JP2584671Y2 - 自動車用測距装置 - Google Patents
自動車用測距装置Info
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- JP2584671Y2 JP2584671Y2 JP2930493U JP2930493U JP2584671Y2 JP 2584671 Y2 JP2584671 Y2 JP 2584671Y2 JP 2930493 U JP2930493 U JP 2930493U JP 2930493 U JP2930493 U JP 2930493U JP 2584671 Y2 JP2584671 Y2 JP 2584671Y2
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- Japan
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、自動車に搭載され、
光学式測距センサを用いて物体との距離を検出する自動
車用測距装置に関する。
光学式測距センサを用いて物体との距離を検出する自動
車用測距装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車の走行時の追突警告などの
ために、自動車の前方の物体との距離を自動的に検出す
ることが行われており、例えば図３に示すように、自動
車１の車室内の前部に光学式測距センサである２台の二
次元ＣＣＤカメラ２ａ，２ｂが近接して並設され、両カ
メラ２ａ，２ｂによりウィンドシールドガラス３を介し
て前方の自動車などの物体が撮像され、図４に示すよう
に、両カメラ２ａ，２ｂによるステレオ画像が、画像処
理手段４によって処理され、物体との距離が演算によっ
て検出されるようになっている。
ために、自動車の前方の物体との距離を自動的に検出す
ることが行われており、例えば図３に示すように、自動
車１の車室内の前部に光学式測距センサである２台の二
次元ＣＣＤカメラ２ａ，２ｂが近接して並設され、両カ
メラ２ａ，２ｂによりウィンドシールドガラス３を介し
て前方の自動車などの物体が撮像され、図４に示すよう
に、両カメラ２ａ，２ｂによるステレオ画像が、画像処
理手段４によって処理され、物体との距離が演算によっ
て検出されるようになっている。
【０００３】つぎに、ステレオ画像処理による距離検出
の演算について説明する。
の演算について説明する。
【０００４】図５に示すように、Ｘ−Ｚ平面における物
体の位置を点Ｐと表わし、その座標をＰ（Ｘｐ，Ｚｐ）
とし、Ｚ軸に対称にＸ軸上に両カメラ２ａ，２ｂのレン
ズＬａ，Ｌｂが位置しているものとする。
体の位置を点Ｐと表わし、その座標をＰ（Ｘｐ，Ｚｐ）
とし、Ｚ軸に対称にＸ軸上に両カメラ２ａ，２ｂのレン
ズＬａ，Ｌｂが位置しているものとする。
【０００５】そして、両カメラ２ａ，２ｂの撮像面Ｉ
ａ，Ｉｂ上における物体の撮像点をＰａ，Ｐｂとし、撮
像面Ｉａ，Ｉｂそれぞれの中心点から撮像点Ｐａ，Ｐｂ
それぞれまでの距離をＸａ，Ｘｂ、両撮像面Ｉａ，Ｉｂ
の中心点間の距離をｄ、レンズＬａ，Ｌｂと撮像面Ｉ
ａ，Ｉｂとの距離をｆとすると、三角形の相似の関係か
ら、次式のように表わされる。
ａ，Ｉｂ上における物体の撮像点をＰａ，Ｐｂとし、撮
像面Ｉａ，Ｉｂそれぞれの中心点から撮像点Ｐａ，Ｐｂ
それぞれまでの距離をＸａ，Ｘｂ、両撮像面Ｉａ，Ｉｂ
の中心点間の距離をｄ、レンズＬａ，Ｌｂと撮像面Ｉ
ａ，Ｉｂとの距離をｆとすると、三角形の相似の関係か
ら、次式のように表わされる。
【０００６】
【数１】Ｘａ／ｆ＝（Ｘｐ＋ｄ／２）／Ｚｐ
【０００７】
【数２】Ｘｂ／ｆ＝（Ｘｐ−ｄ／２）／Ｚｐ
【０００８】さらに、数式１，数式２よりＸｐを消去し
て整理すると、次式のように書き換えられる。
て整理すると、次式のように書き換えられる。
【０００９】
【数３】Ｚｐ＝ｄ・ｆ／（Ｘａ−Ｘｂ）＝ｄ・ｆ／ｕ ここで、ｕ＝（Ｘａ−Ｘｂ）である。
【００１０】従って、両カメラ２ａ，２ｂと物体との距
離Ｚｐを求めるには、数式３の演算を行えばよく、数式
３中のｄ及びｆが既知であるため、ｕ＝（Ｘａ−Ｘｂ）
がわかれば距離Ｚｐが求められることになる。
離Ｚｐを求めるには、数式３の演算を行えばよく、数式
３中のｄ及びｆが既知であるため、ｕ＝（Ｘａ−Ｘｂ）
がわかれば距離Ｚｐが求められることになる。
【００１１】ところで、数式３のｕは両カメラ２ａ，２
ｂの視差に相当し、この視差ｕを求める手法は種々ある
が、そのひとつに以下のようなものがある。
ｂの視差に相当し、この視差ｕを求める手法は種々ある
が、そのひとつに以下のようなものがある。
【００１２】いま、図３に示す左側のカメラ２ａにより
図６に示すような前方の自動車の画像（以下この画像を
左画像という）が得られ、右側のカメラ２ｂにより図７
に示すような前方の自動車の画像（以下この画像を右画
像という）が得られたとすると、これら左画像と右画像
を図８に示すように重ね合わせたときに、両画像の対応
する点、即ち左画像の点Ａと右画像の点Ｂを検索し、こ
れら両点Ａ，Ｂ間のずれ量を視差として導出する。
図６に示すような前方の自動車の画像（以下この画像を
左画像という）が得られ、右側のカメラ２ｂにより図７
に示すような前方の自動車の画像（以下この画像を右画
像という）が得られたとすると、これら左画像と右画像
を図８に示すように重ね合わせたときに、両画像の対応
する点、即ち左画像の点Ａと右画像の点Ｂを検索し、こ
れら両点Ａ，Ｂ間のずれ量を視差として導出する。
【００１３】ところで、このように両画像の対応する点
Ａ，Ｂの検索、即ち同定（マッチング）の原理について
説明すると、まず両画像をＡ／Ｄ変換処理し、各画像の
濃度を例えば２５６階調の濃度値（デジタル値）として
表わし、このとき、左画像の各画素の濃度値が例えば図
９（ａ）に示すようになり、同様に右画像の各画素の濃
度値が例えば図９（ｂ）に示すようになったとする。た
だし、図９（ａ），（ｂ）の数値は各画素の濃度値を表
わし、横軸，縦軸はそれぞれ両カメラ２ａ，２ｂの撮像
面Ｉａ，Ｉｂの水平，垂直方向に対応する。
Ａ，Ｂの検索、即ち同定（マッチング）の原理について
説明すると、まず両画像をＡ／Ｄ変換処理し、各画像の
濃度を例えば２５６階調の濃度値（デジタル値）として
表わし、このとき、左画像の各画素の濃度値が例えば図
９（ａ）に示すようになり、同様に右画像の各画素の濃
度値が例えば図９（ｂ）に示すようになったとする。た
だし、図９（ａ），（ｂ）の数値は各画素の濃度値を表
わし、横軸，縦軸はそれぞれ両カメラ２ａ，２ｂの撮像
面Ｉａ，Ｉｂの水平，垂直方向に対応する。
【００１４】そして、図９（ａ）中の１点鎖線で囲む４
画素分の微小エリアに着目したときに、この微小エリア
と同じ濃度分布の微小エリアが図９（ｂ）の右画像のど
こにあるかが検索され、この場合、水平方向に２画素分
ずれた位置に対応する微小エリアが存在しており、対応
するエリアのマッチングができたことになる。
画素分の微小エリアに着目したときに、この微小エリア
と同じ濃度分布の微小エリアが図９（ｂ）の右画像のど
こにあるかが検索され、この場合、水平方向に２画素分
ずれた位置に対応する微小エリアが存在しており、対応
するエリアのマッチングができたことになる。
【００１５】このようなマッチングを行う手法には種々
あるが、一般には左画像と右画像の相関をとり、最も望
ましい相関値を示す微小エリアを検索するが、演算によ
る相関のとり方で容易な手法として以下のようなものが
ある。
あるが、一般には左画像と右画像の相関をとり、最も望
ましい相関値を示す微小エリアを検索するが、演算によ
る相関のとり方で容易な手法として以下のようなものが
ある。
【００１６】左画像と右画像を図８のように重ね合わ
せ、例えば左画像の微小エリアを基準エリアとし、これ
に重なる右画像を参照エリアとして、基準エリアと参照
エリアの各画素の濃度値の差を算出し、次に右画像の微
小エリアを水平方向に１画素分ずらしてこれを次の参照
エリアとし、先程と同様の処理を行い、これを順次繰り
返して算出した濃度値の差の合計が最小となる状態を検
索することによってマッチングを行うものである。
せ、例えば左画像の微小エリアを基準エリアとし、これ
に重なる右画像を参照エリアとして、基準エリアと参照
エリアの各画素の濃度値の差を算出し、次に右画像の微
小エリアを水平方向に１画素分ずらしてこれを次の参照
エリアとし、先程と同様の処理を行い、これを順次繰り
返して算出した濃度値の差の合計が最小となる状態を検
索することによってマッチングを行うものである。
【００１７】具体的に説明すると、図９（ａ）の一点鎖
線で囲む４画素分の微小エリアを基準エリアとし、この
基準エリアに重なる図９（ｂ）の破線で囲まれた参照エ
リアの各画素の濃度値の差が算出され、次に参照エリア
が水平方向に１画素分シフトされて同様の処理が行わ
れ、これが順次繰り返された結果、図９（ｂ）の１点鎖
線で囲むエリアの各画素の濃度値が図９（ａ）の基準エ
リアの対応する各画素のそれぞれの濃度値と一致してい
るため、算出された濃度値の差の合計は、“０”とな
り、最小となってマッチングできたことになる。
線で囲む４画素分の微小エリアを基準エリアとし、この
基準エリアに重なる図９（ｂ）の破線で囲まれた参照エ
リアの各画素の濃度値の差が算出され、次に参照エリア
が水平方向に１画素分シフトされて同様の処理が行わ
れ、これが順次繰り返された結果、図９（ｂ）の１点鎖
線で囲むエリアの各画素の濃度値が図９（ａ）の基準エ
リアの対応する各画素のそれぞれの濃度値と一致してい
るため、算出された濃度値の差の合計は、“０”とな
り、最小となってマッチングできたことになる。
【００１８】
【考案が解決しようとする課題】しかし、ウィンドシー
ルドガラス３を介して撮像するため、ウィンドシールド
ガラス３に泥など汚れや雨滴等の付着物が付着すると、
上記した相関値が急激に変化したり、相関値が最小とな
る状態を検索できなくなるなどの不都合が生じるが、従
来の場合このような不都合が生じても何ら報知されない
ため、検出された距離が誤っていてもドライバはこれを
認識することができない。
ルドガラス３を介して撮像するため、ウィンドシールド
ガラス３に泥など汚れや雨滴等の付着物が付着すると、
上記した相関値が急激に変化したり、相関値が最小とな
る状態を検索できなくなるなどの不都合が生じるが、従
来の場合このような不都合が生じても何ら報知されない
ため、検出された距離が誤っていてもドライバはこれを
認識することができない。
【００１９】そこで、この考案は上記のような問題点を
解消するためになされたもので、ウィンドシールドガラ
スへの付着物の影響による検出距離の誤りを報知できる
ようにすることを目的とする。
解消するためになされたもので、ウィンドシールドガラ
スへの付着物の影響による検出距離の誤りを報知できる
ようにすることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】この考案に係る自動車用
測距装置は、自動車の車室内に設けられウィンドシール
ドガラスを介して前方の物体までの距離を検出する光学
式測距センサを備えた自動車用測距装置において、前記
測距センサによる検出距離が急変したときに動作する制
御手段と、前記制御手段の制御によりワイパを駆動する
ワイパ駆動手段と、前記ワイパの駆動後の前記測距セン
サの検出距離が前記ワイパの駆動前の検出距離に比べて
変動しているときに前記制御手段により作動される報知
手段とを設けたことを特徴としている。
測距装置は、自動車の車室内に設けられウィンドシール
ドガラスを介して前方の物体までの距離を検出する光学
式測距センサを備えた自動車用測距装置において、前記
測距センサによる検出距離が急変したときに動作する制
御手段と、前記制御手段の制御によりワイパを駆動する
ワイパ駆動手段と、前記ワイパの駆動後の前記測距セン
サの検出距離が前記ワイパの駆動前の検出距離に比べて
変動しているときに前記制御手段により作動される報知
手段とを設けたことを特徴としている。
【００２１】
【作用】この考案においては、ウィンドシールドガラス
への泥，雨滴などの付着物の影響により光学式測距セン
サによる検出距離が急変したときに、制御手段が動作し
てワイパ駆動手段によりワイパが駆動され、付着物が除
去され、その後の測距センサによる検出距離がワイパ駆
動前と比べて変動していれば、報知手段が作動してそれ
までの検出距離が付着物の影響によって正確でない旨が
報知される。
への泥，雨滴などの付着物の影響により光学式測距セン
サによる検出距離が急変したときに、制御手段が動作し
てワイパ駆動手段によりワイパが駆動され、付着物が除
去され、その後の測距センサによる検出距離がワイパ駆
動前と比べて変動していれば、報知手段が作動してそれ
までの検出距離が付着物の影響によって正確でない旨が
報知される。
【００２２】
【実施例】図１はこの考案の自動車用測距装置の一実施
例のブロック図、図２は動作説明用フローチャートであ
る。
例のブロック図、図２は動作説明用フローチャートであ
る。
【００２３】図１において、１１は自動車の車室内に設
けられウィンドシールドガラスを介して前方の物体まで
の距離を検出するＣＣＤカメラ等からなる光学式測距セ
ンサ、１２は測距センサ１１による検出距離が急激に変
化し或いは急に無限遠となったときに動作する制御手段
としてのＥＣＵ、１３はＥＣＵ１２の制御によりワイパ
を駆動するモータ等からなるワイパ駆動手段、１４はＥ
ＣＵ１２の制御によりワイパ駆動手段１３に連動して動
作すると共に図外のウォッシャスイッチのオンによって
も動作しウォッシャ液をウィンドシールドガラスに噴出
するポンプ等からなるウィンドウォッシャ、１５は報知
手段としての表示ランプ点灯手段であり、ＥＣＵ１２の
制御により動作してインストルメントパネル等に配設さ
れた表示ランプを点灯制御し、表示ランプの点灯により
測距センサ１１による検出距離が付着物の影響により正
確ではなかったことをドライバに報知するようになって
いる。
けられウィンドシールドガラスを介して前方の物体まで
の距離を検出するＣＣＤカメラ等からなる光学式測距セ
ンサ、１２は測距センサ１１による検出距離が急激に変
化し或いは急に無限遠となったときに動作する制御手段
としてのＥＣＵ、１３はＥＣＵ１２の制御によりワイパ
を駆動するモータ等からなるワイパ駆動手段、１４はＥ
ＣＵ１２の制御によりワイパ駆動手段１３に連動して動
作すると共に図外のウォッシャスイッチのオンによって
も動作しウォッシャ液をウィンドシールドガラスに噴出
するポンプ等からなるウィンドウォッシャ、１５は報知
手段としての表示ランプ点灯手段であり、ＥＣＵ１２の
制御により動作してインストルメントパネル等に配設さ
れた表示ランプを点灯制御し、表示ランプの点灯により
測距センサ１１による検出距離が付着物の影響により正
確ではなかったことをドライバに報知するようになって
いる。
【００２４】つぎに、動作について図２のフローチャー
トを参照して説明する。
トを参照して説明する。
【００２５】まず、測距センサ１１により前方の物体ま
での測距動作が行われたのち（ステップＳ１）、ＥＣＵ
１２により、検出距離に急激な変化はあるのか或いは急
に無限遠になったか否かの判定がなされ（ステップＳ
２）、判定結果がＮＯであれば正常な距離検出が行われ
たとして、ＥＣＵ１２により表示ランプ点灯手段１５が
非作動となって表示ランプは点灯されず（ステップＳ
３）、その後ステップＳ１に戻って再び測距動作が行わ
れる。
での測距動作が行われたのち（ステップＳ１）、ＥＣＵ
１２により、検出距離に急激な変化はあるのか或いは急
に無限遠になったか否かの判定がなされ（ステップＳ
２）、判定結果がＮＯであれば正常な距離検出が行われ
たとして、ＥＣＵ１２により表示ランプ点灯手段１５が
非作動となって表示ランプは点灯されず（ステップＳ
３）、その後ステップＳ１に戻って再び測距動作が行わ
れる。
【００２６】一方、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳで
あれば、ウィンドシールドガラスへの付着物の影響によ
り正常な測距が行われなかったとして、ＥＣＵ１２の制
御によりワイパ駆動手段１３及びウォッシャ１４が駆動
され、ワイパが作動して付着物が除去され（ステップＳ
４）、再び測距センサ１１による測距動作が行われたの
ち（ステップＳ５）、ＥＣＵ１２により、検出距離がス
テップＳ１の処理により検出された値から変化したか否
かの判定がなされ（ステップＳ６）、判定結果がＹＥＳ
であれば、付着物の除去により初めて正常な距離検出が
行われたとして表示ランプ点灯手段１５が作動して表示
ランプが点灯され（ステップＳ７）、この点灯により、
それまでの検出距離が異常であって今回初めて正常な距
離検出が行われた旨がドライバに報知される。
あれば、ウィンドシールドガラスへの付着物の影響によ
り正常な測距が行われなかったとして、ＥＣＵ１２の制
御によりワイパ駆動手段１３及びウォッシャ１４が駆動
され、ワイパが作動して付着物が除去され（ステップＳ
４）、再び測距センサ１１による測距動作が行われたの
ち（ステップＳ５）、ＥＣＵ１２により、検出距離がス
テップＳ１の処理により検出された値から変化したか否
かの判定がなされ（ステップＳ６）、判定結果がＹＥＳ
であれば、付着物の除去により初めて正常な距離検出が
行われたとして表示ランプ点灯手段１５が作動して表示
ランプが点灯され（ステップＳ７）、この点灯により、
それまでの検出距離が異常であって今回初めて正常な距
離検出が行われた旨がドライバに報知される。
【００２７】一方、ステップＳ６の判定結果がＮＯであ
れば、ワイパの作動があっても前回のステップＳ１での
検出距離と今回の検出距離に変動がなく正常な距離検出
が継続的に行われていると判断できるため、ステップＳ
３に移行し、表示ランプ点灯手段は非作動のままとなっ
て表示ランプが点灯されることはなく、その後ステップ
Ｓ１に戻り、再び測距動作が行われる。
れば、ワイパの作動があっても前回のステップＳ１での
検出距離と今回の検出距離に変動がなく正常な距離検出
が継続的に行われていると判断できるため、ステップＳ
３に移行し、表示ランプ点灯手段は非作動のままとなっ
て表示ランプが点灯されることはなく、その後ステップ
Ｓ１に戻り、再び測距動作が行われる。
【００２８】従って、泥，雨滴などの付着物の影響によ
り、光学式測距センサによる検出距離が急変し或いは急
に無限遠となったときに、ＥＣＵ１２の制御によりワイ
パを駆動して付着物を自動的に除去できると共に、表示
ランプが消灯状態から点灯し、この点灯によって、ドラ
イバは付着物の影響でそれまでの検出距離に誤りがあっ
たことを認識することが可能になる。
り、光学式測距センサによる検出距離が急変し或いは急
に無限遠となったときに、ＥＣＵ１２の制御によりワイ
パを駆動して付着物を自動的に除去できると共に、表示
ランプが消灯状態から点灯し、この点灯によって、ドラ
イバは付着物の影響でそれまでの検出距離に誤りがあっ
たことを認識することが可能になる。
【００２９】なお、光学式測距センサは上記したＣＣＤ
カメラ等の撮像手段に限らず、発光，受光素子からなる
ものであってもよいのは勿論である。
カメラ等の撮像手段に限らず、発光，受光素子からなる
ものであってもよいのは勿論である。
【００３０】また、報知手段はブザーからなるものであ
ってもよいのは言うまでもない。
ってもよいのは言うまでもない。
【００３１】
【考案の効果】以上のように、この考案の自動車用測距
装置よれば、ウィンドシールドガラスへの付着物の影響
により光学式測距センサの検出距離が急変したときに、
制御手段の制御によってワイパが駆動されるため、付着
物を自動的に除去することができる。
装置よれば、ウィンドシールドガラスへの付着物の影響
により光学式測距センサの検出距離が急変したときに、
制御手段の制御によってワイパが駆動されるため、付着
物を自動的に除去することができる。
【００３２】また、ワイパの駆動後における光学式測距
センサの検出距離がワイパ駆動前に比べて変動していれ
ば報知手段が作動されるため、この報知手段の作動によ
りドライバはワイパ駆動前の検出距離が付着物の影響に
より誤っていたことを認識でき、走行時における安全性
のいっそうの向上を図ることが可能になる。
センサの検出距離がワイパ駆動前に比べて変動していれ
ば報知手段が作動されるため、この報知手段の作動によ
りドライバはワイパ駆動前の検出距離が付着物の影響に
より誤っていたことを認識でき、走行時における安全性
のいっそうの向上を図ることが可能になる。
【図１】この考案の自動車用測距装置の一実施例のブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】図１の動作説明用フローチャートである。
【図３】従来例の概略図である。
【図４】従来例のブロック図である。
【図５】従来例の動作説明図である。
【図６】従来例の動作説明図である。
【図７】従来例の動作説明図である。
【図８】従来例の動作説明図である。
【図９】従来例の動作説明図である。
１１ 光学式測距センサ １２ ＥＣＵ １３ ワイパ駆動手段 １５ 表示ランプ点灯手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−80513（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−303047（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−282485（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−178810（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−80511（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01C 3/00 - 3/32 B60R 21/00 B60S 1/08 G01B 11/00 G02B 7/28
Claims (1)
- 【請求項１】 自動車の車室内に設けられウィンドシー
ルドガラスを介して前方の物体までの距離を検出する光
学式測距センサを備えた自動車用測距装置において、 前記測距センサによる検出距離が急変したときに動作す
る制御手段と、前記制御手段の制御によりワイパを駆動
するワイパ駆動手段と、前記ワイパの駆動後の前記測距
センサの検出距離が前記ワイパの駆動前の検出距離に比
べて変動しているときに前記制御手段により作動される
報知手段とを設けたことを特徴とする自動車用測距装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2930493U JP2584671Y2 (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | 自動車用測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2930493U JP2584671Y2 (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | 自動車用測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682509U JPH0682509U (ja) | 1994-11-25 |
| JP2584671Y2 true JP2584671Y2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=12272488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2930493U Expired - Fee Related JP2584671Y2 (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | 自動車用測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584671Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3639008B2 (ja) * | 1995-09-04 | 2005-04-13 | 富士重工業株式会社 | ワイパ制御装置 |
-
1993
- 1993-05-07 JP JP2930493U patent/JP2584671Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682509U (ja) | 1994-11-25 |
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