特許 6593018 障害物検知装置、障害物検知方法、および障害物検知プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6593018

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】障害物検知装置、障害物検知方法、および障害物検知プログラム

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/16 20060101AFI20191010BHJP

   G06T 7/20 20170101ALI20191010BHJP

   G08G 1/00 20060101ALI20191010BHJP

   G08G 1/04 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   G08G1/16 C

   G06T7/20

   G08G1/00 J

   G08G1/04 D

【請求項の数】14

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-155593(P2015-155593)

(22)【出願日】2015年8月6日

(65)【公開番号】特開2017-33478(P2017-33478A)

(43)【公開日】2017年2月9日

【審査請求日】2018年6月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】特許業務法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金森 祥太

【審査官】 上野 博史

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−３１５２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１０７４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１０１３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０５６４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０３９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１０５８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０７７４８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０８Ｇ １／００−９９／００

Ｇ０６Ｔ ７／００−７／９０

Ｇ０６Ｔ １／００−１／４０

３／００−５／５０

９／００−９／４

Ｈ０４Ｎ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両が走行する道路上に定めた検知対象エリアを撮像した動画像が入力される動画像入力部と、
前記動画像入力部に入力された動画像にかかるフレーム画像を処理し、このフレーム画像の画素毎に、その画素の特徴量を用いて、前景画素であるか、背景画素であるかを判定する前景画素判定部と、
前記前景画素判定部による判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、背景画素から前景画素に変化したフレーム画像の撮像タイミングを基準タイミングにし、この基準タイミングに基づいて決定した判定期間に撮像されたフレーム画像を用いて当該画素が障害物にかかる特定画素であるかどうかを判定する特定画素判定部と、
前記特定画素判定部によって前記特定画素であると判定された画素を含むオブジェクトを障害物として検知する障害物検知部と、を備え、
前記特定画素判定部は、前記前景画素判定部による判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、前記基準タイミング直前の第１の期間、および前記基準タイミング直後の第２の期間を前記判定期間に決定し、前記第１の期間に撮像されたフレーム画像における当該画素の特徴量と、前記第２の期間に撮像されたフレーム画像における当該画素の特徴量との比率によって、当該画素が特定画素であるかどうかを判定する第１の特定画素判定処理を行う、障害物検知装置。

【請求項2】

車両が走行する道路上に定めた検知対象エリアを撮像した動画像が入力される動画像入力部と、
前記動画像入力部に入力された動画像にかかるフレーム画像を処理し、このフレーム画像の画素毎に、その画素の特徴量を用いて、前景画素であるか、背景画素であるかを判定する前景画素判定部と、
前記前景画素判定部による判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、背景画素から前景画素に変化したフレーム画像の撮像タイミングを基準タイミングにし、この基準タイミングに基づいて決定した判定期間に撮像されたフレーム画像を用いて当該画素が障害物にかかる特定画素であるかどうかを判定する特定画素判定部と、
前記特定画素判定部によって前記特定画素であると判定された画素を含むオブジェクトを障害物として検知する障害物検知部と、を備え、
前記特定画素判定部は、前記前景画素判定部による判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、前記基準タイミングから一定時間経過したタイミングを開始タイミングとした第３の期間を前記判定期間に決定し、この第３の期間に撮像されたフレーム画像における当該画素の特徴量の変化から、当該画素が特定画素であるかどうかを判定する第２の特定画素判定処理を行う、障害物検知装置。

【請求項3】

前記特定画素判定部は、前記前景画素判定部による判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、前記基準タイミング直前の第１の期間、および前記基準タイミング直後の第２の期間を前記判定期間に決定し、前記第１の期間に撮像されたフレーム画像における当該画素の特徴量と、前記第２の期間に撮像されたフレーム画像における当該画素の特徴量とを用いて、当該画素が特定画素であるかどうかを判定する第１の特定画素判定処理を行う、請求項２に記載の障害物検知装置。

【請求項4】

前記第１の特定画素判定処理は、前記第１の期間に撮像されたフレーム画像における当該画素の特徴量と、前記第２の期間に撮像されたフレーム画像における当該画素の特徴量との比率によって、当該画素が特定画素であるかどうかを判定する処理である、請求項３に記載の障害物検知装置。

【請求項5】

前記第２の特定画素判定処理は、前記前景画素判定部による判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、前記第３の期間に撮像されたフレーム画像における当該画素の特徴量のばらつきによって、当該画素が特定画素であるかどうかを判定する処理である、請求項２〜４のいずれかに記載の障害物検知装置。

【請求項6】

前記第２の特定画素判定処理は、前記前景画素判定部による判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、前記第３の期間を複数に分割した分割期間毎に、当該画素が特定画素である可能性があるかどうかを判定し、前記分割期間のいずれかにおいて、当該画素が特定画素である可能性ないと判定した場合に、当該画素を特定画素でないと判定する処理である、請求項２〜５のいずれかに記載の障害物検知装置。

【請求項7】

前記障害物検知部は、前記基準タイミングを撮像タイミングの中心とする所定数のフレーム画像において、前記特定画素判定部によって判定された特定画素の分布密度が予め定めた判定密度よりも高い画像領域があれば、この画像領域に撮像されているオブジェクトを障害物として検知する、請求項１〜６のいずれかに記載の障害物検知装置。

【請求項8】

前記障害物検知部によって障害物が検知されたとき、障害物の検知にかかる第１の通知を出力する出力部を備えた、請求項１〜７のいずれかに記載の障害物検知装置。

【請求項9】

前記障害物検知部によって検知された障害物が移動したかどうかを検知する移動検知部を備え、
前記出力部は、前記障害物検知部によって検知された障害物が予め定めた継続判定時間の間に移動したことが前記移動検知部によって検知されなかったとき、障害物の対応要求にかかる第２の通知を出力する、請求項８に記載の障害物検知装置。

【請求項10】

前記検知対象エリアにおける車両の走行パターンが不自然であるかどうかを判定する走行状態判定部を備え、
前記出力部は、前記走行状態判定部が前記検知対象エリアにおける車両の走行パターン不自然であると判定した場合、障害物の対応要求にかかる第２の通知を出力する、請求項８に記載の障害物検知装置。

【請求項11】

動画像入力部に入力された、車両が走行する道路上に定めた検知対象エリアを撮像した動画像にかかるフレーム画像を処理し、このフレーム画像の画素毎に、その画素の特徴量を用いて、前景画素であるか、背景画素であるかを判定する前景画素判定ステップと、
前記前景画素判定ステップによる判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、背景画素から前景画素に変化したフレーム画像の撮像タイミングを基準タイミングにし、この基準タイミングに基づいて決定した判定期間に撮像されたフレーム画像を用いて当該画素が障害物にかかる特定画素であるかどうかを判定する特定画素判定ステップと、
前記特定画素判定ステップによって前記特定画素であると判定された画素を含むオブジェクトを障害物として検知する障害物検知ステップと、を備え、
前記特定画素判定ステップは、前記前景画素判定ステップによる判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、前記基準タイミング直前の第１の期間、および前記基準タイミング直後の第２の期間を前記判定期間に決定し、前記第１の期間に撮像されたフレーム画像における当該画素の特徴量と、前記第２の期間に撮像されたフレーム画像における当該画素の特徴量との比率によって、当該画素が特定画素であるかどうかを判定する第１の特定画素判定処理を行う、ステップである、
障害物検知方法。

【請求項12】

動画像入力部に入力された、車両が走行する道路上に定めた検知対象エリアを撮像した動画像にかかるフレーム画像を処理し、このフレーム画像の画素毎に、その画素の特徴量を用いて、前景画素であるか、背景画素であるかを判定する前景画素判定ステップと、
前記前景画素判定ステップによる判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、背景画素から前景画素に変化したフレーム画像の撮像タイミングを基準タイミングにし、この基準タイミングに基づいて決定した判定期間に撮像されたフレーム画像を用いて当該画素が障害物にかかる特定画素であるかどうかを判定する特定画素判定ステップと、
前記特定画素判定ステップによって前記特定画素であると判定された画素を含むオブジェクトを障害物として検知する障害物検知ステップと、を備え、
前記特定画素判定ステップは、前記前景画素判定ステップによる判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、前記基準タイミングから一定時間経過したタイミングを開始タイミングとした第３の期間を前記判定期間に決定し、この第３の期間に撮像されたフレーム画像における当該画素の特徴量の変化から、当該画素が特定画素であるかどうかを判定する第２の特定画素判定処理を行う、ステップである、
障害物検知方法。

【請求項13】

動画像入力部に入力された、車両が走行する道路上に定めた検知対象エリアを撮像した動画像にかかるフレーム画像を処理し、このフレーム画像の画素毎に、その画素の特徴量を用いて、前景画素であるか、背景画素であるかを判定する前景画素判定ステップと、
前記前景画素判定ステップによる判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、背景画素から前景画素に変化したフレーム画像の撮像タイミングを基準タイミングにし、この基準タイミングに基づいて決定した判定期間に撮像されたフレーム画像を用いて当該画素が障害物にかかる特定画素であるかどうかを判定する特定画素判定ステップと、
前記特定画素判定ステップによって前記特定画素であると判定された画素を含むオブジェクトを障害物として検知する障害物検知ステップと、をコンピュータに実行させ、
前記特定画素判定ステップが、前記前景画素判定ステップによる判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、前記基準タイミング直前の第１の期間、および前記基準タイミング直後の第２の期間を前記判定期間に決定し、前記第１の期間に撮像されたフレーム画像における当該画素の特徴量と、前記第２の期間に撮像されたフレーム画像における当該画素の特徴量との比率によって、当該画素が特定画素であるかどうかを判定する第１の特定画素判定処理を行う、ステップである、
障害物検知プログラム。

【請求項14】

動画像入力部に入力された、車両が走行する道路上に定めた検知対象エリアを撮像した動画像にかかるフレーム画像を処理し、このフレーム画像の画素毎に、その画素の特徴量を用いて、前景画素であるか、背景画素であるかを判定する前景画素判定ステップと、
前記前景画素判定ステップによる判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、背景画素から前景画素に変化したフレーム画像の撮像タイミングを基準タイミングにし、この基準タイミングに基づいて決定した判定期間に撮像されたフレーム画像を用いて当該画素が障害物にかかる特定画素であるかどうかを判定する特定画素判定ステップと、
前記特定画素判定ステップによって前記特定画素であると判定された画素を含むオブジェクトを障害物として検知する障害物検知ステップと、をコンピュータに実行させ、
前記特定画素判定ステップが、前記前景画素判定ステップによる判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、前記基準タイミングから一定時間経過したタイミングを開始タイミングとした第３の期間を前記判定期間に決定し、この第３の期間に撮像されたフレーム画像における当該画素の特徴量の変化から、当該画素が特定画素であるかどうかを判定する第２の特定画素判定処理を行う、ステップである、
障害物検知プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、車両が走行する道路上に定めた検知対象エリアを撮像した動画像を処理し、車両の走行の妨げになる障害物を検知する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、検知対象エリアを撮像したフレーム画像を処理し、この検知対象エリア内に位置するオブジェクト（フレーム画像に撮像されているオブジェクト）を検知する画像処理技術の１つとして、背景差分法がある。背景差分法は、公知のように、検知対象エリアを撮像したフレーム画像と、検知対象エリアの背景画像との差分画像（背景差分画像）を生成することによって、検知対象エリアを撮像したフレーム画像に撮像されているオブジェクト（検知対象エリア内に位置するオブジェクト）を検知する画像処理技術である。

【0003】

背景差分法は、検知対象エリアが屋外である場合、天候変化や照明変化によって出現した周辺構造物の影、降雨による路面の水溜り、降雪による積雪等を、オブジェクトとして誤検知することがある。例えば、検知対象エリアが、車両が走行する道路上である場合、周辺構造物の影、降雨による路面の水溜り、降雪による積雪等を、車両の走行の妨げになる障害物として誤検知することがある。

【0004】

この誤検知を抑える技術が特許文献１において提案されている。特許文献１は、天候変化や照明変化による周辺構造物の影、降雨による路面の水溜り、降雪による積雪等の変化は、路面において車両の走行方向に一様に発生するということを前提にし、路面において車両の走行方向に一様に発生した変化を、オブジェクト（障害物）として検知しない構成である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１９１８８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１は、上述したように、天候変化や照明変化による周辺構造物の影、降雨による路面の水溜り、降雪による積雪等の変化が、路面において車両の走行方向に一様に発生するということを前提にしたものである。したがって、特許文献１は、車両の走行方向に一様に発生しなかった、周辺構造物の影、降雨による路面の水溜り、降雪による積雪等の変化を障害物として誤検知するのを防止できない。

【0007】

この発明の目的は、車両が走行する道路上に定めた検知対象エリアに対して、天候変化や照明変化を要因とする障害物の誤検知を抑えることによって、障害物の検知精度を向上させることができる技術を提案することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明の障害物検知装置は、上記課題を解決するため、以下のように構成している。

【0009】

車両が走行する道路上に定めた検知対象エリアを撮像した動画像が動画像入力部に入力される。前景画素判定部は、動画像入力部に入力された動画像にかかるフレーム画像を処理し、このフレーム画像の画素毎に、その画素の特徴量を用いて、前景画素であるか、背景画素であるかを判定する。画素の特徴量としては、エッジ強度や輝度値等を用いればよい。前景画素判定部は、フレーム画像の画素毎に、対応する背景画素の特徴量との差の絶対値が予め定めた閾値以上である画素を前景画素、この閾値未満である画素を背景画素と判定すればよい。

【0010】

特定画素判定部は、前景画素判定部による判定結果が背景画素から前景画素に変化した画素について、背景画素から前景画素に変化したフレーム画像の撮像タイミングを基準タイミングにし、この基準タイミングに基づいて決定した判定期間に撮像されたフレーム画像を用いて当該画素が障害物にかかる特定画素であるかどうかを判定する。

【0011】

突発的に検知対象エリアに現れるオブジェクトにかかる画素の特徴量は急激に変化するが、天候変化や照明変化による周辺構造物の影等にかかる画素の特徴量は緩やかに変化する。したがって、基準タイミングの前後における特徴量の変化が急激であるか、緩やかであるかを判定することにより、その画素がオブジェクトにかかる画素であるか、天候変化や照明変化による周辺構造物の影等にかかる画素であるかの判定が行える。

【0012】

また、車両が走行したことによって形状が変化した水溜り等にかかる画素の特徴量は急激に変化する。しかしながら、車両が走行したことによって形状が変化した水溜り等にかかる画素の特徴量は時間的に安定しない。したがって、基準タイミング後における期間の特徴量の変化から、車両が走行したことによって形状が変化した水溜り等にかかる画素であるか、オブジェクトにかかる画素であるかの判定が行える。

【0013】

なお、オブジェクトが、検知対象エリアを通過した走行車両である場合も、この走行車両にかかる画素の特徴量は時間的に安定しない。

【0014】

障害物検知部は、特定画素判定部によって特定画素であると判定された画素を含むオブジェクトを障害物として検知する。

【0015】

これにより、天候変化や照明変化による周辺構造物の影、車両が走行したことによって形状が変化した水溜り、走行車両等を車両の走行を妨げる障害物として誤検知するのを抑えられる。

【0016】

また、障害物検知部は、基準タイミングを撮像タイミングの中心とする所定数のフレーム画像において、特定画素判定部によって判定された特定画素の分布密度が予め定めた判定密度よりも高い画像領域があれば、この画像領域に撮像されているオブジェクトを障害物として検知する、構成にするのが好ましい。このようにすれば、小さなゴミやノイズ等にかかる画素を障害物として誤検知するのを抑えられる。

【発明の効果】

【0017】

この発明によれば、車両が走行する道路上に定めた検知対象エリアに対して、天候変化や照明変化を要因とする障害物の誤検知が抑えられるので、障害物の検知精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】障害物検知システムを示す概略の構成図である。

【図2】障害物検知装置の主要部の構成を示すブロック図である。

【図3】画像処理部の機能構成を示す図である。

【図4】処理対象フレーム画像を示す図である。

【図5】図４に示す処理対象フレーム画像を処理して生成したエッジ画像を示す図である。

【図6】背景エッジ画像を示す図である。

【図7】図５に示すエッジ画像と、図６に示す背景エッジ画像との差分画像を示す図である。

【図8】変化画素抽出処理を示すフローチャートである。

【図9】第１の特定画素判定処理を示すフローチャートである。

【図10】図１０（Ａ）は、落下物にかかる画素のエッジ強度の変化を示す図であり、図１０（Ｂ）は、影による画素のエッジ強度の変化を示す図である。

【図11】第２の特定画素判定処理を示すフローチャートである。

【図12】図１２（Ａ）は、落下物にかかる画素のエッジ強度の変化を示す図であり、図１２（Ｂ）は、水溜りの形状変化にかかる画素のエッジ強度の変化を示す図である。

【図13】障害物確定処理を示すフローチャートである。

【図14】継続判定処理を示すフローチャートである。

【図15】走行異常判定処理を示すフローチャートである。

【図16】管制通知要否判定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】

【0019】

以下、この発明の実施形態について説明する。

【0020】

図１は、この例にかかる障害物検知システムの主要部の構成を示すブロック図である。この例にかかる障害物検知システムは、障害物検知装置１と、ビデオカメラ２と、案内表示板３と、管制装置４とを備える。この障害物検知システムは、車両が走行する道路上に定めた検知対象エリア内に位置する障害物の検知、および障害物を検知した旨の報知を行う。障害物とは、車両の走行の妨げになる物品であり、走行車両から落下した荷物（落下物）や、道路上で停止した車両（停止車両）等である。道路を走行している車両や、道路に設置されているガードレール、センターポール等の構造物は、この例で言う障害物に含まれない。

【0021】

ビデオカメラ２は、数ｍ（６ｍ程度）上方から、道路上に定めた検知対象エリアを撮像するように取り付けている。例えば、ビデオカメラ２は、路側に設置したポールや、道路を跨ぐように設置したガントリ等に取り付けている。また、ビデオカメラ２は、検知対象エリアが撮像エリア内に収まるように、アングル、および撮像倍率を調整している。ビデオカメラ２は、可視光画像を撮像する。ビデオカメラ２のフレームレートは、５〜３０フレーム／ｓｅｃ程度であればよい。ビデオカメラ２は、撮像した撮像エリアの動画像にかかるフレーム画像を障害物検知装置１に入力する。

【0022】

なお、ビデオカメラ２は、遠赤外線画像を撮像する遠赤外線カメラや、近赤外線画像を撮像する近赤外線カメラ等であってもよい。

【0023】

障害物検知装置１は、ビデオカメラ２から入力された動画像にかかるフレーム画像を処理し、検知対象エリア内に位置する障害物を検知する。障害物検知装置１は、検知対象エリア内に位置する障害物を検知すると、案内表示板３や管制装置４に対して障害物の検知にともなう報知を要求する要求通知を出力する。

【0024】

案内表示板３は、走行車両のドライバに対して道路状況等にかかる案内メッセージを表示する。案内表示板３は、検知対象エリアの上流側に設置している。案内表示板３は、ドライバが車両の運転に支障をきたすことなく、表示したメッセージの確認が行えるように設置している。案内表示板３は、障害物検知装置１から、障害物の検知にともなう報知を要求する要求通知（この発明で言う、第１の通知に相当する。）が入力されると、下流側に障害物があることをドライバに通知するメッセージの表示を行う。

【0025】

管制装置４は、道路を管理する管制センタに設置している。管制装置４は、障害物検知装置１から、障害物の検知にともなう報知を要求する要求通知（この発明で言う、第２の通知に相当する。）が入力されると、道路管理者に対して道路上にある障害物（検知された障害物）を取り除く等の作業を促す報知を行う。

【0026】

なお、詳細については後述するが、障害物検知装置１は、案内表示板３に対して障害物の検知にともなう報知を要求するタイミングと、管制装置４に対して障害物の検知にともなう報知を要求するタイミングと、を異ならせている。

【0027】

図２は、障害物検知装置の主要部の構成を示すブロック図である。障害物検知装置１は、制御部１１と、画像入力部１２と、画像処理部１３と、出力部１４と、を備えている。

【0028】

制御部１１は、障害物検知装置１本体各部の動作を制御する。

【0029】

画像入力部１２には、ビデオカメラ２が撮像した動画像が入力される。画像入力部１２は、入力された動画像にかかるフレーム画像を一時的に記憶する画像メモリ（不図示）を有している。画像入力部１２が、この発明で言う、動画像入力部に相当する。

【0030】

画像処理部１３は、画像入力部１２に入力されたフレーム画像（ビデオカメラ２によって撮像された動画像にかかるフレーム画像）を処理し、検知対象エリア内に位置する障害物の検知を行う。この画像処理部１３が、この発明にかかる障害物検知方法を実行する。また、画像処理部１３が、この発明にかかる障害物検知プログラムの各ステップを実行する画像処理プロセッサ（コンピュータ）を有している。画像処理部１３の詳細については、後述する。

【0031】

出力部１４は、検知対象エリア内に位置する障害物の検知にともなう報知を要求する要求通知を、案内表示板３や管制装置４に対して出力する。

【0032】

図３は、画像処理部の機能構成を示す図である。画像処理部１３は、処理対象フレーム画像選択機能部２１と、エッジ画像生成機能部２２と、背景差分画像生成機能部２３と、出現判定機能部２４と、変化判定機能部２５と、障害物検知機能部２６と、障害物継続検知機能部２７と、車両走行状況判定機能部２８と、管制通知要否判定機能部２９と、を備えている。

【0033】

処理対象フレーム画像選択機能部２１は、画像入力部１２に入力されたフレーム画像（ビデオカメラ２が撮像した動画像にかかるフレーム画像）の中から、後述する画像処理を行うフレーム画像（処理対象フレーム画像）を選択する。処理対象フレーム画像選択機能部２１は、画像入力部１２に入力された動画像にかかる全てのフレーム画像を処理対象フレーム画像として選択する構成であってもよいし、画像入力部１２に入力された動画像にかかるフレーム画像の中から、予め定められたフレーム間隔や、時間間隔で処理対象フレーム画像を選択する構成であってもよい。処理対象フレーム画像のフレーム間隔と、処理対象フレーム画像の時間間隔との関係は、
処理対象フレーム画像のフレーム間隔＝
（ビデオカメラ２のフレームレート）×（処理対象フレーム画像の時間間隔）
である。

【0034】

この例では、ビデオカメラ２のフレームレートは、１０フレーム／ｓｅｃとし、処理対象フレーム画像選択機能部２１は、画像入力部１２に入力された動画像にかかる全てのフレーム画像を処理対象フレーム画像として選択するものとして説明する。また、ビデオカメラ２のフレームレートが３０フレーム／ｓｅｃであれば、処理対象フレーム画像選択機能部２１は、３フレーム間隔や、１００ｍｓ間隔で処理対象フレーム画像を選択する構成にすることによって、上記と同じタイミングで撮像されたフレーム画像を処理対象フレーム画像として選択することができる。

【0035】

エッジ画像生成機能部２２は、処理対象フレーム画像選択機能部２１によって選択された処理対象フレーム画像のエッジ画像を生成する。エッジ画像生成機能部２２は、公知のエッジ抽出フィルタ（例えば、Ｓｏｂｅｌフィルタ、Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタ、Ｌａｐｌａｃｉａｎフィルタ）を用いて、処理対象フレーム画像の各画素の画素値がエッジの強度であるエッジ画像を生成する。図４は、処理対象フレーム画像を示す図であり、図５は、図４に示す処理対象フレーム画像を処理して生成したエッジ画像を示す図である。エッジ画像生成機能部２２によって生成されるエッジ画像は、例えば２５６階調である。この例では、この発明で言う画素の特徴量は、エッジの強度である。

【0036】

背景差分画像生成機能部２３は、エッジ画像生成機能部２２が生成したエッジ画像と、図示していない画像メモリに記憶している背景エッジ画像との差分画像（所謂、背景差分画像）を生成する。背景エッジ画像は、ビデオカメラ２の撮像エリアの背景のエッジ画像である。図６は、背景エッジ画像を示す図である。図７は、図５に示すエッジ画像と、図６に示す背景エッジ画像とによって生成した背景差分画像を示す図である。背景差分画像生成機能部２３は、エッジ画像生成機能部２２が生成したエッジ画像の各画素について、その画素のエッジ強度と、背景エッジ画像の対応する画素のエッジ強度と、の差の絶対値が予め定めた閾値以上であれば前景画素（画素値＝１）とし、閾値未満であれば背景画素（画素値＝０）とした２値画像を背景差分画像として生成する。背景差分画像生成機能部２３が、この発明で言う前景画素判定部に相当する。具体的には、エッジ画像生成機能部２２が生成したエッジ画像の各画素について、前景画素であるか、背景画素であるかを判定する機能が、この発明で言う前景画素判定部に相当する。

【0037】

なお、背景差分画像生成機能部２３は、エッジ画像生成機能部２２が生成したエッジ画像の各画素について、その画素のエッジ強度から、背景エッジ画像の対応する画素のエッジ強度を減算した値が予め定めた閾値以上であれば前景画素とし、閾値未満であれば背景画素とした２値画像を背景差分画像として生成する構成にしてもよい。この構成では、背景エッジ画像にエッジが現れている画素（エッジ強度が比較的大きい画素）であって、エッジ画像生成機能部２２が生成したエッジ画像にエッジが現れていない画素（エッジ強度が比較的小さい画素）が背景画素と判定される。

【0038】

出現判定機能部２４は、背景差分画像生成機能部２３において前景画素であると判定された画素が、天候変化や照明変化による周辺構造物の影等にかかる画素であるかどうかを判定する。出現判定機能部２４が、この発明で言う第１の特定画素判定処理を行う。この出現判定機能部２４における処理の詳細については、後述する。

【0039】

変化判定機能部２５は、背景差分画像生成機能部２３において前景画素であると判定された画素が、検知対象エリアを通過した車両や、車両が走行したことによって形状が変化した水溜り等にかかる画素であるかどうかを判定する。変化判定機能部２５が、この発明で言う第２の特定画素判定処理を行う。この変化判定機能部２５における処理の詳細については、後述する。

【0040】

この発明で言う特定画素判定部は、出現判定機能部２４、および変化判定機能部２５を備える。

【0041】

障害物検知機能部２６は、出現判定機能部２４、および変化判定機能部２５の判定結果を用いて、検知対象エリア内の道路上に位置する障害物を検知する。この障害物検知機能部２６が、この発明で言う障害物検知部に相当する。

【0042】

障害物継続検知機能部２７は、障害物検知機能部２６によって検知された障害物が予め定めた継続判定時間（例えば、１分）にわたって移動することなく、位置しつづけたかどうかを検知する。障害物検知機能部２６は、風に飛ばされてきたレジ袋や、なんらかの理由で一時停止した車両等も障害物として検知する。障害物継続検知機能部２７は、障害物検知機能部２６が検知した障害物が、風に飛ばされてきたレジ袋や、なんらかの理由で一時停止した車両等であるかどうかを検知する。この障害物検知機能部２６が、この発明言う移動検知部に相当する。

【0043】

なお、落下物と、停車車両との判別は、その大きさによって行える。

【0044】

車両走行状況判定機能部２８は、検知対象エリアを走行している車両の走行パターン（減速、加速や蛇行等）と、交通流が正常であるときの車両の走行パターンと、を比較し、検知対象エリアを走行している車両の走行パターンが不自然であるかどうかを判定する。この車両走行状況判定機能部２８が、この発明で言う走行状態判定部に相当する。

【0045】

管制通知要否判定機能部２９は、障害物継続検知機能部２７の検知結果、および車両走行状況判定機能部２８の判定結果に基づき、管制装置４に対して障害物の検知にともなう報知を要求する要求通知を出力するかどうかを判定する。

【0046】

障害物検知装置１は、障害物検知機能部２６が道路上に位置する障害物を検知すると、その旨を出力部１４から案内表示板３に対して出力する。このとき、障害物検知装置１は、道路上に位置する障害物を検知したことを、管制装置４に対して出力しない。障害物検知装置１は、管制通知要否判定機能部２９が管制装置４への障害物の検知を通知すると判定したとき、その旨を出力部１４から管制装置４に対して出力する。

【0047】

以下、この例にかかる障害物検知装置１の動作について説明する。この例にかかる障害物検知装置１は、以下に示す変化画素抽出処理、第１の特定画素判定処理、第２の特定画素判定処理、障害物確定処理、継続判定処理、交通状況判定処理、および管制通知要否判定処理を行う。

【0048】

図８は、変化画素抽出処理を示すフローチャートである。障害物検知装置１は、ビデオカメラ２によって撮像された動画像にかかるフレーム画像が画像入力部１２に入力されている。障害物検知装置１は、画像入力部１２に入力された動画像にかかるフレーム画像の中から、処理対象フレーム画像を選択する（ｓ１）。ｓ１では、選択した処理対象フレーム画像に対して、フレーム番号を割り当てる。このフレーム番号は、処理対象フレーム画像を、撮像タイミングで時系列に並べることができるものであればよい。例えば、フレーム番号は、シリアルな番号であってもよいし、撮像タイミングを示す時間情報によって生成した番号であってもよい。処理対象フレーム画像選択機能部２１が、ｓ１にかかる処理を行う。

【0049】

画像処理部１３は、ｓ１で選択した処理対象フレーム画像のエッジ画像を生成する（ｓ２）。ｓ２では、エッジ画像生成機能部２２が、Ｓｏｂｅｌフィルタ、Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタ、Ｌａｐｌａｃｉａｎフィルタ等のエッジ抽出フィルタを用いて、ｓ１で今回選択した処理対象フレーム画像（図４参照）のエッジ画像（図５参照）を生成する。ｓ２で生成するエッジ画像の画素値は、２５６階調である。画素値は、エッジ強度である。また、ｓ２で生成したエッジ画像は、フレーム番号を対応付けて、図示していない画像メモリに記憶する。この画像メモリは、数分間分のエッジ画像が記憶できる容量である。

【0050】

画像処理部１３は、ｓ２で生成したエッジ画像と、図示していない画像メモリに記憶している背景エッジ画像（図６参照）との差分画像である背景差分画像（図７参照）を生成する（ｓ３）。ｓ３では、エッジ強度の差の絶対値が、予め定めた閾値以上である画素を前景画素、閾値未満である画素を背景画素とした２値画像を、背景差分画像として生成する。図７では、白で示す画素が前景画素であり、黒で示す画素が背景画素である。

【0051】

画像処理部１３は、前回選択した処理対象フレーム画像において背景画素と判定されており、今回選択した処理対象フレーム画像において前景画素と判定された画素（以下、変化画素と言う。）を全て抽出し、ここで抽出した変化画素を図示していない記憶部に記憶し（ｓ４）、ｓ１に戻る。ｓ４では、今回抽出した変化画素と、今回の処理対象フレーム画像のフレーム番号と、を対応付けて、記憶部に記憶する。背景差分画像生成機能部２３が、ｓ３、およびｓ４にかかる処理を行う。

【0052】

なお、背景差分画像生成機能部２３は、エッジ画像生成機能部２２が生成したエッジ画像を用いて、画像メモリに記憶している背景エッジ画像を更新する機能を備えている。

【0053】

次に、第１の特定画素判定処理について説明する。図９は、第１の特定画素判定処理を示すフローチャートである。画像処理部１３の出現判定機能部２４が、第１の特定画素判定処理を行う。この第１の特定画素判定処理では、ｓ２で画像メモリに記憶したエッジ画像、およびｓ４で記憶部に記憶した変化画素を用いる。この出現判定処理は、ｓ４で抽出された変化画素が、天候変化や照明変化によって出現した周辺構造物の影にかかる画素であるかどうかを判定する処理である。

【0054】

出現判定機能部２４は、処理対象フレーム画像を選択する（ｓ１１）。ｓ１１では、上述した変化画素抽出処理が行われたフレーム画像を、時系列に処理対象フレーム画像として選択する。ｓ１１にかかる処理は、処理対象フレーム画像選択機能部２１において行われるのではなく、出現判定機能部２４において行われる。また、第１の特定画素判定処理では、ｓ１１で選択した処理対象フレーム画像よりも、後述する出現判定時間後に撮像されたフレーム画像に対する変化画素抽出処理の処理結果を用いる。すなわち、この第１の特定画素判定処理の処理結果は、上述した変化画素抽出処理の処理結果よりも、すくなくとも出現判定時間遅れる。

【0055】

出現判定機能部２４は、ｓ１１で今回選択した処理対象フレーム画像における出現判定対象画素を抽出する（ｓ１２）。ｓ１２では、ｓ１１で選択した処理対象フレーム画像に対して上述のｓ４にかかる処理で抽出した変化画素を出現判定対象画素として抽出する。上述したように、記憶部が、処理対象フレーム画像のフレーム番号と、この処理対象フレーム画像から抽出した変化画素と、を対応付けて記憶している。ｓ１２で抽出される出現判定対象画素の個数は、０であることもあれば、１または複数であることもある。

【0056】

出現判定機能部２４は、ｓ１２で抽出した出現判定対象画素毎に、以下に示すｓ１３〜ｓ１７にかかる処理を行う。

【0057】

出現判定機能部２４は、出現判定対象画素毎に、今回選択した処理対象フレーム画像の撮像タイミングの直前の出現判定時間（例えば、２秒）におけるエッジ強度の平均（この期間に撮像された処理対象フレーム画像における対応する画素のエッジ強度の平均）を算出する（ｓ１３）。また、出現判定機能部２４は、出現判定対象画素毎に、今回選択した処理対象フレーム画像の撮像タイミングの直後の出現判定時間（例えば、２秒）におけるエッジ強度の平均（この期間に撮像された処理対象フレーム画像における対応する画素のエッジ強度の平均）を算出する（ｓ１４）。今回選択した処理対象フレーム画像の撮像タイミングの直前の出現判定時間が、この発明で言う第１の期間に相当する。また、今回選択した処理対象フレーム画像の撮像タイミングの直後の出現判定時間が、この発明で言う第２の期間に相当する。この例では、ｓ１３でエッジ強度の平均を算出する期間（この発明で言う第１の期間）の長さと、ｓ１４でエッジ強度の平均を算出する期間（この発明で言う第２の期間）の長さとを同じにしているが、異なる長さにしてもよい。また、今回選択した処理対象フレーム画像の撮像タイミングが、この発明で言う基準タイミングに相当する。

【0058】

ｓ１３、ｓ１４において、エッジ強度の平均の算出に用いる処理対象フレーム画像のエッジ画像は、ｓ２で画像メモリに記憶している。

【0059】

出現判定機能部２４は、出現判定対象画素毎に、ｓ１４で算出した撮像タイミング直後のエッジ強度の平均に対する、ｓ１３で算出した撮像タイミング直前のエッジ強度の平均の割合αが出現判定閾値（例えば、０．６）未満であるかどうかを判定する（ｓ１５）。割合αは、ｓ１３で算出した撮像タイミング直前のエッジ強度の平均を、ｓ１４で算出した撮像タイミング直後のエッジ強度の平均で除した値である。すなわち、
割合α＝（ｓ１３で算出した撮像タイミング直前のエッジ強度の平均）／（ｓ１４で算出した撮像タイミング直後のエッジ強度の平均） である。

【0060】

出現判定機能部２４は、ｓ１５で割合αが出現判定閾値未満であった出現判定対象画素を特定画素であると判定し（ｓ１６）、反対にｓ１５で割合αが出現判定閾値未満でなかった（出現判定閾値以上であった）出現判定対象画素をノイズと判定する（ｓ１７）。

【0061】

出現判定機能部２４は、ｓ１６で判定した特定画素を図示していない記憶部に記憶し（ｓ１８）、ｓ１１に戻る。ｓ１８では、今回判定した特定画素と、ｓ１１で今回選択した処理対象フレーム画像のフレーム番号と、を対応付けて、記憶部に記憶する。

【0062】

図１０に示すように落下物等にかかる画素のエッジ強度は、急激に変化するが、天候変化や照明変化によって出現した周辺構造物の影にかかる画素のエッジ強度は、緩やかに変化する。図１０において、ｔ０がｓ４で変化画素として抽出されるタイミング（ｓ１１で選択された処理対象フレーム画像の撮像タイミング）である。また、ｔ０−ｔ１の期間が撮像タイミング直後の出現判定時間であり、ｔ２−ｔ０の期間が撮像タイミング直前の出現判定時間である。したがって、ｓ１７でノイズと判定される出現判定対象画素は、天候変化や照明変化によって出現した周辺構造物の影にかかる画素であって、車両や、車両からの落下物にかかる画素ではない。

【0063】

次に、第２の特定画素判定処理について説明する。図１１は、第２の特定画素判定処理を示すフローチャートである。画像処理部１３の変化判定機能部２５が、この第２の特定画素判定処理を行う。この第２の特定画素判定処理では、ｓ２で画像メモリに記憶したエッジ画像、およびｓ４で記憶部に記憶した変化画素を用いる。この第２の特定画素判定処理は、ｓ４で抽出された変化画素が、降雨による路面の水溜り等にかかる画素であるかどうかを判定する処理である。

【0064】

変化判定機能部２５は、処理対象フレーム画像を選択する（ｓ２１）。ｓ２１では、上述した変化画素抽出処理が行われたフレーム画像を、時系列に処理対象フレーム画像として選択する。ｓ２１にかかる処理は、処理対象フレーム画像選択機能部２１において行われるのではなく、変化判定機能部２５において行われる。また、第２の特定画素判定処理は、ｓ２１で選択した処理対象フレーム画像よりも、後述する変化判定時間後に撮像されたフレーム画像に対する変化画素抽出処理の処理結果を用いる。すなわち、この第２の特定画素判定処理の処理結果は、上述した変化画素抽出処理の処理結果よりも、すくなくとも変化判定時間遅れる。

【0065】

変化判定機能部２５は、ｓ２１で選択した処理対象フレーム画像における変化判定対象画素を抽出する（ｓ２２）。ｓ２２では、ｓ２１で選択した処理対象フレーム画像に対する上述のｓ４にかかる処理で抽出した変化画素を変化判定対象画素として抽出する。上述したように、記憶部が、処理対象フレーム画像のフレーム番号と、この処理対象フレーム画像から抽出した変化画素と、を対応付けて記憶している。ｓ２２で抽出される変化判定対象画素の個数は、０であることもあれば、１または複数であることもある。

【0066】

なお、ｓ２２では、ｓ２１で今回選択した処理対象フレーム画像において、ｓ１６で出現画素であると判定した画素を変化判定対象画素として抽出する構成であってもよい。

【0067】

変化判定機能部２５は、ｓ２１で選択した処理対象フレーム画像に対して、変化判定期間を定める（ｓ２３）。この変化判定期間は、ｓ２１で選択した処理対象フレーム画像の撮像タイミングから待ち時間（例えば、２秒）経過したタイミングが開始タイミングであり、所定時間(例えば１０秒)経過後が終了タイミングである。この変化判定期間が、この発明で言う第３の期間に相当する。変化判定時間は、上述の待ち時間と、変化判定期間とを合わせた時間である。

【0068】

変化判定機能部２５は、ｓ２３で定めた変化判定期間を複数の判定期間に分割する（ｓ２４）。例えば、変化判定期間を、２秒間隔で分割した５つの判定期間に分割する。この判定期間が、この発明で言う第３の期間を分割した分割期間に相当する。

【0069】

変化判定機能部２５は、ｓ２４で分割した判定期間毎に、ｓ２２で抽出した変化判定対象画素のエッジ強度の標準偏差を算出する（ｓ２５）。ｓ２５では、判定期間毎に、その判定期間にビデオカメラ２が撮像した処理対象フレーム画像のエッジ画像を用いる。

【0070】

変化判定機能部２５は、ｓ２２で抽出した変化判定対象画素について、判定期間毎に、この判定期間におけるエッジ強度の平均値に対する、エッジ強度の標準偏差の割合βが所定値（例えば、０．４）以内であるかどうかを判定する（ｓ２６）。

【0071】

標準偏差の割合β
＝（判定期間におけるエッジ強度の標準偏差）／（判定期間におけるエッジ強度の平均値）
である。

【0072】

変化判定機能部２５は、いずれかの判定期間において、その判定期間におけるエッジ強度の平均値に対する、エッジ強度の標準偏差の割合βが所定値以内でないと判定した変化判定対象画素をノイズと判定する（ｓ２８）。また、変化判定機能部２５は、全ての判定期間において、その判定期間におけるエッジ強度の平均値に対する、エッジ強度の標準偏差の割合βが所定値以内であると判定した判定対象画素を特定画素と判定する（ｓ２７）。ｓ２５〜ｓ２８にかかる処理は、ｓ２２で抽出した変化判定対象画素毎に行う。

【0073】

変化判定機能部２５は、ｓ２７で判定した特定画素を図示していない記憶部に記憶し（ｓ２９）、ｓ２１に戻る。ｓ２９では、今回判定した特定画素と、ｓ２１で今回選択した処理対象フレーム画像のフレーム番号と、を対応付けて、記憶部に記憶する。

【0074】

図１２に示すように落下物等にかかる画素のエッジ強度は、変化判定期間において安定するが、水溜り等にかかる画素のエッジ強度は、水溜りの形状が変化することから、変化判定期間において安定しない。図１２において、ｔ０がｓ４で変化画素として抽出されたタイミングである。また、ｔ１−ｔ３の期間が変化判定期間である。したがって、ｓ２８でノイズと判定される変化判定対象画素は、水溜り等にかかる画素である。

【0075】

また、検知対象エリアを停止することなく、走行した車両にかかる画素のエッジ強度も、変化判定期間において安定しない。したがって、変化判定機能部２５は、走行車両にかかる画素についても、ｓ２７でノイズと判定する。

【0076】

次に、障害物確定処理について説明する。図１３は、障害物確定処理を示すフローチャートである。画像処理部１３の障害物検知機能部２６が、この障害物確定処理を行う。

【0077】

障害物検知機能部２６は、処理対象フレーム画像を選択する（ｓ３１）。ｓ３１では、上述した第１の特定画素判定処理、および第２の特定画素判定処理を完了しているフレーム画像を、時系列に処理対象フレーム画像として選択する。ｓ３１にかかる処理は、処理対象フレーム画像選択機能部２１において行われるのではなく、障害物検知機能部２６において行われる。

【0078】

障害物検知機能部２６は、ｓ３１で今回選択した処理対象フレーム画像に対して、障害物検知領域を探索する（ｓ３２）。ｓ３２では、以下の条件１、および条件２に適合する探索領域の探索を行う。探索領域は、例えば、５×５画素の領域である。

【0079】

条件１：今回選択した処理対象フレーム画像において、第１の特定画素判定処理で特定画素と判定された画素であって、且つ第２の特定画素判定処理においても特定画素と判定された画素が１つ以上存在する。

【0080】

条件２：今回選択した処理対象フレーム画像を含む前後数フレームの処理対象フレーム画像（例えば、前後２フレームの処理対象フレーム画像（合計５フレーム画像））において、第１の特定画素判定処理で特定画素と判定された画素であって、且つ第２の特定画素判定処理においても特定画素と判定された画素の割合が所定の割合（例えば、８０％）を超えている。

【0081】

条件２は、小さなゴミや、ノイズ等にかかる画素を障害物として検知しないための条件である。

【0082】

障害物検知機能部２６は、ｓ３２で探索された障害物検知領域（条件１、および条件２に適合する探索領域）がなければ（ｓ３３）、ｓ３１に戻る。障害物検知機能部２６は、ｓ３２で探索された障害物検知領域があると、当該処理対象フレーム画像における背景差分画像において、今回探索された障害物検知領域を含む前景画素の領域を、障害物が撮像されている領域として検知する（ｓ３３、ｓ３４）。また、障害物検知機能部２６は、案内表示板３に対して障害物の検知にかかる通知要と判定し（ｓ３５）、s３１に戻る。ｓ３５では、管制装置４に対して障害物の検知にかかる通知要と判定しない。

【0083】

障害物検知装置１は、ｓ３５における判定に基づき、出力部１４から、案内表示板３に対して障害物の検知にかかる報知を要求する要求通知を出力する。これにより、案内表示板３が、下流側に障害物があることをドライバに通知するメッセージの表示を行う。

【0084】

このように、障害物検知装置１は、障害物を検知すると、案内表示板３に対して障害物の検知にともなう報知を迅速に要求する。したがって、案内表示板３では、ドライバに対して事故防止にかかる案内表示が迅速に行える。

【0085】

障害物検知装置１は、障害物検知機能部２６において障害物が検知されると、その障害物が予め定めた継続判定時間（例えば、１分）にわたって、移動することなく位置し続けているかどうかを判定する継続判定処理を行う。図１４は、この継続判定処理を示すフローチャートである。この継続判定処理は、障害物継続検知機能部２７が行う。

【0086】

障害物継続検知機能部２７は、障害物が検知された処理対象フレーム画像の撮像タイミングを基準にして、検知チェック待機時間毎に撮像されたフレーム画像を処理対象フレーム画像として選択する（ｓ４１）。例えば、障害物が検知された処理対象フレーム画像の撮像タイミングを基準にして、１秒毎に撮像されたフレーム画像を順次処理対象フレーム画像として選択する。ｓ４１にかかる処理は、処理対象フレーム画像選択機能部２１において行われるのではなく、障害物継続検知機能部２７において行われる。

【0087】

障害物継続検知機能部２７は、障害物が検知された処理対象フレーム画像における障害物検知領域と、ｓ４１で選択した処理対象フレーム画像における障害物検知領域と、におけるエッジの一致度を算出し（ｓ４２）、算出したエッジの一致度が所定の割合を超えているかどうかを判定する（ｓ４３）。すなわち、ｓ４３では、障害物検知機能部２６が検知した障害物が同じ位置にあるかどうかを判定している。

【0088】

障害物継続検知機能部２７は、ｓ４２でエッジの一致度が所定の割合を超えていると判定すると、継続カウント値を１カウントアップする（ｓ４４）。障害物継続検知機能部２７は、ｓ４３でエッジの一致度が所定の割合を超えていると判定しなければ、ｓ４４にかかる処理を行わない。

【0089】

障害物継続検知機能部２７は、チェック回数を１カウントアップし（ｓ４５）、チェック回数が判定回数（例えば、１０回）に達したかどうかを判定する（ｓ４６）。障害物継続検知機能部２７は、ｓ４６で判定回数に達していないと判定すると、ｓ４１に戻る。

【0090】

障害物継続検知機能部２７は、ｓ４６で判定回数に達していると判定すると、継続カウント値が所定値（例えば、５）以上であるかどうかを判定する（ｓ４７）。障害物継続検知機能部２７は、継続カウント値が所定値以上でないと判定すると、今回検知した障害物が移動したと判定し（ｓ４８）、本処理を終了する。移動した障害物は、風に飛ばされてきたレジ袋や、なんらかの理由で一時停止した車両等である。

【0091】

また、障害物継続検知機能部２７は、継続カウント値が所定値以上であると判定すると、継続カウント値、およびチェック回数をリセットした後（ｓ４９）、継続判定時間にわたる障害物の移動確認が完了したかどうかを判定する（ｓ５０）。障害物継続検知機能部２７は、ｓ５０で、継続判定時間にわたる障害物の移動確認が完了していないと判定すると、ｓ４１に戻る。

【0092】

障害物継続検知機能部２７は、継続判定時間にわたる障害物の移動確認が完了したと判定すると、継続判定時間にわたって今回検知した障害物が移動していないと判定し（ｓ５１）、本処理を終了する。

【0093】

障害物継続検知機能部２７は、ｓ４８、またはｓ５１の判定結果を管制通知要否判定機能部２９に渡す。管制通知要否判定機能部２９の動作については、後述する。

【0094】

また、車両走行状況判定機能部２８は、障害物検知機能部２６において障害物が検知されると、車両の走行異常判定処理を行う。図１５は、走行異常判定処理を示すフローチャートである。車両走行状況判定機能部２８は、障害物検知機能部２６において障害物が検知された後、処理対象フレーム画像選択機能部２１が選択した処理対象フレーム画像を用いて、検知対象エリア内における走行車両の動きを取得する（ｓ６１）。ｓ６１では、例えば、公知のオプティカルフローによって、検知対象エリアにおける走行車両の動きを取得してもよいし、公知のトラッキング技術によって、検知対象エリアにおける走行車両の動きを取得してもよい。ｓ６１では、車両の減速、加速や蛇行等を走行車両の動きとして取得する。

【0095】

車両走行状況判定機能部２８は、ｓ６１で取得した走行車両の動きに基づく走行パターンが不自然であるかどうかを判定する（ｓ６２）。

【0096】

例えば、ｓ６１で取得した走行車両の動きに基づく走行パターンと、交通流が正常であるときの車両の走行パターンと、を比較し、検知対象エリアを走行している車両の走行パターンが不自然であるかどうかを判定する。具体的には、ｓ６１で取得した走行車両の動きに基づく走行パターンと、交通流が正常であるときの車両の走行パターンとの一致度によって、検知対象エリアを走行している車両の走行パターンが不自然であるかどうかを判定する。道路上に、車両の走行の妨げになる障害物が存在する場合、車両はその障害物を避けて走行するので、減速、加速、蛇行等によって走行パターンが不自然になる。したがって、道路上に、車両の走行の妨げになる障害物が存在する場合、ｓ６１で取得した検知対象エリア内における走行車両の動きに基づく走行パターンと、記憶している交通流が正常であるときの車両の走行パターンとの一致度は小さくなる。

【0097】

この場合、車両走行状況判定機能部２８は、交通流が正常であるときの車両の走行パターンを記憶している。また、車両走行状況判定機能部２８は、交通流が正常であるときの車両の走行パターンを、障害物が検知されていないときにビデオカメラ２が撮像した動画像を処理して取得した走行車両の動きに基づいて学習する構成にするのがよい。

【0098】

車両走行状況判定機能部２８は、ｓ６２で車両の走行パターンが不自然であると判定すると、本処理を終了する。車両走行状況判定機能部２８は、ｓ６２で車両の走行パターンが不自然であると判定した判定結果を管制通知要否判定機能部２９に渡す。

【0099】

一方、車両走行状況判定機能部２８は、ｓ６２で車両の走行パターンが不自然でないと判定すると、障害物継続検知機能部２７が上述した継続判定処理を実行しているかどうかを判定する（ｓ６３）。車両走行状況判定機能部２８は、ｓ６３で障害物継続検知機能部２７が上述した継続判定処理を実行していると判定すると、ｓ６１に戻る。また、車両走行状況判定機能部２８は、ｓ６３で障害物継続検知機能部２７が上述した継続判定処理を実行していないと判定すると、本処理を終了する。

【0100】

次に、管制通知要否判定機能部２９における、管制通知要否判定処理について説明する。図１６は、管制通知要否判定処理を示すフローチャートである。管制通知要否判定機能部２９は、障害物継続検知機能部２７から障害物が移動した旨の判定結果（ｓ４８の判定結果）が渡されると、案内表示板３に対して障害物の検知にともなう報知解除の通知要と判定し（ｓ７１、ｓ７２）、本処理を終了する。

【0101】

また、管制通知要否判定機能部２９は、障害物継続検知機能部２７から障害物が継続判定時間にわたって移動していない旨の判定結果（ｓ５１の判定結果）が渡されると、管制装置４に対して障害物の検知にかかる通知要と判定し（ｓ７３、ｓ７４）、本処理を終了する。

【0102】

さらに、管制通知要否判定機能部２９は、車両走行状況判定機能部２８から、車両の走行パターンが不自然である旨の判定結果が渡されると、管制装置４に対して障害物の検知にかかる通知要と判定し（ｓ７５、ｓ７４）、本処理を終了する。

【0103】

障害物検知装置１は、ｓ７２における判定に基づき、出力部１４から、案内表示板３に対して障害物の検知にかかる報知解除を要求する要求通知を出力する。これにより、案内表示板３が、下流側に障害物があることをドライバに通知するメッセージの表示を中止する。すなわち、案内表示板３が、下流側に障害物があることをドライバに通知するメッセージを表示していない状態に移行する。これにより、案内表示板３において、誤検知された障害物にかかるメッセージがいつまでも表示されつづけることがない。

【0104】

また、障害物検知装置１は、ｓ７４における判定に基づき、出力部１４から、管制装置４に対して障害物の検知にかかる報知を要求する要求通知を出力する。これにより、管制装置４は、道路管理者に対して道路上にある障害物（検知された障害物）を取り除く等の作業を促す報知を行う。

【0105】

このように、この例にかかる障害物検知装置１は、第１の特定画素判定処理を行うことにより、天候変化や照明変化による周辺構造物の影等を障害物として誤検知するのが抑えられるとともに、第２の特定画素判定処理を行うことにより、車両が走行したことによって形状が変化した水溜り等を障害物として誤検知するのが抑えられる。

【0106】

また、この例にかかる障害物検知装置１は、障害物確定処理を行うことにより、小さなゴミや、ノイズ等にかかる画素を障害物として誤検知するのを抑えられる。

【0107】

また、この例にかかる障害物検知装置１は、継続判定処理を行うことにより、風に飛ばされてきたレジ袋や、なんらかの理由で一時停止した車両等を障害物として検知したときに、管制装置４に対して障害物の検知にかかる報知を要求する要求通知を出力するのを抑えられる。したがって、管制装置４は、風に飛ばされてきたレジ袋や、なんらかの理由で一時停止した車両等を障害物として、道路管理者に作業を促す無駄な報知が抑えられる。 さらに、この例にかかる障害物検知装置１は、走行異常判定処理を行うことによって、道路管理者に対して道路上にある障害物（検知された障害物）を取り除く等の作業を促す報知が速やかに行える。

【0108】

なお、上記の例では、画素の特徴量として、エッジの強度を用いるとしたが、画素の輝度値を特徴量として用いてもよい。この場合、エッジ画像生成機能部２２は。不要になる。

【0109】

また、障害物継続検知機能部２７、車両走行状況判定機能部２８、および管制通知要否判定機能部２９を不要にし、障害物検知機能部２６がｓ３５で案内表示板３、および管制装置４に対して障害物の検知にかかる通知要と判定する構成にしてもよい。

【符号の説明】

【0110】

１…障害物検知装置
２…ビデオカメラ
３…案内表示板
４…管制装置
１１…制御部
１２…画像入力部
１３…画像処理部
１４…出力部
２１…処理対象フレーム画像選択機能部
２２…エッジ画像生成機能部
２３…背景差分画像生成機能部
２４…出現判定機能部
２５…変化判定機能部
２６…障害物検知機能部
２７…障害物継続検知機能部
２８…車両走行状況判定機能部
２９…管制通知要否判定機能部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】