(57)【要約】  車両後方を撮像するカメラ１０と、り取得された画像に基づいて、前記車両後方の立体物を検出する立体物検出部３３と、カメラ１０のレンズ１１を所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いて洗浄させるレンズ洗浄装置１００と、レンズ洗浄工程のレンズに洗浄液を噴射するタイミングに基づいて、レンズ１１の状態が所定の制御対象状態であるか否かを判断するレンズ状態判断部３８と、レンズ状態が制御対象状態であると判断された場合には、レンズ状態が制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持することにより、立体物が検出されることを抑制する制御部３９と、を備える。
2014017519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後方の映像を結像させるレンズを備えたカメラと、
前記カメラにより取得された画像に基づいて、前記車両後方の立体物を検出する立体物検出手段と、
洗浄液を噴射して前記カメラのレンズを洗浄するレンズ洗浄手段と、
前記レンズ洗浄手段によって実行されるレンズ洗浄工程の前記レンズに洗浄液を噴射するタイミングに基づいて、前記レンズの状態が所定の制御対象状態であるか否かを判断するレンズ状態判断手段と、
前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持することにより、前記立体物が検出されることを抑制する制御手段と、を備える立体物検出装置。
【請求項２】
前記カメラにより得られた画像を鳥瞰視画像に視点変換する画像変換手段と、
前記立体物検出手段により検出された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、
前記立体物検出手段は、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において、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って、前記差分画像上において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、当該差分波形情報に基づいて立体物を検出し、
前記レンズ洗浄手段は、洗浄液を供給するポンプと当該供給された洗浄液を前記レンズ上に噴射するノズルを備え、所定のレンズ洗浄工程に従う所定のタイミングで前記レンズ上に洗浄液を噴射して前記カメラのレンズを洗浄し、
前記制御手段は、前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持することにより、前記立体物が検出され、又は当該立体物が前記他車両であると判断されることを抑制することを特徴とする請求項１に記載の立体物検出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断され、かつ前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前に前記立体物検出手段により前記立体物が検出中である検出状態が識別された場合に、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持することを特徴とする請求項１又は２に記載の立体物検出装置。
【請求項４】
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、前記第１エア吹き付け工程の開始タイミングから、当該第１エア吹付工程の完了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が中程度である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が中程度である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の立体物検出装置。
【請求項５】
前記レンズ状態判断手段は、前記判断されたレンズ状態における前記第１エア吹付工程のエア吹き付け回数を識別し、
前記制御手段は、前記識別されたエア吹き付け回数が多いほど、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を保持する所定時間を短く設定することを特徴とする請求項４に記載の立体物検出装置。
【請求項６】
前記立体物検出手段は、前記差分波形情報に基づいて、前記検出領域に存在する立体物を検出するとともに、所定時間内における前記差分波形情報の波形の時間変化から立体物の相対速度を算出し、
前記立体物判断手段は、前記立体物の相対速度が所定の値域範囲内である状態が所定時間以上継続した場合には、前記立体物が他車両であると判断し、
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、前記第１エア吹き付け工程において最後に行われるエア吹き付け処理の開始タイミングからその終了タイミングまで、及び前記第２エア吹き付け工程の開始タイミングから、当該第２エア吹き付け工程の完了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前に検出された前記立体物の相対速度又は当該相対速度に基づいて導出された前記立体物が他車両であるか否かの判断結果を所定時間保持することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の立体物検出装置。
【請求項７】
前記カメラにより得られた画像を鳥瞰視画像に視点変換する画像変換手段と、
前記立体物検出手段により検出された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、
前記立体物検出手段は、前記画像変換手段により得られた鳥瞰視画像において、鳥瞰視画像に視点変換した際に立体物が倒れ込む方向に沿って、互いに隣接する画像領域の輝度差が所定閾値以上であるエッジ情報を検出し、当該エッジ情報に基づいて立体物を検出し、
前記レンズ洗浄手段は、洗浄液を供給するポンプと当該供給された洗浄液を前記レンズ上に噴射するノズルを備え、所定のレンズ洗浄工程に従う所定のタイミングで前記レンズ上に洗浄液を噴射して前記カメラのレンズを洗浄し、
前記制御手段は、前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持することにより、前記立体物が検出され又は当該立体物が前記他車両であると判断されることを抑制することを特徴とする請求項１に記載の立体物検出装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断され、かつ前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前に前記立体物検出手段により前記立体物が検出中である検出状態が識別された場合に、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持することを特徴とする請求項７に記載の立体物検出装置。
【請求項９】
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、レンズ洗浄工程の開始タイミングから前記レンズ湿潤工程の完了タイミングまでのレンズ状態、又は洗浄工程の開始タイミングから当該洗浄工程の終了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が高程度である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が高程度である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持することを特徴とする請求項７又は８に記載の立体物検出装置。
【請求項１０】
前記立体物検出手段は、前記エッジ情報に基づいて、前記検出領域に存在する立体物を検出するとともに、所定時間内における前記エッジ情報の時間変化から立体物の相対速度を算出し、
前記立体物判断手段は、前記立体物の相対速度が所定の値域範囲内である状態が所定時間以上継続した場合には、前記立体物が他車両であると判断し、
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、前記第１エア吹き付け工程において最後に行われるエア吹き付け処理の開始タイミングからその終了タイミングまで、及び前記第２エア吹き付け工程の開始タイミングから、当該第２エア吹き付け工程の完了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前に検出された前記立体物の相対速度又は当該相対速度に基づいて導出された前記立体物が他車両であるか否かの判断結果を所定時間保持することを特徴とする請求項７〜９の何れか一項に記載の立体物検出装置。
【請求項１１】
車両に搭載され、車両後方の映像を結像させるレンズを備えたカメラにより得られた画像を鳥瞰視画像に視点変換するステップと、
前記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において、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って、前記差分画像上において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、当該差分波形情報に基づいて立体物を検出するステップと、
洗浄液を供給するポンプと当該供給された洗浄液を前記レンズ上に噴射するノズルを備え、所定のレンズ洗浄工程に従う所定のタイミングで前記レンズ上に洗浄液を噴射して前記カメラのレンズを洗浄するステップと、
前記カメラのレンズを洗浄するステップにおいて実行されるレンズ洗浄工程の前記レンズに洗浄液を噴射するタイミングに基づいて、前記レンズの状態が所定の制御対象状態であるか否かを判断するステップと、
前記実行される前記レンズ洗浄工程の内容に基づいて、前記レンズの状態が所定の制御対象状態であるか否かを判断するステップと、
前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持することにより、前記立体物が検出されることを抑制するステップと、を備える立体物検出方法。
【請求項１２】
車両に搭載され、車両後方の映像を結像させるレンズを備えたカメラにより得られた画像を鳥瞰視画像に視点変換するステップと、
前記カメラにより得られた画像を鳥瞰視画像に視点変換するステップと、
前記得られた鳥瞰視画像において、鳥瞰視画像に視点変換した際に立体物が倒れ込む方向に沿って、互いに隣接する画像領域の輝度差が所定閾値以上であるエッジ情報を検出し、当該エッジ情報に基づいて立体物を検出するステップと、
洗浄液を供給するポンプと当該供給された洗浄液を前記レンズ上に噴射するノズルを備え、所定のレンズ洗浄工程に従う所定のタイミングで前記レンズ上に洗浄液を噴射して前記カメラのレンズを洗浄するステップと、
前記カメラのレンズを洗浄するステップにおいて実行されるレンズ洗浄工程の前記レンズに洗浄液を噴射するタイミングに基づいて、前記レンズの状態が所定の制御対象状態であるか否かを判断するステップと、
前記実行される前記レンズ洗浄工程の内容に基づいて、前記レンズの状態が所定の制御対象状態であるか否かを判断するステップと、
前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持することにより、前記立体物が検出されることを抑制するステップと、を備える立体物検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体物検出装置及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―１６６５１４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。
【背景技術】
【０００２】
車両周囲を撮像した画像を俯瞰変換し、時間的に異なる二つの俯瞰変換画像の差分を用いて障害物を検出する障害物検出装置が知られている（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２００８−２２７４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術では、カメラのレンズの汚れは誤検出を誘起するため、撮像動作中にレンズを洗浄することが行われるが、レンズを洗浄するために洗浄液を吹き付けると、レンズ表面に付着した洗浄液の影響により画像情報が変化し、立体物を正確に検出することができないという問題がある。【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、洗浄液をレンズに吹き付けたときであっても、検出領域に存在する他車両を高い精度で検出する立体物検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、所定のレンズ洗浄工程の内容に基づいてレンズの状態が所定の制御対象状態であるか否かを判断し、レンズ状態が制御対象状態である場合には、レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持し、検出される立体物が検出されることを抑制することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、洗浄液を用いてレンズを洗浄する場合に、レンズの状態に応じて、レンズ洗浄前の検出結果又は判断結果が維持されるように立体物の検出処理及び判断処理を抑制するので、既に検出されていた立体物がレンズ洗浄処理によって一転して非検出となること、又は検出されていなかったレンズ洗浄処理により一転して検出されるなどの誤った判断がなされることを防止することができる。この結果、レンズを洗浄することによって検出結果の精度が低下することを防止し、検出領域を走行する他車両を高い精度で検出する立体物検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の立体物検出装置を適用した一実施の形態に係る車両の概略構成図である。
【図２】図１の車両の走行状態を示す平面図（差分波形情報による立体物検出）である。
【図３】図１の計算機の詳細を示すブロック図である。
【図４】図３の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。
【図５】図３の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。
【図６】図３の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。
【図７】図３の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。
【図８】図３の立体物検出部による重み付けを示す図である。
【図９】図３のスミア検出部による処理及びそれによる差分波形の算出処理を示す図である。
【図１０】図３の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。
【図１１】図３の視点変換部、位置合わせ部、スミア検出部及び立体物検出部により実行される差分波形情報を用いた立体物検出方法を示すフローチャート（その１）である。
【図１２】図３の視点変換部、位置合わせ部、スミア検出部及び立体物検出部により実行される差分波形情報を用いた立体物検出方法を示すフローチャート（その２）である。
【図１３】図１の車両の走行状態を示す図（エッジ情報による立体物検出）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。
【図１４】図３の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。
【図１５】図３の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。
【図１６】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（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。
【図１７】図３の視点変換部、輝度差算出部、エッジ線検出部及び立体物検出部により実行されるエッジ情報を用いた立体物検出方法を示すフローチャート（その１）である。
【図１８】図３の視点変換部、輝度差算出部、エッジ線検出部及び立体物検出部により実行されるエッジ情報を用いた立体物検出方法を示すフローチャート（その２）である。
【図１９】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。
【図２０】レンズ洗浄後のカメラにより撮像された画像情報の一例を示す図である。
【図２１】レンズ洗浄装置の構成概要を示す図である。
【図２２】レンズ洗浄工程を説明するためのタイムチャートである。
【図２３】レンズ洗浄時のレンズの状態と各処理の精度との対応を示す図である。
【図２４】レンズ洗浄時のレンズの状態と各処理の制御内容との対応を示す図である。
【図２５】レンズ状態を考慮した立体物判断の制御手順を示すフローチャートである。
【図２６】制御対象状態に応じた制御対象処理及び制御内容を設定する制御手順を示すフローチャートである。
【図２７】保持時間を説明するためのタイムチャートである。
【図２８】他の例に係る車載カメラの洗浄装置の構成を示すブロック図である。
【図２９】他の例に係る車載カメラの洗浄装置の構成を示す斜視図である。
【図３０】他の例に係る車載カメラの洗浄装置に設けられるカメラユニットの一部破断斜視図である。
【図３１】他の例に係る車載カメラの洗浄装置に設けられるノズル先端部の断面図である。
【図３２】他の例に係る車載カメラの洗浄装置に設けられるノズル先端部とカメラとの配置関係を示す説明図である。
【図３３】他の例に係る車載カメラの洗浄装置の、ノズルユニットの断面図である。
【図３４】他の例に係る車載カメラの洗浄装置の、制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３５】他の例に係る車載カメラの洗浄装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図３６】他の例に係る車載カメラの洗浄装置で実行される加圧洗浄モードの処理を示すタイミングチャートである。
【図３７】他の例に係る車載カメラの洗浄装置で実行されるエアブローモードの処理を示すタイミングチャートである。
【図３８】他の例に係る車載カメラの洗浄装置で実行される連続注水モードの処理を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の立体物検出装置１を適用した一実施の形態に係る車両の概略構成図であり、本例の立体物検出装置１は、自車両Ｖの運転者が運転中に注意を払うべき他車両、例えば、自車両Ｖが車線変更する際に接触の可能性がある他車両を障害物として検出する装置である。特に、本例の立体物検出装置１は自車両が走行する車線の隣の隣接車線（以下、単に隣接車線ともいう）を走行する他車両を検出する。また、本例の立体物検出装置１は、検出した他車両の移動距離、移動速度を算出することができる。このため、以下説明する一例は、立体物検出装置１を自車両Ｖに搭載し、自車両周囲において検出される立体物のうち、自車両Ｖが走行する車線の隣の隣接車線を走行する他車両を検出する例を示すこととする。同図に示すように、本例の立体物検出装置１は、車両後方の映像を結像させるレンズ１１を備えたカメラ１０と、車速センサ２０と、計算機３０と、レンズ１１を洗浄するレンズ洗浄装置１００とを備える。
【００１０】
カメラ１０は、図１に示すように自車両Ｖ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となるように自車両Ｖに取り付けられている。カメラ１０は、この位置から自車両Ｖの周囲環境のうちの所定領域を撮像する。本実施形態において自車両Ｖの後方の立体物を検出するために設けられるカメラ１は一つであるが、他の用途のため、例えば車両周囲の画像を取得するための他のカメラを設けることもできる。車速センサ２０は、自車両Ｖ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、車両後方の立体物を検出するとともに、本例ではその立体物について移動距離及び移動速度を算出する。
【００１１】
図２は、図１の自車両Ｖ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で車両後方を撮像する。このとき、カメラ１０の画角ａは、自車両Ｖが走行する車線に加えて、その左右の車線についても撮像可能な画角に設定されている。撮像可能な領域には、自車両Ｖの後方であり、自車両Ｖの走行車線の左右隣の隣接車線上の検出対象領域Ａ１，Ａ２を含む。なお、本実施形態における車両後方には、車両の真後ろだけではなく、車両の後ろ側の側方をも含む。撮像される車両後方の領域は、カメラ１０の画角に応じて設定される。一例ではあるが、車長方向に沿う車両の真後ろをゼロ度とした場合に、真後ろ方向から左右０度〜９０度、好ましくは０度〜７０度等の領域を含むように設定できる。
【００１２】
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及びレンズ洗浄装置１００についても図示する。
【００１３】
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、立体物判断部３４と、レンズ状態判断部３８と、制御部３９と、スミア検出部４０とを備える。本実施形態の計算部３０は、差分波形情報を利用した立体物の検出ブロックに関する構成である。本実施形態の計算部３０は、エッジ情報を利用した立体物の検出ブロックに関する構成とすることもできる。この場合は、図３に示す構成のうち、位置合わせ部３２と、立体物検出部３３から構成される検出ブロック構成Ａを、破線で囲んだ輝度差算出部３５と、エッジ線検出部３６と、立体物検出部３７から構成される検出ブロック構成Ｂと置き換えて構成することができる。もちろん、検出ブロック構成Ａ及び検出ブロック構成Ｂの両方を備え、差分波形情報を利用した立体物の検出を行うとともに、エッジ情報を利用した立体物の検出も行うことができるようにすることができる。検出ブロック構成Ａ及び検出ブロック構成Ｂを備える場合には、例えば明るさなどの環境要因に応じて検出ブロック構成Ａ又は検出ブロック構成Ｂのいずれかを動作させることができる。以下、各構成について説明する。
【００１４】
《差分波形情報による立体物の検出》
本実施形態の立体物検出装置１は、車両後方を撮像する単眼のカメラ１により得られた画像情報に基づいて車両後方の右側検出領域又は左側検出領域に存在する立体物を検出する。
【００１５】
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。なお、視点変換部３１による画像変換処理の結果は、後述するエッジ情報による立体物の検出においても利用される。
【００１６】
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画像データを順次入力し、入力した異なる時刻の鳥瞰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Ｖ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。
【００１７】
図４（ａ）に示すように、現時刻の自車両ＶがＶ１に位置し、一時刻前の自車両ＶがＶ２に位置していたとする。また、自車両Ｖの後側方向に他車両ＶＸが位置して自車両Ｖと並走状態にあり、現時刻の他車両ＶＸがＶ３に位置し、一時刻前の他車両ＶＸがＶ４に位置していたとする。さらに、自車両Ｖ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。
【００１８】
このような状態において、現時刻における鳥瞰画像ＰＢｔは図４（ｂ）に示すようになる。この鳥瞰画像ＰＢｔ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、位置Ｖ３にある他車両ＶＸの位置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画像ＰＢｔ−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、位置Ｖ４にある他車両ＶＸ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。
【００１９】
位置合わせ部３２は、上記のような鳥瞰画像ＰＢｔ，ＰＢｔ−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ＰＢｔ−１をオフセットさせ、現時刻における鳥瞰画像ＰＢｔ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Ｖ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。
【００２０】
また、位置合わせ後において位置合わせ部３２は、鳥瞰画像ＰＢｔ，ＰＢｔ−１の差分をとり、差分画像ＰＤｔのデータを生成する。ここで、差分画像ＰＤｔの画素値は、鳥瞰画像ＰＢｔ，ＰＢｔ−１の画素値の差を絶対値化したものでもよいし、照度環境の変化に対応するために当該絶対値が所定の閾値ｐを超えたときに「１」とし、超えないときに「０」としてもよい。図４（ｂ）の右側の画像が、差分画像ＰＤｔである。この閾値ｐは、予め設定しておいてもよいし、後述する制御部３９のレンズ状態判断部３８の検出結果に応じた制御命令に従い変更してもよい。
【００２１】
図３に戻り、立体物検出部３３は、図４（ｂ）に示す差分画像ＰＤｔのデータに基づいて立体物を検出する。この際、本例の立体物検出部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。立体物の検出及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。なお、立体物の時間あたりの移動距離は、立体物の移動速度の算出に用いられる。そして、立体物の移動速度は、立体物が車両であるか否かの判断に用いることができる。
【００２２】
差分波形の生成にあたって本実施形態の立体物検出部３３は、差分画像ＰＤｔにおいて検出領域を設定する。本例の立体物検出装置１は、自車両Ｖの運転手が注意を払う他車両であり、特に、自車両Ｖが車線変更する際に接触の可能性がある自車両Ｖが走行する車線の隣の車線を走行する他車両を検出対象物として検出する。このため、画像情報に基づいて立体物を検出する本例では、カメラ１により得られた画像のうち、自車両Ｖの右側及び左側に二つの検出領域を設定する。具体的に、本実施形態では、図２に示すように自車両Ｖの後方の左側及び右側に矩形状の検出領域Ａ１，Ａ２を設定する。この検出領域Ａ１，Ａ２において検出された他車両は、自車両Ｖが走行する車線の隣の隣接車線を走行する障害物として検出される。なお、このような検出領域Ａ１，Ａ２は、自車両Ｖ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、移動距離検出装置１は、例えば既存の白線認識技術等を利用するとよい。
【００２３】
また、立体物検出部３３は、設定した検出領域Ａ１，Ａ２の自車両Ｖ側における辺（走行方向に沿う辺）を接地線Ｌ１，Ｌ２（図２）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、本来の他車両ＶＸ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。
【００２４】
図５は、図３に示す立体物検出部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ＰＤｔ（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ＤＷｔ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ＤＷｔ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ＤＷｔを生成する。
【００２５】
具体的に説明すると、立体物検出部３３は、差分画像ＤＷｔ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。ここで、所定の差分を示す差分画素ＤＰは、差分画像ＤＷｔの画素値が鳥瞰画像ＰＢｔ，ＰＢｔ−１の画素値の差を絶対値化したものである場合は、所定の閾値を超える画素であり、差分画像ＤＷｔの画素値が「０」「１」で表現されている場合は、「１」を示す画素である。
【００２６】
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。
【００２７】
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ＤＷｔを生成する。
【００２８】
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ＤＷｔ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ＤＷｔの値はほぼ同じとなっている。
【００２９】
差分波形ＤＷｔの生成後、立体物検出部３３は一時刻前の差分波形ＤＷｔ−１との対比により移動距離を算出する。すなわち、立体物検出部３３は、差分波形ＤＷｔ，ＤＷｔ−１の時間変化から移動距離を算出する。
【００３０】
詳細に説明すると、立体物検出部３３は、図６に示すように差分波形ＤＷｔを複数の小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ（ｎは２以上の任意の整数）に分割する。図６は、立体物検出部３３によって分割される小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎを示す図である。小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎは、例えば図６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ＤＷｔ１と小領域ＤＷｔ２とは重複し、小領域ＤＷｔ２と小領域ＤＷｔ３とは重複する。
【００３１】
次いで、立体物検出部３３は、小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ毎にオフセット量（差分波形の横軸方向（図６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ＤＷｔ−１と現時刻における差分波形ＤＷｔ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ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ毎に、一時刻前における差分波形ＤＷｔ−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ＤＷｔ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ＤＷｔ−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ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ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。
【００３２】
図７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７に示すように、各小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎと一時刻前における差分波形ＤＷｔ−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の移動距離を算出する。すなわち、図７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。なおこの移動距離τ＊は、自車両Ｖに対する他車両ＶＸ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。
【００３３】
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ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ毎に重み付けをし、小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ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８は、立体物検出部３３による重み付けを示す図である。
【００３４】
図８に示すように、小領域ＤＷｍ（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ＤＷｍ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ＤＷｍについて重みを小さくする。平坦な小領域ＤＷｍ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。
【００３５】
一方、小領域ＤＷｍ＋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ＤＷｍ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ＤＷｍについて重みを大きくする。起伏に富む小領域ＤＷｍ＋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。
【００３６】
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ＤＷｔを複数の小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ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ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ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ＤＷｔと差分波形ＤＷｔ−１との誤差が最小となるときの差分波形ＤＷｔ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ＤＷｔ−１と現時刻における差分波形ＤＷｔ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。
【００３７】
図３に戻り、計算機３０はスミア検出部４０を備える。スミア検出部４０は、カメラ１０による撮像によって得られた撮像画像のデータからスミアの発生領域を検出する。なお、スミアはＣＣＤイメージセンサ等に生じる白飛び現象であることから、こうしたスミアが生じないＣＭＯＳイメージセンサ等を用いたカメラ１０を採用する場合にはスミア検出部４０を省略してもよい。
【００３８】
図９は、スミア検出部４０による処理及びそれによる差分波形ＤＷｔの算出処理を説明するための画像図である。まずスミア検出部４０にスミアＳが存在する撮像画像Ｐのデータが入力されたとする。このとき、スミア検出部４０は、撮像画像ＰからスミアＳを検出する。スミアＳの検出方法は様々であるが、例えば一般的なＣＣＤ（Charge-Coupled Device）カメラの場合、光源から画像下方向にだけスミアＳが発生する。このため、本実施形態では画像下側から画像上方に向かって所定値以上の輝度値を持ち、且つ、縦方向に連続した領域を検索し、これをスミアＳの発生領域と特定する。
【００３９】
また、スミア検出部４０は、スミアＳの発生箇所について画素値を「１」とし、それ以外の箇所を「０」とするスミア画像ＳＰのデータを生成する。生成後、スミア検出部４０はスミア画像ＳＰのデータを視点変換部３１に送信する。また、スミア画像ＳＰのデータを入力した視点変換部３１は、このデータを鳥瞰視される状態に視点変換する。これにより、視点変換部３１はスミア鳥瞰画像ＳＢｔのデータを生成する。生成後、視点変換部３１はスミア鳥瞰画像ＳＢｔのデータを位置合わせ部３３に送信する。また、視点変換部３１は一時刻前のスミア鳥瞰画像ＳＢｔ−１のデータを位置合わせ部３３に送信する。
【００４０】
位置合わせ部３２は、スミア鳥瞰画像ＳＢｔ，ＳＢｔ−１の位置合わせをデータ上で実行する。具体的な位置合わせについては、鳥瞰画像ＰＢｔ，ＰＢｔ−１の位置合わせをデータ上で実行する場合と同様である。また、位置合わせ後、位置合わせ部３２は、各スミア鳥瞰画像ＳＢｔ，ＳＢｔ−１のスミアＳの発生領域について論理和をとる。これにより、位置合わせ部３２は、マスク画像ＭＰのデータを生成する。生成後、位置合わせ部３２は、マスク画像ＭＰのデータを立体物検出部３３に送信する。
【００４１】
立体物検出部３３は、マスク画像ＭＰのうちスミアＳの発生領域に該当する箇所について、度数分布のカウント数をゼロとする。すなわち、図９に示すような差分波形ＤＷｔが生成されていた場合に、立体物検出部３３は、スミアＳによるカウント数ＳＣをゼロとし、補正された差分波形ＤＷｔ’を生成することとなる。
【００４２】
なお、本実施形態において立体物検出部３３は、車両Ｖ（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。
【００４３】
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例を示す図である。カメラ１０の画角内に他車両ＶＸ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。
【００４４】
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の画角内に他車両ＶＸが複数台存在すると想定される。しかし、検出領域Ａ１，Ａ２内に複数の他車両ＶＸ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。
【００４５】
次に差分波形情報による立体物検出手順を説明する。図１１及び図１２は、本実施形態の立体物検出手順を示すフローチャートである。図１１に示すように、まず、計算機３０はカメラ１０による撮像画像Ｐのデータを入力し、スミア検出部４０によりスミア画像ＳＰを生成する（Ｓ１）。次いで、視点変換部３１は、カメラ１０からの撮像画像Ｐのデータから鳥瞰画像ＰＢｔのデータを生成すると共に、スミア画像ＳＰのデータからスミア鳥瞰画像ＳＢｔのデータを生成する（Ｓ２）。
【００４６】
そして、位置合わせ部３３は、鳥瞰画像ＰＢｔのデータと、一時刻前の鳥瞰画像ＰＢｔ−１のデータとを位置合わせすると共に、スミア鳥瞰画像ＳＢｔのデータと、一時刻前のスミア鳥瞰画像ＳＢｔ−１のデータとを位置合わせする（Ｓ３）。この位置合わせ後、位置合わせ部３３は、差分画像ＰＤｔのデータを生成すると共に、マスク画像ＭＰのデータを生成する（Ｓ４）。その後、立体物検出部３３は、差分画像ＰＤｔのデータと、一時刻前の差分画像ＰＤｔ−１のデータとから、差分波形ＤＷｔを生成する（Ｓ５）。差分波形ＤＷｔを生成後、立体物検出部３３は、差分波形ＤＷｔのうち、スミアＳの発生領域に該当するカウント数をゼロとし、スミアＳによる影響を抑制する（Ｓ６）。
【００４７】
その後、立体物検出部３３は、差分波形ＤＷｔのピークが第１閾値α以上であるか否かを判断する（Ｓ７）。この第１閾値αは、予め設定しておき、図３に示す制御部３９の制御命令に従い変更することもできるが、その詳細については後述する。ここで、差分波形ＤＷｔのピークが第１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Ｐ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ＤＷｔのピークが第１閾値α以上でないと判断した場合には（Ｓ７：ＮＯ）、立体物検出部３３は、立体物が存在せず、障害物としての他車両が存在しないと判断する（図１２：Ｓ１６）。そして、図１１及び図１２に示す処理を終了する。
【００４８】
一方、差分波形ＤＷｔのピークが第１閾値α以上であると判断した場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、立体物検出部３３は、立体物が存在すると判断し、差分波形ＤＷｔを複数の小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎに分割する（Ｓ８）。次いで、立体物検出部３３は、小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ毎に重み付けを行う（Ｓ９）。その後、立体物検出部３３は、小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ毎のオフセット量を算出し（Ｓ１０）、重みを加味してヒストグラムを生成する（Ｓ１１）。
【００４９】
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Ｖ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（Ｓ１２）。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（Ｓ１３）。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共に、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。
【００５０】
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、立体物の自車両Ｖに対する相対移動速度が＋６０ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ１４）。双方を満たす場合には（Ｓ１４：ＹＥＳ）、立体物検出部３３は、立体物が他車両ＶＸであると判断する（Ｓ１５）。そして、図１１及び図１２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（Ｓ１４：ＮＯ）、立体物検出部３３は、他車両が存在しないと判断する（Ｓ１６）。そして、図１１及び図１２に示す処理を終了する。
【００５１】
なお、本実施形態では自車両Ｖの後側方を検出領域Ａ１，Ａ２とし、自車両Ｖが走行中に注意を払うべきである自車両の走行車線の隣を走行する隣接車線を走行する他車両ＶＸを検出すること、特に、自車両Ｖ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。自車両Ｖが車線変更した場合に、自車両の走行車線の隣の隣接車線を走行する他車両ＶＸと接触する可能性がある否かを判断するためである。このため、ステップＳ１４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、立体物の速度が１０ｋｍ／ｈ未満である場合、たとえ他車両ＶＸが存在したとしても、車線変更する際には自車両Ｖ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、立体物の自車両Ｖに対する相対移動速度が＋６０ｋｍ／ｈを超える場合（すなわち、立体物が自車両Ｖ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Ｖ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Ｓ１４では車線変更の際に問題となる他車両ＶＸを判断しているともいえる。
【００５２】
また、ステップＳ１４において立体物の絶対移動速度が１０ｋｍ／ｈ以上、且つ、立体物の自車両Ｖ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、静止物を他車両ＶＸ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、ノイズによっては立体物の自車両Ｖ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。
【００５３】
ステップＳ１４において他車両ＶＸを判断するための相対移動速度の閾値は任意に設定することができる。たとえば、−２０ｋｍ／ｈ以上、１００ｋｍ／ｈ以下を相対移動速度の閾値として設定することができる。ここで負の下限値は、検出物が自車両ＶＸの後方に移動する、つまり、検出物が後方に流れていく状態であるときの移動速度の下限値である。この閾値は、適宜に予め設定することができるが、後述する制御部３９の制御命令に従い変更することができる。
【００５４】
さらに、ステップＳ１４の処理に代えて、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Ｖ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Ｓ１５において他車両ＶＸ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。
【００５５】
また、ステップＳ１５において、立体物検出部３３により検出された立体物が所定時間Ｔ以上に渡って継続して検出されるか否かを判断する。そして、その立体物が所定時間Ｔ以上に渡って継続して検出される場合には、ステップＳ１６に進み、その立体物を右側検出領域Ａ１又は左側検出領域Ａ２に存在する他車両であると判断する。他方、そうでない場合には、ステップＳ１７に進み、他車両は存在しないと判断する。
【００５６】
このように、本例の差分波形情報による立体物の検出手順によれば、視点変換により立体物が倒れ込む方向に沿って、差分画像ＰＤｔのデータ上において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ＤＷｔを生成する。ここで、差分画像ＰＤｔのデータ上において所定の差分を示す画素とは、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ＤＷｔ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ＤＷｔを生成することとなる。そして、高さ方向の情報を含む差分波形ＤＷｔの時間変化から立体物の移動距離を算出する。このため、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は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。
【００５７】
また、差分波形ＤＷｔのうちスミアＳの発生領域に該当する箇所について、度数分布のカウント数をゼロとする。これにより、差分波形ＤＷｔのうちスミアＳによって生じる波形部位を除去することとなり、スミアＳを立体物と誤認してしまう事態を防止することができる。
【００５８】
また、異なる時刻に生成された差分波形ＤＷｔの誤差が最小となるときの差分波形ＤＷｔのオフセット量から立体物の移動距離を算出する。このため、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。
【００５９】
また、異なる時刻に生成された差分波形ＤＷｔを複数の小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎに分割する。このように複数の小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎに分割することによって、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となる。また、小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ毎にそれぞれの波形の誤差が最小となるときのオフセット量を求め、小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ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ことにより、立体物の移動距離を算出する。このため、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となり、複数のオフセット量から移動距離を求めることとなり、移動距離の算出精度を向上させることができる。
【００６０】
また、複数の小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ毎に重み付けをし、小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ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する。このため、特徴的な領域については重みを大きくし、特徴的でない領域については重みを小さくすることにより、一層適切に移動距離を算出することができる。従って、移動距離の算出精度を一層向上させることができる。
【００６１】
また、差分波形ＤＷｔの各小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎについて、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いほど、重みを大きくする。このため、最大値と最小値との差が大きい特徴的な起伏の領域ほど重みが大きくなり、起伏が小さい平坦な領域については重みが小さくなる。ここで、平坦な領域よりも起伏の大きい領域の方が形状的にオフセット量を正確に求めやすいため、最大値と最小値との差が大きい領域ほど重みを大きくすることにより、移動距離の算出精度を一層向上させることができる。
【００６２】
また、小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ毎に求めたオフセット量をカウントして得られたヒストグラムの極大値から、立体物の移動距離を算出する。このため、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できる。
【００６３】
また、静止物についてのオフセット量を求め、このオフセット量を無視するため、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。また、静止物に該当するオフセット量を無視したうえで、極大値が複数ある場合、立体物の移動距離の算出を中止する。このため、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。
【００６４】
なお上記実施形態において、自車両Ｖの車速を車速センサ２０からの信号に基づいて判断しているが、これに限らず、異なる時刻の複数の画像から速度を推定するようにしてもよい。この場合、車速センサが不要となり、構成の簡素化を図ることができる。
【００６５】
また、上記実施形態においては撮像した現時刻の画像と一時刻前の画像とを鳥瞰図に変換し、変換した鳥瞰図の位置合わせを行ったうえで差分画像ＰＤｔを生成し、生成した差分画像ＰＤｔを倒れ込み方向（撮像した画像を鳥瞰図に変換した際の立体物の倒れ込み方向）に沿って評価して差分波形ＤＷｔを生成しているが、これに限定されない。例えば、一時刻前の画像のみを鳥瞰図に変換し、変換した鳥瞰図を位置合わせした後に再び撮像した画像相当に変換し、この画像と現時刻の画像とで差分画像を生成し、生成した差分画像を倒れ込み方向に相当する方向（すなわち、倒れ込み方向を撮像画像上の方向に変換した方向）に沿って評価することによって差分波形ＤＷｔを生成してもよい。すなわち、現時刻の画像と一時刻前の画像との位置合わせを行い、位置合わせを行った両画像の差分から差分画像ＰＤｔを生成し、差分画像ＰＤｔを鳥瞰図に変換した際の立体物の倒れ込み方向に沿って評価できれば、必ずしも明確に鳥瞰図を生成しなくともよい。
【００６６】
《エッジ情報による立体物の検出》
次に、図３に示す立体物の検出ブロックＡに代えて動作させることが可能である、立体物の検出ブロックＢについて説明する。立体物の検出ブロックＢは、輝度差算出部３５、エッジ線検出部３６及び立体物検出部３７で構成されるエッジ情報を利用して立体物を検出する。図１３は、図３のカメラ１０の撮像範囲等を示す図であり、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は、自車両Ｖから後側方における実空間上の斜視図を示す。図１３（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Ｖ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Ｖ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。
【００６７】
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ｄ１〜ｄ４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。
【００６８】
ここで、距離ｄ１は、自車両Ｖから接地線Ｌ１，Ｌ２までの距離である。接地線Ｌ１，Ｌ２は、自車両Ｖ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Ｖの後側方において自車両Ｖの車線に隣接する左右の車線を走行する他車両ＶＸ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Ｖから白線Ｗまでの距離ｄ１１及び白線Ｗから他車両ＶＸが走行すると予測される位置までの距離ｄ１２から、他車両ＶＸ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。
【００６９】
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３０は、白線認識等の技術により自車両Ｖ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、他車両ＶＸが走行する位置（白線Ｗからの距離ｄ１２）及び自車両Ｖ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。
【００７０】
距離ｄ２は、自車両Ｖ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、検出対象が他車両ＶＸ等であるため、距離ｄ３は、他車両ＶＸを含む長さに設定される。
【００７１】
距離ｄ４は、図１３（ｂ）に示すように、実空間において他車両ＶＸ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１３（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車線隣りの車線）を含まない長さとすることもできる。自車両Ｖの車線から２車線隣の車線を含んでしまうと、自車両Ｖが走行している車線である自車線の左右の隣接車線に他車両ＶＸが存在するのか、２車線隣りの車線に他車両ＶＸ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。
【００７２】
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１３（ｂ）に示すように、自車両Ｖから後側方における実空間上では真四角（長方形）となる。
【００７３】
図３に戻り、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する。視点変換部３１は、入力した撮像画像データに対して、鳥瞰視される状態の鳥瞰画像データに視点変換処理を行う。鳥瞰視される状態とは、上空から例えば鉛直下向き(又は、やや斜め下向き)に見下ろす仮想カメラの視点から見た状態である。この視点変換処理は、例えば特開２００８−２１９０６３号公報に記載された技術によって実現することができる。
【００７４】
輝度差算出部３５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３５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３５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。
【００７５】
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３５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３５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３５の動作について詳細に説明する。
【００７６】
輝度差算出部３５は、図１４（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３５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。
【００７７】
輝度差算出部３５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３５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１４（ｂ）に示す関係となる。図１４（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。
【００７８】
輝度差算出部３５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。このため、図３に示したエッジ線検出部３６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。
【００７９】
この点をより詳細に説明する。図１５は、輝度差算出部３５の詳細動作を示す図であり、図１５（ａ）は鳥瞰視された状態の鳥瞰視画像を示し、図１５（ｂ）は、図１５（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１５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。
【００８０】
カメラ１０が撮像した撮像画像内に他車両ＶＸが映っていた場合に、図１５（ａ）に示すように、鳥瞰視画像内の検出領域Ａ１に他車両ＶＸが現れる。図１５（ｂ）に図１５（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、他車両ＶＸ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３５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１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、例えば他車両ＶＸのタイヤのゴムから１０ｃｍ相当だけ離れた他車両ＶＸのタイヤのホイール上に設定される。
【００８１】
次に、輝度差算出部３５は、注目線Ｌａ上に複数の注目点Ｐａ１〜ＰａＮを設定する。図１５（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。
【００８２】
次に、輝度差算出部３５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３５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３５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３５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３５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３５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。
【００８３】
輝度差算出部３５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３５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３５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。
【００８４】
図３に戻り、エッジ線検出部３６は、輝度差算出部３５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１５（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３６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。
【００８５】
具体的には、エッジ線検出部３６は、エッジ線を検出するにあたり、先ず下記の数式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。
[数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
【００８６】
上記数式１において、ｔは閾値を示し、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。上記数式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。この閾値ｔは、予め設定しておき、図３に示す制御部３９が発する制御命令に従い変更することもできるが、その詳細については後述する。
【００８７】
次にエッジ線検出部３６は、下記数式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。
[数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
【００８８】
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。
【００８９】
次にエッジ線検出部３６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３６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。エッジ線検出部３６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。閾値θは予め設定しておいてもよいし、後述する制御部３９のレンズ状態判断部３８の判断結果に応じた制御命令に従い変更してもよい。
【００９０】
すなわち、エッジ線検出部３６は、下記数式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３６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。
[数３]
Σｃ（ｘｉ，ｙｉ）／Ｎ＞θ
【００９１】
図３に戻り、立体物検出部３７は、エッジ線検出部３６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１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３７は、エッジ線検出部３６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。さらに、立体物検出部３７は、立体物を検出するに先立って、エッジ線検出部３６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３７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よりも大きいか否かを判定する。エッジ線上の鳥瞰視画像の輝度変化が閾値よりも大きい場合には、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よりも大きくない場合には、当該エッジ線が正しいものと判定する。なお、この閾値は、実験等により予め設定された値である。
【００９２】
図１６は、エッジ線の輝度分布を示す図であり、図１６（ａ）は検出領域Ａ１に立体物としての他車両ＶＸが存在した場合のエッジ線及び輝度分布を示し、図１６（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。
【００９３】
図１６（ａ）に示すように、鳥瞰視画像において他車両ＶＸ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、他車両ＶＸ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１６（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。
【００９４】
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３７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。立体物検出部３７は、エッジ線に沿った輝度変化が所定の閾値よりも大きい場合には、当該エッジ線が誤判定により検出されたものであると判定する。そして、当該エッジ線は、立体物の検出には使用しない。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。
【００９５】
具体的には、立体物検出部３７は、下記数式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。下記数式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。下記数式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。
[数４]
鉛直相当方向の評価値＝Σ［｛Ｉ（ｘｉ，ｙｉ）−Ｉ（ｘｉ＋１，ｙｉ＋１）｝２］
[数５]
鉛直相当方向の評価値＝Σ｜Ｉ（ｘｉ，ｙｉ）−Ｉ（ｘｉ＋１，ｙｉ＋１）｜
【００９６】
なお、数式５に限らず、下記数式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。
[数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
【００９７】
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３７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て、エッジ線が正しいものかを判定する。
【００９８】
次に、本実施形態に係るエッジ情報を利用した立体物検出方法について説明する。図１７及び図１８は、本実施形態に係る立体物検出方法の詳細を示すフローチャートである。なお、図１７及び図１８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。
【００９９】
図１７に示すように、先ずステップＳ２１において、カメラ１０は、画角ａ及び取付位置によって特定された所定領域を撮像する。次に視点変換部３１は、ステップＳ２２において、ステップＳ２１にてカメラ１０により撮像された撮像画像データを入力し、視点変換を行って鳥瞰視画像データを生成する。
【０１００】
次に輝度差算出部３５は、ステップＳ２３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３５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３５は、ステップＳ２４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３５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。
【０１０１】
次に輝度差算出部３５は、ステップＳ２５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３５は、エッジ線検出部３６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３５は、ステップＳ２６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。
【０１０２】
次に輝度差算出部３５は、ステップＳ２７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。次にエッジ線検出部３６は、上記の数式１に従って、各注目点Ｐａの属性ｓを算出する。次にエッジ線検出部３６は、ステップＳ２８において、上記の数式２に従って、各注目点Ｐａの属性ｓの連続性ｃを算出する。次にエッジ線検出部３６は、ステップＳ２９において、上記数式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。正規化した値が閾値θよりも大きいと判断した場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、エッジ線検出部３６は、ステップＳ３０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Ｓ３１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（Ｓ２９：ＮＯ）、エッジ線検出部３６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Ｓ３１に移行する。この閾値θは予め設定しておくことができるが、制御部３９に制御命令に応じて変更することもできる。
【０１０３】
ステップＳ３１において、計算機３０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Ｓ２３〜ステップＳ３０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（Ｓ３１：ＮＯ）、ステップＳ２３に処理を戻して、新たに注目線Ｌａを設定して、ステップＳ３１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（Ｓ３１：ＹＥＳ）、処理は図１８のステップＳ３２に移行する。
【０１０４】
図１８のステップＳ３２において、立体物検出部３７は、図１７のステップＳ３０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３７は、上記数式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３７は、ステップＳ３３において、エッジ線のうち、輝度変化が所定の閾値よりも大きい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。
【０１０５】
次に立体物検出部３７は、ステップＳ３４において、エッジ線の量が第２閾値β以上であるか否かを判断する。なお、この第２閾値βは、予め実験等によって求めておいて設定しておき、図３に示す制御部３９が発する制御命令に従い変更することもできるが、その詳細については後述する。例えば、検出対象の立体物として四輪車を設定した場合、当該第２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。エッジ線の量が第２閾値β以上であると判定した場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、立体物検出部３３により検出された立体物が所定時間Ｔ以上に渡って継続して検出される場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、立体物検出部３７は、ステップＳ３６において、検出領域Ａ１内に立体物が存在すると検出する（Ｓ３６）。一方、エッジ線の量が第２閾値β以上ではないと判定した場合（Ｓ３４：ＮＯ）、立体物検出部３３により検出された立体物が所定時間Ｔ以上に渡って継続して検出されなかった場合（Ｓ３５：ＮＯ）、立体物検出部３７は、検出領域Ａ１内に立体物が存在しないと判断する（Ｓ３７）。この第２閾値βは予め設定しておくことができるが、制御部３９に制御命令に応じて変更することもできる。なお、検出された全ての立体物は、自車両Ｖが走行する車線の隣の隣接車線を走行する他車両ＶＸであると判断してもよいし、他車両ＶＸの特徴として、検出した立体物の自車両Ｖに対する相対速度を考慮して隣接車線を走行する他車両ＶＸであるか否かを判断してもよい。
【０１０６】
以上のように、本実施形態のエッジ情報を利用した立体物の検出方法によれば、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の鉛直仮想線を設定する。そして、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つの画素の輝度差を算出し、当該輝度差の連続性に基づいて立体物の有無を判定することができる。
【０１０７】
具体的には、鳥瞰視画像における検出領域Ａ１，Ａ２に対して、実空間において鉛直方向に伸びる線分に該当する注目線Ｌａと、注目線Ｌａとは異なる参照線Ｌｒとを設定する。そして、注目線Ｌａ上の注目点Ｐａと参照線Ｌｒ上の参照点Ｐｒとの輝度差を注目線Ｌａ及び参照線Ｌａに沿って連続的に求める。このように、点同士の輝度差を連続的に求めることにより、注目線Ｌａと参照線Ｌｒとの輝度差を求める。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。これによって、連続的な輝度差に基づいて立体物を検出することができる。特に、実空間において鉛直方向に伸びる鉛直仮想線同士と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い。したがって、本例の方法によれば、立体物の検出精度を向上させることができる。
【０１０８】
また、本例では、鉛直仮想線付近の略同じ高さの２つの点の輝度差を求める。具体的には、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ので、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。
【０１０９】
更に、本例では、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１９は、エッジ線検出部３６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。
【０１１０】
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３６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３６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。
【０１１１】
さらに、本例では、エッジ線検出部３６により検出されたエッジ線の輝度変化が所定の閾値よりも大きい場合には、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。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。例えば、上述したように他車両ＶＸ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。したがって、本例のようにエッジ線に沿った鳥瞰視画像の輝度変化を判定することによって、誤判定により検出されたエッジ線を認識することができ、立体物の検出精度を高めることができる。
【０１１２】
《立体物の最終判断》
図３に戻り、本例の立体物検出装置１は、上述した２つの立体物検出部３３（又は立体物検出部３７）と、立体物判断部３４と、レンズ状態判断部３８と、制御部３９とを備える。立体物判断部３４は、立体物検出部３３（又は立体物検出部３７）による検出結果に基づいて、検出された立体物が検出領域Ａ１，Ａ２に存在する他車両ＶＸであるか否かを最終的に判断する。立体物検出部３３（又は立体物検出部３７）、立体物判断部３４は、制御部３９の指令に従い、レンズ状態判断部３８の判断結果を反映させた立体物の検出を行う。
【０１１３】
立体物判断部３４について説明する。本実施形態の立体物判断部３４は、立体物検出部３３、３７において検出された立体物が検出領域Ａ１，Ａ２に存在する他車両ＶＸであるか否かを最終的に判断する。具体的に、立体物判断部３４は、立体物検出部３３、３７による立体物の検出結果が所定時間Ｔの間に渡って継続する場合には、立体物は検出領域Ａ１，Ａ２に存在する他車両ＶＸであると判断する。特に限定されないが、立体物判断部３４は、差分波形情報から抽出される差分波形のピークの数、ピーク値、移動速度などが所定値域であり、その状態が所定時間以上継続した場合には、立体物が検出領域Ａ１，Ａ２に存在する他車両ＶＸであるか否かを最終的に判断してもよいし、エッジ情報から抽出されるエッジの連続性、総和の正規化した値、エッジ線の量などが所定値域であり、その状態が所定時間以上に渡って継続した場合には、立体物が検出領域Ａ１，Ａ２に存在する他車両ＶＸであるか否かを最終的に判断してもよい。
【０１１４】
本実施形態の立体物判断部３４は、立体物検出部３３，３７により検出された立体物が所定時間以上に渡って継続して検出される場合には、この立体物を右側検出領域又は左側検出領域に存在する他車両ＶＸであると判断する。
【０１１５】
ちなみに、立体物判断部３４が、検出された立体物は検出領域Ａ１，Ａ２に存在する他車両ＶＸであると判断した場合には、乗員への報知などの処理が実行される。この立体物判断部３４は、制御部３９の制御命令に従い、検出された立体物が他車両ＶＸであると判断することを抑制することができる。制御部３９は、レンズ状態判断部３８の判断結果に応じて制御命令を生成する。
【０１１６】
次に、レンズ状態判断部３８について説明する。本実施形態のレンズ状態判断部３８は、レンズ洗浄装置１００によって実行されるレンズ洗浄工程の内容に基づいて、レンズ１１の状態が予め設定された制御対象状態であるか否かを判断する。
【０１１７】
つまり、本実施形態のレンズ状態判断部３８は、レンズ洗浄装置１００により洗浄液を用いた洗浄が行われた場合におけるレンズ１１の状態を判断する。洗浄液を用いてレンズ１１の洗浄が行われると、洗浄液がレンズ１１に付着して、撮像画像に影響を与えるからである。レンズ１１の洗浄時に取得した画像情報Ｋの一例を図２０に示す。図２０に示すように、洗浄によりレンズ１１に洗浄液が付着すると、レンズ１１を介して撮像される画像情報には洗浄液の像が映り込む。ちなみに、図２０の下側の映像はライセンスプレートＬＰの像であり、上側の薄墨の部分はカメラ１０のケースＣの像である。ライセンスプレートＬＰとケースＣの間の領域の画像情報Ｋは自車両Ｖの移動とともに刻々変化する。画像情報Ｋは、自車両Ｖが走行する道路の路面ＲＤの像と、この路面ＲＤの上に広がる後方の空ＳＫの像とを含む。図２０に示す画像情報Ｋには、レンズ１１に付着した洗浄液Ｗの像が映り込んでいる。
【０１１８】
図２０に示すような洗浄液Ｗが付着したレンズ１１を介して撮像された画像情報Ｋを用いて画像変換処理を行うと、洗浄液の像Ｗに応じた差分波形情報やエッジ情報が導出される。このような画像情報に基づいて上述した手法で差分波形情報又はエッジ情報を算出し、立体物検出処理を行うと洗浄液の像Ｗを他車両ＶＸの像と誤認識する場合がある。
【０１１９】
ここで、レンズ洗浄装置１００について説明する。図２１に、本実施形態のレンズ洗浄装置１００の概略構成を示す。図２１に示すように、レンズ洗浄装置１００は、洗浄液を少なくとも一時的に蓄える洗浄液タンク１０１と、洗浄液タンク１０１から供給される洗浄液を搬送する流路１０２と、流路１０２の端部に形成され、レンズ１１の表面に洗浄液Ｗを滴下する滴下口１０３ａ、１０３ｂと、外部から供給された気体を圧縮するエアコンプレッサ１０４と、圧縮気体を搬送する管１０５と、管１０５の端部に形成され、レンズ１１の表面に気体Ｅを吹き付ける噴出口１０６と、を備える。レンズ洗浄装置１００の上記各構成の動作は、制御装置１１０が制御する。制御装置１１０は、予め定義された所定のレンズ洗浄工程に従う制御プログラムにより、レンズ１１を洗浄する。なお、レンズ洗浄装置１００の他の例を、第２実施形態として後述する。第２実施形態に係るレンズ洗浄装置１００に本発明の制御を適用することはもちろん可能である。
【０１２０】
レンズ洗浄工程の内容は特に限定されないが、本実施形態のレンズ洗浄工程は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む。図２２は、本実施形態のレンズ洗浄工程を示すタイムチャートである。本実施形態のレンズ洗浄工程では、レンズ１１の表面を湿潤させるために洗浄液Ｗをレンズ１１に滴下する「レンズ湿潤工程Ａ」、滴下された洗浄液Ｗをレンズ１１の表面全体にいきわたらせるために、所定間隔で複数回にわたって気体をレンズ１１に間欠的に吹き付ける「第１エア吹き付け工程Ｂ」、洗浄液Ｗをレンズ１１に吹き付けてレンズ１１表面の汚れを洗い流す「洗浄工程Ｃ」、洗浄液Ｗを蒸発させてレンズ１１の表面を乾燥させる「第２エア吹き付け工程Ｄ」が、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄの順で実行される。
【０１２１】
具体的に、制御装置１１０は、タイミングＴＧ０で洗浄処理が開始すると、まず「レンズ湿潤工程Ａ」を実行させる。この「レンズ湿潤工程Ａ」では、２００ｍｓほどの間に、洗浄液Ｗを連続的にレンズ１１の表面に滴下する洗浄液滴下処理Ｐ１を行う。制御装置１１０は、「レンズ湿潤工程Ａ」をタイミングＴＧ１で終了させ、その後に「第１エア吹き付け工程Ｂ」を開始する。第１エア吹き付け工程Ｂでは、拡散用エア吹き付け処理Ｐ２〜Ｐ４を複数回行う。本実施形態では、３００ｍｓ〜１００ｍｓの周期で、間欠的に気体を２０ｍｓの間、３回の吹き付け処理を行うが、気体の吹き付け周期、吹き付け時間、吹き付け回数は気体の供給能力、レンズ１１の大きさに応じて任意に設定できる。制御装置１１０は、「第１エア吹き付け工程Ｂ」が完了したタイミングＴＧ２の後に「洗浄工程Ｃ」を開始し、５秒〜１０秒程度の間、洗浄液Ｗをレンズ１１の表面に吹き付ける洗浄液吹き付け処理Ｐ１０を行い、その完了タイミングＴＧ３の後に、「乾燥工程Ｄ」を開始し、３０秒程度の間、気体をレンズ１１の表面に吹き付ける乾燥用エア吹き付け処理Ｐ２０を行う。
【０１２２】
レンズ状態判断部３８は、上述したレンズ洗浄工程の内容に基づいて、レンズ１１の状態を判断する。レンズ湿潤工程Ａ、第１エア吹き付け工程Ｂ、洗浄工程Ｃ、第２エア吹き付け工程Ｄの各工程の進行状況において、レンズ１１の状態は刻々に変化するからである。本実施形態のレンズ状態判断部３８は、レンズ１１に付着した洗浄液Ｗの量の観点からレンズ１１の状態を判断する。
【０１２３】
レンズ状態判断部３８は、レンズ湿潤工程Ａの洗浄液滴下処理Ｐ１又は洗浄工程Ｃの洗浄液吹き付け処理Ｐ１０が行われている場合には、レンズ１１に付着した洗浄液の量は相対的に多いと判断する。この状態を、立体物の検出制御を行う対象となる「第１制御対象状態」と定義する。また、レンズ状態判断部３８は、第１エア吹き付け工程Ｂの拡散用エア吹き付け処理Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４、が行われている場合には、レンズ１１に付着した洗浄液の量は相対的に評価すると中程度であると判断する。この状態を、立体物の検出制御を行う対象となる「第２制御対象状態」と定義する。さらに、レンズ状態判断部３８は、第２エア吹き付け工程Ｄの乾燥用エア吹き付け処理Ｐ２０が行われている場合には、レンズ１１に付着した洗浄液の量は相対的に少ないと判断する。この状態を、立体物の検出制御を行う対象となる「第３制御対象状態」と定義する。
【０１２４】
レンズ洗浄時はレンズ１１に洗浄液が付着するので、レンズ洗浄時に撮像された画像情報の信頼性は、通常時（レンズ非洗浄時）に撮像された画像情報の信頼性に比べて劣るため、レンズ洗浄時においては、後述する立体物検出処理の抑制制御を常に実行することにより、他車両の検出精度を向上させることができる。
【０１２５】
しかし、立体物検出処理の抑制制御を常に実行する場合には処理負荷が増加するとともに、信頼性が担保できる場合においても抑制制御が行われ、却って他車両の検出精度が低下する場面が生じる場合がある。
【０１２６】
このため、発明者らは、先述した差分波形情報を用いて隣接車線を走行する他車両を検出する処理、又はエッジ情報を用いて隣接車線を走行する他車両を検出する処理のそれぞれについて、レンズ洗浄時における他車両検出の精度について検証を重ね、他車両の検出精度が低下する場面をさらに絞り込んだ。
【０１２７】
具体的に、発明者らは、エッジ情報を用いた他車両検出処理においては、洗浄液滴下処理Ｐ１が行われるレンズ湿潤工程Ａ、及び洗浄液吹き付け処理Ｐ１０が行われる洗浄工程Ｃにおいて（レンズ状態は第１制御対象状態）、レンズ洗浄時における他車両検出の精度が低下する可能性が特に高いという分析結果を得た。これは、レンズ湿潤工程Ａ洗浄工程Ｃにおいては、多量の洗浄液がレンズ１１を覆い、洗浄液の膜がレンズ１１の結像機能を妨げるので、立体物に対応するエッジが出にくいという理由が考えられる。
【０１２８】
また、発明者らは、差分波形情報を用いた他車両検出処理においては、拡散用エア吹き付け処理Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が行われる第１エア吹き付け工程Ｂにおいて（レンズ状態は第２制御対象状態）、レンズ洗浄時における他車両検出の精度が低下する可能性が特に高いという分析結果を得た。これは、第１エア吹き付け工程Ｂでは、断続的に吹き付けられるエアによって多量の洗浄液が玉状に分かれてレンズ１１の上を動くので、差分波形情報の結果に影響を与えるという理由が考えられる。
【０１２９】
さらに、発明者らは、第１エア吹き付け工程Ａにおいて最後に行われるエア吹き付け工程の開始タイミングからその終了タイミングまで、及び乾燥用エア吹き付け処理Ｐ２０が行われる第２エア吹き付け工程Ｄにおいて（レンズ状態は第３制御対象状態）、差分波形情報を用いた場合の相対速度の検出結果及びエッジ情報を用いた場合の相対速度の検出結果の精度が低下する可能性が特に高いという分析結果を得た。これは、第２エア吹き付け工程Ｄでは、連続的に吹き付けられるエアによって洗浄液がレンズ１１の上を流れるので、エッジ情報及び差分波形情報の経時的な変化に影響を与えるという理由が考えられる。また、第１エア吹き付け工程Ａでは、最初は洗浄液が多いが、エアの吹き付け処理回数が増加し、最後のエア吹き付け処理においては、第２エア吹き付け工程Ｄと同様の現象がみられるからである。
以上の発明者らの考察結果を図２３にまとめた。
【０１３０】
上記課題を解決するため、本発明の本実施形態に係る立体物検出装置１においては、制御部３９が、レンズ状態判断部３８によるレンズ状態の判断結果に基づいて、検出される立体物が誤って他車両ＶＸであると判断されることを抑制する。
【０１３１】
以下、本実施形態の立体物検出装置１の制御部３９について説明する。本実施形態の制御部３９は、前回の処理におけるレンズ状態判断部３８の判断結果を取得し、その判断結果において、レンズ１１の状態が所定の制御対象状態、つまり、制御部３９が抑制制御を実行するべき状態であるかを判断する。本発明における「制御対象状態」とは、レンズ１１に少なくとも洗浄液が付着している状態である。この洗浄液が付着している状態には、洗浄液が吹き付けられている状態、吹き付けられた洗浄液がレンズ１１に残留している状態、又は洗浄液を吹き付け後にエアーが吹き付けられ、その後においても洗浄液がレンズ１１に残留している状態の少なくとも一つの状態を含む。
【０１３２】
そして、制御部３９は、レンズ状態判断部３８によりレンズ状態が予め定義された、先述の第１〜第３制御対象状態であると判断された場合には、レンズ状態が各制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持し、言い換えれば検出される立体物が他車両ＶＸであるか否かの判断の出力を所定時間中断することにより、検出される立体物が誤って他車両ＶＸであると判断されることを抑制する。すなわち、レンズ洗浄による影響を受ける前の検出・判断結果を信頼し、その検出・判断結果を継続的に採用し、レンズ洗浄による影響を受ける制御対象状態においては検出・判断結果を求める処理を中止する。
【０１３３】
このように、レンズ洗浄時におけるレンズ１１の状態に応じて、レンズ洗浄前の検出結果又は判断結果が維持されるように立体物の検出処理及び判断処理を抑制するので、既に検出されていた立体物がレンズ洗浄処理によって一転して非検出となること、又は検出されていなかったレンズ洗浄処理により一転して検出されるなどの誤った判断がなされることを防止することができる。この結果、差分波形情報を用いて他車両ＶＸを検出する場合、又はエッジ情報を用いてエッジ情報を検出する場合であっても、レンズ１１を洗浄することによって検出結果の精度が低下することを防止し、検出領域を走行する他車両を高い精度で検出する立体物検出装置を提供することができる。
【０１３４】
この場合において、制御部３９は、レンズ状態判断部３８によりレンズ状態が制御対象状態であると判断され、かつレンズ状態が制御対象状態であると判断される直前に立体物検出部３３，３７により立体物が検出中である検出状態が識別された場合に、レンズ状態が制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持し、検出される立体物が他車両ＶＸであるか否かの判断又はその出力を所定時間中断する。
【０１３５】
つまり、制御部３９は、レンズ洗浄により制御対象状態となる前に立体物が検出された場合に限り、直前の検出結果を所定時間保持し、検出される立体物が他車両ＶＸであるか否かの判断又はその出力を所定時間中断し、検出される立体物が誤って他車両ＶＸであると判断されることを抑制する。
【０１３６】
このように、レンズ洗浄による影響を受ける前において、他車両ＶＸが検出されたという信頼性の高い検出・判断結果を継続的に採用し、レンズ洗浄による影響を受ける制御対象状態においては検出・判断結果を求める処理を中止するので、検出・判断結果がレンズ洗浄による影響を受けることを抑制し、高い精度で他車両ＶＸを検出することができる。
【０１３７】
なお、本処理における制御対象状態としては、先述した第１制御対象状態、第２制御対象状態、又は第３制御対象状態のいずれの状態をも設定することが可能である。もちろん、第１〜第３の制御対象状態のすべてを制御対象状態として、その直前の検出結果を所定時間保持し、検出される立体物が他車両ＶＸであるか否かの判断又はその出力を所定時間中断してもよい。なお、第１〜第３の制御対象状態としては、本実施形態の洗浄工程に基づいて定義するが、異なる洗浄工程に基づいて異なる制御対象状態を定義することができる。この場合において、洗浄液が点滴される前後の状態、洗浄液が吹き付けられる前後の状態などの「レンズ１１に洗浄液が付着している状態」を「制御対象状態」として定義することができる。「レンズ１１に洗浄液が付着している状態」には、洗浄液が点滴された後又は洗浄液が吹き付けられた後にエアーが吹き付けられ、レンズ１１に洗浄液が残留している状態を含む。
【０１３８】
本実施形態の制御部３９は、先述した他車両ＶＸの検出精度が低下する場面を考慮し、差分波形情報を用いて立体物を検出する場合には、第２制御対象状態を制御対象状態として設定し、エッジ情報を用いて立体物を検出する場合には、第１制御対象状態を制御対象状態として設定する。
【０１３９】
立体物検出部３３が差分波形情報を用いて立体物を検出する処理において、本実施形態の制御部３９は、レンズ状態判断部３８がレンズ状態をレンズ１１に付着した洗浄液の量が中程度である第２制御対象状態であると判断した場合に、レンズ状態が第２制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持し、検出される立体物が他車両ＶＸであるか否かの判断又はその出力を所定時間中断する。ちなみに、レンズ状態判断部３８は、レンズ洗浄工程が第１エア吹き付け工程Ｂの開始タイミングから、この第１エア吹付工程Ｂの完了タイミングまでであることに基づいて、レンズ状態をレンズ１１に付着した洗浄液の量が中程度である第２制御対象状態であると判断する。
【０１４０】
これにより、差分波形情報を用いて立体物を検出する処理において、レンズ洗浄処理又はレンズ１１に付着した洗浄液による他車両ＶＸの検出精度が低下する傾向が高い第２制御対象状態であると判断された場合に、他車両ＶＸの誤検知を抑制する処理を選択的に実行することができるので、処理負荷が少なく、過剰な抑制処理を実行しないようにすることができる。この結果、他車両ＶＸの検出精度を向上させることができる。
【０１４１】
制御部３９は、レンズ状態判断部３８が識別した第１エア吹付工程Ｂにおけるエア吹き付け回数Ｐ２〜Ｐ４が多いほど、レンズ状態が第２制御対象状態であると判断される直前の検出結果を保持する所定時間を短く設定する。先述したように、第１エア吹付工程Ｂでは、断続的に吹き付けられるエアによって多量の洗浄液が玉状に分かれてレンズ１１の上を動くことが予測され、この現象が原因となって差分波形情報に影響を与える。第１エア吹付工程Ｂにおいてエアの吹き付けが断続的に実行されるたびに、レンズ１１上に溜まった洗浄液は徐々に吹き流され、レンズ１１上を動く洗浄液は減少する。つまり、エアの吹き付け回数が多いほど、差分波形情報に影響を与えるレンズ１１上の洗浄液の量は減少するので、レンズ状態が第２制御対象状態であると判断される直前の検出結果を保持する所定時間を短くすることにより、リアルタイムの検出結果を優先させることができる。
【０１４２】
他方、立体物検出部３７がエッジ情報を用いて立体物を検出する処理において、本実施形態の制御部３９は、レンズ状態判断部３８がレンズ状態をレンズ１１に付着した洗浄液の量が高程度である第１制御対象状態であると判断した場合に、レンズ状態が第１制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持し、検出される立体物が他車両ＶＸであるか否かの判断又はその出力を所定時間中断する。ちなみに、レンズ状態判断部３８は、レンズ洗浄工程がその開始タイミングからレンズ湿潤工程Ａの完了タイミングまでのレンズ状態、又は洗浄工程Ｃの開始タイミングから洗浄工程Ｃの終了タイミングまでのレンズ状態を、レンズ１１に付着した洗浄液の量が高程度である第１制御対象状態であると判断する。
【０１４３】
これにより、エッジ情報を用いて立体物を検出する処理において、レンズ洗浄処理又はレンズ１１に付着した洗浄液による他車両ＶＸの検出精度が低下する傾向が高い第１制御対象状態であると判断された場合に、他車両ＶＸの誤検知を抑制する処理を選択的に実行することができるので、処理負荷が少なく、過剰な抑制処理を実行しないようにすることができる。この結果、他車両ＶＸの検出精度を向上させることができる。
【０１４４】
また、本実施形態の制御部３９は、レンズ状態判断部３８がレンズ状態をレンズ１１に付着した洗浄液の量が少量である第３制御対象状態であると判断した場合に、レンズ状態が第３制御対象状態であると判断される直前に検出された立体物の相対速度又は当該相対速度に基づいて導出された立体物が他車両ＶＸであるか否かの判断結果を所定時間保持し、検出される立体物が他車両ＶＸであるか否かの判断又はその出力を所定時間中断する。ちなみに、レンズ状態判断部３８は、第１エア吹き付け工程Ａにおいて最後に行われるエア吹き付け処理Ｐ４の開始タイミングからその終了タイミングまで、及び第２エア吹き付け工程Ｄの開始タイミングから、この第２エア吹き付け工程Ｄの完了タイミングまでのレンズ状態を、レンズ１１に付着した洗浄液の量が少量である第３制御対象状態であると判断する。本処理は、差分波形情報を用いて立体物を検出する処理であっても、エッジ情報を用いて立体物を検出する処理であっても適用することができる。
【０１４５】
これにより、乾燥工程において連続的に吹き付けられたエアによってレンズ１１上を移動する洗浄液が差分波形情報／エッジ情報の経時的な変化に影響を与え、立体物の相対速度の検出精度が低下する傾向が高い第３制御対象状態であると判断された場合に、相対速度の検出処理を選択的に抑制するので、処理負荷が少なく、過剰な抑制処理を実行しないようにすることができる。この結果、他車両ＶＸの検出精度を向上させることができる。
【０１４６】
上述したレンズ１１の各制御対象状態に対応する制御処理内容を図２４にまとめた。
【０１４７】
本実施形態の制御命令は、検出された立体物を誤って他車両ＶＸと判断することを防止するために、立体物検出部３３、３７、立体物判断部３４へ送出される。本実施形態の計算機３０はコンピュータであるため、立体物検出処理、立体物判断処理、レンズ状態判断処理に対する制御命令は各処理のプログラムに予め組み込んでもよいし、実行時に送出してもよい。これにより、レンズ１１が所定の制御対象状態であると判断された場合には、その判断がされる直前の検出・判断結果をそのまま保ち、新たな検出・判断処理を中断するので、レンズ洗浄処理によって誘起される誤検出することを防止することができる。
【０１４８】
以下、図２５のフローチャートに基づいて、本実施形態の立体物検出装置１の制御手順を説明する。図２５に示す処理は、前回の立体物検出処理の後に、前回処理の結果を利用して行われる今回の立体検出処理である。
【０１４９】
まず、図２５に示すステップＳ４１において、レンズ状態判断部３８は、レンズ洗浄装置１００によって実行されるレンズ洗浄工程の内容に基づいて、レンズ１１の状態が所定の制御対象状態であるか否かを判断する。
【０１５０】
ここで図２６のフローチャートに基づいてレンズ状態の判断処理の制御手順を説明する。レンズ状態判断部３８は、レンズに付着する洗浄液の量の観点から、レンズ洗浄工程の内容に基づいてレンズ状態を判断する。ステップＳ６２において、レンズ状態判断部３８は、レンズ湿潤工程Ａの洗浄液滴下処理Ｐ１又は洗浄工程Ｃの洗浄液吹き付け処理Ｐ１０が行われている場合には、レンズ１１に付着した洗浄液の量は相対的に多いと判断し、ステップＳ６５に進む。そしてステップＳ６５において、レンズ状態判断部３８は、レンズ状態は第１制御対象状態であると判断する。
【０１５１】
続くステップＳ６３において、レンズ状態判断部３８は、第１エア吹き付け工程Ｂの拡散用エア吹き付け処理Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４、が行われている場合には、レンズ１１に付着した洗浄液の量は相対的に評価すると中程度であると判断し、ステップＳ６６に進む。そしてステップＳ６６において、レンズ状態判断部３８は、レンズ状態は第２制御対象状態であると判断する。
【０１５２】
続くステップＳ６４において、レンズ状態判断部３８は、第２エア吹き付け工程Ｄの乾燥用エア吹き付け処理Ｐ２０が行われている場合、第１エア吹き付け工程Ｂにおける最後の拡散用エア吹き付け処理Ｐ４が行われている場合には、レンズ１１に付着した洗浄液の量は相対的に少ないと判断し、ステップＳ６７に進む。そしてステップＳ６７において、レンズ状態判断部３８は、レンズ状態は第３制御対象状態であると判断する。
【０１５３】
さらに、制御対象となる処理を特定する。ステップＳ６５でレンズ状態が第１制御対象状態であると判断された場合には、ステップＳ６８に進み、立体物の検出処理及び判断処理を制御対象処理とする（直前の結果の保持処理を実行する対象とする）。同様にステップＳ６６でレンズ状態が第２制御対象状態であると判断された場合には、ステップＳ６９に進み、立体物の検出処理及び判断処理を制御対象処理とする（直前の結果の保持処理を実行する対象とする）。
【０１５４】
ステップＳ６７でレンズ状態が第３制御対象状態であると判断された場合には、ステップＳ７０に進み、相対速度の検出、及び相対速度に基づいた立体物の検出処理及び判断処理を制御対象処理とする（直前の結果の保持処理を実行する対象とする）。
【０１５５】
さらに、レンズ状態が第１制御対象状態である場合には、ステップＳ７１において、検出・判断処理の保持時間又は中断時間をＴ３に設定する。レンズ状態が第２制御対象状態である場合には、ステップＳ７２において、検出・判断処理の保持時間又は中断時間をＴ２に設定する。レンズ状態が第３制御対象状態である場合には、ステップＳ７３において、検出・判断処理の保持時間又は中断時間をＴ１に設定する。相対速度の検出又は相対速度に基づく立体物の検出・判断処理に対する保持時間又は中断時間Ｔ１は、立体物の検出・判断処理に対する保持時間又は中断時間Ｔ２、Ｔ３よりも短い。相対速度は立体物の検出結果の経時的な変化情報に基づいて検出されるので、過去の結果をあまり長い時間保持すると、検出される相対速度の精度が低下する可能性があるからである。また、エッジ情報に基づいて立体物検出処理を行う場合の保持時間又は中断時間Ｔ３は、差分波形情報に基づいて立体物検出処理を行う場合の保持時間又は中断時間Ｔ２よりも長く設定することができる。レンズ１１に付着した洗浄液の量が多い第１制御対象状態は相対的に長い時間継続する傾向があるからである。もちろん、Ｔ３とＴ２は同じ長さの時間として設定してもよい。
【０１５６】
レンズ状態を判断し、制御対象処理を特定し、保持時間・中断時間Ｔ１〜Ｔ３の決定処理の後、又はこれに並行して、図２５のステップＳ４２以降の処理を行う。
【０１５７】
図２５に戻り、ステップ４２において、制御部３９は、ステップ４１の判断結果を評価する。制御部３９は、ステップＳ４１において、レンズ状態が抑制制御を実行する状態として定義された「制御対象状態」であると判断された場合には、ステップＳ４３へ進み、レンズ状態が抑制制御を実行する状態として定義された「制御対象状態」ではないと判断された場合にはステップＳ４６へ進む。レンズ１１の「制御対象状態」は、適宜に定義することができる。たとえば、エッジ情報に基づいて他車両ＶＸを検出する場合には、「制御対象状態」を図２３、２４に示す第１制御対象状態と定義し、差分波形情報に基づいて他車両ＶＸを検出する場合には、「制御対象状態」を図２３、２４に示す第２制御対象状態と定義することができる。これと併せて、「制御対象状態」を図２３、２４に示す第３制御対象状態と定義することができる。
【０１５８】
ステップＳ４３において、制御部３９は、レンズ状態が制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持し、検出される立体物が他車両ＶＸであるか否かの判断処理（検出処理）又はその出力処理を所定時間中断する。
【０１５９】
本処理を図２７に基づいて説明する。まず立体物に関する検出・判断結果がタイミングＥ１０〜Ｅ１１の時間Ｅ１で発生し、その後のタイミングＷ１０〜Ｗ１１の時間Ｗにレンズ状態が制御対象状態であると判断された場面を例にする。制御部３９は、レンズ状態が制御対象状態であると判断されたタイミングＷ１の直前の時間Ｅ１において検出された立体物に関する検出・判断結果を保持する。つまり、制御部３９は、立体物に関する検出・判断結果が出力されたタイミングＥ１０〜Ｅ１１を経過した後の所定時間Ｋ１の間、この時間Ｅ１における検出・判断結果を実際の検出・判断結果と擬制して、これに基づいて他車両ＶＸの判断処理（立体物検出処理）を実行する。所定時間Ｋ１は、任意に設定することができる。この直前の検出・判断結果の保持処理、新たな検出・判断処理又はその出力処理の中断により、実際に実行された時間Ｅ１における検出・判断結果は、時間Ｅ１０にわたって検出・判断されたものとして取り扱われる（擬制される）。
【０１６０】
このように、制御部３９は、レンズ状態が所定の制御対象状態となる直前の検出結果又は判断結果を所定時間保持し、レンズ状態が所定の制御対象状態となった後の所定時間は新たに取得された画像情報に基づいて立体物が他車両ＶＸであるか否かの判断を行わない。本処理により、検出結果の精度が低下しがちなレンズ状態が所定の制御対象状態である場面であっても、検出される立体物を誤って他車両ＶＸであると判断することを抑制できる。
【０１６１】
ステップ４３の後は、直接ステップＳ４６に進んでもよいし、ステップＳ４４、４５の処理を経てからステップＳ４６に進んでもよい。ステップＳ４４においては、制御部３９は立体物検出部３３、３７により立体物が検出中であるか否かを判断する。そして、立体物が検出中である場合には、ステップＳ４５に進んで、ステップＳ４３において実行された検出・判断結果を保持する所定時間を延長し、検出・判断処理又はその出力処理を中断する所定時間を延長する。立体物が検出されているという検出・判断結果は信頼性が高いという観点に基づいて、立体物検出中の判断を尊重し、他車両ＶＸの検出精度を向上させる。
【０１６２】
続くステップＳ４６において、差分波形情報又はエッジ情報に基づいて立体物（他車両）検出し、さらにステップＳ４７において、ステップＳ４６において検出された立体物が他車両ＶＸであるか否かを判断し、立体物が他車両ＶＸである場合には、ステップＳ４８において他車両が存在する旨の判断結果を出力し、立体物が他車両ＶＸでない場合には、ステップＳ４９において他車両は存在しない旨の判断結果を出力する。ステップＳ４６及びステップＳ４７における処理は、先に図１１及び１２において説明した差分波形情報に基づく他車両ＶＸの検出処理、同じく図１７及び図１８において説明したエッジ情報に基づく他車両ＶＸの検出処理と共通する。また、ステップＳ４４において立体物が検出されていない場合には、ステップＳ５０へ進んで立体物の検出処理を終了する、又はステップＳ４９へ進んで他車両は存在しないと判断してもよい。
【０１６３】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態のレンズ洗浄装置１００として適用できる他のレンズ洗浄装置１００について図面に基づいて説明する。
【０１６４】
本実施形態のレンズ洗浄装置１００は、吐出口がカメラのレンズ面を向くように配置され且つ洗浄液を吐出口へ導く洗浄液通路及び圧縮空気を吐出口へ導く空気通路を有するノズルと、ノズルに洗浄液を送出する洗浄液送出手段と、ノズルに圧縮空気を送出する圧縮空気送出手段とを備え、洗浄液送出手段を作動させ、且つ、圧縮空気送出手段を断続的に複数回作動させることにより、吐出口より洗浄液と圧縮空気を噴射してレンズ面を洗浄する。
【０１６５】
図２８は、本発明の一実施形態に係る車載カメラのレンズ洗浄装置の構成を示すブロック図である。図２８に示すように、本実施形態に係るレンズ洗浄装置１００は、洗浄液を蓄積する洗浄液貯留タンク２と、該洗浄液貯留タンク２に蓄積された洗浄液を送り出す洗浄液ポンプ３（洗浄液供給手段）と、圧縮空気を送り出す空気ポンプ５（圧縮空気供給手段）と、カメラ１のレンズ面に向けて洗浄液、圧縮空気、或いは洗浄液と圧縮空気との混合を吐出するノズル７と、を備えている。
【０１６６】
更に、洗浄液ポンプ３にて送出される洗浄液を、該洗浄液を蓄積する二次タンク１３に導く洗浄液配管４と、空気ポンプ５にて送出される圧縮空気を、ノズルユニット２２のノズル７に導く空気配管６と、洗浄液ポンプ３及び空気ポンプ５の作動を制御する制御部（制御手段）８と、を備えている。
【０１６７】
図２９（ａ）は、車両の後部に搭載されるカメラ１に、本実施形態に係るレンズ洗浄装置１００を設置した状態を示す斜視図、図２９（ｂ）は、図２９（ａ）に示すレンズ洗浄装置１００を「Ａ」方向から見た図である。図２９（ａ）に示すように、車両後部に固定されたカメラ１の側部近傍には、やはり車両後部に固定されてレンズ面１ａを洗浄するノズルユニット２２が設けられている。ノズルユニット２２には、レンズ面１ａに向けて洗浄液及び圧縮空気を噴出するノズル７、及びキャップ７ｄが設けられている。ノズル７は、図２９（ｂ）に示すように、その先端部に洗浄液及び圧縮空気を噴出する２個の吐出口１０ａ，１０ｂが設けられている。即ち、ノズル７の吐出口１０ａ，１０ｂよりレンズ面１ａに向けて洗浄液及び圧縮空気を噴出することにより、レンズ面１ａに付着した異物を除去する構成とされている。
【０１６８】
図３０は、図２９（ａ）に示すノズルユニット２２の一部破断斜視図である。図３０に示すように、ノズルユニット２２の先端側に設けられるノズル７には、その中央部に圧縮空気を導入する空気通路１２が設けられ、該空気通路１２の左右両側には、洗浄液を導入する洗浄液通路１１ａ，１１ｂが設けられている。また、空気通路１２、及び洗浄液通路１１ａ，１１ｂの先端はカメラ１のレンズ面１ａを向くように、略直角に屈曲している。
【０１６９】
更に、洗浄液通路１１ａ，１１ｂの上流側には、洗浄液を一時的に蓄積する二次タンク１３が設けられている。該二次タンク１３の側部には、洗浄液配管４を接続するためのプラグ１３ａ、及び空気配管６を接続するためのプラグ１３ｂが設けられており、このうちプラグ１３ｂは、二次タンク１３の下方に設けられた流路を介して空気通路１２に接続されている。即ち、プラグ１３ｂを経由してノズルユニット２２内に導入される圧縮空気は直接空気通路１２に導入される。
【０１７０】
また、プラグ１３ａは、二次タンク１３に接続されており、該プラグ１３ａを経由して供給される洗浄液は、二次タンク１３の上方から内部に流入する。この際、プラグ１３ａから二次タンク１３に接続される配管は、図３３（ｂ）の符号２３に示すように、鉛直方向を向いている。この配管２３の詳細については後述する。
【０１７１】
また、図３０に示すように、二次タンク１３の底部は、２系統の洗浄液通路１１ａ，１１ｂに接続されている。従って、図２８に示した空気ポンプ５より送出される圧縮空気は、空気配管６を経由してノズル７の空気通路１２に導入され、一方、洗浄液ポンプ３より送出される洗浄液は、二次タンク１３に蓄積された後に、２系統の洗浄液通路１１ａ，１１ｂに導入されることになる。
【０１７２】
図３１（ｂ）は、ノズル先端部の詳細な構成を示す説明図であり、図３１（ａ）に示す符号Ｐ１の部分の断面図を示している。図３１（ｂ）に示すように、ノズル７の先端部は中央に空気通路１２が設けられ、該空気通路１２を挟むように、２つの洗浄液通路１１ａ，１１ｂが設けられている。
【０１７３】
各洗浄液通路１１ａ，１１ｂは、先端部１５ａ，１５ｂに接続されており、この際、先端部１５ａ，１５ｂの流路面積は洗浄液通路１１ａ，１１ｂの流路面積よりも小さくされている。従って、洗浄液通路１１ａ，１１ｂを流れる洗浄液は、先端部１５ａ，１５ｂ内で流速が速くなる。
【０１７４】
一方、空気通路１２の先端は、２つの先端部１４ａ，１４ｂに分岐している。この際、先端部１４ａ，１４ｂの流路面積は、空気通路１２の流路面積よりも小さくされている。従って、空気通路１２を流れる圧縮空気は、先端部１４ａ，１４ｂを通過する際に流速が速くなる。
【０１７５】
そして、一方の洗浄液通路１１ａの先端部１５ａと、空気通路１２の一方の先端部１４ａが合流して合流路１６ａとされ、この先端が吐出口１０ａ（図２９（ｂ）参照）とされている。また、他方の洗浄液通路１１ｂの先端部１５ｂと空気通路１２の他方の先端部１４ｂが合流して合流路１６ｂとされ、この先端が吐出口１０ｂ（図２９（ｂ）参照）とされている。この際、合流路１６ａと合流路１６ｂは、先端側に向けて互いに広がる方向を向いている。
【０１７６】
従って、図２８に示す洗浄液ポンプ３より送出された洗浄液が二次タンク１３内に蓄積され、且つ、空気ポンプ５より圧縮空気が送出されると、圧縮空気が流速を高めて噴射され、更に、圧縮空気が噴射されることにより洗浄液通路１１ａ，１１ｂが負圧となって二次タンク１３に蓄積された洗浄液を吸引する。このため、圧縮空気及び洗浄液が２つの合流路１６ａ，１６ｂを経由して吐出口１０ａ，１０ｂから噴射され、レンズ面１ａに吹き付けられることになる。この際、洗浄液と圧縮空気が混合した液体は図３２に示すように、広がる方向に噴射されることになり、レンズ面１ａ全体を洗浄することができる。
【０１７７】
また、図３１（ｂ）に示すように、ノズル７の先端部の噴射面７ａは、その周囲の側面７ｂよりも前方に突起した構成とされている。従って、吐出口１０ａ，１０ｂより噴射される洗浄液がノズル７の側面７ｂに付着することを防止できる。具体的には、図３２の符号Ｐ２，Ｐ３に示す領域に洗浄液が付着することを防止できる。
【０１７８】
図３３（ｂ）は、図３３（ａ）に示すノズルユニット２２を「Ｄ」方向から見た断面図である。図３３（ｂ）に示すように、ノズル７の底面７ｃと、カメラ１の上面１ｂとの間には、若干の隙間が設けられている。更に、隙間の幅は、奥側に向かうに連れて狭くなるように構成されている。このような構成により、ノズル７の底面７ｃとカメラ１の上面１ｂとの間に洗浄液が侵入した場合でも、この洗浄液は表面張力によってノズル７とカメラ１の隙間部分の奥側に徐々に押し出され、カメラ１の正面視の左右側から外部に放出されることになる。つまり、ノズル７の底面７ｃとカメラ１の上面１ｂとの間に若干の隙間が存在することにより、洗浄液が滞留して固形化する等の問題を回避することができる。
【０１７９】
また、図３３（ｂ）に示すように、ノズル７の上流側に設けられる二次タンク１３の上部には、該二次タンク１３内に洗浄液を供給するための供給口１３ｃが設けられ、該供給口１３ｃには、鉛直方向を向く配管２３が設けられている。そして、該配管２３が図３０に示したプラグ１３ａに接続される。配管２３が鉛直方向を向くことにより、洗浄液ポンプ３（図２８参照）より洗浄液の供給が停止している場合には、管路中に蓄積された洗浄液が不規則に二次タンク１３内に流入することを回避できる。即ち、二次タンク１３内が空になった状態で、振動などに起因して二次タンク１３内に洗浄液が流入することを防止することができる。
【０１８０】
また、二次タンク１３の上面には逆止弁２４が設けられている。逆止弁２４は、例えばアンブレラ弁であり、二次タンク１３内の圧力が負圧になった場合には弁が解放されて通気孔２５から外気が導入され、二次タンク１３内の圧力が正圧になった場合には、弁が閉鎖されて外気への放出を防止する構成とされている。
【０１８１】
更に、図３３（ｂ）に示すように、二次タンク１３の底面１３ｄは前側（図中左側）に向けて下降するように傾斜しており、更に、二次タンク１３の出口配管、及びノズル７に設けられる洗浄液通路１１ａ，１１ｂ、空気通路１２（図３０参照）も同様に、前側に向けて下降するように傾斜する構成とされている。このような構成とすることにより、二次タンク１３内に蓄積された洗浄液は一定の場所に滞留することがなく、各部位の傾斜により確実に下流側へと流れることになる。
【０１８２】
次に、図２８に示した制御部（制御手段）８の詳細な構成について、図３４に示すブロック図を参照して説明する。図３４に示すように制御部８は、車両に搭載されるコントロールユニットと接続されて、自車速度情報３１，ワイパースイッチ情報３２，ウォッシャースイッチ情報３３、シフトポジション情報３４，ヘッドライトスイッチ情報３５の各種の車両情報を取得し、更に、カメラ１で撮像される映像であるカメラ映像情報４１を取得する。
【０１８３】
また、該制御部８は、カメラ映像情報４１に基づいてカメラ１のレンズ面１ａに汚れが生じているか否かを判断する汚れ状態判断部５５（汚れ状態判断手段）と、各種の車両情報に基づいてレンズ面１ａの洗浄モード（詳細については後述する）を判断する洗浄動作判断部５１と、を有している。更に、洗浄動作判断部５１にて判断された洗浄モードに基づいて、空気ポンプ５の駆動を制御する空気ポンプ駆動部５２と、洗浄液ポンプ３の駆動を制御する洗浄液ポンプ駆動部５３と、洗浄動作に異常が発生した際に報知信号を出力する報知部５４と、を備えている。また、制御部８は、報知部５４より報知信号が出力された際に、警報が発生していることを報知する警報器６１に接続されている。
【０１８４】
次に、洗浄動作判断部５１による判断結果に応じて適宜設定される各種の洗浄モードについて説明する。本実施形態では、洗浄液と圧縮空気を噴射してレンズ面１ａを洗浄する加圧洗浄モードと、圧縮空気のみを送出してレンズ面１ａに付着した水滴を除去するエアブローモード、及び洗浄液を断続的にレンズ面１ａに滴下してレンズ面１ａに汚れが付着し難くする連続注水モードの３つのモードを設定しており、レンズ面１ａの汚れ状態、及び天候状態等の各種条件に応じて、３つのモードのうちのいずれかを適宜選択して実行することにより、カメラ１を効果的に洗浄する。
【０１８５】
初めに、加圧洗浄モードについて説明する。加圧洗浄モードでは、図３４に示す洗浄液ポンプ駆動部５３の制御により洗浄液ポンプ３を短時間駆動させて二次タンク１３内に洗浄液を蓄積し、これと同時に空気ポンプ駆動部５２の制御により空気ポンプ５を駆動させる。具体的には、図３６（ａ），（ｂ）に示すように、時刻ｔ０にて洗浄液ポンプ３及び空気ポンプ５を共に駆動させる。
すると、時間ｔ０〜ｔ１（例えば、２００ｍsec）にて、洗浄液貯留タンク２に貯留されている洗浄液が洗浄液配管４を経由して二次タンク１３に供給され、該二次タンク１３内に洗浄液が蓄積される。なお、時間ｔ０〜ｔ１は、洗浄液ポンプ３により二次タンク１３内に洗浄液を満タンとする時間として設定されている。
【０１８６】
また、空気ポンプ５より送出される圧縮空気は、空気配管６を経由して図３０に示したノズル７内の空気通路１２に導入され、その後、この圧縮空気は図３１（ｂ）に示した先端部１４ａ，１４ｂから合流路１６ａ，１６ｂに向けて送出される。この際、先端部１４ａ，１４ｂは、空気通路１２よりも流路面積が小さく設定されているので、先端部１４ａ，１４ｂでは空気の流速が速くなる。従って、合流路１６ａ，１６ｂの下流側となる洗浄液通路１１ａ，１１ｂの先端部１５ａ，１５ｂが負圧となり、二次タンク１３内に蓄積された洗浄液が吸引され、吸引された洗浄液は洗浄液通路１１ａ，１１ｂを経由して合流路１６ａ，１６ｂに流入する。
【０１８７】
その結果、合流路１６ａ，１６ｂより洗浄液がミスト状となって圧縮空気と共に噴射される。従って、合流路１６ａ，１６ｂの先端となる吐出口１０ａ，１０ｂから、ミスト状の洗浄液を噴射してレンズ面１ａに吹き付けることができる。このため、レンズ面１ａに付着した異物を、ミスト状の洗浄液と空気圧力との相乗作用により除去することができる。
【０１８８】
また、二次タンク１３内の洗浄液が噴射され、図３６（ｂ）に示す時刻ｔ２にて洗浄液が全て消費されると、その後のｔ２〜ｔ３間は圧縮空気のみが噴射されることになり、この圧縮空気によりレンズ面１ａに付着した水滴を除去することができる。
【０１８９】
つまり、加圧洗浄モードは、空気ポンプ５（圧縮空気供給手段）を作動させて、吐出口１０ａ，１０ｂより圧縮空気を噴射し、且つ、圧縮空気の噴射により生じる負圧にて洗浄液通路１１ａ，１１ｂに供給される洗浄液を吸引して吐出口１０ａ，１０ｂより洗浄液を噴射し、噴射した圧縮空気及び洗浄液によりレンズ面１ａを洗浄するモードである。この加圧洗浄モードは、レンズ面１ａに付着した泥等の異物を除去する用途に適している。
【０１９０】
また、図３６（ａ）に示した洗浄液ポンプ３の駆動時間を長く設定すれば（例えば、ｔ０〜ｔ１間を４００ｍsec）、洗浄液ポンプ３の圧力により二次タンク１３内に蓄積された洗浄液を押し出すことができ、洗浄液通路１１ａ，１１ｂに洗浄液を加圧して供給できるので、レンズ面１ａを高圧洗浄することが可能となる。
【０１９１】
次に、エアブローモードについて説明する。エアブローモードでは、二次タンク１３内に洗浄液が蓄積されていない状態で、図３４に示す空気ポンプ駆動部５２を制御し、空気ポンプ５のみを駆動させる。具体的には、図３７（ａ）に示すように、洗浄液ポンプ３を停止させ、図３７（ｂ）に示すように、空気ポンプ５を時間ｔ１０〜ｔ１１（例えば、２秒）で駆動させる。すると、圧縮空気は空気通路１２の先端部１４ａ，１４ｂ、及び合流路１６ａ，１６ｂを経由して吐出口１０ａ，１０ｂより噴射され、レンズ面１ａに吹き付けられる。その結果、カメラ１のレンズ面１ａに付着した水滴を空気圧により除去することができる。
【０１９２】
この際、二次タンク１３に連結される配管２３は、図３３（ｂ）に示したようにほぼ鉛直方向を向いており、また、二次タンク１３の底面１３ｄ、及び洗浄液の配管が下方に向いて傾斜しているので、二次タンク１３内、及びその配管に洗浄液は残留していない。このため、圧縮空気が噴射されて二次タンク１３内が負圧となった場合でも、洗浄液が合流路１６ａ，１６ｂ側に導入されることを防止でき、圧縮空気に洗浄液が混入することを防止できる。このため、圧縮空気を噴射してレンズ面１ａに付着した水滴を除去する際に、圧縮空気に混入した洗浄液が再度レンズ面１ａに付着するという問題の発生を回避することができる。即ち、エアブローモードは、洗浄液の供給が遮断された状態で空気ポンプ５（圧縮空気供給手段）より空気配管６に圧縮空気を供給し、吐出口１０ａ，１０ｂより圧縮空気を噴射することにより、レンズ面１ａを洗浄するモードである。また、エアブローモードは、レンズ面１ａに付着した水滴を除去することに適している。
【０１９３】
次に、連続注水モードについて説明する。連続注水モードでは、洗浄液ポンプ駆動部５３の制御により洗浄液ポンプ３から二次タンク１３内に洗浄液を供給し、更に、空気ポンプ駆動部５２の制御により空気ポンプ５を断続的に駆動させることにより、レンズ面１ａに洗浄液を滴下する。具体的には、図３８に示すように、時間ｔ２０〜ｔ２１で洗浄液ポンプ３を駆動させて二次タンク１３に洗浄液を蓄積し、その後、時刻ｔ２２にて空気ポンプ５を時間Ｔ１の間に断続的に複数回駆動させることにより、洗浄液を少量ずつレンズ面１ａに滴下する。例えば、時間ｔ２２〜ｔ２３を３０ｍsecとしてレンズ面１ａに少量（例えば、０．２５cc）ずつ洗浄液を滴下する。
【０１９４】
その結果、レンズ面１ａを常に濡らした状態を保持することができ、雨天時に自車の巻き上げた水滴に含まれる汚れ成分が析出することを防止することができる。即ち、連続注水モードは、圧縮空気を吐出口１０ａ，１０ｂより断続的に複数回噴射し、圧縮空気の噴射により生じる負圧により洗浄液を吸引して、吐出口１０ａ，１０ｂよりレンズ面１ａに洗浄液を噴射するモードである。そして、この連続注水モードは、雨天時にレンズ面１ａを濡らした状態に維持して、レンズ面１ａに汚れ成分が析出することを未然に防止することに適している。
【０１９５】
上述の構成を備える第２実施形態のレンズ洗浄装置１００を用いれば、第１実施形態において説明した所定の洗浄工程を制御装置１１０の制御下において実行することができる。
【０１９６】
次に、上述のように構成された本実施形態に係る車載カメラのレンズ洗浄装置１００の作用を、図３５に示すフローチャートを参照して説明する。図３５は、制御部８による処理手順を示しており、所定の演算周期毎に実行される。初めに、ステップＳ１において、制御部８の洗浄動作判断部５１は、自車両情報を取得する。即ち、図３４に示した各種の車両情報３０、具体的には、自車速度情報３１，ワイパースイッチ情報３２，ウォッシャースイッチ情報３３，シフトポジション情報３４，及びヘッドライトスイッチ情報３５を取得する。
【０１９７】
ステップＳ２において、制御部８の汚れ状態判断部５５は、カメラ映像情報４１を取得する。
【０１９８】
ステップＳ３において、汚れ状態判断部５５は、カメラ映像に基づいて、レンズ面１ａに汚れが生じているか否かを判断する。汚れが生じているか否かの判断は、撮像した画像に対して所定の画像処理を施し、光が遮断されている部位が存在するか否かを判断することにより行うことができる。また、レンズ面１ａの汚れ判定は、ヘッドライトスイッチ情報３５に基づいて昼夜を判定し、昼か夜かに応じて汚れ判定の条件を変化させても良い。このような処理を行うことにより、より高精度な汚れ判定が可能となる。そして、汚れが生じている場合には（ステップＳ３で「あり」）、ステップＳ４に処理を進め、汚れが生じていない場合には（ステップＳ３で「なし」）、ステップＳ７に処理を進める。
【０１９９】
ステップＳ４において、洗浄動作判断部５１は、過去の加圧洗浄回数が予め設定した閾値回数（例えば、３回）未満であるか否かを判定する。そして、閾値回数未満である場合には（ステップＳ４でＹＥＳ）、ステップＳ５において、洗浄動作判断部５１は、加圧洗浄モードでレンズ面１ａを洗浄する。即ち、空気ポンプ駆動部５２により空気ポンプ５を駆動させ、洗浄液ポンプ駆動部５３により洗浄液ポンプ３を駆動させることにより、ノズル７の吐出口１０ａ，１０ｂより洗浄液、及び圧縮空気を噴射させて、レンズ面１ａに付着した汚れを洗浄する。
【０２００】
一方、過去の加圧洗浄回数が閾値回数以上となった場合には（ステップＳ４でＮＯ）、閾値回数だけ加圧洗浄モードによる洗浄を行ったにも拘わらずレンズ面１ａの汚れが除去されないと判断されるので、ステップＳ６において、報知部５４より警報信号を出力する。これにより警報器６１より警報が発せられることになり、レンズ面１ａの汚れが除去されないことを運転者に気づかせることができる。
【０２０１】
また、ステップＳ３の処理にてレンズ面１ａに汚れが生じていないと判断された場合には、ステップＳ７において、現在の天候が雨天であるか否かを判断する。この処理は、例えばワイパースイッチ情報３２に基づき、ワイパーが作動している場合に雨天であると判断する。そして、雨天であると判断された場合にはステップＳ８に処理を進め、雨天でないと判断された場合にはステップＳ１１に処理を進める。
【０２０２】
ステップＳ８において、洗浄動作判断部５１は、自車両の速度に応じたエアブロー頻度を求める。具体的には、制御部８が有するメモリ（図示省略）等に車両の速度とエアブローモードによる洗浄の頻度との関係を示すデータを記憶しておき、このデータを参照して図３４に示す自車速度情報３１が取得された際に、この自車速度情報に対応するエアブローモードによる洗浄の頻度を設定する。例えば、最も速い車速に対する頻度を最大頻度として２秒間隔とし、車両停止時に対する頻度を最小頻度として２分間隔とし、その間の速度を直線的に補間して頻度を求めるようにする。つまり、車両の速度が速くなるほど、エアブローモードによる洗浄の頻度が大きくなるように設定する。
【０２０３】
更に、ステップＳ９において、洗浄動作判断部５１は、レンズ面１ａに付着する水滴量を検出し、水滴量に応じてエアブローモードによる洗浄の頻度を補正する。具体的には、レンズ面１ａに付着する水滴が標準的な大きさである場合を係数「１」とし、付着する水滴の大きさが標準よりも大きい場合には係数を１以上とし、標準よりも小さい場合には係数を１以下として、エアブローモードによる洗浄の頻度を補正する。
【０２０４】
そして、ステップＳ１０において、洗浄動作判断部５１は、エアブローモードによりレンズ面１ａを洗浄する。具体的には、空気ポンプ駆動部５２に制御指令を出力することにより、空気ポンプ５を作動させ圧縮空気を送出する。これにより、空気通路１２の先端部１４ａ，１４ｂを介して、吐出口１０ａ，１０ｂより圧縮空気が噴出され、レンズ面１ａに吹き付けることができ、該レンズ面１ａに付着した水滴を除去することができる。このエアブローモードによる洗浄は、設定された頻度に応じて設定される時間間隔で、繰り返して実行される。
【０２０５】
一方、ステップＳ７の処理で雨天であると判断された場合には（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステップＳ１１において、洗浄動作判断部５１は、自車両の速度に応じた洗浄液の滴下頻度を求める。具体的には、制御部８が有するメモリ（図示省略）等に車両の速度と連続注水モードによる洗浄の頻度との関係を示すデータを記憶しておき、このデータを参照して図３４に示す自車速度情報３１が取得された際に、この自車速度情報に対応する連続注水モードによる洗浄の頻度を設定する。例えば、最も速い速度に対する頻度を最大頻度として１０秒間隔とし、車両停止時に対する頻度を最小頻度として２０秒間隔とし、その間の速度を直線的に補間して頻度を求めるようにする。つまり、車両の速度が速くなるほど、連続注水モードによる洗浄の頻度が大きくなるように設定する。
更に、ステップＳ１２において、洗浄動作判断部５１は、レンズ面１ａに付着する水滴量を検出し、水滴量に応じて連続注水モードによる洗浄の頻度を補正する。具体的には、レンズ面１ａに付着する水滴が標準的な大きさである場合を係数「１」とし、付着する水滴の大きさが標準よりも大きい場合には係数を１以上とし、標準よりも小さい場合には係数を１以下として、連続注水モードによる洗浄の頻度を補正する。
【０２０６】
そして、ステップＳ１３において、洗浄動作判断部５１は、連続注水モードによりレンズ面１ａを洗浄する。これにより、吐出口１０ａ，１０ｂより洗浄液が噴出されて、レンズ面１ａに滴下することができ、該レンズ面１ａに汚れが付着することを効果的に防止することができる。この連続注水モードによる洗浄は、設定された頻度に応じて設定される時間間隔で、繰り返して実行される。
【０２０７】
こうして、レンズ面１ａの汚れ状態、及び天候が雨天であるか否かの条件に応じて、各種の洗浄モードを適宜選択し、そのときの条件に適した最適な洗浄モードでカメラ１のレンズ面１ａを洗浄することができるのである。
なお、上記の処理において、シフトポジション情報３４より現在のシフトポジションを取得し、Ｄレンジ（ドライブレンジ）で、且つ、所定速度（例えば、３０Ｋｍ／ｈ）以上のときにのみ、各洗浄モードによる動作を実行するようにしても良い。
【０２０８】
このようにして本実施形態に係る車載カメラのレンズ洗浄装置１００では、ノズル７の先端部に空気通路１２を設け、且つ、該空気通路１２の近傍に洗浄液通路１１ａ，１１ｂを設け、更に、空気通路１２の先端部１４ａ，１４ｂと洗浄液通路１１ａ，１１ｂの先端部１５ａ，１５ｂとを合流させている。従って、洗浄液ポンプ３の作動により二次タンク１３内に洗浄液が貯留された状態で、空気ポンプ５を断続的に複数回（例えば、４回）作動させて空気通路１２に圧縮空気を供給する連続注水モードを採用して、先端部１４ａ，１４ｂから圧縮空気を噴射させることにより、洗浄液通路１１ａ，１１ｂ側を負圧として、二次タンク１３より洗浄液を吸引し、合流路１６ａ，１６ｂを経由して洗浄液を断続的に噴射させることができる。洗浄液の粒子を空気の波動により微細化して噴射することにより、少ない洗浄液で効率良くレンズ面１ａを洗浄することができる。
【０２０９】
また、レンズ面１ａを洗浄液で濡らした状態とすることができ、レンズ面１ａに汚れが付着し難くすることができる。更に、二次タンク１３内に貯留されている洗浄液を断続的に注水するので、洗浄に使用する洗浄液量を削減することができる。
【０２１０】
また、天候が雨天時のときに、連続注水モードを採用してレンズ面１ａに洗浄液を噴射すれば、泥や雨水の跳ね上がり等によるレンズ面１ａへの汚れの付着を防止することができる。更に、車両の速度が速くなるほど連続注水の頻度が高まるので、速度に応じた適切な洗浄液の噴射を行うことができる。
【０２１１】
また、洗浄液を遮断した状態で、空気ポンプ５を作動することにより、エアブローモードによる圧縮空気の噴射が可能となるので、レンズ面１ａに付着した水滴を除去することができる。そして、レンズ面１ａに汚れが生じておらず、且つ、雨天時にエアブローモードを選択することにより、車両の走行時に雨水が跳ね上げられてレンズ面１ａに付着した場合でも、これを確実に除去してカメラ１による鮮明な画像を撮影することが可能となる。更に、車両の速度が速くなるほどエアブローモードによる洗浄の頻度が高まるので、速度に応じた適切な水滴除去が可能となる。
【０２１２】
更に、空気通路１２に圧縮空気を供給して先端部１４ａ，１４ｂから噴射させることにより、洗浄液通路１１ａ，１１ｂ側を負圧として、洗浄液を吸引し、合流路１６ａ，１６ｂにて洗浄液と圧縮空気とを混合させ、その後、レンズ面１ａに噴射する加圧洗浄モードを行うことができる。従って、洗浄液をミスト状とすることができ、洗浄に要する洗浄液量を削減することが可能となる。そして、レンズ面１ａに汚れが生じている場合に且つ洗浄モードでの洗浄を行うので、レンズ面１ａに汚れが生じた際には、即時にこれを洗浄して汚れを除去することができる。
【０２１３】
また、加圧洗浄モードによる洗浄が所定回数行われたにも拘わらず、汚れが除去されない場合には警報を発するので、レンズ面１ａに汚れが付着していることを運転者に気づかせることができる。
【０２１４】
また、本実施形態に係る車載カメラのレンズ洗浄装置１００では、加圧洗浄モード、エアブローモード、及び連続注水モードのうちのいずれかを適宜選択して、レンズ面１ａを洗浄するので、運転状況に応じた適切なモードによりレンズ面１ａの洗浄を行うことができる。
【０２１５】
以上、本発明の車載カメラのレンズ洗浄装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【０２１６】
例えば、上述した実施形態では、ノズル７内に１系統の空気通路１２、及び２系統の洗浄液通路を設け、これらを合流させて２系統の合流路１６ａ，１６ｂを形成する例について説明したが、本発明はこれに限定されず、１つ以上の空気通路と１つ以上の洗浄液通路が先端部で合流する構成とすることもできる。
また、上述した実施形態では、ノズル７の先端部で圧縮空気と洗浄液を合流させる構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、空気通路と洗浄液通路とを近接して配置し、空気通路から圧縮空気が吐出された際に、このときの負圧を利用して洗浄液通路から供給される洗浄液をミスト状にして噴射する構成とすることも可能である。この場合には、図３１（ｂ）に示した各先端部１４ａと１５ａ、及び１４ｂと１５ｂは合流せず、それぞれが近接した状態で噴射することとなる。
【０２１７】
以上のとおり構成され、動作する本発明の本実施形態に係る立体物検出装置１によれば、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態の立体物検出装置１によれば、洗浄液を用いてレンズ１１を洗浄する場合に、レンズ１１の濡れ具合に応じて、レンズ洗浄前の検出結果又は判断結果が維持されるように立体物の検出処理及び判断処理を抑制するので、既に検出されていた立体物がレンズ洗浄処理によって一転して非検出となること、又は検出されていなかったレンズ洗浄処理により一転して検出されるなどの誤った判断がなされることを防止することができる。この結果、レンズ１１を洗浄することによって検出結果の精度が低下することを防止し、検出領域を走行する他車両を高い精度で検出する立体物検出装置１を提供することができる。この効果は、差分波形情報に基づいて他車両ＶＸを検出する場合であっても、エッジ情報に基づいて他車両ＶＸを検出する場合であっても同様に奏する。
【０２１８】
（２）本実施形態の立体物検出装置１によれば、レンズ洗浄により制御対象状態となる前に立体物が検出された場合に限り、直前の検出結果を所定時間保持し、検出される立体物が他車両ＶＸであるか否かの判断又はその出力を所定時間中断することにより、レンズ洗浄による影響を受ける前において他車両ＶＸが検出されたという信頼性の高い検出・判断結果に基づいて、高い精度で他車両ＶＸを検出することができる。
【０２１９】
（３）本実施形態の立体物検出装置１によれば、差分波形情報を用いて立体物を検出する処理において、レンズ洗浄処理又はレンズ１１に付着した洗浄液による他車両ＶＸの検出精度が低下する傾向が高い第２制御対象状態であると判断された場合に、他車両ＶＸの誤検知を抑制する処理を選択的に実行することができるので、処理負荷が少なく、過剰な抑制処理を実行しないようにすることができる。この結果、他車両ＶＸの検出精度を向上させることができる。
【０２２０】
（４）本実施形態の立体物検出装置１によれば、エアの吹き付け回数が多いほど、差分波形情報に影響を与えるレンズ１１上の洗浄液の量は減少するので、レンズ状態が第２制御対象状態であると判断される直前の検出結果を保持する所定時間を短くすることにより、リアルタイムの検出結果を優先させることができる。
【０２２１】
（５）本実施形態の立体物検出装置１によれば、エッジ情報を用いて立体物を検出する処理において、レンズ洗浄処理又はレンズ１１に付着した洗浄液による他車両ＶＸの検出精度が低下する傾向が高い第１制御対象状態であると判断された場合に、他車両ＶＸの誤検知を抑制する処理を選択的に実行することができるので、処理負荷が少なく、過剰な抑制処理を実行しないようにすることができる。この結果、他車両ＶＸの検出精度を向上させることができる。
【０２２２】
（６）本実施形態の立体物検出装置１によれば、乾燥工程において連続的に吹き付けられたエアによってレンズ１１上を移動する洗浄液が差分波形情報／エッジ情報の経時的な変化に影響を与え、立体物の相対速度の検出精度が低下する傾向が高い第３制御対象状態であると判断された場合に、相対速度の検出処理を選択的に抑制するので、処理負荷が少なく、過剰な抑制処理を実行しないようにすることができる。この結果、他車両ＶＸの検出精度を向上させることができる。
【０２２３】
上記カメラ１０は本発明に係るカメラに相当し、上記視点変換部３１は本発明に係る画像変換手段に相当し、上記位置合わせ部３２及び立体物検出部３３は本発明に係る立体物検出手段に相当し、上記輝度差算出部３５，エッジ線検出部３６及び立体物検出部３７は本発明に係る立体物検出手段に相当し、上記立体物判断部３４は立体物判断手段に相当し、上記レンズ状態判断部３８はレンズ状態判断手段に相当し、上記制御部３９は制御手段に相当し、上記車速センサ２０は車速センサに相当し、レンズ洗浄装置１００はレンズ洗浄手段に相当する。
【０２２４】
本実施形態における位置合わせ部２１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。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。
【符号の説明】
【０２２５】
１…立体物検出装置
１０…カメラ
１１…レンズ
２０…車速センサ
３０…計算機
３１…視点変換部
３２…位置合わせ部
３３，３７…立体物検出部
３４…立体物判断部
３５…輝度差算出部
３６…エッジ検出部
３８…レンズ状態判断部
３９…制御部
４０…スミア検出部
１００…レンズ洗浄装置
１１０…制御装置
１０１…洗浄水タンク
１０２…洗浄水流路
１０３ａ，１０３ｂ…滴下口
１０４…エアコンプレッサ
１０５…エア流路
１０６ａ、１０６ｂ…噴出口
ａ…画角
Ａ１，Ａ２…検出領域
ＣＰ…交点
ＤＰ…差分画素
ＤＷｔ，ＤＷｔ’…差分波形
ＤＷｔ１〜ＤＷｍ，ＤＷｍ＋ｋ〜ＤＷｔｎ…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
ＰＢｔ…鳥瞰視画像
ＰＤｔ…差分画像
ＭＰ…マスク画像
Ｓ…スミア
ＳＰ…スミア画像
ＳＢｔ…スミア鳥瞰視画像
Ｖ…自車両
ＶＸ…他車両
第２実施形態のレンズ洗浄装置に関する符号
１  カメラ
１ａ  レンズ面
１ｂ  上面
２  洗浄液貯留タンク
３  洗浄液ポンプ
４  洗浄液配管
５  空気ポンプ
６  空気配管
７  ノズル
７ａ  噴射面
７ｂ  側面
７ｃ  底面
７ｄ  キャップ
８  制御部
１０ａ，１０ｂ  吐出口
１１ａ，１１ｂ  洗浄液通路
１２  空気通路
１３  二次タンク
１３ａ，１３ｂ  プラグ
１３ｃ  供給口
１３ｄ  底面
１４ａ，１４ｂ  先端部
１５ａ，１５ｂ  先端部
１６ａ，１６ｂ  合流路
２２  ノズルユニット
２３  配管
２４  逆止弁
２５  通気孔
３０  車両情報
３１  自車速度情報
３２  ワイパースイッチ情報
３３  ウォッシャースイッチ情報
３４  シフトポジション情報
３５  ヘッドライトスイッチ情報
４１  カメラ映像情報
５１  洗浄動作判断部
５２  空気ポンプ駆動部
５３  洗浄液ポンプ駆動部
５４  報知部
５５  洗浄動作判断部
５５  状態判断部
６１  警報器
１００  洗浄装置
【図１】
2014017519.tif 000003
【図２】
2014017519.tif 000004
【図３】
2014017519.tif 000005
【図４】
2014017519.tif 000006
【図５】
2014017519.tif 000007
【図６】
2014017519.tif 000008
【図７】
2014017519.tif 000009
【図８】
2014017519.tif 000010
【図９】
2014017519.tif 000011
【図１０】
2014017519.tif 000012
【図１１】
2014017519.tif 000013
【図１２】
2014017519.tif 000014
【図１３】
2014017519.tif 000015
【図１４】
2014017519.tif 000016
【図１５】
2014017519.tif 000017
【図１６】
2014017519.tif 000018
【図１７】
2014017519.tif 000019
【図１８】
2014017519.tif 000020
【図１９】
2014017519.tif 000021
【図２０】
2014017519.tif 000022
【図２１】
2014017519.tif 000023
【図２２】
2014017519.tif 000024
【図２３】
2014017519.tif 000025
【図２４】
2014017519.tif 000026
【図２５】
2014017519.tif 000027
【図２６】
2014017519.tif 000028
【図２７】
2014017519.tif 000029
【図２８】
2014017519.tif 000030
【図２９】
2014017519.tif 000031
【図３０】
2014017519.tif 000032
【図３１】
2014017519.tif 000033
【図３２】
2014017519.tif 000034
【図３３】
2014017519.tif 000035
【図３４】
2014017519.tif 000036
【図３５】
2014017519.tif 000037
【図３６】
2014017519.tif 000038
【図３７】
2014017519.tif 000039
【図３８】
2014017519.tif 000040
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月28日(2013.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後方の映像を結像させるレンズを備えたカメラと、
前記カメラにより取得された画像に基づいて、前記車両後方の立体物を検出する立体物検出手段と、
洗浄液を噴射して前記カメラのレンズを洗浄するレンズ洗浄手段と、
前記レンズ洗浄手段によって実行されるレンズ洗浄工程の前記レンズに洗浄液を噴射するタイミングに基づいて、前記レンズの状態が所定の制御対象状態であるか否かを判断するレンズ状態判断手段と、
前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持することにより、前記立体物が検出されることを抑制する制御手段と、を備える立体物検出装置。
【請求項２】
前記カメラにより得られた画像を鳥瞰視画像に視点変換する画像変換手段と、
前記立体物検出手段により検出された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、
前記立体物検出手段は、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において、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って、前記差分画像上において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、当該差分波形情報に基づいて立体物を検出し、
前記レンズ洗浄手段は、洗浄液を供給するポンプと当該供給された洗浄液を前記レンズ上に噴射するノズルを備え、所定のレンズ洗浄工程に従う所定のタイミングで前記レンズ上に洗浄液を噴射して前記カメラのレンズを洗浄し、
前記制御手段は、前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持することにより、前記立体物が検出され、又は当該立体物が前記他車両であると判断されることを抑制することを特徴とする請求項１に記載の立体物検出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断され、かつ前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前に前記立体物検出手段により前記立体物が検出中である検出状態が識別された場合に、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持することを特徴とする請求項１又は２に記載の立体物検出装置。
【請求項４】
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、前記第１エア吹き付け工程の開始タイミングから、当該第１エア吹付工程の完了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が中程度である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が中程度である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の立体物検出装置。
【請求項５】
前記レンズ状態判断手段は、前記判断されたレンズ状態における前記第１エア吹付工程のエア吹き付け回数を識別し、
前記制御手段は、前記識別されたエア吹き付け回数が多いほど、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を保持する所定時間を短く設定することを特徴とする請求項４に記載の立体物検出装置。
【請求項６】
前記立体物検出手段は、前記差分波形情報に基づいて、前記検出領域に存在する立体物を検出するとともに、所定時間内における前記差分波形情報の波形の時間変化から立体物の相対速度を算出し、
前記立体物判断手段は、前記立体物の相対速度が所定の値域範囲内である状態が所定時間以上継続した場合には、前記立体物が他車両であると判断し、
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、前記第１エア吹き付け工程において最後に行われるエア吹き付け処理の開始タイミングからその終了タイミングまで、及び前記第２エア吹き付け工程の開始タイミングから、当該第２エア吹き付け工程の完了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前に検出された前記立体物の相対速度又は当該相対速度に基づいて導出された前記立体物が他車両であるか否かの判断結果を所定時間保持することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の立体物検出装置。
【請求項７】
前記カメラにより得られた画像を鳥瞰視画像に視点変換する画像変換手段と、
前記立体物検出手段により検出された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、
前記立体物検出手段は、前記画像変換手段により得られた鳥瞰視画像において、鳥瞰視画像に視点変換した際に立体物が倒れ込む方向に沿って、互いに隣接する画像領域の輝度差が所定閾値以上であるエッジ情報を検出し、当該エッジ情報に基づいて立体物を検出し、
前記レンズ洗浄手段は、洗浄液を供給するポンプと当該供給された洗浄液を前記レンズ上に噴射するノズルを備え、所定のレンズ洗浄工程に従う所定のタイミングで前記レンズ上に洗浄液を噴射して前記カメラのレンズを洗浄し、
前記制御手段は、前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持することにより、前記立体物が検出され又は当該立体物が前記他車両であると判断されることを抑制することを特徴とする請求項１に記載の立体物検出装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断され、かつ前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前に前記立体物検出手段により前記立体物が検出中である検出状態が識別された場合に、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持することを特徴とする請求項７に記載の立体物検出装置。
【請求項９】
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、レンズ洗浄工程の開始タイミングから前記レンズ湿潤工程の完了タイミングまでのレンズ状態、又は洗浄工程の開始タイミングから当該洗浄工程の終了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が高程度である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が高程度である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持することを特徴とする請求項７又は８に記載の立体物検出装置。
【請求項１０】
前記立体物検出手段は、前記エッジ情報に基づいて、前記検出領域に存在する立体物を検出するとともに、所定時間内における前記エッジ情報の時間変化から立体物の相対速度を算出し、
前記立体物判断手段は、前記立体物の相対速度が所定の値域範囲内である状態が所定時間以上継続した場合には、前記立体物が他車両であると判断し、
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、前記第１エア吹き付け工程において最後に行われるエア吹き付け処理の開始タイミングからその終了タイミングまで、及び前記第２エア吹き付け工程の開始タイミングから、当該第２エア吹き付け工程の完了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前に検出された前記立体物の相対速度又は当該相対速度に基づいて導出された前記立体物が他車両であるか否かの判断結果を所定時間保持することを特徴とする請求項７〜９の何れか一項に記載の立体物検出装置。
【請求項１１】
立体物検出装置の計算機が、
車両に搭載され、車両の後方の映像を結像させるレンズを備えたカメラにより取得された画像に基づいて、前記車両後方の立体物を検出させるステップと、
洗浄液を噴射して前記カメラのレンズを洗浄するレンズ洗浄装置によって実行されるレンズ洗浄工程における、前記レンズに洗浄液を噴射するタイミングに基づいて、前記レンズの状態が所定の制御対象状態であるか否かを判断させるステップと、
前記レンズの状態が所定の制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズの状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持することにより、前記立体物が検出されることを抑制させるステップと、を実行する立体物検出方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、立体物検出装置及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２０１２−１６６５１４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。
背景技術
［０００２］
車両周囲を撮像した画像を俯瞰変換し、時間的に異なる二つの俯瞰変換画像の差分を用いて障害物を検出する障害物検出装置が知られている（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２００８−２２７６４６号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
［０００４］
従来の技術では、カメラのレンズの汚れは誤検出を誘起するため、撮像動作中にレンズを洗浄することが行われるが、レンズを洗浄するために洗浄液を吹き付けると、レンズ表面に付着した洗浄液の影響により画像情報が変化し、立体物を正確に検出することができないという問題がある。
［０００５］
本発明が解決しようとする課題は、洗浄液をレンズに吹き付けたときであっても、検出領域に存在する他車両を高い精度で検出する立体物検出装置を提供することである。
課題を解決するための手段
［０００６］
本発明は、所定のレンズ洗浄工程の内容に基づいてレンズの状態が所定の制御対象状態であるか否かを判断し、レンズ状態が制御対象状態である場合
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月22日(2014.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後方の映像を結像させるレンズを備えたカメラと、
前記カメラにより取得された画像に基づいて、前記車両後方の立体物を検出する立体物検出手段と、
洗浄液を噴射して前記カメラのレンズを洗浄するレンズ洗浄手段と、
前記レンズ洗浄手段によって実行されるレンズ洗浄工程の前記レンズに洗浄液を噴射するタイミングに基づいて、前記レンズの状態が所定の制御対象状態であるか否かを判断するレンズ状態判断手段と、
前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持することにより、前記立体物が検出されることを抑制する制御手段と、を備える立体物検出装置。
【請求項２】
前記カメラにより得られた画像を鳥瞰視画像に視点変換する画像変換手段と、
前記立体物検出手段により検出された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、
前記立体物検出手段は、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において、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って、前記差分画像上において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、当該差分波形情報に基づいて立体物を検出し、
前記レンズ洗浄手段は、洗浄液を供給するポンプと当該供給された洗浄液を前記レンズ上に噴射するノズルを備え、所定のレンズ洗浄工程に従う所定のタイミングで前記レンズ上に洗浄液を噴射して前記カメラのレンズを洗浄し、
前記制御手段は、前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持することにより、前記立体物が検出され、又は当該立体物が前記他車両であると判断されることを抑制することを特徴とする請求項１に記載の立体物検出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断され、かつ前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前に前記立体物検出手段により前記立体物が検出中である検出状態が識別された場合に、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持することを特徴とする請求項１又は２に記載の立体物検出装置。
【請求項４】
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、前記第１エア吹き付け工程の開始タイミングから、当該第１エア吹付工程の完了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が中程度である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が中程度である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の立体物検出装置。
【請求項５】
前記レンズ状態判断手段は、前記判断されたレンズ状態における前記第１エア吹付工程のエア吹き付け回数を識別し、
前記制御手段は、前記識別されたエア吹き付け回数が多いほど、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を保持する所定時間を短く設定することを特徴とする請求項４に記載の立体物検出装置。
【請求項６】
前記立体物検出手段は、前記差分波形情報に基づいて、前記検出領域に存在する立体物を検出するとともに、所定時間内における前記差分波形情報の波形の時間変化から立体物の相対速度を算出し、
前記立体物判断手段は、前記立体物の相対速度が所定の値域範囲内である状態が所定時間以上継続した場合には、前記立体物が他車両であると判断し、
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、前記第１エア吹き付け工程において最後に行われるエア吹き付け処理の開始タイミングからその終了タイミングまで、及び前記第２エア吹き付け工程の開始タイミングから、当該第２エア吹き付け工程の完了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前に検出された前記立体物の相対速度又は当該相対速度に基づいて導出された前記立体物が他車両であるか否かの判断結果を所定時間保持することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の立体物検出装置。
【請求項７】
前記カメラにより得られた画像を鳥瞰視画像に視点変換する画像変換手段と、
前記立体物検出手段により検出された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、
前記立体物検出手段は、前記画像変換手段により得られた鳥瞰視画像において、鳥瞰視画像に視点変換した際に立体物が倒れ込む方向に沿って、互いに隣接する画像領域の輝度差が所定閾値以上であるエッジ情報を検出し、当該エッジ情報に基づいて立体物を検出し、
前記レンズ洗浄手段は、洗浄液を供給するポンプと当該供給された洗浄液を前記レンズ上に噴射するノズルを備え、所定のレンズ洗浄工程に従う所定のタイミングで前記レンズ上に洗浄液を噴射して前記カメラのレンズを洗浄し、
前記制御手段は、前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持することにより、前記立体物が検出され又は当該立体物が前記他車両であると判断されることを抑制することを特徴とする請求項１に記載の立体物検出装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記レンズ状態判断手段により前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断され、かつ前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前に前記立体物検出手段により前記立体物が検出中である検出状態が識別された場合に、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持することを特徴とする請求項７に記載の立体物検出装置。
【請求項９】
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、レンズ洗浄工程の開始タイミングから前記レンズ湿潤工程の完了タイミングまでのレンズ状態、又は洗浄工程の開始タイミングから当該洗浄工程の終了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が高程度である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が高程度である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持することを特徴とする請求項７又は８に記載の立体物検出装置。
【請求項１０】
前記立体物検出手段は、前記エッジ情報に基づいて、前記検出領域に存在する立体物を検出するとともに、所定時間内における前記エッジ情報の時間変化から立体物の相対速度を算出し、
前記立体物判断手段は、前記立体物の相対速度が所定の値域範囲内である状態が所定時間以上継続した場合には、前記立体物が他車両であると判断し、
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、前記第１エア吹き付け工程において最後に行われるエア吹き付け処理の開始タイミングからその終了タイミングまで、及び前記第２エア吹き付け工程の開始タイミングから、当該第２エア吹き付け工程の完了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前に検出された前記立体物の相対速度又は当該相対速度に基づいて導出された前記立体物が他車両であるか否かの判断結果を所定時間保持することを特徴とする請求項７〜９の何れか一項に記載の立体物検出装置。
【請求項１１】
立体物検出装置の計算機が、
車両に搭載され、車両の後方の映像を結像させるレンズを備えたカメラにより取得された画像に基づいて、前記車両後方の立体物を検出させるステップと、
洗浄液を噴射して前記カメラのレンズを洗浄するレンズ洗浄装置によって実行されるレンズ洗浄工程における、前記レンズに洗浄液を噴射するタイミングに基づいて、前記レンズの状態が所定の制御対象状態であるか否かを判断させるステップと、
前記レンズの状態が所定の制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズの状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出又は判断結果を所定時間保持することにより、前記立体物が検出されることを抑制させるステップと、を実行する立体物検出方法。
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月27日(2015.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、前記第１エア吹き付け工程の開始タイミングから、当該第１エア吹き付け工程の完了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が中程度である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が中程度である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前の検出結果を所定時間保持することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の立体物検出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
前記立体物検出手段は、差分波形情報に基づいて、検出領域に存在する立体物を検出するとともに、所定時間内における前記差分波形情報の波形の時間変化から立体物の相対速度を算出し、
前記立体物判断手段は、前記立体物の相対速度が所定の値域範囲内である状態が所定時間以上継続した場合には、前記立体物が他車両であると判断し、
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、前記第１エア吹き付け工程において最後に行われるエア吹き付け処理の開始タイミングからその終了タイミングまで、及び前記第２エア吹き付け工程の開始タイミングから、当該第２エア吹き付け工程の完了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前に検出された前記立体物の相対速度又は当該相対速度に基づいて導出された前記立体物が他車両であるか否かの判断結果を所定時間保持することを特徴とする請求項２に従属する請求項３〜５の何れか一項に記載の立体物検出装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
前記立体物検出手段は、前記エッジ情報に基づいて、検出領域に存在する立体物を検出するとともに、所定時間内における前記エッジ情報の時間変化から立体物の相対速度を算出し、
前記立体物判断手段は、前記立体物の相対速度が所定の値域範囲内である状態が所定時間以上継続した場合には、前記立体物が他車両であると判断し、
レンズ洗浄手段は、レンズ湿潤工程と、第１エア吹き付け工程と、洗浄工程と、第２エア吹き付け工程とを含む所定のレンズ洗浄工程に従って、洗浄液を用いてレンズを洗浄し、
前記レンズ状態判断手段は、前記第１エア吹き付け工程において最後に行われるエア吹き付け処理の開始タイミングからその終了タイミングまで、及び前記第２エア吹き付け工程の開始タイミングから、当該第２エア吹き付け工程の完了タイミングまでのレンズ状態を、前記レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断し、
前記制御手段は、前記レンズ状態が当該レンズに付着した洗浄液の量が少量である制御対象状態であると判断された場合には、前記レンズ状態が前記制御対象状態であると判断される直前に検出された前記立体物の相対速度又は当該相対速度に基づいて導出された前記立体物が他車両であるか否かの判断結果を所定時間保持することを特徴とする請求項７〜９の何れか一項に記載の立体物検出装置。
【国際調査報告】
2014017519.tif 000041
2014017519.tif 000042
2014017519.tif 000043
2014017519.tif 000044