(57)【要約】【課題】対象物の誤検出を防止する。【解決手段】車両１０においてＥＣＵ１００は対象物検出処理を実行する。当該処理においては、画像センサ３００により車両１０の前方領域が撮像され、画像データが生成される。パターン検出部１３０は、この画像データによって表される画像からエッジパターンを検出する。検出されたエッジパターンのうち、対象物であると判別されるパターンが存在する場合、制御部１１０は、基本的に当該パターンを障害物として抽出する。一方で、車両１０が、トンネルの出入り口等、画像センサ３００の撮像領域に顕著な明るさの変化を生じさせる可能性のある構造物に接近中である旨が判別された場合には、パターン検出部１３０によるパターンの検出精度が十分に担保されないものと判断され、検出された対象物に対応するパターンは、対象物として抽出されることなく無視される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方の検出範囲を撮像可能な撮像手段を備えた車両において所定種類の対象物を検出する対象物検出装置であって、
前記撮像手段を介して得られる前記検出範囲の画像において前記対象物に対応するパターンを検出可能な検出手段と、
前記パターンの検出結果に基づいて前記前方における前記対象物の存在状態を特定する存在状態特定手段と、
前記車両と、前記車両の走行経路に存在し且つ予め前記検出範囲における明るさの変化の度合いを大きくするものとして設定された所定種類の構造物との相対的な位置関係を特定する位置関係特定手段と、
前記特定された位置関係に基づいて前記車両が前記構造物に接近しているか否かの判別を行う判別手段と、
前記判別の結果に基づいて前記パターンの検出結果を前記存在状態の特定に反映させる際の反映態様を決定する決定手段と
を具備し、
前記存在状態特定手段は更に、前記反映態様が決定された場合に該決定された反映態様に基づいて前記存在状態を特定する
ことを特徴とする対象物検出装置。
【請求項２】
前記構造物はトンネルにおける入り口部分及び出口部分のうち少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の対象物検出装置。
【請求項３】
前記車両は、前記車両及び前記構造物の絶対位置を検出する位置検出手段を更に備え、
前記位置関係特定手段は、前記検出された絶対位置に基づいて前記位置関係を特定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の対象物検出装置。
【請求項４】
前記存在状態特定手段は、前記存在状態として前記対象物の存在確率を特定する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の対象物検出装置。
【請求項５】
前記位置関係特定手段は、前記位置関係として前記車両と前記構造物との距離を特定し、
前記判別手段は、該特定された距離が所定値未満である場合に前記構造物に接近している旨の前記判別を行う
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の対象物検出装置。
【請求項６】
前記決定手段は、前記構造物に接近している旨の前記判別が行われた場合に、前記パターンの検出結果が前記存在状態の特定に反映され難くなるように前記反映態様を決定する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の対象物検出装置。
【請求項７】
前記決定手段は、前記構造物に接近している旨の判別が行われた場合に、前記パターンの検出結果が前記存在状態の特定に反映されなくなるように前記反映態様を決定する
ことを特徴とする請求項６に記載の対象物検出装置。
【請求項８】
前記決定手段は、前記構造物に接近している旨の判別が行われる前後において相互に同一の前記パターンが検出された場合に、前記パターンの検出結果が前記存在状態の特定に反映されるように前記反映態様を決定する
ことを特徴とする請求項７に記載の対象物検出装置。
【請求項９】
前記存在状態特定手段は、前記構造物に接近している旨の判別が行われた場合に、前記構造物に接近している旨の判別が行われる以前において特定された前記存在状態に基づいて前記存在状態を特定する
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の対象物検出装置。
【請求項１０】
前記存在状態特定手段は、前記存在状態として前記対象物の存在確率を特定すると共に、前記パターンが検出される毎に該存在確率を第１の補正量だけ増加させ、
前記決定手段は、前記構造物に接近している旨の判別が行われた場合に、前記第１の補正量を減少側に補正する
ことを特徴とする請求項６から９のいずれか一項に記載の対象物検出装置。
【請求項１１】
前記存在状態特定手段は、前記存在状態として前記対象物の存在確率を特定すると共に、前記パターンが検出されない毎に該存在確率を第２の補正量だけ減少させ、
前記決定手段は、前記構造物に接近している旨の判別が行われた場合に、前記第２の補正量を減少側に補正する
ことを特徴とする請求項６から１０のいずれか一項に記載の対象物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、例えば障害物や白線等の各種対象物を検出するための対象物検出装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、カメラ等の撮像手段を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された画像処理装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、自立航行システム等からなる位置検出部によってトンネルの位置を取得し、カメラの入射光量を調整することによって、周囲が例えば急激に暗くなっても良好な画像を得ることが可能であるとされている。
【０００３】
尚、ナビゲーション装置によってトンネルの位置を取得し、ライト点灯タイミングを決定する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、画像処理によりトンネルを検出し、白線取得のための露光量を変更する技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
更に、事故記憶用装置の技術分野では、明るい箇所と暗い箇所が同時に存在しても対応可能とするため異なる露光時間で映像を記録することが提案されている（例えば、特許文献４）。
【０００６】
更には、明るさの急激な変化に対応するため、映像素子の感度をＡ／Ｄ変換されたデジタル値から演算して可変にすることによって高速に感度を調整する技術も提案されている（例えば、特許文献５）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−４２９７２号公報
【特許文献２】特開２００２−３１０６７１号公報
【特許文献３】特開平１１−２０５６６３号公報
【特許文献４】特開平９−２０５６４６号公報
【特許文献５】特開平７−１２０２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
入射光量が調整された場合、周囲の明るさの変化に応じて良好な画像を得ることは可能であるが、良好な画像が得られ得るのは、入射光量が適合している明るさを有する部分だけであり、例えば暗い部分に入射光量を合わせれば明るい部分の、また明るい部分に入射光量を合わせれば暗い部分の画質が夫々自明的に劣化する。従って、従来の技術を対象物の検出に適用する場合、明るさの変化が激しい場所では、対象物の検出精度が極端に低下しかねない。即ち、従来の技術には、走行環境によって対象物の誤検出が生じかねないという技術的な問題点がある。
【０００９】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、対象物の誤検出を防止し得る対象物検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明に係る対象物検出装置は、前方の検出範囲を撮像可能な撮像手段を備えた車両において所定種類の対象物を検出する対象物検出装置であって、前記撮像手段を介して得られる前記検出範囲の画像において前記対象物に対応するパターンを検出可能な検出手段と、前記パターンの検出結果に基づいて前記前方における前記対象物の存在状態を特定する存在状態特定手段と前記車両と、前記車両の走行経路に存在し且つ予め前記検出範囲における明るさの変化の度合いを大きくするものとして設定された所定種類の構造物との相対的な位置関係を特定する位置関係特定手段と、前記特定された位置関係に基づいて前記車両が前記構造物に接近しているか否かの判別を行う判別手段と、前記判別の結果に基づいて前記パターンの検出結果を前記存在状態の特定に反映させる際の反映態様を決定する決定手段とを具備し、前記存在状態特定手段は更に、前記反映態様が決定された場合に該決定された反映態様に基づいて前記存在状態を特定することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る車両には、例えばモノラル又はステレオの画像センサ、モノラル又はステレオのＣＣＤカメラ、又はビデオカメラ等の各種態様を採り得る撮像手段が備わり、当該車両の前方に設定される所定の検出範囲を撮像することが可能に構成される。尚、「検出範囲を撮像する」とは、検出範囲に相当する空間を、撮像手段の物理的、機械的、機構的又は電気的な構成に応じて各種態様を採り得る、映像を含む概念としての画像として、例えば物理的或いは電気的なデータ等の形で一時的又は恒久的の別を問わず、及び揮発的又は不揮発的の別を問わず記録することを意味する。
【００１２】
また、本発明に係る「対象物」とは、例えば本発明に係る対象物検出装置に連動し得る各種のＤＳＳ（Driving Support System：運転支援装置）、例えば、ＰＣＳ（Pre Crush Safety system）等の安全システム、又はＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）、ＬＫＡ（Lane Keeping Assist）、若しくはＩＰＡ（Intelligent Parking Assist）等の運転負荷軽減システム等の作動可否と関連を有する物体を包括する概念であり、例えば停止中であるか走行中であるかを問わない車両及び自車両の走行経路上の落下物、載置物若しくは設置物等を含む概念としての障害物或いは障害物候補、又は白線（白色とは異なる着色がなされた線を含む）やレーンブロック等の各種レーンマーク等を指す。
【００１３】
尚、「障害物」とは、典型的には自車両の走行経路上に存在する、自車両が回避すべき物体を指すが、対象物検出装置が、上述した各種のＤＳＳの動作状態を規定し得ることに鑑みれば、好適な一態様としては、ドライバが回避動作を行わないと判断され得る状況、ドライバが回避動作を行い得ないと判断される状況、ドライバの回避動作が間に合わない状況、或いはドライバが回避すべき物体に気付いていない状況等における当該回避すべき物体を指す。即ち、ドライバが回避動作を行い得る身体的又は精神的状況にある場合、ドライバが回避動作を行い得るだけの時間的、空間的余裕が存在する場合、ドライバの回避動作が間に合うと判断され得る場合等には、言い換えれば平常時又はそれに準じる期間においては、これら回避すべき物体は、好適な一形態としては障害物となり得る物体、即ち「障害物候補」となる。従って、障害物候補と障害物とは、物体の物理的性質の観点から言えば同一の物体を指し得る概念である。本発明に係る対象物とは、当然ながらこのような障害物及び障害物候補を含み得る。
【００１４】
本発明に係る対象物検出装置によれば、例えば画像処理装置等の検出手段が備わり、例えばエッジ検出処理やエッジパターン検出処理等の各種画像処理を経て、撮像手段を介して得られる前述した検出範囲の画像において対象物に対応するパターンを検出することが可能に構成される。ここで、「対象物に対応するパターン」とは、例えば上述した各種対象物を表し得るものとして設定された基準を満たし得るエッジパターン等を指す。
【００１５】
このようなパターンの検出を経た結果、例えば、対象物がレーンマークである場合には、例えば白線の太さ、長さ、或いは実線、破線若しくは二重線等の線種等を包含する概念としてのパターンが、その存在位置（例えば、自車を基準とした方向、並びに撮像手段の設置態様及び検出範囲の設定態様等から推定される自車からの距離等）に対応付けられる形で検出され、例えばエッジ数、パターン形状又は座標位置等、検出されたパターンに固有のパターンデータ等として利用される。或いはそのようなパターン固有の情報を含まない状態で、単に対象物であるとみなし得るパターンの存在の有無等として検出される。このようなパターンの検出は、例えば予め設定される、或いは例えばその都度ドライバ等の操作によって可変に設定される、例えば時間軸上で連続した或いは離散的な検出周期で行われる。
【００１６】
本発明に係る対象物検出装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る存在状態特定手段により、検出手段を介して得られる上述した如きパターンの検出結果に基づいて、車両前方における対象物の存在状態が特定される。ここで、「存在状態」とは、存在しているか否かの二値的な状態、及び対象物が存在する或いは存在するとみなし得る確率等、数値的に表し得る状態等を包括する概念である。
【００１７】
存在状態特定手段は、その動作時において、例えば、検出手段によって対象物に対応するパターンが検出された場合に検出されたパターン各々が対象物として存在する旨を特定し、また例えば検出手段によって対象物に対応するパターンが検出されない場合に、或いは前回の検出タイミングにおいて検出されたパターンが検出されなかった場合に対象物が存在しない旨を特定する（即ち、二値的な存在状態の特定）。或いは、存在状態特定手段は、その動作時において、例えば検出手段によって対象物に対応するパターンが検出された場合に、検出されたパターン各々の存在確率を、各々が検出される毎に徐々に高めることによって数値的指標を介して段階的又は連続的に存在状態を特定する。或いは、同様に、検出されていたパターン各々が検出されなかった場合に、例えばそれら各々の存在確率を各々が検出されない毎に（例えば、パターンの検出タイミング毎に）徐々に低下させることによって数値的指標を介して段階的に又は連続的に存在状態を特定する。
【００１８】
このように、本発明に係る存在状態特定手段においては、パターンの検出結果が存在状態の特定に反映され、総体的にみれば、パターンが検出される程、当該パターンに対応する対象物の存在が確かなものとして扱われるが、パターンの検出結果を如何に存在状態の特定に反映させるかについては、少なくとも対象物の存在状態を実践上不具合が生じない程度に特定し得る限りにおいて、例えば上述したように検出されたパターンそのものを存在する対象物として扱うといったことを含め、自由であってよい。
【００１９】
一方、本発明に係る対象物検出装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る位置関係特定手段によって、車両と、車両の走行経路に存在し、且つ予め前述した検出範囲における明るさの変化の度合いを大きくするものとして設定された所定種類の構造物との相対的な位置関係が特定される。
【００２０】
ここで、本発明に係る「構造物」とは、車両の走行経路上に又は走行経路周辺に存在する等の形態を含む概念として車両の走行経路に存在し、車両が接近する際に若しくは到達した際に検出範囲において相対的にみて大きな明るさの変化をもたらし得るものとして設定される物体を包括する概念であり、好適な一態様としては、例えばトンネルの出入り口部分、鉄道のガード下の出入り口、或いは遮音壁或いは落石防止板等の端部（即ち、これらの設置区間の始点及び終点を規定する部分）等を指す。尚、ここで述べる「相対的にみて大きな明るさの変化をもたらし得る」とは、より具体的に述べれば、撮像手段を介して得られる画像に係る画質を、検出手段によるパターンの検出精度に少なからず影響を与え得る程度に劣化させ得る明るさの変化をもたらす可能性があること等を指す。
【００２１】
また、本発明に係る「相対的な位置関係」とは、例えば車両と構造物との距離が大きいか小さいかといった定性的な位置関係、例えば車両と構造物との距離がある基準値よりも大きいか小さいかといった二値的な位置関係、及び例えば車両と構造物との距離が何メートル（或いは何キロメートル）であるか等といった定量的な位置関係等を包括する概念である。
【００２２】
位置関係特定手段は、例えば、現時点の車両の絶対位置（緯度、経度及び高度）、或いは然るべき記憶手段にデータとして記憶された地図上の位置等を表す自車位置情報、一般道、自動車専用道又は高速道等の種別に関する情報、制限時速の情報、一方通行等の法規上の規制の情報、工事等臨時的な規制の情報等、車線（レーン）情報、及びトンネル、橋、遮音板、踏み切り、ガード又は落石防止板等の位置等といった各種インフラ情報、或いは駅、病院、学校、ショッピングセンタ、競技場又は会社等の目的地となり得る場所に関する目的地情報等を適宜に含み得るナビゲーション情報を提供可能に構成された、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の測位システムを利用した車載可能なナビゲーション装置等から、例えば電気信号及び物理的又は電気的なデータとして、このような相対的な位置関係の特定に供すべき情報を取得し、当該相対的な位置関係を特定する。或いは、位置関係特定手段は、トンネルの出入り口等にインフラ設備として設置された発信装置等から発信される検出用の信号を取得し、当該相対的な位置関係を特定する。
【００２３】
ここで特に、車両が、上述した構造物の直近或いは周囲を走行する際、例えば構造物に接近する、構造物に到達する、或いは構造物を通過する際には、検出範囲における、相対的にみて過度に明るい部分と過度に暗い部分とによって、例えば、それまで検出されていたパターンが突如として検出されなくなる事態（パターンの消失）や、それまで検出されていなかったパターンが突如として検出される事態が生じ得る。これらは無論必ずしも全てがこのような明るさの変化に起因した誤りではないが、相対的にみれば、このような検出範囲内の明るさの変化が大き過ぎることによって、ありもしない対象物がパターンとして検出されることも、あるはずの対象物がパターンとして検出されないことも包括する概念としてのパターンの誤検出が発生し易い。この際、存在状態特定手段は、既に述べたようにパターンの検出結果を反映する形で存在状態を特定するから、結局この場合、対象物の検出精度が劣化し易い。
【００２４】
そこで、本発明に係る対象物検出装置によれば、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る判別手段によって、位置関係特定手段により特定された相対的な位置関係から、車両が係る構造物に接近しているか否かの判別が行われる。更には、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る決定手段によって、当該判別の結果に基づいてパターンの検出結果を存在状態の特定に反映させる際の反映態様が決定される。反映態様が決定された場合、存在状態特定手段は、この反映態様に基づいて存在状態を特定する。
【００２５】
ここで、車両が構造物に接近しているか否かに係る判別に際しての判別基準は、構造物への接近に伴いパターンの検出精度が低下することに起因する対象物の検出精度の低下に対し何らの対策も施されない場合と較べて幾らかなりとも当該検出精度の低下を抑制し得るように定められる限りにおいて何ら限定されず、例えば、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、車両が、検出範囲内の明るさの変化によってパターンの検出精度の低下が実践上顕在化し得る程度に構造物に接近した場合に車両が構造物に接近している旨の判別がなされるように決定されていてもよい。或いはこの判別基準は更に、車両が、検出範囲に明るさの変化が生じたとしても対象物の検出精度の低下が少なくとも実践上顕在化しない範囲に抑制される程度に構造物から離れている場合には、構造物に接近していない旨の判別がなされるように決定されていてもよい。好適な一形態として、当該判別基準は、当該構造物の種類毎に定められる、又は構造物の別によらず一律に定められる、固定又は可変な基準値として設定される。即ち、この場合、当該基準値との大小関係に応じて、接近の有無が判別される。
【００２６】
一方、決定手段により決定される「反映態様」とは、パターンの検出結果を存在状態の特定に反映させるか否かの二値態様、及び存在状態の特定に反映させる度合い等、段階的又は連続的な態様を採り得る。即ち、言い換えれば、決定手段は、パターンの検出結果に対し、判別手段に係る判別結果に応じた重み付けを行う。このような反映態様の決定及びそれに従った存在状態の特定動作によって、パターンの検出結果に対する存在状態の感度は、二値的に、段階的に、或いは連続的に変化する。
【００２７】
ここで、このような反映態様は、存在状態の特定に際し常に決定される必要はなく、例えば、車両が構造物に接近している場合に限って決定される類のものであってもよい。即ち、構造物への接近を主として含む限定的な条件下以外では、パターンの検出結果が、基本的に存在状態特定手段によって通常なされ得る存在状態の特定プロセス（例えばパターンが検出される毎に対象物として存在している旨が特定される、或いはパターンが検出される毎に対象物である確率を上昇させる等のプロセス）に通常通り供されるように、反映態様が敢えて設定されずともよい。無論、パターンの検出結果が１００％或いはそれとみなし得る程度に高い反映の度合いをもって存在状態の特定に供されるように反映態様が決定されても実質的には同様の効果が得られる。このような場合、構造物への接近に伴ってパターンの検出精度が低下し得ることに鑑みれば、判別手段によって、自車が構造物に接近している旨の判別がなされた場合に、当該反映態様が、例えば、特定される存在状態が相対的にみて変化し難くなるように（即ち、パターンの検出結果に影響され難くなるように）決定されてもよい。
【００２８】
このように、本発明に係る対象物検出装置によれば、例えば車両がトンネル出入り口等の構造物に接近した場合等に、対象物の存在状態を特定するに際したパターンの検出結果の反映態様が変更される。従って、例えばトンネル入り口付近においてトンネル内部の暗い部分とトンネル周囲の明るい部分とによってもたらされる明るさの変化に起因して、或いは例えばトンネル出口付近において当該出口付近の明るい部分とトンネル内部の暗い部分とによってもたらされる明るさの変化に起因してパターンの検出精度が低下することによる、対象物の誤検出の発生が防止されるのである。
【００２９】
本発明に係る対象物検出装置の一の態様では、前記構造物はトンネルにおける入り口部分及び出口部分のうち少なくとも一方を含む。
【００３０】
トンネルは構造上内部が暗く周囲が明るくなり易いから、トンネルの出入り口に相当する部分は、検出範囲内において明るさに顕著な偏差が生じ易く、対象物の誤検出が発生し易い。従って、このように構造物としてトンネルの出入り口のいずれか一方、望ましくは両方が採用される場合には、本発明に係る対象物検出装置が顕著に効果的に作用し得る。
【００３１】
本発明に係る対象物検出装置の他の態様では、前記車両は、前記車両及び前記構造物の絶対位置を検出する位置検出手段を更に備え、前記位置関係特定手段は、前記検出された絶対位置に基づいて前記位置関係を特定する。
【００３２】
この態様によれば、車両に、前述したカーナビゲーション装置等、車両と構造物の絶対位置を検出する位置検出手段が備わるため、位置関係特定手段により、車両と構造物との相対的な位置関係を高精度に特定することが簡便にして可能となる。
【００３３】
本発明に係る対象物検出装置の他の態様では、前記存在状態特定手段は、前記存在状態として前記対象物の存在確率を特定する。
【００３４】
この態様によれば、対象物の存在状態として、例えば対象物が存在する或いは存在するとみなし得る確率としての存在確率が特定されるため、対象物が存在している或いは存在していない等のように二値的に存在状態が特定される場合と較べて、より柔軟に且つ正確に対象物の存在を把握することが可能である。例えばこのように対象物の存在の確かさを数値的に表し得る場合、一定又は不定の周期で行われ得るパターンの検出に係る検出結果を、当該数値に反映することが可能となる。即ち、存在状態の特定が、有限の時間範囲の中で過去のパターンの検出結果を反映させつつ実行され得る。従って、対象物検出装置に連動し得る上述した各種の安全システム等を、より効率的に且つ効果的に作動させることが可能となる。
【００３５】
本発明に係る対象物検出装置の他の態様では、前記位置関係特定手段は、前記位置関係として前記車両と前記構造物との距離を特定し、前記判別手段は、該特定された距離が所定値未満である場合に前記構造物に接近している旨の前記判別を行う。
【００３６】
この態様によれば、位置関係特定手段によって、車両と構造物との位置関係がこれら相互間の距離として特定される。当該距離は、車両が構造物に接近しているか否かを簡便に、且つ正確に判別し得る指標であり、判別手段に係る判別の精度が担保され易い。尚、この際、当該判別に供される所定値とは、固定値であっても、可変な値であってもよく、可変な値である場合には、例えば構造物の種類や自車の車速に応じた（例えば、構造物への到達時間が固定値となるような場合も含む）可変な値であってもよい。
【００３７】
本発明に係る対象物検出装置の他の態様では、前記決定手段は、前記構造物に接近している旨の前記判別が行われた場合に、前記パターンの検出結果が前記存在状態の特定に反映され難くなるように前記反映態様を決定する。
【００３８】
この態様によれば、決定手段は、車両が構造物に接近している旨の判別がなされた場合に、パターンの検出結果が存在状態の特定に反映され難くなるように、前述した反映態様を変更するため、検出精度が担保され難いパターンの検出結果に基づいた誤った存在状態の特定（即ち、対象物の誤検出）が効果的に防止される。
【００３９】
尚、パターンの検出結果を存在状態の特定に反映させ難くする態様としては、総体的にみて存在状態の特定に対する当該検出結果の影響を低下させ得る限りにおいて限定されず、例えば、当該検出結果が全く参照されないように、反映態様が決定されてもよい。この場合、存在状態特定手段は、車両が構造物に接近する以前の、即ち、検出精度が担保されたパターンの検出結果に基づいて特定された対象物の存在状態を特定結果として維持してもよい。或いは存在状態特定手段は、このような精度が担保されている対象物の存在状態に基づいて、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて誤ったパターンの検出結果に基づいて存在状態の特定がなされるよりは存在状態を正確に推移させ得るように設定されてなるアルゴリズム、算出式又は理論式に従った数値演算や論理演算を行うこと等によって、対象物の存在状態を推定してもよい。
【００４０】
或いは、決定手段は、対象物の存在確率を増加又は減少させる際の、増加量若しくは増加率又は減少量若しくは減少率等を、相対的に小さくすることによって、パターンの検出結果を存在状態の特定に反映され難くしてもよい。
【００４１】
パターンの検出結果が反映され難くなるように反映態様が決定される本発明に係る対象物検出装置の一の態様では、前記決定手段は、前記構造物に接近している旨の判別が行われた場合に、前記パターンの検出結果が前記存在状態の特定に反映されなくなるように前記反映態様を決定する。
【００４２】
構造物の存在は、パターンの検出結果には顕著に影響を与え得るが、実際の対象物の存在状態とは無関係であることが多い。従って、従前の状態としてパターンが検出されていれば、構造物への接近後も当該パターンに対応する対象物は存在する可能性が高い。同様に、従前の状態としてパターンが検出されていなければ、構造物への接近後も当該パターンに対応する対象物は存在しない可能性が高い。一方で、構造物への接近後は、接近前と較べてパターンの検出環境が悪化するから、構造物への接近後に新たに検出されたパターンは、本来存在しない対象物に対応するパターン、即ち、対象物の誤検出に繋がるパターンである可能性が高い。同様に、構造物への接近後に検出されなくなったパターンは、本来対象物が存在しているにもかかわらず検出され得なかったパターンである可能性が高い。
【００４３】
従って、このように、車両が構造物へ接近している状態において、パターンの検出結果を対象物の存在状態の特定に反映させないことにより、既に得られている対象物の存在状態について、その信頼性の低下を防止することが可能となり、対象物検出装置全体としての品質低下を防止することが可能となる。
【００４４】
尚、この態様において、前記決定手段は、前記構造物に接近している旨の判別が行われる前後において相互に同一の前記パターンが検出された場合に、前記パターンの検出結果が前記存在状態の特定に反映されるように前記反映態様を決定してもよい。
【００４５】
構造物への接近中は、パターンの検出精度は基本的には担保され難い、即ち、合理的客観的理由を伴ってパターンの検出精度が十分に担保されている旨を保証することは困難であるが、従前の状態として、即ち、構造物への接近以前において、同一の（或いは同一とみなし得る又は判断され得る）パターンが検出されている場合、対象物の存在自体がこのような構造物の有無によって影響され難いことに鑑みれば、検出されたパターンは実存する対象物を正確に表していると判断され得る。従って、このような場合について、パターンの検出結果を存在状態の特定に反映させることによって、対象物の誤検出を防止しつつ、検出されたパターンに基づいた正確な対象物の存在状態の特定を可及的に継続することが可能となって、実践上有益である。
【００４６】
パターンの検出結果が反映され難くなるように反映態様が決定される本発明に係る対象物検出装置の他の態様では、前記存在状態特定手段は、前記構造物に接近している旨の判別が行われた場合に、前記構造物に接近している旨の判別が行われる以前において特定された前記存在状態に基づいて前記存在状態を特定する。
【００４７】
この態様によれば、パターンの検出結果の少なくとも一部が存在状態の特定に反映されない状況において、従前（即ち、構造物への接近以前）において特定された存在状態に基づいて対象物の存在状態が特定される。即ち、この場合、存在状態特定手段は、実質的には対象物の存在状態を推定する。この際、対象物の存在状態の推定は、例えば、少なくとも誤検出されたパターンに基づいて誤った存在状態の特定がなされるよりもその特定精度を担保し得るように、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて設定され得るアルゴリズム、算出式又は論理式等に基づいた数値演算又は論理演算等を経てなされてもよい。
【００４８】
この態様によれば、構造物によって一時的に対象物に対応するパターンの検出精度が担保されない状況に陥っても、対象物が実際に存在していれば、存在状態特定手段による存在状態の特定により、その存在が消去されることはなく、車両の安全性が担保される。
【００４９】
パターンの検出結果が反映され難くなるように反映態様が決定される本発明に係る対象物検出装置の他の態様では、前記存在状態特定手段は、前記存在状態として前記対象物の存在確率を特定すると共に、前記パターンが検出される毎に該存在確率を第１の補正量だけ増加させ、前記決定手段は、前記構造物に接近している旨の判別が行われた場合に、前記第１の補正量を減少側に補正する。
【００５０】
この態様によれば、存在状態特定手段は、対象物の存在状態を既に述べた如く存在確率として特定することが可能に構成される。この際、存在状態特定手段は、対象物に対応するパターンが検出される毎に、この存在確率を第１の補正量だけ増加させる。即ち、この態様によれば、対象物に対応するパターンが検出される毎に、対象物の存在確率は徐々に上昇する（無論、確率であるから、存在確率は好適には１００％を上限として増加する）。
【００５１】
一方、構造物への接近後、即ち、パターンの検出精度が幾らかなりとも低下すると判断され得る場合、決定手段は、この第１の補正量を減少側に補正する。従って、構造物へ接近している状態においては、パターンが検出されたとしても、存在確率は上昇し難くなり、総体的にみてパターンの検出結果に対する存在確率の感度が低下することになる。即ち、この態様によれば、第１の補正量が減少側に補正されることによって、パターンの検出結果が対象物の存在状態の特定に反映がなされ難くなるように反映態様が決定される。
【００５２】
この態様によれば、構造物への接近以前（即ち、パターンの検出精度が担保される状況であり、例えば構造物への接近終了後（例えば、トンネル通過中）や通常走行時等であってもよい）と比較すれば信頼性を置かないまでも、ある程度の信頼性をもってパターンの検出結果が存在状態の特定に反映されることになる。従って、対象物の存在状態に係る特定精度を顕著に低下させることなく、積極的に対象物の存在状態を特定するといった、実践上高い効果が奏される。尚、構造物に接近していると判別される期間は、実践上それ程長い時間とはならないことが多く、このように検出精度が担保され難いパターンの検出結果に基づいて対象物の存在状態が特定されても、実践上不具合は生じ難い。また、第１の補正量の減少量は、固定値であっても、ユーザが設定し得る、或いは決定手段がその都度車両の運転条件に鑑みて適切に付与し得る可変な値であってもよく、可変であれば、減少量を相対的に大きく設定することによって、実践的にみて存在確率を構造物への接近以前と比較して大きく変化しないようにすることも可能である。
【００５３】
パターンの検出結果が反映され難くなるように反映態様が決定される本発明に係る対象物検出装置の他の態様では、前記存在状態特定手段は、前記存在状態として前記対象物の存在確率を特定すると共に、前記パターンが検出されない毎に該存在確率を第２の補正量だけ減少させ、前記決定手段は、前記構造物に接近している旨の判別が行われた場合に、前記第２の補正量を減少側に補正する。
【００５４】
この態様によれば、存在状態特定手段は、対象物の存在状態を既に述べた如く存在確率として特定することが可能に構成される。この際、存在状態特定手段は、対象物に対応するパターンが検出されない毎に、この存在確率を第２の補正量だけ減少させる。即ち、この態様によれば、対象物に対応するパターンが検出されない毎に、対象物の存在確率は徐々に減少する（無論、確率であるから、存在確率は好適には０％を下限として減少する）。
【００５５】
一方、構造物への接近後、即ち、パターンの検出精度が幾らかなりとも低下すると判断され得る場合、決定手段は、この第２の補正量を減少側に補正する。従って、構造物へ接近している状態においては、パターンが検出されないとしても、存在確率は低下し難くなり、総体的にみてパターンの検出結果に対する存在確率の感度が低下することになる。即ち、この態様によれば、第２の補正量が減少側に補正されることによって、パターンの検出結果が対象物の存在状態の特定に反映がなされ難くなるように反映態様が決定される。
【００５６】
この態様によれば、構造物への接近以前（即ち、パターンの検出精度が担保される状況であり、例えば構造物への接近終了後（例えば、トンネル通過中）や通常走行時等であってもよい）と比較すれば信頼性を置かないまでも、ある程度の信頼性をもってパターンの検出結果が存在状態の特定に反映されることになる。従って、対象物の存在状態に係る特定精度を顕著に低下させることなく、積極的に対象物の存在状態を特定するといった、実践上高い効果が奏される。尚、構造物に接近していると判別される期間は、実践上それ程長い時間とはならないことが多く、このように検出精度が担保され難いパターンの検出結果に基づいて対象物の存在状態が特定されても、実践上不具合は生じ難い。また、第２の補正量の減少量は、固定値であっても、ユーザが設定し得る、或いは決定手段がその都度車両の運転条件に鑑みて適切に付与し得る可変な値であってもよく、可変であれば、減少量を相対的に大きく設定することによって、実践的にみて存在確率を構造物への接近以前と比較して大きく変化しないようにすることも可能である。
【００５７】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
＜発明の実施形態＞
以下、適宜図面を参照して本発明の好適な各種実施形態について説明する。
【００５９】
＜第１実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、車両１０において本発明に係る対象物検出装置に関係する部分の構成を概念的に表してなるブロック図である。
【００６０】
図１において、車両１０は、ＥＣＵ１００、ナビゲーション装置２００及び画像センサ３００を備える。
【００６１】
ＥＣＵ１００は、不図示のエンジンを含む車両１０の各構成要素の動作を制御すると共に、制御用のプログラムに従って後述する対象物検出処理を実行することが可能に構成される。この対象物検出処理が実行されることにより、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「対象物検出装置」の一例として機能する。
【００６２】
ＥＣＵ１００は、制御部１１０、位置情報記憶部１２０、パターン検出部１３０及び対象物情報記憶部１４０を備える。
【００６３】
制御部１１０は、図示せぬＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＯＭ（Read Only Memory）を備え、ＥＣＵ１００の動作全体を制御することが可能に構成されたメインのコントロールユニットであり、本発明に係る「存在状態特定手段」、「位置関係特定手段」、「判別手段」及び「決定手段」の夫々一例として機能することが可能に構成されている。
【００６４】
位置情報記憶部１２０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やバッファメモリ等の揮発性の記憶装置における一記憶領域に相当する部分である。位置情報記憶部１２０には、ナビゲーション装置２００から供給される位置情報データが記憶される構成となっている。
【００６５】
パターン検出部１３０は、画像センサ３００によって撮影された画像から、対象物に対応するエッジパターンを検出することが可能に構成された画像処理ユニットであり、本発明に係る「検出手段」の一例である。
【００６６】
尚、本実施形態における対象物とは、車両１０に搭載されるＤＳＳの種類に応じて各種の態様を採り、対象物の検出結果が例えばＰＣＳ等の安全システムに利用される場合、対象物とは好適には前方車両や路上落下物等の障害物（障害物候補を含む）であり、検出結果が例えばＡＣＣ、ＬＫＡ若しくはＩＰＡ等の運転負荷軽減システムに利用される場合、対象物とは好適には白線等の各種レーンマーク等の態様を採る。但し、本実施形態に係る効果は、このような対象物の種類によらず同様に奏されるものであり、以下の説明においては、特に断りのない限りこれらを区別することなく単に対象物と表現することとする。
【００６７】
対象物情報記憶部１４０は、位置情報記憶部１２０と同様、ＲＡＭやバッファメモリ等の揮発性の記憶装置における一記憶領域に相当する部分である。対象物情報記憶部１４０には、制御部１１０を介して後述する対象物検出処理において検出された対象物に関する情報（即ち、対象物の大きさや位置等）が記憶される構成となっている。
【００６８】
ナビゲーション装置２００は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等、然るべき記憶手段に記憶された地図データに基づいて液晶表示パネル等の各種表示手段上に表示される地図画面上に、ＧＰＳ等の各種測位システムを介して得られた絶対位置に基づいた位置情報を表示することが可能に構成された、本発明に係る「位置検出手段」の一例である。ナビゲーション装置２００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、車両１０の位置に関するデータ、より具体的には車両１０の絶対位置に関するデータ、及び車両１０周辺に存在する構造物の絶対位置に関するデータ等は、当該表示手段上に地図画面が表示されているか否かにかかわらず、測位システムが稼動中である限りにおいて絶えず、或いは一定又は不定の周期で、ＥＣＵ１００に把握される構成となっている。
【００６９】
画像センサ３００は、車両１０の前方における所定位置に、車両１０の前方領域（即ち、本発明に係る「検出範囲」の一例）を撮像し得るように設置されてなる単眼の撮像部及び撮像された検出範囲の画像に関する画像データを生成する画像生成部等を含んで構成された、本発明に係る「撮像手段」の一例である。画像センサ３００において生成された画像データは、制御部１１０によって制御された検出周期で、パターン検出部１３０に送出される構成となっている。
【００７０】
＜実施形態の動作＞
次に、図２を参照し、本実施形態の動作として、ＥＣＵ１００により実行される対象物検出処理の詳細について説明する。ここに、図２は、対象物検出処理のフローチャートである。
【００７１】
図２において、制御部１１０は、車両１０の前方領域が撮像されるように画像センサ３００を制御する（ステップＡ１０）。この際、画像センサ３００により撮像された検出範囲に対応する画像信号は、画像センサ３００内部で画像データに変換され、パターン検出部１３０に送出される。尚、このような検出範囲の撮像は、制御部１１０により予め設定された検出周期で繰り返し実行される。
【００７２】
画像データが送出されると、パターン検出部１３０が、この送出された画像データにおいてエッジパターンを検出する（ステップＡ１１）。ステップＡ１１に係る処理において、パターン検出部１３０は、エッジ点抽出、座標変換及びパターン検出等の各処理を実行しエッジパターンを検出する。
【００７３】
エッジ点抽出は、例えば一次微分フィルタ等を使用し、画像データにおいてエッジ点を抽出する処理である。また、座標変換処理は、抽出されたエッジ点を、画像データによって表される画像中の座標位置に対応付ける処理である。また、対象物が白線等の各種レーンマークである場合、好適には、係る画像データによって表される画像が車両１０の走行経路を真上から見下ろした画像となるように座標変換処理が実行される。パターン検出は、例えば、抽出されたエッジ点がダウンエッジ（例えば画像の明度が所定値以上低下するエッジ）であるかアップエッジ（例えば画像の明度が所定値以上上昇するエッジ）であるかについての判別を、抽出されたエッジ点各々に対し実行し、抽出されたエッジ点をエッジパターンとして検出する処理である。尚、対象物が白線等である場合には、この際ハフ変換等によるエッジ点の直線近似等が実行されてもよい。このように各処理が実行されることによって、一の画像について適宜エッジパターンが検出される。
【００７４】
ステップＡ１１に係る処理において、パターン検出部１３０は、検出されたパターンに固有の情報（エッジ点の数量、パターンの形状及び座標位置）を含んだパターンデータを生成し、制御部１１０に供給する。尚、ここに述べたエッジの検出に係る処理は一例であり、エッジ検出に関しては公知の様々な手法を利用することが可能である。
【００７５】
パターン検出が終了すると、制御部１１０は、検出されたパターンが対象物に対応するパターンであるか否かを判別する（ステップＡ１２）。制御部１１０は、例えば検出されたエッジパターンの各々について、例えば対象物毎に設けられる閾値とエッジ数との比較を行い、閾値以上のエッジ数を有するエッジパターンが存在する場合等に、当該エッジパターンが対象物に対応するエッジパターン（即ち、本発明に係る「対象物に対応するパターン」の一例）と判別する。尚、このような対象物に対応するパターンであるか否かに係る判別処理は、パターン検出部１３０においてなされてもよい。この場合、対象物に対応する旨の判別がなされたパターンのみについて、上述したパターンデータが生成され、制御部１１０に供給されてもよいし、或いはＲＡＭやバッファメモリに一時的に格納されてもよい。
【００７６】
対象物に対応するパターンが存在しない場合（ステップＡ１２：ＮＯ）、制御部１１０は、処理をステップＡ１６に移行し、後述する補間処理を実行する。一方、対象物に対応するパターンが存在する場合（ステップＡ１２：ＹＥＳ）、制御部１１０は、車両１０に対するトンネル出入り口（即ち、本発明に係る「構造物」の一例）の相対距離Ｌを設定する（ステップＡ１３）。
【００７７】
制御部１１０は、対象物検出処理の実行に際し、ナビゲーション装置２００から車両１０の走行位置、及び車両１０の走行経路に存在するトンネル（即ち、本発明に係る「構造物」の一例）の位置（正確には、トンネルの出入り口の位置）等を位置データとして取得している。この取得された位置データは、位置情報記憶部１２０に格納されている。ステップＡ１３に係る処理において、制御部１１０は、格納された位置データに基づいて、当該相対距離Ｌを算出し、設定する。
【００７８】
尚、ステップＡ１３に係る処理では、少なくとも車両１０がトンネル入り口（或いは出口）に接近しているか否かが判別できればよいため、無用に遠方の（即ち、パターンの検出結果に実質的に影響しない程度に遠方の）トンネル出入り口の存在については考慮する必要がない。従って、位置情報記憶部１２０には、車両１０の走行経路であって、且つ所定の距離（少なくとも、パターンの検出精度に影響を与えない程度の距離）以内にあるトンネルが存在する場合のみ、トンネルに関する位置データが供給される。また、この際、位置情報記憶部１４０にトンネル出入り口に関する位置データが格納されていなければ、制御部１１０は、当該相対距離Ｌを最大値Ｌｍａｘに設定する。無論、このように距離制限を設けることなく、車両の走行経路にトンネルが存在する限り当該トンネルに関する位置データが供給されてもよい。
【００７９】
尚、本実施形態では、本発明に係る「構造物」の一例としては、トンネル出入り口に限らず、鉄道のガード下（好適には当該ガード下の出入り口）、或いは遮音壁、防護壁又は落石防止板（好適にはこれらの設置開始地点及び設置終了地点）を同様に適用することができる。この場合、制御部１１０は、このような複数種の構造物に関する位置データをナビゲーション装置２００から取得してもよい。前述した相対距離Ｌは、これら各構造物に対し個別に設定されてもよいし、車両１０に最も近い構造物に対してのみ設定されてもよい。また、このような相対距離Ｌの設定は、これら各種構造物が車両１０の走行経路に（即ち、車両１０の前方に）存在する場合に有効な指標であり、車両１０がこれら構造物を通過した時点で、より好適には更に、パターンの検出精度が担保される客観的な且つ合理的な理由を伴い得る場合に、これら構造物は相対距離の設定対象から外される。
【００８０】
トンネル出入り口に対する相対距離Ｌを設定すると、制御部１１０は、設定された相対距離Ｌが所定の閾値Ｌｔｈ未満であるか否かを判別する（ステップＡ１４）。閾値Ｌｔｈは、即ち、本発明に係る「所定値」の一例である。閾値Ｌｔｈは、トンネル入り口或いは出口等、画像センサ３００の撮像領域（即ち、前述した前方領域）においてパターン検出部１３０によるパターンの検出精度の低下が顕在化し得る程度に顕著な明るさの変化が生じ得る距離として設定されており、例えば本実施形態では数十メートル〜数百メートル程度の値に設定されている。尚、閾値Ｌｔｈは当然ながら、トンネル出入り口に関する位置データが位置情報記憶部１２０に格納される、前述した「所定の距離」よりも短く設定される。
【００８１】
相対距離Ｌが閾値Ｌｔｈ以上である場合（ステップＡ１４：ＮＯ）、制御部１１０は、画像センサ３００を介して得られる画像に対しパターン検出部１３０により行われたパターン検出に係る検出精度が実践上問題なく担保され得るものとして、ステップＡ１２において対象物である旨の判別がなされたパターン（即ち、本発明に係る「対象物に対応するパターン」の一例であり、「パターンの検出結果」の一例である）を対象物として抽出する（ステップＡ１７）。ここで、「対象物として抽出する」とは、ステップＡ１２に係る処理において対象物である旨の判別がなされたパターンを正式に対象物であるとみなし（即ち、本発明に係る「存在状態を特定する」一例）、当該パターンに対応する前述したパターンデータを対象物情報記憶部１４０に記憶すること等を指す。即ち、言い換えれば、ステップＡ１７に係る処理において、本発明に係る「反映状態」の一例として、パターンの検出結果を存在状態の特定に反映させる旨の反映状態が決定される。本実施形態ではこのように、検出されたパターンの反映状態として、反映させるか否かの二値態様を採り、存在状態は、即ち存在するか否かの二値状態として特定される。
【００８２】
このように対象物として抽出されたパターンは、継続的な監視の対象となり、例えば車両１０に備わり得る各種の安全システムの制御に利用される。例えば、対象物が障害物であれば、ステップＡ１７に係る処理において、該当するパターンが障害物候補であるとして抽出される。
【００８３】
一方、相対距離Ｌが閾値Ｌｔｈ未満である場合（ステップＡ１４：ＹＥＳ）、制御部１１０は、画像センサ３００を介して得られる画像に対しパターン検出部１３０により行われたパターン検出に係る検出精度が十分に担保され得ないものとして、ステップＡ１２において対象物である旨の判別がなされたパターンの存在を無視する（ステップＡ１５）と共に、補間処理を実行する（ステップＡ１６）。ここで、「無視する」とは、当該パターンを車両１０の前方における対象物の存在状態の特定に反映させないことを意味し、即ち、この段階で、本発明に係る「反映状態」の一例として、パターンの検出結果が存在状態の特定に反映させない旨の反映態様が決定される。このように検出された対象物に対応するパターンが無視された場合、当該パターンに関するパターンデータは破棄されてもよいし、一時的に他の記憶領域に格納されてもよい。
【００８４】
ステップＡ１６に係る補間処理の実行に際し、制御部１１０は、対象物情報記憶部１４０に対象物として記憶されたパターンに関するパターンデータが存在するか否かを判別する。当該パターンデータが存在しない場合には、トンネルへの接近以前において対象物は存在していない旨の存在状態の特定がなされていたものとして、制御部１１０は、対象物が存在しない旨の存在状態の特定を継続する。即ち、この場合、制御部１１０は、実質的には何ら処理を施さない。
【００８５】
一方、対象物情報記憶部１４０に対象物として抽出されたパターンに関するパターンデータが存在する場合、制御部１１０は、対象物情報記憶部１４０に記憶されるパターンデータの各々に対応するパターンの座標位置を、位置情報記憶部１２０に記憶される車両１０の位置情報、並びに車両１０の車速や操舵情報等に基づいて、現時点で当該パターン（即ち、対象物）が存在すると推定される座標位置に補正し、存在が推定される対象物として、対象物情報記憶部１４０に推定データとして新規に記憶する。即ち、この場合、対象物の存在状態が推定される。
【００８６】
このように、ステップＡ１６又はステップＡ１７に係る処理が実行されると、処理はステップＡ１０に戻され、一連の処理が繰り返される。尚、対象物の存在が推定される場合、推定回数が多くなる程、推定される対象物の存在状態（座標位置を含む）は実情から乖離し易い。従って、推定回数が所定の回数を超えた場合には、ステップＡ１６に係る補間処理が禁止され、即ち推定された対象物の存在状態に関する推定データの更新が停止され、対象物の存在状態に関する信頼性の確保を図ってもよい。
【００８７】
尚、このような処理の繰り返し過程において、車両１０がトンネル内に進入した場合（即ち、トンネル入り口に接近している状況ではなくなった場合）、トンネル出口に接近しているとみなし得る状況でなければ（即ち、トンネル出口に対する相対距離がＬｔｈ以上であれば）、或いは前述したように相対距離ＬがＬｍａｘに設定されれば、ステップＡ１４に係る判別処理は「ＮＯ」となり、対象物の検出に係るプロセスは、速やかに通常のプロセスに復帰して、対象物に対応するパターンについては、速やかに対象物として抽出される。この際、ステップＡ１６による補間処理により座標位置が補間され、その存在が推定されていたパターンに係る推定データについては破棄される。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態に係る対象物検出処理によれば、車両１０がトンネルの出入り口に接近している場合には、パターン検出部１３０によるパターンの検出精度が担保され難いものとして、パターン検出部１３０により検出された対象物に対応するパターンは、対象物の存在有無の特定に係るプロセスに反映されることなく無視される。従って、対象物の誤検出が防止される。また、この際、トンネルの出入り口に接近する以前の、即ちパターンの検出精度が担保されている状況における対象物の抽出結果（即ち、本発明に係る「構造物に接近している旨の判別が行われる以前において特定された存在状態」に基づいて、パターンの検出結果が反映されない期間における対象物の存在状態が推定されるため、対象物の監視自体は車両１０の走行経路に影響されることがなく継続され、実践上有益である。
【００８９】
＜第２実施形態＞
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態に係る対象物検出処理について説明する。ここに、図３は、本発明の第２実施形態に係る対象物検出処理のフローチャートである。尚、同図において、図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００９０】
図３において、車両１０とトンネル入り口との相対距離Ｌが閾値Ｌｔｈ未満である場合（ステップＡ１４）、制御部１１０は、ステップＡ１２に係る処理において対象物である旨の判別がなされたパターンが、対象物情報記憶部１４０に対象物として記憶されているパターンと同一なものではないか否かを判別する（ステップＢ１０）。この際、制御部１１０は、対象物情報記憶部１４０に記憶されている対象物のパターンに関するパターンデータを参照し、ステップＡ１２に係る処理において対象物である旨が判別されたパターンとの間で、エッジ数、パターン形状及び座標位置等の比較を行って当該判別処理を実行する。
【００９１】
その結果、同一のパターンが対象物情報記憶部１４０に対象物に対応するパターンとして記憶されている場合には（ステップＢ１０：ＮＯ）、制御部１１０は、処理をステップＡ１７に移行し、対象物である旨の判別がなされたパターンを障害物として抽出する。即ち、対象物の存在状態が更新される。一方、今回検出された対象物に対応するパターンが、対象物情報記憶部１４０に記憶された如何なるパターンとも整合しない場合（ステップＢ１０：ＹＥＳ）、制御部１１０は、処理をステップＡ１５に移行して、当該パターンを無視し、前述した補間処理を実行して対象物の存在状態を推定する。
【００９２】
このように、第２実施形態に係る対象物検出処理によれば、トンネルの出入り口に接近することによって、画像センサ３００を介して得られる画像におけるパターン検出部１３０によるパターンの検出精度が担保されない状況であっても、従前の状態として、即ち、このようなトンネル出入り口への接近以前において同一のパターンが対象物として抽出されている場合には、検出されたパターンが無視されることなく、即ち、反映状態の変更がなされることなく、又は反映状態が通常時の反映状態に設定され、或いは反映状態が格別に設定されることなく、検出されたパターンが対象物の存在状態の特定に供される。
【００９３】
車両１０がトンネル等の各種構造物へ接近中であるか否かは、パターン検出部１３０によるパターンの検出精度には顕著に影響を与え得るが、実際の対象物の存在状態とは全く無関係である場合が多いから、このように、既に対象物として抽出されているパターンを検出し得た場合には、敢えてそのようなパターンの検出結果を無視する必要は生じない。このように、第２実施形態によれば、パターンの検出結果を反映した対象物の存在状態の特定を可及的に継続しつつ、トンネル等の各種構造物への接近に起因して誤検出されたパターンに基づいて対象物の存在状態が特定される事態については確実に防止することが可能となる。
【００９４】
＜第３実施形態＞
上述した第１及び第２実施形態では、対象物の存在状態は、対象物が存在しているか否かの二値状態として特定されるが、対象物の存在状態は他の形態を採り得る。ここで、図４を参照し、本発明の第３実施形態に係る対象物検出処理について説明する。ここに、図４は、第３実施形態に係る対象物検出処理のフローチャートである。尚、同図において、図２と重複する箇所には、同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００９５】
図４において、制御部１１０は、相対距離Ｌを設定する（ステップＡ１３）。次に、制御部１１０はカウンタアップ量ＤｕｐをＤｕｐ１に設定し（ステップＣ１０）、またカウンタダウン量ＤｄｎをＤｄｎ１に設定する（ステップＣ１１）。ここで、カウンタアップ量Ｄｕｐ及びカウンタダウン量Ｄｄｎは、夫々対象物の存在確率を演算するための補正量であり、各々本発明に係る「第１の補正量」及び「第２の補正量」の一例である。
【００９６】
次に、制御部１１０は、上述した各実施形態と同様に、相対距離Ｌが閾値Ｌｔｈ未満であるか否かを判別し（ステップＡ１４）、相対距離Ｌが閾値Ｌｔｈ未満である場合（ステップＡ１４：ＹＥＳ）、即ち、パターン検出部１３０に係るパターンの検出精度が担保されない状況において、カウンタアップ量ＤｕｐをＤｕｐ２（Ｄｕｐ２＜Ｄｕｐ１）に再設定する（ステップＣ１２）。同様に、カウンタダウン量ＤｄｎｗｏＤｄｎ２（Ｄｄｎ２＜Ｄｄｎ１）に再設定する（ステップＣ１３）。一方、相対距離Ｌが閾値Ｌｔｈ以上である場合（ステップＡ１４：ＹＥＳ）、制御部１１０は、カウンタＤｕｐ及びカウンタＤｄｎの再設定を行わない。このようにしてカウンタアップ量Ｄｕｐ及びカウンタダウン量Ｄｄｎが、夫々Ｄｕｐ１又はＤｕｐ２及びＤｄｎ１又はＤｄｎ２に設定された段階で、制御部１１０は、ステップＡ１０〜ステップＡ１２に係る処理を実行する。
【００９７】
この結果、検出されたエッジパターンのうち対象物に対応するパターンが存在する場合には（ステップＡ１２：ＹＥＳ）、制御部１１０は、対象物の存在確率Ｒ（ｉ）（ｉは試行回数を表す自然数）を、下記（１）式に従って演算する（ステップＣ１４）。また、検出されたエッジパターンのうち対象物に対応するパターンが存在しない場合には（ステップＡ１２：ＮＯ）、制御部１１０は、対象物の存在確率Ｒ（ｉ）を、下記（２）式に従って演算する（ステップＣ１５）。尚、これら各式において、Ｒ（ｉ−１）は、前回のパターン検出タイミングにおける対象物の存在確率である。
【００９８】
Ｒ（ｉ）＝Ｒ（ｉ−１）＋Ｄｕｐ・・・・・（１）
Ｒ（ｉ）＝Ｒ（ｉ−１）−Ｄｄｎ・・・・・（２）
このように、制御部１１０は、一のパターン検出タイミングにおいて、対象物に対応するパターンが存在する旨の判別がなされた場合には、当該パターンに対応する対象物の存在確率を、前回演算された存在確率に対し１００％を上限としてカウンタアップ量Ｄｕｐだけ加算することにより更新し、存在確率を上昇させる。同様に、対象物に対応するパターンが存在しない旨の判別がなされた場合には、当該パターンに対応する対象物の存在確率を、前回演算された存在確率に対し０％を下限としてカウンタダウン量Ｄｄｎだけ減算することにより更新し、存在確率を低下させる。即ち、本実施形態によれば、対象物の存在状態は、存在確率としてカウンタアップ量Ｄｕｐ及びカウンタダウン量Ｄｄｎに対応するステップで段階的に特定される。
【００９９】
ここで特に、ステップＡ１４に係る処理において相対距離Ｌが閾値Ｌｔｈ未満である旨の判別がなされた場合、カウンタアップ量Ｄｕｐ及びカウンタダウン量Ｄｄｎは夫々減少側に補正される形となるため、ステップＣ１４及びステップＣ１５いずれの処理においても、存在確率Ｒ（ｉ）は相対的に（即ち、トンネルへの接近中でない場合等と比較して）変化し難くなる。即ち、本実施形態によれば、カウンタアップ量Ｄｕｐ及びカウンタダウン量Ｄｄｎが夫々本発明に係る「反映態様」を規定する指標の一例として採用され、パターン検出部１３０に係るパターンの検出精度が担保されないと判断される場合には、これらを減少側に補正することによって、パターンの検出結果が存在状態の特定に反映され難くされているのである。
【０１００】
尚、カウンタアップ量Ｄｕｐ及びカウンタダウン量Ｄｄｎの補正は、予めカウンタアップ量Ｄｕｐ１及びＤｕｐ２並びにカウンタダウン量Ｄｄｎ１及びＤｄｎ２を固定値としてＲＯＭ等に保持し、その都度一方を選択することによりなされてもよいし、予め「Ｄｕｐ１−Ｄｕｐ２」及び「Ｄｄｎ１−Ｄｄｎ２」に相当する補正量をＲＯＭ等に保持し、その都度当該補正量を読み出して補正処理（即ち、加算又は減算）を施すことによりなされてもよい。
【０１０１】
このように、第３実施形態によれば、対象物の存在状態が、存在するか否かの二値態様ではなく、どの程度存在するとみなし得るかを表す存在確率によって段階的に特定される。従って、過去のパターンの検出結果が、現時点での対象物の存在状態の特定に幾らかなりも影響し得るため、何らかの理由（例えばパターン検出部１３０の物理的、機械的又は電気的な不具合、或いは対象物の挙動や状態等に起因する理由）で一時的に対象物に対応するパターンが検出されなくても、存在状態の特定精度への影響は少なくて済む。即ち、この態様によれば、より対象物の検出に関して信頼性が担保され易く、実践上有利である。
【０１０２】
また、本実施形態によれば、カウンタアップ量Ｄｕｐ及びカウンタダウン量Ｄｄｎの設定態様（本実施例では固定値であるが、例えばドライバにより選択可能であってもよいし、システム上で適宜選択され得る複数の候補値を有していてもよい）如何で、ベースとなる反映態様（即ち、通常時における反映態様）を変化させることが可能となる。例えば、カウンタアップ量Ｄｕｐ１及びカウンタダウン量Ｄｄｎ１を夫々相対的に大きく設定すれば、最新のパターン検出結果が存在状態の特定に顕著に反映されることになり（即ち、パターンの検出結果に対する感度が上昇する）、反対に夫々相対的に小さく設定すれば、最新のパターン検出結果が存在状態の特定に反映され難くなる（即ち、パターン検出結果に対する感度が低下する）。従って、対象物の種別に合わせて、存在確率の特定態様を最適化することが可能となって好適である。
【０１０３】
尚、トンネル入り口とトンネル出口との間でも、画像センサ３００の物理的な特性によって、得られる画像の画質は一様となり難い。従って、パターン検出部１３０によって検出されるパターンの検出精度は、入り口に接近しているのか、出口に接近しているのかで変化し得る。このような事情に鑑みて、構造物への接近時に一律の補正を行うのではなく、構造物に応じてその都度適切な補正量を設定し（予め用意されていてもよい）、パターンの検出結果を存在確率に反映させる際の反映態様を、より精細に制御してもよい。
【０１０４】
尚、上記各種実施形態において、車両１０に、画像センサ３００の撮像を支援するための補助光を出射するための、例えば近赤外線投光器等の光源が備わる場合には、構造物への接近時に係る光源からの補助光によって、画像センサ３００の撮像を支援してもよい。このような補助光の作用のみによって構造物へ接近することによる明るさの変化を完全に抑制することは難しいが、幾らかなりとも画質の劣化を防ぐことが可能となるため、パターンの検出精度は相対的に上昇し得る。従って、カウンタアップ量Ｄｕｐ及びカウンタダウン量Ｄｄｎを夫々減少側へ補正する際の減少量は少なくて済み、対象物の検出精度をより通常時に近付けることが可能となる。尚、このような補助光は、構造物がトンネルであれば、トンネル内部において継続して使用されてもよい。
【０１０５】
尚、上記各実施形態で説明した、トンネル出入り口への接近前後における、パターンの検出結果の反映態様の変更は、元来、トンネル出入り口への接近前後で、画像センサ３００の撮像領域における明るさの変化が顕著になることが予想されるためになされるのであり、対象となる構造物であっても、当該明るさの変化が生じないことが事前に決定している、又は予測される、或いは十分に推定され得る場合等には、当該反映態様を変更する必要はない。例えば、より具体的に言えば、夜間は、トンネル内外で顕著に明るさの変化は生じないから、例えば、図２におけるステップＡ１３乃至ステップＡ１６に係る一連の処理はキャンセルされ、ステップＡ１２に係る処理において検出されたパターンが対象物である旨の判別がなされた場合には速やかにステップＡ１７に係る処理が実行され、対象物として抽出されてもよい。
【０１０６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う対象物検出装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両において本発明に係る対象物検出装置に関係する部分の構成を概念的に表してなるブロック図である。
【図２】図１の車両においてＥＣＵにより実行される対象物検出処理のフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る対象物検出処理のフローチャートである。
【図４】本発明の第３実施形態に係る対象物検出処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
１０…車両、１００…ＥＣＵ、１１０…制御部、１２０…位置情報記憶部、１３０…パターン検出部、１４０…対象物情報記憶部、２００…カーナビゲーション装置、３００…画像センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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