JPH0682509U - 自動車用測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この考案は、ウィンドシールドガラスへの付
着物の影響による検出距離の誤りを報知できるようにす
ることを目的とする。 【構成】 ウィンドシールドガラスへの付着物の影響に
より光学式測距センサ１１の検出距離が急変すると、Ｅ
ＣＵ１２が動作してワイパが駆動されると共に、その後
の測距センサ１１の検出距離がワイパ駆動前に比べて変
動しているときに表示ランプが点灯される。 【効果】 従って、付着物を自動的に除去でき、ドライ
バは表示ランプの点灯によって、それまでの検出距離が
誤っていたことを認識できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自動車に搭載され、光学式測距センサを用いて物体との距離を検 出する自動車用測距装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、自動車の走行時の追突警告などのために、自動車の前方の物体との距離 を自動的に検出することが行われており、例えば図３に示すように、自動車１の 車室内の前部に光学式測距センサである２台の二次元ＣＣＤカメラ２ａ，２ｂが 近接して並設され、両カメラ２ａ，２ｂによりウィンドシールドガラス３を介し て前方の自動車などの物体が撮像され、図４に示すように、両カメラ２ａ，２ｂ によるステレオ画像が、画像処理手段４によって処理され、物体との距離が演算 によって検出されるようになっている。

【０００３】 つぎに、ステレオ画像処理による距離検出の演算について説明する。

【０００４】 図５に示すように、Ｘ−Ｚ平面における物体の位置を点Ｐと表わし、その座標 をＰ（Ｘｐ，Ｚｐ）とし、Ｚ軸に対称にＸ軸上に両カメラ２ａ，２ｂのレンズＬ ａ，Ｌｂが位置しているものとする。

【０００５】 そして、両カメラ２ａ，２ｂの撮像面Ｉａ，Ｉｂ上における物体の撮像点をＰ ａ，Ｐｂとし、撮像面Ｉａ，Ｉｂそれぞれの中心点から撮像点Ｐａ，Ｐｂそれぞ れまでの距離をＸａ，Ｘｂ、両撮像面Ｉａ，Ｉｂの中心点間の距離をｄ、レンズ Ｌａ，Ｌｂと撮像面Ｉａ，Ｉｂとの距離をｆとすると、三角形の相似の関係から 、次式のように表わされる。

【０００６】

【数１】 Ｘａ／ｆ＝（Ｘｐ＋ｄ／２）／Ｚｐ

【０００７】

【数２】 Ｘｂ／ｆ＝（Ｘｐ−ｄ／２）／Ｚｐ

【０００８】 さらに、数式１，数式２よりＸｐを消去して整理すると、次式のように書き換 えられる。

【０００９】

【数３】 Ｚｐ＝ｄ・ｆ／（Ｘａ−Ｘｂ）＝ｄ・ｆ／ｕ ここで、ｕ＝（Ｘａ−Ｘｂ）である。

【００１０】 従って、両カメラ２ａ，２ｂと物体との距離Ｚｐを求めるには、数式３の演算 を行えばよく、数式３中のｄ及びｆが既知であるため、ｕ＝（Ｘａ−Ｘｂ）がわ かれば距離Ｚｐが求められることになる。

【００１１】 ところで、数式３のｕは両カメラ２ａ，２ｂの視差に相当し、この視差ｕを求 める手法は種々あるが、そのひとつに以下のようなものがある。

【００１２】 いま、図３に示す左側のカメラ２ａにより図６に示すような前方の自動車の画 像（以下この画像を左画像という）が得られ、右側のカメラ２ｂにより図７に示 すような前方の自動車の画像（以下この画像を右画像という）が得られたとする と、これら左画像と右画像を図８に示すように重ね合わせたときに、両画像の対 応する点、即ち左画像の点Ａと右画像の点Ｂを検索し、これら両点Ａ，Ｂ間のず れ量を視差として導出する。

【００１３】 ところで、このように両画像の対応する点Ａ，Ｂの検索、即ち同定（マッチン グ）の原理について説明すると、まず両画像をＡ／Ｄ変換処理し、各画像の濃度 を例えば２５６階調の濃度値（デジタル値）として表わし、このとき、左画像の 各画素の濃度値が例えば図９（ａ）に示すようになり、同様に右画像の各画素の 濃度値が例えば図９（ｂ）に示すようになったとする。ただし、図９（ａ），（ ｂ）の数値は各画素の濃度値を表わし、横軸，縦軸はそれぞれ両カメラ２ａ，２ ｂの撮像面Ｉａ，Ｉｂの水平，垂直方向に対応する。

【００１４】 そして、図９（ａ）中の１点鎖線で囲む４画素分の微小エリアに着目したとき に、この微小エリアと同じ濃度分布の微小エリアが図９（ｂ）の右画像のどこに あるかが検索され、この場合、水平方向に２画素分ずれた位置に対応する微小エ リアが存在しており、対応するエリアのマッチングができたことになる。

【００１５】 このようなマッチングを行う手法には種々あるが、一般には左画像と右画像の 相関をとり、最も望ましい相関値を示す微小エリアを検索するが、演算による相 関のとり方で容易な手法として以下のようなものがある。

【００１６】 左画像と右画像を図８のように重ね合わせ、例えば左画像の微小エリアを基準 エリアとし、これに重なる右画像を参照エリアとして、基準エリアと参照エリア の各画素の濃度値の差を算出し、次に右画像の微小エリアを水平方向に１画素分 ずらしてこれを次の参照エリアとし、先程と同様の処理を行い、これを順次繰り 返して算出した濃度値の差の合計が最小となる状態を検索することによってマッ チングを行うものである。

【００１７】 具体的に説明すると、図９（ａ）の一点鎖線で囲む４画素分の微小エリアを基 準エリアとし、この基準エリアに重なる図９（ｂ）の破線で囲まれた参照エリア の各画素の濃度値の差が算出され、次に参照エリアが水平方向に１画素分シフト されて同様の処理が行われ、これが順次繰り返された結果、図９（ｂ）の１点鎖 線で囲むエリアの各画素の濃度値が図９（ａ）の基準エリアの対応する各画素の それぞれの濃度値と一致しているため、算出された濃度値の差の合計は、“０” となり、最小となってマッチングできたことになる。

【００１８】

【考案が解決しようとする課題】 しかし、ウィンドシールドガラス３を介して撮像するため、ウィンドシールド ガラス３に泥など汚れや雨滴等の付着物が付着すると、上記した相関値が急激に 変化したり、相関値が最小となる状態を検索できなくなるなどの不都合が生じる が、従来の場合このような不都合が生じても何ら報知されないため、検出された 距離が誤っていてもドライバはこれを認識することができない。

【００１９】 そこで、この考案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、ウ ィンドシールドガラスへの付着物の影響による検出距離の誤りを報知できるよう にすることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る自動車用測距装置は、自動車の車室内に設けられウィンドシー ルドガラスを介して前方の物体までの距離を検出する光学式測距センサを備えた 自動車用測距装置において、前記測距センサによる検出距離が急変したときに動 作する制御手段と、前記制御手段の制御によりワイパを駆動するワイパ駆動手段 と、前記ワイパの駆動後の前記測距センサの検出距離が前記ワイパの駆動前の検 出距離に比べて変動しているときに前記制御手段により作動される報知手段とを 設けたことを特徴としている。

【００２１】

【作用】

この考案においては、ウィンドシールドガラスへの泥，雨滴などの付着物の影 響により光学式測距センサによる検出距離が急変したときに、制御手段が動作し てワイパ駆動手段によりワイパが駆動され、付着物が除去され、その後の測距セ ンサによる検出距離がワイパ駆動前と比べて変動していれば、報知手段が作動し てそれまでの検出距離が付着物の影響によって正確でない旨が報知される。

【００２２】

【実施例】

図１はこの考案の自動車用測距装置の一実施例のブロック図、図２は動作説明 用フローチャートである。

【００２３】 図１において、１１は自動車の車室内に設けられウィンドシールドガラスを介 して前方の物体までの距離を検出するＣＣＤカメラ等からなる光学式測距センサ 、１２は測距センサ１１による検出距離が急激に変化し或いは急に無限遠となっ たときに動作する制御手段としてのＥＣＵ、１３はＥＣＵ１２の制御によりワイ パを駆動するモータ等からなるワイパ駆動手段、１４はＥＣＵ１２の制御により ワイパ駆動手段１３に連動して動作すると共に図外のウォッシャスイッチのオン によっても動作しウォッシャ液をウィンドシールドガラスに噴出するポンプ等か らなるウィンドウォッシャ、１５は報知手段としての表示ランプ点灯手段であり 、ＥＣＵ１２の制御により動作してインストルメントパネル等に配設された表示 ランプを点灯制御し、表示ランプの点灯により測距センサ１１による検出距離が 付着物の影響により正確ではなかったことをドライバに報知するようになってい る。

【００２４】 つぎに、動作について図２のフローチャートを参照して説明する。

【００２５】 まず、測距センサ１１により前方の物体までの測距動作が行われたのち（ステ ップＳ１）、ＥＣＵ１２により、検出距離に急激な変化はあるのか或いは急に無 限遠になったか否かの判定がなされ（ステップＳ２）、判定結果がＮＯであれば 正常な距離検出が行われたとして、ＥＣＵ１２により表示ランプ点灯手段１５が 非作動となって表示ランプは点灯されず（ステップＳ３）、その後ステップＳ１ に戻って再び測距動作が行われる。

【００２６】 一方、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳであれば、ウィンドシールドガラスへ の付着物の影響により正常な測距が行われなかったとして、ＥＣＵ１２の制御に よりワイパ駆動手段１３及びウォッシャ１４が駆動され、ワイパが作動して付着 物が除去され（ステップＳ４）、再び測距センサ１１による測距動作が行われた のち（ステップＳ５）、ＥＣＵ１２により、検出距離がステップＳ１の処理によ り検出された値から変化したか否かの判定がなされ（ステップＳ６）、判定結果 がＹＥＳであれば、付着物の除去により初めて正常な距離検出が行われたとして 表示ランプ点灯手段１５が作動して表示ランプが点灯され（ステップＳ７）、こ の点灯により、それまでの検出距離が異常であって今回初めて正常な距離検出が 行われた旨がドライバに報知される。

【００２７】 一方、ステップＳ６の判定結果がＮＯであれば、ワイパの作動があっても前回 のステップＳ１での検出距離と今回の検出距離に変動がなく正常な距離検出が継 続的に行われていると判断できるため、ステップＳ３に移行し、表示ランプ点灯 手段は非作動のままとなって表示ランプが点灯されることはなく、その後ステッ プＳ１に戻り、再び測距動作が行われる。

【００２８】 従って、泥，雨滴などの付着物の影響により、光学式測距センサによる検出距 離が急変し或いは急に無限遠となったときに、ＥＣＵ１２の制御によりワイパを 駆動して付着物を自動的に除去できると共に、表示ランプが消灯状態から点灯し 、この点灯によって、ドライバは付着物の影響でそれまでの検出距離に誤りがあ ったことを認識することが可能になる。

【００２９】 なお、光学式測距センサは上記したＣＣＤカメラ等の撮像手段に限らず、発光 ，受光素子からなるものであってもよいのは勿論である。

【００３０】 また、報知手段はブザーからなるものであってもよいのは言うまでもない。

【００３１】

【考案の効果】

以上のように、この考案の自動車用測距装置よれば、ウィンドシールドガラス への付着物の影響により光学式測距センサの検出距離が急変したときに、制御手 段の制御によってワイパが駆動されるため、付着物を自動的に除去することがで きる。

【００３２】 また、ワイパの駆動後における光学式測距センサの検出距離がワイパ駆動前に 比べて変動していれば報知手段が作動されるため、この報知手段の作動によりド ライバはワイパ駆動前の検出距離が付着物の影響により誤っていたことを認識で き、走行時における安全性のいっそうの向上を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の自動車用測距装置の一実施例のブロ
ック図である。

【図２】図１の動作説明用フローチャートである。

【図３】従来例の概略図である。

【図４】従来例のブロック図である。

【図５】従来例の動作説明図である。

【図６】従来例の動作説明図である。

【図７】従来例の動作説明図である。

【図８】従来例の動作説明図である。

【図９】従来例の動作説明図である。

【符号の説明】

１１ 光学式測距センサ １２ ＥＣＵ １３ ワイパ駆動手段 １５ 表示ランプ点灯手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車の車室内に設けられウィンドシー
   ルドガラスを介して前方の物体までの距離を検出する光
   学式測距センサを備えた自動車用測距装置において、 前記測距センサによる検出距離が急変したときに動作す
   る制御手段と、前記制御手段の制御によりワイパを駆動
   するワイパ駆動手段と、前記ワイパの駆動後の前記測距
   センサの検出距離が前記ワイパの駆動前の検出距離に比
   べて変動しているときに前記制御手段により作動される
   報知手段とを設けたことを特徴とする自動車用測距装
   置。