JPH08159754A - 車間距離検出装置 - Google Patents
車間距離検出装置Info
- Publication number
- JPH08159754A JPH08159754A JP6305769A JP30576994A JPH08159754A JP H08159754 A JPH08159754 A JP H08159754A JP 6305769 A JP6305769 A JP 6305769A JP 30576994 A JP30576994 A JP 30576994A JP H08159754 A JPH08159754 A JP H08159754A
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- Japan
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- optical sensor
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】先行車との車間距離を、光センサアレイを有す
る受光器を用いて安定、正確かつ簡単に求める。 【構成】先行車９に対する装置において、結像レンズ
１，２が光軸間隔Ｂで配置され、受光器３，４が焦点距
離ｆの位置に配置される。結像レンズ１，２と受光器
３，４の間には、赤外帯域透過フィルタ１Ａ，２Ａが配
置されて、結像レンズ１，２を通過した光の内、赤外光
のみを透過して受光器３，４に入射する。受光器３は、
光軸に対して垂直な平面内に平行に配設された３本の光
センサアレイ３ａ〜３ｃからなり、受光器４についても
同様である。したがって、光センサアレイ３ａと４ａ、
同じく３ｂと４ｂ、同じく３ｃと４ｃが同一の視野を有
するように配置される。
る受光器を用いて安定、正確かつ簡単に求める。 【構成】先行車９に対する装置において、結像レンズ
１，２が光軸間隔Ｂで配置され、受光器３，４が焦点距
離ｆの位置に配置される。結像レンズ１，２と受光器
３，４の間には、赤外帯域透過フィルタ１Ａ，２Ａが配
置されて、結像レンズ１，２を通過した光の内、赤外光
のみを透過して受光器３，４に入射する。受光器３は、
光軸に対して垂直な平面内に平行に配設された３本の光
センサアレイ３ａ〜３ｃからなり、受光器４についても
同様である。したがって、光センサアレイ３ａと４ａ、
同じく３ｂと４ｂ、同じく３ｃと４ｃが同一の視野を有
するように配置される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、先行車との車間距離
を、光センサアレイを有する受光器を用い、正確、安定
かつ簡単に求める車間距離検出装置に関する。
を、光センサアレイを有する受光器を用い、正確、安定
かつ簡単に求める車間距離検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車間距離を検出する車間距離検出
装置として、左右２つの光学系により結像された像を電
気的に比較して、三角測量の原理により測距を行うもの
が知られている。図３は従来の車間距離検出装置を示す
ブロック図である。図３において、結像レンズ１，２は
光軸間隔Ｂで配置され、光センサアレイ３Ａ，４Ａは、
たとえば、ＣＣＤリニアアレイセンサであり、それぞれ
結像レンズ１，２に対して焦点距離ｆの位置に配置され
ている。光センサアレイ３Ａ，４Ａは、結像レンズ１，
２によりおのおの結像された対象物１１Ａの像を像信号
３０Ａ，４０Ａに変換し信号処理部５に出力する。信号
処理部５は増幅器５１，５２、 Ａ／Ｄ変換器５３，５
４、記憶装置５５からなり、光センサアレイ３Ａ，４Ａ
からの像信号３０Ａ，４０Ａは増幅器５１，５２で増幅
され、Ａ／Ｄ変換器５３、５４でデジタルデータに変換
され、像データ３１Ａ，４１Ａとして記憶装置５５に出
力される。距離検出回路６は、マイクロコンピュータか
らなる回路で、記憶装置５５に記憶された左右の像デー
タ３１Ａ，４１Ａを比較して、対象物までの距離を算出
し、距離信号７として外部に出力する。
装置として、左右２つの光学系により結像された像を電
気的に比較して、三角測量の原理により測距を行うもの
が知られている。図３は従来の車間距離検出装置を示す
ブロック図である。図３において、結像レンズ１，２は
光軸間隔Ｂで配置され、光センサアレイ３Ａ，４Ａは、
たとえば、ＣＣＤリニアアレイセンサであり、それぞれ
結像レンズ１，２に対して焦点距離ｆの位置に配置され
ている。光センサアレイ３Ａ，４Ａは、結像レンズ１，
２によりおのおの結像された対象物１１Ａの像を像信号
３０Ａ，４０Ａに変換し信号処理部５に出力する。信号
処理部５は増幅器５１，５２、 Ａ／Ｄ変換器５３，５
４、記憶装置５５からなり、光センサアレイ３Ａ，４Ａ
からの像信号３０Ａ，４０Ａは増幅器５１，５２で増幅
され、Ａ／Ｄ変換器５３、５４でデジタルデータに変換
され、像データ３１Ａ，４１Ａとして記憶装置５５に出
力される。距離検出回路６は、マイクロコンピュータか
らなる回路で、記憶装置５５に記憶された左右の像デー
タ３１Ａ，４１Ａを比較して、対象物までの距離を算出
し、距離信号７として外部に出力する。
【０００３】次に、距離算出の原理を図４を用いて説明
する。各結像レンズ１，２の中点を原点Ｏとして、横軸
Ｘ、縦軸Ｙを設定し、結像位置Ｌ1 ，Ｒ1 の座標をそれ
ぞれ（ａL1，−ｆ）、（ａR1，−ｆ）とする。ここで、
結像レンズ１の中心点ＯL の座標は（−Ｂ／２，０）、
結像レンズ２の中心点ＯR の座標は（Ｂ／２，０）であ
り、対象物１１Ａの点Ｍの座標を（ｘ，ｙ）とすれば、
点ＭからＸ軸に下ろした垂線とＸ軸との交点Ｎの座標は
（ｘ，０）、点ＯL から光センサアレイ３Ａに下ろした
垂線の位置Ｌ0 の座標は（−Ｂ／２，−ｆ）、点ＯR か
ら光センサアレイ４Ａに下ろした垂線の位置Ｒ0 の座標
は（Ｂ／２，−ｆ）である。このとき△ＭＯL Ｎと△Ｏ
L Ｌ1 Ｌ0 、△ＭＯR Ｎと△ＯR Ｒ1 Ｒ0 はそれぞれ相
似であるから、
する。各結像レンズ１，２の中点を原点Ｏとして、横軸
Ｘ、縦軸Ｙを設定し、結像位置Ｌ1 ，Ｒ1 の座標をそれ
ぞれ（ａL1，−ｆ）、（ａR1，−ｆ）とする。ここで、
結像レンズ１の中心点ＯL の座標は（−Ｂ／２，０）、
結像レンズ２の中心点ＯR の座標は（Ｂ／２，０）であ
り、対象物１１Ａの点Ｍの座標を（ｘ，ｙ）とすれば、
点ＭからＸ軸に下ろした垂線とＸ軸との交点Ｎの座標は
（ｘ，０）、点ＯL から光センサアレイ３Ａに下ろした
垂線の位置Ｌ0 の座標は（−Ｂ／２，−ｆ）、点ＯR か
ら光センサアレイ４Ａに下ろした垂線の位置Ｒ0 の座標
は（Ｂ／２，−ｆ）である。このとき△ＭＯL Ｎと△Ｏ
L Ｌ1 Ｌ0 、△ＭＯR Ｎと△ＯR Ｒ1 Ｒ0 はそれぞれ相
似であるから、
【０００４】
【数１】 （Ｘ＋Ｂ／２）ｆ＝（−ａL1−Ｂ／２）ｙ …(1)
【０００５】
【数２】 （Ｘ−Ｂ／２）ｆ＝（−ａR1＋Ｂ／２）ｙ …(2) 各式(1) ，(2) から
【０００６】
【数３】 ｙ＝Ｂ・ｆ／（−ａL1 ＋ａR1−Ｂ） …(3) となり、結像位置Ｌ1 ，Ｒ1 のＸ座標ａL1，ａR1がわか
れば、対象物までの距離が算出できる。次に距離検出回
路６の動作の詳細を説明する。距離検出回路６は、図５
の実線に示すような、左右の像データ３１Ａ，４１Ａを
比較して、像が一致しなければ、同図の破線のように、
例えば左の像データ３１Ａを右に、右の像データ４１Ａ
を左に順次シフトして比較していき、左右の像データが
一致したときのシフト量を検出する。左右の結像位置Ｌ
1,Ｒ1 のＸ座標ａL1，ａR1はこのシフト量に一致するの
で、距離検出回路６は、シフト量ａL1、ａR1から、対象
物までの距離ｙを式(3) により算出できる。
れば、対象物までの距離が算出できる。次に距離検出回
路６の動作の詳細を説明する。距離検出回路６は、図５
の実線に示すような、左右の像データ３１Ａ，４１Ａを
比較して、像が一致しなければ、同図の破線のように、
例えば左の像データ３１Ａを右に、右の像データ４１Ａ
を左に順次シフトして比較していき、左右の像データが
一致したときのシフト量を検出する。左右の結像位置Ｌ
1,Ｒ1 のＸ座標ａL1，ａR1はこのシフト量に一致するの
で、距離検出回路６は、シフト量ａL1、ａR1から、対象
物までの距離ｙを式(3) により算出できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来例では、次のよう
な場合に不具合が起こる。図２は先行車と背景との混在
時の画像を示す模式図である。図２において、光センサ
アレイの視野８内に先行車９と、ガードレール１０など
の構造物が同時に含まれる、といった状態が起こりう
る。このような場合には、光センサアレイ上に、先行車
９の像と、ガードレール１０の像が結像されるため、前
述の左右の像の一致検出が不正確になる。したがって、
車間距離の検出が不安定、不正確になるだけでなく、そ
の検出自体が意味をなさないことになる。
な場合に不具合が起こる。図２は先行車と背景との混在
時の画像を示す模式図である。図２において、光センサ
アレイの視野８内に先行車９と、ガードレール１０など
の構造物が同時に含まれる、といった状態が起こりう
る。このような場合には、光センサアレイ上に、先行車
９の像と、ガードレール１０の像が結像されるため、前
述の左右の像の一致検出が不正確になる。したがって、
車間距離の検出が不安定、不正確になるだけでなく、そ
の検出自体が意味をなさないことになる。
【０００８】その改善策として、測距範囲を設定して、
先行車だけを捉えるように、常に自動追尾する方式がと
られることがある。しかし、この自動追尾方式には、追
尾のための画像処理に時間を要するため、先行車が一定
速度で走行するときならよいが、一般にはそれは期待で
きず、その速度変化に充分対応して車間距離を検出する
ことが出来ない、という問題がある。この問題は高速の
画像処理方式をとれば技術的には解決可能であるが、装
置の大型化やコストの増大が避けられず、実用化は不可
能に近い。
先行車だけを捉えるように、常に自動追尾する方式がと
られることがある。しかし、この自動追尾方式には、追
尾のための画像処理に時間を要するため、先行車が一定
速度で走行するときならよいが、一般にはそれは期待で
きず、その速度変化に充分対応して車間距離を検出する
ことが出来ない、という問題がある。この問題は高速の
画像処理方式をとれば技術的には解決可能であるが、装
置の大型化やコストの増大が避けられず、実用化は不可
能に近い。
【０００９】この発明が解決すべき課題は、従来の技術
がもつ以上の問題点を解消し、先行車との車間距離を、
光センサアレイを有する受光器を用いて安定、正確かつ
簡単に求める車間距離検出装置を提供することにある。
がもつ以上の問題点を解消し、先行車との車間距離を、
光センサアレイを有する受光器を用いて安定、正確かつ
簡単に求める車間距離検出装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、一または二
以上の平行な光センサアレイを有する受光器の一対が光
センサアレイの長手方向に並設され、その対をなす光セ
ンサアレイの各組の上の結像位置に基づき先行車との車
間距離を求める装置であって、赤外帯域透過フィルタ
を、各受光器に前置したというものである。
以上の平行な光センサアレイを有する受光器の一対が光
センサアレイの長手方向に並設され、その対をなす光セ
ンサアレイの各組の上の結像位置に基づき先行車との車
間距離を求める装置であって、赤外帯域透過フィルタ
を、各受光器に前置したというものである。
【００１１】
【作用】この発明では、赤外帯域透過フィルタによっ
て、赤外光のみを光センサアレイ上に透過させるため、
先行車のマフラー部分などの高温部分のみが像として光
センサアレイ上に結像され、ガードレールなどの低温部
分の像は結像されない。したがって、先行車についての
みの安定した距離検出が可能となる。
て、赤外光のみを光センサアレイ上に透過させるため、
先行車のマフラー部分などの高温部分のみが像として光
センサアレイ上に結像され、ガードレールなどの低温部
分の像は結像されない。したがって、先行車についての
みの安定した距離検出が可能となる。
【００１２】
【実施例】この発明に係る車間距離検出装置の実施例に
ついて、以下に図１を参照しながら説明する。図１は実
施例の構成図である。図において、車間距離を測定すべ
き先行車９が図示していない自車両の前方を走行してい
る。結像レンズ１，２は光軸間隔Ｂで配置され、受光器
３，４は焦点距離ｆの位置に配置される。また、結像レ
ンズ１，２と受光器３，４の間には、赤外帯域透過フィ
ルタ１Ａ，２Ａが配置され、結像レンズ１，２を通過し
た光の内、赤外光のみを透過して受光器３，４に入射す
る。受光器３は、光軸に対して垂直な平面内に平行に配
設された３本の光センサアレイ３ａ〜３ｃからなり、同
様に受光器４は、光軸に対して垂直な平面内に平行に配
設された３本の光センサアレイ４ａ〜４ｃからなり、光
センサアレイ３ａと４ａ、同じく３ｂと４ｂ、同じく３
ｃと４ｃが同一の視野を有するように配置される。
ついて、以下に図１を参照しながら説明する。図１は実
施例の構成図である。図において、車間距離を測定すべ
き先行車９が図示していない自車両の前方を走行してい
る。結像レンズ１，２は光軸間隔Ｂで配置され、受光器
３，４は焦点距離ｆの位置に配置される。また、結像レ
ンズ１，２と受光器３，４の間には、赤外帯域透過フィ
ルタ１Ａ，２Ａが配置され、結像レンズ１，２を通過し
た光の内、赤外光のみを透過して受光器３，４に入射す
る。受光器３は、光軸に対して垂直な平面内に平行に配
設された３本の光センサアレイ３ａ〜３ｃからなり、同
様に受光器４は、光軸に対して垂直な平面内に平行に配
設された３本の光センサアレイ４ａ〜４ｃからなり、光
センサアレイ３ａと４ａ、同じく３ｂと４ｂ、同じく３
ｃと４ｃが同一の視野を有するように配置される。
【００１３】結像レンズ１により結像された対象物であ
る先行車９の像は受光器３の光センサアレイ３ａ〜３ｃ
により像信号３０ａ〜３０ｃに変換され、同様に結像レ
ンズ２により結像された対象物の像は受光器４の光セン
サアレイ４ａ〜４ｃにより像信号４０ａ〜４０ｃに変換
され、それぞれ信号処理部５に出力される。信号処理部
５は、増幅器５１ａ〜５１ｃおよび５２ａ〜５２ｃと、
Ａ／Ｄ変換器５３ａ〜５３ｃおよび５４ａ〜５４ｃと、
記憶装置５５とからなり、受光器３の光センサアレイ３
ａ〜３ｃからの像信号３０ａ〜３０ｃは、増幅器５１ａ
〜５１ｃにより増幅され、Ａ／Ｄ変換器５３ａ〜５３ｃ
によりデジタルデータに変換され、像データ３１ａ〜３
１ｃとして記憶装置５５に出力される。同様に、受光器
４の光センサアレイ４ａ〜４ｃからの像信号４０ａ〜４
０ｃは、増幅器５２ａ〜５２ｃにより増幅され、Ａ／Ｄ
変換器５４ａ〜５４ｃによりデジタルデータに変換さ
れ、像データ４１ａ〜４１ｃとして記憶装置５５に出力
される。距離検出回路６は従来例と同様に、マイクロコ
ンピュータからなる回路であり、記憶装置５５に記憶さ
れた左右の像データ３１ａと４１ａ、同じく３１ｂと４
１ｂ、同じく３１ｃと４１ｃから、光センサアレイ３ａ
と４ａ、同じく３ｂと４ｂ、同じく３ｃと４ｃの視野内
の先行車９（対象物）までの距離を前述の距離測定原理
に基づいて演算し、距離信号７として外部に出力する。
る先行車９の像は受光器３の光センサアレイ３ａ〜３ｃ
により像信号３０ａ〜３０ｃに変換され、同様に結像レ
ンズ２により結像された対象物の像は受光器４の光セン
サアレイ４ａ〜４ｃにより像信号４０ａ〜４０ｃに変換
され、それぞれ信号処理部５に出力される。信号処理部
５は、増幅器５１ａ〜５１ｃおよび５２ａ〜５２ｃと、
Ａ／Ｄ変換器５３ａ〜５３ｃおよび５４ａ〜５４ｃと、
記憶装置５５とからなり、受光器３の光センサアレイ３
ａ〜３ｃからの像信号３０ａ〜３０ｃは、増幅器５１ａ
〜５１ｃにより増幅され、Ａ／Ｄ変換器５３ａ〜５３ｃ
によりデジタルデータに変換され、像データ３１ａ〜３
１ｃとして記憶装置５５に出力される。同様に、受光器
４の光センサアレイ４ａ〜４ｃからの像信号４０ａ〜４
０ｃは、増幅器５２ａ〜５２ｃにより増幅され、Ａ／Ｄ
変換器５４ａ〜５４ｃによりデジタルデータに変換さ
れ、像データ４１ａ〜４１ｃとして記憶装置５５に出力
される。距離検出回路６は従来例と同様に、マイクロコ
ンピュータからなる回路であり、記憶装置５５に記憶さ
れた左右の像データ３１ａと４１ａ、同じく３１ｂと４
１ｂ、同じく３１ｃと４１ｃから、光センサアレイ３ａ
と４ａ、同じく３ｂと４ｂ、同じく３ｃと４ｃの視野内
の先行車９（対象物）までの距離を前述の距離測定原理
に基づいて演算し、距離信号７として外部に出力する。
【００１４】
【発明の効果】この発明では、赤外帯域透過フィルタに
よって、先行車の高温部のみを像として結像し、その結
像位置に基づいて、三角測量法を用いて、その先行車と
の車間距離が演算されて求められる。したがって、ガー
ドレールなどの背景と、先行車とが混在するような場合
でも、安定して正確な車間距離を簡単に検出することが
できる。また、先行車の追尾などが不必要となるため、
信号処理の時間短縮を図れるとともに、信号処理回路が
小規模で簡単になるから、信頼性向上とコスト低減が図
れる。
よって、先行車の高温部のみを像として結像し、その結
像位置に基づいて、三角測量法を用いて、その先行車と
の車間距離が演算されて求められる。したがって、ガー
ドレールなどの背景と、先行車とが混在するような場合
でも、安定して正確な車間距離を簡単に検出することが
できる。また、先行車の追尾などが不必要となるため、
信号処理の時間短縮を図れるとともに、信号処理回路が
小規模で簡単になるから、信頼性向上とコスト低減が図
れる。
【図１】この発明に係る実施例の構成図
【図２】車間距離検出における先行車と背景の混在時の
画像を示す模式図
画像を示す模式図
【図３】従来の車間距離検出装置を示すブロック図
【図４】距離算出の原理説明図
【図５】距離算出における左右の像データの模式図
１，２ 結像レンズ １Ａ，２Ａ 赤外帯域透過フィルタ ３，４ 受光器 ３ａ，３ｂ，３ｃ，４ａ，４ｂ，４ｃ 光センサアレイ ５ 信号処理部 ６ 距離検出回路 ９ 先行車（対象物）
Claims (1)
- 【請求項１】一または二以上の平行な光センサアレイを
有する受光器の一対が、光センサアレイの長手方向に並
設され、その対をなす光センサアレイの各組の上の結像
位置に基づき先行車との車間距離を求める装置であっ
て、赤外帯域透過フィルタを、各受光器に前置したこと
を特徴とする車間距離検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6305769A JPH08159754A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 車間距離検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6305769A JPH08159754A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 車間距離検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08159754A true JPH08159754A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=17949130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6305769A Pending JPH08159754A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 車間距離検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08159754A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005119175A1 (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | カメラモジュール |
| JP2009186336A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Keyence Corp | 光学式変位計 |
-
1994
- 1994-12-09 JP JP6305769A patent/JPH08159754A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005119175A1 (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | カメラモジュール |
| US7385680B2 (en) | 2004-06-03 | 2008-06-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Camera module |
| JP2009186336A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Keyence Corp | 光学式変位計 |
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