WO2015079533A1 - 検出装置、検出方法、検出プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

　移動体（ＭＶ）の走行方向に沿って既知の長さを有する路面上特徴部である停止線に関する撮像部（２１０）による撮像画像に基づいて、移動量検出部（３２１Ａ）が、ピクセル移動量を検出する。また、特定部（３２２Ａ）が、撮像画像中における白線領域を特定する。そして、較正部（３２３Ａ）が、ピクセル移動量及び撮像画像内における白線領域の特定結果に加えて、停止線の移動体（ＭＶ）の走行方向に沿った既知の長さに基づいて、移動体（ＭＶ）が平坦な路面を等速直進走行していると判断できる場合に、撮像部（２１０）と路面との間の距離に関連する、１ピクセルに対応する路面上の距離を較正する。この結果、移動体重量の変化や車輪の空気圧の変化により、撮像部（２１０）と路面との間の距離が変化しても、当該変化に応じた較正を行うことができる。

Description

検出装置、検出方法、検出プログラム及び記録媒体

　本発明は、検出装置、検出方法及び検出プログラム、並びに、当該検出プログラムが記録された記録媒体に関する。

　車両等の移動体の車輪速度と移動体速度との差を正規化したスリップ率λと、車輪と路面間とのグリップ力を正規化した摩擦係数μは、図１及び図２に示されるような関係（以下、「μ―λ特性」という）となっている。ここで、図１には駆動時のμ―λ特性が示され、図２には制動時のμ―λ特性との関係が示されている。

　なお、図１及び図２においては、乾燥路面におけるμ―λ特性が実線にて示され、湿潤路面におけるμ―λ特性が一点鎖線にて示されるとともに、凍結路面におけるμ―λ特性が二点鎖線にて示されている。

　図１に示される駆動時のスリップ率λの増加に伴う摩擦係数μの変化において、摩擦係数μが最大となるスリップ率よりも小さな状態が、移動体が安定して走行できる安定領域となっている。一方、摩擦係数μが最大となるスリップ率よりも大きな状態では、グリップ力が低下して最悪な場合は空転やロック現象が生じる不安定領域となっている。

　図２に示される制動時のスリップ率λの増加に伴う摩擦係数μの変化において、摩擦係数μが最小となるスリップ率よりも大きな状態が、安定領域となっている。一方、摩擦係数μが最小となるスリップ率よりも小さな状態では、不安定領域となっている。

　そして、摩擦係数μの絶対値が最大値となるスリップ率の絶対値以下の範囲にスリップ率λを制御すれば、移動体は安定走行を維持することができる。一方、不安定状態が継続してタイヤの空転やロックが生じると、車両の駆動・制動・操舵のコントロールが不能になる。

　このため、事故の危険を回避するため、内燃機関自動車では主にブレーキ油圧制御とエンジン制御とを用いたＡＢＳ（Antilock Brake System）等が採用されている。こうしたＡＢＳ等では、スリップ状態を判断し、エンジンの駆動トルクとブレーキ油圧の制動トルクとを制御して、安定領域に近づける制御を行う。また、電気自動車においても、スリップ率λを推定して、モータのトルクを適切に制御することで、安定領域内に維持するようなアンチスリップ制御が提案されている。このように、スリップ率λを検知することは、走行状態を把握する上で非常に重要となっている。

　さて、スリップ率λは次の（１）式により算出するため、車輪半径ｒと、回転角速度ωと、移動体速度ｖとが必要となる。
　　λ＝(ｒ・ω－ｖ)／Ｍａｘ(ｒ・ω，ｖ) 　　　　…（１）

　ここで、Ｍａｘ(ｒ・ω，ｖ)は、（ｒ・ω）とｖとの数値の大きな方を示す。駆動時には、（ｒ・ω）がｖよりも大きいため、Ｍａｘ(ｒ・ω，ｖ)＝ｒ・ωである。一方、制動時には、ｖが（ｒ・ω）よりも大きいため、Ｍａｘ(ｒ・ω，ｖ)＝ｖである。

　なお、例えば、移動体が自動車の場合には、車輪の空気圧が十分であれば車輪半径ｒは一定と考えられる。また、回転角速度ωは車輪に搭載したエンコーダのパルス出力や、電気自動車であればモータに接続してあるレゾルバの信号出力から検出が可能である。

　一方，移動体速度ｖを検知する方法としては、以下の（ａ）～（ｃ）が一般的に挙げられる。
　（ａ）非駆動輪の回転速度から算出
　（ｂ）加速度センサにより検出された加速度値を積分して算出
　（ｃ）光学的なセンサによる検出結果に基づく算出

　ここで、（ａ）の方法は、ブレーキは全ての車輪にかかるので、制動時の移動体速度ｖを検知することができない。また、４輪駆動の場合には、非駆動輪が存在しないので、移動体速度ｖを検知することができない。

　また、（ｂ）の方法では、加速度センサの出力を積分するため、加速度センサの出力に存在するオフセットが蓄積されてしまう。この結果、移動体速度ｖを正確に検知することができない。

　これらの（ａ）及び（ｂ）の方法の欠点が原理的に存在しない（ｃ）の方法が期待されている。かかる（ｃ）の方法を採用した技術として、特許文献１に記載の技術が提案されている（以下、「従来例」と呼ぶ）。この従来例の技術では、自車両の近傍の光景を撮像した画像信号から、車両の走行状態または停止状態を判定する。また、画像における道路標示の寸法と、道路上における道路標示の寸法に基づいて、自車両の車体速度（すなわち、移動体速度）を検出するようになっている。なお、従来例の技術では、道路標示が画像内に存在する場合のみ車体速度の検知を行い、道路標示が画像内にない場合は走行/停止の判定のみを行うようになっている。

特開２００９－２０５６４２号公報

　上述した従来例の技術では、撮像画像内に道路標示が存在しない場合には、車体速度を検出しない。この結果、撮像画像内に道路標示が存在しない状態の継続中に車体速度が変化しても、最後に撮像画像内に道路標示が存在していた時点に検出された車体速度をそのまま現時点の車体速度と推定することになる。このため、各時点における車体速度を精度良く検知できるとはいい難かった。

　また、従来例の技術では、撮像装置を車体に装着するため、乗車人数や積載荷物の違い、また、車輪の空気圧の違いによって，撮像装置と路面との間の距離が変わる。この結果、撮像倍率が変化するため、撮像画像中における道路標示のサイズが変化することになる。

　例えば、図３（Ａ）に示されるように、撮像部２１０が、結像レンズ系２１１（焦点距離：f）と、正方形の撮像面２１２（一辺の長さ：Ｄ）とを備え、結像レンズ系２１１から撮像面２１２までの距離を「ｄ」とする。この場合、直下の路面ＬＤを撮像する場合、結像レンズ系２１１から路面ＬＤまでの距離（以下、「撮像部２１０から路面ＬＤまでの距離」ともいう）を「ｈ」とすると、撮像部２１０による撮像の光学倍率ｍは、次の（２）式で表される。
　　ｍ＝１／（（ｈ／ｆ）－１）　　　　　　…（２）
　なお、撮像面２１２におけるピクセル構成は、ＮＵ個×ＮＵ個（例えば、３０個×３０個）となっている。

　この結果、路面ＬＤ上において撮像対象となる正方形領域の一辺の長さＨは、次の（３）式の通りとなる。
　　Ｈ＝Ｄ／ｍ＝Ｄ・（（ｈ／ｆ）－１）　　　　　　…（３）

　例えば、ｆ＝８[mm]、Ｄ＝１．７[mm]、ｈ＝４９５[mm]とすると、Ｈ＝１０３．５[mm]となる。

　さて、図３（Ｂ）に示されるように、図３（Ａ）の状態から、車重が重くなり、距離ｈが短くなって距離ｈ^*となると、撮像部２１０による撮像の光学倍率が、図３（Ａ）の状態における「ｍ」から、次の（４）式で表される「ｍ^*」に変化する。
　　ｍ^*＝１／（（ｈ^*／ｆ）－１）　　　　　　…（４）

　この結果、撮像対象となる正方形領域の一辺の長さが、図３（Ａ）の状態における「Ｈ」から、次の（５）式で表される「Ｈ^*」に変化する。
　　Ｈ^*＝Ｄ／ｍ^*＝Ｄ・（（ｈ^*／ｆ）－１）　　　　　　…（５）

　例えば、ｈ^*＝４４５[mm]となると、Ｈ^*＝９２．９[mm]となり、上述した図３（Ａ）の状態におけるＨ＝１０３．５[mm]から１０％程度変化する。この結果、１ピクセルの大きさに対応する路面上の領域の大きさも、上述した図３（Ａ）の状態から１０％程度変化することになる。

　ところで、単位時間ごとの撮像画像間の相関によって画像の移動距離を求め、前後方向及び横方向の車体速度を算出するようにした場合、撮像画像における１ピクセルの大きさに対応する路面上の領域の大きさが変化すると、算出される車体速度も変化する。すなわち、１ピクセルの大きさに対応する路面上の領域の大きさが１０％程度変化すると、速度算出値も１０％程度変化して、誤差が生じることになる。

　路面変動に対する動的な誤差は、平均化処理によって誤差による影響を少なくできる。しかしながら、車両重量の変化や車輪の空気圧の変化はオフセットとなるため、平均化処理では誤差の影響を抑制することができない。

　このため、車両重量の変化や車輪の空気圧の変化が生じても、車体速度を精度良く検出することができる技術が待望されている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。

　本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、車両重量の変化や車輪の空気圧の変化により、路面と撮像部との距離が変化しても、当該変化に応じた較正を行うことができる検出装置及び検出方法を提供することを目的とする。

　請求項１に記載の発明は、移動体に搭載された撮像部により撮像された路面上特徴部の画像を取得する取得部と；前記取得部により取得された前記路面上特徴部の画像に基づいて、前記撮像部の搭載位置と路面との間の距離に関連する距離関連情報を出力する第１出力部と；を備えることを特徴とする検出装置である。

　請求項１２に記載の発明は、検出装置において使用される検出方法であって、移動体に搭載された撮影部により撮影された路面上特徴部の画像を取得する取得工程と；前記取得工程において取得された前記路面上特徴部の画像に基づいて、前記撮像部の搭載位置と路面との間の距離に関連する距離関連情報を出力する距離関連情報出力工程と；を備えることを特徴とする検出方法である。

　請求項１３に記載の発明は、検出装置が有するコンピュータに、請求項１２に記載の検出方法を実行させる、ことを特徴とする検出プログラムである。

　請求項１４に記載の発明は、検出装置が有するコンピュータにより読み取り可能に、請求項１３に記載の検出プログラムが記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。

駆動時のスリップ率と摩擦係数との関係を示す図である。 制動時のスリップ率と摩擦係数との関係を示す図である。 車両重量などの変化による速度算出値の変化を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る検出装置の構成を示す図である。 図４の移動量検出部の動作を説明するための図である。 第１実施形態における較正環境を説明するための図である。 図４の特定部の動作を説明するための図である。 図４の較正部による較正動作を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る検出装置の構成を示す図である。 図９の２個の撮像部の配置位置の関係を説明するための図である。 第２実施形態における較正環境を説明するための図である。 図９の特定部の動作を説明するための図である。 図９の較正部による較正動作を説明するための図である。 本発明の第１実施例に係る検出装置の構成を示す図である。 図１４の制御ユニットにより実行されるピクセル移動量の検出処理を説明するためのフローチャートである。 図１４の制御ユニットにより実行される車体速度の出力処理を説明するためのフローチャートである。 図１４の制御ユニットにより実行される白線領域の特定処理を説明するためのフローチャートである。 図１４の制御ユニットにより実行される較正条件のモニタ処理を説明するためのフローチャートである。 図１４の制御ユニットにより実行されるピクセル距離の較正処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施例に係る検出装置の構成を示す図である。 図２０の制御ユニットにより実行されるピクセル移動量の検出処理を説明するためのフローチャートである。 図２０の制御ユニットにより実行される白線領域の特定処理を説明するためのフローチャートである。 図２０の制御ユニットにより実行されるピクセル距離の較正処理を説明するためのフローチャートである。

　１００Ａ，１００Ｂ　…　検出装置
　１１０Ａ，１１０Ｂ　…　制御ユニット（取得部、第１出力部、第２出力部）
　３００Ａ，３００Ｂ　…　検出装置
　３１０Ａ，３１０Ｂ　…　取得部
　３２０Ａ，３２０Ｂ　…　第１出力部
　３２１Ａ，３２１Ｂ　…　移動量検出部
　３２２Ａ，３２２Ｂ　…　特定部
　３２３Ａ，３２３Ｂ　…　較正部
　３３０　　　　　　　…　第２出力部

　以下、本発明の実施形態を、図４～図１３を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

　［第１実施形態］
　まず、本発明の第１実施形態を、図４～図８を参照して説明する。

　＜構成＞
　図４には、第１実施形態に係る検出装置３００Ａの構成が、ブロック図にて示されている。図４に示されるように、検出装置３００Ａは、撮像部２１０、ナビゲーション装置２２０及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）２３０と接続されている。そして、検出装置３００Ａ、撮像部２１０、ナビゲーション装置２２０及びＥＣＵ２３０は、移動体ＭＶに搭載されている。

　上記の撮像部２１０は、移動体ＭＶの固定的な位置に搭載され、上述の図３を参照して説明したように、固定位置の直下の路面を撮像する。この撮像部２１０は、周期時間ＴＰで路面の撮像を周期的に行う。こうして撮像された画像のデータ（以下、「撮像画像データ」という）は、検出装置３００Ａへ送られる。

　なお、「周期時間ＴＰ」は、移動体ＭＶが高速で走行していても、周期時間ＴＰを隔てて撮像された２つの画像には共通の路面上領域が含まれるようにするとの観点から、実験、シミュレーション等に基づいて、予め定められる。

　上記のナビゲーション装置２２０は、地図情報と現在位置情報とに基づいて、利用者に対して、移動体ＭＶの走行操作支援を行う。このナビゲーション装置２２０は、移動体ＭＶが、走行方向に存在する交差点から所定距離以内となると、その旨を検出装置３００Ａへ送る。

　なお、「所定距離」は、第１実施形態において路面上特徴部として採用する交差点手前の停止線に関する走行方向に沿った始めから終わりまでの撮像のための適切な事前通知の観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。

　上記のＥＣＵ２３０は、車輪の回転速度センサ、加速度センサ、操舵角センサ、傾きセンサ等の各種センサから取得したセンサ検出情報に基づいて、移動体ＭＶの走行を制御したり、利用者に走行情報を提供したりする。このＥＣＵ２３０は、加速度情報、操舵角情報及び傾き情報を検出装置３００Ａへ送る。

　なお、ＥＣＵ２３０は、検出装置３００Ａから送られた移動体速度（走行速度情報）を更に取得し、取得された移動体速度を移動体ＭＶの走行制御に役立てるようになっている。

　上記の検出装置３００Ａは、図４に示されるように、取得部３１０Ａと、第１出力部３２０Ａとを備えている。また、検出装置３００Ａは、第２出力部３３０を備えている。

　上記の取得部３１０Ａは、撮像部２１０から送られた撮像画像データを受ける。そして、取得部３１０Ａは、当該撮像画像データを第１出力部３２０Ａへ送る。

　上記の第１出力部３２０Ａは、取得部３１０Ａから送られた撮像画像データを受ける。そして、第１出力部３２０Ａは、周期時間ＴＰを隔てて撮像された２つの画像間における同一の路面位置のピクセルの移動量の個数（以下、「ピクセル移動量」という）を検出するとともに、後述する較正条件を満たした場合には、１ピクセルに対応する路面上の距離（以下、「ピクセル距離」という）を較正する。検出されたピクセル移動量及び較正されたピクセル距離は、第２出力部３３０へ出力される。かかる機能を有する第１出力部３２０Ａの構成の詳細については、後述する。

　上記の第２出力部３３０は、第１出力部３２０Ａから送られたピクセル移動量を受けるたびに、最新の較正されたピクセル距離及び周期時間ＴＰに基づいて、移動体ＭＶの走行情報として移動体速度を算出する。そして、第２出力部３３０は、算出された移動体速度をＥＣＵ２３０へ出力する。

　《第１出力部３２０Ａの構成》
　次に、上述した第１出力部３２０Ａの構成について説明する。

　第１出力部３２０Ａは、図４に示されるように、移動量検出部３２１Ａと、特定部３２２Ａとを備えている。また、第１出力部３２０Ａは、較正部３２３Ａを備えている。

　上記の移動量検出部３２１Ａは、取得部３１０Ａから送られた撮像画像データを受ける。そして、移動量検出部３２１Ａは、当該撮像画像データに基づいて、いわゆる変位量探索法によりピクセル移動量を検出する。こうして検出されたピクセル移動量は、較正部３２３Ａ及び第２出力部３３０へ送られる。

　なお、移動量検出部３２１Ａの動作の詳細については、後述する。

　上記の特定部３２２Ａは、取得部３１０Ａから送られた撮像画像データを受ける。そして、特定部３２２Ａは、撮像画像データから得られる画像中における白線領域を特定する。こうして特定された白線領域の情報（以下、「白線領域情報」という）は、較正部３２３Ａへ送られる。

　なお、特定部３２２Ａの動作の詳細については、後述する。

　上記の較正部３２３Ａは、移動量検出部３２１Ａから送られたピクセル移動量、及び、特定部３２２Ａから送られた白線領域情報を受ける。そして、較正部３２３Ａは、ＥＣＵ２３０から送られた加速度情報、操舵角情報及び傾き情報により、移動体ＭＶが平坦な路面を等速直進走行していると判断できる場合に、当該ピクセル移動量及び当該白線領域情報に加えて、路上に描かれた停止線の進行方向の長さがほぼ４５[cm]であることに基づいて、ピクセル距離を較正する。こうして較正されたピクセル距離は、第２出力部３３０へ送られる。

　なお、較正部３２３Ａの動作の詳細については、後述する。

　＜動作＞
　次に、上記のように較正された検出装置３００Ａの動作について、検出装置３００Ａの各要素で行われる処理に着目して説明する。

　なお、撮像部２１０は、既に動作を開始しており、周期時間ＴＰで撮像した路面画像の撮像画像データを、逐次、検出装置３００Ａへ送っているものとする。また、ナビゲーション装置２２０は、既に動作を開始しており、移動体ＭＶが、走行方向に存在する交差点から所定距離以内となると、その旨を検出装置３００Ａへ送るようになっているものとする。また、ＥＣＵ２３０は、既に動作を開始しており、加速度情報、操舵角情報及び傾き情報を検出装置３００Ａへ送っているものとする（図４参照）。

　さらに、検出装置３００Ａでは、既に、複数回のピクセル距離の較正が行われており、較正部３２３Ａには、最近の所定回数分の較正時刻及び後述する暫定ピクセル距離を含む較正履歴が保持されているものとする。また、第２出力部３３０には、最新に較正されたピクセル距離が保持されているものとする。ここで、ピクセル距離の最初の較正が行われるまでの期間においては、第２出力部３３０には、平均的なピクセル距離が保持されるようになっている。

　なお、「所定回数」は、停止線の進行方向の長さの変動等のピクセル距離の較正結果への影響を抑制するための平均化処理を行うとの観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて予め定められる。また、「平均的なピクセル距離」は、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、移動体ＭＶに対応して予め定められる。

　《画像データの取得処理》
　検出装置３００Ａでは、取得部３１０Ａが、撮像部２１０から送られた撮像画像データを受ける。そして、取得部３１０Ａは、当該撮像画像データを、第１出力部３２０Ａの移動量検出部３２１Ａ及び特定部３２２Ａへ送る（図４参照）。

　《ピクセル移動量の検出処理》
　次に、移動量検出部３２１Ａによるピクセル移動量の検出処理について説明する。

　取得部３１０Ａから送られた撮像画像データを受けると、移動量検出部３２１Ａは、今回の撮像画像データから得られる今回画像と前回の撮像画像データから得られる前回画像とにおける共通の特徴領域の位置の変位量を、ピクセル移動量として検出する。そして、移動量検出部３２１Ａは、検出されたピクセル移動量を較正部３２３Ａ及び第２出力部３３０へ送る（図４参照）。

　なお、共通する特徴領域が複数ある場合には、移動量検出部３２１Ａは、複数の特徴領域のそれぞれの変位量の平均値を、ピクセル移動量として採用する。

　図５には、移動量検出部３２１Ａによる移動量検出の例が示されている。この図５の例は、移動体ＭＶがＸ方向に沿って直進しており、時刻Ｔ_jにおけるＸ方向位置がＸ_jであり、時刻Ｔ_j+1（＝Ｔ_j＋ＴＰ）おけるＸ方向位置がＸ_j+1である場合の例となっている。また、図５の例は、時刻Ｔ_jにおける撮像画像と時刻Ｔ_j+1における撮像画像とにおける共通の特徴領域が、特徴領域Ａと特徴領域Ｂの２種類である例が示されている。この図５の例では、特徴領域Ａの変位量が「ΔＸ_jA」であり、特徴領域Ｂの変位量が「ΔＸ_jB」であるので、ピクセル移動量ΔＸ_jは、次の（６）式により算出される。
　　ΔＸ_j＝（ΔＸ_jA＋ΔＸ_jB）／２　　　　　　　…（６）

　《移動体速度ｖの出力処理》
　次いで、第２出力部３３０による移動体速度ｖの出力処理について説明する。

　移動量検出部３２１Ａから送られたピクセル移動量を受けると、第２出力部３３０は、ピクセル移動量、保持しているピクセル距離（すなわち、最新に較正されたピクセル距離）及び周期時間ＴＰに基づいて移動体速度ｖを算出する。そして、第２出力部３３０は、算出された移動体速度ｖをＥＣＵ２３０へ出力する。

　ここで、第２出力部３３０は、ピクセル移動量を「ＰＮ」とし、ピクセル距離を「ＰＤ」とした場合に、移動体速度ｖを、次の（７）式により算出する。
　　ｖ＝ＰＮ・ＰＤ／ＴＰ　　　　　　　　　　　…（７）

　《白線領域の特定処理》
　次に、特定部３２２Ａによる白線領域の特定処理について説明する。

　かかる白線領域の特定処理は、後述する較正部３２３Ａによるピクセル距離の較正のために行われる。かかるピクセル距離の較正に際しての環境（以下、「較正環境」という）が、図６に示されている。この図６に示されるように、ピクセル距離の較正は、移動体ＭＶが、平坦な路面の等速直線走行で、進行方向の長さＷ（≒４５[cm]）の路面上の白線である停止線ＳＰＬを、停止線ＳＰＬの長手方向に対して直角に横切る際に行われる。

　なお、以下の説明においては、新たなピクセル距離の較正に利用される停止線ＳＰＬは、走行方向位置（すなわち、Ｘ方向位置）ＸＲから走行方向位置ＸＰまでが白線領域になっているものとする。

　さて、取得部３１０Ａから送られた撮像画像データを受けると、特定部３２２Ａは、撮像画像データから得られる画像における白線領域を、当該画像における各ピクセルの明るさに基づいて特定し、特定結果を、白線領域情報として、較正部３２３Ａへ送る（図４参照）。かかる白線領域の特定結果には、図７（Ａ）に示される前方一部白線、及び、図７（Ｂ）に示される後方一部白線の２種類が含まれている。

　なお、特定部３２２Ａは、特定結果が前方一部白線の場合には、画像中の白線領域のＸ方向の長さのピクセル数ａ（以下、「前方長ａ」ともいう）を特定する。また、特定部３２２Ａは、特定結果が後方一部白線の場合には、画像中の非白線領域のＸ方向の長さのピクセル数ｂ（以下、「前方長ｂ」ともいう）を特定する。

　そして、特定部３２２Ａは、前方一部白線の場合には、図７（Ａ）に示される白線領域情報［白線フラグ：ＯＮ，前方長：ａ］を較正部３２３Ａへ送る（図４参照）。また、特定部３２２Ａは、後方一部白線の場合には、図７（Ｂ）に示される白線領域情報［白線フラグ：ＯＮ，前方長：ｂ］を較正部３２３Ａへ送る（図４参照）。

］
　《ピクセル距離の較正処理》
　次いで、較正部３２３Ａによる較正処理について説明する。

　較正処理に際しては、較正部３２３Ａは、ナビゲーション装置２２０から、移動体ＭＶが走行方向に存在する交差点から所定距離以内となった旨を受けたか否かの交差点判定を行う。この交差点判定の結果が肯定的となると、較正部３２３Ａは、ＥＣＵ２３０から送られた加速度情報、操舵角情報及び傾き情報により、移動体ＭＶが平坦な路面を等速直進走行していると判断できるか否の等速直進判定を行う。

　等速直進判定の結果が肯定的である場合には、較正部３２３Ａは、特定部３２２Ａから送られた白線領域情報が「前方一部白線」となったか否かの白線開始判定を行う。この白線開始判定の結果が肯定的となると、等速直進判定の結果が肯定的である状態が維持されることを条件として、較正部３２３Ａは、特定部３２２Ａから送られた白線領域情報が「後方一部白線」となった否かの白線終了判定の結果が肯定的となるまで、移動量検出部３２１Ａから送られたピクセル移動量を収集する。

　そして、白線終了判定の結果が肯定的となると、較正部３２３Ａは、「前方一部白線」となった時点における白線領域情報に含まれる前方長ａ、収集されたピクセル移動量ΔＸ₁，…，ΔＸ_M、及び、「後方一部白線」となった時点における白線領域情報に含まれる前方長ｂに基づいて、暫定ピクセル距離ＰＴ[cm]を、次の（８）式により算出する。
　　ＰＴ＝４５／（ａ＋ΔＸ₁＋…＋ΔＸ_M－ｂ）　　　　　…（８）

　次に、較正部３２３Ａは、算出された今回の暫定ピクセル距離と、内部に保持している過去における所定回数の較正時に算出された暫定ピクセル距離との重み付け平均を算出して、今回較正されたピクセル距離を算出する。この後、較正部３２３Ａは、それまで内部に保持していた暫定ピクセル距離のうちで最も古いものに代えて、今回の暫定ピクセル距離を内部に保持する。

　なお、重み付け平均では、現在までの経過時間が長いものほど重みが少なくするようになっている。

　較正部３２３Ａは、算出されたピクセル距離を第２出力部３３０へ送る。この結果、第２出力部３３０は、新たなピクセル距離を利用した移動体速度ｖの算出を行うようになる。

　なお、図８には、時刻Ｔ₁で前方一部白線の撮像画像が得られ、時刻Ｔ₅で後方一部白線の撮像画像が得られた場合の例が示されている。この図８の例では、次の（９）式により、暫定ピクセル距離ＰＴ[cm]が算出される。
　　ＰＴ＝４５／（ａ＋ΔＸ₁＋ΔＸ₂＋ΔＸ₃＋ΔＸ₄－ｂ）　　　　…（９）

　以上説明したように、第１実施形態では、移動体ＭＶの走行方向に沿って既知の長さを有する路面上特徴部である停止線に関する撮像部２１０による撮像画像に基づいて、移動量検出部３２１Ａが、ピクセル移動量を検出する。また、特定部３２２Ａが、撮像画像中における白線領域を特定する。そして、較正部３２３Ａが、ピクセル移動量及び撮像画像内における白線領域の特定結果に加えて、移動体ＭＶの走行方向に沿った停止線の既知の長さに基づいて、移動体ＭＶが平坦な路面を等速直進走行していると判断できる場合に、撮像部２１０と路面との間の距離に関連する、１ピクセルに対応する路面上の距離を較正する。

　したがって、第１実施形態によれば、移動体重量の変化や車輪の空気圧の変化により、路面と撮像部２１０との距離が変化しても、１ピクセルに対応する路面上の距離を当該変化に応じて較正することができる。

　また、第１実施形態では、較正結果及びピクセル移動量に基づいて、第２出力部３３０が、移動体速度を算出する。このため、走行情報として精度の良い移動体速度を出力することができる。

　また、第１実施形態では、路面上特徴部として停止線を採用する。このため、撮像画像の各ピクセルの明るさを調べることにより、停止線領域（すなわち、白線領域）を容易に特定することができる。

　また、第１実施形態では、交差点に近付いた旨の情報を取得し、停止線を通過することを予め推測する。このため、効率的な較正を行うことができる。

　また、第１実施形態では、今回の暫定ピクセル距離と、過去における所定回数の較正時に算出された暫定ピクセル距離との重み付け平均を算出して、最終的な較正結果を得る。
これは、停止線が欠けていたり、塗装がはみ出ていたりして、想定長が４５[cm]からずれている場合もあるためである。このため、停止線の進行方向の長さの変動等のピクセル距離の較正結果への影響を抑制した較正を行うことができる。

　また、第１実施形態では、直進走行中、定速走行中、かつ、路面傾きのない状況であるときに較正を実施する。これは、横方向の移動があると停止線の通過が斜めになり、４５[cm]以上の長さに基づいて較正を行ってしまうこと、及び、加速度や減速度が大きいときや路面傾きがある場合は、サスペンション等の伸縮が生じるため、撮像時の光学倍率が変化している最中であることによる。このため、精度の良いピクセル距離の較正を行うことができる。

　［第２実施形態］
　次に、本発明の第２実施形態を、図９～図１３を主に参照して説明する。

　＜構成＞
　図９には、第２実施形態に係る検出装置３００Ｂの構成が、ブロック図にて示されている。図９に示されるように、検出装置３００Ｂは、撮像部２１０_F，２１０_R及びＥＣＵ２３０と接続されている。そして、検出装置３００Ｂ、撮像部２１０_F，２１０_R及びＥＣＵ２３０は、移動体ＭＶに搭載されている。

　上記の撮像部２１０_F，２１０_Rのそれぞれは、上述した撮像部２１０と同様に構成される。そして、撮像部２１０_Fは、移動体ＭＶの前側に配置され、撮像部２１０_Rは、撮像部２１０_Fから距離Ｄを隔てた移動体ＭＶの後側に配置される（図１０参照）。なお、撮像部２１０_F，２１０_Rは、同一タイミングで撮像を行うようになっている。

　撮像部２１０_Fにより撮像された画像（以下、「前側撮像画像」という）のデータは、検出装置３００Ｂへ送られる。また、撮像部２１０_Rにより撮像された画像（以下、「後側撮像画像」という）のデータも検出装置３００Ｂへ送られる。

　なお、ＥＣＵ２３０からは、上述した第１実施形態の場合と同様に、加速度情報、操舵角情報及び傾き情報を検出装置３００Ｂへ送られる。また、ＥＣＵ２３０は、検出装置３００Ｂから送られた移動体速度を更に取得し、取得された移動体速度を移動体ＭＶの走行制御に役立てるようになっている。

　上記の検出装置３００Ｂは、図９に示されるように、取得部３１０Ｂと、第１出力部３２０Ｂとを備えている。また、検出装置３００Ｂは、第２出力部３３０を備えている。

　上記の取得部３１０Ｂは、撮像部２１０_Fから送られた前側撮像画像のデータ、及び、撮像部２１０_Rから送られた後側撮像画像のデータを受ける。そして、取得部３１０Ｂは、前側撮像画像のデータ及び後側撮像画像のデータを第１出力部３２０Ｂへ送る。

　上記の第１出力部３２０Ｂは、取得部３１０Ｂから送られた前側撮像画像のデータ及び後側撮像画像のデータを受ける。そして、第１出力部３２０Ｂは、ピクセル移動量を検出するとともに、上述した第１実施形態の場合と同様の較正条件を満たした場合には、ピクセル距離を較正する。検出されたピクセル移動量及び較正されたピクセル距離は、第２出力部３３０へ出力する。かかる機能を有する第１出力部３２０Ｂの構成の詳細については、後述する。

　なお、上記の第２出力部３３０は、第１出力部３２０Ｂから送られたピクセル移動量を受けるたびに、上述した第１実施形態の場合と同様に、最新の較正されたピクセル距離及び周期時間ＴＰに基づいて、移動体ＭＶの走行情報として移動体速度を算出する。そして、第２出力部３３０は、算出された移動体ＭＶの移動体速度をＥＣＵ２３０へ出力する。

　《第１出力部３２０Ｂの構成》
　次に、上述した第１出力部３２０Ｂの構成について説明する。

　第１出力部３２０Ｂは、図９に示されるように、移動量検出部３２１Ｂと、特定部３２２Ｂとを備えている。また、第１出力部３２０Ｂは、較正部３２３Ｂを備えている。

　上記の移動量検出部３２１Ｂは、取得部３１０Ｂから送られた前側撮像画像のデータ及び後側撮像画像のデータを受ける。そして、移動量検出部３２１Ｂは、前側撮像画像のデータ及び後側撮像画像のデータに基づいて、いわゆる変位量探索法によりピクセル移動量を検出する。こうして検出されたピクセル移動量は、較正部３２３Ｂ及び第２出力部３３０へ送られる。

　なお、移動量検出部３２１Ｂの動作の詳細については、後述する。

　上記の特定部３２２Ｂは、取得部３１０Ｂから送られた前側撮像画像のデータ及び後側撮像画像のデータを受ける。そして、特定部３２２Ｂは、前側撮像画像のデータ及び後側撮像画像のデータから得られる画像中における白線領域を特定する。こうして特定された白線領域の情報（以下、「白線領域情報」という）は、較正部３２３Ｂへ送られる。

　なお、特定部３２２Ｂの動作の詳細については、後述する。

　上記の較正部３２３Ｂは、移動量検出部３２１Ｂから送られたピクセル移動量、及び、特定部３２２Ｂから送られた白線領域情報を受ける。そして、較正部３２３Ｂは、ＥＣＵ２３０から送られた加速度情報、操舵角情報及び傾き情報により、移動体ＭＶが平坦な路面を等速直進走行していると判断できる場合に、当該ピクセル移動量及び当該白線領域情報に加えて、上述した撮像部２１０_Fと撮像部２１０_Rとの間の距離Ｄに基づいて、ピクセル距離を較正する。こうして較正されたピクセル距離は、第２出力部３３０へ送られる。

　なお、較正部３２３Ｂの動作の詳細については、後述する。

　＜動作＞
　次に、上記のように較正された検出装置３００Ｂの動作について、検出装置３００Ｂの各要素で行われる処理に着目して説明する。

　なお、撮像部２１０_F，２１０_Rは、既に動作を開始しており、周期時間ＴＰで撮像した路面画像の前側撮像画像のデータ及び後側撮像画像のデータを、逐次、検出装置３００Ｂへ送っているものとする。また、ＥＣＵ２３０は、既に動作を開始しており、加速度情報、操舵角情報及び傾き情報を検出装置３００Ｂへ送っているものとする（図９参照）。

　さらに、検出装置３００Ｂでは、既に、複数回のピクセル距離の較正が行われており、較正部３２３Ｂには、最近の所定回数分の較正時刻及び後述する暫定ピクセル距離を含む較正履歴が保持されているとともに、第２出力部３３０には、最新に較正されたピクセル距離が保持されているのものとする。ここで、ピクセル距離の最初の較正が行われるまでの期間においては、上述した第１実施形態の場合と同様に、第２出力部３３０には、平均的なピクセル距離が保持されるようになっている。

　《画像データの取得処理》
　検出装置３００Ｂでは、取得部３１０Ｂが、撮像部２１０_F，２１０_Rから送られた前側撮像画像のデータ及び後側撮像画像のデータを受ける。そして、取得部３１０Ｂは、前側撮像画像のデータ及び後側撮像画像のデータを、第１出力部３２０Ｂの移動量検出部３２１Ｂ及び特定部３２２Ｂへ送る（図９参照）。

　《ピクセル移動量の検出処理》
　次に、移動量検出部３２１Ｂによるピクセル移動量の検出処理について説明する。

　取得部３１０Ｂから送られた前側撮像画像のデータを受けると、移動量検出部３２１Ｂは、上述した第１実施形態のピクセル移動量の検出と同様にして、今回の前側撮像画像のデータから得られる今回前側撮像画像と前回の前側撮像画像のデータから得られる前回前側撮像画像とにおける共通の特徴領域の位置の変位量を、前側ピクセル移動量として検出する。また、取得部３１０Ｂから送られた後側撮像画像のデータを受けると、移動量検出部３２１Ｂは、第１実施形態のピクセル移動量の検出と同様にして、今回の後側撮像画像のデータから得られる今回後側撮像画像と前回の後側撮像画像のデータから得られる前回後側撮像画像とにおける共通の特徴領域の位置の変位量を、後側ピクセル移動量として検出する。

　なお、今回前側撮像画像と前回前側撮像画像とに共通する特徴領域が複数ある場合には、移動量検出部３２１Ｂは、複数の特徴領域のそれぞれの変位量の平均値を、前側ピクセル移動量として採用する。また、今回後側撮像画像と前回後側撮像画像とに共通する特徴領域が複数ある場合には、移動量検出部３２１Ｂは、複数の特徴領域のそれぞれの変位量の平均値を、後側ピクセル移動量として採用する。

　引き続き、移動量検出部３２１Ｂは、前側ピクセル移動量と後側ピクセル移動量との平均を、ピクセル移動量として算出する。そして、移動量検出部３２１Ｂは、算出されたピクセル移動量を較正部３２３Ｂ及び第２出力部３３０へ送る（図９参照）。

　《移動体速度ｖの出力処理》
　次いで、第２出力部３３０による移動体速度ｖの出力処理について説明する。

　移動量検出部３２１Ｂから送られたピクセル移動量を受けると、第２出力部３３０は、第１実施形態の場合と同様にして、ピクセル移動量、保持しているピクセル距離（すなわち、最新に較正されたピクセル距離）及び周期時間ＴＰに基づいて移動体速度ｖを算出する。そして、第２出力部３３０は、算出された移動体速度ｖをＥＣＵ２３０へ出力する。

　《白線領域の特定処理》
　次に、特定部３２２Ｂによる白線領域の特定処理について説明する。

　かかる白線領域の特定処理は、後述する較正部３２３Ｂによるピクセル距離の較正のために行われる。かかるピクセル距離の較正環境が、図１１に示されている。この図１１に示されるように、ピクセル距離の較正は、移動体ＭＶが、平坦な路面にある例えば横断歩道標示のような白線領域ＬＣＰを等速直線走行で横切る際に行われる。

　なお、以下の説明においては、新たなピクセル距離の較正に利用される白線領域ＬＣＰは、走行方向位置（すなわち、Ｘ方向位置）ＸＲから走行方向位置ＸＰまでが白線領域になっているものとする。

　さて、取得部３１０Ｂから送られた前側撮像画像のデータ及び後側撮像画像のデータを受けると、特定部３２２Ｂは、前側撮像画像及び後側撮像画像における白線領域を、当該画像における各ピクセルの明るさに基づいて特定し、特定結果を、白線領域情報として、較正部３２３Ｂへ送る（図９参照）。かかる白線領域の特定結果には、図１２（Ａ）に示される「第１後方一部白線」、及び、図１２（Ｂ）に示される「第２後方一部白線」の２種類が含まれる。ここで、「第１後方一部白線」は、前側設置の撮像部２１０_Fによる撮像で得られた前側撮像画像における後方一部白線の状態である。また、「第２後方一部白線」は、後側設置の撮像部２１０_Rによる撮像で得られた後側撮像画像における後方一部白線の状態である。

　なお、第２実施形態では、特定部３２２Ｂは、前側撮像画像において、白線を通過する際に「第１後方一部白線」となるまでの白線が明確に特定できる状態が継続したことを条件として、白線領域情報を生成するようになっている。このため、タイヤ痕等により白線が明確に特定できなかった場合には、特定部３２２Ｂは、白線領域情報を生成しない。すなわち、第２実施形態では、タイヤ痕等により白線が明確に特定できなかった場合には、ピクセル距離の較正を行わない。

　また、第２実施形態において前側撮像画像における第１後方一部白線及び後側撮像画像における第２後方一部白線に着目して白線領域の特定を行うのは、細い白線の場合は撮像画像内に複数の白線が入っていると計測に間違いを生じやすいことにもよる。かかる工夫を行うことにより、無駄な較正を行わずに済むので、無駄をなくせる。

　なお、特定部３２２Ｂは、特定結果が前側撮像画像における第１後方一部白線の場合には、画像中の非白線領域のＸ方向の長さａ（以下、「前方長ａ」ともいう）を特定する。また、特定部３２２Ｂは、特定結果が後側撮像画像における第２後方一部白線の場合には、画像中の非白線領域のＸ方向の長さｂ（以下、「前方長ｂ」ともいう）を特定する。

　そして、特定部３２２Ｂは、前側撮像画像における第１後方一部白線の場合には、図１２（Ａ）に示される白線領域情報［第１後方一部白線フラグ：ＯＮ，前方長：ａ］を較正部３２３Ｂへ送る（図９参照）。また、特定部３２２Ｂは、第２後方一部白線の場合には、図１２（Ｂ）に示される白線領域情報［第２後方一部白線フラグ：ＯＮ，前方長：ｂ］を較正部３２３Ｂへ送る（図９参照）。

　《ピクセル距離の較正処理》
　次いで、較正部３２３Ｂによる較正処理について説明する。

　較正処理に際しては、較正部３２３Ｂは、ＥＣＵ２３０から送られた加速度情報、操舵角情報及び傾き情報により、移動体ＭＶが平坦な路面での等速直進走行をしていると判断できるか否の等速直進判定を行う。

　等速直進判定の結果が肯定的である場合には、較正部３２３Ｂは、特定部３２２Ｂから送られた前側撮像画像における白線領域情報が「第１後方一部白線」となったか否かの前側白線終了判定を行う。この前側白線終了判定の結果が肯定的となると、平坦な路面での等速直進判定の結果が肯定的である状態が維持されることを条件として、較正部３２３Ｂは、特定部３２２Ｂから送られた後側撮像画像における白線領域情報が「第２後方一部白線」となった否かの後側白線終了判定の結果が肯定的となるまで、移動量検出部３２１Ｂから送られたピクセル移動量ΔＸ₁，…，ΔＸ_Nを収集する（図１３参照）。

　そして、後側白線終了判定の結果が肯定的となると、較正部３２３Ｂは、前側撮像画像における白線領域情報が「第１後方一部白線」となった時点における白線領域情報に含まれる前方長ａ、収集されたピクセル移動量ΔＸ₁，…，ΔＸ_N、及び、後側撮像画像における白線領域情報が「第２後方一部白線」となった時点における白線領域情報に含まれる前方長ｂ、並びに、撮像部２１０_Fと撮像部２１０_Rとの間の距離Ｄに基づいて、暫定ピクセル距離ＰＴ[cm]を、次の（１０）式により算出する。
　　ＰＴ＝Ｄ／（ａ＋ΔＸ₁＋…＋ΔＸ_N－ｂ）　　　　　…（１０）

　次に、較正部３２３Ｂは、算出された今回の暫定ピクセル距離と、内部に保持している過去における所定回数の較正時に算出された暫定ピクセル距離との重み付け平均を算出して、今回較正されたピクセル距離を算出する。この後、較正部３２３Ｂは、それまで内部に保持していた暫定ピクセル距離のうちで最も古いものに代えて、今回の暫定ピクセル距離を内部に保持する。

　なお、重み付け平均では、第１実施形態の場合と同様に、現在までの経過時間が長いものほど重みが少なくするようになっている。

　較正部３２３Ｂは、算出されたピクセル距離を第２出力部３３０へ送る。この結果、第２出力部３３０は、新たなピクセル距離を利用した移動体速度ｖの算出を行うようになる。

　以上説明したように、第２実施形態では、移動体ＭＶの走行方向に沿って既知の距離Ｄで移動体ＭＶに配置された撮像部２１０_F，２１０_Rによる路面上特徴部である白線の撮像画像に基づいて、移動量検出部３２１Ｂが、ピクセル移動量を検出する。また、特定部３２２Ｂが、撮像画像中における白線領域を特定する。そして、較正部３２３Ｂが、ピクセル移動量及び撮像画像内における白線領域の特定結果に加えて、既知の距離Ｄに基づいて、移動体ＭＶが平坦な路面を等速直進走行していると判断できる場合に、撮像部２１０_F，２１０_Rと路面との間の距離に関連する、１ピクセルに対応する路面上の距離を較正する。

　したがって、第２実施形態によれば、路面上特徴部である白線が移動体の走行方向に沿った長さが既知であるか未知であるかにかかわらず、移動体重量の変化や車輪の空気圧の変化により、路面と撮像部との距離が変化しても、１ピクセルに対応する路面上の距離を当該変化に応じて較正することができる。

　また、第２実施形態では、較正結果及びピクセル移動量に基づいて、第２出力部が、移動体速度を算出する。このため、走行情報として精度の良い移動体速度を出力することができる。

　また、第２実施形態では、路面上特徴部として白線を採用する。このため、撮像画像の各ピクセルの明るさを調べることにより、白線領域を容易に特定することができる。

　また、第２実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、今回の暫定ピクセル距離と、過去における最近における所定回数の較正時に算出された暫定ピクセル距離との重み付け平均を算出して、最終的な較正結果を得る。このため、白線の進行方向の長さの変動等のピクセル距離の較正結果への影響を抑制した較正を行うことができる。

　また、第２実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、直進走行中、定速走行中、かつ、路面傾きのない状況であるときに較正を実施する。このため、精度の良いピクセル距離の較正を行うことができる。

　［実施形態の変形］
　本発明は、上記の第１及び第２実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

　例えば、上記の第１実施形態では、路面上特徴部として交差点の手前の停止線を採用するようにしたが、移動体の走行方向に沿って既知の長さを有する道路標示であれば、他の種類の道路標示を路面上特徴部として採用してもよい。

　また、上記の第２実施形態では、路面上特徴部として横断歩道等の白線を採用するようにしたが、白線以外の道路標示を路面上特徴部として採用してもよい。

　また、上記の第２実施形態では、前側画像の時間変化から得られる前側ピクセル移動量と、後側画像の時間変化から得られる後側ピクセル移動量との平均をピクセル移動量として検出するようにした。これに対し、前側ピクセル移動量及び後側ピクセル移動量のいずれか一方をピクセル移動量として検出するようにしてもよい。

　また、上記の第２実施形態では、前側撮像画像が第１後方一部白線となった時点から後側撮像画像が第２後方一部白線となった時点までの撮像画像の変化に基づいて、ピクセル距離を較正するようにした。これに対し、前側撮像画像が第１前方一部白線となった時点から後側撮像画像が第２前方一部白線となった時点までの撮像画像の変化に基づいて、ピクセル距離を較正するようにしてもよい。

　また、上記の第１及び第２実施形態では、いわゆる変位量探索法によりピクセル移動量を検出するようにしたが、画像相関法又は空間フィルタ法によりピクセル移動量を検出するようにしてもよい。

　また、上記の第１及び第２実施形態では、撮像部と路面との距離に関連する距離関連情報として、１ピクセルに対応する路面上の距離であるピクセル距離を較正するようにした。これに対し、複数ピクセルの集合である所定の画像要素の走行方向の長さ対応する路面上の距離である画像要素距離を較正するようにしてもよい。

　また、上記の第１及び第２実施形態では、第２出力部が走行情報として移動体速度（走行速度）を出力するようにしたが、移動体速度に代えて、又は、移動体速度に加えて、走行距離を出力するようにしてもよい。

　また、上記の第１及び第２実施形態では、今回の暫定ピクセル距離と、過去の所定数の暫定ピクセル距離との重み付け平均を算出してピクセル距離を較正するようにした。これに対し、今回の暫定ピクセル距離をそのまま、較正されたピクセル距離としてもよい。

　また、上記の第１及び第２実施形態では、撮像部が検出装置の外部に用意されることを前提としたが、検出装置が撮像部を備えるようにしてもよい。

　また、上記の第１及び第２実施形態では、検出装置が移動体に搭載されるようにした。これに対し、検出装置を移動体外に設置し、車両搭載の撮像部やＥＣＵと無線通信網を介して接続するようにしてもよい。

　なお、上記の第１及び第２実施形態の検出装置を、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）等を備えた演算手段としてのコンピュータとして構成し、予め用意されたプログラムを当該コンピュータで実行することにより、上記の第１及び第２実施形態の検出装置の機能の一部又は全部を実行するようにしてもよい。このプログラムはハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該コンピュータによって記録媒体からロードされて実行される。また、このプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。

　次に、本発明の実施例を、図１４～図２３を主に参照して説明する。なお、以下の説明においては、上述した実施形態を含めて、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を極力省略する。

　［第１実施例］
　まず、本発明の第１実施例を、図１４～図１９を主に参照して説明する。

　＜構成＞
　図１４には、第１実施例に係る検出装置１００Ａの構成が概略的に示されている。この検出装置１００Ａは、上述した第１実施形態に係る検出装置３００Ａの一態様となっている。

　図１４に示されるように、検出装置１００Ａは、撮像部２１０、ナビゲーション装置２２０及びＥＣＵ２３０と接続されている。そして、検出装置１００Ａ、撮像部２１０、ナビゲーション装置２２０及びＥＣＵ２３０は、車両ＣＲに搭載されている。

　上記の検出装置１００Ａは、制御ユニット１１０Ａを備えている。また、検出装置１００Ａは、記憶ユニット１２０を備えている。

　上記の制御ユニット１１０Ａは、演算手段としての中央処理装置（ＣＰＵ）を備えて構成される。この制御ユニット１１０Ａは、プログラムを実行することにより、上述した第１実施形態における検出装置３００Ａとしての機能、すなわち、取得部３１０Ａ、第１出力部３２０Ａ及び第２出力部３３０としての機能を果たすようになっている。

　制御ユニット１１０Ａが実行するプログラムは、記憶ユニット１２０に記憶され、記録ユニットからロードされて実行される。このプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。

　なお、制御ユニット１１０Ａが実行する処理については、後述する。

　上記の記憶ユニット１２０には、制御ユニット１１０Ａは利用する様々な情報データが記憶される。こうした情報データには、制御ユニット１１０Ａが実行するプログラム、最新のピクセル移動量、最新のピクセル距離を含む較正履歴等が含まれている。この記憶ユニット１２０には、制御ユニット１１０Ａがアクセスできるようになっている。

　＜動作＞
　次に、上記のように構成された検出装置１００Ａによる検出動作について、制御ユニット１１０Ａによる処理に着目して説明する。

　なお、撮像部２１０は、既に動作を開始しており、周期時間ＴＰで撮像した路面画像の撮像画像データを、逐次、検出装置１００Ａへ送っているものとする。また、ナビゲーション装置２２０は、既に動作を開始しており、車両ＣＲが、走行方向に存在する交差点から所定距離以内となると、その旨を検出装置１００Ａへ送るようになっているものとする。また、ＥＣＵ２３０は、既に動作を開始しており、加速度情報、操舵角情報及び傾き情報を検出装置１００Ａへ送っているものとする（図１４参照）。

　さらに、検出装置１００Ａでは、既に、複数回のピクセル距離の較正が行われており、記憶ユニット１２０には、最近の所定回数分の較正時刻、前回の撮像画像から抽出された特徴領域の特性及び画像内位置、並びに、後述する暫定ピクセル距離を含む較正履歴等が記憶されているものとする。ここで、ピクセル距離の最初の較正が行われるまでの期間においては、記憶ユニット１２０には、平均的なピクセル距離が記憶されるようになっている。

　《ピクセル移動量の検出処理》
　まず、制御ユニット１１０Ａによるピクセル移動量の検出処理について説明する。

　ピクセル移動量の検出処理に際しては、図１５に示されるように、まず、ステップＳ１１において、制御ユニット１１０Ａが、新たな撮像画像データを受けたか否かを判定する。ステップＳ１１における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１１：Ｎ）には、ステップＳ１１の処理が繰り返される。

　新たな撮像画像データを受け、ステップＳ１１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ１１：Ｙ）、処理はステップＳ１２へ進む。このステップＳ１２では、制御ユニット１１０Ａが、新たな撮像画像データから得られる撮像画像（今回の撮像画像）における特徴領域を抽出し、当該特徴領域の特性及び画像内位置を特定する。

　次に、ステップＳ１３において、制御ユニット１１０Ａが、ピクセル移動量を検出する。かかるピクセル移動量の検出に際して、制御ユニット１１０Ａは、記憶ユニット１２０内の前回の撮像画像から抽出された特徴領域の特性及び画像内位置を参照して、今回の撮像画像と前回の撮像画像とにおける共通の特徴領域の画像内位置の変位量を、新たなピクセル移動量として検出する。

　なお、共通する特徴領域が複数ある場合には、制御ユニット１１０Ａは、複数の特徴領域のそれぞれの変位量の平均値を、ピクセル移動量として採用する。

　そして、制御ユニット１１０Ａは、今回の撮像画像における特徴領域の特性及び画像内位置を、前回の撮像画像から抽出された特徴領域の特性及び画像内位置として記憶ユニット１２０内に登録する。また、制御ユニット１１０Ａは、新たなピクセル移動量を、最新のピクセル移動量として記憶ユニット１２０内に登録する。

　こうしてステップＳ１３の処理が終了すると、処理はステップＳ１１へ戻る。以後、ステップＳ１１～Ｓ１３が繰り返され、新たな撮像画像のデータを受けるたびに、ピクセル移動量が検出される。

　《車体速度ｖの出力処理》
　次いで、制御ユニット１１０Ａによる車体速度ｖの出力処理について説明する。

　車体速度ｖの出力処理に際しては、図１６に示されるように、まず、ステップＳ２１において、制御ユニット１１０Ａが、新たなピクセル移動量が検出されたか否かを判定する。ステップＳ２１における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２１：Ｎ）には、ステップＳ２１の処理が繰り返される。

　新たなピクセル移動量が検出され、ステップＳ２１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ２１：Ｙ）、処理はステップＳ２２へ進む。このステップＳ２２では、記憶ユニット１２０内に登録されている最新のピクセル移動量（ＰＮ）及び最新のピクセル距離（ＰＬ）に基づいて、上述した（７）式により、車体速度ｖを算出する。そして、制御ユニット１１０Ａは、算出された車体速度ｖをＥＣＵ２３０へ出力する。

　こうしてステップＳ２２の処理が終了すると、処理はステップＳ２１へ戻る。以後、ステップＳ２１，Ｓ２２の処理が繰り返され、新たなピクセル移動量が検出されるたびに、すなわち、新たな撮像データを受けるたびに、新たな車体速度ｖが算出され、算出された車体速度ｖがＥＣＵ２３０へ出力される。

　《白線領域の特定処理》
　次に、制御ユニット１１０Ａによる白線領域の特定処理について説明する。なお、当該白線領域の特定処理は、上述したピクセル移動量の検出処理及び車体速度ｖの出力処理と並行して実行される。

　かかる白線領域の特定処理は、後述するピクセル距離の較正のために行われる。このピクセル距離の較正に際しての較正環境は、上述した図６に示される場合と同様となっている。

　さて、白線領域の特定処理に際しては、図１７に示されるように、まず、ステップＳ３１において、制御ユニット１１０Ａが、新たな撮像画像データを受けたか否かを判定する。ステップＳ３１における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３１：Ｎ）には、ステップＳ３１の処理が繰り返される。

　新たな撮像画像データを受け、ステップＳ３１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ３１：Ｙ）、処理はステップＳ３２へ進む。このステップＳ３２では、制御ユニット１１０Ａが、新たな撮像画像データから得られる撮像画像における白線領域を、当該撮像画像における各ピクセルの明るさに基づいて特定する。

　次に、ステップＳ３３において、制御ユニット１１０Ａが、白線領域の特定結果が「前方一部白線（図７（Ａ）参照）」であるか否かを判定する。ステップＳ３３の判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３３：Ｎ）には、処理はステップＳ３１へ戻る。そして、ステップＳ３３の判定の結果が肯定的となるまで、ステップＳ３１～Ｓ３３の処理が繰り返される。

　白線領域の特定結果が「前方一部白線」となり、ステップＳ３３における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ３３：Ｙ）、処理はステップＳ３４へ進む。このステップＳ３４では、制御ユニット１１０Ａが、前方長ａ（図７（Ａ）参照）を算出する。そして、処理はステップＳ３５へ進む。

　次いで、ステップＳ３５において、制御ユニット１１０Ａが、新たな撮像画像データを受けたか否かを判定する。ステップＳ３５における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３５：Ｎ）には、ステップＳ３５の処理が繰り返される。

　新たな撮像画像データを受け、ステップＳ３５における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ３５：Ｙ）、処理はステップＳ３６へ進む。このステップＳ３６では、制御ユニット１１０Ａが、新たな撮像画像データから得られる撮像画像における白線領域を、当該撮像画像における各ピクセルの明るさに基づいて特定する。

　次に、ステップＳ３７において、制御ユニット１１０Ａが、白線領域の特定結果が「後方一部白線（図７（Ｂ）参照）」であるか否かを判定する。ステップＳ３７の判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３７：Ｎ）には、処理はステップＳ３５へ戻る。そして、ステップＳ３７の判定の結果が肯定的となるまで、ステップＳ３５～Ｓ３７の処理が繰り返される。

　白線領域の特定結果が「後方一部白線」となり、ステップＳ３７における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ３７：Ｙ）、処理はステップＳ３８へ進む。このステップＳ３８では、制御ユニット１１０Ａが、前方長ｂ（図７（Ｂ）参照）を算出する。そして、処理はステップＳ３１へ戻る。

　以後、ステップＳ３１～Ｓ３８が繰り返される。この結果、車両ＣＲが白線を横切るたびに、白線領域の特定が行われる。

　《較正条件のモニタ処理》
　次に、制御ユニット１１０Ａによる較正条件のモニタ処理について説明する。なお、当該較正条件のモニタ処理は、上述したピクセル移動量の検出処理、車体速度ｖの出力処理及び白線領域の特定処理と並行して実行される。

　較正条件のモニタ処理に際しては、図１８に示されるように、まず、ステップＳ４１において、ＥＣＵ２３０から送られた最新の操舵角情報に基づいて、車両ＣＲが直進中か否かを判定する。ステップＳ４１における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ４１：Ｎ）には、処理は、後述するステップＳ４４へ進む。

　ステップＳ４１における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ４１：Ｙ）には、処理はステップＳ４２へ進む。このステップＳ４２では、制御ユニット１１０Ａが、ＥＣＵ２３０から送られた最新の加速度情報に基づいて、車両ＣＲが加速中又は減速中か否かを判定する。ステップＳ４２における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ４２：Ｙ）には、処理はステップＳ４４へ進む。

　ステップＳ４２における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ４２：Ｎ）には、処理はステップＳ４３へ進む。このステップＳ４３では、制御ユニット１１０Ａが、ＥＣＵ２３０から送られた最新の傾き情報に基づいて、車両ＣＲの車体傾きが有るか否かを判定する。

　ステップＳ４３における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ４３：Ｙ）には、処理はステップＳ４４へ進む。このステップＳ４４では、制御ユニット１１０Ａが、較正条件フラグを「ＯＦＦ」に設定する。そして、処理はステップＳ４１へ戻る。

　一方、ステップＳ４３における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ４３：Ｎ）には、処理はステップＳ４５へ進む。このステップＳ４５では、制御ユニット１１０Ａが、較正条件フラグを「ＯＮ」に設定する。そして、処理はステップＳ４１へ戻る。

　以後、ステップＳ４１～Ｓ４４の処理が繰り返される。この結果、車両ＣＲが平坦な路面を等速直進走行しているという較正条件が満たされていると判断される場合には、較正条件フラグが「ＯＮ」となる。一方、当該較正条件が満たされていないと判断される場合には、較正条件フラグが「ＯＦＦ」となる。

　《ピクセル距離の較正処理》
　次いで、制御ユニット１１０Ａによるピクセル距離の較正処理について説明する。なお、当該ピクセル距離の較正処理は、上述したピクセル移動量の検出処理、車体速度ｖの出力処理、白線領域の特定処理及び較正条件のモニタ処理と並行して実行される。

　ピクセル距離の較正処理に際しては、図１９に示されるように、まず、ステップＳ５０において、制御ユニット１１０Ａが、ナビゲーション装置２２０から走行方向に存在する交差点から所定距離以内となった旨を受けたか否かを判定することにより、交差点に接近したか否かを判定する。ステップＳ５０における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ５０：Ｎ）には、ステップＳ５０の処理が繰り返される。

　交差点に接近し、ステップＳ５０における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ５０：Ｙ）、処理はステップＳ５１へ進む。このステップＳ５１では、制御ユニット１１０Ａが、較正条件フラグが「ＯＮ」であるか否かを判定することにより、車両ＣＲが平坦な路面を等速直進走行しているか否かを判定する。

　ステップＳ５１における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ５１：Ｎ）には、処理はステップＳ５０へ戻る。そして、ステップＳ５０，Ｓ５１の処理が繰り返される。

　ステップＳ５１における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ５１：Ｙ）には、処理はステップＳ５２へ進む。このステップＳ５２では、制御ユニット１１０Ａが、上述した白線領域の特定処理により「前方一部白線」となっていることが特定され、前方長ａが求められたかを判定する。

　ステップＳ５１における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ５２：Ｎ）には、処理はステップＳ５１へ戻る。そして、ステップＳ５１における判定の結果が否定的とならないことを条件として、ステップＳ５１，Ｓ５２の処理が繰り返される。

　ステップＳ５２における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ５２：Ｙ）、処理はステップＳ５３へ進む。このステップＳ５３では、距離パラメータＬを前方長ａに設定する。

　次に、ステップＳ５４において、制御ユニット１１０Ａが、較正条件フラグが「ＯＮ」であるか否かを判定することにより、車両ＣＲが平坦な路面を等速直進走行しているか否かを判定する。ステップＳ５４における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ５４：Ｎ）には、処理はステップＳ５０へ戻る。

　ステップＳ５４における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ５４：Ｙ）には、処理はステップＳ５５へ進む。このステップＳ５５では、制御ユニット１１０Ａが、上述したピクセル移動量の検出処理により新たなピクセル移動量（ΔＸ_j）が検出されたか否かを判定する。

　ステップＳ５５における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ５５：Ｎ）には、処理はステップＳ５４へ戻る。そして、ステップＳ５４における判定の結果が否定的とならないことを条件として、ステップＳ５４，Ｓ５５の処理が繰り返される。

　ステップＳ５５における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ５５：Ｙ）、処理はステップＳ５６へ進む。このステップＳ５６では、制御ユニット１１０Ａが、それまでの距離パラメータＬの値に新たなピクセル移動量（ΔＸ_j）を加算して、距離パラメータＬの値を更新する。

　次いで、ステップＳ５７において、制御ユニット１１０Ａが、上述した白線領域の特定処理により「後方一部白線」となっていることが特定され、前方長ｂが求められているかを判定する。ステップＳ５７における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ５７：Ｎ）には、処理はステップＳ５４へ戻る。そして、ステップＳ５４における判定の結果が否定的とならないことを条件として、ステップＳ５４～Ｓ５７の処理が繰り返される。

　ステップＳ５７における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ５７：Ｙ）、処理はステップＳ５８へ進む。このステップＳ５８では、制御ユニット１１０Ａが、それまでの距離パラメータＬの値から前方長ｂを減算して、距離パラメータＬの値を更新する。

　次に、ステップＳ５９において、制御ユニット１１０Ａが、その時点における距離パラメータＬの値に基づき、次の（１１）式により、暫定ピクセル距離ＰＴ[cm]を算出する。
　　ＰＴ＝４５／Ｌ　　　　　…（１１）
　なお、（１１）式は、上述した（８）式と等価な式となっている。

　引き続き、制御ユニット１１０Ａは、算出された今回の暫定ピクセル距離と、記憶ユニット１２０内に記憶されている過去における所定回数の較正時に算出された暫定ピクセル距離との重み付け平均を算出して、新たに較正されたピクセル距離を算出する。この後、制御ユニット１１０Ａは、記憶ユニット１２０内の最新のピクセル距離を当該新たに較正されたピクセル距離に更新するとともに、それまで記憶ユニット１２０内に記憶されていた暫定ピクセル距離のうちで最も古いものに代えて、今回の暫定ピクセル距離を現在時刻とともに記憶ユニット１２０に格納する。この結果、上述した車体速度ｖの出力処理に際して、制御ユニット１１０Ａは、新たなピクセル距離を利用した車体速度ｖの算出を行うようになる。

　こうしてステップＳ５９の処理が終了すると、処理はステップＳ５０へ戻る。そして、ステップＳ５０～Ｓ５９の処理が繰り返される。この結果、車両ＣＲが、平坦な路面を等速直進走行して、交差点の手前の停止線（白線）を横切るたびに、ピクセル距離が較正される。

　以上説明したように、第１実施例では、車両ＣＲの撮像部２１０による撮像画像に基づいて、制御ユニット１１０Ａが、ピクセル移動量を検出する。また、制御ユニット１１０Ａが、撮像画像中における白線領域を特定する。そして、制御ユニット１１０Ａが、ピクセル移動量及び撮像画像内における白線領域の特定結果に加えて、車両ＣＲの走行方向に沿った停止線の既知の長さに基づいて、車両ＣＲが平坦な路面を等速直進走行していると判断できる場合に、撮像部２１０と路面との間の距離に関連する、１ピクセルに対応する路面上の距離を較正する。

　したがって、第１実施例によれば、車両重量の変化や車輪の空気圧の変化により、路面と撮像部との距離が変化しても、１ピクセルに対応する路面上の距離を当該変化に応じて較正することができる。

　また、第１実施例では、較正結果及びピクセル移動量に基づいて、制御ユニット１１０Ａが、車体速度を算出する。このため、走行情報として精度の良い車体速度を出力することができる。

　また、第１実施例では、路面上特徴部として停止線を採用する。このため、撮像画像の各ピクセルの明るさを調べることにより、停止線領域（すなわち、白線領域）を容易に特定することができる。

　また、第１実施例では、交差点に近付いた旨の情報を取得し、停止線を通過することを予め推測する。このため、効率的な較正を行うことができる。

　また、第１実施例では、今回の暫定ピクセル距離と、過去における所定回数の較正時に算出された暫定ピクセル距離との重み付け平均を算出して、最終的な較正結果を得る。このため、停止線の進行方向の長さの変動等のピクセル距離の較正結果への影響を抑制した較正を行うことができる。

　また、第１実施例では、直進走行中、定速走行中、かつ、路面傾きのない状況であるときに較正を実施する。このため、精度の良いピクセル距離の較正を行うことができる。

　［第２実施例］
　次に、本発明の第２実施例を、図２０～図２３を主に参照して説明する。

　＜構成＞
　図２０には、第１実施例に係る検出装置１００Ｂの構成が概略的に示されている。この検出装置１００Ｂは、上述した第２実施形態に係る検出装置３００Ｂの一態様となっている。

　図２０に示されるように、検出装置１００Ｂは、撮像部２１０_F，２１０_R及びＥＣＵ２３０と接続されている。そして、検出装置１００Ｂ、撮像部２１０_F，２１０_R及びＥＣＵ２３０は、車両ＣＲに搭載されている。

　上記の検出装置１００Ｂは、制御ユニット１１０Ｂを備えている。また、検出装置１００Ｂは、記憶ユニット１２０を備えている。

　上記の制御ユニット１１０Ｂは、演算手段としての中央処理装置（ＣＰＵ）を備えて構成される。この制御ユニット１１０Ｂは、プログラムを実行することにより、上述した第２実施形態における検出装置３００Ｂとしての機能、すなわち、取得部３１０Ｂ、第１出力部３２０Ｂ及び第２出力部３３０としての機能を果たすようになっている。

　制御ユニット１１０Ｂが実行するプログラムは、記憶ユニット１２０に記憶され、記録ユニットからロードされて実行される。このプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。

　なお、制御ユニット１１０Ｂが実行する処理については、後述する。

　上記の記憶ユニット１２０には、制御ユニット１１０Ｂが利用する様々な情報データが記憶される。こうした情報データには、制御ユニット１１０Ｂが実行するプログラム、最新のピクセル移動量、最新のピクセル距離を含む較正履歴等が含まれている。この記憶ユニット１２０には、制御ユニット１１０Ｂがアクセスできるようになっている。

　＜動作＞
　次に、上記のように構成された検出装置１００Ｂによる検出動作について、制御ユニット１１０Ｂによる処理に着目して説明する。

　なお、撮像部２１０_F，２１０_Rは、既に動作を開始しており、周期時間ＴＰで撮像した路面画像の前側撮像画像のデータ及び後側撮像画像のデータを、逐次、検出装置１００Ｂへ送っているものとする。また、ＥＣＵ２３０は、既に動作を開始しており、加速度情報、操舵角情報及び傾き情報を検出装置１００Ｂへ送っているものとする（図２０参照）。

　さらに、検出装置１００Ｂでは、既に、複数回のピクセル距離の較正が行われており、記憶ユニット１２０には、最近の所定回数分の較正時刻、前回の撮像画像から抽出された特徴領域の特性及び画像内位置、並びに、後述する暫定ピクセル距離を含む較正履歴等が記憶されているものとする。ここで、ピクセル距離の最初の較正が行われるまでの期間においては、記憶ユニット１２０には、平均的なピクセル距離が記憶されるようになっている。

　《ピクセル移動量の検出処理》
　まず、制御ユニット１１０Ｂによるピクセル移動量の検出処理について説明する。

　ピクセル移動量の検出処理に際しては、図２１に示されるように、まず、ステップＳ６１において、制御ユニット１１０Ｂが、新たな前側撮像画像のデータ及び新たな後側撮像画像のデータを受けたか否かを判定する。ステップＳ６１における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ６１：Ｎ）には、ステップＳ６１の処理が繰り返される。

　新たな前側撮像画像のデータを受け、ステップＳ６１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ６１：Ｙ）、処理はステップＳ６２へ進む。このステップＳ６２では、制御ユニット１１０Ｂが、新たな前側撮像画像のデータから得られる前側撮像画像における特徴領域を抽出し、当該特徴領域の特性及び画像内位置を特定する。

　次に、ステップＳ６３において、制御ユニット１１０Ｂが、前側ピクセル移動量を検出する。かかる前側ピクセル移動量の検出に際して、制御ユニット１１０Ｂは、記憶ユニット１２０内の前回の前側撮像画像から抽出された特徴領域の特性及び画像内位置を参照して、今回の前側撮像画像と前回の前側撮像画像とにおける共通の特徴領域の画像内位置の変位量を、新たな前側ピクセル移動量として検出する。

　なお、共通する特徴領域が複数ある場合には、制御ユニット１１０Ｂは、複数の特徴領域のそれぞれの変位量の平均値を、新たな前側ピクセル移動量として採用する。

　そして、制御ユニット１１０Ｂは、今回の撮像画像における特徴領域の特性及び画像内位置を、前回の撮像画像から抽出された特徴領域の特性及び画像内位置として記憶ユニット１２０内に登録する。また、制御ユニット１１０Ｂは、新たなピクセル移動量を、最新のピクセル移動量として記憶ユニット１２０内に登録する。

　次いで、ステップＳ６４において、制御ユニット１１０Ｂが、新たな後側撮像画像のデータから得られる後側撮像画像における特徴領域を抽出し、当該特徴領域の特性及び画像内位置を特定する。

　次に、ステップＳ６５において、制御ユニット１１０Ｂが、後側ピクセル移動量を検出する。かかる後側ピクセル移動量の検出に際して、制御ユニット１１０Ｂは、記憶ユニット１２０内の前回の後側撮像画像から抽出された特徴領域の特性及び画像内位置を参照して、今回の後側撮像画像と前回の後側撮像画像とにおける共通の特徴領域の画像内位置の変位量を、新たな後側ピクセル移動量として検出する。

　なお、共通する特徴領域が複数ある場合には、前側ピクセル移動量の検出の場合と同様に、制御ユニット１１０Ｂは、複数の特徴領域のそれぞれの変位量の平均値を、新たな後側ピクセル移動量として採用する。

　次に、ステップＳ６６において、制御ユニット１１０Ｂが、新たなピクセル移動量を検出する。かかるピクセル移動量の検出に際して、制御ユニット１１０Ｂは、前側ピクセル移動量と後側ピクセル移動量との平均を算出することにより、新たなピクセル移動量を検出する。

　そして、制御ユニット１１０Ｂは、今回の前側撮像画像における特徴領域の特性及び画像内位置、及び、今回の後側撮像画像における特徴領域の特性及び画像内位置を、前回の前側撮像画像における特徴領域の特性及び画像内位置、及び、前回の後側撮像画像における特徴領域の特性及び画像内位置として記憶ユニット１２０内に登録する。また、制御ユニット１１０Ｂは、新たなピクセル移動量を、最新のピクセル移動量として記憶ユニット１２０内に登録する。

　こうしてステップＳ６６の処理が終了すると、処理はステップＳ６１へ戻る。以後、ステップＳ６１～Ｓ６６が繰り返され、新たな前側撮像画像のデータ及び新たな後側撮像画像のデータを受けるたびに、ピクセル移動量が検出される。

　《車体速度ｖの出力処理》
　制御ユニット１１０Ｂによる車体速度ｖの出力処理は、上述した制御ユニット１１０Ａによる車体速度ｖの出力処理と同様となっている（図１６参照）。

　《白線領域の特定処理》
　次に、制御ユニット１１０Ｂによる白線領域の特定処理について説明する。なお、当該白線領域の特定処理は、上述したピクセル移動量の検出処理及び車体速度ｖの出力処理と並行して実行される。

　かかる白線領域の特定処理は、後述するピクセル距離の較正のために行われる。このピクセル距離の較正に際しての較正環境は、上述した図１１に示される場合と同様となっている。

　さて、白線領域の特定処理に際しては、図２２に示されるように、まず、ステップＳ７１において、制御ユニット１１０Ｂが、新たな前側撮像画像のデータを受けたか否かを判定する。ステップＳ７１における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ７１：Ｎ）には、ステップＳ７１の処理が繰り返される。

　新たな前側撮像画像データを受け、ステップＳ７１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ７１：Ｙ）、処理はステップＳ７２へ進む。このステップＳ７２では、制御ユニット１１０Ｂが、新たな前側撮像画像のデータから得られる前側撮像画像における白線領域を、当該前側撮像画像における各ピクセルの明るさに基づいて特定する。

　次に、ステップＳ７３において、制御ユニット１１０Ｂが、白線領域の特定結果が「第１後方一部白線（図１２（Ａ）参照）」であるか否かを判定する。ステップＳ７３の判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ７３：Ｎ）には、処理はステップＳ７１へ戻る。そして、ステップＳ７３の判定の結果が肯定的となるまで、ステップＳ７１～Ｓ７３の処理が繰り返される。

　前側撮像画像における白線領域の特定結果が「第１後方一部白線」となり、ステップＳ７３における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ７３：Ｙ）、処理はステップＳ７４へ進む。このステップＳ７４では、制御ユニット１１０Ｂが、前方長ａ（図１２（Ａ）参照）を求める。

　なお、第２実施例では、制御ユニット１１０Ｂは、前側撮像画像において「第１後方一部白線」となるまでの白線が明確に特定できる状態が継続したことを条件として、「第１後方一部白線」を特定するようになっている。

　次いで、ステップＳ７５では、制御ユニット１１０Ｂが、新たな後側撮像画像のデータを受けたか否かを判定する。ステップＳ７５における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ７５：Ｎ）には、ステップＳ７５の処理が繰り返される。

　新たな後側撮像画像のデータを受け、ステップＳ７５における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ７５：Ｙ）、処理はステップＳ７６へ進む。このステップＳ７６では、制御ユニット１１０Ｂが、新たな後側撮像画像のデータから得られる後側撮像画像における白線領域を、当該撮像画像における各ピクセルの明るさに基づいて特定する。

　次に、ステップＳ７７において、制御ユニット１１０Ｂが、白線領域の特定結果が「第２後方一部白線（図１２（Ｂ）参照）」であるか否かを判定する。ステップＳ７７の判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ７７：Ｎ）には、処理はステップＳ７５へ戻る。そして、ステップＳ７７の判定の結果が肯定的となるまで、ステップＳ７５～Ｓ７７の処理が繰り返される。

　後側撮像画像における白線領域の特定結果が「第２後方一部白線」となり、ステップＳ７７における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ７７：Ｙ）、処理はステップＳ７８へ進む。このステップＳ７８では、制御ユニット１１０Ｂが、前方長ｂ（図１２（Ｂ）参照）を求める。そして、処理はステップＳ７１へ戻る。

　以後、ステップＳ７１～Ｓ７８が繰り返される。この結果、車両ＣＲが白線を横切るたびに、白線領域の特定が行われる。

　《較正条件のモニタ処理》
　制御ユニット１１０Ｂによる較正条件のモニタ処理は、上述した制御ユニット１１０Ａによる較正条件のモニタ処理と同様となっている（図１８参照）。

　《ピクセル距離の較正処理》
　次いで、制御ユニット１１０Ｂによるピクセル距離の較正処理について説明する。なお、当該ピクセル距離の較正処理は、上述したピクセル移動量の検出処理、車体速度ｖの出力処理、白線領域の特定処理及び較正条件のモニタ処理と並行して実行される。

　ピクセル距離の較正処理に際しては、図２３に示されるように、まず、ステップＳ８１において、制御ユニット１１０Ｂが、較正条件フラグが「ＯＮ」であるか否かを判定することにより、車両ＣＲが平坦な路面を等速直進走行しているか否かを判定する。ステップＳ８１における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ８１：Ｎ）には、ステップＳ８１の処理が繰り返される。

　ステップＳ８１における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ８１：Ｙ）には、処理はステップＳ８２へ進む。このステップＳ８２では、制御ユニット１１０Ｂが、上述した白線領域の特定処理により前側撮像画像が「第１後方一部白線」となっていることが特定され、前方長ａが求められたかを判定する。

　ステップＳ８２における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ８２：Ｎ）には、処理はステップＳ８１へ戻る。そして、ステップＳ８１，Ｓ８２の処理が繰り返される。

　ステップＳ８２における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ８２：Ｙ）、処理はステップＳ８３へ進む。このステップＳ８３では、距離パラメータＬを前方長ａに設定する。

　次に、ステップＳ８４において、制御ユニット１１０Ｂが、較正条件フラグが「ＯＮ」であるか否かを判定することにより、車両ＣＲが平坦な路面を等速直進走行しているか否かを判定する。ステップＳ８４における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ８４：Ｎ）には、処理はステップＳ８１へ戻る。

　ステップＳ８４における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ８４：Ｙ）には、処理はステップＳ８５へ進む。このステップＳ８５では、制御ユニット１１０Ｂが、上述したピクセル移動量の検出処理により新たなピクセル移動量（ΔＸ_j）が検出されたか否かを判定する。

　ステップＳ８５における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ８５：Ｎ）には、処理はステップＳ８４へ戻る。そして、ステップＳ８４における判定の結果が否定的とならないことを条件として、ステップＳ８４，Ｓ８５の処理が繰り返される。

　ステップＳ８５における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ８５：Ｙ）、処理はステップＳ８６へ進む。このステップＳ８６では、制御ユニット１１０Ｂが、それまでの距離パラメータＬの値に新たなピクセル移動量（ΔＸ_j）を加算して、距離パラメータＬの値を更新する。

　次いで、ステップＳ８７において、制御ユニット１１０Ｂが、上述した白線領域の特定処理により後側撮像画像が「第２後方一部白線」となっていることが特定され、前方長ｂが求められているかを判定する。ステップＳ８７における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ８７：Ｎ）には、処理はステップＳ８４へ戻る。そして、ステップＳ８４における判定の結果が否定的とならないことを条件として、ステップＳ８４～Ｓ８７の処理が繰り返される。

　ステップＳ８７における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ８７：Ｙ）、処理はステップＳ８８へ進む。このステップＳ８８では、制御ユニット１１０Ｂが、それまでの距離パラメータＬの値から前方長ｂを減算して、距離パラメータＬの値を更新する。

　次に、ステップＳ８９において、制御ユニット１１０Ｂが、その時点における距離パラメータＬの値に基づき、次の（１２）式により、暫定ピクセル距離ＰＴ[cm]を算出する。
　　ＰＴ＝Ｄ／Ｌ　　　　　…（１２）
　なお、（１２）式は、上述した（１０）式と等価な式となっている。

　引き続き、制御ユニット１１０Ｂは、算出された今回の暫定ピクセル距離と、記憶ユニット１２０内に記憶されている過去における所定回数の較正時に算出された暫定ピクセル距離との重み付け平均を算出して、新たに較正されたピクセル距離を算出する。この後、制御ユニット１１０Ｂは、記憶ユニット１２０内の最新のピクセル距離を当該新たに較正されたピクセル距離に更新するとともに、それまで記憶ユニット１２０内に記憶されていた暫定ピクセル距離のうちで最も古いものに代えて、今回の暫定ピクセル距離を現在時刻とともに記憶ユニット１２０に格納する。この結果、上述した車体速度ｖの出力処理に際して、制御ユニット１１０Ｂは、新たなピクセル距離を利用した車体速度ｖの算出を行うようになる。

　こうしてステップＳ８９の処理が終了すると、処理はステップＳ８１へ戻る。そして、ステップＳ８１～Ｓ８９の処理が繰り返される。この結果、車両ＣＲが、平坦な路面を等速直進走行して、交差点の手前の白線を横切るたびに、ピクセル距離が較正される。

　以上説明したように、第２実施例では、車両ＣＲの走行方向に沿って既知の距離Ｄで車両ＣＲに配置された撮像部２１０_F，２１０_Rによる撮像画像に基づいて、制御ユニット１１０Ｂが、ピクセル移動量を検出する。また、制御ユニット１１０Ｂが、撮像画像中における白線領域を特定する。そして、制御ユニット１１０Ｂが、ピクセル移動量及び撮像画像内における白線領域の特定結果に加えて、既知の距離Ｄに基づいて、車両ＣＲが平坦な路面を等速直進走行していると判断できる場合に、撮像部２１０_F，２１０_Rと路面との間の距離に関連する、１ピクセルに対応する路面上の距離を較正する。

　したがって、第２実施例によれば、路面上特徴部である白線の移動体の走行方向に沿った長さが既知である未知であるか否かにかかわらず、移動体重量の変化や車輪の空気圧の変化により、路面と撮像部との距離が変化しても、１ピクセルに対応する路面上の距離を当該変化に応じて較正することができる。

　また、第２実施例では、較正結果及びピクセル移動量に基づいて、制御ユニット１１０Ｂが、車体速度を出力する。このため、走行情報として精度の良い車体速度を出力することができる。

　また、第２実施例では、路面上特徴部として白線を採用する。このため、撮像画像の各ピクセルの明るさを調べることにより、白線領域を容易に特定することができる。

　また、第２実施例では、第１実施例の場合と同様に、今回の暫定ピクセル距離と、過去における所定回数の較正時に算出された暫定ピクセル距離との重み付け平均を算出して、最終的な較正結果を得る。このため、白線の進行方向の長さの変動等のピクセル距離の較正結果への影響を抑制した較正を行うことができる。

　また、第２実施例では、第１実施例の場合と同様に、直進走行中、定速走行中、かつ、路面傾きのない状況であるときに較正を実施する。このため、精度の良いピクセル距離の較正を行うことができる。

　［実施例の変形］
　本発明は、上記の第１及び第２実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

　例えば、第１実施例に対しては、上述した第１実施形態に対する変形と同様の変形を行うことができる。また、第２実施例に対しては、上述した第２実施形態に対する変形と同様の変形を行うことができる。

Claims (14)

1. 　移動体に搭載された撮像部により撮像された路面上特徴部の画像を取得する取得部と；
   　前記取得部により取得された前記路面上特徴部の画像に基づいて、前記撮像部の搭載位置と路面との間の距離に関連する距離関連情報を出力する第１出力部と；
   　を備えることを特徴とする検出装置。
2. 　前記路面上特徴部は、前記移動体の進行方向に対して既知の長さを有し、
   　前記第１出力部は、
   　　所定時間を隔てて前記撮像部により撮像された画像間における所定面積の画像単位の移動量を検出する移動量検出部と；
   　　前記路面上特徴部の画像的な特徴に基づいて、前記撮像された画像において前記路面上特徴部に対応する領域を特定する特定部と；
   　　前記特定部による特定結果、前記移動量検出部による検出結果、及び、前記既知の長さに基づいて、前記距離関連情報を較正する較正部と；
   　を備えることを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
3. 　前記較正部は、
   　　前記特定部による特定結果、及び、前記移動量検出部による検出結果に基づいて、前記路面上特徴部の前記進行方向に沿った長さに対応する前記画像単位の数の導出を行い、
   　　前記導出の結果と前記既知の長さとに基づいて、前記距離関連情報を較正する、
   　ことを特徴とする請求項２に記載の検出装置。
4. 　前記距離関連情報は、前記撮像部により撮像された画像における前記画像単位の前記進行方向の長さと路面上の距離との対応情報であり、
   　前記較正部により直近に較正された対応情報と、前記移動量検出部による検出結果とに基づいて、前記移動体の走行速度情報及び走行距離情報の少なくとも一方を出力する第２出力部と；
   　を更に備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の検出装置。
5. 　前記路面上特徴部は、停止線であることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の検出装置。
6. 　前記較正部は、交差点に近付いた旨の情報を取得し、停止線を通過することを予め推測する、ことを特徴とする請求項５に記載の検出装置。
7. 　前記撮像部は、
   　　第１撮像部と；
   　　前記移動体の進行方向の反対方向に沿って、前記第１撮像部から所定間隔を隔てた位置に配置された第２撮像部と；を備え、
   　前記第１出力部は、
   　　所定時間を隔てて前記第１撮像部及び前記第２撮像部の少なくとも一方により撮像された画像間における所定面積の画像単位の移動量を検出する移動量検出部と；
   　　前記路面上特徴部の画像的な特徴に基づいて、前記第１撮像部及び前記第２撮像部の双方により撮像された画像において前記路面上特徴部に対応する領域を特定する特定部と；
   　　前記特定部による特定結果、前記移動量検出部による検出結果、及び、前記所定間隔に基づいて、前記距離関連情報を較正する較正部と；
   　を備えることを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
8. 　前記較正部は、
   　　前記特定部による特定結果、及び、前記移動量検出部による検出結果に基づいて、前記路面上特徴部の前記進行方向に沿った長さに対応する前記画像単位の数の導出を行い、
   　　前記導出の結果と前記所定間隔とに基づいて、前記距離関連情報を較正する、
   　ことを特徴とする請求項７に記載の検出装置。
9. 　前記距離関連情報は、前記撮像部により撮像された画像における前記画像単位の前記進行方向の長さと路面上の距離との対応情報であり、
   　前記較正部により直近に較正された対応情報と、前記移動量検出部による検出結果とに基づいて、前記移動体の走行速度情報及び走行距離情報の少なくとも一方を出力する第２出力部と；
   　を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の検出装置。
10. 　前記較正部は、今回の前記算出の結果及び過去の前記算出の結果の少なくとも１つについて、古いものほど重みを軽くした重み付け平均を算出することにより、新たな距離関連情報を算出する、ことを特徴とする請求項２～９のいずれか一項に記載の検出装置。
11. 　直進走行中、定速走行中、かつ、路面傾きのない状況であるとき、前記較正部が較正を実施する、ことを特徴とする請求項２～１０のいずれか一項に記載の検出装置。
12. 　検出装置において使用される検出方法であって、
    　移動体に搭載された撮影部により撮影された路面上特徴部の画像を取得する取得工程と；
    　前記取得工程において取得された前記路面上特徴部の画像に基づいて、前記撮像部の搭載位置と路面との間の距離に関連する距離関連情報を出力する距離関連情報出力工程と；
    　を備えることを特徴とする検出方法。
13. 　検出装置が有するコンピュータに、請求項１２に記載の検出方法を実行させる、ことを特徴とする検出プログラム。
14. 　検出装置が有するコンピュータにより読み取り可能に、請求項１３に記載の検出プログラムが記録されている、ことを特徴とする記録媒体。

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