(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周辺を撮像する撮像手段（５）と、
前記撮像手段により撮像された撮像画像から、所定の勾配方向に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタを用いてエッジを検出するエッジ検出手段（２５）と、
前記車両の周辺に存在する対象物の位置を検出する対象物検出手段（３、２１）と、
前記対象物検出手段により検出した前記対象物の位置に基づいて前記勾配方向を決定する方向決定手段（２４）と、を備え、
前記エッジ検出手段は、前記方向決定手段により決定された前記勾配方向に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタを用いて、前記撮像画像から、前記対象物検出手段により検出された前記対象物の存在する領域のエッジを検出する
ことを特徴とする車載システム。
【請求項２】
前記対象物検出手段により検出された対象物の位置を前記撮像画像上の位置に変換する変換手段（２２）を備え、
前記方向決定手段は、前記変換手段により変換された前記対象物の前記撮像画像上の位置に基づいて、前記エッジ検出フィルタの前記勾配方向を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の車載システム。
【請求項３】
前記対象物検出手段は、所定の範囲の高さを有する前記対象物の位置を検出する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車載システム。
【請求項４】
前記エッジ検出手段により検出された前記エッジと、前記対象物検出手段により検出された対象物の位置と、に基づいて、車両が走行可能である領域を判定する判定手段を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車載システム。
【請求項５】
車両の周辺を撮像する撮像手段（５）と、
前記撮像手段により撮像された撮像画像から、所定の勾配方向に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタを用いてエッジを検出するエッジ検出手段（２５）と、
前記車両の周辺に存在する対象物の位置を検出する対象物検出手段（３、２１）と、
前記対象物検出手段により検出した前記対象物の位置に基づいて前記勾配方向を決定する方向決定手段（２４）と、
前記エッジ検出手段により検出された前記エッジと、前記対象物検出手段により検出された対象物の位置と、に基づいて、車両が走行可能である領域を判定する判定手段と、を備え、
前記エッジ検出手段は、前記方向決定手段により決定された前記勾配方向に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタを用いて前記撮像画像からエッジを検出し、
前記判定手段は、前記対象物検出手段により前記対象物が検出されなかった道路上の領域に、前記エッジ検出手段により検出されたエッジが前記撮像画像上の前記領域に対応する位置に存在しない場合に、前記領域が車両の走行が可能である領域と判定する
ことを特徴とする車載システム。
【請求項６】
前記エッジ検出手段は、前記対象物検出手段により前記対象物が検出された位置に基づいて、前記撮像画像からエッジを検出する範囲を設定する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車載システム。
【請求項７】
車両の周辺を撮像する撮像手段（５）により撮像された撮像画像から、所定の勾配方向に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタを用いてエッジを検出するエッジ検出手段（２５）と、
前記車両の周辺に存在する対象物の位置を検出する対象物検出手段（３、２１）と、
前記対象物検出手段により検出した前記対象物の位置に基づいて前記勾配方向を決定する方向決定手段（２４）と、を備え、
前記エッジ検出手段は、前記方向決定手段により決定された前記勾配方向に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタを用いて、前記撮像画像から、前記対象物検出手段により検出された前記対象物の存在する領域のエッジを検出する
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の情報処理装置の各手段として、コンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項９】
車両の周辺を撮像する撮像手段（５）と、
前記撮像手段により撮像された撮像画像から、所定の勾配方向に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタを用いてエッジを検出するエッジ検出手段（２５）と、
前記車両の周辺に存在する対象物の位置を検出するレーザーレーダ（３）と、
前記レーザーレーダにより検出した前記対象物の位置に基づいて前記勾配方向を決定する方向決定手段（２４）と、を備え、
前記エッジ検出手段は、前記方向決定手段により決定された前記勾配方向に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタを用いて、前記撮像画像から、縁石及びガードレールのうちの少なくともいずれか一方が連続的に配置される道路における、該縁石及びガードレールのうちの少なくともいずれか一方の切れ目の領域であって、前記車両が走行車線から移動できる領域のエッジを検出する
ことを特徴とする車載システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路を走行する車両に搭載して用いられる車載システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されたカメラの撮像画像から車両が走行可能な領域を検出する技術が提案されている。例えば、画像の局所領域において輝度値から所定のコストを画像の各点において算出し、画像上の複数の経路各々に沿って経路ごとのコストを累積し、累積したコスト評価が最も高い経路に基づいて走行可能領域を検出する装置がある（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２０１３−３８００公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の装置では、例えば市街路のように道路周辺の建物や設置物が多い状況においては、特に測定対象が遠距離の場合に道路境界周辺のノイズが多く含まれることとなり、走行可能領域の正確な検出が難しくなるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、高い精度で走行可能領域を検出することができる車載システム、情報処理装置、及びプログラムを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１の態様は、撮像手段（５）と、エッジ検出手段（２５）と、対象物検出手段（３、２１）と、方向決定手段（２４）と、を備える車載システム（１）である。撮像手段は、車両の周辺を撮像する。エッジ検出手段は、撮像手段により撮像された撮像画像から、所定の勾配方向に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタを用いてエッジを検出する。
【０００７】
また対象物検出手段は、車両の周辺に存在する対象物の位置を検出する。方向決定手段は、対象物検出手段により検出した対象物の位置に基づいて上述した勾配方向を決定する。そして上記エッジ検出手段が、上記方向決定手段により決定された勾配方向に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタを用いて上記撮像画像からエッジを検出することを特徴とする。
【０００８】
このように構成された車載システムでは、対象物検出手段により検出された対象物の位置に基づいてエッジ検出フィルタの方向を定められることから、対象物の存在を考慮したエッジ検出を行うことができる。従って、ノイズの影響を低減してエッジを検出することができ、このように検出されたエッジを用いることで走行可能領域を高い精度で検出することができる。
【０００９】
なお上述したエッジとは、撮像画像上の特徴点であり、例えば画像の明るさが鋭敏に変化している箇所である。また上述した対象物とは、車線の方向に沿って配置される縁石やガードレール、側溝のような立体物であるが、これらに限定されるものではない。
【００１０】
また本開示の第２の態様は、エッジ検出手段（２５）と、対象物検出手段（３、２１）と、方向決定手段（２４）と、を備える情報処理装置（９）である。エッジ検出手段は、車両の周辺を撮像する撮像手段（５）により撮像された撮像画像から、所定の勾配方向に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタを用いてエッジを検出する。
【００１１】
また対象物検出手段は、車両の周辺に存在する対象物の位置を検出する。方向決定手段は、対象物検出手段により検出した対象物の位置に基づいて上述した勾配方向を決定する。そして上記エッジ検出手段が、上記方向決定手段により決定された勾配方向に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタを用いて上記撮像画像からエッジを検出することを特徴とする。
【００１２】
このように構成された情報処理装置は、本開示の第１の態様の車載システムの一部を構成することができる。
ところで、本開示の第２の態様の情報処理装置を構成する各手段は、ハードウェアによって実現してもよいが、情報処理装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムによって実現してもよい。このようなプログラムであれば、コンピュータを本開示の第２の態様の情報処理装置として機能させることができる。
【００１３】
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】車載システムを示すブロック図である。
【図２】走行可能領域判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】レーザーレーダにより検出される測距点を説明する図である。
【図４】車載カメラにより撮像された撮像画像の一例である。
【図５】測距点の射影変換を説明する図であって、（Ａ）がレーザーレーダにより検出される測距点を示す図であり、（Ｂ）が模式的な変換行列を示す図であり、（Ｃ）が撮像画像に測距点を重畳した図である。
【図６】撮像画像のＲＯＩの設定方法を説明する図である。
【図７】（Ａ），（Ｂ）とも、エッジ検出フィルタのサイズ設定方法を説明する図である。
【図８】エッジ検出フィルタの回転を説明するイメージ図である。
【図９】エッジ検出画面の一例である。
【図１０】走行可能領域の抽出方法を説明する図であって、（Ａ）がエッジ検出画面に測距点を重畳した図であり、（Ｂ）が（Ａ）における対象物のエッジ列及び測距点を抽出して拡大した図である。
【図１１】ディスプレイに表示される、走行可能領域を示す画像が重畳された撮像画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（１）車載システム１の構成
車載システム１は自動車等の車両に搭載されて用いられるシステムであって、図１に示すように、レーザーレーダ３と、車載カメラ５と、ディスプレイ７と、情報処理装置９と、を備えている。
【００１６】
車載システム１は、道路における走行可能領域を検出するシステムである。ここでいう走行可能領域とは、縁石やガードレールなどが車線方向に沿って配置されている道路において、縁石やガードレールの切れ目（連続的に配置される縁石等において、部分的に配置されていない箇所）や縁石の切り下げなど、車両が走行車線から側方に移動できる領域のことを意味する。
【００１７】
レーザーレーダ３は、レーザー光を照射すると共にそのレーザー光の反射光を取得する装置である。反射光の検出信号は情報処理装置９に出力される。情報処理装置９の後述する対象物検出部２１では、当該車載システム１が搭載される車両である自車両の前方を中心とした自車両周辺に存在する対象物の位置を、上記検出信号に基づいて算出する。即ち、レーザーレーダ３と対象物検出部２１により車両周辺の対象物の位置を検出する。
【００１８】
ここでいう対象物とは、車両の周辺に位置する立体物であって、道路に沿って配置されているものである。またレーザーレーダ３及び対象物検出部２１は、車両の走行路面とは高さの相違する対象物、より具体的には所定の範囲の高さを有する立体物の位置を検出する。
【００１９】
車載カメラ５は、車両の周辺、特に前方を撮像する撮像装置であって、例えば公知のＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどを用いることができる。車載カメラ５は、所定の時間間隔（一例として１／１５ｓ）で車両前方を撮像し、撮像画像を情報処理装置９に出力する。
【００２０】
ディスプレイ７は、画像を表示する液晶ディスプレイなどの表示手段であって、情報処理装置９から入力される信号に従って画像を表示する。本実施形態では、ディスプレイ７は車載カメラ５により撮像された画像に走行可能領域を示す画像を重畳して表示する。
【００２１】
情報処理装置９は、レーザーレーダ３の検出信号と、車載カメラ５にて撮像された撮像画像と、に基づいて走行可能領域を検出すると共に、ディスプレイ７を制御して画像を表示させる。
【００２２】
この情報処理装置９は、ＣＰＵ１１と、ＣＰＵ１１が実行するプログラム等を記憶するＲＯＭ１２と、ＣＰＵ１１によるプログラム実行時に作業領域として使用されるＲＡＭ１３と、電気的にデータを書き換え可能なフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ１４などを備えるコンピュータシステムとして構成されており、プログラムの実行により所定の処理を実行する。
【００２３】
またこの情報処理装置９は、車両に搭載されるＥＣＵや各種センサからの走行情報１５を入力する。走行情報１５としては、シフトレンジ、車速、ステアリング角度又はヨーレートなどの情報が挙げられる。
【００２４】
この情報処理装置９は、対象物検出部２１、射影変換部２２、ＲＯＩ決定部２３、フィルタ決定部２４、エッジ検出部２５、判定部２６、及び結果統合出力部２７として機能する。
【００２５】
（２）情報処理装置９による処理
情報処理装置９により実行される走行可能領域判定処理について、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。本処理は、一例として車両の走行が開始されたとき（車速が所定の閾値を超えたとき）に開始される。
【００２６】
なお、以下のＳ１、Ｓ２が対象物検出部２１の処理であり、Ｓ３が射影変換部２２の処理であり、Ｓ４がＲＯＩ決定部２３の処理であり、Ｓ５，Ｓ６がフィルタ決定部２４の処理であり、Ｓ７がエッジ検出部２５の処理であり、Ｓ８が判定部２６の処理であり、Ｓ９が結果統合出力部２７の処理である。
【００２７】
Ｓ１では、ＣＰＵ１１は所定の高さ範囲に含まれる測距点を検出する。ここでは、まずレーザーレーダ３の検出信号に基づいて、車両周辺における立体物の存在する位置を検出する。以降、この位置を測距点と記載する。
【００２８】
図３は、検出される測距点を説明する図である。レーザーレーダ３は車両１０１に搭載されており、複数の測距点１０３を検出する。検出された複数の測距点１０３はそれぞれレーザーレーダ３を基準とした距離及び高さの情報を有している。
【００２９】
ＣＰＵ１１は、検出された複数の測距点１０３の中から、所定の高さ範囲の高さを有する立体物の測距点１０３を抽出する。図３においては、破線で示す測距点１０３ｃは所定の高さ範囲外のものであるため除外され、測距点１０３ａ、１０３ｂが抽出される。
【００３０】
なお本実施形態における上述した高さ範囲は１５〜２５ｃｍであって、これは道路の縁石の高さに相当するものである。本実施形態では縁石を対象物としてレーザーレーダ３による検出を行っており、測距点は縁石であるものと想定して以下の処理が実行される。
【００３１】
なお、ここでいう高さとは車両の走行面を基準とした高さである。例えば車両が走行する現在位置は水平であるが先方は上りになっている道路のように走行中の道路の傾斜と先の道路の傾斜が相違する場合などには、現在の車両の位置を基準として高さを測定すると測距点の高さが正確な値ではなくなってしまう可能性がある。
【００３２】
そこで、その高さが路面からの高さとなるように数値の補正を行ってもよい。例えば測距点近傍の道路の高さ（現在の車両の位置を基準とする高さ）も合わせて測定して、その道路の高さが基準となるように測距点の高さを補正することが考えられる。
【００３３】
Ｓ２では、ＣＰＵ１１は測距点の絞り込みを行う。ここでは、Ｓ１にて検出した候補点（測距点１０３ａ、１０３ｂ）から縁石以外の測距点を削除する。道路境界に設置されている縁石の並びは直線状或いは緩やかな曲線状になる場合が多い。そのことを利用して、候補点に対して公知の技術であるＨＯＵＧＨ変換を行い直線又は曲線を算出し、その線から所定の距離内に存在する候補点を、縁石を示す測距点として抽出する。
【００３４】
図３においては、ＨＯＵＧＨ変換にて算出された直線１０５に沿った測距点１０３が縁石を示す測距点として抽出される。
なおこのＳ２では、前時刻で検出された（過去に実行したＳ２にて絞り込まれた）測距点１０７をＨＯＵＧＨ変換による絞り込みに用いる。なお過去の測距点１０７は車速やステアリング角度などの走行情報１５を用いて車両の走行に伴う誤差を補正することができるが、現時刻と前時刻の時間差が十分に小さい場合には補正を行わなくてもよい。Ｓ２にて絞り込んだ測距点は、後のＳ２での絞り込みに用いるためＲＡＭ１３に記憶される。
【００３５】
Ｓ３では、ＣＰＵ１１はＳ２にて絞り込んだ測距点の位置を、車載カメラ５にて撮像した撮像画像の画像空間の座標へ射影変換する。撮像された撮像画像の一例を図４に示す。撮像画像１１１では車線に沿って縁石１１３が配置されているが、一部に縁石１１３の切り下げ領域１１５が形成されている。本処理はこの切り下げ領域１１５を走行可能領域として認識するための処理を実行する。
【００３６】
このＳ３では、まず車載カメラ５にて新たに撮像した撮像画像を取得する。次に、図５（Ａ）に示す各測距点１０３ａの座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、図５（Ｂ）に示すような変換行列を用いて図５（Ｃ）に示すように撮像画像１１１上の座標（ｘ，ｙ，１）で示される測距点１１７に変換する。以下、撮像画像の説明においては、この変換した測距点１１７の位置を単に測距点の位置と記載する。
【００３７】
この撮像画像１１１は、車載カメラ５の設置位置に基づいてその撮像される範囲を求めることが可能である。そのため、上述した変換行列を用いてレーザーレーダ３による測距点を画像上に重畳することができる。
【００３８】
Ｓ４では、ＣＰＵ１１は、撮像画像のＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を設定する。ＲＯＩはエッジ検出の対象となる領域である。ここでは、図６に示すように、撮像画像１１１における測距点１１７の位置を考慮して、測距点１１７を含むようにＲＯＩ１２１を設定する。ＲＯＩ１２１は測距点の位置を中心として幅を持って設定されるが、車両から測距点１１７までの距離が遠いほどその幅は小さく設定される。
【００３９】
Ｓ５では、ＣＰＵ１１は、撮像画像からエッジを検出するためのエッジ検出フィルタのサイズを設定する。ここでは、まず、Ｓ２にて絞り込んだ測距点の３次元座標の情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から、レーザーレーダ３の位置から測距点までの距離、換言すると自車両の位置から測距点までの実空間距離を算出する。
【００４０】
そしてＣＰＵ１１は、図７（Ａ）に示すように、測距点１１７までの実空間距離が近いほどエッジ検出フィルタ１２３のサイズが大きくなるようにフィルタサイズを設定する。測距点１１７ごとに実空間距離は異なるため、ＲＯＩ１２１における位置によってサイズの異なるエッジ検出フィルタ１２３が設定される。
【００４１】
なお図７（Ａ）のように車両の近傍に測距点が存在する場合には小さなサイズから大きなサイズまでのエッジ検出フィルタ１２３を用いるが、図７（Ｂ）に示す撮像画像１１１ａのように車両と縁石１１３との距離が離れている場合には、大きなエッジ検出フィルタは用いない。このように、自車両からの距離に応じた適当なサイズのフィルタが設定される。
【００４２】
Ｓ６では、ＣＰＵ１１はエッジフィルタの回転を行う。上述したように道路境界に設置されている縁石の並びは直線的になると想定されるため、図６に示すように、エッジの勾配方向も限られた方向に限定される。
【００４３】
このＳ６では、画像空間に変換した測距点の２次元座標（ｘｉ，ｙｉ）から、下記の式１により測距点の画像上の勾配方向を算出し、算出された勾配方向に沿うように、即ちその勾配方向に沿ったエッジを検出するように、エッジ検出フィルタ１２３を回転させてその向きを設定する。このように回転されたエッジ検出フィルタ１２３を用いることにより、ノイズの影響を低減して高精度に縁石のエッジを検出することができる。
【数１】
0006295859.tif 000002
【００４４】
上記式１において、ｘは画像空間での測距点のｘ座標であり、ｙは画像空間での測距点のｙ座標である。またＮは測距点の数である。そして図８に示すように、エッジ検出フィルタを算出したｔａｎ（θ）に応じて回転させる。なお図８はフィルタ回転のイメージを表す図である。
【００４５】
なお、フィルタの回転及び設定とは、様々な勾配に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタが予め用意されており、その中から使用すべきフィルタを選択して用いることが含まれる。
【００４６】
Ｓ７では、ＣＰＵ１１は撮像画像からエッジを検出する。ここでは、撮像画像におけるＳ４にて設定したＲＯＩにおいて、Ｓ５，Ｓ６にて設定したエッジ検出フィルタを用いてエッジを検出する。図９にエッジ検出の結果であるエッジ検出画面１２５の例を示す。このエッジ検出画面１２５のように、撮像画像のＲＯＩにおけるエッジ検出フィルタの向きに沿ったエッジのみが抽出される。
【００４７】
Ｓ８では、ＣＰＵ１１はレーザーレーダ３による縁石の測距点と、撮像画像から抽出したエッジとを足し合わせ、その結果から走行可能領域を抽出する。
本実施形態では、まずＣＰＵ１１はレーザーレーダ３による縁石の測距点に対応するエッジを特定する。図１０（Ａ）に示すように、エッジ検出画面１２５に測距点１１７を重畳し、エッジと測距点とを重ね合わせると、測距点１１７に対応するエッジ列１３１、つまり対象物のエッジと考えられるエッジ列１３１が特定可能となる。ＣＰＵ１１は、このエッジ列１３１を走行可能領域抽出のための測距点１１７の補完に用いる。
【００４８】
図１０（Ａ）における対象物のエッジ列１３１及び測距点１１７を抽出して拡大した図１０（Ｂ）に示すように、縁石を示す測距点１１７が存在せず、更にエッジ列１３１が存在しない領域が、走行可能領域１３３と判断される。一方、そのエッジ列１３１が測距点１１７を結ぶように延びて存在していれば、測距点１１７の間隔が大きく空いていても、その間は走行不能領域１３５と判断される。
【００４９】
なお、測距点１１７のみ存在する領域は、エッジが検出されていなくとも何らかの立体物が存在するため走行不能領域と判断される。また測距点１１７は存在せずエッジのみ存在する領域は、小さな段差や白線等の道路表面上の色が異なる領域と想定できるため走行可能領域と判断される。
【００５０】
Ｓ９では、ＣＰＵ１１は図１１に示すようにディスプレイ７に走行可能領域を示す画像１４１を重畳表示した撮像画像１４３を表示させる。このＳ９の後Ｓ１に戻る。よって、車両の走行中は連続的に撮像画像１４３の表示が行われる。
【００５１】
（３）効果
本実施形態の車載システム１は、レーザーレーダ３及び対象物検出部２１が車両周辺の対象物の位置を測距点として検出する。また車載カメラ５は車両の周辺を撮像し、エッジ検出部２５がその撮像画像からエッジを検出する。エッジ検出部２５はエッジ検出フィルタを用いてエッジを検出する。フィルタ決定部２４は対象物の測距点に基づいてエッジ検出フィルタの勾配方向を決定する。
【００５２】
即ち、本実施形態の車載システム１は、撮像手段（５）と、エッジ検出手段（２５）と、対象物検出手段（３、２１）と、方向決定手段（１１、２４）とを備える。撮像手段は車両の周辺を撮像する。エッジ検出手段は、撮像手段により撮像された撮像画像から、所定の勾配方向に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタを用いてエッジを検出する。
【００５３】
また対象物検出手段は、車両の周辺に存在する対象物の位置を検出する。方向決定手段は、対象物検出手段により検出した対象物の位置に基づいて、エッジ検出手段が用いるエッジ検出フィルタの上述した勾配方向を決定する。そして上記エッジ検出手段は、上記方向決定手段により決定された方向に沿ったエッジを検出するエッジ検出フィルタを用いて上記撮像画像からエッジを検出することを特徴とする。
【００５４】
このように構成された本実施形態の車載システム１は、縁石を対象物として検出した測距点に基づいて、撮像画像におけるその測距点の並ぶ方向に沿ってエッジ検出フィルタの方向が定められることから、撮像画像からエッジを検出するときに、高い精度で縁石のエッジを検出することができる。従って、ノイズの影響を受けにくく有用なエッジを検出することができ、走行可能領域を高い精度で検出することができる。
【００５５】
なお、対象物検出手段が検出する対象物の位置とは、少なくとも車両との位置関係を把握することができる情報である。対象物と車両との位置関係を把握することで撮像画像における対象物の存在する位置を求めることができ、それによりエッジ検出フィルタの適切な方向を決定することができる。
【００５６】
なお、車両周辺の対象物の存在を検出する装置として、レーザーレーダ以外の装置を用いてもよい。例えば、ミリ波レーダを用いることができる。
また本実施形態の車載システム１は、射影変換部２２が対象物の測距点を撮像画像上の座標に射影変換し、その変換した位置に基づいてエッジ検出フィルタの上述した方向を決定する。
【００５７】
即ち本実施形態の車載システム１は、対象物検出手段により検出された対象物の位置を撮像画像上の位置に変換する変換手段（２２）を備え、方向決定手段は、変換手段により変換された前記対象物の前記撮像画像上の位置に基づいて、エッジ検出フィルタの方向を決定する。
【００５８】
対象物を検出した測距点の撮像画像上の位置は、その対象物のエッジが検出される可能性が高い位置であることから、上記のように撮像画像に射影された測距点に基づきエッジ検出フィルタの方向を決定することで高い精度でエッジを検出することができる。
【００５９】
また、本実施形態の車載システム１の対象物検出部２１は、図２のＳ１において、高さが１５〜２５ｃｍの範囲である対象物の位置を検出する。従って、レーザーレーダ３にて検出する対象物を縁石に絞り込むことが可能となり、高い精度で縁石を検出することができる。
【００６０】
なお本実施形態では縁石を対象物として設定して走行可能領域を検出する構成を例示したが、縁石以外のものを対象物として検出する構成であってもよい。例えば、検出する高さの範囲を設定することで、側溝やガードレールなどを対象物とすることができる。
【００６１】
検出する対象物に応じて対象物検出部２１やエッジ検出部２５の処理を変更してもよい。例えばガードレールを対象物とする場合は、撮像画像からガードレールを検出する際に、光の反射強度、色、輝度などのガードレール特有のパラメータを利用してガードレールを検出することができるため、撮像画像からガードレールのエッジを検出する精度を高めることができる。
【００６２】
またこのように撮像画像からの検出精度を高めることができれば、レーザーレーダ３による対象物の絞り込みの閾値を下げて、検出する高さ範囲を広めに設定しても、エッジと測距点とを組み合わせることで精度の高い対象物検出を実現することができる。
【００６３】
また、本実施形態の車載システム１の判定部２６は、図２のＳ８において、レーザーレーダ３及び対象物検出部２１により検出した測距点と、エッジ検出部２５により車載カメラ５の撮像画像から抽出されたエッジとを足し合わせ、その結果から走行可能領域か否かを判断する。
【００６４】
即ち、本実施形態の車載システム１は、エッジ検出手段により検出されたエッジと、対象物検出手段により検出された対象物の位置と、に基づいて、車両が走行可能である領域を判定する判定手段（１１、２６）を備える。
【００６５】
このように構成された車載システム１は、レーザーレーダ３と車載カメラ５との両方の検出結果を組み合わせて精度の高い走行可能領域の検出を実現できる。
なお本実施形態においては、判定部２６は縁石の測距点に対応するエッジが存在せず、かつ、縁石の測距点が存在しない場所を走行可能領域と判断する。
【００６６】
即ち、本実施形態の車載システム１は、判定手段が、対象物検出手段により対象物が検出されなかった道路上の領域に、エッジ検出手段により検出されたエッジが撮像画像上の上記領域に対応する位置に存在しない場合に、上記領域が車両の走行が可能である領域と判定する。
【００６７】
このように構成された車載システム１は、縁石が存在しないことをレーザーレーダ３と車載カメラ５の両センサの検出信号から判断するため、縁石の存在の判断精度を高めることができる。よって縁石が存在しない場合のみでなく、縁石の切り下げも検出することができるようになる。
【００６８】
なお、判定部２６は上述したエッジが複数の測距点を結ぶように延びて存在していれば、測距点の間隔が大きく空いていてもその間は走行不能領域と判断する。そのため、車載システム１は縁石が存在するものの何らかの理由で測距点に間隔が空いてしまったときに、誤って走行可能領域と判断されてしまう危険を低減できる。
【００６９】
また本実施形態の車載システム１におけるエッジ検出部２５は、図２のＳ４において、レーザーレーダ３及び対象物検出部２１により対象物が検出された位置に基づいて、撮像画像からエッジを検出する範囲（ＲＯＩ）を設定する。
【００７０】
このように構成された車載システム１は、エッジを検出するための画像処理を行う計算範囲を絞り込めるため、計算コストの削減が可能となる。更に本車載システム１は車両からの距離が遠い地点に対応する撮像画像上の地点ほどＲＯＩを小さく設定するため、ＲＯＩに含まれるノイズとなる成分を低減できる。
【００７１】
また本実施形態の車載システム１におけるフィルタ決定部２４は、レーザーレーダ３及び対象物検出部２１により対象物が検出された位置が近いほど、大きいサイズのエッジ検出フィルタを用いるようにフィルタサイズを設定する。車両からの距離が遠い領域では、フィルタを小さくすることで含まれるノイズを低減できる。一方、距離が近い領域では、フィルタを大きくすることで必要なエッジを検出する精度を高めることができる。
【００７２】
［変形例］
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００７３】
例えば、上記実施形態において説明した走行可能領域判定処理における具体的な処理内容はあくまで一例であって、上述した内容に限定されるものではない。例えばＳ２においてはＨＯＵＧＨ変換を用いて縁石の測距点を抽出したが、これ以外の手法で測距点を抽出してもよい。例えば過去の測距点から縁石の位置を予測して、予測された位置に近い測距点のみを抽出することが考えられる。
【００７４】
また、Ｓ４，Ｓ５にて実行されるＲＯＩの設定及びフィルタサイズの設定は、いずれか一方又は両方が実行しないように構成されていてもよい。
また上記実施形態においては、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように測距点１１７に沿ったエッジ列１３１を抽出し、測距点１１７をベースとしてエッジ列１３１を補完的に用いて走行可能領域１３３を検出する構成を例示したが、その方法に限定されることはなく、測距点とエッジとを組み合わせた様々な方法で走行可能領域を検出することができる。
【００７５】
また上記実施形態においては検出した走行可能領域をディスプレイ７に表示させる構成を例示したが、検出した走行可能領域の使用方法はそれに限定されない。
例えば、車両が自動運転を行う機能を有する場合、当該車両は走行可能領域を検出してその領域を走行するように構成されていてもよい。また、走行中の車線を逸脱すると予測された場合に警報を行う機能を車両が有する場合、当該車両は走行可能領域に進行する場合には車線を逸脱したと判定しないように構成されていてもよい。
【００７６】
なお、上述した情報処理装置９が備える各手段としての機能は、プログラムによりコンピュータに実現させることができる。
上記プログラムは、コンピュータによる処理に適した命令の順番付けられた列からなるものであって、コンピュータに組み込まれるＲＯＭやＲＡＭなどに記憶され、これらからコンピュータにロードされて用いられてもよいし、各種記録媒体や通信回線を介してコンピュータにロードされ用いられるものであってもよい。
【００７７】
記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスク、磁気ディスク、半導体製メモリ等が挙げられる。
情報処理装置９は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などのプログラマブルロジックデバイスや、ディスクリート回路であってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１…車載システム、３…レーザーレーダ、５…車載カメラ、９…情報処理装置、１１…ＣＰＵ、２１…対象物検出部、２２…射影変換部、２３…ＲＯＩ決定部、２４…フィルタ決定部、２５…エッジ検出部、２６…判定部
【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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