JPH0777421A - 自動車用距離計測装置とこれを搭載した自動車 - Google Patents
自動車用距離計測装置とこれを搭載した自動車Info
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- JPH0777421A JPH0777421A JP22365193A JP22365193A JPH0777421A JP H0777421 A JPH0777421 A JP H0777421A JP 22365193 A JP22365193 A JP 22365193A JP 22365193 A JP22365193 A JP 22365193A JP H0777421 A JPH0777421 A JP H0777421A
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- vehicle distance
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 カメラによる画像データの簡単な処理によ
り、全天候において容易に先行車輌までの距離を精度良
く計測する。 【構成】 車間距離測定の為の基準標識例えば車線幅と
先行車輌とを撮像する撮像手段１と、先行車輌が位置す
る基準標識の既知寸法を基に先行車輌までの車間距離を
算出する演算手段２とを設ける。基準標識を車線幅のよ
うにかなり大きな既知寸法とすることで、長い車線距離
でも精度良く算出することが可能となる。
り、全天候において容易に先行車輌までの距離を精度良
く計測する。 【構成】 車間距離測定の為の基準標識例えば車線幅と
先行車輌とを撮像する撮像手段１と、先行車輌が位置す
る基準標識の既知寸法を基に先行車輌までの車間距離を
算出する演算手段２とを設ける。基準標識を車線幅のよ
うにかなり大きな既知寸法とすることで、長い車線距離
でも精度良く算出することが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は先行車輌までの車間距離
を計測する自動車用距離計測装置に係り、特に、画像処
理を用い比較的長い車間距離を精度良く計測するのに好
適な自動車用距離計測装置に関する。
を計測する自動車用距離計測装置に係り、特に、画像処
理を用い比較的長い車間距離を精度良く計測するのに好
適な自動車用距離計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の装置として、特開平３ー
１９５９１６号公報に示されるものがある。この従来装
置においては、左右一対の光学系によりイメージセンサ
上に対象物の光像を左右に形成し、イメージセンサから
の左右の画像信号を比較し、両画像のずれを電気的に検
出し、三角測量の原理で対象物までの距離を測定する装
置について、所定時間間隔でサンプリングされた画像信
号をある時刻と次の時刻とを比較し、最も良く一致する
領域を選択し、その領域内の画像信号のずれを検出し、
対象物までの距離を求めている。
１９５９１６号公報に示されるものがある。この従来装
置においては、左右一対の光学系によりイメージセンサ
上に対象物の光像を左右に形成し、イメージセンサから
の左右の画像信号を比較し、両画像のずれを電気的に検
出し、三角測量の原理で対象物までの距離を測定する装
置について、所定時間間隔でサンプリングされた画像信
号をある時刻と次の時刻とを比較し、最も良く一致する
領域を選択し、その領域内の画像信号のずれを検出し、
対象物までの距離を求めている。
【０００３】また、特開昭６１−２１９８２５号公報記
載の車間距離計測装置は、バックする車輌が後方車輌に
衝突するのを避けるために、後方車輌の画像をカメラで
取り込み、この画像中の後方車輌のナンバープレートの
大きさから後方車輌までの車間距離を計算している。
載の車間距離計測装置は、バックする車輌が後方車輌に
衝突するのを避けるために、後方車輌の画像をカメラで
取り込み、この画像中の後方車輌のナンバープレートの
大きさから後方車輌までの車間距離を計算している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術のう
ち、三角測量の原理で対象物までの距離を測定するもの
は、２台以上の光学系が必要となり、さらに、２台以上
の光学系の画像信号のマッチングをとるために相当量の
処理を行う必要があり、車輌に搭載する処理装置が複雑
且つ高価になるという問題がある。
ち、三角測量の原理で対象物までの距離を測定するもの
は、２台以上の光学系が必要となり、さらに、２台以上
の光学系の画像信号のマッチングをとるために相当量の
処理を行う必要があり、車輌に搭載する処理装置が複雑
且つ高価になるという問題がある。
【０００５】また、ナンバープレートの大きさから車間
距離を計算により求める従来技術は、画像中のナンバー
プレートの大きさが小さくなってしまう関係で極めて近
い車間距離しか計測することができず、長い距離の車間
距離の計測にこの従来技術を適用した場合、誤差に大き
くなってしまうという問題がある。従って、特に、車間
距離が数１０ｍ以上になる高速道路で先行車までの車間
距離を計測するのに適用することはできない。
距離を計算により求める従来技術は、画像中のナンバー
プレートの大きさが小さくなってしまう関係で極めて近
い車間距離しか計測することができず、長い距離の車間
距離の計測にこの従来技術を適用した場合、誤差に大き
くなってしまうという問題がある。従って、特に、車間
距離が数１０ｍ以上になる高速道路で先行車までの車間
距離を計測するのに適用することはできない。
【０００６】本発明の目的は、比較的長い距離まで精度
良く車間距離を計測することができる自動車用距離計測
装置を提供することにある。
良く車間距離を計測することができる自動車用距離計測
装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、車間距離測
定の為の基準標識と先行車輌とを撮像する撮像手段と、
先行車輌が位置する基準標識の既知寸法を基に該先行車
輌までの車間距離を算出する演算手段とを設けること
で、達成される。
定の為の基準標識と先行車輌とを撮像する撮像手段と、
先行車輌が位置する基準標識の既知寸法を基に該先行車
輌までの車間距離を算出する演算手段とを設けること
で、達成される。
【０００８】
【作用】基準標識として車輌とほぼ同じ寸法例えば車線
幅を用いることで、かなり離れた車間距離でも精度良く
求めることが可能となる。このため、高速道路のように
例えば１００ｍの車間距離でも算出することが可能とな
る。更に、車間距離が精度良く求めることができると、
車間距離を一定に保った走行を自動的に制御することも
可能となる。
幅を用いることで、かなり離れた車間距離でも精度良く
求めることが可能となる。このため、高速道路のように
例えば１００ｍの車間距離でも算出することが可能とな
る。更に、車間距離が精度良く求めることができると、
車間距離を一定に保った走行を自動的に制御することも
可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の一実施例に係る自動車用距離
計測装置の計測原理説明図である。図１において、１は
撮像手段としてのＴＶカメラであり、距離計測手段とし
ての演算処理装置２はＴＶカメラ１からの映像信号を取
り込み、自車輌４から先行車輌３までの車間距離Ｌを演
算処理し、この車間距離Ｌが常に一定になるように自車
輌４のエンジンコントロールユニットを自動制御した
り、あるいは速度センサの検出した自車速度との関係か
ら警報を発したりするようになっている。なお、ＴＶカ
メラ１の特性を、視野５、視角θdにより疑似的に示
す。
明する。図１は、本発明の一実施例に係る自動車用距離
計測装置の計測原理説明図である。図１において、１は
撮像手段としてのＴＶカメラであり、距離計測手段とし
ての演算処理装置２はＴＶカメラ１からの映像信号を取
り込み、自車輌４から先行車輌３までの車間距離Ｌを演
算処理し、この車間距離Ｌが常に一定になるように自車
輌４のエンジンコントロールユニットを自動制御した
り、あるいは速度センサの検出した自車速度との関係か
ら警報を発したりするようになっている。なお、ＴＶカ
メラ１の特性を、視野５、視角θdにより疑似的に示
す。
【００１０】図２は、本発明の一実施例に係る自動車用
距離計測装置の構成図である。ＴＶカメラ１からの映像
信号はＡ／Ｄ変換器８にてＡ／Ｄ変換され、メモリ（Ｒ
ＡＭ）９上にデジタル値の２次元配列として一画面分が
記憶される。ＲＡＭ９の記録方式は、Ａ／Ｄ変換によっ
て得られる画素数だけ、記憶領域を所定アドレスから確
保しておき、各水平方向のデータごとに領域を細分化す
る方式であり、各記憶単位には対応する映像データのＡ
／Ｄ変換値が入力されており、各対象点の輝度情報とな
っている。
距離計測装置の構成図である。ＴＶカメラ１からの映像
信号はＡ／Ｄ変換器８にてＡ／Ｄ変換され、メモリ（Ｒ
ＡＭ）９上にデジタル値の２次元配列として一画面分が
記憶される。ＲＡＭ９の記録方式は、Ａ／Ｄ変換によっ
て得られる画素数だけ、記憶領域を所定アドレスから確
保しておき、各水平方向のデータごとに領域を細分化す
る方式であり、各記憶単位には対応する映像データのＡ
／Ｄ変換値が入力されており、各対象点の輝度情報とな
っている。
【００１１】演算処理装置２は、ＲＯＭ１０，１３と、
ＣＰＵ１２，１５と、ＲＡＭ１１，１４とを備え、ＲＯ
ＭはＣＰＵの実行するプログラムを格納し、ＲＡＭはＣ
ＰＵ演算処理に伴う各種データを一時的に記憶する。
尚、１６は波形整形回路であり、車速センサ１７からの
信号を波形整形する。この演算処理装置２は、表示装置
６に先行車輌までの実際の車間距離および自車の速度に
応じた安全車間距離を表示したり、警報装置７で一定時
間だけブザー音を鳴らしたりして警報を発する。この他
に、例えば、オートスピードコントロールドライブ（Ａ
ＳＣＤ）用ＣＰＵにＣＰＵ１５が距離計測信号を送り、
先行車輌３までの車間距離が常に一定に保たれるよう
に、あるいは車間距離がそのときの自車輌の速度に応じ
て決まる安全車間距離以上となるように自動制御する。
ＣＰＵ１２，１５と、ＲＡＭ１１，１４とを備え、ＲＯ
ＭはＣＰＵの実行するプログラムを格納し、ＲＡＭはＣ
ＰＵ演算処理に伴う各種データを一時的に記憶する。
尚、１６は波形整形回路であり、車速センサ１７からの
信号を波形整形する。この演算処理装置２は、表示装置
６に先行車輌までの実際の車間距離および自車の速度に
応じた安全車間距離を表示したり、警報装置７で一定時
間だけブザー音を鳴らしたりして警報を発する。この他
に、例えば、オートスピードコントロールドライブ（Ａ
ＳＣＤ）用ＣＰＵにＣＰＵ１５が距離計測信号を送り、
先行車輌３までの車間距離が常に一定に保たれるよう
に、あるいは車間距離がそのときの自車輌の速度に応じ
て決まる安全車間距離以上となるように自動制御する。
【００１２】図２に示す各種構成要素を備えた車輌にお
いて、その運転開始時に車輌キーを投入すると、車載バ
ッテリより電源供給を受け、各部電気系が作動状態とな
る。この作動状態において、ＣＰＵ１２が先行車との車
間距離を計測する。この計測方法について説明する。
いて、その運転開始時に車輌キーを投入すると、車載バ
ッテリより電源供給を受け、各部電気系が作動状態とな
る。この作動状態において、ＣＰＵ１２が先行車との車
間距離を計測する。この計測方法について説明する。
【００１３】図３は、ＣＰＵ１２の実行する演算処理手
順を示すフローチャートである。先ず、ステップ１００
で、ＣＰＵ１２は自ＣＰＵ内にあるレジスタ，カウン
タ，ラッチ回路などを初期化する。本実施例では、車間
距離の計測を例えば１００ｍｓあるいは３３ｍｓ毎に行
う。このため、次のステップ１０１で、距離計測実行時
間になったか否かを判定し、実行時間になるまで待機す
る。この実行時間の計数は内部タイマが用いられ、ステ
ップ１０２〜ステップ１１３への演算周期を一定に保
つ。
順を示すフローチャートである。先ず、ステップ１００
で、ＣＰＵ１２は自ＣＰＵ内にあるレジスタ，カウン
タ，ラッチ回路などを初期化する。本実施例では、車間
距離の計測を例えば１００ｍｓあるいは３３ｍｓ毎に行
う。このため、次のステップ１０１で、距離計測実行時
間になったか否かを判定し、実行時間になるまで待機す
る。この実行時間の計数は内部タイマが用いられ、ステ
ップ１０２〜ステップ１１３への演算周期を一定に保
つ。
【００１４】ステップ１０２では、ＲＡＭ９に記憶して
いる映像データをＣＰＵ内に取り込む。その取り込み順
序としては、Ａ番地のデータから横方向のデータをＡ＋
ｎ−１番地のデータまで順次取り込み、その次にＡ＋ｎ
番地のデータから再び横方向のデータを順次取り込んで
いく。ステップ１０３では、取り込んだ映像データを処
理して、例えば輪郭を抽出した２値画像データを生成す
る。一般に、物体と背景との間には、明暗（輝度）の変
化があり、輝度データの２次元配列を平面的に微分する
ことにより物体の輪郭が検出できる。
いる映像データをＣＰＵ内に取り込む。その取り込み順
序としては、Ａ番地のデータから横方向のデータをＡ＋
ｎ−１番地のデータまで順次取り込み、その次にＡ＋ｎ
番地のデータから再び横方向のデータを順次取り込んで
いく。ステップ１０３では、取り込んだ映像データを処
理して、例えば輪郭を抽出した２値画像データを生成す
る。一般に、物体と背景との間には、明暗（輝度）の変
化があり、輝度データの２次元配列を平面的に微分する
ことにより物体の輪郭が検出できる。
【００１５】ステップ１０４では、２値化された画像デ
ータを基に対象物であるところの車輌、基準標識である
ところのセンターライン，自車輌ボディ，ナンバープレ
ート等を判別する。ステップ１０５では、判別された物
体の中に先行車があるか否かを判定する。先行車がない
場合には、ステップ１０６において先行車フラグをクリ
アし、ステップ１１４に進む。ステップ１０５で、先行
車があると判定された場合には、ステップ１０７に進
み、先行車フラグをセットする。その後のステップ１０
８では、車線幅を基に車間距離の演算が可能か判定す
る。その判定方法を図５により説明する。
ータを基に対象物であるところの車輌、基準標識である
ところのセンターライン，自車輌ボディ，ナンバープレ
ート等を判別する。ステップ１０５では、判別された物
体の中に先行車があるか否かを判定する。先行車がない
場合には、ステップ１０６において先行車フラグをクリ
アし、ステップ１１４に進む。ステップ１０５で、先行
車があると判定された場合には、ステップ１０７に進
み、先行車フラグをセットする。その後のステップ１０
８では、車線幅を基に車間距離の演算が可能か判定す
る。その判定方法を図５により説明する。
【００１６】図５は、２値化された画像データより判別
されたセンターライン１８、サイドライン１９、先行車
３をそれぞれ示す。先行車と判別された物体において、
最下位位置において水平線２０（図示の例では、先行車
の両後輪が地面と接する位置を結んだ線）を仮定する。
その水平線２０がセンターライン１８およびサイドライ
ン１９と交わるとき、ステップ１０８における判定は可
となる。図５においては、水平線２０とサイドライン１
９とが交わっていない為、判定は不可となる。
されたセンターライン１８、サイドライン１９、先行車
３をそれぞれ示す。先行車と判別された物体において、
最下位位置において水平線２０（図示の例では、先行車
の両後輪が地面と接する位置を結んだ線）を仮定する。
その水平線２０がセンターライン１８およびサイドライ
ン１９と交わるとき、ステップ１０８における判定は可
となる。図５においては、水平線２０とサイドライン１
９とが交わっていない為、判定は不可となる。
【００１７】ステップ１０８において演算可能と判定さ
れると、ステップ１０９において水平線２０のライン１
８，１９と交わる線分の長さを車線幅とし、ステップ１
１２において車間距離を演算する。ステップ１０８にお
いて演算不可と判定された場合には、本実施例では従来
技術と同様にステップ１１０において先行車のナンバー
プレートが判別され、ステップ１１１でナンバープレー
ト幅が算出され、ステップ１１２において車間距離が演
算される。尚、図５において、ライン１９を画面上にて
延長し、この延長線と水平線２０との交点を用いて車線
幅を計算してもよいことはいうまでもない。
れると、ステップ１０９において水平線２０のライン１
８，１９と交わる線分の長さを車線幅とし、ステップ１
１２において車間距離を演算する。ステップ１０８にお
いて演算不可と判定された場合には、本実施例では従来
技術と同様にステップ１１０において先行車のナンバー
プレートが判別され、ステップ１１１でナンバープレー
ト幅が算出され、ステップ１１２において車間距離が演
算される。尚、図５において、ライン１９を画面上にて
延長し、この延長線と水平線２０との交点を用いて車線
幅を計算してもよいことはいうまでもない。
【００１８】ここで、図１により車間距離の演算原理を
説明する。入力された映像データをＴＶカメラからある
距離ＲのスクリーンＳに投影させたとき、投影スクリー
ンの幅ｈdに対し、先行車の最後尾の位置で仮定された
車線幅Ｈの投影スクリーン上での長さｈ、その間の角度
をθとすると、以下の数１，数２の関係が
説明する。入力された映像データをＴＶカメラからある
距離ＲのスクリーンＳに投影させたとき、投影スクリー
ンの幅ｈdに対し、先行車の最後尾の位置で仮定された
車線幅Ｈの投影スクリーン上での長さｈ、その間の角度
をθとすると、以下の数１，数２の関係が
【００１９】
【数１】Ｈ／Ｌ＝ｈ／Ｒ
【００２０】
【数２】 Ｒ＝（ｈd／２）／｛２・ｈ・tan（θd／２）｝ が成り立つ。この両式を整理すると、
【００２１】
【数３】 Ｌ＝（Ｈ・ｈd）／｛２・ｈ・tan（θd／２）｝ となり、車間距離が求められる。
【００２２】Ｈは車線幅であるが、ナンバープレートの
幅でもよく、普段は車線幅を用い、ナンバープレートの
幅が充分に使える付近まで近づいたときにはナンバープ
レートの幅により車間距離を求める。
幅でもよく、普段は車線幅を用い、ナンバープレートの
幅が充分に使える付近まで近づいたときにはナンバープ
レートの幅により車間距離を求める。
【００２３】ステップ１１３では、車間距離Ｌにより先
行車との相対速度を演算する。この相対速度演算は、車
間距離検出が一定周期で行われるため、前回の車間距離
Ｌ0と今回の車間距離Ｌとの差を用いて行われる。そし
て、ステップ１０４では、上記演算した情報、すなわち
先行車フラグのセット，リセットおよび先行車フラグが
セットされているときには車間距離，相対速度の値をＣ
ＰＵ１５に転送する。演算処理装置２が備えているもう
１つのＣＰＵ１５は、ＣＰＵ１２にて演算された先行車
情報を入力し、表示，警告，ＡＳＣＤへの情報転送を行
う。以下その処理について説明する。
行車との相対速度を演算する。この相対速度演算は、車
間距離検出が一定周期で行われるため、前回の車間距離
Ｌ0と今回の車間距離Ｌとの差を用いて行われる。そし
て、ステップ１０４では、上記演算した情報、すなわち
先行車フラグのセット，リセットおよび先行車フラグが
セットされているときには車間距離，相対速度の値をＣ
ＰＵ１５に転送する。演算処理装置２が備えているもう
１つのＣＰＵ１５は、ＣＰＵ１２にて演算された先行車
情報を入力し、表示，警告，ＡＳＣＤへの情報転送を行
う。以下その処理について説明する。
【００２４】図４は、ＣＰＵ１５の演算処理手順を示す
フローチャートである。先ず、ステップ２００にてＣＰ
Ｕ１５の内部のレジスタ，カウンタ，ラッチ回路などの
初期化を行い、ステップ２０１にて、ＣＰＵ１２から転
送される先行車情報の入力処理を行う。
フローチャートである。先ず、ステップ２００にてＣＰ
Ｕ１５の内部のレジスタ，カウンタ，ラッチ回路などの
初期化を行い、ステップ２０１にて、ＣＰＵ１２から転
送される先行車情報の入力処理を行う。
【００２５】次のステップ２０２で、自車の速度を演算
する。この速度演算は、波形整形回路１６からのパルス
の発生間隔を計測することにより行われる。ステップ２
０３では、ＣＰＵ１２からの情報により先行車フラグが
セットされているか否かを判定する。先行車フラグがリ
セットされていると判定されたときにはステップ２０８
に進み、ディスプレイ６の表示を消去させて、ステップ
２０１に戻る。また、先行車フラグがセットされている
と判定されたときには、ステップ２０４に進み、安全車
間距離を演算する。
する。この速度演算は、波形整形回路１６からのパルス
の発生間隔を計測することにより行われる。ステップ２
０３では、ＣＰＵ１２からの情報により先行車フラグが
セットされているか否かを判定する。先行車フラグがリ
セットされていると判定されたときにはステップ２０８
に進み、ディスプレイ６の表示を消去させて、ステップ
２０１に戻る。また、先行車フラグがセットされている
と判定されたときには、ステップ２０４に進み、安全車
間距離を演算する。
【００２６】この安全車間距離は、ステップ２０２にて
演算した自車速度およびＣＰＵ１２にて演算された先行
車との相対速度により算出される。すなわち、演算処理
装置２におけるＲＯＭ１３には予め自車速度に対する安
全車間距離の関係を示す特性マップが記憶されており、
その特性マップによりステップ２０２にて演算した自車
速度により安全車間距離を求めるとともに、この安全車
間距離を先行車との相対速度により補正する。この補正
は、先行車との相対速度が正、つまり先行車から離れる
状況の時は安全車間距離を長くし、先行車との相対速度
が負、つまり先行車に近づく状況にあるときは安全車間
距離を短くするようにして行われる。
演算した自車速度およびＣＰＵ１２にて演算された先行
車との相対速度により算出される。すなわち、演算処理
装置２におけるＲＯＭ１３には予め自車速度に対する安
全車間距離の関係を示す特性マップが記憶されており、
その特性マップによりステップ２０２にて演算した自車
速度により安全車間距離を求めるとともに、この安全車
間距離を先行車との相対速度により補正する。この補正
は、先行車との相対速度が正、つまり先行車から離れる
状況の時は安全車間距離を長くし、先行車との相対速度
が負、つまり先行車に近づく状況にあるときは安全車間
距離を短くするようにして行われる。
【００２７】次に、ステップ２０５にて先行車との車間
距離が安全車間距離以内にあるときにステップ２０７に
進み、ブザーを一定時間鳴らせて警告を行う。そして、
ステップ２０６にて安全車間距離および車間距離をディ
スプレイに表示させ、ステップ２０１に戻る。ここで、
車間距離の算出値の精度は、画像の倍率をあげることに
より向上させることが可能となる。
距離が安全車間距離以内にあるときにステップ２０７に
進み、ブザーを一定時間鳴らせて警告を行う。そして、
ステップ２０６にて安全車間距離および車間距離をディ
スプレイに表示させ、ステップ２０１に戻る。ここで、
車間距離の算出値の精度は、画像の倍率をあげることに
より向上させることが可能となる。
【００２８】図６，図７は、車線幅補正の説明図であ
る。図７に示す様に、撮像画像中に車体の一部を取り込
む様にする。図６に示す様に、この取り込んだ車体の実
際の横幅をＨbとすると、画面上ではｈbとカウントされ
る。カメラ位置から画像中に入った車体部分までの距離
をＬb、カメラ位置から画像中に入った車体部分と同一
水平線上の道路位置までの距離をＬ0とする。参照車線
１８，１９間の実際の幅をＨ0，この車線幅の画面中で
の幅をｈ0とすると、
る。図７に示す様に、撮像画像中に車体の一部を取り込
む様にする。図６に示す様に、この取り込んだ車体の実
際の横幅をＨbとすると、画面上ではｈbとカウントされ
る。カメラ位置から画像中に入った車体部分までの距離
をＬb、カメラ位置から画像中に入った車体部分と同一
水平線上の道路位置までの距離をＬ0とする。参照車線
１８，１９間の実際の幅をＨ0，この車線幅の画面中で
の幅をｈ0とすると、
【００２９】
【数４】Ｈ0／Ｈb＝（Ｌb×ｈ0）／（Ｌ0×ｈb） が成立する。
【００３０】Ｌb，Ｌ0はカメラを自動車にセットした時
に予め知ることができる値であり、Ｈbも自車輌のボデ
ィの寸法であり、ｈ0，ｈbは画面中で計算できる値であ
るため、実際の車線幅Ｈ0はこの数４より求まる。この
車線幅の補正タスクは、常に実行しなければならないタ
スクではなく、その優先度は低くすることができ、車輌
走行中におきる合流，分岐，標識位置通過などの時点で
割り込み処理し、これをフィルタ処理して車間距離を求
めるときの定数とする。尚、高速道路には、車間距離を
確認する区間があり、その区間の撮像画面が図８であ
る。かかる場所において、車線幅を補正し、この補正し
た値を用いたときに算出した車間距離を評価することが
できる。
に予め知ることができる値であり、Ｈbも自車輌のボデ
ィの寸法であり、ｈ0，ｈbは画面中で計算できる値であ
るため、実際の車線幅Ｈ0はこの数４より求まる。この
車線幅の補正タスクは、常に実行しなければならないタ
スクではなく、その優先度は低くすることができ、車輌
走行中におきる合流，分岐，標識位置通過などの時点で
割り込み処理し、これをフィルタ処理して車間距離を求
めるときの定数とする。尚、高速道路には、車間距離を
確認する区間があり、その区間の撮像画面が図８であ
る。かかる場所において、車線幅を補正し、この補正し
た値を用いたときに算出した車間距離を評価することが
できる。
【００３１】次に、カーブ走行時の車間距離の計測を図
９，図１０により説明する。カーブ走行時の画面上での
車線幅は、ｈ’とカウントされる（図９）。これに対
し、実際の道路上においては、図１０に示す様に、Ｈ’
が車線幅となる。図１０で、前後の２つ車輌３，４の位
置関係、及び車線幅ＨとＨ’との関係は、
９，図１０により説明する。カーブ走行時の画面上での
車線幅は、ｈ’とカウントされる（図９）。これに対
し、実際の道路上においては、図１０に示す様に、Ｈ’
が車線幅となる。図１０で、前後の２つ車輌３，４の位
置関係、及び車線幅ＨとＨ’との関係は、
【００３２】
【数５】Ｈ＝Ｈ’・cos（２θ） で表される。
【００３３】ここで、自車４から先行車３の見える方向
θは、図９の図面上において、自動車既知寸法部分を用
い、次式６，７，８
θは、図９の図面上において、自動車既知寸法部分を用
い、次式６，７，８
【００３４】
【数６】ｈb’＝（ｔb＋ｔb’）・ｈ”／（ｔ’＋ｔb）
【００３５】
【数７】Ｈb’＝ｈb’・Ｈb／ｈb
【００３６】
【数８】tanθ＝Ｈb’／Ｌb により求める。カーブ走行時には、これらの式６，７，
８により車線幅を計算し、これを用いて車間距離を算出
する。
８により車線幅を計算し、これを用いて車間距離を算出
する。
【００３７】次に、倍率切換について図１１，図１２を
用いて説明する。高倍率と低倍率の２種類の倍率モード
を持つカメラを使用して、車間距離を計測する。図１１
中に示す曲線１１１（高倍率），１１２（低倍率）は、
各倍率における車間距離と撮像画面中の車線幅の関係を
示すものである。また、図１２中に示す曲線１２１（高
倍率），１２２（低倍率）は、各倍率における車間距離
と撮像画面での１ドットの車間距離計測誤差の関係を示
すものである。そして、カメラの倍率は、車間距離が短
いものから長いものへと変化する時には、車間距離ＬＬ
により、切り替える。また、車間距離が長いものから短
いものへと変化するときには、ＬＬより短い車間距離Ｌ
Ｓにより、切り替える。カメラは、高倍率の時には画角
θdが狭く、低倍率の時には画角θdが広くなる。
用いて説明する。高倍率と低倍率の２種類の倍率モード
を持つカメラを使用して、車間距離を計測する。図１１
中に示す曲線１１１（高倍率），１１２（低倍率）は、
各倍率における車間距離と撮像画面中の車線幅の関係を
示すものである。また、図１２中に示す曲線１２１（高
倍率），１２２（低倍率）は、各倍率における車間距離
と撮像画面での１ドットの車間距離計測誤差の関係を示
すものである。そして、カメラの倍率は、車間距離が短
いものから長いものへと変化する時には、車間距離ＬＬ
により、切り替える。また、車間距離が長いものから短
いものへと変化するときには、ＬＬより短い車間距離Ｌ
Ｓにより、切り替える。カメラは、高倍率の時には画角
θdが狭く、低倍率の時には画角θdが広くなる。
【００３８】曲線１１１，１１２は、数３を変形した次
の数９により
の数９により
【００３９】
【数９】ｈ＝（Ｈ・ｈb）／｛２tan（θd／２）・Ｌ｝ により求められる。数３をｈで微分したものとこの数９
より、次の数１０が求められ
より、次の数１０が求められ
【００４０】
【数１０】 ｄＨ／ｄｈ＝２tan（θd／２）・Ｌ2／（Ｈ・ｈd） これが、曲線１２１，１２２となる。
【００４１】通常、先行車がいないときには、カメラの
倍率を低いモードにセットしておき、後続車の追い越し
もしくは合流による先行車の出現さらに先行車に追い付
いた時などに、まず、低倍率モードで車間距離を計測す
る。その結果により、特に合流時もしくは先行車に追い
付いた時に車間距離ＬＬ以上の計測結果が得られた時に
は、倍率を切り換え、高倍率にする。
倍率を低いモードにセットしておき、後続車の追い越し
もしくは合流による先行車の出現さらに先行車に追い付
いた時などに、まず、低倍率モードで車間距離を計測す
る。その結果により、特に合流時もしくは先行車に追い
付いた時に車間距離ＬＬ以上の計測結果が得られた時に
は、倍率を切り換え、高倍率にする。
【００４２】また、車間距離が縮まり、計測された車間
距離がＬＳ以下になった時には、倍率を低倍率に切り換
える。高倍率時、合流などにより、車間距離がＬＥ付近
になる場合には、車線幅を画面上で計測できない。そこ
で、この時には、ナンバープレートの横幅を用いて車間
距離を計測する。この計測されたものに対しては、ＬＥ
付近の値であることを確認する。ここで、倍率の切り換
え時において、車間距離を算出する場合、数３中、tan
（θd／2）の値を倍率を切り換えている時刻の時間に対
応させて変化させていく。この算出された値を切り換え
に対応する距離と比較しながら車間距離とする。
距離がＬＳ以下になった時には、倍率を低倍率に切り換
える。高倍率時、合流などにより、車間距離がＬＥ付近
になる場合には、車線幅を画面上で計測できない。そこ
で、この時には、ナンバープレートの横幅を用いて車間
距離を計測する。この計測されたものに対しては、ＬＥ
付近の値であることを確認する。ここで、倍率の切り換
え時において、車間距離を算出する場合、数３中、tan
（θd／2）の値を倍率を切り換えている時刻の時間に対
応させて変化させていく。この算出された値を切り換え
に対応する距離と比較しながら車間距離とする。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、１台のカメラによる画
像データの簡単な処理により、車間距離を四則演算によ
り算出することができ、全天候において容易且つ精度良
く車間距離情報を得ることができるという優れた効果が
ある。
像データの簡単な処理により、車間距離を四則演算によ
り算出することができ、全天候において容易且つ精度良
く車間距離情報を得ることができるという優れた効果が
ある。
【図１】本発明の一実施例に係る自動車用距離計測方法
の説明図である。
の説明図である。
【図２】本発明の一実施例に係る自動車用距離計測装置
の構成図である。
の構成図である。
【図３】図２に示すＣＰＵ１２の実行する距離計測処理
手順を示すフローチャートである。
手順を示すフローチャートである。
【図４】図２に示すＣＰＵ１５の実行する警報処理手順
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図５】車線幅を基に車間距離の演算が可能か否かを判
定する方法の説明図である。
定する方法の説明図である。
【図６】車体の一部を撮像し車線幅を補正する説明図で
ある。
ある。
【図７】カメラと車体の位置関係を示す図である。
【図８】車間距離確認標識の撮像画面である。
【図９】カーブ走行時の撮像画面である。
【図１０】カーブ走行時の位置関係の説明図である。
【図１１】倍率切換時の距離と車線幅の関係説明図であ
る。
る。
【図１２】倍率切換時の距離と誤差の関係説明図であ
る。
る。
１・・・ＴＶカメラ、２・・・演算処理装置、５・・・ＴＶカメ
ラの視野、６・・・表示装置、Ｈ・・・車線幅、Ｌ・・・車間距
離。
ラの視野、６・・・表示装置、Ｈ・・・車線幅、Ｌ・・・車間距
離。
Claims (12)
- 【請求項１】 車間距離測定の為の基準標識と先行車輌
とを撮像する撮像手段と、先行車輌が位置する基準標識
の既知寸法を基に該先行車輌までの車間距離を算出する
演算手段とを備えることを特徴とする自動車用距離計測
装置。 - 【請求項２】 車間距離測定の為の基準標識と先行車輌
とを撮像する撮像手段と、先行車輌が位置する車線幅の
既知寸法を基に該先行車輌までの車間距離を算出する演
算手段とを備えることを特徴とする自動車用距離計測装
置。 - 【請求項３】 車間距離測定の為の基準標識と先行車輌
とを撮像する撮像手段と、先行車輌が位置する基準標識
の既知寸法を基に該先行車輌までの車間距離を算出する
演算手段と、遠い先行車輌に対しては車線幅を基準標識
として用い近い先行車輌に対してはナンバープレートを
基準標識として用いる基準標識切換手段とを備えること
を特徴とする自動車用距離計測装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかにおい
て、前記撮像手段の倍率を先行車輌との車間距離に応じ
て変化させる手段を備えることを特徴とする自動車用距
離計測装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかにおい
て、撮像手段で撮像した自車輌ボディの大きさから自車
輌位置での車線幅を求め該車線幅で前記基準標識の既知
寸法を補正する手段を備えることを特徴とする自動車用
距離計測装置。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかにおい
て、カーブ走行時に撮像手段による撮像画像から先行車
輌の方向を求め該方向で車間距離を補正する手段を備え
ることを特徴とする自動車用距離計測装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれかにおい
て、前記演算手段が求めた車間距離と安全車間距離とを
表示するパネルを備えることを特徴とする自動車用距離
計測装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれかにおい
て、前記演算手段が求めた車間距離が安全車間距離以下
のとき警報を出力する手段を備えることを特徴とする自
動車用距離計測装置。 - 【請求項９】 請求項７または請求項８において、安全
車間距離をその時の自車輌の速度に応じて求めることを
特徴とする自動車用距離計測装置。 - 【請求項１０】 請求項１乃至請求項９のいずれかに記
載の自動車用距離計測装置を搭載した自動車。 - 【請求項１１】 請求項１乃至請求項９のいずれかに記
載の自動車用距離計測装置と、該自動車用距離計測装置
の算出した車間距離情報を取得し先行車輌との間の車間
距離を一定に保つべく車輌駆動源とブレーキを制御する
手段とを備えることを特徴とする自動車。 - 【請求項１２】 請求項１乃至請求項９のいずれかに記
載の自動車用距離計測装置と、該自動車用距離計測装置
の算出した車間距離情報を取得し先行車輌との間の車間
距離が自車輌の速度に応じて求まる安全車間距離以上と
なるように車輌駆動源とブレーキを制御する手段とを備
えることを特徴とする自動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22365193A JP2919718B2 (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 自動車用距離計測装置とこれを搭載した自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22365193A JP2919718B2 (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 自動車用距離計測装置とこれを搭載した自動車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0777421A true JPH0777421A (ja) | 1995-03-20 |
| JP2919718B2 JP2919718B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=16801528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22365193A Expired - Fee Related JP2919718B2 (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 自動車用距離計測装置とこれを搭載した自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2919718B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009169776A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Hitachi Ltd | 検出装置 |
| JP2014182007A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Denso Corp | 車間距離計測装置及び車間距離計測方法 |
| WO2017042923A1 (ja) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | 三菱電機株式会社 | 表示制御装置、表示装置及び表示制御方法 |
| JP2017517727A (ja) * | 2014-05-27 | 2017-06-29 | アプリケーション・ソリューションズ・（エレクトロニクス・アンド・ヴィジョン）・リミテッド | 三次元情報の規模測定 |
| KR101977493B1 (ko) * | 2017-11-10 | 2019-05-10 | 한국산업기술대학교산학협력단 | 차량간 거리 측정 장치 및 방법 |
| KR101998834B1 (ko) * | 2018-12-13 | 2019-10-01 | 주식회사 미래정보기술원 | 사고 위험도 예측이 가능한 교통 정보 제공 시스템 |
| KR102286747B1 (ko) * | 2020-06-18 | 2021-08-06 | 계명대학교 산학협력단 | Hda 시스템의 시험 평가 장치 및 방법, hda 시스템 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101722258B1 (ko) * | 2010-07-30 | 2017-04-10 | (주)엠아이웨어 | 선행 차량 차간 거리 산출 방법 |
-
1993
- 1993-09-08 JP JP22365193A patent/JP2919718B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2009169776A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Hitachi Ltd | 検出装置 |
| JP2014182007A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Denso Corp | 車間距離計測装置及び車間距離計測方法 |
| JP2017517727A (ja) * | 2014-05-27 | 2017-06-29 | アプリケーション・ソリューションズ・（エレクトロニクス・アンド・ヴィジョン）・リミテッド | 三次元情報の規模測定 |
| US10192141B2 (en) | 2014-05-27 | 2019-01-29 | Application Solutions (Electronics and Vision) Ltd. | Determining scale of three dimensional information |
| WO2017042923A1 (ja) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | 三菱電機株式会社 | 表示制御装置、表示装置及び表示制御方法 |
| JPWO2017042923A1 (ja) * | 2015-09-10 | 2017-11-24 | 三菱電機株式会社 | 表示制御装置、表示装置及び表示制御方法 |
| KR101977493B1 (ko) * | 2017-11-10 | 2019-05-10 | 한국산업기술대학교산학협력단 | 차량간 거리 측정 장치 및 방법 |
| KR101998834B1 (ko) * | 2018-12-13 | 2019-10-01 | 주식회사 미래정보기술원 | 사고 위험도 예측이 가능한 교통 정보 제공 시스템 |
| KR102286747B1 (ko) * | 2020-06-18 | 2021-08-06 | 계명대학교 산학협력단 | Hda 시스템의 시험 평가 장치 및 방법, hda 시스템 |
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|---|---|
| JP2919718B2 (ja) | 1999-07-19 |
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