JPH03269314A - 追尾式車間距離検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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て光学式で先行車と
自車両との車間距離を連続的に測定する追尾式車間距離
検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来よりイメージセンサを用いた距離検出装置は特公昭
６３−３８０８’５号公報、特公昭６３４６３６３号等
により開示されている。これらはいずれも第４図に示す
ように左右１対の光学系を有しており、この左右の光学
系は基線長りだけ離れて配置し、レンズ１．２で槽底さ
れている。

レンズ１．２の焦点距離ｒ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１６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、上記憶つの画像信号が最も良く
一致した時のシフト量ａから三角測量の原理により対象
物１７までの距離Ｒを次式によって求めている。

Ｒ＝　　ｆ　′Ｌ ８　　　　　　　　　　　　・・・（１）また、イメー
ジセンサで撮像した先行車の像を追尾する方法は、例え
ば特公昭６０−３３３５２号公報に開示されている。こ
れによれば、表示画面上で追尾したい目標と類似形状の
ウィンドウをオペレータが表示画面を見ながら任意に指
定できる構成としている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のイメージセンサを用いた光学式の距離検出装置と
先行車画像追尾装置を組み合わせて追従したい先行車と
の車間距離を連続的に検出するように構成した車間距離
検出装置では、前記特公昭６０−３３３５２号公報で開
示されているような運転者が車両運転中にジョイスティ
ック、あるいはトラックポール、マウス等を使って先行
車像を囲むよに類似形状のウィンドウを作成する方法は
、実際には安全性などを考えてみても不可能である。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、前方を走行する追尾目標までの正確な距離を
測定するとともに、追尾開始時に目標画像に対して適切
なウィンドウを自動的に設定する追尾式車間距離検出装
置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る追尾式車間距離検出装置は、イメージセ
ンサの第１部分により撮像される画像に大きさ可変なウ
ィンドウを設定してイメージセンサの第２部分により撮
像された画像と比較することによりウィンドウ内の物体
までの距離を検出する手段と、所定の第１時刻のウィン
ドウ内の画像と、それから短時間経過した第２時刻の画
像とを比較し、第１時刻のウィンドウ内の画像と最も良
く似た画像を探索する手段と、ウィンドウを動かしなが
ら左右対称性を判定し最も対称性の良い画像に対し新た
なウィンドウを設定し、先行車を追尾する手段と、追尾
開始時に所定の大きさのウィンドウを設定して正面付近
での先行車までの仮の距離を検出し、その距離に応した
大きさのウィンドウを設定し左右対称画像を探し出して
ウィンドウの設定位置を自動的に決定する手段とを設け
たものである。

〔作　用〕

この発明における追尾式車間距離検出装置は、イメージ
センサの第１部分により撮像した画像にウィンドウを設
定し、イメージセンサの第２部分で撮像された画像を比
較してウィンドウ内の物体までの測距を行い、所定の第
１時刻のウィンドウ内の画像と時間系列でウィンドウの
画像を比較することにより先行車像を追尾することがで
きる。

また、追尾開始時に先行車までの距離に応してウィンド
ウの大きさを決定し、左右対称画像を探すことによりウ
ィンドウの設定位置が自動的に決定される。

〔実施例〕

以下、この発明の追尾式車間距離検出装置の実施例を図
について説明する。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４図と同一
部分には同一符号を付して述べる。

第１図において、１．２はそれぞれ左右の光学系を構成
するレンズ、３，４はレンズ１２にそれぞれ対応して配
置されたイメージセンサ、５゜６はイメージセンサ３，
４により撮像された画像を記憶する記憶装置である。

また、７は記憶装置５から転送された画像の記憶装置、
８はマイクロコンピュータ、９は記憶装置５〜７に保持
されているデータをマイクロコンピュータ８の制御の基
に画像処理を行う画像処理装置であり、ｌＯはマイクロ
コンピュータ８の指示により画像の表示を行う表示装置
、１１は画像追尾用ウィンドウ形成装置、１２は運転者
に操作される画像追尾指示スイッチ、１３は目標である
先行車である。

次に動作について説明する。前方の先行車１３の像はイ
メージセンサ３，４によって撮像され、記憶装置５，６
にそれぞれ記憶され、この画像は表示装置１０に送られ
、ＣＲＴなどの画面で見ることができる。

また、運転者が画像追尾スイッチ１２を操作すると、画
像追尾用ウィンドウ形成装置１１により、ウィンドウが
設定され、マイクロコンピュータ８がこのウィンドウの
画像を読み取り、表示装置１０上に表示するとともに、
記憶装置の対応するアドレスを指定する。

いま、１＝１．でウィンドウを設定し、追尾および距離
測定を開始したときの手順を第２図（ａ）〜第２図（Ｃ
）に示す。この第２図（ａ）〜第２図（Ｃ）において、
画像の縦方向をｉ、横方向をｊとしておく。

いま、画像追尾指示スイッチ１２が操作されると、第２
図（ａ）に示すように、左画像中に座標（Ｐａ　、　　
ｑｏ　）を基準点としてｉ方向、ｊ方向の大きさがそれ
ぞれＳ。、ｔｏの大きさ（以下５０Ｘｔ、と表わす）の
ウィンドウ１４が設定され、これに対応するアドレスが
記憶装置５の中で指定される。

次に、第２図（ｂ）に示すように、右画像の９０行から
ｐｏｆＬｏ行までの領域１５からウィンドウ１４の大き
さに相当する画像をマイクロコンピュータ８により記憶
装置６から順次取り出して比較する。すなわち、左右両
画像の信号をそれぞれＳ、Ｊ、Ｔ、、とし、 の演算を画像処理装置９で行ない、信号の差の絶対値Ａ
ｋを算出する。

この結果、この絶対（Ｉ　Ａ　ｈの値が最小になったと
きのｋとｐｏとの差が（１）式のシフト量ａに相当し、
これを使ってマイクロコンピュータ８で距離を演算する
。

次に、上記のように算出された距離に応してウィンドウ
１４の大きさを決定する。いま、レンズ１．２の焦点距
離ｆが一定である場合、５ｏＸｔ。

の大きさのウィンドウ１４は先行車１３との距離がＲｏ
のときのものであるとしておき、距離測定の結果がＲで
あったとすると、ウィンドウ１４の大きさを（Ｓ。ｘ　
　　　）　ｘ　（ｔ。×１）に」ｂ ＲＲ 設定しなおす。この演算はマイクロコンピュータ８で行
う。

次に距離を測定する対象物が自動車の場合には、後方か
ら見ると左右対称であることが多い。したがって、左右
対称性の最も良い画像が先行車像であるものとして記憶
装置５の画像より左右対称画像を探し出し、ウィンドウ
の設定位置を決定する。

すなわち、上記で決定されたウィンドウの大きさをｓＸ
ｔとすると、 憶装置７の１＝１．における画像に対して設定されたウ
ィンドウ１４ａ内の画像を基準にして記憶装置５の画像
と比較し、最も似ている画像を探すことにより、１＝１
．時点での先行車の画像内での位置を定めることができ
る。すなわち、１−ｔｌ　の信号をＳ、Ｊとすると、先
はど設定されたウィンドウ１４ａは基準点が（ｐ、ｑ）
、大きさがｓＸｔであるから でに、　　ｆｆｉを順次変化させて画像処理装置９で一
演算を行なう。ただし、ｒ−１＋　２である。

この結果、ＢｋＱが最小となるとこが最も対称性が良い
ことになり、その時のに、ｌの値がそれぞれ第２図（Ｃ
）に示すように、ｐ、ｑであるとすると、座標（ｐ、ｑ
）を基準点として新たにウィンドウ１４ａが設定される
。

次に、記憶装置５の信号は記憶装置７へ転送され、続い
である時間経過した時刻１＝１．での画像信号を記憶装
置５．６に読み込む。そして、記でに、Ｉ！、を順次変
化させてＣｋｇを算出する。

この演算は画像処理装置９で行なう。このｃｋａが最小
になったときのに、　　ｊ２がウィンドウのシフト量で
、すなわち、１＝１．では、ウィンドウ１４ａは第３図
（ａ）に示されるように基準点が（ｐ＋に、ｑ＋Ｉ！、
）の位置に大きさｓＸｔで仮に設定される。

さらに、その設定位置を中心として上下、左右にウィン
ドウ１４ａを動かしながら再び（３）式に示した対称性
の判定を行ない、第３図（ｂ）に示すよ０ うに、（ｐ＋　、　　ｑ＋　）を基準点としてウィンド
ウ１４ａの設定位置を補正することにより正確な追尾が
できる。

このようにして、新たにウィンドウ１４ａが設定された
後、（２）式に示した方法を用いて先行車までの距離Ｒ
を求める。

なお、光学系は左右１対としたが、言葉の表現上の問題
であり、上下ｌ対、または斜め１対でもよく、基線を水
平にするか斜めにするかの問題であって実質的にはいず
れも同様の効果を示すので左右１対として代表して述べ
たにすぎない。

また、イメージセンサ３，４は第１図では左右別々のセ
ンサを記しているが、１個のセンサの領域を左右に分割
しても良い。

〔発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、画像の中にウィンドウ
を設は時間的に順次ウィンドウ内の画像の次の時刻の画
像とを比較し、似た画像を探すとともに、その検索した
画像の対称性を判定して対称性の良いものが先行車であ
ると判定して、ライ１ ンドウを設定するようにしたので、自動車のような左右
対称のものを確実に追尾し、先行車との車間距離を正確
に測定できる。

また、追尾開始時には正面付近で仮の距離を検出し、そ
の距離に応じてウィンドウの大きさを定め、左右対称画
像を探し出す手段を構成したので、運転者は追尾指示ス
イッチを操作するだけで、自動的にウィンドウが設定さ
れるようになり、運転の安全性を阻害しなくなる効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による追尾式車間距離検出
装置の構成図、第２図（ａ）は同上実施例により先行車
の追尾開始時のウィンドウ内の基準画像の説明図、第２
図（ｂ）は同上実施例により先行車の追尾時に基準画像
と比較される画像領域の説明図、第２図（Ｃ）は同上実
施例により追尾される先行車をウィンドウに入れるため
に新たに設定されるウィンドウの説明図、第３図（ａ）
は同上実施例により先行車の追尾時のウィンドウの設定
の説明図、第３図（ｂ）は同上実施例による先行車の追
尾時のつ２ イントウの補正の説明図、第４図は従来の距離検出装置
の構成を示す構成図である。 １．２・・・レンズ、３．４・・・イメージセンサ、５
〜７・・・記憶装置、８・・・マイクロコンピュータ、
９・・・画像処理装置、１０・・・表示装置、１１・・
・画像追尾用ウィンドウ形成装置、１２・・・画像追尾
指示スイッチ、１３・・・先行車。 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. 先行車を撮像するイメージセンサと、このイメージセン
   サの第１部分で撮像された画像内に大きさ可変な画像追
   尾用のウィンドウを持ち、そのウィンドウ内の像と上記
   イメージセンサの第２部分で撮像された画像を比較する
   ことによりウィンドウ内の先行車までの距離を測定する
   手段と、所定の第１時刻の上記ウィンドウ内の画像とそ
   れから短時間経過した第２時刻の画像とを比較し、上記
   第１時刻のウィンドウ内の画像と最も良く似た画像を探
   索し、かつ上記ウィンドウを上下、左右に所定量だけ動
   かしながら左右対称性を判定して最も対称性の高いウィ
   ンドウを後の時刻のウィンドウとして設定して先行車を
   追尾する手段と、上記先行車の追尾開始時に所定の大き
   さのウィンドウを設定して正面付近での先行車までの仮
   の距離を検出するとともに、その距離に応じて上記ウィ
   ンドウを先行車像の概形とほぼ同一の大きさに決定した
   後に左右対称画像を探索してウィンドウの設定位置を自
   動的に決定する手段とを備えた追尾式車間距離検出装置
   。