(57)【要約】【課題】広い視野を確保するとともに、遠方の走行路の状態を正確に認識することが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】車線認識部６は、撮像センサ２によって得られる画像の像高が大きい中心部分で車両の走行する道路の車線を認識し、車両状態センサ７は、車両の走行状態を検出し、危険判断部９は、車線認識部６によって認識された車線と、車両状態センサ７によって検出された車両の走行状態とに基づいて、車両が危険な状態にあるか否かを判断し、警報装置１０は、危険判断部９によって車両が危険な状態にあると判断された場合、車両の運転者に対して危険な状態にあることを報知する。【選択図】  図１
2004289738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が２次元的に配置されてなる撮像面に結像される光像を各画素で電気信号に光電変換する撮像センサと、
撮像された画像の中心部分で像高が大きく、周辺部分で中心部分よりも像高が小さくなるように移動体の移動方向の光像を前記撮像面に結像する結像部と、
前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で前記移動体の走行する走行路の状態を認識する認識部とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像センサ及び前記結像部のうちのいずれか一方を光軸に対して垂直な方向に相対的にずらす駆動部をさらに備え、
前記撮像センサによって撮像された画像の像高が大きい部分を中心部分からずらすことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記移動体は、道路を走行する車両であり、
前記認識部は、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で前記車両の走行する道路の車線を認識する車線認識部と、
前記車両の走行状態を検出する車両状態検出部と、
前記車線認識部によって認識された車線と、前記車両状態検出部によって検出された車両の走行状態とに基づいて、前記車両が危険な状態にあるか否かを判断する危険判断部とを備え、
前記危険判断部によって前記車両が危険な状態にあると判断された場合、前記車両の運転者に対して危険な状態にあることを報知する報知部をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記車線認識部は、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で前記車両の走行する車線を認識し、
前記車線認識部によって認識された車線が、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で常に認識されるように前記車両の運動を制御する車両運動制御部をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像装置のパン方向への駆動量を算出するパン用駆動量算出部と、
前記パン用駆動量算出部によって算出された駆動量に基づいて前記撮像装置をパン方向に駆動するパン用駆動部と、
前記撮像装置のチルト方向への駆動量を算出するチルト用駆動量算出部と、
前記チルト用駆動量算出部によって算出された駆動量に基づいて前記撮像装置をチルト方向に駆動するチルト用駆動部とをさらに備え、
前記認識部は、前記撮像センサによって得られる画像の像高が小さい周辺部分において、移動体の走行する走行路に設けられた誘導マーカの位置を認識し、
前記パン用駆動量算出部は、前記認識部によって認識された前記誘導マーカの位置を、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分に移動させるためのパン方向への駆動量を算出し、
前記チルト用駆動量算出部は、前記認識部によって認識された前記誘導マーカの位置を、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分に移動させるためのチルト方向への駆動量を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体の移動する走行路の状態を把握するための撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両に搭載されたカメラにより車両が走行している走行路及びその周囲に対する撮像動作が行われることによって得られる撮像出力信号に基づいて、走行路に関する各種情報を獲得し、それらの情報を車両の制御及び車両の運転者に対する補助などに利用するようにした種々の走行路認識システムが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の走行路認識システムでは、光学ズーミング機構によりシャッター速度より速いズーミング速度でズーミング動作を行うことによって走行路の走行車線が認識される。
【０００４】
また、特許文献２に記載の画像処理装置では、デジタルズーム機構により１の画像の各部分においてズーム倍率を変更し、遠方部分はズーム倍率を大きくし、至近部分はズーム倍率を小さくすることによって走行路の走行車線が認識される。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３２２９６８７号公報
【特許文献２】
特許第３０８４２０８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１の走行路認識システムでは、光学ズーミング機構により光学的にズーミングを行うため、耐久性に問題があり、部品点数が多くなるため、低コスト化及び小型化が困難である。
【０００７】
また、上記の特許文献２の画像処理装置では、デジタルズーム機構によりズーミング動作を行っているが、このズーミング動作は、撮像された画像の遠方部分はズーム倍率を大きくし、至近部分はズーム倍率を小さくしている。この場合、ズーム倍率の異なる位置において、対象物の位置合わせが必要となり、画像処理が煩雑になるという問題がある。
【０００８】
一般に、一台のカメラで車両の前方の走行路の車線を撮影する装置があるが、このような装置では、広い範囲を認識するために広角レンズを備えた構成にすると、遠方の車線を認識することが困難となり、遠方の車線を認識するために望遠レンズを備えた構成にすると、認識可能な視野が狭くなり、近方の車線を認識することが困難となるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、広い視野を確保するとともに、遠方の走行路の状態を正確に認識することが可能な撮像装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る撮像装置は、複数の画素が２次元的に配置されてなる撮像面に結像される光像を各画素で電気信号に光電変換する撮像センサと、撮像された画像の中心部分で像高が大きく、周辺部分で中心部分よりも像高が小さくなるように移動体の移動方向の光像を前記撮像面に結像する結像部と、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で前記移動体の走行する走行路の状態を認識する認識部とを備える。
【００１１】
この構成によれば、撮像された画像の中心部分で像高が大きく、周辺部分で中心部分よりも像高が小さくなるように移動体の移動方向の光像が撮像面に結像され、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で移動体の走行する走行路の状態が認識されるので、広い視野を確保するとともに、遠方の走行路の状態を正確に認識することができる。
【００１２】
また、上記の撮像装置において、前記撮像センサ及び前記結像部のうちのいずれか一方を光軸に対して垂直な方向に相対的にずらす駆動部をさらに備え、前記撮像センサによって撮像された画像の像高が大きい部分を中心部分からずらすことが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、駆動部によって、撮像センサ及び結像部のうちのいずれか一方が光軸に対して垂直な方向に相対的にずらされ、撮像センサによって撮像された画像の像高が大きい部分が中心部分からずらされるので、撮像画像における像高の大きい領域を移動させることができ、不要な情報を表示することなく、画像データを有効に利用することができる。
【００１４】
また、上記の撮像装置において、前記移動体は、道路を走行する車両であり、
前記認識部は、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で前記車両の走行する道路の車線を認識する車線認識部と、前記車両の走行状態を検出する車両状態検出部と、前記車線認識部によって認識された車線と、前記車両状態検出部によって検出された車両の走行状態とに基づいて、前記車両が危険な状態にあるか否かを判断する危険判断部とを備え、前記危険判断部によって前記車両が危険な状態にあると判断された場合、前記車両の運転者に対して危険な状態にあることを報知する報知部をさらに備えることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、移動体は、道路を走行する車両であり、車線認識部によって、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で車両の走行する道路の車線が認識される。そして、車両状態検出部によって車両の走行状態が検出され、危険判断部によって、車線認識部によって認識された車線と、車両状態検出部によって検出された車両の走行状態とに基づいて、車両が危険な状態にあるか否かが判断される。報知部によって、危険判断部によって車両が危険な状態にあると判断された場合、車両の運転者に対して危険な状態にあることが報知される。
【００１６】
したがって、車両の運転者は安全に車両を走行させることができ、万が一、車両が危険な状態、つまり、事故を起こす可能性がある状態になったとしても、未然にこれを防ぐことができる。
【００１７】
また、上記の撮像装置において、前記車線認識部は、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で前記車両の走行する車線を認識し、前記車線認識部によって認識された車線が、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で常に認識されるように前記車両の運動を制御する車両運動制御部をさらに備えることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、車線認識部によって、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で車両の走行する車線が認識され、車両運動制御部によって、車線認識部によって認識された車線が、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で常に認識されるように車両の運動が制御されるので、車両の自律誘導を行うことができる。
【００１９】
また、上記の撮像装置において、前記撮像装置のパン方向への駆動量を算出するパン用駆動量算出部と、前記パン用駆動量算出部によって算出された駆動量に基づいて前記撮像装置をパン方向に駆動するパン用駆動部と、前記撮像装置のチルト方向への駆動量を算出するチルト用駆動量算出部と、前記チルト用駆動量算出部によって算出された駆動量に基づいて前記撮像装置をチルト方向に駆動するチルト用駆動部とをさらに備え、前記認識部は、前記撮像センサによって得られる画像の像高が小さい周辺部分において、移動体の走行する走行路に設けられた誘導マーカの位置を認識し、前記パン用駆動量算出部は、前記認識部によって認識された前記誘導マーカの位置を、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分に移動させるためのパン方向への駆動量を算出し、前記チルト用駆動量算出部は、前記認識部によって認識された前記誘導マーカの位置を、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分に移動させるためのチルト方向への駆動量を算出することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、認識部によって、撮像センサによって得られる画像の像高が小さい周辺部分において、移動体の走行する走行路に設けられた誘導マーカの位置が認識される。そして、パン用駆動量算出部によって、認識部によって認識された誘導マーカの位置を、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分に移動させるためのパン方向への駆動量が算出され、チルト用駆動量算出部によって、認識部によって認識された誘導マーカの位置を、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分に移動させるためのチルト方向への駆動量が算出される。パン用駆動部によって、パン用駆動量算出部によって算出された駆動量に基づいて撮像装置がパン方向に駆動され、チルト用駆動部によって、チルト用駆動量算出部によって算出された駆動量に基づいて撮像装置がチルト方向に駆動される。
【００２１】
したがって、撮像センサによって得られる画像の像高が小さい周辺部分で誘導マーカが認識された場合、撮像装置をパン方向及びチルト方向に駆動することで、像高が大きい中心部分で誘導マーカを認識することができるので、高い精度で誘導マーカを認識することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、撮像装置が設けられる移動体を車両として説明するが、本発明は特にこれに限定されず、所定の走行路を走行する他の移動体でもよい。
【００２３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態である撮像装置について説明する。図１は、第１の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、撮像装置は、結像部１、撮像センサ２、撮像センサ駆動部（駆動部に相当する）３、Ａ／Ｄ変換部４、第１の画像メモリ５、車線認識部６、車両状態センサ（車両状態検出部に相当する）７、車両状態判断部８、危険判断部９、警報装置（報知部に相当する）１０、車両運動制御装置１１、スイッチ１２、画像処理部１３、第２の画像メモリ１４及び画像表示装置１５を備えて構成される。
【００２４】
結像部１は、視野の中心に対応する網膜上の中心窩と呼ばれる範囲で視力が最も高く、この中心窩から離れるに従って視力が急激に減少するという人間の眼球の特性を模したレンズ（以下、「中心窩レンズ」とする）からなり、撮像された画像の中心部分で像高が大きく、周辺部分で中心部分よりも像高が小さくなるように移動体の移動方向の光像を結像部１の後方に配設された撮像センサ２の撮像面上に結像させるものである。撮像センサ２には、中心部分の対象物が拡大され、周辺部分の対象物が縮小された光像が撮像面上に結像される。なお、結像部１は、移動体の移動方向における走行路の光像が、常に中心部分に撮像されるように設けられている。中心窩レンズを用いて撮像された画像は、中心部分の像高が大きく、周辺部分の像高が中央部分よりも小さくなっており、中心部分から周辺部分にかけて歪が生じる。
【００２５】
図２は、中心窩レンズのレンズ特性を表す図である。なお、図２において、横軸は画角θを表し、縦軸は像高ｙを表している。図２に示すように、画角θが小さい領域では、画角θに対して像高ｙは、略線形であって、画角θの単位変化に対するその変化量が大きい。一方、画角θが大きい領域では、画角θに対して像高ｙは、非線形であって、画角θの単位変化に対するその変化量は、画角θの増大に伴って徐々に小さくなり、像高ｙは、略一定値に飽和する。つまり、画素サイズと画素ピッチとが一定の撮像センサにおいては、画角θが小さい領域では、解像度が高く、画角θが大きい領域では、解像度が低い。したがって、画角θの小さい部分の光像は像高ｙが大きくなるため、画像の中心部分において対象物は拡大され、画像の周辺部分において対象物は圧縮される。
【００２６】
図１に戻って、撮像センサ２は、長方形状の撮像領域を備えたＣＣＤカラーエリアセンサ（以下、ＣＣＤとする）からなり、結像部１により結像された被写体の光像を、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色成分の画像信号（各画素で受光された画像信号の信号列からなる信号）に光電変換して出力するものである。
【００２７】
撮像センサ駆動部３は、撮像センサ２を駆動するものであり、撮像センサ２のＣＣＤ上の撮像領域を設定することによって所定の撮像領域の画像信号を出力するように撮像センサ２を駆動する。
【００２８】
Ａ／Ｄ変換部４は、撮像センサ２から出力された画像信号の各画素信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。第１の画像メモリ５は、Ａ／Ｄ変換部４によってデジタル信号に変換された画像信号を記憶する。
【００２９】
車線認識部６は、撮像センサ２によって撮像された画像における車両が走行する走行路（この場合、道路）に設けられた白線表示の像に対応する部分を認識する。具体的に、車線認識部６は、撮像センサ２によって撮像された画像の中から、あらかじめ設定されている抽出色条件に該当する画素を抽出し、抽出した画素に対する位置座標データに基づいて左右の車線を認識し、認識結果を車線情報として危険判断部９に出力する。なお、抽出色条件とは、特定の輝度及び色差に関するデータであり、例えば、白線表示を除く走行路の輝度及び色差に関するデータをメモリ（図示省略）に格納しておき、必要に応じて読み出される。車線認識部６は、抽出色条件に該当する画素と、抽出色条件に該当しない画素との境界を検出することによって車線を認識する。
【００３０】
車両状態センサ７は車両の走行状態を検出するセンサであり、検出された車両の走行状態は車両状態情報として車両状態判断部８に出力される。なお、車両状態センサ７には、車両の速度を検出する車速度センサ、ステアリング角度を検出するセンサ及びブレ−キング状態を検出するセンサ等の車両の走行状態を検出するセンサが含まれ、車両状態情報とは、車両の速度、ステアリング角度、ブレーキング状態等から得られる車両の走行状態に関する情報である。車両状態判断部８は、車両状態センサ７から入力される車両状態情報により、自車両の走行状態を判断し、その判断結果を危険判断部９に出力する。
【００３１】
危険判断部９は、車線認識部６から入力される車線情報と、車両状態判断部８から入力される判断結果とに基づいて、自車両が危険な状態にあるか否かを判断する。例えば、危険判断部９は、車線認識部６から入力される車線の曲率を算出し、車両状態センサ７によって検出された速度で車両が曲がれるか否かを判断し、車両が曲がることができないと判断すると、自車両が危険な状態にあるとして、警報装置１０及び車量運動制御装置１１を駆動する。また、例えば、危険判断部９は、車線認識部６から入力される車線の位置が所定の期間内において所定の範囲内に検出されない場合、車両が蛇行していると判断し、自車両が危険な状態にあるとして、警報装置１０及び車量運動制御装置１１を駆動する。
【００３２】
警報装置１０は、危険判断部９によって車両が危険な状態にあると判断された場合、車両が危険な状態にあることを音声又は視認可能な表示によって運転者に報知する。音声によって報知する場合、例えば、ブザー音等の警告音を鳴らすことによって車両が危険な状態にあることを運転者に報知する。また、視認可能な表示によって報知する場合、例えば、ＬＥＤを発光させることによって車両が危険な状態にあることを運転者に報知する。
【００３３】
車両運動制御装置１１は、車両の運動、例えば、駆動系、制動系及び操舵系等の制御を行う。例えば、車両運動制御装置１１は、危険判断部９によって車両が危険な状態にあると判断された場合、自動的に車両の速度を制御して車両を減速させる。なお、車両運動制御装置１１は、危険判断部９によって車両が危険な状態にあると判断された場合、自動的にブレーキを動作させてもよい。
【００３４】
なお、本実施形態における撮像装置は、警報装置１０及び車両運動制御装置１１を備える構成であるが、本発明は特にこれに限定されず、警報装置１０及び車両運動制御装置１１のいずれか一方のみを備える構成であってもよい。
【００３５】
スイッチ１２は、第１の画像メモリ５と画像処理部１３との接続、第１の画像メモリ５と第２の画像メモリ１４との接続を切り換える。なお、本実施形態では、スイッチ１２によって接続を切り換えているが、本実施形態は特にこれに限定されず、第１の画像メモリ５は、画像処理部１３及び第２の画像メモリ１４のうちのいずれか一方のみと接続されている構成でもよい。
【００３６】
画像処理部１３は、中心窩レンズを用いて撮像された歪のある画像から歪を除去する処理を行う。中心窩レンズを用いて撮像した場合、上述のように画像の中心部分から周辺部分にかけて歪が生じるため、この歪を除去する処理が必要である。そこで、画像処理部１３は、中心窩レンズを用いて撮像された画像の歪を除去して歪のない画像を作成する。
【００３７】
第２の画像メモリ１４は、スイッチ１２によって第１の画像メモリ５と画像処理部１３とが接続されている場合、画像処理部１３によって歪が除去された画像を記憶する。また、第２の画像メモリ１４は、スイッチ１２によって第１の画像メモリ５と第２の画像メモリ１４とが接続されている場合、第１の画像メモリ５に記憶されている画像を読み出して記憶する。
【００３８】
画像表示装置１５は、運転者に車両の移動方向の様子を表示するものであり、画像メモリ１４に記憶されている画像データ読み出して表示する。なお、画像表示装置１５としては、例えば、車両に設けられたカーナビゲーション等のモニタ装置、車両のフロントガラスに設けられたヘッドアップディスプレイ装置等がある。なお、スイッチ１２によって第１の画像メモリ５と第２の画像メモリ１４とが接続されている場合、画像表示装置１５に表示される画像には歪があり、特に、表示される画像の周辺部分で歪が大きくなる。
【００３９】
次に、図１に示す第１の実施形態における撮像装置の動作について説明する。図３は、図１に示す第１の実施形態における撮像装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【００４０】
ステップＳ１において、撮像センサ２は、結像部１によって結像された車両の移動方向の光像を撮像する。撮像された光像は光電変換され画像信号としてＡ／Ｄ変換部４に入力される。Ａ／Ｄ変換部４は、入力されたアナログの画像信号をデジタルに変換し、第１の画像メモリ５に出力する。ステップＳ２において、第１の画像メモリ５は、画像データを一時的に記憶する。
【００４１】
ステップＳ３において、車線認識部６は、撮像センサ２によって撮像された画像における車線を表す部分を認識する。車線認識部６によって認識された車線情報は、危険判断部９に出力される。
【００４２】
ステップＳ４において、車両状態センサ７は車両の走行状態を検出する。車両状態センサ７によって検出された車両の走行状態は、車両状態判断部８に出力される。
【００４３】
ステップＳ５において、車両状態判断部９は、車両状態センサ７によって検出された車両の走行状態を判断する。車両状態判断部９によって判断された判断結果は、危険判断部９に出力される。
【００４４】
ステップＳ６において、危険判断部９は、車線認識部６によって認識された車線と、車両状態判断部８によって判断された判断結果とに基づいて、現在、自車両が危険な状態にあるか否かを判断する。ここで、自車両が危険な状態にあると判断されると（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステップＳ８に移行し、自車両が危険な状態でないと判断されると（ステップＳ７でＮＯ）、ステップＳ１０に移行する。
【００４５】
ステップＳ８において、危険判断部９は、自車両が危険な状態であると判断した場合、警報装置１０を駆動する。警報装置１０は、例えば、警告音を鳴らすことによって運転者に対して自車両が危険な状態にあることを報知する。
【００４６】
ステップＳ９において、危険判断部９は、自車両が危険な状態であると判断した場合、車両運動制御装置１１を駆動する。車両運動制御装置１１は、例えば、自動的に車両の速度を制御して車両を減速させることで車両の運動を制御する。
【００４７】
ここで、第１の画像メモリ５と画像処理部１３とが接続されている場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）、ステップＳ１１に移行し、第１の画像メモリ５と第２の画像メモリ１４とが接続されている場合（ステップＳ１０でＮＯ）、ステップＳ１２に移行する。
【００４８】
ステップＳ１１において、画像処理部１３は、第１の画像メモリ５から中心窩レンズで撮像された画像データを読み出し、当該画像の歪を除去するための画像処理を行う。
【００４９】
ステップＳ１２において、第２の画像メモリ１４は、第１の画像メモリ５と画像処理部１３とが接続されている場合、画像処理部１３によって歪が除去された画像データを記憶し、第１の画像メモリ５と第２の画像メモリ１４とが接続されている場合、第１の画像メモリ５から中心窩レンズで撮像された画像データを読み出して記憶する。ステップＳ１３において、画像表示装置１５は、第２の画像メモリ１４に記憶されている画像データを表示する。
【００５０】
図４は、単焦点広角レンズを用いて車両の前方の様子を撮像した場合における撮像画像の一例を示す図である。車両は道路Ｒ上を走行しており、道路Ｒは車両の左側の白線表示ＬＨと右側の白線表示ＲＨとで挟まれている。図４に示すように、結像部１に単焦点広角レンズを用いて撮像した画像Ｐ１は、視野は広いが遠方の道路状態を認識することが困難である。そこで、本実施形態では、上述の中心窩レンズを用いて車両の前方を撮像することによって、広い視野が得られ、遠方の走行路の状態を正確に認識することが可能な画像を撮像する。
【００５１】
図５は、中心窩レンズを用いて車両の前方の様子を撮像した場合における撮像画像の一例を示す図である。車両は道路Ｒ上を走行しており、道路Ｒは車両の左側の白線表示ＬＨと右側の白線表示ＲＨとで挟まれている。図５に示す円形状の領域Ｓ内の画像は、中心窩レンズによって拡大される画像であり、領域Ｓ外の画像は、中心窩レンズによって縮小される画像である。なお、実際に撮像される画像において、中心窩レンズによって拡大される範囲と中心窩レンズによって縮小される範囲とは、図５の領域Ｓに示すような明瞭な境界で表されるのではなく、中心窩レンズによって拡大される範囲から中心窩レンズによって縮小される範囲へと徐々に移行する。図５に示すように、中心窩レンズを用いて車両の前方を撮像した場合、撮像画像Ｐ２は、中心部分が拡大して表示され、周辺部分が縮小して表示されるため、遠方の白線表示ＬＨ，ＲＨ及び道路Ｒは、近方の白線表示ＬＨ，ＲＨ及び道路Ｒよりも拡大して表示されることとなる。そのため、中心窩レンズを用いた場合、図４に示すような単焦点広角レンズを用いた場合に比して、遠方の走行路の状態を正確に認識することができる。また、中心窩レンズを用いた場合、広角に撮像することができるので、望遠レンズを用いた場合に比して、近方の走行路の状態を認識することができる。
【００５２】
このように、撮像された画像の中心部分の領域Ｓで像高が大きく、周辺部分で中心部分の領域Ｓよりも像高が小さくなるように車両の移動方向の光像が撮像面に結像され、撮像センサ２によって得られる画像の像高が大きい中心部分の領域Ｓで車両の走行する走行路の状態が認識されるので、広い視野を確保するとともに、遠方の走行路の状態を正確に認識することができる。
【００５３】
また、車線認識部６によって、撮像センサ２によって得られる画像の像高が大きい中心部分の領域Ｓで車両の走行する道路の車線が認識される。そして、車両状態センサ７によって車両の走行状態が検出され、危険判断部９によって、車線認識部６によって認識された車線と、車両状態センサ７によって検出された車両の走行状態とに基づいて、車両が危険な状態にあるか否かが判断される。警報装置１０によって、危険判断部９によって車両が危険な状態にあると判断された場合、車両の運転者に対して危険な状態にあることが報知される。したがって、車両の運転者は安全に車両を走行させることができ、万が一、車両が危険な状態、つまり、事故を起こす可能性がある状態になったとしても、未然にこれを防ぐことができる。
【００５４】
さらに、光学的なズーミング機構を使用しないので、耐久性の向上、装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００５５】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態である撮像装置について説明する。図５に示すように、中心窩レンズを用いて車両の前方を撮像した場合、撮像画像Ｐ２の中心部分の画像が拡大される。その結果、撮像画像Ｐ２の上部分には空などの不要な情報が含まれ、画像データを有効に利用することができない場合がある。そこで、第２の実施形態では、画像データを有効に利用するために、像高が大きい領域Ｓを画面の上方にずらすことによって、近方の走行路の状態を広範囲に撮像する。
【００５６】
図１に示す撮像センサ駆動部３は、上記第１の実施形態における機能に加えて、さらに、撮像センサ２を物理的に下方に移動させる。すなわち、撮像センサ駆動部３は、撮像センサ２を下方に移動させることによって、結像部１の光軸が撮像センサ２の撮像面の上方に移動することとなり、その結果、像高が大きい領域Ｓが画面の上方に移動することとなる。
【００５７】
図６は、撮像センサの位置を結像部の光軸に対して下方にずらした場合における撮像画像の一例を示す図である。図６に示すように、撮像センサ２の位置を結像部１の光軸に対して下方にずらすことによって、像高の大きい領域Ｓは撮像画像Ｐ３の中央部分から上部分に移動し、遠方の白線表示ＬＨ，ＲＨ及び道路Ｒが近方の白線表示ＬＨ，ＲＨ及び道路Ｒよりも拡大して表示されることとなる。さらに、像高の大きい領域Ｓが撮像画像Ｐ３の中央部分から上部分に移動することによって、撮像画像Ｐ３の下部分には、近方の白線表示ＬＨ，ＲＨ及び道路Ｒがより広範囲に表示されることとなる。
【００５８】
このように、結像部１と撮像センサ２との位置を相対的にずらすことによって、撮像画像における像高の大きい領域Ｓを上方に移動させることができ、不要な情報を表示することなく、画像データを有効に利用することができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、撮像センサ駆動部３によって撮像センサ２を移動させることによって、結像部１と撮像センサ２との位置を相対的にずらしているが、本発明は特にこれに限定されず、結像部１を物理的に移動させることによって、結像部１と撮像センサ２との位置を相対的にずらしてもよい。すなわち、撮像装置は、結像部の位置を撮像センサに対して相対的にずらすレンズ駆動部をさらに備え、レンズ駆動部は、結像部１を構成するレンズの位置を、光軸の垂直方向に対して上方に移動させる。すなわち、レンズ駆動部は、結像部１を上方に移動させることによって、結像部１の光軸が撮像センサ２の撮像面の上方に移動することとなり、その結果、像高の大きい領域Ｓが画面の上方に移動することとなる。
【００６０】
また、本実施形態では、撮像センサ２によって撮像される撮像画像Ｐ２の上部分に不要な情報が含まれているため、像高の大きい領域Ｓを撮像センサ２の撮像面の上方に移動するようにしているが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、撮像センサ２によって撮像される撮像画像Ｐ２の下部分に不要な情報が含まれている場合は、撮像センサ２を上方に移動させ、像高の大きい領域Ｓを撮像センサ２の撮像面の下方に移動するようにしてもよい。すなわち、撮像センサ２によって撮像される撮像画像Ｐ２における不要な情報が含まれている位置に応じて、結像部１及び撮像センサ２のうちのいずれか一方を相対的にずらせばよい。
【００６１】
また、本発明に係る撮像装置は、遠方を拡大し、近方を広角に撮像することが可能な中心窩レンズを用いているため、自車両が走行中の走行車線の他に隣接する複数の走行車線を撮像することができる。図７は、複数の走行車線が撮像された場合における撮像画像の一例を示す図である。図７に示すように、撮像画像Ｐ４には、第１走行レーンＲ１、第２走行レーンＲ２、第３走行レーンＲ３、第４走行レーンＲ４及び第５走行レーンＲ５が撮像されている。第１走行レーンＲ１は、第１白線表示Ｈ１及び第２白線表示Ｈ２によって挟まれる走行レーンであり、第２走行レーンＲ２は、第２白線表示Ｈ２及び第３白線表示Ｈ３によって挟まれる走行レーンであり、第３走行レーンＲ３は、第３白線表示Ｈ３及び第４白線表示Ｈ４によって挟まれる走行レーンであり、第４走行レーンＲ４は、第４白線表示Ｈ４及び第５白線表示Ｈ５によって挟まれる走行レーンであり、第５走行レーンＲ５は、第５白線表示Ｈ５及び第６白線表示Ｈ６によって挟まれる走行レーンである。
【００６２】
図７に示すように、中心窩レンズは広い視野を有するので、自車両が走行している走行レーンＲ３の他に、周辺の走行レーンＲ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５も認識することができる。すなわち、車線認識部６は、撮像センサ２によって撮像された複数の車線を認識し、自車両が走行している走行レーンを認識する。車線認識部６は、車線認識部６によって認識された走行レーンを走行レーン情報として車両誘導装置（いわゆる、公知のカーナビゲーションシステム）に出力する。車両誘導装置は、自車両が走行している走行レーンの渋滞情報、工事情報及び事故情報等と、車線認識部６から入力される走行レーン情報とに基づいて、自車両を適切な走行車線に誘導する。
【００６３】
このように、遠方を拡大し、近方を広角に撮像することが可能な中心窩レンズを用いた撮像装置は、車両の移動方向の走行路の状態を広い範囲で撮像することができるので、複数の車線を認識することができ、さらに、自車両が現在どの走行レーンを走行しているかを認識することができる。
【００６４】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態である撮像装置について説明する。従来、撮像装置によって１本の白線表示を検出して車両を自律誘導する技術が知られており、この従来の撮像装置では、主に単焦点レンズが用いられている。そこで、第３の実施形態における撮像装置は、中心窩レンズによって走行路に設けられた白線表示を認識し、車両を自律誘導する。
【００６５】
図８は、中心窩レンズを用いて走行路の車線（白線表示）を撮像した場合における撮像画像の一例を示す図である。なお、矢印ＹＳは車両の進行方向を表している。図８に示す撮像画像Ｐ５には、現在の情報として像高の大きい領域Ｓで白線表示ＨＮが拡大して撮像されており、車線認識部６は、白線表示を正確に認識することができる。また、中心窩レンズは、広角に撮像することも可能であるので、撮像画像Ｐ５における周辺部分の画像には、中心部分の像高の大きい領域Ｓで認識している白線表示ＨＮの前方及び後方の状態を検出することができる。つまり、車線認識部６は、進行方向側の白線表示ＨＦを未来の情報とし、進行方向と反対側の白線表示ＨＰを過去の情報として認識することができる。そして、車両運動制御装置１１は、車線認識部６によって認識された車線が撮像センサ２によって得られる画像の像高が大きい中心部分で常に認識されるように車両の運動を制御する。したがって、本実施形態における撮像装置は、現在の情報を正確に認識できるとともに、未来の情報及び過去の情報も認識することができるので、より高度な誘導制御が可能となる。
【００６６】
この構成によれば、車線認識部６によって、撮像センサ２によって得られる画像の像高が大きい中心部分で車両の走行する車線が認識され、車両運動制御装置１１によって、車線認識部６によって認識された車線が撮像センサ２によって得られる画像の像高が大きい中心部分で常に認識されるように車両の運動が制御されるので、車両の自律誘導を行うことができる。
【００６７】
なお、本実施形態では、走行路に設けられた白線表示を認識するとしているが、本発明は特にこれに限定されず、走行路に設けられた縁石等の他の対象物を認識してもよい。
【００６８】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態である撮像装置について説明する。第４の実施形態では、撮像装置がパン方向及びチルト方向に駆動する機能をさらに有している。
【００６９】
図９は、パン方向及びチルト方向に駆動する撮像装置の外観を示す概略図である。撮像装置１００は、パン用アクチュエータ（パン用駆動部に相当する）１１０及びチルト用アクチュエータ（チルト用駆動部に相当する）１２０をさらに備えて構成される。撮像装置１００は、上記第１の実施形態から第３の実施形態において説明した撮像装置のうちのいずれかで構成され、パン用アクチュエータ１１０は、撮像装置１００をパン方向（図９の矢印Ｙ１に示す方向）に駆動するものである。チルト用アクチュエータ１２０は、撮像装置１００をチルト方向（図９の矢印Ｙ２に示す方向）に駆動するものである。
【００７０】
図１０は、撮像装置のパン・チルト機構に関する主な構成を示すブロック図である。図１０に示すように、撮像装置１００は、車線認識部６、パン・チルト制御部（パン用駆動量算出部及びチルト用駆動量算出部に相当する）１０１、パン用モータドライバ１０２、チルト用モータドライバ１０３、パン用駆動モータ１０４及びチルト用駆動モータ１０５を備えて構成される。パン用アクチュエータ１１０は、パン用モータドライバ１０２及びパン用駆動モータ１０４で構成され、チルト用アクチュエータ１２０は、チルト用モータドライバ１０３及びチルト用駆動モータ１０５で構成されている。
【００７１】
パン・チルト制御部１０１は、撮像画像の周辺部分で検出された白線表示を、撮像画像の中心部分で撮像するためのパン方向への駆動量を算出し、算出された駆動量でパン用駆動モータ１０４を駆動するための制御信号を出力する。また、パン・チルト制御部１０３は、撮像画像の周辺部分で検出された白線表示を、撮像画像の中心部分で撮像するためのチルト方向への駆動量を算出し、算出された駆動量でチルト用駆動モータ１０５を駆動するための制御信号を出力する。
【００７２】
パン用モータドライバ１０２は、パン用駆動モータ１０６を駆動するためのドライバであり、パン・チルト制御部１０１から出力される制御信号に基づいてパン用駆動モータ１０４を駆動する。チルト用モータドライバ１０３は、チルト用駆動モータ１０５を駆動するためのドライバであり、パン・チルト制御部１０１から出力される制御信号に基づいてチルト用駆動モータ１０５を駆動する。
【００７３】
パン用駆動モータ１０４は、撮像装置１００をパン方向に駆動するためのモータであり、所定の軸を中心として撮像装置１００を左右に回転させる。チルト用駆動モータ１０５は、撮像装置１００をチルト方向に駆動するためのモータであり、所定の軸を中心として撮像装置１００を上下に回転させる。
【００７４】
車両の自律誘導に必要な誘導マーカ（この場合、白線表示）が、撮像センサ２によって撮像された撮像画像における中央部分の像高の大きい領域Ｓに撮像されていない場合、正確に白線表示を認識するために、撮像画像の周辺部分で検出された白線表示を撮像画像の中心部分で撮像する必要がある。また、自律誘導制御中において、白線表示が撮像センサ２によって撮像されている撮像画像の中心部分から外れた場合、白線表示を撮像画像の中心部分に再位置決めする必要がある。そこで、パン・チルト制御部１０１は、車線認識部６によって撮像画像の周辺部分で認識された白線表示を、撮像画像の中心部分で撮像するためのパン方向及びチルト方向への駆動量を算出し、算出された駆動量をパン用アクチュエータ１１０及びチルト用アクチュエータ１２０に出力する。パン用アクチュエータ１１０は、算出された駆動量に基づいて撮像装置１００をパン方向に回転させ、チルト用アクチュエータ１２０は、算出された駆動量に基づいて撮像装置１００をチルト方向に回転させる。
【００７５】
このように、パン用アクチュエータ１１０及びチルト用アクチュエータ１２０によって、撮像センサ２によって撮像された撮像画像の周辺部分で認識された白線表示が、像高の大きい撮像画像の中心部分に移動されるので、白線表示を常に正確に認識することができる。
【００７６】
次に、本発明に係る撮像装置を用いて道路標識を認識する場合について説明する。図１１は、撮像センサ２によって撮像された画像の周辺部分に道路標識が存在する場合における撮像画像の一例を示す図であり、図１２は、撮像センサ２によって撮像された画像の中央部分に道路標識が存在する場合における撮像画像の一例を示す図である。なお、道路標識には、規制標識、指示標識、警戒標識、禁止標識、指導標識及び案内標識が含まれる。
【００７７】
図１１に示す撮像画像Ｐ６には、案内標識である交差点名を表す交差点名表示板ＨＳ及び信号機ＳＧが周辺部分に撮像されている。交差点名表示板ＨＳは、車両が走行している道路付近の地名を表示しており、図１１では、一例として、「百舌鳥」という地名が表示されている。信号機ＳＧは、所定の配色パターンで点滅可能に配色されており、図１１では、一例として、左から青色、黄色、赤色の配色パターンで点滅可能に配色されている。図１１に示す撮像画像Ｐ６において、交差点名表示板ＳＨは、像高の小さい撮像画像Ｐ６の周辺部分で撮像されているため、運転者にとって視認することが困難になっている。そこで、図１２に示すように、交差点名表示板ＨＳを、像高の大きい撮像画像Ｐ６の中心部分の領域Ｓで撮像することで、視認可能に表示する。
【００７８】
パン・チルト制御部１０１は、撮像画像Ｐ６の周辺部分で認識された交差点名表示板ＳＨを、撮像画像の中心部分で撮像するためのパン方向及びチルト方向への駆動量を算出し、算出された駆動量をパン用アクチュエータ１１０及びチルト用アクチュエータ１２０に出力する。なお、撮像画像の周辺部分における交差点名表示板ＳＨの認識方法は、あらかじめ交差点名表示板ＳＨの形状及び色を抽出条件としてメモリに記憶しておき、撮像画像Ｐ６の各画素と抽出条件とを比較することによって交差点名表示板ＳＨを認識する。また、交差点名表示板ＳＨが信号機ＳＧとともに設置されている場合、信号機ＳＧを認識してもよい。つまり、あらかじめ信号機ＳＧの配色パターンを抽出条件としてメモリに記憶しておき、撮像画像Ｐ６の各画素と抽出条件とを比較することによって交差点名表示板ＳＨを認識する。パン用アクチュエータ１１０は、算出された駆動量に基づいて撮像装置１００をパン方向に回転させ、チルト用アクチュエータ１２０は、算出された駆動量に基づいて撮像装置１００をチルト方向に回転させる。
【００７９】
このようにして、交差点名表示板ＳＨを撮像画像の像高の大きい領域Ｓで撮像することによって、図１２に示すように、撮像画像Ｐ７の中心部分に交差点名表示板ＳＨが拡大されて表示され、運転者は容易に視認することができるようになる。
【００８０】
なお、本実施形態では、案内標識の一例としての交差点名表示板ＳＨを認識する場合について説明したが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、規制標識、指示標識、警戒標識、禁止標識、指導標識及び他の案内標識等の各種道路標識を認識してもよい。
【００８１】
次に、上述の撮像装置を自律搬送車に適用した場合について説明する。従来、走行路に設けられたレールや磁気シート等に沿って自走する自律搬送車が知られている。レールや磁気シートを用いた自律搬送車は、レイアウト変更に手間がかかるという問題を有していた。そこで、自律搬送車に中心窩レンズを用いた撮像装置を設け、撮像装置は、中心窩レンズによって走行路に設けられた白線表示等の誘導ラインを認識することで、自律搬送車を自走させる。
【００８２】
図１３は、本発明に係る撮像装置を適用した自律搬送車の外観を示す概略図である。自律搬送車２００は、その前方に２つの撮像装置１００を備える。２つの撮像装置１００は、所定の輻輳角を有して設けられている。また、自律搬送車２００が走行する走行路Ｒには、断続的に白線表示Ｈが設けられている。撮像装置１００は、広範囲に撮像することが可能な中心窩レンズによって前方の白線表示Ｈを撮像するので、断続的に設けられた白線表示Ｈを見逃すことなく認識することができ、自律搬送車を精度よく誘導することができる。また、一般的に、連続して設けられた誘導マーカよりも、断続的に設けられた誘導マーカのほうが、ライン変更が簡単であるため、工場内において、断続的な誘導マーカ（この場合、白線表示Ｈ）を使用することによって、生産ラインのライン変更に対して、より柔軟に対応することができる。さらに、２つの撮像装置１００は、所定の輻輳角を有して設けられているので、三角測量方法を用いることによって誘導マーカまでの距離を算出することができ、立体視を行うことができる。つまり、自律搬送車２００は、立体視を行うことで、走行路Ｒの前方に存在する障害物を検出することができ、障害物を検出することによって、障害物を回避することができ、より高度な誘導制御を行うことができる。
【００８３】
なお、本実施形態では、自律搬送車２００に２つの撮像装置１００を設けているが、本発明は特にこれに限定されず、撮像装置１００を１つだけ設けてもよい。この場合、部品点数を削減することができ、部品にかかるコストを削減することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、走行路Ｒに白線表示Ｈを断続的に設けているが、本発明は特にこれに限定されず、走行路Ｒに白線表示Ｈを連続的に設けてもよい。
【００８５】
また、２足歩行を行うことによって移動する２足歩行型移動ロボットに撮像装置を適用することができる。すなわち、撮像装置に設けられた中心窩レンズは、人間の目の機能を模したものであるので、本撮像装置を２足歩行型移動ロボットに適用することによって、より人間に近い動作を実現することができ、立体視を含めたロボットの自律誘導に広く適用することができる。
【００８６】
また、本実施形態では、白線表示を用いて車線及び誘導マーカを認識しているが、本発明は特にこれに限定されず、白色以外の他の色の車線にも適用可能である。すなわち、移動体が走行する走行路において車線及び誘導マーカを認識することが可能であれば、車線及び誘導マーカがいかなる色であってもよい。
【００８７】
さらに、本実施形態では、結像部１は、移動体の前方の光像を撮像センサ２の撮像面に結像させているが、本発明は特にこれに限定されず、移動体の後方の光像を撮像センサ２の撮像面に結像させてもよい。
【００８８】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【００８９】
（１）複数の画素が２次元的に配置されてなる撮像面に結像される光像を各画素で電気信号に光電変換する撮像センサと、
撮像された画像の中心部分で像高が大きく、周辺部分で中心部分よりも像高が小さくなるように移動体の移動方向の光像を前記撮像面に結像する結像部と、
前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で前記移動体の走行する走行路の状態を認識する認識部とを備えることを特徴とする撮像装置。
【００９０】
（２）前記移動体の走行する走行路の状態は、車両の走行する走行路に設けられた車線であり、前記認識部は、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で前記車線を認識することを特徴とする上記（１）記載の撮像装置。
【００９１】
この構成によれば、移動体の走行する走行路の状態は、車両の走行する走行路に設けられた車線であり、認識部によって、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で車線が認識される。
【００９２】
（３）前記移動体の走行する走行路の状態は、車両の走行する走行路に設けられた道路標識であり、前記認識部は、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で前記道路標識を認識することを特徴とする上記（１）記載の撮像装置。
【００９３】
この構成によれば、移動体の走行する走行路の状態は、車両の走行する走行路に設けられた道路標識であり、認識部によって、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で道路標識が認識される。
【００９４】
（４）前記移動体の走行する走行路の状態は、車両の走行する走行路に設けられた複数の車線であり、前記認識部は、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で前記複数の車線を認識することで、複数の車線のうちの隣り合う２つの車線で挟まれる複数の走行レーンのうちの現在走行中の走行レーンを認識することを特徴とする上記（１）記載の撮像装置。
【００９５】
この構成によれば、移動体の走行する走行路の状態は、車両の走行する走行路に設けられた複数の車線であり、認識部によって、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で複数の車線が認識され、複数の車線のうちの隣り合う２つの車線で挟まれる複数の走行レーンのうちの現在走行中の走行レーンが認識される。
【００９６】
（５）前記移動体は、道路を走行する車両であり、前記認識部は、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で前記車両の走行する道路の車線を認識する車線認識部と、前記車両の走行状態を検出する車両状態検出部と、前記車線認識部によって認識された車線と、前記車両状態検出部によって検出された車両の走行状態とに基づいて、前記車両が危険な状態にあるか否かを判断する危険判断部とを備え、前記危険判断部によって前記車両が危険な状態にあると判断された場合、前記車両の運動を制御する車両運動制御部をさらに備えることを特徴とする上記（１）記載の撮像装置。
【００９７】
この構成によれば、移動体は、道路を走行する車両であり、車線認識部によって、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で車両の走行する道路の車線が認識され、車両状態検出部によって、車両の走行状態が検出され、危険判断部によって、車線認識部によって認識された車線と、車両状態検出部によって検出された車両の走行状態とに基づいて、車両が危険な状態にあるか否かが判断され、車両運動制御部によって、危険判断部によって車両が危険な状態にあると判断された場合、車両の運動が制御される。
【００９８】
（６）前記移動体は、道路を走行する車両であり、前記認識部は、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で前記車両の走行する道路の車線の曲率を認識する車線認識部と、前記車両の速度を検出する車両速度検出部と、前記車線認識部によって認識された車線の曲率と、前記車両速度検出部によって検出された車両の速度とに基づいて、前記車両が前記車線を曲がれるか否かを判断する危険判断部とを備え、前記危険判断部によって前記車両が前記車線を曲がれないと判断された場合、前記車両の運転者に対して危険な状態にあることを報知する報知部をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【００９９】
この構成によれば、移動体は、道路を走行する車両であり、車線認識部によって、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で車両の走行する道路の車線の曲率が認識され、車両速度検出部によって、車両の速度が検出され、危険判断部によって、車線認識部によって認識された車線の曲率と、車両速度検出部によって検出された車両の速度とに基づいて、車両が車線を曲がれるか否かが判断され、報知部によって、危険判断部によって車両が車線を曲がれないと判断された場合、車両の運転者に対して危険な状態にあることが報知される。
【０１００】
（７）前記移動体は、道路を走行する車両であり、前記認識部は、前記撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で前記車両の走行する道路の車線の曲率を認識する車線認識部と、前記車両の速度を検出する車両速度検出部と、前記車線認識部によって認識された車線の曲率と、前記車両速度検出部によって検出された車両の速度とに基づいて、前記車両が前記車線を曲がれるか否かを判断する危険判断部とを備え、前記危険判断部によって前記車両が前記車線を曲がれないと判断された場合、前記車両を減速させる車両運動制御部をさらに備えることを特徴とする上記（１）記載の撮像装置。
【０１０１】
この構成によれば、移動体は、道路を走行する車両であり、車線認識部によって、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で車両の走行する道路の車線の曲率が認識され、車両速度検出部によって、車両の速度が検出され、危険判断部によって、車線認識部によって認識された車線の曲率と、車両速度検出部によって検出された車両の速度とに基づいて、車両が車線を曲がれるか否かが判断され、車両運動制御部によって、危険判断部によって車両が車線を曲がれないと判断された場合、車両が減速される。
【０１０２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、撮像された画像の中心部分で像高が大きく、周辺部分で中心部分よりも像高が小さくなるように移動体の移動方向の光像が撮像面に結像され、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で移動体の走行する走行路の状態が認識されるので、広い視野を確保するとともに、遠方の走行路の状態を正確に認識することができる。
【０１０３】
請求項２に記載の発明によれば、駆動部によって、撮像センサ及び結像部のうちのいずれか一方が光軸に対して垂直な方向に相対的にずらされ、撮像センサによって撮像された画像の像高が大きい部分が中心部分からずらされるので、撮像画像における像高の大きい領域を移動させることができ、不要な情報を表示することなく、画像データを有効に利用することができる。
【０１０４】
請求項３に記載の発明によれば、車両の運転者は安全に車両を走行させることができ、万が一、車両が危険な状態、つまり、事故を起こす可能性がある状態になったとしても、未然にこれを防ぐことができる。
【０１０５】
請求項４に記載の発明によれば、車線認識部によって、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で車両の走行する車線が認識され、車両運動制御部によって、車線認識部によって認識された車線が、撮像センサによって得られる画像の像高が大きい中心部分で常に認識されるように車両の運動が制御されるので、車両の自律誘導を行うことができる。
【０１０６】
請求項５に記載の発明によれば、撮像センサによって得られる画像の像高が小さい周辺部分で誘導マーカが認識された場合、撮像装置をパン方向及びチルト方向に駆動することで、像高が大きい中心部分で誘導マーカを認識することができるので、高い精度で誘導マーカを認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】中心窩レンズのレンズ特性を表す図である。
【図３】図１に示す第１の実施形態における撮像装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】単焦点広角レンズを用いて車両の前方の様子を撮像した場合における撮像画像の一例を示す図である。
【図５】中心窩レンズを用いて車両の前方の様子を撮像した場合における撮像画像の一例を示す図である。
【図６】撮像センサの位置を結像部の光軸に対して下方にずらした場合における撮像画像の一例を示す図である。
【図７】複数の走行車線が撮像された場合における撮像画像の一例を示す図である。
【図８】中心窩レンズを用いて走行路の白線表示を撮像した場合における撮像画像の一例を示す図である。
【図９】パン方向及びチルト方向に駆動する撮像装置の外観を示す概略図である。
【図１０】撮像装置のパン・チルト機構に関する主な構成を示すブロック図である。
【図１１】撮像センサによって撮像された画像の周辺部分に道路標識が存在する場合における撮像画像の一例を示す図である。
【図１２】撮像センサによって撮像された画像の中央部分に道路標識が存在する場合における撮像画像の一例を示す図である。
【図１３】本発明に係る撮像装置を適用した自律搬送車の外観を示す概略図である。
【符号の説明】
１  結像部
２  撮像センサ
３  撮像センサ駆動部
４  Ａ／Ｄ変換部
５  第１の画像メモリ
６  車線認識部
７  車両状態センサ
８  車両状態判断部
９  危険判断部
１０  警報装置
１１  車両運動制御装置
１２  スイッチ
１３  画像処理部
１４  第２の画像メモリ
１５  画像表示装置
【図１】
2004289738.tif 000003
【図２】
2004289738.tif 000004
【図３】
2004289738.tif 000005
【図４】
2004289738.tif 000006
【図５】
2004289738.tif 000007
【図６】
2004289738.tif 000008
【図７】
2004289738.tif 000009
【図８】
2004289738.tif 000010
【図９】
2004289738.tif 000011
【図１０】
2004289738.tif 000012
【図１１】
2004289738.tif 000013
【図１２】
2004289738.tif 000014
【図１３】
2004289738.tif 000015