JPH04188014A - 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、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。

〔従来の技術］ 従来よりイメージセンサを用いた光学式の距離検出装置
は、特公昭６３−３８０８５号公報、特公昭６３−４６
３６３号公報などにより開示されている。これらの距離
検出装置は、いずれも第７圓に示すように、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しだけ
離れて配置し、レンズ１．２で構成されている。

このレンズ１．２の焦点距ｌｆの位置には、それぞれ別
々のイメージセンサ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
もよく一敗したときのシフト量（から三角測量の原理に
より、対象物３１までの距離Ｒを、 ｆＬ Ｒ−□　　　　　　　　　　　　・・１１）として求め
ている。

他方、イメージセンサなど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。この公報によれば、表示画面上で追尾した
い目標をかこむ追尾ゲート（ウィンドウ）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。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 従来の距離検出装置は、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、これらを自車両に搭載して、走行中に先
行車との車間距離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と
いう課題があった。

また、自車両に搭載した撮像装置により撮像された先行
車像を画像追尾する場合に、走行路面の凸凹により、自
車両がバウンドすると、先行車像を画像追尾しているウ
ィンドウが先行車像に対して、上下方向にずれて、安定
した画像追尾ができなくなるという課題があった。

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、−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できる
とともに、複数の先行車両が走行している場合でも、車
間距離を測定している対象の先行車がどれかがわかると
ともに、先行車の画像追尾を安定して行うことができる
車間距離検出装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段］ この発明に係る車間距離検出装置は、先行車を含む広い
視野を撮像することができ、実質的に上下に離間して配
設された二つのイメージセンサと、この二つのイメージ
センサのいずれか一方のイメージセンサにより撮像され
た先行車像を表示し、かつ先行車像を囲む第１のウィン
ドウおよび第１のウィンドウの周辺に設定される第２の
ウィンドウを表示する表示手段と、この表示手段で表示
される第１．第２のウィンドウを形成し、かつ第１のウ
ィンドうに囲まれた先行車像を画像追尾する画像追尾手
段と、第１．第２のウィンドウに囲まれたそれぞれの対
象物までの距離を演算する第１および第２の距離検出手
段と、この第１および第２の距離検出手段により検出さ
れた距離情報をもと乙こ先行車を囲む第１ウインドウの
位置を補正する手段とを設けたものである。

〔作　用〕

この発明における第１の距離検出手段は、第１のウィン
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。

また、第２の距離検出手段は、第２のウィンドウ内の画
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のウィンドウに囲まれた
対象物までの距離を演算する。

第１のウィンドウの位置を補正する手段は上記距離演算
結果をもとに、画像追尾手段により設定される第１のウ
ィンドウの位置を監視し、正しい位置を補正するように
作用する。

（実施例〕 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７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、上下の光学系を構成するレンズ１，２
は基線長しだけ離れて配置されており、これらのレンズ
１，２の焦点距離ｆの位置に、２次元のイメージセンサ
３，４が配置されている。

５は追従すべき先行車を示す。

また、イメージセンサ３，４で撮像した先行車５の撮像
画像はアナログ・ディジタル（以下、Ａ／Ｄという）変
換器６．７でそれぞれディジタル化され、メモリ８，９
に記憶されるようになっている。

このメモリ８，９の書込み、読出しはマイクロコンピュ
ータ１０により制御されるようになっている。また、こ
のマイクロコンピュータ１０の制御により上側のメモリ
９で記憶された撮像画像は表示画面１１で表示されるよ
うになっている。

一方、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。この画像追尾指示スイッチ１３は画像追尾
作用工２に接続されている。

画像追尾装置１２は、第３図に示すように、表示画面ｌ
ｌ上で先行車像５ａを画像追尾する第１のウィンドウ１
５、この第１のウィンドウ１５の周辺に設定されている
第２のウィンドウ１６を形成するとともに、第１のウィ
ンドウ１５に囲まれた先行車像５ａを画像追尾するもの
である。

また、マイクロコンピュータ１０で演算された距離情報
をもとに画像追尾装置１２により設定される第１のウィ
ンドウ１５の設定位置をウィンドウ補正手段１４で補正
するようになっている。

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５の先行車像５ａが入
ってきて、第２図Ｇこ示すように、第１．第２のウィン
ドウ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、上記先行車像５ａが第１の
ウィンドウ１５内に入る位置に移動する。

次に、第３図に示すように、第１のウィンドウ１５内に
先行車像５ａが入ったときＯこ、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１
１内で先行車像５ａがどのように移動しても、第１のウ
ィンドウ１５は付随し。

て移動し、第１のウィンドウ１５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のウィンドウ１５の移動に
ともなって、第２のウィンドウ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。

次に、自車両と先行車と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５
ａを追尾している第１のウィンドウ１５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の画像信号が記
憶されているメモリ８の中で第１のウィンドウ１５に対
応する領域で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
総和を演算していく。

すなわち、第１のウィンドウ１５内の画と最も整合する
画の位置を１画素ずつ順次ソフトしながら求める。

このとき、演算に関与する領域は第４図に示すように、
第１のウィンドウ１５内の基準画像信号に対してメモリ
８内の画像は第１のウィンドウ１５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ときの画素のシフト量をｎ画素、
画素のピ、ヂをｐとし、光学系の基線長をし、レンズ１
．２の焦点距離をｆ、先行車５までの距離をＲとずれば
、距離Ｒは次の（２）式により求められる。

このようにして、−旦設定した先行車に対し、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。

先行車５を追尾している第１のウィンドウ１５の周辺に
設定された第２のウィンドウ１６により捕えられている
先行車の背景までの距離が上記と同様にして求められる
。

すなわち、第４図に示すように、背景に「山」があった
場合には、第２のウィンドウ１６内に山の像１８が入っ
てくる。マイクロコンピュータ１０は上記第２のウィン
ドウ１６内の画素信号をメモリ９から読み出し、距離演
算の基準画像信号とする。

下側のイメージセンサ３の画像信号が記憶されているメ
モリ８の中で第２のウィンドウ１６５こ対応する領域Ｘ
７をマイクロコンピュータ１０が選択して、上記基準画
像信号に対して領域１７内の画像信号を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
演算して第２のウィンドウ１６内の画と最も整合する画
の位置を求める。

上下画素毎の信号の差の絶対値の総和が最小になるとき
の画素のシフト量をｍ画素とすると、上記（２）式と同
様に背景の山までの距離Ａは次の式で求められる。

ｆｏＬ　　　　　　　　　　　　　　・・・（３）ｐ このようにして検出された車間距離Ｒと第２のウィンド
ウ１６で補正された対象物までの距離Ａの情報は時々刻
々ウィンドウ位置補正手段１４に入力される。

このウィンドウ位置補正手段１４は距離Ａが距離Ｒより
も大きいときは、第１ウインドウ１５の位置を先行車像
５ａに対して下方に移動する作用をする。その結果第５
図に示すように、第２のウィンドウ１６内に先行車像５
ａの一部が入ってきて、第２のウィンドウ１６により、
先行車５までの車間距離が検出されるようになる。

また、上記距離ＡとＲが等しくなると、ウィンドウ位置
補正手段１４は第１のウィンドウ１５の位置を先行車像
５ａに対して上方に移動する作用を始める。その結果、
第６閏に示すように、再び第２のウィンドウ１６の背景
の山の像１８のみを捕え、背景の山までの距離Ａを検出
するようになり、距離Ａが距離Ｒよりも大きくなる。

以上のようにして、第１のウィンドウ１５の上下移動作
用が繰り返し行われる。その結果、先行車像５ａを画像
追尾している第１のウィンドウ１５の位置が先行車像５
ａに対し、上下方向に極端にずれることを防止すること
ができ、安定した画像追尾が可能となる。

なお、上記実施例では、第１のウィンドウ１５の上方に
第２のウィンドウ１６を設定した場合を示したが、第１
のウィンドウ１５の左側あるいは右側に設定して、第１
のウィンドウ１５の左右方向のずれを防止することもで
きる。

また、第１のウィンドウ１５、第２のウィンドウ１６の
大きさ、形状は対象物に応し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。

（発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、先行車を画像追尾す
る第１のウィンドウの周辺に第２のウィンドウを設定し
、第１のウィンドウと第２のウィンドウで囲まれたそれ
ぞれの対象物までの距離を第１．第２の距離検出手段で
演算し、この第１゜第２の距離検出手段で検出された距
離情報をもとに先行車像を囲む第１および第２のウィン
ドウの位置補正をウィンドウ位置補正手段で補正するよ
うにしたので、複数の先行車が走行している場合でも、
目標の先行車はウィンドウで表示されることになり、運
転者は自車両が追従して車間距離を検出している先行車
を容易に知ることができるととモニ、自車両のバウンド
などによる先行車像と第１のウィンドウとの位置ずれを
防止することができ、安定した画像追尾ができる。

【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きた状態を示す説明図、第
３図は同上実施例における表示画面上に先行車像が第１
のウィンドウ内に入った状態を示す説明図、第４図は同
上実施例における表示画面上の第１のウィンドウ内の画
像と比較される画像領域を示す説明図、第５図は同上実
施例における表示画面上の先行車像に対して第１のウィ
ンドウを下方に移動した状態を示す図、第６図は同上実
施例における表示画面上の先行車像に対して第１のウィ
ンドウを上方に移動した状態を示す説明図、第７図は従
来の車間距離検出装置の構成説明図である。 １．２・・・レンズ、３．４・・・イメージセンサ、５
・・・先行車、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、１３・・・ウィ
ンドウ位置補正手段。 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. 実質的に上下１対の光学系により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により撮像された先
   行車像を表示するとともにこの先行車像を囲む第１のウ
   ィンドウの周辺に第２のウィンドウを設定する表示手段
   と、上記第１のウィンドウにより上記先行車像を追尾す
   る手段と、上記第１のウィンドウ内の画像信号を基準信
   号として周辺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第１の距離検出手段
   と、上記第２のウィンドウ内の画像信号を基準信号とし
   て対応する周辺の画像信号のずれを検出して上記第２の
   ウィンドウで指定された対象物までの距離を演算する第
   ２の距離検出手段と、上記第１および第２の距離検出手
   段により検出された距離情報をもとに上記先行車像を囲
   む第１のウィンドウの位置を補正するウィンドウ位置補
   正手段とを備えた車間距離検出装置。