(57)【要約】【課題】ノイズを低減して移動物体の飛び出しを精度よく検出する物体検出装置を提供する。【解決手段】物体検出装置１は、取得した画像情報から障害物を検出する障害物検出部２１と、障害物検出部２１が検出した障害物の近傍にある道路境界線を画像情報から取得する境界線取得部２３と、境界線取得部２３で取得した道路境界線の連続性を計算する連続性演算部２５と、を備え、現在の画像情報について境界線取得部２３で得られる道路境界線の連続性と、過去の画像情報について境界線取得部２３で得られる道路境界線の連続性と、に基づいて障害物の飛び出し確率を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体検出装置において、
取得した画像情報から障害物を検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段が検出した前記障害物の近傍にある道路境界線を前記画像情報から取得する境界線検出手段と、
前記境界線検出手段で取得した前記道路境界線の連続性を計算する連続性演算手段と、
を備え、
現在の前記画像情報について前記境界線検出手段で得られる前記道路境界線の連続性と、過去の前記画像情報について前記境界線検出手段で得られる前記道路境界線の連続性と、に基づいて前記障害物の飛び出し確率を算出することを特徴とする物体検出装置。
【請求項２】
前記障害物の位置を検知する障害物位置検知手段と、
前記道路境界線の位置を検知する境界線位置検知手段と、
前記障害物の位置と前記道路境界線の位置とを比較し前記障害物と前記道路境界線との位置関係を検知する位置比較手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の物体検出装置。
【請求項３】
前記道路境界線の位置変化を検知する境界線位置変化検知手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の物体検出装置が知られている。この装置は、車両周囲を撮像して得られた画像についてエッジ処理し、画像中のエッジ位置を時刻情報と共に時系列的に記録する。そして、時系列的に記録したエッジ位置及び時刻情報から、エッジの移動速度及び移動方向を検出して、移動物体の飛び出しを検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０７２６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の物体検出装置では、画像中のエッジの移動を利用して移動物体の飛び出しを検出するものであるので、ノイズの除去手段がなくノイズが大きくなってしまう場合がある。画像情報から移動物体の飛び出しを精度よく検出するためには、ノイズの低減が望まれる。
【０００５】
本発明は、ノイズを低減して移動物体の飛び出しを精度よく検出する物体検出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】
【０００６】
本発明の物体検出装置は、取得した画像情報から障害物を検出する障害物検出手段と、障害物検出手段が検出した障害物の近傍にある道路境界線を画像情報から取得する境界線検出手段と、境界線検出手段で取得した道路境界線の連続性を計算する連続性演算手段と、を備え、現在の画像情報について境界線検出手段で得られる道路境界線の連続性と、過去の画像情報について境界線検出手段で得られる道路境界線の連続性と、に基づいて障害物の飛び出し確率を算出することを特徴とする。
【０００７】
この物体検出装置では、画像情報を得て、障害物を検出し障害物近傍の道路境界線を検出して、道路境界線の連続性を計算する。現在の画像情報における道路境界線の連続性と、過去の画像情報における道路境界線の連続性と、に基づいて障害物の飛び出し確率を算出するので、ノイズが低減され、物体の飛び出しを精度よく検出することができる。
【０００８】
また、本発明の物体検出装置は、障害物の位置を検知する障害物位置検知手段と、道路境界線の位置を検知する境界線位置検知手段と、障害物の位置と道路境界線の位置とを比較し障害物と道路境界線との位置関係を検知する位置比較手段と、を備えることとしてもよい。
【０００９】
この場合、現在の画像情報について位置比較手段で得られる位置関係と、過去の画像情報について位置比較手段で得られる位置関係と、に更に基づいて、障害物の飛び出し確率を算出することもできる。すなわち、障害物と道路境界線との位置関係を検知し、現在の画像情報における上記位置関係と、過去の画像情報における上記位置関係と、に基づいて障害物の飛び出し確率を算出するので、ノイズが低減され、物体の飛び出しを更に精度よく検出することができる。
【００１０】
また、本発明の物体検出装置は、道路境界線の位置変化を検知する境界線位置変化検知手段を備え、境界線位置変化検知手段で得られる位置変化に基づいて、障害物の飛び出し確率を算出することとしてもよい。
【００１１】
この場合、境界線位置変化検知手段で得られる位置変化に更に基づいて、障害物の飛び出し確率を算出することもできる。すなわち、道路境界線の位置変化に基づいて、障害物の飛び出し確率を算出するので、ノイズが低減され、物体の飛び出しを更に精度よく検出することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の物体検出装置によれば、ノイズを低減して移動物体の飛び出しを精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の物体検出装置の第１実施形態の構成を示す図である。
【図２】図１の物体検出装置による処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の物体検出装置の第２実施形態の構成を示す図である。
【図４】図３の物体検出装置による処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の物体検出装置の第３実施形態の構成を示す図である。
【図６】図５の物体検出装置による処理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】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る物体検出装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１に示す物体検出装置１は、車両に搭載され、車両前方における障害物（例えば歩行者）の飛び出し確率を算出する装置である。
【００１６】
物体検出装置１は、車両前方の画像を撮像するカメラ１１と、カメラ１１から得られる画像信号を処理して障害物の飛び出し確率を算出する情報処理部１３と、を備えている。情報処理部１３としては、汎用のＰＣを採用することができる。また、情報処理部１３として、ＥＣＵを用いてもよい。ＥＣＵは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成される電子制御ユニットである。
【００１７】
情報処理部１３は、障害物検出部（障害物検出手段、障害物位置検知手段）２１と、境界線取得部（境界線検出手段）２３と、連続性演算部（連続性演算手段）２５と、飛出確率演算部２７とを備えている。障害物検出部２１は、カメラ１１からの画像信号に基づき、画像処理を行って車両前方に位置する障害物を検出し、当該障害物の位置を検知する。障害物検出部２１は、障害物の位置情報を、障害物位置信号として出力する。境界線取得部２３は、障害物検出部２１からの障害物位置信号に基づいて障害物の近傍に存在する道路境界線を検出し、検出した道路境界線の情報を境界線信号として出力する。連続性演算部２５は、境界線取得部２３からの境界線信号に基づいて道路境界線の連続性を計算し、計算で得られた連続性の情報を連続性信号として出力する。道路境界線の連続性とは、画面上において道路境界線が１本の連続的な形状の線（直線又は曲線）に見えるか、道路境界線が途中で途切れた不連続的な形状の線に見えるかを指す。
【００１８】
飛出確率演算部２７は、連続性演算部２５から得られた現在の連続性信号と、過去の連続性信号と、の比較に基づいて、障害物の飛び出し確率を算出する。物体検出装置１で算出された飛び出し確率は、道路境界線近傍から、障害物（歩行者など）が自車両の進行方向前方に飛び出して来る危険性を定量的に表すものである。この物体検出装置１によって導き出された飛び出し確率は、更に上位アプリケーションに引き渡され、種々の運転支援に利用することができる。
【００１９】
なお、障害物検出部２１と、境界線取得部２３と、連続性演算部２５と、飛出確率演算部２７とは、情報処理部１３において所定のプログラムが実行されることによりソフトウエア的に実現される構成要素である。従って、図中に同じ構成要素が複数存在する（例えば、境界線取得部２３、連続性演算部２５）としても、物理的な同じ構成部分が複数存在することを意味するものではない。
【００２０】
次に、物体検出装置１による処理について、図２を参照しながら説明する。以下では、カメラ１１で撮像された画像信号のｎ番目のフレームを「フレームｎ」といったように表す。また、ここでは、カメラ１１からの画像信号のＮフレームごとに処理を行うものとする。
【００２１】
まず、カメラ１１からフレームｋの画像信号が入力される（Ｓ１０１）。ここで、ｋがＮの整数倍である場合には次の処理に進み、それ以外の場合にはＳ１０１に戻り次のフレームを待つ（Ｓ１０２）。ｋがＮの整数倍である場合、障害物検出部２１が、フレームｋの画像信号に基づいて、車両前方にある障害物（例えば、歩行者）の検出処理を行う（Ｓ１０３）。ここで、障害物が存在しない場合には、Ｓ１０１に戻り次のフレームを待つ（Ｓ１０４）。障害物が存在する場合、その障害物が過去に検出された障害物か否かを判断する（Ｓ１０５）。
【００２２】
Ｓ１０５でＮｏの判断がされた場合には、境界線取得部２３は、障害物検出部２１からの障害物位置信号と、フレーム（ｋ＋ｎ−１）の画像信号と、に基づいて、障害物の近傍に存在する道路境界線を取得する（Ｓ１０６）。次に、連続性演算部２５は、境界線取得部２３からの境界線信号に基づいて、取得された道路境界線の連続性を計算する（Ｓ１０７）。次に、フレーム（ｋ＋ｎ）の画像信号が入力される（Ｓ１０８）。次に、境界線取得部２３は、障害物検出部２１からの障害物位置信号と、フレーム（ｋ＋ｎ）の画像信号と、に基づいて、障害物の近傍に存在する道路境界線を取得する（Ｓ１０９）。そして、連続性演算部２５は、境界線取得部２３からの境界線信号に基づいて、取得された道路境界線の連続性を計算する（Ｓ１１０）。
【００２３】
飛出確率演算部２７には、フレーム（ｋ＋ｎ−１）の画像信号（過去の画像情報）に基づく連続性信号と、その次のフレーム（ｋ＋ｎ）の画像信号（現在の画像情報）に基づく連続性信号とが、連続性演算部２５から入力される。飛出確率演算部２７は、上記２つの連続性信号に基づいて、フレーム（ｋ＋ｎ−１）からフレーム（ｋ＋ｎ）の間で、道路境界線の連続性に変化があるか否かを判断する（Ｓ１１１）。道路境界線の連続性に変化がある場合とは、例えば、フレーム（ｋ＋ｎ−１）の時点では画面上で連続的な形状であった道路境界線が、フレーム（ｋ＋ｎ）の時点では途切れた（不連続的な）形状になった場合や、フレーム（ｋ＋ｎ−１）の時点では画面上で途切れた形状であった道路境界線がフレーム（ｋ＋ｎ）の時点で連続的な形状になった場合等が含まれる。
【００２４】
また、画面上で道路境界線が途切れた状態とは、道路境界線とカメラ１１との間に上記障害物の一部が存在することにより、画面上では障害物によって道路境界線の途中の一部が隠され欠けて見える状態が考えられる。この状態においては、本来は画面上で連続して延びる道路境界線が、画面上で分断され不連続な形状に見える。よって、画面上における道路境界線の連続性が変化した場合には、例えば、道路境界線近傍において、障害物（歩行者など）が道路境界線を横切る方向に動いた可能性が高いと考えられ、当該障害物が道路境界線を横切って自車両前方に飛び出す可能性もあると考えられる。
【００２５】
このような知見に鑑み、飛出確率演算部２７は、Ｓ１１１において、道路境界線の連続性に変化があると判断された場合には、上記障害物の飛び出し確率を大きくし（Ｓ１１２）、道路境界線の連続性に変化がないと判断された場合には、上記障害物の飛び出し確率を小さくする（Ｓ１１３）。その後、上記ｎとＮとの大小比較をして（Ｓ１１４）、Ｎがｎよりも大きい場合にはＳ１０８に処理を戻して繰り返し、Ｎがｎ以下の場合にはＳ１０１に処理を戻して上記の処理を繰り返す。
【００２６】
一方、Ｓ１０５においてＹｅｓの判断がされた場合には、境界線取得部２３は、障害物検出部２１からの障害物位置信号と、フレーム（ｋ＋ｎ）の画像信号と、に基づいて、障害物の近傍に存在する道路境界線を取得する（Ｓ１０９）。そして、連続性演算部２５は、境界線取得部２３からの境界線信号に基づいて、取得された道路境界線の連続性を計算する（Ｓ１１０）。
【００２７】
この場合、飛出確率演算部２７には、前回の処理で、フレーム（ｋ＋ｎ−１）の画像信号（過去の画像情報）に基づく連続性信号が、連続性演算部２５から入力されている。また、飛出確率演算部２７には、今回の処理で、フレーム（ｋ＋ｎ）の画像信号（現在の画像情報）に基づく連続性信号が、連続性演算部２５から入力される。飛出確率演算部２７は、上記２つの連続性信号に基づいて、フレーム（ｋ＋ｎ−１）からフレーム（ｋ＋ｎ）の間で、道路境界線の連続性に変化があるか否かを判断する（Ｓ１１１）。その後、判断に応じてＳ１１２又はＳ１１３を実行し、Ｓ１１４を実行する。
【００２８】
以上のように、物体検出装置１では、カメラ１１からの画像信号を得て、障害物を検出し障害物近傍の道路境界線を検出して、道路境界線の連続性を計算する。そして、画面上における道路境界線の連続性の変化を用いて障害物の飛び出し確率を算出するので、ノイズが低減され、物体の飛び出しを精度よく検出することができる。
【００２９】
（第２実施形態）
図３に示す物体検出装置２０１の情報処理部２１３は、障害物検出部（障害物検出手段、障害物位置検知手段）２１と、境界線取得部２３と、連続性演算部２５と、飛出確率演算部２７とを備えている。更に、情報処理部２１３は、境界線位置取得部（境界線位置検知手段）４１と、位置関係演算部（位置比較手段）４３とを備えている。境界線位置取得部４１は、カメラ１１からの画像信号に基づき、画像処理を行って車両前方にある道路境界線を検出し、当該道路境界線の位置を検知する。境界線位置取得部４１は、道路境界線の位置情報を、道路境界線位置信号として出力する。
【００３０】
位置関係演算部４３は、障害物検出部２１からの障害物位置信号と、境界線位置取得部４１からの道路境界線位置信号と、に基づいて、障害物と道路境界線との位置関係を演算し、位置関係信号として出力する。例えば、位置関係演算部４３では、障害物が道路境界線よりも手前にある、或いは障害物が道路境界線よりも奥側にある、といった情報が得られ、位置関係信号として表される。なお、物体検出装置２０１のうち物体検出装置１と同一又は同等の構成要素については、図面に同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３１】
次に、物体検出装置２０１による処理について、図４を参照しながら説明する。
【００３２】
まず、カメラ１１からフレームｋの画像信号が入力される（Ｓ２０１）。ここで、ｋがＮの整数倍である場合には次の処理に進み、それ以外の場合にはＳ２０１に戻り次のフレームを待つ（Ｓ２０２）。ｋがＮの整数倍である場合、境界線位置取得部４１が、フレームｋの画像信号に基づいて、道路境界線の検出処理を行う（Ｓ２５１）。更に、障害物検出部２１が、フレームｋの画像信号に基づいて、車両前方にある障害物の検出処理を行う（Ｓ２０３）。ここで、障害物が存在しない場合には、Ｓ２０１に戻り次のフレームを待つ（Ｓ２０４）。障害物が存在する場合には、位置関係演算部４３が、障害物と道路境界線との位置関係を演算する（Ｓ２５３）。その後、Ｓ２０３で検出した障害物が過去に検出された障害物か否かが判断される（Ｓ２０５）。
【００３３】
Ｓ２０５でＮｏの判断がされた場合には、境界線取得部２３は、フレーム（ｋ＋ｎ−１）の画像信号に基づいて、障害物の近傍に存在する道路境界線を取得する（Ｓ２０６）。次に、連続性演算部２５は、境界線取得部２３からの境界線信号に基づいて、取得された道路境界線の連続性を計算する（Ｓ２０７）。次に、フレーム（ｋ＋ｎ）の画像信号が入力される（Ｓ２０８）。次に、境界線取得部２３は、フレーム（ｋ＋ｎ）の画像信号に基づいて、障害物の近傍に存在する道路境界線を取得する（Ｓ２０９）。そして、連続性演算部２５は、境界線取得部２３からの境界線信号に基づいて、取得された道路境界線の連続性を計算する（Ｓ２１０）。
【００３４】
飛出確率演算部２７には、フレーム（ｋ＋ｎ−１）の画像信号（過去の画像情報）に基づく連続性信号と、その次のフレーム（ｋ＋ｎ）の画像信号（現在の画像情報）に基づく連続性信号とが、連続性演算部２５から入力される。飛出確率演算部２７は、上記２つの連続性信号に基づいて、フレーム（ｋ＋ｎ−１）からフレーム（ｋ＋ｎ）の間で、道路境界線の連続性に変化があるか否かが認識される。更に、飛出確率演算部２７には、位置関係演算部４３からの位置関係信号も入力され、フレームｋの時点において障害物が道路境界線よりも手前にある、或いは障害物が道路境界線よりも奥側にある、といった情報が認識される。
【００３５】
そして、飛出確率演算部２７は、フレームｋの時点において障害物が道路境界線よりも手前にあり、かつ、フレーム（ｋ＋ｎ−１）の時点からフレーム（ｋ＋ｎ）の時点の間に道路境界線の連続性が不連続形状から連続形状に変化したとの条件が充足されたと判断される場合には（Ｓ２１１でＹｅｓ）、上記障害物の飛び出し確率を大きくし（Ｓ２１２）、上記条件が充足されないと判断される場合には、上記障害物の飛び出し確率を小さくする（Ｓ２１３）。
【００３６】
すなわち、ある時点で道路境界線が不連続的な形状であった場合、道路境界線上に障害物（歩行者など）が存在することが考えられる。次の時点で道路境界線が連続的な形状に変化した場合には、上記障害物が移動したことが考えられる。なおかつ、障害物が道路境界線よりも手前に位置している場合には、障害物が自車両の前方進路上に向かって飛び出したことが予想される。このような知見に鑑み、Ｓ２１１では、上記条件が充足される場合に、障害物の飛び出し確率を大きくする（Ｓ２１２）こととしたものである。
【００３７】
Ｓ２１２又はＳ２１３の後、上記ｎとＮとの大小比較をして（Ｓ２１４）、Ｎがｎよりも大きい場合にはＳ２０８に処理を戻して繰り返し、Ｎがｎ以下の場合にはＳ２０１に処理を戻して上記の処理を繰り返す。
【００３８】
一方、Ｓ２０５においてＹｅｓの判断がされた場合には、境界線取得部２３は、フレーム（ｋ＋ｎ）の画像信号に基づいて、障害物の近傍に存在する道路境界線を取得する（Ｓ２０９）。そして、連続性演算部２５は、境界線取得部２３からの境界線信号に基づいて、取得された道路境界線の連続性を計算する（Ｓ２１０）。
【００３９】
この場合、飛出確率演算部２７には、前回の処理で、フレーム（ｋ＋ｎ−１）の画像信号（過去の画像情報）に基づく連続性信号が、連続性演算部２５から入力されている。また、飛出確率演算部２７には、今回の処理で、フレーム（ｋ＋ｎ）の画像信号（現在の画像情報）に基づく連続性信号が、連続性演算部２５から入力される。更に、飛出確率演算部２７には、位置関係演算部４３からの位置関係信号も入力される。飛出確率演算部２７は、上記３つの信号に基づいて、Ｓ２１２又はＳ２１３の何れかを実行し、Ｓ２１４を実行する。
【００４０】
以上のように、物体検出装置２０１では、カメラ１１からの画像信号を得て、障害物を検出し障害物近傍の道路境界線を検出して、道路境界線の連続性を計算すると共に、障害物と道路境界線との位置関係も取得する。そして、画面上における道路境界線の連続性の変化と、障害物と道路境界線との位置関係と、を用いて障害物の飛び出し確率を算出するので、ノイズが低減され、物体の飛び出しを更に精度よく検出することができる。
【００４１】
（第３実施形態）
図５に示す物体検出装置３０１の情報処理部３１３は、障害物検出部２１と、境界線取得部２３と、飛出確率演算部２７とを備えている。更に、情報処理部３１３は、境界線位置変化演算部５１（境界線位置変化検知手段）を備えている。境界線位置変化演算部５１は、境界線取得部２３から得られる境界線位置信号に基づいて、道路境界線の位置変化を検知し、位置変化の情報を位置変化信号として出力する。なお、物体検出装置３０１のうち物体検出装置１、２０１と同一又は同等の構成要素については、図面に同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４２】
次に、物体検出装置３０１による処理について、図６を参照しながら説明する。
【００４３】
まず、カメラ１１からフレーム（ｎ−１）の画像信号が入力される（Ｓ３０１）。そして、障害物検出部２１が、フレーム（ｎ−１）の画像信号に基づいて、車両前方にある障害物（例えば、歩行者）の検出処理を行う（Ｓ３０３）。ここで、障害物が存在しない場合には、Ｓ３０１に戻り次のフレームを待つ（Ｓ３０４）。障害物が存在する場合、その障害物が過去に検出された障害物か否かを判断する（Ｓ３０５）。Ｓ３０５でＮｏの判断がされた場合には、処理をＳ３０１に戻す。
【００４４】
一方、Ｓ３０５でＹｅｓの判断がされた場合には、以下の処理を行う。境界線取得部２３が、フレーム（ｎ−１）の画像信号に基づいて、障害物の近傍に存在する道路境界線を取得する（Ｓ３０９）。また、境界線取得部２３は、フレームｎの画像信号に基づいて、障害物の近傍に存在する道路境界線を取得する（Ｓ３０９）。そして、フレーム（ｎ−１）の画像信号に基づく境界線位置信号と、フレームｎの画像信号に基づく境界線位置信号と、が境界線取得部２３から境界線位置変化演算部５１に入力される。境界線位置変化演算部５１は、上記２つの境界線位置信号に基づいて、フレーム（ｎ−１）からフレームｎまでの間の、道路境界線の障害物に対する位置の変化を演算する（Ｓ３１０）。
【００４５】
飛出確率演算部２７は、境界線位置変化演算部５１からの位置変化信号に基づき、道路境界線の位置変化が、自車両の進路上に障害物が飛び出すような変化であったか否かを判断する（Ｓ３１１）。そして、道路境界線の位置変化が自車両の進路上に障害物が飛び出すような変化であった場合には、上記障害物の飛び出し確率を大きくし（Ｓ３１２）、それ以外の場合には、上記障害物の飛び出し確率を小さくする（Ｓ３１３）。なお、「自車両の進路上に飛び出すような変化」とは、例えば、道路境界線が障害物よりも奥側にある状態において、道路境界線が障害物から遠ざかるような変化が含まれる。
【００４６】
この物体検出装置３０１によれば、道路境界線の位置変化に基づいて、障害物の飛び出し確率を算出するので、ノイズが低減され、物体の飛び出しを更に精度よく検出することができる。
【００４７】
本発明は、上述した第１〜第３実施形態に限定されるものではない。例えば、第１実施形態における判断処理Ｓ１１１の判断条件と、第２実施形態における判断処理Ｓ２１１の判断条件と、第３実施形態における判断処理Ｓ３１１の判断条件と、のうち、２つ以上の判断条件を適宜組み合わせて飛び出し確率を上下させることとしてもよい。また、飛出確率演算部２７は、各条件に応じて飛び出し確率を上下させることとしているが、飛び出し確率を大きくする代わりに飛び出し確率を１とし、飛び出し確率を小さくする代わりに飛び出し確率を０としてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１，２０１，３０１…物体検出装置、２１…障害物検出部（障害物検出手段、障害物位置検知手段）、２３…境界線取得部（境界線検出手段）、２５…連続性演算部（連続性演算手段）、４１…境界線位置取得部（境界線位置検知手段）、４３…位置関係演算部（位置比較手段）、５１…境界線位置変化演算部（境界線位置変化検知手段）。
【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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