JP2508904B2 - 車間距離検出装置 - Google Patents
車間距離検出装置Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
- G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
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- G—PHYSICS
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、イメージセンサを用いた光学式により先
行車と自車両との車間距離を連続的に測定する車間距離
検出装置に関するものである。
行車と自車両との車間距離を連続的に測定する車間距離
検出装置に関するものである。
従来より、イメージセンサを用いた光学式の車両距離
検出装置は、特公昭63-38085号公報、特公昭63-46363号
公報等により開示されている。
検出装置は、特公昭63-38085号公報、特公昭63-46363号
公報等により開示されている。
これらは、いずれも第６図に示すように、左右二つの
光学系を有しており、この左右の光学系は基線長Ｌだけ
離れて配置したレンズ1,2で構成されている。
光学系を有しており、この左右の光学系は基線長Ｌだけ
離れて配置したレンズ1,2で構成されている。
レンズ1,2の焦点距離ｆの位置には、それぞれ別のイ
メージセンサ3,4を設け、信号処理装置30において、イ
メージセンサ3,4の画像信号を順次シフトしながら電気
的に重ね合わせ、上記二つの画像信号が最もよく一致し
た時のシフト量ｌから三角測量の原理により、対象物31
までの距離Ｒを、 として求めている。
メージセンサ3,4を設け、信号処理装置30において、イ
メージセンサ3,4の画像信号を順次シフトしながら電気
的に重ね合わせ、上記二つの画像信号が最もよく一致し
た時のシフト量ｌから三角測量の原理により、対象物31
までの距離Ｒを、 として求めている。
他方、イメージセンサ等で撮像された先行車像を画像
追尾する方法は、特公昭60-33352号公報で開示されてい
る。
追尾する方法は、特公昭60-33352号公報で開示されてい
る。
この公報によれば、表示画面上で追尾した目標をかこ
む追尾ゲート（ウインドウ）をオペレータが表示画面を
見ながら設定することにより、上記目標を画像追尾する
ように構成している。
む追尾ゲート（ウインドウ）をオペレータが表示画面を
見ながら設定することにより、上記目標を画像追尾する
ように構成している。
従来の車間距離検出装置は、以上のように構成されて
いるので、装置の光軸方向に存在する対象物までの距離
しか測れない。
いるので、装置の光軸方向に存在する対象物までの距離
しか測れない。
したがって、自車両に搭載して、走行中に先行車との
車間距離を測る場合のように、動いている対象物までの
距離を測定するには、その方向に装置の光軸を移動する
必要があった。
車間距離を測る場合のように、動いている対象物までの
距離を測定するには、その方向に装置の光軸を移動する
必要があった。
また、左右１対の光学系により撮像された画像を比較
して、対象物までの距離を求めるようにしているので、
上記のように、先行車との車間処理を測定しようとした
場合、先行車の左側または右側を別車両が走行している
と、どの車両との車間距離を測定しているのか、運転者
には、わからないなどの課題があった。
して、対象物までの距離を求めるようにしているので、
上記のように、先行車との車間処理を測定しようとした
場合、先行車の左側または右側を別車両が走行している
と、どの車両との車間距離を測定しているのか、運転者
には、わからないなどの課題があった。
この発明は上記のような課題を解消するためになされ
たもので、一旦目標物を定めると、それが動いても、視
野内にある限り、連続的にその目標物までの距離を計測
することができるとともに、複数の先行車が走行してい
る場合でも、車間距離を測定してる対象の先行車がどれ
かがわかり、かつ先行車の側方を走行している別車両と
の車間距離をも同時に測定することができる車間距離検
出装置を得ることを目的とする。
たもので、一旦目標物を定めると、それが動いても、視
野内にある限り、連続的にその目標物までの距離を計測
することができるとともに、複数の先行車が走行してい
る場合でも、車間距離を測定してる対象の先行車がどれ
かがわかり、かつ先行車の側方を走行している別車両と
の車間距離をも同時に測定することができる車間距離検
出装置を得ることを目的とする。
この発明に係る車間距離検出装置は、一対の光学系に
より先行車を含む車両周辺を撮像する一対のイメージセ
ンサと、一方のイメージセンサにより撮像された画像内
に設定され先行車像を囲むように画像追尾される第１の
ウインドウと、上記第１のウインドウと他方のイメージ
センサとの画像信号のずれを検出して先行車両との距離
を検出する手段と、上記第１のウインドウの周辺に上記
第１のウインドウに対して固定された位置関係をもって
設定され上記第１のウインドウに付随して移動する第２
のウインドウと、この第２のウインドウと他方のイメー
ジセンサとの画像信号のずれを検出してこの第２のウイ
ンドウ内の対象物までの距離を検出する手段とを設けた
ものである。
より先行車を含む車両周辺を撮像する一対のイメージセ
ンサと、一方のイメージセンサにより撮像された画像内
に設定され先行車像を囲むように画像追尾される第１の
ウインドウと、上記第１のウインドウと他方のイメージ
センサとの画像信号のずれを検出して先行車両との距離
を検出する手段と、上記第１のウインドウの周辺に上記
第１のウインドウに対して固定された位置関係をもって
設定され上記第１のウインドウに付随して移動する第２
のウインドウと、この第２のウインドウと他方のイメー
ジセンサとの画像信号のずれを検出してこの第２のウイ
ンドウ内の対象物までの距離を検出する手段とを設けた
ものである。
この発明におけるイメージセンサにより先行車を含む
広い視野を撮像して、上下いずれか一方のイメージセン
サで撮像された先行車像を表示手段に表示し、この表示
手段に表示されている先行車像を距離演算手段により第
１のウインドウ内に包囲し、かつ先行車像を画像追尾装
置により追尾するとともに、第１のウインドウ内の画像
信号を基準信号として、上下の対応する画像信号のずれ
を検出して、自車両と先行車との車間距離を演算すると
同時に第２のウインドウ内の画像信号を基準信号とし
て、上下の対応する画像信号のずれを検出することによ
り、第２のウインドウに囲まれた対象物までの距離を演
算する。
広い視野を撮像して、上下いずれか一方のイメージセン
サで撮像された先行車像を表示手段に表示し、この表示
手段に表示されている先行車像を距離演算手段により第
１のウインドウ内に包囲し、かつ先行車像を画像追尾装
置により追尾するとともに、第１のウインドウ内の画像
信号を基準信号として、上下の対応する画像信号のずれ
を検出して、自車両と先行車との車間距離を演算すると
同時に第２のウインドウ内の画像信号を基準信号とし
て、上下の対応する画像信号のずれを検出することによ
り、第２のウインドウに囲まれた対象物までの距離を演
算する。
以下、この発明の車間距離検出装置の実施例について
図面に基づき説明する。第１図はその一実施例の構成を
示すブロック図である。この第１図において、第６図と
同一部分には同一符号を付して述べる。
図面に基づき説明する。第１図はその一実施例の構成を
示すブロック図である。この第１図において、第６図と
同一部分には同一符号を付して述べる。
この第１図において、1,2はそれぞれ上下の光学系を
構成し、基線長Ｌを隔てて配設されたレンズ、3,4はこ
の1,2にそれぞれ対応して配設された２次元のイメージ
センサであり、これらのイメージセンサ3,4はレンズ1,2
の焦点距離ｆの位置に設けられている。
構成し、基線長Ｌを隔てて配設されたレンズ、3,4はこ
の1,2にそれぞれ対応して配設された２次元のイメージ
センサであり、これらのイメージセンサ3,4はレンズ1,2
の焦点距離ｆの位置に設けられている。
6,7はイメージセンサ3,4で撮像された画像信号をディ
ジタル化するアナログ・ディジタル（以下、A/Dとい
う）変換器である。
ジタル化するアナログ・ディジタル（以下、A/Dとい
う）変換器である。
このA/D変換器6,7の出力はそれぞれメモリ8,9に格納
されるようになっており、このメモリ8,9のデータの書
込み、読出しは距離演算手段としてのマイクロコンピュ
ータ10により制御されるようになっている。
されるようになっており、このメモリ8,9のデータの書
込み、読出しは距離演算手段としてのマイクロコンピュ
ータ10により制御されるようになっている。
また、上記イメージセンサ４により撮像された画像
は、メモリ９の読出しデータにより表示画面11に表示さ
れるようになっている。表示画面11は表示手段として使
用されており、マイクロコンピュータ10により制御され
るようになっている。
は、メモリ９の読出しデータにより表示画面11に表示さ
れるようになっている。表示画面11は表示手段として使
用されており、マイクロコンピュータ10により制御され
るようになっている。
また、12は画像追尾装置である。この画像追尾装置12
は、第３図に示すように、表示画面11上で先行車像5aを
画像追尾する第１のウインドウ14と、この第１のウイン
ドウ14の周辺に第１のウインドウ14に対して固定された
位置関係をもって設定されている第２および第３のウイ
ンドウ15,16を形成するとともに、第１のウインドウ14
により囲まれた先行車像5aを画像追尾するための装置で
ある。
は、第３図に示すように、表示画面11上で先行車像5aを
画像追尾する第１のウインドウ14と、この第１のウイン
ドウ14の周辺に第１のウインドウ14に対して固定された
位置関係をもって設定されている第２および第３のウイ
ンドウ15,16を形成するとともに、第１のウインドウ14
により囲まれた先行車像5aを画像追尾するための装置で
ある。
また、第１図における13は運転者により操作される画
像追尾指示スイッチである。
像追尾指示スイッチである。
次に、動作について説明する。例えば、上側のイメー
ジセンサ４の画像に追従すべき先行車の像5aが入ってき
て、第２図に示すように、第1,第2,第３のウインドウ1
4,15,16が設定されている表示画面11に表示されたとす
ると、運転者は自車両を運転して、先行車５と自車両の
相対位置を変えて、先行車像5aが第１のウインドウ14内
に入る位置に移動する。
ジセンサ４の画像に追従すべき先行車の像5aが入ってき
て、第２図に示すように、第1,第2,第３のウインドウ1
4,15,16が設定されている表示画面11に表示されたとす
ると、運転者は自車両を運転して、先行車５と自車両の
相対位置を変えて、先行車像5aが第１のウインドウ14内
に入る位置に移動する。
この状態で、第３図に示すように、第１のウインドウ
14内に先行車像5aが入った時に運転者により、画像追尾
指示スイッチ13が操作されると、その後は表示画面11内
で先行車像5aがどのように移動しても、第１のウインド
ウ14は付随して移動し、第１のウインドウ14による先行
車像5aの画像追尾作用が自動的に行われる。
14内に先行車像5aが入った時に運転者により、画像追尾
指示スイッチ13が操作されると、その後は表示画面11内
で先行車像5aがどのように移動しても、第１のウインド
ウ14は付随して移動し、第１のウインドウ14による先行
車像5aの画像追尾作用が自動的に行われる。
この画像追尾作用による第１のウインドウ14の移動に
ともなって、第２および第３のウインドウ15,16も一緒
に移動する。
ともなって、第２および第３のウインドウ15,16も一緒
に移動する。
なお、上記画像追尾作用は、特公昭60-33352号公報あ
るいは特公平1-35305号公報で開示されている従来の装
置と同様のものであり、詳細な説明は省略する。
るいは特公平1-35305号公報で開示されている従来の装
置と同様のものであり、詳細な説明は省略する。
次に、自車両と先行車の車間距離検出方法について説
明する。まず、マイクロコンピュータ10は先行車像5aを
追尾している第１のウインドウ14内の画素信号をメモリ
９から読み出し、車間距離演算の基準画像信号とする。
そして、下側のイメージセンサ３の画像信号がメモリさ
れているメモリ８の中で第１のウインドウ14に対応する
領域をマイクロコンピュータ10が選択して、上記基準画
像信号に対して、メモリ８の画像信号を１画素ずつ順次
シフトしながら上下画素毎の信号の差の絶対値の総和を
演算して行く。
明する。まず、マイクロコンピュータ10は先行車像5aを
追尾している第１のウインドウ14内の画素信号をメモリ
９から読み出し、車間距離演算の基準画像信号とする。
そして、下側のイメージセンサ３の画像信号がメモリさ
れているメモリ８の中で第１のウインドウ14に対応する
領域をマイクロコンピュータ10が選択して、上記基準画
像信号に対して、メモリ８の画像信号を１画素ずつ順次
シフトしながら上下画素毎の信号の差の絶対値の総和を
演算して行く。
すなわち、第１のウインドウ14内の画と最も整合する
画の位置を１画素ずつ順次シフトしながら求める。この
時、演算に関与する領域は第４図（ａ）に示すように、
第１のウインドウ14内の基準画像信号に対して、第４図
（ｂ）に示すように、メモリ８内の画像は第１のウイン
ドウ14の位置に対応する領域17である。
画の位置を１画素ずつ順次シフトしながら求める。この
時、演算に関与する領域は第４図（ａ）に示すように、
第１のウインドウ14内の基準画像信号に対して、第４図
（ｂ）に示すように、メモリ８内の画像は第１のウイン
ドウ14の位置に対応する領域17である。
上記のように、上下の画素を比較し、その差信号の絶
対値の総和が最小になる時の画素のシフト量をｎ画素、
画素のピッチをｐとし、光学系の基線長をＬ、レンズ1,
2の焦点距離をｆ、先行車５までの距離をＲとすれば、
このＲは次の（１）式で求められる。
対値の総和が最小になる時の画素のシフト量をｎ画素、
画素のピッチをｐとし、光学系の基線長をＬ、レンズ1,
2の焦点距離をｆ、先行車５までの距離をＲとすれば、
このＲは次の（１）式で求められる。
このようにして、一旦設定した先行車に対して、たと
え、先行車５が左右に移動しても、それを追尾して自車
両との車間距離を連続して求めることができる。
え、先行車５が左右に移動しても、それを追尾して自車
両との車間距離を連続して求めることができる。
イメージセンサ3,4の視野内に隣りの車線を先行して
いる別の先行車が入って来て第５図（ａ）に示すよう
に、その先行車20が第２のウインドウ15により捕えられ
ると、マイクロコンピュータ10は第２のウインドウ15内
の画像信号を基準画像信号として、メモリ９内の画像の
第２のウインドウ15に対応するメモリ８内の画像の演算
領域18（第５図（ｂ））を選択し、演算領域18内で第２
のウインドウ15内の画と最も整合する画の位置を求め、
上記（１）式により、上記別の先行車と自車両との車間
距離を演算する。
いる別の先行車が入って来て第５図（ａ）に示すよう
に、その先行車20が第２のウインドウ15により捕えられ
ると、マイクロコンピュータ10は第２のウインドウ15内
の画像信号を基準画像信号として、メモリ９内の画像の
第２のウインドウ15に対応するメモリ８内の画像の演算
領域18（第５図（ｂ））を選択し、演算領域18内で第２
のウインドウ15内の画と最も整合する画の位置を求め、
上記（１）式により、上記別の先行車と自車両との車間
距離を演算する。
このようにして、複数の先行車が走行している場合で
も、それぞれの先行車との車間距離を同時に知ることが
できる。
も、それぞれの先行車との車間距離を同時に知ることが
できる。
このように、先行車５を画像追尾する第１のウインド
ウ14の周辺に設定された第2,第３のウインドウ15,16に
より捕えられた対象物は第５図（ｂ）に示すように、こ
れらの第2,第３のウインドウ15,16のそれぞれに対応す
る演算領域18,19内で画像比較され、ウインドウ毎に対
象物までの距離を測定することができる。
ウ14の周辺に設定された第2,第３のウインドウ15,16に
より捕えられた対象物は第５図（ｂ）に示すように、こ
れらの第2,第３のウインドウ15,16のそれぞれに対応す
る演算領域18,19内で画像比較され、ウインドウ毎に対
象物までの距離を測定することができる。
なお、上記実施例では、第１のウインドウ14の周辺に
２個のウインドウ15,16を設定したものを示したが、自
車両前方の広い視界を監視したい場合は、さらにウイン
ドウの個数を増すこともできる。
２個のウインドウ15,16を設定したものを示したが、自
車両前方の広い視界を監視したい場合は、さらにウイン
ドウの個数を増すこともできる。
また、ウインドウの大きさ，形状も対象物に応じて、
それぞれ任意に変えてもよく、上記実施例に限定される
ものではない。
それぞれ任意に変えてもよく、上記実施例に限定される
ものではない。
以上のように、この発明によれば、複数の先行車が走
行している場合でも、目標の先行車と他の先行車を区別
して、それぞれの車両の車間距離を検出することがで
き、運転者は正確に自車両が追従して車両距離を検出し
ている先行車を知ることができるという効果を奏する。
行している場合でも、目標の先行車と他の先行車を区別
して、それぞれの車両の車間距離を検出することがで
き、運転者は正確に自車両が追従して車両距離を検出し
ている先行車を知ることができるという効果を奏する。
第１図はこの発明の一実施例による車間距離検出装置の
構成を示すブロック図、第２図は同上実施例における表
示画面上に先行車像が入って来た状態を示す説明図、第
３図は同上実施例の先行車像が第１のウインドウ内に入
った状態を示す説明図、第４図は同上実施例における第
１のウインドウ内の基準画像信号に対応する他方のメモ
リ内の画像領域の説明図、第５図は同上実施例における
第２のウインドウ内の画像と比較される画像領域を示す
説明図、第６図は従来の車間距離検出装置の構成を示す
ブロック図である。 1,2……レンズ、3,4……イメージセンサ、５……先行
車、5a,20……先行車像、6,7……A/D変換器、8,9……メ
モリ、10……マイクロコンピュータ、11……表示画面、
12……画像追尾装置、14……第１のウインドウ、15……
第２のウインドウ、16……第３のウインドウ、17……ウ
インドウ14に対応する領域、18,19……演算領域。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
構成を示すブロック図、第２図は同上実施例における表
示画面上に先行車像が入って来た状態を示す説明図、第
３図は同上実施例の先行車像が第１のウインドウ内に入
った状態を示す説明図、第４図は同上実施例における第
１のウインドウ内の基準画像信号に対応する他方のメモ
リ内の画像領域の説明図、第５図は同上実施例における
第２のウインドウ内の画像と比較される画像領域を示す
説明図、第６図は従来の車間距離検出装置の構成を示す
ブロック図である。 1,2……レンズ、3,4……イメージセンサ、５……先行
車、5a,20……先行車像、6,7……A/D変換器、8,9……メ
モリ、10……マイクロコンピュータ、11……表示画面、
12……画像追尾装置、14……第１のウインドウ、15……
第２のウインドウ、16……第３のウインドウ、17……ウ
インドウ14に対応する領域、18,19……演算領域。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】一対の光学系により先行車を含む車両周辺
を撮像する一対のイメージセンサと、一方のイメージセ
ンサにより撮像された画像内に設定され先行車像を囲む
ように画像追尾される第１のウインドウと、上記第１の
ウインドウと他方のイメージセンサとの画像信号のずれ
を検出して先行車両との距離を検出する手段と、上記第
１のウインドウの周辺に上記第１のウインドウに対して
固定された位置関係をもって設定され上記第１のウイン
ドウに付随して移動する第２のウインドウと、この第２
のウインドウと他方のイメージセンサとの画像信号のず
れを検出してこの第２のウインドウ内の対象物までの距
離を検出する手段とを備えた距離検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234683A JP2508904B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 車間距離検出装置 |
| US07/738,649 US5168355A (en) | 1990-09-04 | 1991-07-31 | Apparatus for detecting distance between cars |
| EP19910113033 EP0473945A3 (en) | 1990-09-04 | 1991-08-02 | Apparatus for detecting distance between cars |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234683A JP2508904B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 車間距離検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04113213A JPH04113213A (ja) | 1992-04-14 |
| JP2508904B2 true JP2508904B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=16974809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2234683A Expired - Fee Related JP2508904B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 車間距離検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5168355A (ja) |
| EP (1) | EP0473945A3 (ja) |
| JP (1) | JP2508904B2 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04331311A (ja) * | 1991-01-24 | 1992-11-19 | Mitsubishi Electric Corp | 車間距離検出装置 |
| JP2635246B2 (ja) * | 1991-08-28 | 1997-07-30 | 三菱電機株式会社 | 先行車追尾用車間距離検出装置 |
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