(57)【要約】【課題】路面状態に拘わらず、受信した反射波から路面による反射波を取り除くことにより、車両周辺に存在する障害物の検知精度を向上させることができる車両周辺監視装置を提供する。【解決手段】車載カメラ２が撮像した車両周辺の路面の撮像画像に基づいて、路面状態判断部３が路面状態を判断し、この路面状態に基づいて閾値パターン決定部６が閾値パターンを決定し、障害物検知部４が決定された閾値パターンを用いて受信した反射波から路面による反射波を取り除いた後の信号に基づいて障害物の有無を検知することにより、路面状態に応じて適切な閾値パターンが決定され、路面状態に拘わらず、受信した反射波から路面による反射波を取り除くことができ、車両周辺に存在する障害物の検知精度を向上させる。【選択図】図１
2011112416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付けられた超音波ソナーと、前記車両に設けられ車両周辺の路面を撮像する車載カメラと、前記車載カメラにより撮像された撮像画像に基づいて路面状態を判断する路面状態判断部と、前記超音波ソナーから送信される送信波の反射波を受信して前記車両周辺に存在する障害物を検知する障害物検知部と、を備え、
前記障害物検知部は、前記路面状態判断部により判断された路面状態に基づいて、受信した反射波から、前記路面による反射波を取り除く閾値パターンを決定する閾値パターン決定部を有し、前記閾値パターン決定部により決定された閾値パターンを用いて、前記受信した反射波から前記路面による反射波を取り除いた後の信号に基づいて前記障害物の有無を検知することを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項２】
前記閾値パターン決定部は、路面状態に対応付けられる、複数の異なる閾値パターンを予め記憶する閾値パターン記憶部を有し、前記路面状態判断部により判断された路面状態に基づいて、前記閾値パターン記憶部に記憶される前記複数の閾値パターンのうち、１つの閾値パターンを決定することを特徴とする請求項１に記載の車両周辺監視装置。
【請求項３】
前記閾値パターン決定部は、前記超音波ソナーによる前記送信波の送信から前記障害物検知部が前記路面による前記反射波を受信し始めるまでの第１反射時間と、前記超音波ソナーによる前記送信波の送信から前記障害物検知部が前記路面による前記反射波のうち反射強度が最も大きくなる前記反射波を受信するまでの第２反射時間と、前記超音波ソナーによる前記送信波の送信から前記障害物検知部が前記路面による前記反射波を受信し終えるまでの第３反射時間と、を予め記憶する反射時間記憶部と、
前記閾値パターンにおける、前記第１反射時間に対応する第１反射強度と、前記第２反射時間に対応する第２反射強度と、前記第３反射時間に対応する第３反射強度と、を予め記憶する反射強度記憶部と、を有し、
前記第１反射強度および前記第３反射強度は、路面状態に拘わらず一定の値であり、前記第２反射強度は、路面状態に対応付けられる変数であり、
前記閾値パターン決定部は、前記路面状態判断部により判断された路面状態に基づいて、前記２反射強度を決定し、前記第１反射強度と決定された前記第２反射強度と前記第３反射強度とに基づいて前記閾値パターンを決定することを特徴とする請求項１に記載の車両周辺監視装置。
【請求項４】
前記路面状態は、路面の凹凸の度合であり、前記路面状態判断部は、前記撮像画像の輝度の分布に基づいて、前記路面の凹凸の度合を判断することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両周辺監視装置。
【請求項５】
前記路面状態判断部は、前記撮像画像のうち所定の範囲のみを抽出し、抽出された前記撮像画像の一部の輝度の分布に基づいて、前記路面の凹凸の度合を判断することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両周辺監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両周辺監視装置に関し、詳細には、車両に取り付けられた超音波ソナーから送信された送信波の反射波を受信して車両周辺に存在する障害物を検知する車両周辺監視装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両前部のバンパー位置等に超音波ソナーを取り付け、この超音波ソナーから送信された送信波の反射波を受信して車両周辺に存在する障害物を検知する車両周辺監視装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０９６１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の車両周辺監視装置によれば、超音波ソナーから送信される送信波が球面送信波（音波）であるため、水平方向に送信波を送信したとしても、受信される反射波には、路面による反射波（ノイズ）を含むことになる。
【０００５】
しかも、例えば、車両が砂利道などの凹凸の度合が大きい路面を走行している場合には、凹凸の度合が小さい路面を走行している場合と比較して、路面による反射波の反射強度が大きくなる傾向がある。
【０００６】
そこで、受信した反射波からノイズを除去することにより、実際に検出しようとする障害物による反射波だけを精度良く検出することが求められる。
【０００７】
しかし、ノイズの強度は、車両が走行する路面の路面状態により異なるため、受信した反射波に対して一定の閾値を設けてノイズを取り除くことによっては、路面による反射波と障害物による反射波とを十分に区別をすることができず、障害物を誤検知してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、路面状態に拘わらず、受信した反射波から路面による反射波を取り除くことにより、車両周辺に存在する障害物の検知精度を向上させることができる車両周辺監視装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る車両周辺監視装置は、車載カメラによる撮像画像に基づいて路面状態を判断し、さらに、受信した反射波から路面による反射波を取り除く閾値パターンをこの判断された路面状態に基づいて決定することにより、路面状態に拘わらず、路面による反射波を取り除くことができ、車両周辺に存在する障害物の検知精度を向上させる。
【００１０】
すなわち、本発明に係る車両周辺監視装置は、車両に取り付けられた超音波ソナーと、前記車両に設けられ車両周辺の路面を撮像する車載カメラと、前記車載カメラにより撮像された撮像画像に基づいて路面状態を判断する路面状態判断部と、前記超音波ソナーから送信される送信波の反射波を受信して前記車両周辺に存在する障害物を検知する障害物検知部と、を備え、前記障害物検知部は、前記路面状態判断部により判断された路面状態に基づいて、受信した反射波から、前記路面による反射波を取り除く閾値パターンを決定する閾値パターン決定部を有し、前記閾値パターン決定部により決定された閾値パターンを用いて、前記受信した反射波から前記路面による反射波を取り除いた後の信号に基づいて前記障害物の有無を検知することを特徴とする。
【００１１】
このように構成された本発明に係る車両周辺監視装置によれば、車載カメラが撮像した車両周辺の路面の撮像画像に基づいて、路面状態判断部が路面状態を判断し、この路面状態に基づいて閾値パターン決定部が閾値パターンを決定する。そして、障害物検知部が、決定された閾値パターンを用いて、受信した反射波から路面による反射波を取り除いた後の信号に基づいて障害物の有無を検知する。
【００１２】
このため、路面状態に拘わらず、車両周辺に存在する障害物の検知精度を向上させることができる。
【００１３】
また、障害物検知部が、決定された閾値パターンを用いて、受信した反射波から路面による反射波を取り除いた後の信号に基づいて障害物の有無を検知するため、超音波ソナーを路面に対して上向きに設置するなど、路面による反射波の受信を避けるための特別な措置を超音波ソナーに対して施すことを必要とせず、通常の超音波ソナーと同様の距離特性を維持することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る車両周辺監視装置においては、前記閾値パターン決定部は、路面状態に対応付けられる、複数の異なる閾値パターンを予め記憶する閾値パターン記憶部を有し、前記路面状態判断部により判断された路面状態に基づいて、前記閾値パターン記憶部に記憶される前記複数の閾値パターンうち、１つの閾値パターンを決定するように構成することが好ましい。
【００１５】
このように構成された本発明に係る車両周辺監視装置によれば、閾値パターン決定部は、新たに閾値パターンを作成することを必要とせず、閾値パターンを作成するために多くの計算処理を必要としないため、特に短時間で閾値パターンを決定することができる。
【００１６】
また、本発明に係る車両周辺監視装置においては、前記閾値パターン決定部は、前記超音波ソナーによる前記送信波の送信から前記障害物検知部が前記路面による前記反射波を受信し始めるまでの第１反射時間と、前記超音波ソナーによる前記送信波の送信から前記障害物検知部が前記路面による前記反射波のうち反射強度が最も大きくなる前記反射波を受信するまでの第２反射時間と、前記超音波ソナーによる前記送信波の送信から前記障害物検知部が前記路面による前記反射波を受信し終えるまでの第３反射時間と、を予め記憶する反射時間記憶部と、前記閾値パターンにおける、前記第１反射時間に対応する第１反射強度と、前記第２反射時間に対応する第２反射強度と、前記第３反射時間に対応する第３反射強度と、を予め記憶する反射強度記憶部と、を有し、前記第１反射強度および前記第３反射強度は、路面状態に拘わらず一定の値であり、前記第２反射強度は、路面状態に対応付けられる変数であり、前記閾値パターン決定部は、前記路面状態判断部により判断された路面状態に基づいて、前記２反射強度を決定し、前記第１反射強度と決定された前記第２反射強度と前記第３反射強度とに基づいて前記閾値パターンを決定するように構成することも可能である。
【００１７】
このように構成された本発明に係る車両周辺監視装置によれば、閾値パターン決定部は、反射強度記憶部に予め記憶された変数である第２反射強度を、路面状態に基づいて１つの値に決定し、この決定された第２反射強度、予め記憶された第１反射強度および第３反射強度に基づいて閾値パターンを決定するため、多くの計算処理を必要とすることがなく、短時間で閾値パターンを決定することができる。
【００１８】
また、反射時間記憶部には、第１反射時間、第２反射時間および第３反射時間を予め記憶させ、反射強度記憶部には、第１反射強度、第２反射強度および第３反射強度を予め記憶させることで、閾値パターン決定部が、これらに基づいて閾値パターンを決定することができるため、複数の閾値パターンそのものを記憶する場合に比べて、予め記憶する容量が少なくて済み、必要とされる記憶容量を減らすことができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る車両周辺監視装置においては、前記路面状態は、路面の凹凸の度合であり、前記路面状態判断部は、前記撮像画像の輝度の分布に基づいて、前記路面の凹凸の度合を判断するように構成することが好ましい。
【００２０】
ここで、超音波ソナーを用いることにより車両周辺における障害物の有無を検知することが可能であるが、超音波ソナーから送信される送信波は指向性がないため、障害物が存在する特定の方向を検知することができない。
【００２１】
このため、超音波ソナーと車載カメラとを組み合わせ（フュージョンセンサーシステム）、超音波ソナーにより検知された障害物の特定の位置を、車載カメラによる撮像画像を用いて判断する方法が一般的に用いられている。
【００２２】
このように構成された本発明に係る車両周辺監視装置によれば、路面状態判断部は、一般的にフュージョンセンサーシステムに用いられている車載カメラによる撮像画像を用いて路面の凹凸の度合を判断するため、路面状態を判断するための特別な構成を設ける必要がなく、製造コストの低減を図ることができる。
【００２３】
また、路面状態判断部は、撮像画像の輝度の分布に基づいて路面の凹凸の度合を判断するため、比較的少ない計算処理によって路面の凹凸の度合を判断することができる。
【００２４】
なお、輝度の分布に基づいて路面の凹凸の度合を判断するとは、例えば、撮像画像における最大輝度と最小輝度との差分が大きい場合には、路面の凹凸の度合が大きいと判断し、一方、最大輝度と最小輝度との差分が小さい場合には、路面の凹凸の度合が小さいと判断することを意味する。
【００２５】
そして、本発明に係る車両周辺監視装置においては、前記路面状態判断部は、前記撮像画像のうち所定の範囲のみを抽出し、抽出された前記撮像画像の一部の輝度の分布に基づいて、前記路面の凹凸の度合を判断するように構成することが好ましい。
【００２６】
ここで、所定の範囲とは、障害物検知部が、路面による反射波を受信し易い範囲のことを意味する。
【００２７】
このように構成された本発明に係る車両周辺監視装置によれば、路面の凹凸の度合を判断するための計算処理をより低減させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る車両周辺監視装置によれば、路面状態に拘わらず、受信した反射波から路面による反射波を取り除くことにより、車両周辺に存在する障害物の検知精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１の車両周辺監視装置１００の構成を示すブロック図である。
【図２】路面の凹凸の度合と路面による反射波の強度との関係を示す模式図である。
【図３】図１の閾値パターン記憶部８に予め記憶された複数の異なる閾値パターンを例示した図である。
【図４】車両周辺監視装置１００による障害物検知作用の流れを説明するフローチャートである。
【図５】車載カメラ２による撮像画像のうち、所定の範囲の輝度の分布が大きい場合と小さい場合とを例示した図である。
【図６】路面の凹凸の度合がやや大きい場合に、受信された反射波と決定された閾値パターンＰ２とを例示した図である。
【図７】路面の凹凸の度合が小さい場合に、受信された反射波と決定された閾値パターンＰ１とを例示した図、および、路面の凹凸の度合が大きい場合に、受信された反射波と決定された閾値パターンＰ３とを例示した図である。
【図８】は、車両に対する路面の傾斜と路面による反射波との関係を示す図である。
【図９】車両に対する路面の傾斜の有無と車載カメラ２による撮像画像中の白線との関係を示す図である。
【図１０】車両に対する路面の傾斜が小さい場合に、受信された反射波と決定された閾値パターンとを例示した図、および、車両に対する路面の傾斜が大きい場合に、受信された反射波と決定された閾値パターンとを例示した図である。
【図１１】実施例２の車両周辺監視装置２００の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３０】
以下、図１に基づいて本発明の実施形態としての実施例１の車両周辺監視装置１００について説明する。
【００３１】
図１は、実施例１の車両周辺監視装置１００の構成を示すブロック図である。
【００３２】
車両周辺監視装置１００は、図１に示すように、車両に取り付けられた超音波ソナー１と、車両に設けられ車両周辺の路面を撮像する車載カメラ２と、車載カメラ２により撮像された撮像画像に基づいて路面状態を判断する路面状態判断部３と、超音波ソナー１から送信される送信波の反射波を受信して車両周辺に存在する障害物を検知する障害物検知部４と、ランプの点滅や警報音の発生等により運転者に障害物の存在を報知する出力部５と、が設けられている。
【００３３】
超音波ソナー１は、車両後部のバンパー位置等に、路面から約５０ｃｍの高さであって路面に対して水平方向に向けて取り付けられている。車載カメラ２は、広角なカメラであり、車両後部のバンパー位置等に、レンズ光軸を斜め下方向に向けて設置されている。
【００３４】
また、障害物検知部４は、路面による反射波を取り除く１つの閾値パターンを決定する閾値パターン決定部６と、閾値パターンを用いて障害物の有無の判定を行い、かつ、障害物がある場合には車両から障害物までの距離を測定する距離測定部７と、を有している。
【００３５】
そして、閾値パターン決定部６は閾値パターン記憶部８を有しており、この閾値パターン記憶部８は、路面状態に対応付けられる、複数の異なる閾値パターンを予め記憶している。
【００３６】
次に、車両周辺監視装置１００による障害物検知作用の流れを、［路面の凹凸の度合と路面による反射波との関係］、［閾値パターン記憶部に予め記憶された複数の異なる閾値パターン］、［障害物検知作用の流れ］、［変形例］に分けて説明する。
【００３７】
［路面の凹凸の度合と路面による反射波との関係］
図２は、路面の凹凸の度合と路面による反射波の強度との関係を示す模式図であり、図２（ａ）は、車両が凹凸の度合が小さい路面（標準の路面）を走行している状況を示し、図２（ｂ）は、車両が凹凸の度合がやや大きい路面（砂利道等）を走行している状況を示し、図２（ｃ）は、凹凸の度合が大きい路面を走行している状況を示している。
【００３８】
まず、車両の、路面から約５０ｃｍの高さに取り付けられた超音波ソナー１が、路面に対して水平方向に送信波を送信した場合について説明する。
【００３９】
このような場合、超音波ソナー１から送信波が送信されると、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、その直後に、この送信波が直接受信される（残響）。また、この送信波は球面送信波であるため、水平方向に送信されたとしても路面により反射し、路面による反射波が受信される。
【００４０】
この路面による反射波は、路面の凹凸の度合に拘わらず、送信から約５ｍｓｅｃ経過した時から受信され始め、送信から約９ｍｓｅｃ経過した時に反射強度が最も大きくなり、送信から約１４ｍｓｅｃ経過した時まで受信される。
【００４１】
なお、路面による反射波を受信し始めるまでの経過時間（送信から約５ｍｓｅｃ）、路面による反射波の反射強度が最も大きい反射強度となるまでの経過時間（送信から約９ｍｓｅｃ）、路面による反射波を受信し終えるまでの経過時間（送信から約１４ｍｓｅｃ）は、超音波ソナー１の設置位置、設置向きおよび送信波の広がり方等により定まるものであるため、この数値に限定されるものではない。
【００４２】
また、この路面による反射波は、車両が走行する路面の凹凸の度合が大きくなるに従い、最大反射強度（送信から約９ｍｓｅｃ経過する時に受信される反射波の強度）が大きくなる傾向がある。
【００４３】
なお、図示（図２、後述する図８および図９）では、送信波の送信方向が車両の後方向であるが、この送信方向は、車両の周囲どの方向であってもよい。
【００４４】
［閾値パターン記憶部に予め記憶された複数の異なる閾値パターン］
図３は、図１の閾値パターン記憶部８に予め記憶された複数の異なる閾値パターンを例示した図である。
【００４５】
閾値パターン記憶部８には、例えば、図３に示すように、閾値パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３等が予め記憶されている。
【００４６】
これらの閾値パターンＰ１〜Ｐ３は、送信から約２ｍｓｅｃ経過するまでに受信したものについては、障害物の有無を判定しないように残響対策時間閾値が設けられている。
【００４７】
また、これらの閾値パターンＰ１〜Ｐ３は、送信から約５ｍｓｅｃ〜約１４ｍｓｅｃにおいて、送信から約９ｍｓｅｃにおける最大反射強度がそれぞれ異なるように設定されている。
【００４８】
上述のように、路面による反射波の最大反射強度は、路面の凹凸の度合に応じて変化するため、閾値パターン記憶部８が、送信から約９ｍｓｅｃにおける最大反射強度が異なる複数の閾値パターンを記憶することにより、路面状態（路面の凹凸の度合）に対応付けた閾値パターンを用いることができる。
【００４９】
［障害物検知作用の流れ］
次に、路面の凹凸の度合に応じて閾値パターンを決定し、障害物有無の検知を行う作用の流れについて説明する。
【００５０】
図４は、車両周辺監視装置１００による障害物検知作用の流れを説明するフローチャートであり、図５は、車載カメラ２による撮像画像の輝度の分布が大きい場合と小さい場合とを例示した図であり、図６は、路面の凹凸の度合がやや大きい場合に、受信された反射波と決定された閾値パターンＰ２とを例示した図であり、図７（ａ）は、路面の凹凸の度合が小さい場合に、受信された反射波と決定された閾値パターンＰ１とを例示した図であり、図７（ｂ）は、路面の凹凸の度合が大きい場合に、受信された反射波と決定された閾値パターンＰ３とを例示した図である。
【００５１】
車両周辺監視装置１００が起動されると、図４に示すように、車載カメラ２が車両周辺の路面を撮像し、この撮像画像が路面状態判断部３に入力される（ステップＳ１）。
【００５２】
そして、路面状態判断部３は、入力された撮像画像に基づいて路面状態を判断する（ステップＳ２）。
【００５３】
ここで、路面状態とは、路面の凹凸の度合のことを意味する。上述のように、超音波ソナー１が、路面から約５０ｃｍの高さに、路面に対して水平に取り付けられた場合、路面の凹凸の度合に拘わらず、送信から約５ｍｓｅｃ経過する時から路面による反射波が受信され始め、送信から約９ｍｓｅｃ経過する時に反射強度が最も大きい反射強度となり、送信から約１４ｍｓｅｃ経過する時まで受信される。
【００５４】
なお、送信から約５ｍｓｅｃというのは、車両から約８５ｃｍ離れた位置において反射された反射波が受信されるまでの時間であり、送信から約９ｍｓｅｃというのは、車両から約１５３ｃｍ離れた位置において反射された反射波が受信されるまでの時間であり、送信から約１４ｍｓｅｃというのは、車両から約２３８ｃｍ離れた位置において反射された反射波が受信されるまでの時間である。
【００５５】
すなわち、超音波ソナー１が、路面から約５０ｃｍの高さに、路面に対して水平に取り付けられた場合には、車両から約８５ｃｍ〜約２３８ｃｍに相当する範囲が、路面による反射波が受信され易い範囲となる。
【００５６】
このため、ステップ２において、入力された撮像画像に基づいて路面状態を判断する路面状態判断部３は、広角なカメラである車載カメラ２が撮像した、車両から数十メートルの範囲の路面の撮像画像のうち、車両から約８５ｃｍ〜約２３８ｃｍに相当する範囲（所定の範囲）を抽出する。
【００５７】
次いで、この路面状態判断部３は、抽出された所定の範囲である、撮像画像の一部について、輝度の分布を算出する。このとき、例えば、画素毎に輝度値を求め、その抽出された所定範囲内の各画素の輝度値のうち最大輝度と最小輝度を求めて、これら最大輝度と最小輝度との差分を算出する。
【００５８】
そして、路面状態判断部３は、図５（ａ）に示すように抽出された所定の範囲における、最大輝度と最小輝度との差分が大きい場合には、路面の凹凸の度合が大きいと判断し、一方、図５（ｂ）に示すように抽出された所定の範囲における、最大輝度と最小輝度との差分が小さい場合には、路面の凹凸の度合が小さいと判断する。
【００５９】
さらに、路面状態判断部３は、ステップＳ２において判断された、路面の凹凸の度合の大小を示す情報（路面状態パターン）を、閾値パターン決定部６に出力する（ステップＳ３）。
【００６０】
そして、閾値パターン決定部６は、この情報に基づいて、上述のように、閾値パターン記憶部８に予め記憶された複数の異なる閾値パターンのうち、路面状態に対応する１つの閾値パターンを決定する（ステップＳ４）。
【００６１】
例えば、ステップＳ２における路面状態の判断において、図２（ｂ）に示すように凹凸の度合がやや大きい路面であると判断された場合には、このような路面状態に対応付けて記憶された閾値パターン（例えば、図３に示す、閾値パターンＰ２）が選択される。
【００６２】
また、ステップＳ４において閾値パターンが決定された後、超音波ソナー１が送信波を送信し、その受信波を障害物検知部４に設けられた距離測定部７が受信する（ステップＳ５）。
【００６３】
さらに、距離測定部７は、図６に示すように決定された閾値パターン（閾値パターンＰ２）を用いて、受信した反射波から路面による反射波を取り除き、路面による反射波を取り除いた後の信号に基づいて障害物の有無の判定を行う（ステップＳ６）。
【００６４】
具体的には、受信した反射波から路面による反射波を取り除いた後に、反射波が残っている場合には、障害物有りと判定し、反射波が残っていない場合には、障害物無しと判定する（図６に示す状況においては、障害物は無しと判定する）。
【００６５】
また、距離測定部７は、障害物有りと判定した場合には、車両から障害物までの距離を測定し（ステップＳ７）、その距離に関する情報（距離データ）を出力部５に出力する（ステップＳ８）。
【００６６】
そして、車両周辺監視装置１００による動作が終了されるまで、障害物の有無の判定（ステップＳ５〜ステップＳ８）を繰り返し（ステップＳ９）、車両周辺監視装置１００による動作が終了されたら障害物検知作用は終了する。
【００６７】
なお、例えば、ステップＳ２における路面状態の判断において、図２（ａ）に示すように凹凸の度合が小さい路面であると判断された場合には、このような路面状態に対応付けて記憶された閾値パターン（例えば、図３に示す、閾値パターンＰ３）が選択され（図７（ａ）参照）、この閾値パターンを用いて障害物の有無の検知が行われる。
【００６８】
さらに、例えば、ステップＳ２における路面状態の判断において、図２（ｃ）に示すように、凹凸の度合が大きい路面であると判断された場合には、このような路面状態に対応付けて記憶された閾値パターン（例えば、図３に示す、閾値パターンＰ１）が選択され（図７（ｂ）参照）、この閾値パターンを用いて障害物の有無の検知が行われる。
【００６９】
［変形例］
なお、実施例１における車両周辺監視装置１００は、路面の凹凸の度合に応じた閾値パターンを決定するものに限らず、車両に対する路面の傾斜に応じた閾値パターンを決定するものであってもよい。
【００７０】
・車両に対する路面の傾斜と路面による反射波との関係
図８は、車両に対する路面の傾斜と路面による反射波との関係を示す図であり、図８（ａ）は、車両に対する傾斜が−５ｄｅｇ（下り５度の傾斜）の路面を走行している状況を示し、図８（ｂ）は、車両に対する傾斜が０ｄｅｇの路面を走行している状況を示し、図８（ｃ）は、車両に対する傾斜が＋５ｄｅｇ（上り５度の傾斜）の路面を走行している状況を示している。
【００７１】
例えば、路面から約５０ｃｍの高さに取り付けられた超音波ソナー１が、路面に対して水平方向に送信波を送信した場合、送信波が送信されると、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、その直後にこの送信波が直接受信され（残響）、さらに、路面による反射波が受信される。
【００７２】
この路面による反射波は、車両に対する路面の傾斜角度が大きくなるに従い、路面による反射波の最大反射強度が大きく、かつ、路面による反射波を受信し始める時間が早くなる傾向がある。
【００７３】
・変形例における閾値パターン記憶部に予め記憶された複数の異なる閾値パターン
上述のように、路面による反射波の最大反射強度や、路面による反射波を受信し始める時間は、車両に対する路面の傾斜に応じて変化するため、変形例における閾値パターン記憶部８は、最大反射強度および反射波を受信し始める時間が異なる複数の閾値パターンを記憶し、閾値パターンを路面状態（車両に対する路面の傾斜）に対応付けて用いることができるようにする。
【００７４】
・車両に対する路面の傾斜に基づいた閾値パターンの決定手法
図９は、車両に対する路面の傾斜の有無と車載カメラ２による撮像画像中の白線との関係を示す図であり、図１０（ａ）は、車両に対する路面の傾斜が小さい場合に、受信された反射波と決定された閾値パターンとを例示した図であり、図１０（ｂ）は、車両に対する路面の傾斜が大きい場合に、受信された反射波と決定された閾値パターンとを例示した図である。
【００７５】
変形例における路面状態判断部３は、例えば、車載カメラ２による撮像画像に対して俯瞰変換処理を施し、その後の撮像画像中の２本の白線が、図９（ａ）に示すように、およそ平行である場合には、車両に対する路面の傾斜は約０ｄｅｇであると判断する。
【００７６】
一方、変形例における路面状態判断部３は、俯瞰変換処理を施した後の撮像画像中の２本の白線が、図９（ｂ）に示すように、平行ではない場合には、これら２本の白線により挟まれた角度（図９（ｂ）に示す角度αの２倍に相当）に基づいて、車両に対する路面の傾斜の程度（角度）を判断することができる。
【００７７】
このようにして、例えば、車両に対する傾斜が小さい路面であると判断された場合には、このような路面状態に対応付けて記憶された閾値パターンが選択され（図１０（ａ）参照）、この閾値パターンを用いて障害物の有無の検知が行われる。
【００７８】
さらに、例えば、車両に対する傾斜が大きい路面であると判断された場合には、このような路面状態に対応付けて記憶された閾値パターンが選択され（図１０（ｂ）参照）、この閾値パターンを用いて障害物の有無の検知が行われる。
【００７９】
このように構成された本発明に係る車両周辺監視装置１００によれば、車載カメラ２が撮像した車両周辺の路面の撮像画像に基づいて、路面状態判断部３が路面状態を判断し、この路面状態に基づいて閾値パターン決定部６が閾値パターンを決定し、障害物検知部４（障害物検知部４に設けられた距離測定部７）が決定された閾値パターンを用いて受信した反射波から路面による反射波を取り除いた後の信号に基づいて障害物の有無を検知するため、路面状態に応じて適切な閾値パターンが決定され、路面状態に拘わらず、受信した反射波から路面による反射波を取り除くことにより、車両周辺に存在する障害物の検知精度を向上させることができる。
【００８０】
また、障害物検知部４が、決定された閾値パターンを用いて、受信した反射波から路面による反射波を取り除いた後の信号に基づいて障害物の有無を検知するため、超音波ソナー１を路面に対して上向きに設置するなど、路面による反射波の受信を避けるための特別な措置を超音波ソナー１に対して施すことを必要とせず、通常の超音波ソナーと同様の距離特性を維持することができる。
【００８１】
また、実施例１に係る車両周辺監視装置１００によれば、閾値パターン決定部６は、路面状態に対応付けられる、複数の異なる閾値パターンを予め記憶する閾値パターン記憶部８を有し、路面状態判断部３により判断された路面状態に基づいて、閾値パターン記憶部８に記憶される複数の閾値パターンのうち１つの閾値パターンを決定（選択）することにより、閾値パターン決定部６は、新たに閾値パターンを作成することを必要とせず、閾値パターンを作成するために多くの計算処理を必要としないため、特に短時間で閾値パターンを決定することができる。
【００８２】
さらに、実施例１に係る車両周辺監視装置１００によれば、路面状態は、路面の凹凸の度合であり、路面状態判断部３は、撮像画像の輝度の分布に基づいて、路面の凹凸の度合を判断することにより、路面状態判断部３は、一般的にフュージョンセンサーシステムに用いられている車載カメラによる撮像画像を用いて路面の凹凸の度合を判断するため、路面状態を判断するための特別な構成を設ける必要がなく、製造コストの低減を図ることができる。
【００８３】
また、路面状態判断部３は、撮像画像の輝度の分布に基づいて路面の凹凸の度合を判断するため、比較的少ない計算処理によって路面の凹凸の度合を判断することができる。
【００８４】
さらに、実施例１に係る車両周辺監視装置１００によれば、路面状態判断部３は、撮像画像のうち所定の範囲のみを抽出し、抽出された撮像画像の一部の輝度の分布に基づいて路面の凹凸の度合を判断することにより、路面の凹凸の度合を判断するための計算処理をより低減させることができる。
【００８５】
なお、実施例１の車両周辺監視装置１００について、路面状態判断部３が、撮像画像の輝度の分布に基づいて路面の凹凸の度合を判断する形態について説明したが、本発明に係る車両周辺監視装置はこのような形態に限定されず、他の方法を用いて路面の凹凸の度合を判断するように構成することも可能である。
【００８６】
例えば、画素毎に輝度値を求めてその分散を算出し、分散の値が大きい場合には路面の凹凸の度合が大きいと判断し、分散の値が小さい場合には路面の凹凸の度合が小さいと判断する構成を採用しても良い。
【００８７】
さらに、路面の凹凸の度合が輝度の分布や分散に与える影響をより大きくさせるために、車載カメラ２により車両周辺の路面を撮像する際にフラッシュをたき、路面の凹凸による影を強調するように構成することや、画素毎の輝度値を求めるための計算量を低減させるために、撮像画像に対して２値化処理を施した後に画素毎の輝度を求めるように構成することも可能である。
【００８８】
また、撮像画像の輝度の分布を用いる手法のみならず、例えば、離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いて空間周波数による係数を求め、この係数に基づいて、路面による反射波を受信しやすいか否か（路面の凹凸の度合の大小）を判定するように構成することも可能である。
【実施例２】
【００８９】
次に、本発明の実施形態としての実施例２の車両周辺監視装置２００について説明する。
【００９０】
実施例２の車両周辺監視装置２００は、予め記憶された反射時間および反射強度を用いて、路面状態に基づいて閾値パターンを決定するものであり、図１１は、実施例２の車両周辺監視装置２００の構成を示すブロック図である。
【００９１】
実施例２の車両周辺監視装置２００は、図１１に示すように、超音波ソナー２１と、車載カメラ２２と、路面状態判断部２３と、障害物検知部２４と、出力部２５と、が設けられ、さらに、障害物検知部２４には、閾値パターン決定部２６と、距離測定部２７と、が設けられている。
【００９２】
そして、超音波ソナー２１は実施例１の超音波ソナー１（図１参照）と同様であり、車載カメラ２２は実施例１の車載カメラ２と同様であり、路面状態判断部２３は実施例１の路面状態判断部３と同様であり、出力部２５は実施例１の出力部５と同様である。
【００９３】
また、閾値パターン決定部２６は、第１反射時間、第２反射時間および第３反射時間を予め記憶する反射時間記憶部２８と、閾値パターンにおける、第１反射強度、第２反射強度および第３反射強度を予め記憶する反射強度記憶部２９と、を有している。
【００９４】
ここで、第１反射時間とは、図２で説明した、超音波ソナー２１による送信波の送信から障害物検知部２４が路面による反射波を受信し始めるまでの経過時間である。また、第２反射時間とは、同じく図２で説明した、送信波の送信から路面による反射波の反射強度が最も大きい反射強度となるまでの経過時間である。さらに、第３反射時間とは、同じく図２で説明した、送信波の送信から路面による反射波を受信し終えるまでの経過時間である。
【００９５】
そして、第１反射強度、第２反射強度および第３反射強度は、それぞれ、閾値パターンにおける、第１反射時間に対応する反射強度、第２反射時間に対応する反射強度および第３時間に対応する反射強度である。
【００９６】
実施例１において記載のように、路面による反射波を受信し易い範囲は、超音波ソナー２１の設置位置、設置向きおよび送信波の広がり方等により定まるため、第１反射時間（例えば、５ｍｓｅｃ）、第２反射時間（例えば、９ｍｓｅｃ）および第３反射時間（例えば、１４ｍｓｅｃ）もまた予め定まるものである。
【００９７】
さらに、第１反射強度および第３反射強度は、路面状態に拘わらず一定の値であり（例えば、電圧１．５Ｖ）、第２反射強度は路面状態に対応付けられる変数である。
【００９８】
なお、実施例１において記載のように、路面による反射波の最大反射強度は、路面の凹凸の度合に応じて変化するため、第２反射強度を、路面状態（路面の凹凸の度合）に対応付けて反射強度記憶部２９に記憶させることができる。
【００９９】
次に、車両周辺監視装置２００による障害物検知作用の流れを説明する。
【０１００】
車両周辺監視装置２００による障害物検知作用の流れは、車両周辺監視装置２００が起動されると、図４に示すように、車載カメラ２２が車両周辺の路面を撮像し、この撮像画像が路面状態判断部２３に入力される（ステップＳ２１）。
【０１０１】
そして、路面状態判断部２３は、入力された撮像画像に基づいて路面状態を判断し（ステップＳ２２）、さらに、判断した路面状態に関する情報（路面状態パターン）を閾値パターン決定部２６に出力する（ステップＳ２３）。
【０１０２】
ステップＳ２３において路面状態に関する情報が出力された閾値パターン決定部２６は、反射強度記憶部２９に予め記憶された変数である第２反射強度を、路面状態判断部２３から出力された路面状態のパターンに基づいて１つの値に決定する。
【０１０３】
さらに、閾値パターン決定部２６は、この決定された第２反射強度、反射強度記憶部２９に予め記憶された第１反射強度および第３反射強度に基づいて、閾値パターンを決定する（ステップＳ２４）。
【０１０４】
具体的には、第１反射強度と第２反射強度とを直線で結び、第２反射強度と第３反射強度とを直線で結ぶことにより、閾値パターンが決定される。
【０１０５】
ステップＳ２４において閾値パターンが決定された後、超音波ソナー２１が送信波を送信し、その受信波を障害物検知部２４に設けられた距離測定部２７が受信する（ステップＳ２５）。
【０１０６】
そして、距離測定部２７は、決定された閾値パターンを用いて、受信した反射波から路面による反射波を取り除き、路面による反射波を取り除いた後の信号に基づいて障害物の有無の判定を行う（ステップＳ２６）。
【０１０７】
また、距離測定部２７は、障害物有りと判定した場合には、車両から障害物までの距離を測定し（ステップＳ２７）、その距離に関する情報（距離データ）を出力部２５に出力する（ステップＳ２８）。
【０１０８】
さらに、車両周辺監視装置２００が終了されるまで、障害物の有無の判定（ステップＳ２５〜ステップＳ２８）を繰り返し（ステップＳ２９）、車両周辺監視装置２００が終了されたら障害物検知作用は終了する。
【０１０９】
このように構成された実施例２に係る車両周辺監視装置２００によれば、実施例１の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
【０１１０】
すなわち、閾値パターン決定部２６は、超音波ソナー２１による送信波の送信から障害物検知部２４が路面による反射波を受信し始めるまでの第１反射時間と、超音波ソナー２１による送信波の送信から障害物検知部２４が路面による反射波のうち反射強度が最も大きくなる反射波を受信するまでの第２反射時間と、超音波ソナー２１による送信波の送信から障害物検知部２４が路面による反射波を受信し終えるまでの第３反射時間と、を予め記憶する反射時間記憶部２８と、閾値パターンにおける、第１反射時間に対応する第１反射強度と、第２反射時間に対応する第２反射強度と、第３反射時間に対応する第３反射強度と、を予め記憶する反射強度記憶部２９と、を有し、第１反射強度および第３反射強度は、路面状態に拘わらず一定の値であり、第２反射強度は、路面状態に対応付けられる変数であり、閾値パターン決定部２６は、路面状態判断部２３により判断された路面状態に基づいて、２反射強度を決定し、第１反射強度と決定された第２反射強度と第３反射強度とに基づいて閾値パターンを決定することにより、閾値パターン決定部２６は、反射強度記憶部２９に予め記憶された変数である第２反射強度を、路面状態に基づいて１つの値に決定し、この決定された第２反射強度、予め記憶された第１反射強度および第３反射強度に基づいて閾値パターンを決定するため、多くの計算処理を必要とすることがなく、短時間で閾値パターンを決定することができる。
【０１１１】
また、反射時間記憶部２８には、第１反射時間、第２反射時間および第３反射時間を予め記憶させ、反射強度記憶部２９には、第１反射強度、第２反射強度および第３反射強度を予め記憶させることで、閾値パターン決定部２６が、これらに基づいて閾値パターンを決定することができるため、複数の閾値パターンそのものを記憶する場合に比べて、予め記憶する容量が少なくて済み、必要とされる記憶容量を減らすことができる。
【０１１２】
以上、本発明の車両周辺監視装置を実施例１および実施例２に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【符号の説明】
【０１１３】
１  超音波ソナー
２  車載カメラ
３  路面状態判断部
４  障害物検知部
５  出力部
６  閾値パターン決定部
７  距離測定部
８  閾値パターン記憶部
１００  車両周辺監視装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図５】
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