JP2000002528A - 車両用距離測定装置 - Google Patents
車両用距離測定装置Info
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Abstract
量の原理に基づく演算により、対象物までの距離を演算
する距離演算手段とを備える車両用距離測定装置におい
て、距離演算の信頼度が高いときには先行車の確認に要
する時間を極力短縮可能とする。 【解決手段】距離演算手段9による演算で対象物4まで
の距離を得ている状態の持続時間が確認時間を超えるの
に応じて先行車が先行車確認手段13により確認され、
距離演算手段9による演算距離の信頼性を判定する距離
信頼性判定手段15で演算距離の信頼性が高いと判断さ
れたときに、先行車確認手段13の前記確認時間を短く
するように前記確認時間が確認時間変更手段16で変更
される。
Description
それらの光学系からの画像をそれぞれ結像せしめる一対
のイメージセンサと、両イメージセンサ上に結像した一
対の画像の画像信号を比較して両画像の光軸からのずれ
量を演算する相関演算手段と、該相関演算手段で得た前
記ずれ量を用いた三角測量の原理に基づく演算により対
象物までの距離を演算する距離演算手段とを備える車両
用距離測定装置に関し、特に、自車の前方に先行車が存
在するか否かを確認する手段を備えた車両用距離測定装
置に関する。
特開平6−255391号公報等で既に知られており、
この従来技術では、対象物までの距離の一定制御周期毎
の変化に基づいて、自車の前方に先行車が存在するか否
かを確認している。
ものでは、先行車までの演算距離に間違いが少ないと思
われる場合でも、先行車確認のためには一定の時間がか
かってしまい、自車および先行車間の距離が短いときに
先行車確認後の処理が遅れることがある。
のであり、先行車までの距離演算の信頼度が高いときに
は先行車の確認に要する時間を極力短縮し得るようにし
た車両用距離測定装置を提供することを目的とする。
に、請求項1記載の発明は、一対の光学系と、それらの
光学系からの画像をそれぞれ結像せしめる一対のイメー
ジセンサと、両イメージセンサ上に結像した一対の画像
の画像信号を比較して両画像の光軸からのずれ量を演算
する相関演算手段と、該相関演算手段で得た前記ずれ量
を用いた三角測量の原理に基づく演算により対象物まで
の距離を演算する距離演算手段とを備える車両用距離測
定装置において、前記距離演算手段による演算で対象物
までの距離を得ている状態の持続時間が確認時間を超え
るのに応じて先行車を確認する先行車確認手段と、前記
距離演算手段による演算距離の信頼性を判定する距離信
頼性判定手段と、該距離信頼性判定手段で演算距離の信
頼性が高いと判断したときには前記確認時間を短くする
ようにして前記先行車確認手段による確認時間を変更す
る確認時間変更手段とを含むことを特徴とする。
による判定結果に応じて、先行車確認手段による先行車
の確認時間が変更されることになり、距離演算手段によ
る演算距離の信頼性が高いときには先行車の確認を速や
かに行なうことができる。
記載の発明の構成に加えて、前記距離演算手段は、前記
両イメージセンサ上にそれぞれ結像した全体画像を複数
に分割して設定した複数の計算ウインドについて距離演
算を個別に実行可能であり、前記距離信頼性判定手段
は、前回の演算距離との距離差を所定範囲内として今回
の距離を演算した計算ウインドの個数が大となるほど信
頼性が高いと判定するようにして前記信頼性を判定する
ことを特徴とする。
は、全体画像のうちで前回の演算距離との距離差が所定
範囲内にある部分が大となるほど信頼性が高いと判断す
ることになり、先行車までの距離が短くなるにつれて先
行車の像が前記全体画像内に占める割合が大となるの
で、先行車までの距離が近いほど信頼性が高いとして距
離演算の信頼性を確実に判定することができる。
は2記載の発明の構成に加えて、前記両光学系で定まる
視野内での演算対象となる領域である追尾ウインドなら
びに追尾ウインドの下部を含んで前記視野内の下部に他
物体を検出するための他物体検出ウインドを前記相関演
算手段での相関演算にあたって設定するウインド決定手
段と、前記他物体検出ウインドに対応した前記距離演算
手段による距離演算結果に基づいて他物体の有無を検出
する他物体検出手段と、該他物体検出手段による他物体
の検出に応じて前記先行車確認手段による先行車確認を
抑制する抑制信号を出力する確認抑制手段とを含むこと
を特徴とする。
している対象物と、自車との間に他物体が存在するか否
かを検出し、他物体を他物体検出手段で検出したときに
先行車確認手段による確認を抑制している。したがって
追尾ウインド内に対象物を捕捉している限り、他物体検
出ウインド内に他物体を検出しなければ、先行車確認を
継続することができる。
3記載の発明の構成に加えて、前記確認抑制手段は、抑
制信号を所定時間継続して出力することを特徴とし、か
かる構成によれば、先行車両に比べて小さくかつ検出が
不安定である自動二輪車や自転車等が自車および先行車
両間に存在し、自動二輪車や自転車等を一時的に検出で
きなくなった場合にも先行車の確認抑制を継続すること
ができる。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
すものであり、図1は距離測定装置の構成を示すブロッ
ク図、図2は距離測定原理を説明するための図、図3は
ウインド配置を示す図、図4は距離判定を説明するため
の図3に対応した図、図5はウインド決定手段での追尾
ウインド設定手順を示すフローチャート、図6は先行車
確認手段での先行車確認処理手順を示すフローチャー
ト、図7は信頼性による確認時間の変化を示すグラフで
ある。
A,1Bが、車両の車室内でたとえばフロントガラスの
後方側に配置されており、これらの撮像手段1A,1B
で得られた先行車両等の対象物4の画像信号は、個別の
A/D変換器5A,5Bでデジタル信号に変換され、さ
らに個別の画像記憶手段6A,6Bにそれぞれ記憶され
る。
レンズを含む光学系2A,2Bと、それらの光学系2
A,2Bの焦点距離fだけ後方に配置されるイメージセ
ンサ3A,3Bとでそれぞれ構成されるものであり、両
光学系2A,2Bは、基線長BLだけ上下に間隔をあけ
て配置される。
自車の前方に存在する先行車両等の対象物4が光学系2
A,2Bによりイメージセンサ3A,3B上に結像され
ることになるが、イメージセンサ3A,3Bは、たとえ
ば多数の画素が二次元平面に分散された二次元のCCD
やPDである。
A,3Bで得られた全体画像中に、画像記憶手段6A,
6Bにストアされた画像信号のうち一部を切り取って距
離演算の対象とするための追尾ウインドWPが、図3で
示すように、ウインド決定手段7により定められ、この
追尾ウインドWP内の画像信号が画像記憶手段6A,6
Bから相関演算手段8に入力される。
は、図3で示すように、予め複数の計算ウインドWC…
が設定されており、相関演算手段8では、追尾ウインド
WP内の各計算ウインドWC…、たとえば図3にあって
は、WC1〜WC8毎に、両イメージセンサ3A,3B
から得られた輝度データの相関が最も一致する点でのシ
フト量nを得るための演算が実行される。
ンドWC1〜WC8毎に両イメージセンサ3A,3Bの
画像の一方をシフトさせるか、両イメージセンサ3A,
3Bの画像の両方を交互にシフトさせるようにして両画
像信号の引き算を実行し、両画像データが最も一致した
とき、すなわち相関値が最小となったときのシフト量n
を得る演算が行なわれる。而して、前記シフト量nは、
図2で示すように、下方のイメージセンサ3Aから得ら
れた画像信号の光学系2Aの光軸からのずれ量nAと、
上方のイメージセンサ3Bから得られた画像信号の光学
系2Bの光軸からのずれ量nBとの和として得られるこ
とになる。また上記シフト量nの算出にあたって、イメ
ージセンサ3A,3Bでの画素間の間隔により分解能が
定まってしまうので、分解能を向上するために前記間隔
間の補間を行なってシフト量nを補正するようにしても
よい。
離記憶部11と、距離判定部12とを備える。
おける各計算ウインドWC1〜WC8毎に三角測量法の
原理に基づく距離演算を実行するものであり、各計算ウ
インドWC1〜WC8毎の対象物4までの距離Dが、次
の第(1) 式 D=(BL×f)/n……(1) に基づいて個別演算部10で演算される。この際、イメ
ージセンサ3A,3Bの近傍に感温素子を配置してお
き、その感温素子で得た温度情報に基づいて距離Dの補
正を行なうようにしてもよい。
得られた各計算ウインドWC1〜WC8毎の距離D…を
記憶するものであり、距離判定部12では、距離記憶部
11に保存されている各計算ウインドWC1〜WC8毎
の距離D…に基づき、次の第(2) 式に基づいて対象物4
までの距離DCを判定する。
WC8のうちi番目の計算ウインドでの距離Dを示すも
のであり、Fi は、各計算ウインドWC1〜WC8のい
ずれを対象物4までの距離演算に採用するか否かを示す
採用数フラグであり、今回のDi と前回のDi もくしは
仮対象物距離との差の絶対値が2.5m未満のときには
「1」、その他の場合には「0」と設定される。すなわ
ち演算処理サイクルの経過に応じて、前回の距離演算値
と今回の距離演算値との間に大きな距離変化量(2.5
m以上)が生じている場合には、距離演算には用いられ
ないことになる。たとえばWC1〜WC8の8個の計算
ウインドのうち、第1番目の計算ウインドWC1、第5
番目の計算ウインドWC5および第8番目の計算ウイン
ドWC8での演算距離が、図4の白抜きで示すように不
採用となった場合には、 DC=(D2 +D3 +D4 +D6 +D7 )/5 として、対象物4までの距離DCが演算されることにな
る。
得られた距離DCに基づいて、図5で示す処理手順に従
って、追尾ウインドWPを定め、その追尾ウインドWP
が相関演算手段8に与えられる。
検知したか否かを確認し、前回検知していると確認した
ときには、ステップS2において、対象物4までの前回
演算距離DCに予め定めた大きさ(たとえば幅が1.8
m、高さが1.5m)の車両が存在するものとして、そ
の前回演算距離DCに応じた追尾ウインドWPを設定す
る。
回検知しなかったことを確認したときには、ステップS
3において、予め定めた間隔の距離毎に対象物4を探知
して仮対象物検知距離を定める。すなわち自車からの距
離を最初にたとえば5mと設定し、その距離に対象物4
が存在するか否かを判定し、存在しなかった場合には、
10m、15m、20m…と順次距離を延ばして対象物
4を探し、対象物4を探知した距離を仮対象物検知距離
として定める。
めた仮対象物検知距離に、予め定めた大きさ(たとえば
幅が1.8m、高さが1.5m)の車両が存在するもの
として、その仮対象物検知距離に応じた追尾ウインドW
Pを設定する。
ウインドWPの設定にあたって、白線などの路面情報を
検出する手段を設けておき、カーブに沿った追尾ウイン
ドWPを設定することも可能である。また追尾ウインド
の設定にあたって地図情報を利用することも可能であ
る。
得られた距離DCは、先行車確認手段13に与えられる
とともに距離信頼性判定手段15に与えられるものであ
り、先行車確認手段13は、距離演算手段9の距離判定
部12で対象物4までの距離DCを得ている状態の持続
時間が確認時間を超えるのに応じて先行車を確認するも
のであり、先行車確認手段13による確認結果は、演算
距離DCとともに車両走行制御装置14に入力され、こ
の車両走行制御装置14により、先行車に追随して自車
を走行させるための制御が実行される。
従って先行車を確認するものであり、ステップS11で
は対象物4の検知の有無を確認し、対象物4を検知して
いなかったときにはステップS12で先行車確認カウン
タTt をクリアする。またステップS11において、対
象物4を検知していることを確認したときには、ステッ
プS13において、先行車確認カウンタTtを「1」だ
けインクリメントする。
ンタTt が確認時間Tdを超える(Tt>Td)か否か
を確認し、超えていると判断したときにステップS15
で対象物4を先行車と確認する。
13は、距離演算手段9で対象物4までの距離DCを得
ている状態の持続時間が確認時間Tdを超えるのに応じ
て先行車を確認することになる。
算手段9による演算距離DCの信頼性を判定するもので
あり、光学系2A,2Bで定まる視野内に配置される複
数(この実施例では30個)の計算ウインドWC…のう
ち、前回の演算距離との距離差を所定範囲内として今回
の距離を演算した計算ウインドWC…の個数が大となる
ほど信頼性が高いと判定する。
性判定にあたっては、たとえば計算ウインドWC…の総
個数をN(この実施例では30個)としたときに、信頼
性Pを、{P=(ΣFi /N)×100}なる演算式に
よって演算するか、もしくは(P=ΣFi )として演算
する。これにより、図4で示したように、WC2,WC
3,WC4,WC6,WC7の5個の計算ウインドWC
…で採用数フラグFiが「1」となっているときには、
信頼性PがP=(5/30)×100(%)もしくは
「5」として演算されることになる。
は、確認時間変更手段16に入力されており、この確認
時間変更手段16は、図7で示すように、信頼性Pが大
となるにつれて確認時間Tdを短くするようにして確認
時間Tdを変更して、先行車確認手段13に入力する。
演算手段9による演算距離の信頼性が高いときには先行
車を確認するための確認時間Tdを短くして先行車の確
認を行なうことになる。なお、信頼性Pが予め設定され
た閾値Pt以下である場合には、先行車確認手段13に
おいては、先行車がないと判定することになる。
間Tdを超えて継続して対象物4までの距離を演算し得
たどうかに応じて先行車の確認を行なう際に、先行車が
確認できなかったことにより先行車なしと単純に判断す
るだけでなく、確認時間Tdの長さに応じて先行車の確
認レベルを分けることもできる。たとえば(1) 確認時間
Tdが長い場合(信頼性が低い場合)には警報等の情報
表示を走行制御装置14で実行させるレベルと、(2) 上
記(1) よりも短い確認時間Tdの場合(信頼性が中程度
の場合)には先行車速度推定および先行車の走行軌跡推
定演算の開始等の走行制御の準備を行なうようにするレ
ベルと、(3) 確認時間Td が最も短い場合(信頼性が高
い場合)には走行制御を実行する対象となる先行車であ
ると判断して走行制御装置14で走行制御を実行せしめ
るレベルとの3つのレベルにに分けることも可能であ
る。
ると、距離信頼性判定手段15による判定結果に応じ
て、先行車確認手段13による先行車の確認時間Tdが
変更されるものであり、距離信頼性判定手段15に信頼
性Pが高いと判断したときには上記確認時間Tdが短く
なるので、距離演算手段9による演算距離の信頼性が高
いときには先行車の確認を速やかに行なうことができ
る。
3A,3B上にそれぞれ結像した全体画像を複数に分割
して設定した複数の計算ウインドWC…のうち追尾ウイ
ンドWP内の各計算ウインドWDC…についてそれぞれ
距離演算を実行するものであり、距離信頼性判定手段1
5は、前回の演算距離との距離差を所定範囲内として今
回の距離を演算した計算ウインドWC…の個数が大とな
るほど信頼性Pが高いと判定するようにしているので、
距離信頼性判定手段15は、全体画像のうちで前回の演
算距離との距離差が所定範囲内にある部分が大となるほ
ど信頼性が高いと判断することになる。しかも先行車ま
での距離が短くなるにつれて先行車の像が前記全体画像
内に占める割合が大となるので、先行車までの距離が近
いほど信頼性Pが高いとして距離演算の信頼性を確実に
判定することができる。
を示すものであり、図8は先行車確認手段での先行車確
認処理手順を示すフローチャート、図9は信頼性による
カウントアップ数の変化を示すグラフである。
で示す手順に従って先行車を確認するものであり、ステ
ップS21では対象物4の検知の有無を確認し、対象物
4を検知していなかったときにはステップS22で先行
車確認カウンタTt をクリアする。またステップS21
において、対象物4を検知していることを確認したとき
には、ステップS23において、先行車確認カウンタT
tにカウントアップ数Tcを加算する。この際、カウン
トアップ数Tcは、確認時間変更手段16(図1参照)
において図9で示すように設定されるものであり、信頼
性Pが高くなるにつれて大となるものである。
ンタTt が予め定めた一定の確認カウント値Tcntを
超える(Tt>Tcnt)か否かを確認し、超えている
と判断したときにステップS25で対象物4を先行車と
確認する。
よる演算距離の信頼性が高いときには、一定の確認カウ
ント値Tcntに達するまでの時間、すなわち先行車を
確認するための確認時間Tdを短くして先行車の確認を
行なうことになる。
を示すものであり、図10は距離測定装置の構成を示す
ブロック図、図11はウインド配置を示す図である。
ける撮像手段1A,1B、A/D変換器5A,5B、画
像記憶手段6A,6B、相関演算手段8、距離演算手段
9、先行車確認手段13、距離信頼性判定手段15およ
び確認時間変更手段16に加えて、他物体検出手段17
および確認抑制手段18を備える。
段9で得られた距離DCに基づいて追尾ウインドWPを
定めて相関演算手段8に与えるだけでなく、図11で示
すように、追尾ウインドWPの下部を含む視野内の下部
に他物体を検出するための他物体検出ウインドWOを設
定する機能をも有する。この場合、他物体検出ウインド
WOは車線を超えない範囲で設定されることが望まし
い。
おける距離判定部12と同様の処理を行なって、他物体
検出ウインドWO内の計算ウインドWC…毎に演算して
距離記憶部11に保存されている距離に基づき、他物体
検出ウインドWO内の他物体までの距離を得るととも
に、その距離が距離演算手段9で得られている距離DC
よりも小さく、かつ他物体検出ウインドWO内の各計算
ウインドWC…のうち設定値以上たとえば50%以上の
計算ウインドWC…で距離を得ているときに他物体が存
在すると判定するものである。
17による他物体の検出に応じて先行車確認手段13に
よる先行車確認を抑制する抑制信号を出力するものであ
り、その抑制信号は、他物体検出手段17から他物体が
有ることを示す信号の入力から設定時間たとえば5秒間
継続して確認抑制手段18から出力される。
段18からの抑制信号の入力に応じて、図6および図8
で示した先行車確認カウンタTtをクリアすることで、
先行車の確認を抑制する。
Pで捕捉している対象物4と、自車との間に他物体が存
在するか否かを検出し、他物体を他物体検出手段17で
検出したときに先行車確認手段13による確認が抑制さ
れる。したがって追尾ウインドWP内に対象物を捕捉し
ている限り、他物体検出ウインドWO内に他物体を検出
しなければ、先行車確認を継続することができる。
定時間継続して出力するので、先行車両に比べて小さく
かつ検出が不安定である自動二輪車や自転車等が自車お
よび先行車両間に存在し、自動二輪車や自転車等を一時
的に検出できなくなった場合にも先行車の確認抑制を継
続することができる。
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
ば、距離信頼性判定手段による判定結果に応じて先行車
確認手段による先行車の確認時間を変更するようにし
て、距離演算手段による演算距離の信頼性が高いときに
は先行車の確認を速やかに行なうことができる。
像のうちで前回の演算距離との距離差が所定範囲内にあ
る部分が大となるほど信頼性が高いと判断するようにし
て、先行車までの距離が近いほど信頼性が高いとして距
離演算の信頼性を確実に判定することができる。
ドで捕捉している対象物と、自車との間に他物体が存在
するか否かを検出し、他物体を他物体検出手段で検出し
たときに先行車確認手段による確認を抑制することで、
他物体検出ウインド内に他物体を検出しなければ、先行
車確認を継続することができる。
車両に比べて小さくかつ検出が不安定である自動二輪車
や自転車等が自車および先行車両間で一時的に検出でき
なくなった場合にも先行車の確認抑制を継続することが
できる。
ク図である。
ある。
示すフローチャートである。
フローチャートである。
る。
車確認処理手順を示すフローチャートである。
ラフである。
ック図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 一対の光学系(2A,2B)と、それら
の光学系(2A,2B)からの画像をそれぞれ結像せし
める一対のイメージセンサ(3A,3B)と、両イメー
ジセンサ(3A,3B)上に結像した一対の画像の画像
信号を比較して両画像の光軸からのずれ量を演算する相
関演算手段(8)と、該相関演算手段(8)で得た前記
ずれ量を用いた三角測量の原理に基づく演算により対象
物(4)までの距離を演算する距離演算手段(9)とを
備える車両用距離測定装置において、前記距離演算手段
(9)による演算で対象物(4)までの距離を得ている
状態の持続時間が確認時間を超えるのに応じて先行車を
確認する先行車確認手段(13)と、前記距離演算手段
(9)による演算距離の信頼性を判定する距離信頼性判
定手段(15)と、該距離信頼性判定手段(15)で演
算距離の信頼性が高いと判断したときには前記確認時間
を短くするようにして前記先行車確認手段(13)の確
認時間を変更する確認時間変更手段(16)とを含むこ
とを特徴とする車両用距離測定装置。 - 【請求項2】 前記距離演算手段(9)は、前記両イメ
ージセンサ(3A,3B)上にそれぞれ結像した全体画
像を複数に分割して設定した複数の計算ウインド(W
C)について距離演算を個別に実行可能であり、前記距
離信頼性判定手段(15)は、前回の演算距離との距離
差を所定範囲内として今回の距離を演算した計算ウイン
ド(WC)の個数が大となるほど信頼性が高いと判定す
るようにして前記信頼性を判定することを特徴とする請
求項1記載の車両用距離測定装置。 - 【請求項3】 前記両光学系(2A,2B)で定まる視
野内での演算対象となる領域である追尾ウインド(W
P)ならびに追尾ウインド(WP)の下部を含んで前記
視野内の下部に他物体を検出するための他物体検出ウイ
ンド(WO)を前記相関演算手段(8)での相関演算に
あたって設定するウインド決定手段(7)と、前記他物
体検出ウインド(WO)に対応した前記距離演算手段
(9)による距離演算結果に基づいて他物体の有無を検
出する他物体検出手段(17)と、該他物体検出手段
(17)による他物体の検出に応じて前記先行車確認手
段(13)による先行車確認を抑制する抑制信号を出力
する確認抑制手段(18)とを含むことを特徴とする請
求項1または2記載の車両用距離測定装置。 - 【請求項4】 前記確認抑制手段(18)は、抑制信号
を所定時間継続して出力することを特徴とする請求項3
記載の車両用距離測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16937498A JP3592531B2 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | 車両用距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16937498A JP3592531B2 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | 車両用距離測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000002528A true JP2000002528A (ja) | 2000-01-07 |
JP3592531B2 JP3592531B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=15885415
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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