DE69213897T2

DE69213897T2 - Vorrichtung zum Messen des Abstandes zwischen Fahrzeugen

Info

Publication number: DE69213897T2
Application number: DE69213897T
Authority: DE
Inventors: Irie Tatsuji
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2012-12-10
Also published as: JP2536986B2; DE69213897D1; JPH05157558A; EP0546518B1; US5303019A; EP0546518A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Distanzmeßgerät vom optischen Typ unter Einsatzvon Bildsensoren und ein Gerät, das fortlaufend eine Distanz von einem ersten Fahrzeug zu einem anderen Fahrzeug, das sich vor dem ersten Fahrzeug bewegt, mißt (im folgenden als "Zwischenfahrzeug- Distanzmeßgerät" bezeichnet, soweit es sinnvoll ist).
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Distanzmeßgerät in einem ersten Fahrzeug zum Messen einer Distanz zu einem zweiten Fahrzeug, das sich vor dem ersten Fahrzeug bewegt, mit einem Paar von Bildsensoren, die vertikal angeordnet sind, jeweils zum Aufnehmen eines Bilds eines Objekts einschließlich des zweiten Fahrzeugs und eines Hintergrunds.
Ein derartiges Meßgerät ist aus US-A-4 749 848 bekannt, die ein Gerät beschreibt, in dem zweidimensional angeordnete Lichtempfangselemente eingesetzt werden, und bei dem die Korrelation zwischen der Beleuchtungsverteilung der durch die Lichtempfangselemente empfangenen Bilder herangezogen wird, um die Distanz zu dem in dem Bild gezeigten Objekt zu berechnen. Die Berechnungen werden im Zusammenhang mit mehreren festgelegten Abschnitten durchgeführt, die unterschiedlichen Richtungen zugeordnet sind, um die Distanzen zu den Objekten zu berechnen, die entlang mehrerer Richtungen vorliegen. Insbesondere wird das in US-4-749 848 beschriebene Gerät als selbstfahrender Roboter eingesetzt.
Ferner ist in DE-A-41 09 159 ein Spürgerät beschrieben, und zwar für das Fahrzeug, das einen Bildempfangsabschnitt zum aufeinanderfolgenden Erzeugen von Bildern des zu verfolgenden Fahrzeugs enthält, sowie einen Distanzmeßabschnitt zum Messen der Distanz zu dem zu verfolgenden Fahrzeug, ein Fensterpositioniergerät zum Auffinden des Bilds des zu verfolgenden Fahrzeugs unter unterschiedlichen Bildern anderer Objekte und ein Gerät zum Speichern eines Bilds gemäß dem Fenster in zweifacher Weise in einem Speicher. Der tatsächliche Spürvorgang erfolgt durch fortlaufendes Angleichen der Fensterposition derart, daß die Symmetrie des Bilds innerhalb des Fensters optimiert wird.
Weitere bekannte Distanzmeßgeräte vom optischen Typ unter Einsatz von Bildsensoren sind in den japanischen Patentveröffentlichungen Nr. SHO 63-38085, 63-46363 und dergleichen beschrieben. Jede dieser Geräte enthält, wie in Fig. 10 gezeigt ist, rechte und linke optische Systeme jeweils mit Linsen 1' und 2', die beabstandet zueinander mit einer Grundbreite L angeordnet sind. Bildsensoren 3' und 4' sind jeweils an der Stelle der Brennweite der Linsen 1' und 2' angeordnet. Ein Signalprozessor 51 berechnet eine Distanz zu einem Objekt 52 ausgehend von dem Fahrzeug mit dem Distanzmeßgerät (als Fahrzeug mit Meßgerät bezeichnet), in dem durch die Bildsensoren 3 und 4 empfangene Bildsignale verarbeitet werden.
Nun wird das Prinzip zum Messen der Distanz bis zu dem Objekt 52 beschrieben. Der Signalprozessor 51 empfängt die Bildsignale von den Bildsensoren 3 und 4, die Bilder des Objekts 52 darstellen und jeweils durch die Sensoren 3 und 4 über die Linsen 1 und 2 gebildet werden. Der Prozessor überlagert anschließend elektrisch diese Bidsignale der Bildsensoren 3 und 4, in dem er diese verschiebt, und berechnet anhand der folgenden Gleichung eine Distanz R von dem Fahrzeug mit dem Meßgerät zu dem Objekt 52 auf der Grundlage der trikonometrischen Messung anhand des Umfangs (d) der Verschiebung, die dann vorliegt, wenn die Bildsignale am meisten miteinander übereinstimmen.

[Formel 1]

R = (f x L)/d
Andererseits ist ein Verfahren zum Verfolgen des vorherfahrenden Fahrzeugs, das durch die Bildsensoren erfaßt wird, beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. SHO 60-33352 beschrieben. Ein Merkmal dieses Geräts besteht darin, daß ein Bild eines Ziels auf dem Bildschirm einer Anzeigeeinheit dadurch verfolgt wird, daß ein Anwender manuell einen Folgeabschnitt (- fenster) festlegt, der das Ziel auf dem Bildschirm einschließt, während er den Bildschirm überwacht.
Das bekannte Distanzmeßgerät ist derart aufgebaut, daß die Distanz zwischen dem ersten Fahrzeug und dem Objekt durch Vergleich der durch das rechte und linke optische System aufgenommene Bilder erhalten wird. Demnach liegt dann, wenn die Zwischenfahrzeugdistanz zu dem voranfahrenden Fahrzeug gemessen wird, während sich das erste Fahrzeug mit dem Distanzmeßgerät bewegt, in einer Situation, in der sich andere Fahrzeuge rechts oder links von dem vorausfahrenden Fahrzeug entlang derselben Richtung bewegen, ein Problem dahingehend vor, daß der Anwender des ersten Fahrzeugs nicht feststellen kann, welches der Fahrzeuge zu erfassen ist.
Ferner stellt beim Beginn des Suchvorgangs für das Bild des vorausfahrenden Fahrzeugs der Anwender manuell ein Fenster für das Suchbild an dem Anzeigebildschirrn mit Hilfe eines Joysticks oder eines Suchstabs unter Beachtung des Bildschirms ein. In diesem Zeitpunkt wird seine Aufmerksamkeit von der Vorwärtsrichtung abgelenkt, was zum Auftreten eines Verkehrsunfalls führen kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde zum Beseitigen der oben beschriebenen Probleme geschaffen. Insbesondere besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines Zwischenfahrzeugdistanzmeßgeräts, das Funktionen eines Kantengeräts zum Messen einer Zwischenfahrzeugdistanz vom optischen Typ und eines bekannten Geräts zum Suchen eines vorauseilenden Fahrzeugs aufweist, und das sich so betreiben läßt, daß nach dem Aufnehmen eines Zielbilds eine Distanz zu dem Ziel durch das Meßgerät fortlaufend solange messen läßt, wie dieses in einem Bereich eines Bildsensors vorliegt, und daß sich ein Zielfahrzeug aus mehreren Fahrzeugen erfassen läßt, die sich vor dem Fahrzeug mit dem Meßgerät bewegen, und daß sich ein Fenster zum Suchen eines Bilds eines vorausfahrenden Zielfahrzeugs automatisch ohne irgendeine Überwachung der Anzeigevorrichtung festlegen läßt.
Diese Aufgabe wird für ein Distanzmeßgerät der eingangs genannten Art gelöst durch eine erste Distanzdetektorvorrichtung zum Vergleichen von Bildsignalen, die in den Distanzmeßfenstern enthalten sind, mit Bildsignalen, die in Vergleichsgebieten enthalten sind, jeweils gemäß den Distanzmeßfenstern, zum Erfassen jeder Distanz zu einem Teil des zweiten Fahrzeugs, der in jedem der Distanzmeßfenster des ersten Fahrzeugs vorliegt, eine Symmetriedetektorabschnitt-Einstellvorrichtung zum Festlegen eines Symmetriedetektorabschnitts bei einer festgelegten Position in einem Symmetriedetektorgebiet, das in dem durch einen der Bildsensoren aufgenommenen Bild vorliegt, eine symmetriedetektorvorrichtung zum Detektieren der Symmetrie in jeden Symmetriedetektorabschnitt, und eine Schätzvorrichtung zum Schätzen des Vorliegens und der Position des zweiten Fahrzeugs in dem Bild, das von einem der Bildsensoren aufgenommen wird, auf der Grundlage von durch die Symmetriedetektorvorrichtung und die erste Distanzdetektorvorrichtung erfaßten Daten.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeugzwischendistanz-Meßgerät enthält ein Paar von Bildsensoren, die im wesentlichen vertikal angeordnet sind, zum Aufnehmen eines Bilds eines vorausfahrenden (zweiten) Fahrzeugs, sowie eine Fenstereinstellvorrichtung zum Einstellen mehrerer Fenster in dem Bild, eine Distanzdetektorvorrichtung zum Berechnen von Distanzen zwischen dem (ersten) Fahrzeug mit dem Meßgerät und Objekten, die durch die Fenster erfaßt werden, eine Symmetriedetektorvorrichtung zum Detektieren der Symmetrie eines Bildsisgnals in einem Bereich innerhalb eines Bilds, eine Schätzvorrichtung zum Schätzen des Vorliegens eines vorausfahrenden Fahrzeugs und der Stelle des vorausfahrenden Fahrzeugs unter Einsatz des Ergebnisses der Symmetriebeurteilung und der Distanzdaten.
Das Fahrzeugzwischendistanz-Meßgerät enthält eine Suchfenster-Einstellvorrichtung zum automatischen Einstellen eines Suchfensters in der Größe, die von der Distanz bis zu dem vorausfahrenden Fahrzeug abhängt, und zwar anhand der geschätzten Position des vorausfahrenden Fahrzeugs, eine Bildsuchvorrichtung zum Suchen/Tracen eines-Bilds eines vorausfahrenden Fahrzeugs in dem Suchfenster und eine Suchdistanz-Detektorvorrichtung zum Detektieren einer Distanz bis zu dem vorausfahrenden Fahrzeug, das in dem Suchfenster vorliegt.
Insbesondere mißt das Fahrzeugzwischendistanz-Meßgerät gemäß der Erfindung die Distanz bis zu Zielpunkten, die durch die Fenster erfaßt werden, und zwar derart, daß durch die Bildsensoren vertikal benachbarte Bildsignale aufgenommen werden, daß das Bildsignal in jedem Fenster mit einem Referenzsignal derart verglichen wird, daß elektrisch eine Verschiebung dieser Bilder festgestellt wird, und daß das Ergebnis der Vorgehensweise eines trigonometrischen Meßverfahrens unterzogen wird. Auf der Grundlage eines Meßergebnisses wird das Vorliegen oder das Nichtvorliegen eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder anderer Zielpunkte und eine grobe Position des vorausfahrenden Fahrzeugs überwacht. Die Symmetriedetektorvorrichtung erfaßt einen Bereich mit guter Rechts- und Linkssymmetrie in dem Bildbereich und bestimmt die Position des erfaßten Bereichs als Position, bei der das vorausfahrende Fahrzeug vorliegt. Anschließend schätzt die Schätzvorrichtung das Vorliegen und die Position des vorausfahrenden Fahrzeugs in dem Sensorbild auf der Grundlage der derart erhaltenen Daten.
Nachdem die Position des vorausfährenden Fahrzeugs anhand des Bildsensors geschätzt ist, wird ein Suchfenster in Übereinstimmung mit der Distanz zu dem vorausfahrenden Fahrzeug auf der Grundlage der geschätzten Position bestimmt, und anhand des festgelegten Suchfensters wird eine Distanz bis zu dem vorausfahrenden Fahrzeug während des Suchvorgangs für ein Bild eines vorausfahrenden Fahrzeugs erfaßt.
Demnach kann das System dann, wenn mehrere vorausfahrende Fahrzeuge vorliegen, das vorausfahrende Fahrzeug bestimmen, bei dem eine Distanzmessung durchzuführen ist. Ferner wird ein Bild in einer solchen Art und Weise geführt, daß ein Suchfenster zum Einschließen des festgelegten vorausfahrenden Fahrzeugs an der Position festgelegt wird, an der das vorausfahrende Fahrzeug neu vorliegt, und die Distanz zwischen dem Fährzeug mit dem Meßgerät und dem vorausfahrenden Fahrzeug, das von dem Suchfenster eingeschlossen ist, wird erfaßt. Demnach läßt sich das Suchfenster zum Bestimmen des Bilds des vorausfahrenden Fahrzeugs autorntaisch festlegen. Dies gewährleistet ein sicheres Fahren.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines Aufbaus eines Fahrzeugzwischendistanz-Meßgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein Diagramm zum Darstellen mehrerer Distanzmeßfenster, die an dem Bildschirm einer Anzeigeeinheit angezeigt werden;
Fig. 3 zeigt ein Diagramm zum Darstellen der Anzeige mit Fenstern auf dem Bildschirm, bei dem ein vorausfahrendes Fahrzeugbild angezeigt wird;
Fig. 4 zeigt ein Diagramm zum Darstellen der Vergleichskriterien bei den Bildsignalen, die mit den Referenzbildsignalen in den Distanzmeßfenstern zu vergleichen sind;
Fig. 5 zeigt ein Diagramm zum Darstellen des Symmetriedetektorfensters und des Symmetriedetektorgebiets, in dem das Symmetriedetektorfenster verschoben wird;
Fig. 6 zeigt ein Diagramm zum Darstellen des großen Symmetriedetektorfensters und des Symmetriedetektorgebiets;
Fig. 7 zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines Zustands, daß ein Suchfenster gemäß einem Bild eines vorausfahrenden Fahrzeugs festgelegt wird;
Fig. 8 zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines Zustands, in dem ein großes Suchfenster auf ein Bild eines vorausfahrenden Fahrzeugs gerichtet ist;
Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm zum Darstellen des Betriebs des Fahrzeugzwischendistanz-Meßgeräts;
Fig. 10 zeigt ein Diagramm zum Darstellen des Aufbaus eines bekannten Fahrzeugzwischendistanz-Meßgeräts.

Detailierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsforrn

Ausführungsform 1

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, bilden durch eine Grundlinie L getrennte Linsen 1 und 2 jeweils ein oberes und unteres optisches System. Die zweidimensionalen Bildsensoren 3 und 4 sind jeweils im Zusammenhang mit den Linsen 1 und 2 angeordnet. Ein vorausfahrendes Motorfahrzeug 5 wird gesucht/getraced.
Analog/Digital-(A/D)-Umsetzer 6 und 7 setzen die von den Bildsensoren 3 und 4 ausgegebenen Analogsignale in digitale Signale um. Speicher 8 und 9 speichern die jeweils von den A/D-Umsetzern 6 und 7 ausgegebenen Signale. Ein Mikrocomputer 10 ist mit den Speichern 8 und 9 verbunden, sowie mit einem im folgenden beschriebenen Anzeigeschirm 11 und einer Fenstereinstelleinheit 12. Die Anzeige 11 ist zum Anzeigen eines Bildes vorgesehen, das durch den oberen Bildsensor 3 unter Steuerung des Mikrocomputers 10 aufgenommen wird. Die Fenstereinstelleinheit 12, die mit der Anzeige 11 verbunden ist, bestimmt ein Fenster zum Spezifizieren eines einer Distanzmessung unterzogenen Objekts an der Anzeige. Die Fenstereinstelleinheit 12 ist mit einem Bildsuch- Befehlsschalter 13 verbunden, der durch einen Fahrer betätigt wird.
Bei dem Fahrzeugzwischendistanz-Meßgerät, das derart aufgebaut ist, liegt die Fenstereinstelleinheit 12 dann, wenn ein Fahrer den Bildsuch-Befehlsschalter 13 betätigt, mehrere Distanzmeßfenster 21, 22, 23, 24, 25 und 26 bei der Anzeige 11 fest, wie in Fig. 2 gezeigt ist, zum visuellen Darstellen eines Bilds einer Sicht, die sich vor dem Gerät führenden Fahrzeug ergibt, und die durch den oberen Bildsensor 4 aufgenommen wird. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die an festgelegten Positionen des Bildschirms angeordneten Fenster horizontal und mit gleicher Distanz in einer Linie feldweise angeordnet. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird dann, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeugbild 5a auf dem Bildschirm auftaucht, das Fahrzeugbild durch diese Fenster 21 bis 26 eingefangen.
Mit den Fenstern erfolgt die Messung bis zu dem Objekt, das mit Hilfe dieser Fenster erfaßt wird. Das Distanzmeßverfahren wird anhand eines typischen Falls beschrieben, bei dem unter Einsatz des Fensters 24 das vorausfahrende Fahrzeugbild 5a erfaßt wird. Zu Beginn liest der Mikrocomputer 10 ein Bildsignal in dem Bild aus dem Speicher 91 und er benützt das Bildsignal als Referenzbildsignal für eine Distanzberechnung.
Wie sich aus der Darstellung in Fig. 4 erkennen läßt, entspricht der Bereich in dem Speicher 8 im Zuammenhang mit der Distanzberechnung einem Vergleichsbereich 30, gemäß der Anordnung des Distanzmeßfensters 24. Der Bereich 30 ist ein Bereich, der sich aus einer vertikalen Ausdehnung des dem Fenster 24 ensprechenden Bereichs ergibt.
Insbesondere liest der Mikrocomputer 10 den Speicherbereich 30 in dem Speicher 8, in dem das Bildsignal des unteren Bildsensors 3 gemäß dem Fenster 24 gespeichert ist, damit das Bildsignal des Speicherbereichs 30 im Zusammenhang mit dem Referenzbildsignal 24 Pixel für Pixel verschoben wird, um die Differenzen zwischen den entsprechenden Pixeln der Bilder -stufenweise zu erfassen, um hierdurch eine Gesamtsumme der Absolutwerte der Differenzen zu bestimmen. Dies bedeutet, daß eine Stelle in dem Speicherbereich 30, die dem Bild des Fensters 24 am nächsten kommt, dadurch erhalten wird, daß die Bildsignale Pixel für Pixel verschoben werden.
Unter der Annahme, daß die Pixelzahl n einem Verschiebungsumfang entspricht, während die zugeordneten Pixel nacheinander verglichen werden, und daß die Gesamtsumme der Absolutwerte der Differenzsignale einen Minimalwert annimmt, und unter der zusätzlichen Annahme, daß der Pixelabstand P, die Grundlänge L des optischen Systems und die Brennweite f der Linsen 1 und 2 gegeben sind, wird eine Distanz R von dem Meßgeräte führenden Fahrzeug zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 5 durch die folgende Gleichung ausgedrückt. Hierdurch läßt sich die Distanz R von dem geräteführenden Fahrzeug zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 5 messen.

[Formel 2]

R = (f x L)/(n x P)
Im Zusammenhang mit den Distanzmeßfenstern 23 und 25 zum Erfassen des Bilds des vorausfahrenden Fahrzeugs 5a wird die Distanz R durch das gleiche System gemessen. Im Zusammenhang mit den Distanzmeßfenstern 21, 22 und 26, die ein Objekt ohne ein vorausfahrendes Fahrzeug 5 erfassen, wird die durch die Fenster erfaßte Distanz zu dem Objekt gemessen.
Demnach werden die durch die Distanzmeßfenster 21 bis 26 auf dem Bildschirm 11 angezeigten Objekte, wie in Fig. 4 gezeigt ist, mit dem Bild in den Vergleichsbereichen 27 bis 32 gemäß den zugeordneten Fenstern verglichen, wodurch das Messen der Entfernungen zu den Objekten erfolgt, die durch die Fenster 21 bis 26 erfaßt werden.
Der Mikrocomputer 10 vergleicht die Meßwerte der Fenster 21 bis 26 miteinander, und wählt beeinanderliegende Fenster mit einer gleichen Meßentfernung, die relativ kurz ist. In anderen Worten ausgedrückt, werden die Distanzmeßfenster 23, 24 und 25 ausgewählt, die Objekte innerhalb einer kürzeren Entfernung erfassen, als diejenigen, die auf einen Hintergrund gerichtet sind. Es wird davon ausgegangen, daß das vorausfahrende Fahrzeug 5 an den Stellen der Fenster 23, 24 und 25 vorliegt, solange sich nicht die Meßwerte dieser Fenster plötzlich über die Zeit verändern. In einem Fall, in dem das im Hinblick auf die Entfernung zu messende Objekt ein Motorfahrzeug ist, ist die Silhouette des Fahrzeugs im allgemeinen symmetrisch. Unter Einsatz eines solchen Merkmals erfaßt das System die Symmetrie in dem Bereich, in dem die Distanzmeßfenster 21 bis 26 festgelegt sind, und ist bestimmt, das Vorliegen und die Position des Bilds des vorausfahrenden Fahrzeugs 5 bei der Anzeige 11, zusätzlich zu der Distanzinformation.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, wird ein Symmetriedetektorabschnitt 33 mit einer von der Entfernung R abhängigen Größe gebildet, auf der Grundlage der durch die Fenster 23, 24 und 25 zum Erfassen des vorausfahrenden Fahrzeugs 5 erhaltenen Distanzdaten, wie in Fig. 5 gezeigt ist. In dem Speicher 9 wird der Symmetriedetektorabschnitt 33 innerhalb eines Symmetriedetektorgebiets 34 verschoben, der die Distanzmeßfenster 21 bis 26 enthält. Durch die Verschiebungsbewegung des Symmetriedetektorabschnitts 33 wird die Gleichung (3) für das Bildsignal in dem Symmetriedetektorabschnitt 33 ausgewertet, damit die Symmetrie der Silhouette des Fahrzeugs bewertet wird.
In der Gleichung (3) stellt S(i, j) ein Bildsignal in dem Symmetriedetektorgebiet 34 dar, und diese Größe drückt eine optische Dichte in 256 Graustufen aus. Pixelzahlen m und n stellen die Breite und die Höhe des Symmetriedetektorabschnitts 33 dar. Die Pixelzahl w stellt die Breite des Symmetriedetektorgebiets 34 dar. Es gilt k = 1, 2, ..., b - m. [Formel 3]
Die beste Symmetrie wird bei der Position erzielt, bei der der Wert von Ak am kleinsten ist. Tatsächlich liegen einige Silhouetten mit Symmetrie vor, aussschließlich des vorausfahrenden Fahrzeugs 5. Demnach weist das Berechnungsergebnis der Gleichung (3) einige Minimalwerte auf. Die Positionen der Minimalwerte sind Kandidaten für die Position des vorausfahrenden Fahrzeugs 5.
Das vorausfahrende Fahrzeug 5 oder dessen Position läßt sich aus den Kandidatenpunkten auf der Grundlage von Stabilitätsdaten im Hinblick auf die verstreichende Zeit und Distanzdaten der Fenster 21 bis 26 auswählen. Hierdurch wird die Position des Bilds des vorausfahrenden Fahrzeugs 5a an der Anzeige 11 bestimmt.
Ein Suchfenster 35 wird, wie in Fig. 7 gezeigt ist, an der bestimmten Position bei der Anzeige 11 durch die Fenstereinstelleinheit 12 festgelegt. Das Suchfenster 35 weist dieselbe Größe wie der Symmetriedetektorabschnitt 33 auf, der gemäß den Meßwerten der Distanzmeßfenster 23, 24 und 25 festgelegt ist.
Die Größe des Bilds des vorausfahrenden Fahrzeugs 5a variiert gemäß der Distanz R zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 5. Ist der Distanzmeßwert groß, so wird das Suchfenster 35 mit geringer Größe eingestellt. Ist der Meßwert klein, so wird ein Symmetriedetektorabschnitt 33a mit einer großen Größe festgelegt, wie in Fig. 6 gezeigt ist. In diesem Fall liegt der Symmetriedetektorbereich 34a, wie in Fig. 6 gezeigt, vor, so daß ein großes Suchfenster 35a festgelegt wird, wie in Fig. 8 gezeigt ist.
Nachdem das Suchfenster 35 zum Einschließen des Bilds des vorausfahrenden Fahrzeugs 5a wie oben beschrieben festgelegt ist, erfolgt durch das Suchfenster 35 das Suchen/Tracen des Bilds des vorausfahrenden Fahrzeugs 5a. Dieser Bildsuchbetrieb stimmt mit demjenigen der bekannten Vorrichtung überein, die in der japanischen Patentoffenlegungs-Veröffentlichung Nr. SHO 60-33352 und der japanischen Patentoffenlegungs-Veröffentlichung Nr. HEI 1- 35305 beschrieben ist. Es erfolgt keine weitere Erklärung hiervor.
Ferner wird eine Distanz zwischen dem durch das Suchfenster 35 erfaßten vorausfahrenden Fahrzeug 5 und dem das Meßgerät führenden Fahrzeug erfaßt. Bei dem Erfassungsvorgang wird ein Bildsignal in dem Suchfenster 35 zum Suchen des Bilds des vorausfahrenden Fahrzeugs 5a als Referenzbildsignal zum Berechnen der Fahrzeugzwischendistanz benützt. Ferner werden die zugeordneten Pixel der vertikalen Bildsignale aufeinanderfolgend verglichen, und das Prinzip der trigonometrischen Messung in der Weise benützt, wie es im Zusammenhang mit der Gleichung (2) beschrieben wurde. Das Suchfenster 35 verfolgt das Bild des vorausfahrenden Fahrzeugs 5a selbst dann, wenn sich das Fahrzeugbild 5a bewegt, um jede Spur an der Anzeige 11 darzustellen, und es erfolgt fortlaufend die Erfassung der Fahrzeugzwischendistanz zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug 5 und dem Meßgerät führenden Fahrzeug 5.
Der obige Betrieb läßt sich anhand eines Flußdiagramms erläutern, das in Fig. 9 gezeigt ist. In dem Fall, in dem ein vorausfahrendes Fahrzeug 5 an einer vor dem Meßgerät führenden Fahrzeug liegenden Stelle auftritt, betätigt ein Fahrer den Bildsuch-Befehlsschalter 13 (Schritt 101). Bei Empfang eines Bildsuch-Befehlssignals von dem Schalter steuert der Mikrocomputer 10 die Fenstereinstelleinheit 12 derart, daß diese die mehreren Distanzmeßfenster 21 bis 26 an vorgegebenenn Positionen der Anzeige 11 festlegt (Schritt 102). Dann mißt er die Entfernungen von dem Meßgerät führenden Fahrzeug zu den durch die Fenster 21 bis 26 erfaßten Objekten (Schritt 103).
Die gemessenen Distanzdaten und die Fensterpositionen werden in dem Speicher abgelegt (Schritt 104). Aus diesen Fenstern 21 bis 26 werden benachbarte Fenster ausgewählt, die eine relativ kurze Entfernung aufweisen und im wesentlichen die gleichen Meßwerte liefern. Das Vorliegen des vorausfahrenden Fahrzeugs 5 wird auf der Grundlage der ausgewählten Fenster geschätzt (Schritt 105). Anschließend wird der Symmetriedetektorabschnitt 33 mit einer von der gemessesnen Entfernung abhängigen Größe gebildet, und dieser erfaßt die Symmetrie der Silhouette des vorausfahrenden Fahrzeugs in dem Symmetriedetektorgebiet 34. Weiterhin werden die Kandidatengebiete für das vorausfahrende Fahrzeug 5 aufgenommen (Schritt 106). Das System bestimmt das Bild des vorausfahrenden Fahrzeugs 5a unter Einsatz der Symmetriestabilität und der Distanzdaten (Schritt 107). Die Distanzmeßfenster 21 bis 26 werden an der Anzeige 11 gelöscht (Schritt 108). Das Suchfenster 35 mit der in Abstimmung mit der Fahrzeugzwischendistanz gewählten Größe wird an der derart festgelegten Position eingestellt (Schritt 109). Anschließend wird die durch das Suchfenster 35 erfaßte Distanz zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug 5 und dem Meßgerät führenden Fahrzeug fortlaufend erfaßt (Schritt 110: das System kehrt zu dem Schritt 109 nach dem Durchführen des Schritts 110 zurück)
Wie oben beschrieben, wird ein vor dem Meßgeräte führenden Fahrzeug vorausfahrendes Fahrzeug durch ein Paar eines oberen und unteren optischen Systems aufgenommen. Eines der durch den Bildsensor aufgenommenen Bilder wird angezeigt, während mehrere Distanzmeßfenster an festgelegten Positionen des Bildschirms eingestellt werden. Distanzen von dem Meßgerät führenden Fahrzeug zu den durch die Distanzmeßfenster eingefangenen Objekte werden gemessen. Die Symmetrie der Bilds wird erfaßt. Hierdurch wird das Vorliegen und die Position des vorausfahrenden Fahrzeugs geschätzt.

Claims

1. Distanzmeßgerät, das auf einem ersten Fahrzeug installiert ist, zum Messen einer Distanz zu einem zweiten Fahrzeug, das sich vor dem ersten Fahrzeug bewegt, enthaltend:

a) ein Paar von Bildsensoren (3, 4), die vertikal angeordnet sind, jeweils zum Aufnehmen eines Bilds (5a) eines Objekts mit dem zweiten Fahrzeug (5) und eines Hintergrunds,

dadurch gekennzeichnet, daß

b) eine Fenstereinstellvorrichtung (12) zum Einstellen mehrerer Distanzmeßfenster (21 - 26) jeweils an vorgegebenen Positionen in dem durch eines der Bildsensoren (3, 4) aufgenommenen Bilds (5a) vorgesehen ist, sowie

c) eine Vergleichsgebiet-Einstellvorrichtung (10) zum Einstellen mehrerer Vergleichsgebiete (27 - 32), jeweils gemäß den Distanzmeßfenstern (21 - 26), und zwar in einem anderen Bild, das durch den anderen Bildsensor (4, 3) - aufgenommen ist,

d) eine erste Distanzdetektorvorrichtung (10) zum Vergleichen von Bildsignalen, die in den Distanzmeßfenstern (21 - 26) enthalten sind, mit Bildsignalen, die in Vergleichsgebieten (27 - 32) enthalten sind, jeweils gemäß den Distanzmeßfenstern (21, 26), zum Erfassen jeder Distanz (R) zu einem Teil des zweiten Fahrzeugs (5), der in jedem der Distanzmeßfenster (21 - 26) des ersten Fahrzeugs vorliegt,

e) eine Symmetriedetektorabschnitt-Einstellvorrichtung (10) zum Festlegen eines Symmetriedetektorabschnitts (33) bei einer festgelegten Position in einem Symmetriedetektorgebiet (34), das in dem durch einen der Bildsensoren (3, 4) aufgenommenen Bild (5a) vorliegt,

f) eine Symmetriedetektorvorrichtung (10) zum Detektieren der Symmetrie in jeden Symmetriedetektorabschnitt (33), und

g) eine Schätzvorrichtung (10) zum Schätzen des vorliegens und der Position des zweiten Fahrzeugs (5) in dem Bild (5a), das von einem der Bildsensoren (3, 4) aufgenommen wird, auf der Grundlage von durch die Symmetriedetektorvorrichtung (10) und die erste Distanzdetektorvorrichtung (10) erfaßten Daten.

2. Distanzmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schätzvorrichtung (10) angrenzende Distanzmeßfenster (21 - 26) mit der gleichen und der kürzesten Distanz als Distanzmeßfenster (21 - 26) mit dem zweiten Fahrzeug (5) auswählt, und daß die Schätzvorrichtung (10) den Symmetriedetektorabschnitt (33) des Symmetriedetektorgebiets (34) für die Symmetrieerfassung gemäß der detektierten Distanz (R) der aneinandergrenzenden Distanzmeßfenster (21 - 26) bestimmt.

3. Distanzmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schätzvorrichtung (10) die Position des zweiten Fahrzeugs (5) in dem durch einen der Bildsensoren (3, 4) aufgenommenen Bild (5a) auf der Grundlage einer Stabilität der Symmetrie der erfaßten Distanzen (R) bestimmt.

46 Distanzmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine Suchfenster-Einstellvorrichtung (12) zum automatischen Einstellen eines Suchfensters (35) mit dem zweiten Fahrzeug enthält, und daß die Größe gemäß der Distanz (R) bis zu dem zweiten Fahrzeug (5) gewählt ist, sowie eine Suchvorrichtung (10) zum Suchen des zweiten Fahrzeugs (5) in dem durch einen der Bildsensoren (3, 4) aufgenommenen Bild (5a) mit dem Suchfenster (35), und eine zweite Distanzdetektorvorrichtung (10) zum Detektieren einer Distanz (R) bis zu dem zweiten Fahrzeug (5) in dem Suchfenster (35).

5. Distanzmeßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Suchfensters (35) der Größe des Symmetriedetektorabschnitts (33) entspricht.

6. Distanzmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine Anzeigevorrichtung (11) enthält, zum Anzeigen des durch einen der Bildsensoren (3, 4) aufgenommenen Bilds (5a), sowie zum Anzeigen der Distanzmeßfenster (21 - 26).