(57)【要約】【課題】車載カメラによる撮影画像の横断歩道部分の画像パターンの位置方向が、障害物が存在しない横断歩道部分の画像パターンである基準パターンの位置方向と合わないときにも横断歩道上の障害物を早期に検出できる技術を提供する。【解決手段】単眼カメラ３の撮影画像の横断歩道部分の画像パターンの位置方向が、記憶手段４に記憶された歩行者が存在しない横断歩道部分の基準パターンの位置方向と合わないときには、単眼カメラ３の撮影画像の横断歩道部分の画像パターンの位置方向が基準パターンに合うように、変換処理が変換手段５ａにより撮影画像のパワースペクトルに対して施される。したがって、変換処理されたパワースペクトルの基準パターンを含む横断歩道部分の画像パターンと基準パターンとの差から、単眼カメラ３により撮影された横断歩道上の歩行者１１を検出手段５ｂにより早期に検出することができる。【選択図】図１
2011070473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された車載カメラの撮影画像の画像パターンから、前記車両の走行路の横断歩道上の障害物を検出する障害物検出装置において、
障害物が存在しない横断歩道部分の画像パターンを基準パターンとして記憶する記憶手段と、
前記撮影画像の横断歩道部分の画像パターンを前記基準パターンに合わせるように、前記撮影画像の位置方向を変換処理する変換手段と、
前記変換処理後の前記撮影画像の前記基準パターンを含む横断歩道部分の画像パターンと前記基準パターンとの差から、前記車載カメラにより撮影された横断歩道上の障害物を検出する検出手段と
を備えたことを特徴とする障害物検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の障害物検出装置において、
前記記憶手段に記憶された基準パターンは、横断歩道部分の上方視の画像パターンであり、
前記変換手段は、前記車載カメラの撮影画像を上方視の画像に射影変換して前記変換処理を行うことを特徴とする障害物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載された車載カメラの撮影画像の画像パターンから、車両の走行路の横断歩道上の障害物を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、横断歩道周辺に固定して設置されたカメラによる撮影画像の画像パターンと、歩行者が存在しないときの撮影画像の横断歩道部分の画像パターンとから、横断歩道上の歩行者を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２４７２９７号公報（段落［０００５］〜［０００９］、図１、要約書など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、カメラが設置された場所の横断歩道上の障害物（歩行者）しか検出することができない。そこで、車載カメラを車両に搭載し、これにより横断歩道上の障害物を検出することも考えられる。このようにすれば、横断歩道周辺にカメラが設置されていなくとも、車両の走行路の横断歩道上の障害物を検出することができる。しかしながら、例えば車両の右左折の際に、車載カメラにより斜め方向から横断歩道が撮影されることにより、車載カメラによる撮影画像の横断歩道部分の画像パターンの位置方向が、障害物が存在しない横断歩道部分の画像パターンである基準パターンの位置方向と一致しないときは、両パターンの比較ができないため横断歩道上の障害物の検出ができないという問題がある。したがって、車載カメラの撮影画像の画像パターンと基準パターンとの位置方向が、車両が進行することにより一致するまでは両パターンの比較ができず、横断歩道上の障害物の検出が遅れてしまう。
【０００５】
本発明は、車載カメラによる撮影画像の横断歩道部分の画像パターンの位置方向が、障害物が存在しない横断歩道部分の画像パターンである基準パターンの位置方向と合わないときにも横断歩道上の障害物を早期に検出できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明の障害物検出装置は、車両に搭載された車載カメラの撮影画像の画像パターンから、前記車両の走行路の横断歩道上の障害物を検出する障害物検出装置において、障害物が存在しない横断歩道部分の画像パターンを基準パターンとして記憶する記憶手段と、前記撮影画像の横断歩道部分の画像パターンを前記基準パターンに合わせるように、前記撮影画像の位置方向を変換処理する変換手段と、前記変換処理後の前記撮影画像の前記基準パターンを含む横断歩道部分の画像パターンと前記基準パターンとの差から、前記車載カメラにより撮影された横断歩道上の障害物を検出する検出手段とを備えたことを特徴としている（請求項１）。
【０００７】
また、本発明の障害物検出装置は、前記記憶手段に記憶された基準パターンは、横断歩道部分の上方視の画像パターンであり、前記変換手段は、前記車載カメラの撮影画像を上方視の画像に射影変換して前記変換処理を行うことを特徴としている（請求項２）。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、例えば車両の右左折の際に、車載カメラの撮影画像の横断歩道部分の画像パターンの位置方向が、障害物が存在しない横断歩道部分の画像パターンであって記憶手段に記憶された基準パターンの位置方向と合わないときには、車載カメラの撮影画像の横断歩道部分の画像パターンの位置方向が基準パターンに合うように、回転移動や平行移動などの変換処理が変換手段により撮影画像に対して施される。したがって、変換処理された撮影画像の基準パターンを含む横断歩道部分の画像パターンと基準パターンとの差から、車載カメラにより撮影された横断歩道上の障害物を検出手段により早期に検出することができる。また、車両に車載カメラが搭載されているため、カメラが設置されていない横断歩道であっても、車両の走行路の横断歩道上の障害物を検出することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、記憶手段に記憶された基準パターンは、横断歩道部分の上方視の画像パターンであり、変換手段は、車載カメラの撮影画像を上方視の画像に射影変換することにより、撮影画像の画像パターンを基準パターンに合わせる画像操作を行うときのパラメータなどを容易に導出することができるため、撮影画像の変換処理を容易に、しかも正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の障害物検出装置の第１実施形態のブロック図である。
【図２】図１の単眼カメラおよび変換手段の構成の一例を示す図である。
【図３】横断歩道上に歩行者が存在しない場合の撮影画像の一例である。
【図４】図３の撮影画像を上方視の画像に射影変換した図である。
【図５】図４の上方視の画像のパワースペクトルを示す図である。
【図６】横断歩道上に歩行者が存在する場合の撮影画像の一例である。
【図７】図６の撮影画像を上方視の画像に射影変換した図である。
【図８】図７の上方視の画像のパワースペクトルを示す図である。
【図９】図１の動作説明用のフローチャートである。
【図１０】横断歩道上に歩行者が存在しない場合の濃淡ヒストグラムを示す図である。
【図１１】横断歩道上に歩行者が存在する場合の濃淡ヒストグラムを示す図である。
【図１２】本発明の障害物検出装置の第２実施形態の動作説明用のフローチャートである。
【図１３】本発明の障害物検出装置の第３実施形態の動作説明用のフローチャートである。
【図１４】本発明の障害物検出装置の第４実施形態の動作説明用のフローチャートである。
【図１５】本発明の障害物検出装置の第５実施形態の動作説明用のフローチャートである。
【図１６】本発明の障害物検出装置の第６実施形態の動作説明用のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の障害物検出装置２の第１実施形態のブロック図である。図２は図１の単眼カメラ３および変換手段５ａの構成の一例を示す図である。図３は横断歩道１０上に歩行者１１が存在しない場合の撮影画像ＩＭＧの一例である。図４は図３の撮影画像ＩＭＧを上方視の画像ｔＩＭＧに射影変換した図である。図５は図４の上方視の画像ｔＩＭＧのパワースペクトルｐＩＭＧを示す図である。
【００１３】
図６は横断歩道１０上に歩行者１１が存在する場合の撮影画像ＩＭＧの一例である。図７は図６の撮影画像ＩＭＧを上方視の画像ｔＩＭＧに射影変換した図である。図８は図７の上方視の画像ｔＩＭＧのパワースペクトルｐＩＭＧを示す図である。図９は図１の動作説明用のフローチャートである。
【００１４】
１．構成
図１に示す障害物検出装置２は、車両１に搭載された単眼カメラ（本発明の「車載カメラ」に相当）３の撮影画像ＩＭＧの画像パターンから、車両１の走行路の横断歩道１０上の障害物（歩行者１１）を検出するものであって、単眼カメラ３と、障害物が存在しない横断歩道部分の画像パターンを基準パターンとして記憶する記憶手段４と、単眼カメラ３の撮影画像ＩＭＧを処理するマイクロコンピュータ構成のＥＣＵ５と、例えばインストルメントパネルなどに取付けられたＣＲＴ、液晶ディスプレイなどの走行モニタ６と、警報用のスピーカ７とを備えている。
【００１５】
単眼カメラ３は、本実施形態では車両１前方の路面撮影が可能なモノクロあるいはカラー撮影が可能なカメラから成り、撮影した画像ＩＭＧの信号を出力する（図３および６参照）。また、図２に示すように、車両１前方の路面撮影を行なうため、単眼カメラ３は、車両１の車内の前方の上部位置に、上方から適当な角度で斜め下の路面をねらうように設けられている。
【００１６】
記憶手段４は、障害物（歩行者１１）が存在しない横断歩道１０部分の画像パターンを基準パターンとして記憶する。本実施形態では、例えば図３に示すような、歩行者が存在しない横断歩道１０を正面から撮影した画像ＩＭＧの横断歩道１０部分を、図４に示すように上方視の画像ｔＩＭＧに射影変換し、これをＦＦＴなどの手法によりフーリエ変換して導出された２次元のパワースペクトルｐＩＭＧの幾何学的な特徴や、周波数成分などの特徴を予め基準パターンとして記憶する（図５参照）。
【００１７】
なお、横断歩道１０は同一形状で規則的に路面上に形成されるため、横断歩道１０の撮影画像ＩＭＧを上方視の画像ｔＩＭＧに射影変換し、この上方視の画像ｔＩＭＧから導出されたパワースペクトルｐＩＭＧは、図５に示すように、所定の周波数に規則的にピークを備えることにより特徴的な幾何学的形状を有するものとなる。
【００１８】
ＥＣＵ５は、例えばイグニッションキーのオンにより、予め設定された障害物検出のプログラムを実行することにより以下の各手段を備えている。
【００１９】
（１）変換手段５ａ
変換手段５ａは、車両１の走行中に単眼カメラ３により取得された図３および図６に示すような撮影画像ＩＭＧを、図４および図７に示すような上方視の画像ｔＩＭＧに射影変換する（図２参照）。そして、射影変換後の上方視の画像ｔＩＭＧをフーリエ変換（ＦＦＴ）することにより、図５および図８に示すような２次元のパワースペクトル（本発明の「画像パターン」に相当）ｐＩＭＧを導出する。
【００２０】
図５に示すように、横断歩道１０上に歩行者（障害物）１１が存在しなければ、単眼カメラ３による撮影画像ＩＭＧを上方視の画像ｔＩＭＧに射影変換し、この上方視の画像ｔＩＭＧから導出された２次元のパワースペクトルｐＩＭＧは、障害物が存在しない横断歩道１０部分の基準パターンとして記憶手段４に記憶されている２次元のパワースペクトルと同様に所定の周波数に規則的にピークを備え、これにより同様の幾何学的形状を備えるものとなる。一方、図８に示すように、横断歩道１０上に歩行者１１（障害物）が存在すれば、単眼カメラ３による撮影画像ＩＭＧを上方視の画像ｔＩＭＧに射影変換し、この上方視の画像ｔＩＭＧから導出された２次元のパワースペクトルｐＩＭＧは、図５に示すパワースペクトルｐＩＭＧとは異なる周波数成分も多数含み、これにより幾何学的形状が異なるものとなる。
【００２１】
次に、変換手段５ａは、撮影画像ＩＭＧを射影変換した上方視の画像ｔＩＭＧの横断歩道１０部分のパワースペクトルｐＩＭＧに平行移動や回転移動などの変換処理を施すことにより、記憶手段４に記憶された基準パターン（本実施形態では、歩行者が存在しない横断歩道１０部分を上方視の画像に射影変換した画像のパワースペクトルの各種の特徴）に合わせるように、パワースペクトルｐＩＭＧの位置方向を変換する。
【００２２】
すなわち、例えば横断歩道１０が単眼カメラ３により斜め方向から方向から撮影された場合、その撮影画像ＩＭＧが射影変換された上方視の画像ｔＩＭＧは、図３に示すように、横断歩道１０が正面から撮影された撮影画像ＩＭＧが射影変換された上方視の画像ｔＩＭＧと比較すれば、横断歩道１０の位置や角度がずれたものとなる。したがって、位置や角度がずれた上方視の画像ｔＩＭＧから導出された２次元のパワースペクトルｐＩＭＧは、図５に示す、横断歩道１０の正面からの撮影画像ＩＭＧから導出された２次元のパワースペクトルｐＩＭＧと位置や角度がずれたものとなる。そこで、本実施形態では、位置がずれたパワースペクトルｐＩＭＧに平行移動や回転移動などの処理を施すことにより位置方向を変換して、基準パターンとしてのパワースペクトルｐＩＭＧの位置方向と合わす変換処理が変換手段５ａにより施される。
【００２３】
（２）検出手段５ｂ
検出手段５ｂは、変換手段５ａにより変換処理された後の、基準パターンを含む横断歩道部分のパワースペクトルｐＩＭＧ（画像パターン）と、記憶手段４に記憶された基準パターンとの差から、単眼カメラ３により撮影された横断歩道１０上の障害物（歩行者１１）を検出する。
【００２４】
例えば、変換手段５ａにより変換処理されたパワースペクトルｐＩＭＧが、図５に示すようなものであれば、その幾何学的特徴と、各周波数成分とから、検出手段５ｂは、図５のパワースペクトルｐＩＭＧの元の撮影画像ＩＭＧ（図３）が基準パターン、すなわち横断歩道１０は含むが、横断歩道１０上に障害物が存在しないことを検出する。すなわち、変換処理されたパワースペクトルｐＩＭＧと基準パターンとの幾何学的形状がほぼ同一であり、変換処理されたパワースペクトルｐＩＭＧが基準パターンとほぼ同様の周波数成分を有することから、検出手段５ａは、横断歩道１０上に障害物が存在しないことを検出する。
【００２５】
一方、変換手段５ａにより変換処理されたパワースペクトルｐＩＭＧが、図８に示すようなものであれば、その幾何学的特徴と、各周波数成分とから、検出手段５ｂは、図８のパワースペクトルｐＩＭＧの元の撮影画像ＩＭＧ（図６）が基準パターン、すなわち横断歩道１０を含むと共に、横断歩道１０上に歩行者１１（障害物）が存在することを検出する。すなわち、変換処理されたパワースペクトルｐＩＭＧと基準パターンとの幾何学的形状が異なり、変換処理されたパワースペクトルｐＩＭＧが基準パターンとは異なる周波数成分も所定の閾値以上に有することから、検出手段５ｂは、横断歩道１０上に障害物が存在することを検出する。
【００２６】
（３）報知手段５ｃ
報知手段５ｃは、検出手段５ｂによる、横断歩道１０上の歩行者（障害物）１１の検出に基づき、例えば走行モニタ６に表示中のカーナビゲーション用の地図に警告表示を重畳して表示したりして、歩行者１１の存在を視覚的にドライバに報知する。また、スピーカ７から、検出結果の音声メッセージ、警告音を発生して歩行者１１の存在を聴覚的にドライバに報知する。これらの視覚的または聴覚的なドライバに対する報知により、ドライバの運転支援を行う。
【００２７】
２．動作
次に、上記したように構成された障害物検出装置２の動作について図９を参照して説明する。なお、本実施形態では、車両１が、夜間走行を行ったり、トンネル内などを走行することにより、ヘッドライト８を点灯して走行しているときを例に挙げて説明する。一般的に、横断歩道１０は路面に白色で形成されている。したがって、ヘッドライト８が点灯されることにより、ヘッドライト８からの投光が横断歩道１０の白色の部分で反射されるため、昼間に比べ、より鮮明に単眼カメラ３による横断歩道１０の撮影画像ＩＭＧを得ることができる。また、ヘッドライト８からの投光が及ばない背景部分は単眼カメラ３により撮影されない蓋然性が高く、障害物検出の対象となる横断歩道１０の周辺部分のみがヘッドライト８により照射されて単眼カメラ３により撮影されるため、効率よく画像処理などを行うことができるとともに、背景部分の画像ノイズを原因とする障害物の誤検出を防止できる。
【００２８】
まず、車両１のイグニッションキーのオンにより単眼カメラ３による撮影が開始されると、図３および図６に示すような、単眼カメラ３による車両１前方の撮影画像ＩＭＧの信号がＥＣＵ５に取込まれる。そして、取込まれた撮影画像ＩＭＧが、図４および図７に示すような上方視の画像ｔＩＭＧに変換手段５ａにより射影変換される（ステップＳ１）。
【００２９】
次に、射影変換された上方視の画像ｔＩＭＧがＦＦＴによりフーリエ変換されることにより、図５および図８に示すような２次元のパワースペクトルｐＩＭＧが変換手段５ａにより導出される（ステップＳ２）。そして、記憶手段４に基準パターンとしてその特徴が記憶された横断歩道１０部分のパワースペクトルｐＩＭＧの位置方向と合うように、導出されたパワースペクトルｐＩＭＧの位置方向が、回転移動または平行移動などされることにより変換手段５ａにより変換される（ステップＳ３）。
【００３０】
続いて、変換手段５ａにより変換処理されたパワースペクトルｐＩＭＧと、記憶手段４に記憶された基準パターンとの幾何学的形状や、各周波数成分などが比較されることにより、単眼カメラ３の撮影画像ＩＭＧに横断歩道１０が含まれ、その横断歩道１０上に障害物が存在するか、存在しないかが検出手段５ｂにより検出される（ステップＳ４）。
【００３１】
そして、検出手段５ｂにより横断歩道１０上に障害物（歩行者１１）が検出されれば、走行モニタ６による警告表示が行われたり、スピーカ７から音声メッセージや警報音が出力されたりすることにより、横断歩道１０に障害物が存在することがドライバに報知手段５ｃにより報知される（ステップＳ５）。これにより、横断歩道１０上の障害物の存在が、ドライバに分かりやすく報知されて、特に夜間や、トンネル内など、ヘッドライト８が点灯されているときの運転支援を実現することができる。
【００３２】
以上のように、この実施形態によれば、例えば車両１の右左折の際に、単眼カメラ３の撮影画像ＩＭＧの横断歩道１０部分の画像パターンの位置方向が、記憶手段４に記憶された障害物（歩行者１１）が存在しない横断歩道１０部分の基準パターンの位置方向と合わないときには、単眼カメラ３の撮影画像ＩＭＧの横断歩道１０部分の画像パターンの位置方向が基準パターンに合うように、回転移動や平行移動などの変換処理が変換手段５ａにより撮影画像ＩＭＧのパワースペクトルｐＩＭＧに対して施される。したがって、変換処理されたパワースペクトルｐＩＭＧの基準パターンを含む横断歩道１０部分の画像パターンと基準パターンとの差から、単眼カメラ３により撮影された横断歩道１０上の歩行者１１を検出手段５ｂにより早期に検出することができる。また、車両１に単眼カメラ３が搭載されているため、カメラが設置されていない横断歩道１０であっても、車両１の走行路の横断歩道１０上の障害物を検出することができる。
【００３３】
また、記憶手段４に記憶された基準パターンは、横断歩道１０部分の上方視画像ｔＩＭｇのパワースペクトルｐＩＭＧの画像パターンであり、変換手段５ａは、単眼カメラ３の撮影画像ＩＭＧを上方視の画像ｔＩＭＧに射影変換することにより、撮影画像ＩＭＧの画像パターンの位置方向を基準パターンに合わせる画像操作を行うときのパラメータなどを容易に導出することができるため、撮影画像ＩＭＧの各種の変換処理を容易に、しかも正確に行うことができる。
【００３４】
また、撮影画像ＩＭＧを射影変換した上方視の画像ｔＩＭＧからパワースペクトルｐＩＭＧを導出しているため、撮影画像ＩＭＧからパワースペクトルｐＩＭＧを導出するのに比べ、より明りょうなパワースペクトルを導出することができる。
【００３５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、図１０〜図１２を参照しつつ、図１，３，４，６，７も参照して説明する。
【００３６】
図１０は横断歩道１０上に歩行者１１が存在しない場合の濃淡ヒストグラムＨを示す図である。図１１は横断歩道１０上に歩行者１１が存在する場合の濃淡ヒストグラムＨを示す図である。図１２は本発明の障害物検出装置２の第２実施形態の動作説明用のフローチャートである。
【００３７】
この実施形態が上記した第１実施形態と異なる点は、図３に示すような、歩行者１１が存在しない横断歩道１０の正面からの撮影画像ＩＭＧの横断歩道１０部分が、図４に示すように上方視の画像ｔＩＭＧに射影変換され、この上方視の画像ｔＩＭＧの濃淡ヒストグラムＨの幾何学的な特徴が予め基準パターンとして記憶手段４により記憶される点である。その他の構成および動作は、上記した第１実施形態と同一であるため、その構成および動作の説明は同一符号を付すことによりその説明を省略し、以下では、上記した第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００３８】
記憶手段４は、障害物（歩行者１１）が存在しない横断歩道１０部分の画像パターンを基準パターンとして記憶する。本実施形態では、上記したように、歩行者１１が存在しない横断歩道１０の正面からの撮影画像ＩＭＧが射影変換された上方視の画像ｔＩＭＧの、横断歩道１０部分の濃淡ヒストグラムＨの幾何学的な特徴が予め基準パターンとして記憶手段４により記憶される。
【００３９】
なお、横断歩道１０は全て、同一の形状で規則的に路面上に形成されるため、横断歩道１０の撮影画像ＩＭＧが射影変換された上方視の画像ｔＩＭＧの濃淡ヒストグラムＨは、所定の間隔で濃淡が繰返し表れる特徴的なものとなる。
【００４０】
変換手段５ａは、単眼カメラ３により取得された図３および図６に示すような撮影画像ＩＭＧを、図４および図７に示すような上方視の画像ｔＩＭＧに射影変換する。
【００４１】
次に、変換手段５ａは、撮影画像ＩＭＧが射影変換された上方視の画像ｔＩＭＧの横断歩道１０部分の画像パターンに平行移動や回転移動などの画像操作を施すことにより、記憶手段４に記憶された基準パターン（本実施形態では、歩行者が存在しない横断歩道部分を上方視の画像に射影変換した画像の濃淡ヒストグラムの各種の特徴）が導出された上方視の画像ｔＩＭＧに合わせるように、上方視の画像ｔＩＭＧの位置方向を変換する。そして、変換処理された上方視の画像ｔＩＭＧから濃淡ヒストグラムＨを導出する。
【００４２】
図１０の一点鎖線で囲まれた部分に示すように、横断歩道１０上に歩行者（障害物）１１が存在しなければ、単眼カメラ３による撮影画像ＩＭＧが射影変換された上方視の画像ｔＩＭＧの濃淡ヒストグラムＨは、基準パターンとして記憶手段４に記憶されている濃淡ヒストグラムＨと同様の幾何学的形状を備え、所定の間隔で濃淡が繰返し表れるものとなる。一方、図１１の一点鎖線で囲まれた部分に示すように、横断歩道１０上に歩行者１１（障害物）が存在すれば、単眼カメラ３による撮影画像ＩＭＧが射影変換された上方視の画像ｔＩＭＧの濃淡ヒストグラムＨは、図１０に示す濃淡ヒストグラムＨの幾何学的形状と異なるものとなる。
【００４３】
なお、本実施形態では、図３および図６に示すように、車両１のヘッドライト８により横断歩道１０の左側部分が中心に投光されている。したがって、図３および図６に示す撮影画像ＩＭＧから得られる濃淡ヒストグラムＨは、図１０および図１１に示すように右側部分の輝度が小さいものとなる。
【００４４】
また、本実施形態では、変換手段５ａは、射影変換後の上方視の画像ｔＩＭＧから横断歩道１０の白線部分を検出し、これを基準パターン（濃淡ヒストグラム）が導出された元の画像の横断歩道１０の位置方向と一致させるように、すなわち、横断歩道１０が正面の画像となるように、上方視の画像ｔＩＭＧに対して回転移動や平行移動などの画像操作を施すように構成されている。
【００４５】
検出手段５ｂは、変換手段５ａにより上方視の画像ｔＩＭＧが変換処理された後の、基準パターンを含む横断歩道１０部分の濃淡ヒストグラムＨ（画像パターン）と、記憶手段４に記憶された基準パターンとの差から、単眼カメラ３により撮影された横断歩道１０上の障害物（歩行者１１）を検出する。
【００４６】
例えば、変換手段５ａにより上方視の画像ｔＩＭＧが変換処理されて得られた濃淡ヒストグラムＨが、図１０に示すようなものであれば、その一点鎖線で囲まれた部分の幾何学的な特徴から、検出手段５ｂは、図１０の濃淡ヒストグラムＨの元の画像ＩＭＧ（図３）が基準パターン、すなわち横断歩道１０は含むが、横断歩道１０上に障害物が存在しないことを検出する。すなわち、上方視の画像ｔＩＭＧが変換処理されて得られた濃淡ヒストグラムＨと基準パターンとの幾何学的な形状がほぼ同一あることから、検出手段５ｂは、横断歩道１０上に障害物が存在しないことを検出する。
【００４７】
一方、変換手段５ａにより変換処理されて得られた濃淡ヒストグラムＨが、図１１に示すようなものであれば、その一点鎖線で囲まれた部分の幾何学的な特徴から、検出手段５ｂは、図１１の濃淡スペクトルＨの元の画像ＩＭＧ（図６）が基準パターン、すなわち横断歩道１０を含むと共に、横断歩道１０上に歩行者１１（障害物）が存在することを検出する。すなわち、上方視の画像ｔＩＭＧが変換処理されて得られた濃淡ヒストグラムＨと基準パターンとの幾何学的な形状が異なることから、検出手段５ａは、横断歩道１０上に障害物が存在することを検出する。
【００４８】
なお、本実施形態では、検出手段５ｂは、図１０および図１１の一点鎖線で囲まれた部分に示すように、横断歩道１０がヘッドライト８により照射されることにより濃淡ヒストグラムＨにおける濃淡が明りょうに導出された部分を、記憶手段４に記憶された基準パターンの同一箇所と比較するように構成されている。
【００４９】
次に、上記したように構成された障害物検出装置２の動作について図１２を参照して説明する。まず、車両１のイグニッションキーのオンにより単眼カメラ３による撮影が開始されると、図３および図６に示すような、単眼カメラ３による車両１前方の撮影画像ＩＭＧの信号がＥＣＵ５に取込まれる。そして、取込まれた撮影画像ＩＭＧが、図４および図７に示すような上方視の画像ｔＩＭＧに変換手段５ａにより射影変換される（ステップＳ１０１）。
【００５０】
次に、記憶手段４に記憶された基準パターンとしての横断歩道１０部分の濃淡ヒストグラムＨを導出した際の画像と位置方向が合うように、回転移動または平行移動などされて上方視の画像ｔＩＭＧの位置方向が変換手段５ａにより変換される（ステップＳ１０２）。そして、変換処理された上方視の画像ｔＩＭＧから濃淡ヒストグラムＨが変換手段５ａにより導出される（ステップＳ１０３、図１０，１１参照）。
【００５１】
続いて、変換手段５ａにより導出された濃淡ヒストグラムＨと、記憶手段４に記憶された基準パターンとの幾何学的形状が比較されることにより、単眼カメラ３の撮影画像ＩＭＧに横断歩道１０が含まれ、その横断歩道１０上に障害物が存在するか、存在しないかが検出手段５ｂにより検出される（ステップＳ１０４）。
【００５２】
そして、検出手段５ｂにより横断歩道１０上に障害物（歩行者１１）が検出されれば、走行モニタ６により警告表示が行われたり、スピーカ７から音声メッセージや警報音が出力されたりすることにより、横断歩道１０に障害物が存在することがドライバに報知手段５ｃにより報知される（ステップＳ１０５）。これにより、横断歩道１０上の障害物の存在が、ドライバに分かりやすく報知されて、特に夜間や、トンネル内など、ヘッドライト８が点灯されているときの運転支援を実現することができる。
【００５３】
以上のように、この実施形態によれば上記した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、図１３を参照しつつ、図１，３，４，６，７も参照して説明する。図１３は本発明の障害物検出装置２の第３実施形態の動作説明用のフローチャートである。
【００５５】
この実施形態が上記した第１実施形態と異なる点は、変換手段５ａが、射影変換された上方視の画像ｔＩＭＧの位置方向を、記憶手段４に記憶された基準パターン（パワースペクトル）が導出された上方視の画像の位置方向と合わせる変換処理を行い、その後にフーリエ変換を行う点である（ステップＳ２０２、Ｓ２０３）。その他の構成および動作は、上記した第１実施形態と同一であるため、その構成および動作の説明は同一符号を付すことによりその説明を省略し、以下では、上記した第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５６】
このように構成された障害物検出装置２の動作について図１３を参照して説明する。まず、単眼カメラ３による車両１前方の撮影画像ＩＭＧの信号がＥＣＵ５に取込まれ、変換手段５ａにより、取込まれた撮影画像ＩＭＧが上方視の画像ｔＩＭＧに射影変換される（ステップＳ２０１）。
【００５７】
次に、記憶手段４に記憶された基準パターンとしてのパワースペクトルを導出した際の上方視の画像と位置方向が合うように、上方視の画像ｔＩＭＧの位置方向が変換手段５ａにより変換処理される（ステップＳ２０２）。そして、変換処理された上方視の画像ｔＩＭＧからパワースペクトルｐＩＭＧが変換手段５ａにより導出される（ステップＳ２０３）。
【００５８】
続いて、変換手段５ａにより導出されたパワースペクトルｐＩＭＧと、記憶手段４に記憶された基準パターンとの差から、横断歩道１０上に障害物が存在するか、存在しないかが検出手段５ｂにより検出される（ステップＳ２０４）。
【００５９】
そして、検出手段５ｂにより横断歩道１０上に障害物（歩行者１１）が検出されれば、走行モニタ６による警告表示や、スピーカ７による音声メッセージや警報音の出力が報知手段５ｃにより行われて、横断歩道１０に障害物が存在することがドライバに報知される（ステップＳ２０５）。
【００６０】
以上のように、この実施形態によれば上記した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について、図１４を参照しつつ、図１，３，４，６，７も参照して説明する。図１４は本発明の障害物検出装置２の第４実施形態の動作説明用のフローチャートである。
【００６２】
この実施形態が上記した第１実施形態と異なる点は、変換手段５ａが、射影変換を行わない点である。また、記憶手段４は、図３に示すような、歩行者１１が存在しない横断歩道１０を正面から撮影した画像ＩＭＧの横断歩道１０部分をフーリエ変換して導出されたパワースペクトルを基準パターンとして記憶する。その他の構成および動作は、上記した第１実施形態と同一であるため、その構成および動作の説明は同一符号を付すことによりその説明を省略し、以下では、上記した第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６３】
このように構成された障害物検出装置２の動作について図１４を参照して説明する。まず、単眼カメラ３による車両１前方の撮影画像ＩＭＧの信号がＥＣＵ５に取込まれ、変換手段５ａにより、取込まれた撮影画像ＩＭＧからパワースペクトルｐＩＭＧが導出される（ステップＳ３０１）。
【００６４】
次に、記憶手段４に記憶された基準パターンとしてのパワースペクトルと位置方向が合うように、導出されたパワースペクトルｐＩＭＧの位置方向が変換手段５ａにより変換処理される（ステップＳ３０２）。
【００６５】
続いて、変換手段５ａにより変換処理されたパワースペクトルｐＩＭＧと、記憶手段４に記憶された基準パターンとの差から、横断歩道１０上に障害物が存在するか、存在しないかが検出手段５ｂにより検出される（ステップＳ３０３）。
【００６６】
そして、検出手段５ｂにより横断歩道１０上に障害物（歩行者１１）が検出されれば、走行モニタ６による警告表示や、スピーカ７による音声メッセージや警報音の出力が報知手段５ｃにより行われて、横断歩道１０に障害物が存在することがドライバに報知される（ステップＳ３０４）。
【００６７】
以上のように、この実施形態によれば上記した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６８】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について、図１５を参照しつつ、図１，３，４，６，７も参照して説明する。図１５は本発明の障害物検出装置２の第５実施形態の動作説明用のフローチャートである。
【００６９】
この実施形態が上記した第３実施形態と異なる点は、変換手段５ａが、撮影画像ＩＭＧの位置方向を、記憶手段４に記憶された基準パターン（パワースペクトル）が導出された画像の位置方向と合わせる処理を行い、その後にフーリエ変換を行う点である（ステップＳ４０１、Ｓ４０２）。その他の構成および動作は、上記した第１実施形態と同一であるため、その構成および動作の説明は同一符号を付すことによりその説明を省略し、以下では、上記した第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７０】
このように構成された障害物検出装置２の動作について図１５を参照して説明する。まず、単眼カメラ３による車両１前方の撮影画像ＩＭＧの信号がＥＣＵ５に取込まれ、変換手段５ａにより、取込まれた撮影画像ＩＭＧの位置方向が、記憶手段４に記憶された基準パターンとしてのパワースペクトルを導出した際の画像の位置方向と合うように変換処理される（ステップＳ４０１）。そして、変換処理された撮影画像ＩＭＧからパワースペクトルｐＩＭＧが変換手段５ａにより導出される（ステップＳ４０２）。
【００７１】
続いて、変換手段５ａにより導出されたパワースペクトルｐＩＭＧと、記憶手段４に記憶された基準パターンとの差から、横断歩道１０上に障害物が存在するか、存在しないかが検出手段５ｂにより検出される（ステップＳ４０３）。
【００７２】
そして、検出手段５ｂにより横断歩道１０上に障害物（歩行者１１）が検出されれば、走行モニタ６による警告表示や、スピーカ７による音声メッセージや警報音の出力が報知手段５ｃにより行われて、横断歩道１０に障害物が存在することがドライバに報知される（ステップＳ４０４）。
【００７３】
以上のように、この実施形態によれば上記した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７４】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について、図１６を参照しつつ、図１，３，４，６，７も参照して説明する。図１４は本発明の障害物検出装置２の第６実施形態の動作説明用のフローチャートである。
【００７５】
この実施形態が上記した第２実施形態と異なる点は、変換手段５ａが撮影画像ＩＭＧの射影変換を行わない点である。また、記憶手段４は、図３に示すような、歩行者１１が存在しない横断歩道１０を正面から撮影した画像ＩＭＧの横断歩道１０部分から導出された濃淡ヒストグラムを基準パターンとして記憶する。その他の構成および動作は、上記した第２実施形態と同一であるため、その構成および動作の説明は同一符号を付すことによりその説明を省略し、以下では、上記した第２実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７６】
このように構成された障害物検出装置２の動作について図１６を参照して説明する。まず、単眼カメラ３による車両１前方の撮影画像ＩＭＧの信号がＥＣＵ５に取込まれ、変換手段５ａにより、取込まれた撮影画像ＩＭＧの位置方向が、記憶手段４に記憶された基準パターンとしての濃淡ヒストグラムを導出した際の画像の位置方向と合うように変換処理される（ステップＳ５０１）。そして、変換処理された撮影画像ＩＭＧから濃淡ヒストグラムＨが変換手段５ａにより導出される（ステップＳ５０２）。
【００７７】
続いて、変換手段５ａにより導出された濃淡ヒストグラムＨと、記憶手段４に記憶された基準パターンとの差から、検出手段５ｂにより横断歩道１０上に障害物が存在するか、存在しないかが検出手段５ｂにより検出される（ステップＳ５０３）。
【００７８】
そして、検出手段５ｂにより横断歩道１０上に障害物（歩行者１１）が検出されれば、走行モニタ６による警告表示や、スピーカ７による音声メッセージや警報音の出力が報知手段５ｃにより行われて、横断歩道１０に障害物が存在することがドライバに報知される（ステップＳ５０４）。
【００７９】
以上のように、この実施形態によれば上記した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００８０】
＜その他＞
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、単眼カメラ３を、後進の際に後方の路面を撮影可能に車両１に後部に取付けてもよい。
【００８１】
また、記憶手段４に記憶される基準パターンとしては上記した例に限られず、例えば横断歩道１０の正面からの撮影画像を射影変換した上方視の画像を基準パターンとして記憶してもよい。このとき、単眼カメラ３の撮影画像ＩＭＧの射影変換画像ｔＩＭＧと、基準パターンとを一般的なパターンマッチングなどの手法により比較することにより、横断歩道１０上の障害物を検出することができる。
【００８２】
また、上記した実施形態では、夜間走行の際や、トンネル内を走行する際にヘッドライト８が点灯している状態を例に挙げて説明したが、本発明が適用されるのはヘッドライト８が点灯した状態での車両１の走行の際に限られるものではない。
【００８３】
また、本発明は種々の車両の障害物検出に適用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１    車両
３    単眼カメラ（車載カメラ）
４    記憶手段
５ａ    変換手段
５ｂ    検出手段
ＩＭＧ    撮影画像
ｔＩＭＧ    上方視の画像
ｐＩＭＧ    パワースペクトル（画像パターン）
Ｈ    濃淡ヒストグラム（画像パターン）
【図１】
2011070473.tif 000003
【図２】
2011070473.tif 000004
【図９】
2011070473.tif 000005
【図１０】
2011070473.tif 000006
【図１１】
2011070473.tif 000007
【図１２】
2011070473.tif 000008
【図１３】
2011070473.tif 000009
【図１４】
2011070473.tif 000010
【図１５】
2011070473.tif 000011
【図１６】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011070473.tif 000015
【図６】
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【図７】
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【図８】
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