(57)【要約】  自車両後方を撮像する撮像手段１０と、撮像画像を鳥瞰視画像に視点変換する画像変換手段３１と、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、所定の検出領域に存在する立体物を検出するとともに、差分波形情報に基づいて自車両に対する立体物の相対位置を検出する立体物検出手段３２，３３と、立体物の相対位置の時間変化に基づいて、自車両が立体物を追い越したと判断した場合に、検出領域のうち進行方向後方の領域をマスク領域として設定し、検出領域のうちマスク領域を除いた検出対象領域において、立体物検出手段３２，３３に立体物の検出を行わせる制御手段３３，３４，３５と、を備える。
2013129360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両後方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた撮像画像を鳥瞰視画像に視点変換する画像変換手段と、
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自車両後方に設定された所定の検出領域に存在する立体物を検出するとともに、前記差分波形情報に基づいて自車両に対する前記立体物の相対位置が検出可能な立体物検出手段と、
前記立体物の相対位置の時間変化に基づいて、自車両が前記立体物を追い越したか否かを判断し、自車両が前記立体物を追い越したと判断した場合に、前記検出領域のうち進行方向後方の領域をマスク領域として設定し、前記検出領域のうち前記マスク領域を除いた検出対象領域において、前記立体物検出手段に前記立体物の検出を行わせる制御手段と、を備えることを特徴とする立体物検出装置。
【請求項２】
自車両後方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた撮像画像を鳥瞰視画像に視点変換する画像変換手段と、
前記画像変換手段により得られた鳥瞰視画像からエッジ情報を検出し、当該エッジ情報に基づいて、自車両後方に設定された所定の検出領域に存在する立体物を検出するとともに、前記エッジ情報に基づいて自車両に対する前記立体物の相対位置を検出する立体物検出手段と、
前記立体物の相対位置の時間変化に基づいて、自車両が前記立体物を追い越したか否かを判断し、自車両が前記立体物を追い越したと判断した場合に、前記検出領域のうち進行方向後方の領域をマスク領域として設定し、前記検出領域のうち前記マスク領域を除いた検出対象領域において、前記立体物検出手段に前記立体物の検出を行わせる制御手段と、を備えることを特徴とする立体物検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の立体物検出装置であって、
前記制御手段は、前記立体物の相対位置の時間変化に基づいて、前記立体物に対する自車両の相対移動速度を算出し、算出した自車両の相対移動速度が所定速度以上である場合に、自車両が前記立体物を追い越したと判断することを特徴とする立体物検出装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の立体物検出装置であって、
前記制御手段は、所定時間における自車両に対する前記立体物の相対位置の時間変化から、前記立体物が前記検出領域内を進行方向の前方から後方へと移動し、前記撮像手段から前記立体物までの後方距離が所定距離以上となったと判断できた場合に、自車両が前記立体物を追い越したと判断することを特徴とする立体物検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の立体物検出装置であって、
前記制御手段は、前記立体物の相対位置の時間変化に基づいて、前記立体物に対する自車両の相対移動速度を算出し、算出した前記自車両の相対移動速度が速いほど、前記マスク領域を狭く設定することを特徴とする立体物検出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の立体物検出装置であって、
前記制御手段は、現在の天候情報を取得し、取得した天候情報に基づいて、雨天であると判断した場合には、雨天ではないと判断した場合と比較して、前記マスク領域を広く設定することを特徴とする立体物検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の立体物検出装置であって、
前記制御手段は、自車両が前記立体物を追い越したと判断した場合に、前記立体物検出手段により、追い越し判断の対象となった前記立体物とは異なる他の立体物が、前記追い越し判断の対象となった立体物よりも進行方向前方において検出された場合には、前記マスク領域を狭く設定することを特徴とする立体物検出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の立体物検出装置であって、
前記制御手段は、自車両が前記立体物を追い越したと判断した場合に、前記マスク領域を所定時間の間だけ設定することを特徴とする立体物検出装置。
【請求項９】
請求項８に記載の立体物検出装置であって、
前記制御手段は、前記立体物の相対位置の時間変化に基づいて、前記立体物に対する自車両の相対移動速度を算出し、算出した前記自車両の相対移動速度が速いほど、前記所定時間を短く設定することを特徴とする立体物検出装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の立体物検出装置であって、
前記制御手段は、現在の天候情報を取得し、取得した天候情報に基づいて、雨天であると判断した場合には、雨天ではないと判断した場合と比較して、前記所定時間を長く設定することを特徴とする立体物検出装置。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれかに記載の立体物検出装置であって、
前記制御手段は、自車両が前記立体物を追い越したと判断した場合に、前記立体物検出手段により、追い越し判断の対象となった前記立体物とは異なる他の立体物が、前記追い越し判断の対象となった立体物よりも進行方向前方において検出された場合には、前記所定時間を短く設定することを特徴とする立体物検出装置。
【請求項１２】
請求項１または請求項１に従属する請求項３〜１１のいずれかに記載の立体物検出装置であって、
前記立体物検出手段は、前記差分画像上において所定の第１閾値以上の差分を示す画素数をカウントして度数分布化することで前記差分波形情報を生成し、前記差分波形情報が所定の第２閾値以上である場合に、前記差分波形情報に基づいて前記立体物を検出し、
前記制御手段は、前記検出領域から前記マスク領域を除いた前記検出対象領域のうち、前記撮像手段の暗電流特性に起因する外乱が生じやすい輝度値帯域に含まれる輝度値を有する領域を特定輝度領域として特定するとともに、前記特定輝度領域に対応する画像の暗さ度合いを検出し、検出した前記特定輝度領域に対応する画像の暗さ度合いが高いほど、前記検出対象領域内の前記特定輝度領域において前記立体物が検出し難くなるように、前記第１閾値または前記第２閾値を高く設定することを特徴とする立体物検出装置。
【請求項１３】
請求項２または請求項２に従属する請求項３〜１１のいずれかに記載の立体物検出装置であって、
前記立体物検出手段は、前記鳥瞰視画像から所定の第１閾値以上のエッジ情報を検出し、前記エッジ情報が所定の第２閾値以上である場合に、前記エッジ情報に基づいて前記立体物を検出し、
前記制御手段は、前記検出領域から前記マスク領域を除いた前記検出対象領域のうち、前記撮像手段の暗電流特性に起因する外乱が生じやすい輝度値帯域に含まれる輝度値を有する領域を特定輝度領域として特定するとともに、前記特定輝度領域に対応する画像の暗さ度合いを検出し、検出した前記特定輝度領域に対応する画像の暗さ度合いが高いほど、前記検出対象領域内の前記特定輝度領域において前記立体物が検出し難くなるように、前記第１閾値または前記第２閾値を高く設定することを特徴とする立体物検出装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の立体物検出装置であって、
前記制御手段は、前記特定輝度領域に対応する画像の暗さ度合いを検出する際に、所定の抽出基準の大きさを変更しながら、前記撮像画像に基づく画像から前記抽出基準を超えるエッジ成分を抽出することで、所定量以上の前記エッジ成分を抽出できる前記抽出基準の値を特定し、前記特定した抽出基準の値が大きいほど、前記特定輝度領域に対応する画像の暗さ度合いを高い値で検出することを特徴とする立体物検出装置。
【請求項１５】
自車両後方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた撮像画像を鳥瞰視画像に視点変換する画像変換手段と、
前記画像変換手段により得られた前記鳥瞰視画像上で、前記鳥瞰視画像に視点変換した際に立体物が倒れこむ方向において、輝度差が所定閾値以上の画素の分布情報を検出することで、前記画素の分布情報に基づいて、前記検出領域に存在する前記立体物の検出を行うともに、前記画素の分布情報に基づいて、自車両に対する前記立体物の相対位置の検出を行う立体物検出手段と、
前記立体物の相対位置の時間変化に基づいて、自車両が前記立体物を追い越したか否かを判断し、自車両が前記立体物を追い越したと判断した場合に、前記検出領域のうち進行方向後方の領域をマスク領域として設定し、前記検出領域のうち前記マスク領域を除いた検出対象領域において、前記立体物検出手段に前記立体物の検出を行わせる制御手段と、を備えることを特徴とする立体物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体物検出装置に関するものである。
本出願は、２０１２年３月２日に出願された日本国特許出願の特願２０１２−０４６６５９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】
従来より、異なる時刻に撮像された２枚の撮像画像を鳥瞰視画像に変換し、変換した２枚の鳥瞰視画像の差分に基づいて、障害物を検出する技術が知られている（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】
自車両後方を撮像した画像を用いて検出領域に存在する他車両を検出する場合において、自車両が他車両を追い越した際に、自車両が追い越した他車両のヘッドライトの光の像や、自車両が追い越した他車両が水たまりに映り込んだ像などを、隣接車線を走行する他車両として誤検出してしまう場合があった。【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、検出対象である他車両を適切に検出できる立体物検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、自車両が他車両を追い越した場合に、検出領域のうち進行方向後方のマスク領域を除いた検出対象領域において立体物を検出することで、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、自車両が他車両を追い越した場合に、検出領域のうち進行方向後方のマスク領域を除いた検出対象領域のみにおいて立体物を検出することで、検出領域のうち進行方向後方のマスク領域に照射された他車両のヘッドライトの光の影響を排除することができ、これにより、隣接車線を走行する他車両を適切に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る立体物検出装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図２】図２は、図１の車両の走行状態を示す平面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る計算機の詳細を示すブロック図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る位置合わせ部の処理の概要を説明するための図であり、（ａ）は車両の移動状態を示す平面図、（ｂ）は位置合わせの概要を示す画像である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る立体物検出部による差分波形の生成の様子を示す概略図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係る立体物検出部によって分割される小領域を示す図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る立体物検出部により得られるヒストグラムの一例を示す図である。
【図８】図８は、第１実施形態に係る立体物検出部による重み付けを示す図である。
【図９】図９は、第１実施形態に係る立体物検出部により得られるヒストグラムの他の例を示す図である。
【図１０】図１０は、隣接車線に存在する他車両を判定する方法を説明するための図である。
【図１１】図１１は、輝度と閾値αとの関係を示すグラフである。
【図１２】図１２は、画像の暗さ度合いを検出する方法を説明するための図である。
【図１３】図１３は、追い越し時の検出領域の設定方法を説明するための図である。
【図１４】図１４は、第１実施形態に係る隣接車両検出方法を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、第１実施形態に係る検出制御処理方法を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、第２実施形態に係る計算機の詳細を示すブロック図である。
【図１７】図１７は、車両の走行状態を示す図であり、（ａ）は検出領域等の位置関係を示す平面図、（ｂ）は実空間における検出領域等の位置関係を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、第２実施形態に係る輝度差算出部の動作を説明するための図であり、（ａ）は鳥瞰視画像における注目線、参照線、注目点及び参照点の位置関係を示す図、（ｂ）は実空間における注目線、参照線、注目点及び参照点の位置関係を示す図である。
【図１９】図１９は、第２実施形態に係る輝度差算出部の詳細な動作を説明するための図であり、（ａ）は鳥瞰視画像における検出領域を示す図、（ｂ）は鳥瞰視画像における注目線、参照線、注目点及び参照点の位置関係を示す図である。
【図２０】図２０は、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２１】図２１は、エッジ線とエッジ線上の輝度分布を示す図であり、（ａ）は検出領域に立体物（隣接車両）が存在している場合の輝度分布を示す図、（ｂ）は検出領域に立体物が存在しない場合の輝度分布を示す図である。
【図２２】図２２は、第２実施形態に係る隣接車両検出方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
《第１実施形態》
図１は、第１実施形態に係る立体物検出装置１を搭載した車両の概略構成図である。本実施形態に係る立体物検出装置１は、自車両Ｖ１が車線変更する際に接触の可能性がある隣接車線に存在する他車両（以下、隣接車両ともいう。）を検出することを目的とする。本実施形態に係る立体物検出装置１は、図１に示すように、カメラ１０と、車速センサ２０と、計算機３０と、通信装置４０とを備える。
【００１０】
カメラ１０は、図１に示すように、自車両Ｖ１の後方における高さｈの箇所において、光軸が水平から下向きに角度θとなるように車両Ｖ１に取り付けられている。カメラ１０は、この位置から自車両Ｖ１の周囲環境のうちの所定領域を撮像する。車速センサ２０、自車両Ｖ１の走行速度を検出するものであって、例えば車輪に回転数を検知する車輪速センサで検出した車輪速から車速度を算出する。計算機３０は、自車両後方の隣接車線に存在する隣接車両の検出を行う。通信装置４０は、自車両の外部に設置された外部サーバ（不図示）と通信し、外部サーバから自車両周辺の現在の天候情報（晴天、雨天などの情報）を取得する。通信装置４０に取得された天候情報は、計算機３０に送信される。
【００１１】
図２は、図１の自車両Ｖ１の走行状態を示す平面図である。同図に示すように、カメラ１０は、所定の画角ａで車両後方側を撮像する。このとき、カメラ１０の画角ａは、自車両Ｖ１が走行する車線に加えて、その左右の車線（隣接車線）についても撮像可能な画角に設定されている。
【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、および通信装置４０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、検出基準設定部３４と、検出制御部３５とを備える。以下に、それぞれの構成について説明する。
【００１４】
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。
【００１５】
位置合わせ部３２は、視点変換部３１の視点変換により得られた鳥瞰視画像データを順次入力し、入力した異なる時刻の鳥瞰視画像データの位置を合わせる。図４は、位置合わせ部３２の処理の概要を説明するための図であり、（ａ）は自車両Ｖ１の移動状態を示す平面図、（ｂ）は位置合わせの概要を示す画像である。
【００１６】
図４（ａ）に示すように、現時刻の自車両Ｖ１がＰ１に位置し、一時刻前の自車両Ｖ１がＰ１’に位置していたとする。また、自車両Ｖ１の後側方向に隣接車両Ｖ２が位置して自車両Ｖ１と並走状態にあり、現時刻の隣接車両Ｖ２がＰ２に位置し、一時刻前の隣接車両Ｖ２がＰ２’に位置していたとする。さらに、自車両Ｖ１は、一時刻で距離ｄ移動したものとする。なお、一時刻前とは、現時刻から予め定められた時間（例えば１制御周期）だけ過去の時刻であってもよいし、任意の時間だけ過去の時刻であってもよい。
【００１７】
このような状態において、現時刻における鳥瞰視画像ＰＢｔは図４（ｂ）に示すようになる。この鳥瞰視画像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、隣接車両Ｖ２（位置Ｐ２）については倒れ込みが発生する。また、一時刻前における鳥瞰視画像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、隣接車両Ｖ２（位置Ｐ２’）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。
【００１８】
位置合わせ部３２は、上記のような鳥瞰視画像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視画像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Ｖ１の実際の移動距離ｄに対応する鳥瞰視画像データ上の移動量であり、車速センサ２０からの信号と一時刻前から現時刻までの時間に基づいて決定される。
【００１９】
また、位置合わせ後において位置合わせ部３２は、鳥瞰視画像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、本実施形態において、位置合わせ部３２は、照度環境の変化に対応するために、鳥瞰視画像ＰＢｔ，ＰＢｔ−１の画素値の差を絶対値化し、当該絶対値が所定の閾値ｔｈ以上であるときに、差分画像ＰＤｔの画素値を「１」とし、絶対値が所定の閾値ｔｈ未満であるときに、差分画像ＰＤｔの画素値を「０」とすることで、図４（ｂ）の右側に示すような差分画像ＰＤｔのデータを生成することができる。
【００２０】
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、立体物検出部３３は、実空間上における立体物の移動距離についても算出する。立体物の検出および移動距離の算出にあたり、立体物検出部３３は、まず差分波形を生成する。
【００２１】
差分波形の生成にあたって立体物検出部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Ｖ１が車線変更する際に接触の可能性がある隣接車両について移動距離を算出することを目的とするものである。このため、本例では、図２に示すように自車両Ｖ１の後側方に矩形状の検出領域Ａ１，Ａ２を設定する。なお、このような検出領域Ａ１，Ａ２は、自車両Ｖ１に対する相対位置から設定してもよいし、白線の位置を基準に設定してもよい。白線の位置を基準に設定する場合に、立体物検出装置１は、例えば既存の白線認識技術等を利用するとよい。
【００２２】
また、立体物検出部３３は、図２に示すように、設定した検出領域Ａ１，Ａ２の自車両Ｖ１側における辺（走行方向に沿う辺）を接地線Ｌ１，Ｌ２として認識する。一般に接地線は立体物が地面に接触する線を意味するが、本実施形態では地面に接触する線でなく上記の如くに設定される。なおこの場合であっても、経験上、本実施形態に係る接地線と、本来の隣接車両Ｖ２の位置から求められる接地線との差は大きくなり過ぎず、実用上は問題が無い。
【００２３】
図５は、立体物検出部３３による差分波形の生成の様子を示す概略図である。図５に示すように、立体物検出部３３は、位置合わせ部３２で算出した差分画像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。
【００２４】
具体的に説明すると、まず立体物検出部３３は、差分画像ＰＤｔのデータ上において立体物が倒れ込む方向上の線Ｌａを定義する。そして、立体物検出部３３は、線Ｌａ上において所定の差分を示す差分画素ＤＰの数をカウントする。本実施形態では、所定の差分を示す差分画素ＤＰは、差分画像ＰＤｔの画素値が「０」「１」で表現されており、「１」を示す画素が、差分画素ＤＰとしてカウントされる。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
ここで、差分画像ＰＤｔのデータ上における差分画素ＰＤは、異なる時刻の画像において変化があった画素であり、言い換えれば立体物が存在した箇所であるといえる。このため、立体物が存在した箇所において、立体物が倒れ込む方向に沿って画素数をカウントして度数分布化することで差分波形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。このように、差分波形ＤＷｔを生成することで、自車両に対する立体物の相対位置を検出することができる。たとえば、立体物検出部３３は、差分波形ＤＷｔのピーク位置を、立体物の相対位置として検出することができる。
【００２８】
このように、差分波形ＤＷｔは、所定輝度差を示す画素の分布情報の一態様であり、本実施形態における「画素の分布情報」とは、撮像画像を鳥瞰視画像に視点変換した際における立体物が倒れ込む方向に沿って検出される「輝度差が所定閾値以上の画素」の分布の状態を示す情報と位置付けることができる。つまり、立体物検出部３３は、視点変換部３１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輝度差が所定閾値以上の画素の分布情報を検出することで、検出した画素の分布情報に基づいて、立体物を検出するとともに、立体物の相対位置を検出する。
【００２９】
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。
【００３０】
差分波形ＤＷｔの生成後、立体物検出部３３は、生成した差分波形ＤＷｔに基づいて、隣接車線に存在している隣接車両の検出を行う。まず、立体物検出部３３は、現時刻における差分波形ＤＷｔと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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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隣接車両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。このように、本実施形では、オフセット量にバラつきがあったとしても、その極大値から、より正確性の高い移動距離を算出することが可能となる。なお、移動距離τ＊は、自車両に対する隣接車両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。
【００３４】
このように、本実施形態では、異なる時刻に生成された差分波形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とで、波形という１次元の情報のオフセット量から移動距離を算出することとなり、移動距離の算出にあたり計算コストを抑制することができる。また、異なる時刻に生成された差分波形ＤＷｔを複数の小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎに分割することで、立体物のそれぞれの箇所を表わした波形を複数得ることができ、これにより、立体物のそれぞれの箇所毎にオフセット量を求めることができ、複数のオフセット量から移動距離を求めることができるため、移動距離の算出精度を向上させることができる。また、本実施形態では、高さ方向の情報を含む差分波形ＤＷｔの時間変化から立体物の移動距離を算出することで、単に１点の移動のみに着目するような場合と比較して、時間変化前の検出箇所と時間変化後の検出箇所とが高さ方向の情報を含んで特定されるため立体物において同じ箇所となり易く、同じ箇所の時間変化から移動距離を算出することとなり、移動距離の算出精度を向上させることができる。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
なお、本実施形態において立体物検出部３３は、自車両Ｖ１（カメラ１０）の移動速度を求め、求めた移動速度から静止物についてのオフセット量を求める。静止物のオフセット量を求めた後、立体物検出部３３は、ヒストグラムの極大値のうち静止物に該当するオフセット量を無視したうえで、隣接車両の移動距離を算出する。
【００４０】
図９は、立体物検出部３３により得られるヒストグラムの他の例を示す図である。カメラ１０の画角内に隣接車両の他に静止物が存在する場合に、得られるヒストグラムには２つの極大値τ１，τ２が現れる。この場合、２つの極大値τ１，τ２のうち、いずれか一方は静止物のオフセット量である。このため、立体物検出部３３は、移動速度から静止物についてのオフセット量を求め、そのオフセット量に該当する極大値について無視し、残り一方の極大値を採用して立体物の移動距離を算出する。これにより、静止物により立体物の移動距離の算出精度が低下してしまう事態を防止することができる。
【００４１】
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の画角内に隣接車両が複数台存在すると想定される。しかし、検出領域Ａ１，Ａ２内に複数の隣接車両が存在することは極めて稀である。このため、立体物検出部３３は、移動距離の算出を中止する。これにより、本実施形態では、極大値が複数あるような誤った移動距離を算出してしまう事態を防止することができる。
【００４２】
さらに、立体物検出部３３は、算出した立体物の相対移動距離を時間微分することで、自車両に対する立体物の相対移動速度を算出するとともに、算出した立体物の相対移動速度に、車速センサ２０により検出された自車両の車速を加算することで、立体物の絶対移動速度を算出する。
【００４３】
差分波形ＤＷｔの生成後、立体物検出部３３は、生成した差分波形ＤＷｔに基づいて、隣接車線に存在している隣接車両の検出を行う。ここで、図１０は、隣接車線に存在する他車両の判定方法を説明するための図であり、差分波形ＤＷｔおよび隣接車線に存在する隣接車両を検出するための閾値αの一例を示している。たとえば、立体物検出部３３は、図１０に示すように、生成した差分波形ＤＷｔのピークが所定の閾値α以上であるか否かを判断し、差分波形ＤＷｔのピークが所定の閾値α以上である場合に、検出した立体物を、隣接車線に存在する隣接車両であると判定し、差分波形ＤＷｔのピークが所定の閾値α以上でない場合に、立体物検出部３３により検出された立体物は隣接車線に存在する隣接車両ではないと判定する。
【００４４】
本実施形態において、閾値αは、図３に示す検出基準設定部３４により設定される。ここで、たとえば夜間に、自車両が隣接車両を追い越し、自車両周辺の光環境が暗くなった場合に、カメラ１０の露出制御により撮像感度が高くなり、所定の輝度を有するノイズ（カメラ１０の暗電流特性に起因するノイズ）が生じる場合がある。検出基準設定部３４は、このようなノイズによる像を、隣接車両の像と誤検出してしまうことを防止するため、閾値αを設定する。
【００４５】
具体的には、検出基準設定部３４は、検出領域Ａ１，Ａ２に対応する差分画像ＰＤｔの輝度を検出し、図１１に示すように、検出領域Ａ１，Ａ２のうち、暗電流特性に起因するノイズが生じ易い輝度値帯域に含まれる輝度値を有する領域を特定輝度領域として特定する。そして、検出基準設定部３４は、特定輝度領域に対応する差分画像ＰＤｔの暗さ度合を検出し、検出領域Ａ１，Ａ２に対応する差分画像ＰＤｔの暗さ度合が大きいほど（暗いほど）、特定輝度領域における閾値αを高い値に設定する。図１１は、輝度と閾値αとの関係を示すグラフである。
【００４６】
なお、差分画像ＰＤｔの暗さ度合の検出方法は特に限定されないが、本実施形態において、検出基準設定部３４は、所定量以上のエッジ成分を抽出できる抽出基準値の大きさから、特定輝度領域に対応する差分画像ＰＤｔの暗さ度合いを検出することができる。たとえば、検出基準設定部３４は、図１２に示すように、抽出基準値を所定の値ｔｓに設定する。そして、検出基準設定部３４は、設定した抽出基準値ｔｓを小さい値に変更しながら、特定輝度領域に対応する差分画像ＰＤｔから、変更した抽出基準値を超えるエッジ成分を抽出し、所定量以上のエッジ成分を抽出できる抽出基準値ｔｓ’（所定量以上のエッジ成分を抽出できる抽出基準値のうち最も大きい抽出基準値ｔｓ’）を特定する。
【００４７】
ここで、上述したように、特定輝度領域に対応する差分画像ＰＤｔが暗いほど、カメラ１０の露出制御により、カメラ１０の撮像感度は高くなり、これにより、カメラ１０の暗電流特性に起因するノイズが発生しやすくなり、このようなノイズの像に基づくエッジ成分が検出されやすくなる。また、特定輝度領域に対応する差分画像ＰＤｔが暗いほど、カメラ１０の暗電流特性に起因するノイズに基づくエッジ成分の強度は高くなる。そのため、特定輝度領域に対応する差分画像ＰＤｔから抽出基準を超えるエッジ成分を抽出した場合、特定輝度領域に対応する差分画像ＰＤｔが暗いほど、所定量以上のエッジ成分を抽出することができる検出基準値は大きくなる。そこで、検出基準設定部３４は、所定量以上のエッジ成分を抽出できた抽出基準値が大きいほど、特定輝度領域に対応する差分画像ＰＤｔの暗さ度合いを高く検出する。
【００４８】
そして、検出基準設定部３４は、特定輝度領域に対応する差分画像ＰＤｔの暗さ度合いが高いほど、図１１に示す閾値αの変化量Δαを大きくし、特定輝度領域における閾値αを高い値に設定する。そして、立体物検出部３３は、このように検出基準設定部３４に設定された閾値αを用いて、検出された立体物が、隣接車線に存在する隣接車両であるか否かを判定する。このように、特定輝度領域に対応する差分画像ＰＤｔの暗さ度合いが高いほど、図１１に示す閾値αの変化量Δαを大きくして、特定輝度領域における閾値αを高い値に設定することで、カメラ１０の暗電流特性に起因するノイズによる像を、隣接車両の像と誤検出してしまうことを防止することができる。
【００４９】
図３に戻り、検出制御部３５は、立体物検出部３３により検出された立体物の相対位置の時間変化に基づいて、自車両が立体物を追い越したか否かを判断し、自車両が立体物を追い越したと判断した場合に、図１３（Ｃ）に示すように、検出領域Ａ１，Ａ２のうち進行方向後方のシフト領域を除いた検出対象領域において立体物の検出を行うように、立体物検出部３３を制御する。なお、図１３は、検出制御部３５による検出制御方法を説明するための図である。
【００５０】
図１３では、自車両Ｖ１が隣接車線に存在する隣接車両Ｖ２を追い越している場面を例示している。また、図１３では、夜間において、隣接車両Ｖ２がヘッドライトを照射しているために、隣接車両Ｖ２のヘッドライトの光が、隣接車両Ｖ２の前方の路面に反射している場面を例示している。自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２よりも速い速度で走行している場合、図１３（Ａ）に示すように、自車両Ｖ１の前方に走行していた隣接車両Ｖ２（立体物）が、図１３（Ｂ）に示すように、自車両後方側方の検出領域Ａ１内で検出される。検出制御部３５は、検出領域Ａ１内で隣接車両Ｖ２（立体物）が検出されると、自車両Ｖ１に対する隣接車両Ｖ２（立体物）の位置変化から、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２を追い越したか否かを判断する。
【００５１】
たとえば、検出制御部３５は、立体物検出部３３により検出された立体物の相対位置の時間変化に基づいて、隣接車両Ｖ２（立体物）に対する自車両Ｖ１の相対移動速を算出し、算出した自車両Ｖ１の相対移動速度が所定速度（たとえば、＋０ｋｍ／ｈよりも大きい速度）以上である場合に、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２を追い越したと判断することができる。あるいは、検出制御部３５は、自車両Ｖ１の相対移動速度が所定速度（たとえば、＋０ｋｍ／ｈよりも大きい速度）以上であり、かつ、検出領域内Ａ１において隣接車両Ｖ２（立体物）を検出できなくなった場合に、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２を追い越したと判断してもよい。なお、検出制御部３５は、立体物検出部３３により算出された隣接車両Ｖ２（立体物）に対する自車両Ｖ１の相対移動速を取得し、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２を追い越したか否かを判断する構成としてもよい。
【００５２】
また、検出制御部３５は、立体物検出部３３により検出された自車両Ｖ１に対する隣接車両Ｖ２（立体物）の相対移動速度に基づいて、自車両Ｖ１（カメラ１０）から隣接車両（立体物）までの後方距離を算出し、自車両Ｖ１（カメラ１０）から隣接車両（立体物）までの後方距離が所定距離以上となり、かつ、検出領域Ａ１内において隣接車両Ｖ２（立体物）を検出できなくなった場合に、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２（立体物）を追い越したと判断する構成としてもよい。あるいは、検出制御部３５は、立体物検出部３３により検出された差分波形ＤＷｔのピーク位置が、検出領域Ａ１，Ａ２の前方から後方へと移動し、自車両Ｖ１（カメラ１０）から差分波形ＤＷｔのピーク位置までの後方距離が所定距離以上となり、かつ、検出領域内Ａ１，Ａ２において隣接車両Ｖ２（立体物）を検出できなくなった場合に、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２（立体物）を追い越したと判断する構成としてもよい。このように、本実施形態では、カメラ１０で撮像した画像に基づいて、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２（立体物）を追い越したと判断することができるため、立体物検出装置１の構成を簡素にすることができる。
【００５３】
そして、検出制御部３５は、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２を追い越したと判断した場合に、図１３（Ｃ）に示すように、検出領域Ａ１のうち進行方向の後方のマスク領域と、検出領域Ａ１のうち進行方向の前方の検出対象領域とを設定し、検出領域Ａ１からマスク領域を除いた検出対象領域のみにおいて、立体物検出部３３に立体物の検出を行わせる。たとえば、検出制御部３５は、差分波形ＤＷｔを生成する際に、マスク領域において度数分布のカウントをゼロとし、検出対象領域に対応する差分画像ＰＤｔのみから差分波形ＤＷｔを生成するように、立体物検出部３３を制御することで、マスク領域では立体物を検出させずに、立体物検出部３３に検出対象領域のみにおいて立体物の検出を行わせることができる。
【００５４】
これにより、たとえば、図１３（Ｃ）に示すように、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２を追い越したことで、隣接車両Ｖ２が検出領域Ａ１内に存在していないにも関わらず、隣接車両Ｖ２のヘッドライトから照射された光が、検出領域Ａ１内のマスク領域において路面反射することで、検出領域Ａ１のマスク領域で路面反射した光の像を、立体物として誤検出してしまうことを有効に防止することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、自車両Ｖ１が追い越した隣接車両Ｖ２のヘッドライトの光が検出領域Ａ１に照射された場合に限らず、たとえば、自車両Ｖ１が追い越した隣接車両Ｖ２の影が検出領域Ａ１に投影された場合や、自車両Ｖ１が追い越した隣接車両Ｖ２の像が検出領域Ａ１内の水たまりに映り込んだ場合にも、立体物の誤検出を有効に防止することができる。
【００５６】
なお、本実施形態において、検出制御部３５は、自車両が隣接車両（立体物）を追い越し、検出領域Ａ１，Ａ２からマスク領域を除いた検出対象領域を設定した場合には、所定の設定時間だけ検出対象領域を設定した状態とする。そして、検出制御部３５は、この設定時間が経過した後に、設定した検出対象領域を少しずつ広げ、最終的に、検出領域Ａ１，Ａ２全体において、立体物検出部３３に立体物の検出を行わせる。
【００５７】
さらに、検出制御部３５は、以下の基準に従って、設定する検出対象領域の広さ（進行方向に対する広さ）や、設定時間を変更する。具体的には、検出制御部３５は、自車両が立体物を追い越したと判断した場合に、立体物検出部３３から立体物に対する自車両の相対移動速度を取得し、取得した立体物に対する自車両の相対移動速度が速いほど、検出対象領域を広い範囲に設定する。また同様に、検出制御部３５は、立体物に対する自車両の相対移動速度が速いほど、検出対象領域を設定している設定時間を短い時間に設定する。これにより、たとえば自車両が隣接車両を追い越した場合に、隣接車両に対する自車両の相対移動速度が遅いため、自車両が追い越した隣接車両のヘッドライトの光が検出領域Ａ１，Ａ２に照射される時間が長くなってしまい、自車両が追い越した隣接車両のヘッドライトの光の像を隣接車両として誤検出してしまいやすい場面においても、自車両が追い越した隣接車両のヘッドライトの光の像を、隣接車両として誤検出してしまうことを有効に防止することができる。
【００５８】
加えて、検出制御部３５は、通信装置４０から自車両が走行する地域の現在の天候情報を取得し、現在の天候が雨天であるか否かを判断する。そして、検出制御部３５は、現在の天候が雨天であると判断した場合には、現在の天候が雨天ではないと判断した場合と比較して、検出対象領域を狭い範囲に設定する。また同様に、検出制御部３５は、自車両が走行する地域の現在の天候が雨天であると判断した場合には、現在の天候が雨天ではないと判断した場合と比較して、検出対象領域を設定する設定時間を長い時間に設定する。これにより、検出制御部３５は、雨が降っており、自車両が追い越した隣接車両のヘッドライトの光が検出領域Ａ１，Ａ２内の路面に反射しやすい場合や、自車両が追い越した隣接車両の像が検出領域Ａ１，Ａ２内の水たまりに映り込みやすい場合でも、隣接車両の誤検出を有効に防止することができる。
【００５９】
また、検出制御部３５は、たとえば、自車両が２台の隣接車両を連続して追い越す場面において、自車両が立体物（１台目の隣接車両）を追い越したものと判断した場合に、追い越し判断の対象となった立体物とは異なる他の立体物（２台目の隣接車両）が、追い越し判断の対象となった立体物（１台目の隣接車両）よりも進行方向前方において検出された場合には、追い越し判断の対象となった立体物とは異なる他の立体物（２台目の隣接車両）を検出しなかった場合と比較して、検出対象領域を広い範囲に設定する。また同様に、検出制御部３５は、自車両が立体物（１台目の隣接車両）を追い越したものと判断した場合に、追い越し判断の対象となった立体物とは異なる他の立体物（２台目の隣接車両）が、追い越し判断の対象となった立体物（１台目の隣接車両）よりも進行方向前方において検出された場合には、検出対象領域を設定する設定時間を短い時間に設定する。これにより、たとえば、自車両が２台の隣接車両を連続して追い越す場面において、１台目の隣接車両を追い越したことで、マスク領域と検出対象領域とが設定された場合に、２台目の隣接車両が検出領域Ａ１，Ａ２内に設定されたマスク領域内に入ってしまい、２台目の隣接車両を検出できなくなってしまうという問題を有効に解決することができる。
【００６０】
次に、本実施形態に係る隣接車両検出処理について説明する。図１４は、第１実施形態の隣接車両検出処理を示すフローチャートである。図１４に示すように、まず、計算機３０により、カメラ１０から撮像画像のデータの取得が行われ（ステップＳ１０１）、視点変換部３１により、取得した撮像画像のデータに基づいて、鳥瞰視画像ＰＢｔのデータが生成される（ステップＳ１０２）。
【００６１】
次いで、位置合わせ部３２は、鳥瞰視画像ＰＢｔのデータと、一時刻前の鳥瞰視画像ＰＢｔ−１のデータとを位置合わせをし、差分画像ＰＤｔのデータを生成する（ステップＳ１０３）。その後、立体物検出部３３は、差分画像ＰＤｔのデータから、画素値が「１」の差分画素ＤＰの数をカウントして、差分波形ＤＷｔを生成する（ステップＳ１０４）。
【００６２】
そして、検出基準設定部３４は、立体物を検出するための検出基準である閾値αを設定する（ステップＳ１０６）。さらに、検出基準設定部３４は、検出領域Ａ１，Ａ２に対応する差分画像ＰＤｔ上の画像領域のうち、カメラ１０の暗電流特性に起因する外乱が生じやすい輝度値帯域に含まれる輝度の特定輝度領域が存在するか否かを判断する（ステップＳ１０７）。検出領域Ａ１，Ａ２内に特定輝度領域が存在する場合、検出基準設定部３４は、図１１に示すように、特定輝度領域に対応する閾値αを高い値に変更する。具体的には、検出基準設定部３４は、図１２に示すように、差分画像ＰＤｔからエッジ成分を抽出するための抽出基準を変更しながら、差分画像ＰＤｔからエッジ成分を抽出することで、所定量以上のエッジ成分を抽出することができる抽出基準の値を特定し、特定した抽出基準の値が高いほど、特定輝度領域に対応する閾値αを高い値に変更する。
【００６３】
そして、立体物検出部３３は、差分波形ＤＷｔのピークが、ステップＳ１０５で設定し、あるいは、ステップＳ１０７で変更した閾値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０８）。差分波形ＤＷｔのピークが閾値α以上でない場合、すなわち差分が殆どない場合には、撮像画像内には立体物が存在しないと考えられる。このため、差分波形ＤＷｔのピークが閾値α以上でないと判断した場合には（ステップＳ１０８＝Ｎｏ）、立体物検出部３３は、立体物が存在せず他車両が存在しないと判断する（ステップＳ１１７）。そして、ステップＳ１０１に戻り、図１４に示す処理を繰り返す。
【００６４】
一方、差分波形ＤＷｔのピークが閾値α以上であると判断した場合には（ステップＳ１０８＝Ｙｅｓ）、立体物検出部３３により、隣接車線に立体物が存在すると判断され、ステップＳ１０９に進み、立体物検出部３３により、差分波形ＤＷｔが、複数の小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎに分割される。次いで、立体物検出部３３は、小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ毎に重み付けを行い（ステップＳ１１０）、小領域ＤＷｔ１〜ＤＷｔｎ毎のオフセット量を算出し（ステップＳ１１１）、重みを加味してヒストグラムを生成する（ステップＳ１１２）。
【００６５】
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に対する立体物の移動距離である相対移動距離し、算出した相対移動距離を時間微分して、自車両に対する立体物の相対移動速度を算出するとともに(ステップＳ１１３)、算出した相対移動速度に、車速センサ２０で検出された自車速を加算して、自車両に対する立体物の絶対移動速度を算出する（ステップＳ１１４）。
【００６６】
その後、立体物検出部３３は、立体物の絶対移動速度が１０ｋｍ／ｈ以上、且つ、自車両に対する立体物の相対移動速度が＋６０ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判断する（ステップＳ１１５）。双方を満たす場合には（ステップＳ１１５＝Ｙｅｓ）、立体物検出部３３は、検出した立体物は隣接車線に存在する隣接車両であり、隣接車線に隣接車両が存在すると判断する（ステップＳ１１６）。そして、図１４に示す処理を終了する。一方、いずれか一方でも満たさない場合には（ステップＳ１１５＝Ｎｏ）、立体物検出部３３は、隣接車線に隣接車両が存在しないと判断する（ステップＳ１１７）。そして、ステップＳ１０１に戻り、図１４に示す処理を繰り返す。
【００６７】
なお、本実施形態では自車両の後側方を検出領域Ａ１，Ａ２とし、自車両が車線変更した場合に接触する可能性があるか否かに重点を置いている。このため、ステップＳ１１５の処理が実行されている。すなわち、本実施形態にけるシステムを高速道路で作動させることを前提とすると、隣接車両の速度が１０ｋｍ／ｈ未満である場合、たとえ隣接車両が存在したとしても、車線変更する際には自車両の遠く後方に位置するため問題となることが少ない。同様に、隣接車両の自車両に対する相対移動速度が＋６０ｋｍ／ｈを超える場合（すなわち、隣接車両が自車両の速度よりも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Ｓ１１５では車線変更の際に問題となる隣接車両を判断しているともいえる。
【００６８】
また、ステップＳ１１５において隣接車両の絶対移動速度が１０ｋｍ／ｈ以上、且つ、隣接車両の自車両に対する相対移動速度が＋６０ｋｍ／ｈ以下であるかを判断することにより、以下の効果がある。例えば、カメラ１０の取り付け誤差によっては、静止物の絶対移動速度を数ｋｍ／ｈであると検出してしまう場合があり得る。よって、１０ｋｍ／ｈ以上であるかを判断することにより、静止物を隣接車両であると判断してしまう可能性を低減することができる。また、ノイズによっては隣接車両の自車両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。
【００６９】
さらに、ステップＳ１１５の処理に代えて、隣接車両の絶対移動速度がマイナスでないことや、０ｋｍ／ｈでないことを判断してもよい。また、本実施形態では自車両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Ｓ１１６において隣接車両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。
【００７０】
次に、第１実施形態に係る検出制御処理について説明する。この検出制御処理は、自車両が隣接車両を追い越した場合に、図１３（Ｃ）に示すように、検出領域Ａ１，Ａ２の後方の領域をマスク領域として設定するとともに、検出領域Ａ１，Ａ２の前方の領域を検出対象領域として設定し、立体物制御部３３に、マスク領域においては立体物の検出を行わせず、検出対象領域においてのみ立体物の検出を行わせる処理である。図１５は、第１実施形態に係る検出制御処理を示すフローチャートである。なお、以下に説明する検出制御処理は、図１４に示す隣接車両検出処理と並行して行うことができる。
【００７１】
まず、ステップＳ２０１では、検出制御部３５により、図１４に示す隣接車両判定処理の判定結果に基づいて、検出領域Ａ１，Ａ２内において隣接車両が検出されているか否かの判断が行われる。検出領域Ａ１，Ａ２内で隣接車両が検出されている場合には、ステップＳ２０２に進み、一方、検出領域Ａ１，Ａ２内で隣接車両が検出されていない場合には、ステップＳ２０１を繰り返す。
【００７２】
たとえば、図１３（Ａ）に示す例では、隣接車両Ｖ２が自車両Ｖ１の前方に存在しているため、検出領域Ａ１内において隣接車両Ｖ２が検出されず、検出制御部３５は、ステップＳ２０１を繰り返す。そして、図１３（Ｂ）に示すように、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２の前方まで移動することで、隣接車両Ｖ２が検出領域Ａ１で検出されると、ステップＳ２０２に進む。
【００７３】
ステップＳ２０２では、検出制御部３５により、自車両が隣接車両を追い越したか否かの判断が行われる。本実施形態において、検出制御部３５は、たとえば、隣接車両Ｖ２に対する自車両Ｖ１の相対移動速度が所定速度以上であり、かつ、検出領域Ａ１，Ａ２内において隣接車両Ｖ２が検出されなくなった場合に、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２を追い越したと判断することができる。
【００７４】
たとえば、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２に対して所定速度以上で走行した結果、図１３（Ｂ）に示すように、検出領域Ａ１内で隣接車両Ｖ２が検出されている状態から、図１３（Ｃ）に示すように、隣接車両Ｖ２が検出領域Ａ１から外れ、検出領域Ａ１内で隣接車両Ｖ２が検出されなくなった場合に、検出制御部３５は、隣接車両Ｖ２に対する自車両Ｖ１の相対移動速度が所定速度以上であり、かつ、検出領域Ａ１内において隣接車両Ｖ２が検出されなくなったことを検知して、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２を追い越したと判断する。
【００７５】
そして、ステップＳ２０３では、検出制御部３５により、検出領域のうち進行方向後方のマスク領域を除いた検出対象領域の設定が行われる。たとえば、検出制御部３５は、図１３（Ｃ）に示すように、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２を追い越した場合に、検出領域のうち進行方向後方の領域をマスク領域として設定し、検出領域からマスク領域を除いた領域を検出対象領域として設定する。
【００７６】
また、検出制御部３５は、検出対象領域を設定する際に、以下の基準に従って、設定する検出対象領域の範囲を決定する。具体的には、検出制御部３５は、立体物に対する自車両の相対移動速度が速いほど、検出対象領域を広い範囲となるように設定する。さらに、検出制御部３５は、現在の天候が雨天である場合には、現在の天候が雨天ではない場合と比較して、検出対象領域を狭い範囲となるように設定する。加えて、検出制御部３５は、追い越し判断の対象となった立体物とは異なる他の立体物が、追い越し判断の対象となった立体物よりも進行方向前方において検出された場合には、検出対象領域を広い範囲となるように設定する。
【００７７】
次いで、ステップＳ２０４では、検出制御部３５により、検出対象領域が設定される設定時間の設定が行われる。具体的には、検出制御部３５は、以下の基準に従って、検出対象領域が設定される設定時間を設定する。具体的には、検出制御部３５は、立体物に対する自車両の相対移動速度が速いほど、検出対象領域を設定している設定時間を短い時間に設定することができる。さらに、検出制御部３５は、現在の天候が雨天である場合には、現在の天候が雨天ではない場合と比較して、検出対象領域を設定する設定時間を長い時間に設定することができる。加えて、検出制御部３５は、追い越し判断の対象となった立体物とは異なる他の立体物が、追い越し判断の対象となった立体物よりも進行方向前方において検出された場合には、検出対象領域を設定する設定時間を短い時間に設定することができる。
【００７８】
そして、ステップＳ２０５では、検出制御部３５により、ステップＳ２０３で設定された検出対象領域のみにおいて、立体物検出部３３に立体物の検出を行わせる。これにより、立体物検出部３３により、マスク領域において立体物の検出が行われないため、自車両が隣接車両を追い越したために、マスク領域に投影された隣接車両のヘッドライトの光や、隣接車両の影、あるいは、水たまりに映り込んだ隣接車両の像を、隣接車両として誤検出してしまうことを有効に防止することができる。
【００７９】
次に、ステップＳ２０６では、検出制御部３５により、差分波形ＤＷｔのピークが所定値α’以上であるか否かの判断が行われる。ここで、所定値α’とは、差分波形ＤＷｔのピークがこの所定値α’未満である場合に、検出領域Ａ１，Ａ２内に立体物が存在しないものと判断できる値であり、実験等により予め決定される値である。所定値α’以上の差分波形ＤＷｔのピークが存在する場合には、検出領域Ａ１，Ａ２内に自車両が追い越した隣接車両が存在すると判断し、ステップＳ２０８に進む。一方、所定値以上の差分波形ＤＷｔのピークが存在しない場合には、自車両が隣接車両を追い越したことで、検出領域Ａ１，Ａ２内に自車両が追い越した隣接車両が存在しなくなったと判断し、ステップＳ２０７に進む。
【００８０】
ステップＳ２０７では、検出領域Ａ１，Ａ２内に自車両が追い越した隣接車両が存在しないと判断されているため、検出制御部３５により、マスク領域を解除する処理が行われる。これにより、検出制御部３５は、続くステップＳ２１０で、立体物検出部３３に、検出領域Ａ１，Ａ２全体において立体物の検出を行わせる。
【００８１】
一方、ステップＳ２０６で、所定値α’以上の差分波形ＤＷｔのピークが存在すると判断された場合には、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、検出制御部３５により、ステップＳ２０４で設定した設定時間が経過したか否かの判断が行われる。設定時間が経過した場合には、ステップＳ２０９に進み、マスク領域を徐々に小さくし、最終的に、マスク領域を解除する。これにより、検出制御部３５は、続くステップＳ２１０で、立体物検出部３３に、検出領域Ａ１，Ａ２全体において立体物の検出を行わせる。
【００８２】
以上のように、第１実施形態では、異なる時刻の２枚の撮像画像を鳥瞰視画像に変換し、２枚の鳥瞰視画像の差分に基づいて差分画像ＰＤｔを生成して、差分画像ＰＤｔ上の差分データから隣接車線に存在する隣接車両を検出する際に、自車両が隣接車両を追い越したか否かを判断する。そして、自車両が隣接車両を追い越した場合には、図１３（Ｃ）に示すように、検出領域Ａ１，Ａ２のうち進行方向後方のシフト領域を除いた検出対象領域を設定し、設定した検出対象領域で立体物の検出を行う。これにより、本実施形態では、マスク領域では立体物が検出されず、検出対象領域のみで立体物の検出が行われるため、たとえば、図１３（Ｃ）に示すように、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２を追い越したことにより、隣接車両Ｖ２が検出領域Ａ１内に存在していないにも関わらず、隣接車両Ｖ２のヘッドライトから照射された光が、検出領域Ａ１内のマスク領域において路面反射してしまった場合や、自車両が追い越した隣接車両の影が検出領域Ａ１，Ａ２に投影された場合、あるいは、自車両が追い越した隣接車両の像が検出領域Ａ１，Ａ２内の水たまりに映り込んだ場合に、これらの像を隣接車両として誤検出してしまうことを有効に防止することができる。
【００８３】
《第２実施形態》
続いて、第２実施形態に係る立体物検出装置１ａについて説明する。第２実施形態に係る立体物検出装置１ａは、図１６に示すように、第１実施形態の計算機３０に代えて、計算機３０ａを備えており、以下に説明するように動作すること以外は、第１実施形態と同様である。ここで、図１６は、第２実施形態に係る計算機３０ａの詳細を示すブロック図である。
【００８４】
第２実施形態にかかる立体物検出装置１ａは、図１６に示すように、カメラ１０と計算機３０ａとを備えており、計算機３０ａは、視点変換部３１、輝度差算出部３６、エッジ線検出部３７、立体物検出部３３ａ、検出基準設定部３４ａ、および検出制御部３５から構成されている。以下に、第２実施形態に係る立体物検出装置１ａの各構成について説明する。
【００８５】
図１７は、図１６のカメラ１０の撮像範囲等を示す図であり、図１７（ａ）は平面図、図１７（ｂ）は、自車両Ｖ１から後側方における実空間上の斜視図を示す。図１７（ａ）に示すように、カメラ１０は所定の画角ａとされ、この所定の画角ａに含まれる自車両Ｖ１から後側方を撮像する。カメラ１０の画角ａは、図２に示す場合と同様に、カメラ１０の撮像範囲に自車両Ｖ１が走行する車線に加えて、隣接する車線も含まれるように設定されている。
【００８６】
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。
【００８７】
ここで、距離ｄ１は、自車両Ｖ１から接地線Ｌ１，Ｌ２までの距離である。接地線Ｌ１，Ｌ２は、自車両Ｖ１が走行する車線に隣接する車線に存在する立体物が地面に接触する線を意味する。本実施形態においては、自車両Ｖ１の後側方において自車両Ｖ１の車線に隣接する左右の車線を走行する隣接車両Ｖ２等（２輪車等を含む)を検出することが目的である。このため、自車両Ｖ１から白線Ｗまでの距離ｄ１１及び白線Ｗから隣接車両Ｖ２が走行すると予測される位置までの距離ｄ１２から、隣接車両Ｖ２の接地線Ｌ１，Ｌ２となる位置である距離ｄ１を略固定的に決定しておくことができる。
【００８８】
また、距離ｄ１については、固定的に決定されている場合に限らず、可変としてもよい。この場合に、計算機３０ａは、白線認識等の技術により自車両Ｖ１に対する白線Ｗの位置を認識し、認識した白線Ｗの位置に基づいて距離ｄ１１を決定する。これにより、距離ｄ１は、決定された距離ｄ１１を用いて可変的に設定される。以下の本実施形態においては、隣接車両Ｖ２が走行する位置（白線Ｗからの距離ｄ１２）及び自車両Ｖ１が走行する位置（白線Ｗからの距離ｄ１１）は大凡決まっていることから、距離ｄ１は固定的に決定されているものとする。
【００８９】
距離ｄ２は、自車両Ｖ１の後端部から車両進行方向に伸びる距離である。この距離ｄ２は、検出領域Ａ１，Ａ２が少なくともカメラ１０の画角ａ内に収まるように決定されている。特に本実施形態において、距離ｄ２は、画角ａに区分される範囲に接するよう設定されている。距離ｄ３は、検出領域Ａ１，Ａ２の車両進行方向における長さを示す距離である。この距離ｄ３は、検出対象となる立体物の大きさに基づいて決定される。本実施形態においては、検出対象が隣接車両Ｖ２等であるため、距離ｄ３は、隣接車両Ｖ２を含む長さに設定される。
【００９０】
距離ｄ４は、図１７（ｂ）に示すように、実空間において隣接車両Ｖ２等のタイヤを含むように設定された高さを示す距離である。距離ｄ４は、鳥瞰視画像においては図１７（ａ）に示す長さとされる。なお、距離ｄ４は、鳥瞰視画像において左右の隣接車線よりも更に隣接する車線（すなわち２車線隣りの隣隣接車線）を含まない長さとすることもできる。自車両Ｖ１の車線から２車線隣の車線を含んでしまうと、自車両Ｖ１が走行している車線である自車線の左右の隣接車線に隣接車両Ｖ２が存在するのか、２車線隣りの隣隣接車線に隣隣接車両が存在するのかについて、区別が付かなくなってしまうためである。
【００９１】
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１７（ｂ）に示すように、自車両Ｖ１から後側方における実空間上では真四角（長方形）となる。
【００９２】
図１６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。
【００９３】
輝度差算出部３６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３６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３６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。
【００９４】
ここでは、鉛直仮想線を２本設定する具体的な手法について説明する。輝度差算出部３６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３６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３６の動作について詳細に説明する。
【００９５】
輝度差算出部３６は、図１８（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３６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。
【００９６】
輝度差算出部３６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３６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１８（ｂ）に示す関係となる。図１８（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。
【００９７】
輝度差算出部３６は、注目点Ｐａと参照点Ｐｒとの輝度差を求める。仮に、注目点Ｐａと参照点Ｐｒとの輝度差が大きいと、注目点Ｐａと参照点Ｐｒとの間にエッジが存在すると考えられる。特に、第２実施形態では、検出領域Ａ１，Ａ２に存在する立体物を検出するために、鳥瞰視画像に対して実空間において鉛直方向に伸びる線分として鉛直仮想線を設定しているため、注目線Ｌａと参照線Ｌｒとの輝度差が高い場合には、注目線Ｌａの設定箇所に立体物のエッジがある可能性が高い。このため、図１６に示すエッジ線検出部３７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。
【００９８】
この点をより詳細に説明する。図１９は、輝度差算出部３６の詳細動作を示す図であり、図１９（ａ）は鳥瞰視された状態の鳥瞰視画像を示し、図１９（ｂ）は、図１９（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１９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。
【００９９】
カメラ１０が撮像した撮像画像内に隣接車両Ｖ２が映っていた場合に、図１９（ａ）に示すように、鳥瞰視画像内の検出領域Ａ１に隣接車両Ｖ２が現れる。図１９（ｂ）に図１９（ａ）中の領域Ｂ１の拡大図を示すように、鳥瞰視画像上において、隣接車両Ｖ２のタイヤのゴム部分上に注目線Ｌａが設定されていたとする。この状態において、輝度差算出部３６は、先ず参照線Ｌｒを設定する。参照線Ｌｒは、注目線Ｌａから実空間上において所定の距離だけ離れた位置に、鉛直方向に沿って設定される。具体的には、本実施形態に係る立体物検出装置１ａにおいて、参照線Ｌｒは、注目線Ｌａから実空間上において１０ｃｍだけ離れた位置に設定される。これにより、参照線Ｌｒは、鳥瞰視画像上において、例えば隣接車両Ｖ２のタイヤのゴムから１０ｃｍ相当だけ離れた隣接車両Ｖ２のタイヤのホイール上に設定される。
【０１００】
次に、輝度差算出部３６は、注目線Ｌａ上に複数の注目点Ｐａ１〜ＰａＮを設定する。図１９（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。
【０１０１】
次に、輝度差算出部３６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３６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３６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３６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３６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３６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。
【０１０２】
輝度差算出部３６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３６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３６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。
【０１０３】
このように、第２実施形態では、実空間上で略同じ高さとなる注目線Ｌａ上の注目点Ｐａと参照線Ｌｒ上の参照点Ｐｒとから輝度差を求めることで、鉛直方向に伸びるエッジが存在する場合における輝度差を明確に検出することができる。また、実空間において鉛直方向に伸びる鉛直仮想線同士の輝度比較を行うために、鳥瞰視画像に変換することによって立体物が路面からの高さに応じて引き伸ばされてしまっても、立体物の検出処理が影響されることはなく、立体物の検出精度を向上させることができる。
【０１０４】
図１６に戻り、エッジ線検出部３７は、輝度差算出部３６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１９（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３７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。
【０１０５】
具体的には、エッジ線検出部３７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
【０１０６】
上記数式１において、ｔは所定の閾値を示し、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から輝度閾値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。
【０１０７】
次にエッジ線検出部３７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
【０１０８】
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。
【０１０９】
次にエッジ線検出部３７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３７は、求めた連続性ｃの総和を注目点Ｐａの数Ｎで割ることにより、連続性ｃを正規化する。そして、エッジ線検出部３７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。
【０１１０】
すなわち、エッジ線検出部３７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３７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
【０１１１】
このように、第２実施形態では、注目線Ｌａ上の注目点Ｐａと参照線Ｌｒ上の参照点Ｐｒとの輝度差に基づいて注目点Ｐａに属性付けを行い、注目線Ｌａに沿った属性の連続性ｃに基づいて当該注目線Ｌａがエッジ線であるかを判断するので、輝度の高い領域と輝度の低い領域との境界をエッジ線として検出し、人間の自然な感覚に沿ったエッジ検出を行うことができる。この効果について詳細に説明する。図２０は、エッジ線検出部３７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。
【０１１２】
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３７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３７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。
【０１１３】
図１６に戻り、立体物検出部３３ａは、エッジ線検出部３７により検出されたエッジ線の量に基づいて立体物を検出する。上述したように、本実施形態に係る立体物検出装置１ａは、実空間上において鉛直方向に伸びるエッジ線を検出する。鉛直方向に伸びるエッジ線が多く検出されるということは、検出領域Ａ１，Ａ２に立体物が存在する可能性が高いということである。このため、立体物検出部３３ａは、エッジ線検出部３７により検出されたエッジ線の量に基づいて立体物を検出する。具体的には、立体物検出部３３ａは、エッジ線検出部３７により検出されたエッジ線の量が、所定の閾値β以上であるか否かを判断し、エッジ線の量が所定の閾値β以上である場合には、エッジ線検出部３７により検出されたエッジ線は、立体物のエッジ線であるものと判断し、これにより、エッジ線に基づく立体物を隣接車両Ｖ２として検出する。
【０１１４】
このように、エッジ線は、所定輝度差を示す画素の分布情報の一態様であり、本実施形態における「画素の分布情報」は、撮像画像を鳥瞰視画像に視点変換した際における立体物が倒れ込む方向に沿って検出される「輝度差が所定閾値以上の画素」の分布の状態を示す情報と位置付けることができる。つまり、立体物検出部３３ａは、視点変換部３１により得られた鳥瞰視画像上で、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おいて、輝度差が所定閾値ｔ以上の画素の分布情報（エッジ線）を検出することで、検出した画素の分布情報に基づいて、立体物を検出するとともに、立体物の相対値を検出する。
【０１１５】
なお、第２実施形態において、隣接車両を検出するための閾値βは、検出基準設定部３４ａにより設定される。すなわち、第２実施形態において、検出基準設定部３４ａは、検出領域Ａ１，Ａ２に対応する鳥瞰視画像の輝度を検出し、検出領域Ａ１，Ａ２のうち、カメラ１０の暗電流特性に起因するノイズが生じ易い輝度値帯域に含まれる輝度値を有する領域を特定輝度領域として特定する。そして、検出基準設定部３４ａは、第１実施形態と同様に、特定輝度領域に対応する鳥瞰視画像の暗さ度合を検出し、検出領域Ａ１，Ａ２に対応する鳥瞰視画像の暗さ度合が大きいほど（暗いほど）、特定輝度領域における閾値βを高い値に設定する。
【０１１６】
また、立体物検出部３３ａは、立体物を検出するに先立って、エッジ線検出部３７により検出されたエッジ線が正しいものであるか否かを判定する。立体物検出部３３ａは、エッジ線上の鳥瞰視画像のエッジ線に沿った輝度変化が所定の閾値ｔｂ以上であるか否かを判定する。エッジ線上の鳥瞰視画像の輝度変化が閾値ｔｂ以上である場合には、当該エッジ線が誤判定により検出されたものと判断する。一方、エッジ線上の鳥瞰視画像の輝度変化が閾値ｔｂ未満である場合には、当該エッジ線が正しいものと判定する。なお、この閾値ｔｂは、実験等により予め設定された値である。
【０１１７】
図２１は、エッジ線の輝度分布を示す図であり、図２１（ａ）は検出領域Ａ１に立体物としての隣接車両Ｖ２が存在した場合のエッジ線及び輝度分布を示し、図２１（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。
【０１１８】
図２１（ａ）に示すように、鳥瞰視画像において隣接車両Ｖ２のタイヤゴム部分に設定された注目線Ｌａがエッジ線であると判断されていたとする。この場合、注目線Ｌａ上の鳥瞰視画像の輝度変化はなだらかなものとなる。これは、カメラ１０により撮像された画像が鳥瞰視画像に視点変換されたことにより、隣接車両Ｖ２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２１（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。
【０１１９】
以上のような注目線Ｌａ上の輝度分布の相違に基づいて、立体物検出部３３ａは、エッジ線が誤判定により検出されたものか否かを判定する。立体物検出部３３ａは、エッジ線に沿った輝度変化が所定の閾値ｔｂ以上である場合には、当該エッジ線が誤判定により検出されたものであり、当該エッジ線は、立体物に起因するものではないと判断する。これにより、路面上の「５０」といった白色文字や路肩の雑草等がエッジ線として判定されてしまい、立体物の検出精度が低下することを抑制する。一方、立体物検出部３３ａは、エッジ線に沿った輝度変化が所定の閾値ｔｂ未満である場合には、当該エッジ線は、立体物のエッジ線であると判断し、立体物が存在するものと判断する。
【０１２０】
具体的には、立体物検出部３３ａ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。また、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）｜
【０１２１】
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
【０１２２】
注目点Ｐａｉの輝度値と参照点Ｐｒｉの輝度値との輝度差の絶対値が閾値ｔ２よりも大きい場合、当該注目点Ｐａ（ｘｉ，ｙｉ）の属性ｂ（ｘｉ，ｙｉ）は‘１’となる。それ以外の関係である場合には、注目点Ｐａｉの属性ｂ（ｘｉ，ｙｉ）は‘０’となる。この閾値ｔ２は、注目線Ｌａが同じ立体物上にないことを判定するために実験等によって予め設定されている。そして、立体物検出部３３ａは、注目線Ｌａ上の全注目点Ｐａについての属性ｂを総和して、鉛直相当方向の評価値を求めることで、エッジ線が立体物に起因するものであり、立体物が存在するか否かを判定する。
【０１２３】
検出物制御部３５は、第１実施形態と同様に、立体物検出部３３ａにより検出された自車両に対する立体物の相対位置の時間変化に基づいて、自車両が立体物を追い越したか否かを判断し、自車両が立体物を追い越したと判断した場合に、図１３（Ｃ）に示すように、検出領域Ａ１，Ａ２のうち進行方向後方のシフト領域を除いた検出対象領域において立体物を検出するよう立体物検出部３３ａを制御する。
【０１２４】
次に、第２実施形態に係る隣接車両検出方法について説明する。図２２は、本実施形態に係る隣接車両検出方法の詳細を示すフローチャートである。なお、図２２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。
【０１２５】
まず、ステップＳ３０１では、カメラ１０により、画角ａ及び取付位置によって特定された所定領域の撮像が行われ、計算機３０ａにより、カメラ１０により撮像された撮像画像の画像データが取得される。次に視点変換部３１は、ステップＳ３０２において、取得した画像データについて視点変換を行い、鳥瞰視画像データを生成する。
【０１２６】
次に、輝度差算出部３６は、ステップＳ３０３において、検出領域Ａ１上に注目線Ｌａおよび参照線Ｌｒを設定する。このとき、輝度差算出部３６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として設定するとともに、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。
【０１２７】
次に輝度差算出部３６は、ステップＳ３０４において、注目線Ｌａ上に複数の注目点Ｐａを設定するとともに、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。なお、輝度差算出部３６は、エッジ線検出部３７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。
【０１２８】
次に、輝度差算出部３６は、ステップＳ３０５において、実空間上において同じ高さとなる注目点Ｐａと参照点Ｐｒとの輝度差を算出する。そして、エッジ線検出部３７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３７は、ステップＳ３０６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。そして、エッジ線検出部３７は、ステップＳ３０７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（ステップＳ３０７＝Ｙｅｓ）、エッジ線検出部３７は、ステップＳ３０８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Ｓ３０９に移行する。正規化した値が閾値θより大きくないと判断した場合（ステップＳ３０７＝Ｎｏ）、エッジ線検出部３７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Ｓ３０９に移行する。
【０１２９】
ステップＳ３０９において、計算機３０ａは、検出領域Ａ１上に設定可能な注目線Ｌａの全てについて上記のステップＳ３０３〜ステップＳ３０８の処理を実行したか否かを判断する。全ての注目線Ｌａについて上記処理をしていないと判断した場合（ステップＳ３０９＝Ｎｏ）、ステップＳ３０３に処理を戻して、新たに注目線Ｌａを設定して、ステップＳ３０９までの処理を繰り返す。一方、全ての注目線Ｌａについて上記処理をしたと判断した場合（ステップＳ３０９＝Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３１０に移行する。
【０１３０】
ステップＳ３１０において、立体物検出部３３ａは、ステップＳ３０８において検出された各エッジ線について、当該エッジ線に沿った輝度変化を算出する。立体物検出部３３ａは、上記数式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３３ａは、ステップＳ３１１において、エッジ線のうち、輝度変化が所定の閾値ｔｂ以上であるエッジ線を除外する。すなわち、輝度変化の大きいエッジ線は正しいエッジ線ではないと判定し、エッジ線を立体物の検出には使用しない。これは、上述したように、検出領域Ａ１に含まれる路面上の文字や路肩の雑草等がエッジ線として検出されてしまうことを抑制するためである。したがって、所定の閾値ｔｂとは、予め実験等によって求められた、路面上の文字や路肩の雑草等によって発生する輝度変化に基づいて設定された値となる。一方、立体物検出部３３ａは、エッジ線のうち、輝度変化が所定の閾値ｔｂ未満であるエッジ線を、立体物のエッジ線と判断し、これにより、隣接車両に存在する立体物を検出する。
【０１３１】
ステップＳ３１２〜Ｓ３１４では、検出基準設定部３４ａにより、ステップＳ３１１で検出した立体物が隣接車両であるか否かを判定するための閾値βの設定が行われる。まず、ステップＳ３１２において、検出基準設定部３４ａは、閾値βを、たとえば、エッジ線の数から検出領域Ａ１，Ａ２内において出現する四輪車であると判定できる所定値に設定する。そして、ステップＳ３１３において、検出基準設定部３４ａは、第１実施形態のステップＳ１０６と同様に、検出領域Ａ１内に特定輝度領域が存在するか否かを判断し、特定輝度領域が存在する場合には、ステップＳ３１４に進み、検出領域Ａ１の暗さ度合いに応じた閾値βを設定する。なお、検出基準設定部３４ａは、検出領域Ａ１のうち特定輝度領域以外の領域については、ステップＳ３１２で設定した閾値βのまま設定しておく。
【０１３２】
そして、ステップＳ３１５では、立体物検出部３３ａにより、エッジ線の量が、ステップＳ３１２あるいはステップＳ３１４で設定した閾値β以上であるか否かの判断が行われる。エッジ線の量が閾値β以上であると判定された場合（ステップＳ３１５＝Ｙｅｓ）は、立体物検出部３３ａは、ステップＳ３１６において、検出領域Ａ１内に隣接車両が存在すると判定する。一方、エッジ線の量が閾値β以上ではないと判定された場合（ステップＳ３１５＝Ｎｏ）、立体物検出部３３ａは、ステップＳ３１７において、検出領域Ａ１内に隣接車両が存在しないと判定する。その後、図２２に示す処理を終了する。
【０１３３】
また、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、図２２に示す隣接車両検出処理と並行して、図１５に示す検出制御処理が行われる。そのため、第２実施形態でも、自車両が隣接車両を追い越した場合に、立体物検出部３３による立体物の検出が検出対象領域のみで行われるよう、検出制御部３５による制御が行われる。
【０１３４】
以上のように、第２実施形態では、撮像画像を鳥瞰視画像に変換し、変換した鳥瞰視画像から立体物のエッジ情報を検出することで、隣接車線に存在する隣接車両を検出する際に、自車両が隣接車両を追い越したか否かを判断する。そして、自車両が隣接車両を追い越した場合には、図１３（Ｃ）に示すように、検出領域Ａ１，Ａ２のうち進行方向後方のシフト領域を除いた検出対象領域を設定し、立体物検出部３３に、設定した検出対象領域で立体物の検出を行わせる。これにより、第２実施形態では、第１実施形態の効果に加えて、鳥瞰視画像から抽出したエッジ情報に基づいて隣接車線に存在する隣接車両を検出する場合においても、自車両Ｖ１が隣接車両Ｖ２を追い越した際に、隣接車両Ｖ２のヘッドライトから照射された光が、検出領域Ａ１内のマスク領域において路面反射されてしまった場合や、自車両が追い越した隣接車両の影が検出領域Ａ１，Ａ２に投影された場合、あるいは、自車両が追い越した隣接車両の像が検出領域Ａ１，Ａ２内の水たまりに映り込んだ場合に、これらの像を立体物として誤検出してしまうことを有効に防止することができる。
【０１３５】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【０１３６】
たとえば、上述した実施形態では、検出領域Ａ１，Ａ２のうち検出対象領域に対応する差分画像ＰＤｔのみから差分波形ＤＷｔを生成することで、立体物の検出を検出対象領域のみで行う構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、検出領域Ａ１，Ａ２全体から生成した差分波形ＤＷｔのうち、検出対象領域に対応する差分波形ＤＷｔのみに基づいて立体物の検出を行うことで、立体物の検出を検出対象領域のみで行う構成としてもよい。あるいは、検出対象領域に対応する差分波形ＤＷｔのピーク位置で、差分波形ＤＷｔのピークが閾値αを超えている場合にのみ、隣接車線に隣接車両が存在すると判断することで、立体物の検出を検出対象領域のみで行う構成としてもよい。
【０１３７】
また、上述した実施形態では、差分画像ＰＤｔの輝度に基づいて特定輝度領域を特定する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、撮像画像の輝度に基づいて特定輝度領域を特定する構成としてもよい。
【０１３８】
さらに、上述した実施形態では、自車両の外部に設置された外部サーバ（不図示）と通信し、外部サーバから自車両周辺の現在の天候情報を受信することで、天候が雨天であるか否かを判断する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、雨滴センサやワイパー操作情報に基づいて、天候が雨天であるか否かを判断する構成としてもよい。
【０１３９】
さらに、上述した実施形態では、差分画像ＰＤｔの暗さ度合いに応じて閾値αを設定する際に、図１２に示すように、抽出基準値ｔｓを小さい値に変更しながら抽出基準値を超えるエッジ成分を抽出し、所定量以上のエッジ成分を抽出できる抽出基準値のうち最も大きい抽出基準値ｔｓ’を特定し、この抽出基準値ｔｓ’の大きさから差分画像ＰＤｔの暗さ度合いを検出する構成を例示したが、この構成に限定されるものではない。たとえば、予め抽出基準値を小さい値（たとえば、図１２に示すｔｓ’よりも小さい値）に設定しておき、設定した抽出基準値を大きい値に変更しながら抽出基準値を超えるエッジ成分を抽出し、所定量以上のエッジ成分を抽出できた抽出基準値のうち最も小さい抽出基準値ｔｓ’を特定することで、この抽出基準値ｔｓ’の大きさから差分画像ＰＤｔの暗さ度合いを検出する構成としてもよい。また、図１２に示す抽出基準値ｔｓは、特に限定されず、たとえば、夜間走行時に撮像画像からエッジ成分を抽出するために一般に用いられる値とすることができる。
【０１４０】
また、上述した実施形態では、自車両が隣接車両を追い越した場合に、図１３（Ｃ）に示すように、検出領域Ａ１，Ａ２のうち進行方向後方の領域をマスク領域として設定し、当該マスク領域を除いた検出対象領域において立体物を検出する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、検出領域Ａ１，Ａ２内の進行方向後方の領域のうち、所定の輝度値以上の高輝度領域のみをマスク領域として設定し、当該マスク領域を除いた検出対象領域において立体物を検出する構成としてもよい。この場合も、自車両が追い越した隣接車両のヘッドライトから照射された光の影響を排除することができるとともに、検出領域Ａ１，Ａ２の進行方向後方の領域のうち高輝度ではない領域においては、当該領域において適切に隣接車両を検出することができる。あるいは、上述した実施形態と同様に、検出領域Ａ１，Ａ２のうち進行方向後方の領域をマスク領域として設定することに加えて、検出領域Ａ１，Ａ２のうち進行方向前方の領域うち、所定の輝度値以上の高輝度領域もマスク領域として設定し、当該マスク領域を除いた検出対象領域において立体物を検出ｗする構成としてもよい。この場合も、検出領域Ａ１，Ａ２のうち進行方向後方の領域において、自車両が追い越した隣接車両のヘッドライトから照射された光の影響を排除することができるとともに、隣接車両のヘッドライトから照射された光が、検出領域Ａ１，Ａ２のうち進行方向前方の領域まで照射された場合も、このような隣接車両のヘッドライトから照射された光の影響を排除することができる。
【０１４１】
さらに、上述した実施形態では、自車両が隣接車両を追い越した場合に、図１３（Ｃ）に示すように、検出領域のうち進行方向後方の領域をマスク領域として設定し、当該マスク領域を除いた検出対象領域において立体物を検出する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、自車両が隣接車両を追い越した場合に、検出領域を前方に狭める構成としてもよい。この場合も、自車両が追い越した隣接車両のヘッドライトから照射された光の影響を排除することができる。
【０１４２】
なお、上述した実施形態のカメラ１０は本発明の撮像手段に相当し、視点変換部３１は本発明の画像変換手段に相当し、位置合わせ部３２および立体物検出部３３，３３ａは本発明の立体物検出手段に相当し、立体物検出部３３，３３ａ、検出基準設定部３４，３４ａおよび検出制御部３５は本発明の制御手段に相当する。
【符号の説明】
【０１４３】
１，１ａ…立体物検出装置
１０…カメラ
２０…車速センサ
３０，３０ａ…計算機
３１…視点変換部
３２…位置合わせ部
３３，３３ａ…立体物検出部
３４，３４ａ…検出基準設定部
３５…検出制御部
３６…輝度差算出部
３７…エッジ線検出部
４０…通信装置
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
ＰＢｔ…鳥瞰視画像
ＰＤｔ…差分画像
Ｖ１…自車両
Ｖ２…隣接車両
【図１】
2013129360.tif 000003
【図２】
2013129360.tif 000004
【図３】
2013129360.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013129360.tif 000007
【図６】
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【図７】
2013129360.tif 000009
【図８】
2013129360.tif 000010
【図９】
2013129360.tif 000011
【図１０】
2013129360.tif 000012
【図１１】
2013129360.tif 000013
【図１２】
2013129360.tif 000014
【図１３】
2013129360.tif 000015
【図１４】
2013129360.tif 000016
【図１５】
2013129360.tif 000017
【図１６】
2013129360.tif 000018
【図１７】
2013129360.tif 000019
【図１８】
2013129360.tif 000020
【図１９】
2013129360.tif 000021
【図２０】
2013129360.tif 000022
【図２１】
2013129360.tif 000023
【図２２】
2013129360.tif 000024
【国際調査報告】
2013129360.tif 000025
2013129360.tif 000026
2013129360.tif 000027