JPH0511797B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自然界における降雪、吹雪等の時
に視程を計測する道路上における視程計測装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

第６図Ａ及び同図Ｂは従来の視程計測装置を示
し、同図おいて、１００は光を出射する発光部、
１０１は発光部１００から出射した光の戻り光を
受光する受光部、１０２は発光部１００と受光部
１０１とを有する受発光装置である。１０３はデ
ータ処理装置で、受発光装置１０２から出力され
るデータを処理して視程を演算する。

１１０は光源、１１１はチヨツパ、１１２はハ
ーフミラー、１１３はハーフミラー１１２からの
反射光を受光する第１の受光素子、１１４はレン
ズ、１１５はレンズ、１１６は第２の受光素子、
１１７は第１及び第２の受光素子１１３，１１６
の光電変換信号を検波して割算する演算回路であ
る。この演算回路１１７の出力はデータ処理装置
１０３に与えられるように構成されている。

次に動作について説明する。光源１１０の光は
チヨツパ１１１により断続光とされる。この断続
光の一部はハーフミラー１１２にて反射されて第
１の受光素子１１３にて受光されて光電変換され
る。残りの断続光は、ハーフミラー１１２を透過
し、レンズ１１４を通過して発光部１１０から出
射し大気中に向けて照射される。この照射された
断続光は大気中の雪や霧等の粒子で散乱される。
この散乱光の一部は、後方散乱光となつて受光部
１０１側に戻り、レンズ１１５を通過した後第２
の受光素子１１６にて受光され光電変換される。
第１および第２の受光素子１１３，１１６の光電
変換信号は演算回路１１７で検波されて信号Io，
Ｉとされる。これらの信号は演算回路１１７で演
算されてＩ／Ioとしてデータ処理装置１０３に出
力される。データ処理装置１０３ではこの信号
Ｉ／Ioに視程係数αを掛算して視程を表わす信号
Ｌを出力する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の視程計測装置は以上のように構成されて
いるので、第２の受光素子は後方散乱光以外にも
バツクグラウンドから光を受光するので、周囲の
明るさの変化に対応してデータ処理装置にて視程
の演算値の補正が必要であり、また、道路上にお
ける視程計測時にも、実際の道路上は車の通行等
にてバツクグラウンドの光の影響が大きく変化す
るので計測不可能であり、実際上計測すべき場所
の近くの場所の視程を計測してその場所における
視程とするので、計測上誤差が含まれるなどの問
題点があつた。

この発明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、周囲の明るさの変化に対応す
る補正なしに、また、直接道路上における視程計
測を可能とする視程計測装置を得ることを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明における視程計測装置は、道路上の同
一視野内を撮像することが可能で道路に対して相
異なる角度をもたせるように第１および第２の撮
像手段を配置し、第１および第２撮像手段の撮像
手段毎に撮像した被写体の像のみの画面上の大き
さの量を画面量の演算手段により演算して第１お
よび第２の画面量とし、第１および第２の画面量
の各最大値及び各最小値を最大値・最小値検出手
段により検出し、求めた各最大値及び各最小値と
予め格納しておいた視程の演算用データを用いて
視程演算手段により所定の式に従つて視程の演算
を行なうようにしたものである。

〔作用〕

この発明における視程計測装置は、第１および
第２の撮像手段で道路上の同一視野内を撮像する
ようにし、第１の撮像手段により撮像した被写体
の像がある時の画面の画像信号から被写体の像が
ない時の画面の画像信号を差引くことにより被写
体の像のみの画面の画像信号を画面量の演算手段
により取出すようにし、又第２の撮像手段につい
ても画面量の円座手段により同様な処理をし、被
写体の像以外のバツクグラウンドの明るさの影響
を取除き、視程の演算値の補正を不要とする。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例における視程計測
のフローを示す図である。第２図は第１図のフロ
ーを実現するための機能別ブロツク図である。図
において、１，２はテレビジヨンカメラ等の第１
及び第２の撮像手段で、画像信号を送出する。
３，４は第１及び第２のメモリ手段で、第１及び
第２の撮像手段１，２により撮像して得た画像信
号を各手段毎に２画面分各々格納する。５は第１
のメモリ手段３に格納された画面の特定領域例え
ば特定水平走査線上の画像信号を取出して閾値
L₁と比較することにより車像の有無を判定する
車像有無の判定手段である。６は車像の画面量の
演算手段で、車像有無の判定手段５から車像有り
の判定信号を入力している間、第１のメモリ手段
３に格納されている車像の有る時の画像信号から
車像の無い時の画像信号を差引き、この差引いた
信号の内ある閾値L₂以上の画像信号の数即ち車
像を表わす画像信号の数を計数して車像の第１の
画面量を演算し、次に同様に第２のメモリ手段４
に格納されている画像信号についても同じ処理を
行なつて車像の第２の画面量を演算し、これらの
演算を交互に繰返す。７は車像の画面量の最大
値・最小値検出手段で、車像の画面量演算手段６
により演算された第１の画面量同士の大小の比較
を行なつて最大値及び最小値を最大値・最小値格
納用メモリ８に格納し、第２の画面量についても
同様にする。９は視程演算手段であり、最大値・
最小値格納用メモリ８に格納された最大値・最小
値と予め格納された視程係数αとから所定の式に
従つて視程の演算を行なつて出力する。１０はデ
ータ処理装置で、上述の符号３〜９で示される手
段から構成されている。

第３図は第２図に示した各手段の設置位置を示
しており、同図において、１１は道路、１２は道
路１１の一斜線、１３は一斜線１２の脇に設置さ
れ第１の撮像手段１を上部で保持するＬ字形フレ
ーム、１４は道路１１上をまたがるように設置さ
れ第２の撮像手段２を上部で保持するコの字形フ
レームである。第１および第２の撮像手段１，２
は一車線１２の中央線上から一車線１２の同一視
野１５内を撮像するように配置されている。又、
第１の撮像手段１の光軸と道路１１とがなす角度
θ₁は、第２の撮像手段２の光軸と道路１１とがな
す角度θ₂よりはるかに大きい。なお、図の矢印は
車の進行方法を示し、第４図において、１６は第
１の撮像手段１により撮像して得た車像を示す画
面像、１７は同時に第２撮像手段２により撮像し
て得た車像を示す画面像を示している。

第５図は第２図の機能別ブロツクのハード構成
を示し、３Ａは第１の撮像手段１から出力される
アナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する
アナログ／デジタル変換器、４Ａは第２の撮像手
段２から出力されるアナログ画像信号をデジタル
画像信号に変換するアナログ／デジタル変換器で
ある。３Ｂ，３Ｃはアナログ／デジタル変換器３
Ａに接続された各１画面分の画像メモリ、４Ｂ，
４Ｃはアナログ／デジタル変換器４Ａに接続され
た各１画面分の画像メモリである。３Ａ〜３Ｃの
構成要素は第２図の第１のメモリ手段３の一部を
示し、４Ａ〜４Ｃの構成要素は第２図の第２のメ
モリ手段４の一部を示す。２０は周知の中央処理
装置で、メモリ２１に格納されたプログラム及び
データに従つて各種データの処理及び演算を実行
する。２２はデータ処理装置１０から視程デジタ
ルデータで出力するためのデジタル出力ユニツ
ト、２３はバスで、アナログ／デジタル変換器３
Ａ，４Ａ、画像メモリ３Ｂ，３Ｃ，４Ｂ，４Ｃ、
中央処理装置２０およびデジタル出力ユニツト２
２を共通に接続している。

次に、この実施例の動作について説明する。

降雪時等の、道路１１の一車線１２上を走行す
る車がカメラの視野１５内に進入したと判定する
迄待機する（ステツプS1）。

これは、第１の撮像手段１から送出され次々と
第１のメモリ手段に格納される各１画面分の画像
信号の内の特定領域の画像信号例えば一水平走査
線分の画像信号が車像有無の判定手段５により取
出され、閾値L₁との大小関係を次々の比較され
る。車像有無の判定手段５は、閾値L₁以上の画
像信号の数が所定値以下ならば車像無しとの判定
をし、その逆の場合には車像有りとの判定をして
判定信号を出力する。

車像有無の判定手段５からの車像有りの判定信
号により予め第１及び第２のメモリ手段３，４に
すでに格納されている前の画面信号即ち車像無し
の時の画面の画像信号Ｂ１，Ｂ２が保持される。

次に、車像有りの時の画面の画像信号Ｇ１，Ｇ
２から車像無しの時の画面の画像信号Ｂ１，Ｂ２
が差引かれる。これは、画面上でバツクグラウン
ドが末消され、車像のみの画面に相当する画像信
号とされる（ステツプS2〜S3）。車像有りの判定
信号を入力した車像の画面量の演算手段６は第１
のメモリ手段３から車像有りの時の画像信号Ｇ１
と車像無しの時の画像信号Ｂ１を読出し、相対応
する画面の位置の画像信号同士を差引き、新たな
車像のみの画面の画像信号Ｇ１＝Ｇ１−Ｂ１を得
る。この１画面分の画像信号Ｇ１の各々は閾値
L₂との大小の比較が車像の画面量の演算手段６
により順次に比較され、閾値L₂以上の画像信号
の数即ち車像のみを表わす画像信号の数が計数さ
れる。この計数値は車像の最大値・最小値検出手
段７を介して演算データ格納用メモリ８に格納さ
れる。また、新たな車像のみの画面の画像信号Ｇ
２＝Ｇ２−Ｂ２についても画像信号Ｇ１と同様な
動作が行なわれる。

次に、車がカメラの視野１５内に入つているか
否かの判断が行なわれる（ステツプS4）。

第１及び第２撮像手段１，２により新たに撮像
した各１画面分の画像信号Ｇ１，Ｇ２が第１及び
第２のメモリ手段３，４に各々格納される。この
第１のメモリ手段３に格納された画像信号Ｇ１の
特定領域例えば一水平走査線分が車像有無の判定
手段５により取出され、上述と同様にして画面内
における車像の有無の判定が行なわれる。

上述のようにしてステツプS4にて車像無しと
否定判断される迄、上述のステツプS2からステ
ツプS4のループが繰返される。

ステツプS4にて車像無しと否定判断された場
合は、ステツプS2及びステツプS3において車像
のみの画面の画像信号の車像部分の画面量である
計数値の最大値・最小値が比較演算して出される
（ステツプS5）。

これは車像の最大値・最小値検出手段７が演算
データ格納用メモリ８内に格納されている上述の
Ｇ１の計数値を順次に取出して大小の比較をして
最大値MAXG１と最小値MING１とを求め、次
に同様にしてMAXG２とMING２とを求めて、
求めた順に演算データ格納用メモリ８内に格納す
る。

視程をＬとし、視程係数をαとし、Ｋ１＝
MAXG１−MING１、Ｋ２＝MAXG２−MING
２とすると、まず、Ｋ１，Ｋ２を演算し、次にＬ
＝α・Ｋ２／Ｋ１の演算式に従つて視程を演算して出 力する（ステツプS6〜ステツプ７）。

これは、視程演算手段９が演算データ格納用メ
モリ８内に格納されている値MAXG１，MING
１，MAXG２，MING２を車像最大値・最小値
検出手段７を介して入力し、上述の車像の特徴量
Ｋ１，Ｋ２を演算し、この演算後、同様に視程係
数αを入力して上述の式に従つて視程Ｌを演算し
て出力する。

なお、車像なしの時の画面の画像信号Ｂ１，Ｂ
２は予め所定時間毎に第１および第２の撮像手段
１，２から取込んで保持しておいてもよい。

上記実施例において、車像として説明したが、
車像でなくても被写体の像で移動するものならば
どのようなものでもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば被写体の像が
有る時と無い時の両画面同士を差引き被写体の像
のみを画面上に残すように構成したので、視程の
演算値からバツクグラウンドの明るさの影響を取
除くことができ、その補正を必要とし、しかも、
実施上、視程の計測を必要とする場所の視程を直
接計測できるので、精度の高いものが得られる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の計測のフローを
示す図、第２図は第１図を実施するための機能別
ブロツク図、第３図は道路にこの発明の一実施例
の装置を配置した図、第４図は、撮像手段で撮像
した画像図、第５図はこの発明の一実施例のハー
ド構成を示す図、第６図Ａ及び同図Ｂは従来の視
程計測装置を示す図である。 図において、１は第１の撮像手段、２は第２の
撮像手段、３，４は第１および第２のメモリ手
段、５は判定手段、６は画面量の演算手段、７は
最大値・最小値検出手段、８は演算データ格納用
メモリ、９は視程演算手段。なお、図中、同一符
号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 道路上の同一視野内を撮像することが可能
   で、前記道路の道筋に対して相異なる角度の光軸
   をもつて前記道路の上に配置された第１および第
   ２の撮像手段と、これら第１および第２の撮像手
   段から送出される画像信号を各々少なくとも２画
   面分づつ記憶する第１および第２のメモリ手段
   と、この第１のメモリ手段に新規に格納された画
   像信号の内の画面上の特定領域の画像信号を読出
   して前記道路上の同一視野内に移動する被写体の
   像が有るか否かを判断する判定手段と、前記被写
   体の像が有るとこの判定手段により判定された
   間、前記第１および第２のメモリ手段に格納され
   ている前記被写体の像が有る時の画面の画像信号
   と前記被写体の像が無い時の画面の画像信号とか
   ら前記被写体の像の画面上の大きさの量を前記第
   １および第２のメモリ手段のメモリ手段毎に演算
   して第１および第２の画面量とする画面量の演算
   手段と、前記第１および第２の画面量の各最大値
   と各最小値とを各比較演算して出す最大値・最小
   値検出手段と、前記各最大値と前記各最小値とを
   格納し且つ予め視程の演算用のデータを格納する
   演算データ格納用メモリと、この演算データ格納
   用メモリから読出した前記各最大値、前記各最小
   値および前記視程の演算用データを用いて所定の
   式に従つて視程の演算を行なう視程演算手段とを
   備えたことを特徴とする視程計測装置。