に所定範囲の第２の領域を前記撮影画像に設定する領域設定部と、
   前記第２の領域における前記高輝度領域の有無に応じて、前記第１の対向車両に後続する第２の対向車両の有無を判定する判定部と、を備え、
   前記領域設定部は、
   前記判定部が前記第２の対向車両が有ると判定した場合、前記撮影画像に設定する前記第１の領域を拡張し、拡張した前記第１の領域に対して前記第２の領域を設定する、
   ことを特徴とする車両検出装置。
2. 前記領域設定部は、
   前記第１の対向車両、及び前記判定部が有ると判定した前記第２の対向車両を示す前記高輝度領域を含むように前記第１の領域を拡張する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両検出装置。
3. 前記領域設定部は、前記第１の領域に対して左右方向のそれぞれに、前記第２の領域を設定し、
   前記判定部は、前記第２の領域のそれぞれに基づいて、前記第２の対向車両の有無を判定する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両検出装置。
4. 車両の前方を撮影した撮影画像から、所定範囲内で離れて２つ並ぶ、輝度値が所定値より高い高輝度領域を検出することによって、対向車線を走行する第１の対向車両を検出し、
   検出した前記第１の対向車両を含む第１の領域を前記撮影画像に設定し、設定した前記第１の領域に対して所定方向に所定範囲の第２の領域を前記撮影画像に設定し、
   前記第２の領域における前記高輝度領域の有無に応じて、前記第１の対向車両に後続する第２の対向車両の有無を判定し、
   前記第２の対向車両が有ると判定した場合、前記撮影画像に設定する前記第１の領域を拡張し、拡張した前記第１の領域に対して前記第２の領域を設定する、
   ことを特徴とする車両検出方法。

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