JPS6316688B2 - - Google Patents
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- JPS6316688B2 JPS6316688B2 JP421382A JP421382A JPS6316688B2 JP S6316688 B2 JPS6316688 B2 JP S6316688B2 JP 421382 A JP421382 A JP 421382A JP 421382 A JP421382 A JP 421382A JP S6316688 B2 JPS6316688 B2 JP S6316688B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/02—Details
- G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
- G01C3/08—Use of electric radiation detectors
- G01C3/085—Use of electric radiation detectors with electronic parallax measurement
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- Electromagnetism (AREA)
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- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、イメージセンサを用いた距離測定
装置に関するものである。目標物までの距離を測
定するものとして、古くから三角測量方式の距離
計が知られており、それは第1図に示すような構
成である。同図において、1,2はレンズ、3は
レンズ2に対応して設けられて回転可能に設定さ
れた反射鏡、4はレンズ1に対応して設けられた
透光性を有する鏡、5は目標物である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a distance measuring device using an image sensor. A triangulation distance meter has been known for a long time as a device for measuring the distance to a target, and it has a configuration as shown in FIG. In the figure, 1 and 2 are lenses, 3 is a reflecting mirror provided corresponding to lens 2 and set to be rotatable, 4 is a translucent mirror provided corresponding to lens 1, and 5 is a reflecting mirror provided corresponding to lens 1. It is a target.
上記構成において、レンズ1,2を通して得ら
れた像の一方が反射鏡3で反射され、その時の反
射像が透光性を有する鏡4を通して見える他方の
像と一致するように上記反射鏡3を回転させ、そ
のときの回転角から目標物5までの距離が求めら
れる。 In the above configuration, one of the images obtained through the lenses 1 and 2 is reflected by the reflecting mirror 3, and the reflecting mirror 3 is adjusted so that the reflected image at that time coincides with the other image seen through the translucent mirror 4. The object 5 is rotated, and the distance to the target object 5 is determined from the rotation angle at that time.
ところで距離を測定し、その距離を使つて種々
の電気機械装置を制御したい場合には、距離を電
気信号に変えて出力させる必要がある。そのため
には、像を結ぶ部分にMOS(金属酸化物半導体)
形やCCD(電荷結合素子)形のイメージセンサを
設け、このイメージセンサからの出力を電気的に
処理してやればよい。 By the way, if you want to measure a distance and use that distance to control various electromechanical devices, it is necessary to convert the distance into an electrical signal and output it. To achieve this, a MOS (metal oxide semiconductor) is used in the part that focuses the image.
It is sufficient to provide a CCD (charge-coupled device) type image sensor and electrically process the output from this image sensor.
ところが、たとえば自動車用の車間距離計測器
に適用しようとすれば、第1図に示した反射鏡3
のような可動部分を有する構成では、耐振動性の
点で不利であり、信頼性上好ましくないので、第
2図に示すようにレンズ1を有する第1の光学系
21ならびにレンズ2を有する第2の乎学系22
に対応して、別々のイメージセンサ、6,7を使
用し、左右の像のずれを信号処理回路8で電気的
に処理することにより、目標物5までの距離を求
めることが考えられる。しかるに、自動車用の車
間距離計測器は、ヘツドライトで照明される夜間
の明るさから、夏の真昼の明るさまで非常に広い
範囲の明るさをもつ環境で使用されるため、イメ
ージセンサ6,7における電荷の蓄積時間を変化
させるだけでは、そのレンジをカバーすることは
できない。また、イメージセンサの走査速度から
みて、蓄積時間を短くするには限度があり、たと
え、短くできたとしても、画像の処理時間を短く
することが困難である。また、蓄積時間を余り長
くすればS/N比が悪化し、精度が悪くなつてし
まう。 However, if we try to apply it to an automobile inter-vehicle distance measuring device, for example, the reflector 3 shown in FIG.
A configuration having a movable part like this is disadvantageous in terms of vibration resistance and unfavorable in terms of reliability. Therefore, as shown in FIG. 2's science system 22
Correspondingly, it is conceivable to use separate image sensors 6 and 7 and to electrically process the shift between the left and right images in the signal processing circuit 8 to determine the distance to the target object 5. However, because automobile inter-vehicle distance measuring devices are used in environments with a very wide range of brightness, from nighttime brightness illuminated by headlights to midday brightness in summer, the image sensors 6 and 7 This range cannot be covered simply by changing the charge accumulation time. Furthermore, there is a limit to how short the storage time can be shortened in terms of the scanning speed of the image sensor, and even if it could be shortened, it would be difficult to shorten the image processing time. Furthermore, if the accumulation time is too long, the S/N ratio will deteriorate and the accuracy will deteriorate.
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、
イメージセンサに到達する光の量を、入射光の強
さに応じて透過率が変化する感光性フイルタを用
いて調整するように構成するとともに、上記イメ
ージセンサからの出力信号の平均値もしくはピー
ク値を設定値と比較しながら蓄積時間を制御させ
ることにより、耐振性を有することは勿論のこ
と、外光の変化に左右されずに目標物までの距離
を高精度に測定できる距離測定装置を提供するこ
とを目的としている。 This invention was made in view of the above circumstances,
The amount of light reaching the image sensor is adjusted using a photosensitive filter whose transmittance changes depending on the intensity of incident light, and the average value or peak value of the output signal from the image sensor is adjusted. By controlling the accumulation time while comparing the value with a set value, we provide a distance measuring device that not only has vibration resistance but also can measure the distance to a target with high precision without being affected by changes in external light. It is intended to.
以下、この発明の一実施例を図面にしたがつて
説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第3図はこの発明に係る距離測定装置の一例を
示すもので、第1図および第2図と同一部所には
同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 3 shows an example of a distance measuring device according to the present invention, and the same parts as in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.
同図において、9,10は外光の明るさに応じ
て透過率の変化する感光性フイルタで、それぞれ
各レンズ1,2の前方に配設されている。11,
12はそれぞれイメージセンサ6,7の出力信号
の平均値もしくはピーク値を検出する検出回路、
13,14はそれぞれ検出回路11,12からの
出力を設定値と比較してイメージセンサ6,7に
おける電荷の蓄積時間を制御する駆動回路であ
る。 In the figure, reference numerals 9 and 10 denote photosensitive filters whose transmittance changes depending on the brightness of external light, and are disposed in front of each lens 1 and 2, respectively. 11,
12 is a detection circuit that detects the average value or peak value of the output signals of the image sensors 6 and 7, respectively;
Reference numerals 13 and 14 indicate drive circuits that compare the outputs from the detection circuits 11 and 12 with a set value to control the charge accumulation time in the image sensors 6 and 7, respectively.
つぎに、上記構成の動作について説明する。 Next, the operation of the above configuration will be explained.
目標物5からの光は、まず各感光性フイルタ
9,10を通過してそれぞれ左右のレンズ1,2
に入る。これらレンズ1,2によつてイメージセ
ンサ6,7に像がそれぞれ結ばれる。このとき、
感光性フイルタ9,10は外界が明るい場合、外
光中の紫外線により光の透過率が低下する。つま
りたとえば、紫外線により感光剤の銀の粒子が析
出することにより、感光性フイルタ9,10全体
の透過率が低下し、逆に外光が暗くなると、上記
銀粒子が再反応して、透過率が上昇する。このよ
うに感光性フイルタ9,10の透過率が外光の明
るさに応じて変化するために、イメージセンサ
6,7に結像する像の明るさは常にほぼ一定に保
たれ、このため電荷の蓄積時間を、S/N比、信
号処理時間から見て、最適な値に設定することが
できる。 The light from the target object 5 first passes through each photosensitive filter 9, 10, and then passes through the left and right lenses 1, 2, respectively.
to go into. Images are formed on image sensors 6 and 7 by these lenses 1 and 2, respectively. At this time,
When the outside world is bright, the light transmittance of the photosensitive filters 9 and 10 decreases due to ultraviolet rays in the outside light. In other words, for example, when the silver particles of the photosensitizer are precipitated by ultraviolet rays, the transmittance of the entire photosensitive filters 9 and 10 decreases, and conversely, when the external light becomes dark, the silver particles re-react and the transmittance increases. rises. Since the transmittance of the photosensitive filters 9 and 10 changes in accordance with the brightness of external light, the brightness of the images formed on the image sensors 6 and 7 is always kept almost constant, and therefore the electric charge The accumulation time can be set to an optimal value in terms of the S/N ratio and signal processing time.
このようにすることにより、明るさの大部分の
範囲をカバーできるが、外光が過度に明るい場合
や暗い場合には、つぎのようにして電荷の蓄積時
間を変化させることができる。すなわち、イメー
ジセンサ6,7からの出力信号のそれぞれの平均
値もしくはピーク値が検出回路11,12によつ
て検出されると、駆動回路13,14が設定値と
比較して各イメージセンサ6,7を制御するた
め、電荷の蓄積時間が調整される。たとえば、イ
メージセンサ6,7からの出力信号の平均値があ
るしきい値より大きな場合には、像が明るすぎる
ことを示しているので、駆動回路13,14が蓄
積時間を短縮させる。逆にあるしきい値より小さ
な場合には像が暗すぎることを示しているので、
上記蓄積時間を長くするように駆動回路13,1
4がイメージセンサ6,7に信号を印加する。 By doing this, most of the range of brightness can be covered, but if the outside light is too bright or dark, the charge accumulation time can be changed as follows. That is, when the respective average values or peak values of the output signals from the image sensors 6, 7 are detected by the detection circuits 11, 12, the drive circuits 13, 14 compare the respective average values or peak values of the output signals from the image sensors 6, 7 with the set values. 7, the charge accumulation time is adjusted. For example, if the average value of the output signals from the image sensors 6, 7 is greater than a certain threshold value, this indicates that the image is too bright, so the drive circuits 13, 14 shorten the storage time. Conversely, if it is smaller than a certain threshold, it indicates that the image is too dark.
The drive circuits 13 and 1
4 applies a signal to the image sensors 6 and 7.
このようにして、得られたイメージセンサ6,
7からの出力信号は信号処理装置8で処理され、
これにより目標物5までの距離が算出される。 In this way, the obtained image sensor 6,
The output signal from 7 is processed by a signal processing device 8,
As a result, the distance to the target object 5 is calculated.
なお、感光性フイルタ9,10は対応するレン
ズ1,2に一体化されたものであつてもよい。 Note that the photosensitive filters 9 and 10 may be integrated into the corresponding lenses 1 and 2.
以上のように、この発明によれば、感光性フイ
ルタとイメージセンサの蓄積時間の制御系を設け
ることにより、可動部分がなく、耐振動性に優れ
ているうえ、像の明るさが自動的に調整されるた
め明暗の環境変化が激しい自動車用等の距離計と
して好適に対応することができる。 As described above, according to the present invention, by providing a control system for the storage time of the photosensitive filter and image sensor, there are no moving parts, excellent vibration resistance, and the brightness of the image is automatically adjusted. Since it is adjustable, it can be suitably used as a distance meter for automobiles, etc., where the environment changes rapidly in brightness and darkness.
第1図は、従来の三角測量方式による距離計の
原理図、第2図は、イメージセンサを用いた距離
測定装置の概略構成図、第3図は、この発明に係
る距離測定装置の一例を示す構成図である。
5……目標物、6,7……イメージセンサ、8
……信号処理回路、9,10……感光性フイル
タ、11,12……平均値もしくは波高値の検出
回路、13,14……駆動回路、21,22……
光学系。なお、図中、同一符号は同一もしくは相
当部分を示す。
Fig. 1 is a principle diagram of a distance meter using a conventional triangulation method, Fig. 2 is a schematic diagram of a distance measuring device using an image sensor, and Fig. 3 is an example of a distance measuring device according to the present invention. FIG. 5... Target object, 6, 7... Image sensor, 8
... Signal processing circuit, 9, 10 ... Photosensitive filter, 11, 12 ... Average value or peak value detection circuit, 13, 14 ... Drive circuit, 21, 22 ...
Optical system. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
光学系と、各光学系に対応して設けられて、目標
物の像をそれぞれ結合するイメージセンサと、両
イメージセンサからの検出力信号の差から目標物
までの距離を算出する信号処理回路と、上記各学
系の光路上に配置されて、外光の明るさに応じて
透過率が変化する感光性フイルタと、上記イメー
ジセンサからの各出力信号の平均値もしくはピー
ク値をそれぞれ検出する検出回路と、各検出回路
からの出力を設定値と比較して、対応するイメー
ジセンサにおける電荷の蓄積時間を制御する駆動
回路とを具備した距離測定装置。1 A pair of optical systems arranged based on the triangulation method, an image sensor provided corresponding to each optical system and combining the images of the target, and a difference in detection power signals from both image sensors. a signal processing circuit that calculates the distance from the image sensor to the target; a photosensitive filter that is placed on the optical path of each of the above systems and whose transmittance changes depending on the brightness of external light; and a signal processing circuit that calculates the distance from the image sensor to the target object. Distance measurement equipped with a detection circuit that detects the average value or peak value of each output signal, and a drive circuit that compares the output from each detection circuit with a set value and controls the charge accumulation time in the corresponding image sensor. Device.
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP421382A JPS58122421A (en) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | Distance measuring deivce |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58122421A JPS58122421A (en) | 1983-07-21 |
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Family
ID=11578339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP421382A Granted JPS58122421A (en) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | Distance measuring deivce |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58122421A (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5877897A (en) | 1993-02-26 | 1999-03-02 | Donnelly Corporation | Automatic rearview mirror, vehicle lighting control and vehicle interior monitoring system using a photosensor array |
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US7526103B2 (en) | 2004-04-15 | 2009-04-28 | Donnelly Corporation | Imaging system for vehicle |
WO2008024639A2 (en) | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Donnelly Corporation | Automatic headlamp control system |
-
1982
- 1982-01-13 JP JP421382A patent/JPS58122421A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58122421A (en) | 1983-07-21 |
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