(57)【要約】【課題】車両の後退時に車両の後方にある障害物の高さを早期に判定する。【解決手段】障害物検知装置１００は、車両１に設けられており、かつ、車両１の後方に向けられている測距センサ２及び単眼カメラ３を用いる障害物検知装置１００であって、単眼カメラ３による撮像画像Ｉを測距センサ２による測距情報を用いて補正することにより、車両１の後退時に車両１の後方にある障害物Ｏの高さＨが所定値Ｈｔｈ以上であるか否かを判定する高さ判定部１９と、高さ判定部１９により障害物Ｏの高さＨが所定値Ｈｔｈ以上であると判定された場合、運転支援装置２００に警告信号を出力する警告信号出力部２０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられており、かつ、前記車両の後方に向けられている測距センサ及び単眼カメラを用いる障害物検知装置であって、
前記単眼カメラによる撮像画像を前記測距センサによる測距情報を用いて補正することにより、前記車両の後退時に前記車両の後方にある障害物の高さが所定値以上であるか否かを判定する高さ判定部と、
前記高さ判定部により前記障害物の高さが前記所定値以上であると判定された場合、運転支援装置に警告信号を出力する警告信号出力部と、
を備えることを特徴とする障害物検知装置。
【請求項２】
車両に設けられており、かつ、前記車両の後方に向けられている測距センサ及び単眼カメラを用いる障害物検知装置であって、
前記単眼カメラによる撮像画像における障害物の高さを実空間における前記障害物の高さに変換するためのテーブルを前記測距センサによる測距情報を用いて補正することにより、前記車両の後退時に前記車両の後方にある前記障害物の高さが所定値以上であるか否かを判定する高さ判定部と、
前記高さ判定部により前記障害物の高さが前記所定値以上であると判定された場合、運転支援装置に警告信号を出力する警告信号出力部と、
を備えることを特徴とする障害物検知装置。
【請求項３】
前記車両に複数個の前記測距センサが設けられており、
前記測距情報は、複数個の前記測距センサによる直接波又は間接波に基づき生成されたものである
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の障害物検知装置。
【請求項４】
前記撮像画像はエッジ検出処理がなされたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の障害物検知装置。
【請求項５】
前記測距情報を生成する測距情報生成部を備え、
前記測距情報生成部は、複数個の反射点をグルーピングすることにより前記障害物と一対一に対応する反射点群を設定するものである
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の障害物検知装置。
【請求項６】
前記高さ判定部は、前記撮像画像における特徴点間の距離を算出することにより、前記撮像画像における前記障害物の高さを算出することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の障害物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に設けられているＴＯＦ（Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）方式の測距センサを用いて、車両の後退時に車両の後方にある障害物の高さを判定する技術が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９７３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、車両の後退時に車両の後方にある障害物の高さを早期に判定することが求められている。例えば、車両と障害物間の距離が５メートルを下回るよりも先に障害物の高さを判定することが要求されている。
【０００５】
これに対して、特許文献１記載の従来技術は、障害物の高さが低い場合は車両が障害物に接近することにより障害物が測距センサの検知エリアから外れること（すなわち反射波のピーク値が低下すること）を利用して障害物の高さを判定するものである。このため、車両が障害物に接近するまでは障害物の高さを判定することができないという問題があった。この結果、上記要求を満たすことができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、車両の後退時に車両の後方にある障害物の高さを早期に判定することができる障害物検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の障害物検知装置は、車両に設けられており、かつ、車両の後方に向けられている測距センサ及び単眼カメラを用いる障害物検知装置であって、単眼カメラによる撮像画像を測距センサによる測距情報を用いて補正することにより、車両の後退時に車両の後方にある障害物の高さが所定値以上であるか否かを判定する高さ判定部と、高さ判定部により障害物の高さが所定値以上であると判定された場合、運転支援装置に警告信号を出力する警告信号出力部とを備えるものである。
【０００８】
または、本発明の障害物検知装置は、車両に設けられており、かつ、車両の後方に向けられている測距センサ及び単眼カメラを用いる障害物検知装置であって、単眼カメラによる撮像画像における障害物の高さを実空間における障害物の高さに変換するためのテーブルを測距センサによる測距情報を用いて補正することにより、車両の後退時に車両の後方にある障害物の高さが所定値以上であるか否かを判定する高さ判定部と、高さ判定部により障害物の高さが所定値以上であると判定された場合、運転支援装置に警告信号を出力する警告信号出力部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上記のように構成したので、車両の後退時に車両の後方にある障害物の高さを早期に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１Ａは、車両における測距センサ及び単眼カメラの設置位置の一例を示す説明図であって、車両の後方から見た状態を示す説明図である。図１Ｂは、車両における測距センサ及び単眼カメラの設置位置の一例を示す説明図であって、車両の側方から見た状態を示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る障害物検知装置の要部を示すブロック図である。
【図３】図３Ａは、輪止めを含む撮像画像及び当該撮像画像における特徴点の一例を示す説明図である。図３Ｂは、壁を含む撮像画像及び当該撮像画像における特徴点の一例を示す説明図である。図３Ｃは、縁石を含む撮像画像及び当該撮像画像における特徴点の一例を示す説明図である。
【図４】図４Ａは、障害物が壁である場合の計測距離及び水平距離の一例を示す説明図である。図４Ｂは、壁を含む撮像画像に反射点の位置が重畳された状態の一例を示す説明図である。
【図５】図５Ａは、障害物が輪止めである場合の計測距離及び水平距離の一例を示す説明図である。図５Ｂは、輪止めを含む撮像画像に反射点の位置が重畳された状態の一例を示す説明図である。
【図６】図６Ａは、輪止めを含む補正前の撮像画像の一例を示す説明図である。図６Ｂは、輪止めを含む補正後の撮像画像の一例を示す説明図である。図６Ｃは、テーブルの一例を示す説明図である。
【図７】実施の形態１に係る障害物検知装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１に係る障害物検知装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】図９Ａは、角張った形状を有する輪止め及び丸みを帯びた形状を有する輪止めの一例を示す斜視図である。図９Ｂは、これらの輪止めを含む撮像画像及び当該撮像画像における特徴点の一例を示す説明図である。図９Ｃは、丸みを帯びた形状を有する輪止めに対応する第２特徴点の補完方法を示す説明図である。
【図１０】実施の形態２に係る障害物検知装置の要部を示すブロック図である。
【図１１】図１１Ａは、輪止めを含む撮像画像の一例を示す説明図である。図１１Ｂは、補正前のテーブルの一例を示す説明図である。図１１Ｃは、補正後のテーブルの一例を示す説明図である。
【図１２】実施の形態２に係る障害物検知装置の動作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】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、車両における測距センサ及び単眼カメラの設置位置の一例を示す説明図である。図２は、実施の形態１に係る障害物検知装置の要部を示すブロック図である。図１及び図２を参照して、実施の形態１の障害物検知装置１００について説明する。
【００１２】
なお、障害物検知装置１００は車両１内のコンピュータネットワーク（例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ））に接続されている。障害物検知装置１００は当該コンピュータネットワークから種々の信号を適宜取得可能である。当該種々の信号は、例えば、車両１の走行速度を示す信号、車両１のヨーレートを示す信号、車両１の車外温度を示す信号及び車両１のシフトポジションを示す信号を含むものである。
【００１３】
車両１は測距センサ２及び単眼カメラ３を有している。測距センサ２及び単眼カメラ３は、車両１のリアノーズ部（より具体的にはリアバンパー部）に設けられており、かつ、車両１の後方に向けられている。図１及び図２に示す例において、測距センサ２は４個の測距センサ２１〜２４により構成されている。４個の測距センサ２１〜２４の各々は、例えば、ソナー、ミリ波レーダ又はレーザレーダにより構成されている。
【００１４】
以下、測距センサ２による送受信の対象となる超音波、電波又は光などを「探索波」と総称する。また、車両１の後方にある障害物Ｏにより探索波が反射された場合、当該反射された探索波を「反射波」という。また、いずれかの測距センサ２が探索波を送信して、この測距センサ２が反射波を受信した場合における当該探索波及び当該反射波を「直接波」という。また、いずれかの測距センサ２が探索波を送信して、他の測距センサ２が反射波を受信した場合における当該探索波及び当該反射波を「間接波」という。
【００１５】
障害物Ｏは、例えば、壁若しくは壁と同等の形状及び大きさを有する物体（以下「壁」と総称する。）Ｗ、縁石若しくは縁石と同等の形状及び大きさを有する物体（以下「縁石」と総称する。）Ｃ、又は、輪止め若しくは輪止めと同等の形状及び大きさを有する物体（以下「輪止め」と総称する。）Ｓである。通常、壁Ｗの高さＨは車両１における測距センサ２の設置高さＨＳよりも高いものであり、縁石Ｃ及び輪止めＳの高さＨは車両１における測距センサ２の設置高さＨＳよりも低いものである。
【００１６】
測距情報生成部１１は、測距センサ２を用いて車両１と障害物Ｏ間の距離Ｄを計測するものである。測距情報生成部１１は、当該計測の結果を示す情報（以下「測距情報」という。）を生成して、測距情報を反射点重畳部１８及び高さ判定部１９に出力するものである。
【００１７】
すなわち、測距情報生成部１１は、車両１が後退しているとき、測距センサ２に探索波を送信させる。測距情報生成部１１は、測距センサ２により反射波が受信された場合、ＴＯＦによる距離値ｄを算出して、探索波が反射された地点（以下「反射点」という。）Ｐの位置を算出する。測距情報生成部１１は、反射点Ｐの位置を示す情報を測距情報に含める。なお、測距センサ２がソナーにより構成されている場合、測距情報生成部１１は、車両１の車外温度に応じた超音波の伝搬速度を算出して、当該算出された伝搬速度を用いて距離値ｄを算出するものであっても良い。また、距離値ｄの算出に用いられる探索波及び反射波は直接波であっても良く、又は間接波であっても良い。
【００１８】
反射点Ｐの位置は、例えば、車両１の前後方向に対応するＸ軸及び車両１の左右方向に対応するＹ軸によるメートル単位の座標系（以下「ＸＹ座標系」という。）における座標値により表されるものである。反射点Ｐの位置の算出には公知の種々の方法を用いることができるものであり（例えば２円交点法、２円接線法又は開口合成法）、詳細な説明は省略する。
【００１９】
反射点Ｐの位置の算出に用いられる情報のうち、距離Ｄの計測タイミング（より具体的には探索波の送信タイミング又は反射波の受信タイミング）における測距センサ２の位置を示す情報は、位置情報生成部１２により出力される。そのほかの情報（例えば車両１における測距センサ２の設置方向を示す情報）は、測距情報生成部１１に予め記憶されている。
【００２０】
また、測距情報生成部１１は、複数個の反射点Ｐの位置が算出された後、当該複数個の反射点Ｐをグルーピングすることにより、障害物Ｏと一対一に対応する反射点群（以下「グループ」という。）Ｇを設定する。このグルーピングは、例えば、互いに隣接する２個の反射点Ｐ間の距離が所定距離未満である場合、当該２個の反射点Ｐを互いに同一のグループＧに含めるものである。測距情報生成部１１は、当該複数個の反射点Ｐの各々が含まれるグループＧを示す情報を測距情報に含める。
【００２１】
位置情報生成部１２は、測距情報生成部１１による距離Ｄの計測タイミング（より具体的には測距センサ２による探索波の送信タイミング又は測距センサ２による反射波の受信タイミング）における車両１の位置（以下「自車位置」という。）を算出するものである。位置情報生成部１２は、当該タイミングにおける測距センサ２の位置（以下「センサ位置」という。）を算出するものである。これらの位置は、例えば、ＸＹ座標系における座標値により表されるものである。位置情報生成部１２は、センサ位置を示す情報（以下「センサ位置情報」という。）を測距情報生成部１１に出力するものである。センサ位置情報は、測距情報生成部１１において反射点Ｐの位置の算出に用いられるものである。
【００２２】
自車位置の算出には公知の種々の方法を用いることができるものであり（例えば自律航法）、詳細な説明は省略する。センサ位置の算出に用いられる情報（例えば車両１における測距センサ２の設置位置を示す情報）は、位置情報生成部１２に予め記憶されている。
【００２３】
撮像制御部１３は、測距情報生成部１１による計測距離Ｄ（すなわち車両１と障害物Ｏ間の距離Ｄ）が所定距離Ｄｔｈ以下である場合、単眼カメラ３に画像Ｉを撮像させるものである。所定距離Ｄｔｈは、例えば、５メートル以上の値に設定されている。
【００２４】
単眼カメラ３による撮像画像Ｉは、単眼カメラ３のレンズの球面形状等に応じた歪み（いわゆる「レンズ歪み」）を有している。歪み補正部１４は、撮像画像Ｉのレンズ歪みを補正するものである。レンズ歪みの補正には、例えば、以下の参考文献１に記載されている公知の技術を用いることができる。
【００２５】
［参考文献１］
中野誠士、李仕剛、千葉則茂、「球面モデルに基づくしま模様パターンを用いた魚眼カメラの校正」、電子情報通信学会論文誌、Ｄ、Ｖｏｌ．Ｊ９９−Ｄ、Ｎｏ．１、ｐｐ．７３−８２、２００７年。
【００２６】
上記のとおり、単眼カメラ３は車両１の後方に向けられている。このため、単眼カメラ３による撮像画像Ｉは、いわゆる「リアビュー画像」である。画像変換部１５は、歪み補正部１４による補正後の撮像画像Ｉをリアビュー画像から鳥瞰画像（いわゆる「トップビュー画像」）に変換するものである。リアビュー画像からトップビュー画像への変換には公知の種々の方法を用いることができるものであり、詳細な説明は省略する。
【００２７】
エッジ検出部１６は、画像変換部１５による変換後の撮像画像Ｉに対するエッジ検出処理を実行するものである。
【００２８】
特徴点抽出部１７は、エッジ検出部１６によるエッジ検出処理後の撮像画像Ｉにおける、障害物Ｏに対応する特徴点Ｆを抽出するものである。
【００２９】
例えば、障害物Ｏが輪止めＳである場合、図３Ａに示す如く第１特徴点Ｆ１、第２特徴点Ｆ２及び第３特徴点Ｆ３が抽出される。また、障害物Ｏが壁Ｗである場合、図３Ｂに示す如く第１特徴点Ｆ１が抽出される。また、障害物Ｏが縁石Ｃである場合、図３Ｃに示す如く第１特徴点Ｆ１、第２特徴点Ｆ２及び第３特徴点Ｆ３が抽出される。
【００３０】
すなわち、障害物Ｏが輪止めＳ又は縁石Ｃである場合、障害物Ｏの高さＨが単眼カメラ３の設置高さよりも低い。このため、リアビュー画像から変換されたトップビュー画像である撮像画像Ｉには、障害物Ｏの正面部及び障害物Ｏの上面部が写されている。この結果、路面と正面部間のエッジに対応する第１特徴点Ｆ１、正面部と上面部間のエッジに対応する第２特徴点Ｆ２、及び上面部と背面部間のエッジ（撮像画像Ｉにおいては上面部と路面間のエッジ）に対応する第３特徴点Ｆ３が抽出される。
【００３１】
他方、障害物Ｏが壁Ｗである場合、障害物Ｏの高さＨが単眼カメラ３の設置高さよりも高い。このため、リアビュー画像から変換されたトップビュー画像である撮像画像Ｉには、障害物Ｏの正面部が写されているものの、障害物Ｏの上面部は写されていない。この結果、路面と正面部間のエッジに対応する第１特徴点Ｆ１のみが抽出される。
【００３２】
反射点重畳部１８は、測距情報が示す反射点Ｐの位置を撮像画像Ｉ（より具体的にはエッジ検出部１６によるエッジ検出処理後の撮像画像Ｉ）に重畳することにより、撮像画像Ｉにおける反射点Ｐの位置を算出するものである。
【００３３】
高さ判定部１９は、撮像画像Ｉにおける反射点Ｐと第１特徴点Ｆ１の位置関係に基づき、障害物Ｏが壁Ｗであるか否かを判定するものである。より具体的には、撮像画像Ｉにおける反射点Ｐの位置が第１特徴点Ｆ１よりも下方の位置（図中Ｘ座標値が小さい位置）である場合、又は撮像画像Ｉにおける反射点Ｐの位置が第１特徴点Ｆ１に沿う位置である場合、高さ判定部１９は障害物Ｏが壁Ｗであると判定する。他方、撮像画像Ｉにおける反射点Ｐの位置が第１特徴点Ｆ１よりも上方の位置（図中Ｘ座標値が大きい位置）である場合、高さ判定部１９は障害物Ｏが壁Ｗでない（すなわち障害物Ｏが縁石Ｃ又は輪止めＳである）と判定する。
【００３４】
すなわち、障害物Ｏが壁Ｗである場合、障害物Ｏの高さＨが測距センサ２の設置高さＨＳよりも高い。このため、図４Ａに示す如く、計測距離Ｄが測距センサ２と障害物Ｏ間の水平距離ＤＨと同等の値となる。この結果、図４Ｂに示す如く、撮像画像Ｉにおける反射点Ｐの位置が第１特徴点Ｆ１に沿う位置又は第１特徴点Ｆ１よりも下方の位置となる。
【００３５】
これに対して、障害物Ｏが縁石Ｃ又は輪止めＳである場合、障害物Ｏの高さＨが測距センサ２の設置高さＨＳよりも低い。このため、図５Ａに示す如く、計測距離Ｄが測距センサ２と障害物Ｏ間の水平距離ＤＨよりも大きい値となる。この結果、図５Ｂに示す如く、撮像画像Ｉにおける反射点Ｐの位置が第１特徴点Ｆ１よりも上方の位置となる。
【００３６】
または、高さ判定部１９は、撮像画像Ｉにおける特徴点Ｆの個数に基づき、障害物Ｏが壁Ｗであるか否かを判定するものである。より具体的には、第１特徴点Ｆ１のみが撮像画像Ｉに含まれている場合、高さ判定部１９は障害物Ｏが壁Ｗであると判定する。他方、第１特徴点Ｆ１に加えて第２特徴点Ｆ２又は第３特徴点Ｆ３のうちの少なくとも一方が撮像画像Ｉに含まれている場合、高さ判定部１９は障害物Ｏが壁Ｗでない（すなわち障害物Ｏが縁石Ｃ又は輪止めＳである）と判定する。
【００３７】
高さ判定部１９は、障害物Ｏが壁Ｗでないと判定された場合（すなわち障害物Ｏが縁石Ｃ又は輪止めＳであると判定された場合）、障害物Ｏの高さＨを算出するものである。以下、高さＨの算出方法の具体例について説明する。
【００３８】
まず、高さ判定部１９は、以下の式（１）により計測距離Ｄを水平距離ＤＨと同等の値Ｄ’に補正する。
【００３９】
Ｄ’＝ｓｑｒｔ（（Ｄ＾２）−（ＨＳ＾２））  （１）
【００４０】
次いで、高さ判定部１９は、補正後の計測距離Ｄ’に対応する反射点Ｐ’の位置を撮像画像Ｉに重畳することにより、撮像画像Ｉにおける反射点Ｐ’の位置を算出する（図６Ａ参照）。次いで、高さ判定部１９は、撮像画像Ｉにおける第１特徴点Ｆ１の位置が反射点Ｐ’の位置に沿う位置となるように撮像画像Ｉを補正する（図６Ｂ参照）。図６Ｂに示す例においては、撮像画像Ｉを１ピクセル分下方にスライドさせる補正が行われる。
【００４１】
次いで、高さ判定部１９は、補正後の撮像画像Ｉ’における第１特徴点Ｆ１と第２特徴点Ｆ２間の距離（すなわちピクセル数）を算出することにより、補正後の撮像画像Ｉ’における障害物Ｏの高さＨ’を算出する。例えば、図６Ｂに示す例において、高さＨ’は３ピクセルである。
【００４２】
次いで、高さ判定部１９は、撮像画像Ｉ’における高さＨ’（すなわちピクセル単位の高さＨ’）を実空間における高さＨ（すなわちメートル単位の高さＨ）に変換する。この変換には、高さ判定部１９に予め記憶されているテーブルＴが用いられる。
【００４３】
図６Ｃは、テーブルＴの一例を示している。図６Ｃに示す例において、テーブルＴのセルは撮像画像Ｉ’のピクセルと一対一に対応しており、各セル内の数値は対応する１ピクセル当たりのセンチメートル単位の距離を示している。図６Ｃに示す例において、高さ判定部１９は、例えば、５＋６＋７＝１８により障害物Ｏの高さＨが１８センチメートルであると算出する。
【００４４】
高さ判定部１９は、障害物Ｏの高さＨが所定値Ｈｔｈ以上であるか否かを判定することにより、障害物Ｏが車両１のリアバンパー部に衝突する可能性の有無を判定するものである。すなわち、所定値Ｈｔｈは、車両１におけるリアバンパー部の設置高さに対応する値に設定されている。
【００４５】
警告信号出力部２０は、高さ判定部１９により障害物Ｏが壁Ｗであると判定された場合、運転支援装置２００に警告信号を出力するものである。また、警告信号出力部２０は、高さ判定部１９により障害物Ｏが壁Ｗでないと判定されて、かつ、障害物Ｏの高さＨが所定値Ｈｔｈ以上であると判定された場合、運転支援装置２００に警告信号を出力するものである。
【００４６】
測距情報生成部１１、位置情報生成部１２、撮像制御部１３、歪み補正部１４、画像変換部１５、エッジ検出部１６、特徴点抽出部１７、反射点重畳部１８、高さ判定部１９及び警告信号出力部２０により、障害物検知装置１００の要部が構成されている。
【００４７】
運転支援装置２００は、警告信号出力部２０により警告信号が出力されたとき、障害物Ｏが車両１のリアバンパー部に衝突するのを回避するための制御を実行するものである。具体的には、例えば、運転支援装置２００は、車両１のブレーキを作動させることにより車両１を停止させる制御、衝突に対する警告画像を車両１内の表示装置（例えばディスプレイ）に表示させる制御、又は衝突に対する警告音声を車両１内の音声出力装置（例えばスピーカ）に出力させる制御のうちの少なくとも一つを実行する。
【００４８】
障害物検知装置１００は、例えば、車両１内の電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と記載する。）により構成されている。運転支援装置２００は、例えば、車両１内の他のＥＣＵにより構成されている。
【００４９】
次に、図７及び図８のフローチャートを参照して、障害物検知装置１００の動作について説明する。
【００５０】
まず、測距情報生成部１１は、車両１が後退しているとき（ステップＳＴ１“ＹＥＳ”）、測距センサ２に探索波を送信させる（ステップＳＴ２）。測距情報生成部１１は、測距センサ２により反射波が受信された場合（ステップＳＴ３“ＹＥＳ”）、ＴＯＦによる距離値ｄを算出して、反射点Ｐの位置を算出する（ステップＳＴ４）。測距情報生成部１１は、複数個の反射点Ｐの位置が算出された後、当該複数個の反射点Ｐをグルーピングすることにより、障害物Ｏと一対一に対応するグループＧを設定する（ステップＳＴ５）。測距情報生成部１１は、これらの処理による測距情報を反射点重畳部１８及び高さ判定部１９に出力する。
【００５１】
測距情報生成部１１による計測距離Ｄ（すなわち車両１と障害物Ｏ間の距離Ｄ）が所定距離Ｄｔｈ以下である場合（ステップＳＴ６“ＹＥＳ”）、次いで、撮像制御部１３は、単眼カメラ３に画像Ｉを撮像させる（ステップＳＴ７）。
【００５２】
次いで、歪み補正部１４は、撮像画像Ｉのレンズ歪みを補正する（ステップＳＴ８）。
【００５３】
次いで、画像変換部１５は、歪み補正部１４による補正後の撮像画像Ｉを鳥瞰画像に変換する（ステップＳＴ９）。
【００５４】
次いで、エッジ検出部１６は、画像変換部１５による変換後の撮像画像Ｉに対するエッジ検出処理を実行する（ステップＳＴ１０）。
【００５５】
次いで、特徴点抽出部１７は、エッジ検出部１６によるエッジ検出処理後の撮像画像Ｉにおける特徴点Ｆを抽出する（ステップＳＴ１１）。
【００５６】
次いで、反射点重畳部１８は、測距情報が示す反射点Ｐの位置を撮像画像Ｉ（より具体的にはエッジ検出部１６によるエッジ検出処理後の撮像画像Ｉ）に重畳することにより、撮像画像Ｉにおける反射点Ｐの位置を算出する（ステップＳＴ２１）。
【００５７】
次いで、高さ判定部１９は、撮像画像Ｉにおける反射点Ｐと第１特徴点Ｆ１の位置関係に基づき、又は撮像画像Ｉにおける特徴点Ｆの個数に基づき、障害物Ｏが壁Ｗであるか否かを判定する（ステップＳＴ２２）。
【００５８】
障害物Ｏが壁Ｗであると判定された場合（ステップＳＴ２２“ＹＥＳ”）、次いで、警告信号出力部２０は、運転支援装置２００に警告信号を出力する（ステップＳＴ２８）。
【００５９】
他方、障害物Ｏが壁Ｗでないと判定された場合（ステップＳＴ２２“ＮＯ”）、次いで、高さ判定部１９は、上記式（１）により計測距離Ｄを水平距離ＤＨと同等の値Ｄ’に補正する（ステップＳＴ２３）。
【００６０】
次いで、高さ判定部１９は、補正後の計測距離Ｄ’に応じて撮像画像Ｉを補正する（ステップＳＴ２４）。すなわち、高さ判定部１９は、補正後の計測距離Ｄ’に対応する反射点Ｐ’の位置を撮像画像Ｉに重畳して、第１特徴点Ｆ１の位置が反射点Ｐ’の位置に沿う位置となるように撮像画像Ｉを補正する。
【００６１】
次いで、高さ判定部１９は、補正後の撮像画像Ｉ’における第１特徴点Ｆ１と第２特徴点Ｆ２間の距離を算出することにより、補正後の撮像画像Ｉ’における障害物Ｏの高さＨ’を算出する（ステップＳＴ２５）。
【００６２】
次いで、高さ判定部１９は、予め記憶されているテーブルＴを用いて、撮像画像Ｉ’における高さＨ’（すなわちピクセル単位の高さＨ’）を実空間における高さＨ（すなわちメートル単位の高さＨ）に変換する（ステップＳＴ２６）。
【００６３】
次いで、高さ判定部１９は、障害物Ｏの高さＨが所定値Ｈｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ２７）。
【００６４】
障害物Ｏの高さＨが所定値Ｈｔｈ以上であると判定された場合（ステップＳＴ２７“ＹＥＳ”）、次いで、警告信号出力部２０は、運転支援装置２００に警告信号を出力する（ステップＳＴ２８）。
【００６５】
なお、輪止めＳが角張った形状を有するものである場合（すなわち上面部と正面部間の角部が略直角である場合）、上記のとおり特徴点抽出部１７により第１特徴点Ｆ１、第２特徴点Ｆ２及び第３特徴点Ｆ３が抽出される（図９Ａ及び図９Ｂの左側参照）。これに対して、輪止めＳが丸みを帯びた形状を有するものである場合（例えば上面部と正面部間の角部がＲ面状である場合）、又は輪止めＳが傾斜のついた形状を有するものである場合（例えば上面部と正面部間の角部がＣ面状である場合）、特徴点抽出部１７により第２特徴点Ｆ２が抽出されない場合がある（図９Ａ及び図９Ｂの右側参照）。この場合、特徴点抽出部１７は、当該抽出されなかった第２特徴点Ｆ２を補完するものであっても良い。
【００６６】
すなわち、図９Ｃの右側に示す如く、特徴点抽出部１７は、輪止めＳのエッジに対応するベクトルＶ１〜Ｖ４を検出する。特徴点抽出部１７は、これらのベクトルＶ１〜Ｖ４の方向等に基づき、撮像画像Ｉにおける輪止めＳに対応する領域Ａを上面部に対応する領域Ａ１と正面部に対応する領域Ａ２とに分割する。これにより、領域Ａ１，Ａ２間の第２特徴点Ｆ２を補完することができる。
【００６７】
また、測距情報生成部１１により複数個のグループＧが設定された場合、高さ判定部１９は、これらのグループＧの各々についてステップＳＴ２２〜ＳＴ２７の処理を実行するものであっても良い。すなわち、高さ判定部１９は、車両１の後方に複数個の障害物Ｏがある場合、これらの障害物Ｏの各々の高さＨを判定するものであっても良い。
【００６８】
また、測距センサ２の個数は２個以上であれば良く、４個に限定されるものではない。測距センサ２の個数を増やすことにより、個々の障害物Ｏに対応する反射点Ｐの個数を増やすことができる。また、直接波に加えて間接波を用いることにより、個々の障害物Ｏに対応する反射点Ｐの個数を増やすことができる。
【００６９】
また、位置情報生成部１２は、自律航法に代えて又は加えて衛星航法により自車位置を算出するものであっても良い。この場合、障害物検知装置１００は、車両１に設けられているＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機からＧＮＳＳ信号を取得可能なものであっても良い。
【００７０】
以上のように、実施の形態１の障害物検知装置１００は、車両１に設けられており、かつ、車両１の後方に向けられている測距センサ２及び単眼カメラ３を用いる障害物検知装置１００であって、単眼カメラ３による撮像画像Ｉを測距センサ２による測距情報を用いて補正することにより、車両１の後退時に車両１の後方にある障害物Ｏの高さＨが所定値Ｈｔｈ以上であるか否かを判定する高さ判定部１９と、高さ判定部１９により障害物Ｏの高さＨが所定値Ｈｔｈ以上であると判定された場合、運転支援装置２００に警告信号を出力する警告信号出力部２０とを備える。測距情報と撮像画像Ｉを組み合わせて用いることにより（いわゆる「カメラフュージョン」）、測距情報のみを用いる構成に比して高さＨを早期に判定することができ、かつ、撮像画像Ｉのみを用いる構成に比して高さＨを高精度に判定することができる。また、ステレオカメラが不要であるため、かかる判定を安価な構成により実現することができる。
【００７１】
また、車両１に複数個の測距センサ２が設けられており、測距情報は、複数個の測距センサ２による直接波又は間接波に基づき生成されたものである。測距センサ２の個数を増やすことにより、個々の障害物Ｏに対応する反射点Ｐの個数を増やすことができる。また、直接波に加えて間接波を用いることにより、個々の障害物Ｏに対応する反射点Ｐの個数を増やすことができる。
【００７２】
また、障害物検知装置１００は、測距情報を生成する測距情報生成部１１を備え、測距情報生成部１１は、複数個の反射点Ｐをグルーピングすることにより障害物Ｏと一対一に対応する反射点群（グループＧ）を設定するものである。これにより、車両１の後方に複数個の障害物Ｏがある場合、これらの障害物Ｏの各々を特定することができる。この結果、これらの障害物Ｏの各々の高さＨを判定することができる。
【００７３】
また、高さ判定部１９は、撮像画像Ｉ’における特徴点Ｆ間の距離を算出することにより、撮像画像Ｉ’における障害物Ｏの高さＨ’を算出する。これにより、補正後の撮像画像Ｉ’における障害物Ｏの高さＨ’、すなわちピクセル単位の高さＨ’を算出することができる。
【００７４】
実施の形態２．
図１０は、実施の形態２に係る障害物検知装置の要部を示すブロック図である。図１０を参照して、実施の形態２の障害物検知装置１００ａについて説明する。実施の形態２の障害物検知装置１００ａは、撮像画像Ｉに代えてテーブルＴを補正するものである。
【００７５】
なお、車両１における測距センサ２及び単眼カメラ３の設置位置は、実施の形態１にて図１を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。また、図１０において、図２に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。
【００７６】
高さ判定部１９ａは、撮像画像Ｉにおける特徴点Ｆの個数に基づき、障害物Ｏが壁Ｗであるか否かを判定するものである。より具体的には、第１特徴点Ｆ１のみが撮像画像Ｉに含まれている場合、高さ判定部１９ａは障害物Ｏが壁Ｗであると判定する。他方、第１特徴点Ｆ１に加えて第２特徴点Ｆ２又は第３特徴点Ｆ３のうちの少なくとも一方が撮像画像Ｉに含まれている場合、高さ判定部１９ａは障害物Ｏが壁Ｗでない（すなわち障害物Ｏが縁石Ｃ又は輪止めＳである）と判定する。
【００７７】
高さ判定部１９ａは、障害物Ｏが壁Ｗでないと判定された場合（すなわち障害物Ｏが縁石Ｃ又は輪止めＳであると判定された場合）、障害物Ｏの高さＨを算出するものである。以下、高さＨの算出方法の具体例について説明する。
【００７８】
まず、高さ判定部１９ａは、上記式（１）により計測距離Ｄを水平距離ＤＨと同等の値Ｄ’に補正する。
【００７９】
次いで、高さ判定部１９ａは、撮像画像Ｉ（より具体的にはエッジ検出部１６によるエッジ検出処理後の撮像画像Ｉ）における第１特徴点Ｆ１と第２特徴点Ｆ２間の距離を算出することにより、撮像画像Ｉにおける障害物Ｏの高さＨ’を算出する。例えば、図１１Ａに示す例において、高さＨ’は３ピクセルである。
【００８０】
ここで、高さ判定部１９ａには、ピクセル単位の高さＨ’をメートル単位の高さＨに変換するためのテーブルＴが予め記憶されている（図１１Ｂ参照）。図１１Ｂに示すテーブルＴは、図６Ｃに示すテーブルＴと同一のものである。
【００８１】
高さ判定部１９ａは、補正後の計測距離Ｄ’に応じてテーブルＴを補正する。具体的には、例えば、当該補正はテーブルＴの各セル内の数値を増減させるものであり、この増減量が補正前の計測距離Ｄと補正後の計測距離Ｄ’との差分値に応じて設定される。図１１Ｃは、補正後のテーブルＴ’の一例を示している。図１１に示す例においては、各セル内の数値を１減らす補正が行われている。
【００８２】
次いで、高さ判定部１９ａは、補正後のテーブルＴ’を用いて、撮像画像Ｉにおける高さＨ’（すなわちピクセル単位の高さＨ’）を実空間における高さＨ（すなわちメートル単位の高さＨ）に変換する。例えば、図１１に示す例において、高さ判定部１９は、５＋６＋７＝１８により障害物Ｏの高さＨが１８センチメートルであると算出する。
【００８３】
測距情報生成部１１、位置情報生成部１２、撮像制御部１３、歪み補正部１４、画像変換部１５、エッジ検出部１６、特徴点抽出部１７、高さ判定部１９ａ及び警告信号出力部２０により、障害物検知装置１００ａの要部が構成されている。
【００８４】
次に、図１２のフローチャートを参照して、障害物検知装置１００ａの動作について説明する。なお、ステップＳＴ１〜ＳＴ１１の処理内容は実施の形態１にて図７を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
【００８５】
ステップＳＴ１１に次いで、高さ判定部１９ａは、撮像画像Ｉにおける特徴点Ｆの個数に基づき、障害物Ｏが壁Ｗであるか否かを判定する（ステップＳＴ３１）。
【００８６】
障害物Ｏが壁Ｗであると判定された場合（ステップＳＴ３１“ＹＥＳ”）、次いで、警告信号出力部２０は、運転支援装置２００に警告信号を出力する（ステップＳＴ３７）。
【００８７】
他方、障害物Ｏが壁Ｗでないと判定された場合（ステップＳＴ３１“ＮＯ”）、次いで、高さ判定部１９ａは、上記式（１）により計測距離Ｄを水平距離ＤＨと同等の値Ｄ’に補正する（ステップＳＴ３２）。
【００８８】
次いで、高さ判定部１９ａは、撮像画像Ｉ（より具体的にはエッジ検出部１６によるエッジ検出処理後の撮像画像Ｉ）における第１特徴点Ｆ１と第２特徴点Ｆ２間の距離を算出することにより、撮像画像Ｉにおける障害物Ｏの高さＨ’を算出する（ステップＳＴ３３）。
【００８９】
次いで、高さ判定部１９ａは、ステップＳＴ３２における補正後の計測距離Ｄ’に応じて（より具体的には補正前の計測距離Ｄと補正後の計測距離Ｄ’との差分値に応じて）、予め記憶されているテーブルＴを補正する（ステップＳＴ３４）。
【００９０】
次いで、高さ判定部１９ａは、補正後のテーブルＴ’を用いて、撮像画像Ｉにおける高さＨ’（すなわちピクセル単位の高さＨ’）を実空間における高さＨ（すなわちメートル単位の高さＨ）に変換する（ステップＳＴ３５）。
【００９１】
次いで、高さ判定部１９ａは、障害物Ｏの高さＨが所定値Ｈｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ３６）。
【００９２】
障害物Ｏの高さＨが所定値Ｈｔｈ以上であると判定された場合（ステップＳＴ３６“ＹＥＳ”）、次いで、警告信号出力部２０は、運転支援装置２００に警告信号を出力する（ステップＳＴ３７）。
【００９３】
なお、障害物検知装置１００ａは、実施の形態１にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。
【００９４】
以上のように、実施の形態２の障害物検知装置１００ａは、車両１に設けられており、かつ、車両１の後方に向けられている測距センサ２及び単眼カメラ３を用いる障害物検知装置１００ａであって、単眼カメラ３による撮像画像Ｉにおける障害物Ｏの高さＨ’を実空間における障害物Ｏの高さＨに変換するためのテーブルＴを測距センサ２による測距情報を用いて補正することにより、車両１の後退時に車両１の後方にある障害物Ｏの高さＨが所定値Ｈｔｈ以上であるか否かを判定する高さ判定部１９ａと、高さ判定部１９ａにより障害物Ｏの高さＨが所定値Ｈｔｈ以上であると判定された場合、運転支援装置２００に警告信号を出力する警告信号出力部２０とを備える。測距情報と撮像画像Ｉを組み合わせて用いることにより（いわゆる「カメラフュージョン」）、測距情報のみを用いる構成に比して高さＨを早期に判定することができ、かつ、撮像画像Ｉのみを用いる構成に比して高さＨを高精度に判定することができる。また、ステレオカメラが不要であるため、かかる判定を安価な構成により実現することができる。
【００９５】
また、車両１に複数個の測距センサ２が設けられており、測距情報は、複数個の測距センサ２による直接波又は間接波に基づき生成されたものである。測距センサ２の個数を増やすことにより、個々の障害物Ｏに対応する反射点Ｐの個数を増やすことができる。また、直接波に加えて間接波を用いることにより、個々の障害物Ｏに対応する反射点Ｐの個数を増やすことができる。
【００９６】
また、障害物検知装置１００ａは、測距情報を生成する測距情報生成部１１を備え、測距情報生成部１１は、複数個の反射点Ｐをグルーピングすることにより障害物Ｏと一対一に対応する反射点群（グループＧ）を設定するものである。これにより、車両１の後方に複数個の障害物Ｏがある場合、これらの障害物Ｏの各々を特定することができる。この結果、これらの障害物Ｏの各々の高さＨを判定することができる。
【００９７】
また、高さ判定部１９ａは、撮像画像Ｉにおける特徴点Ｆ間の距離を算出することにより、撮像画像Ｉにおける障害物Ｏの高さＨ’を算出する。これにより、撮像画像Ｉにおける障害物Ｏの高さＨ’、すなわちピクセル単位の高さＨ’を算出することができる。
【００９８】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１  車両、２  測距センサ、３  単眼カメラ、１１  測距情報生成部、１２  位置情報生成部、１３  撮像制御部、１４  歪み補正部、１５  画像変換部、１６  エッジ検出部、１７  特徴点抽出部、１８  反射点重畳部、１９，１９ａ  高さ判定部、２０  警告信号出力部、１００，１００ａ  障害物検知装置、２００  運転支援装置。
【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５】
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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１２】
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