JPH0996524A - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
- Publication number
- JPH0996524A JPH0996524A JP7254913A JP25491395A JPH0996524A JP H0996524 A JPH0996524 A JP H0996524A JP 7254913 A JP7254913 A JP 7254913A JP 25491395 A JP25491395 A JP 25491395A JP H0996524 A JPH0996524 A JP H0996524A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- window
- correlation
- window width
- data
- partial data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 遠近に拘らず誤測距を抑制できる測距装置を
提供すること。 【解決手段】 測距装置の論理部４は、右側部分データ
抽出手段１０、左側部分データ抽出手段２０、ウインド
ウ移動制御手段３０、相関検定手段４０、最大相関検出
手段５０、組合せについての相関検定の有効性を判別す
る検定有効判別手段６０、検定無効のときに右側ウイン
ドウＷR と左側ウインドウＷL のウインドウ幅ｗを逓増
させるウインドウ幅調整手段７０を有する。検定有効判
定手段６０のＱ出力が低レベルのままで、相関検定無効
の場合、ウインドウ幅拡張制御信号ＣＷが発生し、ウイ
ンドウ幅調整手段７０でウインドウ幅ｗN を２倍に拡張
し、ウインドウ幅ｗN ＝２ｗ0 で部分データ列を抽出
し、相関検定をやり直する。このため、常に、測定環境
に応じた適正のウインドウ幅で相関検定を行うことがで
き、測定誤差を抑制することができる。
提供すること。 【解決手段】 測距装置の論理部４は、右側部分データ
抽出手段１０、左側部分データ抽出手段２０、ウインド
ウ移動制御手段３０、相関検定手段４０、最大相関検出
手段５０、組合せについての相関検定の有効性を判別す
る検定有効判別手段６０、検定無効のときに右側ウイン
ドウＷR と左側ウインドウＷL のウインドウ幅ｗを逓増
させるウインドウ幅調整手段７０を有する。検定有効判
定手段６０のＱ出力が低レベルのままで、相関検定無効
の場合、ウインドウ幅拡張制御信号ＣＷが発生し、ウイ
ンドウ幅調整手段７０でウインドウ幅ｗN を２倍に拡張
し、ウインドウ幅ｗN ＝２ｗ0 で部分データ列を抽出
し、相関検定をやり直する。このため、常に、測定環境
に応じた適正のウインドウ幅で相関検定を行うことがで
き、測定誤差を抑制することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車追突防止装
置等に採用可能の外光三角方式の測距装置に関し、特
に、一対の光電変換センサアレイ上の結像間の相対的な
位置関係を検出する技術に関する。
置等に採用可能の外光三角方式の測距装置に関し、特
に、一対の光電変換センサアレイ上の結像間の相対的な
位置関係を検出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動焦点カメラ等に搭載される外
光三角方式（ステレオ方式）の測距装置は、図４に示す
ように、被写体（被測定物体）に臨んで両眼視差を作る
左右一対の結像レンズ（正のレンズ）１R ，１L を含む
複眼結像光学系と、距離測定半導体集積回路５とから成
る。この集積回路５は、結像レンズ１R ，１L の略焦平
面上に配置されてその結像の空間１次元照度分布を電気
信号列に変換する光電変換素子群としてのフォトセンサ
アレイ（イメージセンサ）２R ，２L と、フォトセンサ
アレイ２R ，２L のセンサ（セグメント）毎のアナログ
出力信号を順次量子化する量子化回路３R ，３L と、収
集されたディジタル値の左右一対の結像データ列を基に
所要の論理演算処理を行い距離信号を算出する論理部４
とを有している。
光三角方式（ステレオ方式）の測距装置は、図４に示す
ように、被写体（被測定物体）に臨んで両眼視差を作る
左右一対の結像レンズ（正のレンズ）１R ，１L を含む
複眼結像光学系と、距離測定半導体集積回路５とから成
る。この集積回路５は、結像レンズ１R ，１L の略焦平
面上に配置されてその結像の空間１次元照度分布を電気
信号列に変換する光電変換素子群としてのフォトセンサ
アレイ（イメージセンサ）２R ，２L と、フォトセンサ
アレイ２R ，２L のセンサ（セグメント）毎のアナログ
出力信号を順次量子化する量子化回路３R ，３L と、収
集されたディジタル値の左右一対の結像データ列を基に
所要の論理演算処理を行い距離信号を算出する論理部４
とを有している。
【０００３】図５（ａ）に示すように、左右一対の結像
レンズ１R ，１L は光軸ＳR ，ＳLが平行で焦点距離ｆ
e が同一であり、同一面上に配置されて両眼結像光学系
を構成しており、被測定物体Ｔは基準長（光軸間隔又は
眼幅）Ｂだけ隔てた左右一対の結像レンズ１R ，１L に
よりそれぞれ結像され、焦平面に相当するフォトセンサ
アレイ２R ，２L 上にはそれぞれ倒立実像の物体像（空
間１次元照度分布）ＴR ，ＴL が結ばれる。
レンズ１R ，１L は光軸ＳR ，ＳLが平行で焦点距離ｆ
e が同一であり、同一面上に配置されて両眼結像光学系
を構成しており、被測定物体Ｔは基準長（光軸間隔又は
眼幅）Ｂだけ隔てた左右一対の結像レンズ１R ，１L に
よりそれぞれ結像され、焦平面に相当するフォトセンサ
アレイ２R ，２L 上にはそれぞれ倒立実像の物体像（空
間１次元照度分布）ＴR ，ＴL が結ばれる。
【０００４】被測定物体Ｔが前方無限遠に存在する場
合、結像点は光軸ＳR ，ＳL 上の焦点（基準点）ＯR ，
ＯL に合致する。被測定物体Ｔまでの距離が有限長ｄの
場合は三角測量の原理（三角形の相似）に基づいて次式
で与えられる。 ｄ＝Ｂｆe ／（ＸR ＋ＸL ）＝Ｂｆe ／Ｘ …（１） 但し、ＸR ，ＸL は被測定物体Ｔ中の代表物点Ｐの像点
ＰR ，ＰL と結像レンズ１R ，１L の光軸ＳR ，ＳL と
の距離（偏位）、ＸはＸR とＸL の和で、被測定物体像
の相対的な総偏位量（位相差）である。従って、この空
間的な位相差Ｘを求めることにより距離ｄを求めること
ができる。
合、結像点は光軸ＳR ，ＳL 上の焦点（基準点）ＯR ，
ＯL に合致する。被測定物体Ｔまでの距離が有限長ｄの
場合は三角測量の原理（三角形の相似）に基づいて次式
で与えられる。 ｄ＝Ｂｆe ／（ＸR ＋ＸL ）＝Ｂｆe ／Ｘ …（１） 但し、ＸR ，ＸL は被測定物体Ｔ中の代表物点Ｐの像点
ＰR ，ＰL と結像レンズ１R ，１L の光軸ＳR ，ＳL と
の距離（偏位）、ＸはＸR とＸL の和で、被測定物体像
の相対的な総偏位量（位相差）である。従って、この空
間的な位相差Ｘを求めることにより距離ｄを求めること
ができる。
【０００５】ところが、被測定物体Ｔは代表物点Ｐとし
て点在するのではなく空間的広がりを持っているため、
図５（ａ）に示すように、フォトセンサアレイ２R ，２
L 上ではアレイ方向の多数のセンサ範囲に跨がる物体像
（空間１次元照度分布）ＴR，ＴL が結像されることに
なり、左右のフォトセンサアレイ２R ，２L 上では同一
被測定物体Ｔ上の同一物点に対する像点相互をにわかに
特定することはできない。そのため、集積回路５の論理
部４では、一方のフォトセンサアレイ２R による結像デ
ータ列と他方のフォトセンサアレイ２L による結像デー
タ列との分布相関性を調べて同じ物体像の照度パターン
になるゾーン（ウインドウ位置）を見つけ出すことによ
り、位相差Ｘをフォトセンサアレイのセグメント数の形
で求めるようにしている。
て点在するのではなく空間的広がりを持っているため、
図５（ａ）に示すように、フォトセンサアレイ２R ，２
L 上ではアレイ方向の多数のセンサ範囲に跨がる物体像
（空間１次元照度分布）ＴR，ＴL が結像されることに
なり、左右のフォトセンサアレイ２R ，２L 上では同一
被測定物体Ｔ上の同一物点に対する像点相互をにわかに
特定することはできない。そのため、集積回路５の論理
部４では、一方のフォトセンサアレイ２R による結像デ
ータ列と他方のフォトセンサアレイ２L による結像デー
タ列との分布相関性を調べて同じ物体像の照度パターン
になるゾーン（ウインドウ位置）を見つけ出すことによ
り、位相差Ｘをフォトセンサアレイのセグメント数の形
で求めるようにしている。
【０００６】図５（ｂ）は左右結像の分布相関性を調べ
る結像位置検出方法を示す説明図である。右側結像デー
タ列ＤR は右側のフォトセンサアレイ２R から得られる
空間１次元照度分布に応じたディジタル値列を示し、ア
レイの最右端セグメントデータＲ0 〜最左端セグメント
データＲn で示されたｎ＋１個のデータからなる。ま
た、左側結像データ列ＤL は左側のフォトセンサアレイ
２L から得られる空間１次元照度分布に応じたディジタ
ル値列を示し、最右端セグメントデータＬ0 〜最左端セ
グメントデータＬn で示されたｎ＋１個のデータからな
る。今、フォトセンサアレイ２R ，２L 上には被測定物
体像ＴR ，ＴL が結像されているため、これらの相対的
な位置関係を検出するには、図５（ａ）にハッチングを
付して示したような区間指定又はデータ抽出用のウイン
ドウ（窓）ＷR ，ＷL を設定し、これらウインドウ位置
を左右交互ににずらしながら、図５（ｂ）の結像データ
列ＤR ，ＤL からそれぞれウインドウＷR ，ＷL 内に含
まれる部分データ列ＤRk，ＤLjの左右組み合わせにおい
て互いに一致するか否かを相関検定する。ウインドウＷ
R ，ＷL の幅（総セグメント数）ｗに対応する部分デー
タ列のデータ数はｍ＋１個（２ｍ≧ｎ＞ｍ）である。な
お本願では、便宜的にｎを総セグメント数対応値、ｍを
ウインドウ幅対応値と称するものとする。
る結像位置検出方法を示す説明図である。右側結像デー
タ列ＤR は右側のフォトセンサアレイ２R から得られる
空間１次元照度分布に応じたディジタル値列を示し、ア
レイの最右端セグメントデータＲ0 〜最左端セグメント
データＲn で示されたｎ＋１個のデータからなる。ま
た、左側結像データ列ＤL は左側のフォトセンサアレイ
２L から得られる空間１次元照度分布に応じたディジタ
ル値列を示し、最右端セグメントデータＬ0 〜最左端セ
グメントデータＬn で示されたｎ＋１個のデータからな
る。今、フォトセンサアレイ２R ，２L 上には被測定物
体像ＴR ，ＴL が結像されているため、これらの相対的
な位置関係を検出するには、図５（ａ）にハッチングを
付して示したような区間指定又はデータ抽出用のウイン
ドウ（窓）ＷR ，ＷL を設定し、これらウインドウ位置
を左右交互ににずらしながら、図５（ｂ）の結像データ
列ＤR ，ＤL からそれぞれウインドウＷR ，ＷL 内に含
まれる部分データ列ＤRk，ＤLjの左右組み合わせにおい
て互いに一致するか否かを相関検定する。ウインドウＷ
R ，ＷL の幅（総セグメント数）ｗに対応する部分デー
タ列のデータ数はｍ＋１個（２ｍ≧ｎ＞ｍ）である。な
お本願では、便宜的にｎを総セグメント数対応値、ｍを
ウインドウ幅対応値と称するものとする。
【０００７】ここで、相関関数（評価関数）を作成する
ためのウインドウＷR ，ＷL のシフト方法は、片側ウイ
ンドウを固定したまま他方ウインドウを１つずつシフト
する片側シフト法も知られているが、本例では左右一対
の結像系は平等であるため、両側（左右）交互シフト方
法とする。即ち、最初の組合せＣ（０，０）＝Ｃ0 で
は、右側の結像データ列ＤR の最も左側から抽出された
Ｒn 〜Ｒn-m の部分データ列ＤR0と、左側の結像データ
列ＤL の最も右側から抽出されたＬ0 〜Ｌm の部分デー
タ列ＤL0との組合せの相関が検定される。その相関検定
法は、例えば、右側の部分データ列Ｒn-m 〜Ｒn と左側
の部分データ列Ｌ0 〜Ｌm との対応するデータ同士の差
の絶対値の総和（相関値）Σを求める。即ち Σ＝｜Ｌ0 −Ｒn-m ｜＋｜Ｌ1 −Ｒn-m+1 ｜＋…＋｜Ｌm −Ｒn ｜ …（２） 相関値Σが小さければ小さい程、その部分データ列の組
合せ（分布）がマッチしており、相関性が強いことを意
味する。
ためのウインドウＷR ，ＷL のシフト方法は、片側ウイ
ンドウを固定したまま他方ウインドウを１つずつシフト
する片側シフト法も知られているが、本例では左右一対
の結像系は平等であるため、両側（左右）交互シフト方
法とする。即ち、最初の組合せＣ（０，０）＝Ｃ0 で
は、右側の結像データ列ＤR の最も左側から抽出された
Ｒn 〜Ｒn-m の部分データ列ＤR0と、左側の結像データ
列ＤL の最も右側から抽出されたＬ0 〜Ｌm の部分デー
タ列ＤL0との組合せの相関が検定される。その相関検定
法は、例えば、右側の部分データ列Ｒn-m 〜Ｒn と左側
の部分データ列Ｌ0 〜Ｌm との対応するデータ同士の差
の絶対値の総和（相関値）Σを求める。即ち Σ＝｜Ｌ0 −Ｒn-m ｜＋｜Ｌ1 −Ｒn-m+1 ｜＋…＋｜Ｌm −Ｒn ｜ …（２） 相関値Σが小さければ小さい程、その部分データ列の組
合せ（分布）がマッチしており、相関性が強いことを意
味する。
【０００８】被測定物体Ｔが中心線Ｌの前方無限遠にあ
る場合、最初の組合せＣ（０，０）＝Ｃ0 が最高の相
関、即ち、その相関値Σが最小値になるはずである。こ
れに続く次の組合せＣ（０，１）＝Ｃ1 以降は、ウイン
ドウＷR ，ＷL の位置を左右交互に１セグメントずつ内
側から外側へ逐次シフトして抽出された左右の部分デー
タ列が組み合わされる。即ち、Ｃ（０，０）→Ｃ（０，
１）→Ｃ（１，１）→Ｃ（１，２）…Ｃ（ｎ−ｍ−１，
ｎ−ｍ−１）→Ｃ（ｎ−ｍ−１，ｎ−ｍ）→Ｃ（ｎ−
ｍ，ｎ−ｍ）の順で組み合わされる。組合せ合せの総数
は（２（ｎ−ｍ）＋１）である。今、一般に左右の部分
データ列ＤLj（右端データＬj 〜左端データＬm+j ），
ＤRk（右端データＲn-m-k 〜左端データＲn-k ）の組合
せをＣ（ｊ，ｋ）＝Ｃi とすると、片側シフト回数ｊ，
ｋは０からｎ−ｍまで歩進するので、総シフト回数ｉ＝
ｊ＋ｋは、０〜２（ｎ−ｍ）の値を取る。ここでｉは組
合せ変数（組合せ番号）とみることができるので、すべ
ての組み合わせＣi に対して一対の部分データ列ＤLj，
ＤRkの相関検定を行い相関関数（評価関数）Σ（ｉ）を
求めた結果、σ番目の組合せＣσが最高相関を示したと
すると、最高相関を示す組合せ番号σは位相差Ｘの指標
となる。この番号σにセンサピッチｐを乗ずると位相差
Ｘを求めることができるが、一般に指標σがそのまま距
離信号として利用される。なお、相関検定するには、シ
フト前後においてウインドウ視野の大部分が重なり、且
つ最内側のときと最外側のときにおいてもウインドウ視
野の端が重なることを前提としているので、片側ウイン
ドウ位置の総シフト回数（ｎ−ｍ）はｍ以下に設定す
る。
る場合、最初の組合せＣ（０，０）＝Ｃ0 が最高の相
関、即ち、その相関値Σが最小値になるはずである。こ
れに続く次の組合せＣ（０，１）＝Ｃ1 以降は、ウイン
ドウＷR ，ＷL の位置を左右交互に１セグメントずつ内
側から外側へ逐次シフトして抽出された左右の部分デー
タ列が組み合わされる。即ち、Ｃ（０，０）→Ｃ（０，
１）→Ｃ（１，１）→Ｃ（１，２）…Ｃ（ｎ−ｍ−１，
ｎ−ｍ−１）→Ｃ（ｎ−ｍ−１，ｎ−ｍ）→Ｃ（ｎ−
ｍ，ｎ−ｍ）の順で組み合わされる。組合せ合せの総数
は（２（ｎ−ｍ）＋１）である。今、一般に左右の部分
データ列ＤLj（右端データＬj 〜左端データＬm+j ），
ＤRk（右端データＲn-m-k 〜左端データＲn-k ）の組合
せをＣ（ｊ，ｋ）＝Ｃi とすると、片側シフト回数ｊ，
ｋは０からｎ−ｍまで歩進するので、総シフト回数ｉ＝
ｊ＋ｋは、０〜２（ｎ−ｍ）の値を取る。ここでｉは組
合せ変数（組合せ番号）とみることができるので、すべ
ての組み合わせＣi に対して一対の部分データ列ＤLj，
ＤRkの相関検定を行い相関関数（評価関数）Σ（ｉ）を
求めた結果、σ番目の組合せＣσが最高相関を示したと
すると、最高相関を示す組合せ番号σは位相差Ｘの指標
となる。この番号σにセンサピッチｐを乗ずると位相差
Ｘを求めることができるが、一般に指標σがそのまま距
離信号として利用される。なお、相関検定するには、シ
フト前後においてウインドウ視野の大部分が重なり、且
つ最内側のときと最外側のときにおいてもウインドウ視
野の端が重なることを前提としているので、片側ウイン
ドウ位置の総シフト回数（ｎ−ｍ）はｍ以下に設定す
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、フォトセンサアレイ２R ，２L の総セグ
メント数（総センサ数）ｎ＋１を大きくすると、近距離
測定又は多方位測距の方位の広角化に有利となるが、総
セグメント数を増やすと集積回路が高価となるので、低
コスト化の要請により現状では総セグメント数は２8 ＝
２５６前後が普通となっている。従って、最大のウイン
ドウ幅ｗmax （＝ｍmax ＋１）はその総セングメント数
ｎ＋１の半分程度である。ここで、ウインドウ幅ｗ（＝
ｍ＋１）が広い場合は、広視野角でラインセンサ上の結
像を切り出すことを意味するため、鮮鋭なコントラスト
を含む照度パターンを抽出する確率は高くなるものの、
遠近混在する物体像を取り込む確率も高くなるので、例
えば遠近物体の大凡の中間距離が検出されてしまい、誤
測距が生じ易く、測定値の信頼性が低くなる。逆に、ウ
インドウ幅ｗが狭い場合は、狭視野角でラインセンサ上
の結像を切り出すことを意味するため、遠近混在する物
体像を取り込む確率は低くなるものの、鮮鋭なコントラ
ストを含む照度パターンを抽出する確率は低くなり、相
関検出が難しくなってしまい、測距不能となり易い。
メント数（総センサ数）ｎ＋１を大きくすると、近距離
測定又は多方位測距の方位の広角化に有利となるが、総
セグメント数を増やすと集積回路が高価となるので、低
コスト化の要請により現状では総セグメント数は２8 ＝
２５６前後が普通となっている。従って、最大のウイン
ドウ幅ｗmax （＝ｍmax ＋１）はその総セングメント数
ｎ＋１の半分程度である。ここで、ウインドウ幅ｗ（＝
ｍ＋１）が広い場合は、広視野角でラインセンサ上の結
像を切り出すことを意味するため、鮮鋭なコントラスト
を含む照度パターンを抽出する確率は高くなるものの、
遠近混在する物体像を取り込む確率も高くなるので、例
えば遠近物体の大凡の中間距離が検出されてしまい、誤
測距が生じ易く、測定値の信頼性が低くなる。逆に、ウ
インドウ幅ｗが狭い場合は、狭視野角でラインセンサ上
の結像を切り出すことを意味するため、遠近混在する物
体像を取り込む確率は低くなるものの、鮮鋭なコントラ
ストを含む照度パターンを抽出する確率は低くなり、相
関検出が難しくなってしまい、測距不能となり易い。
【００１０】 ウインドウ幅ｗ（＝ｍ＋１）の場合、
片側総シフト回数はｗ−１（＝ｍ）で、組合せ総数は２
ｗ−１（＝２ｍ＋１）であるので、相関値演算回数はｗ
（２ｗ−１）となり、ウインドウ幅ｗの二乗に比例して
いる。このため、ウインドウ幅ｗが広いと、相関関数Σ
（ｉ）を求めるための演算回数が激増し、処理時間が長
くなる。衝突防止装置に測距装置を適用する場合、殊に
演算処理の高速化が要求されるが、ウインドウ幅ｗを広
げ過ぎるとそれを満足させることができない。逆に、ウ
インドウ幅ｗが狭いと、処理時間の短縮化が達成される
ものの、総シフト回数ｗ−１も少なくなるため、ウイン
ドウ位置を外側へ合わせることができなくなり、大きな
位相量Ｘを捕捉することができず、近距離測定が不能と
なる。
片側総シフト回数はｗ−１（＝ｍ）で、組合せ総数は２
ｗ−１（＝２ｍ＋１）であるので、相関値演算回数はｗ
（２ｗ−１）となり、ウインドウ幅ｗの二乗に比例して
いる。このため、ウインドウ幅ｗが広いと、相関関数Σ
（ｉ）を求めるための演算回数が激増し、処理時間が長
くなる。衝突防止装置に測距装置を適用する場合、殊に
演算処理の高速化が要求されるが、ウインドウ幅ｗを広
げ過ぎるとそれを満足させることができない。逆に、ウ
インドウ幅ｗが狭いと、処理時間の短縮化が達成される
ものの、総シフト回数ｗ−１も少なくなるため、ウイン
ドウ位置を外側へ合わせることができなくなり、大きな
位相量Ｘを捕捉することができず、近距離測定が不能と
なる。
【００１１】そこで、上記問題点に鑑み、本発明の第１
の課題は、ウインドウ幅ｗの長短を変更っしてウインド
ウ位置のシフト動作を行うことにより、遠近に拘らず誤
測距を抑制できる測距装置を提供することにあり、本発
明の第２の課題は、相関演算回数の低減を図り、処理時
間の高速化を実現できる測距装置を提供することにあ
る。
の課題は、ウインドウ幅ｗの長短を変更っしてウインド
ウ位置のシフト動作を行うことにより、遠近に拘らず誤
測距を抑制できる測距装置を提供することにあり、本発
明の第２の課題は、相関演算回数の低減を図り、処理時
間の高速化を実現できる測距装置を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の講じた手段は、ウインドウ幅の最適化を達
成するよう可変ウインドウ幅を採用したところにある。
即ち、本発明は、測距対象に臨んで結像間に視差を作る
一対の結像光学系と、一側の結像光学系による結像の空
間１次元照度分布を電気信号列に変換する一側の光電変
換センサアレイと、他側の結像光学系による結像の空間
１次元照度分布を電気信号列に変換する他側の光電変換
センサアレイと、一側の光電変換センサアレイの電気信
号列から得られる結像データ列のうち一側ウインドウ内
に含まれる一側部分データ列を抽出する一側部分データ
抽出手段と、他側の光電変換センサアレイの電気信号列
から得られる結像データ列のうち他側ウインドウ内に含
まれる他側部分データ列を抽出する他側部分データ抽出
手段と、一側ウインドウと他側ウインドウの相対位置を
シフト動作するよう制御するウインドウ移動制御手段
と、一側部分データ列と他側部分データ列の組合せに対
し相関値計算を行う相関検定手段と、その相関検定手段
から得られる相関関数を基に最大相関の部分データ列の
組合せを検出する最大相関検出手段とを有する測距装置
において、上記部分データ列の組合せについての相関検
定の有効性を判別する検定有効判別手段と、上記検定が
無効のとき上記ウインドウ幅を逓増又は逓減させるウイ
ンドウ幅調整手段とを備えて成ることを特徴とする。
に、本発明の講じた手段は、ウインドウ幅の最適化を達
成するよう可変ウインドウ幅を採用したところにある。
即ち、本発明は、測距対象に臨んで結像間に視差を作る
一対の結像光学系と、一側の結像光学系による結像の空
間１次元照度分布を電気信号列に変換する一側の光電変
換センサアレイと、他側の結像光学系による結像の空間
１次元照度分布を電気信号列に変換する他側の光電変換
センサアレイと、一側の光電変換センサアレイの電気信
号列から得られる結像データ列のうち一側ウインドウ内
に含まれる一側部分データ列を抽出する一側部分データ
抽出手段と、他側の光電変換センサアレイの電気信号列
から得られる結像データ列のうち他側ウインドウ内に含
まれる他側部分データ列を抽出する他側部分データ抽出
手段と、一側ウインドウと他側ウインドウの相対位置を
シフト動作するよう制御するウインドウ移動制御手段
と、一側部分データ列と他側部分データ列の組合せに対
し相関値計算を行う相関検定手段と、その相関検定手段
から得られる相関関数を基に最大相関の部分データ列の
組合せを検出する最大相関検出手段とを有する測距装置
において、上記部分データ列の組合せについての相関検
定の有効性を判別する検定有効判別手段と、上記検定が
無効のとき上記ウインドウ幅を逓増又は逓減させるウイ
ンドウ幅調整手段とを備えて成ることを特徴とする。
【００１３】ここで、ウインドウ幅調整手段としてはウ
インドウ幅逓増手段であることが望ましい。また、部分
データ抽出手段は間引き抽出手段としても良い。
インドウ幅逓増手段であることが望ましい。また、部分
データ抽出手段は間引き抽出手段としても良い。
【００１４】〔作用〕あるウインドウ幅で相関検定を行
い、その結果、検定無効が生じたときは、ウインドウ幅
調整手段によって、そのウインドウ幅を逓減又は逓増さ
せてやり直し相関検定を行うようにしている。このた
め、常に、測定環境に応じた適正のウインドウ幅で相関
検定を行うことができ、測定誤差を抑制することができ
る。特に、ウインドウ幅逓増手段を用いる場合は、部分
データ数を極力少なくできるので、相関計算処理の迅速
化を図ることができる。また、間引き抽出手段を用いる
場合には、相関検定のやり直しではウインドウ幅が拡張
しても、データ数の増大は抑制されているので、演算回
数の抑制により処理時間の高速化を図ることができる。
い、その結果、検定無効が生じたときは、ウインドウ幅
調整手段によって、そのウインドウ幅を逓減又は逓増さ
せてやり直し相関検定を行うようにしている。このた
め、常に、測定環境に応じた適正のウインドウ幅で相関
検定を行うことができ、測定誤差を抑制することができ
る。特に、ウインドウ幅逓増手段を用いる場合は、部分
データ数を極力少なくできるので、相関計算処理の迅速
化を図ることができる。また、間引き抽出手段を用いる
場合には、相関検定のやり直しではウインドウ幅が拡張
しても、データ数の増大は抑制されているので、演算回
数の抑制により処理時間の高速化を図ることができる。
【００１５】
【００１６】
【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００１７】〔第１実施例〕図１は本発明の第１実施例
に係る測距装置の論理部の構成を示すブロック図であ
る。本例の測距装置もまた、図４に示すように、被測定
物体Ｔに臨んで両眼視差を作る左右一対の結像レンズ
（正のレンズ）１R ，１L を含む複眼結像光学系と、距
離測定半導体集積回路５とから成る。この集積回路５
は、結像レンズ１R，１L の略焦平面上に配置されてそ
の結像（１次元照度分布）を電気信号列に変換する光電
変換素子としてのフォトセンサアレイ（例えばＣＣＤな
ど）２R ，２L と、フォトセンサアレイ２R ，２L のセ
ンサ（セグメント）毎のアナログ出力信号を順次量子化
する量子化回路３R ，３L と、収集されたディジタル値
の左右一対の結像データ列ＤR ，ＤL を基に所要の論理
演算処理を行い距離信号を算出する論理部４とを有して
いる。
に係る測距装置の論理部の構成を示すブロック図であ
る。本例の測距装置もまた、図４に示すように、被測定
物体Ｔに臨んで両眼視差を作る左右一対の結像レンズ
（正のレンズ）１R ，１L を含む複眼結像光学系と、距
離測定半導体集積回路５とから成る。この集積回路５
は、結像レンズ１R，１L の略焦平面上に配置されてそ
の結像（１次元照度分布）を電気信号列に変換する光電
変換素子としてのフォトセンサアレイ（例えばＣＣＤな
ど）２R ，２L と、フォトセンサアレイ２R ，２L のセ
ンサ（セグメント）毎のアナログ出力信号を順次量子化
する量子化回路３R ，３L と、収集されたディジタル値
の左右一対の結像データ列ＤR ，ＤL を基に所要の論理
演算処理を行い距離信号を算出する論理部４とを有して
いる。
【００１８】本例の論理部４は、図１に示すように、右
側の量子化回路３R からの右側結像データ列ＤR （最右
端セグメントデータＲ0 〜最左端セグメントデータ
Ｒn ）のうち右側ウインドウＷR 内に含まれる右側部分
データ列ＤRk（ウインドウ右端データＲn-m-k 〜ウイン
ドウ左端データＲn-k ）を抽出する右側部分データ抽出
手段１０と、左側の量子化回路３L からの左側結像デー
タ列ＤL （最右端セグメントデータＬ0 〜最左端セグメ
ントデータＬn ）のうち左側ウインドウＷL 内に含まれ
る左側部分データ列ＤLj（ウインドウ右端データＬj 〜
ウインドウ左端データＬm+j ）を抽出する左側部分デー
タ抽出手段２０と、右側ウインドウＷR と左側ウインド
ウＷL の位置を左右交互にシフト動作するよう制御する
ウインドウ移動制御手段３０と、右側部分データ列ＤRk
と左側部分データ列ＤLjの組合せＣiに対し相関値計算
を行う相関検定手段４０と、その相関検定手段４０から
得られる相関関数Σ（ｉ）を基に最大相関の組合せ番号
σを検出する最大相関検出手段５０と、組合せ番号ｉに
ついての相関検定の有効性を判別する検定有効判別手段
６０と、検定無効のときに右側ウインドウＷR と左側ウ
インドウＷL のウインドウ幅ｗを逓増させるウインドウ
幅調整手段（ウインドウ幅変更手段）７０とを有する。
側の量子化回路３R からの右側結像データ列ＤR （最右
端セグメントデータＲ0 〜最左端セグメントデータ
Ｒn ）のうち右側ウインドウＷR 内に含まれる右側部分
データ列ＤRk（ウインドウ右端データＲn-m-k 〜ウイン
ドウ左端データＲn-k ）を抽出する右側部分データ抽出
手段１０と、左側の量子化回路３L からの左側結像デー
タ列ＤL （最右端セグメントデータＬ0 〜最左端セグメ
ントデータＬn ）のうち左側ウインドウＷL 内に含まれ
る左側部分データ列ＤLj（ウインドウ右端データＬj 〜
ウインドウ左端データＬm+j ）を抽出する左側部分デー
タ抽出手段２０と、右側ウインドウＷR と左側ウインド
ウＷL の位置を左右交互にシフト動作するよう制御する
ウインドウ移動制御手段３０と、右側部分データ列ＤRk
と左側部分データ列ＤLjの組合せＣiに対し相関値計算
を行う相関検定手段４０と、その相関検定手段４０から
得られる相関関数Σ（ｉ）を基に最大相関の組合せ番号
σを検出する最大相関検出手段５０と、組合せ番号ｉに
ついての相関検定の有効性を判別する検定有効判別手段
６０と、検定無効のときに右側ウインドウＷR と左側ウ
インドウＷL のウインドウ幅ｗを逓増させるウインドウ
幅調整手段（ウインドウ幅変更手段）７０とを有する。
【００１９】右側部分データ抽出手段１０は、右側の量
子化回路３R からの右側結像データ列ＤR （最右端セグ
メントデータＲ0 〜最左端セグメントデータＲn ）を格
納する右側結像データ記憶部（ＲＡＭ）１２と、抽出す
べき右側部分データ列ＤRk（ウインドウ右端データＲ
n-m-k 〜ウインドウ左端データＲn-k ）のアドレスＡＤ
（ウインドウ右端アドレスｎ−ｍ−ｋ〜ウインドウ左端
アドレスｎ−ｋ）をクロック端子ＣＬに加わるクロック
パルスＣＫ毎に昇順で指定するプリセット付きアップカ
ウンタ（右側部分データ・アドレスカウンタ）１４とを
有する。また、左側部分データ抽出手段２０も、左側の
量子化回路３L からの左側結像データ列ＤL （最右端セ
グメントデータＬ0 〜最左端セグメントデータＬn ）を
格納する左側結像データ記憶部（ＲＡＭ）２２と、抽出
すべき左側部分データ列ＤLj（ウインドウ右端データＬ
j 〜ウインドウ左端データＬm+j ）のアドレスＡＤ（ウ
インドウ右端アドレスｊ〜ウインドウ左端アドレスｍ＋
ｊ）をクロック端子ＣＬに加わるクロックパルスＣＫ毎
に昇順で指定るプリセット付きアップカウンタ（左側部
分データ・アドレスカウンタ）２４とを有する。右側部
分データ抽出手段１０及び左側部分データ抽出手段２０
は、左右部分データ列ＤLj，ＤRkの組合せＣiにおいて
対応するデータ同士の差を取るためのデータ突き合わせ
の終了を検出するプリセット付きダウンカウンタ（デー
タ突き合わせ終了検出回路）１６と、それから出力され
るキャリー信号（突き合わせ終了信号）ｃを若干遅延さ
せてタイミング信号としてのキャリー遅延信号ｃDLを生
成する遅延回路１８と、キャリー遅延信号ＣDL及び検定
開始信号ＳＴを２入力として出力をアップカウンタ１
４，２４のプリセット端子ＰＳに供給するオアゲート１
５とを有する。プリセット付きダウンカウンタ１６はオ
アゲート１９を介する検定開始信号ＳＴ又は遅延回路１
８のキャリー遅延信号ｃDLをプリセット端子ＰＳに受け
るたびに後述するウインドウ幅調整手段７０からのウイ
ンドウ幅対応値ｍがプリセットされて、クロック端子Ｃ
ＬにクロックパルスＣＫが加わる毎にカウントダウンす
る。キャリー遅延信号ｃDLはプリセット付きアップカウ
ンタ１４，２４のプリセット端子ＰＳに供給されてお
り、キャリー遅延信号ｃDLの発生のたびに、プリセット
付きアップカウンタ１４はウインドウ移動制御手段３０
から供給される右側ウインドウＷRにおけるウインドウ
右端データＲn-m-k のウインドウ右端番号（ｎ−ｍ−
ｋ）がプリセットされると共に、プリセット付きアップ
カウンタ２４はウインドウ移動制御手段３０から供給さ
れる左側ウインドウＷL におけるウインドウ右端データ
Ｌj のウインドウ右端番号ｊがプリセットされる。
子化回路３R からの右側結像データ列ＤR （最右端セグ
メントデータＲ0 〜最左端セグメントデータＲn ）を格
納する右側結像データ記憶部（ＲＡＭ）１２と、抽出す
べき右側部分データ列ＤRk（ウインドウ右端データＲ
n-m-k 〜ウインドウ左端データＲn-k ）のアドレスＡＤ
（ウインドウ右端アドレスｎ−ｍ−ｋ〜ウインドウ左端
アドレスｎ−ｋ）をクロック端子ＣＬに加わるクロック
パルスＣＫ毎に昇順で指定するプリセット付きアップカ
ウンタ（右側部分データ・アドレスカウンタ）１４とを
有する。また、左側部分データ抽出手段２０も、左側の
量子化回路３L からの左側結像データ列ＤL （最右端セ
グメントデータＬ0 〜最左端セグメントデータＬn ）を
格納する左側結像データ記憶部（ＲＡＭ）２２と、抽出
すべき左側部分データ列ＤLj（ウインドウ右端データＬ
j 〜ウインドウ左端データＬm+j ）のアドレスＡＤ（ウ
インドウ右端アドレスｊ〜ウインドウ左端アドレスｍ＋
ｊ）をクロック端子ＣＬに加わるクロックパルスＣＫ毎
に昇順で指定るプリセット付きアップカウンタ（左側部
分データ・アドレスカウンタ）２４とを有する。右側部
分データ抽出手段１０及び左側部分データ抽出手段２０
は、左右部分データ列ＤLj，ＤRkの組合せＣiにおいて
対応するデータ同士の差を取るためのデータ突き合わせ
の終了を検出するプリセット付きダウンカウンタ（デー
タ突き合わせ終了検出回路）１６と、それから出力され
るキャリー信号（突き合わせ終了信号）ｃを若干遅延さ
せてタイミング信号としてのキャリー遅延信号ｃDLを生
成する遅延回路１８と、キャリー遅延信号ＣDL及び検定
開始信号ＳＴを２入力として出力をアップカウンタ１
４，２４のプリセット端子ＰＳに供給するオアゲート１
５とを有する。プリセット付きダウンカウンタ１６はオ
アゲート１９を介する検定開始信号ＳＴ又は遅延回路１
８のキャリー遅延信号ｃDLをプリセット端子ＰＳに受け
るたびに後述するウインドウ幅調整手段７０からのウイ
ンドウ幅対応値ｍがプリセットされて、クロック端子Ｃ
ＬにクロックパルスＣＫが加わる毎にカウントダウンす
る。キャリー遅延信号ｃDLはプリセット付きアップカウ
ンタ１４，２４のプリセット端子ＰＳに供給されてお
り、キャリー遅延信号ｃDLの発生のたびに、プリセット
付きアップカウンタ１４はウインドウ移動制御手段３０
から供給される右側ウインドウＷRにおけるウインドウ
右端データＲn-m-k のウインドウ右端番号（ｎ−ｍ−
ｋ）がプリセットされると共に、プリセット付きアップ
カウンタ２４はウインドウ移動制御手段３０から供給さ
れる左側ウインドウＷL におけるウインドウ右端データ
Ｌj のウインドウ右端番号ｊがプリセットされる。
【００２０】ウインドウ移動制御手段３０は、測距開始
信号ＳＴの発生によりウインドウ幅調整手段７０から供
給される最初の組合せＣ0 の右側ウインドウ右端番号
（ｎ−ｍ）をプリセットするプリセット付きダウンカウ
ンタ（右側ウインドウ右端指定回路）３１と、クリアＣ
Ｒ端子に加わる測距開始信号ＳＴにより最初の組合せＣ
0 の左側ウインドウ右端番号０に初期化されるアップカ
ウンタ（左側ウインドウ右端指定回路）３２と、キャリ
ー信号ｃを１／２分周する１／２分周回路３３と、その
１／２分周回路３３の出力を反転させるインバータ３４
とを有している。
信号ＳＴの発生によりウインドウ幅調整手段７０から供
給される最初の組合せＣ0 の右側ウインドウ右端番号
（ｎ−ｍ）をプリセットするプリセット付きダウンカウ
ンタ（右側ウインドウ右端指定回路）３１と、クリアＣ
Ｒ端子に加わる測距開始信号ＳＴにより最初の組合せＣ
0 の左側ウインドウ右端番号０に初期化されるアップカ
ウンタ（左側ウインドウ右端指定回路）３２と、キャリ
ー信号ｃを１／２分周する１／２分周回路３３と、その
１／２分周回路３３の出力を反転させるインバータ３４
とを有している。
【００２１】ダウンカウンタ３１はそのクロック端子Ｃ
Ｌに加わる分周回路３３の出力が高レベルになるたび
（キャリー信号ｃの偶数パルスの際）にカウントアップ
をすると共に、アップカウンタ３２はそのクロック端子
ＣＬに加わる反転信号が高レベルになるたび（キャリー
信号ｃの奇数パルスの際）にカウントダウンをする。
Ｌに加わる分周回路３３の出力が高レベルになるたび
（キャリー信号ｃの偶数パルスの際）にカウントアップ
をすると共に、アップカウンタ３２はそのクロック端子
ＣＬに加わる反転信号が高レベルになるたび（キャリー
信号ｃの奇数パルスの際）にカウントダウンをする。
【００２２】相関検定手段４０は、部分データ列ＤLj，
ＤRkの組合せＣi において対応するデータ同士の差を取
る減算回路４２と、その差値の絶対値を取る絶対値化回
路４４と、クロックパルスＣＫに同期して逐次加算する
加算回路４６とを有する。加算回路４６は部分データ列
ＤLj，ＤRkの組合せＣi についての相関値（累積値）Σ
を計算する。加算回路４６のクリア端子ＣＲにはオアゲ
ート４８を介したキャリー遅延信号ｃDLが印加される。
ＤRkの組合せＣi において対応するデータ同士の差を取
る減算回路４２と、その差値の絶対値を取る絶対値化回
路４４と、クロックパルスＣＫに同期して逐次加算する
加算回路４６とを有する。加算回路４６は部分データ列
ＤLj，ＤRkの組合せＣi についての相関値（累積値）Σ
を計算する。加算回路４６のクリア端子ＣＲにはオアゲ
ート４８を介したキャリー遅延信号ｃDLが印加される。
【００２３】最大相関検出手段５０は、キャリー信号ｃ
をイネーブル端子ＥＮに受けて加算回路４６から与えら
れる相関値が相関値レジスター５４から与えられる記憶
値よりも小さいか否かを比較して小さいときは小値検出
信号ＤＴを発生する比較回路５２と、その小値検出信号
ＤＴをラッチ端子Ｌに受けてそのときの相関値Σを一時
記憶する相関値レジスター５４と、キャリー信号Ｃをク
ロック端子ＣＬに受けて部分データ列ＤLj，ＤRkの組合
せ番号ｉを計数するアップカウンタ５６と、小値検出信
号ＤＴをラッチ端子Ｌに受けてそのときの部分データ列
ＤLj，ＤRkの組合せ番号ｉ＝σを一時記憶する最高組合
せ番号レジスター５８とを有する。
をイネーブル端子ＥＮに受けて加算回路４６から与えら
れる相関値が相関値レジスター５４から与えられる記憶
値よりも小さいか否かを比較して小さいときは小値検出
信号ＤＴを発生する比較回路５２と、その小値検出信号
ＤＴをラッチ端子Ｌに受けてそのときの相関値Σを一時
記憶する相関値レジスター５４と、キャリー信号Ｃをク
ロック端子ＣＬに受けて部分データ列ＤLj，ＤRkの組合
せ番号ｉを計数するアップカウンタ５６と、小値検出信
号ＤＴをラッチ端子Ｌに受けてそのときの部分データ列
ＤLj，ＤRkの組合せ番号ｉ＝σを一時記憶する最高組合
せ番号レジスター５８とを有する。
【００２４】検定有効判別手段６０は、小値検出信号Ｄ
Ｔをセット端子Ｓに受けると共に測距開始信号ＳＴをリ
セット端子Ｒに受けるフリップ・フロップであり、小値
検出信号ＤＴが一度発生するとセットされてＱ出力が高
レベルとなり、検定有効を表す。小値検出信号ＤＴが一
度も発生しないときは、Ｑ（バー）出力が高レベルとな
り、検定無効を表す。
Ｔをセット端子Ｓに受けると共に測距開始信号ＳＴをリ
セット端子Ｒに受けるフリップ・フロップであり、小値
検出信号ＤＴが一度発生するとセットされてＱ出力が高
レベルとなり、検定有効を表す。小値検出信号ＤＴが一
度も発生しないときは、Ｑ（バー）出力が高レベルとな
り、検定無効を表す。
【００２５】ウインドウ幅調整手段７０は、外部から供
給されるか或いは内部で作成される初期ウインドウ幅設
定値ｗ0 をウインドウ幅拡張制御信号ＣＷがクロック端
子ＣＬに加わるたびに加算してウインドウ幅ｗN （＝Ｎ
ｗ0 ）を出力する逓倍回路（加算回路）７１と、ウイン
ドウ幅ｗN と数値１との差を取りウインドウ幅対応値ｍ
（＝ｗN −１）を出力する減算回路７２とを有してい
る。
給されるか或いは内部で作成される初期ウインドウ幅設
定値ｗ0 をウインドウ幅拡張制御信号ＣＷがクロック端
子ＣＬに加わるたびに加算してウインドウ幅ｗN （＝Ｎ
ｗ0 ）を出力する逓倍回路（加算回路）７１と、ウイン
ドウ幅ｗN と数値１との差を取りウインドウ幅対応値ｍ
（＝ｗN −１）を出力する減算回路７２とを有してい
る。
【００２６】フォトセンサアレイの総セグメント数より
１だけ小さい値（総セグメント数対応値）ｎは外部から
与えられるか或いは内部で作成されるが、減算回路８１
は総セグメント数対応値ｎとウインドウ幅対応値ｍの差
を取り、部分データ同士の最初の組合せＣ0 の右側ウイ
ンドウＷR （右側部分データ列）のウインドウ右端番号
（ｎ−ｍ）を作る。その右側ウインドウ右端番号（ｎ−
ｍ）はプリセット付きダウンカウンタ３１及び倍数回路
８２に供給される。倍数回路８２により得られた値２
（ｎ−ｍ）は左右ウインドウＷR,ＷL の総シフト回数に
相当している。そして、比較回路８３はキャリー信号ｃ
がイネーブル端子ＥＮに加わるたびにアップカウンタ５
６から供給される組合せ回数（シフト回数）ｉが倍数回
路８２から供給される総シフト回数２（ｎ−ｍ）を超え
るか否かを比較し、超えるときはシフト終了信号ＥＤを
出力する。
１だけ小さい値（総セグメント数対応値）ｎは外部から
与えられるか或いは内部で作成されるが、減算回路８１
は総セグメント数対応値ｎとウインドウ幅対応値ｍの差
を取り、部分データ同士の最初の組合せＣ0 の右側ウイ
ンドウＷR （右側部分データ列）のウインドウ右端番号
（ｎ−ｍ）を作る。その右側ウインドウ右端番号（ｎ−
ｍ）はプリセット付きダウンカウンタ３１及び倍数回路
８２に供給される。倍数回路８２により得られた値２
（ｎ−ｍ）は左右ウインドウＷR,ＷL の総シフト回数に
相当している。そして、比較回路８３はキャリー信号ｃ
がイネーブル端子ＥＮに加わるたびにアップカウンタ５
６から供給される組合せ回数（シフト回数）ｉが倍数回
路８２から供給される総シフト回数２（ｎ−ｍ）を超え
るか否かを比較し、超えるときはシフト終了信号ＥＤを
出力する。
【００２７】ウインドウ幅調整手段７０において、ウイ
ンドウ幅拡張制御信号ＣＷは、検定有効判別手段６０か
らのＱ（バー）出力及びシフト終了信号ＥＤを２入力と
するアンドゲート７３で作成されるが、検定有効判別手
段６０からのＱ出力及びシフト終了信号ＥＤを２入力と
するアンドゲート７４では逓倍回路７１のクリアー信号
が作成される。ウインドウ幅調整手段７０はまたウイン
ドウ幅拡張確認回路７５を有している。このウインドウ
幅拡張確認回路７５は、ウインドウ幅ｗN を２倍にする
倍数回路７５ａと、ウインドウ幅拡張制御信号ＣＷの発
生の際、その倍数値２ｗN が総セグメント数対応値ｎを
超えるか否かを比較し超えるときは測距離不能信号ＮＧ
を出力する比較回路７５ｂとを有する。
ンドウ幅拡張制御信号ＣＷは、検定有効判別手段６０か
らのＱ（バー）出力及びシフト終了信号ＥＤを２入力と
するアンドゲート７３で作成されるが、検定有効判別手
段６０からのＱ出力及びシフト終了信号ＥＤを２入力と
するアンドゲート７４では逓倍回路７１のクリアー信号
が作成される。ウインドウ幅調整手段７０はまたウイン
ドウ幅拡張確認回路７５を有している。このウインドウ
幅拡張確認回路７５は、ウインドウ幅ｗN を２倍にする
倍数回路７５ａと、ウインドウ幅拡張制御信号ＣＷの発
生の際、その倍数値２ｗN が総セグメント数対応値ｎを
超えるか否かを比較し超えるときは測距離不能信号ＮＧ
を出力する比較回路７５ｂとを有する。
【００２８】図２は本例の動作態様を表すフローチャー
トである。以下、本例の動作を図２を参照しつつ説明す
る。
トである。以下、本例の動作を図２を参照しつつ説明す
る。
【００２９】測定動作が開始されると、右側の量子化回
路３R からの右側結像データ列ＤR（最右端セグメント
データＲ0 〜最左端セグメントデータＲn ）が右側結像
データ記憶部（ＲＡＭ）１２に格納されると共に、左側
の量子化回路３L からの左側結像データ列ＤL （最右端
セグメントデータＬ0 〜最左端セグメントデータＬn）
も左側結像データ記憶部（ＲＡＭ）２２に格納される。
そしてまず、ステップＳ１の初期設定処理において、図
１に示す論理部４には総セグメント数対応値ｎの外、初
期ウインドウ幅ｗ0 が与えられてウインドウ幅調整手段
７０の逓倍回路７１には初期ウインドウ幅ｗ0 の値が設
定される。本例ではシフト前（基準位置）では無限遠測
定に相当しているため、初期ウインドウ幅ｗ0 として、
遠距離の測距に適した狭いウインドウ幅とする。今説明
のために仮に、ｎ＝２8 ＝２５６とすれば、前述したよ
うに取り得る最大のウインドウ幅は２7 であるから、こ
こでは、ｗ0 ＝２5 ＝３２とする。逓倍回路７１の初期
の出力は、ウインドウ幅ｗN ＝ｗ0 ＝２5 となり、減算
回路７２の出力（ウインドウ幅対応値）ｍは、ｗN−１
＝ｗ0 −１＝２5 −１となる。また、ウインドウ幅拡張
確認回路７５の倍数回路７５ａの出力２ｗN は、２ｗ0
＝２6 であるので、ｎ＞２ｗ0 であり、ウインドウ幅拡
張確認回路７５の比較回路７５ａは測距離不能信号ＮＧ
を発生せず、そのウインドウ幅ｗN ＝ｗ0 での測距を許
容する。
路３R からの右側結像データ列ＤR（最右端セグメント
データＲ0 〜最左端セグメントデータＲn ）が右側結像
データ記憶部（ＲＡＭ）１２に格納されると共に、左側
の量子化回路３L からの左側結像データ列ＤL （最右端
セグメントデータＬ0 〜最左端セグメントデータＬn）
も左側結像データ記憶部（ＲＡＭ）２２に格納される。
そしてまず、ステップＳ１の初期設定処理において、図
１に示す論理部４には総セグメント数対応値ｎの外、初
期ウインドウ幅ｗ0 が与えられてウインドウ幅調整手段
７０の逓倍回路７１には初期ウインドウ幅ｗ0 の値が設
定される。本例ではシフト前（基準位置）では無限遠測
定に相当しているため、初期ウインドウ幅ｗ0 として、
遠距離の測距に適した狭いウインドウ幅とする。今説明
のために仮に、ｎ＝２8 ＝２５６とすれば、前述したよ
うに取り得る最大のウインドウ幅は２7 であるから、こ
こでは、ｗ0 ＝２5 ＝３２とする。逓倍回路７１の初期
の出力は、ウインドウ幅ｗN ＝ｗ0 ＝２5 となり、減算
回路７２の出力（ウインドウ幅対応値）ｍは、ｗN−１
＝ｗ0 −１＝２5 −１となる。また、ウインドウ幅拡張
確認回路７５の倍数回路７５ａの出力２ｗN は、２ｗ0
＝２6 であるので、ｎ＞２ｗ0 であり、ウインドウ幅拡
張確認回路７５の比較回路７５ａは測距離不能信号ＮＧ
を発生せず、そのウインドウ幅ｗN ＝ｗ0 での測距を許
容する。
【００３０】相関検定開始信号ＳＴが発生すると、ステ
ップＳ２において次のような相関検定が実行される。ま
ず、ウインドウ移動制御手段３０のダウンカウンタ（右
側ウインドウ右端指定回路）３１，右側部分データ抽出
手段１０のアップカウンタ１４，左側部分データ抽出手
段２０のアップカウンタ２４及びダウンカウンタ（デー
タ突き合わせ終了検出回路）１６がプリセットされると
共に、アップカウンタ（左側ウインドウ右端指定回路）
３２，相関検定手段４０の加算回路４６及び最大相関検
出手段５０のアップカウンタ５６がクリアーされる。ま
た、相関値レジスタ５４が所定値にセットされ、検定有
効判別手段６０がリセットされる。アップカウンタ５６
がクリアーになると、計数値（組合せ番号）ｉ＝０で、
最初の組合せＣ0 を意味する。ダウンカウンタ３１は、
減算回路８１から与えられる最初の組合せＣ0 の右側ウ
インドウ右端番号（ｎ−ｍ−ｋ）が（ｎ−ｍ）にプリセ
ットされる。そしてまた、右側部分データ抽出手段１０
のアップカウンタ１４も右側ウインドウ右端アドレス
（ｎ−ｍ）にプリセットされる。一方アップカウンタ３
２のカウント値はゼロにクリアーされるので、これは丁
度最初の組合せＣ0 の左側ウインドウ右端番号ｊが０に
プリセットされたことに相当している。そしてまた、左
側部分データ抽出手段２０のアップカウンタ２４も左側
ウインドウ右端アドレス０にプリセットされる。またダ
ウンカウンタ１６はウインドウ幅対応値ｍがプリセット
される。これは最初の組合せＣ0 の相関値計算における
データ突き合わせの残り回数の指定を意味する。
ップＳ２において次のような相関検定が実行される。ま
ず、ウインドウ移動制御手段３０のダウンカウンタ（右
側ウインドウ右端指定回路）３１，右側部分データ抽出
手段１０のアップカウンタ１４，左側部分データ抽出手
段２０のアップカウンタ２４及びダウンカウンタ（デー
タ突き合わせ終了検出回路）１６がプリセットされると
共に、アップカウンタ（左側ウインドウ右端指定回路）
３２，相関検定手段４０の加算回路４６及び最大相関検
出手段５０のアップカウンタ５６がクリアーされる。ま
た、相関値レジスタ５４が所定値にセットされ、検定有
効判別手段６０がリセットされる。アップカウンタ５６
がクリアーになると、計数値（組合せ番号）ｉ＝０で、
最初の組合せＣ0 を意味する。ダウンカウンタ３１は、
減算回路８１から与えられる最初の組合せＣ0 の右側ウ
インドウ右端番号（ｎ−ｍ−ｋ）が（ｎ−ｍ）にプリセ
ットされる。そしてまた、右側部分データ抽出手段１０
のアップカウンタ１４も右側ウインドウ右端アドレス
（ｎ−ｍ）にプリセットされる。一方アップカウンタ３
２のカウント値はゼロにクリアーされるので、これは丁
度最初の組合せＣ0 の左側ウインドウ右端番号ｊが０に
プリセットされたことに相当している。そしてまた、左
側部分データ抽出手段２０のアップカウンタ２４も左側
ウインドウ右端アドレス０にプリセットされる。またダ
ウンカウンタ１６はウインドウ幅対応値ｍがプリセット
される。これは最初の組合せＣ0 の相関値計算における
データ突き合わせの残り回数の指定を意味する。
【００３１】相関検定開始信号ＳＴが加わると、アドレ
スカウンタとしてのアップカウンタ１４に（ｎ−ｍ）が
プリセットされるので、右側結像データ記憶部１２のア
ドレス（ｎ−ｍ）のデータＲn-m が読み出されると共
に、アップカウンタ２４に０がプリセットされるので、
左側結像データ記憶部２２のアドレス０のデータＬ0 が
読み出される。読み出された両データＲn-m,Ｌ0 は相関
検定手段４０の減算回路４２で減算されて差値（Ｌ0 −
Ｒn-m ）が得られ、続いて、絶対値化回路４４で得られ
た絶対値｜Ｌ0 −Ｒn-m ｜はそのまま加算回路４６に格
納される。
スカウンタとしてのアップカウンタ１４に（ｎ−ｍ）が
プリセットされるので、右側結像データ記憶部１２のア
ドレス（ｎ−ｍ）のデータＲn-m が読み出されると共
に、アップカウンタ２４に０がプリセットされるので、
左側結像データ記憶部２２のアドレス０のデータＬ0 が
読み出される。読み出された両データＲn-m,Ｌ0 は相関
検定手段４０の減算回路４２で減算されて差値（Ｌ0 −
Ｒn-m ）が得られ、続いて、絶対値化回路４４で得られ
た絶対値｜Ｌ0 −Ｒn-m ｜はそのまま加算回路４６に格
納される。
【００３２】最初のクロックパルスＣＫ1 が加わると、
ダウンカウンタ１６の計数値（残り突き合わせ回数）は
ｍ−１となり、アップカウンタ１４，２４がカウントア
ップするので、右側結像データ記憶部１２のアドレス
（ｎ−ｍ＋１）のデータＲn-m+ 1 が読み出されると共
に、左側結像データ記憶部２２のアドレス１のデータＬ
1が読み出される。読み出された両データＲn-m+1,Ｌ1
は相関検定手段４０の減算回路４２で減算されて差値
（Ｌ1 −Ｒn-m+1 ）が得られ、続いて、絶対値化回路４
４で得られた絶対値｜Ｌ1 −Ｒn-m+1 ｜は加算回路４６
で既値｜Ｌ0 −Ｒn-m｜と加算される。
ダウンカウンタ１６の計数値（残り突き合わせ回数）は
ｍ−１となり、アップカウンタ１４，２４がカウントア
ップするので、右側結像データ記憶部１２のアドレス
（ｎ−ｍ＋１）のデータＲn-m+ 1 が読み出されると共
に、左側結像データ記憶部２２のアドレス１のデータＬ
1が読み出される。読み出された両データＲn-m+1,Ｌ1
は相関検定手段４０の減算回路４２で減算されて差値
（Ｌ1 −Ｒn-m+1 ）が得られ、続いて、絶対値化回路４
４で得られた絶対値｜Ｌ1 −Ｒn-m+1 ｜は加算回路４６
で既値｜Ｌ0 −Ｒn-m｜と加算される。
【００３３】このようにして、ｍ番目のクロックパルス
ＣＫm が加わると、ダウンカウンタ１６の計数値（残り
突き合わせ回数）は０となり、アップカウンタ１４の計
数値はｎ、アップカウンタ２４の計数値はｍとなる。こ
のため、右側結像データ記憶部１２のアドレスｎのデー
タＲn が読み出されると共に、左側結像データ記憶部２
２のアドレスｍのデータＬm が読み出される。読み出さ
れた両データＲn,Ｌmは相関検定手段４０の減算回路４
２で減算されて差値（Ｌm −Ｒn ）が得られ、続いて、
絶対値化回路４４で得られた絶対値｜Ｌm −Ｒn ｜は加
算回路４６で既加算値（｜Ｌ0 −Ｒn-m ｜＋…＋｜Ｌ
m-1 −Ｒn-1 ｜）と加算され、総加算値Σ（０）＝（｜
Ｌ0 −Ｒn-m ｜＋…＋｜Ｌm −Ｒn ｜）となる。
ＣＫm が加わると、ダウンカウンタ１６の計数値（残り
突き合わせ回数）は０となり、アップカウンタ１４の計
数値はｎ、アップカウンタ２４の計数値はｍとなる。こ
のため、右側結像データ記憶部１２のアドレスｎのデー
タＲn が読み出されると共に、左側結像データ記憶部２
２のアドレスｍのデータＬm が読み出される。読み出さ
れた両データＲn,Ｌmは相関検定手段４０の減算回路４
２で減算されて差値（Ｌm −Ｒn ）が得られ、続いて、
絶対値化回路４４で得られた絶対値｜Ｌm −Ｒn ｜は加
算回路４６で既加算値（｜Ｌ0 −Ｒn-m ｜＋…＋｜Ｌ
m-1 −Ｒn-1 ｜）と加算され、総加算値Σ（０）＝（｜
Ｌ0 −Ｒn-m ｜＋…＋｜Ｌm −Ｒn ｜）となる。
【００３４】次に、（ｍ＋１）番目のクロックパルスＣ
Ｋm+1 が加わると、ダウンカウンタ１６は最初のキャリ
ー信号ｃ1 を発生し、最初の組合せＣ0 の突き合わせ計
算の終了を宣言する。このキャリー信号ｃ1 を発生する
と、イネーブル信号として最大相関検出手段５０の比較
回路５２に加わるので、比較回路５２は総加算値Σ
（０）が相関値レジスタ５４のセット値よりも小さいか
否かを比較し、小さいときには小値検出信号ＤＴを出力
する。ここで、小値検出信号ＤＴが出力された場合、相
関値レジスタ５４がその総加算値Σ（０）を一時記憶す
る。また、最高組合せ番号レジスタ５８が組合せ番号ｉ
＝０を一時記憶する。小値検出信号ＤＴが出力されない
場合、相関値レジスタ５４にセット値がそのまま残る。
キャリー信号ｃ1 が発生すると、アップカウンタ５６の
計数値がｉ＝２となり、次の組合せＣ2 を宣言する。更
に、最初のキャリー信号ｃ1 が発生すると、１／２分周
回路３３の出力は低レベルであるので、ダウンカウンタ
３１は歩進しないが、アップカウンタ３２のみが歩進し
て、次の組合せＣ2 の左側ウインドウ右端番号ｊが１に
なる。また更に、ダウンカウンタ１６が再びｍにプリセ
ットされる。この後、前述と同様に、組合せＣ2 の相関
計算が行われる。このようにして組合せＣ2(n-m)までの
相関計算が行われると、最小相関値Σ（σ）の組合せ番
号σが最高組合せ番号レジスタ５８から出力され、また
組合せ番号ｉ＝２（ｎ−ｍ）となっているので、比較回
路８３から組合せ終了信号ＥＤが出力される。
Ｋm+1 が加わると、ダウンカウンタ１６は最初のキャリ
ー信号ｃ1 を発生し、最初の組合せＣ0 の突き合わせ計
算の終了を宣言する。このキャリー信号ｃ1 を発生する
と、イネーブル信号として最大相関検出手段５０の比較
回路５２に加わるので、比較回路５２は総加算値Σ
（０）が相関値レジスタ５４のセット値よりも小さいか
否かを比較し、小さいときには小値検出信号ＤＴを出力
する。ここで、小値検出信号ＤＴが出力された場合、相
関値レジスタ５４がその総加算値Σ（０）を一時記憶す
る。また、最高組合せ番号レジスタ５８が組合せ番号ｉ
＝０を一時記憶する。小値検出信号ＤＴが出力されない
場合、相関値レジスタ５４にセット値がそのまま残る。
キャリー信号ｃ1 が発生すると、アップカウンタ５６の
計数値がｉ＝２となり、次の組合せＣ2 を宣言する。更
に、最初のキャリー信号ｃ1 が発生すると、１／２分周
回路３３の出力は低レベルであるので、ダウンカウンタ
３１は歩進しないが、アップカウンタ３２のみが歩進し
て、次の組合せＣ2 の左側ウインドウ右端番号ｊが１に
なる。また更に、ダウンカウンタ１６が再びｍにプリセ
ットされる。この後、前述と同様に、組合せＣ2 の相関
計算が行われる。このようにして組合せＣ2(n-m)までの
相関計算が行われると、最小相関値Σ（σ）の組合せ番
号σが最高組合せ番号レジスタ５８から出力され、また
組合せ番号ｉ＝２（ｎ−ｍ）となっているので、比較回
路８３から組合せ終了信号ＥＤが出力される。
【００３５】本例では最初の組合せＣ0 が無限遠の測定
に相当しており、その測定に適合する幅狭のウインドウ
幅ｗN ＝ｗ0 で狭い視野角としてあるので、遠近混在す
る物体像を取り込む確率を低くでき、また部分データ列
のデータ数が少ないので相関検定の迅速化を図ることが
できる。本例では組合せ数１＋２（ｎ−ｍ）の相関検定
処理のステップＳ３において、検定有効判別手段６０に
より小値検出信号ＤＴが発生したか否か判別される。検
定有効の場合、最高組合せ番号σを用いてステップＳ４
で距離演算が実行される。どの相関値Σ（ｉ）も相関値
レジスタ５４の初期値よりも大きく、最高組合せ番号σ
が存在せず、相関検定が不能であることを意味する。こ
れは幅狭のウインドウ幅ｗ0 の狭視野でデータを取り込
むと、上述のように幅距離物体が存在する場合は都合が
良いが、近距離物体の測定には不向きで、検定不能にな
り易い。
に相当しており、その測定に適合する幅狭のウインドウ
幅ｗN ＝ｗ0 で狭い視野角としてあるので、遠近混在す
る物体像を取り込む確率を低くでき、また部分データ列
のデータ数が少ないので相関検定の迅速化を図ることが
できる。本例では組合せ数１＋２（ｎ−ｍ）の相関検定
処理のステップＳ３において、検定有効判別手段６０に
より小値検出信号ＤＴが発生したか否か判別される。検
定有効の場合、最高組合せ番号σを用いてステップＳ４
で距離演算が実行される。どの相関値Σ（ｉ）も相関値
レジスタ５４の初期値よりも大きく、最高組合せ番号σ
が存在せず、相関検定が不能であることを意味する。こ
れは幅狭のウインドウ幅ｗ0 の狭視野でデータを取り込
むと、上述のように幅距離物体が存在する場合は都合が
良いが、近距離物体の測定には不向きで、検定不能にな
り易い。
【００３６】そこで本例では、ステップ５において、相
関検定不能の場合、組合せ終了信号ＥＤの出力を待って
ウインドウ幅拡張制御信号ＣＷを出力させ、ウインドウ
幅調整手段７０でウインドウ幅ｗN を２倍に拡張し、再
度のそのウインドウ幅ｗN ＝２ｗ0 で部分データ列を抽
出し、相関検定をやり直すようにしている。
関検定不能の場合、組合せ終了信号ＥＤの出力を待って
ウインドウ幅拡張制御信号ＣＷを出力させ、ウインドウ
幅調整手段７０でウインドウ幅ｗN を２倍に拡張し、再
度のそのウインドウ幅ｗN ＝２ｗ0 で部分データ列を抽
出し、相関検定をやり直すようにしている。
【００３７】即ち、ウインドウ幅拡張制御信号ＣＷが逓
倍回路７１のクロック端子ＣＬに加わると、逓倍回路７
１は既加算値ｗ0 に初期ウインドウ幅の値ｗ0 を加算す
る。
倍回路７１のクロック端子ＣＬに加わると、逓倍回路７
１は既加算値ｗ0 に初期ウインドウ幅の値ｗ0 を加算す
る。
【００３８】これによりウインドウ幅ｗN は２ｗ0 ＝２
6 となる。そして、減算回路７２の出力（ウインドウ幅
対応値）ｍは、ｗN −１＝２ｗ0 −１＝２6 −１とな
る。また、ステップ６において、ウインドウ幅拡張確認
回路７５の倍数回路７５ａの出力２ｗN は、４ｗ0 ＝２
7 であるので、ｎ＞４ｗ0 であり、ウインドウ幅拡張確
認回路７５の比較回路７５ａは測距離不能信号ＮＧを発
生せず、そのウインドウ幅ｗN ＝２ｗ0 での測距を許容
する。このやり直し相関検定では、部分データのデータ
数は２倍となる。前回の相関計算回数に比べて今回の回
数は増大するものの、視野角が拡大されるので、鮮鋭な
コントラストを含む照度パターンを抽出する確率が高く
なり、相関検出が近距離測定に適するようになる。
6 となる。そして、減算回路７２の出力（ウインドウ幅
対応値）ｍは、ｗN −１＝２ｗ0 −１＝２6 −１とな
る。また、ステップ６において、ウインドウ幅拡張確認
回路７５の倍数回路７５ａの出力２ｗN は、４ｗ0 ＝２
7 であるので、ｎ＞４ｗ0 であり、ウインドウ幅拡張確
認回路７５の比較回路７５ａは測距離不能信号ＮＧを発
生せず、そのウインドウ幅ｗN ＝２ｗ0 での測距を許容
する。このやり直し相関検定では、部分データのデータ
数は２倍となる。前回の相関計算回数に比べて今回の回
数は増大するものの、視野角が拡大されるので、鮮鋭な
コントラストを含む照度パターンを抽出する確率が高く
なり、相関検出が近距離測定に適するようになる。
【００３９】このウインドウ幅ｗN ＝２ｗ0 の相関検定
でも検定有効判別手段６０が不能を宣言するときは、更
にウインドウ幅ｗN ＝３ｗ0 ＝３×２5 での相関検定が
やり直される。なお、ウインドウ幅ｗN ＝５ｗ0 は総セ
グメント数の半分２7 を超えるので、ステップ７におい
て、その際は比較回路７５が測距離不能信号ＮＧを出力
し、ディフォルト処理を実行する。
でも検定有効判別手段６０が不能を宣言するときは、更
にウインドウ幅ｗN ＝３ｗ0 ＝３×２5 での相関検定が
やり直される。なお、ウインドウ幅ｗN ＝５ｗ0 は総セ
グメント数の半分２7 を超えるので、ステップ７におい
て、その際は比較回路７５が測距離不能信号ＮＧを出力
し、ディフォルト処理を実行する。
【００４０】このように、本例の測距装置では、幅狭の
ウインドウ幅で相関検定を行い、検定不能のときはその
ウインドウ幅を逓増させてやり直し相関検定を行うよう
にしている。このため、常に、測定環境に応じた適正の
ウインドウ幅で相関検定を行うことができる。できるだ
け狭視野角でフォトセンサアレイ上の結像を切り出すこ
とができるので、遠近混在する物体像を取り込む確率が
低くなり、測定精度の向上を図ることができる。なお、
狭視野角では鮮鋭なコントラストを含む照度パターンを
抽出する確率は低くなり、近距離の物体像を全体的に把
握し難くなるが、外光三角方式では近距離測定の精度は
高いので、相対的に問題にならない。また、部分データ
数を極力少なくできるので、相関計算処理の迅速化を図
ることができる。
ウインドウ幅で相関検定を行い、検定不能のときはその
ウインドウ幅を逓増させてやり直し相関検定を行うよう
にしている。このため、常に、測定環境に応じた適正の
ウインドウ幅で相関検定を行うことができる。できるだ
け狭視野角でフォトセンサアレイ上の結像を切り出すこ
とができるので、遠近混在する物体像を取り込む確率が
低くなり、測定精度の向上を図ることができる。なお、
狭視野角では鮮鋭なコントラストを含む照度パターンを
抽出する確率は低くなり、近距離の物体像を全体的に把
握し難くなるが、外光三角方式では近距離測定の精度は
高いので、相対的に問題にならない。また、部分データ
数を極力少なくできるので、相関計算処理の迅速化を図
ることができる。
【００４１】なお、相関検定において、左右ウインドウ
を交互シフトさせるのではなく、一方のウインドウを固
定して他方のウインドウをシフトさせるようにした片側
シフト法を用いても良い。また、左右ウインドウを内側
から外側へシフトさせるのではなく、外側から内側にシ
フトさせるようにしても良い。最初の組合せを無限遠の
測定ではなく、至近距離の測定に対応させても良い。更
に、ウインドウ幅調整法は、ウインドウを逓増させるの
ではなく、最初に幅広のウインドウ幅を初期設定し、や
り直し相関検定ではウインドウを逓減させるようにして
も良い。
を交互シフトさせるのではなく、一方のウインドウを固
定して他方のウインドウをシフトさせるようにした片側
シフト法を用いても良い。また、左右ウインドウを内側
から外側へシフトさせるのではなく、外側から内側にシ
フトさせるようにしても良い。最初の組合せを無限遠の
測定ではなく、至近距離の測定に対応させても良い。更
に、ウインドウ幅調整法は、ウインドウを逓増させるの
ではなく、最初に幅広のウインドウ幅を初期設定し、や
り直し相関検定ではウインドウを逓減させるようにして
も良い。
【００４２】〔第２実施例〕図３は本発明の第２実施例
に係る測距装置の論理部の構成を示すブロック図であ
る。本例の測距装置における論理部４′は第１実施例の
論理部４と比べると、相関検定の演算回数を間引くため
に、分周比可変分周回路９０が付加されている。分周比
可変分周回路９０は、ウンドウ幅拡張制御信号ＣＷが発
生するたびに分周比１／Ｎが逓増し、ダウンカウンタ１
６からのキャリー信号ｃのカウンタ１４，２４への印加
を間引く。最初にウンドウ幅拡張制御信号ＣＷが発生す
ると、分周比は１／２となり、キャリー信号ｃは１パル
スおきにカウンタ１４，２４へ加わるので、ウインドウ
幅が２倍になっても、抽出される部分データ列のデータ
数はｗ0 個のままであり、相関検定の演算回数は同じで
ある。このため、相関検定のやり直しではウインドウ幅
が拡張するものの、データ数の増大は抑制されているの
で、演算回数の抑制により処理時間の高速化を図ること
ができる。
に係る測距装置の論理部の構成を示すブロック図であ
る。本例の測距装置における論理部４′は第１実施例の
論理部４と比べると、相関検定の演算回数を間引くため
に、分周比可変分周回路９０が付加されている。分周比
可変分周回路９０は、ウンドウ幅拡張制御信号ＣＷが発
生するたびに分周比１／Ｎが逓増し、ダウンカウンタ１
６からのキャリー信号ｃのカウンタ１４，２４への印加
を間引く。最初にウンドウ幅拡張制御信号ＣＷが発生す
ると、分周比は１／２となり、キャリー信号ｃは１パル
スおきにカウンタ１４，２４へ加わるので、ウインドウ
幅が２倍になっても、抽出される部分データ列のデータ
数はｗ0 個のままであり、相関検定の演算回数は同じで
ある。このため、相関検定のやり直しではウインドウ幅
が拡張するものの、データ数の増大は抑制されているの
で、演算回数の抑制により処理時間の高速化を図ること
ができる。
【００４３】なお、一対の結像レンズ１R , １L 及びフ
ォトセンサアレイ２R , ２L の取付け方向は左右方向に
限定されるものでなく、上下或いは斜め方向とすること
ができる。
ォトセンサアレイ２R , ２L の取付け方向は左右方向に
限定されるものでなく、上下或いは斜め方向とすること
ができる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る測距
装置は、部分データ列の組合せについての相関検定の有
効性を判別する検定有効判別手段と、その検定が無効の
ときウインドウ幅を逓増又は逓減させるウインドウ幅調
整手段とを備え、測定中でのウインドウ幅の最適化を達
成するようウインドウ幅が可変する点を特徴としてい
る。従って、次のような効果を奏する。
装置は、部分データ列の組合せについての相関検定の有
効性を判別する検定有効判別手段と、その検定が無効の
ときウインドウ幅を逓増又は逓減させるウインドウ幅調
整手段とを備え、測定中でのウインドウ幅の最適化を達
成するようウインドウ幅が可変する点を特徴としてい
る。従って、次のような効果を奏する。
【００４５】 相関検定が無効でも、ウインドウ幅調
整手段によって、そのウインドウ幅を逓減又は逓増させ
てやり直し相関検定を行うようにしている。このため、
常に、測定環境に応じた適正のウインドウ幅で相関検定
を有効的に行うことができ、測定誤差を抑制することが
できる。
整手段によって、そのウインドウ幅を逓減又は逓増させ
てやり直し相関検定を行うようにしている。このため、
常に、測定環境に応じた適正のウインドウ幅で相関検定
を有効的に行うことができ、測定誤差を抑制することが
できる。
【００４６】 特に、ウインドウ幅逓増手段を用いる
場合は、部分データ数を極力少なくできるので、相関計
算処理の迅速化を図ることができる。
場合は、部分データ数を極力少なくできるので、相関計
算処理の迅速化を図ることができる。
【００４７】 また、間引き抽出手段を用いる場合に
は、相関検定のやり直しではウインドウ幅が拡張して
も、データ数の増大は抑制されているので、演算回数の
抑制により処理時間の高速化を図ることができる。
は、相関検定のやり直しではウインドウ幅が拡張して
も、データ数の増大は抑制されているので、演算回数の
抑制により処理時間の高速化を図ることができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る測距装置における論
理部の構成を示すブロック図である。
理部の構成を示すブロック図である。
【図２】同測距装置の動作を説明するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図３】本発明の第２実施例に係る測距装置における論
理部の構成を示すブロック図である。
理部の構成を示すブロック図である。
【図４】外光三角方式の測距装置の概略構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図５】（ａ）は外光三角方式の測距装置の測定原理を
示す説明図、（ｂ）はその測距装置の結像位置検出方法
を示す説明図である。
示す説明図、（ｂ）はその測距装置の結像位置検出方法
を示す説明図である。
Ｔ…被測定物体 １R ，１L …結像レンズ ２R ，２L …フォトセンサアレイ ３R ，３L …量子化回路 ４，４′…論理部 ５…距離測定半導体集積回路 １０…右側部分データ抽出手段 １２…右側結像データ記憶部（ＲＡＭ） １４…プリセット付きアップカウンタ（右側部分データ
・アドレスカウンタ） １５…オアゲート １６…プリセット付きダウンカウンタ（データ突き合わ
せ終了検出回路） １８…遅延回路 １９…オアゲート ２０…左側部分データ抽出手段 ２２…左側結像データ記憶部（ＲＡＭ） ２４…プリセット付きアップカウンタ（左側部分データ
・アドレスカウンタ） ３０…ウインドウ移動制御手段 ３１…プリセット付きダウンカウンタ（右側ウインドウ
右端指定回路） ３２…アップカウンタ（左側ウインドウ右端指定回路） ３３…１／２分周回路 ３４…インバータ ４０…相関検定手段 ４２…減算回路 ４４…絶対値化回路 ４６…加算回路 ４８…オアゲート ５０…最大相関検出手段 ５２…比較回路 ５４…相関値レジスタ ５６…アップカウンタ ５８…最高組合せ番号レジスター ６０…検定有効判別手段 ７０…ウインドウ幅調整手段 ７１…逓倍回路（加算回路） ７２…減算回路 ７３，７４…アンドゲート ７５…ウインドウ幅拡張確認回路 ７５ａ…倍数回路 ７５ｂ…比較回路 ８１…減算回路 ８２…倍数回路 ８３…比較回路 ９０…分周比可変分周回路 ＤR …右側結像データ列（最右端セグメントデータＲ0
〜最左端セグメントデータＲn ） ＤL …左側結像データ列（最右端セグメントデータＬ0
〜最左端セグメントデータＬn ） ＷR …右側ウインドウ ＷL …左側ウインドウ ＤRk…右側部分データ列（ウインドウ右端データＲ
n-m-k 〜ウインドウ左端データＲn-k ） ＤLj…左側部分データ列（ウインドウ右端データＬj 〜
ウインドウ左端データＬm+j ） Ｃi …部分データの組合せ ｉ…組合せ番号 Σ（ｉ）…相関関数 σ…最大相関の組合せ番号 ｃ…キャリー信号（突き合わせ終了信号） ｃDL…キャリー遅延信号 ＤＴ…小値検出信号 ＣＫ…クロックパルス ＳＴ…相関検定開始信号 ＥＤ…組合せ終了信号 ＮＧ…測距離不能信号 ＣＷ…ウインドウ幅拡張制御信号 ｗN …ウインドウ幅 ｗ0 …初期ウインドウ幅 ｍ…ウインドウ幅対応値 ｎ…総セグメント数対応値。
・アドレスカウンタ） １５…オアゲート １６…プリセット付きダウンカウンタ（データ突き合わ
せ終了検出回路） １８…遅延回路 １９…オアゲート ２０…左側部分データ抽出手段 ２２…左側結像データ記憶部（ＲＡＭ） ２４…プリセット付きアップカウンタ（左側部分データ
・アドレスカウンタ） ３０…ウインドウ移動制御手段 ３１…プリセット付きダウンカウンタ（右側ウインドウ
右端指定回路） ３２…アップカウンタ（左側ウインドウ右端指定回路） ３３…１／２分周回路 ３４…インバータ ４０…相関検定手段 ４２…減算回路 ４４…絶対値化回路 ４６…加算回路 ４８…オアゲート ５０…最大相関検出手段 ５２…比較回路 ５４…相関値レジスタ ５６…アップカウンタ ５８…最高組合せ番号レジスター ６０…検定有効判別手段 ７０…ウインドウ幅調整手段 ７１…逓倍回路（加算回路） ７２…減算回路 ７３，７４…アンドゲート ７５…ウインドウ幅拡張確認回路 ７５ａ…倍数回路 ７５ｂ…比較回路 ８１…減算回路 ８２…倍数回路 ８３…比較回路 ９０…分周比可変分周回路 ＤR …右側結像データ列（最右端セグメントデータＲ0
〜最左端セグメントデータＲn ） ＤL …左側結像データ列（最右端セグメントデータＬ0
〜最左端セグメントデータＬn ） ＷR …右側ウインドウ ＷL …左側ウインドウ ＤRk…右側部分データ列（ウインドウ右端データＲ
n-m-k 〜ウインドウ左端データＲn-k ） ＤLj…左側部分データ列（ウインドウ右端データＬj 〜
ウインドウ左端データＬm+j ） Ｃi …部分データの組合せ ｉ…組合せ番号 Σ（ｉ）…相関関数 σ…最大相関の組合せ番号 ｃ…キャリー信号（突き合わせ終了信号） ｃDL…キャリー遅延信号 ＤＴ…小値検出信号 ＣＫ…クロックパルス ＳＴ…相関検定開始信号 ＥＤ…組合せ終了信号 ＮＧ…測距離不能信号 ＣＷ…ウインドウ幅拡張制御信号 ｗN …ウインドウ幅 ｗ0 …初期ウインドウ幅 ｍ…ウインドウ幅対応値 ｎ…総セグメント数対応値。
Claims (3)
- 【請求項１】 測距対象に臨んで結像間に視差を作る一
対の結像光学系と、一側の結像光学系による結像の空間
１次元照度分布を電気信号列に変換する一側の光電変換
センサアレイと、他側の結像光学系による結像の空間１
次元照度分布を電気信号列に変換する他側の光電変換セ
ンサアレイと、一側の光電変換センサアレイの電気信号
列から得られる結像データ列のうち一側ウインドウ内に
含まれる一側部分データ列を抽出する一側部分データ抽
出手段と、他側の光電変換センサアレイの電気信号列か
ら得られる結像データ列のうち他側ウインドウ内に含ま
れる他側部分データ列を抽出する他側部分データ抽出手
段と、前記一側ウインドウと前記他側ウインドウの相対
位置をシフト動作するよう制御するウインドウ移動制御
手段と、前記一側部分データ列と前記他側部分データ列
の組合せに対し相関値計算を行う相関検定手段と、前記
相関検定手段から得られる相関関数を基に最大相関の部
分データ列の組合せを検出する最大相関検出手段とを有
する測距装置において、 前記部分データ列の組合せについての相関検定の有効性
を判別する検定有効判別手段と、前記検定が無効のとき
前記ウインドウ幅を逓増又は逓減させるウインドウ幅調
整手段とを備えて成ることを特徴とする測距装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記ウインドウ幅調
整手段は前記ウインドウ幅を逓増するウインドウ幅逓増
手段であること特徴とする測距装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、前記部
分データ抽出手段は、前記結像データを間引き抽出する
間引き抽出手段であることを特徴とする測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25491395A JP3291998B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25491395A JP3291998B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0996524A true JPH0996524A (ja) | 1997-04-08 |
| JP3291998B2 JP3291998B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=17271599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25491395A Expired - Fee Related JP3291998B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3291998B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6046795A (en) * | 1998-01-28 | 2000-04-04 | Fuji Electric Co., Ltd. | Distance measuring instrument |
| JP2006090896A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Fuji Heavy Ind Ltd | ステレオ画像処理装置 |
| JP2007298347A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Tokyo Keiso Co Ltd | 超音波流量計 |
| JP2009293971A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Fujifilm Corp | 距離測定装置および方法並びにプログラム |
| JP2009293970A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Fujifilm Corp | 距離測定装置および方法並びにプログラム |
-
1995
- 1995-10-02 JP JP25491395A patent/JP3291998B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6046795A (en) * | 1998-01-28 | 2000-04-04 | Fuji Electric Co., Ltd. | Distance measuring instrument |
| JP2006090896A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Fuji Heavy Ind Ltd | ステレオ画像処理装置 |
| JP4554316B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2010-09-29 | 富士重工業株式会社 | ステレオ画像処理装置 |
| JP2007298347A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Tokyo Keiso Co Ltd | 超音波流量計 |
| JP2009293971A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Fujifilm Corp | 距離測定装置および方法並びにプログラム |
| JP2009293970A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Fujifilm Corp | 距離測定装置および方法並びにプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3291998B2 (ja) | 2002-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4829170A (en) | Digital focus detecting device | |
| US8284261B2 (en) | External ranging image pickup apparatus and ranging method | |
| JPH08248303A (ja) | 焦点検出装置 | |
| JPS605925B2 (ja) | 自動焦点検出装置 | |
| JP2013037166A (ja) | 焦点検出装置及びそれを有するレンズ装置及び撮像装置 | |
| JPH0690357B2 (ja) | ずれ量検出装置 | |
| JPH10160410A (ja) | 測距装置 | |
| JPH10186460A (ja) | カメラの測距装置 | |
| JP3291998B2 (ja) | 測距装置 | |
| JP3343697B2 (ja) | 合焦状態又は被写体距離検出装置 | |
| JPH0875986A (ja) | 焦点検出装置 | |
| US5805939A (en) | Camera arranged with a viewfinder system having an optical axis different from that of a distance measuring device | |
| JP2001004367A (ja) | 測距演算装置 | |
| JP3291996B2 (ja) | 測距装置 | |
| JP3620710B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP2001165622A (ja) | 光学装置 | |
| JP3559638B2 (ja) | 測距装置 | |
| JPH0933248A (ja) | パッシブ三角測量式距離計 | |
| JP2004117296A (ja) | 測距装置及びこれを備えたカメラ | |
| JP2001174694A (ja) | 測距装置 | |
| KR100552608B1 (ko) | 거리 측정 방법 | |
| JP3080862B2 (ja) | 測距装置 | |
| JP2005195671A (ja) | 測距装置 | |
| JP2002014275A (ja) | カメラ | |
| JP2023135500A (ja) | 画像処理装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および記憶媒体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080329 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090329 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |