JP2927916B2 - 距離検出装置 - Google Patents
距離検出装置Info
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- JP2927916B2 JP2927916B2 JP2234682A JP23468290A JP2927916B2 JP 2927916 B2 JP2927916 B2 JP 2927916B2 JP 2234682 A JP2234682 A JP 2234682A JP 23468290 A JP23468290 A JP 23468290A JP 2927916 B2 JP2927916 B2 JP 2927916B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/12—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using electromagnetic waves other than radio waves
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光学式により走行する自車両の前方障害
物あるいは先行車までの距離を測定する車両用の距離検
出装置に関するものである。
物あるいは先行車までの距離を測定する車両用の距離検
出装置に関するものである。
従来より光学式の距離検出装置は特公昭63−38085号
公報、特公昭63−46363号公報、特開昭61−182516号公
報等に開示されている。これらは、いずれも第５図に示
すように左右二つの光学系を有しており、この左右の光
学系は基線長Ｌだけ離れて配置したレンズ1,2を主体に
して構成されている。
公報、特公昭63−46363号公報、特開昭61−182516号公
報等に開示されている。これらは、いずれも第５図に示
すように左右二つの光学系を有しており、この左右の光
学系は基線長Ｌだけ離れて配置したレンズ1,2を主体に
して構成されている。
レンズ1,2の焦点距離ｆの位置には、それぞれ別々の
イメージセンサ3,4を設け、信号処理装置30において、
イメージセンサ3,4の画像信号を順次横方向にシフトし
ながら電気的に重ね合わせ、上記二つの画像信号が最も
よく一致した時のシフト量ｌから三角測量の原理により
対象物31までの距離Ｒを として求めている。
イメージセンサ3,4を設け、信号処理装置30において、
イメージセンサ3,4の画像信号を順次横方向にシフトし
ながら電気的に重ね合わせ、上記二つの画像信号が最も
よく一致した時のシフト量ｌから三角測量の原理により
対象物31までの距離Ｒを として求めている。
［発明が解決しようとする課題」 ここで、イメージセンサ３、４の視野内に複数の対象
物が捉えられた場合、例えば、従来知られているように
距離検出装置を車両用とした用いた場合において、自車
と同じ車線の先行車と隣の車線を走行している他の先行
車の双方が視野内にある場合、次のような問題を生じ
る。
物が捉えられた場合、例えば、従来知られているように
距離検出装置を車両用とした用いた場合において、自車
と同じ車線の先行車と隣の車線を走行している他の先行
車の双方が視野内にある場合、次のような問題を生じ
る。
即ち、このような場合においては、一般に複数の先行
車との距離が各々異なる。このため、従来の距離検出装
置のように画像視野全体を単一の測距範囲とし２つの画
像信号が最もよく一致した時のシフト量から先行車まで
の距離をもとめるものでは、複数の先行車を含む画像信
号をシフトすることとなり複数の先行車との各々の距離
に対応する２つのシフト量において画像信号の一致性が
高くなるが、最終的に最もよく一致したと判断されるシ
フト量はいずれか１つであり、このとき、いずれの先行
車との距離が検出されたかは一切不明である。
車との距離が各々異なる。このため、従来の距離検出装
置のように画像視野全体を単一の測距範囲とし２つの画
像信号が最もよく一致した時のシフト量から先行車まで
の距離をもとめるものでは、複数の先行車を含む画像信
号をシフトすることとなり複数の先行車との各々の距離
に対応する２つのシフト量において画像信号の一致性が
高くなるが、最終的に最もよく一致したと判断されるシ
フト量はいずれか１つであり、このとき、いずれの先行
車との距離が検出されたかは一切不明である。
また、さらに上記問題点を解決するために一方の画像
信号にウインドウを形成し、画像信号比較の基準となる
先行車を特定することも考えられる。しかしながら、上
記のように視野内に複数の先行車がある場合、複数の先
行車は視野内で横方向に並んで撮像されている。このた
め、一方の画像信号の先行車をウインドウで特定したと
しても、他方の画像信号には複数の先行車が横方向に並
んでおり、画像比較のために横方向にシフトさせた場
合、ウインドウで特定された先行車は他方の画像信号の
いずれの先行車とも一致しうる（車種の如何を問わず、
後方から撮像した先行車像は極めて類似しており、この
ような問題を生じる。）従って、一方の画像信号にウイ
ンドウを形成した場合でも距離の誤検出を生じるという
問題を生じる。
信号にウインドウを形成し、画像信号比較の基準となる
先行車を特定することも考えられる。しかしながら、上
記のように視野内に複数の先行車がある場合、複数の先
行車は視野内で横方向に並んで撮像されている。このた
め、一方の画像信号の先行車をウインドウで特定したと
しても、他方の画像信号には複数の先行車が横方向に並
んでおり、画像比較のために横方向にシフトさせた場
合、ウインドウで特定された先行車は他方の画像信号の
いずれの先行車とも一致しうる（車種の如何を問わず、
後方から撮像した先行車像は極めて類似しており、この
ような問題を生じる。）従って、一方の画像信号にウイ
ンドウを形成した場合でも距離の誤検出を生じるという
問題を生じる。
［課題を解決するための手段］ この発明に係る距離検出装置は、上下方向に並設され
た一対の光学手段と、上記一対の光学手段から得られた
画像信号をそれぞれ記憶する一対の記憶手段と、上記一
対の記憶手段の内、一方の記憶手段の記憶する画像信号
上に複数のウインドウを設定するウインドウ設定手段
と、上記各ウインドウ毎に、ウインドウ内の画像信号と
他方の記憶手段の当該ウインドウに対応する領域に記憶
された画像信号とを上下方向に相対的にシフトしながら
比較することにより、各ウインドウ毎に上記光学手段の
捉えた対象物との距離を演算する演算手段とを有するも
のである。
た一対の光学手段と、上記一対の光学手段から得られた
画像信号をそれぞれ記憶する一対の記憶手段と、上記一
対の記憶手段の内、一方の記憶手段の記憶する画像信号
上に複数のウインドウを設定するウインドウ設定手段
と、上記各ウインドウ毎に、ウインドウ内の画像信号と
他方の記憶手段の当該ウインドウに対応する領域に記憶
された画像信号とを上下方向に相対的にシフトしながら
比較することにより、各ウインドウ毎に上記光学手段の
捉えた対象物との距離を演算する演算手段とを有するも
のである。
［実施例］ 以下、この発明の距離検出装置の実施例を図について
説明する。第１図はこの発明による距離検出装置を走行
する車両に搭載して先行車との車間距離を測定する場合
の実施例を示し、図中、1,2は上下の光学系を構成する
レンズ、3,4はレンズ1,2にそれぞれ対応して配設された
２次元のイメージセンサ、５は自車両の前方を走行する
先行車を示す。6,7はイメージセンサ3,4で得られる画像
信号をディジタル化するアナログ・ディジタル（以下、
A/Dという）変換器、8,9はこのA/D変換器6,7の出力を記
憶するメモリ、10はマイクロコンピュータ、11は上側の
イメージセンサ４による撮像された画像を表示する表示
手段としての表示画面であり、マイクロコンピュータ10
により制御されている。
説明する。第１図はこの発明による距離検出装置を走行
する車両に搭載して先行車との車間距離を測定する場合
の実施例を示し、図中、1,2は上下の光学系を構成する
レンズ、3,4はレンズ1,2にそれぞれ対応して配設された
２次元のイメージセンサ、５は自車両の前方を走行する
先行車を示す。6,7はイメージセンサ3,4で得られる画像
信号をディジタル化するアナログ・ディジタル（以下、
A/Dという）変換器、8,9はこのA/D変換器6,7の出力を記
憶するメモリ、10はマイクロコンピュータ、11は上側の
イメージセンサ４による撮像された画像を表示する表示
手段としての表示画面であり、マイクロコンピュータ10
により制御されている。
また、12は距離測定の対象物５を画像上で指定するた
めのウインドウを設定するウインドウ設定装置である。
めのウインドウを設定するウインドウ設定装置である。
このウインドウ設定装置12により設定された第２図に
示す複数のウインドウ13,14,15,16,17は、第２図に示す
ように、表示画面11の所定部分にあらかじめ配置されて
いる。
示す複数のウインドウ13,14,15,16,17は、第２図に示す
ように、表示画面11の所定部分にあらかじめ配置されて
いる。
次に動作について説明する。例えば、上側のイメージ
センサ４により撮像された自車両前方の画像はA/D変換
器７でディジタル化され、メモリ９に記憶された画像の
中に、第３図に示すように、先行車の像5aが表示された
とすると、マイクロコンピュータ10は先行車像5aを捕え
ているウインドウ15内の画素信号をメモリ９から読み出
し、車間距離演算の基準画像信号とする。そして下側の
イメージセンサ３の画像信号がメモリされているメモリ
８の中で、上記ウインドウ15に対応する領域をマイクロ
コンピュータ10が選択して、上記基準画像信号に対して
メモリ８の画像信号を１画素づつ順次シフトしながら、
上下画素毎の信号の差の絶対値の総和を演算してゆく。
センサ４により撮像された自車両前方の画像はA/D変換
器７でディジタル化され、メモリ９に記憶された画像の
中に、第３図に示すように、先行車の像5aが表示された
とすると、マイクロコンピュータ10は先行車像5aを捕え
ているウインドウ15内の画素信号をメモリ９から読み出
し、車間距離演算の基準画像信号とする。そして下側の
イメージセンサ３の画像信号がメモリされているメモリ
８の中で、上記ウインドウ15に対応する領域をマイクロ
コンピュータ10が選択して、上記基準画像信号に対して
メモリ８の画像信号を１画素づつ順次シフトしながら、
上下画素毎の信号の差の絶対値の総和を演算してゆく。
すなわち、ウインドウ15内の画と最も整合する画の位
置を１画素づつ順次シフトしながら求めるのである。
置を１画素づつ順次シフトしながら求めるのである。
この時、演算に関与する領域は第４図（ａ）に示すよ
うに、ウインドウ15内の基準画像信号に対して、第４図
（ｂ）に示すようにメモリ８内の画像はウインドウ15の
位置に対応する演算領域20である。
うに、ウインドウ15内の基準画像信号に対して、第４図
（ｂ）に示すようにメモリ８内の画像はウインドウ15の
位置に対応する演算領域20である。
上記のように上下の画素を比較し、その差信号を絶対
値の総和が最小になるときの画素のシフト量をｎ画素、
画素のピッチをＰとし、光学系の基線長をＬ、レンズ1,
2の焦点距離をｆ、先行車５までの距離をＲとすれば、
Ｒは次の式で求められる。
値の総和が最小になるときの画素のシフト量をｎ画素、
画素のピッチをＰとし、光学系の基線長をＬ、レンズ1,
2の焦点距離をｆ、先行車５までの距離をＲとすれば、
Ｒは次の式で求められる。
このようにして、ウインドウ15内の対象物５までの距
離を測定することができる。同様にして上記イメージセ
ンサ3,4の視野内に隣りの車線を走行している他の先行
車が入ってきて、第３図に示すように、その先行車像23
がウインドウ17により捕えられると、マイクロコンピュ
ータ10はウインドウ17内の画像信号を基準画像信号とし
て、第４図に示すように、メモリ９内の画像のウインド
ウ17に対応するメモリ８内の画像の領域22を選択し、こ
の領域22内でウインドウ17内の画と最も整合する画の位
置を求める。そして上記（１）式により、上記他の先行
車と自車両との車間距離を演算する。
離を測定することができる。同様にして上記イメージセ
ンサ3,4の視野内に隣りの車線を走行している他の先行
車が入ってきて、第３図に示すように、その先行車像23
がウインドウ17により捕えられると、マイクロコンピュ
ータ10はウインドウ17内の画像信号を基準画像信号とし
て、第４図に示すように、メモリ９内の画像のウインド
ウ17に対応するメモリ８内の画像の領域22を選択し、こ
の領域22内でウインドウ17内の画と最も整合する画の位
置を求める。そして上記（１）式により、上記他の先行
車と自車両との車間距離を演算する。
ここで、第４図に示すように複数の先行車は視野内で
横方向に並んで撮像されるが、メモリ９内のウインドウ
に対して、メモリ８内に対応する領域は上下方向に設定
されるため、メモリ８内の対応する領域に複数の先行車
が撮像されることはなく、確実にメモリ９内のウインド
ウに捕らえられた先行車の距離を検出できる。
横方向に並んで撮像されるが、メモリ９内のウインドウ
に対して、メモリ８内に対応する領域は上下方向に設定
されるため、メモリ８内の対応する領域に複数の先行車
が撮像されることはなく、確実にメモリ９内のウインド
ウに捕らえられた先行車の距離を検出できる。
また、メモリ８内の対応する領域は、単一領域内に複
数の先行車が撮像される懸念がないため、上下方向に充
分広く設定することができ、近距離から遠距離まで広範
な範囲の距離が検出可能となる。
数の先行車が撮像される懸念がないため、上下方向に充
分広く設定することができ、近距離から遠距離まで広範
な範囲の距離が検出可能となる。
このようにして、複数の先行車が走行している場合で
も、それぞれの先行車との車間距離を同時に知ることが
できる。
も、それぞれの先行車との車間距離を同時に知ることが
できる。
以上のように、表示画面11内に設定されているウイン
ドウ13〜17により捕えられた対象物は第４図（ａ）に示
すように、これらウインドウ13〜17のそれぞれに対応す
る第４図（ｂ）に示す演算領域18〜22内で画像比較さ
れ、ウインドウ13〜17毎に対象物５までの距離を測定す
ることができる。
ドウ13〜17により捕えられた対象物は第４図（ａ）に示
すように、これらウインドウ13〜17のそれぞれに対応す
る第４図（ｂ）に示す演算領域18〜22内で画像比較さ
れ、ウインドウ13〜17毎に対象物５までの距離を測定す
ることができる。
なお、上記実施例では、５個のウインドウ13〜17を設
定した場合を示したが、イメージセンサの視界内の対象
物の大きさ、距離測定が必要な対象物の数などにより、
ウインドウ数は任意に設定される。
定した場合を示したが、イメージセンサの視界内の対象
物の大きさ、距離測定が必要な対象物の数などにより、
ウインドウ数は任意に設定される。
また、ウインドウの大きさ、形状も対象物に応じてそ
れぞれ任意に変えてもよく、上記実施例に限定されるも
のではない。
れぞれ任意に変えてもよく、上記実施例に限定されるも
のではない。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば簡単な構成と処理で、
ウインドウ毎に確実に対象物までの距離を検出すること
ができ、複数の対象物までの距離を同時に検出できると
いう実用上顕著な効果を奏するものである。
ウインドウ毎に確実に対象物までの距離を検出すること
ができ、複数の対象物までの距離を同時に検出できると
いう実用上顕著な効果を奏するものである。
第１図はこの発明の一実施例による距離検出装置の構成
図、第２図は表示画面に設定された複数のウインドウを
示す説明図、第３図は表示画面内に先行車像が入った状
態を示す説明図、第４図は各ウインドウ内の基準画像と
比較される画像領域を示す説明図、第５図は従来の距離
検出装置の構成を示すブロック図である。 1,2……レンズ、3,4……イメージセンサ、５……先行
車、8,9……メモリ、10……マイクロコンピュータ、11
……表示画面、12……ウインドウ設定装置、13〜17……
ウインドウ、18〜22……画像比較領域。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
図、第２図は表示画面に設定された複数のウインドウを
示す説明図、第３図は表示画面内に先行車像が入った状
態を示す説明図、第４図は各ウインドウ内の基準画像と
比較される画像領域を示す説明図、第５図は従来の距離
検出装置の構成を示すブロック図である。 1,2……レンズ、3,4……イメージセンサ、５……先行
車、8,9……メモリ、10……マイクロコンピュータ、11
……表示画面、12……ウインドウ設定装置、13〜17……
ウインドウ、18〜22……画像比較領域。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01C 3/00 - 3/32 G01B 11/00 - 11/30
Claims (1)
- 【請求項１】車両に搭載されて自車両の周辺車両を撮像
するよう上下方向に並設された一対の光学手段と、 上記一対の光学手段から得られた画像信号をそれぞれ記
憶する一対の記憶手段と、 上記一対の記憶手段の内、一方の記憶手段の記憶する画
像信号上に、予め定められた所定位置に左右方向に複数
のウインドウを設定するウインドウ設定手段と、 上記各ウインドウ毎に、ウインドウ内の画像信号と他方
の記憶手段の当該ウインドウに対応する領域に記憶され
た画像信号とを上下方向に相対的にシフトしながら比較
することにより、各ウインドウ毎に上記光学手段の捉え
た対象物との距離を演算する演算手段と を有することを特徴とする車両用距離検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234682A JP2927916B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 距離検出装置 |
| EP91114174A EP0474067B1 (en) | 1990-09-04 | 1991-08-23 | Distance detecting apparatus |
| DE69117617T DE69117617T2 (de) | 1990-09-04 | 1991-08-23 | Entfernungsmessgerät |
| US07/751,006 US5291424A (en) | 1990-09-04 | 1991-08-28 | Distance detecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234682A JP2927916B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 距離検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04113212A JPH04113212A (ja) | 1992-04-14 |
| JP2927916B2 true JP2927916B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=16974798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2234682A Expired - Fee Related JP2927916B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 距離検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5291424A (ja) |
| EP (1) | EP0474067B1 (ja) |
| JP (1) | JP2927916B2 (ja) |
| DE (1) | DE69117617T2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2536986B2 (ja) * | 1991-12-09 | 1996-09-25 | 三菱電機株式会社 | 車間距離検出装置 |
| JP2800530B2 (ja) * | 1992-02-28 | 1998-09-21 | 三菱電機株式会社 | 車間距離検出装置 |
| US6822563B2 (en) | 1997-09-22 | 2004-11-23 | Donnelly Corporation | Vehicle imaging system with accessory control |
| US5877897A (en) | 1993-02-26 | 1999-03-02 | Donnelly Corporation | Automatic rearview mirror, vehicle lighting control and vehicle interior monitoring system using a photosensor array |
| JP2887039B2 (ja) * | 1993-03-26 | 1999-04-26 | 三菱電機株式会社 | 車両周辺監視装置 |
| US6891563B2 (en) | 1996-05-22 | 2005-05-10 | Donnelly Corporation | Vehicular vision system |
| US7655894B2 (en) | 1996-03-25 | 2010-02-02 | Donnelly Corporation | Vehicular image sensing system |
| WO2003093857A2 (en) | 2002-05-03 | 2003-11-13 | Donnelly Corporation | Object detection system for vehicle |
| US7526103B2 (en) | 2004-04-15 | 2009-04-28 | Donnelly Corporation | Imaging system for vehicle |
| US7881496B2 (en) | 2004-09-30 | 2011-02-01 | Donnelly Corporation | Vision system for vehicle |
| US7972045B2 (en) | 2006-08-11 | 2011-07-05 | Donnelly Corporation | Automatic headlamp control system |
| US10457209B2 (en) | 2012-02-22 | 2019-10-29 | Magna Electronics Inc. | Vehicle vision system with multi-paned view |
| JP7477085B2 (ja) | 2019-06-25 | 2024-05-01 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | ワイヤグリッド型偏光素子、及びその製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2546714A1 (de) * | 1975-10-17 | 1977-04-21 | Siemens Ag | Verfahren zum messen des abstandes von und der geschwindigkeitskomponente eines objektes senkrecht zu einer bezugslinie |
| SE411400B (sv) * | 1977-11-02 | 1979-12-17 | Saab Scania Ab | For foljning av ett objekt avsedd korrelationsfoljare |
| SE412966B (sv) * | 1978-01-20 | 1980-03-24 | Danielsson Per Erik | Anordning for kontroll av avstand mellan objekt i en tvadimensionell diskretiserad bild |
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| DE2936535A1 (de) * | 1979-09-10 | 1981-04-02 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltung zur sensorgesteuerten entfernungsmessung |
| JPS58196412A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 距離計測器 |
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-
1990
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