(57)【要約】【課題】  運転支援装置を利用することができる場面をより多くすることができる検出可能領域判定装置及び検出可能領域判定方法を提供すること。【解決手段】  車両Ｐに搭載される検出可能領域判定装置１に、前方画像を取得するカメラ１０と、カメラ１０により取得された前方画像上の一部の領域を所定の領域として定義する領域定義部１２と、領域定義部１２により定義された所定の領域に描かれた状態量分布を検出する領域内輝度分布算出部１３と、領域内輝度分布算出部１３により検出された状態量分布に基づいて、所定の領域で物体の検出処理が可能かどうかを判定する検出可能／不可能判定部１４と、検出可能／不可能判定部１４により物体の検出処理が可能であると判定された場合には、所定の領域で物体の検出処理を行う検出結果出力部１６と、を備えさせた。【選択図】      図１
2005094673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される検出可能領域判定装置において、
前記車両の周辺の状態量分布が描かれた画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された画像上の一部の領域を所定の領域として定義する領域定義手段と、
前記領域定義手段により定義された所定の領域に描かれた状態量分布を検出する状態量分布算出手段と、
前記状態量分布算出手段により検出された状態量分布に基づいて、前記所定の領域で物体の検出処理が可能かどうかを判定する検出可能判定手段と、
前記検出可能判定手段により前記物体の検出処理が可能であると判定された場合には、前記所定の領域で前記物体の検出処理を行う検出手段と、を備えることを特徴とする検出可能領域判定装置。
【請求項２】
請求項１記載の検出可能領域判定装置において、
前記領域定義手段は、前記所定の領域が定義される位置に描かれる人物画像の大きさを算出し、当該算出された大きさ以上の領域を前記所定の領域として定義し、
前記検出手段は、前記物体の検出処理として人物の検出処理を行うことを特徴とする検出可能領域判定装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の検出可能領域判定装置において、
前記状態量分布算出手段は、前記所定の領域に描かれた状態量分布を検出し、当該検出された状態量分布の分散を算出し、
前記検出可能領域判定手段は、前記状態量分布算出手段により算出された分散が所定の基準値を越える場合には、前記所定の領域で前記物体の検出処理が可能であると判定することを特徴とする検出可能領域判定装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の検出可能領域判定装置において、
前記領域定義手段は、路面または側壁が描かれる領域を前記所定の領域として定義することを特徴とする検出可能領域判定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の検出可能領域判定装置において、
前記領域定義手段は、前記画像上のうち、前記車両の近傍に存在する物体が描かれる領域と、前記車両の遠方に存在する物体が描かれる領域と、のそれぞれを前記所定の領域として定義することを特徴とする検出可能領域判定装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の検出可能領域判定装置において、
前記検出手段が前記物体を検出した場合には、当該検出された物体の位置に基づいて前記車両を制御する運転支援手段を備えることを特徴とする検出可能領域判定装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の検出可能領域判定装置において、
前記所定の領域及び前記検出可能判定手段による判定結果に関するデータを記憶する記憶手段を備え、
前記検出手段は、前記記憶手段に記憶されるデータに基づいて、前記所定の領域で前記物体の検出処理を行うことを特徴とする検出可能領域判定装置。
【請求項８】
前記車両の周辺の状態量分布が描かれた画像を取得する第１の工程と、
前記第１の工程により取得された画像上の一部の領域を所定の領域として定義する第２の工程と、
前記第２の工程により定義された所定の領域に描かれた状態量分布を検出する第３の工程と、
前記第３の工程により検出された状態量分布に基づいて、前記所定の領域で物体の検出処理が可能かどうかを判定する第４の工程と、
前記第４の工程により前記物体の検出処理が可能であると判定された場合には、前記所定の領域で前記物体の検出処理を行う第５の工程と、を備えることを特徴とする検出可能領域判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される検出可能領域判定装置及び検出可能領域判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に搭載される検出可能領域判定装置が知られている（例えば、特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１に記載の技術では、車両周辺を撮影して画像を取得し、当該画像に基づいた物体の検出処理が可能かどうか（言い換えれば、当該画像に基づいた車両周辺の監視が可能かどうか）を判定する。さらに、画像と判定結果との対応関係を学習する。そして、当該学習の結果に基づいて、画像に基づいた物体の検出処理が可能かどうかを判定し、検出処理が可能と判定された場合に当該画像から物体を検出する。
【０００４】
特許文献２記載の技術では、車両周辺を撮影して画像を取得する一方、車両がアスファルト上を走行しているかどうかを検出する。そして、当該検出結果に基づいて、画像に基づいた人物の検出処理が可能かどうかを判定する。例えば、車両がアスファルト上を走行している場合、検出処理が不可能であると判定する。この結果、検出処理が可能と判定された場合に、当該画像から人物を検出する。ここで、車両がアスファルト上を走行していない場合に人物の検出処理が可能と判定するのは、アスファルトの温度は人物と同程度の温度となることが多いので、車両がアスファルト上を走行している場合、当該画像に人物とアスファルトとが区別されて描かれない可能性があるからである。
【特許文献１】特開２００２−３００５７３号公報
【特許文献２】特開２０００−２１１４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、当該引用文献１、２記載の技術では、画像に基づいた物体（人物）の検出処理が不可能と判定された場合には、当該画像の一部に物体の検出処理が可能な領域が存在しても、当該画像からは物体を検出しない。
【０００６】
このため、物体を検出することができる場面が制限されるので、物体の検出データに基づいて車両を制御する装置、即ち運転支援装置に当該技術を適用した場合、当該運転支援装置を利用することができる場面が制限されるという問題点があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その主に目的とするところは、運転支援装置を利用することができる場面をより多くすることができる検出可能領域判定装置及び検出可能領域判定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本願特許請求の範囲に記載の発明は、車両に搭載される検出可能領域判定装置において、車両の周辺の状態量分布が描かれた画像を取得する画像取得手段と、画像取得手段により取得された画像上の一部の領域を所定の領域として定義する領域定義手段と、領域定義手段により定義された所定の領域に描かれた状態量分布を検出する状態量分布算出手段と、状態量分布算出手段により検出された状態量分布に基づいて、所定の領域で物体の検出処理が可能かどうかを判定する検出可能判定手段と、検出可能判定手段により物体の検出処理が可能であると判定された場合には、所定の領域で物体の検出処理を行う検出手段と、を備えることを主な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本願特許請求の範囲に記載の発明では、主に、以下の効果を得ることができる。即ち、画像の一部の領域で人物の検出処理が可能な場合には、他の領域で検出処理が不可能であっても、検出手段は、当該一部の領域で物体の検出処理を行う。したがって、当該発明を運転支援装置に適用することで、運転支援装置は、当該一部の領域で物体の検出処理が可能な場合には、当該検出の結果に基づいて運転支援を行うことができる。よって、本発明では、運転支援装置を利用することができる場面をより多くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態（請求項１、３、及び６〜８に対応）を図面に基づいて説明する。まず、図１〜図６に基づいて、本発明の一実施の形態に係る検出可能領域判定装置１の機能を概略的に説明する。ここで、図１は検出可能領域判定装置１の構成を示すブロック図であり、図２は、カメラ１０の設置位置を示す側面図であり、図３は、カメラ１０の設置位置を示す平面図である。また、図４〜図６は、カメラ１０により取得される前方画像１００を示す説明図である。
【００１１】
検出可能領域判定装置１は、図２〜図３に示すように、車両Ｐに搭載される。そして、カメラ１０にて車両Ｐ前方を撮影し、図４〜図６に示すように、当該撮影により得られた前方画像１００上の一部の領域１０１〜１０３を所定の領域として定義する。そして、領域１０１〜１０３で物体の検出処理が可能かどうかを領域１０１〜１０３毎に判定して、物体の検出処理が可能な領域で、物体（本第１の実施の形態及び後述する第２〜第４の実施の形態では、人物）の検出処理を行う。そして、当該検出処理の結果に基づいて、車両Ｐを制御する。
【００１２】
次に、図１〜図６に基づいて、検出可能領域判定装置１の構成要素及び各構成要素の主な機能について説明する。
【００１３】
図１に示すように、検出可能領域判定装置１は、カメラ（画像取得手段）１０と、画像メモリ１１と、領域定義部（領域定義手段）１２と、領域内輝度分布算出部（状態量分布算出手段）（以下、「輝度分布算出部」と称する）１３と、検出可能／不可能判定部（検出可能判定手段）（以下、「検出可能判定部」と称する）１４と、検出可能領域記憶用メモリ（記憶手段）（以下、「記憶用メモリ」と称する）１５と、検出結果出力部（検出手段）１６と、運転支援装置（運転支援手段）１７を備える。
【００１４】
カメラ１０は、図２〜図３に示すように、車両Ｐの前部に設置され、車両Ｐ前方を撮影して、前方画像１００を取得する。そして、当該前方画像１００に関する前方画像信号を生成して画像メモリ１１に出力する。
【００１５】
ここで、前方画像１００には、車両Ｐ前方の状態量分布（例えば、輝度分布または温度分布）が描かれる。具体的には、車両Ｐ前方に存在する物体が当該物体の状態量に応じた態様（例えば、色彩）で描かれる。
【００１６】
例えば、車両Ｐ前方の道路中央部分に人物が存在し、且つ左右の側壁が存在する場合、図４に示すように、前方画像１００には、人物及び左右の側壁が描かれる。即ち、前方画像１００には、道路中央部分に存在する人物が描かれた人物画像１１０及び左右の側壁が描かれた側壁画像１２０〜１２１が含まれる。また、当該人物及び左右の側壁の他、右側の側壁付近に他の人物が存在する場合、図６に示すように、前方画像１００には、二人の人物及び左右の側壁が描かれる。即ち、前方画像１００には、人物画像１１０、及び側壁画像１２０〜１２１の他、人物画像１１１が含まれる。なお、図６に示すように、二人の人物の状態量と右側の側壁の状態量とが互いに一致する場合、二人の人物と右側の側壁とは同一の態様で描かれる。
【００１７】
画像メモリ１１は、カメラ１０から与えられた前方画像信号の内容、即ち前方画像１００を保存する。
【００１８】
領域定義部１２は、画像メモリ１１から前方画像１００を取得し、当該前方画像１００上の一部の領域を所定の領域として定義する。具体的には、図５〜図６に示すように、前方画像１００上の領域を左側の領域１０１、中央の領域１０２、及び右側の領域１０３に分割し、これらの領域１０１〜１０３をそれぞれ所定の領域として定義する。なお、図５に示す場合、領域１０１には側壁画像１２０が含まれ、領域１０２には人物画像１１０が含まれ、領域１０３には側壁画像１２１が含まれる。また、図６に示す場合、領域１０１には側壁画像１２０が含まれ、領域１０２には人物画像１１０が含まれ、領域１０３には人物画像１１１及び側壁画像１２１が含まれる。
【００１９】
そして、領域定義部１２は、前方画像１００及び所定の領域に関する領域定義信号を生成して輝度分布算出部１３に出力する。
【００２０】
輝度分布算出部１３は、領域定義部１２から与えられた領域定義信号に基づいて、領域１０１〜１０３に描かれた状態量分布を検出する。そして、領域１０１〜１０３毎に、当該検出された状態量分布の分散及び平均値を算出する。具体的には、当該領域１０１〜１０３に含まれる各画素の状態量を用いて分散及び平均値を算出する。または、領域１０１〜１０３を２＊２画素程度の小領域ブロックに分割し、各小領域ブロックの状態量の代表値を用いて分散及び平均値を算出する。例えば、前方画像１００が図５に示すものである場合、模様が描かれる領域１０１や、複数種類の状態量が描かれる領域１０２では、ほぼ同一の状態量が描かれる領域１０３に比べて、分散が大きくなる。
【００２１】
そして、輝度分布算出部１３は、前方画像１００、状態量分布の分散、及び状態量分布の平均値に関する分散信号を生成して検出可能判定部１４に出力する。
【００２２】
検出可能判定部１４は、輝度分布算出部１３から与えられた分散信号に基づいて、検出結果出力部１６による検出の対象となる物体、即ち人物の検出処理が可能かどうかを、領域１０１〜１０３毎に判定する。
【００２３】
具体的には、ある領域について、状態量分布の平均値が人物の状態量にほぼ一致し、且つ状態量分布の分散が所定の基準値以下となる場合、当該領域では人物の検出処理が不可能であると判定する。一方、状態量分布の分散が所定の基準値を超える場合、または状態量分布の平均値が人物の状態量と異なる場合、当該領域では人物の検出処理が可能である判定する。そして、前方画像１００及び当該前方画像１００に対応する判定結果に関する判定結果信号を生成して記憶用メモリ１５に出力する。
【００２４】
なお、人物の状態量は、統計的・経験的な値に基づいて設定される。例えば、状態量として温度を利用する場合、当該状態量は３６〔度〕程度に設定される。また、基準値は、検出結果出力部１６が当該領域で人物の検出処理を行うことができる場合での分散となる。
【００２５】
ここで、このように判定することとした理由を説明する。即ち、ある領域に人物が描かれる場合、当該人物の状態量と当該人物以外の部分の状態量との差が大きくなるほど、当該領域の分散が大きくなる。したがって、ある領域での分散が基準値を超えた場合には、検出結果出力部１６は、当該領域で人物の検出処理を行うことができる。そして、この場合、検出結果出力部１６は、人物を検出することができる。
【００２６】
また、ある領域に人物以外の物体のみが描かれた場合であっても、当該領域の分散の平均値が人物の状態量と異なる場合には、検出結果出力部１６は、当該領域で人物の検出処理を行っても、当該物体を人物として誤検出することがない。また、その後に当該領域に人物が描かれた場合には、検出結果出力部１６は、当該領域で人物の検出処理を行うことで、当該人物を当該人物以外の物体と混同することなく検出することができる。したがって、ある領域について、分散の平均値が人物の状態量と異なる場合には、検出結果出力部１６は、当該領域で人物の検出処理を行うことができる。
【００２７】
そこで、ある領域について、状態量分布の分散が所定の基準値を超える場合、または状態量分布の平均値が人物の状態量と異なる場合、当該領域で人物の検出処理が可能であると判定することとした。
【００２８】
一方、ある領域について、状態量分布の平均値が人物の状態量にほぼ一致し、且つ状態量分布の分散が所定の基準値以下となる場合、検出結果出力部１６が当該領域で人物の検出処理を行うと、検出結果出力部１６が当該領域から人物を正確に検出することができなかったり、人物を誤検出する可能性がある。そこで、ある領域について、状態量分布の平均値が人物の状態量にほぼ一致し、且つ状態量分布の分散が所定の基準値以下となる場合、当該領域では人物の検出処理が不可能であると判定することとした。
【００２９】
例えば、検出可能判定部１４は、前方画像１００が図５に示すものである場合、領域１０１〜１０２については、状態量分布の分散が所定の基準値を超えるか、または状態量分布の平均値が人物の状態量と異なるので、当該領域１０１〜１０２で人物の検出処理が可能であると判定する。一方、領域１０３については、状態量分布の平均値が人物の状態量にほぼ一致し、且つ状態量分布の分散が所定の基準値以下となるので、当該領域１０３では人物の検出処理が不可能であると判定する。また、前方画像１００が図６に示すものである場合、同様に、領域１０１〜１０２で人物の検出処理が可能であると判定し、領域１０３では人物の検出処理が不可能であると判定する。
【００３０】
記憶用メモリ１５は、検出可能判定部１４から与えられた判定結果信号の内容、即ち前方画像１００及び前方画像１００に対応する判定結果を記憶する。
【００３１】
検出結果出力部１６は、記憶用メモリ１５から前方画像１００及び前方画像１００に対応する判定結果を取得し、当該判定結果に基づいて、前方画像１００の領域１０１〜１０３のうち、人物の検出処理が可能であると判定された領域で人物の検出処理を行う。ここで、人物の検出処理としては、例えば、パターンマッチング処理などを適用することができる。例えば、前方画像１００として図５または図６に示すものを取得した場合、領域１０１〜１０２で人物の検出処理を行う。この結果、領域１０２から人物を検出する。さらに、人物を検出した場合には、人物の車両Ｐに対する位置を前方画像１００に基づいて検出する。
【００３２】
そして、当該検出の結果に関する検出信号を生成して運転支援装置１７に出力する。
【００３３】
運転支援装置１７は、検出結果出力部１６から与えられた検出信号に基づいて、各種運転支援を行う。
【００３４】
具体的には、検出結果出力部１６により検出された人物の位置に基づいて、各種運転支援を行う。例えば、人物が車両Ｐに対して左側に存在する場合には、車両Ｐのステアリング位置が左寄りの位置となった場合にのみ、人物の存在を音声などにより車両Ｐの乗員に知らせる。また、夜間走行中では、左側のライトだけ点灯させることで、人物の存在を車両Ｐの乗員に知らせる。さらに、車両Ｐに対して右側の領域では、人物を検出することができなかった旨の情報を音声などにより車両Ｐの乗員に知らせる。
【００３５】
次に、検出可能領域判定装置１による処理の手順を図７に示すフローチャートに沿って説明する。
【００３６】
ステップＳ１にて、図１に示すカメラ１０は、車両Ｐ前方を撮影し、当該撮影により図４などに示す前方画像１００を取得する。次いで、当該前方画像１００に関する前方画像信号を生成して画像メモリ１１に出力し、画像メモリ１１は、カメラ１０から与えられた前方画像信号の内容、即ち前方画像１００を保存する。
【００３７】
次いで、ステップＳ２にて、領域定義部１２は、画像メモリ１１から前方画像１００を取得する。次いで、図５〜図６に示すように、前方画像１００上の領域を領域１０１〜領域１０３に分割し、これらの領域１０１〜１０３をそれぞれ所定の領域として定義する。次いで、領域定義部１２は、前方画像１００及び所定の領域に関する領域定義信号を生成して輝度分布算出部１３に出力する。
【００３８】
次いで、ステップＳ３にて、輝度分布算出部１３は、領域定義部１２から与えられた領域定義信号に基づいて、領域１０１〜１０３に描かれた状態量分布を検出し、領域１０１〜１０３毎に、当該検出された状態量分布の分散及び平均値を算出する。次いで、輝度分布算出部１３は、前方画像１００、状態量分布の分散、及び状態量分布の平均値に関する分散信号を生成して検出可能判定部１４に出力する。
【００３９】
次いで、ステップＳ４にて、検出可能判定部１４は、輝度分布算出部１３から与えられた分散信号に基づいて、検出結果出力部１６による検出の対象となる物体、即ち人物の検出処理が可能かどうかを、上述した処理により、領域１０１〜１０３毎に判定する。
【００４０】
次いで、検出可能判定部１４は、前方画像１００及び当該前方画像１００に対応する判定結果に関する判定結果信号を生成して記憶用メモリ１５に出力し、記憶用メモリ１５は、検出可能判定部１４から与えられた判定結果信号の内容、即ち前方画像１００及び前方画像１００に対応する判定結果を記憶する。
【００４１】
次いで、ステップＳ５にて、検出結果出力部１６は、記憶用メモリ１５から前方画像１００及び前方画像１００に対応する判定結果を取得し、当該判定結果に基づいて、前方画像１００の領域１０１〜１０３のうち、人物の検出処理が可能であると判定された領域で人物の検出処理を行う。次いで、当該検出の結果に関する検出信号を生成して運転支援装置１７に出力する。
【００４２】
次いで、運転支援装置１７は、検出結果出力部１６から与えられた検出信号に基づいて、各種運転支援を行う。具体的には、上述したように、検出結果出力部１６により検出された人物の位置に基づいて、各種運転支援を行う。
【００４３】
以上により、本第１の実施の形態では、検出可能領域判定装置１は、図５〜図６に示すように、車両Ｐの前方の状態量分布が描かれた前方画像１００を取得し、当該前方画像１００の一部の領域１０１〜１０３を所定の領域として定義する。そして、当該所定の領域１０１〜１０３のうち、いずれかの領域で人物の検出処理が可能な場合には、当該領域で人物の検出処理を行い、当該検出処理の結果人物を検出した場合には、当該検出の結果に基づいて運転支援装置１７にて運転支援を行う（図７に示すステップＳ１〜ステップＳ６参照）。
【００４４】
したがって、前方画像１００の一部の領域１０１〜１０３のうち、いずれかの領域で人物の検出処理が可能な場合には、他の領域で検出処理が不可能であっても、運転支援装置１７にて運転支援を行うことができる。よって、運転支援装置を利用することができる場面をより多くすることができる。
【００４５】
また、検出可能領域判定装置１は、所定の領域１０１〜１０３毎に、状態量分布の分散を算出し、当該算出された分散が所定の基準値を越える場合には、所定の領域１０１〜１０３で人物の検出処理が可能であると判定する。これにより、検出可能領域判定装置１は、当該領域１０１〜１０３で人物の検出処理が可能かどうかを正確に判定することができる。
【００４６】
また、検出可能領域判定装置１は、検出された人物の位置に基づいて運転支援を行うので、人物が検出されない位置に基づいた運転支援（例えば、車両Ｐに対して左側に人物が存在するのに車両Ｐの右側のライトを点灯させる）を行うことを防止することができる。これにより、例えば、対向車両等に迷惑をかけないようにすることができる。
【００４７】
また、検出可能領域判定装置１は、所定の領域及び判定結果に関するデータを記憶用メモリ１５に記憶し、当該記憶用メモリ１５に記憶されるデータに基づいて、所定の領域で人物の検出処理を行う。これにより、人物の検出処理が必要な場合にはいつでも当該検出処理を行うことができる。
【００４８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態（請求項１〜３、及び６〜８に対応）を図面に基づいて説明する。まず、図１〜図３、図８〜図１３に基づいて、本発明の一実施の形態に係る検出可能領域判定装置２の機能を概略的に説明する。ここで、図９〜図１１、及び図１３は、カメラ２０により取得される前方画像２００を示す説明図である。また、図８及び図１２は、人物Ｑ１からカメラレンズ２０ａまでの距離ｚｄ１などを示す側面図である。
【００４９】
検出可能領域判定装置２は、図２〜図３に示すように、車両Ｐに搭載される。そして、カメラ２０にて車両Ｐ前方を撮影して（具体的には、図８に示すように、車両Ｐ前方から発する光をカメラレンズ２０ａを介して撮像面２０ｂに投影して）、例えば図９に示すように、車両Ｐ前方の状態量分布が描かれた前方画像２００を取得する。そして、図１０に示すように、当該撮影により得られた前方画像２００上の一部の領域２０１〜２０６を所定の領域として定義する。そして、領域２０１〜２０６で人物の検出処理が可能かどうかを領域２０１〜２０６毎に判定して、人物の検出処理が可能な領域で、人物の検出処理を行う。そして、当該検出処理の結果に基づいて、車両Ｐを制御する。
【００５０】
次に、図１〜図３及び図８〜図１３に基づいて、検出可能領域判定装置２の構成要素及び各構成要素の主な機能について説明する。
【００５１】
図１に示すように、検出可能領域判定装置２は、カメラ（画像取得手段）２０と、画像メモリ２１と、領域定義部（領域定義手段）２２と、領域内輝度分布算出部（状態量分布算出手段）（以下、「輝度分布算出部」と称する）２３と、検出可能／不可能判定部（検出可能判定手段）（以下、「検出可能判定部」と称する）２４と、検出可能領域記憶用メモリ（記憶手段）（以下、「記憶用メモリ」と称する）２５と、検出結果出力部（検出手段）２６と、運転支援装置（運転支援手段）２７を備える。
【００５２】
画像メモリ２１、輝度分布算出部２３、検出可能判定部２４、記憶用メモリ２５、及び検出結果出力部２６は、第１の実施の形態に係る画像メモリ１１、輝度分布算出部１３、検出可能判定部１４、記憶用メモリ１５、及び検出結果出力部１６と同様のものである。
【００５３】
カメラ２０は、図２〜図３に示すように、車両Ｐの前部に設置され、車両Ｐ前方を撮影する。具体的には、図８に示すように、車両Ｐ前方から発する光をカメラレンズ２０ａを介して撮像面２０ｂに投影する。これにより、前方画像２００を取得する。例えば、車両Ｐ前方において、左右の側壁が存在し、右側の側壁及び車両Ｐの近傍と、右側の側壁の近傍で、且つ車両Ｐの遠方と、のそれぞれに人物が存在する場合、図９に示すように、前方画像２００には、左右の側壁が描かれた側壁画像２２０〜２２１、車両Ｐの近傍に存在する人物が描かれた人物画像２１０、車両Ｐの遠方に存在する人物が描かれた人物画像２１１が含まれる。
【００５４】
そして、カメラ２０は、当該前方画像２００に関する前方画像信号を生成して画像メモリ２１に出力する。
【００５５】
領域定義部２２は、画像メモリ２１から前方画像２００を取得し、図１０に示すように、当該前方画像２００上の一部の領域２０１〜２０６を所定の領域として定義する。そして、前方画像２００及び所定の領域２０１〜２０６に関する領域定義信号を生成して輝度分布算出部２３に出力する。なお、本第２の実施の形態では、前方画像２００上に描かれる人物画像の大きさは、当該人物画像に対応する実際の人物から車両Ｐまでの距離に応じて異なることに鑑み（図９参照）、領域定義部２２は、所定の領域２０１〜２０６の大きさが人物画像の大きさ以上となるように、当該所定の領域２０１〜２０６を定義する。これにより、検出結果出力部２６は、所定の領域２０１〜２０６で検出処理が可能となる場合、当該所定の領域２０１〜２０６から人物を確実に検出することができるようになる。
【００５６】
具体的には、まず、以下のように前方画像２００上にＸＹ平面を定義する。即ち、図８に示すように、光軸と撮像面２０ｂとの交点を原点とする。ここで、光軸は、カメラレンズ２０ａの中心を通り、カメラレンズ２０ａに直交し、且つ、路面に平行な軸である。そして、図１０に示すように、当該原点を通り、前方画像２００上で路面と平行に延びる軸をＸ軸、原点を通り、前方画像２００上で路面に垂直に延びる軸をＹ軸とすることで、ＸＹ平面を定義する。
【００５７】
そして、Ｙ座標ｙ１、ｙ２を決定する。なお、後述するように、Ｙ座標ｙ１は、車両Ｐの近傍に存在する物体が描かれる近傍用の領域２０１〜２０３の下端部のＹ座標となり、Ｙ座標ｙ２は、車両Ｐの遠方に存在する物体が描かれる遠方用の領域２０４〜２０６の下端部のＹ座標となる。
【００５８】
そして、Ｙ座標ｙ１をその下端部のＹ座標とする人物画像２３０、及びＹ座標ｙ２をその下端部のＹ座標とする人物画像２３１を想定し、図１１に示すように、人物画像２３０の高さ（人物画像２３０のＹ軸方向上端部からＹ軸方向下端部までの長さ）ｈｃ１、及び人物画像２３１の高さｈｃ２を算出する。
【００５９】
ここで、例えば、図８に示すように、カメラ２０が車両Ｐ前方に実際に存在する人物Ｑ１を撮影した場合、当該撮影により取得された前方画像２００中、人物Ｑ１に対応する人物画像の高さｈｃｄ１と、人物の平均的な身長Ｈ１との関係は、カメラレンズ２０ａから撮像面２０ｂまでの距離をｆ、実際の人物Ｑ１からカメラレンズ２０ａまでの距離をｚｄ１とすると、以下の式（１）で表される。
【００６０】
ｈｃｄ１＝ｆ＊Ｈ１／ｚｄ１  …（１）
また、カメラ２０が車両Ｐ前方に実際に存在する人物Ｑ１を撮影した場合、図１３に示すような前方画像２００を取得する。ここで、当該前方画像２００中、人物Ｑ１に対応する人物画像２４１の下端部のＹ座標をｙｄとすると、Ｙ座標ｙｄと距離ｚｄ１との関係は、式（２）で表される。
【００６１】
ｚｄ１＝ｆ＊Ｌ／ｙｄ  …（２）
したがって、距離ｚｄ１は、式（２）により算出される。よって、領域定義部２２は、人物画像２３０〜２３１を想定した後は、まず、式（２）のＹ座標ｙｄにＹ座標ｙ１〜ｙ２を代入することで距離ｚ１〜ｚ２を算出し、その後、当該距離ｚ１〜ｚ２を式（１）の距離ｚｄ１にそれぞれ代入することで、高さｈｃ１〜ｈｃ２を算出する。
【００６２】
そして、領域定義部２２は、当該算出された高さｈｃ１〜ｈｃ２に基づいて、人物画像２３０の幅ｗ１及び人物画像２３１の幅ｗ２を算出し、図１０に示すように、領域２０１〜２０６を所定の領域として定義する。ここで、領域２０１〜２０３の下端部のＹ座標はｙ１となる。また、領域２０１〜２０３の幅はｗ１以上となり、高さはｈｃ１以上となる。また、領域２０２は、前方画像２００の中央に配置され、領域２０１、２０３は、それぞれ領域２０２の左右両側に配置される。同様に、領域２０４〜２０６の下端部のＹ座標はｙ２となる。また、領域２０４〜２０６の幅は幅ｗ２以上となり、高さはｈｃ２以上となる。また、領域２０５は、前方画像２００の中央に配置され、領域２０４、２０６は、それぞれ領域２０５の左右両側に配置される。したがって、このように定義される領域２０１〜２０６は、当該領域２０１〜２０６に人物画像が含まれる場合、当該人物画像をすべて含むことができる。例えば、領域定義部２２が図９に示す前方画像２００上に領域２０１〜２０６を定義した場合、人物画像２１０は領域２０３に、人物画像２１１は領域２０６に含まれる。
【００６３】
運転支援装置２７は、運転支援装置１７と同様に、検出結果出力部２６により検出された人物の位置に基づいて、各種運転支援を行う。具体的には、運転支援装置１７と同様の処理の他、例えば、以下の処理を行う。即ち、検出結果出力部２６が領域２０１〜２０３から人物を検出した場合、当該人物は車両Ｐの近傍に存在するので、運転者が車両Ｐの近傍を注意する必要がある交差点走行時などに、当該人物の存在を車両Ｐの乗員に知らせる。また、この場合、夜間走行時では、ライトで車両Ｐ近傍のみを照らす点灯制御を行い、遠方を照らす点灯制御を行わない。また、車両Ｐ遠方で人物を検出できなかった旨を車両Ｐの乗員に知らせる。
【００６４】
検出可能領域判定装置２による処理の手順は、検出可能領域判定装置１による処理の手順と同様なので、説明を省略する。
【００６５】
以上により、本第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる他、以下の効果を得ることができる。即ち、検出可能領域判定装置２は、図１０に示すように、所定の領域２０１〜２０６が定義される位置に描かれる人物画像２３０〜２３１の大きさ（高さｈｃ１〜ｈｃ２、及び幅ｗ１〜ｗ２）を算出し、当該算出された大きさ以上の領域２０１〜２０６を所定の領域として定義する。したがって、領域２０１〜２０６で人物の検出処理が可能で、且つ領域２０１〜２０６に人物画像が含まれる場合、検出結果出力部２６は、領域２０１〜２０６から人物を確実に検出することができる。
【００６６】
また、検出可能領域判定装置２は、領域２０１〜２０６の大きさを、領域２０１〜２０６から人物を検出することができる範囲で小さくすることができる。そして、領域２０１〜２０６の大きさを小さくした場合、領域２０１〜２０６に検出処理が不可能となる領域が含まれる可能性が低くなるので、当該領域２０１〜２０６で検出処理が可能と判定される可能性が高くなる。したがって、運転支援装置２７を利用することができる場面をより多くすることができる。
【００６７】
また、検出可能領域判定装置２は、検出された人物の位置に基づいて運転支援を行うので、人物が検出されない位置に基づいた運転支援（例えば、車両Ｐの近傍に人物が存在するのに車両Ｐの遠方をライトで照らす）を行うことを防止することができる。
【００６８】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態（請求項１、３、４、６〜８に対応）を図面に基づいて説明する。まず、図１〜図３、及び図１４〜図１６に基づいて、本発明の一実施の形態に係る検出可能領域判定装置３の機能を概略的に説明する。ここで、図１４は、側壁Ｂ上の点Ｒからカメラレンズ３０ａまでのｚ方向距離ｚｄ２などを示す平面図であり、図１５〜図１６は、カメラ３０により取得される前方画像３００を示す説明図である。
【００６９】
検出可能領域判定装置３は、図２〜図３に示すように、車両Ｐに搭載される。そして、カメラ３０にて車両Ｐ前方を撮影して（具体的には、図１４に示すように、車両Ｐ前方から発する光をカメラレンズ３０ａを介して撮像面３０ｂに投影して）、例えば図１５に示すように、車両Ｐ前方の状態量分布が描かれた前方画像３００を取得する。そして、図１６に示すように、当該撮影により得られた前方画像３００上の一部の領域３０１〜３０４を所定の領域として定義する。そして、領域３０１〜３０４で人物の検出処理が可能かどうかを領域３０１〜３０４毎に判定して、人物の検出処理が可能な領域で、人物の検出処理を行う。そして、当該検出処理の結果に基づいて、車両Ｐを制御する。
【００７０】
次に、図１〜図３、及び図１４〜図１６に基づいて、検出可能領域判定装置３の構成要素及び各構成要素の主な機能について説明する。
【００７１】
図１に示すように、検出可能領域判定装置３は、カメラ（画像取得手段）３０と、画像メモリ３１と、領域定義部（領域定義手段）３２と、領域内輝度分布算出部（状態量分布算出手段）（以下、「輝度分布算出部」と称する）３３と、検出可能／不可能判定部（検出可能判定手段）（以下、「検出可能判定部」と称する）３４と、検出可能領域記憶用メモリ（記憶手段）（以下、「記憶用メモリ」と称する）３５と、検出結果出力部（検出手段）３６と、運転支援装置（運転支援手段）３７を備える。
【００７２】
画像メモリ３１、輝度分布算出部３３、検出可能判定部３４、記憶用メモリ３５、検出結果出力部３６、及び運転支援装置３７は、第１の実施の形態に係る画像メモリ１１、輝度分布算出部１３、検出可能判定部１４、記憶用メモリ１５、検出結果出力部１６、及び運転支援装置１７と同様のものである。
【００７３】
カメラ３０は、図２〜図３に示すように、車両Ｐの前部に設置され、車両Ｐ前方を撮影する。具体的には、図１４に示すように、車両Ｐ前方から発する光をカメラレンズ３０ａを介して撮像面３０ｂに投影して、車両Ｐ前方の状態量分布が描かれた前方画像３００を取得する。例えば、車両Ｐ前方に左右の側壁Ａ、Ｂが存在し、側壁Ｂ及び車両Ｐの近傍と、側壁Ｂの近傍且つ車両Ｐの遠方と、のそれぞれに人物が存在する場合、図１５に示すように、前方画像３００には、左右の側壁Ａ、Ｂが描かれた側壁画像３２０〜３２１、車両Ｐ近傍に存在する人物が描かれた人物画像３１０、及び車両Ｐ遠方に存在する人物が描かれた人物画像３１１が含まれる。
【００７４】
そして、カメラ３０は、当該前方画像３００に関する前方画像信号を生成して画像メモリ３１に出力する。
【００７５】
領域定義部３２は、画像メモリ３１から前方画像３００を取得し、図１６に示すように、当該前方画像３００上の一部の領域３０１〜３０４を所定の領域として定義する。そして、前方画像３００及び所定の領域に関する領域定義信号を生成して輝度分布算出部３３に出力する。なお、第３の実施の形態では、人物は路面上または側壁近傍に存在する場合が多いことに鑑み、領域定義部３２は、所定の領域に人物画像が確実に含まれるように、側壁が描かれる領域３３０〜３３１または路面が描かれる領域を含む領域３０１〜３０４を所定の領域として定義する。なお、図１６は、図１５に示す前方画像３００上に領域３０１〜３０４を定義した様子を示す。
【００７６】
具体的には、まず、第２の実施の形態と同様にＸＹ平面を定義する。そして、側壁が描かれる領域３３０〜３３１を決定する。
【００７７】
ここで、図１４〜図１５に示すように、カメラ３０が車両Ｐ前方に存在する側壁Ｂを撮影した場合、側壁Ｂの下端部分（路面に接する部分）上のある点Ｒは前方画像３００に描かれる。ここで、点Ｒの画像の座標は（ｘｃ、ｙｃ）となる。そして、光軸から側壁Ｂまでの距離ｘｓとＸ座標ｘｃとの関係は、カメラレンズ３０ａから点ＲまでのＺ方向距離をｚｄ２、光軸から側壁Ｂまでの距離をｘｓとすると、以下の式（３）で表される。
【００７８】
ｘｃ＝ｆ＊ｘｓ／ｚｄ２  …（３）
また、側壁Ｂが描かれた側壁画像３２１のうち、点Ｒに対応する部分の高さｈｃｄ２と、側壁Ｂの点Ｒに対応する部分の高さをＨ２との関係は、式（１）と同様に、以下の式（４）で表される。
【００７９】
ｈｃｄ２＝ｆ＊Ｈ２／ｚｄ２  …（４）
また、Ｙ座標ｙｃは、図１２に示すように、式（２）と同様に、以下の式（５）で表される。
【００８０】
ｙｃ＝ｆ＊Ｌ／ｚｄ２  …（５）
したがって、領域定義部３２は、まず、式（３）のｘｓに通常の路地の幅を代入し、ｚｄ２に所定の値を代入することで、図１６に示すように、領域３３１上のある点のＸ座標ｘ３を算出する。さらに、式（４）のＨ２に側壁の通常の高さを代入し、ｚｄ２に上述した所定の値を代入することで、当該ある点での領域３３１の高さｈｃ３を算出する。さらに、式（５）のｚｄ２に上述した所定の値を代入することで当該ある点のＹ座標ｙ３を算出する。
【００８１】
そして、領域定義部３２は、当該処理をｚｄ２に代入する所定の値を適宜変更しながら繰り返して行うことで、領域３３１を決定する。また、当該領域３３１に対して直線ｘ＝０に関して対照な領域を算出し、当該算出された領域を領域３３０として決定する。さらに、これらの領域で囲まれた領域を、路面が描かれる領域として決定する。
【００８２】
そして、領域定義部３２は、図１６に示すように、前方画像３００上に、領域３３０〜３３１を含む領域３０１〜３０２を所定の領域として定義する。さらに、路面が描かれる領域及び当該路面に存在する人物が描かれる領域を含む領域３０３〜３０４を所定の領域として定義する。なお、路面が描かれる領域の他に当該路面に存在する人物が描かれる領域を領域３０３〜３０４に含めることとしたのは、路面上に存在する人物が前方画像３００上に描かれる場合に、当該人物が描かれた人物画像を領域３０３〜３０４に確実に含めるようにするためである。
【００８３】
検出可能領域判定装置３による処理の手順は、検出可能領域判定装置１による処理の手順と同様なので、説明を省略する。
【００８４】
以上により、第３の実施の形態では、第１〜第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる他、以下の効果を得ることができる。即ち、検出可能領域判定装置３は、路面または側壁が描かれる領域３３０〜３３１を含む領域３０１〜３０４を所定の領域として定義する。一方、路面上または側壁付近には人物が存在する可能性が高い。したがって、領域３０１〜３０４に人物画像をより確実に含めることができる。
【００８５】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態（請求項１、３〜８に対応）を図面に基づいて説明する。まず、図１〜図３、及び図１７に基づいて、本発明の一実施の形態に係る検出可能領域判定装置３の機能を概略的に説明する。ここで、図１７は、カメラ３０により取得される前方画像４００を示す説明図である。
【００８６】
検出可能領域判定装置４は、図２〜図３に示すように、車両Ｐに搭載される。そして、カメラ４０にて車両Ｐ前方を撮影して、例えば図１７に示すように、車両Ｐ前方の様子が描かれた前方画像４００を取得する。そして、当該撮影により得られた前方画像４００上の一部の領域４０１〜４０８を所定の領域として定義する。そして、領域４０１〜４０８で人物の検出処理が可能かどうかを領域４０１〜４０８毎に判定して、人物の検出処理が可能な領域で、人物の検出処理を行う。そして、当該検出処理の結果に基づいて、車両Ｐを制御する。
【００８７】
次に、図１〜図３及び図１７に基づいて、検出可能領域判定装置４の構成要素及び各構成要素の主な機能について説明する。
【００８８】
図１に示すように、検出可能領域判定装置４は、カメラ（画像取得手段）４０と、画像メモリ４１と、領域定義部（領域定義手段）４２と、領域内輝度分布算出部（状態量分布算出手段）（以下、「輝度分布算出部」と称する）４３と、検出可能／不可能判定部（検出可能判定手段）（以下、「検出可能判定部」と称する）４４と、検出可能領域記憶用メモリ（記憶手段）（以下、「記憶用メモリ」と称する）４５と、検出結果出力部（検出手段）４６と、運転支援装置（運転支援手段）４７を備える。
【００８９】
画像メモリ４１、輝度分布算出部４３、検出可能判定部４４、記憶用メモリ４５、及び検出結果出力部４６は、第１の実施の形態に係る画像メモリ１１、輝度分布算出部１３、検出可能判定部１４、記憶用メモリ１５、及び検出結果出力部１６と同様のものである。
【００９０】
カメラ４０は、図２〜図３に示すように、車両Ｐの前部に設置され、車両Ｐ前方を撮影して、車両Ｐ前方の状態量分布が描かれた前方画像４００を取得する。例えば、車両Ｐ前方に左右の側壁が存在し、右側の側壁及び車両Ｐの近傍と、右側の側壁の近傍且つ車両Ｐの遠方と、のそれぞれに人物が存在する場合、図１７に示すように、前方画像４００には、左右の側壁が描かれた側壁画像４２０〜４２１、車両Ｐ近傍に存在する人物が描かれた人物画像４１０、及び車両Ｐ遠方に存在する人物が描かれた人物画像４１１が含まれる。
【００９１】
そして、カメラ４０は、当該前方画像４００に関する前方画像信号を生成して画像メモリ４１に出力する。
【００９２】
領域定義部４２は、画像メモリ４１から前方画像４００を取得し、例えば、図１７に示すように、当該前方画像４００上の一部の領域４０１〜４０８を所定の領域として定義する。そして、当該定義された所定の領域及び前方画像４００に関する領域定義信号を生成して輝度分布算出部４３に出力する。
【００９３】
具体的には、第３の実施の形態と同様に、前方画像４００上に、左右の側壁が描かれる領域を含む領域と、路面が描かれる領域及び当該路面に存在する人物が描かれる領域を含む領域と、を決定する。さらに、図１７に示すように、当該決定された領域を、車両Ｐ近傍に存在する物体が描かれる領域４０１〜４０３と、車両Ｐ遠方に存在する物体が描かれる領域４０４〜４０８に分割し、当該分割により生成された領域４０１〜４０８を所定の領域として定義する。
【００９４】
運転支援装置４７は、運転支援装置１７と同様に、検出結果出力部２６により検出された人物の位置に基づいて、各種運転支援を行う。具体的には、運転支援装置１７と同様の処理の他、例えば、以下の処理を行う。即ち、検出結果出力部４６が領域４０１〜４０３のうち、いずれかの領域から人物を検出した場合、当該人物は車両Ｐの近傍に存在するので、運転者が車両Ｐの近傍を注意する必要がある交差点走行時などに、当該人物の存在を車両Ｐの乗員に知らせる。また、夜間走行時では、ライトで車両Ｐ近傍のみを照らす点灯制御を行い、遠方を照らす点灯制御を行わない。また、車両Ｐ遠方で人物を検出できなかった旨を車両Ｐの乗員に知らせる。
【００９５】
検出可能領域判定装置４による処理の手順は、検出可能領域判定装置１による処理の手順と同様なので、説明を省略する。
【００９６】
以上により、第４の実施の形態では、第１〜第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる他、以下の効果を得ることができる。即ち、検出可能領域判定装置４は、路面または側壁が描かれる領域のうち、車両Ｐの近傍に存在する物体が描かれる領域４０１〜４０３と、車両Ｐの遠方に存在する物体が描かれる領域４０４〜４０８と、のそれぞれを所定の領域として定義する。したがって、路面または側壁が描かれる領域を一括して一つの領域とする場合（例えば、図１６に示す場合）に比べて、より多くの領域を定義することができるので、検出処理が可能な領域が存在する可能性がより高くなる。よって、運転支援装置４７を利用することができる機会をより多くすることができる。
【００９７】
また、検出可能領域判定装置４は、検出された人物の位置に基づいて運転支援を行うので、人物が検出されない位置に基づいた運転支援（例えば、車両Ｐの近傍に人物が存在するのに車両Ｐの遠方をライトで照らす）を行うことを防止することができる。
【００９８】
なお、第１〜第４の実施の形態では、人物を検出することとしたが、他の物体（例えば、先行車両）を検出するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る検出可能領域判定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】カメラの設置位置を示した側面図である。
【図３】カメラの設置位置を示した平面図である。
【図４】カメラにより取得される前方画像の一例を示す説明図である。
【図５】カメラにより取得される前方画像の一例を示す説明図である。
【図６】カメラにより取得される前方画像の一例を示す説明図である。
【図７】検出可能領域判定装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】カメラレンズから人物までの距離などを示す側面図である。
【図９】カメラにより取得される前方画像の一例を示す説明図である。
【図１０】カメラにより取得される前方画像の一例を示す説明図である。
【図１１】カメラにより取得される前方画像の一例を示す説明図である。
【図１２】カメラから人物までの距離などを示す側面図である。
【図１３】カメラにより取得される前方画像の一例を示す説明図である。
【図１４】カメラレンズから側壁上のある点までのｚ方向距離などを示す側面図である。
【図１５】カメラにより取得される前方画像の一例を示す説明図である。
【図１６】カメラにより取得される前方画像の一例を示す説明図である。
【図１７】カメラにより取得される前方画像の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１００】
Ｐ…車両
Ｑ１…人物
１〜４…検出可能領域判定装置
１０、２０、３０、４０…カメラ（画像取得手段）
１１、２１、３１、４１…画像メモリ
１２、２２、３２、４２…領域定義部（領域定義手段）
１３、２３、３３、４３…領域内輝度分布算出部（状態量分布算出手段）
１４…検出可能／不可能判定部（検出可能判定手段）
１５、２５、３５、４５…検出可能領域記憶用メモリ（記憶手段）
１６、２６、３６、４６…検出結果出力部（検出手段）
１７、２７、３７、４７…運転支援装置（運転支援手段）
【図１】
2005094673.tif 000003
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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