JPWO2014017624A1 - 立体物検出装置および立体物検出方法 - Google Patents

Abstract

車両に搭載され、自車両後方の映像を結像させるレンズを備えた撮像手段１０と、撮像画像に基づいて、検出領域に存在する立体物を検出する立体物検出手段３３と、夜間であるか否かを判定する夜間判定手段３４と、撮像画像に基づいて複数の画像領域の輝度を検出する輝度検出部３５と、輝度のピークのうち所定値以上の輝度勾配を有する輝度のピークを対象輝度ピークとして検出する輝度ピーク検出手段３６と、夜間と判定された場合に、検出された対象輝度ピークの検出結果に基づいて、立体物検出手段３３による立体物の検出を抑制する制御手段３７と、を備えることを特徴とする立体物検出装置。

Description

本発明は、立体物検出装置および立体物検出方法に関するものである。
本出願は、２０１２年７月２７日に出願された日本国特許出願の特願２０１２―１６６５２７に基づく優先権を主張するものであり、文献の参照による組み込みが認められる指定国については、上記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の記載の一部とする。

従来より、カメラで撮像した撮像画像に基づいて、自車両周辺の立体物を検出する技術が知られている（特許文献１参照）。

特開２００６−３１１２１６号公報

夜間に、カメラで撮像した撮像画像に基づいて、自車両周辺の立体物を検出する際に、降雨などにより路面に水膜が形成されている場合に、街灯などの光源が路面に反射してしまい、路面に反射した光源などの光の像を立体物として誤検出してしまう場合があった。

本発明が解決しようとする課題は、立体物を適切に検出できる立体物検出装置を提供することである。

本発明は、撮像手段により撮像した撮像画像に基づいて立体物を検出する立体物検出装置において、撮像画像に基づいて複数の画像領域の輝度を検出し、検出された輝度のピークのうち、所定値以上の輝度勾配を有する輝度のピークを対象輝度ピークとして検出し、夜間である場合に、対象輝度ピークの検出結果に基づいて、立体物の検出を抑制することで、上記課題を解決する。

本発明によれば、路面に反射した街灯などの光源に起因する特定輝度ピークに基づいて、立体物の検出を抑制することで、路面に反射した街灯などの光源を、立体物として誤認識してしまうことを有効に防止することができる。

立体物検出装置を搭載した車両の概略構成図である。 図１の車両の走行状態を示す平面図である。 計算機の詳細を示すブロック図である。 位置合わせ部の処理の概要を説明するための図であり、（ａ）は車両の移動状態を示す平面図、（ｂ）は位置合わせの概要を示す画像である。 立体物検出部による差分波形の生成の様子を示す概略図である。 差分波形および立体物を検出するための閾値αの一例を示す図である。 立体物検出部によって分割される小領域を示す図である。 立体物検出部により得られるヒストグラムの一例を示す図である。 立体物検出部による重み付けを示す図である。 立体物検出部により得られるヒストグラムの他の例を示す図である。 輝度検出部による輝度の検出方法を説明するための図である。 自車両が走行している場面の一例を示す図である。 図１２に示す場面例において生成される輝度ヒストグラムの一例である。 図１２に示す場面例において生成される輝度ヒストグラムに基づく、一次微分ヒストグラムおよび二次微分ヒストグラムの一例を示す図である。 特定輝度ピークに基づく立体物検出の制御方法を説明するための図である。 制御部による差分閾値ｔｈの設定方法を説明するための図である。 特定輝度ピークの輝度と立体物の検出を禁止する範囲との関係を説明するための図である。 特定輝度ピークと隣接車両Ｖ２を判定するための判定回数との関係を示す図である。 エッジの強度に基づくヒストグラムの一例を示す図である。 第１実施形態に係る隣接車両検出処理を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る立体物検出制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る計算機の詳細を示すブロック図である。 車両の走行状態を示す図であり、（ａ）は検出領域等の位置関係を示す平面図、（ｂ）は実空間における検出領域等の位置関係を示す斜視図である。 第２実施形態に係る輝度差算出部の動作を説明するための図であり、（ａ）は鳥瞰視画像における注目線、参照線、注目点及び参照点の位置関係を示す図、（ｂ）は実空間における注目線、参照線、注目点及び参照点の位置関係を示す図である。 第２実施形態に係る輝度差算出部の詳細な動作を説明するための図であり、（ａ）は鳥瞰視画像における検出領域を示す図、（ｂ）は鳥瞰視画像における注目線、参照線、注目点及び参照点の位置関係を示す図である。 エッジ検出動作を説明するための画像例を示す図である。 エッジ線とエッジ線上の輝度分布を示す図であり、（ａ）は検出領域に立体物（隣接車両）が存在している場合の輝度分布を示す図、（ｂ）は検出領域に立体物が存在しない場合の輝度分布を示す図である。 第２実施形態に係る隣接車両検出方法を示すフローチャートである。

≪第１実施形態≫
図１は、本実施形態に係る立体物検出装置１を搭載した車両の概略構成図である。本実施形態に係る立体物検出装置１は、自車両Ｖ１が車線変更する際に接触の可能性がある隣接車線に存在する立体物（隣接車両Ｖ２などの立体物）を検出することを目的とする。本実施形態に係る立体物検出装置１は、図１に示すように、カメラ１０と、車速センサ２０と、計算機３０とを備える。

カメラ１０は、図１に示すように、自車両Ｖ１の後方における高さｈの箇所において、光軸が水平から下向きに角度θとなるように車両Ｖ１に取り付けられている。カメラ１０は、この位置から自車両Ｖ１の周囲環境のうちの所定領域を撮像する。車速センサ２０は、自車両Ｖ１の走行速度を検出するものであって、例えば車輪に回転数を検知する車輪速センサで検出した車輪速から車速度を算出する。計算機３０は、自車両後方の隣接車線に存在する隣接車両の検出を行う。

図２は、図１の自車両Ｖ１の走行状態を示す平面図である。同図に示すように、カメラ１０は、所定の画角ａで車両後方側を撮像する。このとき、カメラ１０の画角ａは、自車両Ｖ１が走行する車線に加えて、その左右の車線（隣接車線）についても撮像可能な画角に設定されている。

図３は、図１の計算機３０の詳細を示すブロック図である。なお、図３においては、接続関係を明確とするためにカメラ１０、車速センサ２０についても図示する。

図３に示すように、計算機３０は、視点変換部３１と、位置合わせ部３２と、立体物検出部３３と、夜間判定部３４と、輝度検出部３５と、特定輝度ピーク検出部３６と、制御部３７と、白濁度算出部３８と、路面状態推測部３９と、ヘッドライト検出部４０とを備える。以下に、それぞれの構成について説明する。

視点変換部３１は、カメラ１０による撮像にて得られた所定領域の撮像画像データを入力し、入力した撮像画像データを鳥瞰視される状態の鳥瞰画像データに視点変換する。鳥瞰視される状態とは、上空から例えば鉛直下向きに見下ろす仮想カメラの視点から見た状態である。この視点変換は、例えば特開２００８−２１９０６３号公報に記載されるようにして実行することができる。撮像画像データを鳥瞰視画像データに視点変換するのは、立体物に特有の鉛直エッジは鳥瞰視画像データへの視点変換により特定の定点を通る直線群に変換されるという原理に基づき、これを利用すれば平面物と立体物とを識別できるからである。

位置合わせ部３２は、視点変換部３１の視点変換により得られた鳥瞰視画像データを順次入力し、入力した異なる時刻の鳥瞰視画像データの位置を合わせる。図４は、位置合わせ部３２の処理の概要を説明するための図であり、（ａ）は自車両Ｖ１の移動状態を示す平面図、（ｂ）は位置合わせの概要を示す画像である。

図４（ａ）に示すように、現時刻の自車両Ｖ１がＰ_１に位置し、一時刻前の自車両Ｖ１がＰ_１’に位置していたとする。また、自車両Ｖ１の後側方向に隣接車両Ｖ２が位置して自車両Ｖ１と並走状態にあり、現時刻の隣接車両Ｖ２がＰ_２に位置し、一時刻前の隣接車両Ｖ２がＰ_２’に位置していたとする。さらに、自車両Ｖ１は、一時刻で距離ｄ移動したものとする。なお、一時刻前とは、現時刻から予め定められた時間（例えば１制御周期）だけ過去の時刻であってもよいし、任意の時間だけ過去の時刻であってもよい。

このような状態において、現時刻における鳥瞰視画像ＰＢ_ｔは図４（ｂ）に示すようになる。この鳥瞰視画像ＰＢ_ｔでは、路面上に描かれる白線については矩形状となり、比較的正確に平面視された状態となるが、隣接車両Ｖ２（位置Ｐ_２）については倒れ込みが発生する。また、一時刻前における鳥瞰視画像ＰＢ_ｔ−１についても同様に、路面上に描かれる白線については矩形状となり、比較的正確に平面視された状態となるが、隣接車両Ｖ２（位置Ｐ_２’）については倒れ込みが発生する。既述したとおり、立体物の鉛直エッジ（厳密な意味の鉛直エッジ以外にも路面から三次元空間に立ち上がったエッジを含む）は、鳥瞰視画像データへの視点変換処理によって倒れ込み方向に沿った直線群として現れるのに対し、路面上の平面画像は鉛直エッジを含まないので、視点変換してもそのような倒れ込みが生じないからである。

位置合わせ部３２は、上記のような鳥瞰視画像ＰＢ_ｔ，ＰＢ_ｔ−１の位置合わせをデータ上で実行する。この際、位置合わせ部３２は、一時刻前における鳥瞰画像ＰＢ_ｔ−１をオフセットさせ、現時刻における鳥瞰視画像ＰＢ_ｔと位置を一致させる。図４（ｂ）の左側の画像と中央の画像は、移動距離ｄ’だけオフセットした状態を示す。このオフセット量ｄ’は、図４（ａ）に示した自車両Ｖ１の実際の移動距離ｄに対応する鳥瞰視画像データ上の移動量であり、車速センサ２０からの信号と一時刻前から現時刻までの時間に基づいて決定される。

また、位置合わせ後において位置合わせ部３２は、鳥瞰視画像ＰＢ_ｔ，ＰＢ_ｔ−１の差分をとり、差分画像ＰＤ_ｔのデータを生成する。ここで、本実施形態において、位置合わせ部３２は、照度環境の変化に対応するために、鳥瞰視画像ＰＢ_ｔ，ＰＢ_ｔ−１の画素値の差を絶対値化し、当該絶対値が所定の差分閾値ｔｈ以上であるときに、差分画像ＰＤ_ｔの画素値を「１」とし、絶対値が所定の差分閾値ｔｈ未満であるときに、差分画像ＰＤ_ｔの画素値を「０」とすることで、図４（ｂ）の右側に示すような差分画像ＰＤ_ｔのデータを生成することができる。なお、本実施形態において、差分閾値ｔｈの値は、後述する制御部３７により変更される場合があり、制御部３７により差分閾値ｔｈが変更された場合には、制御部３７により変更された差分閾値ｔｈを用いて、差分画像ＰＤ_ｔの画素値が検出される。

また、本実施形態において、位置合わせ部３２は、異なる時刻の鳥瞰視画像の位置を鳥瞰視上で位置合わせし、その位置合わせされた鳥瞰視画像を得るが、この「位置合わせ」処理は、検出対象の種別や要求される検出精度に応じた精度で行うことができる。たとえば、同一時刻及び同一位置を基準に位置を合わせるといった厳密な位置合わせ処理であってもよいし、各鳥瞰視画像の座標を把握するという程度の緩い位置合わせ処理であってもよい。

そして、立体物検出部３３は、図４（ｂ）に示す差分画像ＰＤ_ｔのデータに基づいて、差分波形を生成する。この際、立体物検出部３３は、実空間上における立体物の移動距離についても算出する。立体物の検出および移動距離の算出にあたり、立体物検出部３３は、まず差分波形を生成する。

差分波形の生成にあたって立体物検出部３３は、差分画像ＰＤ_ｔにおいて検出領域（検出枠）を設定する。本例の立体物検出装置１は、自車両Ｖ１が車線変更する際に接触の可能性がある隣接車両について移動距離を算出することを目的とするものである。このため、本例では、図２に示すように自車両Ｖ１の後側方に矩形状の検出領域（検出枠）Ａ１，Ａ２を設定する。なお、このような検出領域Ａ１，Ａ２は、自車両Ｖ１に対する相対位置から設定してもよいし、白線の位置を基準に設定してもよい。白線の位置を基準に設定する場合に、立体物検出装置１は、例えば既存の白線認識技術等を利用するとよい。

また、立体物検出部３３は、図２に示すように、設定した検出領域Ａ１，Ａ２の自車両Ｖ１側における辺（走行方向に沿う辺）を接地線Ｌ１，Ｌ２として認識する。一般に接地線は立体物が地面に接触する線を意味するが、本実施形態では地面に接触する線でなく上記の如くに設定される。なおこの場合であっても、経験上、本実施形態に係る接地線と、本来の隣接車両Ｖ２の位置から求められる接地線との差は大きくなり過ぎず、実用上は問題が無い。

図５は、立体物検出部３３による差分波形の生成の様子を示す概略図である。図５に示すように、立体物検出部３３は、位置合わせ部３２で算出した差分画像ＰＤ_ｔ（図４（ｂ）の右図）のうち検出領域Ａ１，Ａ２に相当する部分から、差分波形ＤＷ_ｔを生成する。この際、立体物検出部３３は、視点変換により立体物が倒れ込む方向に沿って、差分波形ＤＷ_ｔを生成する。なお、図５に示す例では、便宜上検出領域Ａ１のみを用いて説明するが、検出領域Ａ２についても同様の手順で差分波形ＤＷ_ｔを生成する。

具体的に説明すると、まず立体物検出部３３は、差分画像ＰＤ_ｔのデータ上において立体物が倒れ込む方向上の線Ｌａを定義する。そして、立体物検出部３３は、線Ｌａ上において所定の差分を示す差分画素ＤＰの数をカウントする。本実施形態では、所定の差分を示す差分画素ＤＰは、差分画像ＰＤ_ｔの画素値が「０」「１」で表現されており、「１」を示す画素が、差分画素ＤＰとしてカウントされる。

立体物検出部３３は、差分画素ＤＰの数をカウントした後、線Ｌａと接地線Ｌ１との交点ＣＰを求める。そして、立体物検出部３３は、交点ＣＰとカウント数とを対応付け、交点ＣＰの位置に基づいて横軸位置、すなわち図５右図の上下方向軸における位置を決定するとともに、カウント数から縦軸位置、すなわち図５右図の左右方向軸における位置を決定し、交点ＣＰにおけるカウント数としてプロットする。

以下同様に、立体物検出部３３は、立体物が倒れ込む方向上の線Ｌｂ，Ｌｃ…を定義して、差分画素ＤＰの数をカウントし、各交点ＣＰの位置に基づいて横軸位置を決定し、カウント数（差分画素ＤＰの数）から縦軸位置を決定しプロットする。立体物検出部３３は、上記を順次繰り返して度数分布化することで、図５右図に示すように差分波形ＤＷ_ｔを生成する。

ここで、差分画像ＰＤ_ｔのデータ上における差分画素ＰＤは、異なる時刻の画像において変化があった画素であり、言い換えれば立体物が存在した箇所であるといえる。このため、立体物が存在した箇所において、立体物が倒れ込む方向に沿って画素数をカウントして度数分布化することで差分波形ＤＷ_ｔを生成することとなる。特に、立体物が倒れ込む方向に沿って画素数をカウントすることから、立体物に対して高さ方向の情報から差分波形ＤＷ_ｔを生成することとなる。

なお、図５左図に示すように、立体物が倒れ込む方向上の線Ｌａと線Ｌｂとは検出領域Ａ１と重複する距離が異なっている。このため、検出領域Ａ１が差分画素ＤＰで満たされているとすると、線Ｌｂ上よりも線Ｌａ上の方が差分画素ＤＰの数が多くなる。このため、立体物検出部３３は、差分画素ＤＰのカウント数から縦軸位置を決定する場合に、立体物が倒れ込む方向上の線Ｌａ，Ｌｂと検出領域Ａ１とが重複する距離に基づいて正規化する。具体例を挙げると、図５左図において線Ｌａ上の差分画素ＤＰは６つあり、線Ｌｂ上の差分画素ＤＰは５つである。このため、図５においてカウント数から縦軸位置を決定するにあたり、立体物検出部３３は、カウント数を重複距離で除算するなどして正規化する。これにより、差分波形ＤＷ_ｔに示すように、立体物が倒れ込む方向上の線Ｌａ，Ｌｂに対応する差分波形ＤＷ_ｔの値はほぼ同じとなっている。

差分波形ＤＷ_ｔの生成後、立体物検出部３３は、生成した差分波形ＤＷ_ｔに基づいて、隣接車線に存在している隣接車両の検出を行う。ここで、図６は、立体物検出部３３による立体物の検出方法を説明するための図であり、差分波形ＤＷ_ｔおよび立体物を検出するための閾値αの一例を示している。立体物検出部３３は、図６に示すように、生成した差分波形ＤＷ_ｔのピークが、当該差分波形ＤＷ_ｔのピーク位置に対応する所定の閾値α以上であるか否かを判断することで、検出領域Ａ１，Ａ２に立体物が存在するか否かを判断する。そして、立体物検出部３３は、差分波形ＤＷ_ｔのピークが所定の閾値α未満である場合には、検出領域Ａ１，Ａ２に立体物が存在しないと判断し、一方、差分波形ＤＷ_ｔのピークが所定の閾値α以上である場合には、検出領域Ａ１，Ａ２に立体物が存在すると判断する。

さらに、立体物検出部３３は、現時刻における差分波形ＤＷ_ｔと一時刻前の差分波形ＤＷ_ｔ−１との対比により、立体物の移動速度を算出する。すなわち、立体物検出部３３は、差分波形ＤＷ_ｔ，ＤＷ_ｔ−１の時間変化から、立体物の移動速度を算出する。また、立体物検出部３３は、立体物の移動速度に対する自車両Ｖ１の相対移動速度も算出する。

詳細に説明すると、立体物検出部３３は、図７に示すように差分波形ＤＷ_ｔを複数の小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎ（ｎは２以上の任意の整数）に分割する。図７は、立体物検出部３３によって分割される小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎを示す図である。小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎは、例えば図７に示すように、互いに重複するようにして分割される。例えば小領域ＤＷ_ｔ１と小領域ＤＷ_ｔ２とは重複し、小領域ＤＷ_ｔ２と小領域ＤＷ_ｔ３とは重複する。

次いで、立体物検出部３３は、小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎ毎にオフセット量（差分波形の横軸方向（図７の上下方向）の移動量）を求める。ここで、オフセット量は、一時刻前における差分波形ＤＷ_ｔ−１と現時刻における差分波形ＤＷ_ｔとの差（横軸方向の距離）から求められる。この際、立体物検出部３３は、小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎ毎に、一時刻前における差分波形ＤＷ_ｔ−１を横軸方向に移動させた際に、現時刻における差分波形ＤＷ_ｔとの誤差が最小となる位置（横軸方向の位置）を判定し、差分波形ＤＷ_ｔ−１の元の位置と誤差が最小となる位置との横軸方向の移動量をオフセット量として求める。そして、立体物検出部３３は、小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎ毎に求めたオフセット量をカウントしてヒストグラム化する。

図８は、立体物検出部３３により得られるヒストグラムの一例を示す図である。図８に示すように、各小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎと一時刻前における差分波形ＤＷ_ｔ−１との誤差が最小となる移動量であるオフセット量には、多少のバラつきが生じる。このため、立体物検出部３３は、バラつきを含んだオフセット量をヒストグラム化し、ヒストグラムから移動距離を算出する。この際、立体物検出部３３は、ヒストグラムの極大値から立体物（隣接車両Ｖ２）の移動距離を算出する。すなわち、図８に示す例において、立体物検出部３３は、ヒストグラムの極大値を示すオフセット量を移動距離τ^＊と算出する。このように、本実施形態では、オフセット量にバラつきがあったとしても、その極大値から、より正確性の高い移動距離を算出することが可能となる。なお、移動距離τ^＊は、自車両に対する立体物（隣接車両Ｖ２）の相対移動距離である。このため、立体物検出部３３は、絶対移動距離を算出する場合には、得られた移動距離τ^＊と車速センサ２０からの信号とに基づいて、絶対移動距離を算出することとなる。

このように、本実施形態では、異なる時刻に生成された差分波形ＤＷ_ｔの誤差が最小となるときの差分波形ＤＷ_ｔのオフセット量から立体物（隣接車両Ｖ２）の移動距離を算出することで、波形という１次元の情報のオフセット量から移動距離を算出することとなり、移動距離の算出にあたり計算コストを抑制することができる。また、異なる時刻に生成された差分波形ＤＷ_ｔを複数の小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎに分割することで、立体物のそれぞれの箇所を表わした波形を複数得ることができ、これにより、立体物のそれぞれの箇所毎にオフセット量を求めることができ、複数のオフセット量から移動距離を求めることができるため、移動距離の算出精度を向上させることができる。また、本実施形態では、高さ方向の情報を含む差分波形ＤＷ_ｔの時間変化から立体物の移動距離を算出することで、単に１点の移動のみに着目するような場合と比較して、時間変化前の検出箇所と時間変化後の検出箇所とが高さ方向の情報を含んで特定されるため立体物において同じ箇所となり易く、同じ箇所の時間変化から移動距離を算出することとなり、移動距離の算出精度を向上させることができる。

なお、ヒストグラム化にあたり立体物検出部３３は、複数の小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎ毎に重み付けをし、小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎ毎に求めたオフセット量を重みに応じてカウントしてヒストグラム化してもよい。図９は、立体物検出部３３による重み付けを示す図である。

図９に示すように、小領域ＤＷ_ｍ（ｍは１以上ｎ−１以下の整数）は平坦となっている。すなわち、小領域ＤＷ_ｍは所定の差分を示す画素数のカウントの最大値と最小値との差が小さくなっている。立体物検出部３３は、このような小領域ＤＷ_ｍについて重みを小さくする。平坦な小領域ＤＷ_ｍについては、特徴がなくオフセット量の算出にあたり誤差が大きくなる可能性が高いからである。

一方、小領域ＤＷ_ｍ＋ｋ（ｋはｎ−ｍ以下の整数）は起伏に富んでいる。すなわち、小領域ＤＷ_ｍは所定の差分を示す画素数のカウントの最大値と最小値との差が大きくなっている。立体物検出部３３は、このような小領域ＤＷ_ｍについて重みを大きくする。起伏に富む小領域ＤＷ_ｍ＋ｋについては、特徴的でありオフセット量の算出を正確に行える可能性が高いからである。このように重み付けすることにより、移動距離の算出精度を向上することができる。

なお、移動距離の算出精度を向上するために上記実施形態では差分波形ＤＷ_ｔを複数の小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎに分割したが、移動距離の算出精度がさほど要求されない場合は小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎに分割しなくてもよい。この場合に、立体物検出部３３は、差分波形ＤＷ_ｔと差分波形ＤＷ_ｔ−１との誤差が最小となるときの差分波形ＤＷ_ｔのオフセット量から移動距離を算出することとなる。すなわち、一時刻前における差分波形ＤＷ_ｔ−１と現時刻における差分波形ＤＷ_ｔとのオフセット量を求める方法は上記内容に限定されない。

なお、本実施形態において立体物検出部３３は、自車両Ｖ１（カメラ１０）の移動速度を求め、求めた移動速度から静止物についてのオフセット量を求める。静止物のオフセット量を求めた後、立体物検出部３３は、ヒストグラムの極大値のうち静止物に該当するオフセット量を無視したうえで、立体物の移動距離を算出する。

図１０は、立体物検出部３３により得られるヒストグラムの他の例を示す図である。カメラ１０の画角内に立体物の他に静止物が存在する場合に、得られるヒストグラムには２つの極大値τ１，τ２が現れる。この場合、２つの極大値τ１，τ２のうち、いずれか一方は静止物のオフセット量である。このため、立体物検出部３３は、移動速度から静止物についてのオフセット量を求め、そのオフセット量に該当する極大値について無視し、残り一方の極大値を採用して立体物の移動距離を算出する。これにより、静止物により立体物の移動距離の算出精度が低下してしまう事態を防止することができる。

なお、静止物に該当するオフセット量を無視したとしても、極大値が複数存在する場合、カメラ１０の画角内に立体物が複数台存在すると想定される。しかし、検出領域Ａ１，Ａ２内に複数の立体物が存在することは極めて稀である。このため、立体物検出部３３は、移動距離の算出を中止する。これにより、本実施形態では、極大値が複数あるような誤った移動距離を算出してしまう事態を防止することができる。

このように、本実施形態では、検出領域Ａ１，Ａ２内に存在する立体物を検出し、検出した立体物が隣接車両Ｖ２であるか否かを判断することで、隣接車線に存在する隣接車両Ｖ２を検出することができる。

また、本実施形態は、降雨などにより路面に水膜が形成されている場合に、夜間において、街灯などの光源が路面に反射してしまい、このような光源による像を、立体物として誤検出してしまうことを有効に防止するための機能を備える。このような機能を実現するため、本実施形態の計算機３０は、夜間判定部３４、輝度検出部３５、特定輝度ピーク検出部３６、制御部３７、白濁度算出部３８、路面状態推測部３９、およびヘッドライト検出部４０を備えている。以下に、これらの各構成について説明する。

夜間判定部３４は、カメラ１０により撮像された撮像画像に基づいて、夜間であるか否かの判定を行う。夜間判定部３４による夜間判定方法は、特に限定されないが、たとえば、夜間判定部３４は、カメラ１０により撮像した撮像画像全体の輝度が所定値以下である場合に夜間であると判断することができる。また、夜間判定部３４は、照度計や時刻に基づいて、夜間であるか否かを判断してもよい。

輝度検出部３５は、撮像画像から被写体の輝度を検出する。ここで、図１１は、輝度検出部３５による輝度の検出方法を説明するための図である。具体的には、輝度検出部３５は、検出領域Ａ１，Ａ２を、カメラ１０を原点とする放射状の画素領域に分割する。そして、輝度検出部３５は、分割した各画素領域に対応する各画素の輝度値を累積する。そして、輝度検出部３５は、各画素領域の累積輝度値を算出した後に、各画素領域と接地線Ｌ１との交点ＣＰを求める。そして、輝度検出部３５は、交点ＣＰと各画素領域の累積輝度値とを対応付け、交点ＣＰの位置に基づいて横軸位置、すなわち図１１右図の上下方向軸における位置を決定するとともに、各画素領域の累積輝度値から縦軸位置、すなわち図１１右図の左右方向軸における位置を決定し、交点ＣＰにおける累積輝度値としてプロットすることで、図１１右図に示すような、輝度ヒストグラムを生成する。なお、図１１においては、検出領域Ａ１における輝度の検出方法を例示して説明したが、輝度検出部３５は、検出領域Ａ１と同様に、検出領域Ａ２においても輝度の検出を行い、検出領域Ａ２における輝度ヒストグラムを生成する。また、輝度検出部３５は、輝度ヒストグラムを生成する際に、輝度ヒストグラムの平滑化のために、隣接する２つの画素領域間の累積輝度値を足し合わせて、１画素領域の累積輝度値としてプロットしてもよい。

特定輝度ピーク検出部３６は、輝度検出部３５により生成された輝度ヒストグラムに基づいて、街灯などの光源に起因する輝度のピークを、特定輝度ピークとして検出する。具体的には、特定輝度ピーク検出部３６は、輝度ヒストグラムで検出される輝度のピークのうち、輝度勾配が所定の判定勾配値以上である輝度のピークを、街灯などの光源に起因する特定輝度ピークとして検出する。なお、特定輝度ピーク検出部３６は、検出領域Ａ１および検出領域Ａ２のそれぞれにおいて、特定輝度ピークの検出を行う。

ここで、図１２は、自車両Ｖ１が走行している場面の一例を示す図であり、路外に存在する街灯からの光Ｌｓ_１，Ｌｓ_２が検知領域Ａ１が設定されている路面に反射しているため、検出領域Ａ１において街灯の光Ｌｓ_１，Ｌｓ_２が検出されるとともに、検出領域Ａ２において、隣接車両Ｖ２のヘッドライトｌｈの光が検出される場面を例示している。

また、図１３は、図１２に示す場面例において生成される輝度ヒストグラムの一例である。図１２に示すように、検出領域Ａ１において路面に反射した街灯の光Ｌｓ_１，Ｌｓ_２が検出された場合、図１３（Ａ）に示すように、検出領域Ａ１の輝度ヒストグラムにおいて、路面に反射した街灯からの光Ｌｓ_１，Ｌｓ_２に応じた鋭い輝度のピークが検出される。一方、図１２に示すように、検出領域Ａ２において隣接車両Ｖ２のヘッドライトの光ｌｈが検出された場合、図１３（Ｂ）に示すように、検出領域Ａ２の輝度ヒストグラムにおいて、隣接車両Ｖ２のヘッドライトｌｈに応じた緩やかな輝度のピークが検出される。このように、街灯などの光源が路面に反射した光は、輝度ヒストグラムにおいて鋭い輝度のピークを有する傾向にあり、一方、隣接車両Ｖ２のヘッドライトの光は、輝度ヒストグラムにおいて緩い輝度のピークを有する傾向にある。そのため、特定輝度ピーク検出部３６は、輝度のピークの輝度勾配に基づいて、路面に反射した街灯などの光源に対応する特定輝度ピークを検出する。

具体的には、特定輝度ピーク検出部３６は、図１４（Ａ）に示すような輝度ヒストグラムに基づいて、図１４（Ｂ）に示すように、一次微分ヒストグラムを生成する。具体的には、特定輝度ピーク検出部３６は、最新の輝度ヒストグラムと一時刻前（一処理周期前）の輝度ヒストグラムとの差分を、一次微分ヒストグラムとして算出する。さらに、特定輝度ピーク検出部３６は、図１４（Ｃ）に示すように、生成した一次微分ヒストグラムに基づいて、二次微分ヒストグラムを生成する。具体的には、特定輝度ピーク検出部３６は、一次微分ヒストグラムと同様に、最新の一次微分ヒストグラムと一時刻前（一処理周期前）の一次微分ヒストグラムとの差分を、二次微分ヒストグラムとして算出する。なお、図１４は、図１２に示す場面例において生成される輝度ヒストグラムに基づく、一次微分ヒストグラムおよび二次微分ヒストグラムを示す図である。

そして、特定輝度ピーク検出部３６は、二次微分ヒストグラムにおける輝度勾配の変化量に基づいて、輝度ヒストグラムにおける輝度のピークの輝度勾配を検出する。ここで、図１４（Ａ）に示すような輝度ヒストグラムを、図１４（Ｂ），（Ｃ）に示すように、一次ヒストグラムまたは二次ヒストグラムに変換した場合、路面に反射した街灯などの光源に起因する輝度勾配が大きく、鋭い輝度のピークほど、一次ヒストグラムおよび二次ヒストグラムでの大きなピークとなって現れ、反対に、隣接車両Ｖ２のヘッドライトに起因する輝度勾配が小さく、緩い輝度のピークほど、一次ヒストグラムおよび二次ヒストグラムでの小さなピークとなって現れる。そこで、特定輝度ピーク検出部３６は、二次微分ヒストグラムにおける輝度勾配の変化量の絶対値が、所定の第１変化量以上である場合には、輝度ヒストグラムにおける輝度のピークの輝度勾配は大きく、該輝度のピークは鋭く突出しているものと判断し、該輝度のピークを、中輝度の特定輝度ピークとして検出する。さらに、特定輝度ピーク検出部３６は、二次微分ヒストグラムにおける輝度勾配の変化量の絶対値が、第１変化量よりも大きい第２変化量以上である場合には、該輝度のピークは大きく突出しているものと判断し、該輝度のピークを高輝度の特定輝度ピークとして検出する。また、特定輝度ピーク検出部３６は、特定輝度ピークの検出を行う際に、特定輝度ピークの位置および数も検出する。

図３に戻り、制御部３７は、特定輝度ピーク検出部３６により検出された特定輝度ピークに基づいて、立体物検出部３３による立体物の検出を制御する。具体的には、制御部３７は、図１５に示すように、特定輝度ピーク検出部３６により検出された特定輝度ピークの数および輝度値の大きさに基づいて、立体物検出部３３による立体物検出の制御を行う。

具体的には、制御部３７は、検出された特定輝度ピークの数が、所定の第１判定数以上であり、かつ、第１判定数よりも大きい第２判定数未満である場合には、検出領域Ａ１，Ａ２のうち、特定輝度ピークが検出された領域において、立体物の検出が抑制されるように、差分閾値ｔｈを高い値に変更することで、立体物検出部３３による立体物の検出を抑制する。ここで、図１６は、制御部３７による差分閾値ｔｈの設定方法を説明するための図である。制御部３７は、検出領域Ａ１，Ａ２のうち特定輝度ピークが検出された領域において、図１６に示すように、各画素領域の輝度値に基づいて、各画素領域における差分閾値ｔｈを設定する。具体的には、制御部３７は、図１６に示すように、特定輝度ピークが検出された領域における各画素領域の輝度値が高いほど、該画素領域における差分閾値ｔｈを高い値に設定する。これにより、特定輝度ピークが検出された領域で立体物が検出し難くなり、その結果、路面に反射した街灯などの光源を立体物として誤検出してしまうことを有効に防止することができる。

また、制御部３７は、図１６に示すように、特定輝度ピークが検出された領域で差分閾値ｔｈを変更する際に、高輝度の特定輝度ピークであるか、中輝度の特定輝度ピークであるかに応じて、設定する差分閾値ｔｈを値を異ならせる。具体的には、制御部３７は、図１６に示すように、検出された特定輝度ピークが高輝度の特定輝度ピークである場合には、検出された特定輝度ピークが中輝度の特定輝度ピークである場合と比べて、同一の画素領域の輝度値に対して、差分閾値ｔｈが高い値で設定されるように、差分閾値ｔｈと画素領域の輝度値との関係を変化させる。高輝度の特定輝度ピーク、すなわち、輝度勾配が大きく、鋭く突出した輝度のピークほど、路面に反射した街灯などの光源に起因するものである可能性が高いため、高輝度の特定輝度ピークが検出された領域において、中輝度の特定輝度ピークが検出された領域よりも、差分閾値ｔｈを高くし、立体物検出の抑制度合いを高くすることで、路面に反射した街灯などの光源を立体物として誤検出してしまうことをより有効に防止することができる。

また、制御部３７は、検出された特定輝度ピークの数が所定の第２判定数以上である場合には、検出領域Ａ１，Ａ２のうち、特定輝度ピークが検出された領域において、立体物検出部３３による立体物の検出を禁止する。ここで、特定輝度ピークは、路面に反射した街灯などの光源に起因するものと考えられ、検出される特定輝度ピークの数が多いほど、街灯などの光源を反射する路面が立体物により遮られていない状態であると判断できる。すなわち、検出される特定輝度ピークの数が多いほど、街灯などの光源を反射する路面上に立体物が存在しないものと判断できる。そのため、検出された特定輝度ピークの数が所定の第２判定数以上である場合には、特定輝度ピークが検出された領域において、立体物検出部３３による立体物の検出を禁止した場合、立体物の検出精度の低下を防止しつつ、立体物の誤検出を有効に防止することができる。

また、検出された特定輝度ピークの数が所定の第２判定数以上である場合に、制御部３７は、特定輝度ピークの輝度に応じて、立体物の検出を禁止する範囲を異ならせる。具体的には、制御部３７は、図１７に示すように、特定輝度ピークの輝度が高輝度である場合には、特定輝度ピークの輝度が中輝度である場合よりも、立体物検出部３３による立体物の検出を禁止する範囲を広く（たとえば、立体物検出部３３による立体物の検出を禁止する範囲を特定輝度ピークが検出された領域よりも広い範囲とする）することができる。なお、図１７は、特定輝度ピークの輝度と立体物の検出を禁止する範囲との関係を説明するための図である。

さらに、制御部３７は、隣接車両Ｖ２が検知されている場合には、上述した特定輝度ピークに基づく立体物検出制御を一定時間だけ禁止する。ここで、制御部３７は、立体物検出部３３から立体物の移動速度に対する自車両Ｖ１の相対移動速度を繰り返し取得し、自車両Ｖ１の相対移動速度が所定速度以下である回数が、所定の判定回数以上となる場合に、立体物は、自車両Ｖ１を追い越している隣接車両Ｖ２であるものと判断し、特定輝度ピークに基づく立体物検出制御を一定時間禁止することができる。また、この場合、制御部３７は、検出された特定輝度ピークの輝度値の大きさに基づいて、自車両Ｖ１の相対移動速度に基づいて立体物を判定する上記判定回数を設定することができる。たとえば、制御部３７は、図１８に示すように、特定輝度ピークが高輝度である場合には、特定輝度ピークが中輝度である場合と比べて、判定回数を増加させることができる。これにより、路面に反射した街灯などの光源に起因する可能性が高い高輝度の特定輝度ピークが検出された場合に、立体物と判定するための判定回数が増加されることとなり、その結果、立体物（隣接車両Ｖ２）の検出が抑制され、路面に反射した街灯などの光源を立体物（隣接車両Ｖ２）として誤検出してしまうことを有効に防止することができる。なお、上記所定速度は、特に限定されないが、たとえば、１〜２ｋｍ／ｈ以下とすることができる。上記所定速度を１〜２ｋｍ／ｈ以下とし、０ｋｍ／ｈ未満とていないのは、カメラ１０のレンズに付着した雨滴の像を、隣接車線に存在する立体物として誤検出してしまうことを防止するためである。なお、図１８は、特定輝度ピークと隣接車両Ｖ２を判定するための判定回数との関係を示す図である。

さらに、制御部３７は、特定輝度ピークに基づいて立体物の検出を制御する際に、検出された特定輝度ピークのうち最も離れている特定輝度ピーク間の距離が所定距離以上である場合にのみ、立体物の検出を制御する構成とすることができる。ここで、隣接車両Ｖ２のヘッドライトの光ｌｈに起因する輝度のピークは緩やかとなるため、ヘッドライトの光ｈｌが存在する場合には、最も離れた輝度のピーク間における距離は小さくなる傾向にある。そのため、検出された特定輝度ピークのうち最も離れている特定輝度ピーク間の距離が所定距離以上である場合にのみ、特定輝度ピークに基づいて立体物の検出を制御することで、隣接車両Ｖ２のヘッドライトの光に起因する輝度のピークを特定輝度ピークとして誤検出して、立体物の検出を抑制してしまうことを有効に防止することができる。

図３に戻り、白濁度算出部３８は、レンズに水垢などの異物が付着しており、レンズが白濁している（レンズ表面に白色の薄膜が形成されている）度合いをレンズの白濁度として算出する。具体的には、白濁度算出部３８は、まず、地平線や道路端など所定量のエッジの抽出が期待される領域から被写体のエッジを抽出し、抽出したエッジの強度に基づいてヒストグラムを生成する。ここで、図１９は、エッジの強度に基づくヒストグラムの一例を示す図であり、レンズが白濁している場合のヒストグラムを実線で、レンズが白濁していない場合のヒストグラムを破線で示している。

レンズに水垢などの異物が付着しており、レンズが白濁している場合には、被写体からの光束の一部が異物により遮られ、あるいは乱反射することで、被写体の輪郭（エッジ）がぼやけてしまい、図１９に示すように、レンズが白濁していない場合と比べて、被写体から抽出されるエッジの強度が小さくなる傾向にある。そこで、本実施形態において、白濁度算出部３８は、抽出したエッジの強度の平均値Ｓ_ａｖｅを算出するとともに、抽出したエッジの強度の標準偏差σを算出し、エッジの強度の平均値Ｓ_ａｖｅに標準偏差σを加算した値を、レンズの白濁度として算出する。

そして、白濁度算出部３８は、算出したレンズの白濁度を、制御部３７に出力する。これにより、制御部３７は、レンズの白濁度に応じて、特定輝度ピークを検出するための第１変化量および第２変化量を変化させる。具体的には、制御部３７は、レンズの白濁度が高いほど、特定輝度ピークを検出するための第１変化量および第２変化量を小さくする。これにより、レンズが白濁しており、路面に反射した街灯などの光源に起因する輝度のピークの輝度勾配が小さくなる場面でも、路面に反射した街灯などの光源に起因する輝度のピークを特定輝度ピークとして検出することができる。

路面状態推測部３９は、降雨などにより路面に水膜が形成されている状態であるか否かを推測する。具体的には、路面状態推測部３９は、ワイパーの動作状況に基づいて、降雨などにより路面に水膜が形成されているか否かを推測することができる。たとえば、路面状態推測部３９は、ワイパーの動作頻度を三段階（Ｏｆｆ，Ｌｏｗ，Ｈｉ）で設定可能な場合に、ワイパーがＨｉからＬｏｗ、またはＨｉまたはＬｏｗからＯｆｆに切り替えられた場合には、今まで雨が降っており、路面に水膜（水たまり）が形成されている可能性が高いものと推測する。また、路面状態推測部３９は、ワイパーの動作頻度がＨｉである場合には、強い雨が降っているために、路面に水膜が形成されている可能性が高いものと推測してもよい。このように、路面状態推測部３９は、ワイパーの動作状態に基づいて降雨状態を推測することで、路面に水膜が形成されているか否かを適切に推測することができる。

また、路面状態推測部３９による路面の状態の推測方法は、上記方法に限定されず、たとえば、以下のように、路面に水膜が形成されている状態であるか否かを判定することができる。具体的には、路面状態推測部３９は、雨滴センサ（不図示）に、赤外光をレンズに向けて照射させて、照射した赤外光が雨滴により減衰した減衰量を検出させることで、レンズ表面における雨滴量を検出させることができ、この検出の結果、雨滴量が一定量以上である場合に、降雨により路面に水膜が形成されていると推測してもよい。あるいは、ナビゲーション装置を介して、天気情報を取得することで、降雨により路面に水膜が形成されているか否かを推測してもよい。

さらに、路面状態推測部３９は、画像のテクスチャ分析の結果から、路面に形成された水膜などに建物などの像が移り込んだ虚像であるか否かを判断することで、路面に水膜が形成されているか否かを判断することができる。

具体的には、路面状態推測部３９は、鳥瞰視画像を視点変換した際に立体物が倒れ込む方向に沿う判定線（図５のＬａ，Ｌｂなど）のうち、差分波形情報においてカウントされた度数が所定値以上である一つの基準判定線（例えばＬａ）を特定し、基準判定線（Ｌａ）上の画像領域の輝度と基準判定線と隣り合う判定線を含む一又は複数の比較判定線（Ｌｂ，Ｌｃ，・・・）上の画像領域の輝度との輝度差が所定値未満であるか否かを判断し、輝度差が所定値未満である場合には、画像領域を含む領域において検出された立体物は虚像であると判断する。輝度差の比較は、基準判定線（Ｌａ）上のある一画素又はこの画素を含む画像領域の輝度と、比較判定線（Ｌｂ，Ｌｃ，・・・）のある一画素又はこの画素を含む画像領域の輝度とを比較することができる。また、輝度差は、図５に示す差分波形情報における所定の差分を示す画素数又は度数分布化された値に基づいて判断することができる。このように、路面状態推測部３９は、路面の水膜に周囲構造物が映り込んだ虚像の画像は、コントラストが低いという特徴を利用して、検出された立体物に対応する像が実像であるのか虚像であるのかを判断し、これにより、路面に水膜が形成されている状態であるか否かを適切に推測することができる。

そして、路面状態推測部４０により推測された路面状態の推測結果は、制御部３７に出力される。これにより、制御部３７は、路面状態推測部４０により推測された路面状態に基づいて、立体物検出部３３による立体物の検出を制御する。具体的には、路面に水膜が形成されていると推測された場合、街灯などの光源が路面に反射する可能性が高いものと判断し、特定輝度ピークを検出するための第１変化量および第２変化量を小さくする。これにより、路面に水膜が形成されており、街灯などの光源が路面に反射する可能性が高い場合に、路面に反射した街灯などの光源に起因する輝度のピークを特定輝度ピークとして適切に検出することができるため、路面に反射した街灯などの光源を立体物として誤検出してしまうことを有効に防止することができる。また、制御部３７は、図１７に示すように、特定輝度ピークの輝度に応じて、立体物の検出を禁止する範囲を変えている場合に、路面に水膜が形成されていると推測された場合には、立体物の検出を禁止する範囲をさらに広げる構成としてもよい。

図３に戻り、ヘッドライト検出部４０は、カメラ１０により撮像された撮像画像に基づいて、自車両Ｖ１の後方を走行する隣接車両Ｖ２のヘッドライトを検出する。具体的には、ヘッドライト検出部３６は、周辺との明るさの差が所定値以上であり、かつ、所定以上の大きさである画像領域を、隣接車両Ｖ２のヘッドライトの光源に対応する候補領域として検出することで、隣接車両Ｖ２のヘッドライトを検出する。さらに、隣接車両Ｖ２は自車両Ｖ１の走行車線に隣接する隣接車線を走行する他車両であるため、ヘッドライト検出部４０は、自車両Ｖ１から光源までの車幅方向における距離が所定距離未満である場合に、検出した光源は隣接車両Ｖ２のヘッドライトの光源であるとして検出する。

そして、ヘッドライト検出部４０のヘッドライトの検出結果は、制御部３７に送信される。これにより、制御部３７は、ヘッドライト検出部４０のヘッドライトの検出結果に基づいて、立体物検出部３３による立体物の検出を制御する。具体的には、制御部３７は、ヘッドライト検出部４０により隣接車両Ｖ２のヘッドライトが検出された場合には、立体物検出の抑制を禁止する。これにより、隣接車両Ｖ２が隣接車線に存在する場面には、隣接車両Ｖ２を適切に検出することができる。また、上記の構成に限定されず、制御部３７は、ヘッドライト検出部４０により隣接車両Ｖ２のヘッドライトが検出された場合に、たとえば、第１変化量および／または第２変化量を大きくすることで、立体物検出の抑制度合いを小さくする構成としてもよい。なお、自車両Ｖ１の走行車線の２車線隣（隣隣接車線）に存在する他車両（隣隣接車両）のヘッドライトの光は、隣接車両Ｖ２のヘッドライトの光と比べて、輝度のピークが鋭く突出する傾向にある。そのため、本実施形態において、隣隣接車両のヘッドライトの光は、特定輝度ピークとして検出され、その結果、隣隣接車両を隣接車両Ｖ２として誤検出してしまうことを有効に防止することができる。

次に、本実施形態に係る隣接車両検出処理について説明する。図２０は、第１実施形態の隣接車両検出処理を示すフローチャートである。図２０に示すように、まず、計算機３０により、カメラ１０から撮像画像のデータの取得が行われ（ステップＳ１０１）、視点変換部３１により、取得した撮像画像のデータに基づいて、鳥瞰視画像ＰＢ_ｔのデータが生成される（ステップＳ１０２）。

次いで、位置合わせ部３２は、鳥瞰視画像ＰＢ_ｔのデータと、一時刻前の鳥瞰視画像ＰＢ_ｔ−１のデータとを位置合わせをし、差分画像ＰＤ_ｔのデータを生成する（ステップＳ１０３）。具体的には、位置合わせ部３２は、鳥瞰視画像ＰＢ_ｔ，ＰＢ_ｔ−１の画素値の差を絶対値化し、当該絶対値が所定の差分閾値ｔｈ以上であるときに、差分画像ＰＤ_ｔの画素値を「１」とし、絶対値が所定の差分閾値ｔｈ未満であるときに、差分画像ＰＤ_ｔの画素値を「０」とする。なお、差分画像ＰＤ_ｔの画素値を算出するための差分閾値ｔｈは、後述する立体物検出制御処理において変更される場合があり、差分閾値ｔｈが変更された場合には、変更された差分閾値ｔｈが、このステップＳ１０３で用いられることとなる。また、後述する立体物検出制御処理においては、検出領域Ａ１，Ａ２のうち特定輝度ピークが検出された画素領域において立体物の検出が禁止される場合があり、この場合、立体物の検出が禁止された領域において差分画像ＰＤ_ｔの画素値が「０」と算出され、これにより、立体物の検出が禁止されることとなる。

その後、立体物検出部３３は、差分画像ＰＤ_ｔのデータから、画素値が「１」の差分画素ＤＰの数をカウントして、差分波形ＤＷ_ｔを生成する（ステップＳ１０４）。そして、立体物検出部３３は、差分波形ＤＷ_ｔのピークが所定の閾値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。差分波形ＤＷ_ｔのピークが閾値α以上でない場合、すなわち差分が殆どない場合には、撮像画像内には立体物が存在しないと考えられる。このため、差分波形ＤＷ_ｔのピークが閾値α以上でないと判断した場合には（ステップＳ１０５＝Ｎｏ）、立体物検出部３３は、立体物が存在せず隣接車両Ｖ２が存在しないと判断する（ステップＳ１１４）。そして、ステップＳ１０１に戻り、図２０に示す処理を繰り返す。

一方、差分波形ＤＷ_ｔのピークが閾値α以上であると判断した場合には（ステップＳ１０５＝Ｙｅｓ）、立体物検出部３３により、隣接車線に立体物が存在すると判断され、ステップＳ１０６に進み、立体物検出部３３により、差分波形ＤＷ_ｔが、複数の小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎに分割される。次いで、立体物検出部３３は、小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎ毎に重み付けを行い（ステップＳ１０７）、小領域ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｔｎ毎のオフセット量を算出し（ステップＳ１０８）、重みを加味してヒストグラムを生成する（ステップＳ１０９）。

そして、立体物検出部３３は、ヒストグラムに基づいて自車両Ｖ１に対する立体物の移動距離である相対移動距離を算出する（ステップＳ１１０）。次に、立体物検出部３３は、相対移動距離から立体物の絶対移動速度を算出する（ステップＳ１１１）。このとき、立体物検出部３３は、相対移動距離を時間微分して相対移動速度を算出するとともに、車速センサ２０で検出された自車速を加算して、絶対移動速度を算出する。

その後、立体物検出部３３は、立体物の絶対移動速度が１０ｋｍ／ｈ以上、且つ、自車両Ｖ１に対する立体物の相対移動速度が＋６０ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判断する（ステップＳ１１２）。双方を満たす場合には（ステップＳ１１２＝Ｙｅｓ）、立体物検出部３３は、検出した立体物は隣接車線に存在する隣接車両Ｖ２であり、隣接車線に隣接車両Ｖ２が存在すると判断する（ステップＳ１１３）。そして、図２０に示す処理を終了する。一方、いずれか一方でも満たさない場合には（ステップＳ１１２＝Ｎｏ）、立体物検出部３３は、隣接車線に隣接車両Ｖ２が存在しないと判断する（ステップＳ１１４）。そして、ステップＳ１０１に戻り、図２０に示す処理を繰り返す。

なお、本実施形態では自車両Ｖ１の左右後方を検出領域Ａ１，Ａ２とし、自車両Ｖ１が車線変更した場合に接触する可能性があるか否かに重点を置いている。このため、ステップＳ１１２の処理が実行されている。すなわち、本実施形態にけるシステムを高速道路で作動させることを前提とすると、隣接車両Ｖ２の速度が１０ｋｍ／ｈ未満である場合、たとえ隣接車両Ｖ２が存在したとしても、車線変更する際には自車両Ｖ１の遠く後方に位置するため問題となることが少ない。同様に、隣接車両Ｖ２の自車両Ｖ１に対する相対移動速度が＋６０ｋｍ／ｈを超える場合（すなわち、隣接車両Ｖ２が自車両Ｖ１の速度よりも６０ｋｍ／ｈより大きな速度で移動している場合）、車線変更する際には自車両Ｖ１の前方に移動しているため問題となることが少ない。このため、ステップＳ１１２では車線変更の際に問題となる隣接車両Ｖ２を判断しているともいえる。

また、ステップＳ１１２において隣接車両Ｖ２の絶対移動速度が１０ｋｍ／ｈ以上、且つ、隣接車両Ｖ２の自車両Ｖ１に対する相対移動速度が＋６０ｋｍ／ｈ以下であるかを判断することにより、以下の効果がある。例えば、カメラ１０の取り付け誤差によっては、静止物の絶対移動速度を数ｋｍ／ｈであると検出してしまう場合があり得る。よって、１０ｋｍ／ｈ以上であるかを判断することにより、静止物を隣接車両Ｖ２であると判断してしまう可能性を低減することができる。また、ノイズによっては隣接車両Ｖ２の自車両Ｖ１に対する相対速度を＋６０ｋｍ／ｈを超える速度に検出してしまうことがあり得る。よって、相対速度が＋６０ｋｍ／ｈ以下であるかを判断することにより、ノイズによる誤検出の可能性を低減できる。

さらに、ステップＳ１１２の処理に代えて、隣接車両Ｖ２の絶対移動速度がマイナスでないことや、０ｋｍ／ｈでないことを判断してもよい。また、本実施形態では自車両Ｖ１が車線変更した場合に接触する可能性がある否かに重点を置いているため、ステップＳ１１３において隣接車両Ｖ２が検出された場合に、自車両の運転者に警告音を発したり、所定の表示装置により警告相当の表示を行ったりしてもよい。

次に、図２１を参照して、第１実施形態に係る立体物検出制御処理について説明する。図２１は、第１実施形態に係る立体物検出制御処理を示すフローチャートである。なお、以下に説明する立体物検出制御処理は、図２０に示す隣接車両検出処理と並行して行われる。これにより、図２０に示す隣接車両検出処理において、この立体物検出制御処理による制御に従って、立体物の検出が行われることとなる。

図２１に示すように、まず、ステップＳ２０１では、夜間判定部３４により夜間であるか否かの判定が行われる。夜間であると判定された場合には、ステップＳ２０２に進み、一方、夜間ではないと判定された場合には、ステップＳ２０１で待機する。

ステップＳ２０２では、制御部３７により、隣接車両Ｖ２を検知しているか否かの判定が行われる。制御部３７は、立体物に対する自車両Ｖ１の移動速度に基づいて、立体物が自車両Ｖ１を追い越している隣接車両Ｖ２であるか否かを判断することで、隣接車両Ｖ２を検知しているか否かを判断することができる。また、制御部３７は、図２０に示す隣接車両検出処理の処理結果に基づいて、隣接車両Ｖ２を検知しているか否かを判断することができる。隣接車両Ｖ２を検知していると判断された場合は、ステップＳ２０１に戻り、一方、隣接車両Ｖ２を検知していないと判断された場合は、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、輝度検出部３５により、被写体の輝度の検出が行われる。具体的には、輝度検出部３５は、図１１に示すように、検出領域Ａ１，Ａ２を複数の画素領域に分割し、各画素領域における輝度の累積値を算出する。そして、続くステップＳ２０４において、輝度検出部３５は、ステップＳ２０３で検出された画素領域ごとの輝度を車両進行方向においてプロットし、図１４（Ａ）に示すような輝度ヒストグラムを生成する。

ステップＳ２０５では、特定輝度ピーク検出部３６により、ステップＳ２０４で生成された輝度ヒストグラムに基づいて、一次微分ヒストグラムの生成が行われ、続くステップＳ２０６では、ステップＳ２０５で生成された一次微分ヒストグラムに基づいて、二次微分ヒストグラムの生成が行われる。

そして、ステップＳ２０７では、特定輝度ピーク検出部３６により、ステップＳ２０６で生成された二次微分ヒストグラムに基づいて、特定輝度ピークの検出が行われる。具体的には、特定輝度ピーク検出部３６は、二次微分ヒストグラムに変換した際に、輝度勾配の変化量が所定の第１変化量を超える輝度のピークを、中輝度の特定輝度ピークとして検出し、第１変化量よりも大きい第２変化量を超える輝度のピークを、高輝度の特定輝度ピークとして検出する。

ステップＳ２０８では、制御部３７により、ステップＳ２０７で検出された特定輝度ピークに基づいて、立体物検出部３３による立体物の検出を抑制するための処理が行われる。具体的には、制御部３７は、図１７に示すように、検出された特定輝度ピークの数および輝度値の大きさに基づいて、特定輝度ピークが検出された画素領域において、差分閾値ｔｈを高い値に変更し、あるいは、立体物の検出を禁止する。これにより、路面に反射した街灯などの光源に起因する特定輝度ピークが検出された領域で、立体物の検出が抑制され、これにより、路面に反射した街灯などの光源を立体物として誤検出してしまうことを有効に防止することができる。

なお、ステップＳ２０８において、制御部３７は、立体物検出部３３による立体物の検出を抑制する際に、路面に反射した街灯などの光源の検出し易さなどに応じて、立体物の検出を抑制する際の抑制度合いを変更する。たとえば、カメラ１０のレンズが白濁している場合には、路面に反射した街灯などの光源に起因する輝度のピークを検出し難いため、制御部３７は、立体物の検出を抑制する際の抑制度合いを低くする。また、路面に水膜が形成されている場合には、街灯などの光源が路面に反射する可能性が高いため、制御部３７は、立体物の検出を抑制する際の抑制度合いを高くする。さらに、隣接車線に隣接車両Ｖ２が存在する場合には、隣接車両Ｖ２を適切に検出するために、制御部３７は、立体物の検出の抑制を禁止する。

以上のように、第１実施形態では、路面に反射した街灯などの光源に起因する輝度のピークを特定輝度ピークとして検出し、検出領域Ａ１，Ａ２のうち、特定輝度ピークが検出された領域で、立体物の検出を抑制することで、路面に反射した街灯などの光源を立体物として誤検出してしまうことを有効に防止することができる。

《第２実施形態》
続いて、第２実施形態に係る立体物検出装置１ａについて説明する。第２実施形態に係る立体物検出装置１ａは、図２２に示すように、第１実施形態の計算機３０に代えて、計算機３０ａを備えており、以下に説明するように動作すること以外は、第１実施形態と同様である。ここで、図２２は、第２実施形態に係る計算機３０ａの詳細を示すブロック図である。

第２実施形態にかかる立体物検出装置１ａは、図２２に示すように、カメラ１０と計算機３０ａとを備えており、計算機３０ａは、視点変換部３１、輝度差算出部４１、エッジ線検出部４２、立体物検出部３３ａ、夜間判定部３４、輝度検出部３５、特定輝度ピーク検出部３６、制御部３７ａ、白濁度算出部３８、路面状態推測部３９、ヘッドライト検出部４０から構成されている。以下に、第２実施形態に係る立体物検出装置１ａの各構成について説明する。なお、視点変換部３１、夜間判定部３４、輝度検出部３５、特定輝度ピーク検出部３６、および、白濁度算出部３８、路面状態推測部３９、ヘッドライト検出部４０については、第１実施形態と同様の構成であるため、その説明は省略する。

図２３は、図２２のカメラ１０の撮像範囲等を示す図であり、図２３（ａ）は平面図、図２３（ｂ）は、自車両Ｖ１から後側方における実空間上の斜視図を示す。図２３（ａ）に示すように、カメラ１０は所定の画角ａとされ、この所定の画角ａに含まれる自車両Ｖ１から後側方を撮像する。カメラ１０の画角ａは、図２に示す場合と同様に、カメラ１０の撮像範囲に自車両Ｖ１が走行する車線に加えて、隣接する車線も含まれるように設定されている。

本例の検出領域Ａ１，Ａ２は、平面視（鳥瞰視された状態）において台形状とされ、これら検出領域Ａ１，Ａ２の位置、大きさ及び形状は、距離ｄ_１〜ｄ_４に基づいて決定される。なお、同図に示す例の検出領域Ａ１，Ａ２は台形状に限らず、図２に示すように鳥瞰視された状態で矩形など他の形状であってもよい。

ここで、距離ｄ１は、自車両Ｖ１から接地線Ｌ１，Ｌ２までの距離である。接地線Ｌ１，Ｌ２は、自車両Ｖ１が走行する車線に隣接する車線に存在する立体物が地面に接触する線を意味する。本実施形態においては、自車両Ｖ１の後側方において自車両Ｖ１の車線に隣接する左右の車線を走行する隣接車両Ｖ２等（２輪車等を含む)を検出することが目的である。このため、自車両Ｖ１から白線Ｗまでの距離ｄ１１及び白線Ｗから隣接車両Ｖ２が走行すると予測される位置までの距離ｄ１２から、隣接車両Ｖ２の接地線Ｌ１，Ｌ２となる位置である距離ｄ１を略固定的に決定しておくことができる。

また、距離ｄ１については、固定的に決定されている場合に限らず、可変としてもよい。この場合に、計算機３０ａは、白線認識等の技術により自車両Ｖ１に対する白線Ｗの位置を認識し、認識した白線Ｗの位置に基づいて距離ｄ１１を決定する。これにより、距離ｄ１は、決定された距離ｄ１１を用いて可変的に設定される。以下の本実施形態においては、隣接車両Ｖ２が走行する位置（白線Ｗからの距離ｄ１２）及び自車両Ｖ１が走行する位置（白線Ｗからの距離ｄ１１）は大凡決まっていることから、距離ｄ１は固定的に決定されているものとする。

距離ｄ２は、自車両Ｖ１の後端部から車両進行方向に伸びる距離である。この距離ｄ２は、検出領域Ａ１，Ａ２が少なくともカメラ１０の画角ａ内に収まるように決定されている。特に本実施形態において、距離ｄ２は、画角ａに区分される範囲に接するよう設定されている。距離ｄ３は、検出領域Ａ１，Ａ２の車両進行方向における長さを示す距離である。この距離ｄ３は、検出対象となる立体物の大きさに基づいて決定される。本実施形態においては、検出対象が隣接車両Ｖ２等であるため、距離ｄ３は、隣接車両Ｖ２を含む長さに設定される。

距離ｄ４は、図２３（ｂ）に示すように、実空間において隣接車両Ｖ２等のタイヤを含むように設定された高さを示す距離である。距離ｄ４は、鳥瞰視画像においては図２３（ａ）に示す長さとされる。なお、距離ｄ４は、鳥瞰視画像において左右の隣接車線よりも更に隣接する車線（すなわち２車線隣りの隣隣接車線）を含まない長さとすることもできる。自車両Ｖ１の車線から２車線隣の車線を含んでしまうと、自車両Ｖ１が走行している車線である自車線の左右の隣接車線に隣接車両Ｖ２が存在するのか、２車線隣りの隣隣接車線に隣隣接車両が存在するのかについて、区別が付かなくなってしまうためである。

以上のように、距離ｄ１〜距離ｄ４が決定され、これにより検出領域Ａ１，Ａ２の位置、大きさ及び形状が決定される。具体的に説明すると、距離ｄ１により、台形をなす検出領域Ａ１，Ａ２の上辺ｂ１の位置が決定される。距離ｄ２により、上辺ｂ１の始点位置Ｃ１が決定される。距離ｄ３により、上辺ｂ１の終点位置Ｃ２が決定される。カメラ１０から始点位置Ｃ１に向かって伸びる直線Ｌ３により、台形をなす検出領域Ａ１，Ａ２の側辺ｂ２が決定される。同様に、カメラ１０から終点位置Ｃ２に向かって伸びる直線Ｌ４により、台形をなす検出領域Ａ１，Ａ２の側辺ｂ３が決定される。距離ｄ４により、台形をなす検出領域Ａ１，Ａ２の下辺ｂ４の位置が決定される。このように、各辺ｂ１〜ｂ４により囲まれる領域が検出領域Ａ１，Ａ２とされる。この検出領域Ａ１，Ａ２は、図２３（ｂ）に示すように、自車両Ｖ１から後側方における実空間上では真四角（長方形）となる。

輝度差算出部４１は、鳥瞰視画像に含まれる立体物のエッジを検出するために、視点変換部３１により視点変換された鳥瞰視画像データに対して、輝度差の算出を行う。輝度差算出部４１は、実空間における鉛直方向に伸びる鉛直仮想線に沿った複数の位置ごとに、当該各位置の近傍の２つの画素間の輝度差を算出する。輝度差算出部４１は、実空間における鉛直方向に伸びる鉛直仮想線を１本だけ設定する手法と、鉛直仮想線を２本設定する手法との何れかによって輝度差を算出することができる。

ここでは、鉛直仮想線を２本設定する具体的な手法について説明する。輝度差算出部４１は、視点変換された鳥瞰視画像に対して、実空間で鉛直方向に伸びる線分に該当する第１鉛直仮想線と、第１鉛直仮想線と異なり実空間で鉛直方向に伸びる線分に該当する第２鉛直仮想線とを設定する。輝度差算出部４１は、第１鉛直仮想線上の点と第２鉛直仮想線上の点との輝度差を、第１鉛直仮想線及び第２鉛直仮想線に沿って連続的に求める。以下、この輝度差算出部４１の動作について詳細に説明する。

輝度差算出部４１は、図２４（ａ）に示すように、実空間で鉛直方向に伸びる線分に該当し、且つ、検出領域Ａ１を通過する第１鉛直仮想線Ｌａ（以下、注目線Ｌａという）を設定する。また輝度差算出部４１は、注目線Ｌａと異なり、実空間で鉛直方向に伸びる線分に該当し、且つ、検出領域Ａ１を通過する第２鉛直仮想線Ｌｒ（以下、参照線Ｌｒという）を設定する。ここで参照線Ｌｒは、実空間における所定距離だけ注目線Ｌａから離間する位置に設定される。なお、実空間で鉛直方向に伸びる線分に該当する線とは、鳥瞰視画像においてはカメラ１０の位置Ｐｓから放射状に広がる線となる。この放射状に広がる線は、鳥瞰視に変換した際に立体物が倒れ込む方向に沿う線である。

輝度差算出部４１は、注目線Ｌａ上に注目点Ｐａ（第１鉛直仮想線上の点）を設定する。また輝度差算出部４１は、参照線Ｌｒ上に参照点Ｐｒ（第２鉛直板想線上の点）を設定する。これら注目線Ｌａ、注目点Ｐａ、参照線Ｌｒ、参照点Ｐｒは、実空間上において図２４（ｂ）に示す関係となる。図２４（ｂ）から明らかなように、注目線Ｌａ及び参照線Ｌｒは、実空間上において鉛直方向に伸びた線であり、注目点Ｐａと参照点Ｐｒとは、実空間上において略同じ高さに設定される点である。なお、注目点Ｐａと参照点Ｐｒとは必ずしも厳密に同じ高さである必要はなく、注目点Ｐａと参照点Ｐｒとが同じ高さとみなせる程度の誤差は許容される。

輝度差算出部４１は、注目点Ｐａと参照点Ｐｒとの輝度差を求める。仮に、注目点Ｐａと参照点Ｐｒとの輝度差が大きいと、注目点Ｐａと参照点Ｐｒとの間にエッジが存在すると考えられる。特に、第２実施形態では、検出領域Ａ１，Ａ２に存在する立体物を検出するために、鳥瞰視画像に対して実空間において鉛直方向に伸びる線分として鉛直仮想線を設定しているため、注目線Ｌａと参照線Ｌｒとの輝度差が高い場合には、注目線Ｌａの設定箇所に立体物のエッジがある可能性が高い。このため、図２２に示すエッジ線検出部４２は、注目点Ｐａと参照点Ｐｒとの輝度差に基づいてエッジ線を検出する。

この点をより詳細に説明する。図２５は、輝度差算出部４１の詳細動作を示す図であり、図２５（ａ）は鳥瞰視された状態の鳥瞰視画像を示し、図２５（ｂ）は、図２５（ａ）に示した鳥瞰視画像の一部Ｂ１を拡大した図である。なお図２５についても検出領域Ａ１のみを図示して説明するが、検出領域Ａ２についても同様の手順で輝度差を算出する。

カメラ１０が撮像した撮像画像内に隣接車両Ｖ２が映っていた場合に、図２５（ａ）に示すように、鳥瞰視画像内の検出領域Ａ１に隣接車両Ｖ２が現れる。図２５（ｂ）に図２５（ａ）中の領域Ｂ１の拡大図を示すように、鳥瞰視画像上において、隣接車両Ｖ２のタイヤのゴム部分上に注目線Ｌａが設定されていたとする。この状態において、輝度差算出部４１は、先ず参照線Ｌｒを設定する。参照線Ｌｒは、注目線Ｌａから実空間上において所定の距離だけ離れた位置に、鉛直方向に沿って設定される。具体的には、本実施形態に係る立体物検出装置１ａにおいて、参照線Ｌｒは、注目線Ｌａから実空間上において１０ｃｍだけ離れた位置に設定される。これにより、参照線Ｌｒは、鳥瞰視画像上において、例えば隣接車両Ｖ２のタイヤのゴムから１０ｃｍ相当だけ離れた隣接車両Ｖ２のタイヤのホイール上に設定される。

次に、輝度差算出部４１は、注目線Ｌａ上に複数の注目点Ｐａ１〜ＰａＮを設定する。図２５（ｂ）においては、説明の便宜上、６つの注目点Ｐａ１〜Ｐａ６（以下、任意の点を示す場合には単に注目点Ｐａｉという）を設定している。なお、注目線Ｌａ上に設定する注目点Ｐａの数は任意でよい。以下の説明では、Ｎ個の注目点Ｐａが注目線Ｌａ上に設定されたものとして説明する。

次に、輝度差算出部４１は、実空間上において各注目点Ｐａ１〜ＰａＮと同じ高さとなるように各参照点Ｐｒ１〜ＰｒＮを設定する。そして、輝度差算出部４１は、同じ高さ同士の注目点Ｐａと参照点Ｐｒとの輝度差を算出する。これにより、輝度差算出部４１は、実空間における鉛直方向に伸びる鉛直仮想線に沿った複数の位置（１〜Ｎ）ごとに、２つの画素の輝度差を算出する。輝度差算出部４１は、例えば第１注目点Ｐａ１とは、第１参照点Ｐｒ１との間で輝度差を算出し、第２注目点Ｐａ２とは、第２参照点Ｐｒ２との間で輝度差を算出することとなる。これにより、輝度差算出部４１は、注目線Ｌａ及び参照線Ｌｒに沿って、連続的に輝度差を求める。すなわち、輝度差算出部４１は、第３〜第Ｎ注目点Ｐａ３〜ＰａＮと第３〜第Ｎ参照点Ｐｒ３〜ＰｒＮとの輝度差を順次求めていくこととなる。

輝度差算出部４１は、検出領域Ａ１内において注目線Ｌａをずらしながら、上記の参照線Ｌｒの設定、注目点Ｐａ及び参照点Ｐｒの設定、輝度差の算出といった処理を繰り返し実行する。すなわち、輝度差算出部４１は、注目線Ｌａ及び参照線Ｌｒのそれぞれを、実空間上において接地線Ｌ１の延在方向に同一距離だけ位置を変えながら上記の処理を繰り返し実行する。輝度差算出部４１は、例えば、前回処理において参照線Ｌｒとなっていた線を注目線Ｌａに設定し、この注目線Ｌａに対して参照線Ｌｒを設定して、順次輝度差を求めていくことになる。

このように、第２実施形態では、実空間上で略同じ高さとなる注目線Ｌａ上の注目点Ｐａと参照線Ｌｒ上の参照点Ｐｒとから輝度差を求めることで、鉛直方向に伸びるエッジが存在する場合における輝度差を明確に検出することができる。また、実空間において鉛直方向に伸びる鉛直仮想線同士の輝度比較を行うために、鳥瞰視画像に変換することによって立体物が路面からの高さに応じて引き伸ばされてしまっても、立体物の検出処理が影響されることはなく、立体物の検出精度を向上させることができる。

図２２に戻り、エッジ線検出部４２は、輝度差算出部４１により算出された連続的な輝度差から、エッジ線を検出する。例えば、図２５（ｂ）に示す場合、第１注目点Ｐａ１と第１参照点Ｐｒ１とは、同じタイヤ部分に位置するために、輝度差は、小さい。一方、第２〜第６注目点Ｐａ２〜Ｐａ６はタイヤのゴム部分に位置し、第２〜第６参照点Ｐｒ２〜Ｐｒ６はタイヤのホイール部分に位置する。したがって、第２〜第６注目点Ｐａ２〜Ｐａ６と第２〜第６参照点Ｐｒ２〜Ｐｒ６との輝度差は大きくなる。このため、エッジ線検出部４２は、輝度差が大きい第２〜第６注目点Ｐａ２〜Ｐａ６と第２〜第６参照点Ｐｒ２〜Ｐｒ６との間にエッジ線が存在することを検出することができる。

具体的には、エッジ線検出部４２は、エッジ線を検出するにあたり、先ず下記式１に従って、ｉ番目の注目点Ｐａｉ（座標（ｘｉ，ｙｉ））とｉ番目の参照点Ｐｒｉ（座標（ｘｉ’，ｙｉ’））との輝度差から、ｉ番目の注目点Ｐａｉに属性付けを行う。
［式１］
Ｉ（ｘｉ，ｙｉ）＞Ｉ（ｘｉ’，ｙｉ’）＋ｔのとき
ｓ（ｘｉ，ｙｉ）＝１
Ｉ（ｘｉ，ｙｉ）＜Ｉ（ｘｉ’，ｙｉ’）−ｔのとき
ｓ（ｘｉ，ｙｉ）＝−１
上記以外のとき
ｓ（ｘｉ，ｙｉ）＝０

上記式１において、ｔはエッジ閾値を示し、Ｉ（ｘｉ，ｙｉ）はｉ番目の注目点Ｐａｉの輝度値を示し、Ｉ（ｘｉ’，ｙｉ’）はｉ番目の参照点Ｐｒｉの輝度値を示す。上記式１によれば、注目点Ｐａｉの輝度値が、参照点Ｐｒｉに閾値ｔを加えた輝度値よりも高い場合には、当該注目点Ｐａｉの属性ｓ（ｘｉ，ｙｉ）は‘１’となる。一方、注目点Ｐａｉの輝度値が、参照点Ｐｒｉからエッジ閾値ｔを減じた輝度値よりも低い場合には、当該注目点Ｐａｉの属性ｓ（ｘｉ，ｙｉ）は‘−１’となる。注目点Ｐａｉの輝度値と参照点Ｐｒｉの輝度値とがそれ以外の関係である場合には、注目点Ｐａｉの属性ｓ（ｘｉ，ｙｉ）は‘０’となる。なお、本実施形態において、エッジ閾値ｔは、後述する制御部３７ａにより変更される場合があり、制御部３７ａによりエッジ閾値ｔが変更された場合には、制御部部３７ａにより変更されたエッジ閾値ｔを用いて、注目点Ｐａｉの属性ｓ（ｘｉ，ｙｉ）が検出される。

次にエッジ線検出部４２は、下記式２に基づいて、注目線Ｌａに沿った属性ｓの連続性ｃ（ｘｉ，ｙｉ）から、注目線Ｌａがエッジ線であるか否かを判定する。
［式２］
ｓ（ｘｉ，ｙｉ）＝ｓ（ｘｉ＋１，ｙｉ＋１）のとき（且つ０＝０を除く）、
ｃ（ｘｉ，ｙｉ）＝１
上記以外のとき、
ｃ（ｘｉ，ｙｉ）＝０

注目点Ｐａｉの属性ｓ（ｘｉ，ｙｉ）と隣接する注目点Ｐａｉ＋１の属性ｓ（ｘｉ＋１，ｙｉ＋１）とが同じである場合には、連続性ｃ（ｘｉ，ｙｉ）は‘１’となる。注目点Ｐａｉの属性ｓ（ｘｉ，ｙｉ）と隣接する注目点Ｐａｉ＋１の属性ｓ（ｘｉ＋１，ｙｉ＋１）とが同じではない場合には、連続性ｃ（ｘｉ，ｙｉ）は‘０’となる。

次にエッジ線検出部４２は、注目線Ｌａ上の全ての注目点Ｐａの連続性ｃについて総和を求める。エッジ線検出部４２は、求めた連続性ｃの総和を注目点Ｐａの数Ｎで割ることにより、連続性ｃを正規化する。そして、エッジ線検出部４２は、正規化した値が閾値θを超えた場合に、注目線Ｌａをエッジ線と判断する。なお、閾値θは、予め実験等によって設定された値である。

すなわち、エッジ線検出部４２は、下記式３に基づいて注目線Ｌａがエッジ線であるか否かを判断する。そして、エッジ線検出部４２は、検出領域Ａ１上に描かれた注目線Ｌａの全てについてエッジ線であるか否かを判断する。
［式３］
Σｃ（ｘｉ，ｙｉ）／Ｎ＞θ

このように、第２実施形態では、注目線Ｌａ上の注目点Ｐａと参照線Ｌｒ上の参照点Ｐｒとの輝度差に基づいて注目点Ｐａに属性付けを行い、注目線Ｌａに沿った属性の連続性ｃに基づいて当該注目線Ｌａがエッジ線であるかを判断するので、輝度の高い領域と輝度の低い領域との境界をエッジ線として検出し、人間の自然な感覚に沿ったエッジ検出を行うことができる。この効果について詳細に説明する。図２６は、エッジ線検出部４２の処理を説明する画像例を示す図である。この画像例は、輝度の高い領域と輝度の低い領域とが繰り返される縞模様を示す第１縞模様１０１と、輝度の低い領域と輝度の高い領域とが繰り返される縞模様を示す第２縞模様１０２とが隣接した画像である。また、この画像例は、第１縞模様１０１の輝度が高い領域と第２縞模様１０２の輝度の低い領域とが隣接すると共に、第１縞模様１０１の輝度が低い領域と第２縞模様１０２の輝度が高い領域とが隣接している。この第１縞模様１０１と第２縞模様１０２との境界に位置する部位１０３は、人間の感覚によってはエッジとは知覚されない傾向にある。

これに対し、輝度の低い領域と輝度が高い領域とが隣接しているために、輝度差のみでエッジを検出すると、当該部位１０３はエッジとして認識されてしまう。しかし、エッジ線検出部４２は、部位１０３における輝度差に加えて、当該輝度差の属性に連続性がある場合にのみ部位１０３をエッジ線として判定するので、エッジ線検出部４２は、人間の感覚としてエッジ線として認識しない部位１０３をエッジ線として認識してしまう誤判定を抑制でき、人間の感覚に沿ったエッジ検出を行うことができる。

図２２に戻り、立体物検出部３３ａは、エッジ線検出部４２により検出されたエッジ線の量に基づいて立体物を検出する。上述したように、本実施形態に係る立体物検出装置１ａは、実空間上において鉛直方向に伸びるエッジ線を検出する。鉛直方向に伸びるエッジ線が多く検出されるということは、検出領域Ａ１，Ａ２に立体物が存在する可能性が高いということである。このため、立体物検出部３３ａは、エッジ線検出部４２により検出されたエッジ線の量に基づいて立体物を検出する。具体的には、立体物検出部３３ａは、エッジ線検出部４２により検出されたエッジ線の量が、所定の閾値β以上であるか否かを判断し、エッジ線の量が所定の閾値β以上である場合には、エッジ線検出部４２により検出されたエッジ線は、立体物のエッジ線であるものと判断する。

さらに、立体物検出部３３ａは、立体物を検出するに先立って、エッジ線検出部４２により検出されたエッジ線が正しいものであるか否かを判定する。立体物検出部３３ａは、エッジ線上の鳥瞰視画像のエッジ線に沿った輝度変化が所定の閾値ｔｂ以上である否かを判定する。エッジ線上の鳥瞰視画像の輝度変化が閾値ｔｂ以上である場合には、当該エッジ線が誤判定により検出されたものと判断する。一方、エッジ線上の鳥瞰視画像の輝度変化が閾値ｔｂ未満である場合には、当該エッジ線が正しいものと判定する。なお、この閾値ｔｂは、実験等により予め設定された値である。

図２７は、エッジ線の輝度分布を示す図であり、図２７（ａ）は検出領域Ａ１に立体物としての隣接車両Ｖ２が存在した場合のエッジ線及び輝度分布を示し、図２７（ｂ）は検出領域Ａ１に立体物が存在しない場合のエッジ線及び輝度分布を示す。

図２７（ａ）に示すように、鳥瞰視画像において隣接車両Ｖ２のタイヤゴム部分に設定された注目線Ｌａがエッジ線であると判断されていたとする。この場合、注目線Ｌａ上の鳥瞰視画像の輝度変化はなだらかなものとなる。これは、カメラ１０により撮像された画像が鳥瞰視画像に視点変換されたことにより、隣接車両のタイヤが鳥瞰視画像内で引き延ばされたことによる。一方、図２７（ｂ）に示すように、鳥瞰視画像において路面に描かれた「５０」という白色文字部分に設定された注目線Ｌａがエッジ線であると誤判定されていたとする。この場合、注目線Ｌａ上の鳥瞰視画像の輝度変化は起伏の大きいものとなる。これは、エッジ線上に、白色文字における輝度が高い部分と、路面等の輝度が低い部分とが混在しているからである。

以上のような注目線Ｌａ上の輝度分布の相違に基づいて、立体物検出部３３ａは、エッジ線が誤判定により検出されたものか否かを判定する。たとえば、カメラ１０により取得された撮像画像を鳥瞰視画像に変換した場合、当該撮像画像に含まれる立体物は、引き伸ばされた状態で鳥瞰視画像に現れる傾向がある。上述したように、隣接車両Ｖ２のタイヤが引き伸ばされた場合に、タイヤという１つの部位が引き伸ばされるため、引き伸ばされた方向における鳥瞰視画像の輝度変化は小さい傾向となる。これに対し、路面に描かれた文字等をエッジ線として誤判定した場合に、鳥瞰視画像には、文字部分といった輝度が高い領域と路面部分といった輝度が低い領域とが混合されて含まれる。この場合に、鳥瞰視画像において、引き伸ばされた方向の輝度変化は大きくなる傾向がある。そのため、立体物検出部３３ａは、エッジ線に沿った輝度変化が所定の閾値ｔｂ以上である場合には、当該エッジ線が誤判定により検出されたものであり、当該エッジ線は、立体物に起因するものではないと判断する。これにより、路面上の「５０」といった白色文字や路肩の雑草等がエッジ線として判定されてしまい、立体物の検出精度が低下することを抑制する。一方、立体物検出部３３ａは、エッジ線に沿った輝度変化が所定の閾値ｔｂ未満である場合には、当該エッジ線は、立体物のエッジ線であると判断し、立体物が存在するものと判断する。

具体的には、立体物検出部３３ａは、下記式４，５の何れかにより、エッジ線の輝度変化を算出する。このエッジ線の輝度変化は、実空間上における鉛直方向の評価値に相当する。下記式４は、注目線Ｌａ上のｉ番目の輝度値Ｉ（ｘｉ，ｙｉ）と、隣接するｉ＋１番目の輝度値Ｉ（ｘｉ＋１，ｙｉ＋１）との差分の二乗の合計値によって輝度分布を評価する。下記式５は、注目線Ｌａ上のｉ番目の輝度値Ｉ（ｘｉ，ｙｉ）と、隣接するｉ＋１番目の輝度値Ｉ（ｘｉ＋１，ｙｉ＋１）との差分の絶対値の合計値よって輝度分布を評価する。
［式４］
鉛直相当方向の評価値＝Σ［｛Ｉ（ｘｉ，ｙｉ）−Ｉ（ｘｉ＋１，ｙｉ＋１）｝^２］
［式５］
鉛直相当方向の評価値＝Σ｜Ｉ（ｘｉ，ｙｉ）−Ｉ（ｘｉ＋１，ｙｉ＋１）｜

なお、上記式５に限らず、下記式６のように、閾値ｔ２を用いて隣接する輝度値の属性ｂを二値化して、当該二値化した属性ｂを全ての注目点Ｐａについて総和してもよい。
［式６］
鉛直相当方向の評価値＝Σｂ（ｘｉ，ｙｉ）
但し、｜Ｉ（ｘｉ，ｙｉ）−Ｉ（ｘｉ＋１，ｙｉ＋１）｜＞ｔ２のとき、
ｂ（ｘｉ，ｙｉ）＝１
上記以外のとき、
ｂ（ｘｉ，ｙｉ）＝０

注目点Ｐａｉの輝度値と参照点Ｐｒｉの輝度値との輝度差の絶対値が閾値ｔ２よりも大きい場合、当該注目点Ｐａ（ｘｉ，ｙｉ）の属性ｂ（ｘｉ，ｙｉ）は‘１’となる。それ以外の関係である場合には、注目点Ｐａｉの属性ｂ（ｘｉ，ｙｉ）は‘０’となる。この閾値ｔ２は、注目線Ｌａが同じ立体物上にないことを判定するために実験等によって予め設定されている。そして、立体物検出部３３ａは、注目線Ｌａ上の全注目点Ｐａについての属性ｂを総和して、鉛直相当方向の評価値を求めることで、エッジ線が立体物に起因するものであり、立体物が存在するか否かを判定する。

制御部３７ａは、立体物検出部３３ａによる立体物の検出を制御する。具体的には、制御部３７ａは、特定輝度ピーク検出部３６により検出された特定輝度ピークの数および輝度値の大きさに基づいて、検出領域Ａ１，Ａ２のうち特定輝度ピークが検出された領域において、上述したエッジ閾値ｔを高い値に変更し、また、立体物の検出を禁止することで、立体物の検出を抑制する。

また、制御部３７は、立体物検出部３３による立体物の検出を抑制する際に、白濁度算出部３８からレンズの白濁度を取得し、カメラ１０のレンズが白濁している場合には、立体物の検出を抑制する際の抑制度合いを低くする。さらに、制御部３７は、路面状態推測部３９により路面に水膜が形成されていると推測された場合には、立体物の検出を抑制する際の抑制度合いを高くする。また、制御部３７は、ヘッドライト検出部４０により隣接車両Ｖ２のヘッドライトが検出された場合には、立体物の検出の抑制を禁止する。

次に、図２８を参照して、第２実施形態に係る隣接車両検出方法について説明する。図２８は、第２実施形態に係る隣接車両検出方法の詳細を示すフローチャートである。なお、図２８においては、便宜上、検出領域Ａ１を対象とする処理について説明するが、検出領域Ａ２についても同様の処理が実行される。

ステップＳ３０１では、カメラ１０により、画角ａ及び取付位置によって特定された所定領域の撮像が行われ、計算機３０ａにより、カメラ１０により撮像された撮像画像Ｐの画像データが取得される。次に視点変換部３１は、ステップＳ３０２において、取得した画像データについて視点変換を行い、鳥瞰視画像データを生成する。

次に輝度差算出部４１は、ステップＳ３０３において、検出領域Ａ１上に注目線Ｌａを設定する。このとき、輝度差算出部４１は、実空間上において鉛直方向に伸びる線に相当する線を注目線Ｌａとして設定する。次に輝度差算出部４１は、ステップＳ３０４において、検出領域Ａ１上に参照線Ｌｒを設定する。このとき、輝度差算出部４１は、実空間上において鉛直方向に伸びる線分に該当し、且つ、注目線Ｌａと実空間上において所定距離離れた線を参照線Ｌｒとして設定する。

次に輝度差算出部４１は、ステップＳ３０５において、注目線Ｌａ上に複数の注目点Ｐａを設定する。この際に、輝度差算出部４１は、エッジ線検出部４２によるエッジ検出時に問題とならない程度の数の注目点Ｐａを設定する。また、輝度差算出部４１は、ステップＳ３０６において、実空間上において注目点Ｐａと参照点Ｐｒとが略同じ高さとなるように、参照点Ｐｒを設定する。これにより、注目点Ｐａと参照点Ｐｒとが略水平方向に並ぶこととなり、実空間上において鉛直方向に伸びるエッジ線を検出しやすくなる。

次に輝度差算出部４１は、ステップＳ３０７において、実空間上において同じ高さとなる注目点Ｐａと参照点Ｐｒとの輝度差を算出する。そして、エッジ線検出部４２は、輝度差算出部４１により算出された輝度差に基づいて、上記式１に従って、各注目点Ｐａの属性ｓを算出する。なお、本実施形態では、立体物のエッジを検出するためのエッジ閾値ｔを用いて、各注目点Ｐａの属性ｓが算出される。このエッジ閾値ｔは、後述する立体物検出制御処理において変更される場合があり、エッジ閾値ｔが変更された場合には、変更されたエッジ閾値が、このステップＳ３０７で用いられることとなる。また、後述する立体物検出制御処理においては、検出領域Ａ１，Ａ２のうち特定輝度ピークが検出された画素領域において立体物の検出が禁止される場合があり、この場合、立体物の検出が禁止された領域において差分画像ＰＤ_ｔの画素値が「０」と算出され、これにより、立体物の検出が禁止されることとなる。

次にエッジ線検出部４２は、ステップＳ３０８において、上記式２に従って、各注目点Ｐａの属性ｓの連続性ｃを算出する。そして、エッジ線検出部４２は、ステップＳ３０９において、上記式３に従って、連続性ｃの総和を正規化した値が閾値θより大きいか否かを判定する。そして、正規化した値が閾値θよりも大きいと判断した場合（ステップＳ３０９＝Ｙｅｓ）、エッジ線検出部４２は、ステップＳ３１０において、当該注目線Ｌａをエッジ線として検出する。そして、処理はステップＳ３１１に移行する。正規化した値が閾値θより大きくないと判断した場合（ステップＳ３０９＝Ｎｏ）、エッジ線検出部４２は、当該注目線Ｌａをエッジ線として検出せず、処理はステップＳ３１１に移行する。

ステップＳ３１１において、計算機３０ａは、検出領域Ａ１上に設定可能な注目線Ｌａの全てについて上記のステップＳ３０３〜ステップＳ３１０の処理を実行したか否かを判断する。全ての注目線Ｌａについて上記処理をしていないと判断した場合（ステップＳ３１１＝Ｎｏ）、ステップＳ３０３に処理を戻して、新たに注目線Ｌａを設定して、ステップＳ３１１までの処理を繰り返す。一方、全ての注目線Ｌａについて上記処理をしたと判断した場合（ステップＳ３１１＝Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３１２に移行する。

ステップＳ３１２において、立体物検出部３３ａは、ステップＳ３１０において検出された各エッジ線について、当該エッジ線に沿った輝度変化を算出する。立体物検出部３３ａは、上記式４，５，６の何れかの式に従って、エッジ線の輝度変化を算出する。次に立体物検出部３３ａは、ステップＳ３１３において、エッジ線のうち、輝度変化が所定の閾値ｔｂ以上のエッジ線を除外する。すなわち、輝度変化の大きいエッジ線は正しいエッジ線ではないと判定し、エッジ線を立体物の検出には使用しない。これは、上述したように、検出領域Ａ１に含まれる路面上の文字や路肩の雑草等がエッジ線として検出されてしまうことを抑制するためである。したがって、所定の閾値ｔｂとは、予め実験等によって求められた、路面上の文字や路肩の雑草等によって発生する輝度変化に基づいて設定された値となる。一方、立体物検出部３３ａは、エッジ線のうち、輝度変化が所定の閾値ｔｂ未満であるエッジ線を、立体物のエッジ線と判断し、これにより、隣接車両に存在する立体物を検出する。

次いで、ステップＳ３１４では、立体物検出部３３ａにより、エッジ線の量が、所定の閾値β以上であるか否かの判断が行われる。ここで、閾値βは、予め実験等によって求めておいて設定された値であり、たとえば、検出対象の立体物として四輪車を設定した場合に、当該閾値βは、予め実験等によって検出領域Ａ１内において出現した四輪車のエッジ線の数に基づいて設定される。エッジ線の量が閾値β以上であると判定された場合（ステップＳ３１４＝Ｙｅｓ）、立体物検出部３３ａは、検出領域Ａ１内に立体物が存在するものと判断し、ステップＳ３１５に進み、隣接車両が存在すると判定される。一方、エッジ線の量が閾値β以上ではないと判定された場合（ステップＳ３１４＝Ｎｏ）、立体物検出部３３ａは、検出領域Ａ１内に立体物が存在しないものと判断し、ステップＳ３１６に進み、検出領域Ａ１内に隣接車両が存在しないと判定される。

なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、図２８に示す隣接車両検出処理と並行して、図２１に示す立体物検出制御処理が実行される。そして、図２８に示す隣接車両検出処理においては、この立体物検出制御処理による制御に従って、立体物の検出が行われることとなる。なお、第２実施形態では、図２１に示す立体物検出制御処理において、差分閾値ｔｈを変更する代わりに、エッジ閾値ｔの変更が行われること以外は、第１実施形態に係る立体物検出制御処理と同様の処理であるため、その説明は省略する。

以上のように、第２実施形態では、検出領域Ａ１，Ａ２において被写体のエッジを検出し、該エッジに基づいて隣接車両Ｖ２を検出する際に、路面に反射した街灯などの光源に起因する輝度のピークを特定輝度ピークとして検出し、検出領域Ａ１，Ａ２のうち、特定輝度ピークが検出された領域で、立体物の検出を抑制することで、エッジに基づいて隣接車両Ｖ２を検出する際においても、路面に反射した街灯などの光源を立体物として誤検出してしまうことを有効に防止することができる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

たとえば、上述した実施形態においては、図１６に示すように、特定輝度ピークの数が所定の第１判定数以上かつ第２判定数未満である場合に、特定輝度ピークの輝度値の大きさに応じて、差分閾値ｔｈまたはエッジ閾値ｔを変更する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、差分閾値ｔｈ、エッジ閾値ｔに代えて、あるいは、差分閾値ｔｈ、エッジ閾値ｔに加えて、立体物を検出するための閾値α、閾値βの値を変更する構成としてもよい。あるいは、エッジ線を検出するための閾値θ、閾値ｔ２を変更する構成としてもよいし、閾値ｔｂを変更する構成としてもよい。また、特定輝度ピークの数が所定の第１判定数以上かつ第２判定数未満である場合に、特定輝度ピークの輝度値の大きさに応じて、各画素から出力される画素値または輝度値を低くする構成としてもよい。この場合、差分閾値ｔｈやエッジ閾値ｔを変更しない場合でも、特定輝度ピークに基づいて立体物の検出を抑制することができる。

さらに、上述した実施形態では、立体物の移動速度が所定の条件を満たす場合に、該立体物を隣接車両Ｖ２として検出する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、特定輝度ピークに基づいて上記の条件を変更することで、隣接車両Ｖ２の検出を抑制する構成としてもよい。たとえば、上述した実施形態では、立体物の絶対移動速度が１０ｋｍ／ｈ以上、かつ、自車両Ｖ１に対する立体物の相対移動速度が＋６０ｋｍ／ｈ以下である場合に、立体物を隣接車両Ｖ２と判断しているが、特定輝度ピークが検出された領域においては、たとえば、立体物の絶対移動速度が２０ｋｍ／ｈ以上、かつ、自車両Ｖ１に対する立体物の相対移動速度が＋５０ｋｍ／ｈ以下である場合に、立体物は隣接車両Ｖ２であると判断することができる。

また、上述した実施形態では、特定輝度ピークの検出結果に基づいて、立体物検出部３３による立体物の検出を制御（抑制）する際に、検出領域Ａ１，Ａ２のうち、特定輝度ピークが検出された領域のみにおいて、立体物の検出を制御する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、特定輝度ピークの検出結果に基づいて、検出領域Ａ１，Ａ２の全体において立体物の検出を制御（抑制）する構成としてもよい。なお、この場合、特定輝度ピークの検出を検出領域Ａ１，Ａ２で別々に行い、特定輝度ピークが検出された検出領域のみにおいて、立体物の検出を制御（抑制）する構成とすることが好適である。

さらに、上述した実施形態では、特定輝度ピークの数が所定の第２判定数以上である場合に、特定輝度ピークが検出された領域において、立体物検出部３３による立体物の検出を禁止する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、高輝度の特定輝度ピークが１つでも検出された場合に、高輝度の特定輝度ピークが検出された領域において、立体物検出部３３による立体物の検出を禁止する構成としてもよい。

また、上述した実施形態に加えて、二次微分ヒストグラムにおける輝度勾配の変化量の絶対値を平均し、該平均値が所定の基準値を超える場合に、路面に反射した街灯などの光源による輝度のピークが多く存在すると判断して、立体物検出部３３による立体物の検出を抑制する構成としてもよい。

加えて、上述した実施形態では、隣接車両Ｖ２が検知されている場合に、特定輝度ピークに基づく立体物検出制御を一定時間だけ禁止する構成を例示したが、この構成に限定されず、隣接車両Ｖ２が検知されている場合に、特定輝度ピークの検出を一定時間だけ抑制する構成としてもよい。たとえば、隣接車両Ｖ２が検知されている場合に、特定輝度ピークを検出するための第１変化量または第２変化量を一定時間高い値に変更することで、立体物の検出を抑制する際の抑制度合いを低くする構成とすることができる。また、上述した実施形態では、立体物に対する自車両Ｖ１の相対移動速度に基づいて、立体物が自車両Ｖ１を追い越している隣接車両Ｖ２であるか否かを判断し、隣接車両Ｖ２を検知しているか否かを判定する構成を例示したが、この構成に限定されず、自車両Ｖ１に対する立体物の相対移動速度、あるいは、自車両Ｖ１の絶対移動速度と立体物の絶対移動速度とを比較することで、立体物が自車両Ｖ１を追い越している隣接車両Ｖ２であるか否かを判断し、隣接車両Ｖ２を検知しているか否かを判断する構成としてもよい。

また、上述した実施形態に加えて、一次微分ヒストグラムに基づいて西日による路面反射を検出し、西日による路面反射が生じている領域において立体物の検出を抑制する構成としてもよい。ここで、西日が路面に照射している場合、街灯などの光源が路面に反射している場合と同様に、輝度勾配の大きい輝度のピークが１〜２か所で検出される場合がある。しかしながら、西日の場合、街灯などの光源と異なり、時間が経過しても西日は路面の同じ位置で検出されるため、現在の輝度ヒストグラムと一時刻前の輝度ヒストグラムの差分を一次微分ヒストグラムとして生成した際に、西日に起因するピークは検出されないこととなる。制御部３７は、このような輝度のピークを検出することで、検出領域Ａ１，Ａ２のうち西日が路面に照射している領域を検出することができる。

さらに、上述した実施形態では、路面状態推測部３９により路面に水膜が形成されていると推測された場合に、立体物の検出を抑制する際の抑制度合いを高くする構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、路面状態推測部３９により路面に水膜が形成されていると推測された場合に、ヘッドライト検出部４０による隣接車両Ｖ２のヘッドライトの検出を抑制する構成としてもよい。たとえば、ヘッドライト検出部４０が所定面積以上の高輝度領域を隣接車両Ｖ２のヘッドライトに対応する光源として検出する際に、路面状態推測部３９により路面に水膜が形成されていると推測された場合に、上記所定面積を大きくすることで、ヘッドライト検出部４０による隣接車両Ｖ２のヘッドライトの検出を抑制する構成としてもよい。あるいは、路面状態推測部３９により路面に水膜が形成されていると推測された場合に、隣接車両Ｖ２のヘッドライトに対応する光源の検出対象領域を隣接車線に対応する領域に限定することで、ヘッドライト検出部４０による隣接車両Ｖ２のヘッドライトの検出を抑制する構成としてもよい。さらに、ヘッドライト検出部４０が周囲との輝度差が所定輝度差以上である所定面積以上の領域を隣接車両Ｖ２のヘッドライトに対応する光源として検出する際に、光源の時間変化に基づいて光源の移動速度を算出し、自車両Ｖ１に対して光源の移動速度が遅く、自車両Ｖ１から後方に離れていく光源については、上記輝度差および面積を大きくすることで、ヘッドライト検出部４０による隣接車両Ｖ２のヘッドライトの検出を抑制する構成としてもよい。これにより、路面に水膜が形成されており、路面に反射した街灯などの光源を検出し易い場合に、隣接車両Ｖ２のヘッドライトに対応する光源の検出を抑制することができ、その結果、立体物の検出を抑制することができるため、路面に反射した街灯などの光源を、立体物として誤検出してしまうことを有効に防止することができる。

なお、上述した実施形態のカメラ１０は本発明の撮像手段に相当し、視点変換部３１は本発明の画像変換手段に相当し、位置合わせ部３２、立体物検出部３３，３３ａ、輝度差算出部４１、およびエッジ線検出部４２は本発明の立体物検出手段に相当し、夜間判定部３４は本発明の夜間判定手段に、輝度検出部３５は本発明の輝度検出手段に、特定輝度ピーク検出部３６は本発明の輝度ピーク検出手段に、制御部３７，３７ａは本発明の制御手段に、白濁度算出部３８は本発明のレンズ状態判定手段に、立体物検出部３３，３３ａは本発明の移動速度取得手段および立体物判断手段に、路面状態推測部３９は本発明の路面状態推測手段に、ヘッドライト検出部４０は本発明の光源検出手段にそれぞれ相当する。

１，１ａ…立体物検出装置
１０…カメラ
２０…車速センサ
３０，３０ａ…計算機
３１…視点変換部
３２…位置合わせ部
３３，３３ａ…立体物検出部
３４…夜間判定部
３５…輝度検出部
３６…特定輝度ピーク検出部
３７，３７ａ…制御部
３８…白濁度算出部
３９…路面状態推測部
４０…ヘッドライト検出部
４１…輝度差算出部
４２…エッジ線検出部
ａ…画角
Ａ１，Ａ２…検出領域
ＣＰ…交点
ＤＰ…差分画素
ＤＷ_ｔ，ＤＷ_ｔ’…差分波形
ＤＷ_ｔ１〜ＤＷ_ｍ，ＤＷ_ｍ＋ｋ〜ＤＷ_ｔｎ…小領域
Ｌ１，Ｌ２…接地線
Ｌａ，Ｌｂ…立体物が倒れ込む方向上の線
Ｐ…撮像画像
ＰＢ_ｔ…鳥瞰視画像
ＰＤ_ｔ…差分画像
Ｖ１…自車両
Ｖ２…隣接車両

Claims (19)

1. 車両に搭載され、自車両後方の映像を結像させるレンズを備えた撮像手段と、
   前記撮像手段により取得された撮像画像に基づいて、前記検出領域に存在する立体物を検出する立体物検出手段と、
   夜間であるか否かを判定する夜間判定手段と、
   前記撮像画像に基づいて複数の画像領域の輝度を検出する輝度検出手段と、
   前記輝度検出手段により検出された前記輝度のピークのうち、所定の基準値以上の輝度勾配を有する輝度のピークを、対象輝度ピークとして検出する輝度ピーク検出手段と、
   前記夜間判定手段により夜間と判定された場合に、前記輝度ピーク検出手段による前記対象輝度ピークの検出結果に基づいて、前記立体物検出手段による前記立体物の検出を抑制する制御手段と、を備えることを特徴とする立体物検出装置。
2. 請求項１に記載の立体物検出装置であって、
   前記立体物検出手段は、
   前記撮像手段により得られた前記撮像画像を鳥瞰視画像に視点変換する画像変換手段を有し、
   前記画像変換手段により得られた異なる時刻の鳥瞰視画像の位置を鳥瞰視上で位置合わせし、当該位置合わせされた鳥瞰視画像の差分画像上で、所定の差分を示す画素数をカウントして度数分布化することで差分波形情報を生成し、該差分波形情報に基づいて前記立体物を検出することを特徴とする立体物検出装置。
3. 請求項２に記載の立体物検出装置であって、
   前記立体物検出手段は、前記鳥瞰視画像の差分画像上で、所定の第１閾値以上の差分を示す画素数をカウントして度数分布化することで前記差分波形情報を生成し、前記差分波形情報のピークの値が所定の第２閾値以上の場合に、前記差分波形に基づいて前記立体物を検出し、
   前記制御手段は、前記対象輝度ピークの検出結果に基づいて、前記第１閾値または前記第２閾値を高い値に変更することで、前記立体物検出手段による前記立体物の検出を抑制することを特徴とする立体物検出装置。
4. 請求項２に記載の立体物検出装置であって、
   前記制御手段は、前記立体物検出手段が前記差分波形情報を生成する際に、前記立体物検出手段に、前記鳥瞰視画像の差分画像上で所定の差分を示す画素数をカウントして度数分布化した値を低く算出させることで、前記立体物検出手段による前記立体物の検出を抑制することを特徴とする立体物検出装置。
5. 請求項１に記載の立体物検出装置であって、
   前記立体物検出手段は、
   前記撮像手段により得られた前記撮像画像を鳥瞰視画像に視点変換する画像変換手段を有し、
   前記画像変換手段により得られた前記鳥瞰視画像からエッジ情報を検出し、該エッジ情報に基づいて前記立体物を検出することを特徴とする立体物検出装置。
6. 請求項５に記載の立体物検出装置であって、
   前記立体物検出手段は、前記鳥瞰視画像に基づいて、隣接する画素領域間の輝度差が所定の第１閾値以上のエッジ成分を検出し、前記エッジ成分に基づく前記エッジ情報の量が所定の第２閾値以上の場合に、前記エッジ情報に基づいて前記立体物を検出し、
   前記制御手段は、前記対象輝度ピークの検出結果に基づいて、前記第１閾値または前記第２閾値を高い値に変更することで、前記立体物検出手段による前記立体物の検出を抑制することを特徴とする立体物検出装置。
7. 請求項５に記載の立体物検出装置であって、
   前記制御手段は、前記立体物検出手段が前記エッジ情報を検出する際に、前記立体物検出手段に前記エッジ情報を低く出力させることで、前記立体物検出手段による前記立体物の検出を抑制することを特徴とする立体物検出装置。
8. 請求項１，２または５に記載の立体物検出装置であって、
   前記制御手段は、前記対象輝度ピークの検出結果に基づいて、前記立体物検出手段による前記立体物の検出を禁止することで、前記立体物検出手段による前記立体物の検出を抑制することを特徴とする立体物検出装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の立体物検出装置であって、
   前記制御手段は、前記対象輝度ピークの数および／または前記対象輝度ピークの輝度値の大きさに基づいて、前記立体物検出手段による前記立体物の検出を抑制することを特徴とする立体物検出装置。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の立体物検出装置であって、
    前記撮像画像に基づいて、前記レンズの汚れ度合いを判定するレンズ状態判定手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記汚れ度合いが高いほど、前記輝度ピーク検出手段による前記対象輝度ピークの検出を促進することで、前記立体物の検出を抑制する際の抑制度合いを高くすることを特徴とする立体物検出装置。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の立体物検出装置であって、
    前記立体物の移動速度と自車両の移動速度とを取得する移動速度取得手段と、
    前記立体物の移動速度および前記自車両の移動速度に基づいて、前記立体物が他車両であるか否かを判断する立体物判断手段と、をさらに備え、
    前記制御手段は、前記立体物判断手段により前記立体物が前記他車両と判断された場合に、前記立体物の検出を抑制する際の抑制度合いを低くすることを特徴とする立体物検出装置。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載の立体物検出装置であって、
    前記撮像画像に基づいて、周辺との輝度差が所定の輝度差以上であり、かつ、所定の面積以上の大きさを有する画像領域を、他車両のヘッドライトに対応する光源として検出する光源検出手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記光源を検出した場合に、前記立体物検出手段による前記立体物の検出を抑制する抑制度合いを低くすることを特徴とする立体物検出装置。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の立体物検出装置であって、
    路面に水膜が形成されている状態であるか否かを推測する路面状態推測手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記路面状態推測手段により路面に水膜が形成されている状態であると推測された場合に、前記輝度ピーク検出手段による前記対象輝度ピークの検出を促進することで、前記立体物の検出を抑制する際の抑制度合いを高くすることを特徴とする立体物検出装置。
14. 請求項１２に記載の立体物検出装置であって、
    路面に水膜が形成されている状態であるか否かを推測する路面状態推測手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記路面状態推測手段により路面に水膜が形成されている状態であると推測された場合に、前記光源検出手段による前記他車両のヘッドライトに対応する光源の検出を抑制することを特徴とする立体物検出装置。
15. 請求項１３または１４に記載の立体物検出装置であって、
    前記路面状態推測手段は、ワイパーの動作状態に基づいて、自車両周辺が降雨状態であるか否かを判定することで、路面に水膜が形成されている状態であるか否かを推測することを特徴とする立体物検出装置。
16. 請求項１３〜１５のいずれかに記載の立体物検出装置であって、
    前記路面状態推測手段は、ワイパーの動作状態が動作頻度の高い状態から動作頻度の低い状態に変化した場合に、路面に水膜が形成されている状態であると推測することを特徴とする立体物検出装置。
17. 請求項１３〜１６のいずれかに記載の立体物検出装置であって、
    前記路面状態推測手段は、前記鳥瞰視画像を視点変換した際に立体物が倒れ込む方向に沿う複数の判定線のうち一つの判定線を基準判定線として特定し、前記基準判定線上の画像領域の輝度と前記基準判定線と隣り合う判定線を含む一または複数の比較判定線上の画像領域の輝度との輝度差が所定値未満である場合に、路面に水膜が形成されている状態であると推測することを特徴とする立体物検出装置。
18. 撮像画像を鳥瞰視画像に視点変換し、異なる時刻の前記鳥瞰視画像の位置を鳥瞰視上で位置合わせし、当該位置合わせされた鳥瞰視画像の差分画像上で、所定の差分を示す画素数をカウントして度数分布化することで差分波形情報を生成し、該差分波形情報に基づいて立体物を検出する立体物検出方法であって、
    夜間であるか否かを判定するとともに、前記撮像画像に基づいて複数の画像領域の輝度を検出し、前記輝度のピークのうち、所定値以上の輝度勾配を有する輝度のピークを、対象輝度ピークとして検出し、夜間と判定された場合に、前記対象輝度ピークの検出結果に基づいて、前記立体物の検出を抑制することを特徴とする立体物検出方法。
19. 撮像画像を鳥瞰視画像に視点変換し、前記鳥瞰視画像からエッジ情報を検出し、該エッジ情報に基づいて立体物を検出する立体物検出方法であって、
    夜間であるか否かを判定するとともに、前記撮像画像に基づいて複数の画像領域の輝度を検出し、前記輝度のピークのうち、所定値以上の輝度勾配を有する輝度のピークを、対象輝度ピークとして検出し、夜間と判定された場合に、前記対象輝度ピークの検出結果に基づいて、前記立体物の検出を抑制することを特徴とする立体物検出方法。

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