JP2005189318A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 測距精度を低下させずに測距時間を短縮できる測距装置を提供する。
【解決手段】 特定測距エリアとしての左エリアＬに存在する有効極小値に対応する距離がｎ近距離境界値で示される近距離境界点より近距離側にあり、かつ、左エリアＬに先行する中央エリアＭ、左中エリアＬＭのうち中央エリアＭにのみ存在する有効極小値に対応する距離がｎ遠距離境界値で示される遠距離境界点より遠距離側にある場合、左エリアＬの有効極小値が無効化される。その結果、左エリアＬを除く中央エリアＭ、右中エリアＲＭ、右エリアＲの各有効極小値に基づいて測距対象物までの距離が的確に演算され、測距精度が向上する。また、中央エリアＭの有効極小値に対応する距離より所定距離範囲ｄを超えて遠距離側となる測距範囲については、左中エリアＬＭの相関演算が一部省略されるため、全体の測距時間が短縮される。
【選択図】 図７

Description

本発明は、ＡＦ（Auto Focus）カメラやビデオカメラなどに使用される測距装置に関するものである。

ＡＦ（Auto Focus）カメラやビデオカメラに使用される測距装置の測距方式として、被写体像にある程度の明るさおよびコントラストがあれば近距離から遠距離までの測距が可能な、いわゆるパッシブ測距方式が従来一般に知られている。

このパッシブ測距方式は、被写体からの外光による一対の被写体像が結像された一対の受光センサの出力信号に基づいて相関演算を実行し、この相関演算により得られた相関値のうち最大の相関度を示す最小極小値（ピーク値）に基づいて被写体までの距離を演算する方式であり、被写体までの距離を的確に演算するため、通常、カメラの視野を左右方向に複数に分割した各測距エリアごとに相関演算が実行される。

このパッシブ測距方式では、一般に、一対の受光センサ（ラインセンサ）の出力信号を蓄積（積分）して一対のセンサデータを生成し、この一対のセンサデータを相関演算用にＡ／Ｄ変換して格納する。そして、格納した一対のセンサデータから相関演算に使用する一対のデータを読み出す範囲としての一対のウインドウを相対的に順次シフトさせながら一対のデータを順次読み出して相関演算を実行し、相関演算により得られた相関値のうち最大の相関度を示す最小極小値（ピーク値）に対応したウインドウのシフト量に基づいて被写体までの距離を演算している。

この種のパッシブ測距方式の測距装置として、ある測距エリアにおいて先に行った相関演算の結果、相関度が最大となる相関値の最小極小値が存在した場合、この最小極小値に対応するウインドウのシフト量より小さいシフト範囲（被写体までの距離より遠方の範囲）については、原則として他の測距エリアにおいて後で相関演算を実行する際にウインドウのシフトを制限して相関演算の一部を省略させることにより、全体の測距時間を短縮するようにした測距装置も知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−３１１３２７号公報

ところで、特許文献１に記載の測距装置においては、単に最も近い距離にある被写体までの距離を演算しているに過ぎないため、つぎのような問題がある。例えば、撮影対象の被写体より近距離に撮影対象外の壁や樹木などがあり、これらの物体が左右の端部に設定された測距エリアに写り込んだ場合には、撮影対象外の物体を対象として測距が行われる結果、本来の撮影対象である被写体にピントが合わなくなり、測距精度が低下するという問題がある。

また、特許文献１に記載の測距装置では、他の測距エリアにおいて相関演算の一部を省略させた測距範囲に相関度の高い真の最小極小値があった場合、その真の極小値を検出することができないため、被写体までの距離を正確に測定できず、測距精度が低下するという問題がある。

そこで、本発明は、測距精度を低下させずに測距時間を短縮できる測距装置を提供することを課題とする。

本発明に係る測距装置は、測距対象物の一対の画像が結像された一対の受光センサの出力信号に基づき、左右方向に設定された複数の測距エリアごとに順次相関演算を実行し、各測距エリアの相関演算ごとに得られた最大の相関度を示す複数の有効な極小値に基づいて測距対象物までの距離を演算するパッシブ測距方式の測距装置であって、先行する測距エリアに有効な極小値が存在する場合、その有効極小値に対応する距離のうち最も近い距離より所定距離範囲を超えて遠距離側となる測距範囲については、後続する測距エリアの相関演算を一部省略させる相関演算省略手段と、後続する測距エリアのうち左右の端部に設定された特定測距エリアに存在する有効極小値を無効化する有効極小値無効化手段とを備え、この有効極小値無効化手段は、特定測距エリアに存在する有効極小値に対応した距離が予め設定された近距離境界点より近距離側にあり、かつ、特定測距エリアに先行する他の測距エリアに存在する有効極小値に対応した距離が予め設定された遠距離境界点より全て遠距離側にある場合、特定測距エリアに存在する有効極小値を無効化するように構成されていることを特徴とする。

本発明に係る測距装置では、左右の端部に設定された特定測距エリアに存在する有効極小値に対応した距離が予め設定された近距離境界点より近距離側にあり、かつ、特定測距エリアに先行する他の測距エリアに存在する有効極小値に対応した距離が予め設定された遠距離境界点より全て遠距離側にある場合、有効極小値無効化手段により、特定測距エリアに存在する有効極小値が無効化される。従って、この場合には、特定測距エリアを除く他の測距エリアの複数の有効極小値に基づいて測距対象物までの距離が的確に演算され、測距精度が向上する。

そして、先行する測距エリアに有効な極小値が存在する場合、その有効極小値に対応する距離のうち最も近い距離より所定距離範囲を超えて遠距離側となる測距範囲については、相関演算省略手段により、後続する測距エリアの相関演算が一部省略されるため、全体の測距時間が短縮される。

本発明の測距装置は、相関演算の一部が省略された測距エリアに有効極小値が存在する場合、その測距エリアの省略された一部の相関演算を追加して実行させる相関演算追加手段を備えているのが好ましい。この測距装置では、相関演算追加手段により、相関演算が省略された一部の測距範囲に存在する可能性のある有効極小値を検出すことが可能となり、この有効極小値に基づいて測距対象物までの距離を的確に演算することが可能となる。

本発明に係る測距装置においては、左右の端部に設定された特定測距エリアに存在する有効極小値に対応した距離が予め設定された近距離境界点より近距離側にあり、かつ、特定測距エリアに先行する他の測距エリアに存在する有効極小値に対応した距離が予め設定された遠距離境界点より全て遠距離側にある場合、有効極小値無効化手段により、特定測距エリアに存在する有効極小値が無効化される。従って、例えば、撮影対象である測距対象物より近距離にある撮影対象外の壁や樹木などが左右の端部に設定された特定測距エリアに写り込んだ場合には、特定測距エリアを除く他の測距エリアの複数の有効極小値に基づいて測距対象物までの距離を的確に演算することができ、その測距精度を向上させることができる。

また、先行する測距エリアに有効な極小値が存在する場合、その有効極小値に対応する距離のうち最も近い距離より所定距離範囲を超えて遠距離側となる測距範囲については、相関演算省略手段により、後続する測距エリアの相関演算が一部省略されるため、全体の測距時間を短縮することができる。

以下、図面を参照して本発明に係る測距装置の実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は一実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。図２は図１に示したラインセンサとウインドウのシフト操作との関係を示す模式図である。

一実施形態に係る測距装置は、例えばＡＦ（Auto Focus）カメラやビデオカメラなどにおいて、撮影レンズから測距対象物までの距離をパッシブ測距方式により演算するように構成された測距装置である。この測距装置は、左右方向に設定された複数の測距エリアごとに順次相関演算を実行し、先行する測距エリアに有効な極小値が存在する場合には、後続する測距エリアの相関演算を一部省略させると共に、後続する測距エリアのうち左右の端部に設定された特定測距エリアに存在する有効極小値については、所定条件のもとにこれを無効化するように構成されている。

図１に示すように、一実施形態の測距装置は、測距用のセンサデータを生成するラインセンサユニット１と、このラインセンサユニット１から出力されるセンサデータに基づいて測距対象物Ｓまでの距離を演算処理する測距演算装置２とを備えて構成されている。

ラインセンサユニット１は、相互に並列に配置された左右一対の結像レンズ１Ａ−Ｌ，１Ａ−Ｒと、これらの結像レンズ１Ａ−Ｌ，１Ａ−Ｒを通して測距対象物Ｓの一対の画像がそれぞれ結像される受光センサとしての左右一対のラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒと、このラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒからの信号を処理する信号処理回路１Ｃとを備えている。

左右一対のラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒは、例えば２３４個などの多数に分割されたフォトダイオードなどのセル（画素）が直線状に配列されて構成される。ラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの各セルは、それぞれの受光面に結像された測距対象物Ｓの画像の光量を光電変換することにより、測距対象物Ｓの画像の輝度信号を信号処理回路１Ｃに出力する。

ラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの各セルには、その出力信号を取り出す際に使用されるセル番号が付される。例えば左側のラインセンサ１Ｂ−Ｌの各セルには、図の左側から順にＬ１〜Ｌ２３４のセル番号が付され、右側のラインセンサ１Ｂ−Ｒでは図の左側から順にＲ１〜Ｒ２３４のセル番号が付される。なお、左右のラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの先頭側の５個および末尾側の５個のセルは、いわゆるダミーのセルであるため、左側のラインセンサ１Ｂ−Ｌの有効画素数はＬ６〜Ｌ２２９の２２４個となり、右側のラインセンサ１Ｂ−Ｒの有効画素数はＲ６〜Ｒ２２９の２２４個となる。

信号処理回路１Ｃは、後述する測距演算装置２のラインセンサ制御部２Ａからの要求信号に応じてラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒを制御し、ラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの各セルからセル番号と関連付けて輝度信号を入力する。そして、この信号処理回路１Ｃは、入力した輝度信号を積分（加算）処理することにより、相関演算に使用するためのセンサデータを各セル毎にセル番号に関連付けて生成する。ちなみに、このセンサデータは、測距対象物Ｓの画像が明るいほど低く、暗いほど高い値を示す。

測距演算装置２は、マイクロコンピュータのハードウェアおよびソフトウェアを利用して構成される。この測距演算装置２は、信号処理回路１Ｃから入出力インターフェースを介して入力されるアナログ信号のセンサデータをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２Ｂの他、このＡ／Ｄ変換部２Ｂにより変換されたデジタル信号のセンサデータ等を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、測距対象物Ｓまでの距離を演算するためのプログラムやデータが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、ＲＯＭおよびＲＡＭに記憶されたデータに基づいて測距対象物Ｓまでの距離を演算するための各種の演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）などの図示しないハードウェアを備えている。

この測距演算装置２には、Ａ／Ｄ変換部２Ｂを介して入力されるセンサデータに基づいて測距対象物Ｓまでの距離を演算する手段として、ラインセンサ制御部２Ａ、センサデータ格納部２Ｃ、ウインドウシフト部２Ｄ、相関演算部２Ｅ、有効極小値認定部２Ｆ、測距エラー判定部２Ｇ、シフト量決定部２Ｈ、測距演算部２Ｉ、相関演算省略部２Ｊ、相関演算追加部２Ｋ、無効条件判定部２Ｌなどがソフトウェアとして構成されている。

ラインセンサ制御部２Ａは、測距処理の開始に伴ないラインセンサユニット１の信号処理回路１Ｃに要求信号を出力して信号処理回路１Ｃにセンサデータを生成させる。

センサデータ格納部２Ｃは、信号処理回路１Ｃにより生成された一対のセンサデータをＡ／Ｄ変換部２ＢによりＡ／Ｄ変換して入力し、入力したセンサデータをラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの各セルの番号と関連付けたセンサデータとして格納する。

ウインドウシフト部２Ｄは、センサデータ格納部２Ｃに格納されたセンサデータから相関演算に使用する一対のセンサデータを読み出すための一対のウインドウＷＬ，ＷＲのシフト操作を制御する。

このウインドウシフト部２Ｄは、図２に示すように、ラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒ上にそれぞれ一部重複して設定されたセンサ領域である中央エリアＭ、左中エリアＬＭ、右中エリアＲＭ、左エリアＬ、右エリアＲの５つの測距エリア単位ごとに、センサデータ格納部２Ｃ（図１参照）から一群のセンサデータをそれぞれ読み出して相関演算させるように、一対のウインドウＷＬ，ＷＲのシフト操作を制御する。この場合、ウインドウシフト部２Ｄは、例えば中央エリアＭ、左中エリアＬＭ、左エリアＬ、右中エリアＲＭ、右エリアＲの順に一対のウインドウＷＬ，ＷＲのシフト操作を制御する。

ここで、ラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの中央エリアＭ，Ｍにおけるシフト操作において、ウインドウシフト部２Ｄ（図１参照）は、左側のラインセンサ１Ｂ−Ｌに対応したウインドウＷＬを中央エリアＭの右端の最小シフト位置から左端の最大シフト位置へと順次１づつシフトさせ、右側のラインセンサ１Ｂ−Ｒに対応したウインドウＷＲを中央エリアＭの左端の最小シフト位置から右端の最大シフト位置へと順次１づつシフトさせる。その際、ウインドウシフト部２Ｄは、ウインドウＷＬ，ＷＲを交互に１づつシフト操作する。

なお、ウインドウシフト部２Ｄによるラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの左中エリアＬＭ，ＬＭ、右中エリアＲＭ，ＲＭ、左エリアＬ，Ｌおよび右エリアＲ，Ｒにおけるシフト操作は、中央エリアＭ，Ｍにおけるシフト操作と原則的に同様であるため、詳細な説明は省略する。

相関演算部２Ｅ（図１参照）は、ラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒ上にそれぞれ設定された各測距エリアＭ，ＬＭ，Ｌ，ＲＭ，Ｒ（図２参照）単位で一対のウインドウＷＬ，ＷＲが交互に１づつ相対的にシフト操作されるごとに、センサデータ格納部２Ｃから一群のセンサデータを読み出して相関演算を実行する。

この相関演算は、一方のウインドウＷＬにより読み出された一群のセンサデータと、他方のウインドウＷＲにより読み出された一群のセンサデータとの間における各センサデータ同士の差分の絶対値を求め、その絶対値の総和を相関値として求めるものである。この相関値は、値が小さいほど相関度が高く、一対のラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒ上に結像された測距対象物Ｓの画像が相互に似ていることを示す。

ここで、測距対象物Ｓが遠距離に位置する場合には、一対の結像レンズ１Ａ−Ｌ，１Ａ−Ｒを通して一対のラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒ上に結像される測距対象物Ｓの一対の画像の位置ズレが小さくなり、測距対象物Ｓが近距離に位置するほど、一対のラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒ上に結像される測距対象物Ｓの一対の画像の位置ズレが大きくなる。そして、一対の画像の位置ズレの大小に応じた測距対象物Ｓまでの距離は、一対の画像が相互に似ていることを示す相関度が最大となるまでの一対のウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量として検出することができる。すなわち、測距対象物Ｓまでの距離は、原理的には図３のグラフに示すように、相関演算により得られた相関値ｆ（ｎ）が「最小極小値（ピーク値）」となるに至るまでの一対のウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量ｎ「ｎ／最小極小値」として検出することができる。

そこで、相関演算部２Ｅにより得られた最小極小値に基づいて測距対象物Ｓまでの距離を演算するため、有効極小値認定部２Ｆが測距演算に有効な最小極小値を有効極小値として認定し、測距エラー判定部２Ｇが有効極小値について測距エラーとするか否かの判定を行い、シフト量決定部２Ｈが測距エラー無しと判定された有効極小値のみを対象としてその有効極小値に対応するウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量ｎを決定し、測距演算部２ＩがウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量ｎに基づいて測距対象物Ｓまでの距離を演算する。

まず、有効極小値認定部２Ｆは、図４に示すように、ラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの各測距エリアＭ，ＬＭ，Ｌ，ＲＭ，Ｒ（図２参照）単位ごとに相関演算された相関値ｆ（ｎ）のうち、相関度が最大となる最小極小値を予め設定された相関度の基準値ＳＬと比較する。そして、この基準値ＳＬより小さい最小極小値を測距演算に有効な有効極小値として各測距エリアごとに認定する。すなわち、中央エリアＭにおける「有効極小値（Ｍ）」、左中エリアＬＭにおける「有効極小値（ＬＭ）」、左エリアＬにおける「有効極小値」（図示省略）・・・として認定する。

つぎに、測距エラー判定部２Ｇ（図１参照）は、（１）センサデータ格納部２Ｃから読み出されるセンサデータが超低輝度／超低コントラストのデータである場合、（２）センサデータ格納部２Ｃから読み出される左右のセンサデータに大きな差がある場合、（３）相関演算部２Ｅにより相関演算された相関値に相互差が小さい２つ以上の極小値が存在する場合、（４）相関演算部２Ｅにより相関演算された最小極小値と、これに対応するウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量の前後２つのシフト量に対応する相関値との差が小さい場合の各場合において、有効極小値認定部２Ｆにより認定された有効極小値に測距エラーが有ると判定し、その判定信号をシフト量決定部２Ｈに出力する。

続いて、シフト量決定部２Ｈは、有効極小値認定部２Ｆから入力された「有効極小値（Ｍ）」，「有効極小値（ＬＭ）」・・・のうち、測距エラー判定部２Ｇにより測距エラー有りと判定された有効極小値を除き、その他の「有効極小値（Ｍ）」，「有効極小値（ＬＭ）」・・・に対応するウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量ｎを「ｎ有効極小値（Ｍ）」，「ｎ有効極小値（ＬＭ）」・・・として決定、これらのデータを相関演算省略部２Ｊ、無効条件判定部２Ｌおよび測距演算部２Ｉに出力する。

そして、測距演算部２Ｉは、後述する無効条件判定部２Ｌから無効の判定信号を入力した場合を除き、原則として、シフト量決定部２Ｈから入力されたウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量「ｎ有効極小値（Ｍ）」，「ｎ有効極小値（ＬＭ）」・・・のデータに基づき、測距対象物Ｓまでの距離を各測距エリアＭ，ＬＭ，Ｌ，ＲＭ，Ｒ（図２参照）単位ごとに順次算出する。

この測距演算部２Ｉは、算出距離のうち最も近い距離を基準として、この基準距離から遠方側へ設定された所定距離範囲に含まれる他の測距エリアの算出距離との差をそれぞれ求め、得られたそれぞれの距離差の平均値を基準距離に加算することにより、測距対象物Ｓまでの最終的な距離を決定する。なお、所定距離範囲は、被写界深度などのピントの合う範囲として設定される。

また、測距演算部２Ｉは、測距対象物Ｓまでの距離をより詳細に演算するため、例えばウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量「ｎ有効極小値（Ｍ）」に対応する「有効極小値（Ｍ）」と、その両側の２つのシフト量（図示省略）に対応する相関値とに基づいて相関値の補間値演算を実施する。そして、この補間値に対応するシフト量ｎに基づき、測距演算部２Ｉは、一対の結像レンズ１Ａ−Ｌ，１Ａ−Ｒと一対のラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒとの間隔、一対のラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの中心間距離、一対のラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの各セルのピッチ間隔などのパラメータを参照して測距対象物Ｓまでの距離を演算する。

ここで、図１に示した相関演算省略部２Ｊは、本発明の相関演算省略手段を構成するものであり、先行する測距エリアに有効な極小値が存在する場合、その有効極小値に対応する距離のうち最も近い距離より所定距離範囲を超えて遠距離側となる測距範囲については、後続する測距エリアの相関演算を一部省略させる。例えば、図４のグラフに実線で示すように、相関演算部２Ｅが先行して相関演算を実行した中央エリアＭに有効極小値認定部２Ｆが認定した「有効極小値（Ｍ）」が存在する場合、相関演算省略部２Ｊは、この「有効極小値（Ｍ）」に対応するウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量「ｎ有効極小値（Ｍ）」を基準として、ウインドウＷＬ，ＷＲのシフト範囲が「ｎ有効極小値（Ｍ）」より「ｎ所定量」を超えて遠距離側となる範囲については、後続する左中エリアＬＭの相関演算の一部を省略させる。

このため、相関演算省略部２Ｊは、シフト量決定部２Ｈから入力される「ｎ有効極小値（Ｍ）」，「ｎ有効極小値（ＬＭ）」・・・のデータに基づき、後続する測距エリアの例えば左中エリアＬＭの相関演算の開始値、すなわち、ウインドウＷＬ，ＷＲのシフトを開始させる開始値を「（ｎ開始値＝ｎ有効極小値（Ｍ）−ｎ所定量）」として設定し、この「ｎ開始値（ＬＭ）」のデータをウインドウシフト部２Ｄに出力する。また、この相関演算省略部２Ｊは、省略させた一部の相関演算を後述する相関演算追加部２Ｋにより追加して実行させるため、設定した「ｎ開始値（ＬＭ）」のデータを相関演算追加部２Ｋに出力する。

このような相関演算省略部２Ｊは、図５に示すように、左中エリアＬＭに符号ｍで示す「有効極小値（ＬＭ）」が存在する場合にも、ウインドウＷＬ，ＷＲのシフト範囲が符号ｎ／ｍで示す「ｎ有効極小値（Ｌ）」より符号ｄで示す「ｎ所定量」を超えて遠距離側となる範囲については、原則として後続する左エリアＬの相関演算の一部を省略させる。同様に、相関演算省略部２Ｊは、図５および図６に示すように、左エリアＬに符号ｍで示す「有効極小値（Ｌ）」が存在する場合にも、ウインドウＷＬ，ＷＲのシフト範囲が符号ｎ／ｍで示す「ｎ有効極小値（Ｌ）」より符号ｄで示す「ｎ所定量」を超えて遠距離側となる範囲については、後続する右中エリアＲＭの相関演算の一部を省略させる。

ここで、図１に示した相関演算追加部２Ｋは、本発明の相関演算追加手段を構成するものであり、相関演算の一部が省略された測距エリアに有効極小値が存在する場合、その測距エリアにおいて省略された一部の相関演算を追加して実行させる。例えば、図４のグラフに破線で示すように、相関演算省略部２Ｊにより相関演算の一部が省略された左中エリアＬＭに有効極小値認定部２Ｆが認定した「有効極小値（ＬＭ）」が存在する場合、相関演算追加部２Ｋは、相関演算省略部２Ｊにより左中エリアＬＭで相関演算が省略されたウインドウＷＬ，ＷＲのシフト範囲、すなわち、「（ｎ最小値〜ｎ開始値（ＬＭ）−１）」の範囲について相関演算部２Ｅに相関演算を追加して実行させる（図５参照）。

このため、相関演算追加部２Ｋは、追加して相関演算部２Ｅに実行させる左中エリアＬＭの相関演算の開始値として「ｎ開始値＝ｎ最小値」を設定し、また、相関演算の終了値として「（ｎ終了値＝ｎ開始値（ＬＭ）−１）」を設定する。この終了値は、相関演算省略部２Ｊから入力される「ｎ開始値（ＬＭ）」のデータに基づいて設定する。そして、相関演算追加部２Ｋは、設定した「（ｎ開始値＝ｎ最小値）」および「（ｎ終了値＝ｎ開始値（ＬＭ）−１）」のデータをウインドウシフト部２Ｄに出力する。

このような相関演算追加部２Ｋは、図５および図６に示すように、相関演算の一部が省略された左エリアＬに符号ｍで示す「有効極小値（Ｌ）」が存在する場合にも、相関演算の一部が省略された範囲について相関演算を追加して実行させる。同様に、相関演算追加部２Ｋは、図６に示すように、相関演算の一部が省略された右エリアＲに符号ｍで示す「有効極小値（Ｒ）」が存在する場合にも、相関演算の一部が省略された範囲について相関演算を追加して実行させる。

ここで、図１に示した無効条件判定部２Ｌは、本発明の有効極小値無効化手段を構成するものであり、超近距離にある撮影対象外の物体が左右の端部に設定された特定測距エリアに写り込んだ場合にその物体を測距の対象から除外するため、所定の条件のもとに判定した無効の判定信号を測距演算部２Ｉに出力する。

すなわち、無効条件判定部２Ｌは、特定測距エリアに存在する有効極小値に対応した演算距離が予め設定された近距離境界点より近距離側にあり、かつ、特定測距エリアに先行する他の測距エリアに存在する有効極小値に対応した演算距離が予め設定された遠距離境界点より全て遠距離側にある場合、特定測距エリアに存在する有効極小値を無効と判定し、その無効の判定信号を測距演算部２Ｉに出力する。

例えば図７に示すように、無効条件判定部２Ｌは、中央エリアＭ、左中エリアＬＭに後続する左エリアＬを特定測距エリアとして、この左エリアＬに存在する符号ｍの有効極小値（Ｌ）に対応した演算距離がウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量「ｎ近距離境界値」で示される近距離境界点（例えば０．５ｍ程度）より近距離側にあり、かつ、左エリアＬに先行する中央エリアＭ、左中エリアＬＭのうち有効極小値の無い左中エリアＬＭを除き、中央エリアＭに存在する符号ｍの有効極小値（Ｍ）に対応した演算距離がウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量「ｎ遠距離境界値」で示される遠距離境界点（例えば４ｍ程度）より遠距離側にある場合、換言すれば、左エリアＬの符号ｍで示す「有効極小値（Ｌ）」に対応した符号ｎ／ｍで示すシフト量「ｎ有効極小値（Ｌ）」が「ｎ近距離境界値」より大きく、中央エリアＭの符号ｍで示す「有効極小値（Ｍ）」に対応した符号ｎ／ｍで示すシフト量「ｎ有効極小値（Ｍ）」が「ｎ遠距離境界値」より小さい場合、無効条件成立として左エリアＬの符号ｍで示す「有効極小値（Ｌ）」を無効と判定し、その無効の判定信号を測距演算部２Ｉに出力する。

一方、図５に示すように、無効条件判定部２Ｌは、左エリアＬの符号ｍで示す「有効極小値（Ｌ）」に対応した符号ｎ／ｍで示す「ｎ有効極小値（Ｌ）」が「ｎ近距離境界値」より大きい場合であっても、例えば左中エリアＬＭの符号ｍで示す「有効極小値（ＬＭ）」に対応した符号ｎ／ｍで示す「ｎ有効極小値（ＬＭ）」が「ｎ遠距離境界値」より大きい場合には、無効条件不成立として左エリアＬの符号ｍで示す「有効極小値（Ｌ）」を有効とする。

以上のように構成された一実施形態の測距装置においては、ラインセンサユニット１の一対の結像レンズ１Ａ−Ｌ，１Ａ−Ｒを通して一対のラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの受光面に測距対象物Ｓの画像が結像されると、信号処理回路１Ｃは、測距演算装置２のラインセンサ制御部２Ａからの要求信号に応じて一対のラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒから測距対象物Ｓの画像に応じた輝度信号を入力し、入力した輝度信号を積分（加算）処理することにより、相関演算用に使用するための一対のセンサデータを生成する。そして、測距演算装置２のセンサデータ格納部２Ｃが信号処理回路１Ｃにより生成された一対のセンサデータをＡ／Ｄ変換部２ＢによりＡ／Ｄ変換して入力し、これらのセンサデータをラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの各セルの番号と関連付けたセンサデータとして格納する。

その後、測距演算装置２においては、図８〜図１２に示すフローチャートの処理手順に沿って測距対象物Ｓまでの距離が演算される。まず、図８のメインルーチンのフローチャートに示すように、中央エリアＭの相関演算処理に先立って、ウインドウＷＬ，ＷＲのシフトを開始させる開始値の初期値が「ｎ開始値＝ｎ最小値」に設定される（Ｓ１）。

続いて、図２に示したラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの中央エリアＭ，Ｍ、左中エリアＬＭ，ＬＭ、左エリアＬ，Ｌ、右中エリアＲＭ，ＲＭ、右エリアＲ，Ｒに結像された測距対象物Ｓの一対の画像のセンサデータに基づき、中央エリアＭの相関演算処理（Ｓ２）および中央エリアＭの距離算出処理（Ｓ３）、左中エリアＬＭの相関演算処理（Ｓ４）および左中エリアＬＭの距離算出処理（Ｓ５）、左エリアＬの相関演算処理（Ｓ６）および左エリアＬの距離算出処理（Ｓ７）、右中エリアＲＭの相関演算処理（Ｓ８）および右中エリアＲＭの距離算出処理（Ｓ９）、右エリアＲの相関演算処理（Ｓ１０）および右エリアＲの距離算出処理（Ｓ１１）が順次実行される。

そして、最後のステップＳ１２では、各ステップＳ３、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１で算出された中央エリアＭ、左中エリアＬＭ、左エリアＬ、右中エリアＲＭ、右エリアＲにおける算出距離に基づいて測距対象物Ｓまでの最終的な距離を決定する最終測距結果算出処理（Ｓ１２）が実行される。この最終測距結果算出処理では、中央エリアＭ、左中エリアＬＭ、左エリアＬ、右中エリアＲＭ、右エリアＲにおける有効な算出距離のうち、最も近い距離を基準として、この基準距離から遠方側へ設定された所定距離範囲に含まれる他の測距エリアの算出距離との差がそれぞれ求められ、得られたそれぞれの距離差の平均値が基準距離に加算されることにより、測距対象物Ｓまでの最終的な距離が決定される。

ここで、図８に示した各ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０のサブルーチンにおいては、図９のフローチャートに示すステップＳ２Ａ〜Ｓ２Ｋの処理が実行される。例えば図８のステップＳ２に示した中央エリアＭの相関演算処理において、図９に示すステップＳ２Ａでは、ラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの中央エリアＭ，Ｍに結像された測距対象物Ｓの一対の画像を対象として、ウインドウＷＬ，ＷＲのシフト範囲を「ｎ開始値〜ｎ最大値」とする相関演算が相関演算部２Ｅにより実行される。この場合、図８のステップＳ１では予め「ｎ開始値＝ｎ最小値」に設定されているため、中央エリアＭの相関演算は「ｎ最小値〜ｎ最大値」のシフト範囲で実行される。

続くステップＳ２Ｂでは、実行された相関演算を追加実施の相関演算と区別するためフラグが「０」にセットされる。その後、極小値検出として、ステップＳ２Ａで相関演算部２Ｅにより相関演算された範囲にある相関値の最小値、極小値、極小値の数が検出される（Ｓ２Ｃ）。そして、これらの検出値に基づいて、ステップＳ２Ｄ〜Ｓ２Ｆでは、有効極小値認定部２Ｆにより、測距演算用に有効な極小値が存在するか否かが判定される。

まず、ステップＳ２Ｄでは、極小値の数が１個以上であるか否かが判定される。この判定結果がＹＥＳであって極小値が１個以上存在する場合には、次のステップＳ２Ｅで極小値が相関演算された範囲における最小値であるか否かが判定される。この判定結果がＹＥＳであって極小値が最小値である場合には、続くステップＳ２Ｆで最小値を示す極小値が相関度の基準値ＳＬより小さいか否かが判定される。そして、この判定結果がＹＥＳであって最小値を示す極小値が相関度の基準値ＳＬより小さい場合には、図５〜図７に示すように、中央エリアＭに符号ｍで示す「有効極小値（Ｍ）」（図４参照）が存在するものと認定される。

ステップＳ２Ｄ〜Ｓ２Ｆにより、中央エリアＭに有効極小値が存在するものと認定されると、次のステップＳ２Ｇでは実行された相関演算の範囲が「ｎ開始値〜ｎ最大値」であることを確認するため、フラグＦが１であるか否かが判定され、続くステップＳ２Ｈでは「ｎ開始値＝ｎ最小値」であるか否かが判定される。

ここで、中央エリアＭの相関演算の範囲は「ｎ開始値〜ｎ最大値」であり、「ｎ開始値＝ｎ最小値」であるため、ステップＳ２Ｇの判定結果はＮＯとなり、ステップＳ２Ｈの判定結果はＹＥＳとなる。そして、この場合には、ステップＳ２Ｋに進んで中央エリアＭの有効極小値に対応するウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量がシフト量決定部２Ｈにより決定される。すなわち、図５〜図７に示すように、中央エリアＭに符号ｍで示す「有効極小値（Ｍ）」に対応したウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量が符号ｎ／ｍで示す「ｎ有効極小値（Ｍ）」（図４参照）として決定される。

そして、ステップＳ２Ｋの処理をもって中央エリアＭの相関演算処理が終了され、続いて図８のステップＳ３に示した中央エリアＭの距離算出処理が開始される。なお、図９に示したステップＳ２Ｄ〜Ｓ２Ｆの何れかの判定結果がＮＯであって中央エリアＭに有効な極小値が存在しない場合には、測距時間を短縮するため、ステップＳ２Ｋの処理をすることなく中央エリアＭの相関演算処理が終了され、続いて図８のステップＳ３に示した中央エリアＭの距離算出処理が開始される。

図８に示したステップＳ３の中央エリアＭの距離算出処理においては、図１０のフローチャートに示すステップＳ３Ａ〜Ｓ３Ｆの処理が実行される。この一連の処理は、図８のステップＳ５の左中エリアＬＭの距離算出処理およびステップＳ９の右中エリアＲＭの距離算出処理においても同様に実行される。

まず、図１０のステップＳ３Ａでは、中央エリアＭの距離算出処理を実行するにあたり、中央エリアＭにおいて有効極小値に対応するウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量「ｎ有効極小値」が決定されたか否かが判定される。ここで、図９に示したステップＳ２Ｋの処理において中央エリアＭの「ｎ有効極小値」が決定されている場合には、ステップＳ３Ａの判定結果がＹＥＳとなって次のステップＳ３Ｂに進むが、「ｎ有効極小値」が決定されていない場合には、中央エリアＭの距離算出処理を終了し、図８に示したステップＳ４の左中エリアＬＭの相関演算処理が開始される。

ここで、図１０のステップＳ３Ａの判定結果がＹＥＳであってステップＳ３Ｂに進むと、中央エリアＭの「ｎ有効極小値」の決定の元になる有効極小値に測距エラーが無かったかどうかが測距エラー判定部２Ｇにより判定される。この判定結果がＯＫであって測距エラーが無いと判定された場合には次のステップＳ３Ｃに進むが、判定結果がＮＧであって測距エラーが有りと判定された場合には、測距時間を短縮するため中央エリアＭの距離算出処理が終了され、図８に示したステップＳ４の左中エリアＬＭの相関演算処理が開始される。

このように、ステップＳ３Ａの判定結果がＮＯであって「ｎ有効極小値」が決定されていない場合、および、ステップＳ３Ｂの判定結果がＮＧであって測距エラー有りと判定された場合には、後述するステップＳ３Ｄによる相関演算範囲の「ｎ開始値」の初期値の更新がなされないため、「ｎ開始値＝ｎ最小値」となる。そして、この場合には、中央エリアＭに後続して相関演算が実行される左中エリアＬＭにおいては、「ｎ開始値〜ｎ最大値」までのウインドウＷＬ，ＷＲのシフト範囲の全域にわたって相関演算が実行されるため、左中エリアＬＭに存在する可能性のある有効極小値を確実に検出すことができ、この有効極小値に基づいて測距対象物Ｓまでの距離を適切に演算することが可能となる。

ステップＳ３Ｂに続くステップＳ３Ｃでは、中央エリアＭに後続する左中エリアＬＭの相関演算において、相関演算省略部２Ｊにより相関演算の一部を省略させる前提として、「（ｎ有効極小値（Ｍ）−ｎ所定量）＞ｎ開始値」であるか否かが判定される。そして、判定結果がＹＥＳであれば次のステップＳ３Ｄに進み、判定結果がＮＯであればステップＳ３Ｄを省略してステップＳ３Ｅに進む。

ステップＳ３Ｄでは、中央エリアＭに後続する左中エリアＬＭの相関演算の一部を省略させるため、相関演算省略部２Ｊにより、ウインドウＷＬ，ＷＲのシフト範囲の開始値が「（ｎ開始値＝ｎ有効極小値−ｎ所定量）」に更新される。また、ステップＳ３Ｅでは、測距演算部２Ｉにより、ウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量「ｎ有効極小値（Ｍ）」に対応する「有効極小値（Ｍ）」（図４参照）と、その両側の２つのシフト量（図示省略）に対応する相関値とに基づいて相関値の補間値演算が実行される。

続くステップＳ３Ｆでは、ステップＳ３Ｅで求めたウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量「ｎ有効極小値（Ｍ）」に基づき、一対の結像レンズ１Ａ−Ｌ，１Ａ−Ｒと一対のラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒとの間隔、一対のラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの中心間距離、一対のラインセンサ１Ｂ−Ｌ，１Ｂ−Ｒの各セルのピッチ間隔、温度条件などのパラメータを参照して中央エリアＭにおける測距対象物Ｓまでの距離が測距演算部２Ｉにより算出される。

こうしてステップＳ３Ｆで中央エリアＭにおける測距対象物Ｓまでの距離が算出されると、図８のステップＳ３に示した中央エリアＭの距離算出処理が終了となり、続いて、図８のステップＳ４に示した左中エリアＬＭの相関演算処理が図９に示したフローチャートに沿って実行される。

ここで、左中エリアＬＭの相関演算処理に先行する中央エリアＭの距離算出処理において、図１０のステップＳ３Ｄに示す「ｎ開始値」の更新処理が実行されていない場合、左中エリアＬＭの相関演算におけるウインドウＷＬ，ＷＲのシフト開始値は、中央エリアＭと同様に「ｎ開始値＝ｎ最小値」である。このため、図９に示した一連の処理は、左中エリアＬＭについても中央エリアＭと同様に実行される。

一方、先行する中央エリアＭの距離算出処理において、図１０のステップＳ３Ｄに示す「ｎ開始値」の更新処理が実行されている場合には、左中エリアＬＭの相関演算におけるウインドウＷＬ，ＷＲのシフト開始値は、中央エリアＭと異なり「（ｎ開始値＝ｎ有効極小値−ｎ所定量）」である。このため、図９のステップＳ２Ａによる左中エリアＬＭの相関演算は、「（ｎ有効極小値−ｎ所定量）〜ｎ最大値」のシフト範囲で実行され、「（ｎ最小値〜ｎ開始値（ＬＭ）−１）」のシフト範囲については相関演算の一部が省略されるため（図５〜図７参照）、全体の測距時間が短縮される。

また、この場合には「ｎ開始値≠ｎ最小値」であるため、ステップＳ２Ｈの判定結果がＮＯとなってステップＳ２Ｉに進む。そして、このステップＳ２Ｉでは、相関演算の一部が省略されたシフト範囲「（ｎ最小値〜ｎ開始値（ＬＭ）−１）」について左中エリアＬＭの相関演算が相関演算追加部２Ｋにより追加実施される（図５参照）。このため、相関演算の一部が省略されたシフト範囲に存在する可能性のある有効極小値を検出すことが可能となり、この有効極小値に基づいて測距対象物Ｓまでの距離を適切に演算することが可能となる。

ステップＳ２Ｉによる相関演算の追加実施が実行されると、再び相関演算の追加実施が実行されないようにするため、フラグＦが１に設定され（Ｓ２Ｊ）、その後、ステップＳ２Ｃ〜２Ｇまでの処理が実行される。そして、ステップＳ２Ｇの判定でＹＥＳと判定されることにより、ステップＳ２Ｋに進んで左中エリアＬＭの有効極小値に対応するウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量が最終的に決定される。すなわち、図５〜図７に示すように、左中エリアＬＭに符号ｍで示す「有効極小値（ＬＭ）」に対応したウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量が符号ｎ／ｍで示す「ｎ有効極小値（ＬＭ）」（図４参照）として決定される。

そして、ステップＳ２Ｋの処理をもって左中エリアＬＭの相関演算処理が終了され、続いて図８のステップＳ５に示した左中エリアＬＭの距離算出処理が開始される。なお、図９に示したステップＳ２Ｄ〜Ｓ２Ｆの何れかの判定結果がＮＯであって左中エリアＬＭの相関演算が追加実施された範囲に有効な極小値が存在しない場合には、測距時間を短縮するため、ステップＳ２Ｋの処理をすることなく左中エリアＬＭの相関演算処理が終了され、続いて図８のステップＳ５に示した左中エリアＬＭの距離算出処理が開始される。

図８のステップＳ５に示した左中エリアＬＭの距離算出処理においては、図１０のフローチャートに示すステップＳ３Ａ〜Ｓ３Ｆの処理が前述した中央エリアＭの距離算出処理と同様に実行される実行される。そして、この左中エリアＬＭの距離算出処理が終了されると、続いて図８のステップＳ６に示した左エリアＬの相関演算処理として、図９のフローチャートに示すステップＳ２Ａ〜Ｓ２Ｋの処理が前述した左中エリアＬＭの相関演算処理と同様に実行される。なお、これらの処理の詳細な説明は、重複するので省略する。

ここで、図８のステップＳ６に示した左エリアＬの相関演算処理が終了されると、続いて図８のステップＳ７に示した左エリアＬの距離算出処理が開始される。このステップＳ７の左エリアＬの距離算出処理においては、図１１のフローチャートに示すステップＳ７Ａ〜Ｓ７Ｈの処理が実行される。

なお、図１１のステップＳ７Ａ〜Ｓ７Ｂの処理は、図１０に示したステップＳ３Ａ〜Ｓ３Ｂの処理と同じであり、また、図１１のステップＳ７Ｄ〜Ｓ７Ｈの処理は、図１０に示したステップＳ３Ｃ〜Ｓ３Ｆの処理と同じであるため、これらの詳細な説明は省略する。

ここで、図１１のステップＳ７ＢとステップＳ７Ｄとの間には、ステップＳ７Ｂに続くステップＳ７Ｃの判定処理と、ステップＳ７Ｃの判定結果がＹＥＳの場合に進むステップＳ７Ｅの判定処理とが図１に示した無効条件判定部２Ｌとして設けられている。

ステップＳ７Ｃでは、例えば０．５ｍ以内の超近距離にある撮影対象外の物体が左エリアＬに写り込んでいるか否かを判定するため、例えば図５〜図７の左エリアＬに符号ｍで示す「有効極小値（Ｌ）」が存在する場合、この「有効極小値（Ｌ）」に対応した符号ｎ／ｍで示すシフト量「ｎ有効極小値（Ｌ）」が「ｎ近距離境界値」より大きいか否かが判定される。

ここで、図６に示すように、左エリアＬの符号ｎ／ｍで示すシフト量「ｎ有効極小値（Ｌ）」が「ｎ近距離境界値」より小さい場合には、左エリアＬには超近距離の撮影対象外の物体が写り込んでいないものとしてステップＳ７Ｃの判定結果がＮＯとなり、ステップＳ７Ｄに進む。

一方、図５または図７に示すように、左エリアＬの符号ｎ／ｍで示すシフト量「ｎ有効極小値（Ｌ）」が「ｎ近距離境界値」より大きい場合には、左エリアＬに超近距離の撮影対象外の物体が写り込んでいるものとしてステップＳ７Ｃの判定結果がＹＥＳとなり、この場合にはステップＳ７Ｅの判定に進む。

このステップＳ７Ｅでは、左エリアＬに先行する中央エリアＭおよび左中エリアＬＭに写っている測距対象物Ｓの全てが例えば４ｍ以上の遠距離にあるか否かを判定するため、例えば図５の中央エリアＭおよび左中エリアＬＭに符号ｍで示す「有効極小値（Ｍ）」および「有効極小値（ＬＭ）」が存在する場合、この「有効極小値（Ｍ）」および「有効極小値（ＬＭ）」に対応した符号ｎ／ｍで示すシフト量「ｎ有効極小値（Ｍ）」「ｎ有効極小値（ＬＭ）」が全て「ｎ遠距離境界値」より小さいか否かが判定される。

ここで、例えば図５に示すように、左中エリアＬＭの符号ｎ／ｍで示すシフト量「ｎ有効極小値（ＬＭ）」が「ｎ遠距離境界値」より大きい場合には、左中エリアＬＭに写っている測距対象物Ｓが例えば４ｍ以内にあるものとしてステップＳ７Ｅの判定結果がＮＯとなり、ステップＳ７Ｄに進む。

一方、図７に示すように、左中エリアＬＭには有効極小値がなく、中央エリアＭにのみ有効極小値があって、中央エリアＭの符号ｎ／ｍで示すシフト量「ｎ有効極小値（Ｍ）」が「ｎ遠距離境界値」より小さい場合には、中央エリアＭに写っている測距対象物Ｓが例えば４ｍより遠方にあるものとして、ステップＳ７Ｅの判定結果がＹＥＳとなる。そして、この場合には、図７の左エリアＬの符号ｍで示す「有効極小値（Ｌ）」を無効とするため、ステップＳ７Ｈの距離算出を実行することなく左エリアＬの距離算出処理が終了される。

このような無効条件判定部２Ｌ（図１参照）によるステップＳ７ＣおよびステップＳ７Ｅの判定処理の結果、一実施形態の測距装置においては、左エリアＬに写り込んだ超近距離の撮影対象外の物体が測距の対象から除外されるため、左エリアＬを除く複数の有効極小値に基づいて測距対象物までの距離が的確に演算することができ、その測距精度を向上させることができる。

図８のステップＳ７に示した左エリアＬの距離算出処理が終了されると、続いて図８のステップＳ８に示した右中エリアＲＭの相関演算処理、ステップＳ９に示した右中エリアＲＭの距離演算処理、ステップＳ１０に示した右エリアＲの相関演算処理が順次実行される。これらの処理の詳細な説明は、前述したとおりであり、重複するので省略する。

図８のステップＳ１１に示した右エリアＲの距離算出処理においては、図１２のフローチャートに示すステップＳ１１Ａ〜Ｓ１１Ｄの処理が実行される。この図１２のステップＳ１１Ａ〜Ｓ１１Ｄの処理は、図１０に示したステップＳ３Ａ〜Ｓ３Ｆ処理からステップＳ３Ｃ〜Ｓ３Ｄの処理が除かれたものであるため、詳細な説明は省略する。なお、図１０に示したステップＳ３Ｃ〜Ｓ３Ｄの処理が除かれているのは、右エリアＲの距離算出処理では右エリアＲに後続する測距エリアが存在しないためである。

以上説明したように、一実施形態の測距装置においては、無効条件判定部２Ｌ（図１参照）による図１０のステップＳ７ＣおよびステップＳ７Ｅの判定処理の結果、左エリアＬに写り込んだ超近距離の撮影対象外の物体が測距の対象から除外されるため、左エリアＬを除く複数の有効極小値に基づいて測距対象物までの距離が的確に演算することができ、その測距精度を向上させることができる。

また、先行する測距エリアとして例えば中央エリアＭに「有効極小値（Ｍ）」が存在する場合、この「有効極小値（Ｍ）」に対応するウインドウＷＬ，ＷＲのシフト量「ｎ有効極小値（Ｍ）」を基準として、ウインドウＷＬ，ＷＲのシフト範囲が「ｎ有効極小値（Ｍ）」より「ｎ所定量」を超えて遠距離側となる範囲については、相関演算省略部２Ｊにより後続する例えば左中エリアＬＭの相関演算の一部が省略されるため、全体の測距時間が短縮される。

また、相関演算の一部が省略された例えば左中エリアＬＭに「有効極小値（ＬＭ）」が存在する場合、相関演算追加部２Ｋは、左中エリアＬＭで相関演算が省略されたウインドウＷＬ，ＷＲのシフト範囲、すなわち、「（ｎ最小値〜ｎ開始値（ＬＭ）−１）」の範囲については、相関演算追加部２Ｋにより相関演算が追加して実行されるため、相関演算の一部が省略されたシフト範囲に存在する可能性のある有効極小値を検出すことが可能となり、この有効極小値に基づいて測距対象物Ｓまでの距離を適切に演算することが可能となる。

本発明は、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば各測距エリアにおける相関演算の順序は、中央エリアＭ→左中エリアＬＭ→左エリアＬ→右中エリアＲＭ→右エリアＲの順に限らず、中央エリアＭ→右中エリアＲＭ→左中エリアＬＭ→右エリアＲ→左エリアＬの順など、宜変更することが可能である。

本発明の一実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。 図１に示したラインセンサとウインドウのシフト操作との関係を示す模式図である。 一対の測距対象物の画像の相関値とウインドウのシフト量との関係を示すグラフである。 一対の測距対象物の画像の相関値とウインドウのシフト量との関係を基準値、有効極小値および相関演算が省略される範囲と共に示すグラフである。 各測距エリアの相関値を対比して示すグラフであり、左中エリアＬＭの測距対象物が遠距離境界点より近距離側にあって無効条件が不成立の場合のグラフである。 各測距エリアの相関値を対比して示すグラフであり、左エリアＬの測距対象物が遠距離境界点より遠距離側にあって無効条件が不成立の場合のグラフである。 各測距エリアの相関値を対比して示すグラフであり、左エリアＬの測距対象物が近距離境界点より近距離側にあり、かつ、中央エリアＭの測距対象物が遠距離境界点より遠距離側にあって無効条件が成立の場合のグラフである。 図１に示した測距演算装置における処理手順を示すフローチャートである。 図８に示したステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ１０のサブルーチンに共通の処理手順を示すフローチャートである。 図８に示したステップＳ３，Ｓ５，Ｓ９のサブルーチンに共通の処理手順を示すフローチャートである。 図８に示したステップＳ７のサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。 図８に示したステップＳ１１のサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ラインセンサユニット
１Ａ−Ｌ 結像レンズ
１Ａ−Ｒ 結像レンズ
１Ｂ−Ｌ ラインセンサ
１Ｂ−Ｒ ラインセンサ
１Ｃ 信号処理回路
２ 測距演算装置
２Ａ ラインセンサ制御部
２Ｂ Ａ／Ｄ変換部
２Ｃ センサデータ格納部
２Ｄ ウインドウシフト部
２Ｅ 相関演算部
２Ｆ 有効極小値認定部
２Ｇ 測距エラー判定部
２Ｈ シフト量決定部
２Ｉ 測距演算部
２Ｊ 相関演算省略部
２Ｋ 相関演算追加部

Claims (2)

1. 測距対象物の一対の画像が結像された一対の受光センサの出力信号に基づき、左右方向に設定された複数の測距エリアごとに順次相関演算を実行し、各測距エリアの相関演算ごとに得られた最大の相関度を示す複数の有効な極小値に基づいて測距対象物までの距離を演算するパッシブ測距方式の測距装置であって、
   先行する測距エリアに有効な極小値が存在する場合、その有効極小値に対応する距離のうち最も近い距離より所定距離範囲を超えて遠距離側となる測距範囲については、後続する測距エリアの相関演算を一部省略させる相関演算省略手段と、
   後続する測距エリアのうち左右の端部に設定された特定測距エリアに存在する有効極小値を無効化する有効極小値無効化手段とを備え、
   前記有効極小値無効化手段は、前記特定測距エリアに存在する有効極小値に対応した距離が予め設定された近距離境界点より近距離側にあり、かつ、前記特定測距エリアに先行する他の測距エリアに存在する有効極小値に対応した距離が予め設定された遠距離境界点より全て遠距離側にある場合、前記特定測距エリアに存在する有効極小値を無効化するように構成されていることを特徴とする測距装置。
2. 相関演算の一部が省略された測距エリアに有効極小値が存在する場合、その測距エリアの省略された一部の相関演算を追加して実行させる相関演算追加手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の測距装置。