(57)【要約】【課題】ソナーでは検出が困難なフェンスを検出することのできるフェンス検出装置を提供する。【解決手段】フェンス検出装置１０は、車両１に搭載された撮像部５０で車両１の周辺を撮像して得られた画像を取得する画像取得部１０１と、画像取得部１０１が取得した複数の画像に基づいて、車両１の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知部１０２と、障害物検知部１０２が検知した障害物が棒状物体であるか否かを判定する障害物判定部１０３と、障害物判定部１０３において障害物が棒状物体であると複数個判定された場合に、判定された複数個の棒状物体の間の画像領域における特徴点を抽出する特徴点抽出部１０４と、特徴点抽出部１０４が抽出した複数の特徴点が所定の条件を満たしている場合に、棒状物体の間にフェンスがあると判定するフェンス判定部１０５とを備える。【選択図】図３
2020003850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された撮像部で前記車両の周辺を撮像して得られた画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した複数の画像に基づいて、前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知部と、
前記障害物検知部が検知した前記障害物が棒状物体であるか否かを判定する障害物判定部と、
前記障害物判定部において前記障害物が前記棒状物体であると複数個判定された場合に、前記判定された複数個の前記棒状物体の間の画像領域における特徴点を抽出する特徴点抽出部と、
前記特徴点抽出部が抽出した複数の前記特徴点が所定の条件を満たしている場合に、前記棒状物体の間にフェンスがあると判定するフェンス判定部とを備えることを特徴とするフェンス検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフェンス検出装置において、
前記特徴点は、交差して交わった部分であることを特徴とするフェンス検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のフェンス検出装置において、
前記所定の条件は、前記複数の特徴点が鉛直方向及び水平方向に略直線状に並んでおり、前記特徴点のそれぞれの間隔がほぼ同じであり、前記特徴点が所定面積内に所定数以上存在するという条件であることを特徴とするフェンス検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のフェンス検出装置において、
前記車両の挙動に関する情報に基づいて、前記車両が移動していることを検出する移動検出部を備え、
前記障害物検知部は、前記車両が移動中であることが検出されたとき、前記異なる時刻に取得した複数の画像に基づいて、前記周辺に存在する前記障害物を検知することを特徴とするフェンス検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェンス検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動駐車等を行う場合、ソナーを用いて車両の周囲に存在する障害物を検出する技術がある。具体的には、ソナーを用いて車両の周囲に超音波を照射し、その反射波を検出することで、物体までの距離を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０６３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、網状に形成されて背景が透けて見えるようなフェンスの場合、ソナーを用いてフェンスまでの距離を検出できないことがある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ソナーでは検出が困難なフェンスを検出することのできるフェンス検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るフェンス検出装置は、車両に搭載された撮像部で前記車両の周辺を撮像して得られた画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部が取得した複数の画像に基づいて、前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知部と、前記障害物検知部が検知した障害物が棒状物体であるか否かを判定する障害物判定部と、前記障害物判定部において前記障害物が前記棒状物体であると複数個判定された場合に、前記判定された複数個の前記棒状物体の間の画像領域における特徴点を抽出する特徴点抽出部と、前記特徴点抽出部が抽出した複数の前記特徴点が所定の条件を満たしている場合に、前記棒状物体の間にフェンスがあると判定するフェンス判定部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ソナーでは検出が困難なフェンスを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例に係るフェンス検出装置１００が適用される駐車場の構成を示す模式図である（その１）。
【図２】実施例に係るフェンス検出装置１００が適用される駐車場の構成を示す模式図である（その２）。
【図３】フェンス検出装置を適用したフェンス検出システムを構成するハードウェア要素を示すハードウェアブロック図である。
【図４】フェンス検出装置で行われる一連の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】フェンスの検出処理を説明するための説明図である（その１）。
【図６】フェンスの検出処理を説明するための説明図である（その２）。
【図７】フェンスの判定処理における所定の条件を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係るフェンス検出装置の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１０】
実施例１におけるフェンス検出装置１００は、駐車スペースの境界にフェンスが設けられた駐車場を走行中の車両１に適用したものである。
【００１１】
（フェンス検出装置の適用場面の説明）
まず、図１及び図２を用いて、実施例１に係るフェンス検出装置１００（図３）が適用される駐車場の概略について説明する。
【００１２】
図１では、駐車場の模式図を左側に示しているが、前方カメラ５０が撮像した画像の一例を右側に示している。
【００１３】
図１では、前方カメラ５０が撮像した画像のうち、左半分の部分は不要なので省略し、右半分ぐらいの部分だけを用いて説明する。
【００１４】
図１の右上に示した画像は、前方カメラ５０が時刻ｔ０に撮像した画像である。図１の右下に示した画像は、前方カメラ５０が時刻ｔ１に撮像した画像である。
【００１５】
図１及び図２は、実施例１に係るフェンス検出装置１００が適用される駐車場の構成を示す模式図である。駐車場と別の駐車場を区切る境界には、支柱Ｐ（棒状部材）が所定の間隔をおいて立設されている。互いに隣接する支柱Ｐの間には、例えば針金状の金属や合成樹脂等を張り巡らして構成した網状のフェンスＦが設けられている。
【００１６】
車両１は、図１の紙面上向き（図１中に白抜きの矢印で示す方向）に走行している。車両１の前部には、車両１の前端を含む車両１の周辺を撮像する前方カメラ５０（撮像部）が搭載されている。図１及び図２に示す星印は、前方カメラ５０の焦点が合っている支柱Ｐの位置を示している。
【００１７】
フェンス検出装置１００は、前方カメラ５０により撮像された画像に基づいて、後述するフェンス検出処理を実行する。図１では、支柱ＰやフェンスＦ以外の障害物が駐車場に存在しない状態を示したが、図２に示すような他車両２（障害物）が駐車場に存在する状態に対してもフェンス検出装置１００が適用される。
【００１８】
図２に示すように、他車両２が駐車場に存在していたとしても、フェンス検出装置１００は、前方カメラ５０により撮像された画像の中から支柱ＰやフェンスＦのみを検出する。
【００１９】
（フェンス検出装置を適用したシステム構成の説明）
図３は、フェンス検出装置１００を適用したフェンス検出システム１０を構成するハードウェア要素を示すハードウェアブロック図である。
【００２０】
フェンス検出システム１０は、車両１に設置されている。フェンス検出システム１０は、前方カメラ５０と、車輪速センサ６０と、操舵角センサ７０と、フェンス検出装置１００と、を有する。
【００２１】
車輪速センサ６０は、車両１の車輪速を検出する。車輪速センサ６０で検出された情報は、フェンス検出装置１００に出力され、フェンス検出装置１００における演算処理で利用される。
【００２２】
操舵角センサ７０は、車両１のステアリングの操舵角を計測する。操舵角センサ７０で検出された情報は、フェンス検出装置１００に出力され、フェンス検出装置１００における演算処理で利用される。
【００２３】
（フェンス検出装置の構成の説明）
フェンス検出装置１００は、図３に示すように、画像取得部１０１と、障害物検知部１０２と、障害物判定部１０３と、特徴点抽出部１０４と、フェンス判定部１０５と、移動検出部１０６と、記憶部１０７とを有する。
【００２４】
フェンス検出装置１００の内部には、例えば、周辺デバイスを含めたマイクロプロセッサ及びプログラム、必要なデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、画像処理や信号処理を行う専用ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のモジュールが実装されている。
【００２５】
画像取得部１０１は、前方カメラ５０で車両１（図１）の周辺を撮像して得られた画像を取得する。
【００２６】
障害物検知部１０２は、画像取得部１０１が取得した複数の画像に基づいて、車両１の周辺に存在する障害物を検知する。
【００２７】
障害物判定部１０３は、障害物検知部１０２が検知した障害物が支柱Ｐであるか否かを判定する。
【００２８】
特徴点抽出部１０４は、障害物判定部１０３において障害物が支柱Ｐであると複数個判定された場合に、その判定された複数個の支柱Ｐの間の画像領域における特徴点ＦＰを抽出する。
【００２９】
フェンス判定部１０５は、特徴点抽出部１０４が抽出した複数の特徴点ＦＰが所定の条件を満たしている場合に、支柱Ｐの間にフェンスＦがあると判定する。
【００３０】
所定の条件とは、複数の特徴点ＦＰが鉛直方向及び水平方向に略直線状に並んでおり、特徴点ＦＰのそれぞれの間隔がほぼ同じであり、特徴点ＦＰが所定面積内に所定数以上存在するという条件である。
【００３１】
ここで、所定値とは予め設定された値であり、例えば、５ｃｍに設定されることが好ましい（図７）。所定面積とは予め設定された面積であり、例えば、７５０ｃｍ２に設定されることが好ましい（図７）。所定数とは予め設定された数であり、例えば、８に設定されることが好ましい。
【００３２】
移動検出部１０６は、車両１（図１）の挙動に関する情報に基づいて、車両１が移動していることを検出する。車両１の挙動に関する情報には、車輪速センサ６０で検出された車輪速や、操舵角センサ７０で検出された操舵角が含まれる。
【００３３】
（フェンス検出装置１００で行われる一連の処理の流れ）
次に、フェンス検出装置１００で行われる一連の処理の流れを、図４に示すフローチャートと、図５及び図６に示す説明図とを用いて説明する。
【００３４】
図４に示す一連の処理は、例えば、ドライバのスイッチ操作によりフェンス検出処理の実行開始を指示する入力がフェンス検出装置１００に送られたときに開始される。
【００３５】
（ステップＳ１）
まず、画像取得部１０１は、前方カメラ５０で車両１の周辺を撮像して得られた画像を取得する。
【００３６】
（ステップＳ２）
次に、障害物検知部１０２は、公知のモーションステレオ技術を用いて、車両１の周辺に存在する障害物を検知する。モーションステレオ技術を利用することで、障害物検知部１０２は、障害物の３次元点群を得ることができる。
【００３７】
具体的に、モーションステレオ技術は、図１に示すように、１台の前方カメラ５０が異なる時刻ｔ０，ｔ１に異なる視点で撮像した複数の画像Ｉ０，Ｉ１を利用し、複数の画像上の障害物の移動量（視差）に基づいて障害物の３次元座標位置を計算する技術である。
【００３８】
（ステップＳ３）
次に、障害物判定部１０３は、障害物検知部１０２が検知した障害物が支柱Ｐであるか否かを判定する。具体的に、障害物判定部１０３は、障害物の高さが所定の高さ以上であり、且つ、障害物の横幅が所定の長さ以下である場合に、障害物が支柱Ｐであると判定する。
【００３９】
ここで、所定の高さとは予め設定された高さであり、例えば、０．５ｍに設定されることが好ましい。所定の長さとは予め設定された長さであり、３ｃｍに設定されることが好ましい。
【００４０】
障害物判定部１０３は、支柱Ｐよりも低い障害物となるような車両や人物等の支柱Ｐ以外の障害物を検出することによりノイズを除去している。これにより、より正確に支柱Ｐを検出することができる。
【００４１】
障害物が支柱Ｐであると判定された場合（ステップＳ３におけるＹＥＳ）、処理はステップＳ４に進む。障害物が支柱Ｐであると判定されなかった場合（ステップＳ３におけるＮＯ）、処理はステップＳ２に戻る。
【００４２】
（ステップＳ４）
次に、特徴点抽出部１０４は、障害物判定部１０３において障害物が支柱Ｐであると複数個判定されたか否か判断する。複数個判定された場合（ステップＳ４におけるＹＥＳ）、処理はステップＳ５に進む。複数個判定されない場合（ステップＳ４におけるＮＯ）、処理はステップＳ２に戻る。
【００４３】
（ステップＳ５）
特徴点抽出部１０４は、複数個の支柱Ｐの間の画像領域における特徴点ＦＰを抽出する。ここで、特徴点ＦＰは、線状部材が交差して交わった部分である。具体的に、特徴点ＦＰは、格子状のフェンスＦを構成している針金状の金属や細い合成樹脂等が交差して交わった部分であり、例えば、図５中の＋印の交点や、図６中のＸ印の交点で示される。ここで、格子状とは、複数の縦の線と横の線が交差した状態のことであり、矩形格子の他に、正六角形格子（ハニカム状）等の繰り返し形状を含む。
【００４４】
特徴点抽出部１０４は、複数個の支柱Ｐの間の画像領域のうち所定面積を占める領域を鉛直方向及び水平方向に略直線状に走査して輝度の変化点を抽出する。この抽出された部分が、針金状の金属や細い合成樹脂等が交差して交わった部分となる。特徴点抽出部１０４は、それぞれの間隔がほぼ同じとなる変化点を特徴点ＦＰとして抽出する。この後、処理はステップＳ６に進む。
【００４５】
（ステップＳ６）
次に、フェンス判定部１０５は、パターン認識又はテンプレートマッチング等により、特徴点ＦＰに対して予め記憶部１０７に記憶された特徴点ＦＰを照合して、両者の相関値を算出する。フェンス判定部１０５は、算出した相関値が予め決められた閾値以上となる特徴点ＦＰが存在するか否かを判定する。
【００４６】
相関値が閾値以上となる特徴点ＦＰが存在する場合（ステップＳ６におけるＹＥＳ）、処理はステップＳ７に進む。相関値が閾値以上となる特徴点ＦＰが存在しない場合（ステップＳ６におけるＮＯ）、処理はステップＳ５に戻る。
【００４７】
（ステップＳ７）
次に、フェンス判定部１０５は、相関値が閾値以上となる特徴点ＦＰの個数が予め定められた所定数以上であるか否かを判定する。特徴点ＦＰの個数が所定数以上である場合（ステップＳ７におけるＹＥＳ）、フェンス判定部１０５は、支柱Ｐの間にフェンスがあると判定する（ステップＳ８）。特徴点ＦＰの個数が所定数未満の場合（ステップＳ７におけるＮＯ）、処理はステップＳ９に進む。
（ステップＳ９）
次に、フェンス判定部１０５は、すべての支柱間について判定が完了したか否かを判断する。すべての支柱間について判定が完了した場合（ステップＳ９におけるＹＥＳ）、フェンス検出装置１００で行われる一連の処理が完了する。一方、すべての支柱間についての判定が未完了の場合、処理はステップＳ５に戻る。
【００４８】
上述した実施例１では、フェンス判定部１０５は、特徴点抽出部１０４が抽出した複数の特徴点ＦＰが所定の条件を満たしている場合に、支柱Ｐの間にフェンスＦがあると判定する。これにより、ソナーでは検出が困難なフェンスＦを検出することが可能となる。
【００４９】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであるため、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【００５０】
なお、上述した実施例１では、車両１が移動中に単一の前方カメラ５０で異なる時刻ｔ０，ｔ１に撮像された複数個の画像に基づいて障害物を検出する例を説明した。本発明はこの態様に限らず、例えば、車両１の前部とは別の位置に設置された複数個のカメラで、ある１つの特定の時刻に同時に撮像された複数個の画像に基づいて障害物を検出してもよい。
【００５１】
なお、上述した実施例１では、車両１の前部に取り付けた前方カメラ５０で撮像部を構成する例を説明した。本発明はこの態様に限らず、例えば、車両１の後部に取り付けた後方カメラや、車両１の右側部に取り付けた右方カメラや、車両１の左側部に取り付けた左側方カメラで撮像部を構成してもよい。
【００５２】
なお、上述した実施例１では、特徴点ＦＰを線状部材が交差して交わった部分とする例を説明した。本発明はこの態様に限らず、例えば、特徴点ＦＰを略同一の輪郭形状を有する部分としても良い。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・車両
２・・・他車両（障害物）
１０・・・フェンス検出システム
５０・・・前方カメラ（撮像部）
１００・・・フェンス検出装置
１０１・・・画像取得部
１０２・・・障害物検知部
１０３・・・障害物判定部
１０４・・・特徴点抽出部
１０５・・・フェンス判定部
１０６・・・移動検出部
Ｆ・・・フェンス
ＦＰ・・・特徴点
Ｉ０、Ｉ１・・・画像
Ｐ・・・支柱（棒状部材）
【図１】
2020003850.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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