KR930004883B1 - 추미식 차간거리 검출장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

추미식 차간거리 검출장치

제1도는, 본 발명의 한 실시예에 의한 추미식(追尾式) 차간거리검출장치의 구성도.

제2a도는, 같은 실시예에 있어서, 선행차에 대한 추미개시시(追尾開始時)의 윈도 내의 기준화사의 설명도.

제2b도는, 같은 실시예에 있어서, 선행차에 대한 추미시에 기준화상과 비교되는 화상영역의 설명도.

제2c도는, 같은 실시예에 있어서, 추미되는 선행차를 윈도에 넣기 위해 새로 설정되는 윈도의 설명도.

제3a도는, 같은 실시예에 있어서, 선행차에 대한 추미시의 윈도의 설정 설명도.

제3b도는, 같은 실시예에 있어서, 선행차에 대한 추미시의 윈도의 보정 설명도.

제4도는, 종래의 거리검출장치의 구성을 나타내는 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 2 : 렌즈 3,4 : 이미지센서

5~7 : 기억장치 8 : 마이크로컴퓨터

9 : 화상처리장치 10 : 표시장치

11 : 화상추미용 윈도형성장치 12 : 화상추미지시스위치

13 : 선행차

본 발명은, 이미지센서를 사용해서 광학식으로 선행차와 자기차의 차간거리를 연속적으로 측정하는 추미식 차간거리검출장치에 관한 것이다.

종래, 이미지센서를 사용한, 거리검출장치에는, 일본국 특공소 63-38085호 공보, 일본국 특공소 63-46363호 등에 의해 개시된 것이 있다. 이들은 어느 것이나 제4도에 나타나 있는 바와같이, 좌우 한 쌍의 광학계를 갖고 있고, 이 좌우의 광학계는 기선길이(基線長) L만큼 띄어 배치되고, 렌즈 1, 2로 구성되어 있다.

1, 2렌즈의 초점거리 f의 위치에는 각각 별개의 이미지센서 3, 4를 설정하고, 신호처리장치 16에 있어서, 이미지센서(3), (4)의 화상신호를 순차적으로 시프트(Shift)시키면서 전기적으로 충첩시키고, 상기 2개의 화상신호가 가장 잘 일치된 때의 시프트량 a로부터 3각측량의 원리에 의해 대상물 17까지의 거리 R을 다음 식으로 구하고 있다.

또, 이미지센서로 촬상(撮像)한 선행차의 상(像)을 추미하는 방법은, 예를들어 일본국 특공소 60-33352호 공보에 개시되어 있다. 이에 의하면, 표시화면상에서 추미하고자 하는 목표와 유사형상의 윈도를 운전자가 표시화면을 보면서 임의로 지정할 수 있는 구성으로 되어 있다.

종래의 이미지센서를 사용한 광학식 거리검출장치와 선행차화상추미장치를 조합시켜 추종하고자 하는 선행차와의 차간거리를 연속적으로 검출하도록 구성한 차간거리검출장치에 대해서는, 상기 일본국 특공소 60-33352호 공보에 개시되어 있는 바와같이, 운전자가 차량운전 중에 조이스틱(joy stick), 트랙볼(track ball), 마우스 등을 사용하여 유사형상의 윈도(window)속으로 선행차상이 맞어 들어가도록 유사형상의 윈도를 작성하는 방법은, 실제적으로 안정성 등을 생각할 때 불가능한 일이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소시키기 위해 이루어진 것으로, 전방을 주행하는 추미목표까지의 정확한 거리를 측정함과 동시에, 추미개시시에 목표화상에 대해서 적절히 윈도를 자동적으로 설정하는 추미식 차간거리검출장치를 얻는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명에 관한 추미식 차간거리검출장치는, 이미지센서의 제1부분에 의해 촬상된 화상에 대해, 크기가 가변적인 윈도를 설정해서 이미지센서의 제2부분에 의해 촬상된 화상을 비교함으로써 윈도내의 물체까지의 거리를 검출하는 수단과, 소정의 제1시각의 윈도 내의 화상과, 이로부터 단시간 경과한 제2시각의 화상을 비교하여 제1시각의 윈도 내의 화상과 가장 잘 닮은 화상을 탐색하는 수단과, 윈도를 움직이면서 좌우대칭성을 판정하여 가장 대칭성이 좋은 화상에 대해 새로운 윈도를 설정하여 선행차를 추미하는 수단과, 추미개시시에 소정의 크기의 윈도를 설정해서 정면 부근에 있는 선행차까지의 임시거리를 검출하고, 이 거리에 따른 크기의 윈도를 설정하여 좌우대칭화상을 찾아내서 윈도의 설정위치를 자동적으로 결정하는 수단을 갖춘 것이다.

본 발명에 있어서의 추미식 차간거리검출장치는, 이미지센서의 제1부분에 의해 촬상된 화상에 대해, 크기가 가변적인 윈도를 설정해서 이미지센서의 제2부분에 의해 촬상된 화상을 비교함으로써 윈도내의 물체까지의 거리를 측정하고 소정의 제1시각의 윈도 내의 화상과 시간계열로 윈도의 화상을 비교함으로써 선행차상을 추미할 수 있다.

또, 추미개시시에 선행차까지의 거리에 따라 윈도의 크기를 결정하고, 좌우대칭화상을 찾음으로써 윈도의 설정위치가 자동적으로 결정된다.

다음에는, 본 발명의 추미식 차간거리검출장치의 실시예를 도면에 따라 설명한다. 제1도는 본 발명의 한 실시예의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 제1도에 있어서, 제4도와 같은 부분에는 같은 부호를 붙여 설명한다.

이 제1도에 있어서, 1, 2는 각각 좌우의 광학계를 구성하는 렌즈, 3, 4는 렌즈(1), (2)에 각각 대응해서 배치된 이미지센서, 5, 6은 이미지센서(3), (4)에 의해 촬상된 화상을 기억하는 기억장치이다.

또, 7은 기억장치(5)에서 전송된 화상의 기억장치, 8은 마이크로컴퓨터, 9는 기억장치(5)~(7)에 보지 되어 있는 데이터를 마이크로컴퓨터(8)의 제어를 위한 기초로 화상처리를 행하는 화상처리장치이고, 10은 마이크로컴퓨터(8)의 지시에 의해 화상의 표시를 행하는 표시장치, 11은 화상추미용 윈도형성장치, 12는 운전자에 의해 조작되는 화상추미지시스위치, 13은 목표가 되는 선행차이다.

다음에는 동작에 대해 설명한다. 전방의 선행차(13)의 상은 이미지센서(3), (4)에 의해 촬상되고, 기억장치(5), (6)에 각각 기억되며, 또 이 화상은 표시장치(10)으로 보내져, CRT등의 화면으로 볼 수 있게 된다.

또, 운전자가 화상추미스위치(12)를 조작하게 되면 화상추미용 윈도우추미형성장치(11)에 의해 윈도가 설정되고, 마이크로컴퓨터(8)가 이 윈도의 화상을 판독하여 표시장치(10)위에 표시함과 동시에, 기억장치의 대응하는 어드레스를 지정한다.

여기서, t=t₀로 윈도를 설정하고, 추미 및 거리측정을 개시할 경우의 순서를 제2a도~제2c도에 나타낸다. 이 제2a도~ 제2c도에 있어서, 화상의 종방향(縱方向)을 i, 횡방향(橫方向)을 j로 해 둔다.

지금, 화상추미지시스위치(12)가 조작되면, 제2a도에 나타나 있는 바와같이, 좌(左)화상 중에 좌표 p_o, q_o를 기준점으로 하여 i방향, j방향의 크기가 각각 s_o, t_o인 크기(이하 s_o×t_o로 표시)의 윈도(14)가 설정되고, 이에 대응하는 어드레스가 기억장치(5)중에 지정된다.

다음에는, 제2b도에 나타나 있는 바와같이, 우(右)화상의 Po줄(行)에서 P_o+S_o줄까지의 영역(15)에서 윈도(14)의 크기에 상당한 화상을 마이크로컴퓨터(8)에 의해 기억장치(6)에서 순차적으로 집어내서 비교한다. 즉, 좌우 양 화상의 신호를 각각 Sij, Tij라 하고

1의 연산을 화상처리장치(9)에서 행하고, 신호의 차의 절대차 A_k를 산출한다.

이 결과, 이 절대치 A_k의 값이 최소로 된 경우의 k와 p_o와의 차가 (1)식의 시프트량 a에 상당하고, 이것을 사용하여 마이크로컴퓨터(8)에서 거리를 연산한다.

다음에는, 상기와 같이 산출된 거리에 따라 윈도(14)의 크기를 결정한다. 지금, 렌즈(1), (2)이 초점거리(f)가 일정한 경우, s_o×t_o의 크기의 윈도(14)는 선행차(13)와의 거리가 R_o일 때의 것이라 하고, 거리측정의 결과가 R였다고 하면, 윈도(14)의 크기를

에 다시 설정한다. 이 연산은 마이크로컴퓨터(8)에서 한다.

다음에, 거리를 측정하는 대상물이 자동차일 경우 이를 뒤쪽에서 보면 좌우대칭일 경우가 많다. 따라서, 좌우대칭성이 가장 좋은 화상이 선행차상인 것이기 때문에, 기억장치(5)의 화상에서 좌우대칭화상을 찾아내고, 윈도의 설정위치를 결정한다. 즉, 상기 작용으로 결정된 윈도의 크기를 s×t라고 하면,

이고, k, ℓ을 순차적으로 변화시켜 화상처리장치(9)에서 연산을 한다. 단,

이다.

이 결과, B_k1이 최소로 되는 것이 가장 대칭성이 좋은 것이 되고, 이때의 k, ℓ의 값이 각각 제2c도에 나타내어진 바와같이 p, q이라면, 좌표(p, q)를 기준점으로 하여 새로 윈도(14a)가 설정된다.

다음에, 기억장치(5)의 신호는 기억장치(7)로 전송되고, 계속해서 어느 시간 경과한 시각 t=t₁에서의 화상신호를 기억장치(5), (6)에 기억시킨다. 그리하여, 기억장치(7)이 t=t₀에 있어서의 화상에 대해서 설정된 윈도(14a)내의 화상을 기준으로 하여 기억장치(5)의 화상과 비교하고, 가장 닮은 화상을 찾음으로써, t=t₁시점에서의 선행차의 화상 내에서의 위치를 정할 수 있다. 즉, t=t₁의 신호를 Sij라 하면, 앞서 설정된 윈도(14a)는 기준점(p, q), 크기 sxt이므로,

이고, k, ℓ을 순차적으로 변화시켜 C_k1을 산출한다.

이 연산은 화상처리장치(9)에서 C_k1이 가장 작게 된 때의 k, ℓ이 윈도의 시프트량이고, 즉 t=t₁에서는, 윈도(14a)는 제3a도에 나타나 있는 바와같이 기준점이 (p +k, q +ℓ)의 위치에, 크기 s×t로 임시로 설정된다.

또, 이 설정위치를 중심으로 해서 상하 좌우로 윈도(14a)를 움직이면서 재차 (3)식에 나타나 있는 대칭성의 판정을 행하고, 제3b도에 나타나 있는 바와같이, (p₁, q₁)을 기준점으로 해서 윈도(14a)의 설정위치를 보정함으로써 정확한 추미가 이루어진다.

이와같이하여, 새로이 윈도(14a)가 설정된 다음, (2)식에 나타난 방법을 사용해서 선행차까지의 거리 R을 구한다.

또, 광학계는 좌우 한쌍으로 하는 것으로 했으나, 언어의 표현에 관계되는 문제이고, 상하 한 쌍, 또는 경사지게 한 쌍이라 해도 좋고, 기선을 수평으로 하느냐 경사지게 하느냐의 문제일 뿐 실질적으로는 어느 것이나 같은 효과를 나타내므로 좌우 한 쌍이라 대표적으로 표현한 것에 불과하다.

또, 이미지 센서(3), (4)는 제1도에 있어서 좌우 각각의 센서를 나타내고 있으나, 한개의 센서의 영역을 좌우로 분할해도 좋다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 화상 속에 윈도를 설정하고, 시간적으로 순차 윈도 내의 화상을 다음 시각의 화상과 비교하고, 닮은 화상을 찾아냄과 동시에, 찾아내진 이 화상이 대칭성을 판정해서, 대칭성이 좋은 것을 선행차로 판정하고 윈도를 설정하도록 하였으므로, 자동차와 같이 좌우 대칭인 것을 확실하게 추미하고, 선행차와의 차간거리를 정확하게 측정할 수 있다.

또, 추미개시시에는 정면 부근에서 임시로 거리를 검출하고, 이 거리에 따라 윈도의 크기를 정하고, 좌우대칭 화상을 찾아내는 수단을 구성하였으므로, 운전자가 추미지시스위치를 조작하는 것 만으로, 자동적으로 윈도가 설정되게 되고, 운전의 안전성을 저해시키지 않는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 선행차를 촬상하는 이미지센서와, 이 이미지센서의 제1부분으로 촬상된 화상 속에 크기를 변화시킬 수 있는 화상추미용의 윈도를 갖고, 이 윈도 내의 상과, 상기 이미지센서의 제2부분으로 촬상된 화상을 비교함으로써 윈도내의 선행차 까지의 거리를 측정하는 수단과, 소정의 제1시각의 상기 윈도내의 화상과, 이로부터 단시간 경과한 제2시각의 화상을 비교하고, 상기 제1시각의 윈도 내의 화상과 가장 잘 닮은 화상을 탐색하고, 또 상기 윈도를 상하 좌우로 소정량만큼 움직이면서 좌우 대칭성을 판정하여, 가장 대칭성이 높은 윈도를 나중 시각의 윈도로서 설정해서 선행차를 추미하는 수단과, 상기 선행차가 추미개시시에 소정의 크기의 윈도를 설정해서 정면 부근에 있는 선행차까지의 임시 거리를 검출함과 동시에, 이 거리에 따라 상기 윈도를 선행차상의 개략적인 형태와 거의 동일한 크기로 결정한 다음, 좌우 대칭 화상을 탐색해서 윈도의 설정위치를 자동적으로 결정하는 수단을 갖춘 추미식 차간거리검출장치.

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