JPH0754253B2 - 追尾式車間距離測定装置 - Google Patents
追尾式車間距離測定装置Info
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- JPH0754253B2 JPH0754253B2 JP5432089A JP5432089A JPH0754253B2 JP H0754253 B2 JPH0754253 B2 JP H0754253B2 JP 5432089 A JP5432089 A JP 5432089A JP 5432089 A JP5432089 A JP 5432089A JP H0754253 B2 JPH0754253 B2 JP H0754253B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば自動車などの移動する対象物を連続
的に測定する追尾式車間距離測定装置に関するものであ
る。
的に測定する追尾式車間距離測定装置に関するものであ
る。
従来、例えば特公昭63−46363号公報に開示されている
距離測定装置の構成図が第４図に示されている。図にお
いて、左右の光学系は基線長Ｌだけ隔ててレンズ1,2が
配置され、該レンズ1,2の焦点距離ｆの位置にイメージ
センサ3,4がそれぞれ配置されている。上記レンズ1,2か
らＲの距離にある対象物５の像は各々のレンズ1,2によ
ってイメージセンサ3,4上に結像される。そしてイメー
ジセンサ3,4上の画像信号はそれぞれアナログ・デジタ
ル変換器6,7でデジタル信号に変換され、メモリ8,9に記
憶される。10はメモリ8,9に記憶された画像信号を処理
して対象物５までの距離を求めるマイクロプロセッサで
ある。
距離測定装置の構成図が第４図に示されている。図にお
いて、左右の光学系は基線長Ｌだけ隔ててレンズ1,2が
配置され、該レンズ1,2の焦点距離ｆの位置にイメージ
センサ3,4がそれぞれ配置されている。上記レンズ1,2か
らＲの距離にある対象物５の像は各々のレンズ1,2によ
ってイメージセンサ3,4上に結像される。そしてイメー
ジセンサ3,4上の画像信号はそれぞれアナログ・デジタ
ル変換器6,7でデジタル信号に変換され、メモリ8,9に記
憶される。10はメモリ8,9に記憶された画像信号を処理
して対象物５までの距離を求めるマイクロプロセッサで
ある。
次に動作について説明する。マイクロプロセッサ10はメ
モリ８からまず、一方のイメージセンサ３の左上端に相
当する画素信号を読出し、次にメモリ９から他方のイメ
ージセンサ４の左上端に相当する画素信号を読出し、両
信号の差の絶対値を演算する。続いてそれぞれのイメー
ジセンサ3,4の右となりの画素信号を読出し、上記と同
様にその差の絶対値を演算し、最初の値に累積する。こ
の操作を順次に画面全体の画素について行ない、その累
積値を求め第１の値とする。次に上記と同様にしてイメ
ージセンサ３の左上端に相当する画素信号とイメージセ
ンサ４の左上端から一画素右の画素に相当する画素信号
をメモリ９から読出し比較する。
モリ８からまず、一方のイメージセンサ３の左上端に相
当する画素信号を読出し、次にメモリ９から他方のイメ
ージセンサ４の左上端に相当する画素信号を読出し、両
信号の差の絶対値を演算する。続いてそれぞれのイメー
ジセンサ3,4の右となりの画素信号を読出し、上記と同
様にその差の絶対値を演算し、最初の値に累積する。こ
の操作を順次に画面全体の画素について行ない、その累
積値を求め第１の値とする。次に上記と同様にしてイメ
ージセンサ３の左上端に相当する画素信号とイメージセ
ンサ４の左上端から一画素右の画素に相当する画素信号
をメモリ９から読出し比較する。
かくして、全体に一画素右にずらした画像信号との差を
それぞれの画素信号で取って累積した値を求め第２の値
とする。このように一画素づつ順次に右にずらした画素
信号のそれぞれの画素信号の差をとり、累積した値を順
次求めていく。この累積した値が最小になるとき左右の
画像のずれを表わしている。このずれがｎ画素で、画素
ピッチをＰとすれば、ずれの値はnpであり、これから対
象物５までの距離Ｒは次式で求められる。
それぞれの画素信号で取って累積した値を求め第２の値
とする。このように一画素づつ順次に右にずらした画素
信号のそれぞれの画素信号の差をとり、累積した値を順
次求めていく。この累積した値が最小になるとき左右の
画像のずれを表わしている。このずれがｎ画素で、画素
ピッチをＰとすれば、ずれの値はnpであり、これから対
象物５までの距離Ｒは次式で求められる。
ただし、f:レンズの焦点距離 L:レンズ間の基線長 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の距離測定装置は以上のように構成されているの
で、広い視野の画像信号を得ようとした場合には、広い
視野中の対象物の特定が困難であり、また、狭い視野を
得ようとした場合には視野中の対象物の特定は容易とな
るが対象物が移動すれば視野からはずれるため、対象物
の動きに応じて装置を移動する必要があった。
で、広い視野の画像信号を得ようとした場合には、広い
視野中の対象物の特定が困難であり、また、狭い視野を
得ようとした場合には視野中の対象物の特定は容易とな
るが対象物が移動すれば視野からはずれるため、対象物
の動きに応じて装置を移動する必要があった。
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、一旦対象物を定めるとこれが動いても視野内に
ある限り連続的に対象物までの距離を計測し方向を求め
ることのできる追尾式距離測定装置を得ることを目的と
する。
もので、一旦対象物を定めるとこれが動いても視野内に
ある限り連続的に対象物までの距離を計測し方向を求め
ることのできる追尾式距離測定装置を得ることを目的と
する。
この発明に係る追尾式距離測定装置は、所定の距離をお
いて設置された一対の光学系と、この光学系によりイメ
ージセンサ上に結像した一対の画像のうちいずれか一方
の画像信号の特定部分にウインドを設定する手段と、設
定されたウインド内の画像信号を基準にして双方の画像
信号を比較し距離を求める手段と、所定の時間間隔で画
像信号をサンプリングし、ある時刻のウインド内の画像
信号と次の時刻の所定領域内の画像信号とを比較しその
信号が最もよく一致する部分を新たなウインドとして設
定するウインド更新手段と、前記所定領域を車速に基づ
いて決定する手段とを備えたものである。
いて設置された一対の光学系と、この光学系によりイメ
ージセンサ上に結像した一対の画像のうちいずれか一方
の画像信号の特定部分にウインドを設定する手段と、設
定されたウインド内の画像信号を基準にして双方の画像
信号を比較し距離を求める手段と、所定の時間間隔で画
像信号をサンプリングし、ある時刻のウインド内の画像
信号と次の時刻の所定領域内の画像信号とを比較しその
信号が最もよく一致する部分を新たなウインドとして設
定するウインド更新手段と、前記所定領域を車速に基づ
いて決定する手段とを備えたものである。
また、この発明に係る追尾式距離測定装置は、所定の距
離をおいて設置された一対の光学系と、この光学系によ
りイメージセンサ上に結像した一対の画像のうちいずれ
か一方の画像信号の特定部分にウインドを設定する手段
と、設定されたウインド内の画像信号を基準にして双方
の画像信号を比較し距離を求める手段と、所定の時間間
隔で画像信号をサンプリングし、ある時刻のウインド内
の画像信号と次の時刻の所定領域内の画像信号とを比較
しその信号が最もよく一致する部分を新たなウインドと
して設定するウインド更新手段と、前記所定領域を車速
に基づいて決定する手段と、ウインド設定情報の変化量
から対象物の移動方向と移動量とを求める手段とを備え
たものである。
離をおいて設置された一対の光学系と、この光学系によ
りイメージセンサ上に結像した一対の画像のうちいずれ
か一方の画像信号の特定部分にウインドを設定する手段
と、設定されたウインド内の画像信号を基準にして双方
の画像信号を比較し距離を求める手段と、所定の時間間
隔で画像信号をサンプリングし、ある時刻のウインド内
の画像信号と次の時刻の所定領域内の画像信号とを比較
しその信号が最もよく一致する部分を新たなウインドと
して設定するウインド更新手段と、前記所定領域を車速
に基づいて決定する手段と、ウインド設定情報の変化量
から対象物の移動方向と移動量とを求める手段とを備え
たものである。
更に、この発明に係る追尾式距離測定装置は、所定の距
離をおいて設置された一対の光学系と、この光学系によ
りイメージセンサ上に結像した一対の画像のうちいずれ
か一方の画像信号の特定部分にウインドを設定する手段
と、設定されたウインド内の画像信号を基準にして、他
方の画像信号の所定領域内の画像信号と比較し距離を求
める手段と、前記所定領域を車速に基づいて決定する手
段とを備えたものである。
離をおいて設置された一対の光学系と、この光学系によ
りイメージセンサ上に結像した一対の画像のうちいずれ
か一方の画像信号の特定部分にウインドを設定する手段
と、設定されたウインド内の画像信号を基準にして、他
方の画像信号の所定領域内の画像信号と比較し距離を求
める手段と、前記所定領域を車速に基づいて決定する手
段とを備えたものである。
この発明においては、所定の距離をおいて設置された一
対の光学系により結像される画像を検出する二次元のイ
メージセンサを有すると共に、特定の画像を指定するウ
インド機能を有し、指定された画像信号を基準として左
右の画像信号を比較し、その信号が最もよく一致すると
きの左右光学系の画像の光軸からのずれにより、三角測
量の原理で距離を演算すると共に、その画像信号をある
時間間隔でサンプリングし、ある時刻の画像信号と次の
時刻の画像信号とを比較し、対象物が移動した方向と量
とを検出し、次の時刻の距離演算の基準を更新するよう
にしたもので、これにより、距離計を動かすことなく移
動する対象物までの距離を求めることができ、また、対
象物の移動量および移動方向も検出できる。また、比較
する画像信号領域を車速に応じて限定することで、処理
時間を短かくできる。
対の光学系により結像される画像を検出する二次元のイ
メージセンサを有すると共に、特定の画像を指定するウ
インド機能を有し、指定された画像信号を基準として左
右の画像信号を比較し、その信号が最もよく一致すると
きの左右光学系の画像の光軸からのずれにより、三角測
量の原理で距離を演算すると共に、その画像信号をある
時間間隔でサンプリングし、ある時刻の画像信号と次の
時刻の画像信号とを比較し、対象物が移動した方向と量
とを検出し、次の時刻の距離演算の基準を更新するよう
にしたもので、これにより、距離計を動かすことなく移
動する対象物までの距離を求めることができ、また、対
象物の移動量および移動方向も検出できる。また、比較
する画像信号領域を車速に応じて限定することで、処理
時間を短かくできる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明による距離測定装置の構成図であって、符
号１〜10は第４図に示した従来例の装置と同一であるの
で説明は省略する。11は画像を表示するディスプレイ
で、マイクロコンピュータ10によって制御される。12は
ウィンドを設定する手段としてのウィンドを形成するた
めの装置で、運転者が操作することにより、ウインドの
大きさや位置をディスプレイ11を見ながら設定すること
ができる。
図はこの発明による距離測定装置の構成図であって、符
号１〜10は第４図に示した従来例の装置と同一であるの
で説明は省略する。11は画像を表示するディスプレイ
で、マイクロコンピュータ10によって制御される。12は
ウィンドを設定する手段としてのウィンドを形成するた
めの装置で、運転者が操作することにより、ウインドの
大きさや位置をディスプレイ11を見ながら設定すること
ができる。
次にこの発明の動作について説明する。今、イメージセ
ンサ３の画像を第２図に示すようにディスプレイ11に表
示したとすると、運転者はウインド形成装置12を操作し
てウインド13を形成する。この信号はマイクロコンピュ
ータ10に読込まれてメモリ８のどの部分の画素信号を距
離演算の基準としての画素信号とすればよいかがわか
る。したがって、比較するメモリ8,9の領域をマイクロ
コンピュータ10が選択して左の基準画像信号に対して右
の画像信号を一画素づつ順次シフトしながら、各画素毎
の信号の差の絶対値の総和を演算していく。このとき、
演算に関与する領域は第２図に示すように左のウインド
13に対して右の画像は領域14が対応する。このように
左，右の画素を比較しその差信号の絶対値の総和が最小
となるときの画素のシフト量をｎ画素、画素ピッチをＰ
とし、レンズ1,2の基準長をＬ、レンズ1,2の焦点距離を
ｆ、対象物５までの距離をＲとすれば、Ｒは次式で求め
られる。
ンサ３の画像を第２図に示すようにディスプレイ11に表
示したとすると、運転者はウインド形成装置12を操作し
てウインド13を形成する。この信号はマイクロコンピュ
ータ10に読込まれてメモリ８のどの部分の画素信号を距
離演算の基準としての画素信号とすればよいかがわか
る。したがって、比較するメモリ8,9の領域をマイクロ
コンピュータ10が選択して左の基準画像信号に対して右
の画像信号を一画素づつ順次シフトしながら、各画素毎
の信号の差の絶対値の総和を演算していく。このとき、
演算に関与する領域は第２図に示すように左のウインド
13に対して右の画像は領域14が対応する。このように
左，右の画素を比較しその差信号の絶対値の総和が最小
となるときの画素のシフト量をｎ画素、画素ピッチをＰ
とし、レンズ1,2の基準長をＬ、レンズ1,2の焦点距離を
ｆ、対象物５までの距離をＲとすれば、Ｒは次式で求め
られる。
次にある短かい時間経過した次の時刻では、対象物５は
移動しており、その画像はイメージセンサ上で前のサン
プリング時刻とは違った位置に結像している。これは例
えば次のようにして位置を求める。つまり前のサンプリ
ング時刻をt0、その後、短時間、即ち前回の画像信号の
処理演算を終了するまでの時間経過してサンプリングし
た時刻をt1とすると、t0で設定したウインド13を基準の
画像信号として時刻t1でサンプリングした画像のうち車
速に応じて設定した領域16を順次一画素づつシフトさせ
ながら、各画素の差の絶対値の総和を演算していき、そ
の地が最も小さくなった領域が対象物が移動した位置で
あることがわかる。そこで、新ためて時刻t1でのウイン
ドを第３図のようにt1の時のウインド13として設定し、
左右のイメージセンサの信号を使って対象物までの距離
を演算する。この時、時刻t0での距離データがあり、時
刻t1でも距離は殆んど変化しないので、比較する画像信
号の領域17に限定できる。このようにして一旦設定した
対象物までの距離を求める処理時間を短縮し、短かい時
間間隔でサンプリングできるようにしたので、たとえ対
象物が移動しても該対象物を追尾して距離を求めること
ができると共に、移動の方向や移動量なども求めること
ができる。以上において、マイクロコンピュータ10は特
許請求の範囲における、距離を求める手段、ウィンド更
新手段、所定領域を車速に基づいて決定する手段、及び
対象物の移動方向と移動量とを求める手段を構成してい
る。
移動しており、その画像はイメージセンサ上で前のサン
プリング時刻とは違った位置に結像している。これは例
えば次のようにして位置を求める。つまり前のサンプリ
ング時刻をt0、その後、短時間、即ち前回の画像信号の
処理演算を終了するまでの時間経過してサンプリングし
た時刻をt1とすると、t0で設定したウインド13を基準の
画像信号として時刻t1でサンプリングした画像のうち車
速に応じて設定した領域16を順次一画素づつシフトさせ
ながら、各画素の差の絶対値の総和を演算していき、そ
の地が最も小さくなった領域が対象物が移動した位置で
あることがわかる。そこで、新ためて時刻t1でのウイン
ドを第３図のようにt1の時のウインド13として設定し、
左右のイメージセンサの信号を使って対象物までの距離
を演算する。この時、時刻t0での距離データがあり、時
刻t1でも距離は殆んど変化しないので、比較する画像信
号の領域17に限定できる。このようにして一旦設定した
対象物までの距離を求める処理時間を短縮し、短かい時
間間隔でサンプリングできるようにしたので、たとえ対
象物が移動しても該対象物を追尾して距離を求めること
ができると共に、移動の方向や移動量なども求めること
ができる。以上において、マイクロコンピュータ10は特
許請求の範囲における、距離を求める手段、ウィンド更
新手段、所定領域を車速に基づいて決定する手段、及び
対象物の移動方向と移動量とを求める手段を構成してい
る。
なお、光学系としてのレンズ1,2は左右一対としたが、
これに限定するものでなく上下一対または斜め方向に一
対としてもよく、これは基線を水平にするか垂直にする
か、あるいは斜めにするかの問題であっていずれも上記
同様の作用を得ることができる。また、イメージセンサ
3,4は左右別々のセンサとしてあるが、１個のセンサの
領域を左右に分割して用いてもよい。
これに限定するものでなく上下一対または斜め方向に一
対としてもよく、これは基線を水平にするか垂直にする
か、あるいは斜めにするかの問題であっていずれも上記
同様の作用を得ることができる。また、イメージセンサ
3,4は左右別々のセンサとしてあるが、１個のセンサの
領域を左右に分割して用いてもよい。
以上説明したようにこの発明によれば、画像上にウイン
ドを設定できるようにし、所定の時間間隔でサンプリン
グした画像信号で或る時刻でのウインド内の画像と次の
時刻での画像とを比較し、その移動方向および移動量と
を検出して新たなウインドを設定することを続けること
により対象物の移動を追尾し、対象物までの距離を短か
い時間間隔で継続して検出できるようにしたので、動い
ている対象物が視野内にある限り対象物までの距離を計
測し方向を求めることができ、これによって先行する自
動車を追尾するような場合に大きな効果がある。
ドを設定できるようにし、所定の時間間隔でサンプリン
グした画像信号で或る時刻でのウインド内の画像と次の
時刻での画像とを比較し、その移動方向および移動量と
を検出して新たなウインドを設定することを続けること
により対象物の移動を追尾し、対象物までの距離を短か
い時間間隔で継続して検出できるようにしたので、動い
ている対象物が視野内にある限り対象物までの距離を計
測し方向を求めることができ、これによって先行する自
動車を追尾するような場合に大きな効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による追尾式車間距離測定
装置の構成図、第２図はウインド内の画像を比較する説
明図、第３図は時刻がｔ＝t0と次の時刻ｔ＝t1との画像
を比較し新しいウインドを設定して左右の画像を比較す
る説明図、第４図は従来の距離測定装置の構成図であ
る。 1,2……レンズ、3,4……イメージセンサ、５……対象
物、8,9……メモリ、10……マイクロコンピュータ、12
……ウインド形成装置、13……ウインド。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
装置の構成図、第２図はウインド内の画像を比較する説
明図、第３図は時刻がｔ＝t0と次の時刻ｔ＝t1との画像
を比較し新しいウインドを設定して左右の画像を比較す
る説明図、第４図は従来の距離測定装置の構成図であ
る。 1,2……レンズ、3,4……イメージセンサ、５……対象
物、8,9……メモリ、10……マイクロコンピュータ、12
……ウインド形成装置、13……ウインド。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】所定の距離をおいて設置された一対の光学
系と、この光学系によりイメージセンサ上に結像した一
対の画像のうちいずれか一方の画像信号の特定部分にウ
インドを設定する手段と、設定されたウインド内の画像
信号を基準にして双方の画像信号を比較し距離を求める
手段と、所定の時間間隔で画像信号をサンプリングし、
ある時刻のウインド内の画像信号と次の時刻の所定領域
内の画像信号とを比較しその信号が最もよく一致する部
分を新たなウインドとして設定するウインド更新手段
と、前記所定領域を車速に基づいて決定する手段とを備
えたことを特徴とする追尾式車間距離測定装置。 - 【請求項２】所定の距離をおいて設置された一対の光学
系と、この光学系によりイメージセンサ上に結像した一
対の画像のうちいずれか一方の画像信号の特定部分にウ
インドを設定する手段と、設定されたウインド内の画像
信号を基準にして双方の画像信号を比較し距離を求める
手段と、所定の時間間隔で画像信号をサンプリングし、
ある時刻のウインド内の画像信号と次の時刻の所定領域
内の画像信号とを比較しその信号が最もよく一致する部
分を新たなウインドとして設定するウインド更新手段
と、前記所定領域を車速に基づいて決定する手段と、ウ
インド設定情報の変化量から対象物の移動方向と移動量
とを求める手段とを備えたことを特徴とする追尾式車間
距離測定装置。 - 【請求項３】所定の距離をおいて設置された一対の光学
系と、この光学系によりイメージセンサ上に結像した一
対の画像のうちいずれか一方の画像信号の特定部分にウ
インドを設定する手段と、設定されたウインド内の画像
信号を基準にして、他方の画像信号の所定領域内の画像
信号と比較し距離を求める手段と、前記所定領域を車速
に基づいて決定する手段とを備えたことを特徴とする追
尾式車間距離測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5432089A JPH0754253B2 (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 追尾式車間距離測定装置 |
| KR1019900002577A KR930004880B1 (ko) | 1989-03-07 | 1990-02-28 | 추미식 차간거리 측정장치 |
| DE4006989A DE4006989C2 (de) | 1989-03-07 | 1990-03-06 | Nachführende Abstandsmeßvorrichtung |
| US07/489,139 US5023712A (en) | 1989-03-07 | 1990-03-06 | Tracking distance-measuring equipment system with means for setting a window and means for sampling image signals at predetermined time intervals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5432089A JPH0754253B2 (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 追尾式車間距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02232511A JPH02232511A (ja) | 1990-09-14 |
| JPH0754253B2 true JPH0754253B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=12967294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5432089A Expired - Fee Related JPH0754253B2 (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 追尾式車間距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754253B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2508916B2 (ja) * | 1990-11-29 | 1996-06-19 | 三菱電機株式会社 | 追尾式距離測定装置 |
| JPH04331311A (ja) * | 1991-01-24 | 1992-11-19 | Mitsubishi Electric Corp | 車間距離検出装置 |
| JP3757500B2 (ja) * | 1996-11-13 | 2006-03-22 | 日産自動車株式会社 | 先行車追従装置 |
| WO2009101687A1 (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-20 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 測距装置 |
| JP5266539B2 (ja) * | 2012-07-25 | 2013-08-21 | コニカミノルタ株式会社 | 測距装置 |
-
1989
- 1989-03-07 JP JP5432089A patent/JPH0754253B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02232511A (ja) | 1990-09-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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