JP3452794B2 - 視程測定装置 - Google Patents

視程測定装置

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    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、視程測定装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】視程測定装置の従来例としては、特公平
6−75036公報に開示されたものがある。この発明
は光パルスまたは閃光を発生する発光器と、光パルス又
は閃光の放射の際に光路にある散乱区域により後方散乱
される光より視程を計測するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車両用視程測定装置は光パルスまたは閃光を発生してそ
の反射光を測定する構成となっているため、同種の視程
測定装置が対向した際に他の視程測定装置からの光パル
スまたは閃光の干渉により視程を誤測定するという問題
があった。
【0004】この発明は上記ような問題点を解消するた
めになされたものであり、複数の視程測定装置が同時に
用いられた場合でも正確に視程計測を行える視程測定装
置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係る視程測定
装置は、自動車等に搭載され道路上の車線区分線を撮影
するカメラと、前記カメラより出力される画像信号より
自車両からの距離の違う複数箇所の車線区分線の輝度を
検出する輝度検出手段と、検出された輝度の比較により
視程を判断する視程判断手段とを備え、前記視程判断手
段は検出された車線区分線の輝度の比較を複数の組み合
わせについて行い、輝度の求められた複数の候補値の平
均値より視程を判断するものである。
【0006】
【0007】また、視程判断手段が、検出された車線区
分線の輝度の比較を3組以上の組み合わせについて行
い、求められた複数の候補値の平均値を求め、平均値と
の差異が大きい候補値を除いた候補値の平均値より視程
を判断するものである。
【0008】また、検出された車線区分線の輝度より当
該の視程測定装置で測定された視程の信頼性を判断する
信頼性判断手段を備えたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は道路上の車
線区分線を撮影するカメラを設け、当該カメラの画像信
号より、複数の地点に対応する画像信号の車線区分線の
輝度BL1及びBL2を測定し、輝度BL1及びBL2より視程
Vを算出する視程測定装置の構成を示すシステム図であ
る。図1において、1は装置を搭載する車両。4a,4
bは道路上にマーキングされた車線区分線、2は画面水
平方向が道路平面と平行になるように設置された道路上
の車線区分線を撮影するカメラ、Dgはカメラより出力
される映像信号。3はカメラより出力された映像信号よ
り距離に相当する部分映像信号DgL1及びDgL2を抽出
し視程を算出する視程測定コントローラ、BL1及びBL2
はそれぞれの距離での車線区分線の輝度とバックグラウ
ンドの輝度の差である。
【0010】カメラ2により撮影された映像信号は視程
測定コントローラ3に入力される。図2に視程測定コン
トローラ3の処理概要を示す。判定距離相当の映像信号
を抽出する映像信号抽出部301では映像信号Dgより
カメラから距離L1,L2 離れた車線区分線に対応する
部分の映像信号DgL1及びDgL2を抽出し輝度差算出部
302に入力する。輝度差算出部302では、車線区分
線の輝度とバックグラウンドの輝度の差BLを計測し、
視程算出部303に入力する。視程算出部303では輝
度差算出部302より入力される輝度の差BL1とBL2
り以下の式を用いて視程Vを算出する。
【0011】 V={(L1−L2)・ln(1/ε0)}/ln(BL1/BL2)・・・(1)
【0012】次に、上式の導出方法について説明する。
光の減衰計数は、環境条件が良く透過率がほぼ1である
時の、カメラの前方の距離 だけ離れた地点に対応する
画像信号の車線区分線の輝度と距離だけ離れた地点に対
応する画像信号の車線区分線の輝度及びカメラの前方の
距離だけ離れた地点に対応する画像信号の車線区分線の
輝度とカメラの前方の距離だけ離れた地点に対応する画
像信号の車線区分線の輝度より次式(2),(3)を用
いて求められることが一般に知られている。
【0013】 σ=L1 -1ln(Bc1/BL1) ・・・・・・・(2) σ=L1 -1ln(Bc2/BL2) ・・・・・・・(3)
【0014】環境条件が良く透過率がほぼ1である時の
車線区分線の輝度Bcは、車線区分線が均一であれば一
定であるのでBc=Bc1=Bc2 とおいて上式(2)
(3)を整理しをBc消去するとσは以下の式(4)の
ようになる。 σ=(L1−L2-1ln(BL1/BL2) ・・・・・・・(4)
【0015】また視程Vは光の減衰計数σより次式
(5)を用いて求められることが一般に知られている。 V=ln(1/ε0)/σ ・・・・・・(5)
【0016】上式(4),(5)を整理すると視程V
は、カメラの前方の距離L1だけ離れた地点に対応する
画像信号の車線区分線の輝度BL1及びカメラの前方の距
離L2だけ離れた地点に対応する画像信号の車線区分線
の輝度BL2より次式(5)、即ち上式(1)を用いて求
められる。
【0017】 V={(L1−L2)・ln(1/ε0)}/ln(BL1/BL2)・・・(5)
【0018】実施の形態2.実施の形態2の視程測定装
置の構成は実施の形態1と同様で図1に示すとおりであ
る。図3は視程Vの算出を複数の組み合わせについて行
い、その平均値より視程を算出をする視程測定装置の処
理概要を示す図である。映像信号抽出部301では映像
信号Dgよりカメラから距離L1,L21,L22,L23
れた車線区分線に対応する部分の映像信号DgL1,Dg
L21,DgL22,DgL23を抽出し輝度差算出部302に
入力する。
【0019】輝度差算出部302では、車線区分線の輝
度とバックグラウンドの輝度の差BLを計測し、視程候
補値算出部303に入力する。視程候補値算出部303
では輝度差算出部302より入力される輝度の差BL1
L21及びBL1とBL22より前述の式(5)を用いて視程
の候補値V1及びV2を算出し平均値算出部304に入力
する。平均値算出部304では視程の候補値V1及びV2
を平均し視程を算出する。
【0020】実施の形態3.実施の形態3の視程測定装
置の構成は実施の形態1と同様で図1に示すとおりであ
る。図4は視程Vの算出を複数の組み合わせについて行
い、その平均値を求め、平均値と前述の視程Vを比較し
大きく差異のあるものを除いたものの平均値より視程を
算出する視程測定装置の処理概要を示す図である。映像
信号抽出部301では映像信号Dgよりカメラから距離
1,L21,L22,L23離れた車線区分線に対応する部
分の映像信号DgL1,DgL21,DgL22,DgL23を抽
出し輝度差算出部302に入力する。
【0021】輝度差算出部302では、車線区分線の輝
度とバックグラウンドの輝度の差BLを計測し、視程候
補値算出部303に入力する。視程候補値算出部303
では輝度差算出部302より入力される輝度のBL1とB
L2、BL22,BL23より前述の式(5)を用いて視程の候
補値V1,V2,V3を算出し平均値計算部304、信頼
性計算部305、視程算出部306に入力する。
【0022】平均値計算部304では視程の候補値
1,V2,V3の平均値を信頼性計算部305に出力す
る。信頼性計算部305では平均値計算部304から入
力された視程の候補値V1,V2,V3を信頼性計算部3
05より入力されたVaveを除してその値があらかじめ
設定された範囲に収まっている場合は有効、それ以外の
場合は無効とし、各視程の候補値の有効無効を示す信号
1,R2,R3を視程算出部306に出力する。
【0023】視程算出部306では、平均値計算部30
4から入力された視程の候補値V1,V2,V3のうち平
均値計算部304から入力された各視程の候補値の有効
無効を示す信号R1,R2,R3で有効とされた候補値を
平均し視程を算出する。
【0024】実施の形態4.実施の形態4の視程測定装
置の構成は実施の形態1と同様で図1に示すとおりであ
る。図5は視程が短くなった際も、ある程度以上のレベ
ルが保持される車両近傍に対応する前述の車線区分線の
輝度より、測定された視程のV値の信頼性を判断する視
程測定装置の処理概要を示す図である。映像信号抽出部
301では映像信号Dgよりカメラから距離L1,L2
れた車線区分線に対応する部分の映像信号DgL1及びD
L2を抽出し輝度差算出部302に入力する。
【0025】輝度差算出部302では、車線区分線の輝
度とバックグラウンドの輝度の差を計測し、視程算出部
303に入力する。視程算出部303では輝度差算出部
302より入力される輝度の差BLN1とBLN2より前述の
式(5)を用いて視程を算出する。
【0026】一方映像信号抽出部307では映像信号D
gよりカメラ近傍の車線区分線に対応する部分の映像信
号DgNを抽出し輝度差算出部308に入力する。輝度
差算出部308では、車線区分線の輝度とバックグラウ
ンドの輝度の差BLNを計測し、信頼性算出部309に入
力する。信頼性算出部309ではあらかじめ設定された
値と信頼性算出部309より入力される輝度の差BLN
較により現在測定中の視程の出力値の信頼性を判断す
る。
【0027】
【発明の効果】この発明に係る視程測定装置は、自動車
等に搭載され道路上の車線区分線を撮影するカメラと、
前記カメラより出力される画像信号より自車両からの距
離の違う複数箇所の車線区分線の輝度を検出する手段
と、検出された輝度の比較により視程を判断する手段と
を備え、カメラで撮影された車線区分線の映像信号より
視程を計測するため、同種の装置が複数個、近接もしく
は対向して設置された場合でも相互に干渉する事無く視
程の測定を行うことができるという効果がある。
【0028】また、視程判断手段は検出された車線区分
線の輝度の比較を複数の組み合わせについて行い、輝度
の求められた複数の候補値の平均値より視程を求めるた
め、たとえば車線区分線の一部分の汚損等により検出輝
度の変動が生じた際に視程の測定値に与える影響を押さ
えることができるという効果がある。
【0029】また、視程判断手段は検出された車線区分
線の輝度の比較を3組以上の組み合わせについて行い、
求められた複数の候補値の平均値を求め、平均値との差
異が大きい候補値を除いた候補値の平均値より視程を求
めるため、たとえば車線区分線の一部分の汚損等により
検出輝度の変動が生じた際に視程の測定値に与える影響
を抑えることができるという効果がある。
【0030】また、信頼性判断手段は検出された車線区
分線の輝度より当該の視程測定装置で測定された視程の
信頼性を判断するため、たとえば照度不足により車線区
分線の輝度の検出が十分に行われず測定値の信頼性が十
分に得られない等の異常を検出できるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1の視程測定装置の構
成を示すシステム図である。
【図2】 この発明の実施の形態1の作用を説明するた
めの図である。
【図3】 この発明の実施の形態23の作用を説明する
ための図である。
【図4】 この発明の実施の形態3の作用を説明するた
めの図である。
【図5】 この発明の実施の形態4の作用を説明するた
めの図である。
【符号の説明】
1 搭載車両、2 カメラ、3 視程測定コントロー
ラ、4a 左側白線、4b 右側白線。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 G01B 11/00 - 11/30 PATOLIS

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動車等に搭載され道路上の車線区分線
    を撮影するカメラと、前記カメラより出力される画像信
    号より自車両からの距離の違う複数箇所の車線区分線の
    輝度を検出する輝度検出手段と、検出された輝度の比較
    により視程を判断する視程判断手段とを備え、前記視程
    判断手段は検出された車線区分線の輝度の比較を複数の
    組み合わせについて行い、輝度の求められた複数の候補
    値の平均値より視程を判断することを特徴とする視程測
    定装置。
  2. 【請求項2】 自動車等に搭載され道路上の車線区分線
    を撮影するカメラと、前記カメラより出力される画像信
    号より自車両からの距離の違う複数箇所の車線区分線の
    輝度を検出する輝度検出手段と、検出された輝度の比較
    により視程を判断する視程判断手段とを備え、前記視程
    判断手段は検出された車線区分線の輝度の比較を3組以
    上の組み合わせについて行い、求められた複数の候補値
    の平均値を求め、平均値との差異が大きい候補値を除い
    た候補値の平均値より視程を判断することを特徴とする
    視程測定装置。
  3. 【請求項3】 自動車等に搭載され道路上の車線区分線
    を撮影するカメラと、前記カメラより出力される画像信
    号より自車両からの距離の違う複数箇所の車線区分線の
    輝度を検出する輝度検出手段と、検出された輝度の比較
    により視程を判断する視程判断手段と、検出された車線
    区分線の輝度より当該の視程測定装置で測定された視程
    の信頼性を判断する信頼性判断手段と、を備えたことを
    特徴とする視程測定装置。
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