JPS63111413A - Optical distance measuring instrument - Google Patents

Optical distance measuring instrument

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Publication number
JPS63111413A
JPS63111413A JP25877686A JP25877686A JPS63111413A JP S63111413 A JPS63111413 A JP S63111413A JP 25877686 A JP25877686 A JP 25877686A JP 25877686 A JP25877686 A JP 25877686A JP S63111413 A JPS63111413 A JP S63111413A
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JP
Japan
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distance
image
light
focal length
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP25877686A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Kamata
忠 鎌田
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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Publication of JPS63111413A publication Critical patent/JPS63111413A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To accurately measure the distance to an object of measurement by combining plural lens systems which differ in focal length with image detecting means arranged at their image formation parts. CONSTITUTION:When the distance between a preceding vehicle and a following vehicle is, for example, long distance L1, light reflected by the rail lamp 10a of the preceding vehicle forms a sharp tail lamp image S1 at the position P1 of an image sensor 35 through the long-distance lens 32 of the following vehicle. In this case, an intermediate distance lens 33 and a short distance lens 34 are out of focus, so images S2 and S3 formed by those lenses are inferior in contrast. The image sensor 35 detects a photodetection image on the photodetection surface 35a from its lower end Pl to its upper end Pu and detects the position P1 of the sharp formed image S1 by using a high-pass filter. A distance measuring circuit determines the vehicle distance to the preceding vehicle on the basis of the position P1.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は距離測定装置に係り、特に、被一定対象までの
距離を光学的に測定するに適した光学式距離測定装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a distance measuring device, and particularly to an optical distance measuring device suitable for optically measuring the distance to a fixed object.

(従来技術〕 従来、距離測定装置としては、超音波を利用して被一定
対象までの距離を測定するようにしたものがある。
(Prior Art) Conventionally, there are distance measuring devices that measure the distance to a target using ultrasonic waves.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、このような構成においては、超音波送信
機及び超音波受信機の双方が必要なため、この種装置の
形状寸法が大きくなるという不具合がある。これに対し
、レーザーを利用して被一定対象までの距離を測定する
ことも考えられるが、かかる場合には、この種装置が高
価になってしまう。
However, in such a configuration, since both an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver are required, there is a problem that the size of this type of device becomes large. On the other hand, it is conceivable to use a laser to measure the distance to the target, but in such a case, this type of device becomes expensive.

そこで、本発明は、このような不具合に対処すべく、イ
メージ検出手段の機能を有効に活用し、このイメージ検
出手段に簡単な光学レンズ系を組合せることにより被一
定対象までの距離を測定するようにした光学式距離測定
装置を提供しようとするものである。
Therefore, in order to deal with such problems, the present invention effectively utilizes the function of the image detection means and measures the distance to the target by combining the image detection means with a simple optical lens system. It is an object of the present invention to provide an optical distance measuring device as described above.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

かかる問題の解決にあたり、本発明の構成は、被一定対
象を前方に臨むように互いに光軸を並行させて配設され
る第1と第2のレンズ系を備え、前記第ルンズ系がその
前方側にて所定の焦点距離を有しこの焦点距離に基き前
記被一定対象から平行光線を受けたときその後方に前記
被一定対象を結像させ、また前記第2レンズ系がその前
方側にて前記焦点距離と異なる所定の焦点距離を有しこ
の焦点距離に基き前記被一定対象から平行光線を受けた
ときその後方に前記被一定対象を結像させ、かつ前記第
1と第2のレンズの後方に配設されてこれら両レンズ系
を臨む受光面を有し前記第1 (又は、第2)のレンズ
系による結像が前記受光面上の一位置(又は、他の位置
)に生じたときこれを検出し第1 (又は、第2)のイ
メージ検出信号として発生するイメージ検出手段と、予
め定めた前記被一定対象までの測定距離と前記受光面上
の位置との間の所定の関係に基き前記第1 (又は、第
2)のイメージ検出信号に応じ前記測定距離を決定する
測定距離決定手段とを備えるようにしたことにある。
In order to solve this problem, the configuration of the present invention includes a first lens system and a second lens system that are arranged with their optical axes parallel to each other so as to face a fixed object in front, and the first lens system is arranged in front of the target. The second lens system has a predetermined focal length on the side, and based on this focal length, when receiving parallel light from the object to be fixed, images the object to be fixed behind it, and the second lens system has a predetermined focal length on the front side thereof. The lens has a predetermined focal length different from the focal length, and based on this focal length, when a parallel beam of light is received from the object to be fixed, the object to be fixed is imaged behind it, and the first and second lenses It has a light-receiving surface that is arranged at the rear and faces both of these lens systems, and the image formed by the first (or second) lens system is formed at one position (or another position) on the light-receiving surface. an image detection means that detects this and generates a first (or second) image detection signal, and a predetermined relationship between a predetermined measured distance to the fixed object and a position on the light receiving surface. and measurement distance determining means for determining the measurement distance according to the first (or second) image detection signal.

〔作用〕[Effect]

このように本発明を構成したことにより、前記被一定対
象からの光が平行光線として前記第ルンズ系に入射する
と、前記被一定対象が前記イメージ検出手段の受光面上
の一位置に結像する。すると、前記イメージ検出手段が
かかる受光面上の一位置における結像に基き第1イメー
ジ検出信号を発生するとともに、前記測定距離決定手段
が前記所定の関係に基き前記第1イメージ検出信号に応
じ前記被一定対象までの測定距離、を決定する。
By configuring the present invention in this way, when the light from the object to be fixed enters the first lens system as a parallel ray, the object to be fixed is imaged at one position on the light receiving surface of the image detecting means. . Then, the image detection means generates a first image detection signal based on the image formed at one position on the light receiving surface, and the measurement distance determination means generates the first image detection signal based on the first image detection signal based on the predetermined relationship. Determine the measurement distance to the target.

また、前記被一定対象からの光が平行光線とじて前記第
2レンズ系に入射すると、前記被一定対象が前記イメー
ジ検出手段の受光面上の他の位置に結像する。すると、
前記イメージ検出手段がかかる受光面上の他の位置にお
ける結像に基き第2イメージ検出信号を発生するととも
に、前記測定距離決定手段が前記所定の関係に基き前記
第2イメージ検出信号に応じ前記被一定対象までの測定
距離を決定する。
Further, when the light from the object to be fixed enters the second lens system as parallel rays, the object to be fixed is imaged at another position on the light receiving surface of the image detecting means. Then,
The image detection means generates a second image detection signal based on the image formed at another position on the light receiving surface, and the measurement distance determination means generates the second image detection signal based on the predetermined relationship. Determine the measurement distance to a certain target.

〔効果〕〔effect〕

かかる作用から理解されるとおり、前記第1及び第2の
レンズ系の各所定の焦点距離が互いに異なるために、前
記被一定対象からの平行光線の前記第1 (又は、第2
)のレンズ系への入射により同第1 (又は、第2)の
レンズ系の後方に前記被一定対象が結像する場合におい
て、前記第ルンズ系から前記被一定対象までの測定距離
と前記第2レンズ系から前記被一定対象までの測定距離
とが相互に異なることとなる。しかも、このような測定
距離の相違を前記イメージ検出手段の受光面上の受光位
置の相違に対応させることにより、同受光位置の相違を
前記イメージ検出手段により検出するとともにこの検出
結果に応じ前記所定の関係から前記測定距離決定手段に
より測定距離を決定することとなる。その結果、この種
光学式距離測定装置が前記イメージ検出手段に前記第1
及び第2のレンズ系を組合わせるという簡単な光学的構
成により安価に提供され得る。
As understood from this effect, since the predetermined focal lengths of the first and second lens systems are different from each other, the first (or second
), when the object to be fixed is imaged behind the first (or second) lens system, the measurement distance from the first lens system to the object to be fixed and the first lens system are The measurement distances from the two lens systems to the fixed object are different from each other. Moreover, by making such a difference in measurement distance correspond to a difference in the light receiving position on the light receiving surface of the image detecting means, the difference in the light receiving position can be detected by the image detecting means, and the predetermined value can be adjusted according to the detection result. Based on the relationship, the measured distance is determined by the measured distance determining means. As a result, this kind of optical distance measuring device has the above-mentioned first image detecting means.
It can be provided at low cost with a simple optical configuration of combining the lens system and the second lens system.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第1
図は、先行車両10に追随する後続車両20に本発明に
係る光学式距離測定装置が適用された例を示しており、
この距離測定装置は、装置本体30と、信号処理部40
と、表示器50とによって構成されている。装置本体3
0は後続車両20の左側前方下部内に配設されているも
ので、この装置本体30は、ケーシング31と、各凸レ
ンズ32.33.34と、イメージセンサ35とにより
構成されている。ケーシング31は、遮光性材料により
直方体形状に形成してなるもので、このケーシング31
は、その前壁31aを、後続車両20の左側前方下部に
形成した導光路21の内端に鉛直に固着して同導光路2
1を介し前方に露呈させるように前記左側前方下部内に
設けられている。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The figure shows an example in which the optical distance measuring device according to the present invention is applied to a following vehicle 20 following a preceding vehicle 10.
This distance measuring device includes a device main body 30 and a signal processing section 40.
and a display 50. Device body 3
0 is disposed in the left front lower part of the following vehicle 20, and the device main body 30 is composed of a casing 31, convex lenses 32, 33, and 34, and an image sensor 35. The casing 31 is made of a light-shielding material and is formed into a rectangular parallelepiped shape.
The front wall 31a is fixed vertically to the inner end of the light guide path 21 formed at the lower left front portion of the following vehicle 20, and the light guide path 2
1 is provided in the left front lower part so as to be exposed to the front.

このケーシング31の前壁31aには、三つの円形状開
口部31b、31c、31dが、第2図にて図示上方か
ら下方にかけて穿設されており、これら各開口部31b
、31c、31dには、各凸レンズ32,33.34が
その各光軸L1.L2、L3を互いに平行にしてそれぞ
れ同心的に嵌着されている。各凸レンズ32.33.3
4の外表面32a、33a、34aは、共に、各間−の
所定の曲率半径Rb及び所定の短焦点距離Fbを有して
おり、外表面32aの短焦点距離Fbは、光軸L1上の
凸レンズ32の光心01と焦点fb1とにより特定され
、外表面33aの短焦点距離Fbは、光軸L2上の凸レ
ンズ33の光心02と焦点fb2とにより特定され、ま
た外表面34aの短焦点距%1IFbは、光軸L3上の
凸レンズ33の光心03と焦点fb3とにより特定され
る。
Three circular openings 31b, 31c, and 31d are bored in the front wall 31a of the casing 31 from the top to the bottom in FIG. 2, and each of these openings 31b
, 31c, 31d, each convex lens 32, 33.34 has its respective optical axis L1. L2 and L3 are fitted concentrically with each other parallel to each other. Each convex lens 32.33.3
4, the outer surfaces 32a, 33a, and 34a all have a predetermined radius of curvature Rb and a predetermined short focal length Fb, and the short focal length Fb of the outer surface 32a is on the optical axis L1. The short focal length Fb of the outer surface 33a is specified by the optical center 02 and focal point fb2 of the convex lens 33 on the optical axis L2, and the short focal length Fb of the outer surface 34a is specified by the optical center 01 and focal point fb1 of the convex lens 32. The distance %1IFb is specified by the optical center 03 of the convex lens 33 on the optical axis L3 and the focal point fb3.

一方、各凸レンズ32,33.34の内表面32b、3
3b、34bは、互いに異なる所定の曲率半径Ral、
Ra2.Ra3と、互いに異なる所定の焦点距離Fai
、Fa2.Fa3とを有しており、Ral>Ra2>R
a3及びp’al>Fa2>Fa3となっている。かか
る場合、焦点距離Falは、光軸L1上の凸レンズ32
の光心01と焦点falとにより特定され、焦点距離F
a2は、光軸L2上の凸レンズ33の光心02と焦点f
a2とにより特定され、また、焦点距離Fa3は、光軸
L3上の凸レンズ34の光心o3と焦点ra3とにより
特定される。また、各焦点距離F a 1 、F a 
2 +  F a 3は、先行車両10と後続車両20
との間の通学予測される測定距離を、遠距離、中距離、
短距離の三段階に明確に測定できるように定めである。
On the other hand, the inner surfaces 32b, 3 of each convex lens 32, 33.
3b and 34b are different predetermined radii of curvature Ral,
Ra2. Ra3 and mutually different predetermined focal lengths Fai
, Fa2. Fa3, and Ral>Ra2>R
a3 and p'al>Fa2>Fa3. In such a case, the focal length Fal is the convex lens 32 on the optical axis L1.
is specified by the optical center 01 and focal point fal, and the focal length F
a2 is the optical center 02 of the convex lens 33 on the optical axis L2 and the focal point f
a2, and the focal length Fa3 is specified by the optical center o3 and focal point ra3 of the convex lens 34 on the optical axis L3. Moreover, each focal length F a 1 , F a
2 + F a 3 is the preceding vehicle 10 and the following vehicle 20
The predicted commuting distance between
It is designed to be able to clearly measure short distances in three stages.

イメージセンサ35は、各凸レンズ32,33゜34の
後方に位置しケーシング31内にてその低壁31eに第
2図にて図示上下方向に帯状に固着されており、このイ
メージセンサ35の受光面35aは、各焦点fbl、f
b2.fb3の直後にて各光軸Ll、L2.L3と直交
している。しかして、受光面35aの第2図にて図示下
端及び図示上端をPl及びPuとしてそれぞれ表わし、
かつ受光面35a上にて下端PRから上方へ高さXだけ
離れた位置をPxとしたとき、イメージセンサ35は、
受光面35a上の位置Pxにおける光による結像を下端
PIlから上端Puにかけて順次検出しイメージ検出信
号として発生する。
The image sensor 35 is located behind each of the convex lenses 32, 33, and 34, and is fixed to the low wall 31e of the casing 31 in the vertical direction as shown in FIG. 35a is each focal point fbl, f
b2. Immediately after fb3, each optical axis Ll, L2 . It is orthogonal to L3. Therefore, in FIG. 2, the lower end and the upper end of the light receiving surface 35a are represented as Pl and Pu, respectively,
And when Px is a position on the light-receiving surface 35a that is upwardly separated by a height X from the lower end PR, the image sensor 35 is
An image formed by light at a position Px on the light receiving surface 35a is sequentially detected from the lower end PIl to the upper end Pu and is generated as an image detection signal.

かかる場合、イメージセンサ35の受光面35a上の位
置Pxにおける結像のコントラストが明瞭ならば、前記
イメージ検出信号には、前記結像による高周波成分が含
まれることとなる。また、前記結像が不明瞭なコントラ
ストを有する場合には、このような結像が前記イメージ
検出信号に低周波成分として含まれることとなる。但し
、イメージセンサ35の受光面35aは、帯状に配列し
た複数の画素部により形成されている。なお、イメージ
センサ35からのイメージ検出信号は、ケーシング31
の底壁31eの中央からゴムブツシュ31fを介し延出
するリード線lにより外方へとりだされる。
In such a case, if the contrast of the image formed at the position Px on the light receiving surface 35a of the image sensor 35 is clear, the image detection signal will include a high frequency component due to the image formed. Furthermore, if the image formation has unclear contrast, such image formation will be included in the image detection signal as a low frequency component. However, the light receiving surface 35a of the image sensor 35 is formed by a plurality of pixel portions arranged in a band shape. Note that the image detection signal from the image sensor 35 is transmitted to the casing 31.
The lead wire l extends from the center of the bottom wall 31e through the rubber bushing 31f.

信号処理部40は、イメージセンサ35にリード線lを
介し接続したバイパスフィルタ41と、このバイパスフ
ィルタ41に接続した距離決定回路42とにより構成さ
れており、バイパスフィルタ41は、イメージセンサ3
5からリード線βを通しイメージ検出信号を受けて、こ
のイメージ検出信号の高周波成分を、位fiPxを表わ
すフィルタ信号として発生する。距離決定回路42は、
装置本体30におけるケーシング31の前壁31aから
被一定対象までの測定距離(以下、測定距離りという)
とイメージセンサ35の受光面35a上における位置P
xの高さXどの間の比例関係を表わす直線q(第4図参
照)を所定データとして予め記憶して、この所定データ
に基きバイパスフィルタ41からのフィルタ信号の値に
応じ測定距F@Dを決定し距離決定信号として発生する
。表示器50は、第1図に示すごとく、当該車両のイン
ストルメントパネルに位置して、距離決定回路42から
の距離決定信号に基き測定距離りを表示する。
The signal processing unit 40 includes a bypass filter 41 connected to the image sensor 35 via a lead wire l, and a distance determining circuit 42 connected to the bypass filter 41.
5 through a lead wire β, and generates a high frequency component of the image detection signal as a filter signal representing the position fiPx. The distance determining circuit 42 is
Measurement distance from the front wall 31a of the casing 31 in the device body 30 to the target (hereinafter referred to as measurement distance)
and the position P on the light receiving surface 35a of the image sensor 35
A straight line q (see FIG. 4) representing the proportional relationship between the height of is determined and generated as a distance determination signal. As shown in FIG. 1, the display 50 is located on the instrument panel of the vehicle and displays the measured distance based on the distance determination signal from the distance determination circuit 42.

以上のように構成した本実施例において、昼間、後続車
両20が第1図に示すように先行車両10に追随して走
行している状態にて、太陽光が先行車両10のテールラ
ンプ10aにより反射されて後続車両20の導光路21
を通り装置本体30に入射するものとする。かかる場合
、先行車両10と後続車両20との間の車間距離が遠距
離にあれば、先行車両10のテールランプ10aからの
反射太陽光線は各凸レンズ32,33.34に対しその
各焦点距離Fa1.Fa2.Fa3との関係で平行光線
として入射する(第2図参照)。
In this embodiment configured as described above, sunlight is reflected by the tail lamp 10a of the preceding vehicle 10 during the daytime when the following vehicle 20 is traveling following the preceding vehicle 10 as shown in FIG. The light guide path 21 of the following vehicle 20
It is assumed that the light enters the main body 30 of the apparatus through the. In such a case, if the inter-vehicle distance between the preceding vehicle 10 and the following vehicle 20 is long, the reflected sunlight from the tail lamp 10a of the preceding vehicle 10 will be directed to each convex lens 32, 33, 34 at its respective focal length Fa1. Fa2. It is incident as a parallel ray in relation to Fa3 (see Figure 2).

しかして、凸レンズ32に入射した平行光線は、同凸レ
ンズ32によりその短焦点距離Fbとの関係にて屈折せ
られ焦点rb1を通りイメージセンサ35の受光面35
aに入射しその位置PL(第2図参照)にテールランプ
像S1として明瞭なコントラストでもって結像する。し
かしながら、各凸レンズ33.34の焦点距離Fa2 
+  F a 3は、上述のように、それぞれ、巾測定
距離及び短剣定距離を測定し得るように定めであるため
、凸レンズ33に入射した平行光線は、同凸レンズ33
によりその短焦点距離Fbとの関係にて屈折せられ焦点
fb2を通りイメージセンサ35の受光面35aの前方
に結像するとともに、凸レンズ34に入射した平行光線
は、同凸レンズ34によりその短焦点距%1iFbとの
関係にて屈折せられ焦点fb3を通りイメージセンサ3
5の受光面35aの前方に結像する。従って、イメージ
センサ35の受光面35a上に生じる両凸レンズ33.
34による結像の像は共にコントラストの不明瞭なもの
となる。
Therefore, the parallel light beam incident on the convex lens 32 is refracted by the convex lens 32 in relation to its short focal length Fb, passes through the focal point rb1, and reaches the light receiving surface 35 of the image sensor 35.
a and forms an image with clear contrast at the position PL (see FIG. 2) as a tail lamp image S1. However, the focal length Fa2 of each convex lens 33,34
+F a 3 is determined to be able to measure the width measurement distance and the dagger fixed distance, respectively, as described above, so that the parallel rays incident on the convex lens 33
The parallel rays are refracted in relation to the short focal length Fb, pass through the focal point fb2, and form an image in front of the light-receiving surface 35a of the image sensor 35, and the parallel rays incident on the convex lens 34 are refracted by the short focal length Fb. The image sensor 3 is refracted in relation to %1iFb and passes through the focal point fb3.
The image is formed in front of the light receiving surface 35a of No. 5. Therefore, the biconvex lens 33. which is formed on the light receiving surface 35a of the image sensor 35.
Both images formed by 34 have unclear contrast.

ついで、イメージセンサ35がその受光面35a上にて
下端PRから上端Puにかけて受光像を順次検出し位置
Pxにおける検出結果を順次イメージ検出信号として発
生する。かかる場合、イメージセンサ35の受光面35
a上の位置P1におけるテールランプ像S1のみがイメ
ージセンサ35からのイメージ検出信号に高周波成分と
して含まれるため、バイパスフィルタ42がイメージセ
ンサ35からのイメージ検出信号を順次受けて、そのテ
ールランプ像S1に対応する高周波成分を、位置P1を
特定するフィルタ信号として発生し、距離測定回路42
がその記憶所定データに基きバイパスフィルタ41から
のフィルタ信号に応じ先行車両10と後続車両20との
車間距離を測定能MD−DI  (第4図参照)として
決定し距離決定信号として発生し、かつ表示器50が同
距離決定信号に基き測定能1tlID1を表示する。こ
れにより、後続車両20の乗員は先行車両10との車間
距離を遠距離として知ることができる。
Next, the image sensor 35 sequentially detects the received light images from the lower end PR to the upper end Pu on the light receiving surface 35a, and sequentially generates the detection results at the position Px as an image detection signal. In such a case, the light receiving surface 35 of the image sensor 35
Since only the tail lamp image S1 at position P1 on a is included as a high frequency component in the image detection signal from the image sensor 35, the bypass filter 42 sequentially receives the image detection signals from the image sensor 35 and responds to the tail lamp image S1. A high frequency component is generated as a filter signal that specifies the position P1, and the distance measuring circuit 42
determines the inter-vehicle distance between the preceding vehicle 10 and the following vehicle 20 as a measurement capability MD-DI (see FIG. 4) in response to a filter signal from the bypass filter 41 based on the stored predetermined data, and generates a distance determination signal; The display 50 displays the measurement capability 1tlID1 based on the same distance determination signal. This allows the occupants of the following vehicle 20 to know that the inter-vehicle distance to the preceding vehicle 10 is a long distance.

また、先行車両10と後続車両20との車間距離が中距
離にある場合には、凸レンズ33に入射したテールラン
プ10aからの平行光線は、凸レンズ33により上述と
実質的に同様に屈折せられ焦点fb2を通りイメージセ
ンサ35の受光面35aに入射しその位置P2(第2図
参照)にテールランプ像S2として明瞭なコントラスト
でもって結像する。しかしながら、凸レンズ32にその
焦点距離Falとの関係で入射するテールランプ10a
からの反射太陽光線は、同凸レンズ32によりその短焦
点距離Fbとの関係で屈折せられ焦点r b 1を通り
イメージセンサ35の受光面35aの後方に結像し、一
方、凸レンズ34に入射する平行光線は上述と同様にイ
メージセンサ35の受光面35aの前方に結像する。従
って、イメージセンサ35の受光面35a上に生じる両
凸レンズ32.34による結像は共にコントラストの不
明瞭なものとなる。
Further, when the inter-vehicle distance between the preceding vehicle 10 and the following vehicle 20 is a medium distance, the parallel light beam from the tail lamp 10a that enters the convex lens 33 is refracted by the convex lens 33 in substantially the same manner as described above, and is focused at fb2. The light enters the light-receiving surface 35a of the image sensor 35 and forms a tail lamp image S2 at a position P2 (see FIG. 2) with clear contrast. However, the tail lamp 10a that enters the convex lens 32 in relation to its focal length Fal
The reflected sunlight is refracted by the convex lens 32 in relation to its short focal length Fb, passes through the focal point r b 1, and forms an image behind the light-receiving surface 35a of the image sensor 35, while being incident on the convex lens 34. The parallel light rays form an image in front of the light receiving surface 35a of the image sensor 35 in the same manner as described above. Therefore, images formed by the biconvex lenses 32 and 34 on the light receiving surface 35a of the image sensor 35 have unclear contrast.

ついで、イメージセンサ35がその受光面35a上の受
光像を順次検出しイメージ検出信号として発生する。か
かる場合、イメージセンサ35の受光面35a上の位置
P2におけるテールランプ像S2のみがイメージセンサ
35からのイメージ検出信号に高周波成分として含まれ
るため、バイパスフィルタ42がイメージセンサ35が
らのイメージ検出信号を順次受けて、そのテールランプ
像S2に対応する高周波成分を、位置P2を特定するフ
ィルタ信号として発生し、距離測定回路42がその記憶
所定データに基きバイパスフィルタ41からのフィルタ
信号に応じ先行車両10と後続車両20との車間距離を
測定距離D−D2 (第4図参照)として決定し距離決
定信号として発生し、かつ表示器50が同距離決定信号
に基き測定圧%11D2を表示する。これにより、後続
車両20の乗員は先行車両10との車間距離を中距離と
して知ることができる。
Next, the image sensor 35 sequentially detects the light-receiving images on the light-receiving surface 35a and generates an image detection signal. In such a case, since only the tail lamp image S2 at position P2 on the light receiving surface 35a of the image sensor 35 is included as a high frequency component in the image detection signal from the image sensor 35, the bypass filter 42 sequentially receives the image detection signal from the image sensor 35. In response, a high frequency component corresponding to the tail lamp image S2 is generated as a filter signal for specifying the position P2, and the distance measuring circuit 42 uses the stored predetermined data to generate a high frequency component corresponding to the tail lamp image S2 as a filter signal from the bypass filter 41. The distance between the vehicle 20 and the vehicle 20 is determined as a measured distance D-D2 (see FIG. 4), and a distance determination signal is generated, and the display 50 displays the measured pressure %11D2 based on the distance determination signal. This allows the occupants of the following vehicle 20 to know that the inter-vehicle distance to the preceding vehicle 10 is a medium distance.

また、先行車両10と後続車両20との車間距離が短距
離にある場合には、凸レンズ34に入射したテールラン
プ10aからの平行光線は、凸レンズ34により上述と
実質的に同様に屈折せられ焦点fb3を通りイメージセ
ンサ35の受光面35aに入射しその位置P3(第2図
参照)にテールランプ像S3として明瞭なコントラスト
でもって結像する。しかしながら、凸レンズ32にその
焦点距離Falとの関係にて入射するテールランプ10
aからの反射太陽光線は、同凸レンズ32により上述と
実質的に同様に屈折せられ焦点fb1を通りイメージセ
ンサ35の受光面35aの後方に結像するとともに、凸
レンズ33にその焦点距離Fa2との関係にて入射する
テールランプ10aからの反射太陽光線は、同凸レンズ
33により上述と実質的に同様に屈折せられ焦点fb2
を通りイメージセンサ35の受光面35aの後方に結像
する。従って、イメージセンサ35の受光面35a上に
生じる両凸レンズ32.33による結像は共にコントラ
ストの不明瞭なものとなる。
Further, when the distance between the preceding vehicle 10 and the following vehicle 20 is short, the parallel light beam from the tail lamp 10a that enters the convex lens 34 is refracted by the convex lens 34 in substantially the same manner as described above, and is focused at fb3. The light enters the light-receiving surface 35a of the image sensor 35 and forms a tail lamp image S3 at a position P3 (see FIG. 2) with clear contrast. However, the tail lamp 10 incident on the convex lens 32 in relation to its focal length Fal
The reflected sunlight from a is refracted by the convex lens 32 in substantially the same manner as described above, passes through the focal point fb1, and forms an image behind the light-receiving surface 35a of the image sensor 35. Reflected sunlight from the tail lamp 10a is refracted by the convex lens 33 in substantially the same manner as described above, and reaches the focal point fb2.
, and is imaged behind the light-receiving surface 35a of the image sensor 35. Therefore, images formed by the biconvex lenses 32 and 33 on the light receiving surface 35a of the image sensor 35 have unclear contrast.

ついで、イメージセンサ35がその受光面35a上にて
その受光像を上述と同様に順次検出しイメージ検出信号
として発生する。かかる場合、イメージセンサ35の受
光面35a上の位置P3におけるテールランプ像S3の
みがイメージセンサ35からのイメージ検出信号に高周
波成分として含まれるため、バイパスフィルタ42がイ
メージセンサ35からのイメージ検出信号を順次受けて
、そのテールランプ像S3に対応する高周波成分を、位
置P3を特定するフィルタ信号として発生し、距離測定
回路42がその記憶所定データに基きバイパスフィルタ
41からのフィルタ信号に応じ先行車両IOと後続車両
20との車間距離を測定圧1i11D=D3 (第4図
参照)として決定し距離決定信号として発生し、かつ表
示器50が同距離決定信号に基き測定距離D3を表示す
る。これにより、後続車両20の乗員は先行車両10と
の車間距離を短距離として知ることができる。
Then, the image sensor 35 sequentially detects the received light images on the light receiving surface 35a in the same manner as described above, and generates an image detection signal. In such a case, only the tail lamp image S3 at position P3 on the light receiving surface 35a of the image sensor 35 is included as a high frequency component in the image detection signal from the image sensor 35, so the bypass filter 42 sequentially receives the image detection signal from the image sensor 35. In response, a high frequency component corresponding to the tail lamp image S3 is generated as a filter signal for specifying the position P3, and the distance measuring circuit 42 detects the preceding vehicle IO and the following vehicle according to the filter signal from the bypass filter 41 based on the stored predetermined data. The distance between the vehicle 20 and the vehicle 20 is determined as a measured pressure 1i11D=D3 (see FIG. 4), which is generated as a distance determination signal, and the display 50 displays the measured distance D3 based on the distance determination signal. This allows the occupants of the following vehicle 20 to know that the inter-vehicle distance to the preceding vehicle 10 is a short distance.

以上の説明から理解されるとおり、各凸レンズ32.3
3.34の焦点距離F a 1 +  F a 2 、
Fa3が互いに異なるために、テールランプ10aから
の平行光線の各凸レンズ32.33.34へのいずれか
への入射により、同凸レンズ32,33.34のいずれ
かの後方に明瞭なコントラストでもってテールランプ1
0aが結像する場合において、各凸レンズ32,33.
34毎にテールランプ10aまでの測定し得る距離が互
いに異なることとなる。しかも、このような測定距離の
相違をイメージセンサ35の受光面35a上の受光位置
の相違に対応させることにより、同受光位置の相違を前
記明瞭なコントラストとの関係でイメージセンサ35に
よって検出するとともにこの検出結果に基(バイパスフ
ィルタ41の出力に応じ距離決定回路42により前記所
定データから測定距離を決定することとなる。その結果
、この種光学式距離測定装置が、イメージセンサ35に
各凸レンズ32〜34を組合わせるという簡単な光学的
構成にて安価に提供され得る。
As understood from the above explanation, each convex lens 32.3
Focal length F a 1 + F a 2 of 3.34,
Since Fa3 are different from each other, the parallel light rays from the tail lamp 10a are incident on either of the convex lenses 32, 33, 34, so that the tail lamp 1 can be seen behind either of the convex lenses 32, 33, 34 with a clear contrast.
0a, each convex lens 32, 33 .
The measurable distance to the tail lamp 10a is different for every 34 units. Moreover, by making such a difference in measurement distance correspond to a difference in the light receiving position on the light receiving surface 35a of the image sensor 35, the difference in the light receiving position can be detected by the image sensor 35 in relation to the clear contrast. Based on this detection result (according to the output of the bypass filter 41), the distance determining circuit 42 determines the measurement distance from the predetermined data.As a result, this type of optical distance measuring device 34 can be provided at low cost with a simple optical configuration.

なお、上述の説明においては、昼間走行時の車間距離を
、テールランプ10aからの反射太陽光により測定をす
るようにしたが、例えば、夜間走行時にはテールランプ
10a自体からの光により車間距離の測定が可能である
In the above description, the distance between vehicles during daytime driving is measured using sunlight reflected from the tail lamp 10a, but for example, when driving at night, the distance between vehicles can be measured using the light from the tail lamp 10a itself. It is.

また、本発明の実施にあたっては、前記実施例にて述べ
た各凸レンズ32,33.34に代えて、第5図に示す
ごとく、各ズームレンズ36,37゜38をそれぞれ採
用して実施しても前記実施例と同様の作用効果を達成し
得る。かかる場合、各凸レンズ32.33.34の短焦
点距離Fbにそれぞれ対応する各ズームレンズ36,3
7.38の短焦点距離をFbzl、Fbz2.Fbz3
とすれば、テールランプ10aからの各ズームレンズ3
6.37.38への平行入射光線をイメージセンサ35
の受光面35a上に結像させ得るように、各短焦点距離
Fbzl、Fbz2.Fbz3を順次小さくして設定し
ておく。なお、各凸レンズ32.33.34の焦点圧%
1tFal、Fa2.Fa3にそれぞれ対応する各ズー
ムレンズ36,37゜38の焦点距離は、それぞれ、各
焦点圧MiFal。
Furthermore, in carrying out the present invention, in place of the convex lenses 32, 33, and 34 described in the previous embodiment, zoom lenses 36, 37° 38, as shown in FIG. 5, are used. It is also possible to achieve the same effects as in the above embodiment. In such a case, each zoom lens 36, 3 corresponding to the short focal length Fb of each convex lens 32, 33, 34,
The short focal length of 7.38 is Fbzl, Fbz2. Fbz3
Then, each zoom lens 3 from the tail lamp 10a
6. Parallel incident light rays to 37.38 to image sensor 35
Each of the short focal lengths Fbzl, Fbz2 . Set Fbz3 to be successively smaller. In addition, the focal pressure % of each convex lens 32, 33, 34
1tFal, Fa2. The focal lengths of the zoom lenses 36 and 37° 38 corresponding to Fa3 respectively have focal pressures MiFal.

)’a2.Fa3と同様に定める。)'a2. Define in the same way as Fa3.

また、前記実施例酸いはその変形例においては、凸レン
ズ或いはズームレンズの数を三つとした例について述べ
たが、これに限らず、同凸しンズ或いはズームレンズの
数は必要に応じ適宜変更して実施してもよい。
In addition, in the above embodiment and its modified example, an example was described in which the number of convex lenses or zoom lenses was three, but the number is not limited to this, and the number of convex lenses or zoom lenses can be changed as necessary. It may also be carried out.

また、前記実施例及びその変形例においては、本発明を
車両の前後間車間距離の測定に通用した例について説明
したが、これに限らず、一般的に種々の被一定対象まで
の距離測定に対し本発明を適用して実施してもよい。
In addition, in the above-mentioned embodiments and variations thereof, an example was described in which the present invention was applied to measuring the distance between the front and rear of a vehicle. However, the present invention may be applied and implemented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は後続車両に通用した本発明装置の一実施例を示
す概略図、第2図は、第1図における装置本体の拡大断
面図、第3図は第1図における信号処理部及び表示器の
ブロック図、第4図は、測定能Ii!iDと第2図にお
けるイメージセンサの受光面上の高さXとの関係を示す
グラフ、及び第5図は前記実施例の変形例を示す要部拡
大断面図である。 符号の説明 10a・・・テールランプ、30・・・装置本体、32
.33.34・・・凸レンズ、35・・・イメージセン
サ、35a・・・受光面、36,37゜38・・・ズー
ムレンズ、40・・・信号処理部、41・・・バイパス
フィルタ、42・・・距離決定回路。
Fig. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the device of the present invention that is used in a following vehicle, Fig. 2 is an enlarged sectional view of the main body of the device in Fig. 1, and Fig. 3 is a signal processing section and display in Fig. 1. The block diagram of the device, Figure 4, shows the measurement ability Ii! A graph showing the relationship between iD and the height X above the light-receiving surface of the image sensor in FIG. 2, and FIG. 5 are enlarged sectional views of essential parts showing a modification of the embodiment. Explanation of symbols 10a...Tail lamp, 30...Device main body, 32
.. 33. 34... Convex lens, 35... Image sensor, 35a... Light receiving surface, 36, 37° 38... Zoom lens, 40... Signal processing unit, 41... Bypass filter, 42... ...Distance determination circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 被測定対象を前方に臨むように互いに光軸を並行させて
配設される第1と第2のレンズ系を備え、前記第1レン
ズ系がその前方側にて所定の焦点距離を有しこの焦点距
離に基き前記被測定対象から平行光線を受けたときその
後方に前記被測定対象を結像させ、また前記第2レンズ
系がその前方側にて前記焦点距離と異なる所定の焦点距
離を有しこの焦点距離に基き前記被測定対象から平行光
線を受けたときその後方に前記被一定対象を結像させ、
かつ前記第1と第2のレンズの後方に配設されてこれら
両レンズ系を臨む受光面を有し前記第1(又は、第2)
のレンズ系による結像が前記受光面上の一位置(又は、
他の位置)に生じたときこれを検出し第1(又は、第2
)のイメージ検出信号として発生するイメージ検出手段
と、予め定めた前記被測定対象までの測定距離と前記受
光面上の位置との間の所定の関係に基き前記第1(又は
、第2)のイメージ検出信号に応じ前記測定距離を決定
する測定距離決定手段とを備えるようにした光学式距離
測定装置。
A first lens system and a second lens system are arranged with their optical axes parallel to each other so as to face the object to be measured in front, and the first lens system has a predetermined focal length on the front side thereof. When a parallel beam of light is received from the object to be measured based on the focal length, the object to be measured is imaged behind it, and the second lens system has a predetermined focal length different from the focal length on the front side thereof. When a parallel beam of light is received from the object to be measured based on the focal length of the object, the object to be measured is imaged behind it;
and has a light-receiving surface disposed behind the first and second lenses and facing both lens systems, and the first (or second)
The image formed by the lens system is at one position on the light-receiving surface (or
Detect this when it occurs in the first (or second position)
), and the first (or second) An optical distance measuring device comprising: a measurement distance determining means for determining the measurement distance according to an image detection signal.
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