JPH04113213A

JPH04113213A - 車間距離検出装置

Info

Publication number: JPH04113213A
Application number: JP2234683A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Asayama; 浅山　嘉明
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-09-04
Filing date: 1990-09-04
Publication date: 1992-04-14
Anticipated expiration: 2011-06-19
Also published as: JP2508904B2; US5168355A; EP0473945A2; EP0473945A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、イメージセンサを用いた光学式により先行
車と自車両との車間距離を連続的に測定する車間距離検
出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、イメージセンサを用いた光学式の車間距離検
出装置は、特公昭６３−３８０８５号公報、特公昭６３
−４６３６３号公報等により開示されている。

これら′は、いずれも第６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しだけ
離れて配置したレンズ１．２で構成されている。

レンズ１．２の焦点距離ｆの位置には、それぞし別のイ
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、Ｒ，−ｆ　′Ｌとして求めている。

他方、イメージセンサ等で撮像された先行車像を画像追
尾する方法は、特公昭６０−３３３５２号公報で開示さ
れている。

この公報によれば、表示画面上で追尾した目標をかこむ
追尾ゲート（ウィンドウ）をオペレータが表示画面を見
ながら設定することにより、上記目標を画像追尾するよ
うに構成している。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の車間距離検出装置は、以上のように構成されてい
るので、装置の光軸方向に存在する対象物までの距離し
か測れない。

したがって、自車両に搭載して、走行中に先行車との車
間距離を測る場合のように、動いている対象物までの距
離を測定するには、その方向に装置の光軸を移動する必
要があった。

また、左右１対の光学系により撮像された画像を比較し
て、対象物までの距離を求めるようにしているので、上
記のように、先行車との車間距離を測定しようとした場
合、先行車の左側または右側を別車両が走行していると
、どの車両との車間距離を測定しているのか、運転者に
は、わからないなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、−旦目標物を定めると、それが動いていても、
視野内にある限り、連続的にその目標物までの距離を計
測することができるとともに、複数の先行車が走行して
いる場合でも、車間距離を測定している対象の先行車が
どれかがわかり、かつ先行車の側方を走行している別車
両との車間距離をも同時に測定することができる車間距
離検出装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る車間距離検出装置は、先行車を含む広い
視野を撮像することができ、実質的に上下に離間して配
設された二つのイメージセンサと、上下いずれか一方の
イメージセンサにより撮像された先行車像を表示する表
示手段と、先行車像を囲む第１のウィンドウにより先行
車像を画像追尾する画像追尾装置と、第１のウィンドウ
および第１のウィンドウの周辺に設定された第２のウィ
ンドウとにより囲まれた対象物までの距離を演算する距
離演算手段とを設けたものである。

〔作　用〕

この発明におけるイメージセンサにより先行車を含む広
い視野を撮像して、上下いずれか一方のイメージセンサ
で撮像された先行車像を表示手段に表示し、この表示手
段に表示されている先行車像を距離演算手段により第１
のウィンドウ内に包囲し、かつ先行車像を画像追尾装置
により追尾するとともに、第１のウィンドウ内の画像信
号を基準信号として、上下の対応する画像信号のずれを
検出して、自車両と先行車との車間距離を演算すると同
時に第２のウィンドウ内の画像信号を基準信号として、
上下の対応する画像信号のずれを検出することにより、
第２のウィンドウに囲まれた対象物までの距離を演算す
る。

〔実施例〕

以下、この発明の車間距離検出装置の実施例について図
面に基づき説明する。第１図はその一実施例の構成を示
すブロック図である。この第１図において、第６図と同
一部分には同一符号を付して述べる。

この第１図において、１．２はそれぞれ上下の光学系を
構成し、基線長りを隔てて配設されたレンズ、３．４は
この１．２にそれぞれ対応して配設された２次元のイメ
ージセンサであり、これらのイメージセンサ３，４はレ
ンズ１，２の焦点距離ｆの位置に設けられている。

６．７はイメージセンサ３，４で撮像された画像信号を
ディジタル化するアナログ・ディジタル（以下、Ａ／Ｄ
という）変換器である。

このＡ／Ｄ変換器６．７の出力はそれぞれメモリ８．９
に格納されるようになっており、このメモリ８．９のデ
ータの書込み、読出しは距離演算手段としてのマイクロ
コンピュータ１ｏにょすＩＩ御されるようになっている
。

また、上記イメージセンサ４により撮像された画像は、
メモリ９の読出しデータにより表示画面１１に表示され
るようになっている。表示画面１１は表示手段として使
用されており、マイクロコンピュータｌＯにより制御さ
れるようになっている。

また、１２は画像追尾装置である。この画像追尾装置１
２は、第３図に示すように、表示画面１１上で先行車像
５ａを画像追尾する第１のウィンドウ１４と、この第１
のウィンドウ１４の周辺に設定されている第２および第
３のウィンドウ１５．１６を形成するとともに、第１の
ウィンドウ１４により囲まれた先行車像５ａを画像追尾
するための装置である。

また、第１図における１３は運転者により操作される画
像追尾指示スイッチである。

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の画像に追従すべき先行車の像５ａが入ってき
て、第２図に示すように、第１第２．第３のウィンドウ
１４．１５．１６が設定されている表示画面１１に表示
されたとすると、運転者は自車両を運転して、先行車５
と自車両の相対位置を変えて、先行車像５ａが第１のウ
ィンドウ１４内に入る位置に移動する。

この状態で、第３図に示すように、第１のウィンドウ１
４内に先行車像５ａが入った時に運転者により、画像追
尾指示スイッチ１３が操作されると、その後は表示画面
１１内で先行車像５ａがどのように移動しても、第１の
ウィンドウ１４は付随して移動し、第１のうイントウ１
４による先行車像５ａの画像追尾作用が自動的に行われ
る。

この画像追尾作用による第１のウィンドウ１４の移動に
ともなって、第２および第３のウィンドウ１５．１６も
一緒に移動する。

なお、上記画像追尾作用は、特公昭６０−３３３５２号
公報あるいは特公平１−３５３０５号公報で開示されて
いる従来の装置と同様のものであり、詳細な説明は省略
する。

次に、自車両と先行車との車間距離検出方法について説
明する。まず、マイクロコンピュータ１０は先行車像５
ａを追尾している第１のウィンドウ１４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の中で第１のウィンドウ１４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
素ず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行く。

すなわち、第１のウィンドウ１４内の画と最も整合する
画の位置を１画素ずつ順次シフトしながら求める。どの
時、演算に関与する領域は第４図ｆａ＋に示すように、
第１のウィンドウ１４内の基準画像信号に対して、第４
図中）に示すように、メモリ８内の画像は第１のウィン
ドウ１４の位置に対応する領域１７である。

上記のように、上下の画素を比較し、その差信号の絶対
値の総和が最小になる時の画素のシフト量をｎ画素、画
素のピッチをｐとし、光学系の基線長をし、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、
このＲは次の（１）式で求められる。

このようにして、−旦設定した先行車に対して、たとえ
、先行車５が左右に移動しても、それを追尾して自車両
との車間距離を連続して求めることができる。

イメージセンサ３，４の視野内に隣りの車線を先行して
いる別の先行車が入って来て第５図（ａｌに示すように
、その先行車２０が第２のウィンドウ１５により捕えら
れると、マイクロコンピュータ１０は第２のウィンドウ
１５内の画像信号を基準画像信号として、メモリ９内の
画像の第２のウィンドウ１５に対応するメモリ８内の画
像の演算領域１８　（第５図（ｂｌ）を選択し、演算領
域１８内で第２のウィンドウ１５内の画と最も整合する
画の位置を求め、上記（１１式により、上記別の先行車
と自車両との車間距離を演算する。

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。

このように、先行車５を画像追尾する第１のウィンドウ
１４０周辺に設定された第２．第３のウィンドウ１５．
１６により捕えられた対象物は第５図ｆｂｌに示すよう
に、これらの第２．第３のウィンドウ１５．１６のそれ
ぞれに対応する演算領域１８．１９内で画像比較され、
ウィンドウ毎に対象物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、第１のウィンドウ１４の周辺に
２個のウィンドウ１５．１６を設定したものを示したが
、自車両前方の広い視界を監視したい場合は、さらにウ
ィンドウの個数を増すこともできる。

また、うイントウの大きさ、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。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、実質的に上下１対の
光学系により先行車を撮像するイメージセンサにより撮
像された先行車像を表示手段に表示するとともに画像追
尾装置で第１のウィンドウ内の先行車像を追尾し、この
第１のウィンドウの周辺に第２のウィンドウを設定し、
これらのウィンドウ内の画像信号を基準信号として上下
の対応する画像信号のずれを検出し、それぞれのウィン
ドウ毎に自車両と先行車との車間距離を演算するように
構成したので、複数の先行車が走行している場合でも、
目標の先行車と他の先行車を区別して、それぞれの車両
の車間距離を検出することができる。

しかも、目標の先行車像は常に表示されているので、運
転者は正確に自車両が追従して車両距離を検出している
先行車を知ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による車間距離検出装置の
構成を示すブロック図、第２図は同上実施例における表
示画面上に先行車像が入って来た状態を示す説明図、第
３図は同上実施例の先行車像が第１のウィンドウ内に入
った状態を示す説明図、第４図は同上実施例における第
１のウィンドウ内の基準画像信号に対応する他方のメモ
リ内の画像領域の説明図、第５図は同上実施例における
第２のウィンドウ内の画像と比較される画像領域を示す
説明図、第６図は従来の車間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、５ａ、２０・・・先行車像、６．７・・
・メモリ、８．９・・・Ａ／Ｄ変換器、１０・・・マイ
クロコンピュータ、１１・・・表示画面、１２・・・画
像追尾装置、１４・・・第１のウィンドウ、１５・・・
第２のウィンドウ、１６・・・第３のウィンドウ、１７
・・・ウィンドウ１４に対応する領域、１８．１９・・
・演算領域。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。代理人　　　　大　　岩　　増　　雄第２図第３図５ｏ：先行車像１４：第１のウィンドウ１５：第２のウィンドウ１６：第３のウィンドウ第５図第４第６持許庁長官殿〕、事件の表示２　発明の名称平特願喘２２３４６８３号車間距離検出装置補正の対象明細書の図面の簡単な説明の欄補正の内容明細書の１３頁４〜５行「６，７・・・メモリ」を「６
．７・・・Ａ／Ｄ変換器ｊと訂正する。１３頁５行［８，９・・・Ａ／Ｄ変換器」を「８．９・
・・メモリ」と訂正する。３、補正をする者以　　上（６０１）三菱電機株式会社代表者　志　岐　守４、代理人住所東京都千代田区丸の内二丁目２番３号

Claims

【特許請求の範囲】

実質的に上下１対の光学系により先行車像が結像され先
行車像の画像信号を出力する１対のイメージセンサと、
このイメージセンサにより撮像された上記先行車像を表
示する表示手段と、この表示手段に表示される第１のウ
ィンドウ内の上記先行車像を画像追尾する画像追尾装置
と、上記第１のウィンドウ内の画像信号を基準信号とし
て上下の対応する画像信号のずれを検出して自車両と先
行車との車間距離を演算するとともに、上記第１のウィ
ンドウの周辺に設定された第２のウィンドウ内の画像信
号を基準信号として上下の対応する画像信号のずれを検
出してこの第２のウィンドウで指定された対象物までの
距離を演算する手段とを備えた車間距離検出装置。