JPS6318122B2 - - Google Patents
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- JPS6318122B2 JPS6318122B2 JP57225669A JP22566982A JPS6318122B2 JP S6318122 B2 JPS6318122 B2 JP S6318122B2 JP 57225669 A JP57225669 A JP 57225669A JP 22566982 A JP22566982 A JP 22566982A JP S6318122 B2 JPS6318122 B2 JP S6318122B2
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- Japan
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- light
- contrast
- light emitting
- image sensors
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 23
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、自動車等車両に搭載して車間距離を
測定するのに好適ならしめた光学式距離測定装置
に関するものである。
測定するのに好適ならしめた光学式距離測定装置
に関するものである。
通常、距離測定装置には、光や電波を対象物に
発射してその反射波が帰つてくるまでの時間を計
測して対象物までの距離を求めるレーダ方式のも
のと、レンズとイメージセンサとで構成され、対
象物を各イメージセンサで捉えることにより三角
測量法に基づいて該対象物までの距離を求める光
学方式のものとがある。
発射してその反射波が帰つてくるまでの時間を計
測して対象物までの距離を求めるレーダ方式のも
のと、レンズとイメージセンサとで構成され、対
象物を各イメージセンサで捉えることにより三角
測量法に基づいて該対象物までの距離を求める光
学方式のものとがある。
従来、後者の三角測量法に依るものとして、第
１図に示すもの、および第２図に示すものがあつ
た。第１図に示すものは、左右の光学系、即ち、
レンズ１で見た図示しない対象物の像と、ミラー
４で対象物光線束の進行方向を折曲してレンズ２
で見た像とが、ハーフミラー３上で一致するよう
にミラー４を回動させて調整し、そのミラー４の
回転角に基づき対象物までの距離を求めるもので
あつた。また、第２図に示すものは、更に電気的
な距離検出が行なえるようになされたもので、左
側レンズ５ａによる対象物の像と、右側レンズ５
ｂによる対象物の像とを、それぞれミラー６ａ又
はミラー６ｂで反射させて別々の光センサアレイ
７ａ，７ｂに結像させ、これらアレイ７ａ，７ｂ
からの電気信号を演算装置８で比較し、その比較
値が最小となるように演算装置８はミラー６ｂを
回動させ、その回転角に基づき対象物までの距離
を測定するものである。
１図に示すもの、および第２図に示すものがあつ
た。第１図に示すものは、左右の光学系、即ち、
レンズ１で見た図示しない対象物の像と、ミラー
４で対象物光線束の進行方向を折曲してレンズ２
で見た像とが、ハーフミラー３上で一致するよう
にミラー４を回動させて調整し、そのミラー４の
回転角に基づき対象物までの距離を求めるもので
あつた。また、第２図に示すものは、更に電気的
な距離検出が行なえるようになされたもので、左
側レンズ５ａによる対象物の像と、右側レンズ５
ｂによる対象物の像とを、それぞれミラー６ａ又
はミラー６ｂで反射させて別々の光センサアレイ
７ａ，７ｂに結像させ、これらアレイ７ａ，７ｂ
からの電気信号を演算装置８で比較し、その比較
値が最小となるように演算装置８はミラー６ｂを
回動させ、その回転角に基づき対象物までの距離
を測定するものである。
しかるに、これら従来装置は、共に、ミラー
４，６ｂの回動を必須の測定動作条件としている
ので、自動車等の振動が多い環境で使用すると、
経時変化を生じたり、また、故障の原因になる等
の欠点があつた。また、環境の変化に対する速応
性に欠けるという欠点もあつた。
４，６ｂの回動を必須の測定動作条件としている
ので、自動車等の振動が多い環境で使用すると、
経時変化を生じたり、また、故障の原因になる等
の欠点があつた。また、環境の変化に対する速応
性に欠けるという欠点もあつた。
かかる欠点を除去するものとして、既に第３図
に示すものが提案されている。図において、Ａと
Ｂは、夫々レンズ９ａ，９ｂと、このレンズに所
定距離Ｆ離間して設けられ該レンズを介して対象
物１３の映像が結像される直線状のイメージセン
サ１０ａ，１０ｂとから成る光学系機構を示し、
これら一対の光学系機構ＡとＢの光軸間は所定距
離Ｌ離間して設けられ、かつ上記一対のレンズ９
ａと９ｂおよびイメージセンサ１０ａ，１０ｂ
は、該両光軸に対してそれぞれ垂直直線上に配置
されていて、上記イメージセンサ１０ａおよび１
０ｂ上に表われるイメージのずれａおよびｂを求
めることにより、三角測量法に基づいて下式によ
り対象物１３までの距離Ｒが測定されるようにな
されている。
に示すものが提案されている。図において、Ａと
Ｂは、夫々レンズ９ａ，９ｂと、このレンズに所
定距離Ｆ離間して設けられ該レンズを介して対象
物１３の映像が結像される直線状のイメージセン
サ１０ａ，１０ｂとから成る光学系機構を示し、
これら一対の光学系機構ＡとＢの光軸間は所定距
離Ｌ離間して設けられ、かつ上記一対のレンズ９
ａと９ｂおよびイメージセンサ１０ａ，１０ｂ
は、該両光軸に対してそれぞれ垂直直線上に配置
されていて、上記イメージセンサ１０ａおよび１
０ｂ上に表われるイメージのずれａおよびｂを求
めることにより、三角測量法に基づいて下式によ
り対象物１３までの距離Ｒが測定されるようにな
されている。
Ｒ＝Ｆ・Ｌ／ａ＋ｂ
すなわち、上記構成の距離測定装置において
は、直線状のイメージセンサ１０ａ，１０ｂに対
象物１３の一部横線方向成分が白黒のコントラス
トとして結像され、これらの結像コントラストの
データを、一旦、デジタル量に変換してメモリ１
１ａ，１１ｂに記憶し、その記憶データを順次中
央処理装置（以下、CPUと称す）１２に入力す
ることによつて該CPU１２の後述する演算処理
によつて距離ａ及びｂを求め、対象物１３までの
距離Ｒを求める。例えば、該CPU１２は左右の
イメージセンサ１０ａ，１０ｂに写しだされるイ
メージのコントラストを夫々読み取り、そのうち
何れか一方のイメージセンサ、例えばイメージセ
ンサ１０ａに写し出されるイメージからコントラ
ストの濃淡が明確にでた点を選択し、その選択点
と当該光学系機構Ａの光軸との距離ａを求める。
そして次に、上記CPU１２は、他方のイメージ
センサ１０ｂ上のコントラストから上記選択点に
対応するコントラスト点を求め、この対応点と当
該光学系機構Ｂの光軸との距離ｂを求める。さら
に、このようにして求められた両光軸からの距離
ａとｂとにより三角測量法に基づいた前述した式
により対象物１３までの距離Ｒを導き出す。
は、直線状のイメージセンサ１０ａ，１０ｂに対
象物１３の一部横線方向成分が白黒のコントラス
トとして結像され、これらの結像コントラストの
データを、一旦、デジタル量に変換してメモリ１
１ａ，１１ｂに記憶し、その記憶データを順次中
央処理装置（以下、CPUと称す）１２に入力す
ることによつて該CPU１２の後述する演算処理
によつて距離ａ及びｂを求め、対象物１３までの
距離Ｒを求める。例えば、該CPU１２は左右の
イメージセンサ１０ａ，１０ｂに写しだされるイ
メージのコントラストを夫々読み取り、そのうち
何れか一方のイメージセンサ、例えばイメージセ
ンサ１０ａに写し出されるイメージからコントラ
ストの濃淡が明確にでた点を選択し、その選択点
と当該光学系機構Ａの光軸との距離ａを求める。
そして次に、上記CPU１２は、他方のイメージ
センサ１０ｂ上のコントラストから上記選択点に
対応するコントラスト点を求め、この対応点と当
該光学系機構Ｂの光軸との距離ｂを求める。さら
に、このようにして求められた両光軸からの距離
ａとｂとにより三角測量法に基づいた前述した式
により対象物１３までの距離Ｒを導き出す。
このようにして、上述の回動ミラー４，６ｂの
如き可動部分を有しない構成の装置が提供されて
対象物までの距離を検出することができ、自動車
のような振動の多い環境にも使用することができ
る。
如き可動部分を有しない構成の装置が提供されて
対象物までの距離を検出することができ、自動車
のような振動の多い環境にも使用することができ
る。
しかしながら、このように振動による幣害を防
止し得る構成としても自動車において問題となる
要因は、単に振動だけでなく、外光の状態も存在
するので、上述の装置では不十分であつた。即
ち、外界の明るさは、例えば、明るい海岸から急
にトンネルに入る等、常に変化し、その変化程度
も非常に区々であり、また、外光によるコントラ
ストも種々様々で、特に、薄暮時にはコントラス
トは非常に弱くなり、このような環境下では、イ
メージセンサ上の点を選択できず距離を検出する
ことができないという問題があつた。
止し得る構成としても自動車において問題となる
要因は、単に振動だけでなく、外光の状態も存在
するので、上述の装置では不十分であつた。即
ち、外界の明るさは、例えば、明るい海岸から急
にトンネルに入る等、常に変化し、その変化程度
も非常に区々であり、また、外光によるコントラ
ストも種々様々で、特に、薄暮時にはコントラス
トは非常に弱くなり、このような環境下では、イ
メージセンサ上の点を選択できず距離を検出する
ことができないという問題があつた。
そこで、本発明は、如何なる外光状況において
もイメージセンサ上に明瞭なコントラストを有す
る像を結ばせるように、外光による照明では明
度、又は／及び、コントラストが不十分な場合に
CPUからの制御信号に基づき対象物方向に各々
異なる方向に発光する発光素子にて発光走査して
所定光を照射する発光装置を設けた光学式距離測
定装置の提供を目的とする。
もイメージセンサ上に明瞭なコントラストを有す
る像を結ばせるように、外光による照明では明
度、又は／及び、コントラストが不十分な場合に
CPUからの制御信号に基づき対象物方向に各々
異なる方向に発光する発光素子にて発光走査して
所定光を照射する発光装置を設けた光学式距離測
定装置の提供を目的とする。
本発明の一実施例構成を第３図と同一又は同効
の部分には同一符号を附して示す第４図について
説明すると、図において、１４は発光装置たる発
光素子アレイ、１５はレンズで、CPU１２から
の制御信号に基づき発光素子アレイ１４は順次点
灯し、レンズ１５を介して集光され対象物１３に
到達して明瞭なコントラストを形成するようにな
されている。
の部分には同一符号を附して示す第４図について
説明すると、図において、１４は発光装置たる発
光素子アレイ、１５はレンズで、CPU１２から
の制御信号に基づき発光素子アレイ１４は順次点
灯し、レンズ１５を介して集光され対象物１３に
到達して明瞭なコントラストを形成するようにな
されている。
かかる構成を有する光学式距離測定装置の動作
について述べると、最初にCPU１２はそれぞれ
のイメージセンサ１０ａ，１０ｂ上の明暗および
コントラストを把え、その結果、明るさおよびコ
ントラスト共に充分であることが判明した場合に
は、第３図装置と同様にイメージセンサ上の一点
を選択し、その選択点情報に基づき対象物１３ま
での距離を算出し、他方、少なくとも何れか一方
のイメージセンサ上の像が暗く、又は／及びコン
トラストが弱いと判断した場合には、発光素子ア
レイ１４に制御信号を送出して点灯する。各発光
素子１４から照射された光はレンズ１５を通して
集光されているため細いビームとなつて対象物１
３に到達する。従つて、弱い光源でも十分明るい
スポツトが得られ、イメージセンサ１０ａ，１０
ｂはそのスポツトをコントラストとして検出し、
上述の方法により対象物１３までの距離を検出す
るのである。
について述べると、最初にCPU１２はそれぞれ
のイメージセンサ１０ａ，１０ｂ上の明暗および
コントラストを把え、その結果、明るさおよびコ
ントラスト共に充分であることが判明した場合に
は、第３図装置と同様にイメージセンサ上の一点
を選択し、その選択点情報に基づき対象物１３ま
での距離を算出し、他方、少なくとも何れか一方
のイメージセンサ上の像が暗く、又は／及びコン
トラストが弱いと判断した場合には、発光素子ア
レイ１４に制御信号を送出して点灯する。各発光
素子１４から照射された光はレンズ１５を通して
集光されているため細いビームとなつて対象物１
３に到達する。従つて、弱い光源でも十分明るい
スポツトが得られ、イメージセンサ１０ａ，１０
ｂはそのスポツトをコントラストとして検出し、
上述の方法により対象物１３までの距離を検出す
るのである。
なお、発光装置１４からの照射光として、例え
ば、カメラのフラツシユのような強力なランプ点
灯光も考えられるが、これは周囲の車両や歩行者
が眩しくて危険であり、従つて、暗い場合や薄暮
でもコントラストを得ることができ、かつ、人間
の可視光領域外である赤外線または紫外線が好ま
しい。しかし、かかる光線でも強度が大である
と、目に見えないため周囲の歩行者等を損傷する
惧れがあるので、照射範囲を狭小範囲に絞つて短
時間のパルス状に照射することが最良であろう。
しかも、対象物１３が装置正面にあるとは限らな
いので上述の如く、発光素子アレイの各発光素子
を順次点灯させ、スポツトの位置を、例えばイメ
ージセンサ１０ａ，１０ｂで把えられる範囲で走
査させるように照射することが好ましい。
ば、カメラのフラツシユのような強力なランプ点
灯光も考えられるが、これは周囲の車両や歩行者
が眩しくて危険であり、従つて、暗い場合や薄暮
でもコントラストを得ることができ、かつ、人間
の可視光領域外である赤外線または紫外線が好ま
しい。しかし、かかる光線でも強度が大である
と、目に見えないため周囲の歩行者等を損傷する
惧れがあるので、照射範囲を狭小範囲に絞つて短
時間のパルス状に照射することが最良であろう。
しかも、対象物１３が装置正面にあるとは限らな
いので上述の如く、発光素子アレイの各発光素子
を順次点灯させ、スポツトの位置を、例えばイメ
ージセンサ１０ａ，１０ｂで把えられる範囲で走
査させるように照射することが好ましい。
ところで、上記説明において、イメージセンサ
１０ａ，１０ｂは直線状として述べたが、平面状
であつても良く、この場合には絵素数が多いので
コントラストの明瞭な点を選択するのも容易であ
る。なお、イメージセンサ１０ａ，１０ｂは
CCD形又はMOS形の何れであつても良い。
１０ａ，１０ｂは直線状として述べたが、平面状
であつても良く、この場合には絵素数が多いので
コントラストの明瞭な点を選択するのも容易であ
る。なお、イメージセンサ１０ａ，１０ｂは
CCD形又はMOS形の何れであつても良い。
以上のように、本発明による光学式距離測定装
置においては、外光によるイメージセンサのコン
トラストでは距離を測定できない場合にCPUか
らの制御信号を受けて対象物方向に複数の発光素
子を順次点灯させて発光走査して所定光量を照射
する発光装置を設けた構成としたので、如何なる
外光状況においてもイメージセンサ上には明瞭な
コントラストを有する像を結ばせることができ、
常に対象物までの距離を検出できるという効果を
有する。さらに対象物が移動又は変化する場合に
あつてもイメージセンサで対象物における映像の
スポツト像が把えられる範囲内に発光走査するこ
とにより移動又は変化する対象物を確実且つ正確
に距離検出を行なう効果を奏する。かかる効果
は、特に、真夏の強い太陽光下、トンネル、夜間
等の外光状況においても走行する車両について甚
大である。
置においては、外光によるイメージセンサのコン
トラストでは距離を測定できない場合にCPUか
らの制御信号を受けて対象物方向に複数の発光素
子を順次点灯させて発光走査して所定光量を照射
する発光装置を設けた構成としたので、如何なる
外光状況においてもイメージセンサ上には明瞭な
コントラストを有する像を結ばせることができ、
常に対象物までの距離を検出できるという効果を
有する。さらに対象物が移動又は変化する場合に
あつてもイメージセンサで対象物における映像の
スポツト像が把えられる範囲内に発光走査するこ
とにより移動又は変化する対象物を確実且つ正確
に距離検出を行なう効果を奏する。かかる効果
は、特に、真夏の強い太陽光下、トンネル、夜間
等の外光状況においても走行する車両について甚
大である。
第１図および第２図は、それぞれ三角測量法に
基づいた従来の光学式距離測定装置を示す構成
図、第３図は耐振を考慮して既に提案されている
三角測量法に基づいた光学式距離測定装置を示す
構成図、第４図は本発明の一実施例による三角測
量法に基づいた光学式距離測定装置を示す構成図
である。 ９ａ，９ｂ，１５……レンズ、１０ａ，１０ｂ
……イメージセンサ、１１ａ，１１ｂ……メモ
リ、１２……中央処理装置（CPU）、１３……対
象物、１４……発光装置、なお、図中、同一符号
は同一又は相当部分を示す。
基づいた従来の光学式距離測定装置を示す構成
図、第３図は耐振を考慮して既に提案されている
三角測量法に基づいた光学式距離測定装置を示す
構成図、第４図は本発明の一実施例による三角測
量法に基づいた光学式距離測定装置を示す構成図
である。 ９ａ，９ｂ，１５……レンズ、１０ａ，１０ｂ
……イメージセンサ、１１ａ，１１ｂ……メモ
リ、１２……中央処理装置（CPU）、１３……対
象物、１４……発光装置、なお、図中、同一符号
は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 距離測定の対象物からの反射光を収束結像さ
せるレンズ系及び該レンズ系の収束結像作用によ
る対象物の映像状態を検知するイメージセンサを
各々一対とする光学系機構を備え、上記一対のイ
メージセンサの検知結果に基づき距離を検出する
光学式距離測定装置において、上記一対のイメー
ジセンサ上に結像された映像のスポツト像から各
結像コントラストを求めると共に各映像のスポツ
ト像に基づくデータから対象物までの距離を三角
測量法にて演算する中央処理装置と、該中央処理
装置の求めた結像コントラストが不明瞭な場合に
各々異なる方向に発光する複数の発光素子を順次
点灯させて上記各イメージセンサで対象物におけ
る映像のスポツト像が把えられる範囲に発光走査
する発光装置とを備える構成としたことを特徴と
する光学式距離測定装置。 ２ 上記中央処理装置は、少なくともいずれか一
方の上記イメージセンサ上の結像コントラストが
不明瞭な場合、及び少なくともいずれか一方の上
記イメージセンサ上の結像自体の明度が所定値よ
り小さい場合に、上記発光装置に発光を制御する
制御信号を送出して所定光量を照射させることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学式距
離測定装置。 ３ 上記各イメージセンサは、発光装置の発光走
査する方向と同一線上に設置することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の光学式
距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22566982A JPS59114409A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 光学式距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22566982A JPS59114409A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 光学式距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59114409A JPS59114409A (ja) | 1984-07-02 |
| JPS6318122B2 true JPS6318122B2 (ja) | 1988-04-16 |
Family
ID=16832923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22566982A Granted JPS59114409A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 光学式距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59114409A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6119709U (ja) * | 1984-07-09 | 1986-02-05 | 三菱自動車工業株式会社 | 車間距離測定装置 |
| JPS61139713A (ja) * | 1984-12-11 | 1986-06-27 | Mitsubishi Electric Corp | 車間距離計測表示装置 |
| JPS63106501A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-11 | Hitachi Ltd | 開先位置検出方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5255658A (en) * | 1975-10-31 | 1977-05-07 | Yashica Co Ltd | Distance ditector |
| JPS5451556A (en) * | 1977-09-29 | 1979-04-23 | Canon Inc | Distance measuring apparatus |
| JPS57108707A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-06 | Toshiba Corp | Distance measuring device |
| JPS57111405A (en) * | 1980-12-28 | 1982-07-10 | Canon Inc | Distance measuring device |
-
1982
- 1982-12-20 JP JP22566982A patent/JPS59114409A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5255658A (en) * | 1975-10-31 | 1977-05-07 | Yashica Co Ltd | Distance ditector |
| JPS5451556A (en) * | 1977-09-29 | 1979-04-23 | Canon Inc | Distance measuring apparatus |
| JPS57108707A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-06 | Toshiba Corp | Distance measuring device |
| JPS57111405A (en) * | 1980-12-28 | 1982-07-10 | Canon Inc | Distance measuring device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59114409A (ja) | 1984-07-02 |
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