JPH1062163A - 車間距離測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】先行又は後続の車１３との車間距離ＤＶを簡潔
な処理で確実に求め、且つ後続車の危険接近時に後続車
へ警報を与える。 【解決手段】レンズ１，２の結像面上に夫々、ｍ本のほ
ぼ垂直方向を長手方向とする光センサアレイ３１〜３
ｍ，４１〜４ｍを並列配置した対の受光器３，４を持つ
距離測定装置１２にて、ｍ本の各センサライン上に画素
間隔でｎ個の測定ウィンドウを設定し、距離検出回路６
を介しセンサライン番号と測定ウィンドウアドレスによ
り座標が定まるｍ×ｎ個の点の測定距離を距離信号９と
して検出する。この検出結果を用い白線抽出部７がｍ本
のセンサラインのうち、路面上の白線の像の存在するセ
ンサラインを白線情報１０として検出し、車両抽出部８
が白線像の存在しないセンサラインについての距離検出
回路６の検出結果を用い、車両の存在を調べ車間距離と
車両方向の情報１１を検出出力する。後続車へはブレー
キ灯の点滅等で警告する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ほぼ垂直方向を長
手方向とし、夫々画素間隔でｎ個の測定ウィンドウが設
定されたｍ本の光センサアレイを有する受光器を用いて
得たｍ×ｎ個の距離情報から、路面の白線像を持つ光セ
ンサアレイを検出して車両の存在領域を限定したうえ車
両を確認する簡潔な処理により、先行車または後続車と
の車間距離を確実に求めると共に、後続車との車間距離
及び自車の車速から後続車の危険な接近を判定し、ブレ
ーキライトの点滅等で後続車に警報を与える機能を備え
た車間距離測定装置に関する。

【０００２】なお以下各図において同一の符号は同一も
しくは相当部分を示す。

【０００３】

【従来の技術】従来の車間距離測定装置としては左右の
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２４は従来の車間距離測定装置を示す図である。同図
において、結像レンズ１，２は光軸間隔Ｂを隔てて配置
されている。光センサアレイ３Ａ，４Ａは例えばＣＣＤ
リニアセンサアレイであり、夫々結像レンズ１，２に対
して焦点距離ｆの位置に配置されている。これらの光セ
ンサアレイ３Ａ，４Ａは結像レンズ１，２により各々結
像された対象物１３’の像を像信号３０Ａ，４０Ａに変
換し、信号処理部５に出力する。

【０００４】信号処理部５は増幅器５１，５２、Ａ／Ｄ
変換器５３，５４、記憶装置５５からなる。光センサア
レイ３Ａ，４Ａからの像信号３０Ａ，４０Ａは増幅器５
１，５２により増幅されてＡ／Ｄ変換器５３，５４によ
り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。信号処理部５の出力
側に設けられた距離検出回路６は、マイクロコンピュー
タにより構成されており、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１３’ま
での距離を算出し、距離信号９として外部に出力する。

【０００５】次に、距離算出の原理を図２５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 の座標を夫々
（−ａ_l1−Ｂ／２，−ｆ），（ａ_R1＋Ｂ／２，−ｆ）と
する。ここで、ａ_l1，ａ_R1は図示するように光センサア
レイ３Ａ，４Ａ上の距離である。結像レンズ１の中心点
Ｏ_L の座標は（−Ｂ／２，０）、結像レンズ２の中心点
Ｏ_R の座標は（Ｂ／２，０）であり、対象物１３’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Ｏ_L 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Ｏ_R 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、ΔＭＯ_L ＮとΔＯ_L Ｌ₁ Ｌ₀ ，ΔＭＯ
_R ＮとΔＯ _R Ｒ₁ Ｒ₀ は夫々相似であるから、次の式
（１），（２）が成り立つ。

【０００６】

【数１】 （ｘ＋Ｂ／２）ｆ＝（ａ_l1＋Ｂ／２−Ｂ／２）ｙ ・・・（１）

【０００７】

【数２】 （−ｘ＋Ｂ／２）ｆ＝（ａ_R1＋Ｂ／２−Ｂ／２）ｙ ・・・（２） 式（１），（２）から次の式（３）を得ることができ
る。

【０００８】

【数３】 ｙ＝Ｂ・ｆ／（ａ_l1＋ａ_R1） ・・・（３） この式（３）により、結像位置Ｌ₁ ，Ｒ₁ に関する距離
ａ_l1，ａ_R1がわかれば、対象物１３’までの距離ｙを算
出することができる。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２６の実線に示すよ
うな、左右の像データ３ＡＬ，４ＡＲを、別途設定した
測定ウィンドウの部分について比較し、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３ＡＬを
右に、右の像データ４ＡＲを左に順次シフトしていき、
左右の像データが一致したときのシフト量を検出する。

【０００９】なお、この左右の像データ３ＡＬ，４ＡＲ
の一致度を判定するには、評価関数が用いられる。即ち
評価関数は左右の光センサアレイ３Ａ，４Ａの中に夫々
設定された測定ウィンドウ内の対応する座標（アドレ
ス）に位する画素（この例ではＣＣＤ素子）同士の画素
データの差の絶対値を測定ウィンドウ内の全画素につい
て加算したもので、この左右の測定ウィンドウを順次シ
フト、即ち左の測定ウィンドウは左へシフト（従って左
の像データ３ＡＬは等価的に右にシフトされることにな
る）し、右の測定ウィンドウは右へシフト（従って右の
像データ４ＡＲは等価的に左にシフトされることにな
る）しつつ、この評価関数の値を調べ、この関数値が最
小になるときに左右の像データが一致したと判定する。

【００１０】前述した左右の結像位置Ｌ₁ ，Ｒ₁ に関す
る距離ａ_l1，ａ_R1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ａ_l1，ａ_R1から、対象物１３’ま
での距離ｙを前記の式（３）により算出することができ
る。ここで光センサアレイ長手方向の複数点の従来の測
距原理を図２７を用いて説明する。この場合の距離測定
装置の構成は図２４と全く同様であり、異なるのは各セ
ンサアレイが複数の領域（測定ウィンドウ）に区画され
ることである。図２７では光センサアレイが３つの領域
，，に区画された場合の例を示している。

【００１１】距離測定の対象物Ｏ₁ ，Ｏ₂ ，Ｏ₃ が距離
測定装置の一点鎖線で示された３つの方向、即ち中心線
方向とその両側の角度αの方向とに、夫々距離Ｌ₁ ，Ｌ
₂ ，Ｌ₃ を隔てて位置するものとする。各光センサアレ
イ３Ａ，４Ａの夫々、互いに対となる領域，，
は、夫々対象物Ｏ₁ ，Ｏ₂ ，Ｏ₃ に対応する。換言すれ
ば、各光センサアレイ３Ａ，４Ａの対の領域に同時に
結像するのが中心線の左側の角度αの方向にある対象物
Ｏ₁ に関する像であり、同様に対の領域，に同時に
結像するのが夫々中心線方向、右側の角度αの方向にあ
る対象物Ｏ₂ ，Ｏ₃ に関する像である。そして、各対象
物Ｏ₁ ，Ｏ₂ ，Ｏ₃ までの距離Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ は次の
式（４）〜式（６）によって表される。

【００１２】

【数４】 Ｌ₁ ＝Ｂ・ｆ／（Ｕ２１−Ｕ１１） ・・・（４）

【００１３】

【数５】 Ｌ₂ ＝Ｂ・ｆ／（Ｕ２２＋Ｕ１２） ・・・（５）

【００１４】

【数６】 Ｌ₃ ＝Ｂ・ｆ／（Ｕ１３−Ｕ２３） ・・・（６） なお、これらの式における各距離Ｂ，ｆ，Ｕ１１，Ｕ１
２，Ｕ１３，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ２３は図２７に示す通
りである。各光センサアレイ３Ａ，４Ａの像データに基
づいて、各シフト量（Ｕ２１，Ｕ１１，Ｕ２２，Ｕ１
２，Ｕ１３，Ｕ２３）は距離検出回路６によって求めら
れるから、上記の式（４）〜式（６）によって各距離Ｌ
₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ を求めることができる。

【００１５】このようにして従来方法では、光センサア
レイ内に設定された複数個の各測定ウィンドウ毎の測距
を行い、以下のような技術を用い車両抽出を行うことが
できる。例えば本出願人の先願（便宜上、第１の先願と
いう）になる特願平７−４２４５８号の技術によれば、
夫々ｎ個の測定ウィンドウが割付けられたｍ個のセンサ
アレイの各々のアレイ（配列）のライン（センサライン
という）についてｎ個の測定点を測距し、ｍ×ｎ個の距
離のマトリックス内の距離の度数分布を求めた後、この
距離のマトリックス内において、車の大きさに相当する
距離ブロック領域の移動平均を求め、車両と推定される
対象物を特定しその距離を抽出することができる。

【００１６】また本出願人の別の先願（便宜上、第２の
先願という）になる特開平７−２８０５６３号の技術に
よれば、自車の走行路面上の白線と推定される像までの
距離とその像の幅から白線を認識し、その白線より測距
範囲を決定し、その範囲内にある車両までの距離を検出
することができる。またこのようにして求められた車間
距離が、自車速度及び相対速度より計算される安全車間
距離よりも短い場合、ブザーによる警報等で運転者に注
意を促す機能を持つ車間距離装置は従来よりよく知られ
ており、大型トラックなどの一部ではレーザレーダを距
離測定装置とするものが実用化されている。

【００１７】図２３は自車速度及び相対速度により決定
される安全車間距離の関係図を示す。同図は或る相対速
度での自車速度と安全車間距離との関係を示している。
なお、自車速度をＶ₂ ，先行車の速度をＶ₁ 、先行車の
減速度をα₁ ，自車の減速度をα₂ ，先行車が減速を始
めてから、自車が減速を始めるまでの遅れ時間（空走時
間）をＴ_delay 、余裕距離（両車が完全に停止したとき
の車間距離）をＤ₁ とすると相対速度はＶ₂ ─Ｖ₁ で表
され、安全車間距離Ｄ_safeは次式（７）で表される。

【００１８】

【数７】 Ｄ_safe＝（３／２α₂ ）Ｖ₂ ² −（３／２α₁ ）（Ｖ₁ −α₁ ・Ｔ_delay ）² ＋（Ｖ₂ −Ｖ₁ ）・Ｔ_delay ＋Ｄ₁ ・・・（７） ここでＶ₂ は自車に設けられている車速センサからの車
速信号により与えられ、またＶ₁ は車間距離及び該車速
信号より求められる。Ｄ₁ はある定数として固定であ
る。またＴ_delay ，α₁ ，α₂ は定数値ではあるが、運
転者の運動能力や路面の状況によって異なってくるの
で、これらの要素を加味して決定される必要がある。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の車間距離測定装置には次のような問題がある。図２
８はほぼ垂直方向を長手方向として並設された複数の光
センサアレイのセンサライン内の、車両の像と測定ウィ
ンドウとの関係の不都合時の例を示す。即ち、第１の先
願（特願平７−４２４５８号）の距離測定装置では、こ
の図２８の各ラインにおいて、○印の部分を中心とする
測定ウィンドウを設け距離測定を行っている。車間距離
が長くなるに従い、測定視野上に撮像される車の像は小
さくなり、この図のように場合によっては車両の像が測
定ウィンドウの中心から外れて測定ウィンドウの一部に
不完全に納まる形となり、車両までの距離測定が不正確
になったり、測定困難になることがある。

【００２０】この不都合を防ぐためには、例えば次のよ
うな方法が考えられる。第１は測定ウィンドウ幅を広
げ、ウィンドウの中心に車両が存在しなくとも、ウィン
ドウの端に撮像される車両の像によって車両までの距離
を求めるという方法である。しかしながらこの方法を用
いた場合、同一ウィンドウ内に車両の像と背景や路面の
像との混在が生じ、遠近混在のため距離測定の誤差が大
きくなってしまう。

【００２１】第２は測定ウィンドウ幅を広げずに測定ウ
ィンドウ数ｎを増やすことにより、確実に或るウィンド
ウで車両までの距離を捕らえるという方法である。しか
しながらこの場合、距離データ数が増えるため、度数分
布の抽出や移動平均に多大な処理時間を要してしまい、
処理時間を短くするために処理能力の高いＣＰＵ等が必
要となり、コストアップにつながってしまう。

【００２２】従って、遠近混在による誤差を発生させる
ことなく、なおかつ簡潔な処理によって車両を抽出する
方法が必要になる。車両抽出の処理時間を短縮する方法
としては、前述した第２の先願（特開平７−２８０５６
３号）などの技術により、まず走行路面上の白線を検出
し、その白線より測距範囲を決定し、車両抽出の処理範
囲を絞り込むことが考えられるが、この方法では、仮に
車両抽出の時間は短縮可能となっても、白線を求める
際、画像の像データを用いているため、逆に白線の検出
に時間を要してしまい、トータルとして要求されるサン
プリング周期の短縮にはつながらない。従って、白線抽
出に際しても、画像の像データを用いない、より簡潔な
処理手法が望まれる。

【００２３】さらに、このようにして求められた車間距
離情報などを用いて警報を出す場合も、従来方法では次
のような不都合が生じる。即ち、前述したような車間距
離測定装置が先行車までの車間距離を測定し、安全車間
距離以内に車間距離が狭まった場合、警報音を発すると
いったような従来方法では、一般に警報が頻発するた
め、ともすれば運転者に多大な煩わしさを与え、また警
報が習慣化されてしまう恐れがある。

【００２４】これを防ぐためには前述した式（７）等に
よる警報判定しきい値を適正化し、危険な状況とそうで
ない状況との明確な判定を行い、警報に対する信頼性を
高める必要がある。しかしながら式（７）におけるＴ
_delay ，α₁ ，α₂ といった定数は運転者の能力，運転
に対するくせ，体調，さらには路面のコンディション，
路面の傾き，タイヤの消耗度などさまざまなパラメータ
によって変わり得るものなので、こういった要素を計り
知ることは容易ではなく、たとえ安全な場合でも警報の
発せられる可能性が高くならざるを得ない。従って、運
転者に極力煩わしさを与えることなく、運転者に受け入
れやすく、なおかつ充分な注意を促すことが可能となる
ような車間距離測定装置が必要と考えられる。

【００２５】そこで、この発明は従来の技術が持つ上記
の問題点を解消し、先行車または後続車との車間距離
を、光センサアレイを有する受光器を用いて安定、正確
かつ簡潔に求めると共に、運転者に極力煩わしさを与え
ず、かつ充分な注意を促す警報を与えられるような車間
距離測定装置を提供することを課題とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の車間距離測定装置は、互いに平行な１
対の光軸（ＡＸ）を持つ光学系（結像レンズ１，２）の
各光軸に対応する結像面上に夫々、複数ｍ本のほぼ垂直
方向を長手方向とする光センサアレイ（３１〜３ｍ，４
１〜４ｍ）を所定間隔で並列に配置してなる受光器の１
対（３，４）が光センサアレイの長手方向に配置され、
この対の受光器の光センサアレイの像データ（３１１〜
３１ｍ，４１１〜４１ｍ）から先行車（１３Ａ）又は後
続車（１３Ｂ）までの車間距離（ＤＶ）を求める車間距
離測定装置（距離測定装置１２）において、ｍ本の各光
センサアレイのライン（Λ、以下センサラインという）
上に設定された複数ｎ個の測定ウィンドウ（ＷＤ）によ
って、センサラインの番号と測定ウィンドウのアドレス
により、夫々座標が特定されるｍ×ｎ個の点の測定距離
を（距離信号９として）検出する距離検出手段（距離検
出回路６）と、この距離検出手段の検出結果を用い、ｍ
本の各センサラインのうち、自車の走行路面上の白線
（ＢＬ）の像の存在するセンサラインを（白線情報１０
として）検出する白線検出手段（白線抽出部７）と、こ
の白線検出手段の検出結果より、白線の像の存在しない
センサラインについての前記距離検出手段の検出結果を
用い、車両の存在を調べると共に、少なくとも存在する
車両までの車間距離を（車間距離・車両方向情報１１と
して）検出する車両検出手段（車両抽出部８）とを備え
たものとする。

【００２７】また請求項２の車間距離測定装置は、請求
項１に記載の車間距離測定装置において、前記センサラ
イン上における測定ウィンドウの設定の間隔を、光セン
サアレイの光センサの間隔とする。また請求項３の車間
距離測定装置は、請求項１又は２に記載の車間距離測定
装置において、前記白線検出手段が、各（ライン番号ｉ
（１≦ｉ≦ｍ）の）センサライン上で検出される測定距
離（Ｌ（Ｗ_i ））のうちの測定ウィンドウが最下端とな
る測定距離（Ｌ（Ｗ_i min ））と、その測定ウィンドウ
のアドレス（Ｗ_i min ）とのセンサライン間における相
関を調べることにより白線検出を行うものとする。

【００２８】また請求項４の車間距離測定装置は、請求
項１ないし３の何れかに記載の車間距離測定装置におい
て、前記車両検出手段が、白線の像の存在しない全ての
センサラインについて、各当該の（ライン番号ｉ（１≦
ｉ≦ｍ）の）センサライン上で検出される測定距離（Ｌ
（Ｗ_i ））のうちの測定ウィンドウが最下端となる測定
距離（Ｌ（Ｗ_i min）、以下最近測定距離という）と、
その測定ウィンドウのアドレス（Ｗ_i min 、以下起点ウ
ィンドウアドレスという）から、少なくともこの最近測
定距離に存在し得る車両の高さ（車両の最小高さＨ）に
相当するアドレス（ΔＷup）分上方のアドレス（Ｗ_i u
p）の測定ウィンドウの測定距離（Ｌ（Ｗ_i up））とか
ら、最近測定距離が車両の候補又は路面の何れに対応す
るかを判定し、車両候補に対応すれば、最近測定距離を
車両候補距離（ＬVehicle(i)）、当該のセンサラインを
車両検出候補センサラインとし、路面に対応すれば、起
点ウィンドウアドレスを起点とする上方の各測定ウィン
ドウのアドレスと、そのアドレスに対し予想される路面
までの距離との関係を（路面式ｆ_iroad （Ｗ_i ) とし
て）算出し、この予想される路面までの算出距離と、こ
れに対応する測定距離とを比較して最近測定距離以遠に
おける車両候補の有無を判定し、車両候補が存在すれ
ば、この車両候補の測定距離（Ｌ（Ｗ_i ’min）を車両
候補距離（ＬVehicle(i)）、当該のセンサラインを車両
検出候補センサラインとし、この車両検出候補センサラ
インの最大の番号（Ｌ＃ＭＡＸ）と最小の番号（Ｌ＃Ｍ
ＡＸ）との差が車両候補距離に存在し得る車両の幅（Ｗ
ＩＤＴＨVehiclemax〜ＷＩＤＴＨVehiclemin）に相当す
ることを確認して車両候補を真の車両と判定する。

【００２９】また請求項５の車間距離測定装置は、互い
に平行な１対の光軸を持つ光学系の各光軸に対応する結
像面上に夫々１又は複数の光センサアレイを所定間隔で
並列に配置してなる受光器の１対が光センサアレイの長
手方向に配置され、この対の受光器の光センサアレイの
像データから後続車（１３Ｂ）までの車間距離（ＤＶ）
を求める車間距離測定装置において、この後続車までの
車間距離と（車速センサ１７を介して検出した）自車の
車速（車速信号１８）から、後続車の危険な接近を判定
し、（ＯＮ，ＯＦＦ信号１９を介する）自車ライトの点
滅により後続車に危険を知らせる警報出力判定手段（警
報判定部１６）を備えたものとする。

【００３０】また請求項６の車間距離測定装置は、請求
項５に記載の車間距離測定装置において、前記警報出力
判定手段が、運転者の操作によってブレーキライト（２
２）を開閉するブレーキスイッチ（２１）と並列に接続
されたスイッチ（ＳＷ２０）に対し、オン、オフ信号を
与えるようにする。

【００３１】また請求項７の車間距離測定装置は、請求
項５に記載の車間距離測定装置において、前記警報出力
判定手段が、ブレーキライトとは別の、後続車の運転手
が認識可能な位置に設置されたライト（別ライト２３）
を開閉するスイッチ（ＳＷ２４）に対し、オン、オフ信
号を与えるようにする。

【００３２】本発明の作用は次の如くである。 １）第１発明について：片側の光センサアレイ数（ｍ）
×光センサアレイ内に設定された測定ウィンドウ数
（ｎ）個の距離測定を行い、このｍ×ｎ個の測定距離情
報よりｍ本の光センサアレイのラインのうち白線（像）
の存在するセンサラインを求める。次に白線の存在する
センサライン以外のセンサライン上の前記測定距離情報
より車両抽出を行い、車両までの距離及び車両方向を求
める（請求項１）。

【００３３】また、センサライン上に設定する測定ウィ
ンドウの間隔をセンサ（画素）の間隔とすることによ
り、光センサアレイの長手方向について画素間隔の（連
続した）距離データを取得する（請求項２）。また、各
センサライン上においてアドレスが最下端となる測定ウ
ィンドウの距離データ及びその測定ウィンドウアドレス
を求めたのち、それぞれのデータをライン番号ｉ（１≦
ｉ≦ｍ）におけるL(Ｗ_i min ）及びＷ_i min とおき、こ
のデータのライン間相関を調べることで、白線の存在す
るセンサラインの検出（換言すれば、路面上の白線検
出）を行う（請求項３）。

【００３４】また、この検出された白線の存在するセン
サライン以外の各（ライン番号ｉ（１≦ｉ≦ｍ）の）セ
ンサラインについての前記距離データL(Ｗ_i min ）及び
その測定ウィンドウアドレスＷ_i min が、車両候補
（像）のものか路面（像）のものかを判定後、車両候補
のものであれば、ライン番号ｉのセンサラインは車両検
出候補センサラインとし、他方、路面であれば、測定ウ
ィンドウアドレスＷ_i min より上方の各測定ウィンドウ
アドレスと、そのアドレスに対し予想される路面までの
距離との関係を算出し、この予想される路面までの算出
距離とこれに対応する測定距離とを比較して車両候補の
存在を調べ、車両候補が存在する場合、ライン番号ｉの
センサラインは車両検出候補センサラインとし、上記の
車両検出候補センサラインのライン番号の最大値と最小
値との差が車両の幅に対応するとき、車両候補を真の車
両とする（請求項４）。 ２）第２発明について：後続車までの車間距離を測定
し、この車間距離情報と車速センサからの車速信号に基
づいて後続車が危険接近した場合に、自車ライトの点滅
により後続車に危険を知らせる（請求項５）。この場
合、運転者がブレーキを踏んでいなくとも自車のブレー
キライトを点滅させ後続車に危険を知らせたり（請求項
６）、運転者がブレーキを踏んでいるいないに関わら
ず、後続車の運転手が認識可能な位置に設置された、ブ
レーキライトとは別のライト点滅させ後続車に危険を知
らせたりする（請求項７）。

【００３５】

【発明の実施の形態】

〔実施の形態１〕まず、図１ないし図１８を用いて第１
発明に基づく車間距離測定方式を説明する。図１は第１
発明の実施例としての車間距離測定装置の構成を示すブ
ロック図である。同図において、車間距離を測定すべき
車両１３が図示されていない自車両と同一の車線を走行
している。

【００３６】結像レンズ１、２は光軸間隔Ｂを隔てて配
置され、受光器３，４は焦点距離ｆ（便宜上、図示せ
ず）の位置に配置される。受光器３は、光軸に対して垂
直な平面内に平行に、且つ長手方向がほぼ垂直方向とな
るように配設されたｍ本の光センサアレイ３１〜３ｍか
らなり、同様に受光器４も、光軸に対して垂直な平面内
に平行に、且つ長手方向がほぼ垂直方向となるように配
設されたｍ本の光センサアレイ４１〜４ｍからなり、３
１と４１、３ｉと４ｉ、３ｍと４ｍが同一の視野を有す
るように並設されている。

【００３７】結像レンズ１により結像された対象物の像
は、受光器３の光センサアレイ３１〜３ｍにより像信号
３０１〜３０ｍ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４
１〜４ｍにより像信号４０１〜４０ｍに変換され、夫々
信号処理部５に出力される。信号処理部５は、増幅器５
１１〜５１ｍ及び５２１〜 ５２ｍ、Ａ／Ｄ変換器５３
１〜５３ｍ及び５４１〜５４ｍ、記憶装置５５からな
り、 受光器３の光センサアレイ３１〜３ｍからの像信
号３０１〜３０ｍは増幅器５１１〜５１ｍにより増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換器５３１〜５３ｍによりデジタルデータ
に変換されて像データ３１１〜３１ｍとして記憶装置５
５に出力される。

【００３８】同様に、受光器４の光センサアレイ４１〜
４ｍからの像信号４０１〜４０ｍは増幅器５２１〜５２
ｍにより増幅され、Ａ／Ｄ変器器５４１〜５４ｍにより
デジタルデータに変換されて像データ４１１〜４１ｍ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、記
憶装置５５に記憶された左右の像データの３１１と４１
１、３１ｉと４１ｉ、３１ｍと４１ｍから各光センサア
レイ３１と４１、３ｉと４ｉ、３ｍと４ｍの視野内の測
定ウィンドウ毎の対象物又はその一部までの距離を算出
する。

【００３９】ここで距離検出回路６が光センサアレイの
長手方向に設定された複数の測定ウィンドウ毎の画像の
距離を評価関数により連続的に求める、簡略で計算量の
少ない演算方法を図１５〜図１８を用いて説明する。従
来の技術の項で説明したように、対象物の距離算出のた
めに式（３）における結像位置（に関する距離）ａ_L1＋
ａ_R1を求める際、左右の像の一致度を表す評価関数を演
算し、その評価関数値が最も小さくなるようなシフト値
よりこの結像位置ａ_L1＋ａ_R1を求める。

【００４０】図１５のΛ（ΛＬ，ΛＲ）は夫々、車間距
離測定装置の受光器３，４上の或る１対の光センサアレ
イを示すセンサラインとする。ここで、右側のセンサラ
インΛＲ上のセンサ画素（及びその画素データ）の配列
を外側（図の右側）から、ＳＲ（０），ＳＲ（１），・
・・，ＳＲ（ｍａｘ）とし、左側のセンサラインΛＬ上
のセンサ画素の配列を内側（図の右側）から、ＳＬ
（０），ＳＬ（１），・・・，ＳＬ（ｍａｘ）とする。
なお、この各センサ画素（及び画素データ）ＳＲ，ＳＬ
に付された括弧内の値はセンサ画素の番号（アドレス）
である。

【００４１】ＷＤ（ＷＤＲ（ｉ），ＷＤＬ（ｉ））は、
夫々センサラインΛＲ，ΛＬの上に設定された、ウィン
ドウアドレス値ｉの対となる測定ウィンドウで、例えば
２０画素のウィンドウ幅ｗを持ち、この対の測定ウィン
ドウ内の右端の画素は、この測定ウィンドウのシフト量
が０のとき、夫々ＳＲ（ｉ）とＳＬ（ｉ）に一致してい
る。

【００４２】測距の際はこの図に示すように、右の測定
ウィンドウＷＤＲ（ｉ）は右方へ、左の測定ウィンドウ
ＷＤＬ（ｉ）は左方へ、夫々順次１画素ずつシフトさせ
ながら次に述べるように評価関数を算出して、左右の画
像が一致するとき（つまり評価関数値が最小になると
き）のシフト量を求める。ＷＤＲ（ｉ＋１）とＷＤＬ
（ｉ＋１）は、夫々センサラインΛＲ上とセンサライン
ΛＬ上に、測定ウィンドウＷＤＲ（ｉ）とＷＤＬ（ｉ）
の左方に隣接して同様に設定された、ウィンドウアドレ
ス値（ｉ＋１）の対となる測定ウィンドウであり、測定
ウィンドウＷＤＲ（ｉ＋１）とＷＤＬ（ｉ＋１）内の右
端の画素は、この測定ウィンドウのシフト量が０のと
き、夫々図外のＳＲ（ｉ＋１）とＳＬ（ｉ＋１）に一致
している。このように本発明では測定ウィンドウＷＤの
設定の間隔はセンサラインΛ上の１センサ（１画素）分
の間隔とする。

【００４３】なお、センサラインΛ上における測定ウィ
ンドウＷＤの設定の範囲は、シフト量が最大のときで
も、測定ウィンドウの幅ｗの領域がセンサラインΛ内に
留まるように、センサラインΛの両端付近は除外され
る。次に評価関数の演算方法を説明する。いま、図１５
のように結像レンズ１，２の夫々の光軸ＡＸからθ方向
にずれた測距方向を、前記した対のウィンドウアドレス
値ｉの測定ウィンドウＷＤＲ（ｉ）とＷＤＬ（ｉ）で測
定するものとし、この位置からの測定ウィンドウのシフ
ト量（画素数で表す）をｊ、測定ウィンドウの幅（画素
数で表す）をｗとおくと、このウィンドウアドレス値
ｉ，シフト量ｊにおける評価関数ｆ（ｉ，ｊ）は下記の
ように示される。

【００４４】

【数８】 ｆ（ｉ，ｊ）＝｜ＳＲ（ｉ−ｊ）−ＳＬ（ｉ＋ｊ）｜ ＋｜ＳＲ（ｉ＋１−ｊ）−ＳＬ（ｉ＋１＋ｊ）｜ ＋｜ＳＲ（ｉ＋２−ｊ）−ＳＬ（ｉ＋２＋ｊ）｜ ・ ・ ＋｜ＳＲ（ｉ＋ｗ−１−ｊ）−ＳＬ（ｉ＋ｗ−１＋ｊ）｜ ・・・（８） また、測定ウィンドウＷＤＲ（ｉ＋１）とＷＤＬ（ｉ＋
１）を用い、連続的に測距方向θを１画素分、つまりウ
ィンドウアドレス値をｉからｉ＋１に、ずらしたときの
評価関数ｆ（ｉ＋１，ｊ）は下記のように示される。

【００４５】

【数９】 ｆ（ｉ＋１，ｊ）＝｜ＳＲ（ｉ＋１−ｊ）−ＳＬ（ｉ＋１＋ｊ）｜ ＋｜ＳＲ（ｉ＋２−ｊ）−ＳＬ（ｉ＋２＋ｊ）｜ ・ ・ ＋｜ＳＲ（ｉ＋ｗ−１−ｊ）−ＳＬ（ｉ＋ｗ−１＋ｊ）｜ ＋｜ＳＲ（ｉ＋ｗ−ｊ）−ＳＬ（ｉ＋ｗ＋ｊ）｜ ・・・（９） 従って、式（８）と（９）から次式（１０）の関係が得
られる。

【００４６】

【数１０】 ｆ（ｉ＋１，ｊ）＝ｆ（ｉ，ｊ） −｜ＳＲ（ｉ−ｊ）−ＳＬ（ｉ＋ｊ）｜ ＋｜ＳＲ（ｉ＋ｗ−ｊ）−ＳＬ（ｉ＋ｗ＋ｊ）｜ ・・・（１０） 図１６（Ａ）はウィンドウアドレス値ｉにおける評価関
数ｆ（ｉ，ｊ）とシフト量ｊとの関係の例を示し、同図
（Ｂ）はウィンドウアドレス値ｉ＋１における評価関数
ｆ（ｉ＋１，ｊ）とシフト量ｊとの関係の例を示す。こ
のように図１６（Ａ）のような或るウィンドウアドレス
値ｉでの評価関数を利用して式（１０）を用い、同図
（Ｂ）のようなウィンドウアドレス値ｉ＋１での評価関
数を簡単に計算することができる。

【００４７】従って光センサアレイ長手方向の複数の測
定ウィンドウ毎の測距演算をウィンドウアドレス順に連
続的に行う場合、式（１０）を用いることによって計算
量を少なくすることが可能である。図１６（Ａ），
（Ｂ）における夫々の評価関数が最小となるようなシフ
ト量が結像位置であり、式（３）における結像位置ａ_L1
＋ａ_R1は、実際は図１６のように得られたシフト量に温
度特性、組立て誤差等の定数値を加えたものとして表さ
れる。またこの最小となるようなシフト量は補間計算等
により実数値として求められるものである。

【００４８】以上のようにして図１７のように本発明の
車間距離測定装置を車載した場合は、各センサラインに
ついて図１８に横軸をウィンドウアドレス、縦軸を測定
距離として示すような連続的な距離情報を得ることが可
能である。図１に戻り、このようして距離検出回路６に
より得られた距離情報は距離信号９として白線抽出部７
に送られる。

【００４９】図２と、これに続く図３は、この白線抽出
部７が各センサライン毎の距離情報から白線候補データ
を検出する処理を示すフローチャートで、Ｓ１〜Ｓ１５
はそのステップを示す。また、図４は垂直方向を長手方
向とするｍ本のセンサラインΛが路面上の白線ＢＬと先
行車１３Ａの像を捕らえた例を示し、図５は図４のライ
ン番号ｉのセンサラインΛ（Λｉとする）上のウィンド
ウアドレスＷ_i 別の測定距離の例を示す。次に図４，図
５を参照しつつ、図２と図３の処理フローを説明する。

【００５０】図４において、ほぼ垂直方向を長手方向と
する光センサアレイの、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．ｍのライン番
号（ラインＮｏ．とも略記）が付されたｍ本のセンサラ
インΛの夫々は、距離検出回路６によって求められた、
画素間隔の連続した距離情報を持ち、例えばこの図４の
ような画像を捕らえた場合、ラインＮｏ．ｉのセンサラ
インΛｉ上では、横軸をウィンドウアドレスＷ_i （但
し、この添字のｉはラインＮｏ．のｉを指す）とし、縦
軸をウィンドウアドレスＷ_i に対応する測定距離Ｌ（Ｗ
_i ）とする、図５のような距離測定結果を得ることがで
きる。

【００５１】ここで、ラインＮｏ．ｉのセンサライン上
には路面上の白線ＢＬがかかっており、仮に白線より手
前側の路面に模様が存在しないとすれば、一般にコント
ラストの高い白線の距離の出現するウィンドウアドレス
は最小ウィンドウアドレスＷ _i min で表される。ここで
は、その最小ウィンドウアドレスＷ_i min の測定ウィン
ドウで測定された距離をＬ（Ｗ_i min ）とする。

【００５２】そして、このような操作を全てのセンサラ
インΛｉ（ｉ＝１〜ｍ）について行い、まず各ラインＮ
ｏ．毎に白線ＢＬの候補となりうるデータＷ_i min ，Ｌ
（Ｗ _i min ）を抽出する（図２，Ｓ１〜Ｓ４）。次に、
これらのデータＷ_i min ，Ｌ（Ｗ_i min ）のセンサライ
ン間の相関を調べることにより白線ＢＬのライン全体を
抽出する。即ち、ｍ本の各センサラインΛｉ毎に（つま
り、ラインＮｏ．のパラメータをｉとしたとき、ｉ＝１
〜ｍについて）白線フラグｆ_BL（ｉ）なるものを設け、
まずこれを０とおき初期化しておく（図２，Ｓ５）。

【００５３】もし白線ＢＬが存在するのであれば、図４
においてラインＮｏ．ｉ値を１からｍに向かって１つづ
つ増やしながら、最小ウィンドウアドレスＷ_i min と、
これに対応する測定距離Ｌ（Ｗ_i min ）とを調べた場
合、この２つは共に単調に（つまり順番に）増加してい
く筈である。また逆にラインＮｏ．ｉ値をｍから１に向
かって１つづつ減らしながらＷ_i min と、Ｌ（Ｗ_i min
）を調べた場合も、この２つはともに順番に増加して
いく筈である。ここでは前者の場合の判定を図３のフロ
ーに示されるように、以下の式（１１）を用いて行って
いる。即ち、

【００５４】

【数１１】 Ｌ（Ｗ_i+2 min ）＞Ｌ（Ｗ_i+1 min ）＞Ｌ（Ｗ_i min ）、かつ Ｗ_i+2 min ＞Ｗ_i+1 min ＞Ｗ_i min ・・・（１１） が成り立つ場合、ラインＮｏ．ｉ及びラインＮｏ．ｉ＋
１のセンサライン上に白線があるとみなし、これらのラ
インＮｏ．に対応する白線フラグｆ_BL（ｉ）及びｆ
_BL（ｉ＋１) を１とする（図３、Ｓ７，Ｓ８）。そして
この処理を全てのセンサラインについて行う（図３、Ｓ
６，Ｓ９，Ｓ１０）。

【００５５】また後者の場合の判定は図３のフローに示
されるように以下の式（１２）を用い行っている。即
ち、

【００５６】

【数１２】 Ｌ（Ｗ_i-2 min ）＞Ｌ（Ｗ_i-1 min ）＞Ｌ（Ｗ_i min ）、かつ Ｗ_i-2 min ＞Ｗ_i-1 min ＞Ｗ_i min ・・・（１２） が成り立つ場合、ラインＮｏ．ｉ及びラインＮｏ．ｉ−
１のセンサライン上に白線があるとみなし、これらのラ
インＮｏ．に対応する白線フラグｆ_BL（ｉ）及びｆ
_BL（ｉ−１) を１とする（図３、Ｓ１２，Ｓ１３）。そ
してこの処理を全てのセンサラインについて行う（図
３、Ｓ１１，Ｓ１４，Ｓ１５）。

【００５７】図１に戻り、このようして白線抽出部７に
より得られた白線情報１０は車両抽出部８に送られる。
図６とこれに続く図７は車両抽出部８が各センサライ
ンごとの距離情報から車両候補データを検出する処理を
示すフローチャートで、Ｓ２１〜Ｓ３７はこの図６，図
７のステップを示す。また、図８は同じく車両抽出部８
がセンサライン間の相関により車両を検出する処理を示
すフローチャートで、Ｓ４１〜Ｓ５１はこの図８のステ
ップを示す。

【００５８】図９は図６〜図８の説明図、図１０〜図１
４は図６，７の説明図である。そして、図９は垂直方向
を長手方向とする光センサアレイのｍ本のセンサライン
が路面上の白線と先行車の像を捕らえた例を示し、図１
０は距離測定装置と車両後部の形状との関係を示す側面
図、図１１は車両抽出時におけるセンサライン上のウィ
ンドウアドレス別の測定距離の例を示す図、図１２は複
数のセンサライン上における路面の白線及び継ぎ目等の
模様と車両の像を示す図、図１３は路面と車両の像を持
つセンサライン上のウィンドウアドレス別の測定距離及
び路面式の例を示す図、図１４は距離測定装置と路面及
び車両検出用路面との関係を示す模式図である。

【００５９】次に図９〜図１４を参照しつつ、図６〜図
８を用いて車両抽出部８の動作を説明する。まず図６の
フローに示されるように白線フラグｆ_BL（ｉ）が０であ
るような、つまり、白線が検出されなかった各センサラ
インにおいて、そのセンサライン内に車両の候補となり
得る距離データが存在するかどうかの判定を行う。

【００６０】即ち、或るラインＮｏ．ｉのセンサライン
上に白線がなかった場合（図６、Ｓ２２，分岐Ｙ）、こ
のセンサラインにおける最小ウィンドウアドレスＷ_i mi
n と、これに対応する測定距離Ｌ（Ｗ_i min ）のデータ
は白線以外の路面の模様を捕らえてこの模様までを測距
したデータであるか、或いは車両の一部、恐らくは車両
ボディの下縁部分の測距データであると考えられる。

【００６１】そこで、この何れであるかを、同じＮｏ．
ｉのセンサライン上で最小ウィンドウアドレスＷ_i min
より或るウィンドウアドレス分、上方（空側）に離れた
ウィンドウアドレスＷ_i up以降の測定ウィンドウに測定
距離Ｌ（Ｗ_i min ）とほぼ同等の距離（この場合、Ｌ
（Ｗ_i min ）±ΔＬ(Vehicle) に納まるような距離、但
し車両誤差長ΔＬ(Vehicle) は後述の式（１４）参照）
が存在するか否かで判定する（図６、Ｓ２３，Ｓ２
４）。

【００６２】その理由は、図９，図１０に示されるよう
に、車のような障害物は路面に垂直に或る高さ以上存在
しているため、最小ウィンドウアドレスＷ_i min より車
両の最小高さ分上方のウィンドウアドレスＷ_i upにおい
ても測定距離Ｌ（Ｗ_i min ）とほぼ同等の距離Ｌ（Ｗ_i
up）が出現し、逆に測定距離Ｌ（Ｗ_i min ）の位置に車
両が存在しない場合、Ｗ_i min より車両の最小高さ分上
方のウィンドウアドレスＷ_i upでは図１０のＬ’（Ｗ_i
up）の距離となり、Ｌ（Ｗ_i min ）≒Ｌ’（Ｗ _i up）と
はならないためである。

【００６３】図１１は測定距離Ｌ（Ｗ_i min ）の位置に
車両候補の障害物が存在すると判定されるときの、最小
ウィンドウアドレスＷ_i min を起点とする上方の、Ｗ_i
up以降のウィンドウアドレスまでを含めた各ウィンドウ
アドレスＷ_i と測定距離Ｌ（Ｗ_i ）との関係の例を示
す。ここで、図６のフローにおける上記の判定に関わる
ウィンドウアドレスＷ_i up及び車両誤差長ΔＬ(Vehicl
e) の夫々の算出式（１３）及び（１４）は下記に示さ
れる。

【００６４】

【数１３】 Ｗ_i up＝Ｗ_i min ＋ΔＷup ・・・（１３） 但し、 ΔＷup＝〔Ｈ・ｆ／（ｐ・Ｌ（Ｗ_i min ））〕＋ｗ ここに、 Ｈ：低め側に余裕をみた車両の最小高さ（図１０参照） ｆ：レンズの焦点距離 ｐ：センサアレイの画素ピッチ ｗ：測定ウィンドウの画素数で表した幅

【００６５】

【数１４】 ΔＬ(Vehicle) ＝ΔＬ凹凸 ＋（ｐ／Ｂ・ｆ）・ΔＡＦ・〔Ｌ（Ｗ_i min ）〕² ・・・（１４） 但し、 ΔＡＦ：センサアレイ上での結像位置の（垂直方向の）
誤差 Ｂ：光軸間隔 ΔＬ凹凸：車の側面から眺めたときの凹凸（図１０参
照） なお、この式（１４）の右辺第２項は光センサアレイの
製作上のバラツキに基づく誤差の項である。

【００６６】このようにして白線の存在しないセンサラ
インの最下端の画像についての最小ウィンドウアドレス
Ｗ_i min ，その測定距離Ｌ（Ｗ_i min ）のデータが車両
の候補のデータと判定されれば（図６、Ｓ２４，分岐
Ｙ）、そのラインＮｏ．ｉは車両の候補に関わるライン
Ｎｏ．であるとし、ラインＮｏ．ｉにおける車両までの
距離Ｌ（Ｗ_i min ）を改めて、ＬVehicle(i)＝Ｌ（Ｗ_i
min ）とおく（図７、Ｓ２７）。そして、この処理を白
線の存在しない全てのセンサラインについて行う（図
７、Ｓ２８，Ｓ２９）。

【００６７】一方で白線の存在しないセンサラインの最
下端の画像についての前記Ｗ_i min，Ｌ（Ｗ_i min ）の
データが車両の候補のデータでない、即ち図１２に示す
ような路面の継ぎ目等の模様ＲＰであると判定された場
合（図６、Ｓ２４，分岐Ｎ）、図１３の細い曲線で示す
ような、Ｎｏ．ｉのセンサライン上でのウィンドウアド
レスＷ_i を変数とする路面の距離としての路面式ｆ
_iroad （Ｗ_i ) を下式（１５）によって求める（図７、
Ｓ３１）。

【００６８】

【数１５】 ｆ_iroad （Ｗ_i ) ＝Ｈ₀ ／〔ｆ（Ｗ_i ) ＋ｔａｎ（θ_road）〕 ・・・（１５） 但し、 ｆ（Ｗ_i )＝ｔａｎ〔θ_attach＋ｔａｎ^-1（（Ｗ_i cen
−Ｗ_i ) ・ｐ／ｆ）〕 θ_attach：センサ取付け仰角（図１４参照） Ｗ_i cen ：Ｎｏ．ｉのセンサラインの中心のウィンドウ
アドレス Ｈ₀ ：距離測定装置の路面からの取付け高さ（図１
４参照） θ_road ：次式で示される路面の角度（図１４参照） θ_road＝ｔａｎ^-1〔（Ｈ₀ ／Ｌ（Ｗ_i min ））−ｔａｎ
（θ_Wimin ）〕 θ_Wimin ：次式で示される、最小ウィンドウアドレスＷ
_i min の測距方向が水平方向に対してなす角 θ_Wimin ＝θ_attach＋ｔａｎ^-1（（Ｗ_i cen −Ｗ_i min
) ・ｐ／ｆ） 次に、式（１５）によって与えられる路面式ｆ
_iroad （Ｗ_i ) より、車両抽出用路面式ｆ
_idete （Ｗ_i ) を作成する（図７、Ｓ３２）。この車両
抽出用路面式は下記の式（１６）のように与えられる。

【００６９】

【数１６】 ｆ_idete （Ｗ_i ) ＝Ｈ₀ ／〔ｆ（Ｗ_i ) ＋ｔａｎ（θ_dete）〕 ・・・（１６） 但し、 θ_dete＝θ_road＋β：車両抽出用路面角度（βは定数） この車両抽出用路面式ｆ_idete （Ｗ_i ) は図１３の太い
曲線で示される式で、実際の路面角度よりも角度βだけ
上り坂となっている仮想路面を想定することによって車
両を検知しようとする式である。図１４の点線で表され
る路面がこの仮想路面すなわち車両抽出用路面である。
この車両抽出用路面と交差するウィンドウアドレス
Ｗ_i ’min は図１３及び図１４に示され、ウィンドウア
ドレスＷ_i ごとの実測距離をＬ（Ｗ_i ）としたとき、下
式（１７）を満たす最小ウィンドウアドレスとして求め
られる。同時にその最小ウィンドウアドレスにおける距
離Ｌ（Ｗ_i ’min ）も検出される（図７、Ｓ３３）。

【００７０】

【数１７】 ｆ_idete （Ｗ_i ) ≧Ｌ（Ｗ_i ） ・・・（１７） このウィンドウアドレスＷ_i ’min のデータは路面に垂
直に存在する何らかの障害物に関わるデータと考えられ
るが、この障害物が車両の候補となりうるかを次に確認
する。まず路面式ｆ_iroad （Ｗ_i ) （即ち、図１３の細
い曲線）上の距離がＬ（Ｗ_i ’min ）に等しいウィンド
ウアドレスを求め、これをＷ_i downとし、またＷ_i down
とＬ（Ｗ_i ’min ）よりウィンドウアドレスＷ_i upを求
める。これは式（１３）と同様に次式（１８）にて求め
られる。

【００７１】

【数１８】 Ｗ_i up＝Ｗ_i down＋ΔＷup ・・・（１８） 但し、 ΔＷup＝〔Ｈ・ｆ／（ｐ・Ｌ（Ｗ_i ’min ））〕＋ｗ 図１４に示すようにＷ_i downは車両の下端部分のウィン
ドウアドレスであり、Ｗ_i upは車両の上側部分のウィン
ドウアドレスを表す。前述したようにここでも仮に車両
の下端からある高さ分上方のアドレスＷ_i up以降にＬ
（Ｗ_i ’min ）±ΔＬ(Vehicle) に納まる測距距離が存
在すれば、Ｎｏ．ｉのセンサラインは車両存在候補のセ
ンサラインと考えてよい。ここでΔＬ(Vehicle) は式
（１４）のＬ（Ｗ_i min ）＝Ｌ（Ｗ_i ’min ）とおくこ
とで求められる（図７、Ｓ３４〜Ｓ３６）。

【００７２】このようにしてＷ_i ’min が車両候補のウ
ィンドウアドレスと判定されればＮｏ．ｉのセンサライ
ンは車両の存在候補のセンサラインとなり、ラインＮ
ｏ．ｉのセンサラインでの車両までの距離ＬVehicle(i)
＝Ｌ（Ｗ_i ’min ）とおくことが可能である（図７、Ｓ
３７）。そして、ステップＳ３１〜Ｓ３７の処理を車両
存在候補のセンサラインの全てについて行う（図７、Ｓ
２８，Ｓ２９）。

【００７３】このようにして、図７の前記ステップＳ２
７及びＳ３７にて、各センサラインについて車両までの
距離候補値ＬVehicle(i)が抽出されたのち、図８の処理
により、ライン間相関による車両抽出を行う。次に図８
の手順を説明する。まずＬVehicle(i)のうち最小のデー
タをＬＤＥＴとおく（図８、Ｓ４１，Ｓ４２）。また下
式（１９）によってΔＬＤＥＴの値を求めると共に、下
式（２０），（２１）によって夫々、車両の像内に含ま
れるべきラインの数の最小値ＬminＬＤＥＴと最大値Ｌm
ax ＬＤＥＴを求める（図８、Ｓ４３）。

【００７４】

【数１９】 ΔＬＤＥＴ＝（ｐ／Ｂ・ｆ）・ΔＡＦ・（ＬＤＥＴ）² ・・・（１９）

【００７５】

【数２０】 Ｌmin ＬＤＥＴ＝ＷＩＤＴＨVehiclemin・ｆ／（ＬＤＥＴ・ＬＰ） ・・・（２０）

【００７６】

【数２１】 Ｌmax ＬＤＥＴ＝ＷＩＤＴＨVehiclemax・ｆ／（ＬＤＥＴ・ＬＰ） ・・・（２１） 但し、 ＷＩＤＴＨVehiclemin：車両最小幅 ＷＩＤＴＨVehiclemax：車両最大幅 ＬＰ：センサアレイライン間のピッチ 次に、ＬVehicle(i)のうち、ＬＤＥＴ±ΔＬＤＥＴの距
離範囲内にあるデータを同一車両データと判断し、この
ときこの条件を満たすラインの最小番号をＬ＃ＭＩＮ、
ラインの最大番号をＬ＃ＭＡＸとする（図８、Ｓ４４，
Ｓ４５）。

【００７７】ここでＬ＃ＭＩＮ、Ｌ＃ＭＡＸ、及び式
（１９）〜（２１）より、次式（２２）の条件が満たさ
れれば、（図８、Ｓ４６，分岐Ｙ）、このデータは車両
としての条件を満たしているため車両と判断し、条件を
満たすセンサラインのＬVehicle(i)の平均値を車間距離
ＤＩＳＴVehicle （ＤＶとも略記）とおく（図８、Ｓ４
７）。

【００７８】

【数２２】 Ｌmin ＬＤＥＴ≦Ｌ＃ＭＡＸ−Ｌ＃ＭＩＮ＋１≦Ｌmax ＬＤＥＴ ・・・（２２） また車両の方向をＡＮＧＬＥVehicle として下式（２
３）のように計算する（図８、Ｓ４８）。

【００７９】

【数２３】 ＡＮＧＬＥVehicle ＝ｔａｎ^-1〔ｐ・（ｌｉｎｅｐｏｓ −ｌｉｎｅｃｅｎｔ）／ｆ〕 ・・・（２３） 但し、 ｌｉｎｅｐｏｓ＝（Ｌ＃ＭＡＸ＋Ｌ＃ＭＩＮ）／２ ｌｉｎｅｃｅｎｔ＝（１＋ｍ）／２ 図９において車１３が、ラインＮｏ．が中央値であるよ
うなセンサラインΛ上に存在する場合は車両方向ＡＮＧ
ＬＥVehicle は０°、同じくラインＮｏ．ｍ側のセンサ
ライン上に存在する場合は車両方向ＡＮＧＬＥVehicle
は（＋）、同じくラインＮｏ．１側のセンサライン上に
存在する場合は車両方向ＡＮＧＬＥVehicle は（−）で
表される。

【００８０】図８の処理のステップＳ４６で仮に車両と
判定できなかった場合（分岐Ｎ）、ＬVehicle(i)のうち
２番目に小さいデータをＬＤＥＴと置き直し、上記と同
様の手順により判定を行う。このようにして車両が抽出
できない間はＬVehicle(i)の小さいものから順次ＬＤＥ
Ｔを置き直し、同様の判定を行い、車両抽出を行ってい
く（図８、Ｓ４９〜Ｓ５１）。

【００８１】以上のようにして図１において車両抽出部
８、従って距離測定装置１２は車間距離・車両方向情報
１１を出力することが可能である。 〔実施の形態２〕上記した第１発明等によって先行車ま
たは後続車までの車間距離や車両方向の情報が求められ
るが、これらの情報をより有効に警報として生かすため
の警報装置との接続に関わる第２発明の実施例を図１９
〜図２２を用いて説明する。

【００８２】（実施例１）図１９は第２発明の第１の実
施例としての先行車と後続車を示す側面図、図２０は同
じく先行車の警報装置の接続図である。この両図を説明
すると、距離測定装置１２は先行車１５の後部に取り付
けられ、後続車１３Ｂまでの少なくとも車間距離ＤＶを
測定している。また距離測定装置１２は警報判定部１６
と接続され、警報判定部１６に車間距離ＤＶを出力して
いる。

【００８３】警報判定部１６はまた車速センサ１７と接
続され、車速センサ１７より送られてくる自車の車速信
号１８、及び車間距離ＤＶより従来技術の項にある式
（７）などに基づき、後続車が自車速度、相対速度より
決定される安全車間距離以内に迫ってきた場合のみ、車
両のブレーキスイッチ（なおスイッチをＳＷとも略記す
る）２１に並列に接続されたＳＷ２０にＯＮ、ＯＦＦ指
令を繰り返し与え、ブレーキライト２２を点滅させる。

【００８４】このようにして先行車１５の運転手がブレ
ーキを踏んでいなくて、ブレーキＳＷ２１がＯＮされて
いない場合でも、後続車１３Ｂにブレーキライト２２の
点滅をもって注意を促すことが可能である。 （実施例２）図２１は第２発明の第２の実施例としての
先行車と後続車を示す側面図、図２２は同じく先行車の
警報装置の接続図である。この実施例の第１の実施例と
の差異は後続車に対する警報用のライトとして、ブレー
キライト２２とは別のライト２３を設け、このライト２
３のＯＮ、ＯＦＦが可能なＳＷ２４に警報判定部１６が
ＯＮ、ＯＦＦ指令を与えるようにした点である。このよ
うな構成にすることで運転車がブレーキを踏む、踏まな
いに関わらず、別のライト２３の点滅をもって後続車に
注意を促すことが可能である。

【００８５】

【発明の効果】第１発明によれば、ほぼ垂直方向を長手
方向とする複数本の光センサアレイの各センサライン上
で複数の測定ウィンドウを画素間隔で設定することによ
り、測定ウィンドウ毎の（アドレスが連続する複数の座
標点の）距離情報を算出し、この距離情報を用いて白線
の存在するセンサラインを検知したうえ、白線の存在し
ないセンサラインの距離情報から車両を抽出し、車間距
離や車両方向を算出するようにし、この際、白線を含む
センサラインの検知、及び車両抽出の際にはいづれも各
センサライン内で候補データの絞り込みを行ってからセ
ンサライン間での相関を調べるようにしたので、取り扱
う情報が最小限になるため、短時間での処理が可能であ
る。

【００８６】また各センサライン上で複数の測定ウィン
ドウを画素間隔で設定しているため、車両が遠方に存在
する場合でも何れかの測定ウィンドウによって確実に捕
らえることが可能である。また白線を含むセンサライン
以外のセンサラインで車両を抽出することで同一レーン
に存在する車両のみを捕らえることが可能となり、警報
対象の障害物（車両）のみを確実に捕らえ、警報の信頼
度を上げるとともに、白線を含むセンサラインでは車両
抽出を行わせないため、処理時間の短縮も可能となる。

【００８７】以上のような点から第１発明により、デー
タの信頼性が高く処理が簡潔な、換言すれば、高価な処
理回路を用いなくとも処理時間が短くコストの安い、車
間距離測定装置を得ることができる。さらに第２発明に
よれば、この車間距離測定装置により後続車の距離を測
定し、危険車間領域にまで近づいた後続車に対し、ブレ
ーキライト等の点滅をもって警報を与えるようにしたの
で、音などの警報と異なり、運転者に煩わしさを与えな
い形での警報が可能となり、運転者が受け入れ易い安全
装置が得られるため、交通事故の低減，防止へと寄与す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の実施例としての要部の構成を示すブ
ロック図

【図２】図１の白線抽出部の処理手順の前半部分を示す
フローチャート

【図３】図１の白線抽出部の処理手順の後半部分を示す
フローチャート

【図４】図１の白線抽出部の処理を説明するための、複
数のセンサライン上における路面の白線と車両の像を示
す図

【図５】図１の白線抽出部の処理を説明するための、セ
ンサライン上のウィンドウアドレス別の測定距離の例を
示す図

【図６】図１の車両抽出部における各センサライン上の
車両候補データ検出処理の手順の前半部分を示すフロー
チャート

【図７】図１の車両抽出部における各センサライン上の
車両候補データ検出処理の手順の後半部分を示すフロー
チャート

【図８】図１の車両抽出部における各センサライン間の
相関検査による車両検出処理の手順を示すフローチャー
ト

【図９】図１の車両抽出部の処理を説明するための、複
数のセンサライン上における路面の白線と車両の像を示
す図

【図１０】図１の車両抽出部の処理を説明するための、
距離測定装置と車両後部の形状との関係を示す側面図

【図１１】図１の車両抽出部の処理を説明するための、
車両候補抽出時におけるセンサライン上のウィンドウア
ドレス別の測定距離の例を示す図

【図１２】図１の車両抽出部の処理を説明するための、
複数のセンサライン上における路面の白線及び継ぎ目等
の模様と車両の像を示す図

【図１３】図１の車両抽出部の処理を説明するための、
路面と車両の像を持つセンサライン上のウィンドウアド
レス別の測定距離及び路面式の例を示す図

【図１４】図１の車両抽出部の処理を説明するための、
距離測定装置と路面及び車両検出用路面との関係を示す
模式図

【図１５】光センサアレイの長手方向の複数点を連続的
に測定するための測定原理を示す図

【図１６】光センサアレイの長手方向の複数点を連続的
に測定するときの評価関数を示す図

【図１７】光センサアレイの長手方向の複数点を連続的
に測定するときの距離測定装置の車載例を表す図

【図１８】図１７の距離測定装置で得られる距離情報を
表す図

【図１９】第２発明の第１の実施例としての先行車と後
続車との関係を示す側面図

【図２０】同じく警報装置の構成を示すブロック回路図

【図２１】第２発明の第２の実施例としての先行車と後
続車との関係を示す側面図

【図２２】同じく警報装置の構成を示すブロック回路図

【図２３】ある相対速度での自車速度と安全車間距離の
関係を示す図

【図２４】従来の車間距離測定装置の構成図

【図２５】図２４の距離算出の原理を示す図

【図２６】図２４の距離検出回路の動作原理を示す図

【図２７】従来の光センサアレイ長手方向の複数点の測
距原理を示す図

【図２８】従来の車間距離測定装置による車両抽出の不
備を示す図

【符号の説明】

１，２ 結像レンズ ３，４ 受光器 ３１〜３ｍ，４１〜４ｍ 光センサアレイ Λ（Λｉ，ΛＬ，ΛＲ） センサライン ＡＸ 光軸 ＷＤ（ＷＤＬ，ＷＤＲ） 測定ウィンドウ ５ 信号処理部 ６ 距離検出回路 ７ 白線抽出部 ８ 車両抽出部 ９ 距離信号 １０ 白線情報 １１ 車間距離・車両方向情報 ＤＶ 車間距離 １２ 距離測定装置 １３ 車 １３’ 対象物 １３Ａ 先行車 １３Ｂ 後続車 １６ 警報判定部 １７ 車速センサ １８ 車速信号 １９ ＯＮ，ＯＦＦ信号 ２０ ＳＷ ２１ ブレーキＳＷ ２２ ブレーキライト ２３ 別ライト ２４ ＳＷ ３０１〜３０ｍ，４０１〜４０ｍ 像信号 ３１１〜３１ｍ，４１１〜４１ｍ 像データ（光量分
布データ） ５３１〜５３ｍ，５４１〜５４ｍ Ａ／Ｄ変換器 ５５ 記憶装置 ＲＰ 路面の継ぎ目等の模様

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３８０ 15/64 Ｍ (72)発明者 岡部 明彦 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 薄田 隆行 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに平行な１対の光軸を持つ光学系の各
   光軸に対応する結像面上に夫々、複数ｍ本のほぼ垂直方
   向を長手方向とする光センサアレイを所定間隔で並列に
   配置してなる受光器の１対が光センサアレイの長手方向
   に配置され、この対の受光器の光センサアレイの像デー
   タから先行車又は後続車までの車間距離を求める車間距
   離測定装置において、 ｍ本の各光センサアレイのライン（以下センサラインと
   いう）上に設定された複数ｎ個の測定ウィンドウによっ
   て、センサラインの番号と測定ウィンドウのアドレスに
   より、夫々座標が特定されるｍ×ｎ個の点の測定距離を
   検出する距離検出手段と、 この距離検出手段の検出結果を用い、ｍ本の各センサラ
   インのうち、自車の走行路面上の白線の像の存在するセ
   ンサラインを検出する白線検出手段と、 この白線検出手段の検出結果より、白線の像の存在しな
   いセンサラインについての前記距離検出手段の検出結果
   を用い、車両の存在を調べると共に、少なくとも存在す
   る車両までの車間距離を検出する車両検出手段とを備え
   たことを特徴とする車間距離測定装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の車間距離測定装置におい
   て、前記センサライン上における測定ウィンドウの設定
   の間隔を、光センサアレイの光センサの間隔としたこと
   を特徴とする車間距離測定装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の車間距離測定装置
   において、前記白線検出手段が、各センサライン上で検
   出される測定距離のうちの測定ウィンドウが最下端とな
   る測定距離と、その測定ウィンドウのアドレスとのセン
   サライン間における相関を調べることにより白線検出を
   行うことを特徴とする車間距離測定装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし３の何れかに記載の車間距
   離測定装置において、前記車両検出手段が、白線の像の
   存在しない全てのセンサラインについて、各当該のセン
   サライン上で検出される測定距離のうちの測定ウィンド
   ウが最下端となる測定距離（以下最近測定距離という）
   と、その測定ウィンドウのアドレス（以下起点ウィンド
   ウアドレスという）から、少なくともこの最近測定距離
   に存在し得る車両の高さに相当するアドレス分上方のア
   ドレスの測定ウィンドウの測定距離とから、最近測定距
   離が車両の候補又は路面の何れに対応するかを判定し、
   車両候補に対応すれば、最近測定距離を車両候補距離、
   当該のセンサラインを車両検出候補センサラインとし、 路面に対応すれば、起点ウィンドウアドレスを起点とす
   る上方の各測定ウィンドウのアドレスと、そのアドレス
   に対し予想される路面までの距離との関係を算出し、こ
   の予想される路面までの算出距離と、これに対応する測
   定距離とを比較して最近測定距離以遠における車両候補
   の有無を判定し、車両候補が存在すれば、この車両候補
   の測定距離を車両候補距離、当該のセンサラインを車両
   検出候補センサラインとし、 この車両検出候補センサラインの最大の番号と最小の番
   号との差が車両候補距離に存在し得る車両の幅に相当す
   ることを確認して車両候補を真の車両と判定することを
   特徴とする車間距離測定装置。
5. 【請求項５】互いに平行な１対の光軸を持つ光学系の各
   光軸に対応する結像面上に夫々１又は複数の光センサア
   レイを所定間隔で並列に配置してなる受光器の１対が光
   センサアレイの長手方向に配置され、この対の受光器の
   光センサアレイの像データから後続車までの車間距離を
   求める車間距離測定装置において、 この後続車までの車間距離と自車の車速から、後続車の
   危険な接近を判定し、自車ライトの点滅により後続車に
   危険を知らせる警報出力判定手段を備えたことを特徴と
   する車間距離測定装置。
6. 【請求項６】請求項５に記載の車間距離測定装置におい
   て、 前記警報出力判定手段が、運転者の操作によってブレー
   キライトを開閉するブレーキスイッチと並列に接続され
   たスイッチに対し、オン、オフ信号を与えることを特徴
   とする車間距離測定装置。
7. 【請求項７】請求項５に記載の車間距離測定装置におい
   て、 前記警報出力判定手段が、ブレーキライトとは別の、後
   続車の運転手が認識可能な位置に設置されたライトを開
   閉するスイッチに対し、オン、オフ信号を与えることを
   特徴とする車間距離測定装置。