DE19730534A1

DE19730534A1 - Entfernungsmeßvorrichtung

Info

Publication number: DE19730534A1
Application number: DE19730534A
Authority: DE
Inventors: Hideo Shimizu; Takehide Hirabayashi; Akio Izumi
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1996-07-17
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 1998-01-22
Also published as: KR980010359A; US5920382A; KR100467143B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entfernungsmeßvorrichtung zur Bestimmung der Entfer nung eines Objekts, etwa eines Fahrzeugs, von der Meßvorrichtung, und zwar unter Verwen dung von Lichtfühlern mit optischen Sensorfeldern.

Zur Erläuterung des Hintergrunds der Erfindung sei zunächst der Stand der Technik beschrieben. Bekannte Fahrzeugabstand-Meßvorrichtungen messen die Entfernung elektronisch durch Vergleich von Bildern, die durch zwei seitliche optische Systeme gebildet werden, sowie durch Triangulation.

Fig. 16 zeigt eine bekannte Fahrzeugabstand-Meßvorrichtung. Bei ihr sind Abbildungslinsen 1 und 2 so angeordnet, daß ihre optischen Achsen im Abstand B nebeneinander liegen. Optische Sensorfelder (Sensorarrays) 3A und 4A, beispielsweise lineare CCD-Sensorfelder, zweier Lichtfühler (lichtempfindlicher Einrichtungen) sind im Abstand der Brennweite f von den Abbil dungslinsen 1 und 2 angeordnet. Die Sensorfelder 3A und 4A wandeln von den Abbildungslinsen 1 und 2 erzeugte Bilder eines Objekts 16A zu Bildsignalen 30A und 40A um, die einer Signalver arbeitungsschaltung 5 eingegeben werden. Die Signalverarbeitungsschaltung 5 setzt sich aus Verstärkern 51 und 52, Analog/Digital-Umsetzern 53 und 54 und einem Speicher 55 zusammen. Die Bildsignale 30A und 40A von den Sensorfeldern 3A und 4A werden mittels der Verstärker 51 und 52 verstärkt, mittels der Analog/Digital-Umsetzer 53 und 54 in digitale Daten umgesetzt und als Bilddaten 31A und 41A dem Speicher 55 zugeführt.

Eine Entfernungsmeßschaltung 6 am Ausgang der Signalverarbeitungsschaltung 5 umfaßt einen Mikrocomputer, der im Speicher 55 gespeicherte rechte und linke Bilddaten 31A und 41A vergleicht, um die Entfernung zu dem Objekt 16A zu berechnen, und ein Entfernungssignal 11 abgibt.

Zur Erläuterung des Prinzips der Entfernungsberechnung sei zunächst auf Fig. 17 Bezug genom men. Der Mittelpunkt zwischen den Abbildungslinsen 1 und 2 wird als Ursprung eines kartesi schen Koordinatensystems mit der horizontalen X-Achse und der vertikalen Y-Achse definiert. Die Koordinaten von Abbildungspositionen L₁ und R₁ sollen als (-a_L1 - B/2, -f) und (a_R1 + B/2, -f) bezeichnet werden. a_L1 und a_R1 bezeichnen Abstände auf den Sensorfeldern 3A bzw. 4A, wie in der Figur dargestellt.

Die Koordinaten des Mittelpunkts O_L der Abbildungslinse 1 sind (-B/2, 0), diejenigen des Mittelpunkts O_R der Abbildungslinse 2 (B/2, 0). Bezeichnet man die Koordinaten eines Punkts M des Objekts 16A mit (x, y), ergeben sich die Koordinaten des Schnittpunkts N des Lots vom Punkt M auf die X-Achse zu (x, 0). Die Koordinaten des Punkts L₀, an dem eine zur Y-Achse parallele Linie durch den Mittelpunkt O_L auf das Sensorfeld 3A trifft, sind (-B/2, -f). Die Koordina ten des Punkts R_O, wo eine zur Y-Achse parallele Linie durch den Mittelpunkt O_R auf das Sensorfeld 4A trifft, sind (B/2 -f). Da ΔMO_LN ähnlich ΔO_LL₁L₀ und ΔMO_RN ähnlich ΔO_RR₁R₀ sind, gelten die folgenden Gleichungen (1) und (2).

(x + B/2)f = (a_L1 + B/2 - B/2)y (1)

(-x + B/2)f = (a_R1 + B/2 - B/2)y (2)

Aus den Gleichungen (1) und (2) ergibt sich Gleichung (3):

y = B · f/(a_L1 + a_R1) (3)

Anhand von Gleichung (3) kann die Entfernung y zum Objekt 16A berechnet werden, wenn die Abstände a_L1 und a_R1 der Abbildungspositionen L₁ bzw. R₁ von den Punkten L₀ bzw. R₀ bekannt sind.

Es soll nun die Funktion der Entfernungsmeßschaltung 6 beschrieben werden. Sie vergleicht rechte und linke Bilddaten 3AL und 4AR für gesondert eingestellte Meßfenster, wie durch ausgezogene Linien in Fig. 18 dargestellt. Wenn die Bilder nicht übereinstimmen, verschiebt sie die linken Bilddaten 3AL nach rechts und die rechten Bilddaten 4AR nach links, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 18 angedeutet. Wenn dann die rechten und die linken Bilddaten übereinstimmen werden die Abstände a_L1 und a_R1 als der Betrag der jeweils erforderlichen Verschiebung ermittelt.

Zur Feststellung, ob die rechten und die linken Bilddaten 3AL und 4AR übereinstimmen wird die folgende Bewertungsfunktion verwendet. Sie ist die Summe der Absolutwerte der Differenzen zwischen Pixeldaten von Pixeln (in diesem Fall CCD-Elementen), die an entsprechenden Koordi naten in Meßfenstern liegen, die in dem rechten und dem linken Sensorfeld 3A bzw. 4A eingestellt sind, und zwar über alle Pixel in den Meßfenstern. Der Wert dieser Bewertungsfunk tion wird durch sequentielles Verschieben des rechten und des linken Meßfensters geprüft, das heißt Verschieben des linken Meßfensters nach links (was einer Verschiebung der linken Bilddaten 3AL nach rechts entspricht) und Verschieben des rechten Meßfensters nach rechts (was einer Verschiebung der rechten Bilddaten 4AR nach links entspricht). Die rechten und die linken Bilddaten werden dann als übereinstimmend angesehen, wenn der Funktionswert am kleinsten ist.

Die Abstände a_L1 und a_R1 für die rechte und die linke Abbildungsposition L₁ bzw. R₁ gleichen dem jeweiligen Verschiebungsbetrag, so daß die Entfernungsmeßschaltung 6 Gleichung (3) einsetzt, um die Entfernung y zu dem Objekt 16A unter Einsatz dieser Verschiebebeträge als a_L1 und a_R1 zu berechnen.

Fig. 19 zeigt ein Bild eines vorausfahrenden Fahrzeugs, wie es sich unter normalen Umständen bei der Entfernungsmessung ergibt. In dieser Figur ist ein Entfernungsmeßausschnitt 23 innerhalb eines Gesichtsfeldes 22 eingestellt, und die Entfernung zu dem Objekt (dem vorausfah renden Fahrzeug 16) in dem Entfernungsmeßausschnitt 23 wird nach dem Entfernungsmeßprin zip als Fahrzeugabstand ermittelt.

Bei dem erläuterten Stand der Technik treten folgende Probleme auf. Wie beispielsweise in Fig. 20 dargestellt, erscheinen in dem Entfernungsmeßausschnitt 23 zusätzlich zu dem vorausfahren den Fahrzeug häufig Leitpfosten 20a und gemalte Fußgängerstreifen 10b auf Straßen mit der Folge, daß das System oft die Entfernung anhand des Bildes eines solchen Objekts anstelle des Fahrzeugs ermittelt. Viele Leitpfosten und Verkehrsschilder 10c sind entlang der Straßen angeordnet, und insbesondere bei Straßenkurven treten solche Objekte oft in der Mitte des Gesichtsfeldes auf und werden fälschlich als Fahrzeug interpretiert. Es ist natürlich ganz wesentlich, daß die Entfernungsmeßvorrichtung richtig das vorausfahrende Fahrzeug identifiziert, und nur für dieses die Entfernungsinformation ausgibt.

Um diese Forderung zu erfüllen verwendet die Meßvorrichtung eine Objekterkennungsmethode, d. h. eine Bildverarbeitungsprozedur, die Kanten aus den Bilddaten extrahiert und in Binärwerte umsetzt, die von der Graustufenbildinformation von einem CCD-Sensor stammen, bevor eine Bereichsunterteilung für die Objekterkennung ausgeführt wird. Solch eine Bildverarbeitung ist jedoch zeitaufwendig und erfordert eine Vorverarbeitung, etwa zur Rauschentfernung durch Filterung eines Graustufenbildes, vor der Binärumsetzung und Extraktion von Kanten auf der Basis von Unterschieden zwischen Bildern. Der Einsatz eines schnelleren Bildprozessors erhöht die Kosten und die Größe jenseits praktischer Grenzen.

In der JP-8-2104848 A ist ein Versuch beschrieben, dieser Schwierigkeit Herr zu werden. Die in dieser Druckschrift vorgeschlagene Technik wird nachfolgend beschrieben. Sie ist auf eine stabile, einfache und genaue Ermittlung der Entfernung zu einem Objekt vor der Meßvorrichtung unter Verwendung von Lichtfühlern mit optischen Sensorfeldern gerichtet, um dadurch die Kosten der Entfernungsmeßvorrichtung zu reduzieren.

Fig. 6 zeigt den Aufbau einer Fahrzeugabstand-Meßvorrichtung wie er in der JP-8-2104848 A vorgeschlagen wird. Dabei wird davon ausgegangen, daß ein vorausfahrendes Fahrzeug 16 in derselben Spur wie das mit der Meßvorrichtung ausgestattete Fahrzeug fährt.

Abbildungslinsen 1 und 2 sind so angeordnet, daß ihre optischen Achsen um den Abstand B auseinander liegen, und die Lichtfühler (lichtempfindliche Einrichtungen) 3 und 4 sind im Abstand der Brennweite f (die in der Figur nicht bezeichnet ist) angeordnet. Der Lichtfühler 3 umfaßt m optische Sensorfelder (Sensorarrays) 31 bis 3m, die in einer zur optischen Achse senkrechten Ebene parallel angeordnet sind, und der Lichtfühler 4 umfaßt in ähnlicher Weise m optische Sensorfelder (Sensorarrays) 41 bis 4m, die in einer zur optischen Achse senkrechten Ebene parallel angeordnet sind, so daß 31 und 41, 3i und 4i sowie 3m und 4m jeweils dasselbe Gesichtsfeld haben.

Ein mittels der Abbildungslinse 1 erzeugtes Bild des Objekts wird durch die Sensorfelder 31 bis 3m zu Bildsignalen 301 bis 30m umgesetzt, während ein von der Abbildungslinse 2 erzeugtes Bild durch die Sensorfelder 41 bis 4m in Bildsignale 401 bis 40m umgesetzt wird. Diese Bildsignale werden der Signalverarbeitungsschaltung 5 zugeführt.

Die Signalverarbeitungsschaltung 5 setzt sich aus Verstärkern 511 bis 51m und 521 bis 52m, Analog/Digital-Umsetzern 531 bis 53m und 541 bis 54m sowie einem Speicher 55 zusammen. Die Bildsignale 301 bis 30m der Sensorfelder 31 bis 3m des Lichtfühlers 3 werden mittels der Verstärker 511 bis 51m verstärkt, durch die Analog/Digital-Umsetzer 531 bis 53m in digitale Daten umgesetzt und als Bilddaten 311 bis 31m in dem Speicher 55 gespeichert. In ähnlicher Weise werden die Bildsignale 401 bis 40m von den Sensorfeldern 41 bis 4m des Lichtfühlers 4 mittels der Verstärker 521 bis 52m verstärkt, durch die Analog/Digital-Umsetzer 541 bis 54m in digitale Daten umgesetzt und als Bilddaten 411 bis 41m im Speicher 55 gespeichert. Wie im Fall von Fig. 16, umfaßt die Entfernungsmeßschaltung 6 einen Mikrocomputer, der die Entfernung zu dem Objekt innerhalb des Entfernungsmeßausschnitts in den Gesichtsfeldern der Sensorfelder 31, 41, 3i, 4i, 3m und 4m aus den im Speicher 55 gespeicherten rechten und linken Bilddaten 311, 411, . . ., 31i, 41i, . . . 31m und 41m berechnet.

Eine Entfernungsblockdiagramm-Extraktionsschaltung 7 unterteilt den Entfernungsmeßausschnitt 23 innerhalb des Gesichtsfeldes 22 in m×n mit Adressen versehene Entfernungsblöcke zur Schaffung eines Entfernungsblockdiagramms 24 mit einer Sammlung von Entfernungsmeßinfor mation in jedem Block, wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt. m ist eine natürliche Zahl, die die Anzahl der Sensorfelder auf einer Seite bezeichnet, und n ist eine natürliche Zahl, die die Anzahl der Meßfenster in den Sensorfeldern bezeichnet. Dieses Entfernungsblockdiagramm stellt eine Sammlung von m×n Entfernungsmeßdaten dar.

Die Fig. 10 und 11 beziehen sich beispielsweise auf den Fall, wo die Anzahl m von Sensorfeldern 7 beträgt und die Anzahl n der Meßfenster in der Längsrichtung der Sensorfelder 12 beträgt. Gemäß dieser Darstellung sind Sensorfelder A1 bis A7 in dieser Reihenfolge ausgehend von der Oberseite des Entfernungsmeßausschnitts 23 angeordnet, Meßpunkte W1 bis W12 sind in Längsrichtung der Sensorfelder der Reihe nach ausgehend von links angeordnet; die gemessene Entfernung am Meßpunkt W_j des Sensorfeldes A_i wird mit L_ÿ bezeichnet. Bei diesem Beispiel kann die Entfernung für 7×12 Blöcke innerhalb des Meßgesichtsfeldes 22 ermittelt und als Ergebnis des Entfernungsblockdiagramm 24 extrahiert werden.

Anhand von Fig. 12 wird das Prinzip zur Messung von Entfernungen für mehrere Punkte in den Sensorfeldern beschrieben. Die Entfernungsmeßvorrichtung hier hat denselben Aufbau wie in Fig. 16 mit der Ausnahme, daß jedes Sensorfeld in mehrere Zonen (Meßfenster) unterteilt ist. Fig. 12 zeigt den Fall, wo das Sensorfeld in Zonen (1), (2) und (3) unterteilt ist. Die Zonen (1), (2) und (3) können so eingestellt werden, daß sie sich überlappen, das heißt daß einige Sensor elemente (in diesem Fall CCD-Elemente) zu zwei benachbarten Zonen gehören.

Es sei angenommen, daß Objekte O₁, O₂ und O₃, zu denen die Entfernung gemessen werden soll, relativ zur Entfernungsmeßvorrichtung in drei Richtungen angeordnet sind, wie durch die strichpunktierten Linien dargestellt, das heißt in Richtung der Mittellinie und den beiden seitlich zur Mittellinie mit ihr einen Winkel α einschließenden Richtungen. Es wird ferner angenommen, daß die Objekte in den Entfernungen L₁, L₂ bzw. L₃ liegen. Die Zonen (1), (2) und (3) in dem Sensorfeld jedes der Lichtfühler 3 und 4 entsprechen den Objekten O₁, O₂ und O₃. Anders ausgedrückt, ein Bild des Objekts O₁, das unter dem Winkel α links von der Mittellinie liegt, wird gleichzeitig in den Zonen (1) der Sensorfelder beider Lichtfühler 3 und 4 erzeugt, ein Bild des Objekts O₂ auf der Mittellinie wird gleichzeitig auf den Zonen (2) der Sensorfelder beider Lichtfühler 3 und 4 erzeugt, und ein Bild des Objekts O₃, das unter dem Winkel a rechts von der Mittellinie liegt, wird gleichzeitig auf den Zonen (3) der Sensorfelder beider Sensorfelder 3 und 4 erzeugt. Die Entfernungen L₁, L₂ und L₃ zu den Objekten O₁, O₂ und O können durch die folgenden Gleichungen (4) bis (6) ausgedrückt werden. Die Größen B, f, U₁₁, U₁₂, U₁₃, U₂₁, U₂₂ und U₂₃. In diesen Gleichungen sind in Fig. 12 definiert.

L₁ = B · f / (U₂₁ - U₁₁) (4)

L₂ = B · f / (U₂₂ + U₁₂) (5)

L₃= B · f / (U₁₃ - U₂₃) (6)

Da die Verschiebebeträge U₂₁, U₁₁, U₂₂, U₁₂, U₁₃, und U₂₃ von der Entfernungsmeßschaltung 6 auf der Grundlage der Bilddaten von den Sensorfeldern der Lichtfühler 3 und 4 bestimmt werden können, können die Entfernungen L₁, L₂ und L₃ aus den Gleichungen (4) bis (6) ermittelt werden.

Ein auf diese Weise von der Entfernungsblockdiagramm-Extraktionsschaltung 7 erhaltenes Entfernungssignal 12 wird an eine Entfernungswählschaltung 8 in Fig. 6 angelegt. Die Entfer nungswählschaltung 8 ermittelt eine Entfernungshäufigkeitsverteilung der Entfernungen in dem Entfernungssignal 12, wählt aus dem Entfernungssignal 12 nur die Entfernung zu dem voraus fahrenden Fahrzeug 16 aus und gibt diese als Entfernungssignal 13 an eine Streckendurch schnitt-(travel average)-Verarbeitungsschaltung 9.

Unter Bezugnahme auf Fig. 13 soll das Arbeitsprinzip der Entfernungswählschaltung 8 beschrie ben werden. Die Abszisse ist in Entfernungsklassen K je mit einer Klassenbreite AL unterteilt, während die Ordinate den zu den einzelnen Klassen gehörenden Häufigkeitsverteilungswert Y wiedergibt. Auf diese Weise wird das Entfernungssignal 12 fraktioniert. Wie in Fig. 14 dargestellt hängt die von dem vorausfahrenden Fahrzeug 16 in dem Entfernungsmeßausschnitt 23 einge nommene Fläche vom Abstand zwischen der Meßvorrichtung und dem vorausfahrenden Fahrzeug 16 ab ((a) dicht, (b) ferner), so daß die Anzahl von Meßdaten, die angenommener Weise zur Messung der Entfernung zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 16 verwendet werden, von dem Fahrzeugabstand abhängt.

Generell gilt, daß, wenn der Fahrzeugabstand auf das n-fache zunimmt, die von dem vorausfah renden Fahrzeug 16 im Entfernungsmeßausschnitt eingenommene Fläche das (1/n)²-fache wird, was sich aus dem Ähnlichkeitssatz ergibt. Das heißt, die Anzahl von zur Messung der Entfernung zum vorausfahrenden Fahrzeug 16 verwendeter Meßdaten läßt sich leicht zu (1/n)² abschätzen.

Damit läßt sich die zur Messung der Entfernung zum vorausfahrenden Fahrzeug 16 benutzte Anzahl von Meßdaten (der Häufigkeitsverteilungswert) durch Gleichung (7) ausdrücken:

Y = a/K², (7)

worin Y ein Frequenzverteilungswert ist,
a eine Konstante ist und
K die Entfernungsklasse (Entfernung) ist.

Die Konstante a hängt von der Größe des vorausfahrenden Fahrzeugs 16 und der Form der Entfernungsmeßvorrichtung ab. Auf die Beschreibung einer speziellen Methode zur Bestimmung dieser Konstanten wird hier verzichtet. Y ist in Fig. 13 als gestrichelte Linie in Kurvenform dargestellt. Der mittlere Wert L ( = (K2 + K3)/2) der Entfernungsklasse mit einem Häufigkeits verteilungswert, der in den oberen Bereich der Kurve für Y reicht, wird als Kandidat für die Entfernung zum vorausfahrenden Fahrzeug 16 verwendet und als Entfernungssignal 13 an die Streckendurchschnitt-Verarbeitungsschaltung 9 gegeben.

Auf der Grundlage des Entfernungssignals 13 führt die Streckendurchschnitt-Verarbeitungsschal tung 9 eine Durchschnittsverarbeitung innerhalb der 7×12 Entfernungsblöcke durch und gibt an die Erkennungsschaltung 10 für das vorausfahrende Fahrzeug (das heißt an die Erkennungsschal tung für das vorausliegende Objekt) einen Entfernungsdurchschnittswert an jedem Strecken durchschnittsort und die Ergebnisse 14 der Streckendurchschnittsverarbeitung mit dem Quotien ten Standardabweichung/Entfernungsdurchschnittswert an diesem.

Das Arbeitsprinzip der Streckendurchschnittsverarbeitung wird anhand von Fig. 15 erläutert. Zunächst wird die Größe i×j (i natürliche Zahl gleich oder kleiner als m, j natürliche Zahl gleich oder kleiner n) von Abstandsblöcken bestimmt, für die ein Streckendurchschnitt aus dem Entfernungssignal 13 (dem mittleren Wert L der Entfernungsklassen) ermittelt ist. Die Größe der Entfernungsblöcke wird aufgrund des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug 16 anhand des Entfernungssignals 13, der Größe des vorausfahrenden Fahrzeugs 16 und der Form der Entfer nungsmeßvorrichtung bestimmt. Auf eine Beschreibung einer speziellen Methode zur Bestim mung dieser Größe wird verzichtet.

Die Streckendurchschnittsverarbeitung erfolgt hier unter Bezug auf das oben beschriebene 7×12 Entfernungsblockdiagramm. Wenn die Größe der Entfernungsblöcke, für die ein Strecken durchschnitt bestimmt wird, 3×6 ist, können die Ergebnisse der Streckendurchschnittsverarbei tung für Fig. 15(a) durch die Fig. 15(b) bis (d) ausgedrückt werden. Wenn die gemessene Entfernung auf dem i-ten Sensorfeld in der j-ten Fensterposition mit L_ÿ bezeichnet wird, können A_ÿ, S_ÿ und D_ÿ in den Fig. 15(b), (c) und (d) durch die folgenden Gleichungen (8) bis (10) ausgedrückt werden.

D_ÿ = S_ÿ /A_ÿ (10)

wobei AVG in Gleichung (8) den Entfernungsdurchschnitt bezeichnet.

Der Durchschnittswert A_ÿ der Entfernungen in dem markierten Bereich in Fig. 15(a) ist durch den markierten Bereich in Fig. 15(b) angegeben, die Standardabweichung S_ÿ ist durch den markierten Teil in Fig. 15(c) angegeben, und der Wert D_ÿ, d. h. der Quotient Standardabwei chung/Entfernungsdurchschnittswert, ist durch den markierten Teil in Fig. 15(d) angegeben.

Die Erkennungsschaltung 10 für das vorausfahrende Fahrzeug als Erkennungsschaltung für ein vorausgehendes Objekt ist mit der Streckendurchschnitt-Verarbeitungsschaltung 9 verbunden, um zu ermitteln, ob das vor der Vorrichtung gemessene Objekt ein vorausfahrendes Fahrzeug 16 ist, und zwar auf der Basis des Entfernungsdurchschnitts, der Standardabweichung und des Quotienten Standardabweichung/Entfernungsdurchschnitt als Ergebnisse 14 der Streckendurch schnittsverarbeitung, die von der Streckendurchschnitt-Verarbeitungsschaltung 9 übertragen werden.

Diese Bestimmung verwendet den D_ÿ-Wert für das oben am weitesten links liegende L_ÿ der Abstandsblöcke, für die ein Streckendurchschnitt bestimmt wird. Wenn dieser Wert kleiner als ein bestimmter Standardwert (b) ist, wird festgestellt, daß das vorausfahrende Fahrzeug sich in einem Abstand befindet, der durch den Entfernungsdurchschnittswert A_ÿ an der Streckendurch schnittslage in L_ÿ ausgedrückt ist, und die Lage des vorausfahrenden Fahrzeugs 16 und der Fahrzeugabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug 16 werden als Information 15 über das vorausfahrende Fahrzeug an eine externe Alarmeinrichtung gesandt.

Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm der bei dem obigen Beispiel eingesetzten Verarbeitung. Die Entfernungsmeßschaltung 6 verwendet die Daten im Speicher 55 in der Signalverarbeitungs schaltung 5 zur Berechnung von m×n Entfernungsmeßinformationen (Schritt S1). Auf der Basis dieser Informationen erzeugt die Extraktionsschaltung 7 das Entfernungsblockdiagramm (Schritt S2).

Die Entfernungswählschaltung 8 bestimmt anschließend eine Entfernungshäufigkeitsverteilung (Schritt S3) und extrahiert den mittleren Wert L der Entfernungsklassen K (Schritt S4).

Die Streckendurchschnitt-Verarbeitungsschaltung 9 bestimmt die Größe i×j der Entfernungs blöcke, für die ein Streckendurchschnitt bestimmt wird, auf der Basis des mittleren Werts L (Schritt S5) und bestimmt den Streckendurchschnitt des Bereichs m× n (Schritt S6).

Als nächstes berechnet die Streckendurchschnitt-Verarbeitungsschaltung 9 den Entfernungs durchschnittswert, die Standardabweichung und den Quotienten Standardabweichung/Entfer nungsdurchschnittswert an jedem Streckendurchschnittsort und überträgt diese Daten an die Erkennungsschaltung 10 für das vorausfahrende Fahrzeug (Schritt S7).

Die Erkennungsschaltung 10 vergleicht die Größe des Quotienten Standardabweichung/Entfer nungsdurchschnittswert mit einem Standardwert (b) (Schritt S8). Wenn sie feststellt, daß vor der Meßvorrichtung ein Fahrzeug auftaucht, gibt die Erkennungsschaltung 10 den Strecken durchschnittsort und den Entfernungsdurchschnittswert als Lage des vorausfahrenden Fahrzeugs bzw. als Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug ab (Schritt S10). Wenn festgestellt wird, daß kein vorausfahrendes Fahrzeug vor der Meßvorrichtung ist (Schritt S92) ist die Verarbeitung beendet.

Zur zuverlässigen Erfassung eines vorausfahrenden Fahrzeugs 16 sollte das Meßgesichtsfeld so groß wie möglich sein. Zu diesem Zweck kann die longitudinale Länge der optischen Sensorfel der vergrößert werden, oder es können viele Paare von Sensorfeldern eingesetzt werden. Ein solches Vorgehen vergrößert jedoch die Größe der Meßvorrichtung, führt zu deutlich verblaßten Bildern am Ende des Lichtfühlers infolge von Aberration der Abbildungslinse, was zu Verschlech terungen führt und weitere Kompliziertheiten in den Verarbeitungsschaltungen wie Verstärker, Analog/Digital-Umsetzer etc. erfordert.

Aus diesem Grund weist die Entfernungsmeßvorrichtung 01 in Fig. 8 eine radial oszillierende optische Achse auf. Bei dieser Anordnung ist eine Steuerschaltung 18 mit einem Motor 17 und der Signalverarbeitungsschaltung 5 verbunden, um Steuersignale 19 und 20 an den Motor 17 bzw. die Signalverarbeitungsschaltung 5 abzugeben. Der Motor 17 ist mechanisch mit dem Körper der Entfernungsmeßvorrichtung 01 gekoppelt, um diesen auf der Basis des Steuersignals 19 hin- und herzuschwenken, so daß die optische Achse des Körpers radial oszilliert.

Im Fall des schematisch dargestellten Aufbaus in Fig. 9 umfaßt die Entfernungsmeßvorrichtung einen fest angeordneten Körper 01 und einen Reflexionsspiegel 21, der oszilliert, so daß Licht radial auf den Körper 01 der Entfernungsmeßvorrichtung auftrifft. Eine Steuerschaltung 18 ist mit einem Antriebsmotor 17 für den Reflexionsspiegel 21 und der Signalverarbeitungsschaltung 5 verbunden, um Steuersignale 19 und 20 an den Motor 17 bzw. die Signalverarbeitungsschal tung 5 abzugeben. Der Motor 17 ist mechanisch mit dem Reflexionsspiegel 21 gekoppelt, um diesen auf der Basis des Steuersignals 19 hin- und herzuschwenken, so daß Licht radial auf den Körper 01 der Entfernungsmeßvorrichtung auftrifft.

Man beachte, daß am linken Rand der Fig. 8 und 9 jeweils die Seitenansicht der Anordnung dargestellt ist.

Techniken zur Identifizierung des Bereichs innerhalb der Gesichtsfelder der Lichtfühler 3 und 4, in dem ein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, schließen den Vorschlag der bereits genannten JP 8-2104848 A sowie den der JP 7-280563 A ein, von denen letzterer nachstehend kurz erläutert werden soll. Ein Liniendetektor erfaßt als eine Spur das Bild an einer Stelle auf jedem optischen Sensorfeld wenigstens eines Lichtfühlers, wo die Lichtmengenverteilung einen Maximalwert aufweist. Als nächstes ermittelt ein Entfernungsmeßbereichsdetektor einen möglichen Horizontalortsbereich für das vorausfahrende Fahrzeug auf der Basis eines Signals von dem Liniendetektor, das die Lage der Linie angibt. Dann berechnet die Entfernungsmeßschaltung durch Triangulation den Fahrzeugabstand auf der Basis eines Orts innerhalb des möglichen Ortsbereichs, an dem ein Bild des vorausfahrenden Fahrzeugs erzeugt wird.

Die Linienerfassung enthält die folgenden drei Methoden. Die erste Methode erfaßt als eine Linie ein Bild, das erhalten wird, wenn ein abgebildeter Ort, der einen Maximalwert der Lichtmengen verteilung aufweist, innerhalb eines eingestellten Bereichs für eine eingestellte Zeitspanne erhalten bleibt. Die zweite Methode erfaßt als eine Linie ein Bild, das erhalten wird, wenn eine gerade Linie, die diese abgebildeten Orte auf zwei optischen Sensorfeldern passiert, durch einen Bereich geht, der um solche abgebildeten Orte auf anderen Sensorfeldern herum eingestellt ist, die ebenfalls Maximalwerte der Lichtmengenverteilung aufweisen. Die dritte Methode erfaßt als eine Linie ein Bild, das erhalten wird, wenn die Breite eines Objekts bestimmt anhand (a) des Abstands zum Objekt, ermittelt aufgrund der abgebildeten Orte mit einem Maximalwert der Lichtmengenverteilung, und (b) der Breite der Bilder, innerhalb eines eingestellten Bereichs liegt. Eine Linie in diesem Sinne umfaßt weiße Linien und andere einschließlich beispielsweise gelber Linien.

Bei den oben beschriebenen Entfernungsmeßvorrichtungen kann die Entfernungsmessung ungenau oder sogar unmöglich werden, wenn die Sicht aufgrund von Kondensation oder Verschmutzung der Linsen oder transparenter Schutzdeckgläser verringert ist. Wenn ein optisches Sensorelement (in diesem Fall ein CCD-Element) als ein Pixel in den Sensorfeldern fehlerhaft ist, ist jegliche Beurteilungsfunktion, die das Ausgangssignal dieses fehlerhaften Elements verwendet, ungültig und verhindert eine genaue Entfernungsberechnung.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und eine Entfernungsmeßvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, Entfernungen genau zu berechnen.

Diese Aufgabe wird mit einer Entfernungsmeßvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 bzw. 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 ein Beispiel der Verteilung von Ausgangssignalen von CCD-Elementen in Sensorfel dern, wenn die Sicht infolge von Kondensation auf dem Deckglas der Lichtfühler schlecht ist,

Fig. 3 ein Beispiel der Verteilung der Ausgangssignal von CCD-Elementen in Sensorfeldern, wenn die Sicht infolge eines Fremdkörpers auf einem Deckglas von Lichtfühlern schlecht ist,

Fig. 4 ein Blockdiagramm eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 5 Bildverteilungen zur Beschreibung der Arbeitsweise eines Pixelfehlerdetektors in Fig. 1,

Fig. 6 ein Beispiel einer bereits vorgeschlagenen Fahrzeugabstand-Meßvorrichtung,

Fig. 7 ein Flußdiagramm, das die Verarbeitung in der Vorrichtung von Fig. 6 zeigt,

Fig. 8 ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels eines Bilderzeugungsmechanismus in Fig. 6,

Fig. 9 ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels eines Bilderzeugungsmechanismus in Fig. 6,

Fig. 10 eine Darstellung zur Erläuterung eines Meßgesichtsfeldes und eines Entfernungsmeß bereichs für die Vorrichtung von Fig. 6,

Fig. 11 ein Entfernungsblockdiagramm zur Erläuterung der Vorrichtung von Fig. 6,

Fig. 12 eine Darstellung des Prinzips zur Messung von Entfernungen von einer Mehrzahl von Punkten in Längsrichtung der Sensorfelder in Fig. 6,

Fig. 13 eine Darstellung des Prinzips der Arbeitsweise einer Entfernungswählschaltung in Fig. 6,

Fig. 14 die Größe eines vorausfahrenden Fahrzeugs innerhalb des Meßgesichtsfeldes bei der Vorrichtung von Fig. 6,

Fig. 15 eine Darstellung des Prinzips der Arbeitsweise einer Streckendurchschnitt-Verarbei tungsschaltung in Fig. 6,

Fig. 16 ein Blockdiagramm einer anderen bereits vorgeschlagenen Fahrzeugabstand-Meßvor richtung,

Fig. 17 eine Darstellung zur Erläuterung des Prinzips zur Berechnung einer Entfernung in der Vorrichtung von Fig. 16,

Fig. 18 eine Darstellung zur Erläuterung des Arbeitsprinzips einer Entfernungsmeßschaltung in der Vorrichtung von Fig. 16,

Fig. 19 ein bei der Fahrzeugabstand-Messung gemäß der Vorrichtung von Fig. 16 unter normalen Umständen erhaltenes Bild, und

Fig. 20 eine Darstellung zur Erläuterung von Schwierigkeiten, die bei der Fahrzeugabstand-Messung mit der Vorrichtung von Fig. 16 auftreten.

Fig. 1 zeigt schematisch den Gesamtaufbau einer Fahrzeugabstand-Meßvorrichtung als eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung und entspricht Fig. 6. In Fig. 1 bezeichnet CG ein transparentes Deckglas, das vor den Abbildungslinsen 1 und 2 als Schutz für das optische System angeordnet ist. 91 ist ein Fahrzeugbereichserfassungs- und -Entfernungsmeß-Schal tungsabschnitt, der aufgrund von in dem Speicher 55 gespeicherten Bilddaten den Bereich erfaßt in welchem ein Fahrzeug vorhanden ist, die Entfernung zu einem Objekt (von dem vermutet wird, daß es dem vorausfahrenden Fahrzeug entspricht) in diesem Bereich ermittelt und ein diese Entfernung angebendes Entfernungsmeßsignal 96 ausgibt. Der Schaltungsabschnitt 91 umfaßt die Schaltungsabschnitte 6 bis 10 in Fig. 6. Das Entfernungssignal 96 entspricht einem Fahrzeugabstand repräsentiert durch einen Entfernungsdurchschnittswert an einem Strecken durchschnittsort, wenn festgestellt wird, daß vor der Meßvorrichtung in Fig. 6 ein Fahrzeug auftaucht. Das heißt, das Entfernungsmeßsignal 96 in Fig. 1 ist in der Information 15 über das vorausfahrende Fahrzeug in Fig. 6 enthalten. Die Bezugszahl 101 bezeichnet einen Sichtfehlerde tektor, bei dem es sich um ein wesentliches Element dieses Ausführungsbeispiels der vorliegen den Erfindung handelt.

Zur Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels (nachfolgend als Ausführungsbeispiel 1 bezeichnet) des Sichtfehlerdetektors 101, wird auf Fig. 2 Bezug genommen, die die Verteilung von Ausgangssignalen von den CCD-Elementen in den optischen Sensorfeldern zeigt, wenn die Sicht fehlerbehaftet bzw. schlecht ist. Fig. 2(A) zeigt einen Zustand, wo das Deckglas CG beschlagen ist, wobei F eine Kondensation an der Oberfläche des Deckglases CG bezeichnet.

Fig. 2(B) zeigt die Ausgangssignalverteilung von jedem CCD-Element in einem Paar der Sensor felder 31 bis 3m und 41 bis 4m in dem linken und dem rechten Lichtfühler 3 und 4, wobei auf der Ordinate das jeweilige Ausgangssignal der CCD-Elemente und auf der Abszisse die Pixel nummer aufgetragen sind. Es handelt sich bei dieser Darstellung um ein Beispiel des Falles, daß die Sicht infolge des beschlagenen Zustands des Deckglases CG oder der Abbildungslinsen 1 oder 2 eingeschränkt ist. In diesem Fall ergeben sich nur geringe Unterschiede zwischen den Ausgangssignalen der CCD-Elemente sowohl im rechten Sensorfeld, als auch im linken Sensor feld, was zu einem geringen Kontrast führt.

Wenn beim Ausführungsbeispiel 1 der Zustand geringen Kontrasts in den Ausgangssignalen der CCD-Elemente in jedem einer Mehrzahl von Meßfenstern, die in den Sensorfeldern eingestellt sind und deren Anzahl größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, sowohl im linken Lichtfühler 3 als auch im rechten Lichtfühler 4 vorhanden ist und für eine vorgegebene Dauer oder länger anhält, stellt der Sichtfehlerdetektor 101 fest, daß eine Fehlfunktion aufgrund von Kondensation auftritt und gibt ein entsprechendes Alarmsignal 102 aus.

Der Zustand geringen Kontrasts in den Ausgangssignalen der CCD-Elemente in den Meßfenstern zeigt an, daß

a) der Unterschied zwischen Maximal- und Minimalwerten der Ausgangssignale von den CCD-Elementen in den Meßfenstern gleich oder kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert, und
b) die Summe der Absolutwerte der Differenzen unter den Ausgangssignalen von den CCD-Elementen gleich oder kleiner als ein bestimmter Schwellenwert ist, wie durch Gleichung (11) angegeben.

Das heißt, wenn der Pixelwert des i-ten Pixels (das Ausgangssignal des CCD-Elements) mit P_i bezeichnet wird, der Anfangspixel des Meßfensters mit i₀ bezeichnet wird, die durch die Anzahl von Pixeln ausgedrückte Breite des Meßfensters mit W bezeichnet wird und der Schwellenwert dieser Ermittlung C beträgt, dann läßt sich Gleichung (11) wie folgt ausdrücken.

Zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels (nachfolgend als Ausführungsbeispiel 2 bezeichnet) der Arbeitsweise des Sichtfehlerdetektors 101 zeigt Fig. 3 die Verteilungen der Ausgangssignale der CCD-Elemente in den Sensorfeldern, wenn die Sicht schlecht ist. Fig. 3(A) zeigt ein Beispiel, bei dem ein Fremdkörper SP an einem Teil des Deckglases CG anhaftet, und Fig. 3(B) vergleicht die Verteilung der Ausgangssignale von CCD-Elementen der Sensorfelder des linken Lichtfühlers 3 mit derjenigen der Ausgangssignale von CCD-Elementen der Sensorfelder des rechten Lichtfühlers 4 für diesen Fall. Der linke Lichtfühler 3 empfängt ein Bild SPa des Fremdkörpers SP. Die Sensorfelder der Lichtfühler 3 und 4 sind einander paarweise zugeordnet. Die Verteilung ist jeweils über der Pixelnummer dargestellt. Wie sich aus diesen Figuren ergibt, weist der Teil der Verteilung der Ausgangssignale von den CCD-Elementen in den linken Sensorfeldern, der das Bild SPa des Fremdkörpers erhält, einen geringen Kontrast auf, wie oben beschrieben.

Wenn ein solcher Fremdkörper SP in dem optischen System vorhanden ist, wirkt er sich gewöhnlich nicht gleichermaßen auf das rechte und das linke optische System aus, so daß sich das linke Bild, daß das Bild SPa des Fremdkörpers SP enthält, von dem rechten Bild unterschei det. Wenn das rechte und das linke Bild unterschiedlich sind oder der Kontrast infolge des Fremdkörpers in oben beschriebener Weise gering ist, wird die Bewertungsfunktion zur Feststel lung, ob das rechte und das linke Bild übereinstimmen, anomal.

Die Bewertungsfunktion ist anomal, wenn

a) sie keinen Minimalwert aufweist (das heißt die Bewertungsfunktion nimmt monoton zu oder ab),
b) sie mehrere sehr kleine Werte aufweist, so daß das Minimum nicht bestimmt werden kann,
c) die Neigung nahe des Minimums der Bewertungsfunktion unter einem bestimmten Schwel lenwert liegt, oder
d) das Minimum der Bewertungsfunktion gleich oder größer ist als ein bestimmter Schwellenwert (das heißt, daß das rechte und das linke Bild nicht gut zusammenpassen).

Wenn, beim Ausführungsbeispiel 2 der Zustand geringen Kontrast in den Ausgangssignalen von CCD-Elementen in jedem von mehreren Meßfenstern einer Anzahl geringer als die Gesamtanzahl von Meßfenstern der Sensorfelder nur bei einem der beiden Lichtfühler 3 und 4 auftritt und für eine vorgegebene Zeitspanne anhält, oder ein anomaler Zustand der Bewertungsfunktion für jedes einer Mehrzahl von Meßfenstern einer Anzahl kleiner als die Gesamtanzahl der Meßfenster in den Sensorfeldern für eine bestimmte Zeitspanne anhält, stellt der Sichtfehlerdetektor 101 fest, daß eine Fehlfunktion infolge eines Fremdkörpers vorhanden ist, und gibt ein Alarmsignal 102 aus, das den Betreiber mahnt, daß Deckglas CG zu säubern.

Fig. 4 zeigt den Aufbau einer Fahrzeugabstand-Meßvorrichtung als eines weiteren Ausführungs beispiels der vorliegenden Erfindung und entspricht ebenfalls Fig. 6. Abweichend von Fig. 6 enthält die Meßvorrichtung von Fig. 4 eine Entfernungsmeßschaltung 6A und einen Pixelfehler detektor 201 zwischen dem Speicher 55 und der Entfernungsmeßschaltung 6A.

Der Pixelfehlerdetektor 201 erfaßt zunächst fehlerhafte Pixel anhand der Bilddaten 311 bis 31m und 411 bis 41m der Sensorfelder 31 bis 3m und 41 bis 4m vom linken Lichtfühler 3 bzw. rechten Lichtfühler 4, die im Speicher 55 gespeichert sind, und überträgt dann an die Entfer nungsmeßschaltung 6A Pixelfehlerinformation 202, die Pixelkoordinaten einschließt und gibt außerdem ein Alarmsignal 203 aus, um den Betreiber über das Vorhandensein des Pixelfehlers zu informieren.

Die Funktion der Entfernungsmeßschaltung 6A ist grundsätzlich ähnlich derjenigen der Entfer nungsmeßschaltung 6 in Fig. 6. Auf der Basis der Bilddaten 311 bis 31m und 411 bis 41m im Speicher 55 ermittelt sie eine Bewertungsfunktion aus der Differenz zwischen Bilddaten von einander entsprechenden Pixeln in dem Meßfensterpaar, das in dem seitlichen Paar Sensorfelder eingestellt ist, um die Entfernung zu dem durch die Bilder repräsentierten Objekt zu ermitteln. Die Entfernungsmeßschaltung 6A unterscheidet sich von der Entfernungsmeßschaltung 6 in Fig. 6 lediglich darin, daß die Bewertungsfunktion erst bestimmt wird, nachdem fehlerhafte Pixel auf der Grundlage der Pixelfehlerinformation 202 ausgesondert wurden.

Fig. 5 zeigt die Bildverteilung zur Erläuterung der Arbeitsweise des Pixelfehlerdetektors 201. Fig. 5(A) zeigt ein Beispiel einer Bildverteilung in einem Meßfensterpaar, das in einem Sensorfeldpaar des linken und des rechten Lichtfühlers 3 und 4 eingestellt ist. Auf der Abszisse in Fig. 5(A) ist jeweils die Pixelnummer als Koordinate der CCD-Elemente aufgetragen (wobei i ein numerischer Wert ist). Der Wert PL auf der Ordinate der linken Bildverteilung gibt das Ausgangssignal von CCD-Elementen als Pixelwert (Bilddaten) des i-ten Pixels des linken Sensorfeldes wieder, und Wert PR_i auf der Ordinate der rechten Bildverteilung gibt das Ausgangssignal von CCD-Elementen als Pixelwert (Bilddaten) des i-ten Pixels des rechten Sensorfeldes wieder. Das dargestellte Beispiel zeigt, daß ein fehlerhafter Pixel Pk mit einem sehr kleinen Pixelwert an der Spitze (im Bereich des Maximums) des Bildes vom rechten Sensorfeld auftritt.

Die Bewertungsfunktion ist definiert als die Summe der Absolutwerte der Differenzen zwischen einander entsprechenden Pixeln in den rechten und den linken Meßfenstern, wobei die Summe für alle Pixel in den Meßfenstern berechnet wird. Wenn die Pixelnummer an den Startpunkten des seitlichen Paares von Meßfenstern mit ls bzw. rs bezeichnet wird und die durch die Anzahl von Pixeln in den Meßfenstern ausgedrückte Breite mit W bezeichnet wird, dann ergibt sich eine Funktion FE gemäß Gleichung (12):

Es ist klar, daß die Entfernung zu dem Objekt nicht korrekt berechnet werden kann, wenn der Pixelwert des fehlerhaften Pixels Pk in die Bewertungsfunktion FE eingeht.

Fig. 5(B) zeigt die Verteilung der Absolutwerte |PR_i+1 - PR_i| der Differenzen zwischen Pixelwer ten benachbarter Pixel in dem rechten Sensorfeld für den Fall der rechten Bildverteilung in Fig. 5(A). Wie sich aus dieser Figur ergibt zeigt der Absolutwert der Differenz zwischen Pixelwerten benachbarter Pixel normalerweise diskontinuierlich einen Wert deutlich oberhalb eines bestimm ten Schwellenwerts THa bei dem fehlerhaften Pixel an. Beim Einschalten ermittelt der Pixelfeh lerdetktor 201 zunächst die Absolutwerte der Differenzen zwischen Werten für benachbarte Pixel, um fehlerhafte Pixel zu entdecken, und zwar unter Verwendung der Gleichung (13) und/oder (14).

Wenn der Wert eines fehlerhaften Pixels Pk mit P_k bezeichnet wird und seine Pixelnummer k ist, kann der fehlerhafte Pixel Pk identifiziert werden, da die Absolutwerte der Differenzen zwischen den Werten für den fehlerhaften Pixel und benachbarte Pixel an dem oder oberhalb des Schwel lenwerts THa liegen, wie sich aus den Gleichungen (13) und (14) ergibt:

|P_k+1 - P_k| THa (13)

|P_k - P_k-1| THa (14)

Der Pixelfehlerdetektor 201 überträgt an die Entfernungsmeßschaltung 6A Pixelfehlerinformation 202, die Koordinaten k fehlerhafter Pixel enthält, und sendet ein Alarmsignal 203, um den Betreiber zu warnen.

Die Entfernungsmeßschaltung 6A berechnet eine Bewertungsfunktion für entsprechende Pixel in rechten und linken Meßfenstern, nachdem fehlerhafte Pixel bzw. deren Werte auf der Basis der Pixelfehlerinformation 202 entfernt wurden.

Die vorliegende Erfindung gibt ein Warnsignal unter folgenden Voraussetzungen aus:

- ein Zustand geringen Kontrast tritt in den Ausgangssignalen der CCD-Elemente in einer Mehrzahl von Fenstern auf, die in den Sensorfeldern eingestellt sind,
- ein anomaler Zusand einer Bewertungsfunktion, die für die Mehrzahl von Meßfenstern ermittelt wird, hält für eine bestimmte Zeitspanne oder länger an,
- es wird ein fehlerhafter Pixel festgestellt.

Daraufhin kann ein Betreiber die notwendigen Maßnahmen treffen, um einen Pixelfehler oder eine Fehlfunktion zu korrigieren.

Wenn die Anzahl von Meßfenstern, für die sich Zustände geringen Kontrasts ergeben, einen bestimmten Wert erreicht oder überschreitet, und diese Meßfenster in beiden Fenstern bzw. in beiden Lichtfühlern vorhanden sind, zeigt das Alarmsignal eine Fehlfunktion aufgrund von Kondensation an. Wenn die Anzahl von Meßfenstern, für die sich Zustände geringen Kontrasts ergeben, geringer ist als die Gesamtanzahl aller Meßfenster in den Sensorfeldern, und die Meßfenster mit Zuständen geringen Kontrasts nur bei einem Lichtfühler vorhanden sind, oder wenn die Bewertungsfunktion, die für eine Mehrzahl von Fenstern (deren Anzahl geringer als die Gesamtanzahl aller Meßfenster in den Sensorfeldern ist) anomal ist, zeigt das Alarmsignal eine Fehlfunktion aufgrund eines Fremdkörpers an, und alarmiert den Betreiber, Korrekturmaßnahmen zu ergreifen.

Wenn Bilddaten von den Sensorfeldern in den seitlichen Paar Lichtfühlern zur Berechnung einer Bewertungsfunktion für jedes Paar von Meßfenstern verwendet werden, markiert die Meßvor richtung darüber hinaus fehlerhafte Pixel und entfernt die Pixelwert, so daß diese nicht in die Berechnung eingehen, bevor die Entfernung zu einem Objekt vor der Meßvorrichtung, etwa einem vorausfahrenden Fahrzeug 16, bestimmt wird. Dies erfolgt durch Bestimmung des Absolutwerts der Differenz zwischen Bilddaten von benachbarten Pixeln in den Sensorfeldern und Eliminieren solcher Daten, deren Absolutwert einen bestimmten Schwellenwert übersteigt. Es wird dann ein Alarmsignal ausgegeben, um den Betreiber zu Korrekturmaßnahmen zu ermahnen, etwa dem Säubern der Linse.

Claims

1. Entfernungsmeßvorrichtung, umfassend
ein Paar lichtempfindlicher Einrichtungen (3, 4) aus optischen Sensorfeldern (31 bis 3m, 41 bis 4m), die auf Abbildungsflächen, welche jeweils einer eines Paares paralleler optischer Achsen von optischen Systemen (CG, 1, 2) entsprechen, parallel zueinander in einem bestimm ten Abstand angeordnet sind, wobei die lichtempfindlichen Einrichtungen in Längsrichtung der Sensorfelder angeordnet sind, und
eine Einrichtung zur Bestimmung der Entfernung zu einem Objekt unter Verwendung von Bilddaten (311 bis 31m, 411 bis 41m) von den Sensorfeldern,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung (101) zur Erfassung einer schlechten Sicht, die einen Alarm abgibt, falls optische Sensorelemente in jedem einer Mehrzahl von Meßfenstern, die in den optischen Sensorfeldern eingestellt sind, Zustände geringen Kontrasts ermitteln, oder falls anomale Zustände einer Bewertungsfunktion, die für jedes der Mehrzahl von Meßfenstern bestimmt wird, für eine bestimmte Zeitdauer oder mehr anhalten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Anzahl von Meßfenstern, die Zustände geringen Kontrasts anzeigen, einen bestimmten Wert übersteigt und diese Mehrzahl von Meßfenstern in beiden lichtempfindlichen Einrichtungen (3, 4) vorhanden ist, die Einrichtung zur Erfassung einer schlechten Sicht als Alarm ein Signal abgibt, das eine Fehlfunktion aufgrund von Kondensation an dem optischen System anzeigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Anzahl von Meßfenstern, die einen Zustand geringen Kontrasts anzeigen, niedriger ist als die Anzahl aller Meßfenster in den Sensorfeldern (31 bis 3m, 41 bis 4m) und die Anzahl von Meßfenstern nur in einer der lichtempfindlichen Einrichtungen (3, 4) vorhanden ist, oder wenn eine Bewertungsfunktion, die für die Mehrzahl von Meßfenstern geringer als die Gesamtanzahl von Meßfenstern in den Sensorfeldern in einem anomalen Zustand ist, die Einrichtung zur Erfassung einer schlechten Sicht ein Alarmsignal abgibt, das eine von einem Fremdkörper an dem optischen System hervorgerufene Fehlfunktion anzeigt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Pixelfeh lerdetektor (201), zur Ermittlung eines Elements in den Sensorfeldern (311 bis 31m, 411 bis 41m), für das der Absolutwert der Differenz zwischen Bilddaten von diesem Element und benachbarten Elementen einen bestimmten Schwellenwert übersteigt, zum Isolieren dieses Pixels als fehlerhaft vor der Entfernungsermittlung und zur Ausgabe von Positionsinformation bezüglich des fehlerhaften Pixels.

5. Entfernungsmeßvorrichtung, umfassend
ein Paar lichtempfindlicher Einrichtungen (3, 4) aus optischen Sensorfeldern (31 bis 3m, 41 bis 4m), die auf Abbildungsflächen, welche einem Paar paralleler optischer Achsen von optischen Systemen (CG, 1, 2) entsprechen, parallel zueinander in einem bestimmten Abstand angeordnet sind, wobei die lichtempfindlichen Einrichtungen in Längsrichtung der Sensorfelder angeordnet sind, und
eine Einrichtung zur Bestimmung der Entfernung zu einem Objekt unter Verwendung von Bilddaten (311-31m, 411-41m) von den Sensorfeldern,
gekennzeichnet durch einen Pixelfehlerdetektor (201), zur Ermittlung eines Elements in den Sensorfeldern (311 bis 31m, 411 bis 41m), für das der Absolutwert der Differenz zwischen Bilddaten von diesem Element und benachbarten Elementen einen bestimmten Schwellenwert übersteigt, zum Isolieren dieses Pixels als fehlerhaft vor der Entfernungsermittlung und zur Ausgabe von Positionsinformation bezüglich des fehlerhaften Pixels.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch Mittel zum Ausschließen der Daten des fehlerhaften Pixels von der Berechnung einer Bewertungsfunktion bei der Entfer nungsermittlung auf der Basis der Information über die Position des fehlerhaften Pixels.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pixelfeh lerdetektor (201) fehlerhafte Pixel beim Einschalten der Meßvorrichtung und/oder in bestimmten Intervallen nach dem Einschalten ermittelt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Pixelfehlerdetektor (201) ein das Vorhandensein fehlerhafter Pixel zusammen mit der Position fehlerhafter Pixel anzeigendes Alarmsignal abgibt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das vor der Meßvorrichtung vorhandene Objekt, zu dem die Entfernung von der Meßvorrichtung zu ermitteln ist, ein Fahrzeug ist.