JP2919718B2 - Vehicle distance measuring device and vehicle equipped with it - Google Patents

Vehicle distance measuring device and vehicle equipped with it

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JP2919718B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は先行車輌までの車間距離
を計測する自動車用距離計測装置に係り、特に、画像処
理を用い比較的長い車間距離を精度良く計測するのに好
適な自動車用距離計測装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automobile distance measuring apparatus for measuring an inter-vehicle distance to a preceding vehicle, and more particularly to an automobile distance measuring apparatus suitable for accurately measuring a relatively long inter-vehicle distance by using image processing. It relates to a measuring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の装置として、特開平3ー
195916号公報に示されるものがある。この従来装
置においては、左右一対の光学系によりイメージセンサ
上に対象物の光像を左右に形成し、イメージセンサから
の左右の画像信号を比較し、両画像のずれを電気的に検
出し、三角測量の原理で対象物までの距離を測定する装
置について、所定時間間隔でサンプリングされた画像信
号をある時刻と次の時刻とを比較し、最も良く一致する
領域を選択し、その領域内の画像信号のずれを検出し、
対象物までの距離を求めている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus of this type, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-195916. In this conventional apparatus, an optical image of an object is formed on the image sensor on the left and right by a pair of left and right optical systems, left and right image signals from the image sensor are compared, and a shift between both images is electrically detected. For an apparatus that measures the distance to an object based on the principle of triangulation, an image signal sampled at a predetermined time interval is compared between a certain time and the next time, and the best matching area is selected. Detects image signal deviation,
Finding the distance to the object.

【0003】また、特開昭61−219825号公報記
載の車間距離計測装置は、バックする車輌が後方車輌に
衝突するのを避けるために、後方車輌の画像をカメラで
取り込み、この画像中の後方車輌のナンバープレートの
大きさから後方車輌までの車間距離を計算している。
[0003] Further, the inter-vehicle distance measuring device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-219825 captures an image of a rear vehicle with a camera in order to prevent the vehicle that is backing from colliding with the rear vehicle, and uses the rear of the image in the image. The distance between vehicles to the rear vehicle is calculated from the size of the license plate of the vehicle.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術のう
ち、三角測量の原理で対象物までの距離を測定するもの
は、2台以上の光学系が必要となり、さらに、2台以上
の光学系の画像信号のマッチングをとるために相当量の
処理を行う必要があり、車輌に搭載する処理装置が複雑
且つ高価になるという問題がある。
Among the above-mentioned prior arts, those for measuring the distance to the object by the principle of triangulation require two or more optical systems, and furthermore, two or more optical systems. It is necessary to perform a considerable amount of processing in order to match the above image signals, and there is a problem that a processing device mounted on a vehicle becomes complicated and expensive.

【0005】また、ナンバープレートの大きさから車間
距離を計算により求める従来技術は、画像中のナンバー
プレートの大きさが小さくなってしまう関係で極めて近
い車間距離しか計測することができず、長い距離の車間
距離の計測にこの従来技術を適用した場合、誤差大き
くなってしまうという問題がある。従って、特に、車間
距離が数10m以上になる高速道路で先行車までの車間
距離を計測するのに適用することはできない。
In the prior art for calculating the inter-vehicle distance from the size of the license plate by calculation, only the extremely short inter-vehicle distance can be measured because the size of the license plate in the image becomes small. When this conventional technique is applied to the measurement of the inter-vehicle distance, there is a problem that an error increases . Therefore, the present invention cannot be applied particularly to the measurement of the inter-vehicle distance to a preceding vehicle on a highway where the inter-vehicle distance is several tens of meters or more.

【0006】本発明の目的は、比較的長い距離まで精度
良く車間距離を計測することができる自動車用距離計測
装置を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a vehicle distance measuring device capable of measuring an inter-vehicle distance accurately over a relatively long distance.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的は、車間距離測
定の為の基準標識と先行車輌とを撮像する撮像手段と、
先行車輌が位置する基準標識もしくは車線幅の既知寸法
を基に該先行車輌までの車間距離を算出する演算手段と
を設けるとともに、 上記の手段と併用して、ナンバープ
レートを基準標識として用い得るように基準標識切換手
段を設け、または前記撮像手段の倍率を変化させる手段
設けることで達成される。
An object of the present invention is to provide an image pickup means for picking up an image of a reference sign for measuring an inter-vehicle distance and a preceding vehicle;
Preceding vehicle provided with a calculating means for calculating an inter-vehicle distance to said prior vehicle based on the known dimensions of the reference marker or lane width positioned, in combination with the above means, Nanbapu
Reference sign switch so that the rate can be used as a reference sign
Means for providing a step or changing the magnification of the imaging means
It is achieved by providing a.

【0008】[0008]

【作用】基準標識として車輌とほぼ同じ寸法例えば車線
幅を用いることで、かなり離れた車間距離でも精度良く
求めることが可能となる。このため、高速道路のように
例えば100mの車間距離でも算出することが可能とな
る。更に、車間距離が精度良く求めることができると、
車間距離を一定に保った走行を自動的に制御することも
可能となる。上述の作用,効果に加えて、ナンバープレ
ートを基準標識として用い得るように基準標識切換手段
を設けることにより、遠距離に適した車間距離計測手段
(車線幅利用)と、近距離に適した車間距離計測手段
(ナンバープレート利用)とを任意に使い分けることが
できる。 また、前記撮像手段の倍率を変化させる手段を
設けることにより、車間距離が遠いときでも近いときで
も適宜の大きさの画像に基づいて車間距離を計測するこ
とができる。
By using substantially the same size as a vehicle, for example, a lane width, as a reference mark, it is possible to accurately obtain the distance even if the distance between the vehicles is considerably large. For this reason, it is possible to calculate even at an inter-vehicle distance of, for example, 100 m like a highway. Furthermore, if the inter-vehicle distance can be accurately determined,
It is also possible to automatically control traveling while keeping the inter-vehicle distance constant. In addition to the above functions and effects,
Reference sign switching means so that the label can be used as a reference sign
Is provided, the inter-vehicle distance measuring means suitable for long distances
(Use of lane width) and inter-vehicle distance measuring means suitable for short distances
(Using a license plate)
it can. Also, means for changing the magnification of the imaging means is provided.
By installing, even when the distance between vehicles is long,
Also measures the distance between vehicles based on images of appropriate size.
Can be.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は、本発明の一実施例に係る自動車用距離
計測装置の計測原理説明図である。図1において、1は
撮像手段としてのTVカメラであり、距離計測手段とし
ての演算処理装置2はTVカメラ1からの映像信号を取
り込み、自車輌4から先行車輌3までの車間距離Lを演
算処理し、この車間距離Lが常に一定になるように自車
輌4のエンジンコントロールユニットを自動制御した
り、あるいは速度センサの検出した自車速度との関係か
ら警報を発したりするようになっている。なお、TVカ
メラ1の特性を、視野5、視角θdにより疑似的に示
す。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of a measurement principle of a vehicle distance measuring device according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a TV camera as an image pickup means, and an arithmetic processing device 2 as a distance measuring means takes in a video signal from the TV camera 1 and calculates an inter-vehicle distance L from the own vehicle 4 to the preceding vehicle 3. Then, the engine control unit of the own vehicle 4 is automatically controlled so that the inter-vehicle distance L is always constant, or an alarm is issued based on the relationship with the own vehicle speed detected by the speed sensor. Incidentally, the characteristics of the TV camera 1, the field of view 5, pseudo shown by the viewing angle theta d.

【0010】図2は、本発明の一実施例に係る自動車用
距離計測装置の構成図である。TVカメラ1からの映像
信号はA/D変換器8にてA/D変換され、メモリ(R
AM)9上にデジタル値の2次元配列として一画面分が
記憶される。RAM9の記録方式は、A/D変換によっ
て得られる画素数だけ、記憶領域を所定アドレスから確
保しておき、各水平方向のデータごとに領域を細分化す
る方式であり、各記憶単位には対応する映像データのA
/D変換値が入力されており、各対象点の輝度情報とな
っている。
FIG. 2 is a block diagram of a vehicle distance measuring apparatus according to one embodiment of the present invention. The video signal from the TV camera 1 is A / D converted by the A / D converter 8 and stored in the memory (R
AM) 9 is stored for one screen as a two-dimensional array of digital values. The recording method of the RAM 9 is a method in which a storage area is secured from a predetermined address by the number of pixels obtained by the A / D conversion, and the area is subdivided for each data in the horizontal direction. A of the video data
The / D conversion value is input, and is luminance information of each target point.

【0011】演算処理装置2は、ROM10,13と、
CPU12,15と、RAM11,14とを備え、RO
MはCPUの実行するプログラムを格納し、RAMはC
PU演算処理に伴う各種データを一時的に記憶する。
尚、16は波形整形回路であり、車速センサ17からの
信号を波形整形する。この演算処理装置2は、表示装置
6に先行車輌までの実際の車間距離および自車の速度に
応じた安全車間距離を表示したり、警報装置7で一定時
間だけブザー音を鳴らしたりして警報を発する。この他
に、例えば、オートスピードコントロールドライブ(A
SCD)用CPUにCPU15が距離計測信号を送り、
先行車輌3までの車間距離が常に一定に保たれるよう
に、あるいは車間距離がそのときの自車輌の速度に応じ
て決まる安全車間距離以上となるように自動制御する。
The arithmetic processing unit 2 includes ROMs 10 and 13,
It has CPUs 12 and 15 and RAMs 11 and 14,
M stores a program to be executed by the CPU, and RAM stores C
Various data associated with the PU operation processing is temporarily stored.
Reference numeral 16 denotes a waveform shaping circuit which shapes a signal from the vehicle speed sensor 17. The arithmetic processing unit 2 displays an actual inter-vehicle distance to a preceding vehicle and a safe inter-vehicle distance in accordance with the speed of the own vehicle on a display device 6 or sounds a buzzer sound for a certain time with an alarm device 7 to generate an alarm. Emits. In addition, for example, an auto speed control drive (A
The CPU 15 sends a distance measurement signal to the SCD) CPU,
Automatic control is performed so that the inter-vehicle distance to the preceding vehicle 3 is always kept constant or the inter-vehicle distance is equal to or longer than a safe inter-vehicle distance determined according to the speed of the own vehicle at that time.

【0012】図2に示す各種構成要素を備えた車輌にお
いて、その運転開始時に車輌キーを投入すると、車載バ
ッテリより電源供給を受け、各部電気系が作動状態とな
る。この作動状態において、CPU12が先行車との車
間距離を計測する。この計測方法について説明する。
In a vehicle equipped with various components shown in FIG. 2, when a vehicle key is turned on at the start of operation, power is supplied from a vehicle-mounted battery, and the electric system of each part is activated. In this operating state, the CPU 12 measures the inter-vehicle distance from the preceding vehicle. This measuring method will be described.

【0013】図3は、CPU12の実行する演算処理手
順を示すフローチャートである。先ず、ステップ100
で、CPU12は自CPU内にあるレジスタ,カウン
タ,ラッチ回路などを初期化する。本実施例では、車間
距離の計測を例えば100msあるいは33ms毎に行
う。このため、次のステップ101で、距離計測実行時
間になったか否かを判定し、実行時間になるまで待機す
る。この実行時間の計数は内部タイマが用いられ、ステ
ップ102〜ステップ113への演算周期を一定に保
つ。
FIG. 3 is a flowchart showing an arithmetic processing procedure executed by the CPU 12. First, step 100
Then, the CPU 12 initializes a register, a counter, a latch circuit, and the like in the CPU 12 itself. In this embodiment, the measurement of the inter-vehicle distance is performed, for example, every 100 ms or 33 ms. Therefore, in the next step 101, it is determined whether or not the distance measurement execution time has come, and the process waits until the execution time comes. An internal timer is used for counting the execution time, and the calculation cycle from step 102 to step 113 is kept constant.

【0014】ステップ102では、RAM9に記憶して
いる映像データをCPU内に取り込む。その取り込み順
序としては、A番地のデータから横方向のデータをA+
n−1番地のデータまで順次取り込み、その次にA+n
番地のデータから再び横方向のデータを順次取り込んで
いく。ステップ103では、取り込んだ映像データを処
理して、例えば輪郭を抽出した2値画像データを生成す
る。一般に、物体と背景との間には、明暗(輝度)の変
化があり、輝度データの2次元配列を平面的に微分する
ことにより物体の輪郭が検出できる。
In step 102, the video data stored in the RAM 9 is loaded into the CPU. As the fetching order, the data in the horizontal direction from the data at address A to A +
Sequentially fetches data up to address n-1 and then A + n
The horizontal data is sequentially fetched again from the address data. In step 103, the captured video data is processed to generate, for example, binary image data from which an outline is extracted. Generally, there is a change in brightness (luminance) between the object and the background, and the contour of the object can be detected by differentiating the two-dimensional array of the luminance data two-dimensionally.

【0015】ステップ104では、2値化された画像デ
ータを基に対象物であるところの車輌、基準標識である
ところのセンターライン,自車輌ボディ,ナンバープレ
ート等を判別する。ステップ105では、判別された物
体の中に先行車があるか否かを判定する。先行車がない
場合には、ステップ106において先行車フラグをクリ
アし、ステップ114に進む。ステップ105で、先行
車があると判定された場合には、ステップ107に進
み、先行車フラグをセットする。その後のステップ10
8では、車線幅を基に車間距離の演算が可能か判定す
る。その判定方法を図5により説明する。
In step 104, a vehicle serving as an object, a center line serving as a reference sign, a vehicle body, a license plate, and the like are determined based on the binarized image data. In step 105, it is determined whether or not there is a preceding vehicle in the determined object. If there is no preceding vehicle, the preceding vehicle flag is cleared in step 106, and the process proceeds to step 114. If it is determined in step 105 that there is a preceding vehicle, the process proceeds to step 107, where a preceding vehicle flag is set. Subsequent step 10
In 8, it is determined whether the calculation of the inter-vehicle distance is possible based on the lane width. The determination method will be described with reference to FIG.

【0016】図5は、2値化された画像データより判別
されたセンターライン18、サイドライン19、先行車
3をそれぞれ示す。先行車と判別された物体において、
最下位位置において水平線20(図示の例では、先行車
の両後輪が地面と接する位置を結んだ線)を仮定する。
その水平線20がセンターライン18およびサイドライ
ン19と交わるとき、ステップ108における判定は可
となる。図5においては、水平線20とサイドライン1
9とが交わっていない為、判定は不可となる。
FIG. 5 shows the center line 18, the side line 19, and the preceding vehicle 3 determined from the binarized image data. In the object determined to be the preceding vehicle,
At the lowest position, a horizontal line 20 (in the illustrated example, a line connecting positions where both rear wheels of the preceding vehicle are in contact with the ground) is assumed.
When the horizontal line 20 intersects the center line 18 and the side line 19, the determination in step 108 is possible. In FIG. 5, the horizontal line 20 and the side line 1
9 does not intersect, so determination is impossible.

【0017】ステップ108において演算可能と判定さ
れると、ステップ109において水平線20のライン1
8,19と交わる線分の長さを車線幅とし、ステップ1
12において車間距離を演算する。ステップ108にお
いて演算不可と判定された場合には、本実施例では従来
技術と同様にステップ110において先行車のナンバー
プレートが判別され、ステップ111でナンバープレー
ト幅が算出され、ステップ112において車間距離が演
算される。尚、図5において、ライン19を画面上にて
延長し、この延長線と水平線20との交点を用いて車線
幅を計算してもよいことはいうまでもない。
If it is determined in step 108 that the calculation is possible, in step 109
The length of the line segment intersecting 8, 19 is defined as the lane width, and
At 12, an inter-vehicle distance is calculated. If it is determined in step 108 that the calculation is impossible, in the present embodiment, the license plate of the preceding vehicle is determined in step 110, the license plate width is calculated in step 111, and the inter-vehicle distance is calculated in step 112, as in the prior art. Is calculated. In FIG. 5, it is needless to say that the line 19 may be extended on the screen and the lane width may be calculated using the intersection of the extended line and the horizontal line 20.

【0018】ここで、図1により車間距離の演算原理を
説明する。入力された映像データをTVカメラからある
距離RのスクリーンSに投影させたとき、投影スクリー
ンの幅hdに対し、先行車の最後尾の位置で仮定された
車線幅Hの投影スクリーン上での長さh、その間の角度
をθとすると、以下の数1,数2の関係が
Here, the principle of calculating the inter-vehicle distance will be described with reference to FIG. When the input video data is projected onto a screen S at a certain distance R from the TV camera, the width h d of the projection screen is different from that on the projection screen having a lane width H assumed at the last position of the preceding vehicle. Assuming that the length h and the angle therebetween are θ, the following relations of Expressions 1 and 2 are obtained.

【0019】[0019]

【数1】H/L=h/RH / L = h / R

【0020】[0020]

【数2】 R=(hd/2)/{2・h・tan(θd/2)} が成り立つ。この両式を整理すると、R = (h d / 2) / {2 · h · tan (θ d / 2)} Rearranging both equations,

【0021】[0021]

【数3】 L=(H・hd)/{2・h・tan(θd/2)} となり、車間距離が求められる。L = (H · h d ) / {2 · h · tan (θ d / 2)}, and the inter-vehicle distance is obtained.

【0022】Hは車線幅であるが、ナンバープレートの
幅でもよく、普段は車線幅を用い、ナンバープレートの
幅が充分に使える付近まで近づいたときにはナンバープ
レートの幅により車間距離を求める。
H is the lane width, but the width of the license plate may be used. Usually, the lane width is used, and when the width of the license plate approaches a sufficiently usable area, the inter-vehicle distance is calculated based on the width of the license plate.

【0023】ステップ113では、車間距離Lにより先
行車との相対速度を演算する。この相対速度演算は、車
間距離検出が一定周期で行われるため、前回の車間距離
L0と今回の車間距離Lとの差を用いて行われる。そし
て、ステップ104では、上記演算した情報、すなわち
先行車フラグのセット,リセットおよび先行車フラグが
セットされているときには車間距離,相対速度の値をC
PU15に転送する。演算処理装置2が備えているもう
1つのCPU15は、CPU12にて演算された先行車
情報を入力し、表示,警告,ASCDへの情報転送を行
う。以下その処理について説明する。
In step 113, the relative speed with respect to the preceding vehicle is calculated from the inter-vehicle distance L. This relative speed calculation is performed using the difference between the previous inter-vehicle distance L0 and the current inter-vehicle distance L because the inter-vehicle distance detection is performed at a constant cycle. In step 104, the calculated information, that is, the preceding vehicle flag is set and reset, and when the preceding vehicle flag is set, the values of the following distance and the relative speed are set to C.
Transfer to PU15. Another CPU 15 included in the arithmetic processing device 2 inputs the preceding vehicle information calculated by the CPU 12, and performs display, warning, and information transfer to the ASCD. Hereinafter, the processing will be described.

【0024】図4は、CPU15の演算処理手順を示す
フローチャートである。先ず、ステップ200にてCP
U15の内部のレジスタ,カウンタ,ラッチ回路などの
初期化を行い、ステップ201にて、CPU12から転
送される先行車情報の入力処理を行う。
FIG. 4 is a flow chart showing the operation procedure of the CPU 15. First, in step 200, the CP
Initialization of registers, counters, latch circuits, and the like inside U15 is performed, and in step 201, input processing of preceding vehicle information transferred from the CPU 12 is performed.

【0025】次のステップ202で、自車の速度を演算
する。この速度演算は、波形整形回路16からのパルス
の発生間隔を計測することにより行われる。ステップ2
03では、CPU12からの情報により先行車フラグが
セットされているか否かを判定する。先行車フラグがリ
セットされていると判定されたときにはステップ208
に進み、ディスプレイ6の表示を消去させて、ステップ
201に戻る。また、先行車フラグがセットされている
と判定されたときには、ステップ204に進み、安全車
間距離を演算する。
In the next step 202, the speed of the own vehicle is calculated. This speed calculation is performed by measuring the interval at which pulses are generated from the waveform shaping circuit 16. Step 2
At 03, it is determined whether or not the preceding vehicle flag is set based on information from the CPU 12. When it is determined that the preceding vehicle flag has been reset, step 208
Then, the display on the display 6 is deleted, and the process returns to step 201. When it is determined that the preceding vehicle flag is set, the process proceeds to step 204, where the safe inter-vehicle distance is calculated.

【0026】この安全車間距離は、ステップ202にて
演算した自車速度およびCPU12にて演算された先行
車との相対速度により算出される。すなわち、演算処理
装置2におけるROM13には予め自車速度に対する安
全車間距離の関係を示す特性マップが記憶されており、
その特性マップによりステップ202にて演算した自車
速度により安全車間距離を求めるとともに、この安全車
間距離を先行車との相対速度により補正する。この補正
は、先行車との相対速度が正、つまり先行車から離れる
状況の時は安全車間距離を長くし、先行車との相対速度
が負、つまり先行車に近づく状況にあるときは安全車間
距離を短くするようにして行われる。
The safe inter-vehicle distance is calculated from the own vehicle speed calculated in step 202 and the relative speed with respect to the preceding vehicle calculated by the CPU 12. That is, the ROM 13 in the arithmetic processing device 2 stores in advance a characteristic map indicating the relationship between the own vehicle speed and the safe inter-vehicle distance.
The safe inter-vehicle distance is obtained from the own vehicle speed calculated in step 202 using the characteristic map, and the safe inter-vehicle distance is corrected based on the relative speed with respect to the preceding vehicle. This correction increases the safe inter-vehicle distance when the relative speed with the preceding vehicle is positive, that is, when the vehicle is away from the preceding vehicle, and increases when the relative speed with the preceding vehicle is negative, that is, when the vehicle approaches the preceding vehicle. This is done by shortening the distance.

【0027】次に、ステップ205にて先行車との車間
距離が安全車間距離以内にあるときにステップ207に
進み、ブザーを一定時間鳴らせて警告を行う。そして、
ステップ206にて安全車間距離および車間距離をディ
スプレイに表示させ、ステップ201に戻る。ここで、
車間距離の算出値の精度は、画像の倍率をあげることに
より向上させることが可能となる。
Next, when the inter-vehicle distance from the preceding vehicle is within the safe inter-vehicle distance in step 205, the process proceeds to step 207, in which a buzzer is sounded for a predetermined time to give a warning. And
In step 206, the safe inter-vehicle distance and the inter-vehicle distance are displayed on the display, and the process returns to step 201. here,
The accuracy of the calculated inter-vehicle distance can be improved by increasing the magnification of the image.

【0028】図6,図7は、車線幅補正の説明図であ
る。図7に示す様に、撮像画像中に車体の一部を取り込
む様にする。図6に示す様に、この取り込んだ車体の実
際の横幅をHbとすると、画面上ではhbとカウントされ
る。カメラ位置から画像中に入った車体部分までの距離
をLb、カメラ位置から画像中に入った車体部分と同一
水平線上の道路位置までの距離をL0とする。参照車線
18,19間の実際の幅をH0,この車線幅の画面中で
の幅をh0とすると、
FIGS. 6 and 7 are illustrations of lane width correction. As shown in FIG. 7, a part of the vehicle body is taken in the captured image. As shown in FIG. 6, when the actual width of the loaded vehicle and H b, is counted and h b is on the screen. The distance from the camera position to the vehicle body part entering into an image L b, the distance from the camera position to the road position of the entering vehicle body portion and the same horizontal line in the image and L 0. When the actual width between the reference lane 18, 19 H0, the width at the screen of the lane width and h 0,

【0029】[0029]

【数4】H0/Hb=(Lb×h0)/(L0×hb) が成立する。H 0 / H b = (L b × h 0 ) / (L 0 × h b ) holds.

【0030】Lb,L0はカメラを自動車にセットした時
に予め知ることができる値であり、Hbも自車輌のボデ
ィの寸法であり、h0,hbは画面中で計算できる値であ
るため、実際の車線幅H0はこの数4より求まる。この
車線幅の補正タスクは、常に実行しなければならないタ
スクではなく、その優先度は低くすることができ、車輌
走行中におきる合流,分岐,標識位置通過などの時点で
割り込み処理し、これをフィルタ処理して車間距離を求
めるときの定数とする。尚、高速道路には、車間距離を
確認する区間があり、その区間の撮像画面が図8であ
る。かかる場所において、車線幅を補正し、この補正し
た値を用いたときに算出した車間距離を評価することが
できる。
L b and L 0 are values that can be known in advance when the camera is set in the car, H b is also the size of the body of the vehicle, and h 0 and h b are values that can be calculated on the screen. Therefore, the actual lane width H 0 is obtained from the equation ( 4). This lane width correction task is not a task that must always be executed, and its priority can be lowered. Interrupt processing is performed at the time of merging, branching, or passing a sign position while the vehicle is running. This is a constant when the inter-vehicle distance is obtained by performing the filter processing. It should be noted that there is a section on the expressway where the inter-vehicle distance is checked, and the image screen of that section is shown in FIG. In such a place, the lane width is corrected, and the inter-vehicle distance calculated when the corrected value is used can be evaluated.

【0031】次に、カーブ走行時の車間距離の計測を図
9,図10により説明する。カーブ走行時の画面上での
車線幅は、h’とカウントされる(図9)。これに対
し、実際の道路上においては、図10に示す様に、H’
が車線幅となる。図10で、前後の2つ車輌3,4の位
置関係、及び車線幅HとH’との関係は、
Next, measurement of the inter-vehicle distance when traveling on a curve will be described with reference to FIGS. The lane width on the screen when traveling on a curve is counted as h '(FIG. 9). On the other hand, on an actual road, as shown in FIG.
Is the lane width. In FIG. 10, the positional relationship between the front and rear two vehicles 3 and 4 and the relationship between the lane widths H and H ′ are as follows:

【0032】[0032]

【数5】H=H’・cos(2θ) で表される。H = H ′ · cos (2θ)

【0033】ここで、自車4から先行車3の見える方向
θは、図9の図面上において、自動車既知寸法部分を用
い、次式6,7,8
Here, the direction θ in which the preceding vehicle 3 can be seen from the own vehicle 4 is calculated by using the known dimensions of the vehicle in the drawing of FIG.

【0034】[0034]

【数6】hb’=(tb+tb’)・h”/(t’+tbH b ′ = (t b + t b ′) · h ″ / (t ′ + t b )

【0035】[0035]

【数7】Hb’=hb’・Hb/hb [Equation 7] H b '= h b' · H b / h b

【0036】[0036]

【数8】tanθ=Hb’/Lb により求める。カーブ走行時には、これらの式6,7,
8により車線幅を計算し、これを用いて車間距離を算出
する。
[Equation 8] obtained by tanθ = H b '/ L b . When traveling on a curve, these equations 6, 7,
8, the lane width is calculated, and the inter-vehicle distance is calculated using the calculated lane width.

【0037】次に、倍率切換について図11,図12を
用いて説明する。高倍率と低倍率の2種類の倍率モード
を持つカメラを使用して、車間距離を計測する。図11
中に示す曲線111(高倍率),112(低倍率)は、
各倍率における車間距離と撮像画面中の車線幅の関係を
示すものである。また、図12中に示す曲線121(高
倍率),122(低倍率)は、各倍率における車間距離
と撮像画面での1ドットの車間距離計測誤差の関係を示
すものである。そして、カメラの倍率は、車間距離が短
いものから長いものへと変化する時には、車間距離LL
により、切り替える。また、車間距離が長いものから短
いものへと変化するときには、LLより短い車間距離L
Sにより、切り替える。カメラは、高倍率の時には画角
θdが狭く、低倍率の時には画角θdが広くなる。
Next, magnification switching will be described with reference to FIGS. The inter-vehicle distance is measured using a camera having two types of magnification modes, high magnification and low magnification. FIG.
Curves 111 (high magnification) and 112 (low magnification) shown therein are
It shows the relationship between the inter-vehicle distance and the lane width in the imaging screen at each magnification. Curves 121 (high magnification) and 122 (low magnification) shown in FIG. 12 show the relationship between the inter-vehicle distance at each magnification and the inter-vehicle distance measurement error of one dot on the imaging screen. Then, when the magnification of the camera changes from a short inter-vehicle distance to a long inter-vehicle distance, the inter-vehicle distance LL
To switch. When the inter-vehicle distance changes from long to short, the inter-vehicle distance L shorter than LL
Switch by S. The camera angle theta d when the high magnification narrow field angle theta d is widened at the time of low magnification.

【0038】曲線111,112は、数3を変形した次
の数9により
The curves 111 and 112 are expressed by the following equation (9) obtained by transforming equation (3).

【0039】[0039]

【数9】h=(H・hb)/{2tan(θd/2)・L} により求められる。数3をhで微分したものとこの数9
より、次の数10が求められ
H = (H · h b ) / {2 tan (θ d / 2) · L} The derivative of Equation 3 with h and Equation 9
Then, the following equation (10) is obtained.

【0040】[0040]

【数10】 dH/dh=2tan(θd/2)・L2/(H・hd) これが、曲線121,122となる。DH / dh = 2tan (θ d / 2) · L 2 / (H · h d ) These are curves 121 and 122.

【0041】通常、先行車がいないときには、カメラの
倍率を低いモードにセットしておき、後続車の追い越し
もしくは合流による先行車の出現さらに先行車に追い付
いた時などに、まず、低倍率モードで車間距離を計測す
る。その結果により、特に合流時もしくは先行車に追い
付いた時に車間距離LL以上の計測結果が得られた時に
は、倍率を切り換え、高倍率にする。
Normally, when there is no preceding vehicle, the magnification of the camera is set to a low mode. Measure the distance between vehicles. As a result, especially when a measurement result equal to or longer than the inter-vehicle distance LL is obtained at the time of merging or catching up with the preceding vehicle, the magnification is switched to a higher magnification.

【0042】また、車間距離が縮まり、計測された車間
距離がLS以下になった時には、倍率を低倍率に切り換
える。高倍率時、合流などにより、車間距離がLE付近
になる場合には、車線幅を画面上で計測できない。そこ
で、この時には、ナンバープレートの横幅を用いて車間
距離を計測する。この計測されたものに対しては、LE
付近の値であることを確認する。ここで、倍率の切り換
え時において、車間距離を算出する場合、数3中、tan
(θd/2)の値を倍率を切り換えている時刻の時間に対
応させて変化させていく。この算出された値を切り換え
に対応する距離と比較しながら車間距離とする。
When the inter-vehicle distance is reduced and the measured inter-vehicle distance becomes less than or equal to LS, the magnification is switched to a low magnification. If the inter-vehicle distance is near LE due to merging or the like at high magnification, the lane width cannot be measured on the screen. Therefore, at this time, the inter-vehicle distance is measured using the width of the license plate. For this measurement, LE
Check that the value is near. Here, when the inter-vehicle distance is calculated at the time of switching the magnification, tan
The value of (θ d / 2) is changed in accordance with the time at which the magnification is switched. The calculated value is used as the inter-vehicle distance while comparing with the distance corresponding to the switching.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、1台のカメラによる画
像データの簡単な処理により、車間距離を四則演算によ
り算出することができ、全天候において容易且つ精度良
く車間距離情報を得ることができるという優れた効果が
ある。
According to the present invention, the inter-vehicle distance can be calculated by the four arithmetic operations by simple processing of image data by one camera, and inter-vehicle distance information can be obtained easily and accurately in all weather. There is an excellent effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る自動車用距離計測方法
の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a vehicle distance measuring method according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係る自動車用距離計測装置
の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a vehicle distance measuring device according to one embodiment of the present invention.

【図3】図2に示すCPU12の実行する距離計測処理
手順を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a distance measurement processing procedure executed by a CPU 12 shown in FIG. 2;

【図4】図2に示すCPU15の実行する警報処理手順
を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing an alarm processing procedure executed by a CPU 15 shown in FIG. 2;

【図5】車線幅を基に車間距離の演算が可能か否かを判
定する方法の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for determining whether or not the calculation of an inter-vehicle distance is possible based on a lane width.

【図6】車体の一部を撮像し車線幅を補正する説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram for correcting a lane width by capturing an image of a part of a vehicle body.

【図7】カメラと車体の位置関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a positional relationship between a camera and a vehicle body.

【図8】車間距離確認標識の撮像画面である。FIG. 8 is an imaging screen of an inter-vehicle distance confirmation sign.

【図9】カーブ走行時の撮像画面である。FIG. 9 is an imaging screen when traveling on a curve.

【図10】カーブ走行時の位置関係の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a positional relationship when traveling on a curve.

【図11】倍率切換時の距離と車線幅の関係説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a relationship between a distance and a lane width when the magnification is switched.

【図12】倍率切換時の距離と誤差の関係説明図であ
る。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a relationship between a distance and an error when a magnification is switched.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・TVカメラ、2・・・演算処理装置、5・・・TVカメ
ラの視野、6・・・表示装置、H・・・車線幅、L・・・車間距
離。
1 ... TV camera, 2 ... arithmetic processing unit, 5 ... TV camera field of view, 6 ... display device, H ... lane width, L ... inter-vehicle distance.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−155908(JP,A) 特開 昭61−219825(JP,A) 特開 昭64−88210(JP,A) 特開 昭60−235016(JP,A) 特開 平4−12143(JP,A) 特開 平6−229759(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01C 3/00 - 3/32 G01B 11/00 - 11/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-155908 (JP, A) JP-A-61-219825 (JP, A) JP-A-64-88210 (JP, A) JP-A-60-1985 235016 (JP, A) JP-A-4-12143 (JP, A) JP-A-6-229759 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01C 3 / 00-3 / 32 G01B 11/00-11/30

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 車間距離測定の為の基準標識と先行車輌
とを撮像する撮像手段と、先行車輌が位置する基準標識
の既知寸法を基に該先行車輌までの車間距離を算出する
演算手段と、遠い先行車輌に対しては車線幅を基準標識
として用い近い先行車輌に対してはナンバープレートを
基準標識として用いる基準標識切換手段とを備えること
を特徴とする自動車用距離計測装置。
1. An image pickup means for picking up an image of a reference sign for measuring an inter-vehicle distance and a preceding vehicle, and a calculating means for calculating an inter-vehicle distance to the preceding vehicle based on a known size of the reference sign where the preceding vehicle is located. , For lane ahead, based on lane width
License plate for the preceding vehicle
And a reference sign switching means for use as a reference sign .
【請求項2】 車間距離測定の為の基準標識と先行車輌
とを撮像する撮像手段と、先行車輌が位置する車線幅の
既知寸法を基に該先行車輌までの車間距離を算出する演
算手段とを備え、かつ、前記撮像手段の倍率を先行車輌
との車間距離に応じて変化させる手段を備えることを特
徴とする自動車用距離計測装置。
2. An image pickup means for picking up an image of a reference sign for measuring an inter-vehicle distance and a preceding vehicle, and a calculating means for calculating an inter-vehicle distance to the preceding vehicle based on a known lane width in which the preceding vehicle is located. And the magnification of the imaging means is set to the preceding vehicle.
Automotive distance measuring apparatus according to claim Rukoto provided with means for varying in accordance with the distance to the.
【請求項3】 車間距離測定の為の基準標識と先行車輌
とを撮像する撮像手段と、先行車輌が位置する基準標識
の既知寸法を基に該先行車輌までの車間距離を算出する
演算手段と、前記撮像手段で撮像した自車輌ボディの大
きさから自車輌位置での車線幅を求め該車線幅で前記基
準標識の既知寸法を補正する手段を備えることを特徴と
する自動車用距離計測装置。
3. An image pickup means for picking up an image of a reference sign for measuring an inter-vehicle distance and a preceding vehicle, and a calculating means for calculating an inter-vehicle distance to the preceding vehicle based on a known size of the reference sign where the preceding vehicle is located. The size of the vehicle body imaged by the imaging means.
The lane width at the own vehicle position is calculated from the
An automobile distance measuring device comprising means for correcting a known size of a quasi-sign .
【請求項4】 車間距離測定の為の基準標識と先行車輌
とを撮像する撮像手段と、先行車輌が位置する車線幅の
既知寸法を基に該先行車輌までの車間距離を算出する演
算手段と、前記撮像手段で撮像した自車輌ボディの大き
さから自車輌位置での車線幅を求め該車線幅で前記基準
標識の既知寸法を補正する手段とを備えることを特徴と
する自動車用距離計測装置。
4. A reference sign for measuring an inter-vehicle distance and a preceding vehicle
Imaging means for imaging the vehicle, and the lane width where the preceding vehicle is located
An act of calculating the inter-vehicle distance to the preceding vehicle based on known dimensions
Calculation means and the size of the vehicle body imaged by the imaging means
The lane width at the own vehicle position is calculated from the
Means for correcting the known size of the sign .
【請求項5】 車間距離測定の為の基準標識と先行車輌
とを撮像する撮像手段と、先行車輌が位置する基準標識
の既知寸法を基に該先行車輌までの車間距離を算出する
演算手段とを備え、かつ、カーブ走行時に前記撮像手段
による撮像画像から先行車輌の方向を求め該方向で車間
距離を補正する手段を備えることを特徴とする自動車用
距離計測装置。
5. A reference sign and a preceding vehicle for measuring a distance between vehicles.
And a reference sign at which the preceding vehicle is located
Calculate the inter-vehicle distance to the preceding vehicle based on the known dimensions of
Computing means, and the imaging means at the time of traveling on a curve
The direction of the preceding vehicle is determined from the image captured by
An automobile distance measuring device comprising means for correcting a distance.
【請求項6】 車間距離測定の為の基準標識と先行車輌
とを撮像する撮像手段と、先行車輌が位置する車線幅の
既知寸法を基に該先行車輌までの車間距離を算出する演
算手段とを備え、かつ、カーブ走行時に前記撮像手段に
よる撮像画像から先行車輌の方向を求め該方向で車間距
離を補正する手段を備えることを特徴とする自動車用距
離計測装置。
6. A reference sign and a preceding vehicle for measuring a distance between vehicles.
Imaging means for imaging the vehicle, and the lane width where the preceding vehicle is located
An act of calculating the inter-vehicle distance to the preceding vehicle based on known dimensions
And a calculation unit, and automobile distance measuring apparatus comprising means for correcting the inter-vehicle distance with said direction seeking direction of the preceding vehicle from the image taken by the image pickup means during cornering.
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