JPH0961157A - Distance-measuring device - Google Patents

Distance-measuring device

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Publication number
JPH0961157A
JPH0961157A JP7240932A JP24093295A JPH0961157A JP H0961157 A JPH0961157 A JP H0961157A JP 7240932 A JP7240932 A JP 7240932A JP 24093295 A JP24093295 A JP 24093295A JP H0961157 A JPH0961157 A JP H0961157A
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JP
Japan
Prior art keywords
distance
measuring points
distance measuring
value
box
Prior art date
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Pending
Application number
JP7240932A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Kawamoto
光男 川本
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Nippon Seiki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Seiki Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Seiki Co Ltd filed Critical Nippon Seiki Co Ltd
Priority to JP7240932A priority Critical patent/JPH0961157A/en
Publication of JPH0961157A publication Critical patent/JPH0961157A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a distance-measuring device in which the amount of data is small because data on only a distance-measuring point is used, in which a processing operation is performed with a simple configuration and in which the fear of a malfunction can be reduced. SOLUTION: A phase difference is computed on the basis of image signals obtained by one pair of sensors arranged so as to correspond to a plurality of distance-measuring points Ps (m, n) which are set to be a lattice shape by a plurality of lines (m's) arranged in the horizontal direction and by a plurality of windows (n's) arranged in the vertical direction, and measured distances in the distance-measuring points Ps (m, n) are found. The absolute value of the difference in the measured distances between the distance-measuring points Ps (m, n) situated in respective vertexes of detection areas As (m, n) composed of two-dimensional regions partitioned by at least three of the distance measuring points Ps (m, n) is computed. When all of computed values are smaller than a reference value, the detection areas As (m, n) are extracted as a box in which an object 20 exists. By using the measured distances between the distance-measuring points Ps (m, n) constituting the box, a distance up to the object 20 is found.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、距離特に自車の前
方に位置する物体、例えば先行車両との間の距離を測定
する装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for measuring a distance, in particular, an object located in front of an own vehicle such as a preceding vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両走行時の安全性を高める技術の開発
が進められており、例えば追突事故を未然に回避するた
め、走行の障害となる物体との間の距離を測定して、所
定の距離よりも近づいた場合には、運転者に注意を与え
たり、走行速度を自動的に低下させる等の制御を行わせ
る技術(例えば特公平3−44005号公報)がある。
2. Description of the Related Art Development of a technique for improving safety when a vehicle is traveling is in progress. For example, in order to avoid a rear-end collision accident, the distance to an object that obstructs traveling is measured to determine a predetermined distance. There is a technique (for example, Japanese Examined Patent Publication No. 3-44005) that causes the driver to be warned when the vehicle is closer than the distance and automatically controls the traveling speed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】斯る装置に搭載され
て、前記距離を測定する装置としては、電荷結合素子
(CCD)等のイメージセンサを用いたカメラを車両前
方に左右一対に設け、各々のカメラの画像上における物
体の位置のずれを算出する三角測量の原理に基づいた所
謂ステレオ法により距離を求める技術(例えば特開平7
−43149号公報)が知られているが、データ量が多
く処理方法が複雑になる問題があり、これを処理するた
めの演算装置にも性能が高い高価なものが必要とされる
問題がある。
As a device for measuring the distance mounted on such a device, a pair of left and right cameras equipped with an image sensor such as a charge coupled device (CCD) are provided in front of the vehicle. Of distance by a so-called stereo method based on the principle of triangulation for calculating the displacement of the position of an object on the image of a camera of the same (for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 7
However, there is a problem that a processing method is complicated because of a large amount of data, and an arithmetic unit for processing this requires a high-performance and expensive one. .

【0004】また、垂直方向に隣接する物体までの測定
距離の差が、閾値よりも小さいときに物体が存在すると
の判断を行う技術(例えば特開平7−71916号公
報)もあるが、例えばセンターラインのように幅は小さ
くとも長さは長いものを物体として判断し、警報を発す
る等の誤動作を行いやすいという問題がある。本発明
は、このような問題に着目して考えられたものであり、
データ量が少なくて処理方法も簡単な構成で、しかも誤
動作の心配が少ない距離測定装置を提供することを目的
とする。
There is also a technique (for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-71916) for determining that an object exists when the difference between the measured distances to vertically adjacent objects is smaller than a threshold value. There is a problem that it is easy to make a malfunction such as issuing an alarm when an object having a small width but a long length such as a line is determined as an object. The present invention was conceived focusing on such a problem,
An object of the present invention is to provide a distance measuring device having a small amount of data, a simple processing method, and less fear of malfunction.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の距離測定装置は、水平方向に並んだ複数個のライン及
び垂直方向に並んだ複数個のウインドの格子状に設定さ
れた複数個の測距ポイントに対応して配置された一対の
センサで得られる画像信号から位相差を算出して前記測
距ポイントにおける測定距離を求め、前記測距ポイント
の少なくとも3個で画定される二次元領域からなる検出
エリヤの各頂点に位置する前記測距ポイント間の前記測
定距離の差の絶対値を算出し、この算出値の全てが基準
値よりも小さいときにその前記検出エリヤを物体が存在
するボックスとして抽出し、このボックスを構成する前
記測距ポイントの前記測定距離を用いて前記物体までの
距離を求める。
A distance measuring device for solving the above-mentioned problems includes a plurality of horizontally arranged lines and a plurality of vertically arranged windows arranged in a grid pattern. A two-dimensional area defined by at least three distance measuring points by calculating a phase difference from image signals obtained by a pair of sensors arranged corresponding to the distance measuring points to obtain a measured distance at the distance measuring points. An absolute value of the difference in the measured distances between the distance measuring points located at the respective vertices of the detected area, and when all of the calculated values are smaller than a reference value, an object exists in the detected area. It is extracted as a box, and the distance to the object is obtained by using the measurement distance of the distance measurement points forming the box.

【0006】また、前記基準値は、一定の値である絶対
値と、前記ボックスを構成する前記測距ポイントの内の
1個の測距ポイントの測定距離に一定の割合を乗算した
相対値と、を加算した値である。
The reference value is an absolute value which is a constant value, and a relative value obtained by multiplying a measured distance of one of the distance measuring points forming the box by a constant ratio. It is a value obtained by adding and.

【0007】また、前記検出エリヤは、前記測距ポイン
トの3個で画定される投影形状が三角形の二次元領域か
らなり、各頂点に位置する前記測距ポイント間の前記測
定距離の差の絶対値を算出し、これにより得られる3つ
の算出値の全てが前記基準値よりも小さいときにその前
記検出エリヤを前記ボックスとして抽出する。
Further, the detection area includes a two-dimensional area in which a projection shape defined by three of the distance measuring points has a triangular shape, and the absolute difference between the distance measuring points between the distance measuring points located at each apex is absolute. A value is calculated, and when all of the three calculated values obtained thereby are smaller than the reference value, the detected area is extracted as the box.

【0008】また、前記検出エリヤは、前記測距ポイン
トの4個で画定される投影形状が四角形の二次元領域か
らなり、各頂点に位置する前記測距ポイント間の前記測
定距離の差の絶対値を算出し、これにより得られる6つ
の算出値の全てが前記基準値よりも小さいときにその前
記検出エリヤを前記ボックスとして抽出する。
The detection area includes a two-dimensional area having a quadrangular projected shape defined by the four distance measuring points, and the absolute difference between the distance measuring points located at each apex is absolute. A value is calculated, and when all of the six calculated values obtained thereby are smaller than the reference value, the detected area is extracted as the box.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】水平方向に並んだ複数のライン及
び垂直方向に並んだ複数のウインドの格子状に設定され
た複数の測距ポイントに対応して配置された一対のセン
サで得られる画像信号から位相差を算出して前記測距ポ
イントにおける測定距離を求め、前記測距ポイントの少
なくとも3個で画定される二次元領域からなる検出エリ
ヤの各頂点に位置する前記測距ポイント間の前記測定距
離の差の絶対値を算出し、この算出値の全てが基準値よ
りも小さいときにその前記検出エリヤを物体が存在する
ボックスとして抽出し、このボックスを構成する前記測
距ポイントの前記測定距離を用いて前記物体までの距離
を求めることにより、測距ポイントのみの測定データを
用いることから、データ量が少なくて処理方法も簡単な
構成で、しかも誤動作の心配を低減することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Images obtained by a pair of sensors arranged corresponding to a plurality of distance measuring points set in a grid pattern of a plurality of horizontal lines and a plurality of vertical windows The phase difference is calculated from the signal to obtain the measurement distance at the distance measuring points, and the distance between the distance measuring points located at each apex of the detection area formed by the two-dimensional area defined by at least three of the distance measuring points is calculated. The absolute value of the difference between the measured distances is calculated, and when all of the calculated values are smaller than the reference value, the detection area is extracted as a box in which an object exists, and the measurement of the distance measuring points that constitute this box is performed. By calculating the distance to the object using the distance, the measurement data of only the distance measuring points are used, so the data amount is small, the processing method is simple, and It is possible to reduce the worry of work.

【0010】また、前記基準値は、一定の値である絶対
値と、前記ボックスを構成する前記測距ポイントの内の
1個の測距ポイントの測定距離に一定の割合を乗算した
相対値とを加算した値とすることにより、前記基準値を
判定する測定距離に応じて設定することができ、前記設
定値を固定値とした場合に比べて、遠距離の測定距離で
の判定を正確に行うことができる。
The reference value is an absolute value which is a constant value, and a relative value obtained by multiplying a measured distance of one of the distance measuring points forming the box by a constant ratio. By adding a value, the reference value can be set according to the measurement distance to be determined, and compared to the case where the set value is a fixed value, the determination at a long distance measurement distance can be made more accurately. It can be carried out.

【0011】また、前記検出エリヤは、前記測距ポイン
トの3個で画定される投影形状が三角形の二次元領域か
らなり、各頂点に位置する前記測距ポイント間の前記測
定距離の差の絶対値を算出し、これにより得られる3つ
の算出値の全てが前記基準値よりも小さいときにその前
記検出エリヤを前記ボックスとして抽出すること、又
は、前記検出エリヤは、前記測距ポイントの4個で画定
される投影形状が四角形の二次元領域からなり、各頂点
に位置する前記測距ポイント間の前記測定距離の差の絶
対値を算出し、これにより得られる6つの算出値の全て
が前記基準値よりも小さいときにその前記検出エリヤを
前記ボックスとして抽出することにより、必要にして十
分な測定データを得ることができ、物体までの距離を容
易に測定することができる。
The detection area includes a two-dimensional area in which a projection shape defined by three of the distance measuring points has a triangular shape, and the absolute difference of the measuring distances between the distance measuring points located at each apex is absolute. A value is calculated, and when all of the three calculated values obtained by this are smaller than the reference value, the detected area is extracted as the box, or the detected area is four of the distance measuring points. The projection shape defined by is composed of a quadrangular two-dimensional area, and the absolute value of the difference in the measurement distances between the distance measurement points located at each vertex is calculated. By extracting the detection area as the box when it is smaller than the reference value, necessary and sufficient measurement data can be obtained, and the distance to the object can be easily measured. Kill.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明を自車の前方に位置する物体と
の間の距離を測定する装置として適用する場合を想定し
た添付図面に記載の実施例に基づき説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the embodiments described in the accompanying drawings on the assumption that the present invention is applied as a device for measuring a distance to an object located in front of a vehicle.

【0013】図1は、実施例の構成を示すブロック図で
あり、10は格子状に設定された複数の測距ポイントP
(m,n)に対応した自車の前方に位置する物体(車
両)20を含む画像信号を得る測距ユニット(カメラ)
であり、センサとして左右一対のレンズ11L,11R
の基線方向に一致した垂直方向を有するCCDからなる
イメージセンサ12L,12Rが配置され、イメージセ
ンサ12L,12Rのアナログの出力信号は増幅器13
L,13Rで増幅され、AD変換器14L,14Rで所
定周期のサンプリングによりデジタルの変換信号とな
り、夫々メモリ15L,15Rに記憶され、このメモリ
15L,15Rで記憶された画像信号は、測距ユニット
10の後段に接続されるマイクロコンピュータ30へ出
力され、車両20までの距離を算出する演算が行われ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment, and 10 is a plurality of distance measuring points P set in a grid pattern.
Distance measurement unit (camera) for obtaining an image signal including an object (vehicle) 20 located in front of the own vehicle corresponding to (m, n)
And a pair of left and right lenses 11L and 11R as sensors
Image sensors 12L and 12R composed of CCDs having a vertical direction that coincides with the base line direction of the image sensors 12L and 12R are arranged.
The signals are amplified by L and 13R, converted into digital converted signals by sampling at a predetermined period by AD converters 14L and 14R, and stored in memories 15L and 15R, respectively. The image signals stored in the memories 15L and 15R are distance measuring units. It is output to the microcomputer 30 connected to the subsequent stage of 10, and calculation for calculating the distance to the vehicle 20 is performed.

【0014】図2は、図1の測距ユニット10のイメー
ジセンサ12L,12Rで測定される測距ポイントP
(m,n)の配列を説明する図であり、本実施例では、
水平方向に並んだラインは16個、垂直方向に並んだウ
インドは7個の合計112個の測距ポイントP(1,
1)〜P(16,7)を設定しており、これら測距ポイ
ントP(1,1)〜P(16,7)は、ライン及びウイ
ンドに規則的に並んだ格子状で、測距ポイントP(m,
n)〜P(m+1,n)のライン間角度は0.56度
(図6のステップ309の「K」)、測距ポイントP
(m,n)〜P(m,n+1)のウインド間角度は0.
97度となっている。なお、測距ポイントP(m,n)
の「m」はラインの左側からの順位、「n」はウインド
の下側からの順位であり、m=8.5の位置が自車の中
心となるように設定されている。イメージセンサ12
L,12Rは、駆動パルス信号により走査されて測距ポ
イントP(m,n)毎に順次読み出されるもので、例え
ばn=1の測距ポイントP(1,1)〜P(16,1)
がラインの左端から1個ずつ読み出され、n=2の測距
ポイントP(1,2)〜P(16,2)、n=3の測距
ポイントP(1,3)〜P(16,3)のように最終の
n=7の測距ポイントP(1,7)〜P(16,7)ま
で済むと、この一連の走査が所定周期で繰り返される。
FIG. 2 is a distance measuring point P measured by the image sensors 12L and 12R of the distance measuring unit 10 shown in FIG.
It is a figure explaining the arrangement of (m, n), and in this embodiment,
There are 16 lines arranged in the horizontal direction and 7 lines arranged in the vertical direction, for a total of 112 distance measuring points P (1,
1) to P (16, 7) are set, and these distance measuring points P (1, 1) to P (16, 7) are grid-like regularly arranged in lines and windows, and the distance measuring points are set. P (m,
The angle between the lines n) to P (m + 1, n) is 0.56 degrees (“K” in step 309 of FIG. 6), and the distance measuring point P
The angle between windows of (m, n) to P (m, n + 1) is 0.
It is 97 degrees. The distance measuring point P (m, n)
The "m" is the order from the left side of the line, the "n" is the order from the lower side of the window, and the position of m = 8.5 is set to be the center of the vehicle. Image sensor 12
L and 12R are scanned by the drive pulse signal and sequentially read for each distance measuring point P (m, n). For example, the distance measuring points P (1,1) to P (16,1) where n = 1.
Are read one by one from the left end of the line, and distance measuring points P (1,2) to P (16,2) for n = 2 and distance measuring points P (1,3) to P (16 for n = 3. , 3), when the final distance measuring points P (1, 7) to P (16, 7) of n = 7 are completed, this series of scanning is repeated in a predetermined cycle.

【0015】図3は、マイクロコンピュータ30での処
理を説明する流れ図であり、図1のイメージセンサ12
L,12Rから得られた測距ポイントP(m,n)の画
像信号は、マイクロコンピュータ30へ出力されて、三
角測量の原理に基づき測距ポイントP(m,n)の測定
距離D(m,n)を算出する測定を行う(図3のステッ
プ100)。
FIG. 3 is a flow chart for explaining the processing in the microcomputer 30, and the image sensor 12 of FIG.
The image signals of the distance measuring points P (m, n) obtained from L and 12R are output to the microcomputer 30 and the measuring distances D (m of the distance measuring points P (m, n) based on the principle of triangulation. , N) is measured (step 100 in FIG. 3).

【0016】次に、図4の拡大図で示すように、隣接す
る4個の測距ポイントP(m,n)〜P(m+1,n+
1)で画定される二次元領域からなる検出エリヤA
(m,n)の各頂点に位置する測距ポイントP(m,
n)〜P(m+1,n+1)の測定距離D(m,n)〜
D(m+1,n+1)の差の絶対値を算出し、この算出
値の全てが基準値よりも小さいときにその検出エリヤA
(m,n)を物体が存在するボックスB(m,n)とし
て抽出する(図3のステップ200)。
Next, as shown in the enlarged view of FIG. 4, four adjacent distance measuring points P (m, n) to P (m + 1, n +).
Detection area A consisting of the two-dimensional area defined in 1)
Distance measuring points P (m, n) located at the respective vertices of (m, n)
n) to P (m + 1, n + 1) measurement distance D (m, n) to
The absolute value of the difference of D (m + 1, n + 1) is calculated, and when all of the calculated values are smaller than the reference value, the detected area A
(M, n) is extracted as a box B (m, n) in which an object exists (step 200 in FIG. 3).

【0017】次に、抽出された一般的には複数個のボッ
クスB(m,n)の少なくとも距離を求め、この内、最
小の距離を有するボックスB(m,n)を選んで、その
ボックスB(m,n)すなわち前方の物体20の少なく
とも距離を得る(図3のステップ300)が、本実施例
では、方向(自車の中心に対する物体20の中心の角
度)も同時に求めている。
Next, at least the distances of the extracted plurality of boxes B (m, n) are generally obtained, and the box B (m, n) having the smallest distance is selected from the calculated distances. B (m, n), that is, at least the distance of the object 20 in front is obtained (step 300 in FIG. 3), but in this embodiment, the direction (angle of the center of the object 20 with respect to the center of the own vehicle) is also obtained.

【0018】そして、これらの測定及び計算を継続又は
終了するかを判断する(図3のステップ400)。
Then, it is judged whether or not to continue or end these measurements and calculations (step 400 in FIG. 3).

【0019】図5は、図3のステップ200で示したボ
ックス抽出処理の具体的な処理内容を説明する流れ図で
あり、1番目のラインを選択するべく「m=1」とし
(ステップ201)、ボックスの有無を示すフラグを
「なし」の「BOX=0」にセットする(ステップ20
2)。次に、1番目のウインドを選択するべく「n=
1」として(ステップ203)、隣接する4個の測距ポ
イントP(m,n)〜P(m+1,n+1)で画定され
る二次元領域からなる検出エリヤA(m,n)の各頂点
に位置する測距ポイントP(m,n)〜P(m+1,n
+1)の測定距離D(m,n)〜D(m+1,n+1)
の差の絶対値を算出して基準値Sと比較し(ステップ2
04〜209)、この算出値の全てが基準値Sよりも小
さいときにその検出エリヤA(m,n)を物体が存在す
るボックスB(m,n)として抽出する(ステップ21
0)と共に、ボックスの有無を示すフラグを「あり」の
「BOX=1」にセットする(ステップ211)。一
方、測距ポイントP(m,n)〜P(m+1,n+1)
の測定距離D(m,n)〜D(m+1,n+1)の差の
絶対値を算出し、基準値Sと比較して算出値の全てが基
準値Sを超えるときには、その検出エリヤA(m,n)
に物体が存在しないとしてフラグを「BOX=0」にセ
ットする(ステップ212)。
FIG. 5 is a flow chart for explaining the concrete processing contents of the box extraction processing shown in step 200 of FIG. 3, in which "m = 1" is selected to select the first line (step 201). A flag indicating the presence / absence of a box is set to "BOX = 0" of "none" (step 20).
2). Next, select "n =" to select the first window.
1 ”(step 203), and at each apex of the detection area A (m, n) formed of a two-dimensional area defined by four adjacent distance measuring points P (m, n) to P (m + 1, n + 1). Distance measuring points P (m, n) to P (m + 1, n)
+1) measurement distance D (m, n) to D (m + 1, n + 1)
The absolute value of the difference is calculated and compared with the reference value S (step 2
04-209), when all of the calculated values are smaller than the reference value S, the detected area A (m, n) is extracted as a box B (m, n) in which an object exists (step 21).
Along with 0), a flag indicating the presence / absence of a box is set to “BOX = 1” of “present” (step 211). On the other hand, the distance measuring points P (m, n) to P (m + 1, n + 1)
When the absolute value of the difference between the measured distances D (m, n) to D (m + 1, n + 1) is calculated and compared with the reference value S and all the calculated values exceed the reference value S, the detected area A (m , N)
The flag is set to "BOX = 0" because there is no object in (step 212).

【0020】そして、「n=6」になるまでnを1ずつ
増加させて(ステップ213,214)上記の処理を繰
り返し、「n=6」となったら今度はmを1ずつ増加さ
せて「m=15」になるまで上記の処理を繰り返す(ス
テップ215,216)ことにより、検出エリヤA
(m,n)の全てについてボックスの有無を検出する。
Then, n is incremented by 1 until "n = 6" (steps 213 and 214), and the above process is repeated. When "n = 6" is reached, m is incremented by 1 this time. By repeating the above processing until m = 15 ”(steps 215 and 216), the detection area A is detected.
The presence or absence of a box is detected for all (m, n).

【0021】なお、図5のステップ204〜209に付
記した丸付数字1〜6が、図4の同数字で示した個所に
おける処理に対応している。また、図5において、基準
値Sは1メートルに設定しているが、この値は実験等に
より使用環境等を考慮して適宜任意に設定されるもの
で、この実施例のように固定値を用いるものに限らず、
後述する絶対値と相対値との組合せとしても良い。
The circled numbers 1 to 6 added to steps 204 to 209 in FIG. 5 correspond to the processing at the portions shown by the same numbers in FIG. Further, in FIG. 5, the reference value S is set to 1 meter, but this value is arbitrarily set in consideration of the usage environment and the like by experiments and the like, and a fixed value is set as in this embodiment. Not limited to what you use,
It may be a combination of an absolute value and a relative value described later.

【0022】図6は、図3のステップ300で示した距
離及び方向算出処理の具体的な処理内容を説明する流れ
図であり、まずカウンタ値N=0にセットする(ステッ
プ301)。そして、ステップ200のボックス抽出処
理で検出エリヤA(m,n)の全てについてボックスが
なかったとき、前方に物体20は存在しないとして、距
離DIST及び方向ANGLの値を表示しない(ステッ
プ302〜304)。
FIG. 6 is a flow chart for explaining the specific processing contents of the distance and direction calculation processing shown in step 300 of FIG. 3. First, the counter value N = 0 is set (step 301). Then, when there is no box for all of the detected areas A (m, n) in the box extraction processing of step 200, the value of the distance DIST and the direction ANGL is not displayed because there is no object 20 in front (steps 302 to 304). ).

【0023】一方、検出エリヤA(m,n)の何れかに
ボックスB(m,n)があったとき、「m=1」及び
「n=1」とし(ステップ305,306)、検出エリ
ヤA(1,1)がボックスか否かを確認し(ステップ3
07)、ボックスB(1,1)であったときにはそのボ
ックスB(1,1)における平均距離BD(1,1)と
仮定方向BA(1,1)を計算する(ステップ308,
309)。なお、仮定方向BA(m,n)は、自車の中
心からの左右の偏位量を表し、本実施例ではm=8.5
の位置が自車の中心であることから、仮定方向BA
(m,n)がマイナスの場合は自車よりも左側、プラス
の場合は自車よりも右側に、夫々物体20(図1参照)
が位置していることを示す。
On the other hand, when the box B (m, n) is present in any of the detection areas A (m, n), "m = 1" and "n = 1" are set (steps 305, 306), and the detection area is detected. Check if A (1,1) is a box (step 3
07), and if it is the box B (1,1), the average distance BD (1,1) and the assumed direction BA (1,1) in the box B (1,1) are calculated (step 308,
309). The assumed direction BA (m, n) represents the amount of left / right deviation from the center of the host vehicle, and m = 8.5 in this embodiment.
Since the position of is the center of the vehicle, the assumed direction BA
When (m, n) is negative, it is on the left side of the vehicle, and when it is positive, it is on the right side of the vehicle 20 (see FIG. 1).
Indicates that is located.

【0024】次に、カウント値N=0の判定(ステップ
310)後、カウント値N=1をセットする(ステップ
311)。そして、先程求めた平均距離BD(1,1)
及び仮定方向BA(1,1)を物体20(図1参照)ま
での距離DIST及び方向ANGLとして記憶する(ス
テップ312,313)。以上の処理をn=6まで繰り
返す(ステップ314〜317)が、2回目以降では、
新規の平均距離BD(m,n)が記憶している距離DI
STよりも小さいときのみ、その新規の平均距離BD
(m,n)及び仮定方向BA(m,n)で距離DIST
及び方向ANGLを更新する(ステップ318)。
Next, after the judgment of the count value N = 0 (step 310), the count value N = 1 is set (step 311). Then, the average distance BD (1,1) obtained previously
And the assumed direction BA (1,1) are stored as the distance DIST to the object 20 (see FIG. 1) and the direction ANGL (steps 312, 313). The above process is repeated until n = 6 (steps 314 to 317), but after the second time,
The distance DI stored in the new average distance BD (m, n)
The new average distance BD only when smaller than ST
Distance DIST in (m, n) and hypothesized direction BA (m, n)
And update the direction ANGL (step 318).

【0025】本実施例では、図6のステップ308で示
したように、平均距離BD(m,n)は、ボックスB
(m,n)を構成する4個の測距ポイントP(m,n)
〜P(m+1,n+1)の測定距離D(m,n)〜D
(m+1,n+1)の平均を求める方法を用いている
が、測定距離D(m,n)〜D(m+1,n+1)の最
小値を採る方法でも良い。
In the present embodiment, as shown in step 308 of FIG. 6, the average distance BD (m, n) is the box B
Four distance measuring points P (m, n) forming (m, n)
~ P (m + 1, n + 1) measurement distance D (m, n) ~ D
Although the method of obtaining the average of (m + 1, n + 1) is used, a method of taking the minimum value of the measurement distances D (m, n) to D (m + 1, n + 1) may be used.

【0026】また、複数のボックスB(m,n)から1
つ(最小値ボックス)を選択して平均距離BD(m,
n)及び仮定方向BA(m,n)を求めるに当たり、図
6のステップ308での計算で求めた平均距離BD
(m,n)の最小のもの(最小値距離)を選んでいた
が、図5のステップ204〜209で求めたボックスB
(m,n)を構成する測距ポイントP(m,n)〜P
(m+1,n+1)間の測定距離D(m,n)〜D(m
+1,n+1)の差の絶対値の合計が最小のものを選ん
でも良い。この場合の計算式は、下記の数1となる。
Further, one from a plurality of boxes B (m, n)
Select one (minimum value box) and select the average distance BD (m,
n) and the assumed direction BA (m, n), the average distance BD obtained by the calculation in step 308 of FIG.
The smallest one (minimum value distance) of (m, n) was selected, but the box B obtained in steps 204 to 209 of FIG.
Distance measuring points P (m, n) to P constituting (m, n)
Measurement distances D (m, n) to D (m between (m + 1, n + 1)
The sum of the absolute values of the differences of (+1, n + 1) may be selected to be the smallest. The calculation formula in this case is the following formula 1.

【0027】[0027]

【数1】 [Equation 1]

【0028】また、測定距離D(m,n)は、遠距離程
距離の2乗に比例して誤差が大きくなることから、基準
値Sとして前記実施例のように固定値を用いると、遠距
離の測定距離D(m,n)は、近距離の測定距離D
(m,n)に比べて正しく判定することが困難となる。
そのため、基準値Sを判定する測定距離D(m,n)に
応じて設定することが望ましい。この場合の基準値S
は、下記の数2が好適であり、加算記号の前項は一定の
絶対値、後項は判定する測定距離D(m,n)に基づい
て定まる相対値であり、例えばa=1メートル、b=1
0として設定する。
Further, since the error in the measured distance D (m, n) increases in proportion to the square of the distance as the distance increases, if a fixed value is used as the reference value S as in the above embodiment, the distance is The distance measurement distance D (m, n) is the short distance measurement distance D.
It is more difficult to make a correct determination than (m, n).
Therefore, it is desirable to set the reference value S according to the measurement distance D (m, n). Reference value S in this case
Is preferably the following expression 2, the preceding term of the addition symbol is a constant absolute value, and the following term is a relative value determined based on the measurement distance D (m, n) to be determined, for example, a = 1 m, b = 1
Set as 0.

【0029】[0029]

【数2】 [Equation 2]

【0030】図7〜図9は、本実施例の実験例とその結
果を説明する図で、先行車両である物体20を良好に捕
捉してその距離DIST及び方向ANGLを測定するこ
とができた。すなわち図5のボックス抽出処理により、
6個の検出エリヤA(6,5),A(6,6),A
(7,5),A(10,5),A(10,6),A(1
1,5)が、夫々ボックスB(6,5),B(6,
6),B(7,5),B(10,5),B(10,
6),B(11,5)であると判定され(図8の斜線個
所及び当該個所を拡大表示した図9参照)、この内、平
均距離BD(m,n)が最も小さい最小値距離を有する
最小値ボックスはボックスB(6,6)であり、このボ
ックスB(6,6)の平均距離BD(6,6)=17.
80メートルを距離DIST、また、自車の中心からの
左右の偏位量は、ライン2個分左側に位置していること
から、方向ANGL=−1.12度として測定すること
ができる。なお、図8において、数字のない測距ポイン
トP(m,n)は、測定距離D(m,n)が50メート
ル以上であった個所である。
FIGS. 7 to 9 are views for explaining the experimental example of this embodiment and the results thereof. It was possible to satisfactorily capture the object 20 which is the preceding vehicle and measure its distance DIST and direction ANGL. . That is, by the box extraction processing of FIG.
Six detection areas A (6,5), A (6,6), A
(7,5), A (10,5), A (10,6), A (1
1, 5) are boxes B (6, 5) and B (6, 6), respectively.
6), B (7,5), B (10,5), B (10,
6) and B (11,5) (see the diagonally shaded portion in FIG. 8 and FIG. 9 in which the portion is enlarged and displayed), and the average distance BD (m, n) has the smallest minimum value distance. The minimum value box to have is box B (6,6), and the average distance BD (6,6) = 17.
The distance DIST is 80 meters, and the left and right deviation amounts from the center of the host vehicle are located on the left side by two lines, and thus can be measured as the direction ANGL = -1.12 degrees. It should be noted that in FIG. 8, the distance-measuring point P (m, n) without a numeral is a portion where the measuring distance D (m, n) is 50 meters or more.

【0031】また、路面に描かれている白線,文字,数
字等の標示記号21も路面表面の明暗差によって距離デ
ータとして得られるものの、これらを含む検出エリヤは
何れも基準値Sよりも大きくてボックスとは判定されず
に無視されることから、自車の走行に障害となる物体で
はないと判断でき、誤った警報等を発する不具合を防止
することができる。同様に、例えば連続するセンターラ
インのように長さは長いが幅は小さいものを除去でき、
誤った警報等を発する不具合を防止することができる。
Further, the marking symbols 21 such as white lines, letters and numbers drawn on the road surface are also obtained as distance data by the difference between the lightness and darkness of the road surface, but the detection areas including them are all larger than the reference value S. Since the object is not judged as a box and is ignored, it can be judged that the object is not an obstacle to the traveling of the own vehicle, and it is possible to prevent a problem such as issuing a false alarm. Similarly, it is possible to remove a long center line with a small width, such as a continuous center line,
It is possible to prevent problems such as issuing false alarms.

【0032】こうして測定され得られた物体20までの
距離DISTは、図1で示すように、車両のECU(エ
ンジンコントロールユニット)やメータ側へ送られて、
従来の技術と同様、運転者に注意を与えたり、走行速度
を自動的に下げる等の制御を行わせる情報として利用す
ることができる。
The distance DIST to the object 20 measured and obtained as described above is sent to the ECU (engine control unit) or the meter side of the vehicle as shown in FIG.
Similar to the conventional technique, it can be used as information for giving attention to the driver and automatically controlling the traveling speed.

【0033】なお、格子状に設定された複数の測距ポイ
ントP(m,n)は、その個数を任意とすることができ
る。また、ライン及びウインドが垂直及び水平方向に沿
わない歪んだ状態例えば4個の測距ポイントP(m,
n)で画定される投影形状が菱形の二次元領域を検出エ
リヤとするように設定しても良いが、物体20の多くを
占める車両が水平方向及び垂直方向のエッジ(距離の切
変わり部分)を多く有することから、これらのエッジを
効率良く検出する構成としては、測距ポイントP(m,
n)を垂直及び水平方向に沿わせた格子状に設定するこ
とが望ましい。
The number of distance measuring points P (m, n) set in a grid can be arbitrary. In addition, a distorted state in which lines and windows do not extend in the vertical and horizontal directions, for example, four distance measuring points P (m,
The projection shape defined by n) may be set so that a two-dimensional region having a rhombus as a detection area may be set, but a vehicle occupying a large part of the object 20 has edges in horizontal and vertical directions (distance switching portions). Therefore, as a configuration for efficiently detecting these edges, the distance measuring point P (m,
It is desirable to set n) in a grid shape along the vertical and horizontal directions.

【0034】また、測距ユニット10のイメージセンサ
11L,11Rの代わりに、センサとして例えばフォト
ダイオード等の光センサを二次元的に配置したもの等で
も良いが、測距ユニット10を小型にすることができる
点においてCCDが望ましい。また、これら所謂パッシ
ブ型に対し、光ビームを障害物に照射してその反射光を
受けて距離を測定する所謂アクティブ型も利用すること
ができるが、小型,低消費電力の点から前記パッシブ型
が望ましい。
Further, instead of the image sensors 11L and 11R of the distance measuring unit 10, a sensor such as a two-dimensionally arranged optical sensor such as a photodiode may be used, but the distance measuring unit 10 should be small. The CCD is preferable in that it can be used. In addition to the so-called passive type, a so-called active type in which an obstacle is irradiated with a light beam and reflected light is received to measure the distance can be used, but the passive type is used because of its small size and low power consumption. Is desirable.

【0035】また、検出エリヤA(m,n)は、少なく
とも3個の測距ポイントP(m,n)で画定される二次
元領域であれば良く、更に、隣接する測距ポイントP
(m,n)でなく1ライン又は1ウインドを飛ばして次
の測距ポイントP(m,n)とで画定しても良い。しか
し、多数の測距ポイントP(m,n)を用いると処理を
複雑にし、本発明者等による実験によれば3,4個が望
ましい。
The detection area A (m, n) may be a two-dimensional area defined by at least three distance measuring points P (m, n), and the adjacent distance measuring points P may be used.
Instead of (m, n), one line or one window may be skipped and defined by the next distance measurement point P (m, n). However, the use of a large number of distance measuring points P (m, n) complicates the processing, and experiments by the present inventors show that it is desirable to use 3,4 points.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明は、水平方向に並んだ複数のライ
ン及び垂直方向に並んだ複数のウインドの格子状に設定
された複数の測距ポイントに対応して配置された一対の
センサで得られる画像信号から位相差を算出して前記測
距ポイントにおける測定距離を求め、前記測距ポイント
の少なくとも3個で画定される二次元領域からなる検出
エリヤの各頂点に位置する前記測距ポイント間の前記測
定距離の差の絶対値を算出し、この算出値の全てが基準
値よりも小さいときにその前記検出エリヤを物体が存在
するボックスとして抽出し、このボックスを構成する前
記測距ポイントの前記測定距離を用いて前記物体までの
距離を求めることにより、測距ポイントのみの測定デー
タを用いることから、データ量が少なくて処理方法も簡
単な構成で、しかも誤動作の心配を低減することができ
る。
The present invention can be obtained by a pair of sensors arranged corresponding to a plurality of distance measuring points set in a grid pattern of a plurality of lines arranged in the horizontal direction and a plurality of windows arranged in the vertical direction. Between the distance measuring points located at the respective vertices of the detection area formed of a two-dimensional area defined by at least three of the distance measuring points by calculating the phase difference from the image signal obtained. The absolute value of the difference between the measured distances is calculated, and when all of the calculated values are smaller than a reference value, the detected area is extracted as a box in which an object exists, and the distance measuring points constituting the box are By obtaining the distance to the object using the measurement distance, the measurement data of only the distance measurement points is used, so the data amount is small and the processing method is simple. It is possible to reduce the worry of malfunction.

【0037】また、前記基準値は、一定の値である絶対
値と、前記ボックスを構成する前記測距ポイントの内の
1個の測距ポイントの測定距離に一定の割合を乗算した
相対値とを加算した値とすることにより、前記基準値を
判定する測定距離に応じて設定することができ、前記設
定値を固定値とした場合に比べて、遠距離の測定距離で
の判定を正確に行うことができる。
The reference value is an absolute value which is a constant value, and a relative value obtained by multiplying a measured distance of one of the distance measuring points constituting the box by a constant ratio. By adding a value, the reference value can be set according to the measurement distance to be determined, and compared to the case where the set value is a fixed value, the determination at a long distance measurement distance can be made more accurately. It can be carried out.

【0038】また、前記検出エリヤは、前記測距ポイン
トの3個で画定される投影形状が三角形の二次元領域か
らなり、各頂点に位置する前記測距ポイント間の前記測
定距離の差の絶対値を算出し、これにより得られる3つ
の算出値の全てが前記基準値よりも小さいときにその前
記検出エリヤを前記ボックスとして抽出すること、又
は、前記検出エリヤは、前記測距ポイントの4個で画定
される投影形状が四角形の二次元領域からなり、各頂点
に位置する前記測距ポイント間の前記測定距離の差の絶
対値を算出し、これにより得られる6つの算出値の全て
が前記基準値よりも小さいときにその前記検出エリヤを
前記ボックスとして抽出することにより、必要にして十
分な測定データを得ることができ、物体までの距離を容
易に測定することができる。
The detection area includes a two-dimensional area in which a projection shape defined by three of the distance measuring points has a triangular shape, and the absolute difference between the distance measuring points between the distance measuring points located at each apex is absolute. A value is calculated, and when all of the three calculated values obtained by this are smaller than the reference value, the detected area is extracted as the box, or the detected area is four of the distance measuring points. The projection shape defined by is composed of a quadrangular two-dimensional area, and the absolute value of the difference in the measurement distances between the distance measurement points located at each vertex is calculated. By extracting the detection area as the box when it is smaller than the reference value, necessary and sufficient measurement data can be obtained, and the distance to the object can be easily measured. Kill.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】同上実施例における測距ポイントの配列を説明
する図。
FIG. 2 is a diagram for explaining an array of distance measuring points in the above-described embodiment.

【図3】同上実施例における処理を説明する流れ図。FIG. 3 is a flowchart illustrating processing in the above embodiment.

【図4】図2の不特定の一部を抽出した拡大図。FIG. 4 is an enlarged view in which an unspecified part of FIG. 2 is extracted.

【図5】図3のボックス抽出処理を説明する流れ図。FIG. 5 is a flowchart illustrating the box extraction processing of FIG.

【図6】図3の距離及び方向算出処理を説明する流れ
図。
6 is a flowchart illustrating the distance and direction calculation processing of FIG.

【図7】同上実施例における実験例を説明する図。FIG. 7 is a view for explaining an experimental example in the same example.

【図8】図7の実験結果を説明する図。FIG. 8 is a diagram for explaining the experimental results of FIG.

【図9】図8の要部拡大図。9 is an enlarged view of a main part of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 測距ユニット 20 物体(車両) 30 マイクロコンピュータ 10 range-finding unit 20 object (vehicle) 30 microcomputer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水平方向に並んだ複数のライン及び垂直
方向に並んだ複数のウインドの格子状に設定された複数
の測距ポイントに対応して配置された一対のセンサで得
られる画像信号から位相差を算出して前記測距ポイント
における測定距離を求め、前記測距ポイントの少なくと
も3個で画定される二次元領域からなる検出エリヤの各
頂点に位置する前記測距ポイント間の前記測定距離の差
の絶対値を算出し、この算出値の全てが基準値よりも小
さいときにその前記検出エリヤを物体が存在するボック
スとして抽出し、このボックスを構成する前記測距ポイ
ントの前記測定距離を用いて前記物体までの距離を求め
ることを特徴とする距離測定装置。
1. From an image signal obtained by a pair of sensors arranged corresponding to a plurality of distance measuring points set in a grid pattern of a plurality of lines arranged in a horizontal direction and a plurality of windows arranged in a vertical direction. The phase difference is calculated to obtain the measurement distance at the distance measurement points, and the measurement distance between the distance measurement points located at each apex of the detection area formed by a two-dimensional area defined by at least three of the distance measurement points. Calculate the absolute value of the difference of, when all of the calculated value is smaller than the reference value, the detection area is extracted as a box in which an object is present, and the measured distance of the distance measuring points constituting this box is calculated. A distance measuring device, characterized in that the distance to the object is obtained using the distance measuring device.
【請求項2】 前記基準値は、一定の値である絶対値
と、前記ボックスを構成する前記測距ポイントの内の1
個の測距ポイントの測定距離に一定の割合を乗算した相
対値と、を加算した値であることを特徴とする請求項1
に記載の距離測定装置。
2. The reference value is an absolute value that is a constant value, and one of the distance measuring points that form the box.
2. A value obtained by adding a relative value obtained by multiplying the measured distances of the individual distance measuring points by a fixed ratio, and
The distance measuring device according to claim 1.
【請求項3】 前記検出エリヤは、前記測距ポイントの
3個で画定される投影形状が三角形の二次元領域からな
り、各頂点に位置する前記測距ポイント間の前記測定距
離の差の絶対値を算出し、これにより得られる3つの算
出値の全てが前記基準値よりも小さいときにその前記検
出エリヤを前記ボックスとして抽出することを特徴とす
る請求項1又は請求項2に記載の距離測定装置。
3. The detection area comprises a two-dimensional area in which a projection shape defined by three of the distance measuring points has a triangular shape, and an absolute difference between the distance measuring points between the distance measuring points located at each vertex is absolute. The distance according to claim 1 or 2, wherein a value is calculated, and when all of the three calculated values obtained by the calculation are smaller than the reference value, the detected area is extracted as the box. measuring device.
【請求項4】 前記検出エリヤは、前記測距ポイントの
4個で画定される投影形状が四角形の二次元領域からな
り、各頂点に位置する前記測距ポイント間の前記測定距
離の差の絶対値を算出し、これにより得られる6つの算
出値の全てが前記基準値よりも小さいときにその前記検
出エリヤを前記ボックスとして抽出することを特徴とす
る請求項1又は請求項2に記載の距離測定装置。
4. The detection area is composed of a two-dimensional area having a quadrangular projected shape defined by four of the distance measuring points, and the absolute difference of the measuring distances between the distance measuring points located at respective vertices. The distance is calculated according to claim 1 or 2, wherein a value is calculated, and when all of the six calculated values obtained by the calculation are smaller than the reference value, the detected area is extracted as the box. measuring device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107255470A (en) * 2014-03-19 2017-10-17 能晶科技股份有限公司 Obstacle detector

Cited By (2)

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CN107255470A (en) * 2014-03-19 2017-10-17 能晶科技股份有限公司 Obstacle detector
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